WO2012005040A1 - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

　光の利用効率が低下するのを抑制しながら、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させることが可能な照明装置を提供する。このバックライト装置（照明装置）（１０）は、互いに異なる長さを有する複数の導光部材（２０）を含む１つ以上の導光部材群（４０）を備える。導光部材は、光入射部（２０ｃ）側に配置され、光を伝搬する機能を有する棒状の光伝搬部（２０ａ）と、光伝搬部により伝搬された光を外部に出射させる機能を有する平板状の光出射部（２０ｄ）とを含む。

Description

照明装置および表示装置

　この発明は、照明装置および表示装置に関し、特に、複数の導光部と複数の光源とを備えた照明装置および表示装置に関する。

　従来、複数の導光部と複数の光源とを備えたバックライト装置（照明装置）が知られている。

　図１９は、複数の導光部と複数の光源とを備えた従来の一例によるバックライト装置の構造を示した平面図である。従来の一例によるバックライト装置１００１は、図１９に示すように、導光部材１００２と、複数の光源１００３とを備えている。

　従来の一例によるバックライト装置１００１は、エッジライト（サイドライト）型のバックライト装置であり、直下型のバックライト装置に比べて、薄型化することが可能である。

　導光部材１００２は、バックライト装置１００１の長手方向（Ｅ方向）に２つに区分けされており、バックライト装置１００１の短手方向（Ｅ方向と直交するＦ方向）に複数（例えば４つ）に区分けされている。そして、導光部材１００２がＥ方向およびＦ方向に区分けされることによって、複数の導光部１００２ａが形成されている。なお、隣接する導光部１００２ａ同士の間には、凹溝１００２ｂが形成されている。

　複数の光源１００３は、Ｅ方向の両側に分かれて２列状に配置されているとともに、複数の導光部１００２ａ毎に設けられている。

　この従来の一例によるバックライト装置１００１では、表示画像に応じて、複数の導光部１００２ａ毎に照明光の強度を制御することが可能になるので、表示画像を高コントラスト化することが可能になるとともに、低消費電力化することが可能になる。

　なお、図１９に示したようなバックライト装置（照明装置）は、例えば、特許文献１に開示されている。

　しかしながら、上記バックライト装置１００１では、導光部材１００２を、Ｆ方向には任意の数だけ区分けすることができる一方、Ｅ方向には２つにしか区分けすることができない。このため、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化が限定されてしまうという不都合がある。

　そこで、上記不都合を改善することが可能なバックライト装置が提案されている。

　図２０は、上記不都合を改善することが可能な従来の一例によるバックライト装置の構造を示した断面図である。このバックライト装置１１０１は、図２０に示すように、複数の導光部材１１０２と、複数の導光部材１１０２毎に設けられた光源１１０３と、導光部材１１０２および光源１１０３の上側（表示パネル（図示せず）側）に配置された反射体ボックス１１０４とを備えている。

　導光部材１１０２は、Ｇ方向に任意の数（例えば３つ以上）配置されているとともに、Ｇ方向と直交する方向（紙面に対して垂直方向）にも任意の数配置されている。

　反射体ボックス１１０４には、ユーザが光源１１０３を視認できないようにするために、光源１１０３の上側を覆う底面１１０４ｂが設けられている。この底面１１０４ｂには、導光部材１１０２から出射した光を通過させるための複数の開口部１１０４ａが形成されている。

　また、底面１１０４ｂは、反射面により形成されており、反射体ボックス１１０４内に入射され、表示パネルや光学部材（図示せず）などにより反射された光を、表示パネル側（光学部材側）に反射させる機能を有する。

　このバックライト装置１１０１では、導光部材１１０２を、Ｇ方向、および、Ｇ方向と直交する方向（紙面に対して垂直方向）の両方向に任意の数だけ配置することができるので、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化をより向上させることが可能である。

　なお、図２０に示したようなバックライト装置（照明装置）は、例えば、特許文献２に開示されている。

特開２００９－９０８０号公報 特開２００９－２６７４３号公報

　しかしながら、図２０に示したバックライト装置１１０１では、反射体ボックス１１０４に入射した光の一部は、反射体ボックス１１０４の開口部１１０４ａを通過して、バックライト装置１１０１の背面側（光源１１０３側）に戻ってしまい、バックライト装置１１０１の外部（表示パネル側）に出射されなくなる。このため、バックライト装置１１０１の光の利用効率が低下するという問題点がある。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、光の利用効率が低下するのを抑制しながら、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させることが可能な照明装置および表示装置を提供することである。

　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による照明装置は、互いに異なる長さを有する複数の導光部を含む１つ以上の導光部群と、複数の導光部の光入射部に対向配置される複数の光源とを備え、導光部は、光入射部側に配置され、光を伝搬する機能を有する棒状の光伝搬部と、光伝搬部により伝搬された光を外部に出射させる機能を有する平板状の光出射部とを含む。

　この第１の局面による照明装置では、上記のように、導光部群に、互いに異なる長さを有する複数の導光部を設けることによって、導光部の光入射部を、照明装置の縁部（表示パネルの表示領域に対応する部分の外側）に配置しながら、導光部の光出射部を、照明装置の任意の位置（表示パネルの表示領域の任意の位置に対応する位置）に配置することができる。すなわち、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させるため（導光部の光出射部を、照明装置の任意の位置に配置するため）に、導光部の光入射部を照明装置の内側の部分（表示パネルの表示領域に対応する部分）に配置する必要がない。

