WO2012153615A1 - 面状照明装置 - Google Patents

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WO2012153615A1
WO2012153615A1 PCT/JP2012/060574 JP2012060574W WO2012153615A1 WO 2012153615 A1 WO2012153615 A1 WO 2012153615A1 JP 2012060574 W JP2012060574 W JP 2012060574W WO 2012153615 A1 WO2012153615 A1 WO 2012153615A1
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WO
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light
guide sheet
light guide
light source
emitting surface
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PCT/JP2012/060574
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Inventor
岩崎 修
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富士フイルム株式会社
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    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means 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
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    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/0045Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide
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    • GPHYSICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/0091Positioning aspects of the light source relative to the light guide
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/0011Light 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
    • G02B6/0075Arrangements of multiple light guides
    • G02B6/0076Stacked arrangements of multiple light guides of the same or different cross-sectional area

Definitions

  • the present invention is a planar illumination device that illuminates an indoor or outdoor area having a light guide plate and a light source, or a backlight that illuminates a liquid crystal panel of a liquid crystal display device, or a surface that is used as a backlight of an advertising panel, advertising tower, signboard, or the like
  • the present invention relates to a lighting device.
  • the liquid crystal display device uses a planar illumination device (backlight unit) that irradiates light from the back side of the liquid crystal display panel to illuminate the liquid crystal display panel.
  • the backlight unit is configured by using components such as a light guide plate that diffuses light emitted from a light source for illumination and irradiates the liquid crystal display panel, a prism sheet that diffuses light emitted from the light guide plate, and a diffusion sheet. .
  • a backlight unit of a large-sized liquid crystal television is mainly used in a so-called direct type in which a light guide plate is disposed directly above a light source for illumination.
  • a plurality of cold-cathode tubes, which are light sources are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel, and a uniform light quantity distribution and necessary luminance are ensured with the inside as a white reflecting surface.
  • the direct type backlight unit needs a thickness of about 30 mm in the vertical direction with respect to the liquid crystal display panel, and it is difficult to make it thinner.
  • the light emitted from the light source for illumination and incident from the side surface (light incident surface) is guided in a predetermined direction, and is different from the surface on which the light is incident.
  • a sidelight type backlight unit that uses a light guide plate that emits light from the light exit surface.
  • a light guide plate a method for forming a pattern for emitting light on the surface (light emission surface) of the light guide plate or the opposite surface (back surface), etc. by printing, laser pattern, inkjet, etc., A method of kneading and dispersing scattering particles for scattering light inside the light guide plate has been proposed.
  • the light guide plate is stretched and warped by heat and moisture. Therefore, in the sidelight type backlight unit in which the light source is arranged on the side surface of the light guide plate, the position and distance between the light incident surface of the light guide plate and the light source changes due to expansion and contraction of the light guide plate, and the light use efficiency This causes a problem of lowering. Alternatively, the positional relationship between the light guide plate and the light source may change due to vibration or the like, and the light use efficiency may decrease. For this reason, various mechanisms have been proposed to keep the position of the light incident surface of the light guide plate and the light source constant.
  • Patent Document 1 includes a reflector (light source support member) that surrounds the light source and holds the light source, the light source support member has a substantially U-shaped cross section, and has a claw at the end, An illumination unit corresponding to the expansion and contraction of the light guide plate is described by fitting the claw portion into a recess formed in the light guide plate and keeping the positions of the light guide plate and the light source constant.
  • a point light source is pressed against a side end surface (light incident surface) of a light guide plate by a pressing means having an elastically deforming portion, thereby maintaining the coupling between the light guide plate and the light source.
  • a planar illumination device corresponding to the expansion and contraction of the light plate is described.
  • Patent Document 3 describes a planar illumination device that includes a fixing unit that fixes the light guide plate and the light source, and elastically supports the fixing unit with respect to the housing, so that the light guide plate can be expanded and contracted. Has been.
  • the light guide plate is flexible, that is, with flexibility, and the surface of the light guide plate is formed into various curved surfaces, so that it can be used not only as a liquid crystal display but also as electric decoration and general lighting. There is also a need for a planar lighting device that can be used.
  • a claw portion is provided on a light source support member that holds a light source, and this claw portion is fitted into a recess formed in the light guide plate to hold the position of the light guide plate and the light source constant.
  • the mechanism can cope with the expansion and contraction of the light guide plate in the direction perpendicular to the light incident surface, the mechanism restricts the expansion and contraction of the light guide plate in the longitudinal direction of the light incident surface. Warp in any direction.
  • Patent Document 2 in a mechanism that holds the coupling between the light guide plate and the light source by pressing the light source against the light incident surface of the light guide plate by the pressing means, if the light guide plate is made thin or flexible, the optical axis May come off and the light incident efficiency may decrease.
  • the mechanism having a fixing means for fixing the light guide plate and the light source and elastically supporting the fixing means with respect to the housing has a mechanical strength when the light guide plate is thinned. May be insufficient.
  • the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and cause the light guide plate to expand or contract due to heat or moisture absorption even in a planar lighting device that uses a large, thin, and flexible light guide plate. Even if the light guide plate is deformed due to vibration or the like, the distance and the positional relationship between the light incident surface of the light guide plate and the LED or the like serving as the light source can be properly maintained. This prevents the light utilization efficiency from being reduced due to the expansion and contraction, warpage, and vibration of the light guide plate, and guides the incident light to the back of the light guide plate, providing a uniform and sufficient amount of illumination. It is in providing the planar illuminating device which can implement
  • the present invention provides a rectangular light exit surface, at least one light entrance surface that is provided on the edge side of the light exit surface and receives light traveling in a direction parallel to the light exit surface.
  • a light guide sheet having a back surface opposite to the light output surface, and a light emitting surface longer than the effective cross section of the light incident surface in a direction orthogonal to the light output surface,
  • a light source unit having a light source arranged facing a light incident surface and inclined at a predetermined angle with respect to a direction orthogonal to the light output surface, and a light source support member that supports the light source, and in a direction perpendicular to the light output surface
  • a plurality of fixed spring members arranged in the longitudinal direction of the light incident surface of the light guide sheet, having elasticity and pressing and holding the light guide sheet and the light source unit in a direction perpendicular to the light exit surface of the light guide sheet
  • a planar lighting device is provided.
  • the fixed spring member is a substantially C shape, and the two opening end portions are clip members that are held by holding and pressing the light guide sheet and the light source unit, respectively.
  • the light source support member has a portion that overlaps with the light guide sheet in a direction perpendicular to the light output surface
  • the fixed spring member is substantially C-shaped, and one opening end portion is the light output surface from the light guide sheet side. The light source support member and the light guide sheet are moved in the direction perpendicular to the light emission surface by pressing the other opening end in the direction perpendicular to the light emission surface from the light source support member side.
  • a clip member that is held in an overlapped state is preferable.
  • the fixed spring member is fixed to the light source support member, the first fixed spring member that presses the light guide sheet from the light emitting surface side, and the second fixed spring member that is fixed to the light source support member and presses the light guide sheet from the back side. It is preferable to consist of a fixed spring member.
  • the light guide sheet has a plurality of locking holes formed in the longitudinal direction of the light incident surface in the vicinity of the light incident surface of the light output surface, and presses the light guide sheet of the fixed spring member. It is preferable to have a convex portion that engages with the locking hole at a portion to be engaged.
  • the light guide support member is fixed to the light source support member, extends so as to face two side surfaces that are adjacent to the light emitting surface and the light incident surface of the light guide sheet, and includes a convex engaging portion on the side surface side.
  • It has a side surface fixing member having elasticity in a direction perpendicular to the side surface of the light sheet, a notch portion is formed on each side surface of the light guide sheet, and the engaging portion of the side surface fixing member is a side surface of the light guide sheet. It is preferable to engage with the notch formed in the.
  • the light incident surface of the light guide sheet is preferably a plane orthogonal to the light emitting surface.
  • the light incident surface of the light guide sheet is preferably a plane parallel to the light emitting surface of the light source.
  • the inclination angle of the light emitting surface of the light source with respect to the direction orthogonal to the light emitting surface is preferably 15 to 90 degrees.
  • the light guide sheet preferably has a thickness of 2 mm or less in the direction perpendicular to the light emitting surface.
  • the reflective material arrange
  • the reflective material is a plurality of reflective films arranged in the direction in which the light incident surface extends, and is disposed by adhering to at least one light incident surface side end of the light exit surface and the back surface of the light guide sheet. It is preferable.
  • the reflective film is disposed so as to partially overlap the adjacent reflective film.
  • the light source is preferably composed of a plurality of point light sources arranged in the extending direction of the light incident surface. Moreover, it is preferable that the surface of the light guide sheet is covered with an optically transparent hard coat material.
  • the refractive index of the hard coat material is preferably 1.43 to 1.65.
  • the light guide sheet preferably has scattering particles kneaded and dispersed therein. Moreover, it is preferable that a light guide sheet has two or more layers with which the particle
  • the light incident surface is provided on two opposite sides of the light emitting surface, and the two light source units are arranged so as to face the two light incident surfaces, respectively. Alternatively, the light incident surface is preferably provided on one end side of the light emitting surface.
  • the light source has a light emitting surface longer than the length of the effective cross section of the light incident surface in the direction orthogonal to the light output surface, and is inclined at a predetermined angle with respect to the direction orthogonal to the light output surface, and A light source unit having a light source support member for supporting the light source, and having elasticity in a direction perpendicular to the light exit surface, and pressing the light guide sheet and the light source unit in a direction perpendicular to the light exit surface of the light guide sheet
  • the light incident surface of the light guide plate and the light source can be used even when a large, thin, and flexible light guide plate is used.
  • the distance and positional relationship between the light guide plate and the light guide plate can be kept from expanding and contracting due to heat and moisture absorption, and the light use efficiency can be prevented from being lowered due to deformation of the light guide plate due to vibration and the like. To achieve sufficient illumination It can be.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of the liquid crystal display device shown in FIG.
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line III-III of the planar illumination device shown in FIG. 2
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
  • (A) is a perspective view which shows schematic structure of the light source unit of the planar illuminating device shown to FIG.1 and FIG.2, (B) expands and shows one LED of the light source unit shown to (A). It is a schematic perspective view.
  • FIG. 4 is an enlarged schematic view showing a part of the backlight unit shown in FIG. 3. It is the schematic which expands and shows a part of other example of a backlight unit.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view showing a part of the backlight unit shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the backlight unit shown in FIG. 2.
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line DD in FIG. 11. It is sectional drawing which shows a part of other example of a backlight unit typically.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display device provided with a planar illumination device according to the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the liquid crystal display device shown in FIG. 3A is a view taken along the line III-III of the planar illumination device (hereinafter also referred to as “backlight unit”) shown in FIG. 2, and FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing a liquid crystal display device provided with a planar illumination device according to the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the liquid crystal display device shown in FIG. 3A is a view taken along the line III-III of the planar illumination device (hereinafter also referred to as “backlight unit”) shown in FIG. 2, and FIG.
  • backlight unit planar illumination device
  • the liquid crystal display device 10 includes a backlight unit 20, a liquid crystal display panel 12 disposed on the light emission surface side of the backlight unit 20, and a drive unit 14 that drives the liquid crystal display panel 12.
  • a part of the liquid crystal display panel 12 is not shown in order to show the configuration of the backlight unit.
  • illustration of the substrate portion 54 of the light source unit 28 is omitted.
  • the liquid crystal display panel 12 applies a partial electric field to liquid crystal molecules arranged in a specific direction in advance to change the arrangement of the molecules, and uses the change in the refractive index generated in the liquid crystal cell to make a liquid crystal display. Characters, figures, images, etc. are displayed on the surface of the display panel 12.
  • the drive unit 14 applies a voltage to the transparent electrode in the liquid crystal display panel 12, changes the direction of the liquid crystal molecules, and controls the transmittance of light transmitted through the liquid crystal display panel 12.
  • the backlight unit 20 is an illuminating device that irradiates light from the back surface of the liquid crystal display panel 12 to the entire surface of the liquid crystal display panel 12, and has a light emission surface 24a having substantially the same shape as the image display surface of the liquid crystal display panel 12.
  • the backlight unit 20 in the present embodiment includes two light source units 28, a light guide sheet 30, a plurality of clips 64, and side fixing.
  • the lighting device main body 24 having the member 66 and the optical member unit 32 and the housing 26 having the lower housing 42 and the upper housing 44 are included.
  • a power storage unit 49 that stores a plurality of power supplies for supplying power to the light source unit 28 is attached to the back side of the lower housing 42 of the housing 26.
  • each component which comprises the backlight unit 20 is demonstrated.
  • the illuminating device main body 24 scatters light emitted from the light source unit 28 that emits light, a light guide sheet 30 that emits light emitted from the light source unit 28 as planar light, and light emitted from the light guide sheet 30. It has the optical member unit 32 which makes it condensate light which is more uniform, and has high front brightness, and a plurality of clips 64 holding the light source unit 28 and the light guide sheet 30.
  • FIG. 4A is a schematic perspective view showing a schematic configuration of the light source unit 28 of the backlight unit 20 shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 4B is a light source unit 28 shown in FIG. 4A. It is a schematic perspective view which expands and shows only one LED chip.
  • the light source unit 28 includes a plurality of light emitting diode chips (hereinafter referred to as “LED chips”) 50 and a light source support portion 52.
  • LED chips light emitting diode chips
  • the LED chip 50 is a chip in which a fluorescent material is applied to the surface of a light emitting diode that emits blue light.
  • the LED chip 50 has a light emitting surface 58 having a predetermined area, and emits white light from the light emitting surface 58. That is, when the blue light emitted from the surface of the light emitting diode of the LED chip 50 passes through the fluorescent material, the fluorescent material fluoresces. Accordingly, white light is generated and emitted from the LED chip 50 by the blue light emitted from the light emitting diode and the light emitted by the fluorescent substance fluorescent.
  • the LED chip 50 is exemplified by a chip in which a YAG (yttrium / aluminum / garnet) fluorescent material is applied to the surface of a GaN-based light-emitting diode, InGaN-based light-emitting diode, or the like.
  • a YAG yttrium / aluminum / garnet
  • the light source support portion 52 is a member that holds the LED chip 50 so as to face the light incident surfaces (30c, 30d) of the light guide sheet 30, and includes a support portion 56 and a substrate portion 54.
  • the light source support 52 holds the LED chip 50 at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to the light emitting surface 30 a of the light guide sheet 30. This will be described in detail later.
  • the support part 56 has a trapezoidal cross section in the longitudinal direction, and one surface is inclined at a predetermined angle with respect to a direction perpendicular to the light emitting surface 30 a of the light guide sheet 30, so that the light incident surface ( 30c, 30d).
  • the support part 56 supports the plurality of LED chips 50 on the surface facing the light incident surface (30c, 30d) of the light guide sheet 30 in a state of being spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the plurality of LED chips 50 constituting the light source unit 28 are arranged in an array along the longitudinal direction of the first light incident surface 30c or the second light incident surface 30d of the light guide sheet 30 described later. It is fixed on the support part 56.
  • the support portion 56 is formed of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum, and also has a function as a heat sink that absorbs heat generated from the LED chip 50 and dissipates it to the outside.
  • the support 56 may be provided with fins that can increase the surface area and enhance the heat dissipation effect, or may be provided with a heat pipe that transfers heat to the heat dissipation member.
  • the substrate portion 54 is a plate-like member formed on the surface of the support portion 56 on the back surface 30 b side of the light guide sheet 30, and extends on the back surface 30 b side of the light guide sheet 30.
  • a plurality of clip insertion portions 54 a which are rectangular cutouts for inserting clips 64 described below, are formed in the end side of the substrate portion 54 on the support portion 56 side in the arrangement direction of the LED chips 50. Yes.
  • the clip insertion part 54 a is formed according to the arrangement of the clips 64.
  • the substrate portion 54 is formed by attaching a flexible plastic circuit (FPC) to a metal substrate having good thermal conductivity such as aluminum.
  • FPC flexible plastic circuit
  • substrate part 54 may be comprised only with FPC, it is preferable to affix FPC to a metal board
  • the first light incident surface 30 c side of the light guide sheet 30 is in the vertical direction
  • the second light incident surface 30 d side is in the vertical direction.
  • a round hole 52a is formed, and a long hole 52b is formed in the other corner portion in a direction in which the arrangement direction of the LED chips 50 is the major axis direction.
  • the fixing pins 70 and 72 are disposed on the housing 26.
  • the light source unit 28 and the clip 64 described later are used to connect the light source unit.
  • the light guide sheet 30 held integrally with 28 is suspended from the housing 26 and held. Note that the light source unit 28 on the lower side in the vertical direction (the second light incident surface 30d side) is not locked to the housing.
  • the round hole 52 a of the light source support 52 is engaged with the fixing pin 70, the elongated hole 52 b is engaged with the fixing pin 72, and the light source unit 28 and the clip 64 are integrally held with the light source unit 28.
  • the light guide sheet 30 expands and contracts due to heat or moisture absorption by suspending and holding the light sheet 30 with respect to the housing 26, the direction perpendicular to the light incident surface Therefore, the light guide sheet 30 can be prevented from warping in a direction perpendicular to the light emitting surface 30a. Further, even when the light source support 52 is expanded and contracted in the arrangement direction of the LED chips 50, the corners on the side of the long holes 52b can be moved in the arrangement direction of the LED chips 50. There is no regulation.
  • the LED chip 50 can make the light source unit 28 thinner, it is preferable that the LED chip 50 has a rectangular shape with a short side in the thickness direction of the light guide sheet 30, but the present invention is not limited to this, and the square shape LED chips having various shapes such as a circular shape, a polygonal shape, and an elliptical shape can be used.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view showing the shape of the light guide sheet.
  • the light guide sheet 30 is a sheet-like member having a thickness of 2 mm or less. As shown in FIGS. 2, 3, and 5, the light emitting surface 30 a having a rectangular shape and a long side of the light emitting surface 30 a are provided.
  • first light incident surface 30c and second light incident surface 30d Two light incident surfaces (first light incident surface 30c and second light incident surface 30d) formed on both end surfaces at a predetermined angle with respect to the light emitting surface 30a, and opposite sides of the light emitting surface 30a That is, it has a back surface 30b that is located on the back side of the light guide sheet 30 and is a plane, and two side surfaces 30e and 30f that are surfaces adjacent to the exit surface 30a and the two light incident surfaces (30c, 30d). ing. Further, in the vicinity of the light incident surfaces (30c, 30d) of the two side surfaces 30e and 30f, notches 30g having the same cross-sectional shape parallel to the light emitting surface 30a are formed. The convex portion of the side surface fixing member 66 engages with the notch 30g. This will be described in detail later.
  • the two light source units 28 described above are disposed to face the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d of the light guide sheet 30, respectively.
  • FIG. 6 the schematic which expands and shows a part of light guide sheet 30 and the light source unit 28 is shown.
  • the light incident surfaces (30c, 30d) of the light guide sheet 30 are surfaces S (hereinafter referred to as “reference surfaces”) that are perpendicular to the light emitting surface and parallel to the long side of the light incident surface. In contrast, it is inclined at a predetermined angle ⁇ 1 toward the center of the light guide sheet 30.
  • the support portion 56 of the light source unit 28 is arranged so that the light emitting surface 58 of the LED chip 50 is parallel to the light incident surfaces (30c, 30d), that is, the LED chip 50 (light emitting surface 58) is the reference surface S. respect, are inclined at a predetermined angle theta 1.
  • the predetermined angle ⁇ 1 satisfies a> d 1 when the length of the effective cross section of the light incident surface of the light guide sheet 30 is d 1 and the length of the light emitting surface 58 in the inclined direction is a.
  • the length d 1 of the effective cross section of the light incident surface is the distance from the light emitting surface 30a to the back surface 30b in the direction perpendicular to the light emitting surface 30a at the end of the light incident surface.
  • the thickness of the light guide sheet 30 is the length d 1 of the effective cross section of the light incident surface.
  • the LED unit 50 (light emitting surface 58) to be inclined, the light emitted from the light source (LED unit 50) having a large light emitting surface can be efficiently incident on the light guide sheet, and light is emitted.
  • the amount of light emitted from the light source can be increased. That is, high-intensity light can be emitted from the light emission surface of the light guide sheet by efficiently allowing light emitted from the light source having a large light emitting surface to enter the light guide plate.
  • the amount of light emitted from the light source by tilting the light source The amount of light incident on the light guide sheet from the light incident surface can be increased, and high-luminance light can be emitted from the light exit surface.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the light emitting surface 58 with respect to the reference surface S is preferably 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 90 °, and more preferably 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 75 °.
  • the light emitting surface 58 is parallel to the light emitting surface 30a, and light is emitted from the light emitting surface 58 in the same direction as the light emitted from the light emitting surface 30a of the light guide sheet 30. Is done.
  • the inclination angle ⁇ 1 of the light emitting surface 58 By setting the inclination angle ⁇ 1 of the light emitting surface 58 to 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 90 °, the light utilization efficiency can be further increased, and the light emitted from the light emitting surface can be made uniform.
  • 15 ° ⁇ ⁇ ⁇ 75 ° the light use efficiency can be made higher and more uniform.
  • the light incident surface (30c, 30d) of the inclined direction of the length and d 2 it is preferable to satisfy the d 2 ⁇ a.
  • the inclination direction of the light incident surface a length d 2 and more length a of the light emitting surface 58, the light emitted from the light emitting surface, it is possible to more reliably incident to the light guide sheet 30.
  • the light emitting surface 58 is disposed to be inclined toward the light emitting surface 30a.
  • the present invention is not limited to this, and the light emitting surface 58 may be disposed toward the back surface 30b.
  • the light incident surfaces (30c, 30d) are inclined with respect to the reference surface S and parallel to the light emitting surface 58.
  • the present invention is not limited to this, and the light guide surface shown in FIG.
  • the light incident surface 100c may be formed parallel to the reference surface S, and only the light emitting surface 58 may be inclined.
  • the height of the light emitting surface 58 in the direction perpendicular to the light emitting surface 30a is preferably equal to or less than the length of the light incident surface 100c.
  • the light guide sheet 30 is formed by kneading and dispersing scattering particles for scattering light in a transparent resin.
  • the transparent resin material used for the light guide sheet 30 include PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, or COP (cycloolefin).
  • an optically transparent resin such as a polymer.
  • silicone particles such as Tospearl (trademark), silica particles, zirconia particles, dielectric polymer particles, and the like can be used.
  • the light guide sheet 30 is formed in a two-layer structure divided into a first layer 60 on the light emitting surface 30a side and a second layer 62 on the back surface 30b side.
  • the first layer 60 includes a light emitting surface 30a, a first light incident surface 30c, a second light incident surface 30d, and a boundary surface z.
  • the second layer 62 is a layer adjacent to the back surface 30b side of the first layer, and is a cross-sectional region surrounded by the boundary surface z and the back surface 30b.
  • the light guide sheet 30 is divided into a first layer 60 and a second layer 62 at the boundary surface z, but the first layer 60 and the second layer 62 are the same transparent resin except that the particle concentration is different.
  • the same scattering particles are dispersed to each other and are integrated in structure. That is, when the light guide sheet 30 is divided on the basis of the boundary surface z, the particle concentration in each region is different, but the boundary surface z is a virtual line, and the first layer 60 and the second layer 62 is integrated.
  • the particle concentration of the scattering particles in the first layer 60 is Npo and the particle concentration of the scattering particles in the second layer 62 is Npr
  • the relationship between Npo and Npr is Npo ⁇ Npr. That is, in the light guide sheet 30, the particle concentration of the scattering particles is higher in the second layer on the back surface 30b side than in the first layer on the light emitting surface 30a side.
  • the boundary surface z between the first layer 60 and the second layer 62 is a position corresponding to the bisector ⁇ (that is, the center of the light emitting surface) when viewed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface. 2), the second layer 62 is thickest, and the second layer 62 becomes thinner from the position corresponding to the bisector ⁇ toward the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d. It continuously changes, and further, in the vicinity of the first light incident surface 30c and the second light incident surface 30d, the thickness is once increased and then continuously changed so as to be reduced again.
  • the boundary surface z includes a convex curve toward the light exit surface 30a at the center of the light guide sheet 30, a concave curve smoothly connected to the convex curve, and the concave curve. And a concave curve connected to the end on the back surface 30b side of the light incident surfaces 30c and 30d.
  • the thickness of the second layer 62 is zero on the light incident surfaces 30c and 30d.
  • the thickness of the second layer having a higher particle concentration of scattering particles than that of the first layer 60 is set to the first maximum value once thickened in the vicinity of the light incident surface, and the first thickest value thickest in the center portion of the light guide sheet.
  • the concentration of the composite particles of the scattering particles is changed to the first maximum value in the vicinity of each of the first and second light incident surfaces (30c and 30d), and the light guide sheet.
  • the central portion is changed to have a second maximum value that is larger than the first maximum value.
  • the composite particle concentration is the amount of scattered particles added (synthesized) in a direction substantially perpendicular to the light exit surface at a certain position away from the light entrance surface toward the other entrance surface.
  • concentration of scattering particles when the light guide sheet is regarded as a flat plate having a thickness of the light incident surface. That is, at a certain position away from the light incident surface, when the light guide sheet is regarded as a flat type light guide sheet having a thickness of the light incident surface and one concentration, the light is added in a direction substantially perpendicular to the light emitting surface. It is the quantity per unit volume of the scattering particles or the weight percentage with respect to the base material.
  • a monomer resin in which scattering particles are dispersed on a produced base film by producing a base film containing scattering particles as a first layer by an extrusion molding method or the like. After applying the liquid (transparent resin liquid), the monomer resin liquid is cured by irradiating with ultraviolet rays or visible light to produce a second layer having a desired particle concentration.
  • the monomer resin liquid is cured by irradiating with ultraviolet rays or visible light to produce a second layer having a desired particle concentration.
  • there is a three-layer extrusion molding method there is a three-layer extrusion molding method.
  • the position of the first maximum value of the thickness (synthetic particle concentration) of the second layer 62 is arranged at the position of the boundary of the opening 44a of the upper casing 44 described later (FIG. 1). Since the region from the light incident surfaces 30c and 30d to the first maximum value is arranged outside the opening 44a of the upper housing 44, that is, in the frame portion forming the opening 44a, as the backlight unit 20 It does not contribute to light emission. That is, the region from the light incident surfaces 30c and 30d to the first maximum value is a so-called mixing zone M for diffusing the light incident from the light incident surface. Further, the area in the center of the light guide sheet from the mixing zone M, that is, the area corresponding to the opening 44a of the upper casing 44 is an effective screen area E, which is an area contributing to light emission as the backlight unit 20. is there.
  • Light incident from the surfaces 30c and 30d can be delivered to a position farther from the light incident surfaces 30c and 30d, and the luminance distribution of the emitted light can be set to a medium-high luminance distribution.
  • the first maximum value of the synthetic particle concentration in the vicinity of the light incident surfaces 30c and 30d, the light incident from the light incident surfaces 30c and 30d is sufficiently diffused in the vicinity of the light incident surface, and the light incident surface It is possible to prevent the bright line (dark line, unevenness) caused by the arrangement interval of the light sources from being visually recognized in the outgoing light emitted from the vicinity. Further, by setting the region on the light incident surfaces 30c, 30d side of the position where the synthetic particle concentration becomes the first maximum value to the synthetic particle concentration lower than the first maximum value, the incident light is emitted from the light incident surface.
  • the luminance distribution (scattering particle concentration distribution) can be arbitrarily set, and the efficiency can be improved to the maximum. Further, since the particle concentration of the layer on the light exit surface side is lowered, the amount of scattered particles as a whole can be reduced, leading to cost reduction.
  • the light guide sheet can be made flexible, that is, a flexible light guide sheet can be obtained. It becomes possible to deform into a shape, and the surface of the light guide sheet can be formed into various curved surfaces.
  • the light guide sheet flexible, for example, when a planar illumination device using the light guide sheet is used as illumination (illumination) or illumination, it can be attached to a wall having a curvature, The planar lighting device can be used for more types of lighting, lighting, etc. in a wider usage range.
  • casing is formed corresponding to the curved surface, and accommodates and supports the light guide sheet formed in the curved surface.
  • light emitted from the light source unit 28 and incident from the first light incident surface 30 c and the second light incident surface 30 d is a scatterer (scattered particles) included in the light guide sheet 30.
  • the light passes through the light guide sheet 30 and is reflected directly or after being reflected by the back surface 30b, and then is emitted from the light exit surface 30a. At this time, some light may leak from the back surface 30 b, but the leaked light is reflected by the reflective film 34 disposed on the back surface 30 b side of the light guide sheet 30 and enters the light guide sheet 30 again.
  • the reflection film 34 will be described in detail later.
  • the position of the first maximum value of the synthetic particle concentration is arranged at the position of the boundary of the opening 44a of the upper housing 44.
  • the present invention is not limited to this, and the first value of the synthetic particle concentration.
  • the position of the one maximum value is in the vicinity of the boundary of the opening 44a of the upper casing 44, it may be arranged at the position inside the opening 44a, or the frame of the surface having the opening 44a of the upper casing 44 You may arrange
  • the concave and convex curved surfaces forming the boundary surface z may be a curve represented by a part of a circle or an ellipse in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the light incident surface, or a quadratic curve.
  • a curve represented by a polynomial may be used, or a curve obtained by combining these may be used.
  • the relationship between the particle concentration Npo of the scattering particles of the first layer 60 and the particle concentration Npr of the scattering particles of the second layer 62 is 0 wt% ⁇ Npo ⁇ 0.15 wt% and Npo ⁇ Npr ⁇ 0.8 wt. % Is preferably satisfied.
  • the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide sheet 30 satisfy the above relationship, the light guide sheet 30 guides the incident light without scattering much in the first layer 60 having a low particle concentration. Light can be guided to the back (center) of the sheet 30, and as it approaches the center of the light guide sheet, light is scattered by the second layer having a high particle concentration to increase the amount of light emitted from the light exit surface 30a. be able to. That is, it is possible to make the illuminance distribution medium to high at a suitable ratio while further improving the light utilization efficiency.
  • the particle concentration [wt%] is the ratio of the weight of the scattering particles to the weight of the base material.
  • Npo 0 wt% and 0.01 wt% ⁇ Npr ⁇ 0.8 wt%.
  • the light emitted from the light exit surface 30a may be increased as the light guide sheet approaches the center of the light guide sheet. Even if the first layer 60 and the second layer 62 of the light guide sheet 30 satisfy the above relationship, the illuminance distribution can be made to be medium-high at a suitable ratio while further improving the light utilization efficiency.
  • the light guide sheet 30 is a light guide sheet composed of two layers having different particle concentrations.
  • the light guide sheet 30 may be a single layer or a multilayer of three or more layers.
  • the shape of the boundary surface z between the first layer 60 and the second layer 62 is a shape having the first maximum value and the second maximum value, the present invention is not limited to this, and the light exit surface Any shape may be used as long as light can be suitably emitted, such as a convex shape.
  • a film-shaped light guide sheet having a thickness of 2 mm or less was used.
  • the thickness of the light guide sheet is not particularly limited, and may be a light guide sheet having a thickness of several millimeters.
  • the back surface of the light guide sheet 30 is a plane parallel to the light exit surface 30a.
  • the present invention is not limited to this, and is an inclined surface that is inclined in a direction in which the thickness of the light guide plate increases as the distance from the light incident surface increases. Alternatively, it may be an inclined surface that is inclined in a direction in which the thickness of the light guide plate decreases as the distance from the light incident surface increases.
  • the light emitting surface 30a is a flat surface, but the present invention is not limited to this, and the light emitting surface may be a concave surface.
  • the light exit surface concave, it is possible to prevent the light guide sheet from warping toward the light exit surface when the light guide sheet expands or contracts due to heat or moisture. Can be prevented from touching.
  • the light guide sheet 30 in which scattering particles are kneaded and dispersed is used.
  • the present invention is not limited to this, and a light guide surface having a pattern formed by printing or the like on the light emitting surface or the back surface is used.
  • Various light guide plates such as a light plate can be used.
  • the surface of the light guide sheet 30 is preferably provided with a hard coat.
  • a hard coat By applying a hard coat to the surface of the light guide sheet 30, even when the light guide sheet 30 is held by the clip 64, it is possible to prevent the surface of the light guide sheet 30 from being damaged.
  • the surface of the film-like light guide sheet having a thickness of 2 mm or less is hard-coated.
  • the refractive index of the hard coat material is preferably 1.43 to 1.65, and more preferably the same as the refractive index of the light guide sheet 30. By setting the refractive index of the hard coat material within this range, it is possible to prevent light from being scattered when light enters the light guide sheet 30.
