WO2012086511A1 - 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 - Google Patents

照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012086511A1
WO2012086511A1 PCT/JP2011/079028 JP2011079028W WO2012086511A1 WO 2012086511 A1 WO2012086511 A1 WO 2012086511A1 JP 2011079028 W JP2011079028 W JP 2011079028W WO 2012086511 A1 WO2012086511 A1 WO 2012086511A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
guide plate
convex lens
light guide
lighting device
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/079028
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
信宏 笠井
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Publication of WO2012086511A1 publication Critical patent/WO2012086511A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • 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
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, a display device, and a television receiver.
  • the liquid crystal display device requires a backlight device as a separate illumination device because the liquid crystal panel used for this does not emit light.
  • a backlight device an edge light type backlight device in which a light incident surface is provided on a side surface of a light guide plate and a light source such as an LED is disposed on a side surface side of the light guide plate is known.
  • Patent Document 1 discloses an edge light type backlight device capable of achieving high brightness.
  • this backlight device light incident surfaces are provided on both side surfaces of the light guide plate which are parallel to each other, and light sources are arranged on both sides of the light guide plate so as to face each other with the light guide plate interposed therebetween. Then, by surrounding the light incident surface of the light guide plate with a reflecting member that reflects light, the incident efficiency of the light emitted from the light source to the light incident surface is increased and the luminance is increased.
  • a light incident surface may be provided on one side surface of the light guide plate, and a light source may be provided only on one side surface of the light guide plate.
  • a light source When the light source is disposed only on one side surface of the light guide plate in the backlight device of Patent Document 1, light incident on the light guide plate leaks out from the side surface opposite to the light incident surface to the outside of the light guide plate. There is a possibility that the utilization efficiency of the light incident on the inside is lowered.
  • the present invention has been created in view of the above problems.
  • the present invention provides a technique capable of improving the utilization efficiency of light incident on a light guide plate with a simple configuration in an edge light type illumination device in which a light source is arranged only in one direction around a side surface of the light guide plate. .
  • the technology disclosed in the present specification includes a light guide plate having a light incident surface on one side surface, a light source disposed to face the light incident surface of the light guide plate, a bottom plate, and one surface of the bottom plate.
  • a side plate that rises to the side is provided on a side of the light guide plate that is opposite to the light incident surface, and is provided on a side of the light guide plate that is open to the one surface side and that stores the light source.
  • a convex lens that protrudes toward the side plate.
  • the light emitted from the light source and entering the light guide plate is directed to the side surface opposite to the light entrance surface of the light guide plate, and is reflected by the convex lens and again into the light guide plate. Returned.
  • the light source is arranged only in one direction around the side surface of the light guide plate, it is possible to improve the utilization efficiency of the light incident on the light guide plate with a simple configuration. it can.
  • a plurality of convex lenses may be provided. According to this configuration, most of the light directed to the side surface opposite to the light incident surface of the light guide plate can be reflected by the plurality of convex lenses and returned back into the light guide plate. For this reason, the utilization efficiency of the light which entered the light guide plate can be further improved.
  • the plurality of convex lenses may be provided over the entire side surface of the light guide plate opposite to the light incident surface. According to this structure, the light which went to the side surface on the opposite side to the light-incidence surface of a light-guide plate can be reflected in a light-guide plate by the convex lens in the whole surface of the side surface. For this reason, the utilization efficiency of the light which entered the light guide plate can be further improved.
  • the plurality of convex lenses may be regularly arranged on the entire side surface of the light guide plate opposite to the light incident surface. According to this configuration, the light reflection mode by the convex lens can be made uniform over the entire side surface opposite to the light incident surface of the light guide plate. For this reason, the optical design at the time of manufacture of an illuminating device can be made easy.
  • Each of the plurality of convex lenses may be arranged in such a manner that line segments respectively connecting a center point of the convex lens and a center point of the adjacent convex lens form a lattice shape.
  • each of the plurality of convex lenses may be provided so that a line segment connecting the center point of the convex lens and the center point of the adjacent convex lens forms an equilateral triangle. According to this configuration, it is easy to design the arrangement of the convex lens when manufacturing the lighting device while making the light reflection mode by the convex lens uniform over the entire side surface opposite to the light incident surface of the light guide plate. Can do.
  • Each of the plurality of convex lenses may be in contact with at least one side of the adjacent convex lens. According to this configuration, many convex lenses can be provided on the side surface opposite to the light incident surface of the light guide plate. For this reason, the utilization efficiency of the light which entered the light guide plate can be further improved.
  • the convex lens may have a shape that projects in a tapered manner toward the side plate of the housing member. According to this configuration, the width of the cross section of the convex lens becomes smaller toward the front end side of the convex lens, so that light can be effectively reflected into the light guide plate by the convex lens.
  • the convex lens may have a quadrangular pyramid shape. According to this configuration, light can be effectively reflected by the four lens surfaces excluding the contact surface of the convex lens with the side surface of the light guide plate.
  • Each of the plurality of convex lenses having a quadrangular pyramid shape may be arranged without gaps on the side surface of the light guide plate opposite to the light incident surface. According to this structure, all the light which went to the side surface on the opposite side to the light-incidence surface of a light guide plate can be reflected in a light guide plate by a convex lens. For this reason, the utilization efficiency of the light which entered the light guide plate can be further improved.
  • the convex lens may have a triangular pyramid shape. According to this configuration, light can be effectively reflected by the three lens surfaces excluding the contact surface of the convex lens with the side surface of the light guide plate.
  • the convex lens may have a hexagonal pyramid shape. According to this configuration, light can be effectively reflected by the six lens surfaces excluding the contact surface of the convex lens with the side surface of the light guide plate.
  • the convex lens may have a shape protruding in a hemispherical shape toward the side plate of the housing member. According to this configuration, the width of the cross section of the convex lens becomes smaller toward the front end side of the convex lens, so that light can be effectively reflected into the light guide plate by the convex lens.
  • the convex lens having a hemispherical shape may be in contact with the adjacent convex lens on the outer periphery. According to this configuration, many convex lenses can be provided on the side surface opposite to the light incident surface of the light guide plate. For this reason, the utilization efficiency of the light which entered the light guide plate can be further improved.
  • the light source may be a white light emitting diode. According to this configuration, the life of the light source can be extended and the power consumption can be reduced.
  • the white light-emitting diode may include a first light-emitting chip that emits blue light and a first light-emitting layer that is provided around the first light-emitting chip and has a light emission peak in a yellow region.
  • the light emitting device may include a first light emitting chip that emits blue light, and a second light emitting layer that is provided around the first light emitting chip and has a light emission peak in each of the green region and the red region.
  • a first light-emitting chip that emits blue light, a third light-emitting layer that is provided around the first light-emitting chip and has a light emission peak in a green region, and a second light-emitting chip that emits red light And may be included.
  • a first light emitting chip that emits blue light, a second light emitting chip that emits red light, and a third light emitting chip that emits green light may be included.
  • the light emitting device may include a fourth light emitting chip that emits ultraviolet light and a fourth light emitting layer that is provided around the fourth light emitting chip and has a light emission peak in each of a blue region and a red region. Good. According to these configurations, the color tone is averaged as a whole, and illumination light having a substantially uniform color tone can be obtained.
  • the technology disclosed in this specification can also be expressed as a display device including a display panel that performs display using light from the above-described lighting device.
  • a display device in which the display panel is a liquid crystal panel using liquid crystal is also new and useful.
  • a television receiver provided with the above display device is also new and useful. According to the display device and the television set described above, the display area can be increased.
