JP2019067701A - 発光装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均一な面発光をシンプルかつ無駄のない構成によって実現可能な発光装置と、そのような発光装置を備えた液晶表示装置とを提供する。【解決手段】発光装置は、波長が互いに異なる３種類以上のレーザー光を出射する第１の光源部及び第２の光源部（４１）と、第１の光源部及び第２の光源部（４１）それぞれから出射されたレーザー光が導光される導光部（２３）と、第１の光源及び第２の光源（４１）を所定位置に保持するとともに、第１の光源部及び第２の光源部（４１）から発生する熱を放熱する第１のヒートシンク及び第２のヒートシンク（２５）とを備える。【選択図】図４

Description

本発明は発光装置及びそれを備えた液晶表示装置に関する。

これまでに液晶テレビ等の液晶表示装置が種々開発されている。例えば、非特許文献１には、液晶表示装置の長手方向の左右に赤色（Ｒ）光を出射するレーザーダイオード、緑色（Ｇ）光を出射するレーザーダイオード、及び青色（Ｂ）光を出射するレーザーダイオードを交互に配置し、各々のレーザーダイオードに対して導光棒を配置することで面光源とした液晶表示装置が開示されている。

また、特許文献１には、レーザー素子と、レーザー光を導波するための線状の導光棒と、光を面発光に変換して出射する導光板とを有する面発光装置が開示されている。

また、特許文献２には、光源としての白色ＬＥＤと、光源からの光を発する線状の透明な導光部を有する発光装置が開示されている。

また、特許文献３には、レーザーダイオードにおいて生じる熱をより直接的かつ効率的に伝搬する高効率なヒートシンクを備える液晶表示装置が開示されている。

特開２０１７−０９１９８４号公報（２０１７年５月２５日公開） 特開２０１５−１２８０１１号公報（２０１５年７月 ９日公開） 特開２０１６−０７５８７２号公報（２０１６年５月１２日公開）

新倉栄二、「ＲＧＢレーザーバックライト液晶ディスプレイ」、ＩＴＵジャーナル Ｖｏｌ．４６ Ｎｏ．２（２０１６，２）、ｐ．３２〜３５

ところで、非特許文献１の液晶表示装置では、各々の導光棒に対して、赤、緑及び青色のいずれかの単色光を出射するレーザー光が導光されるため、レーザー光の混色性が低いという問題がある。また、非特許文献１の液晶表示装置において均一な面発光を実現するには、導光棒と液晶パネルまでの空間距離が必要となり、液晶表示装置の厚みが厚くなるという課題がある。また、混色性を向上させるための補助部材（例えばフラッター構造）を必要とするため、コストアップするという課題がある。

また、特許文献１の面光源装置では、レーザー素子の配置が特定されておらず、更に、導光棒と導光板との２つの導光部材が併用されている。そのため面光源装置の厚みや重量、コストが増大し、商品性に劣るという問題がある。

また、特許文献２及び３の発光装置によれば、光源と導光部との位置合わせが難しく、導光部への入射効率が悪くなる虞がある。

本発明の一態様は、上記従来の問題を解決するものであって、均一な面発光をシンプルかつ無駄のない構成によって実現可能な発光装置と、そのような発光装置を備えた液晶表示装置とを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、波長が互いに異なる３種類以上のレーザー光を出射する少なくとも１つの光源部と、レーザー光が導光される導光部と、光源部及び導光部を所定位置に保持するとともに、前記光源部から発生する熱を放熱する放熱部材を備えている。

本発明の一態様によれば、均一な面発光をシンプルかつ無駄のない構成によって実現可能な発光装置を提供することができる。したがって、本発明の発光装置は、例えば液晶表示装置のバックライトとして好適に用いることができる。

本発明の実施形態１に係る発光装置を備えた液晶表示装置を概略的に示す分解斜視図である。 図１に示した発光装置を概略的に示す正面図である。 図２に示した発光装置を左側面側から見たときの発光装置の一部を概略的に示す斜視図である。 図２に示した発光装置を導光棒側から見たときの発光装置の一部を概略的に示す分解斜視図であって、（ａ）は発光装置を導光棒側から見たときの発光装置の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すヒートシンク周辺のＡ−Ａ線断面図である。 第１の光源部から出射されるレーザー光の波長と、発光強度ピークとの関係の一例を示すグラフである。 本発明の実施形態１に係る導光棒の変形例を模式的に示す模式図である。 第１の変形例に係るヒートシンクを説明する図であって、（ａ）はヒートシンク周辺の構成の一部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図である。 第２の変形例に係るヒートシンクを説明するための図であって、（ａ）はヒートシンク周辺の構成の一部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。 第３の変形例に係るヒートシンクを説明するための図であって、（ａ）はヒートシンク周辺の構成の一部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線断面図である。 変形例に係る基板を備えた発光装置の一部を模式的に示す模式図である。 変形例に係るシャーシを備えた発光装置の一部を模式的に示す模式図である。 本発明の実施形態２に係る発光装置の一部を模式的に示す模式図である。 本発明の実施形態３に係る発光装置の一部を模式的に示す模式図である。 本発明の実施形態４に係る発光装置の一部を模式的に示す模式図である。

〔実施形態１〕
はじめに、本発明の一実施形態に係る発光装置を備えた液晶表示装置について、図１を参照して説明する。

（液晶表示装置の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る発光装置を備えた液晶表示装置を概略的に示す分解斜視図である。

図１に示すように、本実施形態における液晶表示装置１は、液晶パネル１０と、光学シート１２と、バックライトとしての発光装置１５とを備えている。

液晶パネル１０は、入力された電気信号に基づいて画像を表示する表示パネルである。光学シート１２は、発光装置１５から発光された光を集光・拡散し、液晶パネル１０に効率よく光を放出するために設けられている。なお、本実施形態において光学シート１２は、輝度向上シート１２１、プリズムシート１２２、及び拡散シート１２３を備えているが、光学シート１２の構成はこれに限定されるものではない。

（発光装置の構成）
次に、本実施形態に係る発光装置１５について、図２〜図５を参照して詳細に説明する。

図２は図１に示した発光装置を概略的に示す正面図である。図３は図２に示した発光装置を左側面側から見たときの発光装置の一部を概略的に示す斜視図である。図４は図２に示した発光装置を導光棒側から見たときの発光装置の一部を概略的に示す斜視図であって、（ａ）は発光装置を導光棒側から見たときの発光装置の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すヒートシンク周辺のＡ−Ａ線断面図である。

これらの図を参照して説明すると、発光装置１５は、第１の基板２１上に搭載された複数の第１の光源部３１と，第２の基板２２上に搭載された複数の第２の光源部４１と、シャーシ２６上において互いに隣接して配置された複数の円柱形状の導光棒（導光部）２３と、第１の基板２１及び導光棒２３の第１の端部２３４並びに複数の第１の光源部３１を所定位置に保持する第１のヒートシンク（放熱部材）２４と、第２の基板２２及び導光棒２３の第２の端部２３７並びに第２の光源部４１を所定位置に保持する第２のヒートシンク２５とを備えている。

第１の光源部３１は、３つのレーザーダイオード（レーザー光源）３１ｂ，３１ｇ，３１ｒから構成されている。レーザーダイオード３１ｂは、青色のレーザー光（以下、「（Ｂ）光」）を出射する。レーザーダイオード３１ｇは、緑色のレーザー光（以下「（Ｇ）光」）を出射する。レーザーダイオード３１ｒは、赤色のレーザー光（以下「（Ｒ）光」）を出射する。

第２の光源部４１は、３つのレーザーダイオード４１ｒ，４１ｇ，４１ｂから構成されている。レーザーダイオード４１ｒは（Ｒ）光を出射する。レーザーダイオード４１ｇは（Ｇ）光を出射する。レーザーダイオード４１ｂは（Ｂ）光を出射する。

第１の光源部３１及び第２の光源部４１は、それぞれ導光棒２３の第１の端面２３１及び第２の端面２３５に対向しており、レーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒ，４１ｒ，４１ｇ，４１ｂのそれぞれの発光中心は、導光棒２３の直径よりも内側に位置している。

導光棒２３は、円形の第１の端面２３１及び第２の端面２３５を含んでいる。導光棒２３の軸方向は、発光装置１５の長手方向に延びている。

本実施形態において、導光棒２３の直径は特に限定されず、直径を例えば０．５〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍとすることができる。また、導光棒２３の材質は、第１の光源部３１及び第２の光源部４１のそれぞれのレーザーダイオードから出射されたレーザー光が導光されるものであればよい。このような導光棒２３を構成するベース材（コア材）としては、例えばアクリル系樹脂及びポリウレタン等が挙げられる。また、導光棒２３を形成する材質の屈折率は特に限定されず、例えば１．４４〜１．５５とすることができる。さらに、導光棒２５は、必要に応じて透明なテフロン（登録商標）等の被覆材（クラッド材）で被覆されていてもよい。その際、被覆材の屈折率は特に限定されず、例えば１．３３〜１．４４とすることができる。またさらに、導光棒２３は、レーザー光を均一に発光するための拡散材（図示せず）を含んでいてもよい。

第１のヒートシンク２４及び第２のヒートシンク２５は、アルミニウム等の金属または合金等の熱伝導性の良い金属部材で形成されている。第１の基板２１及び第２の基板２２は、それぞれがグリスまたはアクリル系やシリコーン系の放熱シート（図示せず）を介して第１のヒートシンク２４及び第２のヒートシンク２５に固定されている。また、第１の基板２１及び第２の基板２２は、それぞれがビス（図示せず）等で第１のヒートシンク２４及び第２のヒートシンク２５に固定されている。本実施形態では、第１のヒートシンク２４は、導光棒２３の第１の端部２３４と、第１の光源部３１とを保持するとともに、第１の光源部３１から発生する熱を放熱するように構成されている。また、第２のヒートシンク２５は、導光棒２３の第２の端部２３７を保持するとともに、第２の光源部４１から発生する熱を放熱するように構成されている。この構成について第２のヒートシンク２５の側を例に挙げて具体的に説明すると、第２のヒートシンク２５には、導光棒２３を保持するための第２の導光用凹部４３と、第２の光源部４１を保持するための第２の光源用凹部４５が形成されている。第２の導光用凹部４３の形状は導光棒２３の第２の端部２３７の外形に対応しており、導光棒２３の第２の端部２３７を導光用凹部４３に挿入すると、導光棒２３の第１の端部２３４が所定位置に保持されるように構成されている。また、第２の光源用凹部４５の形状は第２の光源部４１の外形に対応しており、光源部４１を第２の光源用凹部４５に挿入すると、光源部４１が所定位置に保持されるように構成されている。なお、図示しないが、第１のヒートシンク２４の側には、導光棒２３を所定位置に保持する第１の導光用凹部と、第１の光源部３１を所定位置に保持する第１の光源用凹部が形成されている。このように第１のヒートシンク２４及び第２のヒートシンク２５を構成することで、第１の光源部３１及び第２の光源部４１の各レーザーダイオードから出射されるレーザー光の光軸と、導光棒２３との位置合わせが容易となり、導光棒２３に対してレーザー光を効率良く入射させることができる。なお、本実施形態おいて、導光棒２３と第１及び第２の光源部３１，４１は、導光棒２３の長手方向において互いに離間して配置されるように第１の導光用凹部及び第２の導光用凹部４３と、第１の光源用凹部及び第２の光源用凹部４５を形成することが好ましい。これにより、第１及び第２の光源部３１，４１のそれぞれのキャップ（図示せず）と導光棒２３とが物理的に干渉することを防ぐことができる。

（光源部の詳細）
次に、第１の光源部３１を構成するレーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒから出射されるレーザー光について詳細に説明する。なお、第２の光源部４１を構成するレーザーダイオード４１ｂ，４１ｇ，４１ｒは、それらが配置されている位置が異なる他はレーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒと同一のため、ここでの説明は省略する。

図５は、第１の光源部３１から出射されるレーザー光の波長と、強度との関係の一例を示すグラフである。

図５を参照して説明すると、レーザーダイオード３１ｂは、４４０〜４７７ｎｍの範囲内に第１の強度のピークを有するレーザー光を出射する。レーザーダイオード３１ｇは、５０５〜５４２ｎｍの範囲内に第２の強度のピークを有するレーザー光を出射する。レーザーダイオード３１ｒは、６２０〜６６０ｎｍに第３の強度のピークを有するレーザー光を出射する。なお、レーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒが出射する好ましいレーザー光の波長の一例において、レーザーダイオード３１ｂは、４６７ｎｍ付近に第１の強度のピークを、レーザーダイオード３１ｇは５３２ｎｍ付近に第２のピークを、レーザーダイオード３１ｒは６３０ｎｍ付近に第３の強度ピークを有するレーザー光を出射することである。

（作用・効果）
続いて、液晶表示装置１及び発光装置１５の作用・効果について、再度図２〜図４を参照して説明する。

発光装置１５において、第１の光源部３１のレーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒから（Ｂ），（Ｇ）及び（Ｒ）光が出射されると、それらのレーザー光は導光棒２３の第１の端面２３１に入射し、第２の光源部４１に向かって導光される。一方、第２の光源部４１のレーザーダイオード４１ｒ，４１ｂ，４１ｇから（Ｒ），（Ｂ）及び（Ｇ）光が出射されると、それらのレーザー光は導光棒２３の第２の端面２３５に入射し、第１の光源部３１に向かって導光される。そして導光棒２３内で（Ｇ），（Ｂ）及び（Ｒ）光は混色され、混色された光が発光装置１５から発光される。

このように、発光装置１５によれば、波長が互いに異なる３種類のレーザー光が１つの導光棒２３内で混色されるため、混色性が向上する。また、第１のヒートシンク２４及び第２のヒートシンク２５によって導光棒２３、第１の光源部３１及び第２の光源部４１はそれぞれ所定位置に保持されるため、第１の光源部３１及び第２の光源部４１から出射されるレーザー光は、いずれも効率良く導光棒２３の端面に入射される。したがって、本実施形態によれば、部品点数を少なくすることができるため、白色光の均一性が向上したシンプルかつ無駄のない構成の発光装置１５及び液晶表示装置１を提供することができる。それゆえに、発光装置１５をバックライトとして用いれば、４Ｋ・８Ｋ放送で求められる色域の規格（ＢＴ２０２０）にも十分に対応した、次世代型の薄型液晶テレビ等の液晶表示装置を実現することができる。

なお、本実施形態では、複数の光源部と、複数の導光棒とを有する発光装置を例として挙げたが、本発明の発光装置は、波長が互いに異なる３種類以上のレーザー光を出射する少なくとも１つの光源部と、この光源部から出射されたレーザー光が導光される導光部と、光源部及び導光部を所定位置に保持するとともに、光源部から発生する熱を放熱する放熱部材とを備える構成であれば、他の構成を備えていてもよい。なお、光源部と導光部とは導光部の長手方向において互いに離間して配置されるように所定位置を定めることが好ましい。

また、本実施形態において、２つの光源部が導光部の両端面に対向する構成であるが、本発明に係る発光装置において、光源部は導光部の少なくとも一方の端面にのみに対向する構成でも構わない。導光棒内でのレーザー光の減衰があることを考慮すれば、導光棒の両側からレーザー光を入射することが望ましい。ただし、レーザー光の減衰の考慮を必要としない場合は一方の端面にのみに対向する配置とすることにより部品点数の削減や装置全体の小型化が可能である。

なお、本実施形態のように、光源部、導光棒及び放熱部材を備える１つの光源セットを複数有する構成とすることは、発光装置からの発光量を増大できる観点から好ましい。

また、本実施形態では、導光棒を介して対向する第１の光源部と第２の光源部において、レーザーダイオードの配置は異なるが、これに限定されず、導光棒を介して対向する第１の光源部と第２の光源部において、レーザーダイオードから出射されるレーザー光の色が左右対称であってもよい。

また、本実施形態において導光棒は発光装置の長手方向に沿って配置されているが、これに限定されず、導光棒が発光装置の短手方向に沿って配置されるようにしてもよい。

また、本発明に係る発光装置では、波長が互いに異なる３種類を超えるレーザー光がレーザーダイオードから出射される構成としてもよい。したがって例えば第１の光源部及び第２の光源部それぞれに対してさらに黄色（Ｙ）のレーザー光を発光するレーザーダイオードを設けることで、（Ｂ），（Ｇ），（Ｒ）及び（Ｙ）の４色のレーザー光が導光棒の端面に入射される構成としてもよい。このようにすれば、発光装置から発光される光の輝度と液晶パネルを透過した際の色域を向上させることができる。または、シアン（Ｃ）のレーザー光を発光するレーザーダイオードを設けることで、（Ｂ），（Ｇ），（Ｒ）及び（Ｃ）の４色のレーザー光が導光棒の端面に入射される構成としてもよい。このようにすれば、発光装置から発光される光が液晶パネル（図示せず）を透過した際に色域を向上させることができる。または、さらに他の態様におけるレーザー光の組み合わせとして、例えば（Ｂ），（Ｃ），（Ｙ），（Ｒ）の組み合わせや、（Ｂ），（Ｃ），（Ｇ），（Ｒ）（Ｂ），（Ｃ），（Ｇ），（Ｙ），（Ｒ）等の組み合わせが挙げられる。

さらに、本実施形態において、表示装置は導光棒からの光を反射するための反射シートを備えていてもよい。さらには、反射シートに代えて、導光体の半周面に公知の反射材をコーティングすることで、導光体棒らの出射光を反射させてもよい。

さらに、発光装置において、光源部を構成するレーザーダイオードにフォトダイオードを内蔵し、各光源部から出射される光量を制御してもよい。あるいは発光装置に１つ以上のカラーセンサー等を外付けし、各光源部から出射される光量を制御することで発光装置の輝度及び色度を制御可能な構成としてもよい。

さらに、本実施形態におけるシャーシの配置は特に限定されず、シャーシは基板やヒートシンクの内側、外側のどちら側に配置されていてもよい。

さらに、発光装置に用いる導光棒の形状は上述したものに限定されず、例えば導光棒、ヒートシンク及び基板を、それぞれ以下のように変形してもよい。なお、以下に示す変形例においては、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

（導光棒の変形例）
本実施形態の発光装置における導光棒の変形例について説明する。

本実施形態における導光棒の形状は、上述したような円柱形状であってもよく、あるいは、導光棒の長手方向に沿った平面部を少なくとも１つ有する形状であってもよい。さらには、円柱形状の導光棒は、その内部に中空部を有する構成であってもよい。これらについて図６を参照して説明する。図６は、本実施形態に係る導光棒の変形例を模式的に示す模式図である。

図６を参照して説明すると、例えば、（ａ）に示すように、長手方向に沿った平面部２３２ａを有する導光棒２３ａとすることで、板状の端面２３１ａを含む導光棒２３ａとしてもよい。あるいは（ｂ）に示すように、中空部２３０ｂを有する円筒形状とすることで、リング状の端面２３１ｂを含む導光棒２３ｂとしてもよい。導光棒の端面形状が図６の（ａ）に示す形状であれば、モジュール厚を薄くできるため、発光装置のさらなる薄型化を実現できる。また、導光棒の端面形状が図６の（ｂ）に示すような形状であれば、導光棒の中空部にチューブ等の副導光棒（副導光部）を挿入し、導光棒から発光される光の色調や光量を、副導光棒によって調整することができる。

（ヒートシンクの変形例）
本実施形態に係るヒートシンクの第１〜第３の変形例について説明する。なお、説明の都合上、以下では第２のヒートシンクを例に挙げて説明するが、第１のヒートシンクも、以下に説明する第１のヒートシンクと同様の構成を有するものとする。

（第１の変形例）
図７は、本実施形態に係るヒートシンクの第１の変形例を説明する図であって、（ａ）はヒートシンク周辺の構成の一部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図である。

図７を参照して説明すると、第２のヒートシンク２５ａにおいて、第２の導光用凹部４３ａは、導光棒２３の周囲の一部分を開放する形状を有している。具体的には、同図の（ａ）に示すように、導光棒２３を保持する第２の導光用凹部４３ａはＵ字溝形状として形成されている。また、第２のヒートシンク２５ａには、第２の光源部４１を保持するための第２の光源用凹部４５ａが形成されている。

このような構成によれば、導光棒２３の端面（図示せず）から発光される光は第２のヒートシンク２５ａによって遮られることがない。そのため、導光棒２３から発光された光の全てを利用することができる。また、第２の導光用凹部４３ａをＵ字溝形状とすることでヒートシンク２５ａを構成する材料が削減されるため、発光装置の軽量化や材料コストの低減を図ることができる。さらに、第２の導光用凹部４３ａによれば液晶パネル１０（図１参照）側が開放されるため、モジュール組立時に第２の光源部４１と導光棒２３との位置合わせを精度良く行うことができる。

（第２の変形例）
図８は、本実施形態に係るヒートシンクの第２の変形例を説明する図であって、（ａ）はヒートシンク周辺の構成の一部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図である。

図８を参照して説明すると、第２のヒートシンク２５ｂにおいて、第２の導光用凹部４３ｂは、上述した第１の変形例に係るヒートシンク２５ａ（図７参照）と同様に、導光棒２３の周囲の一部分を開放するＵ字溝形状として形成されている。また、ヒートシンク２５ｂには、第２の光源部を保持するための第２の光源用凹部４３ｃが形成されている。さらに、第２の導光用凹部４３ａのＵ字溝の内側面にはストッパー４３２ａが形成されている。さらに第２の導光用凹部４３ａの開放側には、導光棒２３の外周の一部を取り囲むような突起部４３２ｂが形成されている。

このような構成によれば、第１の変形例に係るヒートシンク２５ａの構成により得られる効果に加えて、突起部４３２ｂによって第２の導光用凹部４３ｂに挿入された導光棒が導光用凹部４３ｂの開放側に抜け出ることを防ぐことができる。さらに、ストッパー４３１ａによって第２の光源部４１と導光棒２３とは導光棒２３の長手方向において離間して配置されることが確実となる。なお、第１の変形例と同様に、導光用凹部４３ｂの開放側は、例えばシート抑え（図示せず）等の部材で抑えればよい。

なお、上記突起部は、少なくとも導光用凹部に挿入された導光棒が導光用凹部の開放側に抜け出ることを防ぐことができればよい。したがって、突起部の位置、形状及び個数は、図８に示した例に限定されるものではない。また、上記突起部は、先に説明した第１の変形例または次に説明する第３の変形例においても適用可能である。

（第３の変形例）
続いて、本実施形態に係る第３の変形例について説明する。図９は第３の変形例に係るヒートシンクを説明するための図であって、（ａ）はヒートシンク周辺の構成の一部を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＤ−Ｄ線断面図である。

図９の（ａ）及び（ｂ）を参照して説明すると、第２のヒートシンク２５ｃには、導光棒２３を保持するための第２の導光用凹部４３ｄと、第２の光源部４１を保持するための第２の光源用凹部４３ｅが形成されている。第２の導光用凹部４３ｄは、第１の変形例に係る第２のヒートシンク２５ａ（図７参照）と同様に、導光棒２３の周囲の一部分を開放する形状を有している。

本変形例では、第２の光源用凹部４３ｄに第２の光源部４１のレーザーダイオード４１のキャップ及びステム部（図示せず）が収容されており、第２の光源部４１の出射端面４１１ｇと、導光棒２３側のヒートシンク端面２５１ｂとが面一となるように構成されている。このような構成とすれば、ストッパーを有することなく、例えばモジュール組立時における光源部の出射端面（４１１）が破損等をすることを回避することができる。

（基板の変形例）
本実施形態の基板の第１の変形例について説明する。図１０は変形例に係る基板を備えた発光装置の一部を模式的に示す模式図である。

図１０を参照して説明すると、本実施形態に係る発光装置８０において、第１の基板８２及び第２の基板８３は、それぞれ両面に銅箔（図示せず）を有するフレキシブル基板で構成されている。第１の基板８２及び第２の基板８３それぞれの一部は、シャーシ２６に追随するようにして、第１のヒートシンク２４及び第２のヒートシンク２５側に折り曲げられている。さらに、レーザーダイオードのステム部（図示せず）が接する部分の裏面側には、配線パターン（図示せず）が形成されている。その際、配線パターンは２層以上の配線層（図示せず）を備えていてもよい。

このような構成とすれば、第１の基板と８２及び第１のヒートシンク２４の接触面積と、第２の基板８３及び第２のヒートシンク２５の接触面積をそれぞれ増やすことで、第１の光源部３１及び第２の光源部４１（図３，４を参照）から発生した熱をより効率良く放熱することができる。

（シャーシの変形例）
続いて、本実施形態のシャーシの変形例について説明する。図１１は、変形例に係るシャーシを備えた発光装置の一部を模式的に示す模式図である。

図１１を参照して説明すると、本実施形態に係る発光装置９０において、シャーシ９２には、導光棒２３の外形に対応した受け部９２１が形成されている。このような構成とすれば、受け部９２１を目印として導光体の２３の位置決めを容易に行うことができる。さらに、導光棒２３は、導光棒２３の外周の一部を覆う透明な留め具９３によってシャーシに固定されている。なお、留め具９３の材質は特に限定されず、例えば導光棒２３と同じ材質であってもよい。このような留め具９３を用いれば、導光棒２３が湾曲して輝度ムラや色ムラ等の品位の問題が発生するのを回避することができる。なお、図示しないが、留め具は複数の導光棒とまとめて一体的に保持する構成としてもよい。

〔実施形態２〕
本発明の発光装置の他の一実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本実施形態に係る発光装置は、１つの光源部から出射されるレーザー光が、波長が互いに同一であるレーザーの組を含む構成（以下、「第１の構成」という）である。さらに、本実施形態に係る発光装置は、１つの導光棒と、この１つの導光棒を介して対向する第１の光源部及び第２の光源部とからなる組を複数含み、第１の光源部におけるレーザー光源の組み合わせは、第２の光源部におけるレーザー光源の組み合わせと異なる構成（以下、「第２の構成」という）である。さらに、本実施形態に係る発光装置は、光源セットを複数有し、光源セットは第１の光源セット及び第２の光源セットを含み、第１の光源セットと第２の光源セットは交互に隣接して配置されており、第１の光源セットから出射されるレーザー光の波長の組み合わせは、第２の光源セットから出射されるレーザー光の波長の組み合わせとは異なる構成（以下、「第３の構成」という）である。このような構成について、以下、詳細に説明する。

図１２は、本発明の実施形態２に係る発光装置の一部を模式的に示す模式図である。

図１２を参照して説明すると、本実形態の発光装置９５において、第１の光源セットは、第１の光源部７２、第２の光源部７３、導光棒２３ｃ及び図示しない第１のヒートシンク（第１の放熱部材）を含む。第２の光源セットは、第１の光源部７４、第２の光源部７５、導光棒２３ｄ及び図示しない第２のヒートシンク（第２の放熱部材）を含む。

第１の基板２１上には、第１の光源部７２，７４が交互に隣接して配置されている。一方、第２の基板２２上には第２の光源部７３，７５交互に配置されている。第１の光源部７２は、レーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒと、レーザーダイオード３１ｇと同じ波長のレーザー光を出射するレーザーダイオード３１１ｇとから構成されている。第１の光源部７４は、レーザーダイオード３１ｇ，３１ｂ，３１ｒと、レーザーダイオード３１ｂと同じ波長のレーザー光を出射するレーザーダイオード３１１ｂとから構成されている。レーザーダイオード３１１ｇ、３１１ｂは、第１の基板２１上に配置されている。

一方、第２の光源部７３は、レーザーダイオード４１ｇ，４１ｂ，４１ｒと、レーザーダイオード４１ｂと同じ波長のレーザー光を出射するレーザーダイオード４１１ｂとから構成されている。また、第２の光源部７５は、レーザーダイオード４１ｂ，４１ｇ，４１ｒと、レーザーダイオード４１ｇと同じ波長のレーザー光を出射するレーザーダイオード４１１ｇとから構成されている。レーザーダイオード４１１ｂ，４１１ｇは第２の基板２２上に搭載されている。

本実施形態において、第１の光源部７２及び第２の光源部７３は、導光棒２３ｃを介して対向している。また、第１の光源部７４及び第２の光源部７５は、導光棒２３ｄを介して対向している。

このような構成によれば、モジュール全体としてのレーザー光の光量不足を補うことができる。また、第１の光源部７２，７４と、第２の光源部７３，７５がそれぞれ第１の基板２１，第２の基板２２の側で交互に繰り返されるようにして隣接配置されることで、色ムラが解消され、混色性がさらに向上する。

なお、本実施形態は、上述した第１〜第３の構成を含むものであるが、これに限定されず、第１〜第３のいずれかの構成を含むものとしてもよい。また、第３の構成において、各光源セットはそれぞれ１つの光源部を含む構成としてもよい。

また、導光棒２３ｃを介して対向する第１の光源部７２及び第２の光源部７３と、導光棒２３ｄを介して対向する第１の光源部７４及び第２の光源部７５におけるレーザーダイオードの組み合わせは本実施形態に示したものに限定されない。

〔実施形態３〕
本発明の発光装置のさらに他の一実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

本実施形態に係る発光装置は、光源セットと、副光源部及び副光源部から出射された単色光が導光される副導光部を含む１つの副光源セットとをそれぞれ複数有しており、光源セットと副光源セットは交互に隣接して配置されている構成である。この構成について、以下、詳細に説明する。

図１３は本発明の本実施形態３に係る発光装置の一部を模式的に示す模式図である。

図１３を参照して説明すると、発光装置９６は、第１の光源部（図示せず）、導光棒２３及び第１の放熱部材（図示せず）からなる光源セットと、副光源部（図示せず）及び副光源部から出射された単色光が導光される副導光棒６３（副光源部）を含む１つの副光源セットをそれぞれ複数有している。光源セットと副光源セットは交互に隣接して配置されている。

このような発光装置９６において、例えば、導光棒２３に対しては、光源部から出射された（Ｂ），（Ｇ），（Ｒ）のレーザー光を導光させ、かつ、副導光棒６３に対しては、副光源部から出射された（Ｒ）光を導光させれば、発光装置の発光後におけるホワイトバランスの崩れ（発光装置から発光される白色光がシアン色に変化する現象）を回避することができる。

〔実施形態４〕
本発明の発光装置のさらに他の一実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図１４は本発明の本実施形態４に係る発光装置の一部を模式的に示す模式図である。

図１４と、図６の（ｂ）とを参照して説明すると、発光装置９７は、複数の導光棒９８と、光源部（図示せず）と、複数の副光源部（図示せず）と、複数の副導光棒６３とを備えている。導光棒９８は図６の（ｂ）に示すような中空部を有する筒状形状であるとともに、リング状の端面形状を有しており、導光棒９８の中空部には副導光棒６３が挿入されている。

このような構成の発光装置９７において、例えば導光棒９８の端面に対しては光源部から出射された（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）のレーザー光を導光させ、かつ、副導光棒６３に対しては、（Ｒ）光を導光させてもよい。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る発光装置（１５）は、波長が互いに異なる３種類以上のレーザー光を出射する少なくとも１つの光源部（第１の光源部３１）と、レーザー光が導光される導光棒（２３）と、光源部（第１の光源部３１）及び導光棒（２３）を所定位置に保持するとともに、光源部（第１の光源部３１）から発生する熱を放熱する放熱部材（第１のヒートシンク２４）とを備えている。

上記の構成によれば、光源部（第１の光源部３１）から出射した波長が互いに異なるレーザー光は、導光棒（２３）に効率良く入射し、導光棒（２３）内においてレーザー光が混色されるため、混色性が向上する。また、放熱部材（第１のヒートシンク２４）によって光源部（第１の光源部３１）及び導光棒（２３）を所定位置に保持することができるため、発光部材点数の低減を図ることができる。したがって、上記の構成によれば、均一な面発光をシンプルかつ無駄のない構成によって実現可能な発光装置（１５）を提供することができる。

本発明の態様２に係る発光装置（１５）は、上記態様１において、光源部（第１の光源部３１）は、導光棒（２３）の少なくとも一方の端面に対向する構成としていてもよい。

上記の構成によれば、導光棒（２３）に対して光源部（第１の光源部３１）からのレーザー光を効率良く導光させることができる。

本発明の態様３に係る発光装置（９５）は、上記態様１または２において、放熱部材（第１のヒートシンク２４）は、導光棒（２３）を保持するための導光用凹部と、光源部（第１の光源部３１）を保持するための少なくとも１つの光源用凹部とを備える構成としてもよい。

上記の構成によれば、簡易な構成によって光源部（３１）導光棒（２３）を保持することができる。

本発明の態様４に係る発光装置（１５）は、上記態様１〜３のいずれかにおいて、光源部（第１の光源部３１）と導光棒（２３）とは、導光棒（２３）の長手方向において互いに離間して配置されていることが好ましい。

上記の構成によれば、光源部（第１の光源部３１）と導光棒（２３）との物理的な干渉を回避することができる。

本発明の態様５に係る発光装置は、上記態様１〜４のいずれかにおいて、光源部の出射端面（４１１ｇ）と、ヒートシンク端面（２５１ｂ）とは面一であってもよい。

上記の構成によれば、モジュール組立時における光源部の出射端面（４１１）が破損等をすることを回避することができる。

本発明の態様６に係る発光装置は、上記態様３において、導光用凹部（４３ａ）は、導光棒（２３）の周囲の一部分を開放する形状を有していてもよい。

上記の構成によれば、光源部（第１の光源部３１）と導光棒（２３）との位置合わせを精度良く行うことができる。

本発明の態様７に係る発光装置は、光源部（第１の光源部３１）、導光棒（２３）及びヒートシンク（第１のヒートシンク２４）を含む１つの光源セットを複数有していてもよい。

上記の構成によれば、発光装置から発光される光量を増大させることができる。

本発明の態様８に係る発光装置は、上記態様１〜７のいずれかにおいて、光源部（７２）から出射されるレーザー光は、波長が互いに同一であるレーザー光の組を含んでいてもよい。

また、本発明の態様９に係る発光装置は、上記態様１〜８のいずれかにおいて、１つの導光部（導光棒２３ｃまたは２３ｄ）と、１つの導光部を介して対向する第１の光源部（７２または７４）及び第２の光源部（７３または７５）とからなる組を複数含み、第１の光源部におけるレーザー光源（レーザーダイオード３１ｂ，３１ｇ，３１ｒ，３１１ｇ、または３１ｇ，３１ｂ，３１ｒ，３１１ｂ）の組み合わせは、第２の光源部におけるレーザー光源（レーザーダイオード４１ｇ，４１１ｂ，４１ｒ，４１ｂ、または４１ｂ，４１ｇ，４１ｒ，４１１ｇ）の組み合わせと異なる構成であってもよい。

上記の構成によれば、モジュール全体としてのレーザー光の光量不足を補うことができる。

本発明の態様１０に係る発光装置は、上記態様７または８において、上述した光源セットと、副光源部（副導光棒６３）及び副光源部から出射された単色光が導光される副導光部（副導光棒６３）を含む１つの副光源セットをそれぞれ複数有しており、光源セットと副光源セットは交互に隣接して配置されていてもよい。

上記の構成によれば、発光装置の発光後におけるホワイトバランスの崩れを回避することができる。

本発明の態様１１に係る発光装置は、上記態様７または８において、上述した光源セットを複数有し、光源セットは第１の光源セット及び第２の光源セットを含み、第１の光源セットと第２の光源セットは交互に隣接して配置されており、第１の光源セットから出射されるレーザー光の波長の組み合わせは、第２の光源セットから出射されるレーザー光の波長の組み合わせと異なっていてもよい。

上記の構成によれば、隣接する導光棒（導光棒２３及び副導光棒９６）間での混色性を向上させることができる。

本発明の態様１２に係る発光装置は、上記態様７または８において、光源部から出射されるレーザー光とは異なるレーザー光を出射する副光源部と、副光源部から出射されるレーザー光が導光される副導光棒（６３）とを備え、各々の導光棒（９８）は中空部を有する筒状形状であり、中空部には副導光棒（８３）が挿入されている構成である。

上記の構成によれば、副導光棒（６３）によって導光棒（２３）から発光される光の色調や光量を調整することができる。

本発明の態様１３に係る発光装置において、導光棒は円柱形状あるいは、導光棒の長手方向に沿った平面部（２３２ａ）を少なくとも１つ有する構成であってもよい。

上記の構成によれば、導光棒の形状を調整することで、発光装置のさらなる薄型化を実現できる。

本発明の態様１４に係る液晶表示装置は、上述したいずれかの態様に係る発光装置をバックライトとして備えるものである。

上記の構成によれば、白色光の均一性が向上したコンパクトな液晶表示装置（１）を提供することができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ 液晶表示装置
１５，８０，９０，９５，９７ 発光装置
２１，８２ 第１の基板
２２，８３ 第２の基板
２３ 導光棒（導光部）
２４ 第１のヒートシンク（放熱部材）
２５ 第２のヒートシンク（放熱部材）
３１，７２，７４ 第１の光源部
３１ｂ，３１ｇ，３１ｒ レーザーダイオード
４１，７３，７５ 第２の光源部
４１ｂ，４１ｇ，４１ｒ レーザーダイオード
４３ 第２の導光用凹部（導光用凹部）
４５ 第２の光源用凹部（光源用凹部）
６３ 副導光棒（副導光部）
２３０ｂ 中空部
２３１ 第１の端面
２３４ 第１の端部
２３５ 第２の端面
２３７ 第２の端部

Claims (14)

1. 波長が互いに異なる３種類以上のレーザー光を出射する少なくとも１つの光源部と、
   前記レーザー光が導光される導光部と、
   前記光源部及び前記導光部を所定位置に保持するとともに、前記光源部から発生する熱を放熱する放熱部材とを備える発光装置。
2. 前記光源部は、前記導光部の少なくとも一方の端面に対向する請求項１に記載の発光装置。
3. 前記放熱部材は、前記導光部を保持するための導光用凹部と、前記光源部を保持するための少なくとも１つの光源用凹部とを備える請求項１または２に記載の発光装置。
4. 当該光源部と当該導光部とは当該導光部の長手方向において互いに離間して配置されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記光源部の出射端面と、前記放熱部材の前記導光部側の端面とが面一である請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記導光用凹部は前記導光部の周囲の一部分を開放する形状を有する請求項３に記載の発光装置。
7. 前記光源部、前記導光部及び前記放熱部材を含む１つの光源セットを複数有する請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記光源部から出射されるレーザー光は、波長が互いに同一であるレーザー光の組を含む請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. １つの導光部と、当該１つの導光部を介して対向する第１の光源部及び第２の光源部とからなる組を複数含み、当該第１の光源部におけるレーザー光源の組み合わせは、当該第２の光源部におけるレーザー光源の組み合わせと異なる請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
10. 前記光源セットと、副光源部及び当該副光源部から出射された単色光が導光される副導光部を含む１つの副光源セットとをそれぞれ複数有しており、当該光源セットと当該副光源セットは交互に隣接して配置されている請求項７または８に記載の発光装置。
11. 前記光源セットを複数有し、当該光源セットは第１の光源セット及び第２の光源セットを含み、当該第１の光源セットと当該第２の光源セットは交互に隣接して配置されており、当該第１の光源セットから出射されるレーザー光の波長の組み合わせは、当該第２の光源セットから出射されるレーザー光の波長の組み合わせと異なる請求項７または８に記載の発光装置。
12. 前記光源部から出射されるレーザー光とは異なる波長のレーザー光を出射する副光源部と、当該副光源部から出射されるレーザー光が導光される副導光部とを備え、当該導光部は中空部を有する筒状形状であり、当該中空部には当該副導光部が挿入されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 前記導光部は円柱形状あるいは、当該導光部の長手方向に沿った平面部を少なくとも１つ有する形状である請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光装置をバックライトとして備える液晶表示装置。

Images