WO2013015060A1 - 光源装置およびそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

光源装置およびそれを備えた液晶表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013015060A1
WO2013015060A1 PCT/JP2012/066235 JP2012066235W WO2013015060A1 WO 2013015060 A1 WO2013015060 A1 WO 2013015060A1 JP 2012066235 W JP2012066235 W JP 2012066235W WO 2013015060 A1 WO2013015060 A1 WO 2013015060A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light source
light
guide plate
light guide
source device
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/066235
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢司 高瀬
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Publication of WO2013015060A1 publication Critical patent/WO2013015060A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133601—Illuminating devices for spatial active dimming

Definitions

  • the present invention relates to a light source device that allows light to enter from an end face of a light guide plate, guide the inside thereof, and emit light from the upper surface of the light guide plate, and a liquid crystal display device including the light source device.
  • the light source device for illuminating a liquid crystal panel of a liquid crystal display device there is an edge light type backlight.
  • this backlight the light emitted from the light source enters the inside from the end face of the light guide plate.
  • Light incident at an angle greater than the critical angle with respect to the upper and lower surfaces of the light guide plate is totally reflected on the upper and lower surfaces, and propagates through the light guide plate by repeating such total reflection.
  • the light incident on the reflective dots provided on the lower surface of the light guide plate changes its reflection angle and enters the upper surface of the light guide plate at an angle less than the critical angle. It is emitted from the upper surface.
  • the liquid crystal panel disposed above the light guide plate is illuminated.
  • a plurality of the reflective dots are provided in a predetermined pattern on the lower surface of the light guide plate in order to adjust the luminance distribution of light (illumination light) emitted from the light guide plate.
  • the pattern of a plurality of reflective dots is also simply referred to as a dot pattern.
  • FIG. 16 (a) is a plan view of a conventional light source device
  • FIG. 16 (b) is a side view of the light source device
  • FIG. 16 (c) is an enlarged view of a portion P in FIG. 16 (b). It is a side view shown. 16 (a) to 16 (c), for convenience, light incident on the end surface 102a of the light guide plate 102 is indicated by wide hatching between the lines, and light emitted to the outside from the end surface 102d of the light guide plate 102. Is shown by the narrow hatching between the lines.
  • the light emitted from the light source 101 enters the inside from the end face 102a of the light guide plate 102, and repeats total reflection on the upper face 102b and the lower face 102c. Since the total reflection light has a reflection angle that increases every time it undergoes total reflection, the distance propagated through the light guide plate 102 from the total reflection to the next total reflection becomes longer. As a result, the probability that the total reflected light is incident on the reflective dots 103 on the lower surface 102c of the light guide plate 102 decreases each time the total reflection is repeated, and a part of the total reflected light does not hit the reflective dots 103, and the incident-side end surface. The light is emitted to the outside from the end surface 102d facing the surface 102a. Most of the emitted light from the end face 102d is absorbed by the mechanism member 104 and disappears, except for some interface reflections. Due to such a phenomenon, the light use efficiency decreases.
  • FIG. 17 is a side view showing a schematic configuration of the light source device of Patent Document 1.
  • the light source device includes a light source 201, a condensing optical element 202, a light guide plate 203, a reflection unit 204, and reflection dots 205.
  • a plurality of light sources 201 are provided corresponding to each color of R (red), G (green), and B (blue), and are arranged in a direction in which the condensing optical element 202 extends (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 17). Is provided.
  • the light guide plate 203 is configured by laminating a first light guide layer 206 (refractive index is 1.49) and a second light guide layer 207 (refractive index is 1.43).
  • the condensing optical element 202 is composed of, for example, a cylindrical lens, and is disposed between the first light guide layer 206 of the light guide plate 203 and the light source 201.
  • the reflection unit 204 is provided on the end surface of the first light guide layer 206 of the light guide plate 203 on the side opposite to the light source 201.
  • the reflective dots 205 are provided in a predetermined pattern on the lower surface of the light guide plate 203, that is, the surface of the second light guide layer 207 opposite to the first light guide layer 206.
  • the light emitted from the light source 201 is collected by the condensing optical element 202 and then enters the first light guide layer 206 of the light guide plate 203.
  • the light incident on the first light guide layer 206 is propagated to the reflection unit 204 while repeating total reflection in the first light guide layer 206, and is reflected by the reflection unit 204.
  • a part of the light reflected by the reflection unit 204 is refracted at the interface between the first light guide layer 206 and the second light guide layer 207, enters the second light guide layer 207, and is reflected by the reflective dots 205. Thereafter, the light is emitted from the upper surface of the light guide plate 203 (the surface of the first light guide layer 206 opposite to the second light guide layer 207).
  • the reflection part 204 on the end surface opposite to the light incident side with respect to the light guide plate 203, if there is no reflection part 204, the light passing outside is reflected by the reflection part 204 and reused. be able to.
  • Patent Document 1 has the following problems.
  • the critical angle for example, 44.4 °
  • the critical angle for example, 42.2 °
  • the light that is less than the critical angle among the light reflected by the reflection unit 204 is relatively increased (the total reflected light is relatively decreased), and the light that is less than the critical angle is Regardless of the presence or absence of the reflective dots 205, the light is easily emitted from the front and back surfaces of the light guide plate 203.
  • the light guide plate 203 is composed of a plurality of layers, the cost is higher than that of a conventional one-layer light guide plate.
  • the reflection portion 204 is formed to extend in one direction (a direction in which the plurality of light sources 201 are arranged) over the entire end surface of the light guide plate 203, a light incident form with respect to the light guide plate 203 is limited. That is, only one side incident light or two opposite side incident light can be realized with respect to the light guide plate 203, and the light utilization efficiency of the light guide plate 203 can be improved by providing the reflection unit 204 while improving the light utilization efficiency. Variations in form cannot be increased.
  • one side incident light refers to a form in which light enters only from one end face (one side in a plan view) with respect to the light guide plate, and two side incident light that does not face does not face the light guide plate 2 It refers to the form of light entering from the end face (two sides that do not oppose each other in plan view).
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to easily control the luminance distribution by adjusting the coverage of the reflective dots, to reduce the cost of the light guide plate, and to improve the light utilization efficiency.
  • the light source device capable of increasing variations in the form of light incident on the light guide plate and improving the size and brightness at a low cost, and the liquid crystal display device including the light source device And to provide.
  • the light source device of the present invention includes a single-layer light guide plate that guides incident light therein, a light source that emits light toward at least one of four end faces perpendicular to the upper surface and the lower surface of the light guide plate, Reflecting the light emitted from the light source and guided through the light guide plate and returning it to the light source side, provided on the lower surface of the light guide plate, and guided in the light guide plate
  • a plurality of reflective dots that reflect light incident from the light source side and the reflecting portion side and emit the light from the upper surface of the light guide plate, and the light source is a first of the four end surfaces of the light guide plate.
  • a plurality of light source portions arranged along one end surface and emitting light toward the first end surface, wherein the reflection portion is a second light source plate facing the first end surface.
  • the same direction as the direction in which the plurality of light source parts are arranged on the end face It includes a plurality of reflecting members which are side by side arranged.
  • the light emitted from the light source enters the inside through at least one of the four end faces of the light guide plate.
  • the light incident on the reflective dots on the lower surface of the light guide plate is reflected there and emitted from the upper surface of the light guide plate, while the light further guided inside the light guide plate without entering the reflective dots Is reflected by the reflecting portion and returned to the light source side.
  • the light that has traveled from the reflecting portion toward the light source inside the light guide plate and entered the reflecting dots is reflected there and emitted from the upper surface of the light guide plate.
  • the refractive index of the light guide plate need only be adjusted for one layer, and the light guide plate can be adjusted by adjusting the refractive index of the light guide plate. It becomes easy to set the critical angle at the interface with the air layer. Accordingly, for example, the critical angle can be easily set small so that the ratio of light totally reflected at the interface increases, and the ratio of light that does not totally reflect, that is, the front and back of the light guide plate regardless of the reflection dots. The ratio of the light emitted from can be kept small. As a result, the luminance distribution can be easily controlled by adjusting the coverage of the reflective dots. In addition, the cost of the light guide plate can be reduced because the number of layers used is smaller than when the light guide plate is composed of a plurality of layers.
  • the reflecting portion (reflecting member) is provided on the second end surface facing the first end surface on which the light from the plurality of light source portions is incident, the light is emitted from the plurality of light source portions.
  • the light guided through the inside of the light guide plate without being reflected by the reflection dots can be reliably reflected by the reflection portion and reused. Therefore, it is possible to reduce light amount loss due to light emitted from the second end face of the light guide plate to the outside, and to improve light utilization efficiency.
  • a plurality of reflecting members are provided on the second end face of the light guide plate, and are provided in the same direction as the direction in which the plurality of light source parts are arranged. Thereby, depending on how to arrange the plurality of reflecting members, not only one side incident light but also two opposite sides incident light can be realized.
  • a plurality of reflection members are packed and arranged (without a gap), it is possible to realize only light incident from the first end face side, that is, one side light incident on the light guide plate.
  • one side light can be realized, and another light source unit is further arranged at a corresponding position between the two reflecting members.
  • another light source unit is further arranged at a corresponding position between the two reflecting members.
  • the opposite two-side incident light can be realized, it is possible to easily realize high luminance by the opposite two-side incident light, and it is possible to realize uniform luminance in the direction of the opposite two sides (vertical direction or left-right direction).
  • the plurality of reflecting members may be provided on each optical axis of the plurality of light source units on the second end face of the light guide plate.
  • the optical axis refers to an axis that is perpendicular to the light source unit (particularly the light emitting surface) and passes through the center of the light source unit (particularly the light emitting surface).
  • the luminous intensity of the light emitted (radiated) from the light source unit is the highest, so that the light emitted from each light source unit is reflected by each reflecting member located on each optical axis. The effect of improving the light utilization efficiency can be enhanced.
  • the plurality of reflection members are respectively provided at positions shifted from the respective optical axes of the plurality of light source units in a direction in which the plurality of light source units are arranged on the second end surface of the light guide plate. It may be done.
  • each reflection member is provided on the second end surface of the light guide plate at a position shifted from each optical axis of each light source unit in the direction in which each light source unit is arranged, and the light emitted from each light source unit is transmitted to each reflection member. It is possible to suppress a decrease in luminance between the optical axis and the optical axis by reflecting the light at the optical axis and guiding it between the optical axes.
  • one reflection member may be provided in the middle of each optical axis of two adjacent light source units on the second end face of the light guide plate.
  • the luminance distribution between the optical axes is intermediate between the optical axes.
  • two or more reflecting members may be provided between the optical axes of two adjacent light source units on the second end face of the light guide plate.
  • each light source unit By reflecting the light emitted from each light source unit with two or more reflecting members positioned between the optical axes, the amount of reflected light increases, so that the light use efficiency is reliably improved. In addition, it is possible to reliably suppress a decrease in luminance between the optical axes.
  • the light source when each of the plurality of light source units is a first light source unit and each of the plurality of reflection members is a first reflection member, the light source is the second end surface of the light guide plate. And a plurality of second light source units that emit light toward the second end surface, wherein the reflection unit is provided on the first end surface of the light guide plate, A plurality of second reflecting members that reflect light incident from the two light source unit sides to the plurality of second light source unit sides may be included.
  • the light emitted from the plurality of second light source units enters the light guide plate through the second end face.
  • the light guided to the first end face side without being reflected by the reflecting dots is reflected by the plurality of second reflecting members, returned to the second end face side, and reused.
  • the light is incident on the light guide plate from the first end surface side by the plurality of first light source units.
  • a so-called two-sided incident light form in which light is incident from the second end face side by a plurality of second light source units can be realized.
  • the amount of light flux is increased as compared with the one side incident light, so that the luminance can be increased.
  • uniform luminance can be realized in the direction of the opposite two sides (vertical direction or horizontal direction).
  • the plurality of second light source units and the plurality of second reflecting members are provided in the same direction as the direction in which the plurality of first light source units are arranged
  • the first reflecting member is provided on the second end surface so as to be shifted from each position facing the plurality of second light source units in a direction in which the plurality of second light source units are arranged.
  • the second reflecting member may be provided on the first end face so as to be shifted in a direction in which the plurality of first light source units are arranged from positions facing the plurality of first light source units. .
  • the plurality of first reflecting members do not hinder the incidence of light from the second light source unit to the second end surface, and the plurality of second reflecting members serve as the first light source.
  • the incidence of light from the part to the first end surface is not hindered. Thereby, opposing two-sided incident light can be realized with certainty.
  • the light source includes a plurality of third light sources arranged along the third end surface of the four end surfaces of the light guide plate and emitting light toward the third end surface. And a plurality of fourth light source units arranged along a fourth end surface facing the third end surface of the light guide plate and emitting light toward the fourth end surface, The reflection part is provided on the fourth end face of the light guide plate, and a plurality of third reflection members that reflect light incident from the plurality of third light source parts to the plurality of third light source parts. And a plurality of fourth reflecting members that are provided on the third end face of the light guide plate and reflect light incident from the plurality of fourth light source units to the plurality of fourth light source units. May be included.
  • the light emitted from the plurality of third light source units enters the light guide plate through the third end face.
  • the light guided to the fourth end face side without being reflected by the reflecting dots is reflected by the plurality of third reflecting members and returned to the third end face side, thereby being reused.
  • light emitted from the plurality of fourth light source units enters the light guide plate through the fourth end face.
  • the light guided to the third end face side without being reflected by the reflective dots is reflected by the plurality of fourth reflecting members and returned to the fourth end face side, and is reused.
  • the light source further includes the third light source unit and the fourth light source unit in addition to the first light source unit and the second light source unit
  • the reflecting unit includes the first reflecting member and the second light source unit.
  • the third reflecting member and a fourth reflecting member light is incident on the light guide plate from the first end face side and the second end face side, and at the same time, the third It is possible to realize a four-side incident light form in which light is incident from the end face side and the fourth end face side. Accordingly, the luminance can be further increased, and uniform luminance can be realized in both the vertical direction and the horizontal direction (that is, the entire surface) that are the directions of the opposite two sides.
  • the plurality of third light source units, the plurality of fourth light source units, the plurality of third reflecting members, and the plurality of fourth reflecting members include the first end surface and the The plurality of third reflecting members are provided side by side in a direction opposite to the second end surface, and each of the plurality of third reflecting members from each position facing the plurality of fourth light source units on the fourth end surface.
  • the plurality of fourth light source portions are provided shifted in the direction in which the plurality of fourth light source portions are arranged, and the plurality of fourth reflection members are located on the third end surface from positions facing the plurality of third light source portions.
  • the plurality of third light source units may be provided so as to be shifted in the direction in which they are arranged.
  • the plurality of third reflecting members do not hinder the incidence of light from the fourth light source unit to the fourth end surface, and the plurality of fourth reflecting members serve as the third light source.
