JP4498286B2

JP4498286B2 - 面状光源装置およびこの面状光源装置を用いた表示装置

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Publication number: JP4498286B2
Application number: JP2006026068A
Authority: JP
Inventors: 俊之米田; 暁雄増田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2006-02-02
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2026-02-02
Also published as: JP2007207615A

Description

本発明は、面状光源装置およびこの面状光源装置を用いた表示装置に関し、特には光源として発光ダイオードを用いた液晶表示装置や誘導灯、看板等の表示装置に関するものである。

従来の光源装置として、例えば、特許文献１では、発光チップの封止樹脂が、カップ内部を充填する第一の樹脂とその第一の樹脂を包囲する第二の樹脂からなり、第一の樹脂に発光チップの発光波長を他の波長に変換する蛍光物質、または発光波長を一部吸収するフィルター物質等の波長変換材料が含有された発光ダイオードが示されている。また、特許文献２では、第１基板、第２基板および第３基板が積層されてなる積層基板内に発光素子チップが実装され、この発光素子チップの周囲を樹脂で覆い、発光チップの側面を囲む第２基板に色変換材料層を設けた携帯端末機器用のサイド発光型発光ダイオードが示されている。
特開平７−９９３４５号公報特開２００１−２１０８７１号公報

発光素子においては、電子−正孔の再結合によるエネルギーは全てが発光に寄与するのではなく、大部分は熱として放出されるため（一般に投入電力の８０％程度は熱になる）、発光素子は発熱源となる。また、発光素子より放射される光は、発光素子近傍では、高密度となるため、非常に高い照射強度となる。これに対し、特許文献１に示された光源装置では、蛍光物質および蛍光物質を保持する樹脂(以後、バインダーと称す)が、熱源である光源（発光チップ）に近接しているため、光源からの熱および高エネルギー光によって、蛍光物質の発光色調のずれや、表面が黒ずむことによる光の外部取り出し効率の低下等の劣化現象が生じ、輝度および／または色度の経時変化が大きいという問題がある。このため、特許文献１の光源装置を設計する際には、用いることができる蛍光物質は化学的に安定なものに限られ、発光特性などの設計自由度が狭められる。

さらに、バインダーにおいても、光源からの熱および高エネルギー光による異種分子構造の生成、熱による酸化、および高エネルギー光による自動酸化の促進などにより、黄変や脆化に伴う表面平滑度の低下を生じ、輝度および／または色度の経時変化が大きいという問題がある。このため、バインダーの材料を選定する際には耐候性のよい樹脂材料に限られ、設計自由度が狭められる。また、耐候性のよい樹脂、例えばシリコーン樹脂を用いた場合であっても、バインダーの劣化速度は抑制できるが、樹脂の透湿性により蛍光物質が水に接し、蛍光物質の劣化が促進されるという問題が生じる。このため、効率が高い蛍光物質であっても、加水分解性を有するような化学的に不安定な蛍光物質（例えば、ＣａＳ：Ｅｕ^２＋，Ｃｅ^３＋など）は、使用できないといった問題がある。

また、特許文献２に示された光源装置では、発光素子から発せられた熱は樹脂を介して色変換材料層に伝わる構造となっており、蛍光物質および／またはバインダーの熱劣化は避けられず、輝度および／または色度の経時変化が大きいという問題がある。このため、特許文献１と同様、蛍光物質およびバインダーの材料を選定する際の設計自由度が狭められる。特に、携帯端末機器に比べ、大光量かつ１万時間以上の長寿命を要する液晶モニタや看板においては、蛍光物質およびバインダーの熱および高エネルギー光による劣化に起因する輝度および／または色度の経時変化は、装置普及の上で大きな課題となっている。

本発明は、上記のような問題点を改善するためになされたもので、光源からの熱および高エネルギー光による蛍光物質およびバインダーの劣化を抑制し、輝度および色度の経時変化が小さく、高効率であり、かつ設計自由度の高い面状光源装置を提供することを目的とする。

本発明に係わる面状光源装置は、光源と、この光源を支持する回路基板と、少なくとも一つの側面を入光面としこの入光面とほぼ直交する出射面とこの出射面に対向する反出射面を有する導光板と、光源と空間を隔てて配置され光源からの光を反射して導光板の入光面に導く反射部材と、光源、回路基板、導光板および反射部材を収納し保持する筐体を備えた面状光源装置であって、筐体は、導光板の反出射面側を保持する面の一部に回路基板を収納する窪みを有し、回路基板は、光源の実装面が導光板の入光面と垂直になるように筐体の窪みに直接的または間接的に密着されて配設されており、また、反射部材は、光源と対向する部分に光源の発光により励起されて蛍光を発し波長を変換する蛍光物質を含んで構成されるものである。

また、本発明に係わる表示装置は、上記の面状光源装置を用いた表示装置であって、面状光源装置の出射面側に表示素子を配設したものである。

本発明によれば、光源を支持する回路基板の少なくとも一部を筐体に直接的または間接的に密着させて配設することにより、光源からの熱を、回路基板を介して筐体に伝え放熱することができるため、光源の温度上昇による発光効率の低下を抑制でき、高効率な面状光源装置を得ることができる。また、蛍光物質を含む反射部材が、光源と空間を隔てて配置されているため、光源からの熱および高エネルギー光による蛍光物質の劣化を抑制でき、輝度および／または色度の経時変化を抑制することができる。加えて、光源からの熱および高エネルギー光の影響を軽減できるため、蛍光物質およびこれを保持する樹脂（バインダー）材料の選定範囲を広げることができ、設計自由度が高い面状光源装置が得られる。

また、本発明によれば、輝度および／または色度の経時変化の小さい高効率な表示装置を得ることができる。

実施の形態１．
以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態１について、図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係わる表示装置の構成を示す分解斜視図、図２は図１に示す表示装置の断面図である。なお、図中、同一、相当部分には同一符号を付している。

本実施の形態における表示装置および面状光源装置の構成について図１および図２を用いて説明する。表示装置１は、本発明に係わる面状光源装置を用いており、面状光源装置を構成する導光板１０の出射面１２側に、表示素子である液晶表示素子７０を配設したものである。液晶表示素子７０は、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ、画素電極等の電極および配線が形成されたＴＦＴアレイ基板と、着色層、遮光層および共通電極等が形成された対向基板より構成され、さらにこれら二枚の基板間を等間隔に保持するスペーサ、これらの基板を貼り合わせるシール材、これらの基板間に液晶を注入した後に封止する封止材、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等を備えている。なお、本発明においては既存の液晶表示素子７０を用いるので、詳しい説明は省略する。

次に、面状光源装置について説明する。略直方体形状のアクリル樹脂からなる導光板１０は、互いに対向する出射面１２と反出射面１３、およびこれらを繋ぐ４つの側面のうちの１つの側面を入光面１１としている。すなわち、入光面１１と出射面１２は直交している。反出射面１３には、導光板１０中の光の伝搬を乱す光拡散機能として白色ドット１４が印刷されている。なお、白色ドット１４は、出射光の輝度分布を制御するため、位置によってその径が変化している。

導光板１０の反出射面１３側には、反射シート５０が配置される。本実施の形態では、反射シート５０として、反射率９１％の白色発泡ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ；Polyethyleneterephtalate）シートを用いている。また、導光板１０の出射面１２側には、拡散性の高い拡散シートである光学シート６０が配置される。

面状光源装置の光源としては、４７０ｎｍ近傍の青色光を発する発光ダイオード（Light Emitting Diode；以下、ＬＥＤと記す）２０を用いている。複数個のＬＥＤ２０は、配線パターンを有し高反射白色塗装された金属回路基板３０上に直接実装され、半球状のシリコーン製封止樹脂２１で封止されている。なお、ＬＥＤ２０は金属回路基板３０に電気的にも接続され、金属回路基板３０を介して外部からの電気信号が供給される。金属回路基板３０は、金属筐体である下ケース９０に密着されて配設され、ネジ留め(図示しない)されている。

また、ＬＥＤ２０と空間を隔てて、ＬＥＤ２０からの光を反射し導光板１０の入光面１１に導く反射部材４０が配置されている。本実施の形態における反射部材４０は、厚さ０．３ｍｍの梨地面（微小な凹凸を設けた面）のアルミニウム板を基材４１とし、この基材４１の梨地面側に反射率９６％の銀蒸着による反射層４２を設け、さらに反射層４２上に光源の発光により励起されて蛍光を発し波長を変換する蛍光物質を含む蛍光物質層４３を設けた三層構造である。なお、反射部材４０は、金属筐体である上ケース８０および下ケース９０により挟持されている。

反射部材４０を構成する蛍光物質層４３に含まれる蛍光物質としては、ＬＥＤ２０が発する４７０ｎｍ近傍の青色光で励起され、効率良く黄色の蛍光を発するＹＡＧ（イットリウム／アルミ／ガーネット：Ｙ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋）蛍光体を用いている。加えて、ＬＥＤ発光とＹＡＧ蛍光体発光では不足する赤色発光領域を補うため、同じく青色光で励起され、効率よく深赤色の蛍光を発するＣａＳ（ＣａＳ：Ｅｕ^２＋，Ｃｅ^３＋）蛍光体を用いている。本実施の形態では、ＹＡＧ蛍光体とＣａＳ蛍光体の混合比率を重量比で８５：１５とし、アクリルバインダーに蛍光体分（固形分）を重量比５０ｗｔ．％で均一に分散している。

本実施の形態における反射部材４０の製造方法について簡単に説明する。まず、板状の基材４１上に反射層４２および蛍光物質層４３を積層して形成した後、導光板１０の入光面１１とほぼ同じ幅に切断し、プレス加工することにより、断面がＬＥＤ２０を略焦点とした放物面形状となるように成形し、ＬＥＤ２０からの光を約９０度曲げて導光板１０の入光面１１へ導く形状としている。

以上の液晶表示素子７０、光学シート６０、導光板１０、反射シート５０および金属回路基板３０に実装されたＬＥＤ２０、反射部材４０は、すべて金属筐体である上ケース８０と下ケース９０に収納され、保持されている。上ケース８０には、液晶表示素子７０の画像表示部７１に対応する箇所に開口部８１が設けられている。上ケース８０および下ケース９０は、強度確保と熱伝導の観点から好ましい厚さ１ｍｍのアルミニウム板を用いて構成されている。

次に、本実施の形態における面状光源装置の動作について、図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態に係わる面状光源装置における光のふるまいを説明する部分拡大断面図であり、図中、矢印Ａ、Ｂは光線を示している。ＬＥＤ２０から発せられた光の多くは矢印Ａに示すように反射部材４０に到達する。反射部材４０に到達した光の一部は、反射部材４０を構成する蛍光物質層４３に含まれるＹＡＧ蛍光体およびＣａＳ蛍光体を励起し、波長変換された後、放射される。放射された光には導光板１０と異なる方向へ進む光も存在するが、他の蛍光体、反射層４２または金属回路基板３０により反射され、導光板１０の入光面１１へ導かれる。また一部の光はＹＡＧ蛍光体およびＣａＳ蛍光体に吸収され熱となりロスする。また一部の光はＹＡＧ蛍光体およびＣａＳ蛍光体によって、波長変換または吸収されずに蛍光体、反射層４２または金属回路基板３０により反射され、導光板１０の入光面１１へ進む。さらに、ＬＥＤ２０から発せられた光には、矢印Ｂに示すように、反射部材４０に到達せず、直接、導光板１０の入光面１１に入射する光も存在する。

本実施の形態では、蛍光物質層４３に含まれる蛍光体により波長変換された光と、波長変換されずに導光板１０に入射した光を合わせて所望の色調が得られるように、蛍光物質層４３に含まれる蛍光体の量を調整している。また、金属筐体である下ケース９０に窪み９１を設けてＬＥＤ２０の位置を底面側に下げることにより、反射部材４０で反射した光の導光板１０への入射がＬＥＤ２０によって遮られることを抑制している。

また、ＬＥＤ２０に波長や光強度のバラツキがあったとしても、ＬＥＤ２０からの光が反射部材４０への到達過程において空気中を伝搬して広がり、混じり合うこと、さらに反射部材４０を構成するＹＡＧ蛍光体およびＣａＳ蛍光体での放射、反射等により一層拡散された後、空気中を伝搬して導光板１０に到達することから、導光板１０の入光面１１には、明るさや色調のバラツキが大幅に軽減された一様性の高い光が導かれる。

このようにして導光板１０へ導かれた光は、入光面１１から入射し、導光板１０中を伝搬する。光はその伝搬過程において、導光板１０の反出射面１３に設けられた白色ドット１４により拡散され、出射面１２の法線１５となす角が臨界角以下となることによって出射面１２より出射する。なお、一部の光は導光板１０の反出射面１３など出射面１２以外の面から出射するが、反射シート５０により反射され導光板１０に戻された後、出射面１２より出射することとなる。

なお、反射部材４０により反射されて導光板１０に入射する光(矢印Ａの光線)とＬＥＤ２０から直接導光板１０に入射する光(矢印Ｂの光線)は、色調および指向性が異なることになるが、導光板１０内を伝搬すること、および、導光板１０の反出射面１３に設けられた白色ドット１４による拡散効果によって混合され、輝度および色度の均一性の高い光を導光板１０の出射面１２より取り出すことができる。

出射面１２より出射した光は、拡散シート６０により拡散され、出射光の角度特性を整えられた後、液晶表示素子７０に入射する。液晶表示素子７０は、図示しない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７０に入射した光が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ものである。

以上のように、本実施の形態における面状光源装置によれば、ＬＥＤ２０からの光を反射部材４０により波長変換し、かつ、反射して導光板１０の入光面１１に入射するようにしたので、各ＬＥＤ２０を発した光が導光板１０に入射するまでに一定の距離を設けることができ、さらに、反射部材４０を構成する蛍光物質の拡散効果により、各ＬＥＤ２０の光が広がり交じり合い、ＬＥＤ２０の離散的配置やバラツキに起因する明暗ムラ、色ムラを抑制することができる。

また、ＬＥＤ２０を、金属回路基板３０を介して金属筐体である下ケース９０に密着させているため、ＬＥＤ２０から発せられる熱は下ケース９０に伝わり、放熱される。これにより、ＬＥＤ２０の温度上昇を抑制でき、発光効率の低下を抑制できるため、高効率な面状光源装置を得ることができる。

また、ＬＥＤ２０からの光が反射部材４０へ到達する過程において、空気中を伝搬して広がるため、反射部材４０の蛍光物質層４３に到達した光は、ＬＥＤ２０のごく近傍と比較してエネルギー密度が低下している。このため、蛍光物質層４３に含まれる蛍光物質やその保持に用いるバインダーの経時変化すなわち劣化を抑制することができる。

また、反射部材４０の基材４１を０．３ｍｍと薄くすることにより、蛍光物質層４３に含まれる蛍光物質の波長変換ロスで生じる熱を効率良く反射部材４０の裏面４０ａに伝えて放熱し、さらに、ＬＥＤ２０の熱が伝導している下ケース９０から反射部材４０へ熱が伝わるのを抑制できるため、蛍光物質層４３の温度上昇を抑えることができる。その結果、蛍光物質やその保持に用いるバインダーの劣化を抑制でき、輝度および色度の経時変化が小さい面状光源装置が得られる。

さらに、反射部材４０は、板状の基材４１上に反射層４２および蛍光物質層４３を積層して形成しているので、その形成が容易であり、蛍光物質層４３の厚さのバラツキを軽減できるため、明暗ムラ、色ムラが軽減され、表示品位の高い面状光源装置が得られる。また、反射部材４０は、プレス加工などの曲げ加工により任意の形状にすることができるため、導光板１０の厚さや入光面１１の幅の変更にあわせて反射部材４０の形状を変更することが容易であり、設計自由度が大幅に高まる。

また、反射部材４０の基材４１は、反射層４２および蛍光物質層４３側の面が凹凸を有する梨地面であるため、反射光の拡散効果を高めるとともに、接触面積の増大やアンカー効果によって蛍光物質層４３の密着力を高めることができるため、品質の安定した面状光源装置が得られる。また、蛍光物質は一般に高価であるが、本実施の形態では蛍光物質を反射部材４０のみに用いているため、任意の色調を有する面状光源装置を安価で得ることができる。

また、ＬＥＤ２０を反射部材４０と分離しているため、反射部材４０のみの変更により、容易に色調の変更に対応できる。また、導光板１０を用いることで、導光板１０中の伝搬過程においても光が混合されるため、ＬＥＤ２０からの光のうち反射部材４０を介して導光板１０に入射したものと介さずに入射したものが存在しても、色分離が生じず、一様性の高い光を出射面１２より取り出せる。このため、ＬＥＤ２０からの出射光の全てを必ずしも反射部材４０に到達させる必要はなく、導光板１０、ＬＥＤ２０、反射部材４０等の構成部材の配置、設計自由度を大幅に高めることができる。

さらに、ＬＥＤ２０として、４７０ｎｍ近傍の青色光を発するＬＥＤ２０を用いることにより、量子効率が高く、また、波長変換に用いる蛍光物質の変換効率が高いことから、低消費電力の面状光源装置が得られる。

また、以上のような効果を奏する面状光源装置を用いることにより、輝度および色度の経時変化が小さく、高効率であり、さらに明暗ムラ、色ムラが抑制されるため表示品位が高く、低消費電力で安価な表示装置が得られる。

なお、本実施の形態では、アクリル樹脂からなる導光板１０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばポリカーボネイト樹脂やシクロオレフィン樹脂などの透明樹脂、またはガラスからなる導光板を用いることもできる。また、導光板１０の形状は、入光面１１から遠ざかるに従い厚さが薄くなるテーパー形状としても良く、反出射面１３に設けられる光拡散機能は、微細な凹凸やプリズム列等で構成されても良い。さらに、光拡散機能は出射面１２、または出射面１２と反出射面１３の両面に設けても良い。

また、本実施の形態では、４７０ｎｍ近傍の青色光を発するＬＥＤ２０を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば３９０ｎｍ近傍の近紫外線やさらに短波長の紫外線を発するものを用いてもよく、蛍光物質の励起波長と変換効率さらには波長変換によって得られるスペクトルとの関係を考慮した上で選定すればよい。ただし、特に３００ｎｍから５００ｎｍの波長の光を発するＬＥＤは量子効率が高く、また、波長変換に用いる蛍光物質の変換効率が高いことから、面状光源装置ならびに表示装置の低消費電力化が可能となるため望ましい。

また、封止樹脂２１には、エポキシ樹脂やフッ素樹脂、ユリア樹脂を用いてもよいが、ＬＥＤ２０の発光および発熱による劣化が懸念されるため、要求される寿命や耐熱性、耐光性を含めて選定することが望ましい。また、封止樹脂２１の形状はＬＥＤ２０から発せられた光が任意の割合で反射部材４０へと到達するように、ＬＥＤ２０の出射光角度分布に合わせ適宜変更しても良い。例えば、図４（ａ）に示すように、封止樹脂２１を、全てのＬＥＤ２０を一体で封止する断面扇形の柱状とすることもできる。これにより、図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ２０から出射して導光板１０側へ向かう光を全反射によって反射部材４０側に進路変更させ（矢印Ｃ）、反射部材４０を介して導光板１０に到達する光の割合を増加させることができる。

また、本実施の形態では、ＬＥＤ２０を金属回路基板３０に直接実装しているが、例えば日亜化学工業（株）や豊田合成（株）から商品化されている表面実装（ＳＭＤ）タイプやランプ（ＬＡＭＰ）タイプのパッケージングされたＬＥＤユニットを、金属または樹脂からなる回路基板上に実装しても良い。図５は、本実施の形態における面状光源装置に用いられるＬＥＤユニットの実装例を示す（ａ）斜視図および（ｂ）拡大断面図である。図５に示すように、側面に光を発する発光面２３を有する表面実装タイプのＬＥＤユニット２２を、その発光面２３が反射部材４０と向き合うように実装することにより、反射部材４０を介して導光板１０に到達する光の割合を大幅に増加させることができる。

また、本実施の形態では、ＬＥＤ２０を支持する回路基板として金属回路基板３０を用いたが、ガラスエポキシ、紙フェノールやポリイミド等からなる回路基板を用いても良い。また、反射部材４０の基材４１として、厚さ０．１ｍｍから１ｍｍ程度の金属材や樹脂材、シート材を用いてもよく、また、基材４１を用いずに蛍光物質層４３のみで構成しても良い。ただし、基材４１を厚くすると、蛍光物質で生じた熱が基材４１裏面へと伝わりにくくなり、蛍光物質層４３の温度上昇を招くため、基材４１の厚さは概ね１ｍｍ以下、より好ましくは０．５ｍｍ以下とすることが望ましい。また、面状光源装置の低消費電力化、低コスト化の観点からは、蛍光物質層４３の裏面には反射率が７０％以上、より好ましくは９０％以上の反射層４２を設け、光の利用効率を高めることが好ましい。

さらに、蛍光物質層４３に含まれる蛍光物質としては、黄色の蛍光を発するＴＡＧ（Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ^３＋）／α−サイアロン（ＣａＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ^２＋）、青色の蛍光を発するＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、緑色の蛍光を発するβ−サイアロン／ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ／ＳｒＣａ_２Ｓ_４：Ｅｕ^２＋、赤色の蛍光を発するＣａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ^２＋／ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ^２＋などの蛍光体や蛍光顔料、蛍光染料などを用いることができ、ＬＥＤ２０の発光波長との関係から所望の色が得られるように適宜選定すればよく、また、これらを混合して用いてもよい。

また、蛍光物質層４３に含まれる蛍光物質を保持するバインダーには、シリコーン樹脂、フッ素樹脂やユリア樹脂など、可視光に対する透過率の高い材料が用いられ、蛍光物質のぬれ／分散安定性（粘度など）や基材４１との密着性、柔軟性、強度、生産性などを勘案した上で適宜選定すれば良い。さらに、本実施の形態では、発熱源であるＬＥＤ２０を支持する金属回路基板３０と反射部材４０を別部材で分離して設け、反射部材４０の温度上昇を抑制しているため、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂などの耐熱性には劣るものの加工性に優れた透明樹脂を用いることもできる。また、耐候性には劣るものの高ガスバリア性・高防湿性を示す透明樹脂（例えば、エチレン−ビニルアルコール共重合体）等により、蛍光物質および蛍光物質を保持するバインダーの劣化を抑制する表面保護層（図示せず）を設けることもできる。

なお、蛍光物質層４３は、蛍光物質とバインダーを加熱プレスにより成形しても良く、また、蛍光物質をバインダー中に分散したスラリーを用いてドクターブレード法で成形しても良い。さらには、ペースト化した蛍光物質をインクとして用い、スクリーン印刷などの印刷によって基材４１上に蛍光物質層４３を形成してもよい。また、反射部材４０は、導光板１０に対向する面（本実施の形態では蛍光物質層４３）を凹凸面やヘアライン面とすることにより、一層、光の拡散を高め、入光面１１に到達した光の均一性を高めることができるため好ましい。また、本実施の形態では、反射部材４０は、上ケース８０および下ケース９０により挟持されているが、樹脂等の熱伝導率の低い保持部材によって保持および位置決めされていても良い。

また、本実施の形態では、導光板１０の出射面１２側に配置される光学シート６０として、拡散性の高い拡散シートを用いたが、光学シート６０としては、プリズムシートや偏光反射シートなどを用いても良く、さらに、これらのシートを組み合わせて用いても良く、また、いずれも使用しなくても良い。

また、表示素子としては、液晶表示素子の他に、任意の図柄や文字が描かれた透光機能を有する表示板などを用いても良い。さらに、筐体である上ケース８０および下ケース９０には、樹脂を用いても良いが、熱伝導率の高い金属を用いることが望ましい。また、本実施の形態では、金属回路基板３０を直接、下ケース９０に密着させて配設しているが、金属回路基板３０は、少なくともその一部を筐体である上ケース８０または下ケース９０に直接的または間接的に密着されていればよい。例えば、下ケース９０と金属回路基板３０との間に熱伝導シートや熱伝導グリースなどを挟み、密着性を向上させ熱伝導を高めても良い。また、下ケース９０と金属回路基板３０を両面テープや熱伝導性の高い接着剤等で密着させても良い。

さらに、本実施の形態では、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）２０を用いているが、本発明はこれに限定されるものではなく、レーザダイオード（ＬＤ）やエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）など用途に応じた光源を用いることができる。また、光源からの光を導光板１０の一側面から入射しているが、対向する二側面や全側面から入射してもよく、要求される明るさに合わせて適宜選択すれば良い。

本発明は、面状光源装置およびこの面状光源装置を用いた表示装置、特には光源として発光ダイオードを用いた液晶表示装置や誘導灯、看板等の表示装置に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係わる表示装置の構成を示す分解斜視図である。本発明の実施の形態１に係わる表示装置の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１に係わる面状光源装置の光のふるまいを説明する部分拡大断面図である。本発明の実施の形態１に係わる面状光源装置に用いられる封止樹脂の他の形状例を示す斜視図および拡大断面図である。本発明の実施の形態１に係わる面状光源装置に用いられるＬＥＤユニットの実装例を示す斜視図および拡大断面図である。

符号の説明

１表示装置、１０導光板、１１入光面、１２出射面、１３反出射面、
１４白色ドット、１５法線、２０発光ダイオード（ＬＥＤ）、２１封止樹脂、２２ＬＥＤユニット、２３発光面、３０金属回路基板、４０反射部材、
４１基材、４２反射層、４３蛍光物質層、５０反射シート、６０光学シート、７０液晶表示素子、７１画像表示部、８０上ケース、８１開口部、
９０下ケース、９１窪み。

Claims

光源と、この光源を支持する回路基板と、少なくとも一つの側面を入光面としこの入光面とほぼ直交する出射面とこの出射面に対向する反出射面を有する導光板と、前記光源と空間を隔てて配置され前記光源からの光を反射して前記導光板の前記入光面に導く反射部材と、前記光源、前記回路基板、前記導光板および前記反射部材を収納し保持する筐体を備えた面状光源装置であって、
前記筐体は、前記導光板の前記反出射面側を保持する面の一部に前記回路基板を収納する窪みを有し、前記回路基板は、前記光源の実装面が前記導光板の前記入光面と垂直になるように前記筐体の前記窪みに直接的または間接的に密着されて配設されており、また、前記反射部材は、前記光源と対向する部分に前記光源の発光により励起されて蛍光を発し波長を変換する蛍光物質を含んで構成されることを特徴とする面状光源装置。
請求項１に記載の面状光源装置を用いた表示装置であって、前記面状光源装置の出射面側に表示素子を配設したことを特徴とする表示装置。