JP4210558B2 - 面状光源装置および該装置を用いる表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は主に液晶や看板などの表示装置に光を供給するための面状光源装置および該装置を用いる表示装置に関する。さらに詳しくは、導光板を用いない中空方式の面状光源装置であって、とくに発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、単にＬＥＤという）などの複数の点状光源を用いる面状光源装置および該装置を用いる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面状光源装置は、配光手段、ＬＥＤ、該配光手段と対向するように設けられる反射手段、該配光手段と反射手段とのあいだに形成される中空領域および反射体を備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５８７６４号公報（４頁の左欄３行〜５頁の左欄４３行、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の面状光源装置では、点状光源であるＬＥＤ近傍での輝度が、点状光源から遠方の位置の輝度に比べて高くなり、表示に輝度ムラが生じるため、表示品位を低下させるという問題がある。
【０００５】
本発明は、叙上の事情に鑑み、出射光の指向性が高い点状光源を用いる場合において、点状光源近傍の輝度ムラが発生しない面状光源装置を得るとともに、この面状光源装置を用いることにより、すぐれた表示特性を得ることができる表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の面状光源装置は、開口部を有する筐体と、該開口部に配設される出光板と、該出光板とのあいだに中空領域を形成する反射板と、前記筐体の少なくとも１つの側面部に沿って列設される複数の点状光源と、リフレクタおよび偏角素子とを備える面状光源装置であって、前記中空領域に前記複数の点状光源の配列方向に延在する棒状光学素子を有し、
前記棒状光学素子が、
対称な台形断面形状を有する四角柱であり、前記筐体の底面部に対してほぼ平行な面と、該平行な面とほぼ平行に対向し、該平行な面より面積が小さい対向面と、前記平行な面と対向面の頂線を結ぶ、第１の傾斜面と該第１の傾斜面に対向する第２の傾斜面とを有し、
出光板および反射板に接しており、
出光板側から筐体の底面部に向かい厚さを増加させて形成され、
前記棒状光学素子を構成する出射面である対向面を凹凸面とする
ていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の表示装置は、前記面状光源装置と、該面状光源装置の上部に配置され、該面状光源装置から出射した光により表示を行なう表示手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の面状光源装置および該装置を用いる表示装置を説明する。
【０００９】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図、図２は図１に示す面状光源装置のＡ−Ａ線断面図、図３はＬＥＤの配列の一例を示すＬＥＤ配列図である。
【００１０】
図１〜３に示されるように、本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置は、筐体１、出光板２、複数の点状光源３、点状光源基板４、反射板５、リフレクタ７、偏角素子８および棒状光学素子９から構成されている。前記出光板２と反射板５とのあいだには、中空領域６が形成されている。
【００１１】
前記筐体１は、上面部１ａ、底面部１ｂおよび４つの側面部１ｃから構成され、上面部１ａには開口部１ｄが形成されている。この筐体１は、光が外部にできる限り漏れないように形成されているとともに、光が内側で反射して開口部１ｄに進むように、筐体１の内側となる底面部１ｂに前記反射板５が配設されている。これにより、光は反射板５と出光板２とのあいだに形成された中空領域６内の空気中を伝播する。
【００１２】
前記出光板２は、筐体１の開口部１ｄ全体を覆うように配設されている。この出光板２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリルもしくはポリカーボネートなどの樹脂板またはガラス板など光を透過する機能を有する板である。本実施の形態１においては、拡散機能を有する拡散板を出光板２に用いている。なお、出光板２に反射材を混入したものや表面を粗面化したものを用いて、入射した光を拡散する機能をもたせることにより、広い指向性を有する面状光源装置を得ることができる。
【００１３】
前記点状光源３としては、ＬＥＤやレーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）などを用いることができる。本実施の形態１における点状光源３は、ＬＥＤを用いて、赤色（Ｒ）の光を発する第１の点状光源３ａと、緑色（Ｇ）の光を発する第２の点状光源３ｂと、青色（Ｂ）の光を発する第３の点状光源３ｃとから構成されている。
【００１４】
本実施の形態１における、赤色、緑色または青色の単色光を発するＬＥＤは、白色光を発するＬＥＤに比べて、発光効率が高く、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの赤色、緑色および青色の透過特性とＬＥＤの発光スペクトルをあわせ込むことで、色再現性の高い表示装置を得ることができる。また、各色ごとにＬＥＤを独立に制御することにより、面状光源装置からの出射光の色合いを容易に変化させることもできる。
【００１５】
前記点状光源基板４は矩形状を呈している。この点状光源基板４には、前記複数の点状光源３が点状光源基板４の長手方向に沿って配列するように実装されている。該点状光源基板４は前記筐体１の対向する１組の側面部１ｃに沿って該筐体１の底面部１ｂに並設されている。これにより、前記複数の点状光源３は筐体１の側面部１ｃに沿って列設される。本発明において、前記点状光源基板４に実装された、第１の点状光源３ａ、第２の点状光源３ｂおよび第３の点状光源３ｃのそれぞれの個数は必ずしも均等である必要はなく、液晶表示素子を透過する光が所望の色度に最適化できるように第１の点状光源３ａ、第２の点状光源３ｂおよび第３の点状光源３ｃのそれぞれの個数を任意に設定することができる。たとえば、図４に示されるように、点状光源基板４ａに複数の点状光源として、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｒ、ＧおよびＢの点状光源を繰り返しの順列で実装したのち、１個のＧを実装することができる。
【００１６】
前記反射板５の構造は、図２に示されるように、点状光源３から筐体１の開口部１ｄの中央部に向かい出光板２と反射板５との間隔が広がったのち、開口部１ｄの中央に向かい再び出光板２と反射板５の間隔が狭くなる凹凸形状にされている。また、この反射板５の点状光源３の近傍部は、アルミニウムもしくは銀などの金属板または樹脂製シートにアルミニウムもしくは銀などの金属を蒸着した正反射材料からなる正反射部５ａにされており、中央部は正反射材料の表面を荒らす、または白色の樹脂製シートもしくは金属板を白色に塗装したものを配設することで拡散反射部５ｂとしている。
【００１７】
前記リフレクタ７は、中空領域６側を除いて点状光源３を包囲し、該点状光源３からの光を効率よく中空領域６側に反射する。このリフレクタ７は、銀もしくはアルミニウムなどの金属板または白色の樹脂製シートなどの材料から作製されている。
【００１８】
なお、前記反射板５およびリフレクタ７の反射率は、反射面での反射ロスを抑えるために９０％以上であるのが好ましい。また、前記筐体１の内側に白色塗料などを塗布することにより、内部での反射が一層よくなるため、光の損失を少なくすることができる。本実施の形態では、反射板５とリフレクタ７とを別部材で作製しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、反射板５とリフレクタ７を同一部材で一体に作製することができる。同一部材で一体に作製することにより、部品点数を減らし、組立ての作業性を向上させることができる。さらに、前記筐体１の材料として高反射材料を用いて、筐体１と反射板５またはリフレクタ７とを一体に作製することにより、部品点数を削減することもできる。
【００１９】
前記偏角素子８は、点状光源３と中空領域６とのあいだにおいて、複数の点状光源３の配列方向に延在されており、前記筐体１の底面部１ｂに対してほぼ平行な面８ｂと、該平行な面８ｂとほぼ平行に対向する対向面８ｄと、前記平行な面８ｂと対向面８ｄの頂線を結ぶ、点状光源３側の第１の傾斜面（入射面）８ａと該第１の傾斜面８ａに対向する第２の傾斜面（出射面）８ｃとを有している。すなわち、偏角素子８は、出光板２側から筐体１の底面部１ｂに向かい厚さが増加する断面が台形形状であり、アクリルなどの透明樹脂またはガラスから作製されている。
【００２０】
前記棒状光学素子９は、中空領域６のほぼ中央部において複数の点状光源３の配列方向に延在している。そして、この棒状光学素子９は、対称な断面形状を呈しており、前記筐体１の底面部１ｂに対してほぼ平行な面９ｂと、該平行な面９ｂとほぼ平行に対向し、該平行な面９ｂより面積が小さい対向面９ｄと、前記平行な面９ｂと対向面９ｄの頂線を結ぶ、第１の傾斜面９ａと該第１の傾斜面９ａに対向する第２の傾斜面９ｃとを有している。前記棒状光学素子９は、アクリルなどの透明樹脂またはガラスから作製され、光を透過する機能を有している。なお、図２において、左側の点状光源３に対して第１の傾斜面９ａは入射面である。
【００２１】
前記平行な面９ｂは反射板５に接し、対向面９ｄは出光板２に接している。また、この平行な面９ｂは、白色の反射シートを貼り付けることや、粗面（凹凸面）に加工し、銀やアルミニウムを蒸着することなどにより拡散反射面としている。
【００２２】
前記出光板２の上には、光を効果的に利用するために複数枚の光学シート類（図示せず）が配置されるとともに、該出光板２の上に該光学シート類を介して液晶表示素子（図示せず）が配置される。
【００２３】
なお、前記光学シート類は、レンズシートを拡散シートで挟み込む構造である。また、輝度の向上が必要な場合には、複数枚のレンズシートをその表面に形成されるシートのプリズムの方向を考慮して組み合わせてもよい。また、拡散シートは、拡散性を向上させる場合、２枚以上用いることができる。さらに、レンズシートの配光特性によってはレンズシートを１枚使用してもよいし、または使用しなくてもよい。さらに、保護シートまたは偏光反射シートを組み合わせて使用してもよいし、またはいずれも使用しなくてもよい。
【００２４】
本発明の表示装置の一例である液晶表示装置は、本実施の形態にかかわる面状光源装置の上部に、表示手段として、液晶表示素子を駆動する回路基板（図示せず）を備えた液晶表示素子を配置することにより構成することができる。
【００２５】
前記液晶表示素子は、上側または下側基板上に着色層、遮光層、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）、画素電極などの電極および配線が形成されたＴＦＴアレイ基板および対向基板、２枚の基板を等間隔に保持するスペーサ、２枚の基板を貼り合わせるシール材、２枚の基板とのあいだに液晶を注入したのち、封止する封止材、液晶に初期配向をもたせる配向膜および光を偏光させる偏光板などにより構成されるが、本発明においては、既存の液晶表示素子を用いるのでここでの説明は省略する。
【００２６】
つぎに点状光源３から発せられた光が出光板２から出射するまでの光路について説明する。
【００２７】
前記点状光源３である第１の点状光源３ａ、第２の点状光源３ｂおよび第３の点状光源３ｃから発せられた赤色、緑色および青色の単色光は、直接またはリフレクタ７によって反射され、偏角素子８の第１の傾斜面８ａに入射する。ついで前記偏角素子８は、入射光を第２の傾斜面８ｂを通して筐体１の底面部１ｂ側に屈折して出射する。これにより、本実施の形態では、出光板２の光源近傍に到達する光を低減させて、光源近傍の明部を改善させることができる。また、入射面である第１の傾斜面８ａが筐体１の底面部１ｂから筐体１の開口部１ｄに向けて点状光源３から遠ざかる方向に傾いているため、点状光源３が発した光が第１の傾斜面８ａで表面反射しやすく、リフレクタ７側へ戻ることにより、光源近傍の出光板２からの出射光が低減される。これにより、光源近傍の明部を改善するとともに、点状光源３から発せられた光の混色が進み、色ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００２８】
また、前記偏角素子８の出射面である第２の傾斜面８ｃから筐体１の底面部１ｂ側に出射した光は、前記反射板５により反射され、点状光源３から遠ざかる方向へ伝播する。なお、本実施の形態では、反射板５を凹凸形状にしていることや正反射部５ａと拡散反射部５ｂを設けているので、点状光源３の近傍で出光板２に到達する光を抑制し、点状光源３から遠方の位置に光を導くことができるため、輝度ムラおよび色ムラを軽減することができる。
【００２９】
前記棒状光学素子９は、中空領域６の中央部近傍に到達した光を第１の傾斜面９ａと第２の傾斜面９ｃで筐体１の底面部１ｂ側に屈折または全反射する。その結果、本実施の形態では、中空領域６の中央部近傍に到達した光の多くは反射板５を介し出光板２の中央部付近で出射し、中央部近傍の輝度、すなわち点状光源３から遠方の位置の輝度を高め、表示品位の高い面状光源装置を得ることができる。
【００３０】
なお、前記棒状光学素子９の第１の傾斜面９ａから入射し対向面９ｄに到達した光、または図２において右側の点状光源３から発せられ第２の傾斜面９ｃから入射し対向面９ｄに到達した光の多くは該対向面９ｄで全反射するため、対向面９ｄと接した出光板２の領域より出射する光が少なく暗部が生じるが、本実施の形態では、平行な面９ｂを拡散反射面としているため、平行な面９ｂに到達した光が伝播方向を変えて反射し、対向面９ｄに全反射角以下で到達し出射する光が増え、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００３１】
また、前記棒状光学素子９は出光板２および反射板５に接しているため、中空領域６の間隔が保持され、安定した輝度分布を得ることができる。
【００３２】
前記出光板２に入射した光は、出光板２内を透過する光の成分と出光板２内の粒子で反射する光の成分に分かれる。このうち、前記筐体１の底面部１ｂ側に反射した成分の光は、反射板５で反射して、再度出光板２に入射する。また、出光板２に入射し、透過した成分の光は、出光板２の拡散機能により、あらゆる方向に放射する。
【００３３】
前記出光板２の上面から出射した光は、拡散シート、保護シートまたはレンズシートなどからなる光学シート類を通過して液晶表示素子に入射する。この液晶表示素子はスイッチング素子による電圧のオンまたはオフによって液晶層が配向されることで、液晶表示素子に入射した光は映像信号にあわせて変調され、赤色、緑色または青色の各色を表示する。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置によれば、中空領域６に複数の点状光源３の配列方向に延在するように棒状光学素子９を設けることにより、中空領域６を伝播する光の方向を前記出光板２側または前記反射板３側に変化させることができるため、中空領域６の中央部近傍で出光板２または反射板５へ到達する光を増加させて、中央部近傍の輝度を高めることができる。また、前記点状光源３の近傍における輝度が、点状光源３から遠方の位置の輝度に比べて高くならないので、表示面の輝度ムラを抑制することができる。
【００３５】
また、前記棒状光学素子９の平行な面９ｂを拡散反射面としているため、平行な面９ｂに到達した光は伝播方向を変えて反射し、対向面９ｄから出射する光を増加させて、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００３６】
さらに、前記棒状光学素子９は出光板２および反射板５に接しているため、中空領域６の間隔が保持され、安定した輝度分布を得ることができる。
【００３７】
実施の形態２
図５は本発明の実施の形態２にかかわる面状光源装置の部分断面図である。図５において、筐体１、出光板２、複数の点状光源３、点状光源基板４、反射板５、中空領域６、リフレクタ７および偏角素子８は、前記実施の形態１と同一であるため、その説明を省略する。
【００３８】
図５において、棒状光学素子１９が、中空領域６のほぼ中央部において複数の点状光源３の配列方向に延在している。この棒状光学素子９は、対称な断面形状を呈しており、前記筐体１の底面部１ｂに対してほぼ平行な面１９ｂと、該平行な面１９ｂとほぼ平行に対向し、該平行な面１９ｂより面積が小さい対向面１９ｄと、前記平行な面１９ｂと対向面１９ｄの頂線を結ぶ、第１の傾斜面１９ａと該第１の傾斜面１９ａに対向する第２の傾斜面１９ｃとを有している。前記棒状光学素子９は、アクリルなどの透明樹脂またはガラスから作製され、光を透過する機能を有している。なお、図５において、左側の点状光源３に対して第１の傾斜面１９ａは入射面である。
【００３９】
前記平行な面１９ｂは反射板５に接し、対向面１９ｄは出光板２に接している。また、この対向面１９ｄは凹凸面に形成されている。
【００４０】
なお、本実施の形態２は、前記棒状光学素子１９の対向面１９ｄが凹凸面である点のみが前記実施の形態１と異なるところであり、後述する棒状光学素子１９による作用効果以外は、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
前記対向面１９ｄが平坦面である場合、点状光源３から発せられ、棒状光学素子１９の第１の傾斜面１９ａまたは第２の傾斜面１９ｃから入射し、対向面１９ｄに到達した光の多くは全反射するため、対向面１９ｄと接した出光板２の領域より出射する光が少なく暗部が生じる。しかし、本実施の形態２においては、対向面１９ｄを凹凸面としているため、対向面１９ｄから出射する光が増え、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００４２】
前記実施の形態１においては、図２に示されるように、平行な面９ｂを拡散反射面とするために、平行な面９ｂに白色の反射シートを貼り付けたり、または平行な面９ｂを粗面に加工し、銀やアルミニウムを蒸着することが必要である。しかし、本実施の形態２においては、図５に示されるように、棒状光学素子１９の対向面１９ｄを凹凸面としているため、前記反射シートの貼付または銀などの蒸着が不要となる。また、この対向面１９ｄの凹凸面は射出成形または押し出し成形などにより、容易に一体で作製でき、生産性を向上させることができる。
【００４３】
本実施の形態２では、棒状光学素子１９の対向面１９ｄを凹凸面としているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、中央部の輝度を高めるには対向面１９ｄへ全反射角以下で光を到達させ、該対向面１９ｄからの出射光を増やせばよいため、棒状光学素子１９を構成する平行な面１９ｂ、第１の傾斜面１９ａまたは第２の傾斜面１９ｃのいずれかの面を凹凸面とし光の方向を乱すことにより、対向面１９ｄから出射する光を増やすこともできる。
【００４４】
以上のように、棒状光学素子１９を構成する面の少なくとも１つの面を凹凸面とすることにより、光を全反射角以下で対向面１９ｄに到達させることができるため、該対向面１９ｄから出射する光が増え、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３
前記実施の形態１、２においては、複数の点状光源が実装された点状光源基板が筐体の対向する１組の側面部に沿って並設されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、充分な輝度が得られるのであれば、筐体の４つの側面部のうち少なくとも１つの側面部に沿って点状光源基板を配設することができる。
【００４６】
また、実施の形態１、２においては、棒状光学素子は出光板に接しており、出光板を支えているが、本発明においては、出光板に充分な強度があれば棒状光学素子と出光板とのあいだに空間を設けてもよい。なお、空間を設けることにより、棒状光学素子の境界による輝度ムラを容易に軽減することができる。
【００４７】
また、実施の形態１、２においては、棒状光学素子として断面が台形形状の四角柱を用いているが、本発明においては、中央部近傍の輝度を高めるために、棒状光学素子により中空領域を伝播する光の方向を前記出光板側または前記反射板側に変化させればよく、この台形形状に限定されるものではない。
【００４８】
ここで、図６の紙面上方を出光板側および下方を反射板側とすると、たとえば、図６（ａ）に示されるように、出光板側の輪郭が曲面である棒状光学素子２９ａとすることにより、出光板との接触面積が小さくなり、中央部の輝度ムラを軽減することができる。
【００４９】
また、図６（ｂ）に示されるように、傾斜面が曲面を有する棒状光学素子２９ｂとすることにより、光の到達位置により屈折角を制御できるため、より精密な輝度ムラを制御することができる。
【００５０】
また、図６（ｃ）に示されるように、反射板側の面に比べ出光板側の面の面積が大きい棒状光学素子２９ｃとすることにより、棒状光学素子２９ｃの傾斜面に到達した光は主に全反射し出光板に到達するため、効率よく中央部近傍から光を出射することができる。
【００５１】
また、図６（ｄ）に示されるように、筐体の底面部に対してほぼ平行な面３０ｂと、該平行な面３０ｂとほぼ平行な対向面３０ｄと、該平行な面３０ｂと対向面３０ｄの頂線を結び、点状光源の配列方向に延在した複数の溝を有する第１のプリズムアレイ面３０ａと、該第１のプリズムアレイ面３０ａに対向する第２のプリズムアレイ面３０ｃとから構成される棒状光学素子２９ｄとすることにより、棒状光学素子２９ｄを薄くすることができ、装置の軽量化を図ることができる。
【００５２】
また、図６（ｅ）に示されるように、断面が直方体形状の四角柱とし、いずれかの面を凹凸面または底面を拡散反射面とすることによって、中空領域を伝播する光の方向を変化させる機能を付加することにより中央部の輝度ムラを軽減することができる。さらに棒状光学素子２９ｅを薄くすることができるため、装置の軽量化を図ることができる。
【００５３】
さらに、実施の形態１、２においては、棒状光学素子を中空領域のほぼ中央部に１つ設けているが、本発明においては、中空領域内に複数本設けてもよい。なお、棒状光学素子を複数本設けることにより、さらに細かく輝度分布を調整することができる。
【００５４】
実施の形態４
本実施の形態４は、図７に示されるように、２つの棒状光学素子３９として偏角素子８と同一の形状の素子を用いている。これにより、本実施の形態４では、光学部品の種類が減少するため、低コスト化を図ることができる。
【００５５】
なお、本発明においては、棒状光学素子に入射する光の指向性や棒状光学素子を取り巻く周囲の媒体との屈折比、さらには偏角素子の形状により、棒状光学素子の形状を適宜選択することが好ましい。
【００５６】
また、以上の実施の形態では、面状光源装置と、この面状光源装置を用いた液晶表示装置について説明したが、これらに限られるものではない。本発明は、たとえば、表示手段を前述の液晶表示素子に代えて、文字や図柄を表示したパネルを用いれば看板や誘導灯などの表示装置に適用することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、中空領域に複数の点状光源の配列方向に延在する棒状光学素子を有しているため、中空領域を伝播する光の方向を出光板側または反射板側に変化させて、中空領域の中央部近傍で出光板または反射板へ到達する光を増加させることができる。このため、中央部近傍の輝度を高めることができるとともに、表示面の輝度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示される面状光源装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ＬＥＤの配列の一例を示すＬＥＤ配列図である。
【図４】ＬＥＤの配列の他の例を示すＬＥＤ配列図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかわる面状光源装置の部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかわる棒状光学素子の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４にかかわる面状光源装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 筐体
１ａ 上面部
１ｂ 底面部
１ｃ 側面部
１ｄ 開口部
２ 出光板
３ 点状光源
３ａ 第１の点状光源
３ｂ 第２の点状光源
３ｃ 第３の点状光源
４、４ａ 点状光源基板
５ 反射板
５ａ 正反射部
５ｂ 拡散反射部
６ 中空領域
８ 偏角素子
８ａ 第１の傾斜面
８ｂ 平行な面
８ｃ 第２の傾斜面
８ｄ 対向面
９、１９、２９、２９ａ、
２９ｂ、２９ｃ、
２９ｄ、２９ｅ、３９ 棒状光学素子
９ａ、１９ａ 第１の傾斜面
９ｂ、１９ｂ 平行な面
９ｃ、１９ｃ 第２の傾斜面
９ｄ、１９ｄ 対向面
【発明の属する技術分野】
本発明は主に液晶や看板などの表示装置に光を供給するための面状光源装置および該装置を用いる表示装置に関する。さらに詳しくは、導光板を用いない中空方式の面状光源装置であって、とくに発光ダイオード（Light Emitting Diode：以下、単にＬＥＤという）などの複数の点状光源を用いる面状光源装置および該装置を用いる表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の面状光源装置は、配光手段、ＬＥＤ、該配光手段と対向するように設けられる反射手段、該配光手段と反射手段とのあいだに形成される中空領域および反射体を備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５８７６４号公報（４頁の左欄３行〜５頁の左欄４３行、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の面状光源装置では、点状光源であるＬＥＤ近傍での輝度が、点状光源から遠方の位置の輝度に比べて高くなり、表示に輝度ムラが生じるため、表示品位を低下させるという問題がある。
【０００５】
本発明は、叙上の事情に鑑み、出射光の指向性が高い点状光源を用いる場合において、点状光源近傍の輝度ムラが発生しない面状光源装置を得るとともに、この面状光源装置を用いることにより、すぐれた表示特性を得ることができる表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の面状光源装置は、開口部を有する筐体と、該開口部に配設される出光板と、該出光板とのあいだに中空領域を形成する反射板と、前記筐体の少なくとも１つの側面部に沿って列設される複数の点状光源と、リフレクタおよび偏角素子とを備える面状光源装置であって、前記中空領域に前記複数の点状光源の配列方向に延在する棒状光学素子を有し、
前記棒状光学素子が、
対称な台形断面形状を有する四角柱であり、前記筐体の底面部に対してほぼ平行な面と、該平行な面とほぼ平行に対向し、該平行な面より面積が小さい対向面と、前記平行な面と対向面の頂線を結ぶ、第１の傾斜面と該第１の傾斜面に対向する第２の傾斜面とを有し、
出光板および反射板に接しており、
出光板側から筐体の底面部に向かい厚さを増加させて形成され、
前記棒状光学素子を構成する出射面である対向面を凹凸面とする
ていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の表示装置は、前記面状光源装置と、該面状光源装置の上部に配置され、該面状光源装置から出射した光により表示を行なう表示手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の面状光源装置および該装置を用いる表示装置を説明する。
【０００９】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図、図２は図１に示す面状光源装置のＡ−Ａ線断面図、図３はＬＥＤの配列の一例を示すＬＥＤ配列図である。
【００１０】
図１〜３に示されるように、本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置は、筐体１、出光板２、複数の点状光源３、点状光源基板４、反射板５、リフレクタ７、偏角素子８および棒状光学素子９から構成されている。前記出光板２と反射板５とのあいだには、中空領域６が形成されている。
【００１１】
前記筐体１は、上面部１ａ、底面部１ｂおよび４つの側面部１ｃから構成され、上面部１ａには開口部１ｄが形成されている。この筐体１は、光が外部にできる限り漏れないように形成されているとともに、光が内側で反射して開口部１ｄに進むように、筐体１の内側となる底面部１ｂに前記反射板５が配設されている。これにより、光は反射板５と出光板２とのあいだに形成された中空領域６内の空気中を伝播する。
【００１２】
前記出光板２は、筐体１の開口部１ｄ全体を覆うように配設されている。この出光板２は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリルもしくはポリカーボネートなどの樹脂板またはガラス板など光を透過する機能を有する板である。本実施の形態１においては、拡散機能を有する拡散板を出光板２に用いている。なお、出光板２に反射材を混入したものや表面を粗面化したものを用いて、入射した光を拡散する機能をもたせることにより、広い指向性を有する面状光源装置を得ることができる。
【００１３】
前記点状光源３としては、ＬＥＤやレーザダイオード（Laser Diode：ＬＤ）などを用いることができる。本実施の形態１における点状光源３は、ＬＥＤを用いて、赤色（Ｒ）の光を発する第１の点状光源３ａと、緑色（Ｇ）の光を発する第２の点状光源３ｂと、青色（Ｂ）の光を発する第３の点状光源３ｃとから構成されている。
【００１４】
本実施の形態１における、赤色、緑色または青色の単色光を発するＬＥＤは、白色光を発するＬＥＤに比べて、発光効率が高く、液晶表示装置に用いられるカラーフィルタの赤色、緑色および青色の透過特性とＬＥＤの発光スペクトルをあわせ込むことで、色再現性の高い表示装置を得ることができる。また、各色ごとにＬＥＤを独立に制御することにより、面状光源装置からの出射光の色合いを容易に変化させることもできる。
【００１５】
前記点状光源基板４は矩形状を呈している。この点状光源基板４には、前記複数の点状光源３が点状光源基板４の長手方向に沿って配列するように実装されている。該点状光源基板４は前記筐体１の対向する１組の側面部１ｃに沿って該筐体１の底面部１ｂに並設されている。これにより、前記複数の点状光源３は筐体１の側面部１ｃに沿って列設される。本発明において、前記点状光源基板４に実装された、第１の点状光源３ａ、第２の点状光源３ｂおよび第３の点状光源３ｃのそれぞれの個数は必ずしも均等である必要はなく、液晶表示素子を透過する光が所望の色度に最適化できるように第１の点状光源３ａ、第２の点状光源３ｂおよび第３の点状光源３ｃのそれぞれの個数を任意に設定することができる。たとえば、図４に示されるように、点状光源基板４ａに複数の点状光源として、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｒ、ＧおよびＢの点状光源を繰り返しの順列で実装したのち、１個のＧを実装することができる。
【００１６】
前記反射板５の構造は、図２に示されるように、点状光源３から筐体１の開口部１ｄの中央部に向かい出光板２と反射板５との間隔が広がったのち、開口部１ｄの中央に向かい再び出光板２と反射板５の間隔が狭くなる凹凸形状にされている。また、この反射板５の点状光源３の近傍部は、アルミニウムもしくは銀などの金属板または樹脂製シートにアルミニウムもしくは銀などの金属を蒸着した正反射材料からなる正反射部５ａにされており、中央部は正反射材料の表面を荒らす、または白色の樹脂製シートもしくは金属板を白色に塗装したものを配設することで拡散反射部５ｂとしている。
【００１７】
前記リフレクタ７は、中空領域６側を除いて点状光源３を包囲し、該点状光源３からの光を効率よく中空領域６側に反射する。このリフレクタ７は、銀もしくはアルミニウムなどの金属板または白色の樹脂製シートなどの材料から作製されている。
【００１８】
なお、前記反射板５およびリフレクタ７の反射率は、反射面での反射ロスを抑えるために９０％以上であるのが好ましい。また、前記筐体１の内側に白色塗料などを塗布することにより、内部での反射が一層よくなるため、光の損失を少なくすることができる。本実施の形態では、反射板５とリフレクタ７とを別部材で作製しているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、反射板５とリフレクタ７を同一部材で一体に作製することができる。同一部材で一体に作製することにより、部品点数を減らし、組立ての作業性を向上させることができる。さらに、前記筐体１の材料として高反射材料を用いて、筐体１と反射板５またはリフレクタ７とを一体に作製することにより、部品点数を削減することもできる。
【００１９】
前記偏角素子８は、点状光源３と中空領域６とのあいだにおいて、複数の点状光源３の配列方向に延在されており、前記筐体１の底面部１ｂに対してほぼ平行な面８ｂと、該平行な面８ｂとほぼ平行に対向する対向面８ｄと、前記平行な面８ｂと対向面８ｄの頂線を結ぶ、点状光源３側の第１の傾斜面（入射面）８ａと該第１の傾斜面８ａに対向する第２の傾斜面（出射面）８ｃとを有している。すなわち、偏角素子８は、出光板２側から筐体１の底面部１ｂに向かい厚さが増加する断面が台形形状であり、アクリルなどの透明樹脂またはガラスから作製されている。
【００２０】
前記棒状光学素子９は、中空領域６のほぼ中央部において複数の点状光源３の配列方向に延在している。そして、この棒状光学素子９は、対称な断面形状を呈しており、前記筐体１の底面部１ｂに対してほぼ平行な面９ｂと、該平行な面９ｂとほぼ平行に対向し、該平行な面９ｂより面積が小さい対向面９ｄと、前記平行な面９ｂと対向面９ｄの頂線を結ぶ、第１の傾斜面９ａと該第１の傾斜面９ａに対向する第２の傾斜面９ｃとを有している。前記棒状光学素子９は、アクリルなどの透明樹脂またはガラスから作製され、光を透過する機能を有している。なお、図２において、左側の点状光源３に対して第１の傾斜面９ａは入射面である。
【００２１】
前記平行な面９ｂは反射板５に接し、対向面９ｄは出光板２に接している。また、この平行な面９ｂは、白色の反射シートを貼り付けることや、粗面（凹凸面）に加工し、銀やアルミニウムを蒸着することなどにより拡散反射面としている。
【００２２】
前記出光板２の上には、光を効果的に利用するために複数枚の光学シート類（図示せず）が配置されるとともに、該出光板２の上に該光学シート類を介して液晶表示素子（図示せず）が配置される。
【００２３】
なお、前記光学シート類は、レンズシートを拡散シートで挟み込む構造である。また、輝度の向上が必要な場合には、複数枚のレンズシートをその表面に形成されるシートのプリズムの方向を考慮して組み合わせてもよい。また、拡散シートは、拡散性を向上させる場合、２枚以上用いることができる。さらに、レンズシートの配光特性によってはレンズシートを１枚使用してもよいし、または使用しなくてもよい。さらに、保護シートまたは偏光反射シートを組み合わせて使用してもよいし、またはいずれも使用しなくてもよい。
【００２４】
本発明の表示装置の一例である液晶表示装置は、本実施の形態にかかわる面状光源装置の上部に、表示手段として、液晶表示素子を駆動する回路基板（図示せず）を備えた液晶表示素子を配置することにより構成することができる。
【００２５】
前記液晶表示素子は、上側または下側基板上に着色層、遮光層、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）、画素電極などの電極および配線が形成されたＴＦＴアレイ基板および対向基板、２枚の基板を等間隔に保持するスペーサ、２枚の基板を貼り合わせるシール材、２枚の基板とのあいだに液晶を注入したのち、封止する封止材、液晶に初期配向をもたせる配向膜および光を偏光させる偏光板などにより構成されるが、本発明においては、既存の液晶表示素子を用いるのでここでの説明は省略する。
【００２６】
つぎに点状光源３から発せられた光が出光板２から出射するまでの光路について説明する。
【００２７】
前記点状光源３である第１の点状光源３ａ、第２の点状光源３ｂおよび第３の点状光源３ｃから発せられた赤色、緑色および青色の単色光は、直接またはリフレクタ７によって反射され、偏角素子８の第１の傾斜面８ａに入射する。ついで前記偏角素子８は、入射光を第２の傾斜面８ｂを通して筐体１の底面部１ｂ側に屈折して出射する。これにより、本実施の形態では、出光板２の光源近傍に到達する光を低減させて、光源近傍の明部を改善させることができる。また、入射面である第１の傾斜面８ａが筐体１の底面部１ｂから筐体１の開口部１ｄに向けて点状光源３から遠ざかる方向に傾いているため、点状光源３が発した光が第１の傾斜面８ａで表面反射しやすく、リフレクタ７側へ戻ることにより、光源近傍の出光板２からの出射光が低減される。これにより、光源近傍の明部を改善するとともに、点状光源３から発せられた光の混色が進み、色ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００２８】
また、前記偏角素子８の出射面である第２の傾斜面８ｃから筐体１の底面部１ｂ側に出射した光は、前記反射板５により反射され、点状光源３から遠ざかる方向へ伝播する。なお、本実施の形態では、反射板５を凹凸形状にしていることや正反射部５ａと拡散反射部５ｂを設けているので、点状光源３の近傍で出光板２に到達する光を抑制し、点状光源３から遠方の位置に光を導くことができるため、輝度ムラおよび色ムラを軽減することができる。
【００２９】
前記棒状光学素子９は、中空領域６の中央部近傍に到達した光を第１の傾斜面９ａと第２の傾斜面９ｃで筐体１の底面部１ｂ側に屈折または全反射する。その結果、本実施の形態では、中空領域６の中央部近傍に到達した光の多くは反射板５を介し出光板２の中央部付近で出射し、中央部近傍の輝度、すなわち点状光源３から遠方の位置の輝度を高め、表示品位の高い面状光源装置を得ることができる。
【００３０】
なお、前記棒状光学素子９の第１の傾斜面９ａから入射し対向面９ｄに到達した光、または図２において右側の点状光源３から発せられ第２の傾斜面９ｃから入射し対向面９ｄに到達した光の多くは該対向面９ｄで全反射するため、対向面９ｄと接した出光板２の領域より出射する光が少なく暗部が生じるが、本実施の形態では、平行な面９ｂを拡散反射面としているため、平行な面９ｂに到達した光が伝播方向を変えて反射し、対向面９ｄに全反射角以下で到達し出射する光が増え、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００３１】
また、前記棒状光学素子９は出光板２および反射板５に接しているため、中空領域６の間隔が保持され、安定した輝度分布を得ることができる。
【００３２】
前記出光板２に入射した光は、出光板２内を透過する光の成分と出光板２内の粒子で反射する光の成分に分かれる。このうち、前記筐体１の底面部１ｂ側に反射した成分の光は、反射板５で反射して、再度出光板２に入射する。また、出光板２に入射し、透過した成分の光は、出光板２の拡散機能により、あらゆる方向に放射する。
【００３３】
前記出光板２の上面から出射した光は、拡散シート、保護シートまたはレンズシートなどからなる光学シート類を通過して液晶表示素子に入射する。この液晶表示素子はスイッチング素子による電圧のオンまたはオフによって液晶層が配向されることで、液晶表示素子に入射した光は映像信号にあわせて変調され、赤色、緑色または青色の各色を表示する。
【００３４】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置によれば、中空領域６に複数の点状光源３の配列方向に延在するように棒状光学素子９を設けることにより、中空領域６を伝播する光の方向を前記出光板２側または前記反射板３側に変化させることができるため、中空領域６の中央部近傍で出光板２または反射板５へ到達する光を増加させて、中央部近傍の輝度を高めることができる。また、前記点状光源３の近傍における輝度が、点状光源３から遠方の位置の輝度に比べて高くならないので、表示面の輝度ムラを抑制することができる。
【００３５】
また、前記棒状光学素子９の平行な面９ｂを拡散反射面としているため、平行な面９ｂに到達した光は伝播方向を変えて反射し、対向面９ｄから出射する光を増加させて、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００３６】
さらに、前記棒状光学素子９は出光板２および反射板５に接しているため、中空領域６の間隔が保持され、安定した輝度分布を得ることができる。
【００３７】
実施の形態２
図５は本発明の実施の形態２にかかわる面状光源装置の部分断面図である。図５において、筐体１、出光板２、複数の点状光源３、点状光源基板４、反射板５、中空領域６、リフレクタ７および偏角素子８は、前記実施の形態１と同一であるため、その説明を省略する。
【００３８】
図５において、棒状光学素子１９が、中空領域６のほぼ中央部において複数の点状光源３の配列方向に延在している。この棒状光学素子９は、対称な断面形状を呈しており、前記筐体１の底面部１ｂに対してほぼ平行な面１９ｂと、該平行な面１９ｂとほぼ平行に対向し、該平行な面１９ｂより面積が小さい対向面１９ｄと、前記平行な面１９ｂと対向面１９ｄの頂線を結ぶ、第１の傾斜面１９ａと該第１の傾斜面１９ａに対向する第２の傾斜面１９ｃとを有している。前記棒状光学素子９は、アクリルなどの透明樹脂またはガラスから作製され、光を透過する機能を有している。なお、図５において、左側の点状光源３に対して第１の傾斜面１９ａは入射面である。
【００３９】
前記平行な面１９ｂは反射板５に接し、対向面１９ｄは出光板２に接している。また、この対向面１９ｄは凹凸面に形成されている。
【００４０】
なお、本実施の形態２は、前記棒状光学素子１９の対向面１９ｄが凹凸面である点のみが前記実施の形態１と異なるところであり、後述する棒状光学素子１９による作用効果以外は、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
【００４１】
前記対向面１９ｄが平坦面である場合、点状光源３から発せられ、棒状光学素子１９の第１の傾斜面１９ａまたは第２の傾斜面１９ｃから入射し、対向面１９ｄに到達した光の多くは全反射するため、対向面１９ｄと接した出光板２の領域より出射する光が少なく暗部が生じる。しかし、本実施の形態２においては、対向面１９ｄを凹凸面としているため、対向面１９ｄから出射する光が増え、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００４２】
前記実施の形態１においては、図２に示されるように、平行な面９ｂを拡散反射面とするために、平行な面９ｂに白色の反射シートを貼り付けたり、または平行な面９ｂを粗面に加工し、銀やアルミニウムを蒸着することが必要である。しかし、本実施の形態２においては、図５に示されるように、棒状光学素子１９の対向面１９ｄを凹凸面としているため、前記反射シートの貼付または銀などの蒸着が不要となる。また、この対向面１９ｄの凹凸面は射出成形または押し出し成形などにより、容易に一体で作製でき、生産性を向上させることができる。
【００４３】
本実施の形態２では、棒状光学素子１９の対向面１９ｄを凹凸面としているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、中央部の輝度を高めるには対向面１９ｄへ全反射角以下で光を到達させ、該対向面１９ｄからの出射光を増やせばよいため、棒状光学素子１９を構成する平行な面１９ｂ、第１の傾斜面１９ａまたは第２の傾斜面１９ｃのいずれかの面を凹凸面とし光の方向を乱すことにより、対向面１９ｄから出射する光を増やすこともできる。
【００４４】
以上のように、棒状光学素子１９を構成する面の少なくとも１つの面を凹凸面とすることにより、光を全反射角以下で対向面１９ｄに到達させることができるため、該対向面１９ｄから出射する光が増え、輝度ムラの少ない面状光源装置を得ることができる。
【００４５】
実施の形態３
前記実施の形態１、２においては、複数の点状光源が実装された点状光源基板が筐体の対向する１組の側面部に沿って並設されているが、本発明においては、これに限定されるものではなく、充分な輝度が得られるのであれば、筐体の４つの側面部のうち少なくとも１つの側面部に沿って点状光源基板を配設することができる。
【００４６】
また、実施の形態１、２においては、棒状光学素子は出光板に接しており、出光板を支えているが、本発明においては、出光板に充分な強度があれば棒状光学素子と出光板とのあいだに空間を設けてもよい。なお、空間を設けることにより、棒状光学素子の境界による輝度ムラを容易に軽減することができる。
【００４７】
また、実施の形態１、２においては、棒状光学素子として断面が台形形状の四角柱を用いているが、本発明においては、中央部近傍の輝度を高めるために、棒状光学素子により中空領域を伝播する光の方向を前記出光板側または前記反射板側に変化させればよく、この台形形状に限定されるものではない。
【００４８】
ここで、図６の紙面上方を出光板側および下方を反射板側とすると、たとえば、図６（ａ）に示されるように、出光板側の輪郭が曲面である棒状光学素子２９ａとすることにより、出光板との接触面積が小さくなり、中央部の輝度ムラを軽減することができる。
【００４９】
また、図６（ｂ）に示されるように、傾斜面が曲面を有する棒状光学素子２９ｂとすることにより、光の到達位置により屈折角を制御できるため、より精密な輝度ムラを制御することができる。
【００５０】
また、図６（ｃ）に示されるように、反射板側の面に比べ出光板側の面の面積が大きい棒状光学素子２９ｃとすることにより、棒状光学素子２９ｃの傾斜面に到達した光は主に全反射し出光板に到達するため、効率よく中央部近傍から光を出射することができる。
【００５１】
また、図６（ｄ）に示されるように、筐体の底面部に対してほぼ平行な面３０ｂと、該平行な面３０ｂとほぼ平行な対向面３０ｄと、該平行な面３０ｂと対向面３０ｄの頂線を結び、点状光源の配列方向に延在した複数の溝を有する第１のプリズムアレイ面３０ａと、該第１のプリズムアレイ面３０ａに対向する第２のプリズムアレイ面３０ｃとから構成される棒状光学素子２９ｄとすることにより、棒状光学素子２９ｄを薄くすることができ、装置の軽量化を図ることができる。
【００５２】
また、図６（ｅ）に示されるように、断面が直方体形状の四角柱とし、いずれかの面を凹凸面または底面を拡散反射面とすることによって、中空領域を伝播する光の方向を変化させる機能を付加することにより中央部の輝度ムラを軽減することができる。さらに棒状光学素子２９ｅを薄くすることができるため、装置の軽量化を図ることができる。
【００５３】
さらに、実施の形態１、２においては、棒状光学素子を中空領域のほぼ中央部に１つ設けているが、本発明においては、中空領域内に複数本設けてもよい。なお、棒状光学素子を複数本設けることにより、さらに細かく輝度分布を調整することができる。
【００５４】
実施の形態４
本実施の形態４は、図７に示されるように、２つの棒状光学素子３９として偏角素子８と同一の形状の素子を用いている。これにより、本実施の形態４では、光学部品の種類が減少するため、低コスト化を図ることができる。
【００５５】
なお、本発明においては、棒状光学素子に入射する光の指向性や棒状光学素子を取り巻く周囲の媒体との屈折比、さらには偏角素子の形状により、棒状光学素子の形状を適宜選択することが好ましい。
【００５６】
また、以上の実施の形態では、面状光源装置と、この面状光源装置を用いた液晶表示装置について説明したが、これらに限られるものではない。本発明は、たとえば、表示手段を前述の液晶表示素子に代えて、文字や図柄を表示したパネルを用いれば看板や誘導灯などの表示装置に適用することもできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、中空領域に複数の点状光源の配列方向に延在する棒状光学素子を有しているため、中空領域を伝播する光の方向を出光板側または反射板側に変化させて、中空領域の中央部近傍で出光板または反射板へ到達する光を増加させることができる。このため、中央部近傍の輝度を高めることができるとともに、表示面の輝度ムラを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかわる面状光源装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示される面状光源装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ＬＥＤの配列の一例を示すＬＥＤ配列図である。
【図４】ＬＥＤの配列の他の例を示すＬＥＤ配列図である。
【図５】本発明の実施の形態２にかかわる面状光源装置の部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３にかかわる棒状光学素子の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態４にかかわる面状光源装置の部分断面図である。
【符号の説明】
１ 筐体
１ａ 上面部
１ｂ 底面部
１ｃ 側面部
１ｄ 開口部
２ 出光板
３ 点状光源
３ａ 第１の点状光源
３ｂ 第２の点状光源
３ｃ 第３の点状光源
４、４ａ 点状光源基板
５ 反射板
５ａ 正反射部
５ｂ 拡散反射部
６ 中空領域
８ 偏角素子
８ａ 第１の傾斜面
８ｂ 平行な面
８ｃ 第２の傾斜面
８ｄ 対向面
９、１９、２９、２９ａ、
２９ｂ、２９ｃ、
２９ｄ、２９ｅ、３９ 棒状光学素子
９ａ、１９ａ 第１の傾斜面
９ｂ、１９ｂ 平行な面
９ｃ、１９ｃ 第２の傾斜面
９ｄ、１９ｄ 対向面
Claims (6)
- 開口部を有する筐体と、該開口部に配設される出光板と、該出光板とのあいだに中空領域を形成する反射板と、前記筐体の少なくとも１つの側面部に沿って列設される複数の点状光源、リフレクタおよび偏角素子とを備える面状光源装置であって、前記中空領域に前記複数の点状光源の配列方向に延在する棒状光学素子を有し、
前記棒状光学素子が、
対称な台形断面形状を有する四角柱であり、前記筐体の底面部に対してほぼ平行な面と、該平行な面とほぼ平行に対向し、該平行な面より面積が小さい対向面と、前記平行な面と対向面の頂線を結ぶ、第１の傾斜面と該第１の傾斜面に対向する第２の傾斜面とを有し、
出光板および反射板に接しており、
出光板側から筐体の底面部に向かい厚さを増加させて形成され、
前記棒状光学素子を構成する出射面である対向面を凹凸面とする
ことを特徴とする面状光源装置。 - 開口部を有する筐体と、該開口部に配設される出光板と、該出光板とのあいだに中空領域を形成する反射板と、前記筐体の少なくとも１つの側面部に沿って列設される複数の点状光源と、リフレクタおよび偏角素子とを備える面状光源装置であって、前記中空領域に前記複数の点状光源の配列方向に延在する棒状光学素子を有し、
前記棒状光学素子が、２つの棒状光学素子として偏角素子と同一の形状の素子を用いており、
前記偏角素子が、
対称な台形断面形状を有する四角柱であり、前記筐体の底面部に対してほぼ平行な面と、該平行な面とほぼ平行に対向する対向面と、前記平行な面と対向面の頂線を結ぶ、入射面である第１の傾斜面と該第１の傾斜面に対向する出射面である第２の傾斜面とを有し、
出光板側から筐体の底面部に向かい厚さを増加させて形成される
ことを特徴とする面状光源装置。 - 前記棒状光学素子が前記出光板に接している請求項１または２記載の面状光源装置。
- 前記棒状光学素子の底面が拡散反射面である請求項１〜３のいずれか１項に記載の面状光源装置。
- 請求項１〜４のいずれか１項に記載の面状光源装置と、該面状光源装置の上部に配置され、該面状光源装置から出射した光により表示を行なう表示手段とを備えてなることを特徴とする表示装置。
- 前記表示手段が液晶を挟持する２枚の基板からなる液晶表示素子であり、該液晶表示素子に接続される駆動回路基板とを備えてなる請求項５記載の表示装置。
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