  • the incidence of light from the part to the third end surface is not hindered. Thereby, the four-sided incident light can be realized with certainty.
  • the reflection portion may be configured by a plurality of cones, and a bottom surface of the cones may be located on the same plane as at least one of the four end surfaces of the light guide plate. .
  • Light that is emitted from the light source and guided inside the light guide plate without entering the reflective dots can be reflected internally from the side surfaces of the multiple cones and returned to the light source side, and has such a function.
  • the part can be realized reliably.
  • the internal reflection at the side surface of the cone includes total reflection.
  • a reflective film may be coated on a side surface of the cone. Since the reflective film is coated on the side surface of the cone, the light that is guided and incident inside the light guide plate can be reliably reflected on the side surface of the cone and returned to the light source side.
  • the plurality of cones may be formed of the same material as the light guide plate. In this case, the plurality of cones and the light guide plate can be easily obtained by integral molding.
  • the cone may be a quadrangular pyramid prism. In this case, it is possible to realize a configuration in which incident light is reflected by the four side surfaces of the quadrangular pyramid prism and returned to the light source side.
  • the cone may be a conical prism.
  • incident light is reflected by the side surface of the conical prism and returned to the light source side.
  • the reflecting portion includes a plurality of recesses recessed from at least one of the four end surfaces of the light guide plate, and the plurality of recesses have a bottom surface extending from the light guide plate. You may form in the shape which notched the cone located on the same surface as the said any end surface.
  • the light emitted from the light source and guided through the light guide plate without entering the reflective dots can be reflected by the surfaces of the plurality of recesses and returned to the light source side. It can be realized reliably.
  • the liquid crystal display device of the present invention may include the light source device described above and a liquid crystal panel that performs display by modulating light supplied from the light source device. In this case, it is possible to realize a liquid crystal display device that can display bright images with uniform brightness.
  • the liquid crystal display device includes a scanning unit that scans a plurality of pixels of the liquid crystal panel, and a lighting control unit that controls lighting of the plurality of light source units of the light source device in conjunction with a scanning operation by the scanning unit.
  • a scanning unit that scans a plurality of pixels of the liquid crystal panel
  • a lighting control unit that controls lighting of the plurality of light source units of the light source device in conjunction with a scanning operation by the scanning unit.
  • each of the plurality of light source units corresponds to each pixel region of the liquid crystal panel.
  • the lighting control unit may turn on only the light source unit corresponding to the pixel area being scanned during the scanning operation.
  • the pixel scanning operation and the lighting operation of the plurality of light source units are synchronized, and pixels that are not scanned (pixel region) are displayed in black (black screen) when the light source unit is turned off.
  • black black screen
  • the pixel scanning operation and the lighting operation of the plurality of light source units are synchronized, and pixels that are not scanned (pixel region) are displayed in black (black screen) when the light source unit is turned off.
  • the above-described light guide plate is configured by a single layer, it is easy to set the critical angle at the interface between the light guide plate and the air layer by adjusting the refractive index of the light guide plate. Become. This makes it easy to set the critical angle at the interface small so that the ratio of light totally reflected at the interface increases, and the ratio of light that does not totally reflect, that is, the light guide plate regardless of the reflection dots. The ratio of light emitted from the front and back surfaces can be kept small. As a result, the luminance distribution can be easily controlled by adjusting the coverage of the reflective dots. And the cost of a light guide plate can be reduced compared with the case where a light guide plate is comprised by multiple layers.
  • the reflecting portion (reflecting member) is provided on the second end surface facing the first end surface on which light from the plurality of light source units is incident, the light is emitted from the second end surface to the outside.
  • the reflected light can be reflected by the reflecting portion and reused, and the light utilization efficiency can be improved.
  • a plurality of reflecting members are provided on the second end face of the light guide plate, and are provided in the same direction as the direction in which the plurality of light source parts are arranged.
  • (A) is a top view which shows the schematic structure of the light source device of Embodiment 1 of this invention
  • (b) is a side view of the said light source device
  • (c) is the same figure (b). It is a side view which expands and shows the P section. It is explanatory drawing which shows the directivity of LED which comprises the light source part with which the said light source device is provided.
  • (A) is a top view of the reflective member with which the said light source device is provided
  • (b) is a side view of the said reflective member
  • (c) is a front view of the said reflective member.
  • (A) is a top view which shows the other structure of the said reflecting member, (b) is a side view of the said other reflecting member, (c) is a front view of the said other reflecting member.
  • (A) is a top view which shows the schematic structure of the light source device of Embodiment 2 of this invention, (b) is a side view of the said light source device, (c) is the same figure (b). It is a side view which expands and shows the P section. It is explanatory drawing which shows the luminance distribution in the A-A 'cross section of the said light source device.
  • (A) is a top view which shows the schematic structure of the light source device of Embodiment 3 of this invention
  • (b) is a side view of the said light source device
  • (c) is the same figure (b). It is a side view which expands and shows the P section.
  • (A) is a top view which shows the schematic structure of the light source device of Embodiment 4 of this invention
  • (b) is a side view of the said light source device
  • (c) is the same figure (b). It is a side view which expands and shows the P section. It is explanatory drawing which shows the luminance distribution in the A-A 'cross section of the said light source device.
  • (A) is a top view which shows the other structure of the said light source device
  • (b) is a side view of the said other light source device
  • (c) expands the P section of the same figure (b). It is a side view shown.
  • In the said liquid crystal display device it is explanatory drawing which shows typically a mode that the lighting operation of a several light source part and operation
  • (A) is a top view of the conventional light source device
  • (b) is a side view of the said light source device
  • (c) is a side view which expands and shows the P section of the same figure (b). is there. It is a side view which shows the schematic structure of the other conventional light source device. It is a top view which shows typically the structure using two or more said other light source devices.
  • FIG. 1A is a plan view showing a schematic configuration of a light source device 1 of the present embodiment
  • FIG. 1B is a side view of the light source device 1
  • FIG. It is a side view which expands and shows the P section of 1 (b).
  • FIGS. 1A to 1C for convenience, light incident on the light guide plate 2 is indicated by wide hatching between lines, and light reflected by the reflection unit 4 is indicated by narrow hatching between lines. Show. Note that the manner of illustration is the same in other drawings.
  • the light source device 1 alone functions as an illumination device, or is used as a backlight light source of the liquid crystal display device 50 (see FIG. 14) as in Embodiment 7 described later. And a reflection portion 4, a reflection dot 5, a mechanism member 6, a reflection sheet 7, and a BL (backlight) chassis 8. In the following drawings, the reflection sheet 7 and the BL chassis 8 may be omitted.
  • the light guide plate 2 is a single-layer light guide plate that guides light emitted from the light source 3 by total internal reflection, such as PMMA (polymethyl methacrylate resin) having a refractive index of 1.49. Made of acrylic resin.
  • the light source 3 emits light toward at least one of the four end faces 2c, 2d, 2e, and 2f perpendicular to the upper surface 2a and the lower surface 2b of the light guide plate 2.
  • an LED It comprises a plurality of light source parts 3a (first light source parts) composed of light emitting diodes).
  • Each light source unit 3a is mounted on the substrate 9 so as to be lined up at equal intervals along the end surface 2c (first end surface) of the light guide plate 2, and emits light toward the end surface 2c.
  • each light source part 3a light-emits with substantially the same brightness by supplying the same electric power.
  • FIG. 2 shows the directivity of the LED as the light source unit 3a, and is an explanatory diagram showing the luminous intensity of the light emitted from the LED.
  • Luminous intensity is a physical quantity representing the brightness of light per unit solid angle emitted in a certain direction from a light source, and the unit is candela (cd).
  • the angle of light emitted from the LED is considered with reference to an axis (optical axis) perpendicular to the light emitting surface of the LED and passing through the center of the light emitting surface.
  • the optical axis of each light source unit 3a is indicated by a broken line (the same applies to other drawings).
  • the reflection unit 4 reflects the light emitted from the light source 3 and guided through the light guide plate 2 and returns it to the light source 3 side, and includes a plurality of reflection members 4a (first reflection members).
  • Each reflecting member 4a is provided on an end surface 2d (second end surface) facing the end surface 2c of the light guide plate 2, and is provided side by side in the same direction as the direction in which the light source portions 3a are arranged.
  • each reflecting member 4 a is provided on the optical axis of each light source 3 a on the end surface 2 d of the light guide plate 2.
  • FIG. 3A is a plan view of the reflecting member 4a
  • FIG. 3B is a side view of the reflecting member 4a
  • FIG. 3C is a front view of the reflecting member 4a.
  • the reflecting member 4a is composed of a plurality of cones.
  • the cone refers to a solid formed by connecting each point of a circle or polygonal closed curve on a plane and one point outside the plane.
  • the above-mentioned cone is formed of, for example, a quadrangular pyramid prism, and the bottom surface thereof is located on the same plane as the end surface 2d of the light guide plate 2.
  • the apex angle of the quadrangular pyramid prism that is, the angle formed by the two sides other than the hypotenuse in the side triangle is 90 degrees, so that the side surface of the quadrangular pyramid prism is guided and incident on the inside of the light guide plate 2. Can be internally reflected. Note that the internal reflection includes total reflection.
  • the cones constituting the reflecting member 4a are made of the same material as the light guide plate 2 (for example, PMMA). Thereby, the some reflection member 4a and the light-guide plate 2 can be obtained easily by integral molding. In addition, you may make it bond the reflecting member 4a and the light-guide plate 2 which consist of the same material through the adhesive agent with an equivalent refractive index.
  • a plurality of reflective dots 5 are provided in a predetermined pattern on the lower surface 2b of the light guide plate 2, and are guided within the light guide plate 2 to reflect the light incident from the light source 3 side and the reflection unit 4 side, thereby guiding the light.
  • the light is emitted from the upper surface 2 a of the optical plate 2.
  • the total reflection light guided inside the light guide plate 2 gradually increases in reflection angle and decreases the number of reflections by repeating total reflection. For this reason, if the coverage of the reflective dots 5, that is, the density is constant, every time the total reflected light repeats the total reflection, it becomes difficult to enter the reflective dots 5 and the luminance is reduced. However, by changing the coverage of the reflective dots 5 depending on the location, even if the total reflected light repeatedly undergoes total reflection, the total reflected light is reliably incident on the reflective dots 5 and emitted from the upper surface 2a of the light guide plate 2. And a reduction in luminance can be avoided.
  • the mechanism member 6 is a member generically referring to other mechanisms mounted on the light source device 1, and includes the housing of the light source device 1.
  • the reflection sheet 7 increases the light use efficiency by reflecting the light emitted from the lower surface 2 b of the light guide plate 2 without entering the reflection dots 5 and returning it to the light guide plate 2 side.
  • the BL chassis 8 is a sheet metal for supporting the light guide plate 2 and the reflection sheet 7.
  • each light source portion 3a of the light source 3 enters the inside through the end surface 2c of the light guide plate 2, and repeats total reflection between the upper surface 2a and the lower surface 2b of the light guide plate 2.
  • the inside is guided.
  • the light guided inside the light guide plate 2 and incident on the reflective dots 5 on the lower surface 2b is reflected there and emitted from the upper surface 2a.
  • the light further guided through the light guide plate 2 without being incident on the reflective dots 5 is reflected by the reflecting portion 4 provided on the end surface 2d of the light guide plate 2 and returned to the light source 3 side.
  • the light that travels from the reflector 4 toward the light source 3 and enters the reflective dots 5 in the light guide plate 2 is reflected there and emitted from the upper surface 2 a of the light guide plate 2.
  • the critical angle at the interface (upper surface 2a and lower surface 2b) between the light guide plate 2 and the air layer can be set by adjusting the refractive index of the light guide plate 2. That is, by appropriately setting the refractive index of the light guide plate 2 and appropriately setting the critical angle, the light can be appropriately totally reflected inside the light guide plate 2 and guided.
  • the critical angle is 42.2 °.
  • the adjustment of the refractive index of the light guide plate 2 is one of the components constituting the light guide plate 2. All you need to do is layer. This facilitates the setting of the critical angle described above by adjusting the refractive index of the light guide plate 2. For example, the critical angle is set to be small and the proportion of light totally reflected at the interface (upper surface 2a, lower surface 2b) is increased. Is also easier.
  • the cost of the light guide plate 2 can be reduced by the amount of layers used compared to the case where the light guide plate 2 is formed of a plurality of layers.
  • the light guide plate 2 is provided with the reflecting portion 4 on the end surface 2d facing the end surface 2c on the light source 3 side, the light guide plate 2 is guided from the light source 3 and not reflected by the reflective dots 5 to the inside of the light guide plate 2.
  • the emitted light can be reliably reflected by the reflecting portion 4 and reused. Accordingly, it is possible to reduce light amount loss due to light emitted from the end surface 2d of the light guide plate 2 to the outside, and to improve light utilization efficiency.
  • the plurality of reflecting members 4a are arranged at intervals, but may be arranged at intervals. Further, if a plurality of reflecting members 4a are arranged at intervals, another light source unit is further arranged at a corresponding position between the two reflecting members 4a and 4a as in the fourth embodiment described later.
  • the reflecting portion 4 by configuring the reflecting portion 4 with the plurality of reflecting members 4a, it is possible to increase the variation of the light incident form on the light guide plate 2 while improving the light utilization efficiency by providing the reflecting portion 4. it can.
  • two opposite sides of light can be realized with respect to the same light guide plate, in order to increase the size and increase the brightness of the light source device 1, a plurality of sets of light sources and light guide plates are combined to enter the opposite two sides.
  • the number of light guide plates to be used is extremely small (although it is large), so that the cost is low.
  • the luminous intensity of the light emitted from the light source unit 3a is the highest in the optical axis direction of the light source unit 3a, the light emitted from each light source unit 3a is reflected on the optical axis of each light source unit 3a.
  • the effect of improving the light utilization efficiency can be enhanced.
  • each reflecting member 4 a is formed of a cone, and the bottom surface of the cone is located on the same plane as the end surface 2 d of the light guide plate 2.
  • a reflective film may be coated on the side surface of the cone forming each reflective member 4a.
  • light that is guided inside the light guide plate 2 and incident at an angle smaller than the critical angle can be returned to the light source side by reflection at the reflection film. Therefore, the utilization efficiency of light can be further improved.
  • each of the reflecting members 4a are quadrangular pyramid prisms, incident light can be reflected by the four side surfaces of the quadrangular pyramid prisms and reliably returned to the light source 3 side.
  • FIG. 4A is a plan view showing another configuration of the reflecting member 4a
  • FIG. 4B is a side view of the other reflecting member 4a
  • FIG. It is a front view of the other reflecting member 4a.
  • the reflecting member 4a may be a conical prism.
  • the reflecting member 4a is formed of a conical prism
  • the bottom surface of the conical prism is positioned on the same plane as the end surface 2d of the light guide plate 2, and light incident on the inside of the light guide plate 2 is incident on the side surface of the conical prism.
  • FIG.5 (a) is a top view which shows the schematic structure of the light source device 1 of this embodiment
  • FIG.5 (b) is a side view of the said light source device 1
  • FIG.5 (c) is a figure. It is a side view which expands and shows the P section of 5 (b).
  • the plurality of reflecting members 4a of the light source device 1 are provided on the end surface 2d of the light guide plate 2 at positions shifted from the respective optical axes of the plurality of light source units 3a in the direction in which the plurality of light source units 3a are arranged. It has been.
  • FIG. 6 shows a luminance distribution in the A-A ′ section of the light source device 1.
  • the light intensity of the light emitted from the light source unit 3a is the highest in the optical axis direction of the light source unit 3a. Therefore, in the light guide plate 2, the luminance tends to decrease between the optical axes. Therefore, as in the present embodiment, each light source 4a is arranged by disposing each reflection member 4a on the end surface 2d of the light guide plate 2 at a position shifted from the optical axis of each light source unit 3a in the direction in which each light source unit 3a is arranged.
  • the light emitted from the portion 3a can be reflected by each reflecting member 4a and guided between the optical axes.
  • position the reflection part 4 (reflective member 4a) the brightness fall between an optical axis can be suppressed.
  • one reflecting member 4 a is provided in the middle of each optical axis of two adjacent light source portions 3 a and 3 a on the end surface 2 d of the light guide plate 2. ing.