  • the invention's effect According to the technology disclosed in this specification, in a lighting device in which a light source is arranged only in one direction around a side surface of a light guide plate, the utilization efficiency of light incident on the light guide plate can be improved with a simple configuration. Technology can be provided.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a television receiver TV according to Embodiment 1.
  • FIG. An exploded perspective view of the liquid crystal display device 10 is shown.
  • a cross-sectional view of the liquid crystal display device 10 is shown.
  • a perspective view of the vicinity of the opposite side surface 20d of the light guide plate 20 is shown.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the vicinity of the opposite side surface 20d of the light guide plate 20 and shows a light reflection mode by the convex lens 34.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view in the vicinity of the opposite side surface 120d of the light guide plate 120 according to Modification 1 of Embodiment 1 and shows a light reflection mode by the convex lens 134.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view in the vicinity of an opposite side surface 220d of a light guide plate 220 according to a second modification of the first embodiment, and shows a diagram illustrating how light is reflected by the convex lens 234.
  • the perspective view of the opposite side surface 320d vicinity of the light-guide plate 320 which concerns on Embodiment 2 is shown.
  • the perspective view of the opposite side surface 420d vicinity of the light-guide plate 420 which concerns on Embodiment 3 is shown.
  • the perspective view of the opposite side surface 520d vicinity of the light-guide plate 520 which concerns on Embodiment 4 is shown.
  • the perspective view of the opposite side surface 620d vicinity of the light-guide plate 620 which concerns on the modification of Embodiment 4 is shown.
  • Embodiment 1 will be described with reference to the drawings.
  • a part of each drawing shows an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, and each axis direction is drawn in a common direction in each drawing.
  • the Y-axis direction coincides with the vertical direction
  • the X-axis direction coincides with the horizontal direction.
  • the vertical direction is used as a reference for upper and lower descriptions.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the television receiver TV according to the first embodiment.
  • the television receiver TV includes a liquid crystal display device 10, front and back cabinets Ca and Cb that are accommodated so as to sandwich the display device D, a power source P, a tuner T, and a stand S.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device 10.
  • the upper side shown in FIG. 2 is the front side, and the lower side is the back side.
  • the liquid crystal display device 10 has a horizontally long rectangular shape as a whole, and includes a liquid crystal panel 16 as a display panel and a backlight device 24 as an external light source, and these form a bezel having a frame shape. 12 and the like are integrally held.
  • the liquid crystal panel 16 has a configuration in which a pair of transparent (highly translucent) glass substrates are bonded together with a predetermined gap therebetween, and a liquid crystal layer (not shown) is sealed between the glass substrates. Is done.
  • One glass substrate is provided with a switching element (for example, TFT) connected to a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like.
  • the substrate is provided with a color filter and counter electrodes in which colored portions such as R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined arrangement, and an alignment film.
  • image data and various control signals necessary for displaying an image are supplied to a source wiring, a gate wiring, a counter electrode, and the like from a drive circuit board (not shown).
  • a polarizing plate (not shown) is disposed outside both glass substrates.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a cross section of the liquid crystal display device 10 cut along the vertical direction (Y-axis direction).
  • the backlight device 24 includes a frame 14, an optical member 18, and a chassis 22.
  • the frame 14 has a frame shape and supports the liquid crystal panel 16 along the inner edge.
  • the optical member 18 is placed on the front side of the light guide plate 20 (the light exit surface 20b side).
  • the chassis 22 has a substantially box shape opened to the front side (light emission side, liquid crystal panel 16 side).
  • a light emitting diode (LED) unit 32 In the chassis 22, a light emitting diode (LED) unit 32, a reflection sheet 26, and a light guide plate 20 are accommodated.
  • the LED unit 32 is disposed on one long side outer edge (side plate) 22b of the chassis 22 and emits light.
  • a longitudinal side surface (light incident surface) 20a of the light guide plate 20 is disposed at a position facing the LED unit 32, and guides light emitted from the LED unit 32 to the liquid crystal panel 16 side.
  • a plurality of long side side outer edges (side plates) 22c protruding toward the side of the chassis 22 are provided on the opposite side surface 20d opposite to the light incident surface 20a of the light guide plate 20, as shown in FIG. 3, a plurality of long side side outer edges (side plates) 22c protruding toward the side of the chassis 22 are provided.
  • a convex lens 34 is provided.
  • An optical member 18 is placed on the front side of the light guide plate 20.
  • the light guide plate 20 and the optical member 18 are disposed directly below the liquid crystal panel 16 and the LED unit 32 that is a light source is disposed on the side end of the light guide plate 20.
  • a so-called edge light system (side light system) is adopted.
  • the backlight device 24 realizes a configuration in which the LED unit 32 is arranged only in one direction around the side surface of the light guide plate 20.
  • the chassis 22 is made of a metal such as an aluminum material, for example, and has a bottom plate 22a having a rectangular shape in a plan view, side plates 22b and 22c rising from outer edges of both long sides of the bottom plate 22a, and both short sides of the bottom plate 22a. It consists of a side plate that rises from the outer edge.
  • a space facing the LED unit 32 and the side plate 22 c in the chassis 22 is a housing space for the light guide plate 20.
  • a power circuit board (not shown) for supplying power to the LED unit 32 is attached to the back side of the bottom plate 22a.
  • the optical member 18 is formed by laminating a diffusion sheet 18a, a lens sheet 18b, and a reflective polarizing plate 18c in order from the light guide plate 20 side.
  • the diffusion sheet 18a, the lens sheet 18b, and the reflective polarizing plate 18c have a function of converting light emitted from the LED unit 32 and passing through the light guide plate 20 into planar light.
  • a liquid crystal panel 16 is installed on the upper surface side of the reflective polarizing plate 18 d, and the optical member 18 is disposed between the light guide plate 20 and the liquid crystal panel 16.
  • the LED unit 32 has a configuration in which LED light sources 28 that emit white light are arranged in a row on a resin-made rectangular LED board 30.
  • the LED substrate 30 is fixed to one side plate 22b of the chassis 22 by screws or the like.
  • the LED light source 28 may emit white light by applying a phosphor having a light emission peak in a yellow region to a blue light emitting element.
  • the blue light emitting element may emit white light by applying a phosphor having emission peaks in the green and red regions.
  • a phosphor having a light emission peak in a green region may be applied to a blue light emitting element, and white light may be emitted by combining a red light emitting element.
  • the LED light source 28 may emit white light by combining a blue light emitting element, a green light emitting element, and a red light emitting element. Further, a combination of an ultraviolet light emitting element and a phosphor may be used. In particular, an ultraviolet light-emitting element may emit white light by applying a phosphor having emission peaks in blue, green, and red, respectively.
  • the reflection sheet 26 is made of synthetic resin, the surface thereof is white with excellent light reflectivity, and is placed on the front side of the bottom plate 22 a of the chassis 22.
  • the reflection sheet 26 has a reflection surface on the front side, and this reflection surface is in contact with the opposite surface 20c of the light guide plate 20, and light leaked from the LED units 32, 32 or the light guide plate 20 to the opposite surface 20c side. It can be reflected.
  • the light guide plate 20 is a rectangular plate-like member, is formed of a highly transparent (highly transparent) resin such as acrylic, is in contact with the reflective sheet 26 and is supported by the chassis 22. Yes. As shown in FIG. 2, the light guide plate 20 has a light output surface 20b, which is a main plate surface, facing the diffusion sheet 18a between the LED unit 32 and one side plate 22c of the chassis 22, and is opposite to the light output surface 20b. Is arranged in such a manner that its opposite surface 20c faces the reflection sheet 26 side.
