JP2020004702A - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型でありながら高輝度な照明装置および表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、発光面３１ａを有する複数の光源３０ａ，３０ｂと、外周端面の一部からなり光源３０ａからの光が入射される入光端面２１１ａを有する板状の導光板２１ａと、を備える。発光面３１ａにおける、入光端面２１１ａの延び方向と直交する方向の発光面３１ａの寸法が、導光板２１ａの厚み寸法より大とされており、複数の光源３０ａ，３０ｂおよび入光端面２１１ａの間に、各光源３０ａから発せられた光を導光板２１ａの入光端面２１１ａへ集光させる複数の集光孔５１ａを有する集光部材５０が設けられる。集光孔５１ａの一対の孔縁部うち入光端面２１１ａに対向配置された導光板側孔縁部５１２ａは、光源３０ａに対向配置された光源側孔縁部５１１ａの内側の面積よりも小とされている。【選択図】図４Ａ

Description

本明細書に開示される技術は、照明装置および表示装置に関する。

モバイル端末機器やテレビ等の表示装置として、液晶パネルを含む液晶表示装置が利用されている。液晶パネルは自発光しないため、画像を表示させるために、外部の光を利用する必要がある。そのためこの種の表示装置は、液晶パネルの他に、液晶パネルに光を供給するための照明装置（所謂、バックライト装置）を備えている。この照明装置は液晶パネルの背面側に配されており、面状に広がった光を液晶パネルの背面に向けて照射するように構成されている。

ところで、近年、表示画像の高コントラスト化や低消費電力化が求められており、バックライト装置の輝度を複数の発光エリアに区分することにより領域ごとに調整する、いわゆるローカルディミングに関する技術が提案されてきている。ローカルディミングにより、ＨＤＲ（High Dynamic Range）と呼ばれる輝度差を拡張した表示品位の高い表示が可能となる。

一方、バックライト装置はその光源の配置によって、液晶パネル表示面の直下に光源を配した直下型と、液晶パネルの側方に光源を配したエッジライト型と、に大別される。液晶表示装置は薄型化が強く求められており、さらなる薄型化を実現するには、エッジライト型のバックライト装置を用いることが好ましい。

エッジライト型でローカルディミングを実現したバックライト装置としては、例えば下記特許文献１に記載されたものが知られている。

国際公開第２０１６／１６３１７６号

しかし、エッジライト型のバックライト装置は、その光源の配置の制約から、直下型と比較して、発光エリアを細かく分割することができないという問題がある。また、エッジライト型のバックライト装置では、使用されるＬＥＤ等の光源の発光面の大きさは、対向して配される導光板の端面（光入射面）の面積と同等以下とされるため、高輝度化させるべく高出力で発光面積が大きいＬＥＤを使用すると導光板を厚くしなければならず、薄型化させようとして薄い導光板を使用するとサイズが小さく低出力のＬＥＤしか使用できなくなる。すなわち、高輝度化と薄型化の両立が困難であるという問題がある。

本明細書に開示される技術は、薄型でありながら高輝度な照明装置および表示装置を提供することを目的とする。

（１）本明細書に開示される技術は、光を発する発光面を有する複数の光源と、外周端面の一部からなり前記光源からの光が入射される入光端面を有する板状の導光板と、を備え、前記発光面における、前記入光端面の延び方向と直交する方向の前記発光面の寸法が、前記導光板の厚み寸法より大とされており、前複数の光源および前記入光端面の間に、各前記光源から発せられた光を前記導光板の前記入光端面へ集光させる複数の集光孔を有する集光部材が設けられ、各前記集光孔の一対の孔縁部のうち前記入光端面に対向配置された導光板側孔縁部の内側の面積は、前記光源に対向配置された光源側孔縁部の内側の面積よりも小とされている照明装置である。

上記構成によれば、出力が大きい大型の光源を用いた場合でも、導光板の厚みは、その光源の発光面の大きさによらずに薄型とすることができる。これは、光源から発せられた光を集光部材により集光させ、光を効率的に導光板に入光させることができるためである。これにより、光源の搭載箇所を除く照明装置全体、ひいては、表示装置全体の厚みを薄くすることができ、デザイン性の向上を図ることができる。

（２）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（１）の構成に加え、前記導光板側孔縁部は前記入光端面の端縁部の内側に対向配置されていてもよい。

（３）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（１）または（２）の構成に加え、前記光源側孔縁部は各前記発光面を取り囲むように前記光源に対向配置されていてもよい。

（４）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（１）から（３）のいずれか１つの構成に加え、前記光源は、前記発光面が前記入光端面に対して前記導光板の厚み方向から傾いて配されていてもよい。

（５）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（１）から（４）のいずれか１つ構成に加え、前記光源および前記導光板は、前記発光面の中心から前記発光面に対して垂直に延びる直線が前記導光板の厚み方向の中心と重なるように配置されていてもよい。

（６）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（１）から（５）のいずれか１つの構成に加え、前記導光板は複数設けられ、少なくとも２以上が前記導光板の厚み方向に重畳された導光板群を構成しており、前記導光板群は、少なくとも２以上の前記導光板が、前記入光端面が同方向を向くように重畳されてなる構成でもよい。

（７）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（６）の構成に加え、前記複数の光源は、複数の前記導光板の各前記入光端面に対応する複数の光源列を構成していてもよい。

（８）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）の構成に加え、前記複数の光源列は、一つの光源基板上に実装されていてもよい。

（９）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）または（８）の構成に加え、一つの前記光源列の各前記光源は隣り合う前記光源列の各前記光源と前記入光端面の延び方向において順にずれて繰り返し並ぶ配列とされていてもよい。

（１０）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）から（９）のいずれか１つの構成に加え、一つの前記光源列の各前記光源は隣り合う前記光源列の各前記光源と前記入光端面の延び方向において重ならないように配されるとともに、前記入光端面の延び方向と直交する方向かつ前記発光面に沿う方向において一部が重なるように配されていてもよい。

（１１）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）から（１０）のいずれか１つの構成に加え、前記複数の光源列に対応する前記複数の集光孔が一つの前記集光部材に設けられていてもよい。

（１２）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）から（１１）のいずれか１つの構成に加え、前記集光部材の一つの前記光源列に対応する前記導光板側孔縁部は隣り合う前記光源列に対応する前記導光板側孔縁部と前記入光端面の延び方向において少なくとも一部が重なるように配されていてもよい。

（１３）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）から（１２）のいずれか１つの構成に加え、少なくとも一つの前記光源列に対応する前記集光孔は、前記光源側孔縁部から前記導光板側孔縁部にかけて前記入光端面の延び方向において同寸法とされていてもよい。

（１４）また、本明細書に開示される技術のある実施形態は、上記（７）から（１３）のいずれか１つの構成に加え、少なくとも一つの前記光源列に対応する前記集光孔は、前記光源側孔縁部から前記導光板側孔縁部に向けて前記入光端面の延び方向において広がっていてもよい。

（１５）本明細書に開示されるもうひとつの技術は、上記（１）から（１４）のいずれか1つに記載の照明装置と、前記照明装置から照射される光を利用して画像を表示する表示パネルと、を備える表示装置である。

本明細書に開示される技術によれば、薄型でありながら高輝度な照明装置および表示装置が得られる。

実施形態１に係る、フレームを除いたバックライト装置の平面図 同じく、フレーム及び集光部材を除いたバックライト装置の平面図 液晶表示装置の側断面図 液晶表示装置の図１のＡ−Ａ線における要部拡大側断面図 液晶表示装置の図１のＢ−Ｂ線における要部拡大側断面図 ＬＥＤ基板の平面図 集光部材の正面図 集光部材をＬＥＤ基板に重ねた状態の正面図 図１の一部拡大平面図 実施形態２の液晶表示装置の側断面図 ＬＥＤ基板の平面図 集光部材の正面図 集光部材をＬＥＤ基板に重ねた状態の正面図 ＬＥＤ基板の平面図 実施形態３の集光部材の正面図 集光部材をＬＥＤ基板に重ねた状態の正面図 バックライト装置の要部拡大平面図 ＬＥＤ基板の平面図 実施形態４の集光部材の正面図 集光部材をＬＥＤ基板に重ねた状態の正面図 バックライト装置の要部拡大平面図 実施形態５のバックライト装置の要部拡大断面図 実施形態５の変形例のバックライト装置の要部拡大断面図 実施形態６のバックライト装置の要部拡大断面図 実施形態７のバックライト装置の要部拡大断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図６によって説明する。本実施形態では、表示パネルとして液晶パネル１１を備えた液晶表示装置（表示装置の一例）１０について例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。上下方向については図３を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。また、図３の左側を正面とする。複数の同一部材については、一つの部材に符号を付し、他の部材については符号を省略することがある。

