JP5751922B2 - 発光装置および表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は複数の導光板を組み合わせて発光装置を構成する技術に関する。
液晶表示装置のバックライトを薄型化するために、光源と小導光板を組み合わせた発光ユニットを用い、該発光ユニットを複数並べて照明部を形成する技術が知られている。特許文献1には、光源と導光板を含むユニットを複数備えた照明装置が開示されている。導光板は反射面で反射された光が出射する発光面と導光板に入射された光を発光面まで導く導光部を有する。薄型化のため、導光板の側面と反射面が隣接するように斜めにユニットが積層される。このような配置では、必ず端に光源近傍の部分(導光部)が位置するので、当該部分が複数の発光面からなるバックライト装置の発光領域の外側にはみ出すことになる。よって少なくとも、ある1辺の画面外枠(額縁部分)の幅を広げる必要があった。
特開2003−272423号公報
上述したように従来の構成では、導光板の導光部が複数の発光面からなる発光装置の発光領域の少なくとも1辺ではみ出してしまうため、表示装置の外枠幅が広くなってしまう。このことは、表示装置のデザイン上の制約となり得る。
そこで本発明の目的は、光源と導光板を組み合わせた発光ユニットを複数並べて構成した発光装置にて、導光板の導光部が発光装置の発光領域からはみ出さないように発光ユニットを配置することである。
上記課題を解決するために本発明に係る装置は、光源と導光板を有する複数の発光ユニットを組み合わせた発光装置であって、前記導光板は前記光源からの光を導く導光部と、該導光部からの光を出射する発光面を有しており、前記導光板の発光面と略直交する方向から見て、左回り方向に4つの前記発光ユニットを互いに略直交させて配置した第1の組と、右回り方向に4つの前記発光ユニットを互いに略直交させて配置した第2の組を備え、前記第1および第2の組のそれぞれにおいて、第1の発光ユニットを構成する前記導光板の導光部は、該導光板の発光面と略直交する方向から見て、前記第1の発光ユニットに対して交叉して配置される第2の発光ユニットを構成する導光板の発光面で覆われる
本発明によれば、導光板の発光面と略直交する方向から見て、導光板の導光部が発光装置の発光領域からはみ出さないように発光ユニットを配置することができる。
図2乃至4と併せて本発明の第1実施形態を説明するために、発光ユニットの構成例を示す断面図である。 4つの発光ユニットを組み合わせたアセンブリを例示する図である。 図2のアセンブリを示す斜視図である。 図2のアセンブリを示す断面図である。 図6乃至8と併せて本発明の第2実施形態を説明するために、複数の発光ユニットを組み合わせた場合の全面を例示した正面図である。 複数の発光ユニットを組み合わせる際に交叉する部分を示す断面図である。 複数の発光ユニットの発光面の境界に四角形の穴部を形成した構成例を示す正面図(A)と、各導光板を示す正面図および側面図(B)である。 複数の発光ユニットを離隔させた配置例を示す正面図である。 図10乃至13と併せて本発明の第3実施形態を説明するために、発光ユニットの構成例を示す断面図である。 4つの発光ユニットを左回り配置で直交させた例を示す正面図(A)と斜視図(B)である。 4つの発光ユニットを右回り配置で直交させた例を示す正面図(A)と斜視図(B)である。 左回り配置とした発光ユニットの組と、右回り配置とした発光ユニットの組を交互に配置した例を示す正面図(A)と、光源部を示す図(B)である。 光源を実装した基材でヒートシンクを挟んだ構成例を示す図(A)と、断面図(B)である。 左回り配置とした発光ユニットの組のみを使用した例を示す正面図(A)と、光源部を示す斜視図(B)である。
本発明の各実施形態を、図面を用いて説明する。以下に説明する表示装置は、液晶表示パネル等で画像を表示する表示部の直下に配置されるバックライト装置を備える。
[第1実施形態]
本実施形態に係るバックライト装置を説明するに当たり、まず発光ユニットの構成を説明する。
図1は発光ユニット100の構成例を示す断面図である。導光板1の左端部の下方には光源として複数の発光ダイオード(以下、LEDと記す)2が配置される。複数のLED2は図1の紙面の垂直な方向に沿って設けられているが、図にはその1つだけを示す。LED群は白色LEDのみで構成される場合と、異なる発光色のLEDを複数色(例えば、赤(R)緑(G)青(B)など)組み合わせて構成される場合がある。導光板1にはLED2に対して光漏れを防止するために反射面3が形成される。反射面3の構造としては、反射シートを導光板1の端面に貼り着ける方法や、当該端面に銀等の金属を蒸着して反射面を形成する方法等があり、本例では後者の方法で反射面3を形成している。