  • the light generated from the LED unit 32 enters the light entrance surface 20 a of the light guide plate 20 and exits from the light exit surface 20 b facing the diffusion sheet 18 a,
  • the liquid crystal panel 16 is irradiated from the back side.
  • the light that has entered the light guide plate 20 so as to be substantially orthogonal to the light incident surface 20a of the light guide plate 20 is directed to the opposite side surface 20d of the light guide plate 20 and is opposite to the side surface.
  • the light is reflected by the convex lens 34 provided at 20d.
  • the light reflection mode of the convex lens 34 will be described in detail later.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the vicinity of the opposite side surface 20 d of the light guide plate 20.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view in the vicinity of the opposite side surface 20 d of the light guide plate 20, and shows a light reflection mode by the convex lens 34.
  • a plurality of convex lenses 34 are arranged over the entire surface of the opposite side surface 20d.
  • Each of the convex lenses 34 has a quadrangular pyramid shape having the same size, and is provided on the opposite side surface 20d so as to project toward the side plate 22d side (see FIG. 3) of the chassis 22 in a tapered manner. For this reason, as shown in FIG.
  • the width of the cross section of the convex lens 34 decreases from the contact surface 34 a between the convex lens 34 and the opposite side surface 20 d toward the tip 34 b of the convex lens 34.
  • the convex lenses 34 are arranged regularly at regular intervals along the Z-axis direction and the X-axis direction on the opposite side surface 20d.
  • the arrow A shown in FIG. 5 indicates light that enters the light guide plate 20 and travels toward the convex lens 34 so as to be substantially orthogonal to the light incident surface 20a of the light guide plate 20 among the light generated from the LED unit 32.
  • the arrow A shown in FIG. 5 indicates light that enters the light guide plate 20 and travels toward the convex lens 34 so as to be substantially orthogonal to the light incident surface 20a of the light guide plate 20 among the light generated from the LED unit 32.
  • the width of the cross section of the convex lens 34 is reduced toward the tip 34b of the convex lens 34, the light incident on the convex lens 34 is repeatedly reflected in the convex lens 34 and into the light guide plate 20. Reflected. That is, as shown in FIG.
  • the light directed toward the convex lens 34 along the path indicated by the arrow A enters the convex lens 34 from the opposite side surface 20d, hits the lens surface of the convex lens 34, and is reflected in the convex lens 34 (at this time).
  • the light path is indicated by arrow B).
  • the light reflected in the convex lens 34 strikes the lens surface of the convex lens 34 again, is reflected in the convex lens 34, enters the light guide plate 20 again, and travels toward the optical member 18 (light at this time). Is indicated by arrow C).
  • the light leaking from the opposite side surface 20d to the outside of the light guide plate 20 is returned into the light guide plate 20 by the convex lens 34 and reused.
  • the light emitted from the LED light source 28 and incident on the light guide plate 20 is incident on the opposite side surface 20d of the light guide plate 20 opposite to the light incident surface 20a.
  • the directed light is reflected by the convex lens 34 and returned again into the light guide plate 20.
  • the convex lens 34 may be formed on the opposite side surface 20d when the light guide plate 20 is manufactured. It can be avoided.
  • the backlight device 24 includes a plurality of convex lenses 34. For this reason, most of the light directed to the opposite side surface 20d opposite to the light incident surface 20a of the light guide plate 20 can be reflected by the plurality of convex lenses 34 and returned again into the light guide plate 20. The utilization efficiency of the incident light can be further improved.
  • the plurality of convex lenses 34 are provided over the entire surface of the opposite side surface 20d of the light guide plate 20 opposite to the light incident surface 20a. Therefore, the light directed to the opposite side surface 20d opposite to the light incident surface 20a of the light guide plate 20 can be reflected into the light guide plate 20 by the convex lens 34 over the entire opposite side surface 20d. The utilization efficiency of the light incident on the light can be further improved.
  • the plurality of convex lenses 34 are regularly arranged on the entire opposite side surface 20d of the light guide plate 20 opposite to the light incident surface 20a. For this reason, the light reflection mode by the convex lens 34 can be made uniform over the entire surface of the opposite side surface 20d opposite to the light incident surface 20a of the light guide plate 20, and the optical design when the backlight device 24 is manufactured. Can be made easy.
  • the convex lens 34 has a shape that projects in a tapered manner toward the side plate 22c side of the chassis 22. For this reason, the width of the cross section of the convex lens 34 becomes smaller from the contact surface 34a between the convex lens 34 and the opposite side surface 20d toward the tip 34b side of the convex lens 34, so that light is effectively transmitted into the light guide plate 20 by the convex lens 34. Can be reflected.
  • the convex lens 34 has a quadrangular pyramid shape. For this reason, light can be effectively reflected by the four lens surfaces excluding the contact surface 34a of the convex lens 34 with the opposite side surface 20d of the light guide plate 20.
  • the backlight device 24 since the backlight device 24 according to the present embodiment employs the LED light source 28 that emits white light as the light source, the life of the light source can be extended and the power consumption can be reduced. Furthermore, for example, by making white light emission by a light emitting chip that emits blue light and a light emitting layer provided around the light emitting chip and having a light emission peak in a yellow region, the color tone is averaged as a whole, Illumination light having a uniform color tone can be obtained.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view in the vicinity of the opposite side surface 120d of the light guide plate 120 according to the first modification, and illustrates a light reflection mode by the convex lens 134.
  • FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the first embodiment, and in FIG. 6, a portion obtained by adding the numeral 100 to the reference numeral in FIG. 4 is the same as the portion described in the first embodiment.
  • a plurality of convex lenses 134 are arranged in one lump with four convex lenses 134 over the entire surface of the opposite side surface 120d.
  • each convex lens 134 is in contact with the adjacent convex lens 134 at its two sides.
  • many convex lenses 134 can be provided on the opposite side surface 120d, and the utilization efficiency of the light incident on the light guide plate 120 can be further improved.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view in the vicinity of the opposite side surface 220d of the light guide plate 220 according to the second modification, and shows a diagram showing how light is reflected by the convex lens 234.
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the first embodiment, and in FIG. 6, a part obtained by adding the numeral 200 to the reference numeral in FIG. 4 is the same as the part described in the first embodiment.
  • the convex lenses 234 are provided so as to be arranged without a gap over the entire surface of the opposite side surface 120d.
  • each convex lens 234 is in contact with the adjacent convex lens 234 at each of its four sides.
  • many convex lenses 234 can be provided on the opposite side surface 220d, and the utilization efficiency of the light incident on the light guide plate 220 can be further improved.
  • FIG. 8 is a perspective view of the vicinity of the opposite side surface 320d of the light guide plate 320 according to the second embodiment.
  • the shape of the convex lens 334 is different from that of the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description of the structure, operation, and effect is omitted.
  • the part obtained by adding the numeral 300 to the reference sign in FIG. 4 is the same as the part described in the first embodiment.
  • each convex lens 334 has a triangular pyramid shape protruding toward the side plate side of the chassis (outside the light guide plate 320). Even when the convex lens 334 has such a shape, since the convex lens 334 projects in a tapered manner toward the side plate side of the chassis, light directed toward the opposite side surface 120d of the light guide plate 320 is projected to the convex lens 334. Thus, the light can be effectively reflected again into the light guide plate 320. For this reason, the utilization efficiency of the light incident on the light guide plate 320 can be improved. Further, light can be effectively reflected by the three lens surfaces excluding the contact surface of the convex lens 334 with the opposite side surface 320d of the light guide plate 320.
  • FIG. 9 is a perspective view of the vicinity of the opposite side surface 420d of the light guide plate 420 according to the third embodiment.
  • the shape of the convex lens 434 is different from that of the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description of the structure, operation, and effect is omitted.
  • the part obtained by adding the numeral 400 to the reference numeral in FIG. 4 is the same as the part described in the first embodiment.
  • each of the convex lenses 434 has a hexagonal pyramid shape protruding toward the side plate side of the chassis (outside the light guide plate 420). Even when the convex lens 434 has such a shape, since the convex lens 434 projects in a tapered manner toward the side plate side of the chassis, light directed toward the opposite side surface 420d of the light guide plate 420 is projected to the convex lens 434. Thus, the light can be effectively reflected again into the light guide plate 420. For this reason, the utilization efficiency of the light incident on the light guide plate 420 can be improved. Further, light can be effectively reflected by the six lens surfaces excluding the contact surface of the convex lens 434 with the opposite side surface 420d of the light guide plate 420.
  • FIG. 10 is a perspective view of the vicinity of the opposite side surface 520d of the light guide plate 520 according to the fourth embodiment.
  • the shape of the convex lens 534 is different from that of the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, description of the structure, operation, and effect is omitted.
  • FIG. 7 the part obtained by adding the numeral 500 to the reference numeral in FIG. 10 is the same as the part described in the first embodiment.
  • each of the convex lenses 534 has a hemispherical shape protruding toward the side plate of the chassis. Even in the case where the convex lens 534 has such a shape, the width of the cross section of the convex lens 534 becomes smaller toward the tip side of the convex lens 534, so that the light directed to the opposite side surface 520d of the light guide plate 520 is reduced. The convex lens 534 can effectively reflect the light again into the light guide plate 520. For this reason, the utilization efficiency of the light which entered into the light guide plate 520 can be improved.
  • the convex lenses 534 are provided regularly arranged on the opposite side surface 520d. Specifically, as shown in FIG. 10, each of the plurality of convex lenses 534 is arranged so that line segments S each connecting the center point of the convex lens 534 and the center point of the adjacent convex 534 lens form a lattice shape. is doing. Therefore, it is possible to easily design the arrangement of the convex lenses 534 at the time of manufacturing the backlight device, while making the light reflection mode by the convex lens 534 uniform over the entire surface of the opposite side surface 520d.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view in the vicinity of the opposite side surface 620d of the light guide plate 620 according to the modification, and shows a diagram showing how light is reflected by the convex lens 634.
  • FIG. 11 is a diagram corresponding to FIG. 10 of the fourth embodiment.
  • a part obtained by adding the numeral 100 to the reference numeral in FIG. 10 is the same as the part described in the first embodiment.
  • each of the plurality of convex lenses 634 is in contact with the adjacent convex lens 634 at the outer periphery. For this reason, many convex lenses 634 can be provided on the opposite side surface 620d, and the utilization efficiency of light entering the light guide plate 620 can be further improved.
  • each of the plurality of convex lenses 634 has an equilateral triangular line segment S connecting the center point of the convex lens 634 and the center point of the adjacent convex 634 lens. They are arranged to form a shape. For this reason, it is possible to easily design the arrangement of the convex lenses 634 when manufacturing the backlight device, while making the light reflection mode by the convex lens 634 uniform over the entire surface of the opposite side surface 620d.
  • the LED light source 28 is an example of a “light source”.
  • the chassis 22 is an example of the “accommodating member”.
  • the backlight device 24 is an example of an “illumination device”.
  • the liquid crystal display device 10 is an example of a “display device”.
  • the television receiver provided with a tuner is exemplified, but the present invention can also be applied to a display device not provided with a tuner.
  • TV TV receiver, Ca, Cb: cabinet, T: tuner, S: stand
  • 10 liquid crystal display
  • 14 frame
  • 16 liquid crystal panel
  • 18, 418 optical member
  • 20, 120, 220, 320, 420, 520, 620 light guide plate
  • 20a light incident surface
  • 20d, 120d, 220d, 320d, 420d, 520d, 620d opposite side surface
  • 24 backlight device
  • 26 reflection sheet
  • 28 LED light source
  • 30 LED substrate
  • 32 LED unit, 34, 134, 234, 334, 434, 534, 634: convex lens

Abstract

本発明に係るバックライト装置２４は、一方の側面に入光面２０ａを有する導光板２０と、導光板２０の入光面２０ａと対向して配されたＬＥＤ光源２８と、底板２２ａと、底板２２ａの表面側に立ち上がる側板２２ｂ、２２ｃと、を有し、表面側に開口すると共にＬＥＤ光源２８を収容するシャーシ２２と、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄに設けられ、シャーシ２２の側板２２ｃ側に向かって突出する凸レンズ３４とを備えている。反対側面２０ｄに向かった光は、凸レンズ３４によって反射されて導光板２０内に再び戻されるので、導光板２０内に入光した光の利用効率を向上することができる。

Description

照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
　本発明は、照明装置、表示装置及びテレビ受信装置に関する。
　近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型表示素子を適用した薄型表示装置に移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としている。このようなバックライト装置の一例として、導光板の側面に入光面が設けられ、導光板の側面側にＬＥＤ等の光源が配されたエッジライト型のバックライト装置が知られている。
　特許文献１に、高輝度化を図ることができるエッジライト型のバックライト装置が開示されている。このバックライト装置では、導光板の平行する両側面に入光面がそれぞれ設けられ、導光板の両側に導光板を挟んで対向するように光源が配されている。そして、導光板の入光面の周りを、光を反射する反射部材で囲むことで、光源から出射された光の入光面への入射効率を高め、高輝度化を図っている。
特開２０１０－７９１０５号公報
（発明が解決しようとする課題）
　部材コストの削減等の観点から、導光板の一方の側面に入光面を設け、導光板の一方の側面側にのみ光源を配することがある。特許文献１のバックライト装置において導光板の一方の側面側にのみ光源を配した場合、導光板内に入光した光が入光面とは反対側の側面から導光板外に漏れ、導光板内に入光した光の利用効率が低下する虞がある。
　本発明は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本発明は、光源が導光板の側面周りの一方向にのみ配されたエッジライト型の照明装置において、簡単な構成で、導光板内に入光した光の利用効率を向上できる技術を提供する。
（課題を解決するための手段）
　本明細書で開示される技術は、一方の側面に入光面を有する導光板と、該導光板の前記入光面と対向して配された光源と、底板と、該底板の一方の面側に立ち上がる側板と、を有し、前記一方の面側に開口すると共に前記光源を収容する収容部材と、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面に設けられ、前記収容部材の前記側板側に向かって突出する凸レンズと、を備える照明装置に関する。
　上記の照明装置によると、光源から出射されて導光板内に入光した光のうち導光板の入光面とは反対側の側面に向かった光は、凸レンズによって反射されて導光板内に再び戻される。このため、光源が導光板の側面周りの一方向にのみ配されたエッジライト型の照明装置を実現しながら、簡単な構成で、導光板内に入光した光の利用効率を向上させることができる。
　複数の前記凸レンズを備えてもよい。
　この構成によると、導光板の入光面とは反対側の側面に向かった光の多くを複数の凸レンズによって反射させ、導光板内に再び戻すことができる。このため、導光板内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　複数の前記凸レンズは、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面の全面に亘って設けられていてもよい。
　この構成によると、導光板の入光面とは反対側の側面に向かった光を、その側面の全面において凸レンズによって導光板内へと反射させることができる。このため、導光板内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　複数の前記凸レンズは、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面の全面に規則的に配列して設けられていてもよい。
　この構成によると、凸レンズによる光の反射態様を、導光板の入光面とは反対側の側面の全面において一律なものとすることができる。このため、照明装置の製造時における光学設計を容易なものとすることができる。
　複数の前記凸レンズの各々は、該凸レンズの中心点と隣り合う前記凸レンズの中心点とをそれぞれ結んだ線分が格子状を成すように配列して設けられていてもよい。又は、複数の前記凸レンズの各々は、該凸レンズの中心点と隣り合う前記凸レンズの中心点とをそれぞれ結んだ線分が正三角形状を成すように配列して設けられていてもよい。
　この構成によると、凸レンズによる光の反射態様を、導光板の入光面とは反対側の側面の全面において一律なものとしながら、照明装置の製造時に凸レンズの配置を設計し易いものとすることができる。
　複数の前記凸レンズの各々は、隣り合う前記凸レンズと少なくとも一辺以上が接してもよい。
　この構成によると、導光板の入光面とは反対側の側面に多くの凸レンズを設けることができる。このため、導光板内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　前記凸レンズは、前記収容部材の前記側板側に向かって先細り状に突出する形状を成してもよい。
　この構成によると、凸レンズの断面の幅が、凸レンズの先端側に向かうにつれて小さくなるので、凸レンズによって光を導光板内へ効果的に反射させることができる。
　前記凸レンズは、四角錐状を成してもよい。
　この構成によると、凸レンズにおける導光板の側面との当接面を除いた４つのレンズ面によって光を効果的に反射させることができる。
　四角錐状を成す複数の前記凸レンズの各々は、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面に隙間なく配列して設けられていてもよい。
　この構成によると、導光板の入光面とは反対側の側面に向かった全ての光を凸レンズによって導光板内へ反射させることができる。このため、導光板内に入光した光の利用効率をより一層向上させることができる。
　前記凸レンズは、三角錐状を成してもよい。
　この構成によると、凸レンズにおける導光板の側面との当接面を除いた３つのレンズ面によって光を効果的に反射させることができる。
　前記凸レンズは、六角錐状を成してもよい。
　この構成によると、凸レンズにおける導光板の側面との当接面を除いた６つのレンズ面によって光を効果的に反射させることができる。
　前記凸レンズは、前記収容部材の前記側板側に向かって半球状に突出する形状を成してもよい。
　この構成によると、凸レンズの断面の幅が、凸レンズの先端側に向かうにつれて小さくなるので、凸レンズによって光を導光板内へ効果的に反射させることができる。
　半球状を成す上記の前記凸レンズは、隣り合う前記凸レンズと外周において接してもよい。
　この構成によると、導光板の入光面とは反対側の側面に多くの凸レンズを設けることができる。このため、導光板内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　前記光源は、白色発光ダイオードであってもよい。
　この構成によると、光源の長寿命化及び低消費電力化を図ることができる。
　上記の白色発光ダイオードは、青色に発光する第１の発光チップと、該第１の発光チップの周囲に設けられ、黄色の領域に発光ピークを有する第１の発光体層とを含んでもよい。また、青色に発光する第１の発光チップと、該第１の発光チップの周囲に設けられ、緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する第２の発光体層とを含んでもよい。また、青色に発光する第１の発光チップと、該第１の発光チップの周囲に設けられ、緑色の領域に発光ピークを有する第３の発光体層と、赤色に発光する第２の発光チップとを含んでもよい。また、青色に発光する第１の発光チップと、赤色に発光する第２の発光チップと、緑色に発光する第３の発光チップとを含んでもよい。また、紫外光を発光する第４の発光チップと、該第４の発光チップの周囲に設けられ、青色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する第４の発光体層とを含んでもよい。これらの構成によると、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることができる。
　本明細書で開示される技術は、上記の照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置として表現することもできる。また、当該表示パネルを、液晶を用いた液晶パネルとする表示装置も、新規で有用である。また、上記の表示装置を備えるテレビ受信装置も、新規で有用である。上記の表示装置およびテレビによると、表示領域の大面積化を実現することが可能となる。
（発明の効果）
　本明細書で開示される技術によれば、光源が導光板の側面周りの一方向にのみ配された照明装置において、簡単な構成で、導光板内に入光した光の利用効率を向上できる技術を提供することができる。
実施形態１に係るテレビ受信装置ＴＶの分解斜視図を示す。 液晶表示装置１０の分解斜視図を示す。 液晶表示装置１０の断面図を示す。 導光板２０の反対側面２０ｄ近傍の斜視図を示す。 導光板２０の反対側面２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ３４による光の反射態様を表す図を示す。 実施形態１の変形例１に係る導光板１２０の反対側面１２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ１３４による光の反射態様を表す図を示す。 実施形態１の変形例２に係る導光板２２０の反対側面２２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ２３４による光の反射態様を表す図を示す。 実施形態２に係る導光板３２０の反対側面３２０ｄ近傍の斜視図を示す。 実施形態３に係る導光板４２０の反対側面４２０ｄ近傍の斜視図を示す。 実施形態４に係る導光板５２０の反対側面５２０ｄ近傍の斜視図を示す。 実施形態４の変形例に係る導光板６２０の反対側面６２０ｄ近傍の斜視図を示す。
　＜実施形態１＞
　図面を参照して実施形態１を説明する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で共通した方向となるように描かれている。このうちＹ軸方向は、鉛直方向と一致し、Ｘ軸方向は、水平方向と一致している。また、特に断りがない限りは、上下の記載については鉛直方向を基準とする。
　図１は、実施形態１に係るテレビ受信装置ＴＶの分解斜視図を示している。テレビ受信装置ＴＶは、液晶表示装置１０と、当該表示装置Ｄを挟むようにして収容する表裏両キャビネットＣａ、Ｃｂと、電源Ｐと、チューナーＴと、スタンドＳと、を備えている。
　図２は、液晶表示装置１０の分解斜視図を示している。ここで、図２に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。図２に示すように、液晶表示装置１０は、全体として横長の方形を成し、表示パネルである液晶パネル１６と、外部光源であるバックライト装置２４とを備え、これらが枠状を成すベゼル１２などにより一体的に保持されるようになっている。
　続いて、液晶パネル１６について説明する。液晶パネル１６は、透明な（高い透光性を有する）一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶層（図示しない）が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。このうち、ソース配線、ゲート配線および対向電極などには、図示しない駆動回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両ガラス基板の外側には偏光板（図示しない）が配されている。
　続いて、バックライト装置２４について説明する。図３は、液晶表示装置１０を鉛直方向（Ｙ軸方向）に沿って切断した断面の断面図を示している。図２及び図３に示すように、バックライト装置２４は、フレーム１４と、光学部材１８と、シャーシ２２とを備えている。フレーム１４は、枠状を成しており、内縁に沿って液晶パネル１６を支持している。光学部材１８は、導光板２０の表側（出光面２０ｂ側）に載置されている。シャーシ２２は、表側（光出射側、液晶パネル１６側）に開口した略箱型を成している。
　シャーシ２２内には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニット３２と、反射シート２６と、導光板２０とが収容されている。ＬＥＤユニット３２は、シャーシ２２の一方の長辺側外縁（側板）２２ｂに配されており、光を出射する。導光板２０の長手方向側面（入光面）２０ａはＬＥＤユニット３２と対向する位置に配されており、当該ＬＥＤユニット３２から出射される光を液晶パネル１６側へ導く。一方、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄには、図３に示すように、シャーシ２２のもう一方の長辺側外縁（側板）２２ｃ側に向かって突出する複数の凸レンズ３４が設けられている。そして、この導光板２０の表側には光学部材１８が載置されている。本実施形態に係るバックライト装置２４では、導光板２０および光学部材１８が液晶パネル１６の直下に配されていると共に光源であるＬＥＤユニット３２が導光板２０の側端部に配されてなる、いわゆるエッジライト方式（サイドライト方式）を採用している。なお、上述したように、バックライト装置２４では、ＬＥＤユニット３２が導光板２０の側面周りの一方向のみ配された構成が実現されている。
　シャーシ２２は、例えばアルミ系材料などの金属製とされ、平面視矩形状を成す底板２２ａと、底板２２ａの両長辺の各外縁から立ち上がる側板２２ｂ、２２ｃと、底板２２ａの両短辺の各外縁から立ち上がる側板とから構成されている。シャーシ２２内においてＬＥＤユニット３２及び側板２２ｃと対向する空間が、導光板２０用の収容空間となっている。なお、底板２２ａの裏側には、ＬＥＤユニット３２に電力を供給する電源回路基板（図示しない）等が取り付けられている。
　光学部材１８は、導光板２０側から順に、拡散シート１８ａ、レンズシート１８ｂ、反射型偏光板１８ｃが積層されたものである。拡散シート１８ａ、レンズシート１８ｂ、反射型偏光板１８ｃは、ＬＥＤユニット３２から出射され、導光板２０を通過した光を面状の光とする機能を有している。反射型偏光板１８ｄの上面側には液晶パネル１６が設置されており、光学部材１８は導光板２０と液晶パネル１６との間に配されている。
　ＬＥＤユニット３２は、樹脂製の矩形状を成すＬＥＤ基板３０に、白色発光するＬＥＤ光源２８が一列に並んだ構成となっている。ＬＥＤ基板３０は、シャーシ２２の一方の側板２２ｂに、ビス留め等により固定されている。なお、ＬＥＤ光源２８は、青色発光素子に、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、青色発光素子に、緑色と赤色の領域にそれぞれ発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、青色発光素子に、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布すると共に、赤色発光素子を組み合わせることにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、ＬＥＤ光源２８は、青色発光素子と、緑色発光素子と、赤色発光素子と、を組み合わせることにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、紫外光発光素子と、蛍光体と、を組み合わせたものであってもよい。特に、紫外光発光素子に、青色と緑色と赤色にそれぞれ発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしたものであってもよい。
　反射シート２６は、合成樹脂製とされ、その表面が光反射性に優れた白色とされており、シャーシ２２の底板２２ａの表側に載置されている。反射シート２６は、その表側に反射面を有し、この反射面が導光板２０の反対面２０ｃと当接しており、ＬＥＤユニット３２，３２又は導光板２０から反対面２０ｃ側へ漏れた光を反射させることが可能となっている。
　導光板２０は、矩形状の板状部材とされ、アクリル等の透光性の大きい（透明度の高い）樹脂により形成されており、反射シート２６と当接していると共に、シャーシ２２によって支持されている。導光板２０は、図２に示すように、ＬＥＤユニット３２とシャーシ２２の一方の側板２２ｃとの間に、主板面である出光面２０ｂを拡散シート１８ａ側に向け、出光面２０ｂとは反対側の反対面２０ｃを反射シート２６側に向ける形で配されている。このような導光板２０が配設されることにより、ＬＥＤユニット３２から生じた光は、導光板２０の入光面２０ａから入射して拡散シート１８ａと対向する出光面２０ｂから出射することで、液晶パネル１６をその背面側から照射する。なお、ＬＥＤユニット３２から生じた光のうち、導光板２０の入光面２０ａに対して略直交するように導光板２０内に入射した光は、導光板２０の反対側面２０ｄに向かい、反対側面２０ｄに設けられた凸レンズ３４によって反射されることとなる。なお、凸レンズ３４における光の反射態様については、後で詳しく説明する。
　続いて凸レンズ３４の構成について説明する。図４は、導光板２０の反対側面２０ｄ近傍の斜視図を示している。図５は、導光板２０の反対側面２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ３４による光の反射態様を表す図を示している。凸レンズ３４は、図４に示すように、反対側面２０ｄの全面に亘って複数配置されている。凸レンズ３４の各々は、等しい大きさの四角錐状を成しており、シャーシ２２の側板２２ｄ側（図３参照）に向かって先細り状に突出するように反対側面２０ｄに設けられている。このため、図５に示すように、凸レンズ３４の断面の幅は、凸レンズ３４と反対側面２０ｄとの当接面３４ａから凸レンズ３４の先端３４ｂ側に向かうにつれて小さくなっている。また、凸レンズ３４の各々は、図４に示すように、反対側面２０ｄにおいてＺ軸方向及びＸ軸方向に沿って等間隔で規則的に配列して設けられている。
　続いて凸レンズ３４における光の反射態様について説明する。ここで、図５に示す矢印Ａは、ＬＥＤユニット３２から生じた光のうち、導光板２０の入光面２０ａに対して略直交するように導光板２０内に入射して凸レンズ３４に向かう光の進路を表している。上述のように凸レンズ３４の断面の幅が凸レンズ３４の先端３４ｂ側に向かうにつれて小さくなる形状とされていると、凸レンズ３４内に入射した光は凸レンズ３４内で反射を繰り返して導光板２０内へ反射される。即ち、図５に示すように、矢印Ａに示す進路で凸レンズ３４に向かった光は、反対側面２０ｄから凸レンズ３４内に入射し、凸レンズ３４のレンズ面に当たって凸レンズ３４内で反射される（このときの光の進路を矢印Ｂで示す）。そして、凸レンズ３４内で反射された光は、再び凸レンズ３４のレンズ面に当たって凸レンズ３４内で反射され、導光板２０内に再度入光し、光学部材１８側へ向かうこととなる（このときの光の進路を矢印Ｃで示す）。このように、反対側面２０ｄから導光板２０外へ漏れた光は、凸レンズ３４によって導光板２０内へ戻され、再利用される。
　以上のように本実施形態に係るバックライト装置２４では、ＬＥＤ光源２８から出射されて導光板２０内に入光した光のうち導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄに向かった光が、凸レンズ３４によって反射されて導光板２０内に再び戻される。このため、ＬＥＤ光源２８が導光板２０の側面周りの一方向にのみ配されたエッジライト型のバックライト装置２４を実現しながら、簡単な構成で、導光板２０内に入光した光の利用効率を向上させることができる。
　また、従来技術として、導光板２０外に漏れた光を導光板２０内へ戻すために、入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄに反射シートを貼り付けた構成が知られている。しかしながら、この構成では、経時変化による反射シートの落下等の問題や部材点数の増加等の問題がある。本実施形態に係るバックライト装置２４によると、導光板２０の製造時に反対側面２０ｄに凸レンズ３４を形成すればよいので、反対側面２０ｄに反射シートを貼り付ける等しなくともよく、上記の問題を回避することができる。
　また、本実施形態に係るバックライト装置２４は、複数の凸レンズ３４を備えている。このため、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄに向かった光の多くを複数の凸レンズ３４によって反射させて導光板２０内に再び戻すことができ、導光板２０内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　また、本実施形態に係るバックライト装置２４では、複数の凸レンズ３４が、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄの全面に亘って設けられている。このため、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄに向かった光を、反対側面２０ｄの全面において凸レンズ３４によって導光板２０内へと反射させることができ、導光板内２０に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　また、本実施形態に係るバックライト装置２４では、複数の凸レンズ３４が、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄの全面に規則的に配列して設けられている。このため、凸レンズ３４による光の反射態様を、導光板２０の入光面２０ａとは反対側の反対側面２０ｄの全面において一律なものとすることができ、バックライト装置２４の製造時における光学設計を容易なものとすることができる。
　また、本実施形態２４に係るバックライト装置２４では、凸レンズ３４が、シャーシ２２の側板２２ｃ側に向かって先細り状に突出する形状を成している。このため、凸レンズ３４の断面の幅が、凸レンズ３４と反対側面２０ｄとの当接面３４ａから凸レンズ３４の先端３４ｂ側に向かうにつれて小さくなるので、凸レンズ３４によって光を導光板２０内へ効果的に反射させることができる。
　また、本実施形態２４に係るバックライト装置２４では、凸レンズ３４が、四角錐状を成している。このため、凸レンズ３４における導光板２０の反対側面２０ｄとの当接面３４ａを除いた４つのレンズ面によって光を効果的に反射させることができる。
　また、本実施形態に係るバックライト装置２４では、光源として白色発光するＬＥＤ光源２８を採用しているため、光源の長寿命化及び低消費電力化を図ることができる。さらに、例えば、青色に発光する発光チップと、この発光チップの周囲に設けられ、黄色の領域に発光ピークを有する発光体層とにより白色発光とすることで、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることができる。
　続いて実施形態１の変形例１について説明する。図６は、変形例１に係る導光板１２０の反対側面１２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ１３４による光の反射態様を表す図を示している。なお、図６は実施形態１の図４と対応する図であり、図６において、図４の参照符号に数字１００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。実施形態１の変形例１では、図６に示すように、凸レンズ１３４が、反対側面１２０ｄの全面に亘って、４つの凸レンズ１３４で1つの固まりとなって複数配されている。従って、各凸レンズ１３４は、その二辺が、隣り合う凸レンズ１３４とそれぞれ接している。このため、変形例１では、反対側面１２０ｄに多くの凸レンズ１３４を設けることができ、導光板１２０内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　続いて実施形態１の変形例２について説明する。図７は、変形例２に係る導光板２２０の反対側面２２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ２３４による光の反射態様を表す図を示している。なお、図７は実施形態１の図４と対応する図であり、図６において、図４の参照符号に数字２００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。実施形態１の変形例２では、図７に示すように、凸レンズ２３４が、反対側面１２０ｄの全面に亘って隙間なく配列して設けられている。従って、各凸レンズ２３４は、その４つの各辺が、隣り合う凸レンズ２３４とそれぞれ接している。このため、変形例２では、反対側面２２０ｄに多くの凸レンズ２３４を設けることができ、導光板２２０内に入光した光の利用効率をより一層向上させることができる。
　＜実施形態２＞
　図面を参照して実施形態２を説明する。図８は、実施形態２に係る導光板３２０の反対側面３２０ｄ近傍の斜視図を示している。実施形態２は、凸レンズ３３４の形状が実施形態１のものと異なっている。その他の構成については実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。なお、図８において、図４の参照符号に数字３００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。
　実施形態２に係るバックライト装置では、図８に示すように、凸レンズ３３４の各々が、シャーシの側板側（導光板３２０の外側）に向かって突出する三角錐状を成している。凸レンズ３３４がこのような形状を成している場合であっても、凸レンズ３３４がシャーシの側板側に向かって先細り状に突出しているので、導光板３２０の反対側面１２０ｄに向かった光を凸レンズ３３４によって再び導光板３２０内へ効果的に反射させることができる。このため、導光板３２０内に入光した光の利用効率を向上することができる。また、凸レンズ３３４における導光板３２０の反対側面３２０ｄとの当接面を除いた３つのレンズ面によって光を効果的に反射させることができる。
　＜実施形態３＞
　図面を参照して実施形態３を説明する。図９は、実施形態３に係る導光板４２０の反対側面４２０ｄ近傍の斜視図を示している。実施形態３は、凸レンズ４３４の形状が実施形態１のものと異なっている。その他の構成については実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。なお、図９において、図４の参照符号に数字４００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。
　実施形態３に係るバックライト装置では、図９に示すように、凸レンズ４３４の各々が、シャーシの側板側（導光板４２０の外側）に向かって突出する六角錐状を成している。凸レンズ４３４がこのような形状を成している場合であっても、凸レンズ４３４がシャーシの側板側に向かって先細り状に突出しているので、導光板４２０の反対側面４２０ｄに向かった光を凸レンズ４３４によって再び導光板４２０内へ効果的に反射させることができる。このため、導光板４２０内に入光した光の利用効率を向上することができる。また、凸レンズ４３４における導光板４２０の反対側面４２０ｄとの当接面を除いた６つのレンズ面によって光を効果的に反射させることができる。
　＜実施形態４＞
　図面を参照して実施形態４を説明する。図１０は、実施形態４に係る導光板５２０の反対側面５２０ｄ近傍の斜視図を示している。実施形態４は、凸レンズ５３４の形状が実施形態１のものと異なっている。その他の構成については実施形態１のものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。なお、図７において、図１０の参照符号に数字５００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。
　実施形態４に係るバックライト装置では、図１０に示すように、凸レンズ５３４の各々が、シャーシの側板側に向かって突出する半球状を成している。凸レンズ５３４がこのような形状を成している場合であっても、凸レンズ５３４の断面の幅が、凸レンズ５３４の先端側に向かうにつれて小さくなるので、導光板５２０の反対側面５２０ｄに向かった光を凸レンズ５３４によって再び導光板５２０内へ効果的に反射させることができる。このため、導光板５２０内に入光した光の利用効率を向上することができる。
　また、各凸レンズ５３４は、反対側面５２０ｄに規則的に配列して設けられている。具体的には、複数の凸レンズ５３４の各々は、図１０に示すように、凸レンズ５３４の中心点と隣り合う凸５３４レンズの中心点とをそれぞれ結んだ線分Ｓが格子状を成すように配列している。このため、凸レンズ５３４による光の反射態様を、反対側面５２０ｄの全面において一律なものとしながら、バックライト装置の製造時に凸レンズ５３４の配置を設計し易いものとすることができる。
　また、実施形態４の変形例として、凸レンズ６３４の配列を図１１に示すような構成とすることもできる。図１１は、変形例に係る導光板６２０の反対側面６２０ｄ近傍の断面図であって、凸レンズ６３４による光の反射態様を表す図を示している。なお、図１１は実施形態４の図１０と対応する図であり、図１１において、図１０の参照符号に数字１００を加えた部位は、実施形態１で説明した部位と同一である。実施形態４の変形例では、図１１に示すように、複数の凸レンズ６３４の各々が、隣り合う凸レンズ６３４と外周において接している。このため、反対側面６２０ｄに多くの凸レンズ６３４を設けることができ、導光板６２０内に入光した光の利用効率を一層向上させることができる。
　さらに、実施形態４の変形例では、図１１に示すように、複数の凸レンズ６３４の各々が、凸レンズ６３４の中心点と隣り合う凸６３４レンズの中心点とをそれぞれ結んだ線分Ｓが正三角形状を成すように配列している。このため、凸レンズ６３４による光の反射態様を、反対側面６２０ｄの全面において一律なものとしながら、バックライト装置の製造時に凸レンズ６３４の配置を設計し易いものとすることができる。
　各実施形態の構成と本発明の構成との対応関係を記載しておく。ＬＥＤ光源２８が「光源」の一例である。また、シャーシ２２が「収容部材」の一例である。また、バックライト装置２４が「照明装置」の一例である。また、液晶表示装置１０が「表示装置」の一例である。
　上記の各実施形態の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の各実施形態では、反対側面に複数の凸レンズが規則的な配列で設けられた構成を例示しているが、反対側面に複数の凸レンズが不規則な配列で設けられた構成を採用してもよい。
（２）上記の各実施形態以外にも、凸レンズの配置、形状等については、適宜に変更可能である。
（３）上記の各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
（４）上記の各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。
　以上、本発明の各実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
　また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
　ＴＶ：テレビ受信装置、Ｃａ、Ｃｂ：キャビネット、Ｔ：チューナー、Ｓ：スタンド、１０：液晶表示装置、１２：ベゼル、１４：フレーム、１６：液晶パネル、１８、４１８：光学部材、２０、１２０、２２０、３２０、４２０、５２０、６２０：導光板、２０ａ：入光面、２０ｄ、１２０ｄ、２２０ｄ、３２０ｄ、４２０ｄ、５２０ｄ、６２０ｄ：反対側面、２２：シャーシ、２４：バックライト装置、２６：反射シート、２８：ＬＥＤ光源、３０：ＬＥＤ基板、３２：ＬＥＤユニット、３４、１３４、２３４、３３４、４３４、５３４、６３４：凸レンズ

Claims (23)

  1. 　一方の側面に入光面を有する導光板と、
    　該導光板の前記入光面と対向して配された光源と、
    　底板と、該底板の一方の面側に立ち上がる側板と、を有し、前記一方の面側に開口すると共に前記光源を収容する収容部材と、
    　前記導光板の前記入光面とは反対側の側面に設けられ、前記収容部材の前記側板側に向かって突出する凸レンズと、を備えることを特徴とする照明装置。
  2. 　複数の前記凸レンズを備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　複数の前記凸レンズは、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面の全面に亘って設けら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. 　複数の前記凸レンズは、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面の全面に規則的に配列して設けられていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
  5. 　複数の前記凸レンズの各々は、該凸レンズの中心点と隣り合う前記凸レンズの中心点とをそれぞれ結んだ線分が格子状を成すように配列して設けら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. 　複数の前記凸レンズの各々は、該凸レンズの中心点と隣り合う前記凸レンズの中心点とをそれぞれ結んだ線分が正三角形状を成すように配列して設けられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
  7. 　複数の前記凸レンズの各々は、隣り合う前記凸レンズと少なくとも一辺以上が接することを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。
  8. 　前記凸レンズは、前記収容部材の前記側板側に向かって先細り状に突出する形状を成すことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
  9. 　前記凸レンズは、四角錐状を成すことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
  10. 　複数の前記凸レンズの各々は、前記導光板の前記入光面とは反対側の側面に隙間なく配列して設けられていることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
  11. 　前記凸レンズは、三角錐状を成すことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
  12. 　前記凸レンズは、六角錐状を成すことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
  13. 　前記凸レンズは、前記収容部材の前記側板側に向かって半球状に突出する形状を成すことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。
  14. 　前記凸レンズは、隣り合う前記凸レンズと外周において接することを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
  15. 　前記光源は、白色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の照明装置。
  16. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１の発光チップと、該第１の発光チップの周囲に設けられ、黄色の領域に発光ピークを有する第１の発光体層と、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
  17. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１の発光チップと、該第１の発光チップの周囲に設けられ、緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する第２の発光体層と、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
  18. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１の発光チップと、該第１の発光チップの周囲に設けられ、緑色の領域に発光ピークを有する第３の発光体層と、赤色に発光する第２の発光チップと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
  19. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１の発光チップと、赤色に発光する第２の発光チップと、緑色に発光する第３の発光チップと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
  20. 　前記白色発光ダイオードは、紫外光を発光する第４の発光チップと、該第４の発光チップの周囲に設けられ、青色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する第４の発光体層と、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の照明装置。
  21. 　請求項１から請求項２０のいずれか１項に記載の照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルを備えることを特徴とする表示装置。
  22. 　前記表示パネルが液晶を用いた液晶パネルであることを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
  23. 　請求項２１又は請求項２２に記載の表示装置を備えることを特徴とするテレビ受信装置。
PCT/JP2011/079028 2010-12-24 2011-12-15 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 WO2012086511A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010288390 2010-12-24
JP2010-288390 2010-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012086511A1 true WO2012086511A1 (ja) 2012-06-28

Family

ID=46313787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/079028 WO2012086511A1 (ja) 2010-12-24 2011-12-15 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2012086511A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014146354A1 (zh) * 2013-03-20 2014-09-25 京东方科技集团股份有限公司 背光源和显示装置
JP2021089822A (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05127157A (ja) * 1991-07-25 1993-05-25 Yoshimichi Hirashiro 平面照光装置
JPH0625802U (ja) * 1992-08-31 1994-04-08 株式会社コパル 面発光装置
JPH06324217A (ja) * 1993-04-19 1994-11-25 Brightview Technol Inc 多重反射射光システムを有し、マイクロプリズムを用いるバックライティング用アセンブリ
JP2001202043A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Zuigi Koden Kofun Yugenkoshi 面光源装置の導光板
WO2004055429A1 (ja) * 2002-12-18 2004-07-01 Sharp Kabushiki Kaisha 導光板およびそれを備えた照明装置、平面光源装置ならびに表示装置
WO2009145319A1 (ja) * 2008-05-29 2009-12-03 京セラ株式会社 光源装置および該光源装置を備える表示装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05127157A (ja) * 1991-07-25 1993-05-25 Yoshimichi Hirashiro 平面照光装置
JPH0625802U (ja) * 1992-08-31 1994-04-08 株式会社コパル 面発光装置
JPH06324217A (ja) * 1993-04-19 1994-11-25 Brightview Technol Inc 多重反射射光システムを有し、マイクロプリズムを用いるバックライティング用アセンブリ
JP2001202043A (ja) * 2000-01-19 2001-07-27 Zuigi Koden Kofun Yugenkoshi 面光源装置の導光板
WO2004055429A1 (ja) * 2002-12-18 2004-07-01 Sharp Kabushiki Kaisha 導光板およびそれを備えた照明装置、平面光源装置ならびに表示装置
WO2009145319A1 (ja) * 2008-05-29 2009-12-03 京セラ株式会社 光源装置および該光源装置を備える表示装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014146354A1 (zh) * 2013-03-20 2014-09-25 京东方科技集团股份有限公司 背光源和显示装置
JP2021089822A (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置
WO2021111749A1 (ja) * 2019-12-03 2021-06-10 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置
CN114556170A (zh) * 2019-12-03 2022-05-27 美蓓亚三美株式会社 面状照明装置
JP7250667B2 (ja) 2019-12-03 2023-04-03 ミネベアミツミ株式会社 面状照明装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9322980B2 (en) Illumination device, display device, and television receiving device
US9116275B2 (en) Illumination device, display device, and television receiving device
WO2012093595A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
US9016919B2 (en) Lighting device, display device and television receiver
JP5331243B2 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
JP5337882B2 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2012002074A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2011081014A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2011077866A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US20150192824A1 (en) Display device and television reception device
WO2014021303A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US20120314153A1 (en) Liquid crystal display device
WO2011067994A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2011092953A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
US20160124270A1 (en) Illumination device, display device, and tv receiver
JP2020004702A (ja) 照明装置および表示装置
WO2011077864A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2012111501A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2011158553A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2013011940A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP2013149559A (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2012086511A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2014196234A1 (ja) 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
WO2011114790A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
WO2012063698A1 (ja) 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11851397

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11851397

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP