JP2015002090A - 面発光装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源付近の反射構造の反射率の経年的な低下や、組立作業性の悪化を解決し、さらに、輝度均一性の向上を実現する。
【解決手段】側面から入射した光を主面から出射する板状の導光板と、前記導光板の背面に配置される反射シートと、前記導光板の側面に対向して配置される基板と、前記基板の長手方向に配列され、前記基板の前記導光板に対向する側に実装される複数の発光体と、少なくとも前記基板と前記導光板と前記反射シートとを、前記導光板の前記主面側から保持するフレーム及び前記導光板の前記背面側から保持するリアフレームと、を少なくとも有する面発光装置において、一部の前記発光体の近傍に、前記基板の長手方向の辺に沿って、反射体が配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、面発光装置及び液晶表示装置に関し、特に、複数の発光体が配列された光源を面状の発光に変換する面発光装置及び当該面発光装置を搭載した液晶表示装置に関する。

近年、様々な分野でＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が用いられており、特に産業・医療用のＬＣＤにおいては、高輝度や輝度均一性、長寿命化が求められている。ＬＣＤにはバックライトが用いられており、バックライトとして、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の光源からの発光を、導光板や光学シートを通じて面状の発光へ変換する面発光装置が知られている。

ＬＣＤの高輝度を実現する方法として、下記特許文献１には、複数の発光素子を細長い基板上にその長手方向に沿って配列し透明材料により封止して光出力部を形成する発光素子アレイモジュールを配線基板上に実装した光源部において、発光素子アレイモジュールの光出力部と導光板の入射面との間の空間を囲む様に２つの形状変形可能な反射面部材を配置し、かつ光源部は導光板を支持するフレームとは別の熱伝導の良い外装ケースに直接固定する技術が開示されている。

また、下記特許文献２には、複数の発光素子を線上に並べて配置した光源モジュールにおいて、線状に配置した前記発光素子の両側に並んで設けられた第１のリフレクタと、前記発光素子の間に設けられた第２のリフレクタと、前記第１のリフレクタの間に設けられ前記発光素子と前記第２のリフレクタとを覆う樹脂部と、この樹脂部の表面に配置し前記発光素子の上方に設けられた光拡散シートと、を有し、前記第２のリフレクタの高さは、前記第１のリフレクタよりも高さが低く、前記発光素子よりも高さが高く、前記光拡散シートは前記樹脂部と対向しない面に複数の窪みとこの窪みよりも深さが深い複数の凹部を設ける技術が開示されている。

また、ＬＣＤの輝度均一性を改善する方法として、下記特許文献３には、発光素子の出射光路上に樹脂封止層と異なる屈折率を有する透過性部材を配置し、発光素子を設置する基板には設置面に対して傾斜する傾斜面を有する底部反射部材を配置し、さらに、発光素子の配列方向に沿って発光素子の両側に、発光素子を臨む側壁面が設置面から樹脂封止層の表面に向かうにしたがってその発光素子に向かって進むように傾斜するような側壁面を有する側部反射部材を配置する発光装置が開示されている。

特開２００７−０４１４７１号公報 特開２００９−１５８３１５号公報 特開２００９−２４５６６４号公報

図２０は、特許文献１のバックライトの構成を示す断面図である。特許文献１では、光源部と導光板の間に反射部材を配置してＬＥＤの光を効率的に利用できるようにしているが、この反射部材は薄く、ＬＥＤの発熱によって反射部材が収縮または膨張し、湾曲または変形してしまう。そのため、ＬＥＤの光を導光板へ入光する効率が変化してしまい、輝度分布が変化して、輝度の均一性が低下してしまう。また、この方法では、発光面内の特定部位に対して選択的に輝度を上昇させることはできないため、輝度均一性の向上に寄与しない。更に、反射部材は、導光板の入光部を囲うように、導光板と発光素子アレイモジュールとに固定されているため、導光板側と発光素子アレイモジュール側との両方での位置合わせや固定作業が必要となり、組立の作業性が悪い。

図２１は、特許文献２のバックライトモジュールの構成を示す断面図である。特許文献２は、ＬＥＤの光を効率よく拡散させて導光板に入光させ、ＬＥＤの点光源を効率よく面光源に変える技術であり、バックライトの輝度の上昇や輝度均一性の向上には寄与しない。