　このように、導光部の光入射部を照明装置の縁部（表示パネルの表示領域に対応する部分の外側）に配置することができるので、光源を、照明装置の縁部（表示パネルの表示領域に対応する部分の外側）に配置することができる。このため、ユーザが光源を視認できないようにするために、照明装置の内側の部分に光源の上側を覆う部材を設ける必要がない。その結果、光出射部を出射した光の利用効率が低下するのを抑制することができ、低消費電力化をより向上させることができる。また、照明装置の内側の部分に光源の上側を覆う部材を設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。

　なお、照明装置の内側の部分に光源の上側を覆う部材を設けた場合、その部材の、導光部の光出射部上に位置する部分に光を通過させるための開口部を設ける必要があり、かつ、開口部と導光部の光出射部とを位置合わせする必要がある。しかしながら、第１の局面による照明装置では、照明装置の内側の部分に光源の上側を覆う部材を設ける必要がないので、その部材と導光部の光出射部とを位置合わせする必要がない。これにより、照明装置の組立作業性が低下するのを抑制することができる。

　また、第１の局面による照明装置では、上記のように、導光部群に、互いに異なる長さを有する複数の導光部を設けることによって、導光部の光出射部を、照明装置の任意の位置（表示パネルの表示領域の任意の位置に対応する位置）に配置することができる。すなわち、導光部の光出射部を、照明装置の短手方向に任意の数配置することができるとともに、照明装置の長手方向にも任意の数配置することができる。これにより、照明装置を短手方向および長手方向の両方に任意の数に区分けして、区分けされた領域毎に照明光の強度を制御することができる。その結果、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させることができる。また、言うまでもなく、表示パネルの走査に同期して照明光の強度を制御することにより、動画表示性能を向上させることもできる。

　また、第１の局面による照明装置では、上記のように、導光部に、光伝搬部により伝搬された光を外部に出射させる機能を有する平板状の光出射部を設けることによって、光源からの光を、平板状の光出射部から出射させることができる。すなわち、光源からの光を、導光部（光出射部）から面状光として出射させることができる。これにより、照明光の均一性が低下するのを抑制することができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、１つの導光部群において、複数の光出射部は、略一直線状に配置されている。このように構成すれば、複数の導光部群を並べて配置する場合に、複数の光出射部を、照明装置内で均一に配置させやすくできる。これにより、照明光の均一性を、容易に向上させることができる。

　上記複数の光出射部が略一直線状に配置されている照明装置において、好ましくは、１つの導光部群において、複数の光出射部は、表示パネルの短手方向または長手方向と平行に配置されている。このように構成すれば、複数の光出射部が表示パネルの短手方向または長手方向に対して傾斜するように配置されることがない。このため、照明光が十分に均一に表示パネルに照射されない場合であっても、照明光が表示パネルの短手方向または長手方向に対して傾斜して見えることがなく、ユーザの視認性が低下するのを抑制することができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、１つの導光部群において、複数の導光部は、一体的に形成されている。このように構成すれば、複数の導光部が別々に形成されている場合に比べて、部品点数を削減することができる。また、複数の導光部を一体的に形成することによって、複数の光源と複数の導光部との位置合わせを容易に行うことができる。すなわち、照明装置の組立作業性を向上させることができる。

　上記複数の導光部が一体的に形成されている照明装置において、好ましくは、導光部群は、隣接する導光部同士を連結する複数の連結部を含み、複数の連結部は、互いに所定の間隔を隔てて配置されている。このように、隣接する導光部同士が連結部により連結されている場合、連結部を介して、隣接する導光部同士の間で光が行き来する（漏れる）場合がある。このため、複数の連結部を、互いに所定の間隔を隔てて配置することによって、隣接する導光部同士の間で光が行き来する（漏れる）のを抑制することができる。これにより、表示画像のコントラストが低下するのを抑制することができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、光出射部の光伝搬部側の部分は、平面的に見て、鋭角に形成されている。このように構成すれば、光出射部に、光源からの光が行き届きにくい領域が形成されるのを抑制することができるので、照明光の均一性を向上させることができる。

　上記光出射部の光伝搬部側の部分が鋭角に形成されている照明装置において、好ましくは、光出射部は、平面的に見て、略平行四辺形に形成されている。このように構成すれば、複数の光出射部を整列させやすくできるとともに、光出射部の面積を大きくすることができる。

　上記光出射部の光伝搬部側の部分が鋭角に形成されている照明装置において、好ましくは、光出射部の光伝搬部側の部分は、平面的に見て、導光部の臨界角以下の鋭角に形成されている。このように構成すれば、光出射部に、光源からの光が行き届きにくい領域が形成されることがないので、照明光の均一性をより向上させることができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、光出射部は、光伝搬部により伝搬された光の進行方向を、外部出射に適した方向に変更させるための光出射用加工部を含む。このように構成すれば、光伝搬部により伝搬された光を、光出射部から容易に外部に出射させることができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、複数の光出射部は、光伝搬部の延びる方向と交差する方向に、互いに同じ長さを有する。このように構成すれば、複数の光出射部の面積が互いに異なるのを抑制することができるので、照明光の均一性が低下するのを抑制することができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、１つの導光部群において、複数の光伝搬部は、光伝搬部の延びる方向に、互いに異なる長さを有し、複数の光出射部は、光伝搬部の延びる方向に、互いに同じ長さを有する。このように構成すれば、複数の光出射部の面積が互いに異なるのを抑制することができるので、照明光の均一性が低下するのを抑制することができる。

　上記第１の局面による照明装置において、好ましくは、表示パネルの中央部に対応する位置に配置される光出射部は、表示パネルの縁部に対応する位置に配置される光出射部に比べて、小さい面積を有する。このように構成すれば、例えば各光源から出射する光の量が略同じであっても、表示パネルの中央部に対応する位置に配置される光出射部から出射する光の輝度を、表示パネルの縁部に対応する位置に配置される光出射部から出射する光の輝度よりも、大きくすることができる。これにより、表示パネルの中央部の輝度を効率よく高くすることができる。

　この発明の第２の局面による表示装置は、上記の構成の照明装置と、照明装置に照明される表示パネルとを備える。このように構成すれば、光の利用効率が低下するのを抑制しながら、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させることが可能な表示装置を得ることができる。

　以上のように、本発明によれば、光の利用効率が低下するのを抑制しながら、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させることが可能な照明装置および表示装置を容易に得ることができる。

本発明の第１実施形態による液晶表示装置の概略的な構造を示した側面図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による液晶表示装置のバックライト装置の構造を示した平面図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による液晶表示装置のバックライト装置の導光部材群の構造を示した斜視図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による液晶表示装置のバックライト装置の構造を説明するための平面図である。 図１に示した本発明の第１実施形態による液晶表示装置のバックライト装置の導光部材の構造を説明するための側面図である。 本発明の第２実施形態による液晶表示装置のバックライト装置の構造を示した平面図である。 図６に示した本発明の第２実施形態のバックライト装置の導光部材の構造を説明するための平面図である。 第２実施形態の導光部材の構造を、第１実施形態の導光部材の構造と比較して説明するための図であり、第１実施形態の導光部材の構造を示した平面図である。 図６に示した本発明の第２実施形態のバックライト装置の導光部材の構造を示した平面図である。 本発明の第３実施形態による液晶表示装置のバックライト装置の導光部群の構造を示した斜視図である。 本発明の第１変形例によるバックライト装置の構造を示した平面図である。 本発明の第２変形例による導光部材群の構造を示した平面図である。 本発明の第３変形例による導光部材群の構造を示した平面図である。 本発明の第４変形例による導光部材群の構造を示した平面図である。 本発明の第５変形例によるバックライト装置の構造を示した平面図である。 本発明の第６変形例によるバックライト装置の構造を示した平面図である。 本発明の第７変形例によるバックライト装置の構造を示した平面図である。 本発明の第８変形例による導光部群の構造を示した斜視図である。 複数の導光部と複数の光源とを備えた従来の一例によるバックライト装置の構造を示した平面図である。 従来の一例によるバックライト装置の構造を示した断面図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、理解を容易にするために、断面図であってもハッチングを施さない場合や、平面図や側面図等であってもハッチングを施す場合がある。

（第１実施形態）
　図１～図５を参照して、本発明の第１実施形態による液晶表示装置１の構造について説明する。

　本発明の第１実施形態による液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２を照明するバックライト装置１０とを備える。なお、液晶表示装置１は、本発明の「表示装置」の一例であり、液晶表示パネル２は、本発明の「表示パネル」の一例である。また、バックライト装置１０は、本発明の「照明装置」の一例である。

　液晶表示パネル２は、ＡＭ基板（アクティブマトリックス基板）２ａと、ＡＭ基板２ａに対向配置された対向基板２ｂとを含んでいる。また、ＡＭ基板２ａと対向基板２ｂとの間には、液晶（図示せず）が封入されている。また、ＡＭ基板２ａの受光面（背面）側、および、対向基板２ｂの光出射面（前面）側には、それぞれ、偏光フィルム２ｃおよび２ｄが設けられている。そして、液晶表示パネル２は、バックライト装置１０に照明されることにより、表示パネルとして機能する。

　バックライト装置１０は、エッジライト（サイドライト）型のバックライト装置であって、複数の導光部材２０と、導光部材２０の後述する光入射部２０ｃに対向配置された複数の光源３０と、導光部材２０の背面（下面）側に配置された反射シート１１と、導光部材２０の前面（上面）側に配置された拡散板１２および複数の光学シート１３とを含んでいる。なお、導光部材２０は、本発明の「導光部」の一例である。

　導光部材２０は、透光性を有する樹脂などにより形成されており、光源３０からの光を全反射させながら導光し、後述する光出射部２０ｄ（図２参照）から出射する機能を有する。なお、導光部材２０の詳細な構造については、後述する。

　光源３０は、導光部材２０に向かって光を出射するように構成されている。また、光源３０は、例えば白色光を出射する白色ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）により構成されている。また、光源３０は、例えば、赤色発光素子、緑色発光素子および青色発光素子により構成されていてもよいし、青色発光素子および青色光の一部を黄色光に変換する蛍光体などにより構成されていてもよい。

　また、光源３０は、バックライト装置１０の縁部（液晶表示パネル２の表示領域に対応する部分（表示領域の真下の部分）の外側）に配置されている。また、複数の光源３０は、図２に示すように、実装基板３１に取り付けられている。この実装基板３１は、液晶表示パネル２（図１参照）の短手方向（Ｂ方向）の両側に、例えば５つずつ配置されている。

　なお、バックライト装置１０は、光源３０から出射する光の強度を、光源３０毎に調整可能に構成されている。

　図１に示すように、反射シート１１は、導光部材２０から出射した光のうち、液晶表示パネル２とは反対側に向かって進行する光を、液晶表示パネル２側に反射させる機能を有する。

　拡散板１２は、導光部材２０（または反射シート１１）からの光を、拡散させて液晶表示パネル２側（光学シート１３側）に出射する機能を有する。

　複数の光学シート１３は、プリズムシートやレンズシートなどにより構成されており、拡散板１２からの光を所定の視野角に集光する機能を有する。

　なお、拡散板１２および複数の光学シート（プリズムシートやレンズシートなど）は、必要に応じて設けられるものであり、無くてもよい。

　次に、導光部材２０の詳細な構造について説明する。

　第１実施形態では、図２および図３に示すように、複数種類（例えば３種類）の導光部材２０によって、導光部材群４０が構成されている。この導光部材群４０は、図２に示すように、バックライト装置１０の、例えば長手方向（Ｂ方向と直交（交差）するＡ方向）に沿って、複数（例えば５つ）配置されているとともに、バックライト装置１０の、例えば短手方向（Ｂ方向）に沿って、２つ配置されている。また、複数の導光部材群４０は、バックライト装置１０の中心に対して点対称に配置されている。

　また、第１実施形態では、図３および図４に示すように、１つの導光部材群４０に含まれる複数（例えば３つ）の導光部材２０は、互いに異なる長さを有する。

　具体的には、導光部材２０は、光源３０（図４参照）からの光を全反射させながら伝搬（導光）する機能を有する光伝搬部２０ａと、光伝搬部２０ａに接続された平板状部２０ｂとを含んでいる。

　光伝搬部２０ａは、例えば四角柱形状の棒状に形成されている。また、光伝搬部２０ａには、光源３０に対向配置され、光源３０からの光が入射される光入射部２０ｃが設けられている。また、複数の光入射部２０ｃは、図２に示すように、バックライト装置１０の縁部（液晶表示パネル２の表示領域に対応する部分の外側）に配置されている。

　また、図３および図４に示すように、光伝搬部２０ａは、液晶表示パネル２（図１参照）の短手方向（Ｂ方向）に延びるように形成されている。また、複数の光伝搬部２０ａは、Ａ方向（光伝搬部２０ａの延びる方向と直交（交差）する方向）に所定の間隔を隔てて配置されている。

　また、１つの導光部材群４０において、複数（例えば３つ）の導光部材２０の光伝搬部２０ａは、互いに異なるＢ方向の長さを有する。

　また、第１実施形態では、平板状部２０ｂは、平面的に見て、長方形状に形成されている。また、複数の平板状部２０ｂは、Ｂ方向（光伝搬部２０ａの延びる方向）に所定の間隔を隔てて配置されている。

　また、第１実施形態では、複数の平板状部２０ｂは、Ｂ方向（光伝搬部２０ａの延びる方向）に、互いに同じ長さを有する。その一方、１つの導光部材群４０において、複数の平板状部２０ｂは、Ａ方向（光伝搬部２０ａの延びる方向と直交（交差）する方向）に、互いに異なる長さを有する。

　また、平板状部２０ｂの少なくとも一部には、光伝搬部２０ａにより伝搬された光を外部に出射させる機能を有する平板状の光出射部２０ｄが形成されている。なお、図２および図４のハッチング領域は、光出射部２０ｄを示している。

　また、第１実施形態では、複数の光出射部２０ｄは、Ｂ方向（光伝搬部２０ａの延びる方向）に、互いに同じ長さを有する。また、複数の光出射部２０ｄは、Ａ方向（光伝搬部２０ａの延びる方向と直交（交差）する方向）に、互いに同じ長さを有する。

　すなわち、第１実施形態では、複数の光出射部２０ｄは、互いに同じ形状で、かつ、同じ面積を有する。また、１つの導光部材群４０において、複数の平板状部２０ｂは、平板状部２０ｂのうちの光出射部２０ｄが形成されていない領域が互いに異なる面積を有するように形成されている。

　また、複数の光出射部２０ｄは、１つの導光部材群４０において、液晶表示パネル２（図１参照）の短手方向（Ｂ方向）と平行に、一直線状に配列されている。

　また、複数の光出射部２０ｄ（平板状部２０ｂ）は、図４に示すように、液晶表示パネル２の表示領域をＡ方向およびＢ方向に分割した複数の仮想分割領域毎に、１つずつ配置されている。なお、図４の２点鎖線は、上記仮想分割領域の仮想境界線を示している。

　また、光出射部２０ｄには、図５に示すように、光伝搬部２０ａ（図４参照）により伝搬された光の進行方向を、外部出射に適した方向に変更させるための加工部２０ｅが形成されている。すなわち、加工部２０ｅは、全反射しながら光伝搬部２０ａを伝搬して来た光を、全反射せずに外部に出射できるように屈折または反射させる機能を有する。なお、図５のハッチング領域は、加工部２０ｅを示している。また、加工部２０ｅは、本発明の「光出射用加工部」の一例である。

　また、加工部２０ｅは、光出射部２０ｄの、例えば下面（背面）に形成されている。

　また、加工部２０ｅは、例えば、複数の三角プリズム（図示せず）により形成されている。なお、加工部２０ｅは、プリズムではなく、レンズ（図示せず）や、白色インク（白色塗料）を用いたドット型印刷加工によるドット部（図示せず）により形成されていてもよい。

　加工部２０ｅをプリズムまたはレンズにより形成した場合、光伝搬部２０ａにより伝搬された光は、加工部２０ｅにより屈折または反射されることにより進行方向が変更され、全反射条件を満たさなくなり外部に出射される。一方、加工部２０ｅをドット型印刷加工によるドット部により形成した場合、光伝搬部２０ａにより伝搬された光は、加工部２０ｅにより反射または拡散されることにより進行方向が変更され、全反射条件を満たさなくなり外部に出射される。

　第１実施形態では、上記のように、導光部材群４０に、互いに異なる長さを有する複数の導光部材２０を設けることによって、導光部材２０の光入射部２０ｃを、バックライト装置１０の縁部（液晶表示パネル２の表示領域に対応する部分の外側）に配置しながら、導光部材２０の光出射部２０ｄを、バックライト装置１０の任意の位置（液晶表示パネル２の表示領域の任意の位置に対応する位置）に配置することができる。すなわち、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させるため（導光部材２０の光出射部２０ｄを、バックライト装置１０の任意の位置に配置するため）に、導光部材２０の光入射部２０ｃをバックライト装置１０の内側の部分（液晶表示パネル２の表示領域に対応する部分）に配置する必要がない。

　このように、導光部材２０の光入射部２０ｃをバックライト装置１０の縁部（液晶表示パネル２の表示領域に対応する部分の外側）に配置することができるので、光源３０を、バックライト装置１０の縁部（液晶表示パネル２の表示領域に対応する部分の外側）に配置することができる。このため、ユーザが光源３０を視認できないようにするために、バックライト装置１０の内側の部分に光源３０の上側を覆う部材を設ける必要がない。その結果、光出射部２０ｄを出射した光の利用効率が低下するのを抑制することができ、低消費電力化をより向上させることができる。また、バックライト装置１０の内側の部分に光源３０の上側を覆う部材を設ける必要がないので、部品点数が増加するのを抑制することができる。

　なお、バックライト装置１０の内側の部分に光源３０の上側を覆う部材を設けた場合、その部材の、導光部材２０の光出射部２０ｄ上に位置する部分に光を通過させるための開口部を設ける必要があり、かつ、開口部と導光部材２０の光出射部２０ｄとを位置合わせする必要がある。しかしながら、第１実施形態では、バックライト装置１０の内側の部分に光源３０の上側を覆う部材を設ける必要がないので、その部材と導光部材２０の光出射部２０ｄとを位置合わせする必要がない。これにより、バックライト装置１０の組立作業性が低下するのを抑制することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、導光部材群４０に、Ｂ方向に互いに異なる長さを有する複数の導光部材２０を設けることによって、導光部材２０の光出射部２０ｄを、バックライト装置１０の任意の位置（液晶表示パネル２の表示領域の任意の位置に対応する位置）に配置することができる。すなわち、導光部材２０の光出射部２０ｄを、バックライト装置１０の短手方向（Ｂ方向）に任意の数配置することができるとともに、バックライト装置１０の長手方向（Ａ方向）にも任意の数配置することができる。これにより、バックライト装置１０を短手方向（Ｂ方向）および長手方向（Ａ方向）の両方に任意の数に区分けして、区分けされた領域毎に照明光の強度を制御することができる。その結果、表示画像の高コントラスト化および低消費電力化を向上させることができる。また、言うまでもなく、液晶表示パネル２の走査に同期して照明光の強度を制御することにより、動画表示性能を向上させることもできる。

　また、第１実施形態では、上記のように、導光部材２０に、光伝搬部２０ａにより伝搬された光を外部に出射させる機能を有する平板状の光出射部２０ｄを設けることによって、光源３０からの光を、平板状の光出射部２０ｄから出射させることができる。すなわち、光源３０からの光を、導光部材２０（光出射部２０ｄ）から面状光として出射させることができる。これにより、照明光の均一性が低下するのを抑制することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、１つの導光部材群４０において、複数の光出射部２０ｄを、一直線状に配置することによって、複数の光出射部２０ｄを、バックライト装置１０内で均一に配置させやすくできる。これにより、照明光の均一性を、容易に向上させることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、１つの導光部材群４０において、複数の光出射部２０ｄを、液晶表示パネル２の短手方向（Ｂ方向）と平行に配置する。これにより、複数の光出射部２０ｄが液晶表示パネル２の短手方向（Ｂ方向）および長手方向（Ａ方向）に対して傾斜するように配置されることがない。このため、照明光が十分に均一に液晶表示パネル２に照射されない場合であっても、照明光が液晶表示パネル２の短手方向（Ｂ方向）および長手方向（Ａ方向）に対して傾斜して見えることがなく、ユーザの視認性が低下するのを抑制することができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、光出射部２０ｄに、光伝搬部２０ａにより伝搬された光の進行方向を外部出射に適した方向に変更させるための加工部２０ｅを設けることによって、光伝搬部２０ａにより伝搬された光を、光出射部２０ｄから容易に外部に出射させることができる。

　また、第１実施形態では、上記のように、複数の光出射部２０ｄを、Ａ方向およびＢ方向に、互いに同じ長さを有するように形成する。このように構成すれば、複数の光出射部２０ｄを、互いに同じ面積を有するように形成することができるので、照明光の均一性をより向上させることができる。

（第２実施形態）
　この第２実施形態では、図６～図９を参照して、上記第１実施形態と異なり、平板状部１２０ｂ（光出射部１２０ｄ）が、平面的に見て、平行四辺形状に形成されている場合について説明する。

　本発明の第２実施形態によるバックライト装置１１０では、図６に示すように、複数種類（例えば３種類）の導光部材１２０によって、導光部材群１４０が構成されている。また、導光部材１２０は、光源３０からの光を全反射させながら伝搬（導光）する機能を有する光伝搬部１２０ａと、光伝搬部１２０ａに接続された平板状部１２０ｂとを含んでいる。なお、バックライト装置１１０は、本発明の「照明装置」の一例であり、導光部材１２０は、本発明の「導光部」の一例である。

　光伝搬部１２０ａは、上記第１実施形態の光伝搬部２０ａと同様、例えば四角柱形状の棒状に形成されている。その一方、平板状部１２０ｂは、上記第１実施形態の平板状部２０ｂと異なり、平面的に見て、平行四辺形状に形成されている。

　ここで、第２実施形態では、平板状部１２０ｂの光伝搬部１２０ａ側の部分は、平面的に見て、導光部材１２０の臨界角（導光部材１２０と空気との界面の臨界角）以下の鋭角に形成されている。

　具体的に説明すると、導光部材１２０が、例えば、約１．４９の屈折率を有するアクリル系の樹脂により形成されている場合、図７に示すように、光源３０から出射し導光部材１２０に入射した光の屈折角の最大値（導光部材１２０の臨界角θ１）は、スネルの法則により、約４２度未満となる。

　このため、上記第１実施形態の導光部材２０を用いた場合、図８に示すように、光伝搬部２０ａから平板状部２０ｂに伝搬された光は、領域Ｓ１（図８のハッチング領域）に進入する。その一方、光伝搬部２０ａから平板状部２０ｂに伝搬された光は、領域Ｓ２（平板状部２０ｂのうち領域Ｓ１以外の領域）に行き届きにくい。なお、領域Ｓ１に進入した光の一部は、平板状部２０ｂの端面で反射して領域Ｓ２にも進入するが、領域Ｓ２に進入する光の量は、領域Ｓ１に進入する光の量に比べて少ない。このため、領域Ｓ２から出射する光の輝度は、領域Ｓ１から出射する光の輝度に比べて低くなる。

　そこで、第２実施形態では、図９に示すように、平板状部１２０ｂの光伝搬部１２０ａ側の部分を、平面的に見て、導光部材１２０の臨界角θ１以下の角（鋭角）θ２に形成している。これにより、光伝搬部１２０ａにより伝搬された光は、平板状部１２０ｂの全域（図９のハッチング領域）に行き届く。すなわち、平板状部１２０ｂには、光の行き届きにくい領域は形成されない。

　また、図６に示すように、平板状部１２０ｂの少なくとも一部には、光伝搬部１２０ａにより伝搬された光を外部に出射させる機能を有する光出射部１２０ｄが形成されている。なお、図６のハッチング領域は、光出射部１２０ｄを示している。

　また、第２実施形態では、光出射部１２０ｄは、平板状部１２０ｂと同様、平面的に見て、平行四辺形状に形成されている。また、光出射部１２０ｄの光伝搬部１２０ａ側の部分は、平板状部１２０ｂと同様、平面的に見て、導光部材１２０の臨界角（導光部材１２０と空気との界面の臨界角）θ１以下の角（鋭角）θ２に形成されている。

　なお、第２実施形態のその他の構造は、上記第１実施形態と同様である。

　第２実施形態では、上記のように、光出射部１２０ｄ（平板状部１２０ｂ）の光伝搬部１２０ａ側の部分を、平面的に見て、導光部材１２０の臨界角θ１以下の角（鋭角）θ２に形成することによって、光出射部１２０ｄに、光源３０からの光が行き届きにくい領域が形成されることがないので、照明光の均一性をより向上させることができる。

　また、第２実施形態では、上記のように、光出射部１２０ｄを、平面的に見て、平行四辺形に形成することによって、複数の光出射部１２０ｄを整列させやすくできるとともに、光出射部１２０ｄの面積を大きくすることができる。

　なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
　この第３実施形態では、図１０を参照して、上記第１および第２実施形態と異なり、複数の導光部２２０が一体的に形成されている場合について説明する。

　本発明の第３実施形態によるバックライト装置では、図１０に示すように、複数の導光部２２０が一体的に形成されている。

　具体的には、複数種類（例えば３種類）の導光部２２０と、隣接する導光部２２０同士を連結する複数の連結部２２１とによって、導光部群２４０が構成されている。

　導光部２２０は、光源３０からの光を全反射させながら伝搬（導光）する機能を有する光伝搬部２２０ａと、光伝搬部２２０ａに接続された平板状部２２０ｂとを含んでいる。

　連結部２２１は、Ｂ方向（光伝搬部２２０ａの延びる方向）に沿って所定の間隔を隔てて配置されている。

　また、導光部群２４０は、透光性を有する樹脂などにより形成されており、成型金型を用いた射出成型により、複数の導光部２２０および複数の連結部２２１が一体的に形成されている。

　なお、第３実施形態のその他の構造は、上記第１および第２実施形態と同様である。

　第３実施形態では、上記のように、複数の導光部２２０を、一体的に形成することによって、複数の導光部２２０が別々に形成されている場合に比べて、部品点数を削減することができる。また、複数の導光部２２０を一体的に形成することによって、複数の光源３０と複数の導光部２２０との位置合わせを容易に行うことができる。すなわち、バックライト装置の組立作業性を向上させることができる。

　また、第３実施形態では、上記のように、複数の連結部２２１を、Ｂ方向に互いに所定の間隔を隔てて配置する。隣接する導光部２２０同士を連結部２２１により連結する場合、連結部２２１を介して、隣接する導光部２２０同士の間で光が行き来する（漏れる）場合がある。このため、複数の連結部２２１を、Ｂ方向に互いに所定の間隔を隔てて配置することによって、隣接する導光部２２０同士の間で光が行き来する（漏れる）のを抑制することができる。これにより、表示画像のコントラストが低下するのを抑制することができる。

　第３実施形態のその他の効果は、上記第１および第２実施形態と同様である。

　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく請求の範囲によって示され、さらに請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

　例えば、上記実施形態では、表示パネルおよび表示装置を、それぞれ、液晶表示パネルおよび液晶表示装置に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、液晶表示パネルおよび液晶表示装置以外の表示パネルおよび表示装置に適用してもよい。

　また、上記実施形態では、１つの導光部群に、３種類の導光部を設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、１つの導光部群に、２種類または４種類以上の導光部を設けてもよい。

　また、上記実施形態では、光源を、白色光が得られるように構成した例について説明したが、本発明はこれに限らず、光源を、白色光以外の光が得られるように構成してもよい。

　また、上記実施形態では、光源が、１つまたは３つの発光素子を含む例について説明したが、本発明はこれに限らず、光源を、２つまたは４つ以上の発光素子を含むように構成してもよい。

　また、上記実施形態では、複数の導光部群を別々に設けた例について説明したが、本発明はこれに限らず、複数の導光部群を一体的に形成してもよい。この場合、数個の導光部群を一体的に形成してもよいし、バックライト装置に含まれる導光部群の全てを一体的に形成してもよい。

　また、上記実施形態では、導光部群を、Ｂ方向に沿って２つ配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、導光部群を、Ｂ方向に１つだけ配置してもよい。このように構成すれば、光源および実装基板を、バックライト装置のＢ方向の一方の縁部に設けることになるので、バックライト装置のＢ方向の長さを小さくすることができる。

　また、上記実施形態では、導光部群を、バックライト装置の長手方向（Ａ方向）に沿って複数（３つ以上）配置するとともに、バックライト装置の短手方向（Ｂ方向）に沿って２つ配置した例について説明したが、本発明はこれに限らず、導光部群を、バックライト装置の短手方向（Ｂ方向）に沿って複数（３つ以上）配置するとともに、バックライト装置の長手方向（Ａ方向）に沿って２つ配置してもよい。ただし、この場合、１つの導光部群に含まれる導光部材の数を多くする必要があるので、短手方向（Ｂ方向）に隣接する光出射部同士の距離が大きくなる（Ｂ方向の導光部群のピッチが大きくなる）。すなわち、仮想分割領域のＢ方向の長さが大きくなる。このため、上記実施形態のように、複数の導光部群を、バックライト装置の長手方向（Ａ方向）に沿って複数（３つ以上）配置するとともに、バックライト装置の短手方向（Ｂ方向）に沿って２つ配置する方が好ましい。

　また、上記実施形態では、複数の導光部群を、バックライト装置の中心に対して点対称に配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば図１１に示した本発明の第１変形例によるバックライト装置（照明装置）３１０のように、複数の導光部材群３４０（複数の導光部材３２０）を、Ｂ方向に線対称に配置してもよい。なお、図１１のハッチング領域は、光出射部を示している。

　また、上記実施形態では、１つの導光部群において、複数の光出射部を、Ａ方向に互いに同じ長さを有するように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示した本発明の第２変形例による導光部材群（導光部群）４４０のように、複数の導光部材（導光部）４２０の光出射部４２０ｄを、Ａ方向に互いに異なる長さを有するように形成してもよい。そして、複数の光出射部４２０ｄを、略一直線状に配置してもよい。なお、図１２のハッチング領域は、光出射部４２０ｄを示している。

　また、上記実施形態では、１つの導光部群において、複数の平板状部を、Ａ方向に互いに異なる長さを有するように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば図１３に示した本発明の第３変形例による導光部材群（導光部群）５４０のように、複数の導光部材（導光部）５２０の平板状部５２０ｂ（光出射部５２０ｄ）を、Ａ方向に互いに同じ長さを有するように形成してもよい。なお、図１３のハッチング領域は、光出射部５２０ｄを示している。

　また、例えば図１４に示した本発明の第４変形例による導光部材群（導光部群）６４０のように、導光部材（導光部）６２０の光出射部６２０ｄを、平板状部６２０ｂの縁部を除く領域に形成してもよい。なお、図１４のハッチング領域は、光出射部６２０ｄを示している。

　また、上記実施形態では、複数の光出射部を、互いに同じ形状で、かつ、同じ面積を有するように形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、液晶表示パネルの中央部に対応する位置（バックライト装置の中央部）に配置される光出射部を、液晶表示パネルの縁部に対応する位置（バックライト装置の縁部）に配置される光出射部に比べて、小さい面積を有するように形成してもよい。

　この場合、例えば図１５に示した本発明の第５変形例によるバックライト装置（照明装置）７１０のように、液晶表示パネル２のＢ方向の中央部に対応する位置（バックライト装置７１０のＢ方向の中央部）に配置される光出射部７３１（平板状部７２１）を、液晶表示パネル２のＢ方向の縁部（バックライト装置７１０のＢ方向の縁部）に配置される光出射部７３３（平板状部７２３）に比べて、面積が小さくなるように形成してもよい。また、Ｂ方向に沿って、液晶表示パネル２の中央部から縁部に向かって徐々に面積が大きくなるように、光出射部７３１（平板状部７２１）、光出射部７３２（平板状部７２２）および光出射部７３３（平板状部７２３）を形成してもよい。なお、図１５のハッチング領域は、光出射部（７３１、７３２および７３３）を示している。

　また、例えば図１６に示した本発明の第６変形例によるバックライト装置（照明装置）７１０ａのように、液晶表示パネル２のＡ方向の中央部に対応する位置（バックライト装置７１０ａのＡ方向の中央部）に配置される光出射部７５１（平板状部７４１）を、液晶表示パネル２のＡ方向の縁部（バックライト装置７１０ａのＡ方向の縁部）に配置される光出射部７５３（平板状部７４３）に比べて、面積が小さくなるように形成してもよい。また、Ａ方向に沿って、液晶表示パネル２の中央部から縁部に向かって徐々に面積が大きくなるように、光出射部７５１（平板状部７４１）、光出射部７５２（平板状部７４２）および光出射部７５３（平板状部７４３）を形成してもよい。なお、図１６のハッチング領域は、光出射部（７５１、７５２および７５３）を示している。

　図１５に示した本発明の第５変形例によるバックライト装置７１０や、図１６に示した本発明の第６変形例によるバックライト装置７１０ａのように、液晶表示パネル２の中央部に対応する位置に配置される光出射部を、液晶表示パネル２の縁部に対応する位置に配置される光出射部に比べて、小さい面積を有するように形成することによって、例えば各光源３０から出射する光の量が略同じであっても、液晶表示パネル２の中央部に対応する位置に配置される光出射部から出射する光の輝度を、液晶表示パネル２の縁部に対応する位置に配置される光出射部から出射する光の輝度よりも、大きくすることができる。これにより、液晶表示パネル２の中央部の輝度を効率よく高くすることができる。なお、液晶表示パネル２の中央部から縁部に向かって、徐々に輝度を低くすることにより、ユーザの視認性が低下するのを抑制することができる。

　また、図１５に示した本発明の第５変形例によるバックライト装置７１０と、図１６に示した本発明の第６変形例によるバックライト装置７１０ａとを組み合わせて、Ａ方向およびＢ方向の両方向に、液晶表示パネル２の中央部から縁部に向かって徐々に面積が大きくなるように、光出射部（平板状部）を形成してもよい。

　また、上記実施形態では、例えば図２および図６に示したように、Ｂ方向に隣接する導光部群に含まれる光出射部が、Ａ方向に少しだけずれて配置されている例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば図１７に示した本発明の第７変形例によるバックライト装置（照明装置）８１０のように、Ｂ方向に隣接する導光部群１４０に含まれる光出射部１２０ｄの全てを、Ａ方向にずれないように一直線状に配置してもよい。なお、図１７のハッチング領域は、光出射部１２０ｄを示している。

　また、上記第３実施形態では、１つの導光部群に含まれる複数の導光部を連結する連結部を、Ｂ方向に沿って所定の間隔を隔てて配置した例について示したが、本発明はこれに限らず、例えば、図１８に示した本発明の第８変形例による導光部群９４０のように形成してもよい。具体的には、導光部群９４０を、複数種類の導光部９２０と、隣接する導光部９２０同士を連結する、例えばＬ字形状の連結部９２１とにより構成してもよい。すなわち、隣接する導光部９２０同士を、上記第３実施形態よりも広い領域で、連結部９２１により連結してもよい。このように構成すれば、導光部群９４０の強度を高くすることができる。

　また、上記実施形態では、平板状部および光出射部を、平面的に見て、長方形状または平行四辺形状に形成した例について示したが、本発明はこれに限らず、平板状部および光出射部を、平面的に見て、長方形状および平行四辺形状以外の形状に形成してもよい。

　１　液晶表示装置（表示装置）
　２　液晶表示パネル（表示パネル）
　１０、１１０、３１０、７１０、７１０ａ、８１０　バックライト装置（照明装置）
　２０、１２０、３２０、４２０、５２０、６２０　導光部材（導光部）
　２０ａ、１２０ａ、２２０ａ　光伝搬部
　２０ｃ　光入射部
　２０ｄ、１２０ｄ、４２０ｄ、５２０ｄ、６２０ｄ、７３１、７３２、７３３、７５１、７５２、７５３　光出射部
　２０ｅ　加工部（光出射用加工部）
　３０　光源
　４０、１４０、３４０、４４０、５４０、６４０　導光部材群（導光部群）
　２２０、９２０　導光部
　２２１　連結部
　２４０、９４０　導光部群
　θ１　臨界角

Claims (13)

1. 　互いに異なる長さを有する複数の導光部を含む１つ以上の導光部群と、
   　前記複数の導光部の光入射部に対向配置される複数の光源とを備え、
   　前記導光部は、前記光入射部側に配置され、光を伝搬する機能を有する棒状の光伝搬部と、前記光伝搬部により伝搬された光を外部に出射させる機能を有する平板状の光出射部とを含むことを特徴とする照明装置。
2. 　１つの前記導光部群において、複数の前記光出射部は、略一直線状に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 　前記１つの導光部群において、前記複数の光出射部は、表示パネルの短手方向または長手方向と平行に配置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. 　１つの前記導光部群において、前記複数の導光部は、一体的に形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 　前記導光部群は、隣接する前記導光部同士を連結する複数の連結部を含み、
   　前記複数の連結部は、互いに所定の間隔を隔てて配置されていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
6. 　前記光出射部の前記光伝搬部側の部分は、平面的に見て、鋭角に形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 　前記光出射部は、平面的に見て、略平行四辺形に形成されていることを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
8. 　前記光出射部の前記光伝搬部側の部分は、平面的に見て、前記導光部の臨界角以下の鋭角に形成されていることを特徴とする請求項６または７に記載の照明装置。
9. 　前記光出射部は、前記光伝搬部により伝搬された光の進行方向を、外部出射に適した方向に変更させるための光出射用加工部を含むことを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 　前記複数の光出射部は、前記光伝搬部の延びる方向と交差する方向に、互いに同じ長さを有することを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 　前記１つの導光部群において、
    　前記複数の光伝搬部は、前記光伝搬部の延びる方向に、互いに異なる長さを有し、
    　前記複数の光出射部は、前記光伝搬部の延びる方向に、互いに同じ長さを有することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 　表示パネルの中央部に対応する位置に配置される前記光出射部は、前記表示パネルの縁部に対応する位置に配置される前記光出射部に比べて、小さい面積を有することを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 　請求項１～１２のいずれか１項に記載の照明装置と、
    　前記照明装置に照明される表示パネルとを備えることを特徴とする表示装置。

Images