WO2009084513A1 - 光源装置および表示装置 - Google Patents

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WO2009084513A1
WO2009084513A1 PCT/JP2008/073346 JP2008073346W WO2009084513A1 WO 2009084513 A1 WO2009084513 A1 WO 2009084513A1 JP 2008073346 W JP2008073346 W JP 2008073346W WO 2009084513 A1 WO2009084513 A1 WO 2009084513A1
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light
light source
source device
prism
light guide
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PCT/JP2008/073346
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French (fr)
Inventor
Yasunari Nagata
Original Assignee
Kyocera Corporation
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Publication date
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    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
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    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
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    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
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    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer

Definitions

  • the present invention relates to a light source device and a display device for guiding and irradiating light incident from a plurality of light sources to a target location via a light guide.
  • a light source such as a cold cathode tube (CCFL) that is a linear light source and an LED (Light Emitting Diode) that is a point light source, such as a backlight of a liquid crystal display device, enters the light guide plate. Some emit light from the main surface of the light guide plate.
  • CCFL cold cathode tube
  • LED Light Emitting Diode
  • the LED light source backlight module disclosed in Patent Document 1 needs to secure a region for forming a concave light introduction portion and a reflection surface on the light source mounting side of the light guide plate, the region is used as a display region. Can not do it.
  • the surface light emitting device disclosed in Patent Document 2 also needs to secure a region in which a shape portion integrally formed with the light guide plate and the like cannot be used, so that the region cannot be used as a display region. That is, with the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2, the dead space becomes large, and it is difficult to reduce the size.
  • the present invention has been conceived under such circumstances, and suppresses an increase in luminance non-uniformity caused by the presence of non-light emitting portions between light sources in a plurality of light sources.
  • an object is to provide a light source device and a display device that can be miniaturized.
  • the light source device includes a plurality of light sources, a light guide disposed to face the plurality of light sources, and a prism that reflects light from the light guide.
  • a region where light having a luminance higher than a reference value is incident from each of the plurality of light sources is a high light distribution region, and a region where light having a luminance smaller than the reference value is incident is a low light distribution region.
  • the said light guide is comprised including a 1st site
  • the first part is a part where the low light distribution region by one light source of the plurality of light sources and the low light distribution region by a light source adjacent to the one light source overlap.
  • the second part is a boundary line that connects a boundary between the first part and an overlapping part of the high light distribution area by the one light source and the high light distribution area by the adjacent light source in the high light distribution area. It is a part located closer to the one light source.
  • the third part is a part located in the high light distribution region other than the second part.
  • the prism has a first prism pattern in which the component that reflects light located at the second part toward the first part is larger than the component that reflects light toward the third part.
  • the light source device includes a light source, a facing surface facing the light source, and first and second main surfaces, and a light guide plate that emits light from the light source from the first main surface. And a prism that is located on the second main surface side of the light guide plate and reflects light incident on the light guide plate.
  • the prism has a first structure located in front of the light source in plan view. The first structure has a length in a direction orthogonal to the facing surface that is greater than a length in a direction parallel to the facing surface.
  • a display device includes the above-described light source device according to the present invention.
  • the first prism pattern in which the component that reflects the light located on the second part to the first part side is larger than the component that reflects the light located on the second part to the third part side.
  • the first structure having an elliptical shape in a plan view or a rectangular shape in a plan view has a longitudinal direction substantially on a surface of the light guide that faces the plurality of light sources.
  • the plurality of light sources are arranged so as to extend along a vertical direction. That is, in this light source device, light in a high light distribution region with relatively high luminance can be directed to a low light distribution region with relatively low luminance.
  • this light source device it is possible to increase the luminance in the low light distribution region while suppressing an excessive increase in the luminance in the high light distribution region. Therefore, in this light source device, it is possible to suppress an increase in luminance non-uniformity due to the presence of non-light emitting portions between the light sources in a plurality of light sources.
  • the second region that is the high light distribution region and the first region that is the low light distribution region can also be used as the display region, so that light from a plurality of light sources is incident on the light guide. Even with this configuration, generation of unnecessary dead space can be suppressed, and downsizing can be achieved.
  • FIG. 1A is a plan view illustrating a schematic configuration of the light source device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the light distribution angle of the light source and the luminance in the light source device.
  • FIG. 3A is a plan view illustrating a schematic configuration of a plurality of light sources and a light guide.
  • FIG. 3B is an enlarged plan view showing the main parts of the plurality of light sources and the light guide.
  • FIG. 4A is a plan view illustrating a schematic configuration of a light source device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG. 4A.
  • FIG. 5A is a plan view illustrating a schematic configuration of a plurality of light sources and a light guide.
  • FIG. 5B is a plan view showing enlarged main portions of the plurality of light sources and the light guide.
  • FIG. 6A is a plan view illustrating a schematic configuration of a light source device according to a third embodiment of the present invention. 6B is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb of FIG. 6A.
  • FIG. 7A is a plan view illustrating a schematic configuration of a plurality of light sources and a light guide.
  • FIG. 7B is a plan view showing enlarged main portions of the plurality of light sources and the light guide.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display device including the light source device.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a schematic configuration of a liquid crystal display panel in the display device.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the liquid crystal display panel.
  • FIG. 1A is a plan view illustrating a schematic configuration of a light source device X1 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. 1A.
  • the light source device X1 includes a plurality of light sources 10, a light guide 20, a prism 30, a reflector 40, a diffuser 50, and a prism 60, and emits light emitted from the plurality of light sources 10. It is configured to lead to an irradiation target (for example, a liquid crystal display panel) through the light guide 20.
  • an irradiation target for example, a liquid crystal display panel
  • the plurality of light sources 10 are disposed to face the light guide 20 so that the non-light emitting portions 11 exist between the light sources 10.
  • the non-light emitting portion 11 means, for example, a portion between the light sources 10 when the light sources 10 are spaced apart or a portion of a lead terminal located at an end of a fluorescent tube or the like.
  • the light source 10 include an LED (Light Emitting Diode), a CFL (Cathode Fluorescent Lamp), a halogen lamp, a xenon lamp, and an EL (electro-luminescence). Among them, from the viewpoint of reducing power consumption and noise. LEDs are preferred.
  • the light guide 20 has a function of guiding light incident from the plurality of light sources 10 to the irradiation target, and a region where light having a luminance of a reference value or more from each light source 10 is incident is a high light distribution region. A region where light having a luminance smaller than the reference value is incident is a low light distribution region.
  • the reference value may be set to a desired value according to the required performance, but is preferably set so that the luminance of the light irradiation surface 20a with respect to the irradiation target is substantially uniform. For example, light from each light source 10 is incident.
  • the reference value is set to 0.5 when the luminance of light incident in a direction perpendicular to the light incident surface of the light guide 20 is 1.
  • FIG. 2 is a graph showing an example of the relationship between the light distribution angle of the light source 10 and the luminance. According to this, when the light source 10 having the relationship shown in FIG. 2 is adopted, the high light distribution region of the light source 10 has a light distribution angle in the range of ⁇ 60 ° to 60 °, and the low light distribution region of the light source 10 has a light distribution angle. Are in the range of ⁇ 90 ° to ⁇ 60 ° and 60 ° to 90 °.
  • FIG. 3A is a plan view illustrating a schematic configuration of the plurality of light sources 10, the light guide 20, and the prism 30, and FIG. 3B is an enlarged plan view illustrating main parts of the plurality of light sources and the light guide.
  • the light guide 20 includes a first part 21, a second part 22, and a third part 23. In FIGS. 3A and 3B, boundaries of the parts 21, 22, and 23 are indicated by broken lines. ing.
  • the first portion 21 is a portion where a low light distribution region by one light source 10 of the plurality of light sources 10 overlaps with a low light distribution region by a light source 10 adjacent to the one light source 10.
  • the second part 22 is a boundary connecting the boundaries between the first part 21 and the overlapping part of the high light distribution area by one light source 10 and the high light distribution area by the adjacent light source 10 among the high light distribution areas by the plurality of light sources 10. This is a portion located on the one light source 10 side (arrow A direction side) from the line BL.
  • the third part 23 is a part located outside the second part 22 in the high light distribution region by the plurality of light sources 10. Examples of the constituent material of the light guide 20 include transparent resins such as an acrylic resin and a polycarbonate resin.
  • the prism 30 has a function of refracting and reflecting incident light, and includes a first prism pattern 31.
  • the prism 30 is configured integrally with the light guide 20.
