JP5026595B2 - 光源モジュール、及びそれを備えた電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶表示装置において、薄型化を図るために、光源からの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板を備えたバックライトに用いられる光源モジュール、及びそれを備えた電子機器に関するものである。

近年、液晶表示装置においては、薄型化を図るために、光源からの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板を備えたバックライトが多用されている。

このようなサイドエッジ型導光板として、例えば特許文献１に開示された照明装置がある。図１２は、特許文献１に開示された照明装置の構成の概略を示す図である。上記特許文献１に開示された照明装置１００は、一列に配列された複数の導光体１１１からなる導光板１１０と、導光板１１０の導光体１１１毎に設けられかつ導光体１１１に対して光を照射する複数の光源１０１とを有している。上記光源１０１は、１個の赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１０１Ｒと２個の緑色ＬＥＤ１０１Ｇと１個の青色ＬＥＤ１０１Ｂとからなっている（図１２（ａ））。また、導光板１１０の下側には、反射シート１０２が設けられている（図１２（ｂ））。そして、隣り合う導光体１１１間に０．１μｍ以上の空気層からなる隙間１０３を形成している（図１２（ｃ））。この構成により、疑似インパルス型の表示を行うことができるものとなっている。

また、例えば、特許文献２にも、同種の発光体構造が開示されている。さらに、特許文献２には、光の方向を変換するための反射ドットが、細長い発光体の長手方向に密度を変化させた印刷パターンで形成された構造が開示されている（図１３）。図１３に示すように、反射ドット２０１の密度は、光入力端部２１５及び混合部２８１から細長い発光体の中心まで変化する。また、発光体の一方の端部から他方の端部まで均一な光取り出し及び照明を達成するために、反射ドット２０１のサイズ及び形状は、光入力端部２１５のほか、混合部２８１からの距離の関数として変化させることが開示されている。

日本国公開特許公報「特開２００８−３４３７２号公報（平成２０年２月１４日公開）」 日本国公開特許公報「特開２００９−４３７０６号公報（平成２１年２月２８日公開）」

上記従来の構成では、図１４に示すように、断面矩形の導光体１１１…をシャーシ２と拡散板１５との間に挟んで固定していた。しかし、拡散板１５は強度が弱いため、導光体１１１…の固定が不十分であった。そのため、導光体１１１…の位置がずれて輝度ムラが発生したり、導光体１１１…が液晶パネル等に接触して破損するなどの問題が生じていた。

そこで、本発明の説明図である図２に示すように、導光体２１を中央の厚肉部２１ｃの両側に薄肉の固定部２１ｂ・２１ｂを設けた断面Ｔ字状とし、例えば、固定具５０の上側押え５２と下側押え５１との間に、固定部２１ｂとシャーシ２とを一緒に挟むことによって、導光体２１を固定することが考えられる。

しかし、薄肉の固定部２１ｂの光学特性が、厚肉部２１ｃとは異なるため、固定のために固定部２１ｂを設けただけでは、導光体２１・２１のつなぎ目部分で輝線や暗線が発生し、輝度の均一化が困難になる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、導光体に固定部を設けるとともに、導光体のつなぎ目部分に発生する輝度ムラを低減した光源モジュール、及びそれを備えた電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る光源モジュールは、長手方向に対して並列に設けられた複数の導光体と、上記導光体における長手方向の少なくとも一方の端面から光をそれぞれ入射させる複数の光源と、上記導光体の内部にて導光される光を取り出すために該導光体における光の出射側、又はその反対側である反射シート側に複数設けられている光路変換部と、上記導光体を取り付けるシャーシとを備えた光源モジュールにおいて、上記導光体は、導光体における長手方向に直交する断面の少なくとも一方の側端に、導光体における長手方向に直交する断面の他方の側端部又は中央部である厚肉部よりも薄く形成された、該導光体を上記シャーシに固定するための固定部を有し、上記光路変換部は、導光体における長手方向に直交する方向に沿って、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域と他の領域とで配置密度が異なっていることを特徴としている。

上記の構成によれば、厚肉部の側端に薄肉の固定部を設けることによって、導光体を固定部を介してシャーシに安定して固定することが可能となる。よって、導光体の位置がずれて輝度ムラが発生したり、導光体が液晶パネル等に接触して破損するなどの問題が生じない。

また、薄肉の固定部を設けたことによる、導光体における長手方向に直交する断面における光学特性の影響を、該断面における配置密度を調整した光路変換部を設けることによって補償することができる。その結果、導光体のつなぎ目部分に輝線や暗線が発生せず、輝度ムラが発生しない。

それゆえ、導光体を安定して固定できるとともに、均一な輝度表示が得られる光源モジュールを提供することができる。

また、本発明に係る電子機器は、上記記載の光源モジュールを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、導光体を安定して固定できるとともに、導光体のつなぎ目部分に輝線や暗線が発生せず、輝度ムラを低減し得る光源モジュールを備えた電子機器を提供することができるという効果を奏する。

本発明に係る光源モジュールは、導光体は、導光体における長手方向に直交する断面の少なくとも一方の側端に、導光体における長手方向に直交する断面の他方の側端部又は中央部である厚肉部よりも薄く形成された、該導光体を上記シャーシに固定するための固定部を有し、光路変換部は、導光体における長手方向に直交する方向に沿って、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域と他の領域とで配置密度が異なっている構成である。