図２２は、特許文献３の発光装置の構成を示す断面図である。特許文献３は、ＬＥＤのパッケージング構造の技術であって、専用のＬＥＤ開発が必要であるために汎用性がなく、市場に既出のＬＥＤを採用するバックライト及び液晶表示装置に利用することができない。また、特許文献３は、発光素子からの出射光の光路上に透過性部材を追加することによって出射光を拡散させて均一な発光を得る技術であるが、導光板への入光全体での拡散効果によるものであり、バックライト発光面内の特定部位に対して選択的に輝度を上昇させることはできず、輝度均一性の向上にも寄与しない。更に、発光素子の光路上に透過性部材を追加することにより透過性部材の透過率分、出射効率が下がるため、輝度が低下してしまう。

このように、従来技術は、光源から導光板への入光効率の向上が目的であり、光源付近の反射構造の反射率の経年的低下や、組立作業性の悪化の課題がある。また、従来技術は、高輝度化を目的としており、面発光装置の輝度均一性の向上は実現できていない。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、光源付近の反射構造の反射率の経年的な低下や、組立作業性の悪化を解決し、さらに、輝度均一性の向上を実現することができる面発光装置及び当該面発光装置を搭載した液晶表示装置を提供することにある。

本発明の一側面は、側面から入射した光を主面から出射する板状の導光板と、前記導光板の背面に配置される反射シートと、前記導光板の側面に対向して配置される基板と、前記基板の長手方向に配列され、前記基板の前記導光板に対向する側に実装される複数の発光体と、少なくとも前記基板と前記導光板と前記反射シートとを、前記導光板の前記主面側から保持するフレーム及び前記導光板の前記背面側から保持するリアフレームと、を少なくとも有する面発光装置において、一部の前記発光体の近傍に、前記基板の長手方向の辺に沿って、反射体が配置されていることを特徴とする。

本発明の面発光装置によれば、光源付近の反射構造の反射率の経年的な低下や、組立作業性の悪化を解決し、さらに、輝度均一性の向上を実現することができる。

その理由は、板状の導光板と、導光板の背面に配置される反射シートと、導光板の一側面に対向して配置される基板と、基板の長手方向に配列され、基板の導光板に対向する側に実装される複数の発光体と、これらを導光板の主面側から保持するフレーム及び導光板の背面側から保持するリアフレームと、を少なくとも有する面発光装置において、両端側の発光体など、輝度が低い部分に相当する発光体が実装された領域に、基板の長手方向の辺に沿って、発光体の上側（導光板の主面側）及び発光体の下側（導光板の背面側）の少なくとも一方に反射体を実装して、輝度が低い領域の輝度を上げて、最大輝度と最小輝度との差が小さくなるようにするからである。

本発明の実施例１に係る面発光装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置における反射体の配置例（全域配置）を示す正面図及び側面図、並びに導光板と基板の位置関係を示す上面図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置の他の構成（リアフレーム固定）を示す部分断面図である。 本発明の実施例１に係る反射体の形状例を示す断面図である。 反射体を基板中央に配置した例を示す正面図及び側面図である。 図５の構成における反射体と発光面の長さの関係を示す図である。 図５の構成における反射体領域比（反射体の長さ／発光面の長さ）と発光面中心輝度との関係を示す図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置による輝度均一性の向上を説明する図である。 図２の構成における反射体と発光面の長さの関係を示す図である。 図９の構成における反射体領域比（反射体の長さ／発光面の長さ）と最大輝度及び最小輝度との関係を示す図である。 図９の構成における反射体領域比（反射体の長さ／発光面の長さ）と輝度均一性との関係を示す図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置の他の構成（反射体を片側に配置した場合）を示す部分断面図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置における反射体の配置例（片側配置）を示す正面図及び側面図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置における反射体の配置例（非対称配置）を示す正面図及び側面図である。 本発明の実施例１に係る面発光装置における反射体の配置の他の例（非対称配置）を示す正面図及び側面図である。 本発明の実施例２に係る面発光装置の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施例２に係る面発光装置の他の構成を示す部分断面図である。 本発明の実施例３に係る面発光装置における反射体の配置例を示す正面図及び側面図である。 本発明の液晶表示装置の斜視図である。 従来技術（特許文献１）のバックライトの構成を示す断面図である。 従来技術（特許文献２）のバックライトモジュールの構成を示す断面図である。 従来技術（特許文献３）の発光装置の構成を示す断面図である。

