JP5821361B2 - 照明装置、液晶表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、導光板および発光素子を備えた照明装置、該照明装置を備えた液晶表示装置、および該液晶表示装置を備えた電子機器に関するものである。

透過型の液晶パネルを備えた液晶表示装置は、導光板の光入射部とされた側端面に沿って複数の発光素子が配列された照明装置を有しており、導光板の光出射面側には液晶パネルが重ねて配置されている（特許文献１〜４）。

かかる特許文献１〜４のうち、特許文献４に記載の照明装置では、発光素子が光源用基板の一方面側に実装されており、かかる光源用基板は、ネジ等によって、フレームに固定されている。

特開２０１０−１１８３４８号公報 特開２００４−１６５１２４号公報 特開２００９−３０８１号公報 特開２０１１−４０３８８号公報

このような照明装置では、導光板からの照明光の出射効率を高めるとともに、照明光の強度分布を均一化することを目的に、導光板の光出射側の面または光出射側とは反対側の面において液晶パネルの画像表示領域と重なる領域には、白色のドットやグルーブ等からなる拡散パターンが複数形成されている。このため、導光板には、拡散パターンが形成された拡散領域と、拡散領域と導光板の端部とに挟まれた外縁領域とが設けられており、外縁領域には拡散パターンは形成されていない。

一方、発光素子の大部分は、所定の間隔で光源用基板に実装されているが、発光素子の間隔が広い部分が発生することがある。例えば、発光素子の間に止めたネジによって光源用基板をフレームに固定した場合、ネジが配置された箇所では、発光素子の間隔が他の箇所より広くなる。また、複数の光源用基板を配列した場合、隣り合う光源用基板の間では、発光素子の間隔が他の箇所より広くなる。その結果、発光素子から出射された光が導光板の拡散領域に入射する時点で、発光素子の間隔が広くなっている箇所は、周囲より光強度が低い不連続部分になってしまい、照明光の強度分布が劣化するという問題点がある。かかる問題点は、拡散領域における拡散パターンの密度を適正化しても解消するのが困難である。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、発光素子の間隔が広い部分が存在している場合でも導光板からの照明光の出射強度の均一性を高めることのできる照明装置、該照明装置を備えた液晶表示装置、および該液晶表示装置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、本発明に係る照明装置は、導光板と、該導光板の側端面のうち、光入射部とされた側端面に沿って配列された複数の発光素子と、を有し、前記導光板の光出射側の面または光出射側とは反対側の面には、複数の拡散パターンが形成された第１拡散領域と、該第１拡散領域と前記導光板の端部とに挟まれた外縁領域と、が設けられ、前記複数の発光素子の間には、隣り合う発光素子の間隔が第１間隔の箇所と、隣り合う発光素子の間隔が前記第１間隔より広い第２間隔の箇所と、が存在し、前記外縁領域のうち前記第１拡散領域と前記第２間隔の箇所との間には前記拡散パターンが形成された第２拡散領域が設けられ、当該第２拡散領域の前記発光素子の配列方向における寸法は、前記第２間隔未満であることを特徴とする。

本発明に係る照明装置において、複数の発光素子の間には、隣り合う発光素子の間隔が第１間隔の箇所と、隣り合う発光素子の間隔が第１間隔より広い第２間隔の箇所とが存在しているが、導光板の外縁領域では、第１拡散領域と第２間隔の箇所との間に、拡散パターンが形成された第２拡散領域が設けられている。このため、発光素子から出射された光が導光板に入射する時点では、発光素子の間隔が他の箇所より広くなっている箇所は、周囲より光強度が低い不連続部分になっているが、光が第１拡散領域に入射する時点では、発光素子の間隔が他の箇所より広くなっている箇所でも、第２拡散領域に形成した拡散パターンによって周囲との光強度の差が緩和されている。従って、発光素子の間隔が広い部分が存在している場合でも、導光板からの照明光の出射強度の均一性を高めることができる。

本発明において、前記拡散パターンは、例えば、前記導光板の光出射側とは反対側の面に形成されたグルーブである。

本発明において、前記第１拡散領域では、当該第１拡散領域の面内方向で交差する第１方向および第２方向のうち、前記第１方向に前記グルーブが複数、直線状に並ぶグルーブ列が、前記第２方向で複数、並行するように設けられており、前記第２拡散領域において前記グルーブは、前記第１方向に長手方向を向けて形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、第１拡散領域にグルーブを設ける方法と同様な方法で第２拡散領域にグルーブを設けることができる。

本発明において、前記導光板は、樹脂板にレーザービームを照射して前記グルーブを形成してなることが好ましい。かかる構成によれば、導光板の任意の箇所にグルーブを効率よく形成することができる。

本発明において、前記複数の発光素子は、光源用基板の一方面側に設けられ、前記第２間隔の箇所には、前記光源用基板から前記一方面側に突出した構造物が存在し、前記第２拡散領域の前記構造物側の端部は、前記構造物に対向する部分が、前記端部の他の部分よりも前記第１拡散領域の側に位置することが好ましい。かかる構成によれば、構造物が存在する箇所では、構造物での反射が発生する分、光強度が高くなるが、構造物に対向する箇所では、第２拡散領域の端部が第１拡散領域の側に後退しているので、周囲との光強度の差を効率よく緩和することができる。

本発明において、前記第２拡散領域は、矩形形状である構成を採用することができる。

本発明において、前記第２拡散領域が、前記第１拡散領域に弦を向ける半円形状である構成を採用することができる。また、本発明では、前記第２拡散領域が、前記第１拡散領域に底辺を向ける台形あるいは三角形状である構成を採用してもよい。かかる構成によれば、第２拡散領域では、光入射部側での光の拡散を低く抑える一方、第１拡散領域に近い位置では光の拡散を十分に行うことができる。それ故、光が拡散領域に入射する時点において、発光素子の間隔が他の箇所より広くなっている箇所でも、周囲との光強度の差を効率よく緩和することができる。

本発明を適用した照明装置は、液晶表示装置に用いることができ、かかる液晶表示装置は、前記導光板の光出射面側に重ねて配置された液晶パネルを備えている。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶テレビ等の電子機器に用いられる。

本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を備えた液晶テレビ（電子機器）の説明図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の全体構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の照明装置に用いた光源用基板周辺の構成を示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の照明装置に用いた導光板の説明図である。 図６に示す第１グルーブの説明図である。 図６に示す導光板の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の照明装置に用いた導光板の説明図である。 本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の照明装置に用いた導光板の説明図である。

図面を参照して、液晶テレビ用の液晶表示装置に本発明を適用した形態を説明する。なお、以下の説明で参照する図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。また、以下の説明では、導光板や液晶パネルの面内方向で互いに交差する方向の一方（図に示す導光板や液晶パネル（表示パネル）の長辺が延在する方向）をＸ軸方向とし、および他方（図に示す導光板や液晶パネルの短辺が延在する方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に交差する方向（図に示す導光板と液晶パネルとが積層される方向）をＺ軸方向とする。また、以下に参照する図面では、Ｘ軸方向の一方側をＸ１側とし、他方側をＸ２側とし、Ｙ軸方向の一方側（液晶パネルの張り出し部分が配置される方向）をＹ１側とし、これと対向する他方側をＹ２側とし、Ｚ軸方向の一方側（導光板の背面に向けられた方向）をＺ１側（下側）とし、これと対向する他方側（照明光や表示光が出射される側）をＺ２側（上側）として表してある。

［実施の形態１］
（全体構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置を備えた液晶テレビ（電子機器）の説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は、液晶テレビの外観を模式的に示す説明図、および液晶表示装置の電気的構成を示すブロック図である。

図１（ａ）に示す電子機器２０００は液晶テレビであり、液晶表示装置１００やテレビ用のフレーム２０１０等を有している。液晶表示装置１００は、後述する液晶パネル１０（表示パネル）と、液晶パネル１０に画像信号を供給する画像信号供給部２７０と、液晶パネル１０に照明光を供給する照明装置８とを有している。また、液晶表示装置１００は、液晶パネル１０においてＸ軸方向に延在する走査線を駆動する走査線駆動回路１０４と、液晶パネル１０においてＹ軸方向に延在するデータ線を駆動するデータ線駆動回路１０１とを有している。走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１については、双方が液晶パネル１０に内蔵された構成を採用することができる。また、走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１のうちの一方が液晶パネル１０に内蔵され、他方が液晶パネル１０にＣＯＧ実装された駆動用ＩＣに内蔵された構成を採用することができる。また、走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１のうちの一方が表示パネル１０に内蔵され、他方が表示パネル１０に電気的に接続された回路基板に実装された駆動用ＩＣに内蔵された構成を採用することができる。さらには、走査線駆動回路１０４およびデータ線駆動回路１０１の双方が表示パネル１０とは別体の駆動用ＩＣに内蔵された構成等を採用することができる。

本形態において、照明装置８は、液晶パネル１０に重ねて配置された導光板８０と、導光板８０の側端面のうち、光入射部８０ａとされた側端面に沿って配置された複数の発光素子８９と、複数の発光素子８９が実装された光源用基板８８と、発光素子８９を駆動する光源駆動部２８０とを有している。本形態において、液晶パネル１０は四角形であり、４つの辺１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを有している。これらの辺１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのうち、辺１０ａはＹ軸方向の一方側Ｙ１に位置する長辺であり、辺１０ｂはＹ軸方向の他方側Ｙ２に位置する長辺であり、辺１０ｃはＸ軸方向の一方側Ｘ１に位置する短辺であり、辺１０ｄはＸ軸方向の他方側Ｘ２に位置する短辺である。かかる形状に対応して、導光板８０は、４つの側端面８０１、８０２、８０３、８０４を有している。これらの側端面８０１〜８０４のうち、側端面８０１はＹ軸方向の一方側Ｙ１の長辺に位置し、側端面８０２はＹ軸方向の他方側Ｙ２の長辺に位置し、側端面８０３はＸ軸方向の一方側Ｘ１の短辺に位置し、側端面８０４はＸ軸方向の他方側Ｘ２の短辺に位置する。本形態では、導光板８０の４つの側端面８０１、８０２、８０３、８０４のうち、短辺方向（Ｙ軸方向）で対向する２つの側端面８０１、８０２が光入射部８０ａになっている。このため、発光素子８９は、導光板８０の２つの側端面８０１、８０２（光入射部８０ａ）の各々に沿って配列され、光源用基板８８は、導光板８０の２つの側端面８０１、８０２（光入射部８０ａ）の各々に沿って延在している。

（液晶表示装置１００の具体的構成）
図２は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の全体構成を示す説明図であり、図２（ａ）、（ｂ）は、液晶表示装置１００の斜視図および分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００をさらに細かく分解したときの分解斜視図である。図４は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の断面図であり、図４（ａ）、（ｂ）は、液晶表示装置１００を図１（ａ）のＡ−Ａ′線に沿って切断したときの断面図、および液晶表示装置１００を図１（ａ）のＢ−Ｂ′線に沿って切断したときの断面図である。

図２、図３および図４において、本形態の液晶表示装置１００は、概ね、いわゆるバックライト装置と称せられる照明装置８と、この照明装置８の上面に重ねて配置された透過型の液晶パネル１０とを備えている。液晶表示装置１００において、照明装置８は、下側（Ｚ軸方向の一方側Ｚ１）で導光板８０の背面を覆うように配置された金属製の第１フレーム４０（下金枠）と、第１フレーム４０の上方で液晶パネル１０の端部を保持するとともに照明装置８を囲って保持する樹脂製の第２フレーム３０（樹脂フレーム）と、第２フレーム３０の上側（Ｚ軸方向の他方側Ｚ２）に配置された金属製の第３フレーム５０（上金枠）とを備えている。

第２フレーム３０は、液晶パネル１０の端部を保持するとともに液晶パネル１０の周りを囲む矩形枠形状を有しており、本形態において、第２フレーム３０は、液晶パネル１０の４つの辺に対応して４つの辺毎に分割された４本のフレーム板３１、３２、３３、３４からなる。本形態において、第２フレーム３０は黒色であり、光吸収部材として機能することによって、照明装置８内での迷光の発生を防止する。フレーム板３１、３２、３３、３４は各々、フレーム板３１、３２、３３、３４の外面側で下方に延在する側板部３１１、３２１、３３１、３４１と、側板部３１１、３２１、３３１、３４１の上端縁から内側に向かって屈曲した上板部３１５、３２５、３３５、３４５（端板部）と、上板部３１５、３２５、３３５、３４５の高さ方向の途中位置から内側に張り出した突板部３１２、３２２、３３２、３４２とを備えている。このため、フレーム板３１、３２、３３、３４の内側には、突板部３１２、３２２、３３２、３４２によって段部３１３、３２３、３３３、３４３が形成されており、かかる段部３１３、３２３、３３３、３４３と突板部３１２、３２２、３３２、３４２とによって液晶パネル１０が保持されている。また、突板部３１２の下側には、照明装置８の導光板８０や発光素子８９等が配置されている。

第１フレーム４０は、ＳＵＳ板等の薄い金属板に対するプレス加工等により形成されてなる。第１フレーム４０は、底板部４５と、底板部４５の外周縁のうち、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１を除く３つの辺から起立する３つの側板部４２、４３、４４とを備えており、上面が開口する矩形の箱状になっている。かかる第１フレーム４０の側板部４２、４３、４４の外側に第２フレーム３０の側板部３２１、３３１、３４１が重なっている。また、第２フレーム３０の側板部３１１は、第１フレーム４０のＹ軸方向の一方側Ｙ１を覆っている。

第３フレーム５０も、第１フレーム４０と同様、ＳＵＳ板等の薄い金属板に対するプレス加工等により形成されてなる。第３フレーム５０は、矩形の上板部５５（端板部）と、上板部５５の外周縁から下方に折れ曲がった４つの側板部５１、５２、５３、５４とを備えており、下面が開口する矩形の箱状になっている。側板部５１、５２、５３、５４は、第２フレーム３０の側板部３１１、３２１、３３１、３４１の外側に重なっている。上板部５５には、液晶パネル１０から出射された光を出射する矩形の窓５５０が形成されており、上板部５５は、液晶パネル１０の表示光出射側のうち、外周端部を全周にわたって覆っている。

このように構成した第３フレーム５０、第２フレーム３０、および第１フレーム４０はネジ（図示せず）等により結合されて、内側に液晶パネル１０や照明装置８を保持する。ここで、第２フレーム３０の突板部３１２、３２２、３３２、３４２の下面および上面には、図４に示すように、可撓性シート９１、９２が貼られている。このため、液晶表示装置１００を組み立てた際、液晶パネル１０は可撓性シート９２を介して突板部３１２〜３４２に支持される。また、液晶表示装置１００を組み立てた際、照明装置８は可撓性シート９１を介して支持される。また、液晶表示装置１００を組み立てた際、照明装置８の光学シート（拡散シート１８２、プリズムシート１８３、１８４等）は可撓性シート９１を介して浮きや位置ズレが生じないように抑えられている。

（液晶パネル１０の構成）
図２、図３および図４に示すように、液晶パネル１０は、四角形の平面形状を有しており、画素電極（図示せず）等が形成された素子基板１１と、素子基板１１に対して所定の隙間を介して対向配置された対向基板１２と、この対向基板１２と素子基板１１とを貼り合せる矩形枠状のシール材１４とを備えている。かかる液晶パネル１０では、シール材１４で囲まれた領域内に液晶層１３が保持されている。素子基板１１および対向基板１２はガラス基板等の透光性基板からなる。素子基板１１では、Ｘ軸方向に複数本の走査線（図示せず）が延在している一方、Ｙ軸方向には複数本のデータ線が延在しており、走査線とデータ線（図示せず）との交差に対応して、スイッチング素子（図示せず）および画素電極が設けられている。

本形態では、対向基板１２が表示光の出射側に配置され、素子基板１１は照明装置８の側に配置されている。また、対向基板１２において、素子基板１１と対向する面には、シール材１４の４つの辺の内縁に沿って、矩形枠状の遮光層からなる額縁層１２０が形成されており、額縁層１２０の内縁により規定された領域が画像表示領域１００ａである。なお、第３フレーム５０の上板部５５の内縁は、額縁層１２０の幅方向の途中位置にあり、第３フレーム５０の窓５５０は、画像表示領域１００ａおよび額縁層１２０の内周部分と重なっている。

液晶パネル１０は、ＴＮ（Twisted Nematic）方式、ＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）方式、あるいはＶＡＮ（Vertical Aligned Nematic）方式の液晶パネルとして構成されており、素子基板１１に画素電極が形成され、対向基板１２に共通電極（図示せず）が形成されている。なお、液晶パネル１０がＩＰＳ（In Plane Switching）方式や、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式の液晶パネルである場合、共通電極は、素子基板１１の側に設けられる。また、素子基板１１が対向基板１２に対して表示光の出射側に配置されることもある。液晶パネル１０の上面には上偏光板１８が重ねて配置され、液晶パネル１０の下面と照明装置８との間には下偏光板１７が配置されている。

本形態において、素子基板１１は対向基板１２より大きい。このため、素子基板１１は、Ｙ軸方向の一方側Ｙ１において対向基板１２の端部から張り出した張り出し部分１１０を有しており、かかる張り出し部分１１０の上面には複数枚のフレキシブル配線基板２００が接続されている。フレキシブル配線基板２００は、リジット基板からなる回路基板２５０に接続されており、かかる回路基板２５０には、図１を参照して説明した画像信号供給部２７０を構成する制御用ＩＣ（図示せず）や、光源駆動部２８０を構成する光源駆動用ＩＣ（図示せず）が実装されている。

（照明装置８の構成）
図５は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の照明装置８に用いた光源用基板８８周辺の構成を示す説明図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、光源用基板８８の一方面８８１側の様子を模式的に示す説明図、および光源用基板８８の他方面８８２側の様子を模式的に示す説明図である。なお、導光板８０のＹ軸方向で相対向する２つの側端面８０１、８０２（光入射部８０ａ）に配置された発光素子８９や光源用基板８８の構成は同一である。従って、図５（ａ）には、導光板８０の側端面８０２に配置された発光素子８９や光源用基板８８を示し、図５（ｂ）には、導光板８０の側端面８０１に配置された光源用基板８８等を示してある。

図３および図４に示すように、照明装置８は、液晶パネル１０の下面側に重ねて配置された導光板８０と、導光板８０の光入射部８０ａに発光面８９ａを向けて光入射部８０ａの一方端側（Ｘ軸方向の一方側Ｘ１）から他方端側（Ｘ軸方向の他方側Ｘ２）に向かって配列された複数の発光素子８９とを備えている。本形態において、複数の発光素子８９は、光入射部８０ａに沿ってＸ軸方向に延在する光源用基板８８の一方面８８１に実装されている。発光素子８９は、白色光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）であり、光源光を発散光として出射する。

本形態の照明装置８において、導光板８０の側端面８０１、８０２、８０３、８０４のうち、Ｙ軸方向で相対向する２つの側端面８０１、８０２が光入射部８０ａとして利用されている。このため、複数の発光素子８９は、導光板８０の２つの光入射部８０ａ（側端面８０１、８０２）に発光面８９ａを向け、２つの光入射部８０ａ（側端面８０１、８０２）の各々の一方端側から他方端側に向かって配列されている。また、光源用基板８８は、２つの光入射部８０ａ（側端面８０１、８０２）に沿って２枚が延在しており、かかる２枚の光源用基板８８の各々の一方面８８１に複数の発光素子８９が実装されている。

本形態において、導光板８０は、アクリル樹脂、ポリメチルスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂等からなる透光性の樹脂板であり、導光板８０の下面８０ｃ（光出射面８０ｂとは反対側の面／反対面）と第１フレーム４０の底板部４５との間には反射シート１８７が重ねて配置されている。導光板８０に用いる樹脂板は、押出成形や射出成形等により形成される。

また、導光板８０の上面（光出射面８０ｂ）と液晶パネル１０との間には拡散シート１８２、プリズムシート１８３、１８４等の光学シートが重ねて配置されている。拡散シート１８２は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の透光性樹脂にシリカ粒子等を分散したコーティング層を備えたシートからなる。本形態において、２枚のプリズムシート１８３、１８４は、互いの稜線が直交するように配置されている。このため、導光板８０の光出射面８０ｂから出射された照明光は、拡散シート１８２によって全方向に拡散した後、２枚のプリズムシート１８３、１８４によって、液晶パネル１０の正面方向にピークを持つような指向性が付与されている。

図６等を参照して後述するように、導光板８０において、反射シート１８７が位置する下面８０ｃには、拡散パターンとして、Ｘ軸方向に延在する線状の微細な凹部からなるグルーブ８６が複数形成されている。本形態において、グルーブ８６の密度は、発光素子８９から離れるに従って高くなっている。このため、導光板８０から出射される照明光の強度分布は、発光素子８９からの距離にかかわらず、均一化されている。

第１フレーム４０の底板部４５は、導光板８０において側端面８０１が位置する側と重なる領域において、導光板８０の下面８０ｃと第１フレーム４０との間に隙間が確保できるように段差が部分的に形成されており、導光板８０に向けて折れ曲がっている。それにより、導光板８０の下面８０ｃと底板部４５との間に反射シート１８７と光源支持部材６０の下板部６１とを隙間の間で挟持可能になっている。また、第１フレーム４０の底板部４５を導光板８０に向けて部分的に折り曲げたことによって第１フレーム４０の背面側には凹部が形成されるので、第１フレーム４０の底板部４５の下面（背面）までフレキシブル配線基板２００を折り曲げて延在させるとともに、かかる凹部内に回路基板２５０が凹部の深さ内に収納されるように配置されている。このため、照明装置８の薄型化を図ることができる。

本形態において、光源用基板８８は、発光素子８９が実装されている一方面８８１が導光板８０の光入射部８０ａに対向するように配置されている。また、光源用基板８８は、光入射部８０ａに沿って延在する板状の金属板８８７（支持板）の一方面８８１側に、配線パターンやランドが絶縁層とともに設けられた構造を有している。かかる構成は、金属板８８７の一方面８８１側に、樹脂基材層、配線パターンおよび絶縁保護層等がこの順に積層されたフレキシブル配線基板８８８を貼り合わせることにより実現することができる。従って、配線パターンおよび発光素子８９のチップが実装されるランドは、金属板８８７から電気的に絶縁されている。本形態において、金属板８８７はアルミニウム板からなり、金属板８８７は、光源用基板８８の機械的強度を確保するとともに、発光素子８９から発熱される熱の放熱板としても機能する。

図３、図４および図５に示すように、２枚の光源用基板８８の各々の他方面８８２側には、光源用基板８８を保持する光源支持部材６０が各々配置されており、光源支持部材６０は、第１フレーム４０および第２フレーム３０の間に配置されて保持されている。本形態において、光源支持部材６０は、光源用基板８８の他方面８８２に沿って延在する棒状の金属部品である。光源支持部材６０は、第１フレーム４０の底板部４５に重なる下板部６１と、下板部６１の幅方向の途中位置から上方に突出した壁面を構成する基板支持板部６２とを有している。また、光源支持部材６０は、基板支持板部６２から導光板８０が位置する側とは反対側に折れ曲がった上板部６３を基板支持板部６２の上端側（下板部６１と反対の側）に備えており、上板部６３は、ネジ等によって第３フレーム５０の上板部５５および第２フレーム３０の上板部３１５、３２５の少なくともいずれか一方に固定されている。

かかる構成の光源支持部材６０において、基板支持板部６２の導光板８０が位置する側の面は、光源用基板８８を保持する基板保持面６２０になっている。本形態では、他方面８８２の側から止められたネジ６９によって、基板保持面６２０に光源用基板８８が固定されており、ネジ６９は、光源用基板８８の一方面８８１では露出していない。この状態で、光源用基板８８は、他方面８８２（金属板８８７）の全面が基板保持面６２０に面接触し、密着した状態で重なっている。また、光源支持部材６０は、アルミニウムや鉄系金属等の金属製である。このため、発光素子８９で発生した熱は、光源用基板８８の金属板８８７から光源支持部材６０に伝達され、光源支持部材６０の熱は第１フレーム４０に伝達される。従って、発光素子８９の温度上昇を低く抑えることができる。

ここで、発光素子８９は、大部分が第１間隔Ｓ₁で配列されているが、ネジ６９が配置された複数箇所はいずれも、発光素子８９が第１間隔Ｓ₁より広い第２間隔Ｓ₂で配置された箇所になっている。このため、発光素子８９から光が出射された際、第２間隔Ｓ₂の部分は、第１間隔Ｓ₁の箇所より光の出射強度が低い部分になっている。そこで、本形態において、導光板８０は、図６を参照して以下に説明する構成になっている。

（導光板８０の構成）
図６は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置１００の照明装置８に用いた導光板８０の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）は、導光板８０を下面８０ｃ側からみた底面図、および導光板８０の第２拡散領域を拡大して示す底面図である。図７は、図６に示すグルーブ８６の説明図であり、図７（ａ）、（ｂ）は、光がグルーブ８６で反射する様子を示す説明図、および光がグルーブ８６で反射する方向を示す説明図である。

図６に示すように、導光板８０の下面８０ｃの中央領域（液晶パネル１０の画像表示領域１００ａに対応した領域）は、複数のグルーブ８６が形成された第１拡散領域８０ｓになっており、第１拡散領域８０ｓと導光板８０の端部との間は外縁領域８０ｔになっている。第１拡散領域８０ｓは、照明光を出射する領域であり、液晶パネル１０の画像表示領域１００ａと重なっている。第１拡散領域８０ｓでは、複数のグルーブ８６がＸ軸方向に直線状（延長線上）に並ぶグルーブ列８６０がＹ軸方向で複数、並行するように設けられており、本形態において、グルーブ８６は、グルーブ列８６０内において等間隔に並んでいる。

また、本形態の導光板８０の下面８０ｃにおいて、外縁領域８０ｔには、部分的（一部の領域）にグルーブ８６が形成された第２拡散領域８０ｕが設けられている。より具体的には、本形態の照明装置８では、Ｘ軸方向に配列する複数の発光素子８９が同間隔、同ピッチで配置されない不連続な部分、特に、発光素子８９とこれに隣接する発光素子８９との間隔が、他の発光素子８９間の間隔（第１間隔Ｓ₁）より広くなる部分（第２間隔Ｓ₂）が存在しており、本形態では、発光素子８９が広い第２間隔Ｓ₂の箇所と第１拡散領域８０ｓとの間に、複数のグルーブ８６が形成された矩形の第２拡散領域８０ｕが設けられている。即ち、隣接した発光素子間の間隔が他の発光素子間の間隔（第１間隔Ｓ₁）より広く設定されている部分（第２間隔Ｓ₂）に対応した導光板８０の光入射部８０ａ（側端面８０１、８０２）と第１拡散領域８０ｓとの間に複数のグルーブ８６が形成された矩形の第２拡散領域８０ｕが設けられている。ここで、複数のグルーブ８６が形成された第２拡散領域８０ｕの発光素子８９の配列方向における寸法Ｗは、第２間隔Ｓ₂未満である。また、第２拡散領域８０ｕにおいて、複数のグルーブ８６はそれぞれ、第１拡散領域８０ｓのグルーブ８６と同様、Ｘ軸方向に長手方向を向けて同一延長線上に配列してグルーブ列を構成しているとともに、Ｙ軸方向にはグルーブ列が複数並列している。

図７（ａ）に示すように、グルーブ８６は、導光板８０の下面８０ｃで窪む凹部からなり、図７（ｂ）に示すように、グルーブ８６は、Ｘ軸方向に長手方向を向けた平面形状が長丸の溝状である。図７（ａ）におけるグルーブ８６のＹＺ横断面は、略プリズム形状（半円あるいは放物線）をなしており、頂部に相当する内底部は、３０μｍ〜８０μｍ程度の曲率半径を有する半円形である。グルーブ８６の開口幅は、例えば１００μｍ〜３００μｍであり、グルーブ８６の深さ（Ｚ軸方向の寸法）は、例えば、１００μｍ〜７００μｍである。

このように構成した照明装置８において、発光素子８９から出射された光は、矢印Ｌ１で示すように、光入射部８０ａから入射した後、導光板８０の内部で光出射面８０ｂや下面８０ｃで全反射を繰り返しながら導光板８０の内部を進行する。そして、矢印Ｌ２で示すように、グルーブ８６で反射することにより、矢印Ｌ３で示すように、光出射面８０ｂから照明光として出射される。その際、グルーブ８６の端部で反射した光は、様々な方向に拡散および伝播して進むことにより、導光板８０の光出射面８０ｂから出射される照明光の均一性を高めることになる。

ここで、発光素子８９から出射された光が導光板８０に入射する時点では、発光素子８９の間隔が他の箇所より広くなっている箇所（第２間隔Ｓ₂の箇所）は、周囲より光強度が低い不連続部分になっているが、光が導光板８０のうち、第２間隔Ｓ₂と対応（対向）した第２拡散領域８０ｕに入射すると、第２拡散領域８０ｕに設けられた複数のグルーブ８６で拡散反射を起こしながら、第１拡散領域８０ｓ内に入射する。このため、発光素子８９の間隔が第２間隔Ｓ₂になっている箇所でも、グルーブ８６の形成によって光拡散性が補われるので、周囲との光強度の差が緩和される。従って、発光素子８９の間隔が広い部分が存在している場合でも、導光板８０から出射される照明光の光強度を均一化することができる。

（導光板８０の製造方法）
図８は、図６に示す導光板８０の製造方法を示す説明図である。

図６および図７を参照して説明した導光板８０を製造するにあたっては、図８に示すように、押出成形や射出成形により導光板用の樹脂板８０ｗを形成した後、樹脂板８０ｗの一方面（導光板８０の下面８０ｃ）が上方に向くように樹脂板８０ｗをＸＹステージ（図示せず）上に載置する。そして、炭酸ガスレーザーやフェトム秒レーザーのレーザービームＬａを樹脂板８０ｗに照射し、照射位置において樹脂板８０ｗを構成する高分子材料を溶融、揮発させることにより、グルーブ８６を形成する。本形態では、レーザー装置から出射されたレーザー光から４本のレーザービームＬａを生成する。

また、本形態では、４本のレーザービームＬａを所定のタイミングでオン−オフさせる一方、樹脂板８０ｗをＸ軸方向に移動させ、レーザービームＬａの照射位置をＸ軸方向に移動させることにより、４列分のグルーブ列８６０を同時に形成する。また、４列分のグルーブ列８６０を形成した後は、樹脂板８０ｗをＹ軸方向に移動させ、先に形成した４列分のグルーブ列８６０に対してＹ軸方向の一方側Ｙ１にずれた位置に新たな４列分のグルーブ列８６０を形成する。かかる工程を繰り返すことにより、第１拡散領域８０ｓ全体にわたって、グルーブ８６を形成する。その際、樹脂板８０ｗのＹ軸方向で移動量を調整すれば、グルーブ８６を所定の密度で形成することができる。