  • the luminance distribution between the optical axes in the light guide plate 2 is symmetrical with respect to an axis passing through the middle between the optical axes and parallel to each optical axis. As a result, luminance unevenness can be improved (luminance uniformity can be improved).
  • FIG.7 (a) is a top view which shows the schematic structure of the light source device 1 of this embodiment
  • FIG.7 (b) is a side view of the said light source device 1
  • FIG.7 (c) is a figure. It is a side view which expands and shows the P section of 7 (b).
  • two reflection members 4 a of the light source device 1 are provided between the optical axes of the two adjacent light source units 3 a and 3 a on the end surface 2 d of the light guide plate 2.
  • FIG. 8 shows the luminance distribution in the A-A ′ section of the light source device 1.
  • the light emitted from each light source unit 3a is reflected by the two reflecting members 4a and 4a located between the optical axes, so that the configuration of the second embodiment is compared.
  • the amount of reflected light increases.
  • the reflecting member 4a is as many as possible between the optical axes of the two adjacent light source portions 3a and 3a on the end surface 2d of the light guide plate 2. Desirably, three or more may be arranged.
  • FIG. 9A is a plan view showing a schematic configuration of the light source device 1 of the present embodiment
  • FIG. 9B is a side view of the light source device 1
  • FIG. It is a side view which expands and shows the P section of 9 (b).
  • the light incident mode on the light guide plate 2 is changed from the one-side incident light configuration of the third embodiment to the opposite two-side incident light configuration. Details will be described below. Note that description of portions common to Embodiment 3 is omitted.
  • the light source 3 includes a light source unit 3b as a second light source unit in addition to the light source unit 3a as a first light source unit.
  • the light source part 3b is comprised by LED similar to the light source part 3a, and multiple are provided along the end surface 2d of the light-guide plate 2. As shown in FIG.
  • Each light source unit 3b is mounted on the substrate 10 so as to be arranged in the same direction as the direction in which the respective light source units 3a are arranged, and emits light toward the end surface 2d.
  • the reflection part 4 has the reflection member 4b as a 2nd reflection member in addition to the reflection member 4a as a 1st reflection member.
  • the reflecting member 4 b is formed of a cone similar to the reflecting member 4 a, and a plurality of the reflecting members 4 b are provided on the end surface 2 c of the light guide plate 2. At this time, each reflecting member 4b is provided side by side in the same direction as the direction in which the plurality of light source portions 3a are arranged, and the bottom surface of the cone is provided on the same plane as the end surface 2c.
  • the light source unit 3a and the light source unit 3b, and the reflecting member 4a and the reflecting member 4b are in a positional relationship facing each other with the light guide plate 2 interposed therebetween.
  • the reflecting members 4a are provided on the end surface 2d of the light guide plate 2 so as to be shifted from the positions facing the light source portions 3b in the direction in which the light source portions 3b are arranged.
  • each reflection member 4b is provided on the end face 2c of the light guide plate 2 so as to be shifted from each position facing the plurality of light source units 3a in the direction in which the plurality of light source units 3a are arranged.
  • the light emitted from the plurality of light source units 3b passes between the two reflecting members 4a and 4a and enters the light guide plate 2 through the end face 2d.
  • the light guided to the end surface 2c side without being reflected by the reflecting dots 5 is internally reflected by the plurality of reflecting members 4b and returned to the end surface 2d side, and is reused.
  • the light utilization efficiency can be improved by the reflecting member 4a and the reflecting member 4b while realizing a so-called opposite two-side incident light form in which light is incident.
  • the opposite two-side incident light increases the amount of light compared to the one-side incident light, so that the luminance can be increased and uniform luminance can be achieved in the direction of the opposite two sides (vertical direction in the present embodiment).
  • FIG. 10 shows a luminance distribution in the A-A ′ section of the light source device 1. From the figure, it can be seen that the brightness of the configuration of the present embodiment in which light is incident on two sides is doubled as compared with the configuration of the third embodiment in which light is incident on one side.
  • each reflection member 4a is provided on the end surface 2d so as to be shifted from each position facing the plurality of light source units 3b in the direction in which the plurality of light source units 3b are arranged. Does not hinder the incidence of light on the end face 2d.
  • each reflection member 4b is provided on the end surface 2c so as to be shifted from each position facing the plurality of light source units 3a in the direction in which the plurality of light source units 3a are arranged. The incidence of light from 3a to the end face 2c is not hindered. As a result, it is possible to reliably realize a configuration in which light is incident on opposite sides and light utilization efficiency is improved.
  • FIG.11 (a) is a top view which shows the other structure of the light source device 1 of this embodiment
  • FIG.11 (b) is a side view of the said other light source device 1
  • FIG.11 (c) Is an enlarged side view showing a P portion in FIG.
  • the light source device 1 is an example in which the light incident direction with respect to the light guide plate 2 is changed from the vertical direction in FIG.
  • Such a light source device 1 can be realized by rotating the light source device 1 of FIG. 9A by 90 degrees.
  • what is necessary is just to change the vertical and horizontal size of the light-guide plate 2 as needed.
  • the incident light directions of the opposite two sides are the left-right direction, uniform luminance can be realized in the left-right direction.
  • the light incident mode with respect to the light guide plate 2 is four-side incident light. Details will be described below.
  • FIG. 12 is a plan view showing a schematic configuration of the light source device 1 of the present embodiment.
  • the light source 3 includes a light source unit 3c as a third light source unit and a light source unit as a fourth light source unit. 3d.
  • the light source part 3c is comprised by LED similar to the light source part 3a, and multiple are provided along the end surface 2e (3rd end surface) of the light-guide plate 2. As shown in FIG. Each light source part 3c is mounted on the substrate 11 so as to be aligned in the opposing direction of the end faces 2c and 2d, and emits light toward the end face 2e.
  • the light source unit 3d is also composed of the same LED as the light source unit 3a, and a plurality of light source units 3d are provided along the end surface 2f (fourth end surface) facing the end surface 2e of the light guide plate 2.
  • Each light source unit 3d is mounted on the substrate 12 so as to be aligned in the opposing direction of the end surfaces 2c and 2d, and emits light toward the end surface 2f.
  • the reflection part 4 of the light source device 1 of the present embodiment further includes a reflection member 4c as a third reflection member and a reflection member 4d as a fourth reflection member.
  • the reflection member 4 c is configured by a cone similar to the reflection member 4 a, and a plurality of reflection members 4 c are provided on the end surface 2 f of the light guide plate 2.
  • the reflecting members 4c are provided side by side in the opposing direction of the end faces 2c and 2d, and are provided so that the bottom surface of the cone is flush with the end face 2f.
  • the reflecting member 4d is also formed of the same cone as the reflecting member 4a, and a plurality of the reflecting members 4d are provided on the end surface 2e of the light guide plate 2. At this time, each reflecting member 4d is provided side by side in the opposing direction of the end surfaces 2c and 2d, and is provided so that the bottom surface of the cone is flush with the end surface 2e.
  • the light source unit 3c and the light source unit 3d, and the reflection member 4c and the reflection member 4d are in a positional relationship facing each other with the light guide plate 2 interposed therebetween.
  • the reflecting members 4c are provided on the end face 2f of the light guide plate 2 so as to be shifted from the positions facing the light source parts 3d in the direction in which the light source parts 3d are arranged.
  • each reflecting member 4d is provided on the end face 2e of the light guide plate 2 so as to be shifted from each position facing the plurality of light source units 3c in the direction in which the plurality of light source units 3c are arranged.
  • the light emitted from the plurality of light source units 3c enters the light guide plate 2 through the end face 2e.
  • the light guided to the end face 2f side without being reflected by the reflecting dots 5 is internally reflected by the plurality of reflecting members 4c and returned to the end face 2e side for reuse.
  • light emitted from the plurality of light source units 3d enters the light guide plate 2 through the end surface 2f.
  • the light guided to the end face 2e side without being reflected by the reflecting dots 5 is internally reflected by the plurality of reflecting members 4d and returned to the end face 2f side for reuse.
  • the light source 3 further includes the light source unit 3c and the light source unit 3d in addition to the light source unit 3a and the light source unit 3b
  • the reflection unit 4 includes the reflection member 4c and the reflection member 4c in addition to the reflection member 4a and the reflection member 4b.
  • each reflection member 4c is provided on the end face 2f so as to be shifted from each position facing the plurality of light source units 3d in the direction in which the plurality of light source units 3d are arranged, so that each reflection member 4c corresponds to the light source unit 3d. Does not hinder the incidence of light from the first to the end face 2f.
  • each reflection member 4d is provided on the end surface 2e so as to be shifted from each position facing the plurality of light source units 3c in the direction in which the plurality of light source units 3c are arranged. The incidence of light from 3c to the end face 2e is not hindered. As a result, it is possible to reliably realize a configuration with four-side incident light and improved light utilization efficiency.
  • FIG. 13 is a plan view showing a schematic configuration of the light source device 1 of the present embodiment.
  • the reflecting portion 4 is configured by a plurality of concave portions 4m recessed inward from the four end faces 2c to 2f of the light guide plate 2.
  • the plurality of recesses 4m are formed from the light guide plate 2 in a shape in which a cone whose bottom surface is located on the same plane as the end surfaces 2c to 2f is cut out.
  • the cone may be a quadrangular pyramid, a cone, or a cone having another shape.
  • the recessed part 4m recessed from the end surface 2d comprises a 1st reflective member similarly to the reflective member 4a
  • the recessed part 4m recessed from the end surface 2c comprises a 2nd reflective member similarly to the reflective member 4b
  • the recessed part 4m recessed from the end surface 2f constitutes a third reflecting member similarly to the reflecting member 4c
  • the recessed part 4m recessed from the end face 2e constitutes a fourth reflecting member similarly to the reflecting member 4d.
  • the light emitted from the light source 3 (light source units 3a to 3d) and guided through the light guide plate 2 without entering the reflective dots 5 is reflected on the recessed surfaces of the plurality of recesses 4m. It can be reflected and returned to the light source 3 side. That is, even when the reflecting portion 4 is configured by the concave portion 4m other than the prism of each of the above-described embodiments, the light utilization efficiency can be improved by reusing the light originally emitted to the outside.
  • the reflecting portion 4 protrudes outward from the end faces 2c to 2f of the light guide plate 2 by the height of the prism (the distance between the bottom surface and the apex). 3 needs to be further arranged outside.
  • the reflecting portion 4 is constituted by the recess 4m, there is no portion protruding outward from the end faces 2c to 2f of the light guide plate 2, so that the light source 3 is located just outside the end faces 2c to 2f of the light guide plate 2. It becomes possible to arrange in.
  • the distance ⁇ Y1 between the end face 2c of the light guide plate 2 and the light source part 3a the distance ⁇ Y2 between the end face 2d and the light source part 3b, the distance ⁇ X1 between the end face 2e and the light source part 3c, and the distance ⁇ X2 between the end face 2f and the light source part 3d. It can be surely shortened. As a result, the light source device 1 can be reduced in size, frame width, and weight.
  • FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of the liquid crystal display device 50 of the present embodiment.
  • the liquid crystal display device 50 includes the light source device 1 of any of the above-described embodiments and the liquid crystal panel 20.
  • the liquid crystal panel 20 is a display element that displays an image by modulating illumination light from the light source device 1 for each pixel according to image data, and is configured by sandwiching a liquid crystal layer between two transparent substrates. .
  • switching elements for example, TFT; Thin Film Transistor
  • various wirings for example, scanning lines, signal lines, and the like are formed.
  • a color filter, a counter electrode, and the like are formed on the other transparent substrate.
  • polarizing plates are respectively arranged on the outer sides (opposite the liquid crystal layer) of the two transparent substrates.
  • the luminance distribution can be easily controlled by adjusting the coverage of the reflective dots 5, and the light utilization efficiency can be improved. Therefore, when the liquid crystal panel 20 is configured to perform display by modulating the light supplied from the light source device 1, it is possible to realize the liquid crystal display device 50 that has a uniform luminance and can display brightly.
  • the liquid crystal display device 50 further includes a gate drive circuit 21, a source drive circuit 22, and a lighting control unit 23.
  • the gate drive circuit 21 is a scanning unit that scans a plurality of pixels of the liquid crystal panel 20.
  • scanning a plurality of pixels refers to an operation (scanning operation) of sequentially turning on switching elements (for example, TFTs) of the pixels in the first row, the second row,... This is done by the gate drive circuit 21 outputting a scanning signal to each switching element via the scanning line of each row.
  • Each pixel is displayed by applying a signal (voltage) according to display data from the source drive circuit 22 to the pixel in which the switching element is turned on by such a scanning operation.
  • the gate drive circuit 21 and the source drive circuit 22 are driven and controlled by a controller (not shown).
  • the lighting control unit 23 controls the lighting of a plurality of light source units of the light source 3 of the light source device 1 in conjunction with the scanning operation by the gate drive circuit 21. Specifically, it is as follows.
  • the entire pixel area of the liquid crystal panel 20 is divided into a plurality of pixel areas including one or more pixels.
  • the liquid crystal panel 20 has, for example, pixels of horizontal 1920 dots ⁇ vertical 1080 dots, and the area of all pixels is divided into eight pixel areas R1 to R8 divided into eight equal parts in the vertical direction.
  • the pixel regions R1 to R8 are composed of a set of pixels in the 1st to 135th rows, the 136th to 270th rows, the 271th to 405th rows,... 946 to 1080th rows from the top.
  • the light source device 1 is configured as shown in FIG. That is, the light source device 1 is a light source device in the form of opposed two-sided incident light and the light incident direction is the left-right direction, and the light source 3 is a plurality of light source units that enter the light guide plate 2 from the left end surface 2c. 3a and a plurality of light source portions 3b that enter the light guide plate 2 from the right end surface 2d. At this time, each of the plurality of light source units 3a and 3b corresponds to each of the pixel regions R1 to R8 of the liquid crystal panel 20.
  • the plurality of light source units 3a are configured by, for example, eight light source units L 01 to L 08 , the light source unit L 01 corresponds to the pixel region R1, light source unit L 02 corresponds to the pixel region R2, the light source unit L 03 corresponds to the pixel region R3, ⁇ ⁇ ⁇ light source unit L 08 corresponds to the pixel area R8.
  • the plurality of light source units 3b are also associated with the pixel regions R1 to R8 in the same manner as the plurality of light source units 3a.
  • the lighting control unit 23 turns on only the light source unit corresponding to the pixel area being scanned during the scanning operation by the gate drive circuit 21. Specifically, the lighting control unit 23, at the time of scanning of the pixel region R1, while turning on only the light source unit L 01 of the plurality of light source sections 3a ⁇ 3b, turns off the other light source unit L 02 ⁇ L 08 , when scanning the pixel area R2, while turning on only the light source unit L 02 of the plurality of light source sections 3a ⁇ 3b, turns off the other light source unit L 03 ⁇ L 08 and L 01, when scanning the pixel region R3 is While turning on only the light source part L 03 among the plurality of light source parts 3a and 3b, the other light source parts L 04 to L 08 and L 01 to L 02 are turned off.
  • the light sources L 01 to L 08 are repeatedly turned on in the order of the light sources L 01 , L 02 , L 03 ,..., L 07 , L 08 in synchronization with the pixel scanning operation. .
  • the lighting control unit 23 synchronizes the pixel scanning operation and the lighting operations of the plurality of light source units L 01 to L 08 , so that pixels that have not been scanned (pixel regions) are (for example, Even if the voltage of the pixel is held until writing (scanning), black display (black screen) is obtained by turning off the corresponding light source unit.
  • black screen black screen
  • the response speed of the light source unit is faster than the response speed of the liquid crystal (the light source response time (rise / fall time) is about 100 nsec, and the liquid crystal response time is about 5 msec). Therefore, when the image displayed on the liquid crystal panel 20 is actually viewed by turning off the light source unit corresponding to the pixel region not scanned and inserting a black screen between the image frames, the liquid crystal is visually Since the user feels that the response is fast, the afterimage effect can be suppressed.
  • the light source unit is turned off in an area where the operation of the liquid crystal panel 20 is OFF (a pixel area not scanned), the power consumption of the apparatus can be reduced.
  • the light source device 1 and thus the liquid crystal display device 50 can be configured by appropriately combining the configurations of the above-described embodiments.
  • the light source device of the present invention can be used for a backlight of a liquid crystal display device, for example.
  • Light source device Light guide plate 2a Upper surface 2b Lower surface 2c End surface (1st end surface) 2d end face (second end face) 2e End face (third end face) 2f End face (fourth end face) 3 Light source 3a Light source part (first light source part) 3b Light source part (second light source part) 3c Light source unit (third light source unit) 3d light source unit (fourth light source unit) 4 reflective portion 4a reflective member (first reflective member) 4b Reflective member (second reflective member) 4c Reflective member (third reflective member) 4d reflective member (fourth reflective member) 4m recess (reflective part) 5 Reflective dots 20 Liquid crystal panel 21 Gate drive circuit (scanning unit) 23 lighting control unit L 01 to L 08 light source unit R1 to R8 pixel area

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

　光源装置（１）は、単層の導光板（２）と、光源（３）と、反射部（４）と、反射ドット（５）とを備える。反射部（４）は、光源（３）から出射されて導光板（２）の内部を導光される光を反射させて、光源（３）側に戻す。反射ドット（５）は、導光板（２）の下面（２ｂ）に複数設けられ、導光板（２）の内部で導光されて入射する光を反射させて、導光板（２）の上面（２ａ）から出射させる。光源（３）は、導光板（２）の端面（２ｃ）に沿って並び、かつ、端面（２ｃ）に向けて光を出射する複数の光源部（３ａ）を含む。反射部（４）は、導光板（２）の端面（２ｃ）と対向する端面（２ｄ）に設けられ、複数の光源部（３ａ）が並ぶ方向と同一方向に並ぶ複数の反射部材（４ａ）を含む。

Description

光源装置およびそれを備えた液晶表示装置
　本発明は、導光板の端面から光を入射して内部を導光させ、導光板の上面から出射させる光源装置と、その光源装置を備えた液晶表示装置とに関するものである。
　従来から、液晶表示装置の液晶パネルを照明する光源装置として、エッジライト型のバックライトがある。このバックライトでは、光源から発せられた光は、導光板の端面から内部に入射する。導光板の上面および下面に対して臨界角以上の角度で入射した光は、その上面および下面で全反射され、このような全反射を繰り返して導光板内部を伝搬される。このとき、全反射光のうちで、導光板の下面に設けられた反射ドットに入射した光は、反射角が変化して、導光板の上面に臨界角未満の角度で入射し、導光板の上面から出射される。これにより、導光板の上方に配置される液晶パネルが照明されることになる。
　なお、上記の反射ドットは、導光板から出射される光（照明光）の輝度分布を調整するために、導光板の下面に所定のパターンで複数設けられている。以下、複数の反射ドットのパターンを単にドットパターンとも称する。
　ここで、光利用効率の向上を考えると、導光板の端面から入射した光を全て照明に使い切ることが理想的である。つまり、導光板の端面から入射した光を、全て、ドットパターンに入射させて導光板の上面から出射させることができれば、輝度が均一で明るい面光源を実現することができ、望ましい。
　しかし、実際には、導光板の端面から入射した光のうち、ドットパターンに入射することなく、入射側とは反対側の端面から外部に出射される光が存在し、導光板に入射した光を全て照明に使い切れていないため、光利用効率が１００％とはならない。この点について、図面を用いてさらに説明する。
　図１６（ａ）は、従来の光源装置の平面図であり、図１６（ｂ）は、上記光源装置の側面図であり、図１６（ｃ）は、図１６（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。なお、図１６（ａ）～図１６（ｃ）では、便宜上、導光板１０２の端面１０２ａに入射する光を、線間の広いハッチングで示し、導光板１０２の端面１０２ｄから外部に出射される光を、線間の狭いハッチングで示している。
　光源１０１から発せられた光は、導光板１０２の端面１０２ａから内部に入射し、上面１０２ｂおよび下面１０２ｃでの全反射を繰り返す。全反射光は、全反射を繰り返すたびに反射角が大きくなるため、全反射から次の全反射までに導光板１０２内を伝搬される距離が長くなる。この結果、全反射光が導光板１０２の下面１０２ｃの反射ドット１０３に入射する確率が、全反射を繰り返すたびに低下し、全反射光の一部は反射ドット１０３に当たることなく、入射側の端面１０２ａと対向する端面１０２ｄから外部に出射されてしまう。端面１０２ｄからの出射光は、一部の界面反射を除き、ほとんどが機構部材１０４へ吸収されて消滅する。このような現象により、光利用効率が低下する。
　この点、例えば特許文献１の光源装置では、導光板に対して入光側とは反対側の端面に反射部を設けている。これにより、本来外部に抜ける光の再利用を図ることができるものと思われる。以下、特許文献１の光源装置の構成について、図面を用いてさらに説明する。
　図１７は、特許文献１の光源装置の概略の構成を示す側面図である。この光源装置は、光源２０１と、集光光学素子２０２と、導光板２０３と、反射部２０４と、反射ドット２０５とを備えている。光源２０１は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応して複数設けられており、集光光学素子２０２が延びる方向（図１７では紙面に垂直な方向）に並んで設けられている。導光板２０３は、第１導光層２０６（屈折率は１．４９）と、第２導光層２０７（屈折率は１．４３）とを積層して構成されている。集光光学素子２０２は、例えばシリンドリカルレンズで構成されており、導光板２０３の第１導光層２０６と光源２０１との間に配置されている。反射部２０４は、導光板２０３の第１導光層２０６における、光源２０１とは反対側の端面に設けられている。反射ドット２０５は、導光板２０３の下面、すなわち、第２導光層２０７における第１導光層２０６とは反対側の面に所定のパターンで設けられている。
　上記の構成によれば、光源２０１から出射された光は、集光光学素子２０２で集光された後、導光板２０３の第１導光層２０６に入射する。第１導光層２０６に入射した光は、第１導光層２０６内で全反射を繰り返しながら反射部２０４まで伝播され、反射部２０４で反射される。反射部２０４で反射された光の一部は、第１導光層２０６と第２導光層２０７との界面で屈折して第２導光層２０７に入射し、反射ドット２０５で反射された後、導光板２０３の上面（第１導光層２０６における第２導光層２０７とは反対側の面）から出射される。
　このように、導光板２０３に対して入光側とは反対側の端面に反射部２０４を設けることにより、反射部２０４がなければ外部に抜ける光を、反射部２０４で反射させて再利用することができる。
再表２００４／０５５４２９号公報（請求項１、図１等参照）
　ところが、特許文献１の構成では、以下の問題が生ずる。
　導光板２０３の第１導光層２０６に対して第２導光層２０７の屈折率が低いので、第２導光層２０７と空気層との界面での臨界角（例えば４４．４°）が、第１導光層２０６と空気層との界面での臨界角（例えば４２．２°）よりも大きくなる。このため、反射部２０４で反射された光のうち、臨界角に満たない光が相対的に増えることになり（全反射光が相対的に減ることになり）、臨界角に満たない光が、反射ドット２０５の有無に関係なく、導光板２０３の表裏面から出射されやすくなる。その結果、反射ドット２０５の被覆率（密度）の調整による輝度分布の制御が困難となる。また、導光板２０３が複数層で構成されているので、従来の１層構成の導光板よりもコストアップとなる。
　また、反射部２０４は、導光板２０３の端面全体にわたって一方向（複数の光源２０１が並ぶ方向）に延びて形成されているため、導光板２０３に対する入光形態が制限される。つまり、導光板２０３に対して、一辺入光または対向しない二辺入光しか実現することができず、反射部２０４を設けることによって光利用効率の向上を図りながら、導光板２０３に対する入光の形態のバリエーションを増大させることができない。なお、一辺入光とは、導光板に対して１端面（平面的に見ると１辺）からのみ入光する形態を指し、対向しない二辺入光とは、導光板に対して対向しない２端面（平面的に見て対向しない２辺）から入光する形態を指す。
　また、光源装置の大型化および高輝度化を図る場合、例えば図１８に示すように、光源２０１と導光板２０３と反射部２０４とをセットで複数配置する必要があり、用いる導光板２０３の枚数が増えるので、さらなるコストアップを招く。
　本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、反射ドットの被覆率調整による輝度分布の制御が容易で、導光板のコストを低減でき、しかも、光利用効率の向上を図りながら、導光板に対する入光の形態のバリエーションを増大させることができるとともに、大型化および高輝度化を低コストで図ることができる光源装置と、その光源装置を備えた液晶表示装置とを提供することにある。
　本発明の光源装置は、入射光を内部で導光する単層の導光板と、前記導光板の上面および下面と垂直に交わる４つの端面の少なくともいずれかに向けて光を出射する光源と、前記光源から出射されて前記導光板の内部を導光される光を反射させて、前記光源側に戻す反射部と、前記導光板の下面に設けられ、前記導光板の内部で導光されて、前記光源側および前記反射部側から入射する光を反射させて、前記導光板の上面から出射させる複数の反射ドットとを備え、前記光源は、前記導光板の前記４つの端面のうちの第１の端面に沿って並び、かつ、前記第１の端面に向けて光を出射する複数の光源部を含み、前記反射部は、前記導光板において、前記第１の端面と対向する第２の端面に設けられ、前記複数の光源部が並ぶ方向と同一方向に並んで設けられる複数の反射部材を含んでいる。
　上記の構成によれば、光源から出射される光は、導光板の４つの端面の少なくともいずれかを介して内部に入射する。上記光のうち、導光板の下面の反射ドットに入射した光は、そこで反射されて、導光板の上面から出射される一方、反射ドットに入射せずに導光板内部をさらに導光された光は、反射部にて反射されて、光源側に戻される。導光板内部を反射部から光源側に進行して反射ドットに入射した光は、そこで反射されて導光板の上面から出射される。
　ここで、導光板は、複数層ではなく単層で構成されているので、導光板の屈折率の調整は、１つの層について行うだけでよく、導光板の屈折率の調整による、導光板と空気層との界面での臨界角の設定が容易となる。これにより、例えば、上記界面で全反射する光の割合が増大するように、上記臨界角を小さく設定することが容易となり、全反射しない光の割合、つまり、反射ドットに関係なく導光板の表裏から出射される光の割合を小さく抑えることができる。その結果、反射ドットの被覆率調整による輝度分布の制御が容易となる。しかも、導光板が複数層で構成される場合に比べて、用いる層数が少ない分、導光板のコストを低減することもできる。
　また、導光板において、複数の光源部からの光が入射する第１の端面と対向する第２の端面に、反射部（反射部材）が設けられているので、複数の光源部から出射されて反射ドットで反射されずに導光板の内部を導光された光を、反射部で確実に反射させて再利用することができる。したがって、導光板の第２の端面から外部に光が出射されることによる光量ロスを低減して、光利用効率を向上させることができる。
　また、反射部材は、導光板の第２の端面に複数設けられており、しかも、複数の光源部が並ぶ方向と同一方向に並んで設けられている。これにより、複数の反射部材の配置の仕方によっては、一辺入光のみならず、対向二辺入光の形態も実現することができる。
　例えば、複数の反射部材を詰めて（間を空けずに）配置すれば、導光板に対して、第１の端面側からの入光、すなわち一辺入光のみを実現することができる。また、例えば、複数の反射部材を間を空けて配置すれば、一辺入光を実現することもできるし、２つの反射部材の間に対応する位置に別の光源部をさらに配置して、別の光源部からの光を導光板の第２の端面から入光させることにより、対向二辺入光を実現することもできる。なお、このような考え方を組み合わせることにより、１つの導光板に対して、対向しない二辺入光やその他の入光形態（例えば四辺入光）を実現することもできる。
　したがって、上述した光利用効率の向上を図りながら、導光板に対する入光の形態のバリエーションを増大させることができる。特に、対向二辺入光を実現できるので、対向二辺入光による高輝度化を容易に実現できるとともに、対向二辺の方向（上下方向または左右方向）で均一な輝度を実現できる。
　また、同じ導光板に対して対向二辺入光を実現することができるので、光源装置の大型化および高輝度化を図る場合でも、導光板としては、大型の導光板１枚を用いるだけで済み、小型の導光板を複数枚用いて同じ大きさの光源装置を構成する場合に比べて、低コストとなる。
　上記した光源装置において、前記複数の反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、前記複数の光源部の各光軸上にそれぞれ設けられていてもよい。
　光軸とは、光源部（特に発光面）に垂直で、光源部（特に発光面）の中心を通る軸を指すものとする。光源部の光軸方向は、光源部から出射（放射）される光の光度が最も高いので、各光源部から出射される光を、各光軸上に位置する各反射部材で反射させることにより、光利用効率を向上させる効果を高めることができる。
　上記した光源装置において、前記複数の反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、前記複数の光源部の各光軸から、前記複数の光源部が並ぶ方向にずれた位置にそれぞれ設けられていてもよい。
　光源部の光軸方向は、光源部から出射される光の光度が最も高く、それゆえ、導光板において、光軸と光軸との間では、輝度が低下しやすい。そこで、導光板の第２の端面において、各光源部の各光軸から、各光源部が並ぶ方向にずれた位置に各反射部材を設けて、各光源部から出射される光を各反射部材で反射させ、光軸と光軸との間に導くことにより、光軸と光軸との間の輝度低下を抑えることができる。
　上記した光源装置において、前記反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、隣り合う２つの光源部の各光軸の中間に、１つずつ設けられていてもよい。
　各光源部から出射される光を、光軸と光軸との中間に位置する反射部材で反射させることにより、光軸と光軸との間の輝度分布を、光軸と光軸との中間を通る軸を基準に対称にすることができ、輝度ムラを改善することができる。
　上記した光源装置において、前記反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、隣り合う２つの光源部の各光軸の間に、２つ以上設けられていてもよい。
　各光源部から出射される光を、光軸と光軸との間に位置する２つ以上の反射部材で反射させることにより、反射光量が増大するので、光の利用効率を確実に向上させることができるとともに、光軸と光軸との間の輝度低下を確実に抑えることができる。
　上記した光源装置において、前記複数の光源部の各々を第１の光源部とし、前記複数の反射部材の各々を第１の反射部材とすると、前記光源は、前記導光板の前記第２の端面に沿って並び、かつ、前記第２の端面に向けて光を出射する複数の第２の光源部を含み、前記反射部は、前記導光板の第１の端面に設けられ、前記複数の第２の光源部側から入射する光を前記複数の第２の光源部側に反射させる複数の第２の反射部材を含んでいてもよい。
　上記の構成によれば、複数の第２の光源部から出射された光は、第２の端面を介して導光板内部に入射する。このうち、反射ドットで反射されずに第１の端面側まで導光された光は、複数の第２の反射部材で反射されて、第２の端面側に戻され、再利用が図られる。