また、本発明に係る電子機器は、上記記載の光源モジュールを備えているものである。

それゆえ、導光体を安定して固定できるとともに、均一な輝度表示が得られる光源モジュール、及びそれを備えた電子機器を提供することができるという効果を奏する。

本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分に分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。

本発明における光源モジュールの実施の形態を示すものであって、導光板を構成する導光体の構造の一例を示す斜視図である。 上記光源モジュールにおける導光体の取り付け構造を示す断面図である。 図１に示した導光体の構造の一例を示す正面図および平面図である。 上記光源モジュールを備えた液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。 上記光源モジュールを備えた液晶表示装置における要部の構成を示す断面図である。 上記光源モジュールにおける導光板の構成を示す平面図である。 図１および図１０に示した導光体の構造の概略を示す説明図である。 図１に示した導光体に形成される光散乱体の印刷パターンの決め方についての説明図であり、導光体の短手方向の断面内での光路を示す。 図１に示した導光体を備えた光源モジュールによる、輝度が均一化された状態を示す説明図である。 本発明における光源モジュールの実施の形態を示すものであって、導光板を構成する導光体の構造の他の例を示す正面図および平面図である。 本発明における光源モジュールの実施の形態を示すものであって、導光板を構成する導光体の構造のさらに他の例を示す正面図および平面図である。 （ａ）は従来の光源モジュールの構成を示す平面図であり、（ｂ）は上記光源モジュールの構成を示す正面図であり、（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。 従来の光源モジュールの構成を示す平面図である。 従来の光源モジュールにおける導光体の取り付け構造を示す断面図である。 本発明の背景を示す図であり、（ａ）は導光体から光を出射させるときの光路について、矩形断面の導光体と、先端角が面取りされた湾曲形状である断面の導光体との比較実験を行う場合における光源の発光位置を示す導光体の断面図であり、（ｂ）は先端角が面取りされていない矩形断面の導光体での光路を示す導光体の断面図であり、（ｃ）は先端角が面取りされた湾曲形状である断面の導光体での光路を示す導光体の断面図である。 本発明の背景を示す図であり、厚肉部における先端角が面取りされた湾曲形状である導光体を備えた光源モジュールの位置と輝度との関係を示すグラフである。

以下、実施例および比較例により、本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらにより何ら限定されるものではない。

本発明の実施形態について図１〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

まず、図４〜図６を参照して、本実施の形態の光源モジュール１０を備えた電子機器としての例えば液晶表示装置１の構成を説明する。

上記液晶表示装置１は、図４に示すように、下から順に、シャーシ２、光源モジュール１０、液晶パネル３、ベゼル４にて構成されており、光源モジュール１０は、反射板としての反射シート１１、光源としてのＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１２及びＬＥＤ基板１３、リフレクタ１４、導光板２０、拡散板１５、並びに光学シート群１６から構成されている。尚、光学シート群１６は、本発明においては存在しなくてもよい。

上記ＬＥＤ１２及びＬＥＤ基板１３、並びにリフレクタ１４は、図５に示すように、導光板２０の端部に設けられ、これによって、ＬＥＤ１２からの光を導光板２０における一方の端面２１ａに入射し、導光板２０の出射面２１ｄから拡散板１５及び光学シート群１６を通して、液晶パネル３に光を照射するようになっている。したがって、本実施の形態の光源モジュール１０は、サイドエッジ（サイドライトともいう）方式を採用している。

なお、本実施の形態では、拡散板１５は、導光体２１の出射面２１ｄとは例えば２ｍｍの間隔Ｄを有してその上方に設けられている。これにより、拡散板１５を導光体２１の出射面２１ｄに密着する場合に比べて、輝度ムラを低減することができる。

ところで、液晶表示装置１においては、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube：陰極線管）表示装置と比較して、動画のボヤケという問題点がある。すなわち、ＣＲＴ表示装置においては、あるフレームにおける画素の発光期間と、次のフレームにおけるこの画素の発光期間との間に、この画素が発光しない非発光期間があるため、残像感が少ない。これに対して、液晶表示装置１の表示方式はこのような非発光期間がない「ホールド型」であるため、残像感が生じ、この残像感が使用者に動画のボヤケとして認識される。

そこで、バックライト型の液晶表示装置１においては、バックライトである光源モジュール１０を分割し、液晶パネル３に映像信号を印加するタイミングに同期して順次消灯することにより、画像表示と画像表示との間に黒表示を挿入する技術であるバックライトブリンキングが提案されている。これにより、疑似インパルス型の表示を実現し、残像感を抑えることができる。

本実施の形態の光源モジュール１０は、このバックライトブリンキングを行うために、図６に示すように、導光板２０を複数の導光体２１…にて分割して構成し、これら複数の導光体２１…を、長手方向に対して並列にそれぞれ隙間２２を有して配設している。したがって、本実施の形態では、図５に示すように、ＬＥＤ１２は、各導光体２１における長手方向の一方の端面２１ａにおける後述する厚肉部２１ｃ（図２）から光をそれぞれ入射させるようになっている。尚、必ずしも一方の端面２１ａに限らず、長手方向の他方の端面から入射させてもよく、さらに、一方の端面２１ａ及び他方の端面の両方から光を入射させてもよい。すなわち、本発明では、少なくとも一方の端面２１ａから光を入射させれば足りる。