  • the thickness of the hard coat is preferably several ⁇ m to several tens of ⁇ m.
  • the optical path in the hard coat material is sufficiently small compared to the length of light guided from the incident to the output (total optical path length), so the influence of light absorption by the hard coat material is minimized. It is possible to prevent color unevenness from occurring in the emitted light.
  • a hard-coat material it is more preferable that there is little absorption of light.
  • a plasticizer in said transparent resin By producing the light guide sheet with a material in which a transparent material and a plasticizer are mixed, the light guide sheet can be made more flexible, and the light guide sheet can be further easily deformed into various shapes. It can be used for many applications.
  • phthalate ester specifically, dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), di-2-ethylhexyl phthalate (DOP (DEHP)) ), Di-normal octyl phthalate (DnOP), diisononyl phthalate (DINP), dinonyl phthalate (DNP), diisodecyl phthalate (DIDP), phthalic acid mixed ester (C6 to C11) (610P, 711P, etc.), phthalate An example is butyl benzyl acid (BBP).
  • DMP dimethyl phthalate
  • DEP diethyl phthalate
  • DBP dibutyl phthalate
  • DOP di-2-ethylhexyl phthalate
  • DnOP Di-normal octyl phthalate
  • DINP diisononyl phthalate
  • DNP dinonyl phthalate
  • dioctyl adipate DOA
  • diisononyl adipate DINA
  • dinormal alkyl adipate C6, 8, 10)
  • dialkyl adipate C7, 9)
  • DOZ Dioctyl azelate
  • DBS dibutyl sebacate
  • DOS dioctyl sebacate
  • TCP tricresyl phosphate
  • ATBC tributyl acetylcitrate
  • ESBO trioctyl trimellitic acid
  • polyester chlorinated paraffin and the like.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view showing a part of the light guide sheet 30 and the upper guide reflection film 36 of the backlight unit shown in FIG.
  • the upper guide reflection film 36 is provided to reflect light leaking from the light exit surface 30 a in the vicinity of the light incident surfaces (30 c, 30 d) of the light guide sheet 30 and to enter the light guide sheet 30 again. Thereby, the incident efficiency of light can be improved.
  • the plurality of upper guide reflection films 36 are respectively disposed so as to cover the end portions of the light emitting surface 30a of the light guide sheet 30 (the end portion on the first light incident surface 30c side and the end portion on the second light incident surface 30d side). Has been.
  • the upper guide reflection film 36 is disposed so that a part of the upper guide reflection film 36 overlaps with the adjacent upper guide reflection film 36 in the longitudinal direction of the light incident surface (30 c, 30 d) of the light guide sheet 30.
  • the portion of the upper guide reflection film 36 that contacts the light guide sheet 30 is bonded and fixed. Further, one of the portions overlapping with the adjacent upper guide reflection film 36 is bonded to the light guide sheet 30, but the other is not fixed and can slide on the other upper guide reflection film 36. It is.
  • the light guide sheet 30 expands / shrinks due to heat or moisture by arranging the adjacent upper guide reflection films 36 so as to partially overlap each other, and the light guide sheet 30 and the upper guide reflection film 36 Even when the position of the light guide sheet 30 is shifted, it is possible to absorb the amount of misalignment between the light guide sheet 30 and the upper guide reflection film 36, and even when the light guide sheet 30 expands, the upper guide reflection film 36 is It is possible to cover the light incident surface (30c, 30d) side of the 30 light emitting surface 30a without a gap, thereby preventing a decrease in light incident efficiency.
  • the length of the light incident surface (30c, 30d) of the upper light guide sheet 30 in the longitudinal direction of the upper guide reflection film 36 is not particularly limited, but is preferably 10 to 200 mm.
  • the length of the upper guide reflection film 36 in the direction perpendicular to the light incident surfaces (30c, 30d) is not particularly limited, but is preferably 10 to 20 mm.
  • the upper guide reflection film 36 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the light incident surface (30c, 30d) side end of the light exit surface 30a of the light guide sheet 30.
  • a resin sheet in which a void is formed by kneading and stretching a filler in PET, PP (polypropylene) or the like to increase the reflectance a sheet having a mirror surface formed by aluminum vapor deposition on the surface of a transparent or white resin sheet, aluminum It can be formed of a metal foil such as a resin sheet carrying a metal foil, or a metal thin plate having sufficient reflectivity on the surface.
  • the upper guide reflection film 36 is disposed at the light incident surface (30c, 30d) side end portion of the light emitting surface 30a of the light guide sheet 30, so that the light emitted from the light source unit 28 is guided to the light guide sheet. It is possible to prevent leakage to the light exit surface 30 a side without entering the light source 30.
  • the lower guide reflection film 38 is provided to reflect light leaking from the back surface 30b in the vicinity of the light incident surfaces (30c, 30d) of the light guide sheet 30 so as to enter the light guide sheet 30 again. Incident efficiency can be improved.
  • the end of the lower guide reflection sheet 38 on the center side of the light guide sheet 30 is connected to the reflection film 34.
  • various materials used for the upper guide reflection film 36 described above can be used.
  • the lower guide reflection film 38 is provided integrally with the reflection film 34.
  • the present invention is not limited to this, and each may be a separate member.
  • a plurality of lower guide reflection films 38 may be arranged in the longitudinal direction of the light incident surfaces (30c, 30d).
  • the upper guide reflection film 36 and the lower guide reflection film 38 are arranged, and the LED unit 50 (light emitting surface 58) is inclined at a predetermined angle by reflecting the light emitted from the light source unit 28. Even in this case, the light emitted from the light source unit 28 can be prevented from being emitted without entering the light guide sheet 30, and the light emitted from the light source unit 28 can be efficiently used as the first light incident surface of the light guide sheet 30. 30c and the second light incident surface 30d.
  • the reflection film 34 is a flat plate-shaped member that is provided to reflect light leaking from the back surface 30 of the light guide sheet 30 and make it incident on the light guide sheet 30 again, and improve the light utilization efficiency. Can do.
  • derivation reflective film 36 mentioned above can be used.
  • the reflective film 34 has a flat plate shape, but may have a shape corresponding to the back surface of the light guide sheet 30 so as to cover the back surface.
  • the reflective film 34 may also be formed in a shape that complements this.
  • the clip 64 is a member for fixing the distance between the light guide sheet 30 and the light source unit 28 while maintaining a constant distance, and a plurality of the clips 64 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface). Has been.
  • FIG. 9 is a plan view of the backlight unit 20 shown in FIG.
  • the clip 64 holds the light guide sheet 30 and the light source unit 28 by holding and pressing the light guide sheet 30 and the light source unit 28 in a direction perpendicular to the light emitting surface 30a.
  • the unit 28 is held.
  • the clip 64 is a plate-like member having a substantially C-shaped cross section, and is urged in the direction in which the opening is closed by elasticity, and each of the light guide sheet 30 and the light source unit 28 is urged by the urging force.
  • the clip 64 is disposed at a position of a clip insertion portion 54a formed in the substrate portion 54 of the light source support portion 52, and one opening end portion is inserted through the clip insertion portion 54a to support the light source unit 28 on the proximal end side.
  • the portion 56 is held, and the light incident surface (30c, 30d) side end portion of the light guide sheet 30 is held on the front end side.
  • the clip 64 is disposed in the opening of the clip 64 by holding and pressing the support portion 56 of the light source unit 28 and the light guide sheet 30 from the direction perpendicular to the light emitting surface 30a, thereby pressing the light guide sheet.
  • 30 and the light source unit 28 are held in a state in which the distance between the light incident surface (30c, 30d) and the LED chip 50 is kept constant.
  • the clip 64 since the upper guide reflection film 36 and the lower guide reflection film 38 are disposed on the light emitting surface 30a side and the back surface 30b side of the light guide sheet 30, the clip 64 is connected to the upper guide.
  • the light guide sheet 30 is held between the reflection film 36 and the lower guide reflection film 38.
  • a plurality of clips that press and hold the light guide sheet 30 and the light source unit 28 in a direction perpendicular to the light emitting surface 30a are arranged in the longitudinal direction of the light incident surfaces (30c, 30d) of the light guide sheet 30.
  • the light guide sheet may be expanded or contracted due to heat or moisture absorption, or the light guide sheet may be deformed by vibration or the like.
  • the light source unit 28 moves integrally with the light guide sheet 30, so that the distance and positional relationship between the light incident surface (30c, 30d) and the LED chip 50 are properly maintained. It can be held in the state. Thereby, the fall of the utilization efficiency of light can be prevented, the incident light can be guided to the back of a light-guide plate, and uniform illumination can be performed.
  • a plurality of clips 64 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface), and the light guide sheet 30 and the light source unit 28 are held to guide the light in the longitudinal direction of the light incident surface. Even when the sheet 30 expands and contracts, since the expansion and contraction of the light guide sheet 30 is not restricted, it is possible to prevent the light guide sheet 30 from warping in a direction perpendicular to the light emitting surface. Further, since a complicated mechanism is unnecessary, the light source unit 28 and the light guide sheet 30 can be reliably fixed even if the light guide sheet is thinned. Further, since there is no complicated mechanism, the cost can be reduced, and the backlight unit can be made thinner.
  • the length of the clip 64 in the arrangement direction of the LED chips 50 and the arrangement interval of the clips 64 are not particularly limited, and the light guide sheet 30 is not restricted to extend and contract. And the light source unit 28 as long as the distance and the positional relationship between the light incident surface (30c, 30d) and the LED chip 50 are properly maintained, and the material and dimensions of the light guide sheet What is necessary is just to determine suitably according to it.
  • the side surface fixing member 66 is a plate-like member that is fixed to two side surfaces (end surfaces in the longitudinal direction of the support portion 56) of the light source unit 28 and has elasticity in the arrangement direction of the LED chips 50. Convex portions that respectively engage with the notches 30g formed on the side surfaces 30e and 30f of the sheet 30 are provided.
  • the convex portions of the two side surface fixing members 66 arranged in the light source unit 28 engage with the notches 30g of the light guide sheet 30, respectively, so that the light guide sheet 30 and the light source unit 28 are connected to the light incident surface (30c, 30d) and the LED chip 50 can be held in a state in which the distance and the positional relationship are properly maintained.
  • the side surface fixing member 66 has elasticity in the arrangement direction of the LED chips 50, even when the light guide sheet 30 expands and contracts in the arrangement direction of the LED chips 50, the side surface fixing member 66 corresponds to the expansion and contraction of the light guide sheet 30. Since the side surface fixing member 66 is elastically deformed, the expansion and contraction of the light guide sheet 30 is not restricted, and the light guide sheet 30 can be prevented from warping in a direction perpendicular to the light emitting surface.
  • the optical member unit 32 is for making the illumination light emitted from the light emitting surface 30a of the light guide sheet 30 light with more uneven brightness and illuminance and emitting it from the light emitting surface 24a of the illuminating device body 24.
  • a diffusion sheet 32a that diffuses illumination light emitted from the light emitting surface 30a of the light guide sheet 30 to reduce luminance unevenness and illuminance unevenness, light incident surfaces 30c, 30d, and light emitting surface 30a.
  • the prism sheet 32b in which microprism rows parallel to the tangent line are formed, and the diffusion sheet 32c that diffuses the illumination light emitted from the prism sheet 32b to reduce luminance unevenness and illuminance unevenness.
  • the diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b are not particularly limited, and known diffusion sheets and prism sheets can be used.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-23497 related to the application of the present applicant [ The ones disclosed in [0028] to [0033] can be applied.
  • the optical member unit is constituted by the two diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b disposed between the two diffusion sheets.
  • the arrangement order and arrangement of the prism sheets and the diffusion sheets are not limited.
  • the number is not particularly limited, and is not particularly limited as a prism sheet or a diffusion sheet, and it is possible to further reduce luminance unevenness and illuminance unevenness of illumination light emitted from the light emitting surface 30a of the light guide sheet 30. If so, various optical members can be used.
  • a transmittance adjusting member in addition to or instead of the above-described diffusion sheet and prism sheet, a transmittance adjusting member in which a large number of transmittance adjusting bodies made of a diffuse reflector are arranged in accordance with luminance unevenness and illuminance unevenness is also used. You can also. Further, the optical member unit may have a two-layer configuration using one prism sheet and one diffusion sheet, or using only two diffusion sheets.
  • the housing 26 accommodates and supports the lighting device main body 24, and is sandwiched and fixed from the light emitting surface 24 a side and the back surface 30 b side of the light guide sheet 30.
  • a housing 42 and an upper housing 44 are provided.
  • the lower housing 42 has a shape having an open top surface, a bottom surface portion, and a side surface portion provided on four sides of the bottom surface portion and perpendicular to the bottom surface portion. That is, it is a substantially rectangular parallelepiped box shape with one surface open. As shown in FIG. 2, the lower housing 42 supports the illuminating device main body 24 accommodated from above by the bottom surface portion and the side surface portion, and also a surface other than the light emitting surface 24 a of the illuminating device main body 24, that is, the illuminating device. The main body 24 covers the surface (back surface) and the side surface opposite to the light emitting surface 24a.
  • the upper housing 44 has a rectangular parallelepiped box shape in which a rectangular opening 44a smaller than the rectangular light emitting surface 24a of the lighting device body 24 serving as an opening is formed on the upper surface, and the lower surface is opened.
  • the upper housing 44 includes the lighting device main body 24 and the lower housing 42 in which the lighting device main body 24 and the lower housing 42 are housed from above the lighting device main body 24 and the lower housing 42.
  • the side portion is also placed so as to cover the side portion.
  • fixing pins 70 and 72 are fixed to the casing 26 (the upper casing 44 and the lower casing 42). As described above, the fixing pins 70 and 72 are engaged with the round hole 52a and the long hole 52b formed in the light source support portion 52 of the light source unit 28, respectively, and the light source unit 28 is suspended.
  • the backlight unit 20 is basically configured as described above.
  • light emitted from the light source units 28 disposed at both ends of the light guide sheet 30 is incident on the light incident surfaces (first light incident surface 30 c and second light incident surface 30 d) of the light guide sheet 30.
  • first light incident surface 30 c and second light incident surface 30 d the light incident surfaces
  • second light incident surface 30 d the light incident surfaces
  • Light incident from each surface passes through the light guide sheet 30 while being scattered by the scatterers included in the light guide sheet 30, and is emitted directly or after being reflected by the back surface 30b and then emitted from the light exit surface 30a. To do.
  • a part of the light leaking from the back surface is reflected by the reflection sheet 34 and enters the light guide sheet 30 again.
  • the light emitted from the light emitting surface 30 a of the light guide sheet 30 passes through the optical member 32 and is emitted from the light emitting surface 24 a of the illuminating device body 24 to illuminate the liquid crystal display panel 12.
  • the liquid crystal display panel 12 displays characters, figures, images, and the like on the surface of the liquid crystal display panel 12 by controlling the light transmittance according to the position by the drive unit 14.
  • the clip 64 is configured to hold the light guide sheet 30 and the light source unit 28 by holding and pressing the light guide sheet 30 and the light source unit 28, respectively. It is good also as a structure hold
  • FIG. 10 is a schematic sectional view showing a part of another example of the backlight unit according to the present invention.
  • the backlight unit 200 shown in FIG. 10 has the same configuration as the backlight unit 20 except that it has a clip 202 instead of the clip 64 and a light source unit 204 instead of the light source unit 28.
  • the same reference numerals are given to the parts, and the following explanation will mainly focus on the different parts.
  • the backlight unit 200 shown in FIG. 10 includes a light guide sheet 30, a light source unit 204 disposed facing the light incident surfaces (30 c and 30 d) of the light guide sheet 30, and a clip 202.
  • the light source unit 204 includes a light source support part 206 and a plurality of LED chips 50 arranged on the light source support part 206.
  • the light source support unit 206 includes a support unit 56 that supports the LED chip 50 and a substrate unit 208.
  • the substrate unit 208 is a plate-like member formed on the surface of the support unit 56 on the back surface 30 b side of the light guide sheet 30, and extends on the back surface 30 b side of the light guide sheet 30.
  • a recess is formed on the surface of the substrate portion 208 opposite to the support portion 56.
  • the clip 202 is a member for fixing the distance between the light guide sheet 30 and the light source unit 204 while maintaining a constant distance.
  • a plurality of the clips 202 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface).
  • the clip 202 is a plate-like member having a substantially C-shaped cross section, and is biased in the direction in which the opening is closed by elasticity.
  • One opening end of the clip 202 is pressed from the light guide sheet 30 side in a direction perpendicular to the light emitting surface 30a, and the other opening end is pressed from the substrate unit 208 side of the light source support unit 204 to the light emitting surface.
  • the light guide sheet 30 and the light source support 204 are held and held in a state of being overlapped in the direction perpendicular to the light emitting surface 30a.
  • a convex portion that fits into a concave portion of the substrate portion 208 is formed at the opening end portion of the clip 202 on the substrate portion 208 side.
  • the clip is held by pressing the light guide sheet and the light source unit in a state where a part of the light guide sheet and a part of the light source unit are overlapped, so that the light guide sheet is guided by heat and moisture absorption.
  • the light source unit 204 moves integrally with the light guide sheet 30 even when the light sheet is stretched or warped, the light guide sheet is deformed by vibration or the like, or the light guide sheet is curved.
  • the distance and the positional relationship between the light incident surfaces (30c, 30d) and the LED chip 50 can be held in an appropriate state. Thereby, the fall of the utilization efficiency of light can be prevented, the incident light can be guided to the back of a light-guide plate, and uniform illumination can be performed.
  • a plurality of clips 202 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface), and the light guide sheet 30 and the light source unit 204 are held to guide the light in the longitudinal direction of the light incident surface. Even when the sheet 30 expands and contracts, since the expansion and contraction of the light guide sheet 30 is not restricted, it is possible to prevent the light guide sheet 30 from warping in a direction perpendicular to the light emitting surface. Moreover, since a complicated mechanism is unnecessary, the light source unit 204 and the light guide sheet 30 can be reliably fixed even if the light guide sheet is thinned. Further, since there is no complicated mechanism, the cost can be reduced, and the backlight unit can be made thinner.
  • the clip 202 and the substrate portion 208 are formed with a concave portion and a convex portion to be engaged with each other, thereby preventing the clip 202 from moving in a direction perpendicular to the light incident surface (30c, 30d). It is possible to prevent the clip 202 from coming off.
  • a concave portion and a convex portion are formed on the clip 202 and the substrate portion 208 to be engaged with each other.
  • the present invention is not limited to this, and the clip is formed at the opening end portion on the light guide sheet side. It is good also as a structure which forms a convex part and forms a recessed part and engages it with a light guide sheet.
  • FIG. 11 is a perspective view schematically showing a part of another example of the backlight unit according to the present invention
  • FIG. 12 is a sectional view taken along the line DD of FIG.
  • illustration of the side surface fixing member 66 and the like is omitted.
  • the backlight unit 230 shown in FIG. 11 since it has the same structure as the backlight unit 200 except having the clip 232 instead of the clip 202 and providing the locking hole 30k in the light guide sheet 30, The same parts are denoted by the same reference numerals, and the following description will mainly be made on different parts.
  • the backlight unit 230 shown in FIGS. 11 and 12 includes a light guide sheet 30, a light source unit 204 disposed to face the light incident surface (30c, 30d) of the light guide sheet 30, the upper guide reflection film 36, and It has a clip 232.
  • the light emitting surface 30a near the light incident surface of the light guide sheet 30 is formed with locking holes 30k that are engaged with the embossed portions 232a of the clip 232 and arranged in the longitudinal direction of the light incident surface at a predetermined interval.
  • the locking hole 30k is a blind hole.
  • the shape of the locking hole 30k is not particularly limited, and various shapes such as a round hole, a long hole, or a rectangular hole can be used. In addition, it is preferable that the shape of the locking hole 30k is a long hole whose major axis direction is the arrangement direction of the LED chips 50.
  • the light guide sheet 30 expands and contracts by making the shape of the locking hole 30k long, the light guide sheet 30 expands and contracts due to the engagement between the locking hole 30k and the embossed portion 232a of the clip 232.
  • the warpage of the light guide sheet 30 can be prevented from occurring without being suppressed.
  • holes are formed in the upper guide reflection film 36 disposed on the light emitting surface 30a side of the light guide sheet 30 corresponding to the locking holes 30k.
  • the clip 232 is a member for fixing the distance between the light guide sheet 30 and the light source unit 204 while maintaining a constant distance.
  • a plurality of the clips 232 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface).
  • the clip 232 has the same configuration as the clip 202 except that the embossed portion 232a is formed at the opening end portion on the light guide sheet 30 side.
  • the embossed portion 232 a is a hemispherical convex portion that is formed at the opening end portion of the clip 232 that is disposed on the light guide sheet 30 side and engages with the locking hole 30 k of the light guide sheet 30.
  • each clip 232 has two embossed portions 232 a arranged in the arrangement direction of the LED chips 50.
  • the embossed portion 232a is formed by smoothly connecting a hemispherical convex portion and a flat portion.
  • the clip is held by pressing the light guide sheet and the light source unit in a state where a part of the light guide sheet and a part of the light source unit are overlapped. Even when the expansion and contraction of the light sheet occurs or when the light guide sheet is bent and used, the light source unit and the light guide sheet move integrally, so the distance between the light incident surface and the LED chip and The positional relationship can be maintained properly, the light use efficiency can be prevented from being lowered, and the incident light can be guided to the back of the light guide plate to perform uniform illumination.
  • the light guide sheet can be guided.
  • the expansion and contraction of the light sheet is not restricted, and the warpage of the light guide sheet can be prevented.
  • the light source unit and the light guide sheet can be securely fixed even when the light guide sheet is thinned, and the cost can be reduced.
  • the light unit can be made thinner.
  • the embossed portion 232a formed in the clip 232 and the locking hole 30k formed in the light guide sheet 30 are engaged, so that the clip 232 is perpendicular to the light incident surface (30c, 30d). It can be prevented from moving and the clip 232 can be prevented from coming off.
  • the shape of the convex portion formed on the clip is a hemispherical embossed portion.
  • the shape is not limited to this, and various shapes can be used as long as the shape can be engaged with the locking hole. It can be a shape.
  • the locking hole formed in a light guide sheet was made into the blind hole, it is not limited to this, It is good also as a through-hole.
  • FIG. 13 shows a partial cross-sectional view of another example of the backlight unit according to the present invention.
  • the light guide sheet 30 has a locking hole 30m instead of the locking hole 30k, and a clip 242 formed with an embossed part 242a instead of the embossed part 232a. Since it has the same configuration as the backlight unit 230 except for having the same, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the following description mainly focuses on different parts.
  • the backlight unit 240 shown in FIG. 13 includes a light guide sheet 30, a light source unit 204 arranged to face the light incident surfaces (30 c and 30 d) of the light guide sheet 30, the upper guide reflection film 36, and a clip 242. Have.
  • the light emitting surface 30a in the vicinity of the light incident surface of the light guide sheet 30 is formed with locking holes 30m that engage with the embossed portions 242a of the clips 242 arranged in the longitudinal direction of the light incident surface at a predetermined interval.
  • the locking hole 30m is a through hole.
  • the shape of the locking hole 30m is not particularly limited, and various shapes such as a round hole, a long hole, or a rectangular hole can be used.
  • the clip 242 is a member for fixing the distance between the light guide sheet 30 and the light source unit 204 while maintaining a constant distance.
  • a plurality of the clips 242 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface). Has been.
  • the embossed portion 242 a is a hemispherical convex portion that is formed at the opening end portion of the clip 242 that is disposed on the light guide sheet 30 side and engages with the locking hole 30 m of the light guide sheet 30.
  • the embossed portion 242a is formed by vertically connecting a hemispherical convex portion and a flat portion.
  • FIG. 14 shows a partial cross-sectional view of another example of the backlight unit according to the present invention.
  • the backlight unit 250 shown in FIG. 14 has the same configuration as the backlight unit 230 except that it has a clip 252 having a burring portion 252a instead of the embossed portion 232a.
  • Reference numerals are attached, and the following description mainly focuses on different parts.
  • the backlight unit 250 shown in FIG. 14 includes a light guide sheet 30, a light source unit 204 arranged to face the light incident surfaces (30 c, 30 d) of the light guide sheet 30, the upper guide reflection film 36, and a clip 252.
  • a light guide sheet 30 includes a light guide sheet 30, a light source unit 204 arranged to face the light incident surfaces (30 c, 30 d) of the light guide sheet 30, the upper guide reflection film 36, and a clip 252.
  • the clip 252 is a member for fixing the distance between the light guide sheet 30 and the light source unit 204 while keeping the distance constant, and a plurality of the clips 252 are arranged in the arrangement direction of the LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface). Has been.
  • the burring portion 252a is a convex portion that is formed at an opening end portion of the clip 252 that is disposed on the light guide sheet 30 side and engages with the locking hole 30k of the light guide sheet 30.
  • the burring portion 252a is formed by burring.
  • the shape of the convex portion formed on the clip can be various shapes as long as it can be engaged with the locking hole.
  • the locking hole formed in the light guide sheet may be a blind hole or a through hole.
  • the light guide sheet and the light source unit are held by clips, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 15 shows a schematic diagram of another example of a planar illumination device according to the present invention.
  • the backlight unit 210 shown in FIG. 15 has a first fixed spring member 212 and a second fixed spring member 214 instead of the clip 64, and has a light source unit 216 instead of the light source unit 28. Since it has the same configuration as the unit 20, the same parts are denoted by the same reference numerals, and the following description will mainly be made on different parts.
  • the backlight unit 210 shown in FIG. 15 includes a light guide sheet 30, a light source unit 216 arranged to face the light incident surfaces (30c, 30d) of the light guide sheet 30, a first fixed spring member 212, and a second light source unit 216. And a fixed spring member 214.
  • the light source unit 216 includes a light source support 218 and a plurality of LED chips 50 arranged on the light source support 218.
  • the light source support portion 218 includes a support portion 56 that supports the LED chip 50 and a substrate portion 220.
  • the substrate portion 220 is a plate-like member formed on the surface of the support portion 56 on the back surface 30b side of the light guide sheet 30, and extends on the back surface 30b side of the light guide sheet 30.
  • a first fixed spring member 212 is fixed to the surface of the substrate portion 220 on the back surface 30b side.
  • the first fixed spring member 212 is a plate-like member that is fixed to the substrate portion 220 of the light source support portion 218 and extends to a position facing the back surface 30 b of the light guide sheet 30.
  • the first fixed spring member 212 has elasticity in a direction perpendicular to the light emitting surface 30a, and presses the light guide sheet 30 from the back surface 30b side.
  • the second fixed spring member 214 is a plate-like member that is fixed to the support portion 56 of the light source support portion 218 and extends to a position facing the light emitting surface 30 a of the light guide sheet 30.
  • the second fixed spring member 214 has elasticity in a direction perpendicular to the light emitting surface 30a, and presses the light guide sheet 30 from the light incident surface 30a side.
  • the light guide sheet 30 is held by the first fixed spring member 212 that presses the light guide sheet 30 from the back surface 30b side and the second fixed spring member 214 that presses the light guide sheet 30 from the light output surface 30a side.
  • the first fixed spring member fixed to the light source support member and pressing the light guide sheet from the light emitting surface side and the second fixed spring member fixed to the light source support member and pressing the light guide sheet from the back side. Even if the light guide sheet is stretched or warped by heat or moisture absorption, the light guide sheet is deformed by vibration or the like, or the light guide sheet is curved, the light source can be used. Since the unit 216 moves integrally with the light guide sheet 30, the distance and the positional relationship between the light incident surfaces (30c, 30d) and the LED chip 50 can be held in an appropriate state. Thereby, the fall of the utilization efficiency of light can be prevented, the incident light can be guided to the back of a light-guide plate, and uniform illumination can be performed.
  • a plurality of pairs of fixed spring members are arranged in the arrangement direction of LED chips 50 (longitudinal direction of the light incident surface) to arrange the light guide sheet 30 and the light source.
  • the light guide sheet 30 does not restrict expansion and contraction, so that the light guide sheet 30 emits light. Warpage in a direction perpendicular to the surface can be prevented.
  • the light source unit 204 and the light guide sheet 30 can be reliably fixed even if the light guide sheet is thinned. Further, since there is no complicated mechanism, the cost can be reduced, and the backlight unit can be made thinner.
  • FIG. 16 is an enlarged schematic view showing a part of another example of the backlight unit of the present invention.
  • the backlight unit 118 shown in FIG. 16 has a backlight except that it includes a light guide sheet 110, an upper guide reflection film 112, and a light source unit 114 instead of the light guide sheet 30, the upper guide reflection sheet 36, and the light source unit 28. Since it has the same configuration as that of the unit 20, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the following description will mainly be performed on different portions.
  • the light guide sheet 110 has a light incident surface 110c inclined at 90 ° with respect to the reference surface S and formed in parallel to the light emitting surface 30a. That is, the light incident surface 110c is integrally formed continuously with the back surface 30b. An inclined surface 110h is formed between the light incident surface 110c and the light emitting surface 30a.
  • the light source unit 114 is formed in a substantially L shape, and holds the LED chip 50 facing the light incident surface 110c on the inner side surface of one L-shaped beam portion. That is, the LED chip 50 is held so that the light emitting surface 58 is parallel to the light emitting surface 30a and faces the light incident surface 110c.
  • the upper guide reflection film 112 is disposed so as to cover a part of the light emitting surface 30a and the inclined surface 110h.
  • the light emitted from the light emitting surface 58 of the light source unit 114 is incident from the first light incident surface 110c of the light guide sheet 110 and directly on the center side of the light guide sheet 110, or on the inclined surface 110h or the upper guide reflection film.
  • the light is reflected by 112 and proceeds toward the center of the light guide sheet 110.
  • the light traveling to the center side of the light guide sheet 110 passes through the light guide plate 110 directly while being scattered by the scatterers included in the light guide sheet 110, like the light guide sheet 30 described above, or directly or After being reflected by the back surface 30b (the reflective film 34), the light is emitted from the light emitting surface 30a.
  • the light emitting surface of the light source is inclined at a predetermined angle with respect to the reference surface S
  • the light incident surface of the light guide sheet is also inclined at a predetermined angle, and further, between the light incident surface and the light emitting surface of the light guide sheet.
  • FIG. 17 shows another example of the light guide sheet.
  • both end portions in the longitudinal direction of the light incident surfaces (120c, 120d) are not formed on inclined surfaces, and only the central portion in the longitudinal direction is formed as inclined surfaces.
  • an LED unit is arrange
  • a round hole 122 and a long hole 124 penetrating in a direction perpendicular to the light emitting surface are formed at positions corresponding to both ends in the longitudinal direction of the light incident surface 120c.
  • planar lighting device of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Good.
  • the light source units are incident on both sides of the light guide sheet disposed on the two light incident surfaces.
  • the present invention is not limited to this, and one light source unit is disposed on one light incident surface. It may be incident.
  • the light source unit may be arranged on the side surface of the light guide sheet in addition to the two light incident surfaces. Increasing the number of light sources can increase the intensity of light emitted by the device.

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Abstract

 本発明は、熱や吸湿による導光板の伸縮や反り、導光板の変形に起因する光の利用効率の低下を防止し、均一で、十分な光量の照明を実現する面状照明装置を提供することを目的とする。本発明の面状照明装置は、光入射面の有効断面の長さより長い発光面を持ち、所定角度傾斜させて配置される光源と、光出射面に垂直な方向に弾性を有し、導光シートと光源ユニットとを押圧して保持する複数の固定ばね部材を有する。

Description

面状照明装置
 本発明は、導光板と光源とを有する屋内外を照明する面状照明装置、もしくは液晶表示装置の液晶パネルを照明するバックライトや、広告パネルや広告塔や看板などのバックライトとして用いられる面状照明装置に関する。
 液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明する面状照明装置(バックライトユニット)が用いられている。バックライトユニットは、照明用の光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板、導光板から出射される光を均一化するプリズムシートや拡散シートなどの部品を用いて構成される。
 現在、大型の液晶テレビのバックライトユニットは、照明用の光源の直上に導光板を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。
 しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが30mm程度必要であり、これ以上の薄型化が困難である。
 これに対し、薄型化が可能なバックライトユニットとしては、照明用の光源から出射され、側面(光入射面)から入射した光を、所定方向に導き、光が入射された面とは異なる面である光出射面から出射させる導光板を用いるサイドライト型のバックライトユニットがある。
 このような導光板としては、導光板の表面(光出射面)あるいはその反対側の面(背面)等に光を出射させるためのパターンを、印刷やレーザパターン、インクジェット等により形成する方式や、導光板内部に光を散乱させるための散乱粒子を混錬分散させる方式等が提案されている。
 ところで、導光板は熱や湿気により伸縮や反りを生じる。そのため、光源を導光板の側面に配置するサイドライト型のバックライトユニットにおいては、導光板の伸縮や反りにより、導光板の光入射面と光源との位置や距離が変化して光の利用効率が低下するという問題が発生する。あるいは、振動等により、導光板と光源との位置関係が変化して光の利用効率が低下する場合もある。そのため、導光板の光入射面と光源との位置を一定に保持する機構が各種提案されている。
 例えば、特許文献1には、光源の周囲を包囲し、光源を保持するリフレクタ(光源支持部材)を備え、光源支持部材の断面が略コ字状であり、端部に爪部を有し、この爪部が導光板に形成された凹部に勘合して、導光板と光源との位置を一定に保持することにより、導光板の伸縮に対応する照明ユニットが記載されている。
 また、特許文献2には、点状光源が、弾性変形部を有する押圧手段により導光板の側端面(光入射面)に押圧されることにより、導光板と光源との結合を保持し、導光板の伸縮に対応する面状照明装置が記載されている。
 また、特許文献3には、導光板と光源とを固定する固定手段を有し、固定手段を筺体に対して弾性的に支持することにより、導光板の伸縮に対応する面状照明装置が記載されている。
特開2004-253187号公報 特開2006-185724号公報 特開2009-93939号公報
 液晶表示装置の大型化に伴い、バックライトユニットにも、より大型化および薄型軽量化が要求されるようになっている。さらには、薄型化に加えて、導光板をフレキシブルに、つまり、柔軟性を持たせて、導光板の表面を種々の曲面に形成することで、液晶ディスプレイのみならず、電飾や一般照明としても利用が可能な面状照明装置が求められている。
 しかしながら、特許文献1のように光源を保持する光源支持部材に爪部を設けて、この爪部が導光板に形成された凹部に勘合して、導光板と光源との位置を一定に保持する機構では、光入射面に垂直な方向での導光板の伸縮には対応できるものの、光入射面の長手方向では導光板が伸縮することを規制してしまうため、導光板の光出射面に垂直な方向に反りが発生してしまう。
 また、特許文献2のように、光源を押圧手段により導光板の光入射面に押圧して導光板と光源との結合を保持する機構では、導光板を薄型化したり、フレキシブルにすると、光軸が外れて光の入射効率が低下してしまうおそれがある。
 また、特許文献3のように、導光板と光源とを固定する固定手段を有し、固定手段を筺体に対して弾性的に支持する機構では、導光板を薄型化した場合に、機械的強度が不足するおそれがある。
 また、サイドライト型のバックライトユニットの場合に、導光板を薄型化すると、光源の配置に限界があるため、必要な入射光量が得られにくく、その結果、必要な発光量が得にくいという問題があった。
 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、大型で薄型、かつ、フレキシブルな導光板を用いる面状照明装置であっても、熱や吸湿による導光板の伸縮や反りが生じたり、振動等により導光板が変形したりしても、導光板の光入射面と、光源となるLED等との距離および位置関係を適正に保つことができ、これにより、熱や吸湿による導光板の伸縮や反り、および、振動等による導光板の変形に起因する光の利用効率の低下を防止し、かつ、入射した光を導光板の奥まで導光し、均一で、十分な光量の照明を実現できる面状照明装置を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明は、矩形状の光出射面、光出射面の端辺側に設けられ、光出射面に平行な方向に進行する光を入射する少なくとも1つの光入射面、および、光出射面とは反対側の面である背面を有する導光シートと、光出射面と直交する方向の光入射面の有効断面の長さより長い発光面を持ち、導光シートの光入射面に対面して、光出射面と直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置される光源、および、光源を支持する光源支持部材を有する光源ユニットと、光出射面に垂直な方向に弾性を有し、導光シートと光源ユニットとを導光シートの光出射面に垂直な方向に押圧して保持する、導光シートの光入射面の長手方向に配列された複数の固定ばね部材とを有することを特徴とする面状照明装置を提供する。
 ここで、固定ばね部材が、略C形状であり、2つの開口端部が導光シートと光源ユニットとをそれぞれ挾持して押圧することにより保持するクリップ部材であるのが好ましい。
 あるいは、光源支持部材が、導光シートと光出射面に垂直な方向に重なる部位を有し、固定ばね部材が、略C形状であり、一方の開口端部が導光シート側から光出射面に垂直な方向に押圧し、他方の開口端部が光源支持部材側から光出射面に垂直な方向に押圧することにより、光源支持部材と導光シートとを、光出射面に垂直な方向に重なった状態で保持するクリップ部材であるのが好ましい。
 あるいは、固定ばね部材が、光源支持部材に固定され、導光シートを光出射面側から押圧する第1固定ばね部材と、光源支持部材に固定され、導光シートを背面側から押圧する第2固定ばね部材とからなるのが好ましい。
 さらに、導光シートの光出射面の光入射面近傍に、光入射面の長手方向に配列されて形成される複数の係止穴を有し、かつ、固定ばね部材の、導光シートを押圧する部位に、係止穴と係合する凸部を有するのが好ましい。
 また、光源支持部材に固定され、導光シートの光出射面および光入射面と隣接する面である2つの側面に対面するように延設され、側面側に凸の係合部を備える、導光シートの側面に垂直な方向に弾性を有する側面固定部材を有し、導光シートの側面に、それぞれ切り欠き部が形成されており、側面固定部材の係合部が、導光シートの側面に形成された切り欠き部に係合するのが好ましい。
 また、導光シートの光入射面は、光出射面と直交する平面であるのが好ましい。
 また、導光シートの光入射面は、光源の発光面と平行な平面であるのが好ましい。
 ここで、光源の発光面の光出射面と直交する方向に対する傾斜角度は、15度~90度であるのが好ましい。
 また、導光シートは、光出射面に垂直な方向の厚さが2mm以下であることが好ましい。
 また、導光シートの光出射面および背面の少なくとも一方の光入射面側の端部に配置される反射素材を有することが好ましい。
 ここで、反射素材が、光入射面の延在方向に配列した複数の反射フィルムであり、導光シートの光出射面および背面の少なくとも一方の光入射面側の端部に接着して配置されることが好ましい。
 さらに、反射フィルムは、隣接する反射フィルムと一部が重なり合うように配置されていることが好ましい。
 また、光源は、光入射面の延在方向に配列された複数の点光源からなることが好ましい。
 また、導光シートは、その表面を光学的に透明なハードコート素材で覆われていることが好ましい。
 また、ハードコート素材は、その屈折率が1.43~1.65であることが好ましい。
 また、導光シートは、内部に混錬分散された散乱粒子有することが好ましい。
 また、導光シートは、光出射面に垂直な方向に重なった、散乱粒子の粒子濃度が異なる2つ以上の層を有することが好ましい。
 ここで、光入射面が、光出射面の対向する2つの端辺側に設けられ、2つの光源ユニットが、2つの光入射面に対してそれぞれ対面するように配置されていることが好ましい。
 あるいは、光入射面が、光出射面の1つの端辺側に設けられていることが好ましい。
 本発明によれば、光出射面と直交する方向の光入射面の有効断面の長さより長い発光面を持ち、光出射面と直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置される光源、および、光源を支持する光源支持部材を有する光源ユニットと、光出射面に垂直な方向に弾性を有し、導光シートと光源ユニットとを導光シートの光出射面に垂直な方向に押圧して保持する、導光シートの光入射面の長手方向に配列された複数の固定ばね部材を有することにより、大型で薄型、かつ、フレキシブルな導光板を用いる場合でも、導光板の光入射面と光源との距離および位置関係を適正に保つことができ、熱や吸湿による導光板の伸縮や反り、および、振動等による導光板の変形に起因する光の利用効率の低下を防止し、かつ、均一で、十分な光量の照明を実現することができる。
本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の一実施形態を示す概略斜視図である。 図1に示す液晶表示装置のII-II線断面図である。 (A)は、図2に示した面状照明装置の、III-III線矢視図であり、(B)は、(A)のB-B線断面図である。 (A)は、図1及び図2に示す面状照明装置の光源ユニットの概略構成を示す斜視図であり、(B)は、(A)に示す光源ユニットの1つのLEDを拡大して示す概略斜視図である。 図3に示す導光シートの形状を示す概略斜視図である。 図3に示すバックライトユニットの一部を拡大して示す概略図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を拡大して示す概略図である。 図3(A)に示すバックライトユニットの一部を示す概略斜視図である。 図2に示したバックライトユニットの平面図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を模式的に示す断面図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を模式的に示す斜視図である。 図11のD-D線断面図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を模式的に示す断面図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を模式的に示す断面図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を模式的に示す断面図である。 バックライトユニットの他の一例の一部を模式的に示す拡大図である。 導光シートの他の一例を模式的に示す平面図である。
 本発明に係る面状照明装置を、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
 図1は、本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図2は、図1に示した液晶表示装置のII-II線断面図である。
 また、図3(A)は、図2に示した面状照明装置(以下「バックライトユニット」ともいう。)のIII-III線矢視図であり、図3(B)は、(A)のB-B線断面図である。
 液晶表示装置10は、バックライトユニット20と、そのバックライトユニット20の光出射面側に配置される液晶表示パネル12と、液晶表示パネル12を駆動する駆動ユニット14とを有する。なお、図1においては、バックライトユニットの構成を示すため、液晶表示パネル12の一部の図示を省略している。
 また、図3においては、光源ユニット28の基板部54の図示を省略している。
 液晶表示パネル12は、予め特定の方向に配列してある液晶分子に、部分的に電界を印加してこの分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化を利用して、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
 駆動ユニット14は、液晶表示パネル12内の透明電極に電圧をかけ、液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル12を透過する光の透過率を制御する。
 バックライトユニット20は、液晶表示パネル12の背面から、液晶表示パネル12の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル12の画像表示面と略同一形状の光出射面24aを有する。
 本実施形態におけるバックライトユニット20は、図1、図2、図3(A)および図3(B)に示すように、2つの光源ユニット28、導光シート30、複数のクリップ64、側面固定部材66および光学部材ユニット32を有する照明装置本体24と、下部筐体42および上部筐体44、を有する筐体26とを有する。また、図1に示すように筐体26の下部筐体42の裏側には、光源ユニット28に電力を供給する複数の電源を収納する電源収納部49が取り付けられている。
 以下、バックライトユニット20を構成する各構成部品について説明する。
 照明装置本体24は、光を出射する光源ユニット28と、光源ユニット28から出射された光を面状の光として出射する導光シート30と、導光シート30から出射された光を、散乱や集光させてよりムラなく、正面輝度が高い光とする光学部材ユニット32と、光源ユニット28および導光シート30を保持する複数のクリップ64とを有する。
 まず、光源ユニット28について説明する。
 図4(A)は、図1および図2に示すバックライトユニット20の光源ユニット28の概略構成を示す概略斜視図であり、図4(B)は、図4(A)に示す光源ユニット28の1つのLEDチップのみを拡大して示す概略斜視図である。
 図4(A)に示すように、光源ユニット28は、複数の発光ダイオードのチップ(以下「LEDチップ」という)50と、光源支持部52とを有する。
 LEDチップ50は、青色光を出射する発光ダイオードの表面に蛍光物質を塗布したチップであり、所定面積の発光面58を有し、この発光面58から白色光を出射する。
 つまり、LEDチップ50の発光ダイオードの表面から出射された青色光が蛍光物質を透過すると、蛍光物質が蛍光する。これにより、LEDチップ50からは、発光ダイオードが出射した青色光と、蛍光物質が蛍光して出射された光とにより白色光が生成され、出射される。
 ここで、LEDチップ50としては、GaN系発光ダイオード、InGaN系発光ダイオード等の表面にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を塗布したチップが例示される。
 光源支持部52は、LEDチップ50を、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面させて保持する部材であり、支持部56と基板部54とを有する。
 ここで、光源支持部52は、LEDチップ50を、導光シート30の光出射面30aに垂直な方向に対して、所定の角度に傾斜させて保持する。
 この点に関しては、後に詳述する。
 支持部56は、長手方向断面が台形形状で、一面が、導光シート30の光出射面30aに垂直な方向に対して、所定の角度に傾斜して、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面して配置される部材である。
 支持部56は、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面する面に、複数のLEDチップ50を、互いに所定間隔離間した状態で支持している。具体的には、光源ユニット28を構成する複数のLEDチップ50は、後述する導光シート30の第1光入射面30cまたは第2光入射面30dの長手方向に沿って、アレイ状に配列され、支持部56上に固定されている。
 支持部56は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、LEDチップ50から発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能も有する。なお、支持部56には、表面積を広くし、かつ、放熱効果を高くすることができるフィンを設けても、熱を放熱部材に伝熱するヒートパイプを設けてもよい。
 基板部54は、支持部56の、導光シート30の背面30b側の面に形成された板状部材であり、導光シート30の背面30b側に延設されている。基板部54の支持部56側の端辺部には、後述するクリップ64が挿通するための矩形状の切り欠きであるクリップ挿通部54aが、LEDチップ50の配列方向に、複数、形成されている。
 クリップ挿通部54aは、クリップ64の配置に応じて形成される。
 基板部54は、アルミニウム等の熱伝導性の良い金属の基板に、フレキシブルプラスチックサーキット(FPC)を貼り付けて形成されている。なお、基板部54は、FPCのみで構成してもよいが、LEDチップ50から発生する熱を効率よく放熱する点で、金属製の基板にFPCを貼り付けて構成することが好ましい。
 ここで、図示例のバックライトユニット20は、導光シート30の第1光入射面30c側が鉛直方向上となり、第2光入射面30d側が鉛直方向下となる。鉛直方向上側となる第1光入射面30c側に配置される光源ユニット28の光源支持部52(支持部56および基板部54)の一方の隅部には、後述する固定ピン70に係合する丸穴52aが形成され、他方の隅部には、固定ピン72に係合する、LEDチップ50の配列方向が長軸方向となる向きの長穴52bが形成される。
 固定ピン70および72は、筺体26に配置されており、固定ピン70および72と、丸穴52aおよび長穴52bとが係合することにより、光源ユニット28、および、後述するクリップ64によって光源ユニット28と一体的に保持された導光シート30を筐体26に対して、吊り下げて保持する。
 なお、鉛直方向下側(第2光入射面30d側)の光源ユニット28は、筺体に係止されない。
 光源支持部52の丸穴52aが固定ピン70に係合し、長穴52bが固定ピン72に係合して、光源ユニット28、および、クリップ64によって光源ユニット28と一体的に保持された導光シート30とを筐体26に対して、吊り下げて保持することにより、導光シート30が熱や吸湿によって導光シートに伸縮が生じた場合であっても、光入射面に垂直な方向に伸縮可能に保持しているので、導光シート30が光出射面30aに垂直な方向に反ることを防止できる。
 また、光源支持部52がLEDチップ50の配列方向に伸縮した場合であっても、長穴52b側の隅部が、LEDチップ50の配列方向に移動可能であるので、光源支持部52の伸縮を規制することがない。
 なお、LEDチップ50は、光源ユニット28をより薄型にできるため、導光シート30の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定はされず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等種々の形状のLEDチップを用いることができる。
 次に、導光シート30について説明する。
 図5は、導光シートの形状を示す概略斜視図である。
 導光シート30は、厚さ2mm以下のシート状の部材であり、図2、図3および図5に示すように、長方形形状の光出射面30aと、この光出射面30aの長辺側の両端面に、光出射面30aに対して所定の角度で傾斜して形成された2つの光入射面(第1光入射面30cと第2光入射面30d)と、光出射面30aの反対側、つまり、導光シート30の背面側に位置し平面である背面30bと、出射面30aおよび2つの光入射面(30c、30d)と隣接する面である2つの側面30eおよび30fとを有している。
 また、2つの側面30eおよび30fの光入射面(30c、30d)近傍には、光出射面30aに平行な断面の形状が同一の切り欠き30gがそれぞれ形成されている。切り欠き30gには、側面固定部材66の凸部が係合する。この点に関しては後に詳述する。
 ここで、上述した2つの光源ユニット28は、それぞれ導光シート30の第1光入射面30cおよび第2光入射面30dに対向して配置されている。
 図6に、導光シート30と光源ユニット28との一部を拡大して示す概略図を示す。なお、図6においては、第1光入射面30c近傍のみを図示するが、第2光入射面30dの近傍も同様に構成される。
 図6に示すように、導光シート30の光入射面(30c、30d)は、光出射面に垂直で、かつ、光入射面の長辺方向の辺に平行な面S(以下「基準面S」ともいう。)に対して、導光シート30の中央に向かって、所定の角度θで傾斜している。
 また、光源ユニット28の支持部56は、LEDチップ50の発光面58が、光入射面(30c、30d)と平行になるように、すなわち、LEDチップ50(発光面58)は、基準面Sに対して、所定の角度θで傾斜している。
 ここで、所定の角度θは、導光シート30の光入射面の有効断面の長さをdとし、発光面58の傾斜方向の長さをaとすると、a>dを満たすように、定められている。
 なお、光入射面の有効断面の長さをdは、光入射面側端部における、光出射面30aに垂直な方向の、光出射面30aから背面30bまでの距離である。図示例においては、導光シート30の厚さが、光入射面の有効断面の長さdとなる。
 このように、LEDユニット50(発光面58)を傾斜して配置することで、発光面の大きい光源(LEDユニット50)から出射される光を効率よく導光シートに入射させることができ、発光面の大きい光源を用いることで、光源から出射される光の量を多くすることができる。つまり、発光面の大きい光源から出射された光を効率よく導光板に入射させることで、導光シートの光出射面から高輝度な光を出射させることができる。
 特に、導光板を薄型化した場合には、光源の配置に限界があるため、必要な入射光量が得られにくくなるが、光源を傾斜して配置することで、光源から出射される光の量を多くすることができ、光入射面から導光シートに入射する光の量を多くすることができ、光出射面から高輝度な光を出射させることができる。
 ここで、基準面Sに対する発光面58の傾斜角度θは、15°≦θ≦90°とすることが好ましく、15°≦θ≦75°とすることがより好ましい。ここで、θ=90°のとき、発光面58は、光出射面30aと平行となり、発光面58からは、導光シート30の光出射面30aから出射される光と同一方向に光が射出される。
 発光面58の傾斜角度θを、15°≦θ≦90°とすることで、光利用効率をより高くすることができ、かつ、光出射面から射出される光を均一にすることができ、15°≦θ≦75°とすることで、光利用効率をより高くし、より均一にすることができる。
 また、光入射面(30c、30d)の傾斜方向の長さをdとすると、d≧aを満たすことが好ましい。光入射面の傾斜方向の長さdを発光面58の長さa以上とすることにより、発光面から出射された光を、より確実に導光シート30に入射させることができる。
 なお、図示例においては、発光面58を光出射面30a側に向けて傾斜させて配置したが、本発明はこれに限定されず、発光面58を背面30b側に向けて配置してもよい。
 また、図示例においては、光入射面(30c、30d)を基準面Sに対して傾斜させて、発光面58と平行としたが、本発明はこれに限定はされず、図7に示す導光シート100のように、光入射面100cを基準面Sと平行に形成し、発光面58のみを傾斜させる構成としてもよい。その際、発光面58の、光出射面30aに垂直な方向の高さは、光入射面100cの長さ以下とすることが好ましい。
 導光シート30は、透明樹脂に、光を散乱させるための散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光シート30に用いられる透明樹脂の材料としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレート、MS樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光シート30に混錬分散させる散乱粒子としては、トスパール(商標)などのシリコーン粒子、シリカ粒子、ジルコニア粒子、誘電体ポリマ粒子などを用いることができる。
 ここで、導光シート30は、光出射面30a側の第1層60と、背面30b側の第2層62とに分かれた2層構造で形成されている。第1層60と第2層62との境界を境界面zとすると、第1層60は、光出射面30aと、第1光入射面30cおよび第2光入射面30dと、境界面zとで囲まれた断面の領域であり、第2層62は、第1層の背面30b側に隣接する層であり、境界面zと背面30bとで囲まれた断面の領域である。
 なお、導光シート30は、境界面zで第1層60と第2層62とに分かれているが、第1層60と第2層62とは、粒子濃度が異なるのみで、同じ透明樹脂に同じ散乱粒子を分散させた構成であり、構造上は一体となっている。つまり、導光シート30は、境界面zを基準として分けた場合、それぞれの領域の粒子濃度は異なるが、境界面zは、仮想的な線であり、第1層60、および、第2層62は一体となっている。
 また、第1層60の散乱粒子の粒子濃度をNpoとし、第2層62の散乱粒子の粒子濃度をNprとすると、NpoとNprとの関係は、Npo<Nprとなる。つまり、導光シート30は、光出射面30a側の第1層よりも、背面30b側の第2層の方が散乱粒子の粒子濃度が高い。
 また、第1層60と第2層62との境界面zは、光入射面の長手方向に垂直な断面で見た際に、2等分線αに対応する位置(つまり光出射面の中央部)で、第2層62が最も厚くなり、2等分線αに対応する位置から、第1光入射面30cおよび第2光入射面30dに向かって、第2層62が薄くなるように連続的に変化し、さらに、第1光入射面30cおよび第2光入射面30d付近で、一旦、厚くなった後、再び薄くなるように連続的に変化している。
 具体的には、境界面zは、導光シート30の中央部の、光出射面30aに向かって凸の曲線と、この凸の曲線に滑らかに接続された凹の曲線と、この凹の曲線と接続され、光入射面30c、30dの背面30b側の端部に接続する凹の曲線とからなる。また、光入射面30c、30d上では、第2層62の厚さが0となる。
 このように、第1層60よりも散乱粒子の粒子濃度が高い第2層の厚さを、光入射面近傍で一旦、厚くなる第1極大値と、導光シート中央部で最も厚くなる第2極大値とを有するように連続的に変化させることにより、散乱粒子の合成粒子濃度を、第1および第2光入射面(30cおよび30d)それぞれの近傍の第1極大値と、導光シート中央部の、第1極大値よりも大きい第2極大値とを有するように変化させている。
 なお、本発明において、合成粒子濃度とは、光入射面から他の入射面に向けて離間した或る位置において、光出射面と略垂直方向に加算(合成)した散乱粒子量を用いて、導光シートを光入射面の厚みの平板と見なした際における散乱粒子の濃度である。すなわち、光入射面から離間した或る位置において、該導光シートを光入射面の厚みの、一種類の濃度の平板導光シートとみなした場合に、光出射面と略垂直方向に加算した散乱粒子の単位体積あたりの数量または、母材に対する重量百分率である。
 このような導光シート30の作製方法としては、1層目となる、散乱粒子を含有するベースフィルムを押し出し成型法等で作製し、作製したベースフィルム上に、散乱粒子を分散させたモノマー樹脂液体(透明樹脂の液体)を塗布した後、紫外線や可視光を照射して、モノマー樹脂液体を硬化させることで、所望の粒子濃度の2層目を作製して、フィルム状の導光シートとする方法のほか、3層押し出し成形法等がある。
 また、第2層62の厚さ(合成粒子濃度)の第1極大値の位置は、後述する上部筺体44の開口部44aの境界の位置に配置される(図1)。光入射面30c、30dから第1極大値までの領域は、上部筺体44の開口部44aよりも外側、すなわち、開口部44aを形成する額縁部分に配置されているので、バックライトユニット20としての光の出射には寄与しない。すなわち、光入射面30c、30dから第1極大値までの領域は、光入射面から入射した光を拡散するための、いわゆるミキシングゾーンMである。また、ミキシングゾーンMよりも導光シート中央部の領域、すなわち、上部筺体44の開口部44aに対応する領域は有効画面エリアEであり、バックライトユニット20としての光の出射に寄与する領域である。
 導光シート30の合成粒子濃度(第2層の厚さ)を、中央部で最大となる第2極大値を有する濃度とすることによって、大型かつ薄型な導光シートであっても、光入射面30c、30dから入射する光を光入射面30c、30dからより遠い位置まで届けることができ、出射光の輝度分布を中高な輝度分布とすることができる。
 また、光入射面30c、30d近傍に、合成粒子濃度の第1極大値を配置することによって、光入射面30c、30dから入射した光を、光入射面近傍で十分に拡散し、光入射面近傍から出射される出射光に、光源の配置間隔等に起因する輝線(暗線、ムラ)が視認されることを防止することができる。
 また、合成粒子濃度の第1極大値となる位置よりも光入射面30c、30d側の領域を、第1極大値よりも低い合成粒子濃度とすることによって、入射した光が光入射面から出射される戻り光や、筺体に覆われていて利用されない光入射面付近の領域(ミキシングゾーンM)からの出射光を低減し、光出射面の有効な領域(有効画面エリアE)から出射する光の利用効率を向上させることができる。
 また、境界面zの形状を調整することで、輝度分布(散乱粒子の濃度分布)も任意に設定することができ、効率を最大限に向上できる。
 また、光出射面側の層の粒子濃度を低くするので、全体での散乱粒子の量を少なくすることができ、コストダウンにもつながる。
 また、導光シートを厚さ2mm以下のフィルム状の部材とすることで、導光シートをフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光シートとすることができ、導光シートを種々の形状に変形させることが可能となり、導光シートの表面を種々の曲面に形成することができる。
 導光シートをフレキシブルにすることにより、この導光シートを用いた面状照明装置を、例えば、電飾(イルミネーション)や照明として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、面状照明装置をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾や照明等に利用することができる。
 なお、導光シートを曲面に形成して利用する場合には、筐体は曲面に対応して形成されており、曲面に形成された導光シートを収容し、支持する。
 図2に示す導光シート30では、光源ユニット28から出射され第1光入射面30cおよび第2光入射面30dから入射した光は、導光シート30の内部に含まれる散乱体(散乱粒子)によって散乱されつつ、導光シート30内部を通過し、直接、または背面30bで反射した後、光出射面30aから出射される。このとき、背面30bから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は導光シート30の背面30b側に配置された反射フィルム34によって反射され再び導光シート30の内部に入射する。反射フィルム34については後ほど詳細に説明する。
 なお、図示例においては、合成粒子濃度の第1極大値の位置を上部筺体44の開口部44aの境界の位置に配置したが、本発明は、これに限定はされず、合成粒子濃度の第1極大値の位置は、上部筺体44の開口部44aの境界の近傍であれば、開口部44aの内側の位置に配置してもよく、あるいは、上部筺体44の開口部44aを有する面の額縁部分(開口部44aの外側)に配置してもよい。すなわち、合成粒子濃度の第1極大値の位置は、有効画面エリアEの位置に配置されてもよいし、ミキシングゾーンMの位置に配置されてもよい。
 また、境界面zを形成する凹形および凸形の曲面は、光入射面の長手方向に垂直な断面において、円または楕円の一部で表される曲線であってもよいし、2次曲線、あるいは、多項式で表される曲線であってもよいし、これらを組み合わせた曲線であってもよい。
 さらに、第1層60の散乱粒子の粒子濃度Npoと、第2層62の散乱粒子の粒子濃度Nprとの関係は、0wt%<Npo<0.15wt%、かつ、Npo<Npr<0.8wt%を満たすことが好ましい。
 導光シート30の第1層60と第2層62とが上記関係を満たすことで、導光シート30は、粒子濃度が低い第1層60では、入射した光をあまり散乱せずに導光シート30の奥(中央)まで導光することができ、導光シートの中央に近づくにつれて、粒子濃度が高い第2層により光を散乱して、光出射面30aから出射する光の量を増やすことができる。つまり、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
 ここで、粒子濃度[wt%]とは、母材の重量に対する散乱粒子の重量の割合である。
 あるいは、第1層60の散乱粒子の粒子濃度Npoと、第2層62の散乱粒子の粒子濃度Nprとが、Npo=0wt%、および、0.01wt%<Npr<0.8wt%を満たすことも好ましい。すなわち、第1層60には、散乱粒子を混錬分散させず、入射した光を導光シート30の奥まで導光するようにして、第2層62にのみ散乱粒子を混錬分散させて、導光シートの中央に近づくにつれて、より光を散乱して、光出射面30aから出射する光を増やすようにしても良い。
 導光シート30の第1層60と第2層62とが上記関係を満たすことでも、より光の利用効率を高めつつ、好適な割合で照度分布を中高にすることができる。
 また、図示例においては、導光シート30を粒子濃度が異なる2つの層からなる導光シートとしたが、1層であってもよく、あるいは、3層以上の多層としてもよい。
 また、第1層60と第2層62との境界面zの形状を、第1極大値および第2極大値を有する形状としたが、本発明は、これに限定はされず、光出射面に凸な形状等、光を好適に出射することができればどのような形状であってもよい。
 また、本実施例では、厚さ2mm以下のフィルム状の導光シートを用いたが、導光シートの厚さには、特に限定はなく、厚さ数mmの導光シートであってもよい。
 また、導光シート30の背面を光出射面30aに平行な平面としたが、これに限定はされず、光入射面から離れるに従って、導光板の厚さが厚くなる方向に傾斜した傾斜面であってもよく、あるいは、光入射面から離れるに従って、導光板の厚さが薄くなる方向に傾斜した傾斜面であってもよい。
 また、図示例においては、光出射面30aは平面としたが、これに限定はされず、光出射面を凹面としてもよい。光出射面を凹面とすることにより、導光シートが熱や湿気によって伸縮した際に、導光シートが光出射面側に反ることを防止することができ、導光シートが液晶表示装置12に接触することを防止できる。
 また、図示例においては、内部に散乱粒子を混錬分散した導光シート30を用いたが、本発明は、これに限定はされず、光出射面あるいは背面に印刷等でパターンを形成した導光板等、種々の導光板を用いることができる。
 また、導光シート30の表面には、ハードコートが施されていることが好ましい。導光シート30の表面にハードコートを施すことで、クリップ64によって導光シート30を挾持する場合であっても、導光シート30の表面に傷が付くことを防止できる。特に、厚さ2mm以下のフィルム状の導光シートの場合、表面に付いた傷が、出射光において輝度むらとして視認されやすいため、厚さ2mm以下のフィルム状の導光シートの表面にハードコートを施し、表面に傷が付くことを防止することによって、輝点むらや輝線むらを抑制することができる。
 また、ハードコート素材の屈折率は1.43~1.65とするのが好ましく、導光シート30の屈折率と同じ屈折率であることが、さらに好ましい。ハードコート素材の屈折率をこの範囲とすることで、導光シート30に光が入射する際に、光が散逸することを防止できる。
 また、ハードコートの厚みは、数μm~十数μmとすることが好ましい。ハードコート素材中を導光されると、光は一部吸収され、導光シート30の光出射面30aから出射した光は色むらを生じてしまうが、ハードコートの厚みをこの範囲とすることで、入射から出射までの、光を導光する長さ(全光路長)と比較して、ハードコート素材中の光路は十分小さくなるので、ハードコート素材による光の吸収の影響を最小限にすることができ、出射光に色むらが発生することを防止できる。なお、ハードコート素材としては、光の吸収が少ないことがより好ましい。
 また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して導光シートを作製してもよい。
 透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光シートを作製することで、導光シートをさらにフレキシブルにすることができ、導光シートを種々の形状に変形させることがさらに容易になり、さらに多くの用途に用いることが可能となる。
 ここで、可塑剤としては、フタル酸エステル、具体的には、フタル酸ジメチル(DMP)、フタル酸ジエチル(DEP)、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジ-2-エチルヘキシル(DOP(DEHP))、フタル酸ジノルマルオクチル(DnOP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジノニル(DNP)、フタル酸ジイソデジル(DIDP)、フタル酸混基エステル(C6~C11)(610P、711P等)、フタル酸ブチルベンジル(BBP)が例示される。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジオクチル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、アジピン酸ジノルマルアルキル(C6、8、10)(610A)、アジピン酸ジアルキル(C7、9)(79A)、アゼライン酸ジオクチル(DOZ)、セバシン酸ジブチル(DBS)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、リン酸トリクレシル(TCP)、アセチルクエン酸トリブチル(ATBC)、エポキシ化大豆油(ESBO)、トリメリット酸トリオクチル(TOTM)、ポリエステル系、塩素化パラフィン等が例示される。
 次に、上部誘導反射フィルム36について説明する。
 図8は、図3(A)に示したバックライトユニットの導光シート30および上部誘導反射フィルム36の一部を示す概略斜視図である。
 上部誘導反射フィルム36は、導光シート30の光入射面(30c、30d)近傍の光出射面30aから漏洩する光を反射して、再び導光シート30に入射させるために設けられている。これにより、光の入射効率を向上させることができる。複数の上部誘導反射フィルム36が、導光シート30の光出射面30aの端部(第1光入射面30c側の端部および第2光入射面30d側の端部)を覆うようにそれぞれ配置されている。
 図8に示すように、上部誘導反射フィルム36は、導光シート30の光入射面(30c、30d)の長手方向において、隣接する上部誘導反射フィルム36と一部が重なり合うように配置されており、上部誘導反射フィルム36の導光シート30と接する部分が接着され固定されている。また、隣接する上部誘導反射フィルム36と重なり合う部分は、一方は、導光シート30に接着されているが、他方は、固定されておらず、もう一方の上部誘導反射フィルム36上を摺動可能である。
 このように、隣接する上部誘導反射フィルム36同士の一部が重なり合うように配置することにより、熱や湿気により、導光シート30が膨張/収縮し、導光シート30と上部誘導反射フィルム36との位置がずれる場合でも、導光シート30と上部誘導反射フィルム36との位置ズレ量を吸収することができ、導光シート30が膨張した際にも、上部誘導反射フィルム36が、導光シート30の光出射面30aの光入射面(30c、30d)側を隙間無く覆うことができ、これにより、光の入射効率の低下を防止できる。
 上部誘導反射フィルム36の、導光シート30の光入射面(30c、30d)の長手方向の長さには、特に限定はないが、10~200mmとすることが好ましい。また、上部誘導反射フィルム36の、光入射面(30c、30d)に垂直な方向の長さにも特に限定はないが、10~20mmとすることが好ましい。上部誘導反射フィルム36の大きさをこの範囲とすることにより、導光シート30が伸縮した場合であっても、光源ユニット28が出射した光を導光シート30に好適に誘導することができる。
 上部誘導反射フィルム36は、導光シート30の光出射面30aの光入射面(30c、30d)側端部から漏洩する光を反射することができれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。
 このように、上部誘導反射フィルム36を、導光シート30の光出射面30aの光入射面(30c、30d)側端部に配置することで、光源ユニット28から出射された光が導光シート30に入射することなく、光出射面30a側に漏れ出すことを防止できる。
 下部誘導反射フィルム38は、導光シート30の光入射面(30c、30d)近傍の背面30bから漏洩する光を反射して、再び導光シート30に入射させるために設けられており、光の入射効率を向上させることができる。また、下部誘導反射シート38の導光シート30中心側の端部は、反射フィルム34と連結されている。
 ここで、下部誘導反射フィルム38としては、上述した上部誘導反射フィルム36に用いる各種材料を用いることができる。
 なお、図示例においては、下部誘導反射フィルム38は、反射フィルム34と一体的に設けたが、これに限定はされず、それぞれを別々の部材としてもよい。また、上部誘導反射フィルム36と同様に、複数の下部誘導反射フィルム38を光入射面(30c、30d)の長手方向に配列する構成としてもよい。
 このように、上部誘導反射フィルム36及び下部誘導反射フィルム38を配置し、光源ユニット28から出射された光を反射させることで、LEDユニット50(発光面58)を所定角度傾斜させて配置させた場合でも、光源ユニット28から出射された光が導光シート30に入射することなく出射されることを防止でき、光源ユニット28から出射された光を効率よく導光シート30の第1光入射面30c及び第2光入射面30dに入射させることができる。
 次に、反射フィルム34について説明する。
 反射フィルム34は、導光シート30の背面30から漏洩する光を反射して、再び導光シート30に入射させるために設けられている平板形状の部材であり、光の利用効率を向上させることができる。
 なお、反射フィルム34としては、上述した上部誘導反射フィルム36に用いる各種材料を用いることができる。
 ここで、上記実施形態では、反射フィルム34は、平板形状としたが、導光シート30の背面に対応した形状で、背面を覆うように形成してもよい。例えば、導光シート30の背面の断面が、略V字形状に形成されている場合は、反射フィルム34もこれに補形する形状に形成されていてもよい。
 クリップ64は、導光シート30と光源ユニット28との間の距離を一定に保ったまま固定するための部材であり、LEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列されている。
 図9は、図2に示したバックライトユニット20の平面図である。
 図2および図9に示すように、クリップ64は、導光シート30と光源ユニット28とのそれぞれを、光出射面30aに垂直な方向に挾持して押圧することにより、導光シート30と光源ユニット28とを保持する。具体的には、クリップ64は、断面が略C形状の板状部材であり、弾性により、開口部が閉じる方向に付勢されており、付勢力によって導光シート30と光源ユニット28とのそれぞれを挾持している。
 クリップ64は、光源支持部52の基板部54に形成されたクリップ挿通部54aの位置に配置され、一方の開口端部がクリップ挿通部54aを挿通して、基端側で光源ユニット28の支持部56を挾持し、先端側で導光シート30の光入射面(30c、30d)側端部を挾持している。
 クリップ64は、クリップ64の開口部内に配置された、光源ユニット28の支持部56と導光シート30とをそれぞれ、光出射面30aに垂直な方向から挾持して押圧することにより、導光シート30と光源ユニット28とを、光入射面(30c、30d)とLEDチップ50との間の距離を一定に保った状態で保持する。
 なお、図示例においては、導光シート30の光出射面30a側および背面30b側の表面には、上部誘導反射フィルム36および下部誘導反射フィルム38が配置されているので、クリップ64は、上部誘導反射フィルム36および下部誘導反射フィルム38を介して導光シート30を挾持している。
 このように、導光シート30と光源ユニット28とを、光出射面30aに垂直な方向に押圧して挾持するクリップを、導光シート30の光入射面(30c、30d)の長手方向に複数、配列して、導光シート30と光源ユニット28とを保持することにより、熱や吸湿によって導光シートに伸縮や反りを生じたり、振動等により導光シートが変形したり、あるいは、導光シートを湾曲させて使用する場合でも、光源ユニット28が導光シート30と一体的に移動するので、光入射面(30c、30d)とLEDチップ50との間の距離および位置関係を適正に保った状態で保持することができる。これにより、光の利用効率の低下を防止し、入射した光を導光板の奥まで導光し、均一な照明を行なうことができる。
 また、クリップ64をLEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列して導光シート30と光源ユニット28とを保持することにより、光入射面の長手方向に導光シート30が伸縮した場合であっても、導光シート30の伸縮を規制することがないので、導光シート30が光出射面に垂直な方向に反ることを防止することができる。
 また、複雑な機構が不要であるので、導光シートを薄型化しても、光源ユニット28と、導光シート30とを確実に固定することができる。また、複雑な機構がないのでコストを低減させることができ、また、バックライトユニットをより薄型化できる。
 ここで、クリップ64の、LEDチップ50の配列方向の長さ、および、クリップ64の配置間隔には、特に限定はなく、導光シート30の伸縮を規制することなく、かつ、導光シート30と光源ユニット28とを、光入射面(30c、30d)とLEDチップ50との間の距離および位置関係を適正に保った状態で保持することができればよく、導光シートの材質や寸法等に応じて適宜、決定すればよい。
 側面固定部材66は、光源ユニット28の支持部56の2つの側面(支持部56の長手方向の端面)にそれぞれ固定された、LEDチップ50の配列方向に弾性を有する板状部材で、導光シート30の側面30eおよび30fに形成された切り欠き30gにそれぞれ係合する凸部を有する。
 光源ユニット28に配置された2つの側面固定部材66の凸部が、導光シート30の切り欠き30gにそれぞれ係合することにより、導光シート30と光源ユニット28とを光入射面(30c、30d)とLEDチップ50との間の距離および位置関係を適正に保った状態で保持することができる。
 また、側面固定部材66は、LEDチップ50の配列方向に弾性を有するので、導光シート30がLEDチップ50の配列方向に伸縮した場合であっても、導光シート30の伸縮に対応して、側面固定部材66が弾性変形するので、導光シート30の伸縮を規制することがなく、導光シート30が光出射面に垂直な方向に反ることを防止することができる。
 次に、光学部材ユニット32について説明する。
 光学部材ユニット32は、導光シート30の光出射面30aから出射された照明光をより輝度むら及び照度むらのない光にして、照明装置本体24の光出射面24aから出射するためのもので、図2に示すように、導光シート30の光出射面30aから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート32aと、光入射面30c,30dと光出射面30aとの接線と平行なマイクロプリズム列が形成されたプリズムシート32bと、プリズムシート32bから出射する照明光を拡散して輝度むら及び照度むらを低減する拡散シート32cとを有する。
 拡散シート32aおよび32c、プリズムシート32bとしては、特に制限的ではなく、公知の拡散シートやプリズムシートを使用することができ、例えば、本出願人の出願に係る特開2005-234397号公報の[0028]~[0033]に開示されているものを適用することができる。
 なお、本実施形態では、光学部材ユニットを2枚の拡散シート32aおよび32cと、2枚の拡散シートの間に配置したプリズムシート32bとで構成したが、プリズムシートおよび拡散シートの配置順序や配置数は特に限定されず、また、プリズムシート、拡散シートとしても特に限定されず、導光シート30の光出射面30aから出射された照明光の輝度むら及び照度むらをより低減することができるものであれば、種々の光学部材を用いることができる。
 例えば、光学部材として、上述の拡散シート及びプリズムシートに、加えてまたは代えて、拡散反射体からなる多数の透過率調整体を輝度むら及び照度むらに応じて配置した透過率調整部材も用いることもできる。また、光学部材ユニットを、プリズムシートおよび拡散シートを各1枚ずつ用いるか、あるいは、拡散シートのみを2枚用いて、2層構成としてもよい。
 次に、筐体26について説明する。
 図2に示すように、筐体26は、照明装置本体24を収納して支持し、かつその光出射面24a側と導光シート30の背面30b側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体42と上部筐体44を有する。
 下部筐体42は、上面が開放され、底面部と、底面部の4辺に設けられ底面部に垂直な側面部とで構成された形状である。つまり、1面が開放された略直方体の箱型形状である。下部筐体42は、図2に示すように、上方から収納された照明装置本体24を底面部および側面部で支持すると共に、照明装置本体24の光出射面24a以外の面、つまり、照明装置本体24の光出射面24aとは反対側の面(背面)および側面を覆っている。
 上部筐体44は、上面に開口部となる照明装置本体24の矩形状の光出射面24aより小さい矩形状の開口部44aが形成され、かつ下面が開放された直方体の箱型形状である。
 上部筐体44は、図2に示すように、照明装置本体24及び下部筐体42の上方(光出射面側)から、照明装置本体24およびこれが収納された下部筐体42をその4方の側面部も覆うように被せられて配置されている。
 ここで、筐体26(上部筺体44、下部筺体42)には、固定ピン70および72が固定されている。前述のとおり、固定ピン70および72には、光源ユニット28の光源支持部52に形成された丸穴52aおよび長穴52bがそれぞれ係合し、光源ユニット28が吊り下げられる。
 バックライトユニット20は、基本的に以上のように構成される。
 バックライトユニット20は、導光シート30の両端にそれぞれ配置された光源ユニット28から出射された光が導光シート30の光入射面(第1光入射面30c及び第2光入射面30d)に入射する。それぞれの面から入射した光は、導光シート30の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光シート30内部を通過し、直接、または背面30bで反射した後、光出射面30aから出射する。このとき、背面から漏出した一部の光は、反射シート34によって反射され再び導光シート30の内部に入射する。
 このようにして、導光シート30の光出射面30aから出射された光は、光学部材32を透過し、照明装置本体24の光出射面24aから出射され、液晶表示パネル12を照明する。
 液晶表示パネル12は、駆動ユニット14により、位置に応じて光の透過率を制御することで、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
 ここで、図示例においては、クリップ64が、導光シート30と光源ユニット28とをそれぞれ挾持して押圧することにより、保持する構成としたが、本発明は、これに限定はされず、導光シートの一部と光源ユニットの一部とを重ねた状態で、クリップが導光シートと光源ユニットとを押圧することにより、保持する構成としてもよい。
 図10は、本発明に係るバックライトユニットの他の一例の一部を示す概略断面図である。なお、図10に示すバックライトユニット200においては、クリップ64に代えてクリップ202を有し、光源ユニット28に代えて光源ユニット204を有する以外は、バックライトユニット20と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 図10に示すバックライトユニット200は、導光シート30、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面して配置される光源ユニット204、および、クリップ202を有する。
 光源ユニット204は、光源支持部206と、光源支持部206に複数、配列されたLEDチップ50とを有している。
 光源支持部206は、LEDチップ50を支持する支持部56と、基板部208とを有している。
 基板部208は、支持部56の、導光シート30の背面30b側の面に形成された板状部材であり、導光シート30の背面30b側に延設されている。基板部208の支持部56とは反対側の面には、クリップ202に形成された凸部が勘合する凹部が形成されている。
 クリップ202は、導光シート30と光源ユニット204との間の距離を一定に保ったまま固定するための部材であり、LEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列されている。
 クリップ202は、断面が略C形状の板状部材であり、弾性により、開口部が閉じる方向に付勢されている。クリップ202の一方の開口端部が、導光シート30側から、光出射面30aに垂直な方向に押圧し、他方の開口端部が、光源支持部204の基板部208側から、光出射面30aに垂直な方向に押圧することにより、導光シート30と光源支持部204とを、光出射面30aに垂直な方向に重なった状態で挾持して保持する。
 また、クリップ202の、基板部208側の開口端部には、基板部208の凹部に勘合する凸部が形成されている。
 このように、導光シートの一部と光源ユニットの一部とを重ねた状態で、クリップが導光シートと光源ユニットとを押圧することにより保持する構成とすることによって、熱や吸湿によって導光シートに伸縮や反りを生じたり、振動等により導光シートが変形したり、あるいは、導光シートを湾曲させて使用する場合でも、光源ユニット204が導光シート30と一体的に移動するので、光入射面(30c、30d)とLEDチップ50との間の距離および位置関係を適正に保った状態で保持することができる。これにより、光の利用効率の低下を防止し、入射した光を導光板の奥まで導光し、均一な照明を行なうことができる。
 また、クリップ202をLEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列して導光シート30と光源ユニット204とを保持することにより、光入射面の長手方向に導光シート30が伸縮した場合であっても、導光シート30の伸縮を規制することがないので、導光シート30が光出射面に垂直な方向に反ることを防止することができる。
 また、複雑な機構が不要であるので、導光シートを薄型化しても、光源ユニット204と、導光シート30とを確実に固定することができる。また、複雑な機構がないのでコストを低減させることができ、また、バックライトユニットをより薄型化できる。
 また、クリップ202と基板部208とに凹部および凸部を形成して、係合させる構成とすることにより、クリップ202が、光入射面(30c、30d)に垂直な方向に移動することを防止でき、クリップ202が外れることを防止できる。
 なお、図示例においては、クリップ202と基板部208とに凹部および凸部を形成して、係合させる構成としたが、これに限定はされず、クリップの導光シート側の開口端部に凸部を形成し、導光シートに凹部を形成して係合させる構成としてもよい。
 図11は、本発明に係るバックライトユニットの他の一例の一部を模式的に表す斜視図であり、図12は、図11のD-D線断面図である。なお、図11においては、側面固定部材66等の図示を省略している。また、図11に示すバックライトユニット230においては、クリップ202に代えてクリップ232を有し、導光シート30に係止穴30kを設けた以外は、バックライトユニット200と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 図11および図12に示すバックライトユニット230は、導光シート30、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面して配置される光源ユニット204、上部誘導反射フィルム36、および、クリップ232を有する。
 導光シート30の光入射面近傍の光出射面30aには、クリップ232のエンボス部232aと係合する係止穴30kが、所定の間隔で光入射面の長手方向に配列されて形成されている。図示例においては、係止穴30kは止まり穴である。
 係止穴30kの形状には、特に限定はなく、丸穴、長穴あるいは矩形状の穴等の各種形状が利用可能である。なお、係止穴30kの形状は、LEDチップ50の配列方向を長軸方向とする長穴とすることが好ましい。係止穴30kの形状を長穴とすることで、導光シート30が伸縮した場合であっても、係止穴30kとクリップ232のエンボス部232aとの係合によって導光シート30の伸縮が抑制されることがなく、導光シート30の反りが発生することを防止できる。
 また、導光シート30の光出射面30a側に配置される上部誘導反射フィルム36にも、係止穴30kに対応して穴が形成されている。
 クリップ232は、導光シート30と光源ユニット204との間の距離を一定に保ったまま固定するための部材であり、LEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列されている。なお、クリップ232は、導光シート30側の開口端部に、エンボス部232aが形成される以外は、クリップ202と同じ構成を有するので、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 エンボス部232aは、クリップ232の、導光シート30側に配置される開口端部に形成され、導光シート30の係止穴30kに係合する半球状の凸部である。図示例においては、各クリップ232には、エンボス部232aが、LEDチップ50の配列方向に配列されて2つ形成されている。また、エンボス部232aは、半球状の凸部と平坦部とが滑らかに接続されて形成されている。
 このように、導光シートの一部と光源ユニットの一部とを重ねた状態で、クリップが導光シートと光源ユニットとを押圧することにより保持する構成とすることによって、熱や吸湿による導光シートの伸縮が発生する場合や、導光シートを湾曲させて使用する場合等でも、光源ユニットと導光シートとが一体的に移動するので、光入射面とLEDチップとの間の距離および位置関係を適正に保つことができ、光の利用効率の低下を防止し、入射した光を導光板の奥まで導光して、均一な照明を行なうことができる。
 また、クリップをLEDチップの配列方向に、複数、配列して、導光シートと光源ユニットとを保持することにより、光入射面の長手方向に導光シートが伸縮した場合であっても、導光シートの伸縮を規制することがなく、導光シートの反りの発生を防止することができる。
 また、複雑な機構が不要であるので、導光シートを薄型化しても、光源ユニットと、導光シートとを確実に固定することができ、また、コストを低減させることができ、また、バックライトユニットをより薄型化できる。
 また、クリップ232に形成されたエンボス部232aと、導光シート30に形成された係止穴30kとが係合することにより、クリップ232が、光入射面(30c、30d)に垂直な方向に移動することを防止でき、クリップ232が外れることを防止できる。
 なお、図示例においては、クリップに形成される凸部の形状を半球状のエンボス部としたが、これに限定はされず、係止穴に係合することができる形状であれば、種々の形状とすることができる。また、図示例においては、導光シートに形成される係止穴を止まり穴としたが、これに限定はされず、貫通穴としてもよい。
 図13に、本発明に係るバックライトユニットの他の一例の一部の断面図を示す。なお、図13に示すバックライトユニット240においては、導光シート30が、係止穴30kに代えて係止穴30mを有し、エンボス部232aに代えて、エンボス部242aが形成されたクリップ242を有する以外は、バックライトユニット230と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 図13に示すバックライトユニット240は、導光シート30、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面して配置される光源ユニット204、上部誘導反射フィルム36、および、クリップ242を有する。
 導光シート30の光入射面近傍の光出射面30aには、クリップ242のエンボス部242aと係合する係止穴30mが、所定の間隔で光入射面の長手方向に配列されて形成されている。図示例においては、係止穴30mは貫通穴である。係止穴30kと同様に、係止穴30mの形状にも、特に限定はなく、丸穴、長穴あるいは矩形状の穴等の各種形状が利用可能である。
 クリップ242は、導光シート30と光源ユニット204との間の距離を一定に保ったまま固定するための部材であり、LEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列されている。
 エンボス部242aは、クリップ242の、導光シート30側に配置される開口端部に形成され、導光シート30の係止穴30mに係合する半球状の凸部である。図示例においては、エンボス部242aは、半球状の凸部と平坦部とが垂直に接続されて形成されている。
 図14に、本発明に係るバックライトユニットの他の一例の一部の断面図を示す。なお、図14に示すバックライトユニット250においては、エンボス部232aに代えて、バーリング部252aが形成されたクリップ252を有する以外は、バックライトユニット230と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 図14に示すバックライトユニット250は、導光シート30、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面して配置される光源ユニット204、上部誘導反射フィルム36、および、クリップ252を有する。
 クリップ252は、導光シート30と光源ユニット204との間の距離を一定に保ったまま固定するための部材であり、LEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列されている。
 バーリング部252aは、クリップ252の、導光シート30側に配置される開口端部に形成され、導光シート30の係止穴30kに係合する凸部である。バーリング部252aは、バーリング加工によって形成されている。
 このように、クリップに形成される凸部の形状は、係止穴に係合することができる形状であれば、種々の形状とすることができる。また、導光シートに形成される係止穴は、止まり穴でも貫通穴でもよい。クリップに形成された凸部と、導光シートに形成された凹部とを係合することにより、クリップが、光入射面に垂直な方向に移動することを防止でき、クリップが外れることを防止できる。
 また、バックライトユニット20においては、導光シートと光源ユニットとをクリップにより保持する構成としたが、本発明はこれに限定はされない。
 図15に本発明に係る面状照明装置の他の一例の概略図を示す。
 なお、図15に示すバックライトユニット210は、クリップ64に代えて第1固定ばね部材212および第2固定ばね部材214を有し、光源ユニット28に代えて光源ユニット216を有する以外は、バックライトユニット20と同じ構成を有するので、同じ部位には同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 図15に示すバックライトユニット210は、導光シート30と、導光シート30の光入射面(30c、30d)に対面して配置される光源ユニット216と、第1固定ばね部材212および第2固定ばね部材214とを有する。
 光源ユニット216は、光源支持部218と、光源支持部218に複数、配列されたLEDチップ50とを有している。
 光源支持部218は、LEDチップ50を支持する支持部56と、基板部220とを有している。
 基板部220は、支持部56の、導光シート30の背面30b側の面に形成された板状部材であり、導光シート30の背面30b側に延設されている。また、基板部220の背面30b側の面には、第1固定ばね部材212が固定されている。
 第1固定ばね部材212は、光源支持部218の基板部220に固定され、導光シート30の背面30bに対面する位置に延設された板状部材である。第1固定ばね部材212は、光出射面30aに垂直な方向に弾性を有し、導光シート30を背面30b側から押圧する。
 第2固定ばね部材214は、光源支持部218の支持部56に固定され、導光シート30の光出射面30aに対面する位置に延設された板状部材である。第2固定ばね部材214は、光出射面30aに垂直な方向に弾性を有し、導光シート30を光入射面30a側から押圧する。
 導光シート30を背面30b側から押圧する第1固定ばね部材212と、導光シート30を光出射面30a側から押圧する第2固定ばね部材214とにより、導光シート30を保持する。
 このように、光源支持部材に固定され、導光シートを光出射面側から押圧する第1固定ばね部材と、光源支持部材に固定され、導光シートを背面側から押圧する第2固定ばね部材とを有する構成とすることによって、熱や吸湿によって導光シートに伸縮や反りを生じたり、振動等により導光シートが変形したり、あるいは、導光シートを湾曲させて使用する場合でも、光源ユニット216が導光シート30と一体的に移動するので、光入射面(30c、30d)とLEDチップ50との間の距離および位置関係を適正に保った状態で保持することができる。これにより、光の利用効率の低下を防止し、入射した光を導光板の奥まで導光し、均一な照明を行なうことができる。
 また、一対の固定ばね部材(第1固定ばね部材212と第2固定ばね部材214)をLEDチップ50の配列方向(光入射面の長手方向)に、複数、配列して導光シート30と光源ユニット216とを保持することにより、光入射面の長手方向に導光シート30が伸縮した場合であっても、導光シート30の伸縮を規制することがないので、導光シート30が光出射面に垂直な方向に反ることを防止することができる。
 また、複雑な機構が不要であるので、導光シートを薄型化しても、光源ユニット204と、導光シート30とを確実に固定することができる。また、複雑な機構がないのでコストを低減させることができ、また、バックライトユニットをより薄型化できる。
 図16は、本発明のバックライトユニットの他の一例の一部を拡大して示す概略図である。
 図16に示すバックライトユニット118は、導光シート30と上部誘導反射シート36と光源ユニット28に代えて、導光シート110と上部誘導反射フィルム112と光源ユニット114とを有する以外は、バックライトユニット20と同様の構成を有するので、同じ部位には、同じ符号を付し、以下の説明は異なる部位を主に行う。
 導光シート110は、光入射面110cが、基準面Sに対して90°傾斜して、光出射面30aに平行に形成されている。すなわち、光入射面110cは、背面30bと連続して一体的に形成されている。光入射面110cと光出射面30aとの間には、傾斜面110hが形成されている。
 光源ユニット114は、略L字形状に形成され、L字の一方の梁部の内側面に、LEDチップ50を、光入射面110cに対面させて保持する。すなわち、発光面58を、光出射面30aと平行にして、光入射面110cと対面するように、LEDチップ50を保持する。
 上部誘導反射フィルム112は、光出射面30aの一部と、傾斜面110hとを覆うように配置されている。
 光源ユニット114の発光面58から出射された光は、導光シート110の第1光入射面110cから入射し、直接、導光シート110の中心側に、あるいは、傾斜面110hもしくは上部誘導反射フィルム112に反射されて、導光シート110の中心側に進行する。
 導光シート110の中心側に進行する光は、上述した導光シート30と同様に、導光シート110の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板110内部を通過し、直接、または背面30b(反射フィルム34)で反射した後、光出射面30aから出射する。
 このように、光源の発光面を基準面Sに対して所定角度傾斜させ、導光シートの光入射面も所定角度傾斜させ、さらに、導光シートの光入射面と光出射面との間に傾斜面を設けることでも、光源から出射された光を効率よく導光シートに入射させることができ、光利用効率を高くすることができる。
 また、図示例においては、導光シート30の光出射面30aの長辺側の側面全面を傾斜させて、光入射面としたが、これに限定はされず、一部のみを傾斜させる構成としてもよい。
 図17に導光シートの他の一例を示す。
 図17に示す導光シート120は、光入射面(120c、120d)の長手方向の両端部は、傾斜面に形成されておらず、長手方向の中央部のみが傾斜面として形成されている。また、図示は省略するが、LEDユニットは、傾斜面が形成された領域に対応して配置される。また、光入射面120cの長手方向の両端部に対応する位置には、それぞれ光出射面に垂直な方向に貫通する丸穴122および長穴124が形成されている。丸穴122および長穴124を、筺体に形成された固定ピン(図示せず)等に係止することにより、導光シートを伸縮可能に保持することができる。
 以上、本発明の面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。
 例えば、図示例においては、光源ユニットを導光シートの2つ光入射面に配置した両側入射であったが、これに限定はされず、1つの光源ユニットを1つの光入射面に配置した片側入射としてもよい。光源ユニットの数を減らすことで部品点数を削減しコストダウンできる。
 あるいは、2つの光入射面に加えて、導光シートの側面にも光源ユニットを配置してもよい。光源の数を増やすことで、装置が出射する光の強度を高くすることができる。
  10  液晶表示装置
  12  液晶表示パネル
  14  駆動ユニット
  20、200、210 バックライトユニット(面状照明装置)
  24  照明装置本体
  24a、30a 光出射面
  26  筐体
  28、204、216 光源ユニット
  30 導光シート
  30b 背面
  30c 第1光入射面
  30d 第2光入射面
  30e、30f 側面
  30g 切り欠き
  32 光学部材ユニット
  32a、32c 拡散シート
  32b プリズムシート
  34  反射フィルム
  36  上部誘導反射フィルム
  38  下部誘導反射フィルム
  42  下部筐体
  44  上部筐体
  44a 開口部
  49  電源収納部
  50  LEDチップ
  52、206、218 光源支持部
  52a 丸穴
  52b 長穴
  54、208、220 基板部
  54a クリップ挿通部
  56  支持部
  58  発光面
  60  第1層
  62  第2層
  64、202 クリップ
  66  側面固定部材
  70、72 固定ピン
 212  第1固定ばね部材
 214  第2固定ばね部材
   α  2等分線
   z  境界面

Claims (20)

  1.  矩形状の光出射面、前記光出射面の端辺側に設けられ、前記光出射面に平行な方向に進行する光を入射する少なくとも1つの光入射面、および、前記光出射面とは反対側の面である背面を有する導光シートと、
     前記光出射面と直交する方向の前記光入射面の有効断面の長さより長い発光面を持ち、前記導光シートの前記光入射面に対面して、前記光出射面と直交する方向に対して所定角度傾斜させて配置される光源、および、前記光源を支持する光源支持部材を有する光源ユニットと、
     前記光出射面に垂直な方向に弾性を有し、前記導光シートと前記光源ユニットとを前記導光シートの光出射面に垂直な方向に押圧して保持する、前記導光シートの光入射面の長手方向に配列された複数の固定ばね部材とを有することを特徴とする面状照明装置。
  2.  前記固定ばね部材が、略C形状であり、2つの開口端部が前記導光シートと前記光源ユニットとをそれぞれ挾持して押圧することにより保持するクリップ部材である請求項1に記載の面状照明装置。
  3.  前記光源支持部材が、前記導光シートと前記光出射面に垂直な方向に重なる部位を有し、
     前記固定ばね部材が、略C形状であり、一方の開口端部が前記導光シート側から前記光出射面に垂直な方向に押圧し、他方の開口端部が前記光源支持部材側から前記光出射面に垂直な方向に押圧することにより、前記光源支持部材と前記導光シートとを、前記光出射面に垂直な方向に重なった状態で保持するクリップ部材である請求項1に記載の面状照明装置。
  4.  前記固定ばね部材が、前記光源支持部材に固定され、前記導光シートを前記光出射面側から押圧する第1固定ばね部材と、前記光源支持部材に固定され、前記導光シートを前記背面側から押圧する第2固定ばね部材とからなる請求項1に記載の面状照明装置。
  5.  前記導光シートの光出射面の前記光入射面近傍に、前記光入射面の長手方向に配列されて形成される複数の係止穴を有し、
     かつ、前記固定ばね部材の、前記導光シートを押圧する部位に、前記係止穴と係合する凸部を有する請求項1~4のいずれかに記載の面状照明装置。
  6.  前記光源支持部材に固定され、前記導光シートの前記光出射面および前記光入射面と隣接する面である2つの側面に対面するように延設され、前記側面側に凸の係合部を備える、前記導光シートの側面に垂直な方向に弾性を有する側面固定部材を有し、
     前記導光シートの前記側面に、それぞれ切り欠き部が形成されており、
     前記側面固定部材の前記係合部が、前記導光シートの側面に形成された前記切り欠き部に係合する請求項1~5のいずれかに記載の面状照明装置。
  7.  前記導光シートの前記光入射面は、前記光出射面と直交する平面である請求項1~6のいずれかに記載の面状照明装置。
  8.  前記導光シートの前記光入射面は、前記光源の発光面と平行な平面である請求項1~6のいずれかに記載の面状照明装置。
  9.  前記光源の発光面の前記光出射面と直交する方向に対する傾斜角度は、15度~90度である請求項1~8のいずれかに記載の面状照明装置。
  10.  前記導光シートは、前記光出射面に垂直な方向の厚さが2mm以下である請求項1~9のいずれかに記載の面状照明装置。
  11.  前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくとも一方の前記光入射面側の端部に配置される反射素材を有する請求項1~10のいずれかに記載の面状照明装置。
  12.  前記反射素材が、前記光入射面の延在方向に配列した複数の反射フィルムであり、前記導光シートの前記光出射面および前記背面の少なくとも一方の前記光入射面側の端部に接着して配置される請求項1~11のいずれかに記載の面状照明装置。
  13.  前記反射フィルムは、隣接する反射フィルムと一部が重なり合うように配置されている請求項12に記載の面状照明装置。
  14.  前記光源は、前記光入射面の延在方向に配列された複数の点光源からなる請求項1~13のいずれかに記載の面状照明装置。
  15.  前記導光シートは、その表面を光学的に透明なハードコート素材で覆われている請求項1~14のいずれかに記載の面状照明装置。
  16.  前記ハードコート素材は、その屈折率が1.43~1.65である請求項15に記載の面状照明装置。
  17.  前記導光シートは、内部に混錬分散された散乱粒子有する請求項1~16のいずれかに記載の面状照明装置。
  18.  前記導光シートは、前記光出射面に垂直な方向に重なった、前記散乱粒子の粒子濃度が異なる2つ以上の層を有する請求項17に記載の面状照明装置。
  19.  前記光入射面が、前記光出射面の対向する2つの端辺側に設けられ、2つの前記光源ユニットが、2つの前記光入射面に対してそれぞれ対面するように配置されている請求項1~18のいずれかに記載の面状照明装置。
  20.  前記光入射面が、前記光出射面の1つの端辺側に設けられている請求項1~18のいずれかに記載の面状照明装置。
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