かかる方法で導光板８０を製造する際、本形態では、外縁領域８０ｔのうち、図６に示すように、発光素子８９が広い第２間隔Ｓ₂で配置される箇所にも、レーザービームＬａを照射し、外縁領域８０ｔにもグルーブ８６を形成して矩形の第２拡散領域８０ｕを設ける。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液晶表示装置１００および照明装置８に用いた導光板８０では、複数のグルーブ８６（拡散パターン）が形成された第１拡散領域８０ｓと導光板８０の端部とに挟まれた外縁領域８０ｔには、発光素子８９の間隔が第２間隔Ｓ₂の箇所に対向するように、グルーブ８６が形成された矩形の第２拡散領域８０ｕが設けられている。このため、発光素子８９から出射された光が導光板８０に入射する時点では、発光素子８９の間隔が他の箇所より広くなっている箇所は、周囲より光強度が低い不連続部分になっているが、光が第１拡散領域８０ｓに入射する時点では、発光素子８９の間隔が他の箇所より広くなっている箇所でも、第２拡散領域８０ｕに形成したグルーブ８６（拡散パターン）によって周囲との光強度の差が緩和されている。従って、発光素子８９の間隔が広い部分が存在している場合でも、導光板８０からの照明光の出射強度の均一性を高めることができる。また、外縁領域８０ｔにおいて、第２拡散領域８０ｕ以外の領域にはグルーブ８６が形成されておらず、第２拡散領域８０ｕの幅寸法ｗは、第２間隔Ｓ₂未満である。このため、外縁領域８０ｔでは、必要最小限の領域のみで拡散反射が起こる。このため、導光板８０からの余計な位置からの照明光の出射等が発生しない。

また、第１拡散領域８０ｓでは、Ｘ軸方向に直線状に並ぶグルーブ８６を備えたグルーブ列８６０が、Ｙ軸２方向で複数、並行するように設けられており、第２拡散領域８０ｕにおいてグルーブ８６は、Ｘ軸方向に長手方向を向けて形成されている。このため、第１拡散領域８０ｓにグルーブ８６を設ける方法と同様な方法で第２拡散領域８０ｕにグルーブ８６を設けることができる。また、グルーブ８６はレーザービームＬａの照射によって形成されているので、外縁領域８０ｔの所定の箇所（第２拡散領域８０ｕ）にグルーブ８６を形成するのが容易である。

［実施の形態２］
図９は、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置１００の照明装置８に用いた導光板８０の説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であることから、共通する部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略する。また、図９では、第１拡散領域８０ｓのグルーブ８６については図示を省略してある。

図９に示すように、本形態でも、実施の形態１と同様、導光板８０の下面８０ｃにおいて、外縁領域８０ｔには、発光素子８９が広い第２間隔Ｓ₂の箇所と第１拡散領域８０ｓとの間には、グルーブ８６が形成された第２拡散領域８０ｕが設けられている。また、第２拡散領域８０ｕの幅寸法は、第２間隔Ｓ₂未満である。

ここで、光源用基板８８の一方面８８１からは、光源用基板８８の固定に用いたネジ６９の頭６９０が構造物として露出、あるいは突出している。かかるネジ６９の頭６９０が存在する箇所では、反射が発生する分、光強度が高くなり、仮想的に微小な発光素子が配置されたような作用が生じる。そこで、本形態では、第２拡散領域８０ｕにおいてネジ６９の頭６９０側の端部（ネジ６９が露出された部分）に対向する箇所８６５は、他の部分８６６よりも第１拡散領域８０ｓの側に位置する。つまり、導光板８０の第２拡散領域８０ｕにおいて、ネジ６９の頭６９０（ネジ６９が露出された部分）に対向する箇所では、第２拡散領域８０ｕ内の他の領域よりも、グルーブ８６が少なく形成されており、Ｙ方向におけるグルーブ８６の形成密度が他の領域より低い。より具体的には、導光板８０の第２拡散領域８０ｕにおいて、ネジ６９の頭６９０（ネジ６９が露出された部分）に対向する箇所では、グルーブ８６が部分的に形成されていない部分が設けられている。このように本形態では、導光板のネジ６９の頭６９０（ネジ６９が露出された部分）に対向する箇所では、第２拡散領域８０ｕの端部が第１拡散領域８０ｓの側に後退しているので、ネジ６９の頭６９０が露出していても、周囲との光強度の差を効率よく緩和することができる。

［実施の形態３］
図１０は、本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置１００の照明装置８に用いた導光板８０の説明図であり、図１０（ａ）、（ｂ）は、第２拡散領域８０ｕを半円形状とした構成例を示す説明図、および第２拡散領域８０ｕを三角形状または台形形状とした構成例を示す説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であることから、共通する部分には同一の符号を付して、それらの説明を省略する。また、図１０では、第１拡散領域８０ｓのグルーブ８６については図示を省略してある。

図１０に示すように、本形態でも、実施の形態１と同様、導光板８０の下面８０ｃにおいて、外縁領域８０ｔには、発光素子８９が広い第２間隔Ｓ₂の箇所と第１拡散領域８０ｓとの間には、グルーブ８６が形成された第２拡散領域８０ｕが設けられている。また、第２拡散領域８０ｕの幅寸法は、第２間隔Ｓ₂未満である。

かかる第２拡散領域８０ｕとして、実施の形態１では矩形の第２拡散領域８０ｕを形成したが、図１０（ａ）に示す第２拡散領域８０ｕは、第１拡散領域８０ｓに弦を向ける半円形状である。また、図１０（ｂ）に示す第２拡散領域８０ｕは、第１拡散領域８０ｓに底辺を向ける台形あるいは三角形状である。つまり、上記はいずれも光入射部８０ａ（側端面８０２）に近づくにつれて徐々にグルーブ８６の形成が暫減されて、第２拡散領域８０ｕの発光素子８９の配列方向における幅寸法Ｗ内において、該領域の外縁（領域の仮想的な輪郭線）が頂部を構成するように設けられている。かかる構成によれば、第２拡散領域８０ｕの幅寸法Ｗは、第１拡散領域８０ｓ側で広く、光入射部８０ａ側で狭い。従って、第２拡散領域８０ｕでは、光入射部８０ａ側での光の拡散を低く抑える一方、第１拡散領域８０ｓに近い位置では光の拡散を十分に行うことができる。それ故、光が第１拡散領域８０ｓに入射する時点において、発光素子８９の間隔が他の箇所より広くなっている箇所でも、周囲との光強度の差を効率よく緩和することができる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態１〜３では、拡散パターンとして、グルーブ８６（線状溝）を設けたが、拡散パターンとして、白色のドットや微小なプリズム状凸部を採用した導光板８０に本発明を適用してもよい。

上記実施の形態１〜３では、ネジ６９を止めた位置が第２間隔Ｓ₂になっていたが、例えば、複数の光源用基板８８を用いた場合、隣り合う光源用基板８８の間に発光素子８９の間隔が第２間隔Ｓ₂になっているときに本発明を適用してもよい。

上記実施の形態１〜３では、導光板８０の側端面８０１の側、および導光板８０の側端面８０２の側の双方を光入射部８０ａとしたが、側端面８０１、８０２のうちの一方のみが光入射部８０ａになっている液晶表示装置１００に本発明を適用してもよい。

上記実施の形態１〜３では、光源用基板８８の一方面８８１が導光板８０の光入射部８０ａに対向している構成であったが、光源用基板８８の一方面８８１が導光板８０の光入射部８０ａに直交している構成の液晶表示装置１００に本発明を適用してもよい。

［電子機器への搭載例］
上述実施形態では、液晶表示装置１００を搭載した電子機器２０００として、液晶テレビを例示したが、液晶テレビ以外にも、パーソナルコンピュータ−のディスプレイ、デジタルサイネージ、カーナビゲーション装置、携帯用情報端末等の電子機器の表示部に本発明を適用した液晶表示装置１００を用いてもよい。

８・・照明装置、１０・・液晶パネル、８０・・導光板、８０ａ・・光入射部、８０ｂ・・光出射面、８０ｃ・・下面、８０ｓ・・第１拡散領域、８０ｔ・・外縁領域、８０ｕ・・第２拡散領域、８６・・グルーブ（拡散パターン）、８９・・発光素子（光源）、１００・・液晶表示装置、１００ａ・・画像表示領域、６９０・・ネジの頭（構造物）、８６０・・グルーブ列

Claims (8)

1. 導光板と、
   該導光板の側端面のうち、光入射部とされた側端面に沿って配列された複数の発光素子と、
   を有し、
   前記導光板の光出射側の面または光出射側とは反対側の面には、複数の拡散パターンが形成された第１拡散領域と、該第１拡散領域と前記導光板の端部とに挟まれた外縁領域と、が設けられ、
   前記複数の発光素子の間には、隣り合う発光素子の間隔が第１間隔の箇所と、隣り合う発光素子の間隔が前記第１間隔より広い第２間隔の箇所と、が存在し、
   前記外縁領域のうち前記第１拡散領域と前記第２間隔の箇所との間にのみ前記拡散パターンが形成されて第２拡散領域をなすことを特徴とする照明装置。
2. 前記拡散パターンは、前記導光板の光出射側とは反対側の面に形成されたグルーブであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１拡散領域では、当該第１拡散領域の面内方向で交差する第１方向および第２方向のうち、前記第１方向に前記グルーブが複数、直線状に並ぶグルーブ列が、前記第２方向で複数、並行するように設けられており、
   前記第２拡散領域において前記グルーブは、前記第１方向に長手方向を向けて形成されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記第２拡散領域は、矩形形状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明装置。
5. 前記第２拡散領域は、前記第１拡散領域に弦を向ける半円形状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明装置。
6. 前記第２拡散領域は、前記第１拡散領域に底辺を向ける台形あるいは三角形状であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の照明装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の照明装置を備えた液晶表示装置であって、
   前記導光板の光出射面側に重ねて配置された液晶パネルを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項７に記載の液晶表示装置を備えていることを特徴とする電子機器。
   

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