なお、導光板２０を複数の導光体２１…に分割して長手方向に対して並列に配列する場合に、導光体２１の熱膨張及び製造公差を考慮すると、隙間２２として１〜２ｍｍ程度が必要である。

つぎに、図２を参照して、光源モジュール１０における導光体２１の取り付け構造を説明する。

図２に示すように、導光板２０の複数の導光体２１…は、それぞれ、中央の厚肉部２１ｃの両側に薄肉の固定部２１ｂ・２１ｂを設けた断面Ｔ字状である。すなわち、固定部２１ｂは、固定部２１ｂのシャーシ側の面が厚肉部２１ｃのシャーシ側の面と同一面となるように形成されている。そして、固定部２１ｂを、シャーシ２と一緒に、固定具５０の上側押え５２と下側押え５１との間に挟むことによって、導光板２０をシャーシ２に固定する。

これにより、複数の導光体２１…をシャーシ２に対し、安定して固定することが可能となる。よって、従来のように、位置ずれによる輝度ムラの発生や、液晶パネル等に接触しての破損などを防止できる。

さらに、導光体２１の詳細な形状は、次の通りである。隣り合う導光体２１・２１の互いに対向する側端部としての固定部２１ｂ・２１ｂは、それぞれ、導光体２１における長手方向に直交する断面の中央部としての厚肉部２１ｃよりも薄く形成されている。この結果、本実施の形態の導光体２１は、側端部において反射シート１１側に欠損部２１ｆを有して断面Ｔ字状となっており、厚く形成された厚肉部２１ｃと薄く形成された固定部２１ｂ・２１ｂとからなっている。

なお、固定具５０の構造は図２のものに限定されず、固定部２１ｂをシャーシ２に直接あるいは間接に取り付けるものであれば任意に選択できる。

つづいて、固定部２１ｂを設けたことで導光体２１・２１のつなぎ目部分に輝度ムラが発生することを防止するための構成について説明する。

導光体２１中を進む光は、光路変換部としての光散乱体２３と衝突することにより導光体２１中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、出射面２１ｄから導光体２１外に出射し、拡散板１５に向かう。よって、光散乱体２３を導光体２１のどこに、どの程度の密度で配置するかによって、出射光の輝度分布を制御することができる。

以下では、薄肉の固定部２１ｂを設けたことによる光学特性の変化を補償する、光散乱体２３の印刷パターンについて説明する。

なお、本実施の形態では、光散乱体２３を、例えば光散乱微粒子をポリマー中に分散させて印刷して形成しているが、必ずしもこれに限らず、他の方法で形成してもよい。例えば、光散乱粒子として蛍光体を用いてもよく、また、光散乱体２３を、プリズム等の微細な凹凸形状を形成してもよい。また、ブラスト等で出射側面又は反射シート側面に粗面を設けることによってパターンを形成することも可能である。

〔印刷パターンＡ〕
図１、図３、図７〜図９を参照して、導光体２１に形成される光散乱体２３の第１のパターン例（印刷パターンＡ）について説明する。

図１及び図３は、印刷パターンＡによって光散乱体２３が形成された導光体２１を示す図である。図１及び図３に示すように、導光体２１Ａは、厚肉部２１ｃ及び固定部２１ｂ・２１ｂのシャーシ２側の面（以下、パターン配置面２１ｐと称する）に、印刷パターンＡの形状で光散乱体２３Ａが形成されている。なお、印刷パターンＡに係る導光体２１、光散乱体２３を、特に他と区別する場合には、導光体２１Ａ、光散乱体２３Ａと記載することとする。

導光体２１Ａは、例えば、長手方向の長さが１３５８．５ｍｍ、短手方向の長さが１７ｍｍ、中央部である厚肉部２１ｃの厚さが５ｍｍ、側端部である固定部２１ｂの厚さが１ｍｍ、固定部２１ｂの長さが２．５ｍｍとなっている。なお、印刷パターンＡでは、短手方向の長さは１５ｍｍ〜１６ｍｍが好適である。

印刷パターンＡは、導光体２１Ａのパターン配置面２１ｐに梯子状に形成されており、厚肉部２１ｃの中心を対称軸として左右対称となっている。図３から分かるように、印刷パターンＡは、出射面２１ｄの拡散板１５に平行な領域（平行部）に対向する、パターン配置面２１ｐの領域では、パターン幅が太く、出射面２１ｄの拡散板１５に平行でない領域（傾斜部。なお、傾斜部の角度は垂直であってもよい。）に対向する、パターン配置面２１ｐの領域では、パターン幅が細くなっている。ただし、パターン幅は滑らかに変化する方が好ましいため、上記傾斜部に接続する上記平行部の縁部に対向する、パターン配置面２１ｐの領域から、パターン幅が徐々に細くなっている。本実施の形態では、一本のパターン幅は、例えば、１００μｍ〜５００μｍである。

ここで、光源であるＬＥＤ１２から遠ざかるに伴って輝度が減衰するので、ＬＥＤ１２から遠ざかるに伴って光散乱体２３Ａの配置密度を高くする必要がある。

そこで、図７に示すように、長手方向に沿って奥に行くに伴って、光散乱体２３Ａの一本のパターン幅を太くしてもよい。あるいは、長手方向に沿って奥に行くに伴って、光散乱体２３Ａのパターン間隔を短くしてもよい。なお、図７では、ＬＥＤ１２の光を両方の端面２１ａ・２１ａから入射させた場合を示しているので、導光板２０の中央部の光散乱体２３Ａのパターン幅が太くなっている。

ここで、図８を参照して、光散乱体２３の印刷パターンの決め方について説明する。

図８は、導光体２１の短手方向の断面内での光路を示す模式図である。例えば、Ｘ＝−４付近に光散乱体２３を配置した場合、図中の矢印のように光散乱体２３での反射光は導光体２１内部で全反射を起こし、Ｘ＝４付近から出射する。このように、光散乱体２３を配置した場所以外からも光が出射することが分かる。

そこで、短手方向の各位置（図８では、Ｘ＝−８〜８）から光線を入射させ、それぞれどこから光が出射するかを求めることによって、各位置の光散乱体２３からの反射光による輝度分布データが取得できる。そして、それらの和が均一分布となるパターン形状を解析すると、図３に示したような太さ分布を持つ印刷パターンの形状が得られる。

このように、光散乱体２３の印刷パターンは、パターン配置面２１ｐの特定部分にパターンを配置した場合に、どこが照らされるのかを示す相関データを取得して、印刷パターンの分布と輝度分布との相関関係を求めることにより、決定できる。

つぎに、図９を参照して、３本の導光体２１…を備えた光源モジュール１０において、光散乱体２３を印刷パターンＡによって形成することにより、輝度が均一化された例を示す。

図９に示すように、導光体の断面厚みに対して均一なパターンによる光散乱体を配置した場合、約２０％の輝度の凹凸が見られた（破線）。これに対して、導光体２１の断面厚みに対して密度を最適化したパターンによる光散乱体２３を配置した場合（図３）、輝度の凹凸に改善が見られた（実線）。

以上のように、印刷パターンＡ（図１、３）によって、光散乱体２３Ａのパターン幅を導光体２１Ａの傾斜部に対向するパターン配置面２１ｐの領域において細くすれば、傾斜部からの出射光を抑えて、輝度ムラが発生することを防止できる。

このように、印刷パターンＡでは、導光体２１Ａの傾斜部に対向する領域での光散乱体２３Ａのパターン幅を変えることで、短手方向に沿ってパターンの密度を調整（通常は傾斜部に対向する領域で減少）することにより、輝度分布の均一化を図っている。

〔印刷パターンＢ〕
図１０を参照して、導光体２１に形成される光散乱体２３の第２のパターン例（印刷パターンＢ）について説明する。

図１０は、印刷パターンＢによって光散乱体２３が形成された導光体２１を示す図である。図１０に示すように、導光体２１Ｂは、厚肉部２１ｃ及び固定部２１ｂ・２１ｂのシャーシ２側の面（パターン配置面２１ｐ）に、印刷パターンＢの形状で光散乱体２３Ｂが形成されている。なお、印刷パターンＢに係る導光体２１、光散乱体２３を、特に他と区別する場合には、導光体２１Ｂ、光散乱体２３Ｂと記載することとする。

導光体２１Ｂは、印刷パターンＡの場合と同様に、例えば、長手方向の長さが１３５８．５ｍｍ、短手方向の長さが１７ｍｍ、中央部である厚肉部２１ｃの厚さが５ｍｍ、側端部である固定部２１ｂの厚さが１ｍｍ、固定部２１ｂの長さが２．５ｍｍとなっている。なお、印刷パターンＢでは、短手方向の長さは１５ｍｍ〜１６ｍｍが好適である。

印刷パターンＢは、導光体２１Ｂのパターン配置面２１ｐに円形状としての水玉模様状に形成されており、厚肉部２１ｃの中心を対称軸として左右対称となっている。図１０から分かるように、印刷パターンＢは、出射面２１ｄの拡散板１５に平行な領域（平行部）に対向する、パターン配置面２１ｐの領域では、ドット径が大きく、出射面２１ｄの拡散板１５に平行でない領域（傾斜部。なお、傾斜部の角度は垂直であってもよい。）に対向する、パターン配置面２１ｐの領域では、ドット径が小さくなっている。ただし、ドット径は滑らかに変化する方が好ましいため、上記傾斜部に接続する上記平行部の縁部に対向する、パターン配置面２１ｐの領域から、ドット径が徐々に小さくなっている。本実施の形態では、一個のドット径は、例えば、１００μｍ〜５００μｍである。

ここで、光源であるＬＥＤ１２から遠ざかるに伴って輝度が減衰するので、ＬＥＤ１２から遠ざかるに伴って光散乱体２３Ｂの配置密度を高くする必要がある。

そこで、図７に示すように、長手方向に沿って奥に行くに伴って、光散乱体２３Ｂのドット径を大きくしてもよい。あるいは、長手方向に沿って奥に行くに伴って、光散乱体２３Ｂのドット間隔を短くしてもよい。なお、図７では、ＬＥＤ１２の光を両方の端面２１ａ・２１ａから入射させた場合を示しているので、導光板２０の中央部の光散乱体２３Ｂのドット径が大きくなっている。また、図面では長手方向の分布のみを分かり易く示すため、短手方向の分布は一様にしている。

以上のように、印刷パターンＢ（図１０）によって、光散乱体２３Ｂのドット径を導光体２１Ｂの傾斜部に対向するパターン配置面２１ｐの領域において小さくすれば、傾斜部からの出射光を抑えて、導光体２１Ｂ・２１Ｂのつなぎ目部分に輝度ムラが発生することを防止できる。

このように、印刷パターンＢでは、導光体２１Ｂの傾斜部に対向する領域での光散乱体２３Ｂのドット径及び／あるいはドット間隔を変えることで、短手方向に沿ってパターンの密度を調整（通常は傾斜部に対向する領域で減少）することにより、輝度分布の均一化を図っている。

〔印刷パターンＣ〕
図１１を参照して、導光体２１に形成される光散乱体２３の第３のパターン例（印刷パターンＣ）について説明する。

図１１は、印刷パターンＣによって光散乱体２３が形成された導光体２１を示す図である。図１１に示すように、導光体２１Ｃは、厚肉部２１ｃ及び固定部２１ｂ・２１ｂのシャーシ２側の面（パターン配置面２１ｐ）に、印刷パターンＣの形状で光散乱体２３が形成されている。なお、印刷パターンＣに係る導光体２１、光散乱体２３を、特に他と区別する場合には、導光体２１Ｃ、光散乱体２３Ｃと記載することとする。

導光体２１Ｃは、印刷パターンＡ、Ｂの場合と異なり、例えば、長手方向の長さが１３５８．５ｍｍ（画面サイズによっては９００〜１６００ｍｍであってもよい）、短手方向の長さが４０ｍｍ〜８０ｍｍ（４０ｍｍ〜１００ｍｍであってもよいし、１００ｍｍ以上となることもある）、中央部である厚肉部２１ｃの厚さが４ｍｍ、側端部である固定部２１ｂの厚さが１ｍｍ、固定部２１ｂの長さが２ｍｍとなっている。さらに、印刷パターンＣによって光散乱体２３が形成された導光体２１では、厚肉部２１ｃの出射面２１ｄに、長手方向に沿って、溝２１ｇが形成されている。溝２１ｇはピッチが０．６ｍｍ（０．６ｍｍ以上、例えば１ｍｍであってもよい）、深さが０．１８ｍｍ（ピッチにより変わるが、０．１８ｍｍ以上、例えば０.２３ｍｍであってもよい）である。また、厚肉部２１ｃと固定部２１ｂとの間は垂直面であり、印刷パターンＡ、Ｂの場合のような傾斜部はない。

印刷パターンＣは、導光体２１のパターン配置面２１ｐに円形状としての水玉模様状に形成されており、厚肉部２１ｃの中心を対称軸として左右対称となっている。図１１から分かるように、印刷パターンＣは、厚肉部２１ｃに対応するパターン配置面２１ｐの領域では、ドット径が大きく、略一様である。また、厚肉部２１ｃと固定部２１ｂとの境界に対応する位置には、大きい径のドットが一列設けられている。そして、この一列の両側に、小さい径のドットが一列設けられている。すなわち、この小さい径の２列は、一方が厚肉部２１ｃに、他方が固定部２１ｂに設けられている。本実施の形態では、一個のドット径は、例えば、１００μｍ〜５００μｍ（１００μｍ〜２０００μｍであってもよい）である。

なお、図７に示したように、印刷パターンＣでも、印刷パターンＢと同様に、長手方向に沿って奥に行くに伴って、光散乱体２３Ｃのドット径を大きくしてもよい。あるいは、長手方向に沿って奥に行くに伴って、光散乱体２３Ｃのドット間隔を短くしてもよい。

このように、印刷パターンＣ（図１１）は、厚肉部２１ｃと固定部２１ｂとの間で厚さを滑らかに変化させるための傾斜部が形成されておらず、かつ、厚肉部２１ｃの出射面２１ｄに、長手方向に沿って溝２１ｇが形成された導光体２１Ｃに形成されている。そして、厚肉部２１ｃと固定部２１ｂとの境界に対応する位置の近傍で、光散乱体２３Ｃのドット径及び／あるいはドット間隔を変えることで、パターンの密度を調整（通常は減少）することにより、輝度分布の均一化を図っている。

〔補足〕
なお、本実施の形態の光源モジュール１０は、以下のように構成することもできる。

・印刷パターンＡ，Ｂでは、光散乱体２３を導光体２１の反射シート１１側（すなわち、傾斜部に対向するパターン配置面２１ｐの領域）に設ける場合を示したが、必ずしもこれに限らず、導光体２１の出射面２１ｄ側（すなわち、傾斜部）に形成してもよい。これによっても、導光体２１の反射シート１１側の面に光散乱体２３を形成した場合と同様の効果を得ることができる。ただし、導光体２１の出射面２１ｄ側は面に凹凸があるため、印刷が難しい。そこで、本実施の形態では、光散乱体２３をパターン配置面２１ｐに形成しているのである。

・光散乱体２３のパターン幅（印刷パターンＡ）やドット径（印刷パターンＢ）は、導光体２１の断面において、厚肉部２１ｃから固定部２１ｂへ角度が変化する前に、変化することが望ましい。すなわち、パターンが調整されている範囲（パターン幅・ドット径が小さくなっている範囲）は、傾斜部とその近傍を含む範囲とすることが望ましい。

・印刷パターンＢでは、円形のドットを配置した例を示したが、例えば、楕円形状、矩形状等の種々の形状が可能である。

・印刷パターンＣで示した導光体２１Ｃには厚肉部２１ｃの出射面２１ｄに溝２１ｇが形成されている。この溝２１ｇは、導光体２１の内部にて導光される光の全反射条件を破り易くし、外部へ取り出し易くする機能を有する。よって、光散乱体２３の形状はドットに限定されず、印刷パターンＡのような帯状であってもよい。また、溝２１ｇを形成することにより、幅の広い導光体２１ができる。

・固定部２１ｂは、固定部２１ｂのシャーシ側の面が厚肉部２１ｃのシャーシ側の面と同一面となるように形成されていると、導光体２１とシャーシ２との接触面が広くなって好ましいが、これに限定されない。すなわち、導光体２１をシャーシ２に固定できれば、固定部２１ｂの位置は任意であり、例えば、出射面２１ｄ寄りに位置していてもよい。

また、本実施の形態の電子機器としての液晶表示装置１は、本実施の形態の光源モジュール１０を備えている。これにより、輝度ムラの発生を低減し得る光源モジュール１０を備えた液晶表示装置１を提供することができる。

以上のように、本実施の形態に係る光源モジュール１０は、長手方向に対して並列に設けられた複数の導光体２１…と、上記導光体２１…における長手方向の少なくとも一方の端面２１ａから光をそれぞれ入射させる複数のＬＥＤ（光源）１２と、上記導光体２１の内部にて導光される光を取り出すために該導光体２１における光の出射側（出射面２１ｄ）、又はその反対側である反射シート１１側（パターン配置面２１ｐ）に複数設けられている光散乱体（光路変換部）２３と、上記導光体２１を取り付けるシャーシ２とを備えた光源モジュール１０において、上記導光体２１は、導光体２１における長手方向に直交する断面の少なくとも一方の側端に、導光体２１における長手方向に直交する断面の他方の側端部又は中央部である厚肉部２１ｃよりも薄く形成された、該導光体２１を上記シャーシ２に固定するための固定部２１ｂを有し、上記光散乱体（光路変換部）２３は、導光体２１における長手方向に直交する方向に沿って、上記厚肉部２１ｃと上記固定部２１ｂとの間で厚さが変化する領域と他の領域とで配置密度が異なっていることを特徴としている。

これにより、厚肉部２１ｃの側端に薄肉の固定部２１ｂを設けることによって、導光体２１を固定部２１ｂを介してシャーシ２に安定して固定することが可能となる。よって、導光体２１の位置がずれて輝度ムラが発生したり、導光体２１が液晶パネル等に接触して破損するなどの問題が生じない。

また、薄肉の固定部２１ｂを設けたことによる、導光体２１における長手方向に直交する断面における光学特性の影響を、該断面における配置密度を調整した、光散乱体（光路変換部）２３を設けることによって補償することができる。その結果、導光体２１・２１のつなぎ目部分に輝線や暗線が発生せず、輝度ムラが発生しない。

それゆえ、導光体２１を安定して固定できるとともに、均一な輝度表示が得られる光源モジュール１０を提供することができる。

また、上記光源モジュール１０は、上記導光体２１（２１Ａ）は、上記厚肉部２１ｃの上記固定部２１ｂとの境界における、上記厚肉部２１ｃの隅角部に面取りが施されており、上記光散乱体（光路変換部）２３（２３Ａ）は、導光体２１（２１Ａ）における長手方向に直交する方向に沿って帯状に設けられるとともに、上記面取りが施された領域を含む、上記厚肉部２１ｃと上記固定部２１ｂとの間で厚さが変化する領域における帯の幅が、他の領域における帯の幅よりも小さいことを特徴としている。

これにより、光散乱体２３Ａのパターン幅（帯の幅）が導光体２１Ａの厚肉部２１ｃと固定部２１ｂとの間で厚さが変化する領域（傾斜部に対向するパターン配置面２１ｐの領域）において細くなっているので、傾斜部からの出射光が抑えられて、導光体２１Ａ・２１Ａのつなぎ目部分に輝度ムラが発生しない。このように、光散乱体２３Ａのパターン幅（帯の幅）を変えることで、長手方向に直交する方向（短手方向）に沿ってパターンの密度を容易に調整して、輝度分布の均一化を図ることができる。

また、上記光源モジュール１０は、上記導光体２１（２１Ｂ）は、上記厚肉部２１ｃの上記固定部２１ｂとの境界における、上記厚肉部２１ｃの隅角部に面取りが施されており、上記光散乱体（光路変換部）２３（２３Ｂ）は、円形状としての水玉模様状に設けられるとともに、上記面取りが施された領域を含む、上記厚肉部２１ｃと上記固定部２１ｂとの間で厚さが変化する領域における円形の径が、他の領域における円形の径よりも小さいことを特徴としている。

これにより、光散乱体２３Ｂのドット径（円形の径）が導光体２１Ｂの厚肉部２１ｃと固定部２１ｂとの間で厚さが変化する領域（傾斜部に対向するパターン配置面２１ｐの領域）において小さくなっているので、傾斜部からの出射光が抑えられて、導光体２１Ｂ・２１Ｂのつなぎ目部分に輝度ムラが発生しない。このように、光散乱体２３Ｂのドット径（円形の径）を変えることで、長手方向に直交する方向（短手方向）に沿ってパターンの密度を容易に調整して、輝度分布の均一化を図ることができる。

また、上記光源モジュール１０は、上記光散乱体（光路変換部）２３（２３Ｃ）は、導光体２１（２１Ｃ）の上記反射シート１１側に設けられているとともに、上記導光体２１（２１Ｃ）は、上記厚肉部２１ｃの光の出射側の面（出射面２１ｄ）に、導光体２１（２１Ｃ）における長手方向に沿って溝２１ｇが形成されていることを特徴としている。

これにより、反射シート１１側の光散乱体（光路変換部）２３に加えて、光の出射側の面（出射面２１ｄ）の溝２１ｇも、導光体２１の内部にて導光される光の全反射条件を破り易くし、外部へ取り出し易くする機能を有する。よって、光散乱体（光路変換部）２３のみを設けた場合と比較して、より容易に輝度の均一化を図ることができる。それゆえ、長手方向に直交する方向（短手方向）の幅がより広い導光体２１を実現することが可能となる。

さらに、本実施の形態の液晶表示装置（電子機器）１は、本実施の形態の光源モジュール１０を備えている。これにより、導光体を安定して固定できるとともに、導光体のつなぎ目部分に輝線や暗線が発生せず、輝度ムラを低減し得る光源モジュール１０を備えた液晶表示装置１を提供することができる。

〔輝度ムラ発生の理由〕
ここで、導光体のつなぎ目部分に輝度ムラが発生する理由を、図１５、図１６に基づいて説明する。

図１５（ａ）〜（ｃ）は、導光体から光を出射させるときの光路について、矩形断面の導光体と、先端角が面取りされた湾曲形状である断面の導光体との比較実験を説明する図である。

まず、図１５（ａ）に示すように、導光体３２１の厚肉部３２１ｃにおける下面中央部から光線を出射した場合（あるいは、光散乱体３２３の中央部にて反射した場合）の取り出し光の動きを検討する。

最初に、図１５（ｂ）に示すように、厚肉部３２１ｃが矩形に形成されている場合には、厚肉部３２１ｃの側面に当たる光線の一部が全反射し、エッジ部分から光線が取り出せないことがわかる。この結果、厚肉部３２１ｃの矩形のエッジ部分が暗線になることが明らかである。

これに対して、図１５（ｃ）に示すように、導光体３２１の厚肉部３２１ｃにおける先端角が面取りされた湾曲形状である場合には、導光体３２１の厚肉部３２１ｃにおける下面中央部から出射される光線のうち、面取りされた湾曲形状に入射した光は集光されていることが分かる。この結果、厚肉部３２１ｃの矩形の面取り部分が輝線になることがある。

図１６は、厚肉部３２１ｃにおける先端角が面取りされた湾曲形状である導光体３２１を備えた光源モジュールの位置と輝度との関係を示すグラフである。なお、光散乱体３２３は、短手方向に一様のパターンとし、導光体３２１の反射シート側面側に印刷パターンとして形成している。

そして、図１６に示すように、各導光体３２１が厚肉部３２１ｃにおける先端角が面取りされた湾曲形状であり、矩形状の印刷パターンが梯子状に形成された光散乱体３２３を有する光源モジュールでは、導光体３２１のつなぎ目部分に輝線が発生することがわかる。

以上のように、本発明に係る光源モジュールは、長手方向に対して並列に設けられた複数の導光体と、上記導光体における長手方向の少なくとも一方の端面から光をそれぞれ入射させる複数の光源と、上記導光体の内部にて導光される光を取り出すために該導光体における光の出射側、又はその反対側である反射シート側に複数設けられている光路変換部と、上記導光体を取り付けるシャーシとを備えた光源モジュールにおいて、上記導光体は、導光体における長手方向に直交する断面の少なくとも一方の側端に、導光体における長手方向に直交する断面の他方の側端部又は中央部である厚肉部よりも薄く形成された、該導光体を上記シャーシに固定するための固定部を有し、上記光路変換部は、導光体における長手方向に直交する方向に沿って、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域と他の領域とで配置密度が異なっていることを特徴としている。

上記の構成によれば、厚肉部の側端に薄肉の固定部を設けることによって、導光体を固定部を介してシャーシに安定して固定することが可能となる。よって、導光体の位置がずれて輝度ムラが発生したり、導光体が液晶パネル等に接触して破損するなどの問題が生じない。

また、薄肉の固定部を設けたことによる、導光体における長手方向に直交する断面における光学特性の影響を、該断面における配置密度を調整した光路変換部を設けることによって補償することができる。その結果、導光体のつなぎ目部分に輝線や暗線が発生せず、輝度ムラが発生しない。

それゆえ、導光体を安定して固定できるとともに、均一な輝度表示が得られる光源モジュールを提供することができる。

さらに、本発明に係る光源モジュールは、上記導光体は、上記厚肉部の上記固定部との境界における、上記厚肉部の隅角部に面取りが施されており、上記光路変換部は、導光体における長手方向に直交する方向に沿って帯状に設けられるとともに、上記面取りが施された領域を含む、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域における帯の幅が、他の領域における帯の幅よりも小さいことを特徴としている。

上記の構成によれば、さらに、光路変換部の帯の幅が導光体の厚肉部と固定部との間で厚さが変化する領域（傾斜部、あるいは傾斜部に対向する面）において細くなっているので、傾斜部からの出射光が抑えられて、導光体のつなぎ目部分に輝度ムラが発生しない。このように、光路変換部の帯の幅を変えることで、長手方向に直交する方向（短手方向）に沿ってパターンの密度を容易に調整して、輝度分布の均一化を図ることができる。

さらに、本発明に係る光源モジュールは、上記導光体は、上記厚肉部の上記固定部との境界における、上記厚肉部の隅角部に面取りが施されており、上記光路変換部は、円形状に設けられるとともに、上記面取りが施された領域を含む、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域における円形の径が、他の領域における円形の径よりも小さいことを特徴としている。

上記の構成によれば、さらに、光路変換部の円形の径が導光体の厚肉部と固定部との間で厚さが変化する領域（傾斜部、あるいは傾斜部に対向する面）において小さくなっているので、傾斜部からの出射光が抑えられて、導光体のつなぎ目部分に輝度ムラが発生しない。このように、光路変換部の円形の径を変えることで、長手方向に直交する方向（短手方向）に沿ってパターンの密度を容易に調整して、輝度分布の均一化を図ることができる。

さらに、本発明に係る光源モジュールは、上記光路変換部は、導光体の上記反射シート側に設けられているとともに、上記導光体は、上記厚肉部の光の出射側の面に、導光体における長手方向に沿って溝が形成されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、さらに、反射シート側の光路変換部に加えて、光の出射側の面の溝も、導光体の内部にて導光される光の全反射条件を破り易くし、外部へ取り出し易くする機能を有する。よって、光路変換部のみを設けた場合と比較して、より容易に輝度の均一化を図ることができる。それゆえ、長手方向に直交する方向（短手方向）の幅がより広い導光体を実現することが可能となる。

なお、本発明は、上述した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。

発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。

本発明は、光源からの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板を備えた光源モジュール、及びそれを備えた電子機器に関するものであり、例えば、バックライト等の光源モジュール及び液晶表示装置等の電子機器に適用可能である。

１ 液晶表示装置（電子機器）
２ シャーシ
１０ 光源モジュール
１１ 反射シート
１２ ＬＥＤ（光源）
２１（２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ） 導光体
２１ａ 端面
２１ｂ 固定部
２１ｃ 厚肉部
２１ｄ 出射面
２１ｇ 溝
２１ｐ パターン配置面
２３（２３Ａ、２３Ｂ、２３Ｃ） 光散乱体（光路変換部）

Claims (10)

1. 長手方向に対して並列に設けられた複数の導光体と、上記導光体における長手方向の少なくとも一方の端面から光をそれぞれ入射させる複数の光源と、上記導光体の内部にて導光される光を取り出すために該導光体における光の出射側、又はその反対側である反射シート側に複数設けられている光路変換部と、上記導光体を取り付けるシャーシとを備えた光源モジュールにおいて、
   上記導光体は、導光体における長手方向に直交する断面の少なくとも一方の側端に、導光体における長手方向に直交する断面の他方の側端部又は中央部である厚肉部よりも薄く形成された、該導光体を上記シャーシに固定するための固定部を有し、
   上記光路変換部は、導光体における長手方向に直交する方向に沿って、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域と他の領域とで配置密度が異なっていることを特徴とする光源モジュール。
2. 上記導光体は、上記厚肉部の上記固定部との境界における、上記厚肉部の隅角部に面取りが施されており、
   上記光路変換部は、導光体における長手方向に直交する方向に沿って帯状に設けられるとともに、上記面取りが施された領域を含む、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域における帯の幅が、他の領域における帯の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
3. 上記導光体は、上記厚肉部の上記固定部との境界における、上記厚肉部の隅角部に面取りが施されており、
   上記光路変換部は、円形状に設けられるとともに、上記面取りが施された領域を含む、上記厚肉部と上記固定部との間で厚さが変化する領域における円形の径が、他の領域における円形の径よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
4. 上記帯の幅は、１００μｍ〜５００μｍであることを特徴とする請求項２に記載の光源モジュール。
5. 上記円形の径は、１００μｍ〜２０００μｍであることを特徴とする請求項３に記載の光源モジュール。
6. 上記導光体は、短手方向の長さが１７ｍｍ、上記厚肉部の厚さが５ｍｍ、上記固定部の厚さが１ｍｍ、長さが２．５ｍｍであることを特徴とする請求項２または３に記載の光源モジュール。
7. 上記光路変換部は、導光体の上記反射シート側に設けられているとともに、
   上記導光体は、上記厚肉部の光の出射側の面に、導光体における長手方向に沿って溝が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源モジュール。
8. 上記導光体は、短手方向の長さが４０ｍｍ〜１００ｍｍ、上記厚肉部の厚さが４ｍｍ、上記固定部の厚さが１ｍｍ、長さが２ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の光源モジュール。
9. 上記溝はピッチが０．６ｍｍ、深さが０．１８ｍｍであることを特徴とする請求項７または８に記載の光源モジュール。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の光源モジュールを備えていることを特徴とする電子機器。