　このように、複数の第２の光源部および複数の第２の反射部材をさらに設けることにより、導光板に対して、複数の第１の光源部によって第１の端面側から光を入射させるとともに、複数の第２の光源部によって第２の端面側から光を入射させる、いわゆる対向二辺入光の形態を実現することができる。これにより、一辺入光に比べて光束量が増えるため、輝度を増大させることができる。また、対向二辺の方向（上下方向または左右方向）で均一な輝度を実現できる。
　上記した光源装置において、前記複数の第２の光源部および前記複数の第２の反射部材は、前記複数の第１の光源部が並ぶ方向と同一方向に並んで設けられており、前記複数の第１の反射部材は、前記第２の端面において、前記複数の第２の光源部と対向する各位置から、前記複数の第２の光源部が並ぶ方向にずれて設けられており、前記複数の第２の反射部材は、前記第１の端面において、前記複数の第１の光源部と対向する各位置から、前記複数の第１の光源部が並ぶ方向にずれて設けられていてもよい。
　この構成では、複数の第１の反射部材が、第２の光源部から第２の端面への光の入射を阻害することがなく、また、複数の第２の反射部材が、第１の光源部から第１の端面への光の入射を阻害することがない。これにより、対向二辺入光を確実に実現できる。
　上記した光源装置において、前記光源は、前記導光板の前記４つの端面のうち、第３の端面に沿って並び、かつ、前記第３の端面に向けて光を出射する複数の第３の光源部と、前記導光板の前記第３の端面と対向する第４の端面に沿って並び、かつ、前記第４の端面に向けて光を出射する複数の第４の光源部とを含み、前記反射部は、前記導光板の前記第４の端面に設けられ、前記複数の第３の光源部側から入射する光を前記複数の第３の光源部側に反射させる複数の第３の反射部材と、前記導光板の前記第３の端面に設けられ、前記複数の第４の光源部側から入射する光を前記複数の第４の光源部側に反射させる複数の第４の反射部材とを含んでいてもよい。
　上記の構成によれば、複数の第３の光源部から出射された光は、第３の端面を介して導光板内部に入射する。このうち、反射ドットで反射されずに第４の端面側まで導光された光は、複数の第３の反射部材で反射されて第３の端面側に戻され、再利用が図られる。同様に、複数の第４の光源部から出射された光は、第４の端面を介して導光板内部に入射する。このうち、反射ドットで反射されずに第３の端面側まで導光された光は、複数の第４の反射部材で反射されて第４の端面側に戻され、再利用が図られる。
　このように、光源が、第１の光源部および第２の光源部に加えて、第３の光源部および第４の光源部をさらに含み、反射部が、第１の反射部材および第２の反射部材に加えて、第３の反射部材および第４の反射部材をさらに含むことにより、導光板に対して、第１の端面側および第２の端面側から光を入射させると同時に、第３の端面側および第４の端面側から光を入射させる四辺入光の形態を実現することができる。これにより、輝度をさらに増大させることができるともに、対向二辺の方向である上下方向および左右方向の両方向で（つまりは面全体で）均一な輝度を実現できる。
　上記した光源装置において、前記複数の第３の光源部、前記複数の第４の光源部、前記複数の第３の反射部材および前記複数の第４の反射部材は、前記第１の端面と前記第２の端面との対向方向に沿って並んで設けられており、前記複数の第３の反射部材は、前記第４の端面において、前記複数の第４の光源部と対向する各位置から、前記複数の第４の光源部が並ぶ方向にずれて設けられており、前記複数の第４の反射部材は、前記第３の端面において、前記複数の第３の光源部と対向する各位置から、前記複数の第３の光源部が並ぶ方向にずれて設けられていてもよい。
　この構成では、複数の第３の反射部材が、第４の光源部から第４の端面への光の入射を阻害することがなく、また、複数の第４の反射部材が、第３の光源部から第３の端面への光の入射を阻害することがない。これにより、四辺入光を確実に実現できる。
　上記した光源装置において、前記反射部は、複数の錐体で構成されており、前記錐体の底面は、前記導光板の前記４つの端面の少なくともいずれかと同一面上に位置していてもよい。
　光源から出射されて反射ドットに入射せずに導光板の内部を導光される光を、複数の錐体の側面で内面反射させて光源側に戻すことができ、そのような機能を持つ反射部を確実に実現することができる。なお、錐体の側面での内面反射には、全反射も含まれる。
　上記した光源装置において、前記錐体の側面には、反射膜がコーティングされていてもよい。錐体の側面に反射膜がコーティングされていることにより、導光板内部で導光されて入射する光を、錐体の側面で確実に反射させて光源側に戻すことができる。
　上記した光源装置において、前記複数の錐体は、前記導光板と同一材料で形成されていてもよい。この場合、複数の錐体と導光板とを一体成形で容易に得ることができる。
　上記した光源装置において、前記錐体は、四角錐プリズムであってもよい。この場合、四角錐プリズムの４つの側面で入射光を反射させて、光源側に戻す構成を実現することができる。
　上記した光源装置において、前記錐体は、円錐プリズムであってもよい。この場合、円錐プリズムの側面で入射光を反射させて、光源側に戻す構成を実現することができる。
　上記した光源装置において、前記反射部は、前記導光板の前記４つの端面の少なくともいずれかから内部に窪んだ複数の凹部で構成されており、前記複数の凹部は、前記導光板から、底面が前記いずれかの端面と同一面上に位置する錐体を切り欠いた形状で形成されていてもよい。
　光源から出射されて反射ドットに入射せずに導光板の内部を導光される光を、複数の凹部の面で反射させて光源側に戻すことができ、そのような機能を持つ反射部を確実に実現することができる。
　本発明の液晶表示装置は、上記した光源装置と、前記光源装置から供給される光を変調して表示を行う液晶パネルとを備えていてもよい。この場合、輝度が均一で明るい表示が可能な液晶表示装置を実現することができる。
　上記の液晶表示装置は、前記液晶パネルの複数の画素をスキャンする走査部と、前記走査部によるスキャン動作と連動して、前記光源装置の前記複数の光源部の点灯を制御する点灯制御部とをさらに備え、前記液晶パネルの全画素の領域を、１以上の画素からなる複数の画素領域に分割したときに、前記複数の光源部の各々は、前記液晶パネルの各画素領域と対応しており、前記点灯制御部は、前記スキャン動作の際に、スキャンされている画素領域に対応する光源部のみを点灯させてもよい。
　画素のスキャン動作と、複数の光源部の点灯動作とが同期し、スキャンされていない画素（画素領域）については、光源部の消灯によって黒表示（黒画面）となる。このように、表示と表示との間、すなわち各映像フレーム間に黒画面を挿入することにより、液晶の応答速度が遅いことによって生じる残像をリセットすることができる。つまり、各映像フレーム間に黒画面を挿入することによって、視覚上は、液晶の応答速度が速いと感じることになり、残像効果を抑制することができる。また、液晶パネルの動作がＯＦＦのエリア（スキャンされていない画素領域）で光源部が消灯するので、装置の消費電力を低減できることにもなる。
　上記した光源装置の構成によれば、上記した導光板は単層で構成されているので、導光板の屈折率の調整による、導光板と空気層との界面での臨界角の設定が容易となる。これにより、上記界面で全反射する光の割合が増大するように、上記界面での臨界角を小さく設定することが容易となり、全反射しない光の割合、つまり、反射ドットに関係なく導光板の表裏から出射される光の割合を小さく抑えることができる。その結果、反射ドットの被覆率調整による輝度分布の制御が容易となる。しかも、導光板が複数層で構成される場合に比べて、導光板のコストを低減することができる。
　また、導光板において、複数の光源部からの光が入射する第１の端面と対向する第２の端面に、反射部（反射部材）が設けられているので、第２の端面から外部に出射される光を反射部で反射させて再利用することができ、光利用効率を向上させることができる。
　また、反射部材は、導光板の第２の端面に複数設けられており、しかも、複数の光源部が並ぶ方向と同一方向に並んで設けられている。これにより、複数の反射部材の配置の仕方によっては、一辺入光のみならず、対向二辺入光の形態も実現することができ、さらには四辺入光も実現できる。よって、導光板に対する入光の形態のバリエーションを増大させることができる。
　また、同じ導光板に対して対向二辺入光を実現することができるので、光源装置の大型化および高輝度化を図る場合でも、大型の導光板を１枚用いるだけで済み、小型の導光板を複数枚用いる場合に比べて、低コストとなる。
（ａ）は、本発明の実施の形態１の光源装置の概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記光源装置の側面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。 上記光源装置が備える光源部を構成するＬＥＤの指向性を示す説明図である。 （ａ）は、上記光源装置が備える反射部材の平面図であり、（ｂ）は、上記反射部材の側面図であり、（ｃ）は、上記反射部材の正面図である。 （ａ）は、上記反射部材の他の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記他の反射部材の側面図であり、（ｃ）は、上記他の反射部材の正面図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態２の光源装置の概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記光源装置の側面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。 上記光源装置のＡ－Ａ’断面での輝度分布を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態３の光源装置の概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記光源装置の側面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。 上記光源装置のＡ－Ａ’断面での輝度分布を示す説明図である。 （ａ）は、本発明の実施の形態４の光源装置の概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記光源装置の側面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。 上記光源装置のＡ－Ａ’断面での輝度分布を示す説明図である。 （ａ）は、上記光源装置の他の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記他の光源装置の側面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。 本発明の実施の形態５の光源装置の概略の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態６の光源装置の概略の構成を示す平面図である。 本発明の実施の形態７の液晶表示装置の概略の構成を示すブロック図である。 上記液晶表示装置において、複数の光源部の点灯動作と液晶パネルの動作とが同期して行われる様子を模式的に示す説明図である。 （ａ）は、従来の光源装置の平面図であり、（ｂ）は、上記光源装置の側面図であり、（ｃ）は、同図（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。 従来の他の光源装置の概略の構成を示す側面図である。 上記他の光源装置を複数用いた構成を模式的に示す平面図である。
　〔実施の形態１〕
　本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、各実施の形態で共通する構成には同一の部材番号を付記して説明を省略することがある。
　図１（ａ）は、本実施形態の光源装置１の概略の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は、上記光源装置１の側面図であり、図１（ｃ）は、図１（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。なお、図１（ａ）～図１（ｃ）では、便宜上、導光板２に入射する光を、線間の広いハッチングで示し、反射部４で反射される光を、線間の狭いハッチングで示している。なお、このような図示の仕方は、他の図面でも同様とする。
　光源装置１は、単体で照明装置として機能したり、後述する実施の形態７のように液晶表示装置５０（図１４参照）のバックライト光源として用いられるものであり、導光板２と、光源３と、反射部４と、反射ドット５と、機構部材６、反射シート７と、ＢＬ（バックライト）シャーシ８とを備えている。なお、以降の図面においては、反射シート７およびＢＬシャーシ８の図示を省略している場合もある。
　導光板２は、光源３から出射されて入射する光を、内部での全反射によって導光する単層の導光板であり、例えば屈折率が１．４９のＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル樹脂）などのアクリル樹脂で構成されている。
　光源３は、導光板２の上面２ａおよび下面２ｂと垂直に交わる４つの端面２ｃ・２ｄ・２ｅ・２ｆの少なくともいずれかに向けて光を出射するものであり、本実施形態では、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）からなる複数の光源部３ａ（第１の光源部）で構成されている。各光源部３ａは、導光板２の端面２ｃ（第１の端面）に沿ってライン状に等間隔で並ぶように、基板９上に実装されており、端面２ｃに向けて光を出射する。また、各光源部３ａは、同じ電力が投入されることによってほぼ同じ明るさで発光する。
　ここで、図２は、光源部３ａとしてのＬＥＤの指向性を示すものであって、ＬＥＤから出射される光の光度を示す説明図である。光度とは、光源からある方向に放射された単位立体角当たりの光の明るさを表す物理量であり、単位はカンデラ（ｃｄ）である。ここでは、ＬＥＤからの出射光の角度を、ＬＥＤの発光面に垂直で発光面の中心を通る軸（光軸）を基準（０°）として考えている。同図に示すように、標準的なＬＥＤは、光軸上の光度が最も高いので、光軸上の光をできるだけ利用することにより、光利用効率の向上の効果が高くなる。なお、図１（ａ）では、各光源部３ａの光軸を破線で示している（他の図面でも同様）。
　反射部４は、光源３から出射されて導光板２の内部を導光される光を反射させて、光源３側に戻すものであり、複数の反射部材４ａ（第１の反射部材）で構成されている。各反射部材４ａは、導光板２の端面２ｃと対向する端面２ｄ（第２の端面）に設けられているとともに、各光源部３ａが並ぶ方向と同一方向に並んで設けられている。しかも、各反射部材４ａは、導光板２の端面２ｄにおいて、各光源部３ａの光軸上にそれぞれ設けられている。
　ここで、図３（ａ）は、反射部材４ａの平面図であり、図３（ｂ）は、反射部材４ａの側面図であり、図３（ｃ）は、反射部材４ａの正面図である。反射部材４ａは、複数の錐体で構成されている。ここで、錐体とは、平面上の円または多角形の閉曲線の各点と、平面外の一点とを結んでできる立体のことを指す。
　本実施形態では、上記の錐体は、例えば四角錐プリズムで構成されており、その底面は、導光板２の端面２ｄと同一面上に位置している。四角錐プリズムの頂角、すなわち、側面の三角形における斜辺以外の２辺のなす角度は９０度であり、これによって、四角錐プリズムの側面は、導光板２の内部で導光されて入射する光を内面反射させることができる。なお、上記の内面反射には、全反射も含まれる。
　反射部材４ａを構成する上記の錐体は、導光板２と同一材料（例えばＰＭＭＡ）で形成されている。これにより、複数の反射部材４ａと導光板２とを一体成形で容易に得ることができる。なお、同一材料からなる反射部材４ａと導光板２とを、屈折率が同等の接着剤を介して貼り合わせるようにしてもよい。
　反射ドット５は、導光板２の下面２ｂに所定のパターンで複数設けられおり、導光板２の内部で導光されて、光源３側および反射部４側から入射する光を反射させて、導光板２の上面２ａから出射させる。
　ここで、導光板２の内部で導光される全反射光は、全反射を繰り返すことによって次第に反射角度が大きくなり、反射回数も減る。このため、反射ドット５の被覆率、つまり、密度が一定であると、全反射光が全反射を繰り返すごとに、反射ドット５に入射しにくくなり、輝度低下が生じる。しかし、反射ドット５の被覆率を場所によって変えることで、全反射光が全反射を繰り返しても、その全反射光を反射ドット５に確実に入射させて導光板２の上面２ａから出射させるようにすることができ、輝度低下を回避することができる。
　機構部材６は、光源装置１に搭載されるその他の機構を総称する部材であり、これには、光源装置１の筐体も含まれる。反射シート７は、反射ドット５に入射せずに導光板２の下面２ｂから出射される光を反射させて導光板２側に戻すことにより、光の利用効率を上げるものである。ＢＬシャーシ８は、導光板２や反射シート７を支持するための板金である。
　上記の構成において、光源３の各光源部３ａから出射される光は、導光板２の端面２ｃを介して内部に入射し、導光板２の上面２ａと下面２ｂとの間で全反射を繰り返すことによって内部を導光される。導光板２の内部で導光されて下面２ｂの反射ドット５に入射した光は、そこで反射されて上面２ａから出射される。一方、反射ドット５に入射せずに導光板２の内部をさらに導光された光は、導光板２の端面２ｄに設けられた反射部４にて反射されて、光源３側に戻される。導光板２の内部を反射部４から光源３側に進行して反射ドット５に入射した光は、そこで反射されて導光板２の上面２ａから出射される。
　ここで、導光板２と空気層との界面（上面２ａおよび下面２ｂ）での臨界角の設定は、導光板２の屈折率を調整することによって行うことが可能である。つまり、導光板２の屈折率を適切に設定して、臨界角を適切に設定することにより、導光板２の内部で光を適切に全反射させて導光することができる。ちなみに、本実施形態では、導光板２の屈折率は、１．４９であるため、臨界角は４２．２°である。
　このような導光板２の屈折率を調整するにあたって、本実施形態では、導光板２は単層で構成されているので、導光板２の屈折率の調整は、導光板２を構成する１つの層のみについて行えばよい。これにより、導光板２の屈折率の調整による上記した臨界角の設定が容易となり、例えば、臨界角を小さく設定して、界面（上面２ａ、下面２ｂ）で全反射する光の割合を増やすことも容易となる。
　つまり、臨界角に満たない光は、導光板２の上面２ａおよび下面２ｂで全反射されることなく外部に出射されるが、臨界角を小さく設定することにより、全反射光の割合が増えるので、反射ドット５の有無に関係なく外部に出射される光、つまり、臨界角よりも小さい角度で上面２ａおよび下面２ｂに入射してそこで全反射されることなく、外部に出射される光の割合を相対的に小さくすることができる。その結果、上述した反射ドット５の被覆率調整による輝度分布の制御を容易に行うことが可能となる。
　また、導光板２が単層で構成されていることにより、複数層で構成される場合に比べて、用いる層数が少ない分、導光板２のコストを低減することもできる。
　また、導光板２において、光源３側の端面２ｃと対向する端面２ｄに反射部４が設けられているので、光源３から出射されて反射ドット５で反射されずに導光板２の内部を導光された光を、反射部４で確実に反射させて再利用することができる。したがって、導光板２の端面２ｄから外部に光が出射されることによる光量ロスを低減して、光利用効率を向上させることができる。
　また、反射部４を構成する複数の反射部材４ａは、導光板２の端面２ｄに、複数の光源部３ａが並ぶ方向と同一方向に並んで設けられている。これにより、導光板２に対して１端面（平面的に見ると１辺）からのみ入光する一辺入光のみならず、対向する２端面（平面的に見ると対向する２辺）から入光する対向二辺入光の形態も実現することができる。
　つまり、本実施形態のように、複数の反射部材４ａを導光板２の端面２ｄにライン状に設けることにより、導光板２に対して端面２ｃ側からのみの入光（一辺入光）を実現することができる。なお、本実施形態では、複数の反射部材４ａを間隔を空けて配置しているが、間隔を詰めて配置してもよい。また、複数の反射部材４ａを間隔を空けて配置すれば、後述する実施の形態４のように、２つの反射部材４ａ・４ａの間に対応する位置に別の光源部をさらに配置して、別の光源部からの光を導光板２の端面２ｄから入光させる構成とすることもでき、この場合は、対向二辺入光を実現することができる。さらに、後述する実施の形態５および６のように、対向二辺入光を上下方向および左右方向で組み合わせて四辺入光を実現することもできる。なお、図示はしないが、一辺入光を上下方向および左右方向で組み合わせれば、対向しない二辺入光を実現することもできる。
　このように、反射部４を複数の反射部材４ａで構成することにより、反射部４を設けることによって光利用効率の向上を図りながら、導光板２に対する入光の形態のバリエーションを増大させることができる。特に、同じ導光板に対して対向二辺入光を実現することができることから、光源装置１の大型化および高輝度化を図るべく、光源と導光板とをセットで複数組み合わせて対向二辺入光を実現する構成（導光板を複数枚用意する構成）に比べて、用いる導光板の枚数が（大型ではあるが）１枚と格段に少なくて済むため、低コストとなる。
　また、光源部３ａの光軸方向は、光源部３ａから出射される光の光度が最も高いので、各光源部３ａから出射される光を、各光源部３ａの光軸上に位置する各反射部材４ａで反射させることにより、光利用効率を向上させる効果を高めることができる。
　また、各反射部材４ａは錐体で構成され、錐体の底面が導光板２の端面２ｄと同一面上に位置している。これにより、光源３から出射されて、反射ドット５に入射せずに導光板２の内部を導光される光を、複数の錐体の側面での内面反射によって光源３側に戻すことができ、そのような機能を持つ反射部４を確実に実現することができる。
　ここで、各反射部材４ａを構成する錐体の側面には、反射膜がコーティングされていてもよい。この場合、導光板２の内部で導光されて、臨界角よりも小さい角度で入射する光についても、反射膜での反射によって光源側に戻すことができる。したがって、光の利用効率の向上をさらに図ることができる。
　また、各反射部材４ａを構成する錐体は、四角錐プリズムであるので、四角錐プリズムの４つの側面で入射光を反射させて、光源３側に確実に戻すことができる。
　ところで、図４（ａ）は、反射部材４ａの他の構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は、上記他の反射部材４ａの側面図であり、図４（ｃ）は、上記他の反射部材４ａの正面図である。このように、反射部材４ａは、円錐プリズムであってもよい。
　反射部材４ａが円錐プリズムで構成される場合でも、円錐プリズムの底面を導光板２の端面２ｄと同一面上に位置させ、導光板２の内部で導光されて入射する光を円錐プリズムの側面（周面）で内面反射させることにより、入射光を光源３側に戻す構成を実現することができる。
　〔実施の形態２〕
　本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
　図５（ａ）は、本実施形態の光源装置１の概略の構成を示す平面図であり、図５（ｂ）は、上記光源装置１の側面図であり、図５（ｃ）は、図５（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。本実施形態では、光源装置１の複数の反射部材４ａは、導光板２の端面２ｄにおいて、複数の光源部３ａの各光軸から、複数の光源部３ａが並ぶ方向にずれた位置にそれぞれ設けられている。
　ここで、図６は、光源装置１のＡ－Ａ’断面での輝度分布を示している。上述したように、光源部３ａの光軸方向は、光源部３ａから出射される光の光度が最も高い。それゆえ、導光板２において、光軸と光軸との間では、輝度が低下しやすい。そこで、本実施形態のように、導光板２の端面２ｄにおいて、各光源部３ａの光軸から、各光源部３ａが並ぶ方向にずれた位置に各反射部材４ａを配置することにより、各光源部３ａから出射される光を各反射部材４ａで反射させて、光軸と光軸との間に導くことができる。これにより、図６に示すように、反射部４（反射部材４ａ）を配置しない構成に比べて、光軸と光軸との間の輝度低下を抑えることができる。
　特に、反射部材４ａは、図５（ａ）および図６に示すように、導光板２の端面２ｄにおいて、隣り合う２つの光源部３ａ・３ａの各光軸の中間に、１つずつ設けられている。この構成では、図６に示すように、導光板２における光軸と光軸との間の輝度分布を、光軸と光軸との中間を通って各光軸に平行な軸を基準に対称にすることができ、その結果、輝度ムラを改善することができる（輝度均一性を向上させることができる）。
　〔実施の形態３〕
　本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
　図７（ａ）は、本実施形態の光源装置１の概略の構成を示す平面図であり、図７（ｂ）は、上記光源装置１の側面図であり、図７（ｃ）は、図７（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。本実施形態では、光源装置１の反射部材４ａは、導光板２の端面２ｄにおいて、隣り合う２つの光源部３ａ・３ａの各光軸の間に、２つずつ設けられている。
　ここで、図８は、光源装置１のＡ－Ａ’断面での輝度分布を示している。本実施形態では、各光源部３ａから出射される光が、光軸と光軸との間に位置する２つの反射部材４ａ・４ａで反射されることにより、実施の形態２の構成に比べて反射光量が増大する。これにより、光の利用効率を確実に向上させることができるとともに、光軸と光軸との間の輝度低下を確実に抑えることができ、輝度均一性をさらに向上させることができる。
　なお、光軸と光軸との間の輝度低下を抑える観点から、反射部材４ａは、導光板２の端面２ｄにおいて、隣り合う２つの光源部３ａ・３ａの各光軸の間に、できるだけ多く配置されることが望ましく、３つ以上配置されてもよい。
　〔実施の形態４〕
　本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
　図９（ａ）は、本実施形態の光源装置１の概略の構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は、上記光源装置１の側面図であり、図９（ｃ）は、図９（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。本実施形態では、導光板２に対する入光形態を、実施の形態３の一辺入光の形態から対向二辺入光の形態に変形したものである。以下、詳細に説明する。なお、実施の形態３と共通する部分の説明については省略する。
　本実施形態では、光源３は、第１の光源部としての光源部３ａに加えて、第２の光源部としての光源部３ｂを有している。光源部３ｂは、光源部３ａと同様のＬＥＤで構成されており、導光板２の端面２ｄに沿って複数設けられている。各光源部３ｂは、各光源部３ａが並ぶ方向と同一方向に並ぶように、基板１０に実装されており、端面２ｄに向けて光を出射する。
　また、反射部４は、第１の反射部材としての反射部材４ａに加えて、第２の反射部材としての反射部材４ｂを有している。反射部材４ｂは、反射部材４ａと同様の錐体で構成されており、導光板２の端面２ｃに複数設けられている。このとき、各反射部材４ｂは、複数の光源部３ａが並ぶ方向と同一方向に並んで設けられているとともに、錐体の底面が端面２ｃと同一面上となるように設けられている。
　ここで、光源部３ａと光源部３ｂ、反射部材４ａと反射部材４ｂとは、導光板２を介して対向した位置関係にある。そして、各反射部材４ａは、導光板２の端面２ｄにおいて、複数の光源部３ｂと対向する各位置から、複数の光源部３ｂが並ぶ方向にずれて設けられている。同様に、各反射部材４ｂは、導光板２の端面２ｃにおいて、複数の光源部３ａと対向する各位置から、複数の光源部３ａが並ぶ方向にずれて設けられている。
　上記の構成によれば、複数の光源部３ｂから出射された光は、２つの反射部材４ａ・４ａの間を通り、端面２ｄを介して導光板２の内部に入射する。このうち、反射ドット５で反射されずに端面２ｃ側まで導光された光は、複数の反射部材４ｂで内面反射されて端面２ｄ側に戻され、再利用が図られる。
　本実施形態のように、複数の光源部３ｂおよび複数の反射部材４ｂをさらに設けることにより、複数の光源部３ａによって端面２ｃ側から光を入射させるとともに、複数の光源部３ｂによって端面２ｄ側から光を入射させる、いわゆる対向二辺入光の形態を実現しながら、反射部材４ａおよび反射部材４ｂにより、光の利用効率を向上させることができる。また、対向二辺入光により、一辺入光に比べて光束量が増えるため、輝度を増大させることができるとともに、対向二辺の方向（本実施形態では上下方向）で均一な輝度を実現できる。
　図１０は、光源装置１のＡ－Ａ’断面での輝度分布を示している。同図より、対向二辺入光の本実施形態の構成では、一辺入光の実施の形態３の構成に比べて、輝度が倍増していることがわかる。
　また、各反射部材４ａは、端面２ｄにおいて、複数の光源部３ｂと対向する各位置から、複数の光源部３ｂが並ぶ方向にずれて設けられているので、各反射部材４ａが、光源部３ｂから端面２ｄへの光の入射を阻害することがない。同様に、各反射部材４ｂは、端面２ｃにおいて、複数の光源部３ａと対向する各位置から、複数の光源部３ａが並ぶ方向にずれて設けられているので、各反射部材４ｂが、光源部３ａから端面２ｃへの光の入射を阻害することがない。これにより、対向二辺入光で、かつ、光利用効率を向上させる構成を確実に実現することができる。
　また、図１１（ａ）は、本実施形態の光源装置１の他の構成を示す平面図であり、図１１（ｂ）は、上記他の光源装置１の側面図であり、図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）のＰ部を拡大して示す側面図である。上記光源装置１は、導光板２に対する入光方向を、図９（ａ）の上下方向から左右方向に変更した例である。このような光源装置１は、図９（ａ）の光源装置１を９０度回転させることによって実現することができる。なお、導光板２の縦横のサイズは、必要に応じて変更すればよい。図１１（ａ）の光源装置１では、対向二辺の入光方向が左右方向であるので、左右方向で均一な輝度を実現することができる。
　〔実施の形態５〕
　本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施形態では、導光板２に対する入光形態が四辺入光となっている。以下、詳細に説明する。
　図１２は、本実施形態の光源装置１の概略の構成を示す平面図である。本実施形態の光源装置１は、実施の形態４の図９（ａ）の構成に加えて、光源３が、第３の光源部としての光源部３ｃと、第４の光源部としての光源部３ｄとをさらに有している。
　光源部３ｃは、光源部３ａと同様のＬＥＤで構成されており、導光板２の端面２ｅ（第３の端面）に沿って複数設けられている。各光源部３ｃは、端面２ｃ・２ｄの対向方向に並ぶように基板１１に実装されており、端面２ｅに向けて光を出射する。
　光源部３ｄも、光源部３ａと同様のＬＥＤで構成されており、導光板２の端面２ｅと対向する端面２ｆ（第４の端面）に沿って複数設けられている。各光源部３ｄは、端面２ｃ・２ｄの対向方向に並ぶように基板１２に実装されており、端面２ｆに向けて光を出射する。
　また、本実施形態の光源装置１の反射部４は、第３の反射部材としての反射部材４ｃと、第４の反射部材としての反射部材４ｄとをさらに有している。反射部材４ｃは、反射部材４ａと同様の錐体で構成されており、導光板２の端面２ｆに複数設けられている。このとき、各反射部材４ｃは、端面２ｃ・２ｄの対向方向に並んで設けられているとともに、錐体の底面が端面２ｆと同一面上となるように設けられている。
　反射部材４ｄも、反射部材４ａと同様の錐体で構成されており、導光板２の端面２ｅに複数設けられている。このとき、各反射部材４ｄは、端面２ｃ・２ｄの対向方向に並んで設けられているとともに、錐体の底面が端面２ｅと同一面上となるように設けられている。
　ここで、光源部３ｃと光源部３ｄ、反射部材４ｃと反射部材４ｄとは、導光板２を介して対向した位置関係にある。そして、各反射部材４ｃは、導光板２の端面２ｆにおいて、複数の光源部３ｄと対向する各位置から、複数の光源部３ｄが並ぶ方向にずれて設けられている。同様に、各反射部材４ｄは、導光板２の端面２ｅにおいて、複数の光源部３ｃと対向する各位置から、複数の光源部３ｃが並ぶ方向にずれて設けられている。
　上記の構成によれば、複数の光源部３ｃから出射された光は、端面２ｅを介して導光板２の内部に入射する。このうち、反射ドット５で反射されずに端面２ｆ側まで導光された光は、複数の反射部材４ｃで内面反射されて端面２ｅ側に戻され、再利用が図られる。同様に、複数の光源部３ｄから出射された光は、端面２ｆを介して導光板２の内部に入射する。このうち、反射ドット５で反射されずに端面２ｅ側まで導光された光は、複数の反射部材４ｄで内面反射されて端面２ｆ側に戻され、再利用が図られる。
　このように、光源３が、光源部３ａおよび光源部３ｂに加えて、光源部３ｃおよび光源部３ｄをさらに含み、反射部４が、反射部材４ａおよび反射部材４ｂに加えて、反射部材４ｃおよび反射部材４ｄをさらに含むことにより、導光板２に対して、端面２ｃ～２ｆから光を入射させる四辺入光の形態で、光利用効率を向上させることができる。これにより、輝度をさらに増大させることができるともに、面全体で均一な輝度を実現することができる。
　また、各反射部材４ｃは、端面２ｆにおいて、複数の光源部３ｄと対向する各位置から、複数の光源部３ｄが並ぶ方向にずれて設けられているので、各反射部材４ｃが、光源部３ｄから端面２ｆへの光の入射を阻害することがない。同様に、各反射部材４ｄは、端面２ｅにおいて、複数の光源部３ｃと対向する各位置から、複数の光源部３ｃが並ぶ方向にずれて設けられているので、各反射部材４ｄが、光源部３ｃから端面２ｅへの光の入射を阻害することがない。これにより、四辺入光で、かつ、光利用効率を向上させる構成を確実に実現することができる。
　〔実施の形態６〕
　本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。
　図１３は、本実施形態の光源装置１の概略の構成を示す平面図である。本実施形態では、四辺入光の実施の形態５の構成において、反射部４は、導光板２の４つの端面２ｃ～２ｆから内部に窪んだ複数の凹部４ｍで構成されている。複数の凹部４ｍは、導光板２から、底面が端面２ｃ～２ｆと同一面上に位置する錐体を切り欠いた形状で形成されている。なお、上記の錐体は、四角錐であってもよいし、円錐であってもよいし、その他の形状の錐体であってもよい。
　また、端面２ｄから窪んだ凹部４ｍは、反射部材４ａと同様に第１の反射部材を構成し、端面２ｃから窪んだ凹部４ｍは、反射部材４ｂと同様に第２の反射部材を構成し、端面２ｆから窪んだ凹部４ｍは、反射部材４ｃと同様に第３の反射部材を構成し、端面２ｅから窪んだ凹部４ｍは、反射部材４ｄと同様に第４の反射部材を構成している。
　上記の構成によれば、光源３（光源部３ａ～３ｄ）から出射されて反射ドット５に入射せずに導光板２の内部を導光される光を、複数の凹部４ｍの窪んだ面で反射させて光源３側に戻すことができる。つまり、反射部４が上述した各実施の形態のプリズム以外に凹部４ｍで構成される場合でも、本来外部に出射される光を再利用して、光利用効率を向上させることができる。
　また、反射部４がプリズムで構成される場合は、プリズムの高さ（底面と頂点との距離）の分だけ、反射部４が導光板２の端面２ｃ～２ｆから外側に突出するため、光源３をさらにその外側に配置する必要がある。これに対して、反射部４が凹部４ｍで構成される場合は、導光板２の端面２ｃ～２ｆから外側に突出する部分がないので、光源３を導光板２の端面２ｃ～２ｆのすぐ外側に配置することが可能となる。つまり、導光板２の端面２ｃと光源部３ａとの距離ΔＹ１、端面２ｄと光源部３ｂとの距離ΔＹ２、端面２ｅと光源部３ｃとの距離ΔＸ１、端面２ｆと光源部３ｄとの距離ΔＸ２を確実に縮めることができる。その結果、光源装置１として、小型化、狭額縁化および軽量化を図ることができる。
　なお、本実施形態では、四辺入光の形態において、反射部４としての凹部４ｍを、導光板２の４つの端面２ｃ～２ｆのそれぞれに設けた例について説明したが、少なくともいずれかの端面に設けられればよい。したがって、反射部４として凹部４ｍを設ける構成であっても、反射部４を錐体で構成する場合と同様に、一辺入光、対向二辺入光などの様々な入光形態を実現することができる。
　〔実施の形態７〕
　本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りである。本実施形態では、各実施の形態の光源装置１を適用可能な液晶表示装置について説明する。
　図１４は、本実施形態の液晶表示装置５０の概略の構成を示すブロック図である。この液晶表示装置５０は、上述した各実施の形態のいずれかの光源装置１と、液晶パネル２０とを備えている。
　液晶パネル２０は、光源装置１からの照明光を画像データに応じて各画素ごとに変調することにより画像を表示する表示素子であり、２つの透明基板で液晶層を挟持して構成されている。一方の透明基板には、各画素をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチング素子（例えばＴＦＴ；Thin　Film　Transistor）や、各種の配線（走査線、信号線）等が形成されている。他方の透明基板には、カラーフィルタや対向電極等が形成されている。また、２つの透明基板の外側（液晶層とは反対側）には、偏光板がそれぞれ配置されている。
　上述した各実施の形態の光源装置１の構成によれば、反射ドット５の被覆率調整による輝度分布の制御が容易で、光利用効率の向上を図ることができる。したがって、液晶パネル２０が、光源装置１から供給される光を変調して表示を行う構成とすることにより、輝度が均一で明るい表示が可能な液晶表示装置５０を実現することができる。
　また、液晶表示装置５０は、ゲート駆動回路２１と、ソース駆動回路２２と、点灯制御部２３とをさらに備えている。ゲート駆動回路２１は、液晶パネル２０の複数の画素をスキャンする走査部である。ここで、複数の画素をスキャンするとは、液晶パネル２０の上から１行目、２行目、・・・最終行の各画素のスイッチング素子（例えばＴＦＴ）を順次ＯＮする動作（スキャン動作）のことを指し、ゲート駆動回路２１が各行の走査線を介して各スイッチング素子に走査信号を出力することによって行われる。このようなスキャン動作によってスイッチング素子がＯＮとなった画素に、ソース駆動回路２２から表示データに応じた信号（電圧）が印加されることにより、各画素の表示が行われる。ゲート駆動回路２１およびソース駆動回路２２は、図示しないコントローラによって駆動制御される。
　点灯制御部２３は、ゲート駆動回路２１による上記のスキャン動作と連動して、光源装置１の光源３の複数の光源部の点灯を制御する。具体的には、以下の通りである。
　なお、以下での説明の便宜上、液晶パネル２０の全画素の領域を、１以上の画素からなる複数の画素領域に分割する。ここでは、液晶パネル２０が、例えば横１９２０ドット×縦１０８０ドットの画素を有しており、全画素の領域を縦方向に８等分した８個の画素領域Ｒ１～Ｒ８に分割する。したがって、画素領域Ｒ１～Ｒ８は、上から、１～１３５行目、１３６～２７０行目、２７１～４０５行目、・・・９４６～１０８０行目の画素の集合からなる。
　一方、光源装置１は、実施の形態４の図１１（ａ）の構成とする。つまり、光源装置１は、対向二辺入光の形態で、入光方向が左右方向の光源装置であり、光源３は、導光板２に対して左側の端面２ｃから入光する複数の光源部３ａと、導光板２に対して右側の端面２ｄから入光する複数の光源部３ｂとで構成されているものとする。このとき、複数の光源部３ａ・３ｂの各々は、液晶パネル２０の各画素領域Ｒ１～Ｒ８と対応している。
　つまり、図１５に示すように、複数の光源部３ａが、例えば８個の光源部Ｌ０１～Ｌ０８で構成されているとすると、光源部Ｌ０１は、画素領域Ｒ１と対応しており、光源部Ｌ０２は、画素領域Ｒ２と対応しており、光源部Ｌ０３は、画素領域Ｒ３と対応しており、・・・光源部Ｌ０８は、画素領域Ｒ８と対応している。なお、図示はしないが、複数の光源部３ｂについても、複数の光源部３ａと同様に、画素領域Ｒ１～Ｒ８との対応関係がとられているものとする。
　このような構成において、点灯制御部２３は、ゲート駆動回路２１によるスキャン動作の際に、スキャンされている画素領域に対応する光源部のみを点灯させる。具体的には、点灯制御部２３は、画素領域Ｒ１のスキャン時には、複数の光源部３ａ・３ｂの中の光源部Ｌ０１のみを点灯させる一方、他の光源部Ｌ０２～Ｌ０８を消灯させ、画素領域Ｒ２のスキャン時には、複数の光源部３ａ・３ｂの中の光源部Ｌ０２のみを点灯させる一方、他の光源部Ｌ０３～Ｌ０８およびＬ０１を消灯させ、画素領域Ｒ３のスキャン時には、複数の光源部３ａ・３ｂの中の光源部Ｌ０３のみを点灯させる一方、他の光源部Ｌ０４～Ｌ０８およびＬ０１～Ｌ０２を消灯させ、・・・画素領域Ｒ８のスキャン時には、複数の光源部３ａ・３ｂの中の光源部Ｌ０８のみを点灯させる一方、他の光源部Ｌ０１～Ｌ０７を消灯させる。したがって、光源部Ｌ０１～Ｌ０８は、画素のスキャン動作と同期して、光源部Ｌ０１、Ｌ０２、Ｌ０３、・・・、Ｌ０７、Ｌ０８の順での点灯を繰り返すことになる。
　このように、点灯制御部２３により、画素のスキャン動作と、複数の光源部Ｌ０１～Ｌ０８の点灯動作とを同期させることにより、スキャンされていない画素（画素領域）については、（たとえ次の書き込み（スキャン）まではその画素の電圧が保持されていても、）対応する光源部の消灯によって黒表示（黒画面）となる。このように、表示と表示との間、すなわち各映像フレーム間に黒画面を挿入することにより、液晶の応答速度が遅いことによって生じる残像をリセットすることができる。
　つまり、光源部の応答速度は、液晶の応答速度よりも速い（光源応答時間（立上り／立下り時間）は約１００ｎｓｅｃ、液晶の応答時間は約５ｍｓｅｃ）。よって、スキャンされていない画素領域に対応する光源部を消灯して各映像フレーム間に黒画面を挿入することにより、液晶パネル２０に表示された映像を実際に見た場合、視覚上は液晶の応答が速いと感じることになるため、残像効果を抑制することができる。
　また、液晶パネル２０の動作がＯＦＦのエリア（スキャンされていない画素領域）で光源部が消灯するので、装置の消費電力を低減できることにもなる。
　なお、上述した各実施の形態の構成を適宜組み合わせて、光源装置１ひいては液晶表示装置５０を構成することも勿論可能である。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また、本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
　本発明の光源装置は、例えば液晶表示装置のバックライトに利用することができる。
　　　１　　　光源装置
　　　２　　　導光板
　　　２ａ　　上面
　　　２ｂ　　下面
　　　２ｃ　　端面（第１の端面）
　　　２ｄ　　端面（第２の端面）
　　　２ｅ　　端面（第３の端面）
　　　２ｆ　　端面（第４の端面）
　　　３　　　光源
　　　３ａ　　光源部（第１の光源部）
　　　３ｂ　　光源部（第２の光源部）
　　　３ｃ　　光源部（第３の光源部）
　　　３ｄ　　光源部（第４の光源部）
　　　４　　　反射部
　　　４ａ　　反射部材（第１の反射部材）
　　　４ｂ　　反射部材（第２の反射部材）
　　　４ｃ　　反射部材（第３の反射部材）
　　　４ｄ　　反射部材（第４の反射部材）
　　　４ｍ　　凹部（反射部）
　　　５　　　反射ドット
　　２０　　　液晶パネル
　　２１　　　ゲート駆動回路（走査部）
　　２３　　　点灯制御部
　　　Ｌ０１～Ｌ０８　　　光源部
　　　Ｒ１～Ｒ８　　　画素領域

Claims (17)

  1. 　入射光を内部で導光する単層の導光板と、
    　前記導光板の上面および下面と垂直に交わる４つの端面の少なくともいずれかに向けて光を出射する光源と、
    　前記光源から出射されて前記導光板の内部を導光される光を反射させて、前記光源側に戻す反射部と、
    　前記導光板の下面に設けられ、前記導光板の内部で導光されて、前記光源側および前記反射部側から入射する光を反射させて、前記導光板の上面から出射させる複数の反射ドットとを備え、
    　前記光源は、前記導光板の前記４つの端面のうちの第１の端面に沿って並び、かつ、前記第１の端面に向けて光を出射する複数の光源部を含み、
    　前記反射部は、前記導光板において、前記第１の端面と対向する第２の端面に設けられ、前記複数の光源部が並ぶ方向と同一方向に並んで設けられる複数の反射部材を含んでいることを特徴とする光源装置。
  2. 　前記複数の反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、前記複数の光源部の各光軸上にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  3. 　前記複数の反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、前記複数の光源部の各光軸から、前記複数の光源部が並ぶ方向にずれた位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  4. 　前記反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、隣り合う２つの光源部の各光軸の中間に、１つずつ設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
  5. 　前記反射部材は、前記導光板の前記第２の端面において、隣り合う２つの光源部の各光軸の間に、２つ以上設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
  6. 　前記複数の光源部の各々を第１の光源部とし、前記複数の反射部材の各々を第１の反射部材とすると、
    　前記光源は、前記導光板の前記第２の端面に沿って並び、かつ、前記第２の端面に向けて光を出射する複数の第２の光源部を含み、
    　前記反射部は、前記導光板の第１の端面に設けられ、前記複数の第２の光源部側から入射する光を前記複数の第２の光源部側に反射させる複数の第２の反射部材を含んでいることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光源装置。
  7. 　前記複数の第２の光源部および前記複数の第２の反射部材は、前記複数の第１の光源部が並ぶ方向と同一方向に並んで設けられており、
    　前記複数の第１の反射部材は、前記第２の端面において、前記複数の第２の光源部と対向する各位置から、前記複数の第２の光源部が並ぶ方向にずれて設けられており、
    　前記複数の第２の反射部材は、前記第１の端面において、前記複数の第１の光源部と対向する各位置から、前記複数の第１の光源部が並ぶ方向にずれて設けられていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
  8. 　前記光源は、
    　前記導光板の前記４つの端面のうち、第３の端面に沿って並び、かつ、前記第３の端面に向けて光を出射する複数の第３の光源部と、
    　前記導光板の前記第３の端面と対向する第４の端面に沿って並び、かつ、前記第４の端面に向けて光を出射する複数の第４の光源部とを含み、
    　前記反射部は、
    　前記導光板の前記第４の端面に設けられ、前記複数の第３の光源部側から入射する光を前記複数の第３の光源部側に反射させる複数の第３の反射部材と、
    　前記導光板の前記第３の端面に設けられ、前記複数の第４の光源部側から入射する光を前記複数の第４の光源部側に反射させる複数の第４の反射部材とを含んでいることを特徴とする請求項６または７に記載の光源装置。
  9. 　前記複数の第３の光源部、前記複数の第４の光源部、前記複数の第３の反射部材および前記複数の第４の反射部材は、前記第１の端面と前記第２の端面との対向方向に沿って並んで設けられており、
    　前記複数の第３の反射部材は、前記第４の端面において、前記複数の第４の光源部と対向する各位置から、前記複数の第４の光源部が並ぶ方向にずれて設けられており、
    　前記複数の第４の反射部材は、前記第３の端面において、前記複数の第３の光源部と対向する各位置から、前記複数の第３の光源部が並ぶ方向にずれて設けられていることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
  10. 　前記反射部は、複数の錐体で構成されており、
    　前記錐体の底面は、前記導光板の前記４つの端面の少なくともいずれかと同一面上に位置していることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光源装置。
  11. 　前記錐体の側面には、反射膜がコーティングされていることを特徴とする請求項１０に記載の光源装置。
  12. 　前記複数の錐体は、前記導光板と同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光源装置。
  13. 　前記錐体は、四角錐プリズムであることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の光源装置。
  14. 　前記錐体は、円錐プリズムであることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の光源装置。
  15. 　前記反射部は、前記導光板の前記４つの端面の少なくともいずれかから内部に窪んだ複数の凹部で構成されており、
    　前記複数の凹部は、前記導光板から、底面が前記いずれかの端面と同一面上に位置する錐体を切り欠いた形状で形成されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の光源装置。
  16. 　請求項１から１５のいずれかに記載の光源装置と、
    　前記光源装置から供給される光を変調して表示を行う液晶パネルとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
  17. 　前記液晶パネルの複数の画素をスキャンする走査部と、
    　前記走査部によるスキャン動作と連動して、前記光源装置の前記複数の光源部の点灯を制御する点灯制御部とをさらに備え、
    　前記液晶パネルの全画素の領域を、１以上の画素からなる複数の画素領域に分割したときに、
    　前記複数の光源部の各々は、前記液晶パネルの各画素領域と対応しており、
    　前記点灯制御部は、前記スキャン動作の際に、スキャンされている画素領域に対応する光源部のみを点灯させることを特徴とする請求項１６に記載の液晶表示装置。
PCT/JP2012/066235 2011-07-25 2012-06-26 光源装置およびそれを備えた液晶表示装置 WO2013015060A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-162154 2011-07-25
JP2011162154 2011-07-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013015060A1 true WO2013015060A1 (ja) 2013-01-31

Family

ID=47600919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/066235 WO2013015060A1 (ja) 2011-07-25 2012-06-26 光源装置およびそれを備えた液晶表示装置

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2013015060A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309903A (ja) * 1987-03-05 1988-12-19 Kondo Shirubania Kk 照明装置
JP2004079488A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Fujitsu Ten Ltd Ｌｅｄバックライトユニットおよび液晶表示装置
JP2004127745A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 面光源装置
JP2008226844A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Samsung Electronics Co Ltd 導波部材及びそれを用いるキーパッドアセンブリ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309903A (ja) * 1987-03-05 1988-12-19 Kondo Shirubania Kk 照明装置
JP2004079488A (ja) * 2002-08-22 2004-03-11 Fujitsu Ten Ltd Ｌｅｄバックライトユニットおよび液晶表示装置
JP2004127745A (ja) * 2002-10-03 2004-04-22 Sanyo Electric Co Ltd 面光源装置
JP2008226844A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Samsung Electronics Co Ltd 導波部材及びそれを用いるキーパッドアセンブリ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101660689B (zh) 背光单元及液晶显示装置
US8783931B2 (en) Light injection system and method for uniform luminosity of waveguide-based displays
JP4902566B2 (ja) 面状照明装置および表示装置
US8651722B2 (en) Backlight module and LCD comprising the same
US8714804B2 (en) Backlight assembly and display apparatus having the same
JP4600257B2 (ja) 導光板、バックライト装置とその製造方法及び液晶表示装置
KR102634179B1 (ko) 디스플레이 장치
JP5469552B2 (ja) 液晶表示装置
JP2017207624A (ja) 表示装置
JP3810788B2 (ja) 表示装置
JP2009140663A (ja) 面光源及び液晶表示装置
WO2018056248A1 (ja) 面光源装置および液晶表示装置
WO2017170017A1 (ja) 照明装置及び表示装置
TW201314314A (zh) 導光板、面光源裝置及透過型圖像顯示裝置
WO2013061866A1 (ja) 照明装置およびそれを備えた表示装置
JP2005321754A (ja) 表示装置
JP2010108601A (ja) 面状光源及び液晶表示装置
KR20110139039A (ko) 디스플레이 장치
WO2012060266A1 (ja) 調光素子、表示装置および照明装置
JP2004171870A (ja) 照明装置及び液晶表示装置
JP5489020B2 (ja) 面光源及び液晶表示装置
KR20110104634A (ko) 디스플레이 장치
WO2013015060A1 (ja) 光源装置およびそれを備えた液晶表示装置
JP2006309017A (ja) 表示装置
JP2010055771A (ja) 導光体および液晶表示装置

Legal Events

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

Ref document number: 12817978

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12817978

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP