JP5849192B2 - 面光源および液晶ディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
即ち、本発明の第1態様における面光源は、列状に配置された複数の発光装置と、前記複数の発光装置を覆うように配置され、前記複数の発光装置から被照射面に照射された光を放射面から拡散した状態で放射する拡散板とを備える。前記複数の発光装置のそれぞれは、光軸を中心として光を放射する発光装置であって、発光素子と前記発光素子を覆い、蛍光体を分散させた樹脂とを有する光源と、前記光源からの光を放射状に拡張するレンズとを有する。前記レンズは、前記光軸と直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向とにおける屈折力が異なる。
図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶ディスプレイ装置101の全体の概略構成を示す分解斜視図である。また、図2は、図1のIIA(X)−IIA(X)線で切断した断面図である。
尚、発光装置1を構成する光源2およびレンズ3については、以下の実施の形態3で詳しく説明する。
ここでは、本発明の実施の形態2に係る面光源7について説明を行う。図5は、面光源7の構成図である。この面光源7は、実施の形態1で説明したように、光源2およびレンズ3を有し液晶表示パネル9の中央部に対向して長辺方向9bに沿って列状に配列された複数の発光装置1と、これらの発光装置1を覆うように配置された拡散板4とを備えている。尚、上述のように発光装置1を構成する光源2およびレンズ3については、以下の実施の形態3にて詳しく説明する。
ここでは、本発明の実施の形態3に係る発光装置1について、詳しく説明を行う。図7ならびに図8Aおよび図8Bは、発光装置1の構成を示す図である。この発光装置1は、既に説明したように、光源2と、光源2からの光を放射状に拡張するレンズ3とを備え、例えば拡散板4の被照射面4aに、光軸Aを中心として略円形状に光を放射するものである。すなわち、光源2からの光の方向性がレンズ3で広げられ、これにより拡散板4の被照射面4aにおける光軸Aを中心とする広い範囲が照明される。被照射面4aの照度分布は、光軸A上が最大で、周囲に行くほど略単調に減少する。
実施例1において、光源2は、発光面21の大きさが、おおよそφ3.0mmの汎用品のLEDを採用し、光源2からの光の方向性を広げ、色ムラを抑えることを目的としている。実施例1において、レンズ3の有効径は、20.7mmとなっている。また、光軸中心でのレンズの厚みが1.2mmとなっている。実施例1の具体的な数値を表1に示す。
0.3<D/t<3.0・・・(1)
このような条件を満足させることにより、光源2のサイズが変化することによって変動するフレネル反射成分が少なくなる。一方、式(1)の下限を超えると、レンズ3のサイズ(例えば光軸方向の長さ)が大きくなり、上限を超えると、上述のフレネル反射成分が発生し易くなる。
0.03<D/De<0.3・・・(2)
このような条件を満足させることにより、光源2のサイズが変化することによって同時に変動するフレネル反射成分が少なくなる。また、式(2)の下限を超えると、レンズ3のサイズ(例えば光軸と垂直方向の長さ)が大きくなり、上限を超えると、上述のフレネル反射成分が発生し易くなる。
本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施形態に関連して充分に記載されているが、この技術の熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
又、2011年5月31日に出願された、日本国特許出願No.特願2011−121372号の明細書、図面、特許請求の範囲、及び要約書の開示内容の全ては、参考として本明細書中に編入されるものである。
2 光源
3 レンズ
4 拡散板
5 基板
6 反射シートないし反射コーティング膜
7 面光源
8 光学シート積層体
9 液晶表示パネル
10 筐体
21 発光面
22 発光素子
23 蛍光体を分散させた透明樹脂
31 入射面
32 出射面
33 底面
34 反射部
35 リング部
Claims (10)
- 光源およびこの光源を覆って配置され光源からの光を拡張するレンズを有する発光装置と、発光装置に対向して配置され光源の光軸に直交して延在する拡散板とを備え、拡散板の表面から光を放射する面光源において、
前記発光装置は、拡散板の中央部に対向して拡散板の一辺に沿って複数個が列状に配置され、
前記光源は、発光素子と、該発光素子を覆う蛍光体層とを有し、蛍光体層の表面が発光面であり、
前記レンズは、前記光軸に直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向に直交する第2方向との屈折力が異なり、
前記レンズは、前記光源からの光を該レンズ内に入射させる入射面と、該レンズ内に入射した光を出射させる出射面とを有し、
前記入射面が色ムラを軽減するアナモフィックな非球面の曲面を含む、
面光源。 - 前記光源は、光軸方向から見て正方形状である、請求項1に記載の面光源。
- 前記出射面は、前記アナモフィックな非球面の曲面を含む凸面であり、
前記入射面は、前記光軸に対して回転対称な凹面である、請求項1に記載の面光源。 - 前記光源は、前記蛍光体層は、ドーム状に形成された、請求項1に記載の面光源。
- 前記レンズは、前記光源の発光面の最大幅をD、前記レンズの有効径をDeとしたとき、次の条件式、
0.03<D/De<0.3
を満足する、請求項1に記載の面光源。 - 前記レンズは、前記光源の発光面の最大幅をD、前記レンズの中心の厚みをtとしたとき、
0.3<D/t<3.0
を満足する、請求項1に記載の面光源。 - 前記レンズの屈折力の弱い方向と、発光装置を多数並べる方向とが略一致するよう配置されている、請求項1の面光源。
- 前記発光装置は、前記発光素子の発光領域と、前記蛍光体層からの発光領域との差が前記第1方向と前記第2方向とで異なる状態では、差が大きい方向に、前記レンズの屈折力の弱い方向を合わせて配置されている、請求項1に記載の面光源。
- 前記複数の発光装置におけるそれぞれの前記光源が実装され、前記拡散板に対向して配置される基板と、
前記光源を露出させながら前記基板を覆うとともに基板と拡散板との間に配置される反射用部材と、をさらに備える、請求項1に記載の面光源。 - 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背面側に配置され、該液晶表示パネルに対応する大きさの面光源とを備えた液晶ディスプレイ装置であって、前記面光源は、複数個の光源および該光源を覆って配置され光源からの光を拡張するレンズを有する発光装置と、発光装置に対向して前記液晶表示パネルに隣接して配置され光源の光軸に直交して延在する拡散板と、前記発光装置から出射した光を前記拡散板側に反射させる反射用部材と、前記発光装置および前記反射用部材を収容し前記拡散板で閉止される筐体とを有する、液晶ディスプレイ装置において、
前記発光装置は、拡散板の中央部に対向して拡散板の一辺に沿って複数個が列状に配置され、
前記光源は、発光素子と、該発光素子を覆う蛍光体層とを有し、蛍光体層の表面が発光面であり、
前記レンズは、前記光軸に直交する第1方向と、前記光軸および前記第1方向と直交する第2方向の屈折力が異なり、
前記レンズは、前記光源からの光を該レンズ内に入射させる入射面と、該レンズ内に入射した光を出射させる出射面とを有し、
前記入射面が色ムラを軽減するアナモフィックな非球面の曲面を含み、
前記光源は、光軸方向から見て正方形状である、
液晶ディスプレイ装置。
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