液晶表示装置１０は全体として長方形の平箱状をなしており、画像を表示可能な液晶パネル（表示パネルの一例）１１と、液晶パネル１１に対して裏側に配されるとともに液晶パネル１１に表示のための光を供給するバックライト装置（照明装置の一例）２０とを備え、これらが枠状のベゼル１５などにより一体的に保持されるようになっている。本実施形態に係る液晶表示装置１０は、主にテレビ受信装置やＰＣモニター等に利用されるものである。

液晶パネル１１は、詳細な図示は省略するが、一対の長方形状の基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両基板間に液晶層が配された周知の構成とされる。両基板は、それぞれ無アルカリガラスや石英ガラス等からなる透光性に優れたガラス基板を備えており、それぞれのガラス基板上に既知のフォトリソグラフィ法等によって複数の膜が積層されてなる（詳細な図は省略する）。

一対の基板のうち裏側（図３の下方）に配される基板はアレイ基板であり、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられている。また、表側（図３の上方）に配される基板はＣＦ基板であり、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。また、このうち、ソース配線、ゲート配線、および対向電極などには、図示しない制御回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両基板の外側には偏光板が配されている。

液晶パネル１１は、バックライト装置２０から供給される光を利用して画像を表示することができ、その表側が出光側とされている。なお、液晶パネル１１は長辺方向がＸ軸方向と一致し、短辺方向がＹ軸方向と一致し、さらに厚さ方向がＺ軸方向と一致している。

ベゼル１５は金属材料（例えばアルミニウム）からなり、全体としては長方形の枠状をなしている。ベゼル１５は、図３に示すように、液晶パネル１１の外周端部を全周にわたって表側から押さえるパネル押さえ部１６と、パネル押さえ部１６の外周縁部から裏側に向けて突出するとともにバックライト装置２０（後述するフレーム６０の筒状部６２）を外周側から取り囲む外筒部１７とから構成されている。液晶パネル１１は、このベゼル１５によってバックライト装置２０との間に挟み込まれて保持されている。

バックライト装置２０は、全体として液晶パネル１１と同様に、平面視横長の長方形とされた略ブロック状をなしている。バックライト装置２０は、光源である複数のＬＥＤ３０（Light Emitting Diode：発光ダイオード）およびＬＥＤ３０が実装されたＬＥＤ基板３３と、ＬＥＤ３０から発せられる光を導光する導光板群２１Ｇと、導光板群２１Ｇの表側に積層配置される光学シート２５と、導光板群２１Ｇの裏側に積層配置される反射シート２６と、ＬＥＤ３０から発せられた光を導光板群２１Ｇに導く集光部材５０と、シャーシ４０と、フレーム６０と、を備える。

バックライト装置２０は、図１から図３に示すように、導光板群２１Ｇの一長辺側の端面からＬＥＤ３０の光を入射させる片側入光タイプのエッジライト型（サイドライト型）とされる。バックライト装置２０は、ＬＥＤ３０からの光を導光板群２１Ｇにより面状の光に変換しつつ、シャーシ４０の開口部位から表側の液晶パネル１１に向けて出射するものとされる。つまり、バックライト装置２０は表側が出光側とされる。以下、バックライト装置２０の構成部品について順に説明する。

まず、導光板群２１Ｇについて説明する。本実施形態に係る導光板群２１Ｇは、相対的に表側に配される第１導光板２１ａと、裏側に配される第２導光板２１ｂの２枚の導光板２１で構成される。第１導光板２１ａ及び第２導光板２１ｂは同形同大の長方形の板状をなし、平面に視て互いに全体が重畳する配置とされている。導光板群２１Ｇは、図１から図３に示すように、その長辺方向がＸ軸と、短辺方向がＹ軸と、厚み方向がＺ軸と一致するように配されている。

以下、各導光板２１を区別して記す場合には、第１導光板２１ａまたは第２導光板２１ｂのように、添え字ａまたはｂを付し、区別せずに総称する場合には添え字を付さないものとする。また、各導光板２１ａ，２１ｂに係る構造についても、これらを区別して記す場合には、それぞれの符号に添え字ａまたはｂを付し、区別せずに総称する場合には添え字を付さないものとする。

導光板２１は、屈折率が空気よりも十分に高くかつ透光性に優れた材料から形成されたもの、例えば透明なアクリルやポリカーボネート等の樹脂製のもの、或いは各種ガラス製のものを用いることができる。本実施形態では、第１導光板２１ａ、第２導光板２１ｂとして、計２枚のアクリル樹脂板を使用する。

第１導光板２１ａは、第２導光板２１ｂに対してＺ軸方向について表側に間隔を空けた位置に重畳配置されている。第１導光板２１ａは、その外周端面のうち図３の左側に位置するＸ軸方向に延びる端面が、ＬＥＤ３０から発せられた光が入射される第１入光端面２１１ａとされる。第１入光端面２１１ａは、第１導光板２１ａの表側の板面（後述する第１出光板面２１２ａ）に対して垂直とされており、Ｘ−Ｚ面に沿っている。

第１導光板２１ａは、表裏一対の板面のうち表側（液晶パネル１１側）を向いた板面が、光を液晶パネル１１に向けて出射させる第１出光板面２１２ａとされ、裏側を向いた板面が第１出光板面２１２ａとは反対側の第１出光反対板面２１３ａとされる。

第２導光板２１ｂは、第１導光板２１ａに対してＺ軸方向について裏側に間隔を空けた位置に重畳配置されている。第２導光板２１ｂは、その外周端面のうち図３の左側に位置するＸ軸方向に延びる端面が、ＬＥＤ３０から発せられた光が入射される第２入光端面２１１ｂとされる。第１入光端面２１１ａと第２入光端面２１１ｂとは、重畳した配置とされている。すなわち、各導光板２１は各入光端面２１１が同方向を向くように重畳されており、これにより、ＬＥＤ３０を導光板群２１Ｇの一方側にまとめて配することができるようになっている。また、第２入光端面２１１ｂは、第２導光板２１ｂの表側の板面（後述する第２出光板面２１２ｂ）に対して垂直とされており、Ｘ−Ｚ面に沿っている。

第２導光板２１ｂは、表裏一対の板面のうち表側を向いた板面が、光を第１導光板２１ａおよび液晶パネル１１に向けて出射させる第２出光板面２１２ｂとされ、裏側を向いた板面が第２出光板面２１２ｂとは反対側の第２出光反対板面２１３ｂとされる。第２出光板面２１２ｂは、全域が第１導光板２１ａによって覆われている。

このような構成により、各導光板２１は、光を各入光端面２１１から導入するとともに、その光を内部で伝播させた後にＺ軸方向に沿って立ち上げて各出光板面２１２から表側（液晶パネル１１側）へ向けて出射させる機能を有している。

このように本実施形態の各導光板２１は、ＬＥＤ３０から発せられた光が入射される入光端面２１１の延び方向がＸ軸と、光の入射方向がＹ軸と、光の出射方向がＺ軸と一致するように配されている。

第１導光板２１ａおよび第２導光板２１ｂの各出光板面２１２ａおよび２１２ｂには、図１および図２に示すように、端から順に一対のＬＥＤ３０毎（後述する一つの第１ＬＥＤ３０ａおよびこの第１ＬＥＤ３０ａに隣接する第２ＬＥＤ３０ｂをペアとして、一つのペアとこれに隣接する他のペアとの間の位置）に、Ｙ軸方向に沿って延在する溝（条構造）２２が形成されている。溝２２はＶ字型断面をなし、当該箇所に達した光の向きを変えるプリズムとして機能する。図１および図２に示すように、出光板面２１２は、この溝２２によってＸ軸方向において７つの領域に分割されて、Ｙ軸に沿って延在する７つの帯状の分割エリアＳ１〜Ｓ７が形成される。溝２２は、一つの分割エリアＳ内を伝播してきた光が隣接する他の分割エリアＳに拡散されるのを抑制する、いわゆる閉じ込め効果を発揮するように形成されている。なお溝２２は、少なくとも分割エリアＳの境界付近に形成されていればよく、さらにそれ以外の領域に形成されていても構わない。

出光反対板面２１３の後述する所定の領域には、例えば裏側に向けて突出する多数のレンズ状突起からなる凹凸パターンが設けられている（図示せず）。凹凸パターンは、導光板２１内を伝播してきた光を、外部（出光板面２１２側）に向けて出射させる機能を有する。なお、凹凸パターンに限らず、スクリーン印刷で白色の散乱インクを印刷したり、レーザーで凹みや傷を設けること等によっても、光を外部に向けて出射させることができる。

本実施形態では、出光反対板面２１３を図１および図２に示すようにＹ軸方向に２分割し、第１導光板２１ａの出光反対板面２１３ａにおいては図中上側（第１入光端面２１１ａから遠い側）の領域（Ａ１＋２ｎ）に第１凹凸パターンが、第２導光板２１ｂの出光反対板面２１３ｂにおいては図中下側の領域（Ａ２＋２ｎ）に第２凹凸パターンが、設けられている（ｎは０以上の整数）。

以上により、出光板面２１２ａ，２１２ｂは、溝２２と凹凸パターンとの組合せによってＸ軸方向に７分割、Ｙ軸方向に２分割され、導光板群２１Ｇに１４の領域Ａ１〜Ａ１４が形成される。１４の領域Ａ１〜Ａ１４の面積は全て等しくなるように設定されている。

このような形態の導光板群２１Ｇは、図３に示すように、光学シート２５を介して液晶パネル１１の直下位置に配されている。

第１導光板２１ａの出光板面２１２ａに積層された光学シート２５は、第１導光板２１ａと同大の平坦な長方形のシート状とされており、その長辺方向がＸ軸方向と、短辺方向がＹ軸方向とそれぞれ一致している。光学シート２５は、第１導光板２１ａと液晶パネル１１との間に介在して配されることで、導光板群２１Ｇからの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル１１に向けて出射させる。なお、光学シート２５は第１導光板２１ａと同大に限らず、少なくとも導光板２１ａの発光領域より大きいシート状であればよい。

本実施形態に係る光学シート２５は３層構造とされており、下層側から順に、拡散シート２５ａと、レンズシート２５ｂと、反射型偏光シート２５ｃとが重ねられてなる。光学シートの種類や層数は本実施形態に限るものでなく、種々の光学シートが選択可能である。

一方、第２導光板２１ｂの裏面側（出光反対板面２１３ｂ側）には、反射シート２６が積層されている。この反射シート２６は、第２導光板２１ｂと同大の平坦な長方形のシート状とされており、その長辺方向がＸ軸方向と、短辺方向がＹ軸方向とそれぞれ一致して、第２導光板２１ｂと後述するシャーシ４０の底板部４１との間に挟み込まれる形で配されている。反射シート２６は表面が光反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製のシート材からなるものとされるので、第２導光板２１ｂ内を伝播して出光反対板面２１３ｂから出射した光を表側（出光板面２１２ｂ）に向けて効率的に立ち上げることができる。なお、反射シート２６も、第２導光板２１ｂと同大に限らず、少なくとも導光板２１ｂの発光領域より大きいシート状であればよい。

上述した導光板群２１Ｇ等は、シャーシ４０に収容されている。シャーシ４０は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき鋼板（ＳＥＣＣ）などの金属材料からなり、平面視長方形状をなすとともに、表側に向けて開口した浅い略箱型をなし、内部に導光板群２１Ｇの他、後述するＬＥＤ基板３３、集光部材５０等を収容している。

シャーシ４０は、導光板２１等を載置する長方形の底板部４１と、底板部４１の一つの長辺から凹状に窪んで長辺に沿って帯状に延び、後述するＬＥＤ基板３３および集光部材５０を収容する凹部４２と、底板部４１および凹部４２の外周縁部から表側に向けて立ち上がる枠状の側壁４３と、を備える。このうち、凹部４２の一長辺から立ち上がる側壁４３は、例えば図４Ｂに示すように、導光板群２１Ｇの入光端面２１１と対向する面が、入光端面２１１に対して導光板２１の厚み方向からシャーシ４０の開口側が広くなるように角度θ傾斜する、ＬＥＤ基板設置面４４を構成している。θの範囲は特に限定されないが、０°＜θ≦９０°が好ましい。より好ましくは、３０°≦θ≦６０°である。ＬＥＤ基板設置面４４には、後述するＬＥＤ基板３３が、図示しない固定テープ等により固定されている。

底板部４１は、シャーシ４０内に収容された部材を裏側から支持するものとされる。凹部４２のＬＥＤ基板設置面４４は、ＬＥＤ基板３３を裏面から支持するものとされる。側壁４３は、シャーシ４０内に収容された部材を外周側から取り囲む形で配され、全体として平面視長方形の枠状とされている。

シャーシ４０は、底板部４１および凹部４２の長辺方向がＸ軸方向と一致し、短辺方向がＹ軸方向と一致し、かつ底板部４１の板面と直交する板厚方向がＺ軸方向と一致している。また、ＬＥＤ基板設置面４４は、上述したように、入光端面２１１に対して導光板２１の厚み方向からシャーシ４０の開口側が広くなるように角度θ傾斜している。以下、この入光端面２１１（Ｘ−Ｚ面）に対してＺ軸方向から角度θ傾斜した方向を、Ｚθ方向として説明する。

シャーシ４０の開口部には、フレーム６０が配されている。フレーム６０は、図３に示すように、導光板群２１Ｇおよび光学シート２５の外周端部を全周にわたって表側から押さえる横長の枠状部６１と、枠状部６１外周縁部から裏側に向けて突出するとともにシャーシ４０の側壁４３を外周側から取り囲む筒状部６２を有する。筒状部６２の外周には、上述したベゼル１５の外筒部１７が外嵌されるようになっている。

次に、ＬＥＤ３０およびＬＥＤ基板３３について説明する。ＬＥＤ３０は、発光源であるＬＥＤチップが箱状のケース内に収容されるとともに、樹脂材により封止されてなる。ＬＥＤチップは、主発光波長が１種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。このＬＥＤチップは、ケースの周壁を貫通する図示しないリードフレームによって、ケース外に配されたＬＥＤ基板３３における配線パターンに接続される。ＬＥＤチップを封止する樹脂材には、ＬＥＤチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。このＬＥＤ３０は、光を発する発光面３１がＬＥＤ基板３３側とは反対側を向いた、いわゆるトップビュー型（頂面発光型、上面発光型）とされている。

ＬＥＤ３０は、矩形とされた発光面３１から、光軸を中心とする所定の広がり（指向性）を持った光が出射される。本実施形態の場合、その出射された光の光軸は、発光面３１の中央部分に対して略垂直な状態となっている。

ＬＥＤ３０の発光面３１から発せられた光には、発光面３１に対して垂直に伸びる直線に沿って進行する光が最も多く含まれている。このように、ＬＥＤ３０は、トップビュー型とされているので、例えば発光面がＬＥＤ基板に対する実装面に隣り合うサイドビュー型（側面発光型）のＬＥＤに比べると、発光量が多く、高輝度化などを図る上で好適とされる。

ＬＥＤ基板３３は、ウレタン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂からなる基材フィルム上にＬＥＤ３０に対して給電するための配線パターン（図示せず）が形成されるとともに、例えば熱可塑性を有するポリイミド樹脂等の熱可塑性樹脂層が積層され、この熱可塑性樹脂層上に複数のＬＥＤ３０が後述する形態で規則的に並ぶ形で表面実装されてなる。

ＬＥＤ基板３３は、その長辺寸法が導光板２１の入光端面２１１の延び方向の寸法よりやや長い細長い帯状とされており、導光板２１の入光端面２１１に沿って配されている。ＬＥＤ基板３３は、上述したように、シャーシ４０のＬＥＤ基板設置面４４に、実装面とは反対側の面が図示しない固定テープにより取り付けられている。すなわち、その長辺方向がＸ軸方向と一致し、短辺方向がＺθ方向と一致するように取り付けられている。

ＬＥＤ基板３３に固定されているトップビュー型のＬＥＤ３０は、例えば図４Ｂに示すように、その発光面３１が入光端面２１１に対して導光板２１の厚み方向から角度θ傾斜した状態とされている。また、発光面３１の中心から当該発光面３１に対して垂直に伸びる直線ｎが、入光しようとする導光板２１の入光端面２１１の厚み方向の中心と重なり合うように、ＬＥＤ基板３３およびＬＥＤ３０の設置位置が設定されている。

ＬＥＤ３０の発光面３１における、ＬＥＤ基板３３の短辺方向に沿う方向の寸法、すなわち、入光端面２１１の延び方向と直交する方向の発光面３１の寸法は、一つの導光板２１の厚み寸法より大とされている。また、ＬＥＤ３０の発光面３１を入光端面２１１に投影した場合の、導光板２１の厚み方向の寸法も、一つの導光板２１の厚み寸法より大とされている。

上述した複数のＬＥＤ３０は、図５Ａに示すように、帯状とされた一枚のＬＥＤ基板３３の短辺方向の中央部から、ＬＥＤ基板３３の短辺方向と直交する線を軸として、両側方にずれた２本の直線上、すなわち、２列に並んで実装されている。これらのＬＥＤ３０は、ＬＥＤ基板３３の長辺方向、すなわち、入光端面２１１の延び方向において順にずれて、互い違いに繰り返し並ぶ配列とされている。以下、２列に並んだ一方側（図５Ａの上方）のＬＥＤ３０を第１ＬＥＤ３０ａとし、複数の第１ＬＥＤ３０ａがなす列を第１ＬＥＤ列３２Ａとする。また、他方側（図５Ａの下方）のＬＥＤ３０を第２ＬＥＤ３０ｂとし、複数の第２ＬＥＤ３０ｂがなす列を第２ＬＥＤ列３２Ｂとする。

第１ＬＥＤ列３２Ａの各第１ＬＥＤ３０ａと第２ＬＥＤ列３２Ｂの各第２ＬＥＤ３０ｂとは、入光端面２１１の延び方向においては実装領域が重なり合わないように間隔を空けて、１つずつ互い違いとなるように繰り返し並んでいる。一方、入光端面２１１の延び方向と直交する方向かつ発光面３１に沿う方向においては、隣り合う第１ＬＥＤ３０ａおよび第２ＬＥＤ３０ｂの実装領域が互いに一部重なり合うように、すなわち、図５Ａに表される第１ＬＥＤ３０ａの下端と第２ＬＥＤ３０ｂの上端がＺθ方向において重なり合うように配されている。このような配列とすることにより、ＬＥＤ基板３３の短辺寸法を小さく設定することができる。また、隣り合う第１ＬＥＤ３０ａおよび第２ＬＥＤ３０ｂは、ＬＥＤ基板３３の端から順に一対ずつがより近接するように並んでいる。

本実施形態のバックライト装置２０には、集光部材５０が設けられている。集光部材５０は、図１および図３に示すように、導光板２１の入光端面２１１に沿って延在する略三角柱状をなしており、その柱軸に沿った一側面が複数のＬＥＤ３０の発光面３１と平行に対向するＬＥＤ対向面５３とされ、他の一側面が導光板群２１Ｇの入光端面２１１と平行に対向する導光板対向面５２とされている。すなわち、ＬＥＤ対向面５３がＸ−Ｚθ面を構成し、導光板対向面５２がＸ−Ｚ面を構成している。また、残りの一側面は、導光板２１の板面に沿ったＸ−Ｙ面を構成する連結面５４とされている。

集光部材５０は、連結面５４が、図示しない固定テープを介してフレーム６０の枠状部６１の下面に固定されている。

集光部材５０には、各ＬＥＤ３０から発せられた光を導光板群２１Ｇの各入光端面２１１へ反射により集光させる、複数の集光孔５１が設けられている。詳細には、複数の集光孔５１のうち半数は、第１ＬＥＤ列３２Ａの各第１ＬＥＤ３０ａから発せられた光をそれぞれ第１導光板２１ａの第１入光端面２１１ａへ集光させる第１集光孔５１ａであり、残りの半数は、第２ＬＥＤ列３２Ｂの各第２ＬＥＤ３０ｂから発せられた光をそれぞれ第２導光板２１ｂの第２入光端面２１１ｂへ集光させる第２集光孔５１ｂである（図４Ａおよび図４Ｂ参照)。

以下、各集光孔５１に係る構造についても、これらを区別して記す場合には、それぞれの符号に添え字ａまたはｂを付し、区別せずに総称する場合には添え字を付さないものとする。

集光孔５１の内面は、光の反射性に優れる例えば白色または銀色を呈している。このような光反射性に優れる孔は、例えば孔内に蒸着やメッキなどによりアルミ膜を設けたり、集光部材５０自体を金属製とすることより実現することができる。ＬＥＤ３０から発せられた光は、集光孔５１内において孔壁により反射されつつ集光され、導光板対向面５２の開口（導光板側孔縁部５１２）から導光板２１に向けて効率的に出射される。

各集光孔５１の一対の孔縁部のうち、ＬＥＤ対向面５３に形成された一つのＬＥＤ側孔縁部５１１（光源側孔縁部の一例）は、例えば図６に示すように、各ＬＥＤ３０の矩形とされた発光面３１の外周を取り囲むように、発光面３１よりやや大きい寸法の略四角形とされてＬＥＤ３０に対向配置されている。

また、一対の孔縁部のうち、導光板対向面５２に形成された一つの導光板側孔縁部５１２は、孔縁部の縦方向、横方向の全体が、一つの導光板２１の入光端面２１１の縦方向、横方向の端縁部の内側に配される寸法の横長の長方形状とされて（図５Ｂ参照）、入光端面２１１に対向配置されている。詳細には、導光板側孔縁部５１２は、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、導光板２１の厚み方向の寸法が入光端面２１１の同方向の寸法と同等あるいはわずかに小さい寸法とされており、ＬＥＤ側孔縁部５１１から縮径している。このような構成によって、一つのＬＥＤ３０の発光面３１から発光された光が異なる導光板２１に入光することが無くなることから、ローカルディミングの品位が向上するようになる。一方、図６に示すように、入光端面２１１の延び方向の寸法は、ＬＥＤ側孔縁部５１１の同方向の寸法と同等とされている。つまり、一つの集光孔５１の幅寸法は、ＬＥＤ側孔縁部５１１から導光板側孔縁部５１２にかけて一定（同寸法）とされている。すなわち、一つのＬＥＤ３０の発光面３１の幅寸法よりやや大きな幅寸法とされている。

このような構成により、導光板側孔縁部５１２の内側の面積は、ＬＥＤ側孔縁部５１１の内側の面積よりも小とされる。つまり、集光孔５１の内部を通過する光は集光孔５１の内面に反射されつつ集光され、より強い光となって、導光板２１の入光端面２１１に向けて出射されることとなる。

一つの集光孔５１については上述した通りであって、次に、複数の集光孔５１の孔縁部の配列について説明する。

集光孔５１の一対の孔縁部のうちＬＥＤ側孔縁部５１１は、上述したように、第１ＬＥＤ３０ａおよび第２ＬＥＤ３０ｂの各発光面３１の外周を囲むように配されている。すなわち、複数のＬＥＤ側孔縁部５１１は、図５Ａに示す複数のＬＥＤ３０を鏡に映した配列とされている。詳細には、各第１ＬＥＤ側孔縁部５１１ａおよび第２ＬＥＤ側孔縁部５１１ｂは、入光端面２１１の延び方向においては、形成領域が重なり合わないように、間隔を空けて１つずつ互い違いとなるように繰り返し並んでいる。一方、入光端面２１１の延び方向と直交する方向かつ発光面３１に沿う方向においては、隣り合う第１ＬＥＤ側孔縁部５１１ａおよび第２ＬＥＤ側孔縁部５１１ｂの形成領域が、互いに一部重なり合うように配されている（図６参照）。

一方、一対の孔縁部のうち導光板側孔縁部５１２は、図５Ｂ示すように、隣り合う第１導光板側孔縁部５１２ａと第２導光板側孔縁部５１２ｂとが、導光板２１の厚み方向において重なり合わないようになっており、それぞれ、第１入光端面２１１ａおよび第２入光端面２１１ｂの導光板２１の厚み方向における中央部に配されている。また、入光端面２１１の延び方向においても、ＬＥＤ側孔縁部５１１と同様に、形成領域が重なり合わないように、間隔を空けて１つずつ互い違いとなるように繰り返し並んでいる。

これらの構成により、隣り合う第１集光孔５１ａおよび第２集光孔５１ｂは、入光端面２１１の延び方向において重なり合わないようになっている。すなわち、第１集光孔５１ａと第２集光孔５１ｂとはそれぞれ独立した状態に仕切られており、もって両空間の間を光が行き交うことが避けられるようになっている（図６参照）。

また、これらの構成により、ＬＥＤ基板３３がＬＥＤ基板設置面４４に設置され、集光部材５０がＬＥＤ基板３３および導光板群２１Ｇに対して正規の位置に配された場合に、ＬＥＤ３０の発光面３１の中心からＬＥＤ３０の発光面３１に対して垂直に伸びる直線ｎは、集光孔５１の中央部を通るようになっている（図４Ａおよび図４Ｂ参照）。このようにすることで、ＬＥＤ３０から発せられた光を効率的に導光板２１内に入射することができる。

本実施形態の液晶表示装置１０は以上のような構成であって、次に、作用効果について説明する。

本実施形態のバックライト装置２０は、光を発する発光面３１を有する複数のＬＥＤ３０と、外周端面の一部からなり、ＬＥＤ３０からの光が入射される入光端面２１１を有する板状の導光板２１と、を備え、発光面３１における、入光端面２１１の延び方向（Ｘ軸方向）と直交するＺθ方向の発光面３１の寸法が、導光板２１の厚み寸法（Ｚ軸方向の寸法）より大とされており、複数のＬＥＤ３０および入光端面２１１の間に、ＬＥＤ３０から発せられた光を導光板２１の入光端面２１１へ集光させる複数の集光孔５１を有する集光部材５０が設けられ、集光孔５１の一対の孔縁部のうち入光端面２１１に対向配置された導光板側孔縁部５１２の内側の面積は、ＬＥＤ３０に対向配置されたＬＥＤ側孔縁部５１１の内側の面積よりも小とされている。

上記構成によれば、出力が大きい大型のＬＥＤ３０を用いた場合でも、導光板２１の厚みは、ＬＥＤ３０の発光面３１の大きさによらずに薄型とすることができる。これは、ＬＥＤ３０から発せられた光を集光部材５０により集光させ、効率的に導光板２１に入光させることができるためである。これにより、ＬＥＤ３０の搭載箇所を除くバックライト装置２０全体、ひいては、液晶表示装置１０全体の厚みを薄くすることができ、デザイン性の向上を図ることができる。

また、導光板側孔縁部５１２は、入光端面２１１の端縁部の内側に対向配置されている。このような構成によれば、ＬＥＤ３０から導光板２１に向けて発光された光が、導光板２１の板面付近において漏れることを抑制し、光利用効率を向上させることができる。

また、ＬＥＤ側孔縁部５１１は、各発光面３１を取り囲むようにＬＥＤ３０に対向配置されている。このような構成によれば、ＬＥＤ３０の発光面３１から発光した光をより多く集光部材５０の集光孔５１に入射させることができる。

また、ＬＥＤ３０は、その発光面３１が導光板２１の厚み方向から角度θ傾斜するように配されている。従って、発光面３１が導光板２１の厚み方向に沿うように配される構成と比較して、バックライト装置２０ひいては液晶表示装置１０のＬＥＤ３０の搭載箇所の厚みを薄くすることができる。

また、ＬＥＤ３０および導光板２１は、発光面３１の中心から発光面３１に対して垂直に延びる直線ｎが、導光板２１の厚み方向の中心と重なるように配置されている。このような構成とすることにより、ＬＥＤ３０から発せられた光を効率的に導光板２１内に入光させることができる。

また、バックライト装置２０は、２枚の導光板２１（第１導光板２１ａおよび第２導光板２１ｂ）が各導光板２１の厚み方向に重畳された導光板群２１Ｇを構成しており、導光板群２１Ｇは、各導光板２１ａ，２１ｂの入光端面２１１ａ，２１１ｂが同方向を向くように重畳されている。このような構成により、ローカルディミングを実現可能であるとともに、各導光板２１ａ，２１ｂに入光させる第１ＬＥＤ３０ａおよび第２ＬＥＤ３０ｂを、導光板群２１Ｇに対して同方向に配置することができ、構成を簡素化させることができる。

また、複数のＬＥＤ３０は、各導光板２１ａ，２１ｂの各入光端面２１１ａ，２１１ｂにそれぞれ光を入光させるべく、各入光端面２１１ａ，２１１ｂに対応する第１ＬＥＤ列３２Ａおよび第２ＬＥＤ列３２Ｂを構成している。しかも、第１ＬＥＤ列３２Ａおよび第２ＬＥＤ列３２Ｂは、一つのＬＥＤ基板３３上に実装されている。このような構成によっても、導光板群２１Ｇに対するＬＥＤ３０の配列を一列にしたり、各導光板２１ａ，２１ｂに対応するＬＥＤ基板３３を個別に設ける構成と比較して、バックライト装置２０の構成を簡素化させることができる。

また、第１ＬＥＤ列３２Ａの第１ＬＥＤ３０ａと、これと隣り合う第２ＬＥＤ列３２Ｂの第２ＬＥＤ３０ｂとは、入光端面２１１の延び方向において順にずれて互い違いに繰り返し並ぶ配列とされている。このような構成によれば、第１導光板２１ａ、および、第２導光板２１ｂのそれぞれに対して、より入光効率が高くなる位置にＬＥＤ３０を配置することができる。

また、第１ＬＥＤ列３２Ａの各第１ＬＥＤ３０ａは隣り合う第２ＬＥＤ列３２Ｂの各第２ＬＥＤ３０ｂと入光端面２１１の延び方向において実装領域が重ならないように配されるとともに、入光端面２１１の延び方向と直交する方向かつ発光面３１に沿う方向において実装領域の一部が重なるように配されている。このような構成によれば、ＬＥＤ基板３３の短辺寸法を小さくすることができる。

また、第１ＬＥＤ列３２Ａおよび第２ＬＥＤ列３２Ｂの各ＬＥＤ３０にそれぞれ対応する複数の集光孔５１が一つの集光部材５０に設けられている。このような構成によれば、集光部材５０を各ＬＥＤ列毎に別個に設ける構成と比較して、構成を簡素化することができる。

さらに、各集光孔５１は、ＬＥＤ側孔縁部５１１から導光板側孔縁部５１２にかけて入光端面２１１の延び方向において同寸法とされている。このような構成によれば、集光孔５１の上記延び方向の寸法が導光板２１側に向けて広がる構成と比較して、光を効率的に導光板２１に入光させることができる。

このように、本実施形態によれば、導光板２１を薄型化しつつ大型のＬＥＤ３０を使用することができるため、二次元のローカルディミングも対応可能であり、高輝度なバックライト装置２０および液晶表示装置１０が得られる。

＜実施形態２＞
次に、実施形態２を図７および図８によって説明する。本実施形態のバックライト装置１２０および液晶表示装置１１０は、導光板群１２０Ｇを構成する導光板２１の枚数を３枚としたところが上記実施形態１と相違している。また、これに伴い、ＬＥＤ列も３列としている。以下、上記実施形態１と相違している構成について説明し、同様の構成については同一つの符号を付し、説明を省略する。

本実施形態に係る導光板群１２１Ｇは、相対的に表側に配される第１導光板２１ａと、第１導光板２１ａの裏側に配される第２導光板２１ｂと、第２導光板２１ｂの裏側に配される第３導光板２１ｃの３枚の導光板２１で構成される。これらの第１〜第３導光板２１ａ，２１ｂ，２１ｃは全て同形同大の長方形の板状をなし、平面に視て互いに全体が重畳する配置とされている。

第１導光板２１ａは第２導光板２１ｂに対して、また第２導光板２１ｂは第３導光板２１ｃに対して、それぞれ、Ｚ軸方向について表側に間隔を空けた位置に重畳配置されている。また、各導光板２１は、それら外周端面のうち図７の左側に位置するＸ軸方向に延びる端面が、ＬＥＤ３０から発せられた光が入射される入光端面２１１とされる。これらの入光端面２１１は、各導光板２１の表側の板面（後述する出光板面２１２）に対して垂直とされており、Ｘ−Ｚ面に沿っている。

各導光板２１は、表裏一対の板面のうち表側（液晶パネル１１側）を向いた板面が、光を液晶パネル１１に向けて出射させる出光板面２１２とされ、裏側を向いた板面が出光板面２１２とは反対側の出光反対板面２１３とされる。第２出光板面２１２ｂは、全域が第１導光板２１ａによって覆われている。また、第３出光板面２１２ｃは、全域が第２導光板２１ｂによって覆われている。

このような構成により、各導光板２１は、光を各入光端面２１１から導入するとともに、その光を内部で伝播させた後にＺ軸方向に沿って立ち上げて各出光板面２１２から表側（液晶パネル１１側）へ向けて出射させる機能を有している。

各導光板２１の各出光板面２１２には、図示はしないが、端から順に３つのＬＥＤ３０毎（３つのＬＥＤ３０と次の３つのＬＥＤ３０との間の位置）に、Ｙ軸方向に沿って延在する溝（条構造）２２が形成されている。出光板面２１２は、この溝２２によってＸ軸方向において５つの領域に分割されて、Ｙ軸に沿って延在する５つの帯状の分割エリアが形成される。

出光反対板面２１３の所定の領域には、導光板２１内を伝播してきた光を外部に（出光板面２１２側）向けて出射させる凹凸パターンが設けられている（図示せず）。本実施形態では、出光反対板面２１３をＹ軸方向に３分割し、第１導光板２１ａの第１出光反対板面２１３ａにおいては第１入光端面２１１ａから遠い側の領域に第１凹凸パターンが設けられ、第２導光板２１ｂの第２出光反対板面２１３ｂにおいては中間の領域に第２凹凸パターンが設けられ、第３導光板２１ｃの出光反対板面２１３ｃにおいては入光端面２１１ｃに近い領域に第３凹凸パターンが設けられている。

以上により、各出光板面２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃは、溝２２と凹凸パターンとの組合せによってＸ軸方向に５分割、Ｙ軸方向に３分割され、導光板群１２１Ｇに１５の領域が形成される。１５の領域の面積は全て等しくなるように設定されている。

このような形態の導光板群１２１Ｇは、図７に示すように、光学シート２５を介して液晶パネル１１の直下位置に配されている。また、第３導光板２１ｃの裏面側（出光反対板面２１３ｃ側）には、反射シート２６が積層されている。

複数のＬＥＤ３０は、図８Ａに示すように、帯状とされた一枚のＬＥＤ基板１３３の短辺方向の中央部と、中央部からＬＥＤ基板１３３の短辺方向と直交する線を軸として、両側方に均等にずれた３本の直線上、すなわち、３列に並んで実装されている。これらのＬＥＤ３０は、ＬＥＤ基板１３３の長辺方向、すなわち、入光端面２１１の延び方向において順にずれて、３つ毎に繰り返し並ぶ配列とされている。以下、３列に並んだ各ＬＥＤ３０を上から順に第１ＬＥＤ３０ａ、第２ＬＥＤ３０ｂ、第３ＬＥＤ３０ｃとし、複数の第１ＬＥＤ３０ａがなす列を第１ＬＥＤ列３２Ａ、複数の第２ＬＥＤがなす列を第２ＬＥＤ列３２Ｂ、複数の第３ＬＥＤがなす列を第３ＬＥＤ列３２Ｃとする。

第１ＬＥＤ列３２Ａの各第１ＬＥＤ３０ａ、第２ＬＥＤ列３２Ｂの各第２ＬＥＤ３０ｂ、第３ＬＥＤ列３２Ｃの第３ＬＥＤ３０ｃは、入光端面２１１の延び方向においては実装領域が重なり合わないように間隔を空けて、ＬＥＤ基板１３３の短辺方向に順にずれて繰り返し並んでいる。一方、ＬＥＤ基板１３３の短辺方向、すなわち、入光端面２１１と直交する方向かつ発光面３１に沿う方向においては、隣り合う第１ＬＥＤ３０ａおよび第２ＬＥＤ３０ｂ、第２ＬＥＤ３０ｂおよび第３ＬＥＤ３０ｃの実装領域が互いに一部重なり合うように、すなわち、図８Ａに表される第１ＬＥＤ３０ａの下端と第２ＬＥＤ３０ｂの上端の実装領域がＺθ方向において重なり合うように、また、第２ＬＥＤ３０ｂの下端と第３ＬＥＤ３０ｃの上端の実装領域がＺθ方向において重なり合うように配されている。このような配列とすることにより、ＬＥＤ基板１３３の短辺寸法を小さく設定することができる。

本実施形態の集光部材１５０の複数の集光孔５１は、全体の１／３が、第１ＬＥＤ列３２Ａの各第１ＬＥＤ３０ａから発せられた光をそれぞれ第１導光板２１ａの第１入光端面２１１ａへ集光させる第１集光孔５１ａであり、他の１／３（残りの１／２）が、第２ＬＥＤ列３２Ｂの各第２ＬＥＤ３０ｂから発せられた光をそれぞれ第２導光板２１ｂの第２入光端面２１１ｂへ集光させる第２集光孔５１ｂであり、残りの１／３は、第３ＬＥＤ列３２Ｃの各第３ＬＥＤ３０ｃから発せられた光をそれぞれ第３導光板２１ｃの第３入光端面２１１ｃへ集光させる第３集光孔５１ｃである。

一つの集光孔５１の形態は、上記実施形態１の集光孔５１と同様であり、導光板２１の厚み方向においては、ＬＥＤ側孔縁部５１１から導光板側孔縁部５１２にかけて縮径している。また、入光端面２１１の延び方向においては、ＬＥＤ側孔縁部５１１から導光板側孔縁部５１２にかけて一定（同寸法）とされている。

また集光孔５１の配列について、集光孔５１の複数のＬＥＤ側孔縁部５１１は、図８Ａに示す複数のＬＥＤ３０を鏡に映した配列とされている。詳細には、各第１〜第３ＬＥＤ側孔縁部５１１ａ，５１１ｂ，５１１ｃは、入光端面２１１の延び方向においては、形成領域が重なり合わないように、間隔を空けて、ＬＥＤ基板１３３の短辺方向に順にずれて繰り返し並んでいる。一方、入光端面２１１の延び方向と直交する方向かつ発光面３１に沿う方向においては、隣り合う第１ＬＥＤ側孔縁部５１１ａおよび第２ＬＥＤ側孔縁部５１１ｂ、第２ＬＥＤ側孔縁部５１１ｂおよび第３ＬＥＤ側孔縁部５１１ｃの形成領域が、それぞれ互いに一部重なり合うように配されている。

一方、一対の孔縁部のうち導光板側孔縁部５１２は、図８Ｂ示すように、隣り合う第１導光板側孔縁部５１２ａおよび第２導光板側孔縁部５１２ｂ、第２導光板側孔縁部５１２ｂおよび第３導光板側孔縁部５１２ｃが、導光板２１の厚み方向において重なり合わないようになっており、それぞれ、第１〜第３入光端面２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃの導光板２１の厚み方向における中央部に配されている。また、入光端面２１１の延び方向においても、ＬＥＤ側孔縁部５１１と同様に、形成領域が重なり合わないように、間隔を空けて順にずれて繰り返し並んでいる。

本実施形態のバックライト装置１２０および液晶表示装置１１０によれば、上記実施形態と同様の効果に加え、ローカルディミングの分割数をより多くすることができ、バックライト装置１２０および液晶表示装置１１０の表示品位を更に向上させることができる。

＜実施形態３＞
次に、実施形態３を図９および図１０によって説明する。本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置は、上記実施形態２のバックライト装置１２０の集光部材１５０の集光孔５１の形態を変形させた形態である。以下、上記実施形態２と相違している構成について説明し、同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態の集光部材２５０に設けられる複数の集光孔２５１は、全て同様の形態とされている。一つの導光孔２５１は、導光板２１の厚み方向においては上記実施形態の集光孔５１と同様に、ＬＥＤ側孔縁部２５１１から導光板側孔縁部２５１２にかけて縮径されている。一方、入光端面２１１の延び方向においては、ＬＥＤ側孔縁部２５１１から導光板側孔縁部２５１２に向けて拡径しているところが実施形態２と相違している。

詳細には、各集光孔２５１の一対の孔縁部のうち、ＬＥＤ対向面に形成された一つのＬＥＤ側孔縁部２５１１は、各ＬＥＤ３０の矩形とされた発光面３１の外周を取り囲むように、発光面３１より僅かに大きい寸法の略四角形とされて、ＬＥＤ３０に対向配置されている。

そして一対の孔縁部のうち導光板対向面２５２に形成された一つの導光板側孔縁部２５１２は、導光板２１の厚み方向の寸法については、入光端面２１１の同方向の寸法（導光板２１の厚み寸法）以下とされて、入光端面２１１の端縁部の内側に配されるようになっている構成は上記実施形態と同様であるが、入光端面２１１の延び方向の寸法については、ＬＥＤ側孔縁部２５１１の同方向の寸法よりも大とされて、ＬＥＤ側孔縁部２５１１から拡径しているところが、上記実施形態と相違している（図１０参照）。ただし、導光板側孔縁部２５１２の内側の面積が、ＬＥＤ側孔縁部２５１１の内側の面積よりも小となるように設定されている。

この導光板側孔縁部２５１２は、図１０に示すように、ＬＥＤ側孔縁部２５１１から、入光端面２１１の延び方向に均等な角度で拡径している（θ１＝θ２）。

本実施形態においては、ＬＥＤ３０の配列は上記実施形態２と同様の配列とされており、これにより、第１ＬＥＤ列３２Ａに対応する第１導光板側孔縁部２５１２ａは、隣り合う第２ＬＥＤ列３２Ｂに対応する第２導光板側孔縁部２５１２ｂと入光端面２１１の延び方向において一部が重なっている。また、第２ＬＥＤ列３２Ｂに対応する第２導光板側孔縁部２５１２ｂは、隣り合う第３ＬＥＤ列３２Ｃに対応する第３導光板側孔縁部２５１２ｃと入光端面２１１の延び方向において一部が重なっている。さらに、第３ＬＥＤ列３２Ｃに対応する第３導光板側孔縁部２５１２ｃは、第１ＬＥＤ列３２Ａに対応する第１導光板側孔縁部２５１２ａと入光端面２１１の延び方向において一部が重なっている（図９Ｂおよび図９Ｃ参照）。

ただし、拡径角度（θ１およびθ２）は、一つのＬＥＤ列３２の隣り合う集光孔２５１同士が、入光端面２１１の延び方向において重なり合わない範囲内に設定されている。すなわち、一つのＬＥＤ列３２の隣り合う集光孔２５１はそれぞれ独立した状態に仕切られており、両空間の間を光が行き交うことが避けられるようになっている。

このような本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置によれば、各ＬＥＤ列３２のＬＥＤ３０から発せられた光を導光板２１の入光端面２１１に対して広い範囲に入光させることができる。従って、隣り合うＬＥＤ列３２の、隣り合うＬＥＤ３０の間（導光板側孔縁部２５１２の間）に生じる隙間がなくなり、あるいは、隙間が小さくなり、バックライト装置の光ムラを抑制することができる。よって、液晶表示装置の表示品位が向上する。また、消費電力を低減させることができる。

＜実施形態４＞
実施形態４を図１１および図１２によって説明する。本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置は、上記実施形態３とは異なる形態で、上記実施形態２のバックライト装置１２０の集光部材１５０の集光孔５１を変形させたものである。以下、上記実施形態２と相違している構成について説明し、同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

本実施形態の集光部材３５０に設けられる複数の集光孔３５１は、第１ＬＥＤ列３２Ａおよび第３ＬＥＤ列３２Ｃに対応する第１集光孔３５１ａおよび第３集光孔３５１ｃが同様の形態とされており、第２ＬＥＤ列３２Ｂに対応する第２集光孔３５１ｂは、第１集光孔３５１ａおよび第３集光孔３５１ｃとは異なった形態とされている。

各集光孔３５１の一対の孔縁部のうち、ＬＥＤ対向面に形成された一つのＬＥＤ側孔縁部３５１１は、実施形態３と同様に、各ＬＥＤ３０の矩形とされた発光面３１の外周を取り囲むように、発光面３１より僅かに大きい寸法の略四角形とされて、ＬＥＤ３０に対向配置されている。このＬＥＤ側孔縁部３５１１は、第１〜第３集光孔３５１ａ，３５１ｂ，３５１ｃの全てにおいて同様の形状とされており、ＬＥＤ３０の配列を鏡に映した配列で集光部材３５０のＬＥＤ対向面に形成されている。

一方、導光板側孔縁部３５１２は、入光端面２１１の延び方向について、ＬＥＤ側孔縁部３５１１の同方向の寸法よりも大きい寸法とされて、ＬＥＤ側孔縁部３５１１から拡径している。以下、導光板側孔縁部３５１２について詳細に説明する。

まず、第３集光孔３５１ｃについて説明する。第３集光孔３５１ｃは、図１２に示すように、第３ＬＥＤ側孔縁部３５１１ｃから第３導光板側孔縁部３５１２ｃに向けて、入光端面２１１の延び方向について不均等な角度で拡径している。詳細には、第３導光板側孔縁部３５１２ｃは、入光端面２１１の延び方向において、隣り合う第２ＬＥＤ列３２Ｂの第２ＬＥＤ３０ｂ側に向けて、その反対側（第１ＬＥＤ３０ａ側またはＬＥＤ基板１３３の端部側）よりも広い拡径角度で拡径している（θ３＞θ４）。

この拡径角度は、図１１Ｃに示すように、第３導光板側孔縁部３５１２ｃが、導光板２１の厚み方向において第１ＬＥＤ列３２Ａの第１ＬＥＤ３０ａが配される位置まで到達する角度に設定されている。ただし、第３ＬＥＤ列３２Ｃにおいて隣り合う第３ＬＥＤ３０ｃの第３集光孔３５１ｃまでは到達しない範囲内の角度とされている。

一方、第１集光孔３５１ａは、第３集光孔３５１ｃの拡径方向を逆転させた形態とされている。すなわち第１導光板側孔縁部３５１２ａは、入光端面２１１の延び方向において、隣り合う第２ＬＥＤ列３２Ｂの第２ＬＥＤ３０ｂ側に向けて、その反対側（第３ＬＥＤ３０ｃ側またはＬＥＤ基板１３３の端部側）よりも広い拡径角度で拡径している。この拡径角度は、第１導光板側孔縁部３５１２ａが、導光板２１の厚み方向において第３ＬＥＤ列３２Ｃの第３ＬＥＤ３０ｃが配される位置まで到達する角度に設定されている。ただし、第１ＬＥＤ列３２Ａにおいて隣り合う第１ＬＥＤ３０ａの第１集光孔３５１ａまでは到達しない範囲内の角度とされている。

そして、第１集光孔３５１ａと第３集光孔３５１ｃの間に位置する第２集光孔３５１ｂは、上記実施形態３の第２集光孔２５１ｂと同様に、ＬＥＤ側孔縁部３５１１の同方向の寸法よりも大とされて、ＬＥＤ側孔縁部３５１１から均等な角度で拡径している。この拡径角度は、第１集光孔３５１ａおよび第３集光孔３５１ｃの小さい方の拡径角度（θ４）とほぼ同等とされている。

さらに本実施形態においては、第１〜第３集光孔３５１ａ，３５１ｂ，３５１ｃの全てにおいて、導光板側孔縁部３５１２の、導光板２１の厚み方向における寸法が、上記実施形態１から３よりも小さくなるように設定されている。このような構成により、隣り合うＬＥＤ列３２の集光孔３５１と重なることなく、各集光孔３５１をそれぞれ独立した状態に仕切ることが可能となる。また、入光端面２１１の延び方向に広がった光を、導光板２１の厚み方向において上記実施形態より多く集光して、入光端面２１１に向けて効率的に出射することが可能となる。なお本実施形態においても、導光板側孔縁部３５１２の内側の面積がＬＥＤ側孔縁部３５１１の内側の面積よりも小となるように、各孔縁部３５１２，３５１１の寸法を設定することとする。

このような本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置によっても、各ＬＥＤ列３２のＬＥＤ３０から発せられた光を、導光板２１の入光端面２１１に対して実施形態３よりもさらに広い範囲に入光させることができる。従って、隣り合うＬＥＤ列３２の、隣り合うＬＥＤ３０の間（導光板側孔縁部３５１２の間）に生じる隙間がなくなり、あるいは、隙間が小さくなり、バックライト装置の光ムラを抑制することができる。よって、液晶表示装置の表示品位が向上する。また、消費電力を低減させることができる。

＜実施形態５＞
実施形態５を図１３によって説明する。本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置は、集光部材４５０の集光孔４５１の内面の形状が、上記実施形態１から４と相違している。以下、上記実施形態と相違している構成について説明し、同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

上記実施形態１から４では、集光孔５１，２５１，３５１の内面は、集光孔５１，２５１，３５１の軸に沿った断面視でいずれも直線的であったのに対し、本実施形態の集光部材４５０の集光孔４５１は、図１３に示すように、内面の断面形状が弧状の線と複数の直線の組み合わせとされている。詳細には、集光孔４５１の軸方向に沿った断面形状は、ＬＥＤ３０の発光面３１から導光板２１の入光端面２１１に向けて、外側に緩やかに膨出する弧状とされた上側部分（発光面側）と、同じく外側に緩やかに膨出する複数の直線の組み合わせとされた下側部分とから構成されている。

また、集光孔４５１のＬＥＤ側孔縁部４５１１は、上記各実施形態と同様に、ＬＥＤ３０の発光面３１の外周を取り囲むように、発光面３１よりやや大きい寸法の略四角形とされてＬＥＤ３０に対向配置されている。また、導光板側孔縁部４５１２も、上記各実施形態と同様に、縦方向（導光板２１の厚さ方向）の寸法が、入光端面２１１の同方向の寸法以下とされるとともに、横方向（入光端面２１１の延び方向）の寸法が、隣り合う集光孔４５１と重なり合わない寸法とされている。なお本実施形態においても、導光板側孔縁部４５１２の内側の面積は、ＬＥＤ側孔縁部４５１１の内側の面積よりも小となるように設定されている。

さらに、本実施形態においても、ＬＥＤ３０の発光面３１の中心からＬＥＤ３０の発光面３１に対して垂直に延びる直線ｎが、導光板２１の厚み方向の中心と重なるように配置されていることが好ましい。

このように、集光孔４５１の断面形状を、使用するＬＥＤ３０の配光特性に合わせて最適な形状とすることによって、ＬＥＤ３０の光利用効率を向上させることができる。光利用効率が向上することで、消費電力を更に削減することができる。

＜実施形態５の変形例＞
集光部材の集光孔の内面形状は、実施形態５に限らず、ＬＥＤ３０の配向特性に応じて適宜変更することができる。例えば図１４に示すように、集光部材５５０の集光孔５５１の内面の一部を、内側に向けて膨出させる形態としてもよい。

＜実施形態６＞
実施形態６を図１５によって説明する。本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置は、集光部材６５０の集光孔６５１の内面の形状に加え、ＬＥＤ側孔縁部６５１１の形態が上記実施形態１から５と相違している。以下、上記実施形態と相違している構成について説明し、同様の構成については同一の符号を付し、説明を省略する。

上記各実施形態では、集光部材のＬＥＤ側孔縁部を、ＬＥＤ３０の発光面３１の外周を取り囲む、発光面３１よりやや大きい寸法の略四角形としたが、本実施形態の集光部材６５０のＬＥＤ側孔縁部６５１１は、発光面３１の内側に対向配置している。導光板側孔縁部６５１２は、上記各実施形態と同様に、縦方向（導光板２１の厚さ方向）の寸法が、入光端面２１１の同方向の寸法と同等あるいはわずかに小さい寸法とされて、導光板２１の上下の板面の内側に配されている。導光板側孔縁部６５１２の内側の面積は、ＬＥＤ側孔縁部６５１１の内側の面積よりも小とされている。また、集光孔６５１の内面の形状は、断面視において外側に向けて膨出する弧状とされている。

このように、例えばＬＥＤ３０の配光特性が発光面３１の中央部に集中している場合等は、集光部材６５０のＬＥＤ側孔縁部６５１１の寸法を発光面３１の寸法以下に設定することもできる。

＜実施形態７＞
実施形態７を図１６によって説明する。本実施形態のバックライト装置および液晶表示装置は、集光部材７５０の集光孔７５１について、ＬＥＤ側孔縁部７５１１を発光面３１より小さい寸法に設定した構成（実施形態６）に加え、導光板側孔縁部７５１２も、導光板２１の厚さ方向の寸法の約半分と小さく設定したところが相違している。導光板側孔縁部７５１２の内側の面積は、ＬＥＤ側孔縁部７５１１の内側の面積よりも小となるように設定されている。また、集光孔７５１の内面の形状は、断面視において上側部分が外側に膨出する弧状とされ、下側部分は直線状とされている。

このように、導光板側孔縁部７５１２の縦方向の寸法（導光板２１の厚さ方向の寸法）を、導光板２１の同方向の寸法より小さく設定することにより、ＬＥＤ３０から導光板２１に向けて発光された光が、導光板２１の板面付近において漏れることをより確実に抑制することができる。

なお、本明細書に開示される技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。

１０，１１０：液晶表示装置（表示装置），１１：液晶パネル（表示パネル），２０，１２０：バックライト装置（照明装置），２１：導光板，２１Ｇ，１２１Ｇ：導光板群，２１１：入光端面，３０：ＬＥＤ（光源），３１：発光面，３２：ＬＥＤ列（光源列），３３，１３３：ＬＥＤ基板（光源基板），４０：シャーシ，４４：ＬＥＤ基板設置面，５０，１５０，２５０，３５０，４５０，５５０，６５０，７５０：集光部材，５１，２５１，３５１，４５１，５５１，６５１，７５１：集光孔，５１１，２５１１，３５１１，４５１１，６５１１，７５１１：ＬＥＤ側孔縁部（光源側孔縁部），５１２，２５１２，３５１２，４５１２，６５１２，７５１２：導光板側孔縁部，Ｘ軸方向：入光端面の延び方向，ｎ：発光面の中心から発光面に対して垂直に延びる直線，Ｚ軸方向：導光板の厚み方向，Ｚθ方向：入光端面の延び方向と直交する方向、入光端面に対してＺ軸から角度θ傾斜する方向、発光面に沿う方向

Claims (15)

1. 光を発する発光面を有する複数の光源と、
   外周端面の一部からなり前記光源からの光が入射される入光端面を有する板状の導光板と、を備え、
   前記発光面における、前記入光端面の延び方向と直交する方向の前記発光面の寸法が、前記導光板の厚み寸法より大とされており、
   前記複数の光源および前記入光端面の間に、各前記光源から発せられた光を前記導光板の前記入光端面へ集光させる複数の集光孔を有する集光部材が設けられ、
   各前記集光孔の一対の孔縁部のうち前記入光端面に対向配置された導光板側孔縁部の内側の面積は、前記光源に対向配置された光源側孔縁部の内側の面積よりも小とされている照明装置。
2. 前記導光板側孔縁部は前記入光端面の端縁部の内側に対向配置されている請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光源側孔縁部は各前記発光面を取り囲むように前記光源に対向配置されている請求項１または請求項２に記載の照明装置。
4. 前記光源は、前記発光面が前記入光端面に対して前記導光板の厚み方向から傾いて配されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の照明装置。
5. 前記光源および前記導光板は、前記発光面の中心から前記発光面に対して垂直に延びる直線が前記導光板の厚み方向の中心と重なるように配置されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の照明装置。
6. 前記導光板は複数設けられ、少なくとも２以上が前記導光板の厚み方向に重畳された導光板群を構成しており、
   前記導光板群は、少なくとも２以上の前記導光板が、前記入光端面が同方向を向くように重畳されてなる請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記複数の光源は、複数の前記導光板の各前記入光端面に対応する複数の光源列を構成している請求項６に記載の照明装置。
8. 前記複数の光源列は、一つの光源基板上に実装されている請求項７に記載の照明装置。
9. 一つの前記光源列の各前記光源は隣り合う前記光源列の各前記光源と前記入光端面の延び方向において順にずれて繰り返し並ぶ配列とされている請求項７または請求項８に記載の照明装置。
10. 一つの前記光源列の各前記光源は隣り合う前記光源列の各前記光源と前記入光端面の延び方向において重ならないように配されるとともに、前記入光端面の延び方向と直交する方向かつ前記発光面に沿う方向において一部が重なるように配されている請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の照明装置。
11. 前記複数の光源列に対応する前記複数の集光孔が一つの前記集光部材に設けられている請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の照明装置。
12. 前記集光部材の一つの前記光源列に対応する前記導光板側孔縁部は隣り合う前記光源列に対応する前記導光板側孔縁部と前記入光端面の延び方向において少なくとも一部が重なるように配されている請求項７から請求項１１のいずれか一項に記載の照明装置。
13. 少なくとも一つの前記光源列に対応する前記集光孔は、前記光源側孔縁部から前記導光板側孔縁部にかけて前記入光端面の延び方向において同寸法とされている請求項７から請求項１２のいずれか一項に記載の照明装置。
14. 少なくとも一つの前記光源列に対応する前記集光孔は、前記光源側孔縁部から前記導光板側孔縁部に向けて前記入光端面の延び方向において広がっている請求項７から請求項１３のいずれか一項に記載の照明装置。
15. 請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の照明装置と、
    前記照明装置から照射される光を利用して画像を表示する表示パネルと、を備える表示装置。

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