LED2から発した後に反射面3で反射した光は、導光板1の導光部4内で反射を繰り返す。そして、導光部4の先端まで導かれた光は、発光面5を通って外部に出射する。発光面5を有する部分の厚みは導光部4から離れるに従って次第に小さくなっている。発光面5での発光分布を均一にするため、その下面には拡散反射構造が必要となる。この拡散反射構造としては、例えば、反射板を貼りつける方法や白ドットを印刷する方法、回折格子を設ける方法等がある。本例では、発光面5の下面に白ドットの形成による拡散反射面6が印刷されている。また、LED2は点光源であるため、均一な発光を得るには光の反射および拡散を、ある程度の距離に亘って繰り返す必要がある。このために、導光板1は導光部4と発光面5を有する部分に分かれており、反射および拡散に必要な距離を確保している。なお、導光部4内では、白色LEDのみを使用する場合には輝度のムラが存在し、また多色のLEDを組み合わせる場合には輝度に加えて色のムラが存在する状態となる。そのため、導光部4が表示面側に表出しないように、他の発光ユニット100の発光面5で覆い隠す必要がある。
次に複数の発光ユニット100を組み合わせる配置方法について説明する。
発光ユニット100をただ直線的に並べて導光部4と、発光面5を有する部分を重ねたのでは、端部に位置する発光ユニット100の導光部4が隠れずに残ってしまうことになる。そこで、これを回避するために本実施形態では、図2および図3に示すように第1の発光ユニットに対して第2の発光ユニットが交叉して配置され、第1の発光ユニットを構成する導光板の導光部は、第2の発光ユニットを構成する導光板の発光面で覆い隠される。本例では、4つの発光ユニット100を直交させて組み合わせた様子を示す。図2は発光ユニットのアセンブリを発光ユニットの発光面側から見た場合の正面図と、それぞれの側面方向から見た場合の図である。図3は斜視図である。
自然数変数Nの範囲を1乃至4とすると、N番目の発光ユニットを構成する導光板1−Nは、導光部4−Nと発光面5−Nを有する。導光板1−NはLED2−NとともにN番目の発光ユニットを構成する。以下では発光ユニットの発光面5−Nから光が出射する表示面側を上方とし、LED2−Nが配置された側を下方として導光板1−Nの位置関係を説明する。
N番目の発光面5−Nによって、次の(N+1)番目の導光部4−(N+1)が覆い隠されるように、各部が互い違いに重なり合って四角形の各辺を形成している(N+1=5でN=1に戻る)。つまり、発光面5−1乃至4および導光部4−1乃至4の位置関係は以下の通りである。
上側 下側
図2の左上部分 5−4 4−1
図2の左下部分 5−1 4−2
図2の右下部分 5−2 4−3
図2の右上部分 5−3 4−4
図2の矢印はLED2−1乃至4の光が導かれる方向をそれぞれ示している。つまり、LED2−Nから発した光は導光部4−Nを通って発光面5−Nから出射する。
このように複数の発光ユニットを、その配置方向が直交するように組み合わせることにより、導光部4−Nは発光面5−M(但し、M=N−1であり、M=0とき、M=4である)でそれぞれ覆い隠される。導光板の1組(この場合、4枚)で構成される正方形の一辺の長さをLとし、1枚の導光板の幅(上から見た場合の短辺の長さ)をaとする。複数の導光板が互いに重なり合う配置をとるためには、Lの値が、aの2倍よりも図2に示すtxaの分だけ長くなる。このtxaは導光板の発光面が、他の導光板と重なり合わない部分の長さを表し、導光板が他の導光板の端辺と重なる部分の厚さt(図2参照)の数倍程度の長さである。正面から見たときの導光部と発光面の長さの関係については、導光部の長さよりも発光面の方が、txaの分だけ長くなっている。このような配置をとらずに、上から見た場合の導光部と発光面の長さ(導光板の長手方向の長さ)を同じにした場合には、隣接する2つの導光面の間に隙間が生じ、導光板の組の中央に十字型の隙間が生じる。この隙間は、導光部が隣接する導光板の発光面によって覆い隠されないことによって生じるものであり、輝度の低下をもたらすので、表示面で輝度ムラとなって現れる可能性が高くなる。図2の構成では、導光部よりも発光面を長さtxaだけ長くすることで、十字型の隙間を防止している。なお、多少の隙間が生じたとしても、拡散板等の光学シートを用いる方法や、導光板の発光面と表示パネルとの距離を十分に離間させる方法等を用いれば、導光板の発光面での輝度ムラを許容範囲内に収めることができる。
次に、光検出手段の配置について説明する。
複数の発光ユニットを隙間なく並べてバックライト装置を構成する場合、出射光を検出するための光センサの置き場所がバックライト装置内に無いことから、導光板中の光の状態を検出するために各発光ユニットに光センサを設ける方法がある。しかし、この方法では発光ユニットの数と等しい数の光センサが必要となり、コスト上昇につながる。また、出射光がどのような状態になっているかについて、導光板中の光の状態から予測する必要があるため、制御誤差の問題がある。そこで、以下では、画面の輝度分布に大きな影響を与えずに、かつ導光板の発光面からの出射光を検出可能にするとともに、光センサ数を削減可能な、導光板及び光センサの配置について説明する。
図4は図2の断面図である。
4枚の導光板を組み合わせる場合、正面方向(導光板の発光面に対して垂直な方向)から見て一辺の長さtxaの四角形をした穴部としての空間A(図2及び図3参照)が生じる。これを通して光を検出するために光センサ7が基板上に配置されている。つまり、バックライトの前面に配置された不図示の拡散板またはLCDパネルで反射した、発光ユニットからの出射光は空間Aから光センサ7に到達して検出される。光センサ7から導光板の発光面までの距離(Hとする)は、光センサ7で発光ユニットからの出射光を適切に検出するために、空間Aに係る一辺の長さtxaと同じであることが望ましい。この関係が成り立つように、導光板の重なる面積や導光板自体の角度等を調整して組み合わせる必要がある。また、光センサ7が、その近隣に配置されたLED(例えば、LED2−3)からの光を直接検出しないように防ぐために、光センサ7の周囲には遮光壁(図示せず)等が設けられる。LED2−1乃至4は同じ制御ブロックに属しており、光センサ7による検出信号に基づいて図示しない制御回路により制御される。
なお、全ての発光ユニットのアセンブリを図4の構成にする必要はなく、光センサを配置したい場所の導光板についてだけ構成を変更すればよい。これにより画面全体を何個の光センサで受け持つのかが設定可能となり、光センサの数を必要最小限に減らすことができる。上記の例では、複数の発光ユニットを組み合わせたアセンブリの間に空間Aが設けられているが、その周囲の発光ユニットからの光は空間Aの直上に位置する表示面にも届くため、輝度ムラの発生を最小限に抑えることができる。また、発光ユニットの発光面同士は、一辺の長さtxaの小さな隙間しか持たないため、輝度ムラの発生を抑えることができる。
第1実施形態によれば、複数の発光ユニットを組み合わせてバックライトを構成した場合でも、導光板の導光部と、さらには光源がバックライト装置の発光領域の外にはみ出さない。よって、ディスプレイの外枠幅を4辺とも狭くすることができ、表示装置にデザイン上の制約を与えることはない。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では、直線的な配置で導光板を重ね合わせる例を説明する。なお、第1実施形態の場合と同様の構成要素については既に使用した符号を用いることで詳細な説明を省略する。また、導光板の種別を区別する必要がある場合には、既に使用した符号に対して識別記号(例えば、TypeAを表す文字A等)を付加する。このような説明の省略の仕方は後述する他の実施形態でも同様とする。
図5は発光ユニットの配列構造を例示する正面図である。本例では、TypeAからDに示す4種類の導光板が使用される。
TypeAの導光板は一定の方向に沿って配置され、図5に示した斜線部分はTypeAの導光板の発光面を表している。TypeAの導光板は、例えば、左下から横方向(矩形のバックライトにおける水平方向または長辺方向)に重ねていく場合に使用される。画面の端部、例えば右端に到達した場合、導光板を直交させる方向転換が必要となる(図5右下の破線枠参照)。つまり、画面の端で導光板同士を直交させて重ねるためには、TypeAとは形の異なる導光板を使用する必要がある。TypeBの導光板は、発光ユニットの配置方向を変更するための方向転換用の導光板であり、図5に示した縦線部分はTypeBの発光面を表している。
図6はTypeAとTypeBの導光板を例示する。
TypeBの導光板は図1と同様の断面形状をもち、t2は発光面5Bを有する部分の厚みを表しており、導光部4Bから離れるにつれて薄くなっている。またTypeAの導光板は、その導光部4Aが発光面5Aの下に隠される。導光部4Aおよび発光面5Aの下面は傾斜面とされ、t1は導光部4Aと、発光面5Aを有する部分との段差部Gの高さを表している。正面から見てTypeAとTypeBの導光板を直交させる場合、段差Gが形成された発光面5Aの1辺(導光板短手方向の辺)と発光面5Bの導光板長手方向の1辺が隣接する。発光面5Bを有する部分の厚みt2は、t2≦t1の関係を満たす。つまり、TypeAの導光板に設けた段差部Gの高さt1は、TypeBの導光板において発光面5Bを有する部分の厚み以上である。また、TypeBの発光面5Bを正面から見た場合の面積は、TypeAの発光面5Aの面積より大きい。
TypeBの導光板を用いて図5の右方から上方へと、直交方向の転換が行われた後、またTypeAの導光板は上方向に沿って重ねて配置される。そして、右上端に到達した場合、またTypeBの導光板を使用して、図5の上方から左方へと方向転換が行われ、これ以降も同様の配置方法で導光板を並べていくと、4辺を一巡して最初の位置(左下隅)に戻る。同様の配置を内周方向にも繰り返すと、中央部ではこの配置方法を適用できない範囲が生じる。図5の中央に太線枠で示す範囲がこれに該当する。この範囲でも外周部分と同様に配置してしまうと、中央部に細長いスリット状の隙間が空いてしまう。
そこで、本実施形態では中央部にて、TypeCおよびTypeDの導光板を使用し、第1実施形態で示したように、4枚を1組にして直交させた構成(図2参照)の導光板で隙間なく埋め込んでいる。この中央部については、画面サイズや、外周に位置する導光板のサイズによって1種類の導光板で構成できる場合と、複数種類の導光板を必要とする場合がある。本例では2種類の導光板のうち、TypeCの導光板はTypeAと同様の形状で、幅、発光面および導光部の面積等を変更したものである。またTypeDの導光板は、TypeBに似た形状を有する。なお、中央部が正方形の組み合わせで構成される場合には、これを1種類の導光板で構成できる。また、4種類の導光板で画面全体を覆う構成に限らず、TypeBの導光板だけを一方向に並べて構成することも可能である。
次に、発光ユニットを一定の方向に沿って重ね合わせる場合において、光検出手段の配置を説明する。
図7は、4枚の導光板301乃至304を配置した例を示す。図7(A)は4枚の導光板を重ねた状態での正面図と、その側面図を右側に示す。図7(B)は各導光板の正面図と、導光板302及び導光板304の側面図を右側に示す。
空間Aは、各導光板の切り欠き部によって四角形の穴として形成され、これを通った光が図示しない光センサによって検出される。
導光板301と302には、長手方向の一辺における中央部、つまり、それらの導光部と発光面を有する部分との境界部分に、切り欠き部301a、302bがそれぞれ形成されている。これらの導光板の形状は短手方向にて反転対称性をもつ。また、導光板303と304には、長手方向の一端部に切り欠き部303c、304dがそれぞれ形成されている。これらの導光板の形状は短手方向にて反転対称性をもつ。
導光板301の導光部は、導光板303の発光面によって覆い隠されるので、導光板301の切り欠き部301aの半分は、導光板303の切り欠き部303cと同形状にする必要がある。導光板302と導光板304の関係についても同様である。
なお、本例では前記の空間Aが四角形の貫通穴となるように、切り欠き部を導光板にそれぞれ形成したが、穴部の形状は円形や多角形等でも構わない。また光センサは空間Aの直下に配置されるが、これに限らず、光センサは空間Aに入射した光を受光可能な位置に配置されていればよい。
第1実施形態の場合と同様に(図4参照)、空間Aに係る一辺の長さは、導光板の発光面から光センサまでの距離(高さ)と同じであることが望ましい。また、光センサの配置箇所に対応した位置にのみ、空間Aを設ければよい。画面全体の輝度や色調整を何個のセンサで受け持つのかが設定可能となり、光センサの数を必要最小限に削減できる。
また、以下の2条件を満たすことができれば、導光板同士の間に多少の隙間があっても構わない。
(I)導光板の発光面から光センサまでの高さと、空間Aのサイズ(一辺の長さ)がほぼ等しいこと。
(II)拡散板等の光学シートを用いるか、または導光板の発光面とLCDパネルとの距離を十分に離隔させることにより、導光板の発光面での輝度ムラが許容範囲に抑えられること。
(I)の関係を保つためには、例えば、光センサを囲う筒状部材を配置する方法がある。
図8は光センサ7の周囲に筒状部材8を設けた例を示し、正面図とその右方に側面図、下方に断面図を示す。本例では左側の導光板305と右側の導光板306をtxaだけ離すことで、隙間を設けている。そして、筒状部材8の端部と光センサ7との距離Hが、隙間の幅txaと同じになるように、光センサ7の周囲に筒状部材8が配置されている。
第2実施形態によれば、複数種類の導光板を組み合わせることで、端に位置する発光ユニットの導光部および光源がバックライト装置の発光領域からはみ出さない配列構造を実現できる。
[第3実施形態]
次に本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態では導光板の横方向にLEDを配置して導光部に光を入射させることで、図1の反射面3を不要とした構成について説明する。
図9は本実施形態に係る発光ユニット200の断面図である。
導光板101の左端には、光源として複数のLED102(図には1つだけを示す)が配置される。LED102はLED基材107に実装されており、LEDの発する光は導光板101の左側面から入射する。導光板101に入った光は、導光部104内で反射を繰り返し、導光部104の先端まで導かれてから発光面105より出射する。発光面105での発光分布を均一にするために、その背面には白ドットの形成による拡散反射面106が印刷されている。
次に、複数の導光板を組み合わせる配置方法について説明する。以下では、4つの発光ユニットを直交させる例を示すが、この場合、2種類の組み合わせがある。正面から見て導光板を左回り(反時計回り)で組み合わせる配置(以下、左回り配置という)と、正面から見て導光板を右回り(時計回り)で組み合わせる配置(以下、右回り配置という)である。本実施形態では左回り配置で組み合わせた発光ユニットのアセンブリを第1の組とし、右回り配置で組み合わせた発光ユニットのアセンブリを第2の組として、両方を組み合わせて使用する。その詳細は後述するが、LEDを効率良く実装可能となり、製造コストを抑えることができる。
先ず、左回り配置での組み合わせを説明する。図10(A)は正面図であり、図10(B)は斜視図である。
自然数変数Nの範囲を1乃至4とすると、導光板101−N(L)は、導光部104−N(L)と発光面105−N(L)を有し、LED102−N(L)とともに発光ユニットを形成する。「(L)」は左回り配置を明示する指標である。隣接する導光部104−N(L)と発光面105−N(L)の関係は第1実施形態にて説明した図2の例と同様である。
図10(A)の矢印はLED102−N(L)の導光方向を示している。LED102−N(L)から発した光は、導光部104−N(L)を通って発光面105−N(L)から出射する。4つの矢印が、正面から見て左回りになっていることが分かる。4つの発光ユニットをそれぞれ左回りで直交させて配置することにより、導光部104−N(L)は発光面105−(N−1)(L)で覆い隠される(但し、N−1=0の場合はN−1=4)。
次に右回り配置での組み合わせを説明する。図11(A)は正面図であり、図11(B)は斜視図である。
4つの発光ユニットは互いに直交する方向で右回りに配置され、導光板101−N(R)は、導光部104−N(R)と発光面105−N(R)を有し、LED102−N(R)とともに発光ユニットを形成する。「(R)」は右回り配置を明示する指標である。図11(A)に示す矢印から分かるように、LED102の導光方向が図10(A)とは逆方向である。また導光部104−N(R)が発光面105−(N−1)(R)に覆い隠されて、重なり合う方向も逆になる。
図12(A)は、左回り配置とした5つのアセンブリと、右回り配置とした4つのアセンブリを、正面からみて交互に配置することでバックライト全体を構成した例を示す。これらは同一平面にて交互に配置される。左回り配置としたアセンブリ201−1乃至5の周囲には、右回り配置としたアセンブリ202−1乃至4がそれぞれ隣接して配置される。
図14(A)は参考例として、左回り配置としたアセンブリ201のみでバックライト全体を構成した例を示す。LEDの位置関係203から分かるように、各発光ユニットのLED部は正面から見て十字型に配置されるので、発光方向がそれぞれ、図14(A)の上下左右であって全て異なる。図14(B)は、十字型に配置したLED部の位置関係を示す斜視図である。各発光ユニットのLED308はLED基材307に実装されており、その発光方向は、矢印で示すようにそれぞれ異なっている。このため、LED基材307を複数の部品で構成しなければならない。
これに対して、図12(A)に示す構成では、LED部の位置関係を示す範囲204から分かるように、各発光ユニットのLEDが直線に沿って配置され、またそれぞれの発光方向が2方向に統一される。図12(B)はLED部の構造を示し、左側に側面図、右側に斜視図を示す。複数のLED402は、LED基材407の表裏面にてそれぞれ一定の方向に沿って直線的に配置される。第1の光源を構成するLEDの発光方向と、第2の光源を構成するLEDの発光方向は、いずれもLED基材407に対して直交する方向であり、互いに反対側である。よって、1つのLED基材407の両面にLED402をそれぞれ実装した構成が可能となり、製造コストが抑えられる。
図13は、2つのLED基材407、すなわち第1の光源を実装した基材と第2の光源を実装した基材の間に、熱伝導部材としてヒートシンク408を挟むことで、LED402の放熱性を高めた構造例を示す。図13(A)は左側に側面図を示し、右側に斜視図を示しており、各LED402の発光方向を矢印で示す。また図13(B)はLED部とそのベース基材409およびベースヒートシンク410を模式的に示す断面図である。矢印で示すように、LED402からの熱は、LED基材407の間に挟まれたヒートシンク408に伝わってからベースヒートシンク410に伝わるため、放熱効率が高まる。
第3実施形態によれば、第1実施形態の効果に加えて、発光ユニットに係る左回り配置の組と右回り配置の組を混在させてバックライト装置を構成することにより、光源部の構造を簡素化できる。
1 導光板
2 LED
4 導光部
5 発光面
7 光センサ
100,200 発光ユニット
101 導光板
102 LED
104 導光部
105 発光面
301乃至304 導光板
407 基材
408 ヒートシンク

Claims (10)

  1. 光源と導光板を有する複数の発光ユニットを組み合わせた発光装置であって、
    前記導光板は前記光源からの光を導く導光部と、該導光部からの光を出射する発光面を有しており、
    前記導光板の発光面と略直交する方向から見て、
    左回り方向に4つの前記発光ユニットを互いに略直交させて配置した第1の組と、
    右回り方向に4つの前記発光ユニットを互いに略直交させて配置した第2の組を備え、
    前記第1および第2の組のそれぞれにおいて、第1の発光ユニットを構成する前記導光板の導光部は、該導光板の発光面と略直交する方向から見て、前記第1の発光ユニットに対して交叉して配置される第2の発光ユニットを構成する導光板の発光面で覆われることを特徴とする発光装置。
  2. 前記第1の組の4辺に隣接して前記第2の組を配置したことを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  3. 一定の方向に沿って配列された複数の発光ユニットと、
    前記複数の発光ユニットに対して配置方向を変更するために設けられた方向転換用の発光ユニットをさらに備えることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
  4. 一定の方向に沿って配列された前記複数の発光ユニットのうちで一方の端部に位置する発光ユニットを構成する前記導光板の導光部は、当該発光ユニットに対して略直交して配置される前記方向転換用の発光ユニットを構成する導光板の発光面で覆われることを特徴とする請求項3に記載の発光装置。
  5. 一定の方向に沿って配列された前記複数の発光ユニットのうちで一方の端部に位置する発光ユニットを構成する前記導光板の導光部と発光面を有する部分との間に段差部が形成されており、該段差部の高さは、前記方向転換用の発光ユニットを構成する前記導光板の発光面を有する部分の厚み以上であることを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  6. 前記第1の組の発光ユニットを構成する第1の光源、および前記第2の組の発光ユニットを構成する第2の光源を実装する基材を備え、前記第1の光源の発光方向と前記第2の光源の発光方向が互いに反対であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7. 前記第1の光源を実装した基材と前記第2の光源を実装した基材との間に熱伝導部材を設けたことを特徴とする請求項6記載の発光装置。
  8. 前記発光ユニットを構成する前記導光板からの出射光を検出する光検出手段をさらに備え、
    前記導光板の発光面と略直交する方向から見て、複数の前記発光ユニットを配置させた組において各導光板の発光面で囲まれた穴部または前記導光板に形成した切り欠き部から入射される光を前記光検出手段が検出することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項記載の発光装置。
  9. 前記穴部または切り欠き部の大きさは、前記光検出手段から前記導光板の発光面までの距離に等しいことを特徴とする請求項8に記載の発光装置。
  10. 請求項1から9のいずれか1項記載の発光装置と、
    前記発光装置からの光を用いて画像を表示する表示部を備えることを特徴とする表示装置。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102013217B (zh) * 2010-10-18 2015-02-25 深圳市中庆微科技开发有限公司 一种led屏体组装系统
EP2850488A4 (en) 2012-05-18 2016-03-02 Reald Inc DIRECTIONAL BACK LIGHTING
JP6508832B2 (ja) 2012-05-18 2019-05-08 リアルディー スパーク エルエルシー 指向性バックライトの複数の光源の制御
US9188731B2 (en) * 2012-05-18 2015-11-17 Reald Inc. Directional backlight
TWI622811B (zh) 2013-02-22 2018-05-01 瑞爾D斯帕克有限責任公司 具方向的背光源
US9518722B1 (en) * 2013-09-13 2016-12-13 Cooper Technologies Company Center beam edge-lit lighting structure
KR102366346B1 (ko) 2013-10-14 2022-02-23 리얼디 스파크, 엘엘씨 지향성 백라이트를 위한 광 입력
TWI510828B (zh) * 2014-04-10 2015-12-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 導光板、導光板組件與背光模組
US9835792B2 (en) 2014-10-08 2017-12-05 Reald Spark, Llc Directional backlight
RU2596062C1 (ru) 2015-03-20 2016-08-27 Автономная Некоммерческая Образовательная Организация Высшего Профессионального Образования "Сколковский Институт Науки И Технологий" Способ коррекции изображения глаз с использованием машинного обучения и способ машинного обучения
US10359560B2 (en) 2015-04-13 2019-07-23 Reald Spark, Llc Wide angle imaging directional backlights
EP3400706B1 (en) 2016-01-05 2022-04-13 RealD Spark, LLC Gaze correction of multi-view images
EP3458897A4 (en) 2016-05-19 2019-11-06 RealD Spark, LLC DIRECTIONALLY WIDE IMAGING IMAGING BACKLIGHTS
DE102016124938B4 (de) * 2016-12-20 2019-11-21 Albrecht Jung Gmbh & Co. Kg Gebäudetechnisches Installationsgerät
US10401638B2 (en) 2017-01-04 2019-09-03 Reald Spark, Llc Optical stack for imaging directional backlights
WO2018187154A1 (en) 2017-04-03 2018-10-11 Reald Spark, Llc Segmented imaging directional backlights
US10740985B2 (en) 2017-08-08 2020-08-11 Reald Spark, Llc Adjusting a digital representation of a head region
US11821602B2 (en) 2020-09-16 2023-11-21 Reald Spark, Llc Vehicle external illumination device
US11966049B2 (en) 2022-08-02 2024-04-23 Reald Spark, Llc Pupil tracking near-eye display

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4021340B2 (ja) 1993-03-03 2007-12-12 シャープ株式会社 照明装置
JP4091414B2 (ja) * 2002-12-18 2008-05-28 三菱電機株式会社 面状光源装置、表示装置及び液晶表示装置
JP4029743B2 (ja) * 2003-02-24 2008-01-09 ソニー株式会社 バックライト
JP2004355992A (ja) * 2003-05-30 2004-12-16 Shigemasa Kitajima 発光ユニット
US20080037284A1 (en) * 2006-04-21 2008-02-14 Rudisill Charles A Lightguide tile modules and modular lighting system
US7961271B2 (en) * 2007-02-27 2011-06-14 Seiko Instruments Inc. Lighting device and display device provided with the same
US8414173B2 (en) * 2007-07-27 2013-04-09 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device and display device
JP4886038B2 (ja) * 2007-07-27 2012-02-29 シャープ株式会社 照明装置および液晶表示装置
US20100225572A1 (en) * 2007-08-07 2010-09-09 Shinji Suminoe Illumination device and liquid crystal display device
US7907804B2 (en) * 2007-12-19 2011-03-15 Oree, Inc. Elimination of stitch artifacts in a planar illumination area
EP2330339B1 (en) * 2008-10-01 2013-03-27 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device, and television receiver
JP2010204161A (ja) * 2009-02-27 2010-09-16 Panasonic Corp 液晶表示装置及び携帯端末装置
WO2010126226A2 (en) * 2009-04-27 2010-11-04 Lg Electronics Inc. Back light unit and display device using the same
US8421955B2 (en) * 2009-05-22 2013-04-16 Hitachi Consumer Electronics Co., Ltd. Liquid crystal display device
KR101565409B1 (ko) * 2009-06-02 2015-11-03 엘지전자 주식회사 Led 백라이트 유닛
TW201120522A (en) * 2009-12-02 2011-06-16 Dynascan Technology Corp Stack combinational backlight panel used in display and display having the same.

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