背景技術で示したように、ＬＥＤ等の光源からの発光を、導光板や反射シート、光学シートを通じて面状の発光へ変換する面発光装置において、高輝度や輝度均一性、長寿命化が求められている。しかしながら、従来の技術は、光源から導光板への入光効率の向上が目的であり、光源付近の反射構造の反射率の経年的低下や、組立作業性の悪化の課題がある。また、従来の技術は、高輝度化を目的としており、面発光装置の輝度均一性の向上は実現できていない。

そこで、本発明の一実施の形態では、複数の発光体が列状に配置される光源を有する構造において、複数の発光体の中の輝度が低い発光体の近傍に反射体を配置し、その領域の輝度を向上させて全体の輝度均一性を向上させる。

具体的には、板状の導光板と、導光板の背面に配置される反射シートと、導光板の一側面に対向して配置される基板と、基板の長手方向に配列され、基板の導光板に対向する側に実装される複数の発光体と、これらを導光板の主面側から保持するフレーム及び導光板の背面側から保持するリアフレームと、を少なくとも有する面発光装置において、両端側の発光体など、輝度が低い部分に相当する発光体が実装された基板に、基板の長手方向の辺に沿って、発光体の上側（導光板の主面側）及び発光体の下側（導光板の背面側）の少なくとも一方に、粘着材によって反射体を実装する。また、基板の長手方向において、複数の発光体の配列方向の長さに対する反射体の長さの比率が、１０％〜７０％の範囲に入るように設定したり、基板の法線方向において、反射体の高さが、発光体の出射面と導光板の一側面との間に入るように設定したりする。

これにより、輝度が低い発光体近傍領域の輝度を上げ、輝度の最大値と最小値の差を小さくして輝度均一性を向上させることができる。また、反射体は粘着材等によって基板上に固定される構造であるため、反射構造の反射率の経年的変化を抑制し、組立作業性を向上させることができる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例１に係る面発光装置について、図１乃至図１５を参照して説明する。

本実施例の面発光装置は、液晶表示装置のバックライト等として使用されるものであり、ＬＥＤ等の発光体から出射される光を面状の発光に変換する装置であり、照明機器や看板、その他のライトボックス等に利用される。

図１は、本実施例の面発光装置の構成を示す部分断面図である。断面がＬ字状に屈曲したリアフレーム３の底面に、反射シート９を介して板状の導光板５が固定され、導光板５の出射面（リアフレーム３に固定される背面と反対側の主面）には、拡散シートやプリズムシートなどの光学シート４が配置されている。

この導光板５の一側面（入光面５ａ）に対向してＬＥＤ等の発光体７が複数配置され、発光体７は、粘着材等によって基板６上に固定され、基板６は、ネジや粘着材等によってリアフレーム３の側面に固定されている。また、一部の発光体７の近傍に反射体８（上部反射体８ａ及び下部反射体８ｂ）が配置され、粘着材等によって基板６上に固定されている。そして、これらをフレーム２が覆い、面発光装置１が形成されている。

図２は、図１の面発光装置１において、導光板５の入光面５ａ側から発光体７を見た正面図及び側面図、並びに導光板５と基板６の位置関係を示す上面図である。基板６は、板状の導光板５の側面よりもやや大きい形状であり、基板６上に、導光板５の入光面５ａに沿って複数の発光体７が１又は複数列（図２は１列）に配置され、線状光源を成している。一部の発光体７（ここでは両端側の発光体７）の近傍（図の上下）には、基板６の長手方向（発光体７の配列方向）に延在する、上部反射体８ａ及び下部反射体８ｂが配置されている。なお、図２（ｂ）の右端の白塗りの四角は、発光体７の発光を制御するチップである。

この反射体８は、ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）を代表とする高分子素材などから成り、発泡性（材料内部に気泡を含む）の白色ＰＥＴ素材が好適であり、内部に気泡を含む素材を用いると、反射体８の内部で光を乱反射させることができる。例えば、古河電工株式会社製のＭＣ−ＰＥＴなどが好適な材料であり、この材料は耐候性や耐熱性に優れ、長期的に反射体８の反射率を維持することができる。また、反射体８は、内部に紫外線吸収剤を含ませたり、表面に紫外線吸収膜を設けたりすることができ、このような材料を付加することにより、発光体７からの紫外線による反射体８の黄変を抑制し、長期的に安定した反射体８の反射率を得ることができ、面発光装置１の輝度寿命を向上させることができる。