  • the first prism pattern 31 is configured such that the component of light reflected on the first part 21 side is larger than the component of light located on the second part 22 reflected on the third part 23 side.
  • the second portion 22 of the body 20 is positioned on the lower surface 20b side.
  • the first prism pattern 31 is configured to include a plurality of elliptical structures in plan view extending along a direction (arrow AB direction) substantially perpendicular to the surfaces 20c of the light guide 20 facing the light sources 10. Yes. Further, the first prism pattern 31 has a smaller distance D1 from the first part 21 (an example is shown in FIG. 3B), and the first part 21 side (arrow CD direction side) of the light located in the second part 22 is smaller.
  • the length L1 in the major axis direction of the structure having an elliptical shape in plan view is shortened so that the difference between the component reflected on the third portion 23 and the component reflected on the third portion 23 side (arrow B direction side) is reduced. Furthermore, the first prism pattern 31 has a smaller distance D2 from the third portion 23 (an example is shown in FIG. 3B), and the first portion 21 side (arrow CD direction side) of the light located in the second portion 22 is smaller.
  • the length L1 in the major axis direction of the structure having an elliptical shape in plan view is shortened so that the difference between the component reflected on the third portion and the component reflected on the third portion side (arrow B direction side) is reduced.
  • the reflector 40 has a function of reflecting light emitted from other than the light irradiation surface 20 a of the light guide 20 toward the light guide 20, and is mainly disposed to face the lower surface 20 a of the light guide 20. Yes.
  • the reflector 40 also has a function of reflecting light that has not entered the light guide 20 out of light emitted from the plurality of light sources 10 toward the light guide 20, and a part of the light is reflected by the plurality of light sources 10. It is comprised so that a part of light source 10 may be covered.
  • a white foam obtained by stretching a polyethylene terephthalate (PET) material, a silver film formed on a base material containing a PET material, and a PET material And a dielectric film laminated on a base material containing the material.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the diffuser 50 has a function of making the luminance of light emitted from the light irradiation surface 20a of the light guide 20 toward the irradiation target uniform, and is mainly disposed to face the light irradiation surface 20a of the light guide 20.
  • a constituent material of the diffuser 50 for example, a sheet obtained by curing a silica bead-containing resin on a base material containing a PET material, and a sheet obtained by mixing silica beads in a polycarbonate (PC) material. And so on.
  • the prism 60 has a function of refracting incident light, and refracts and emits the light incident on the prism 60 so as to be substantially perpendicular to the light irradiation surface 20 a of the light guide 20. It is configured.
  • the prism 30 has the first prism pattern 31. That is, in the light source device X1, light in a high light distribution region with relatively high luminance can be directed to a low light distribution region with relatively low luminance. Therefore, in the light source device X1, it is possible to increase the luminance in the low light distribution region while suppressing an excessive increase in the luminance in the high light distribution region. Therefore, in the light source device X1, it is possible to suppress an increase in luminance non-uniformity caused by the non-light emitting portion 11 existing between the light sources 10 in the plurality of light sources 10.
  • the second part 22 and the third part 23 can also be used as display areas, an unnecessary dead space is generated even in a configuration in which light from the plurality of light sources 10 enters the light guide 20. Can be suppressed, and downsizing can be achieved.
  • the first prism pattern 31 is reflected on the first part 21 side of the light located at the second part 22 and reflected on the third part 23 side as the separation distance D ⁇ b> 1 from the first part 21 is smaller.
  • the difference from the component to be made is small. Therefore, in the light source device X1, the boundary between the first part 21 and the second part 22 can be made more difficult to visually recognize.
  • the first prism pattern 31 is reflected on the first part 21 side of the light located at the second part 22 and reflected on the third part 23 side as the separation distance D ⁇ b> 2 from the third part 23 is smaller.
  • the difference from the component to be made is small. Therefore, in the light source device X1, the boundary between the second part 22 and the third part 23 can be made more difficult to visually recognize.
  • the first prism pattern 31 includes a plurality of elliptical structures in plan view extending along a direction (arrow AB direction) substantially perpendicular to the surfaces 20c of the light guide 20 facing the plurality of light sources 10. It consists of Therefore, in the light source device X1, for example, the mold and the stamper installed in the mold can be manufactured using photolithography, so that the manufacturability can be further improved.
  • the light guide 20 and the prism 30 are integrally formed. Therefore, since the number of parts is reduced, the light source device X1 can further increase the manufacturing efficiency.
  • FIG. 4A is a plan view illustrating a schematic configuration of a light source device X2 according to the second embodiment of the present invention
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVb-IVb in FIG. 4A
  • FIG. 5A is a plan view illustrating a schematic configuration of the plurality of light sources 10, the light guide 20, and the prism 30 ′
  • FIG. 5B is an enlarged view of main parts of the plurality of light sources 10, the light guide 20, and the prism 30 ′.
  • the light source device X2 is different from the light source device X1 in that a prism 30 'is used instead of the prism 30.
  • Other configurations of the light source device X2 are the same as those described above regarding the light source device X1.
  • the prism 30 ′ has a function of refracting and reflecting incident light, and includes a first prism pattern 31 and a second prism pattern 32.
  • the prism 30 ′ is configured integrally with the light guide 20.
  • the second prism pattern 32 is configured such that the component of light reflected on the third portion 23 side is larger than the component of light reflected on the first portion 21 reflected on the second portion 22 side.
  • the first portion 21 of the body 20 is located on the lower surface 20b side.
  • the second prism pattern 32 is configured to include a plurality of elliptical structures in plan view that extend along a direction (arrow CD direction) substantially parallel to the surfaces 20c of the light guide 20 facing the light sources 10. Yes.
  • the second prism pattern 32 has a smaller distance D3 (an example is shown in FIG. 5B) from the second part 22, and the third part 23 side (arrow B direction side) of the light located in the first part 21 is smaller.
  • the length L2 in the major axis direction of the structure having an elliptical shape in plan view is shortened so that the difference between the component reflected on the second portion 22 and the component reflected on the second portion 22 side (arrow CD direction side) is reduced.
  • the second prism pattern 32 has a smaller distance D4 (an example is shown in FIG. 5B) from the third portion 23, and the third portion 23 side (arrow B direction side) of the light located in the first portion 21 is smaller.
  • the length L2 in the major axis direction of the structure having an elliptical shape in plan view is shortened so that the difference between the component reflected on the second portion 22 and the component reflected on the second portion 22 side (arrow CD direction side) is reduced.
  • the prism 30 ′ is a second prism in which the component that reflects light located at the first part 21 toward the third part 23 side is larger than the component that reflects light toward the second part 22 side.
  • a pattern 32 is further provided. Therefore, in the light source device X2, it is not necessary to direct light in the low light distribution region with relatively low luminance to the high light distribution region with relatively high luminance. It is possible to further suppress an increase in luminance non-uniformity due to the presence of the 11.
  • the second prism pattern 32 reflects the component reflected on the third part 23 side of the light located at the first part 21 and the second part 22 side as the distance D ⁇ b> 3 from the second part 22 is smaller.
  • the difference from the component to be made is small. Therefore, the light source device X ⁇ b> 2 can make the boundary between the first part 21 and the second part 22 more difficult to visually recognize.
  • the second prism pattern 32 has a component that reflects light on the third part 23 side of the light located in the first part 21 and reflects on the second part 22 side as the separation distance D ⁇ b> 4 from the third part 23 decreases.
  • the difference from the component to be made is small. Therefore, the light source device X2 can make the boundary between the first part 21 and the third part 23 more difficult to visually recognize.
  • the second prism pattern 32 includes a plurality of elliptical structures in plan view extending along a direction (arrow CD direction) substantially parallel to the facing surfaces 20 c of the light guide 20 facing the plurality of light sources 10. It consists of Accordingly, in the light source device X2, for example, the second prism pattern 32 can be produced using photolithography using a molding die and a stamper installed in the molding die, so that the manufacturability can be further improved. .
  • FIG. 6A is a plan view illustrating a schematic configuration of a light source device X3 according to the third embodiment of the present invention
  • FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line VIb-VIb in FIG. 6A
  • FIG. 7A is a plan view showing a schematic configuration of the plurality of light sources 10, the light guide 20, and the prism 30 ′′
  • FIG. 7B is an enlarged view of the main parts of the plurality of light sources 10, the light guide 20, and the prism 30 ′′.
  • the light source device X3 is different from the light source device X2 in that a prism 30 ′′ is used instead of the prism 30 ′.
  • Other configurations of the light source device X3 are the same as those described above regarding the light source device X2.
  • the prism 30 ′′ serves to refract and reflect incident light, and includes a first prism pattern 31, a second prism pattern 32, and a third prism pattern 33.
  • the prism 30 ′′ is configured integrally with the light guide 20.
  • the third prism pattern 33 is configured to reflect light located at the third part 23 substantially uniformly over all directions in plan view, and is located on the lower surface 20b side of the third part 23 of the light guide 20. ing.
  • the third prism pattern 33 includes a plurality of circular structures in plan view. Further, the third prism pattern 33 has a plan view area that increases continuously or stepwise as the distance D5 (an example is shown in FIG. 7B) from the facing surface 20c of the light guide 20 to the plurality of light sources 10 is larger. It is comprised so that it may become.
  • the prism 30 ′′ further includes a third prism pattern that reflects light located at the third portion 23 substantially uniformly over all directions in plan view. Therefore, the light source device X3. Then, since the light located in the 2nd site
  • the third prism pattern 33 includes a plurality of circular structures in plan view. Therefore, in the light source device X3, for example, the third prism pattern 33 can be produced using photolithography using a molding die and a stamper installed in the molding die, so that the manufacturability can be further improved. .
  • the third prism pattern 33 is configured such that the planar view area increases continuously or stepwise as the distance D5 from the facing surface 20c of the light guide 20 to the plurality of light sources 10 increases. Yes. Therefore, in the light source device X3, it is possible to suppress an increase in luminance non-uniformity due to the separation distance D5 from the facing surface 20c with the plurality of light sources 10 in the third portion 23.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a display device Y including the light source device X3 according to the present invention.
  • the display device Y includes a liquid crystal display panel 70, a light source device X3, and a housing 80.
  • the display device Y will be described by adopting the light source device X3, but the same applies when the light source devices X1 and X2 are employed.
  • FIG. 9 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the liquid crystal display panel 70 of the display device Y.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the liquid crystal display panel 70 shown in FIG.
  • the liquid crystal display panel 70 includes a liquid crystal layer 71, a first base 72, a second base 73, and a sealing member 74, and the liquid crystal layer 71 is interposed between the first base 72 and the second base 73.
  • a sealing member 74 By interposing and sealing the liquid crystal layer 71 with a sealing member 74, a display region P including a plurality of pixels for displaying an image is formed.
  • the liquid crystal layer 71 is a layer that includes liquid crystals that exhibit electrical, optical, mechanical, or magnetic anisotropy and have both solid regularity and liquid flowability.
  • the liquid crystal include nematic liquid crystal, cholesteric liquid crystal, and smectic liquid crystal.
  • a spacer (not shown) composed of a number of particulate members may be interposed in the liquid crystal layer 71.
  • the first substrate 72 includes a transparent substrate 721, a light shielding film 722, a color filter 723, a planarization film 724, a transparent electrode 725, and an alignment film 726.
  • the transparent substrate 721 supports the light shielding film 722 and the color filter 723 and has a function of sealing the liquid crystal layer 71, and appropriately transmits light in a direction intersecting the main surface (for example, the direction of the arrow EF). It is set as the structure which can permeate
  • the constituent material of the transparent substrate 721 include glass and translucent plastic.
  • the light shielding film 722 is a member having a function of shielding light (making the amount of transmitted light equal to or less than a predetermined value), and is formed on the upper surface of the transparent substrate 721. Further, the light shielding film 722 has a through hole 722a penetrating in the film thickness direction (arrow EF direction) in order to allow light to pass therethrough.
  • the constituent material of the light shielding film 722 include dyes or pigments having a high light shielding property (for example, black), resins to which carbon is added (for example, acrylic resin), Cr, and Cr oxide.
  • the color filter 723 selectively absorbs a predetermined wavelength of light incident on the color filter 723 and adds a dye or a pigment to a member for selectively transmitting only the predetermined wavelength, for example, an acrylic resin. It is constituted by.
  • the color filter 723 include a red color filter (R) that selectively transmits the wavelength of red visible light, a green color filter (G) that selectively transmits the wavelength of green visible light, and the wavelength of blue visible light.
  • R red color filter
  • G green color filter
  • B blue color filter
  • the flattening film 724 has a function of flattening unevenness caused by disposing the color filter 723 and the like.
  • a transparent resin such as an acrylic resin can be given.
  • the transparent electrode 725 has a function of applying a predetermined voltage to the liquid crystal of the liquid crystal layer 71 positioned between the transparent electrode 732 of the second base 73 described later, and light incident from one side is transmitted to the other side. It is configured to be transparent.
  • the transparent electrode 725 has a function of propagating a predetermined signal (image signal), and a plurality of the transparent electrodes 725 are arranged so as to mainly extend in the arrow CD direction.
  • Examples of the constituent material of the transparent electrode 725 include light-transmitting conductive members such as ITO (Indium Tin Oxide) and tin oxide.
  • the translucency means a property of transmitting light with a light amount equal to or greater than a reference value.
  • the alignment film 726 has a function of orienting liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 71 in a macroscopically random direction (small regularity) in a predetermined direction, and is formed on the transparent electrode 725.
  • a constituent material of the alignment film 726 polyimide resin or the like can be given.
  • the second substrate 73 includes a transparent substrate 731, a transparent electrode 732, and an alignment film 733.
  • the transparent substrate 731 supports the transparent electrode 732 and the alignment film 733 and has a function of sealing the liquid crystal layer 71, and appropriately transmits light in a direction intersecting the main surface (for example, the direction of the arrow EF). It is set as the structure which can permeate
  • Examples of the constituent material of the transparent base 731 include the same materials as those used for the transparent insulating base 721.
  • the transparent electrode 732 has a function of applying a predetermined voltage to the liquid crystal of the liquid crystal layer 71 positioned between the transparent electrode 725 of the first base 72 and transmits light incident from one side to the other side. It is configured as follows. Further, the transparent electrode 732 has a function of propagating a signal (scanning signal) for controlling a voltage application state (ON) or a voltage non-application state (OFF) to the liquid crystal layer 71, and is mainly perpendicular to the paper surface in FIG. A plurality are arranged so as to extend in the direction. Examples of the constituent material of the transparent electrode 732 include the same constituent materials as those of the transparent electrode 725.
  • the alignment film 733 has a function of aligning liquid crystal molecules of the liquid crystal layer 71 in a macroscopically random direction (small regularity) in a predetermined direction, and is formed on the transparent electrode 732.
  • a constituent material of the alignment film 733 the same material as that of the alignment film 726 can be given.
  • the sealing member 74 has a function of sealing the liquid crystal layer 71 between the first base body 72 and the second base body 73 and bonding the first base body 72 and the second base body 73 at a predetermined interval. It is what you bear.
  • Examples of the sealing member 74 include an insulating resin and a sealing resin.
  • the light source device X3 is disposed so as to emit light from the light guide 20 toward the first base 72 of the liquid crystal display panel 70.
  • the housing 80 accommodates the liquid crystal display panel 70 and the light source device X3, and includes an upper housing 81 and a lower housing 82.
  • Examples of the constituent material of the housing 80 include a resin such as a polycarbonate resin and a metal such as stainless steel (SUS) or aluminum.
  • the display device Y since the display device Y according to the present embodiment includes the light source device X3, the display device Y can enjoy the same effects as those of the light source device X3. That is, in the display device Y, it is possible to suppress the increase in luminance non-uniformity caused by the non-light emitting portion 11 existing between the light sources 10 in the plurality of light sources 10 and to reduce the size.
  • the first part 21 or the third part 23 of the light guide 20 is not provided with a prism pattern.
  • the present invention is not limited to this configuration, and light is extracted from the light irradiation surface 20a.
  • the prism pattern may be provided.
  • the light source devices X1, X2, and X3 are configured such that light is appropriately emitted from the light irradiation surface 20a by reflection in the light guide 20 or reflection by the prism 30 and the reflector 40.
  • the thickness of the light guide 20 may be changed, or particles may be dispersed in the light guide 20.
  • the light guide 20 and the prism 30 are integrally configured.
  • the configuration is not limited thereto, and a separate configuration may be employed.
  • the prism patterns 31, 32, and 33 in the light source devices X1, X2, and X3 are all located on the lower surface 20b side of the light guide 20, but are located, for example, on the upper surface (light irradiation surface 20a) side of the light guide 20. Alternatively, it may be provided in the light guide 20.
  • the configuration is not limited to such a configuration.
  • the first light of the light located in the second portion 22 The difference between the component reflected to the first part 21 side and the component reflected to the third part 23 side may be substantially equal.
  • the configuration is not limited to such a configuration.
  • the first light of the second portion 22 The difference between the component reflected to the first part 21 side and the component reflected to the third part 23 side may be substantially equal.
  • the prism patterns 31 and 32 in the light source devices X1, X2, and X3 have a structure with an elliptical shape in plan view, but are not limited to such a structure, and may be a structure with a rectangular shape in plan view, for example.
  • Each prism pattern 31, 32, 33 in the light source devices X1, X2, X3 has a plurality of structures, but is not limited to this, and only one structure may be used.
  • the difference from the component to be reflected is small, it is not limited to such a configuration.
  • the third part of the light located in the first part 21 regardless of the separation distance D3 from the second part 22 The difference between the component reflected on the 23 side and the component reflected on the second portion 22 side may be substantially equal.
  • the difference from the component to be reflected is small, it is not limited to such a configuration.
  • the third part of the light located in the first part 21 regardless of the separation distance D4 from the third part 23.
  • the difference between the component reflected on the 23 side and the component reflected on the second portion 22 side may be substantially equal.
  • the third prism pattern 33 in the light source device X3 is a structure having a circular shape in plan view, but is not limited to such a structure, and may be a structure having a regular polygonal shape in plan view, for example.
  • the polygon means a square having 2n + 2 (n is a natural number) or more corners.
  • the third prism pattern 33 in the light source device X3 is configured such that the planar view area increases continuously or stepwise as the distance D5 from the facing surface 20c of the light guide 20 increases.
  • the configuration is not limited, and for example, the planar view area may be substantially equal regardless of the distance D5 from the facing surface 20c of the light guide 20.
  • the third prism pattern 33 in the light source device X3 is configured such that the planar view area increases continuously or stepwise as the distance D5 from the facing surface 20c of the light guide 20 increases. Instead of changing the size of the viewing area, the arrangement density of each structure may be changed.
  • the display device Y is not limited to a liquid crystal display device including the liquid crystal display panel 70, and may be any device that does not have a self-luminous light source, for example.
  • the first structure body having an elliptical shape in plan view or a rectangular shape in plan view extends in the longitudinal direction along a direction substantially perpendicular to the surfaces of the light guide body facing the plurality of light sources.
  • positions corresponding to the said several light source that is, in this light source device, light in a high light distribution region with relatively high luminance can be directed to a low light distribution region with relatively low luminance. Therefore, in this light source device, it is possible to increase the luminance in the low light distribution region while suppressing an excessive increase in the luminance in the high light distribution region.
  • this light source device it is possible to suppress an increase in luminance non-uniformity due to the presence of non-light emitting portions between the light sources in a plurality of light sources.
  • the second region that is the high light distribution region and the first region that is the low light distribution region can also be used as the display region, so that light from a plurality of light sources is incident on the light guide. Even with this configuration, generation of unnecessary dead space can be suppressed, and downsizing can be achieved.
  • the prism further includes a second structure body having an elliptical shape in a plan view or a rectangular shape in a plan view, and a longitudinal direction of the second structure body is a plurality of light sources in the light guide.
  • the light distribution in the low light distribution region having a relatively low luminance is a high light distribution with a relatively high luminance. Since it is not necessary to direct it to the area, it is possible to further suppress an increase in luminance non-uniformity due to the presence of non-light-emitting portions between light sources in a plurality of light sources.
  • a mold and a stamper installed in the mold can be manufactured using photolithography, which facilitates manufacturing. Can be further enhanced.
  • the prism when the prism further includes a third structure having a circular shape in plan view, and the third structure is disposed outside the arrangement region of the first structure, the first structure Since the light that has reached the outside of the arrangement region can be emitted more efficiently from the main surface side of the light guide, the luminance outside the arrangement region of the first structure can be further increased.
  • the third structure when the third structure has a larger plan view area as the distance from the surface of the light guide facing the plurality of light sources is larger, the plurality of light sources outside the arrangement region of the first structure. It is possible to suppress an increase in luminance non-uniformity caused by the distance from the facing surface.
  • the third structure when the third structure has a larger arrangement density as the separation distance from the surface facing the plurality of light sources in the light guide is larger, a plurality of light sources outside the arrangement area of the first structure It is possible to suppress an increase in luminance non-uniformity caused by the distance from the facing surface.

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Abstract

　光源装置は、複数の光源と、該複数の光源に対向配置される導光体と、該導光体内の光を反射するプリズムと、を備えている。導光体は、複数の光源のうち一の光源による低配光領域と該一の光源と隣り合う光源による低配光領域とが重なり合う第１部位と、高配光領域のうち一の光源による高配光領域と隣り合う光源による高配光領域との重なり合う部分と第１部位との境界どうしを結ぶ境界ラインＢＬより該一の光源側に位置する第２部位と、高配光領域のうち第２部位以外に位置する第３部位とを含んで構成されている。プリズムは、第２部位に位置する光を第３部位側に反射する成分よりも第１部位側に反射する成分の方が大きい第１プリズムパターンを有している。

Description

光源装置および表示装置
　本発明は、複数の光源から入射される光を、導光体を介して対象箇所まで導き、照射する光源装置および表示装置に関するものである。
　光源装置としては、例えば液晶表示装置のバックライトのように、線状光源である冷陰極管（ＣＣＦＬ）および点状光源であるＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）などの光源から導光板内に入射される光を該導光板の主面から出射させるものがある。
　しかしながら、上述のような構成の光源装置では、例えば大型化に対応すべく複数の線状光源を配列させる場合、あるいは、小型でも複数の点状光源を配列させる場合において、各光源間に非発光部分が生じることに起因して、複数の光源から光が入射される導光板の入光部近傍で輝度の不均一性が高まる傾向があった。そこで、このような輝度の不均一性の高まりを抑制する技術が開発され、例えば特許文献１，２に開示されている。
特開平９－２５９６２３号公報 特開２００１－１１０２２４号公報
　しかしながら、特許文献１に開示のＬＥＤ光源バックライトモジュールは、導光板における光源取付辺に凹面状の光導入部および反射面を形成する領域を確保する必要があるため、その領域を表示領域として使用することができない。同様に、特許文献２に開示の面発光装置も、導光板と一体成形された形状部などを設ける領域を確保する必要があるため、その領域を表示領域として使用することができない。つまり、特許文献１，２に開示の技術では、デッドスペースが大きくなってしまい、小型化を図るのが困難であった。
　本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、複数の光源における各光源間などに非発光部分が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりを抑制するとともに、小型化を図ることが可能な光源装置および表示装置を提供する、ことを目的とする。
　本発明の第１の側面に係る光源装置は、複数の光源と、該複数の光源に対向配置される導光体と、該導光体からの光を反射するプリズムと、を備えている。前記導光体において、前記複数の光源の各々から基準値以上の輝度の光が入射される領域を高配光領域とし、該基準値より小さい輝度の光が入射される領域を低配光領域とする場合、前記導光体は、第１部位と、第２部位と、第３部位とを含んで構成される。前記第１部位は、前記複数の光源のうち一の光源による前記低配光領域と、該一の光源と隣り合う光源による前記低配光領域と、が重なり合う部位である。前記第２部位は、前記高配光領域のうち前記一の光源による前記高配光領域と前記隣り合う光源による前記高配光領域との重なり合う部分と、前記第１部位と、の境界どうしを結ぶ境界ラインより該一の光源側に位置する部位である。前記第３部位は、前記高配光領域のうち前記第２部位以外に位置する部位である。前記プリズムは、前記第２部位に位置する光を前記第３部位側に反射する成分よりも前記第１部位側に反射する成分の方が大きい第１プリズムパターンを有している。
　本発明の第２の側面に係る光源装置は、光源と、前記光源と対向する対向面および第１、第２主面を有し、前記光源からの光を第１主面より出射する導光板と、前記導光板の前記第２主面側に位置し、前記導光板内に入射した光を反射させるプリズムと、を備えている。前記プリズムは、平面視において、前記光源の前方に位置する第１構造体を有している。前記第１構造体は、前記対向面と直交する方向の長さが前記対向面と平行な方向の長さよりも大きい。
　本発明に係る表示装置は、上述の本発明に係る光源装置を備えることを特徴とする。
　本発明の第１の側面に係る光源装置では、プリズムが第２部位に位置する光を第３部位側に反射する成分よりも第１部位側に反射する成分の方が大きい第１プリズムパターンを有している。また、本発明の第２の側面に係る光源装置では、平面視楕円形状あるいは平面視矩形状の第１構造体が、その長手方向が前記導光体における前記複数の光源との対向面に略垂直な方向に沿って延びるように、前記複数の光源に対応させて配置している。つまり、本光源装置では、輝度が相対的に高い高配光領域の光を輝度が相対的に低い低配光領域に振り向けることができる。そのため、本光源装置では、高配光領域での輝度が過剰に高まるのを抑制しつつ、低配光領域での輝度を高めることができる。したがって、本光源装置では、複数の光源における各光源間などに非発光部分が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりを抑制することができる。加えて、本光源装置では、高配光領域である第２部位および低配光領域である第１部位の領域も表示領域とすることができるため、複数の光源からの光を導光体に入射する構成でも不要なデットスペースが生じるのを抑制することができ、小型化を図ることができる。
図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る光源装置の概略構成を表す平面図である。 図１Ｂは、図１ＡのＩｂ－Ｉｂ線に沿った断面図である。 図２は、光源装置における光源の配光角度と輝度との関係の一例を示すグラフである。 図３Ａは、複数の光源および導光体の概略構成を表す平面図である。 図３Ｂは、複数の光源および導光体の要部を拡大して示す平面図である。 図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る光源装置の概略構成を表す平面図である。 図４Ｂは、図４ＡのＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面図である。 図５Ａは、複数の光源および導光体の概略構成を表す平面図である。 図５Ｂは、複数の光源および導光体の要部を拡大して示す平面図である。 図６Ａは、本発明の第３の実施形態に係る光源装置の概略構成を表す平面図である。 図６Ｂは、図６ＡのＶＩｂ－ＶＩｂ線に沿った断面図である。 図７Ａは、複数の光源および導光体の概略構成を表す平面図である。 図７Ｂは、複数の光源および導光体の要部を拡大して示す平面図である。 図８は、光源装置を備える表示装置の概略構成を表す断面図である。 図９は、表示装置における液晶表示パネルの概略構成を表す斜視図である。 図１０は、液晶表示パネルの要部拡大断面図である。
符号の説明
　Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３　　光源装置
　Ｙ　　表示装置
　ＢＬ　　境界ライン
　１０　　光源
　１１　　非発光部分
　２０　　導光体
　２１　　第１部位
　２２　　第２部位
　２３　　第３部位
　３０　　プリズム
　３１　　第１プリズムパターン
　３２　　第２プリズムパターン
　３３　　第３プリズムパターン
　４０　　反射体
　５０　　拡散体
　６０　　プリズム
　７０　　液晶パネル
　８０　　筐体
　図１Ａは、本発明の第１の実施形態に係る光源装置Ｘ１の概略構成を表す平面図、図１Ｂは、図１ＡのＩｂ－Ｉｂ線に沿った断面図である。
　光源装置Ｘ１は、複数の光源１０と、導光体２０と、プリズム３０と、反射体４０と、拡散体５０と、プリズム６０と、を備えており、複数の光源１０から出射された光を導光体２０を介して照射対象（例えば液晶表示パネル）に導くように構成されている。
　複数の光源１０は、各光源１０間に非発光部分１１が存在するように導光体２０に対向配置されている。ここで、非発光部分１１とは、例えば各光源１０が離間して配置されている場合における各光源１０間の部位、あるいは、蛍光管などの端部に位置するリード端子の部位などを意味する。光源１０としては、例えばＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）、ＣＦＬ（Cathode　Fluorescent　Lamp）、ハロゲンランプ、キセノンランプ、およびＥＬ（electro-luminescence）が挙げられるが、中でも低消費電力化および低ノイズ化の観点からＬＥＤが好ましい。
　導光体２０は、複数の光源１０より入射される光を照射対象に導く機能を担うものであり、各光源１０から基準値以上の輝度の光が入射される領域が高配光領域とされ、該基準値より小さい輝度の光が入射される領域が低配光領域とされる。基準値は、要求性能に応じて所望の値に設定すればよいが、照射対象に対する光照射面２０ａの輝度が略均一となるように設定するのが好ましく、例えば各光源１０からの光が入射される導光体２０の光入射面に対して垂直方向に入射される光の輝度を１とする場合に基準値は０．５とされる。
　図２は、光源１０の配光角度と輝度との関係の一例を示すグラフである。これによると、図２示す関係の光源１０を採用する場合、光源１０の高配光領域は配光角度が－６０°～６０°の範囲であり、該光源１０の低配光領域は配光角度が－９０°～－６０°および６０°～９０°の範囲である。
　図３Ａは、複数の光源１０と導光体２０とプリズム３０との概略構成を表す平面図、図３Ｂは、複数の光源および導光体の要部を拡大して示す平面図である。導光体２０は、第１部位２１と、第２部位２２と、第３部位２３とを含んで構成されており、図３Ａおよび図３Ｂにおいて各部位２１，２２，２３の境界を破線で示している。第１部位２１は、複数の光源１０のうちの一の光源１０による低配光領域と該一の光源１０と隣り合う光源１０による低配光領域とが重なり合う部分である。第２部位２２は、複数の光源１０による高配光領域のうち、一の光源１０による高配光領域と隣り合う光源１０による高配光領域との重なり合う部分と第１部位２１との境界どうしを結ぶ境界ラインＢＬより該一の光源１０側（矢印Ａ方向側）に位置する部分である。第３部位２３は、複数の光源１０による高配光領域のうち、第２部位２２以外に位置する部分である。導光体２０の構成材料としては、例えば、アクリル樹脂およびポリカーボネート樹脂などの透明樹脂が挙げられる。
　プリズム３０は、入射される光を屈折および反射する機能を担うものであり、第１プリズムパターン３１を含んで構成されている。本実施形態においてプリズム３０は、導光体２０と一体的に構成されている。
　第１プリズムパターン３１は、第２部位２２に位置する光が第３部位２３側に反射する成分よりも第１部位２１側に反射する成分の方が大きくなるように構成されており、導光体２０の第２部位２２における下面２０ｂ側に位置している。第１プリズムパターン３１は、導光体２０における複数の光源１０との対向面２０ｃに略垂直な方向（矢印ＡＢ方向）に沿って延びる複数の平面視楕円形状の構造体を含んで構成されている。また、第１プリズムパターン３１は、第１部位２１との離間距離Ｄ１（図３Ｂでは一例を示す）が小さいほど、第２部位２２に位置する光の第１部位２１側（矢印ＣＤ方向側）に反射する成分と第３部位２３側（矢印Ｂ方向側）に反射する成分との差が小さくなるように、平面視楕円形状の構造体における長軸方向の長さＬ１を短くしている。さらに、第１プリズムパターン３１は、第３部位２３との離間距離Ｄ２（図３Ｂでは一例を示す）が小さいほど、第２部位２２に位置する光の第１部位２１側（矢印ＣＤ方向側）に反射する成分と第３部位側（矢印Ｂ方向側）に反射する成分との差が小さくなるように、平面視楕円形状の構造体における長軸方向の長さＬ１を短くしている。
　反射体４０は、導光体２０の光照射面２０ａ以外から出射される光を導光体２０に向けて反射する機能を担うものであり、主として導光体２０の下面２０ａに対向配置されている。また、反射体４０は、複数の光源１０から出射される光のうち導光体２０に入射されなかった光を導光体２０に向けて反射する機能も担っており、その一部が複数の光源１０の一部を覆うように構成されている。反射体４０の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）系材料を延伸させてなる白色発泡体と、ＰＥＴ系材料を含んでなる基材上に銀を成膜したものと、ＰＥＴ系材料を含んでなる基材上に誘電体膜を積層形成したものとが挙げられる。
　拡散体５０は、導光体２０の光照射面２０ａから照射対象に向けて出射される光の輝度を均一化する機能を担うものであり、主として導光体２０の光照射面２０ａに対向配置されている。拡散体５０の構成材料としては、例えば、ＰＥＴ系材料を含んでなる基材上にシリカビーズ含有樹脂を硬化させてなるシートと、ポリカーボネート（ＰＣ）系材料中にシリカビーズを混合させてなるシートとが挙げられる。
　プリズム６０は、入射される光を屈折する機能を担うものであり、プリズム６０に入射した光を導光体２０の光照射面２０ａに対して略垂直方向となるように屈折させて出射するように構成されている。
　本実施形態に係る光源装置Ｘ１では、プリズム３０が第１プリズムパターン３１を有している。つまり、光源装置Ｘ１では、輝度が相対的に高い高配光領域の光を輝度が相対的に低い低配光領域に振り向けることができる。そのため、光源装置Ｘ１では、高配光領域での輝度が過剰に高まるのを抑制しつつ、低配光領域での輝度を高めることができる。したがって、光源装置Ｘ１では、複数の光源１０における各光源１０間などに非発光部分１１が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりを抑制することができる。加えて、光源装置Ｘ１では、第２部位２２および第３部位２３も表示領域とすることができるため、複数の光源１０からの光を導光体２０に入射する構成でも不要なデットスペースが生じるのを抑制することができ、小型化を図ることができる。
　光源装置Ｘ１において第１プリズムパターン３１は、第１部位２１との離間距離Ｄ１が小さいほど、第２部位２２に位置する光の第１部位２１側に反射する成分と第３部位２３側に反射する成分との差が小さい構成とされている。したがって、光源装置Ｘ１では、第１部位２１と第２部位２２との間の境界をより視認し難い状態とすることができる。
　光源装置Ｘ１において第１プリズムパターン３１は、第３部位２３との離間距離Ｄ２が小さいほど、第２部位２２に位置する光の第１部位２１側に反射する成分と第３部位２３側に反射する成分との差が小さい構成とされている。したがって、光源装置Ｘ１では、第２部位２２と第３部位２３との間の境界をより視認し難い状態とすることができる。
　光源装置Ｘ１において第１プリズムパターン３１は、導光体２０における複数の光源１０との対向面２０ｃに略垂直な方向（矢印ＡＢ方向）に沿って延びる複数の平面視楕円形状の構造体を含んで構成されている。したがって、光源装置Ｘ１では、例えば成形型および該成形型に設置するスタンパを、フォトリソグラフィを使用して作製することが可能となるため、製造容易性をより高めることができる。
　光源装置Ｘ１において導光体２０とプリズム３０とは一体的に構成されている。したがって、光源装置Ｘ１は、部品点数が削減されるため、製造効率をより高めることができる。
　図４Ａは、本発明の第２の実施形態に係る光源装置Ｘ２の概略構成を表す平面図、図４Ｂは、図４ＡのＩＶｂ－ＩＶｂ線に沿った断面図である。図５Ａは、複数の光源１０と導光体２０とプリズム３０’との概略構成を表す平面図、図５Ｂは、複数の光源１０と導光体２０とプリズム３０’との要部を拡大して示す平面図である。図５Ａおよび図５Ｂにおいて各部位２１，２２，２３の境界を破線で示している。光源装置Ｘ２は、プリズム３０に代えてプリズム３０’を採用する点において光源装置Ｘ１と異なる。光源装置Ｘ２の他の構成については、光源装置Ｘ１に関して上述したのと同様である。
　プリズム３０’は、入射される光を屈折および反射する機能を担うものであり、第１プリズムパターン３１および第２プリズムパターン３２を含んで構成されている。本実施形態においてプリズム３０’は、導光体２０と一体的に構成されている。
　第２プリズムパターン３２は、第１部位２１に位置する光が第２部位２２側に反射する成分よりも第３部位２３側に反射する成分の方が大きくなるように構成されており、導光体２０の第１部位２１における下面２０ｂ側に位置している。第２プリズムパターン３２は、導光体２０における複数の光源１０との対向面２０ｃに略平行な方向（矢印ＣＤ方向）に沿って延びる複数の平面視楕円形状の構造体を含んで構成されている。また、第２プリズムパターン３２は、第２部位２２との離間距離Ｄ３（図５Ｂでは一例を示す）が小さいほど、第１部位２１に位置する光の第３部位２３側（矢印Ｂ方向側）に反射する成分と第２部位２２側（矢印ＣＤ方向側）に反射する成分との差が小さくなるように、平面視楕円形状の構造体における長軸方向の長さＬ２を短くしている。さらに、第２プリズムパターン３２は、第３部位２３との離間距離Ｄ４（図５Ｂでは一例を示す）が小さいほど、第１部位２１に位置する光の第３部位２３側（矢印Ｂ方向側）に反射する成分と第２部位２２側（矢印ＣＤ方向側）に反射する成分との差が小さくなるように、平面視楕円形状の構造体における長軸方向の長さＬ２を短くしている。
　本実施形態に係る光源装置Ｘ２においてプリズム３０’は、第１部位２１に位置する光を第２部位２２側に反射する成分よりも第３部位２３側に反射する成分の方が大きい第２プリズムパターン３２を更に有している。したがって、光源装置Ｘ２では、輝度が相対的に低い低配光領域の光を輝度が相対的に高い高配光領域に振り向けずに済むため、複数の光源１０における各光源１０間などに非発光部分１１が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりをより抑制することができる。
　光源装置Ｘ２において第２プリズムパターン３２は、第２部位２２との離間距離Ｄ３が小さいほど、第１部位２１に位置する光の第３部位２３側に反射する成分と第２部位２２側に反射する成分との差が小さい構成とされている。したがって、光源装置Ｘ２は、第１部位２１と第２部位２２との間の境界をより視認し難い状態とすることができる。
　光源装置Ｘ２において第２プリズムパターン３２は、第３部位２３との離間距離Ｄ４が小さいほど、第１部位２１に位置する光の第３部位２３側に反射する成分と第２部位２２側に反射する成分との差が小さい構成とされている。したがって、光源装置Ｘ２は、第１部位２１と第３部位２３との間の境界をより視認し難い状態とすることができる。
　光源装置Ｘ２において第２プリズムパターン３２は、導光体２０における複数の光源１０との対向面２０ｃに略平行な方向（矢印ＣＤ方向）に沿って延びる複数の平面視楕円形状の構造体を含んで構成されている。したがって、光源装置Ｘ２では、例えば成形型および該成形型に設置するスタンパを、フォトリソグラフィを使用して第２プリズムパターン３２を作製することが可能となるため、製造容易性をより高めることができる。
　図６Ａは、本発明の第３の実施形態に係る光源装置Ｘ３の概略構成を表す平面図、図６Ｂは、図６ＡのＶＩｂ－ＶＩｂ線に沿った断面図である。図７Ａは、複数の光源１０と導光体２０とプリズム３０”との概略構成を表す平面図、図７Ｂは、複数の光源１０と導光体２０とプリズム３０”との要部を拡大して示す平面図である。図７Ａおよび図７Ｂにおいて各部位２１，２２，２３の境界を破線で示している。光源装置Ｘ３は、プリズム３０’に代えてプリズム３０”を採用する点において光源装置Ｘ２と異なる。光源装置Ｘ３の他の構成については、光源装置Ｘ２に関して上述したのと同様である。
　プリズム３０”は、入射される光を屈折および反射する機能を担うものであり、第１プリズムパターン３１と、第２プリズムパターン３２と、第３プリズムパターン３３とを含んで構成されている。本実施形態においてプリズム３０”は、導光体２０と一体的に構成されている。
　第３プリズムパターン３３は、第３部位２３に位置する光を平面視の全方位にわたって略均等に反射するように構成されており、導光体２０の第３部位２３における下面２０ｂ側に位置している。第３プリズムパターン３３は、複数の平面視円形状の構造体を含んで構成されている。また、第３プリズムパターン３３は、導光体２０における複数の光源１０との対向面２０ｃからの離間距離Ｄ５（図７Ｂでは一例を示す）が大きいほど平面視面積が連続的あるいは段階的に大きくなるように構成されている。
　本実施形態に係る光源装置Ｘ３においてプリズム３０”は、第３部位２３に位置する光を平面視の全方位にわたって略均等に反射する第３プリズムパターンを更に有している。したがって、光源装置Ｘ３では、第２部位２３に位置する光を導光体２０の光照射面２０ａ側に、より効率的に出射させることができるため、第３部位２３における輝度をより高めることができる。
　光源装置Ｘ３において第３プリズムパターン３３は、複数の平面視円形状の構造体を含んで構成されている。したがって、光源装置Ｘ３では、例えば成形型および該成形型に設置するスタンパを、フォトリソグラフィを使用して第３プリズムパターン３３を作製することが可能となるため、製造容易性をより高めることができる。
　光源装置Ｘ３において第３プリズムパターン３３は、導光体２０における複数の光源１０との対向面２０ｃからの離間距離Ｄ５が大きいほど平面視面積が連続的あるいは段階的に大きくなるように構成されている。したがって、光源装置Ｘ３では、第３部位２３における複数の光源１０との対向面２０ｃからの離間距離Ｄ５に起因する輝度の不均一性の高まりを抑制することができる。
　図８は、本発明に係る光源装置Ｘ３を備える表示装置Ｙの概略構成を表す断面図である。表示装置Ｙは、液晶表示パネル７０と、光源装置Ｘ３と、筐体８０とを備えている。なお、表示装置Ｙについては、光源装置Ｘ３を採用して説明するが、光源装置Ｘ１，Ｘ２を採用しても同様である。
　図９は、表示装置Ｙの液晶表示パネル７０の概略構成を表す斜視図である。図１０は、図９に示す液晶表示パネル７０の要部拡大断面図である。
　液晶表示パネル７０は、液晶層７１と、第１基体７２と、第２基体７３と、封止部材７４とを備えており、第１基体７２と第２基体７３との間に液晶層７１を介在させ、該液晶層７１を封止部材７４により封止することにより、画像を表示するための複数の画素を含んでなる表示領域Ｐが構成されている。
　液晶層７１は、電気的、光学的、力学的、あるいは磁気的な異方性を示し、固体の規則性と液体の流動性を併せ持つ液晶を含んでなる層である。この液晶としては、ネマティック液晶、コレステリック液晶、およびスメクティック液晶などが挙げられる。なお、液晶層７１には、該液晶層７１の厚さを一定に保つべく、例えば多数の粒子状部材により構成されるスペーサ（図示せず）を介在させてもよい。
　第１基体７２は、透明基体７２１と、遮光膜７２２と、カラーフィルタ７２３と、平坦化膜７２４と、透明電極７２５と、配向膜７２６とを備えている。
　透明基体７２１は、遮光膜７２２およびカラーフィルタ７２３を支持するとともに、液晶層７１を封止する機能を担うものであり、その主面に対して交差する方向（例えば矢印ＥＦ方向）に光を適切に透過することが可能な構成とされている。透明基体７２１の構成材料としては、ガラスおよび透光性プラスチックなどが挙げられる。
　遮光膜７２２は、光を遮る（光の透過量を所定値以下にする）機能を担う部材であり、透明基体７２１の上面に形成されている。また、遮光膜７２２は、光を通過させるために、膜厚方向（矢印ＥＦ方向）に貫通する貫通孔７２２ａを有している。遮光膜７２２の構成材料としては、遮光性の高い色（例えば黒色）の染料あるいは顔料、カーボンが添加された樹脂（例えばアクリル系樹脂）、Ｃｒ、および酸化Ｃｒなどが挙げられる。
　カラーフィルタ７２３は、該カラーフィルタ７２３に入射した光のうち所定の波長を選択的に吸収し、所定の波長のみを選択的に透過させるための部材、例えばアクリル系樹脂に染料あるいは顔料を添加させることにより構成される。カラーフィルタ７２３としては、例えば赤色可視光の波長を選択的に透過させる赤色カラーフィルタ（Ｒ）、緑色可視光の波長を選択的に透過させる緑色カラーフィルタ（Ｇ）、および青色可視光の波長を選択的に透過させる青色カラーフィルタ（Ｂ）などが挙げられる。
　平坦化膜７２４は、カラーフィルタ７２３などを配置することにより生じる凹凸を平坦化する機能を担うものである。平坦化膜７２４の構成材料としては、例えばアクリル系樹脂などの透明樹脂が挙げられる。
　透明電極７２５は、後述の第２基体７３の透明電極７３２との間に位置する液晶層７１の液晶に所定の電圧を印加する機能を担うものであり、一方側から入射した光を他方側に透過するように構成されている。また、透明電極７２５は、所定の信号（画像信号）を伝搬する機能を担うものであり、主として矢印ＣＤ方向に延びるように複数配列されている。透明電極７２５の構成材料としては、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）および酸化錫などの透光性を有する導電部材が挙げられる。ここで、透光性とは、光を基準値以上の光量で透過させる性質を意味する。
　配向膜７２６は、マクロ的にランダムな方向を向く（規則性が小さい）液晶層７１の液晶分子を所定方向に配向させる機能を担うものであり、透明電極７２５上に形成されている。配向膜７２６の構成材料としては、ポリイミド樹脂などが挙げられる。
　第２基体７３は、透明基体７３１と、透明電極７３２と、配向膜７３３とを備えている。
　透明基体７３１は、透明電極７３２および配向膜７３３を支持するとともに、液晶層７１を封止する機能を担うものであり、その主面に対して交差する方向（例えば矢印ＥＦ方向）に光を適切に透過することが可能な構成とされている。透明基体７３１の構成材料としては、透明絶縁基体７２１を構成する材料と同様のものが挙げられる。
　透明電極７３２は、第１基体７２の透明電極７２５との間に位置する液晶層７１の液晶に所定の電圧を印加する機能を担うものであり、一方側から入射した光を他方側に透過するように構成されている。また、透明電極７３２は、液晶層７１への電圧印加状態（ＯＮ）もしくは電圧非印加状態（ＯＦＦ）を制御する信号（走査信号）を伝搬する機能を担うものであり、主として図９における紙面垂直方向に延びるように複数配列されている。透明電極７３２の構成材料としては、透明電極７２５の構成材料と同様のものが挙げられる。
　配向膜７３３は、マクロ的にランダムな方向を向く（規則性が小さい）液晶層７１の液晶分子を所定方向に配向させる機能を担うものであり、透明電極７３２上に形成されている。配向膜７３３の構成材料としては、配向膜７２６と同様のものが挙げられる。
　封止部材７４は、第１基体７２と第２基体７３との間に液晶層７１を封止するとともに、第１基体７２と第２基体７３とを所定間隔で離間した状態で接合する機能を担うものである。封止部材７４としては、絶縁性樹脂およびシール樹脂などが挙げられる。
　光源装置Ｘ３は、導光体２０から液晶表示パネル７０の第１基体７２に向けて光を出射するように配置されている。
　筐体８０は、液晶表示パネル７０および光源装置Ｘ３を収容するものであり、上側筐体８１および下側筐体８２を含んで構成される。筐体８０の構成材料としては、例えばポリカーボネート樹脂などの樹脂、および、ステンレス（ＳＵＳ）あるいはアルミニウムなどの金属が挙げられる。
　本実施形態に係る表示装置Ｙは、光源装置Ｘ３を備えているため、上述の光源装置Ｘ３の有する効果と同様の効果を享受することができる。すなわち、表示装置Ｙでは、複数の光源１０における各光源１０間などに非発光部分１１が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりを抑制するとともに、小型化を図ることができる。
　以上、本発明の具体的な実施形態を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の思想から逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２において導光体２０の第１部位２１あるいは第３部位２３には、プリズムパターンが設けられていないが、このような構成には限られず、光照射面２０ａから光を取り出すためのプリズムパターンを設けてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３では、導光体２０内での反射、あるいは、プリズム３０および反射体４０による反射などにより、光照射面２０ａから適切に光が出射されるように構成されているが、光照射面２０ａからより適切に光を出射させるべく、例えば導光体２０の厚さを変化させてもよいし、導光体２０内に粒子を分散させてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３において導光体２０とプリズム３０とは一体的に構成されているが、このような構成には限られず、別体構成としてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３における各プリズムパターン３１，３２，３３はいずれも導光体２０の下面２０ｂ側に位置しているが、例えば導光体２０の上面（光照射面２０ａ）側に位置してもよいし、導光体２０内に設けてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３における第１プリズムパターン３１は、第１部位２１との離間距離Ｄ１が小さいほど第２部位２２に位置する光の第１部位２１側に反射する成分と第３部位２３側に反射する成分との差が小さい構成とされているが、このような構成には限られず、例えば第１部位２１との離間距離Ｄ１にかかわらず、第２部位２２に位置する光の第１部位２１側に反射する成分と第３部位２３側に反射する成分との差が略均等の構成としてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３における第１プリズムパターン３１は、第３部位２３との離間距離Ｄ２が小さいほど第２部位２２に位置する光の第１部位２１側に反射する成分と第３部位２３側に反射する成分との差が小さい構成とされているが、このような構成には限られず、例えば第３部位２３との離間距離Ｄ２にかかわらず、第２部位２２に位置する光の第１部位２１側に反射する成分と第３部位２３側に反射する成分との差が略均等の構成としてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３における各プリズムパターン３１，３２は、平面視楕円形状の構造体とされているが、このような構造には限られず、例えば平面視矩形状の構造体としてもよい。
　光源装置Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３における各プリズムパターン３１，３２，３３は、複数の構造体を有してなるが、これには限られず、一の構造体のみとしてもよい。
　光源装置Ｘ２，Ｘ３における第２プリズムパターン３２は、第２部位２２との離間距離Ｄ３が小さいほど第１部位２１に位置する光の第３部位２３側に反射する成分と第２部位２２側に反射する成分との差が小さい構成とされているが、このような構成には限られず、例えば第２部位２２との離間距離Ｄ３にかかわらず、第１部位２１に位置する光の第３部位２３側に反射する成分と第２部位２２側に反射する成分との差が略均等の構成としてもよい。
　光源装置Ｘ２，Ｘ３における第２プリズムパターン３２は、第３部位２３との離間距離Ｄ４が小さいほど第１部位２１に位置する光の第３部位２３側に反射する成分と第２部位２２側に反射する成分との差が小さい構成とされているが、このような構成には限られず、例えば第３部位２３との離間距離Ｄ４にかかわらず、第１部位２１に位置する光の第３部位２３側に反射する成分と第２部位２２側に反射する成分との差が略均等の構成としてもよい。
　光源装置Ｘ３における第３プリズムパターン３３は、平面視円形状の構造体とされているが、このような構造には限られず、例えば平面視正多角形状の構造体としてもよい。ここで、多角形とは、２ｎ＋２（ｎは自然数）個以上の角部を有する角形を意味する。
　光源装置Ｘ３における第３プリズムパターン３３は、導光体２０の対向面２０ｃからの離間距離Ｄ５が大きいほど平面視面積が連続的あるいは段階的に大きくなるように構成されているが、このような構成には限られず、例えば導光体２０の対向面２０ｃからの離間距離Ｄ５にかかわらず、平面視面積が略均等の構成としてもよい。
　また、光源装置Ｘ３における第３プリズムパターン３３は、導光体２０の対向面２０ｃからの離間距離Ｄ５が大きいほど平面視面積が連続的あるいは段階的に大きくなるように構成されているが、平面視面積の大きさを変化させるのに代えて、各構造体の配置密度を変化させてもよい。
　表示装置Ｙとしては、液晶表示パネル７０を備える液晶表示装置には限られず、例えば自発光光源を有していないものであればよい。
　本発明に係る光源装置では、平面視楕円形状あるいは平面視矩形状の第１構造体が、その長手方向が前記導光体における前記複数の光源との対向面に略垂直な方向に沿って延びるように、前記複数の光源に対応させて配置している。つまり、本光源装置では、輝度が相対的に高い高配光領域の光を輝度が相対的に低い低配光領域に振り向けることができる。そのため、本光源装置では、高配光領域での輝度が過剰に高まるのを抑制しつつ、低配光領域での輝度を高めることができる。したがって、本光源装置では、複数の光源における各光源間などに非発光部分が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりを抑制することができる。加えて、本光源装置では、高配光領域である第２部位および低配光領域である第１部位の領域も表示領域とすることができるため、複数の光源からの光を導光体に入射する構成でも不要なデットスペースが生じるのを抑制することができ、小型化を図ることができる。
　本発明に係る光源装置において、プリズムが、平面視楕円形状あるいは平面視矩形状の第２構造体を更に有し、該第２構造体の長手方向が前記導光体における前記複数の光源との対向面に略平行な方向に沿って延びるように、前記複数の光源間に対応させて配置している場合、輝度が相対的に低い低配光領域の光を輝度が相対的に高い高配光領域に振り向けずに済むため、複数の光源における各光源間などに非発光部分が存在することに起因する輝度の不均一性の高まりをより抑制することができる。特に、第２構造体として平面視楕円形状の構造体を採用する場合、例えば成形型および該成形型に設置するスタンパを、フォトリソグラフィを使用して作製することが可能となるため、製造容易性をより高めることができる。
　本発明に係る光源装置において、プリズムが平面視円形状の第３構造体を更に有し、該第３構造体が前記第１構造体の配置領域外に配置している場合、第１構造体の配置領域外に到達した光を導光体の主面側により効率的に出射させることができるため、第１構造体の配置領域外における輝度をより高めることができる。
　本発明に係る光源装置において第３構造体が、導光体における複数の光源との対向面からの離間距離が大きいほど平面視面積が大きい場合、第１構造体の配置領域外における複数の光源との対向面からの離間距離に起因する輝度の不均一性の高まりを抑制することができる。
　本発明に係る光源装置において第３構造体が、導光体における複数の光源との対向面からの離間距離が大きいほど配置密度が大きい場合、第１構造体の配置領域外における複数の光源との対向面からの離間距離に起因する輝度の不均一性の高まりを抑制することができる。

Claims (15)

  1. 　複数の光源と、該複数の光源に対向配置される導光体と、該導光体からの光を反射するプリズムと、を備える光源装置であって、
    　前記導光体において、前記複数の光源の各々から基準値以上の輝度の光が入射される領域を高配光領域とし、該基準値より小さい輝度の光が入射される領域を低配光領域とする場合、
    　前記導光体は、前記複数の光源のうち一の光源による前記低配光領域と該一の光源と隣り合う光源による前記低配光領域とが重なり合う第１部位と、前記高配光領域のうち前記一の光源による前記高配光領域と前記隣り合う光源による前記高配光領域との重なり合う部分と前記第１部位との境界どうしを結ぶ境界ラインより該一の光源側に位置する第２部位と、前記高配光領域のうち前記第２部位以外に位置する第３部位とを含んで構成され、
    　前記プリズムは、前記第２部位に位置する光を前記第３部位側に反射する成分よりも前記第１部位側に反射する成分の方が大きい第１プリズムパターンを有していることを特徴とする、光源装置。
  2. 　前記第１プリズムパターンは、前記第１部位との離間距離が小さいほど、前記第２部位に位置する光の前記第１部位側に反射する成分と前記第３部位側に反射する成分との差が小さい、請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記第１プリズムパターンは、前記第３部位との離間距離が小さいほど、前記第２部位に位置する光の前記第１部位側に反射する成分と前記第３部位側に反射する成分との差が小さい、請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記プリズムは、前記第１部位に位置する光を前記第２部位側に反射する成分よりも前記第３部位側に反射する成分の方が大きい第２プリズムパターンを更に有している、請求項１に記載の光源装置。
  5. 　前記第２プリズムパターンは、前記第２部位との離間距離が小さいほど、前記第１部位に位置する光の前記第３部位側に反射する成分と前記第２部位側に反射する成分との差が小さい、請求項４に記載の光源装置。
  6. 　前記第２プリズムパターンは、前記第３部位との離間距離が小さいほど、前記第１部位に位置する光の前記第３部位側に反射する成分と前記第２部位側に反射する成分との差が小さい、請求項４に記載の光源装置。
  7. 　前記プリズムは、前記第３部位に位置する光を平面視の全方位にわたって略均等に反射する第３プリズムパターンを更に有している、請求項１に記載の光源装置。
  8. 　前記第３プリズムパターンは、前記導光体における前記複数の光源との対向面からの離間距離が大きいほど配置密度が大きい、請求項７に記載の光源装置。
  9. 　前記導光体と前記プリズムとは一体である、請求項１に記載の光源装置。
  10. 　光源と、
    　前記光源と対向する対向面および第１、第２主面を有し、前記光源からの光を第１主面より出射する導光板と、
    　前記導光板の前記第２主面側に位置し、前記導光板内に入射した光を反射させるプリズムと、を備え、
    　前記プリズムは、平面視において、前記光源の前方に位置する第１構造体を有し、
    　前記第１構造体は、前記対向面と直交する方向の長さが前記対向面と平行な方向の長さよりも大きいことを特徴とする、光源装置。
  11. 　前記光源は、互いに間隔をあけて複数配設されており、
    　前記プリズムは、隣り合う前記前方領域間に位置する第２構造体を更に有し、
    　前記第２構造体は、前記対向面と平行な方向の長さが前記対向面と直交する方向の長さよりも大きい、請求項１０に記載の光源装置。
  12. 　前記プリズムは、平面視円形状の第３構造体を更に有し、
    　前記第３構造体は、前記第１構造体の配置領域外に配置している、請求項１０に記載の光源装置。
  13. 　前記第３構造体は、前記導光体における前記複数の光源との対向面からの離間距離が大きいほど配置密度が大きい、請求項１２に記載の光源装置。
  14. 　前記導光体と前記プリズムとは一体である、請求項１０に記載の光源装置。
  15. 　請求項１に記載の光源装置を備えることを特徴とする、表示装置。
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