なお、上記高分子素材はＰＥＴに限らず、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテルなどを用いることもできる。また、紫外線吸収剤や紫外線吸収膜は、メトキシケイヒ酸オクチル、オキシベンゾン、t-ブチルメトキシジベンゾイルメタンなどを用いることができる。

この反射体８は、所定の厚みを持つ発泡素材から成る板状の材料を、反射体８を任意の形状に形成するための凹凸が設けられた金型を用いてプレス加工等で短冊状に切断して製造することができる。短冊状に切断した反射体８は、薄すぎると取り扱いが困難になることから、少なくとも０．２５ｍｍ以上の厚みを有することが好ましい。無論、反射体８は、射出成型や押し出し成型等によっても任意の断面形状に形成することが可能である。

また、反射体８や発光体７を基板６に固定するために用いる粘着材は、シリコン系やアクリル系の材料を用いることができ、総厚は２５０μｍ以下とすることが好ましい。また、粘着材は、発光体７の発熱を効率良く伝導させるため、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を持つ材料を用いることが好ましい。

なお、図１及び図２は、本実施例の面発光装置１の一例であり、各構成要素の形状や配置、構造等は適宜変更可能である。例えば、反射体８は、導光板５とリアフレーム３と基板６とフレーム２とに囲まれる空間に配置されていて、且つ上述した粘着材によって固定されていれば良い。

具体的には、図３に示すように、下部反射体８ｂを前記の粘着材によってリアフレーム３に固定するなど、反射体８の固定場所は基板６上以外であっても良い。また、図示しないが、下部反射体８ｂは、例えば導光板５とリアフレーム３とによって挟持される反射シート９に固定しても良い。何れの箇所に反射体８を固定するにしても、薄い粘着材を用いて固定すれば、低コストで組立作業性に優れる面発光装置１を実現することができる。

また、反射体８の形状も任意であり、図１又は図３の上下方向の断面形状は、図４（ａ）に示す矩形状としてもよいし、図４（ｂ）に示す曲面付形状、図４（ｃ）に示す面取り形状、図４（ｄ）に示す台形状、図４（ｅ）に示す半円状、図４（ｆ）に示す三角状など非矩形状としてもよい。

また、図示しないが、上部反射体８ａと下部反射体８ｂは同じ形状にしてよいし、発光体７の発光特性や他の部材（反射シート９やリアフレーム３）との位置関係などに応じて異なる形状（例えば、上部反射体８ａは矩形状、下部反射体８ｂは曲面付形状など）にしてよい。また、図示しないが、図１又は図３の奥行き方向に関して、上下方向の断面形状は一定としても良いし、変化（例えば、図４（ｃ）の面取り部分の長さや角度が徐々に変化）するようにしてもよい。

次に、本実施例の面発光装置１の特徴部分である反射体８の機能について説明する。図１に示すように、反射体８は、発光体７から発光され、導光板５の主面から出光しなかった光を反射する。例えば、図１のａの符号を付記した光路のように、発光体７から発光され、導光板５に入光できずに発光体７側に戻った光を反射体の表面８ｃで反射（一部は反射体８の内部で乱反射して表面８ｃから出射）する。また、図１のｂの符号を付記した光路のように、発光体７から発光され、反射体８に向かう光を反射体の表面８ｃや反射体の側面８ｄで反射（一部は反射体８の内部で乱反射して表面８ｃや側面８ｄから出射）する。また、図１のｃの符号を付記した光路のように、発光体７から発光されて導光板５に入光し、導光板５内部を進行して入光面５ａと反対側の面で反射され、再度導光板５内部を進行して発光体７側に戻った光や両側入光の面発光装置において、対向する発光体から出光された光を反射体の表面８ｃで反射（一部は反射体８の内部で乱反射して表面８ｃから出射）する。なお、導光板５の入光面５ａで反射した光を導光板５に効率的に戻すため、反射体８の頂部の位置（図１の反射体の表面８ｃの位置）は、発光体７の発光面と導光板５の入光面５ａの間になるように設定することが望ましい。

そして、反射体８で反射した光は、再度導光板５に入射するため、光の利用効率を高めることができ、輝度を高めることが可能である。この輝度の向上について図面を参照して説明する。図５は、基板６の中央に反射体８を配置した例を示している。また、図６は、図５の配置における発光面正面（破線は導光板５の外形を示す。）の長さ（Ｌ１：導光板５の幅）と基板６の長手方向における反射体８の長さ（Ｌ２）の関係を示している。また、図７は、反射体８と発光面の領域比（Ｘ１：Ｌ２／Ｌ１）を変化させた時の発光面中心の輝度の基準値（反射体８がない場合の値）に対する比率を表している。図７に示す通り、反射体８の長さＬ２が大きくなるに従って発光面中心の輝度が上昇していることがわかる。

ここで、通常、面発光装置は、発光面中心の輝度が高く、周辺部に行くほど輝度が低くなる傾向がある。従って、発光面の周辺部の輝度が低い部分の輝度が上がれば、発光面全体の輝度均一性を向上させることができる。そこで、本実施例では、上記の結果を踏まえ、図２に示すように、複数の発光体７を実装した基板６の両端側の発光体７近傍に反射体８を配置し、反射体８が配置されている部分の輝度を上昇させることにより、輝度均一性を向上させる。なお、輝度均一性とは、発光面全体の最大輝度に対する最小輝度の割合で算出される値（最小輝度／最大輝度×１００）であり、最大輝度と最小輝度の差が小さいほど輝度均一性が良いといえる。

図８は、一般的な面発光装置の輝度分布を鳥瞰図で示したものであり、図８（ａ）は反射体がない場合の例、図８（ｂ）は反射体がある場合の例であり、Ｚ軸（高さ方向の軸）は輝度の相対値、ＸＹ軸は位置を示している。図８（ａ）に示すように、発光面の周辺部（図中の破線部分）に近くなるほど輝度が低くなる傾向にあり、発光面の中心部（図中の一点鎖線部分）は輝度が高くなる。これに対して、反射体８を図２のように発光面の端部近傍に配置することで、図８（ｂ）に示すように、発光面の中心部の輝度は変えずに発光面の周辺部の輝度のみを上昇させることができ、その結果、輝度の均一性を向上させることができる。

図９は、発光面端部近傍の左右両側におよそ同じ長さの反射体８を配置した場合の、発光面正面（破線は導光板５の外形を示す。）の長さ（Ｌ１：導光板５の幅）と基板６の長手方向における上部反射体８ａ及び下部反射体８ｂの各々の長さ（Ｌ３）の関係を示している。また、図１０は、反射体８と発光面の領域比（Ｘ２：２×Ｌ３／Ｌ１）を変化させた時の発光面の最大輝度及び最小輝度を表している。また、図１１は、反射体８と発光面の領域比（Ｘ２）を変化させた時の最大輝度に対する最小輝度の割合で算出される輝度均一性（最小輝度／最大輝度×１００）を表している。

図１０に示すように、上部反射体８ａ及び下部反射体８ｂの長さが大きくなるに従って、光が有効利用されるために、最大輝度及び最小輝度の双方が徐々に大きくなっているが、最大輝度の上昇具合と最小輝度の上昇具合が同じではない。そのため、図１１に示すように、反射体８と発光面の領域比（Ｘ２）が約１０％から約９０％の範囲において、最大輝度と最小輝度の差が小さくなっており、輝度均一性が向上している。特に、反射体８と発光面の領域比（Ｘ２）が約１０％から約７０％の範囲で、さらに輝度均一性が向上しており、面発光装置１に求められる輝度均一性として十分な特性であることを確認している。従って、輝度均一性を向上させるためには、発光面の両端部近傍に上部反射体８ａ及び下部反射体８ｂを配置する際に、Ｘ２が約１０〜９０％、好ましくは約１０〜７０％となるように設定すればよい。

なお、発光面の両端部近傍に配置される上部反射体８ａ及び下部反射体８ｂの長さは、必ずしも厳密に同じ長さ（Ｌ３）である必要は無く、反射体８が存在しない状態での発光面内の輝度の分布の偏りに合わせて、各々の反射体８の長さを調整しても良い。また、反射体８は、必ずしも発光面の両端部近傍に配置しなくてもよく、片側の端部近傍のみに配置して、輝度均一性を調整することも可能である。

また、反射体８は、必ずしも発光体７の両側に配置しなくてもよく、例えば、図１２及び図１３に示すように、上部反射体８ａのみを配置しても良いし、下部反射体８ｂのみを配置しても良い。ただし、下部反射体８ｂ側には反射シート９が存在し、一般的に反射シート９の方がフレーム３よりも反射率が高いため、反射体８による輝度上昇効果は、下部反射体８ｂのみの場合よりも上部反射体８ａのみの場合の方が大きくなる。

また、上記説明では、発光面の中心を基準にして、その両側の対称位置に略等しい長さの反射体８を配置したが、反射体８の長さは自由に調整が可能であり、また、反射体８を左右非対称若しくは上下非対称に配置することも可能である。例えば、発光体７の輝度分布にばらつきがあり、発光面のいずれか一方の端部側の方が他方よりも輝度が低い場合は、図１４に示すように、輝度が低い方（ここでは図の右側）に配置する反射体８を長くしたり、幅を太くしたりすることができる。

また、上記説明では、発光面の端部近傍に反射体８を配置したが、発光体７が高温になる部分が局所的に存在した場合、両端部近傍の少なくとも一方の反射体８に代えて、若しくは、両端部近傍の反射体８に加えて、高温の発光体７近傍に反射体８を配置することもできる。例えば、図１５に示すように、中央部のやや右寄りの位置に、発光体７が高温になる高温部が存在する場合は、その高温部近傍に反射体８を配置することにより、発光体７の熱による発光効率低下によって起こる発光面の局所的な輝度の低下を抑制することができ、発光面全体の輝度均一性を改善することができる。

つまり、本発明は、反射体８が、発光体７の配列方向と略平行な方向に沿って連続的に、かつ、発光体７よりも面発光装置１の発光面側（導光板５の主面側）または反対側（導光板５の裏面側）の少なくとも一方に固定されていることが特徴である。なお、連続的とは、任意の範囲に反射体８を固定する際、その範囲内で直線状の反射体が断続的に分離・分割されず、一体であることを指す。

以上説明したように、通常、面発光装置は発光面中心の輝度が高く、周辺部に近づくほど輝度が低くなる傾向にあるが、輝度が低くなる領域に反射体８を配置することにより、その領域の発光体７の光が導光板５に入光する効率、つまり光利用効率を向上させることができるため、輝度均一性を向上させることが可能となる。これにより、従来技術の課題を解決し、信頼性に優れた高い輝度均一性を有する面発光装置を実現することができる。また、反射体８を発光面領域全域に貼り付けることにより発光面中心部の輝度向上も図ることができる。

次に、本発明の実施例２に係る面発光装置について、図１６及び図１７を参照して説明する。

前記した実施例１では、リアフレーム３に、発光体７と反射体８とが配置された基板６を固定したが、光の利用効率を高めるための部材を追加したり、面発光装置１の強度を高めるための部材を追加したり、構成要素をユニット化するための部材を追加したりする場合は、その部材に基板６などを固定することもできる。

図１６は、本実施例の面発光装置１の構成を示す部分断面図である。図１６では、フレーム２とリアフレーム３との間に光の利用効率を高めるためのリフレクタ１０が配置されており、基板６をリフレクタ１０にネジまたは上述した粘着材で固定している。なお、反射体８の構成や形状は、前記した実施例１と同様である。

図１７は、本実施例の面発光装置１の他の構成を示す部分断面図である。図１６の構成と同様に、フレーム２とリアフレーム３との間にリフレクタ１０が配置され、基板６がリフレクタ１０にネジまたは上述した粘着材で固定されており、更に、上部反射体８ａもリフレクタ１０にネジまたは上述した粘着材で固定されていることを特徴としている。なお、反射体８の構成や形状は、前記した実施例１と同様である。

このように、実施例２の構成では、リフレクタ１０に基板６や上部反射体８ａが固定されるため、基板６と発光体７と反射体８とをユニット化することができ、実装性を向上させることができる。また、実施例２でも、実施例１の構成と同様に、輝度が低い領域の輝度を上げることにより輝度均一性を向上させることが可能となり、従来技術の課題を解決し、信頼性に優れた高い輝度均一性を有する面発光装置１を実現することができる。

次に、本発明の実施例３に係る面発光装置について、図１８を参照して説明する。

前記した実施例１及び実施例２では、発光体７の上部及び下部に、各々、上部反射体８ａと下部反射体８ｂとを配置したが、光の利用効率を高めるために、隣り合う発光体７の間の領域にも反射体８を配置することもできる。

図１８は、本実施例の面発光装置１における反射体８の配置を示す正面図及び側面図である。図１８に示す反射体８は、発光体７の上部と下部と各発光体７の間とを覆う構造であり、基板６と略等しい幅の反射体８に対して、発光体７に対応する部分に穴部を設けている。

このように、実施例３の構成では、実施例１及び２に比べて反射体８の面積が増加するため、反射体８を配置した部分の輝度を上昇させることができ、輝度均一性をより高めることができる。また、実施例３でも、実施例１の構成と同様に、従来技術の課題を解決し、信頼性に優れた高い輝度均一性を有する面発光装置１を実現することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、面発光装置１の構成や配置、特に、反射体８の形状、配置、材質などは適宜変更可能である。

例えば、上記各実施例では、複数の発光体７が一列に配列される構成について記載したが、発光体７が複数列に配列される構成に対しても本発明の構造を同様に適用することができる。例えば、発光体７が２列に配列される場合は、上側の列の発光体７の上部及び下側の列の発光体７の下部に反射体８を配置してもよいし、更に上側の列の発光体７と下側の列の発光体７の間の領域にも反射体８を配置してもよい。

また、発光体７は、導光板５の長辺側の一辺もしくは対向する二辺、または、短辺側の一辺もしくは対向する二辺のどちらに設置されていてもよく、あるいは、長辺側と短辺側にＬ字状に設置されていてもよい。

また、上記各実施例では、発光体７が一方向に配列された線光源を面状光源に変換する構成について記載したが、発光体７が１つの点光源に対しても本発明の反射体８を配置することによって輝度均一性を高めることができる。

図１９には、本発明の面発光装置を搭載した液晶表示装置の斜視図を示した。

本発明は、ＬＥＤ等の発光体からの光を面状の発光に変換して出射する面発光装置、特に、ＬＣＤのバックライトとして利用される面発光装置に利用可能である。

１ 面発光装置
２ フレーム
３ リアフレーム
４ 光学シート
５ 導光板
５ａ 導光板の入光面
６ 基板
７ 発光体
８ 反射体
８ａ 上部反射体
８ｂ 下部反射体
８ｃ 反射体の表面
８ｄ 反射体の側面
９ 反射シート
１０ リフレクタ

Claims (11)

1. 側面から入射した光を主面から出射する板状の導光板と、
   前記導光板の背面に配置される反射シートと、
   前記導光板の側面に対向して配置される基板と、
   前記基板の長手方向に配列され、前記基板の前記導光板に対向する側に実装される複数の発光体と、
   少なくとも前記基板と前記導光板と前記反射シートとを、前記導光板の前記主面側から保持するフレーム及び前記導光板の前記背面側から保持するリアフレームと、
   を少なくとも有する面発光装置において、
   一部の前記発光体の近傍に、前記基板の長手方向の辺に沿って、反射体が配置されている、
   ことを特徴とする面発光装置。
2. 前記反射体は、両端側の前記発光体の近傍に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の面発光装置。
3. 前記反射体は、輝度が相対的に低い前記発光体の近傍に配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の面発光装置。
4. 前記反射体は、前記発光体と前記基板の前記主面側の長辺との間の領域、及び、前記発光体と前記基板の前記背面側の長辺との間の領域の少なくとも一方に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の面発光装置。
5. 前記基板の長手方向において、前記導光板の前記主面の幅に対する前記反射体の長さの比率は、１０％以上７０％以下である、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載の面発光装置。
6. 前記基板の法線方向において、前記反射体の頂部の位置は、前記発光体の出射面と前記導光板の前記側面との間である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一に記載の面発光装置。
7. 前記反射体は、粘着材によって、前記基板、前記リアフレーム、前記反射シート、又は、前記基板を前記主面側から覆うリフレクタのいずれかに固定される、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載の面発光装置。
8. 前記反射体は、発泡性の白色の高分子素材からなる、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一に記載の面発光装置。
9. 前記反射体は、少なくとも０．２５ｍｍ以上の厚みを持つ、ことを特徴とする請求項８に記載の面発光装置。
10. 前記反射体は、紫外線吸収剤又は紫外線吸収膜を含む、ことを特徴とする請求項８又は９に記載の面発光装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか一に記載の面発光装置を搭載した液晶表示装置。

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