WO2013035610A1 - 照明装置及びそれを用いた表示装置、テレビ受信装置 - Google Patents

照明装置及びそれを用いた表示装置、テレビ受信装置 Download PDF

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信宏 笠井
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    • G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity

Definitions

  • the present invention relates to an illumination device including a light guide plate, a display device using the illumination device, and a television receiver.
  • Patent Document 1 A conventional lighting device is disclosed in Patent Document 1.
  • This illuminating device constitutes a backlight of the display device, and a light guide plate and a light source are held in the chassis.
  • the light source is composed of a plurality of LEDs, and is arranged in one direction on the substrate.
  • the light guide plate is formed in a thin plate shape having a rectangular shape in plan view, and an incident surface on one side circumferential surface faces the light source.
  • An illumination light exit surface is formed on the front surface of the light guide plate.
  • a reflection sheet is disposed in close contact with the side surface of the light guide plate, avoiding the light source.
  • the light emitted from the light source enters the light guide plate from the incident surface and guides the light guide plate.
  • Light that is guided through the light guide plate and incident on the exit surface at an incident angle smaller than the critical angle is emitted from the exit surface as illumination light. Further, the light that has reached the side peripheral surface of the light guide plate is reflected by the reflection sheet, guided again through the light guide plate, and emitted from the exit surface.
  • Patent Document 2 discloses an illumination device in which a scattering pattern is provided on the back surface of a light guide plate.
  • the scattering pattern is formed in a dot shape, and is formed in a dispersed manner on the back surface of the light guide plate.
  • the light guide of the light guide plate is scattered and reflected in the direction of the exit surface by the scattering pattern on the back surface.
  • FIG. 8 is a plan view showing the vicinity of the positioning portion of the light guide plate.
  • the positioning portion 14g protrudes from, for example, two orthogonal surfaces of the side peripheral surface of the light guide plate 14, and fits the inner surface of a chassis (not shown) to position the light guide plate 14.
  • the dot-like scattering pattern 18 provided on the back surface of the light guide plate 14 extends to the outer peripheral side of the illumination light emission region W, and emits uniform illumination light from the emission region W.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2008-166200 pages 4-5, FIG. 4
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-142086 pages 5-16, FIG. 11
  • the positioning portion 14g is provided on the light guide plate 14
  • the positioning portion 14g is not present as shown by the arrow A1
  • a part of the light totally reflected on the side peripheral surface of the light guide plate 14 is indicated by the arrow A2.
  • the light is emitted through the positioning portion 14g. For this reason, there is a problem in that the luminance of the illumination light decreases in the emission region W in the vicinity of the positioning portion 14g, and uneven luminance occurs.
  • An object of the present invention is to provide an illumination device that can make the luminance distribution of illumination light uniform, a display device using the illumination device, and a television receiver.
  • an illumination device of the present invention guides light incident from a light source arranged in parallel or extending in one direction and a light incident surface on a side surface facing the light source to emit light from the front surface.
  • a light guide plate that emits planar illumination light from a surface; a chassis that covers and holds the light source and the periphery of the light guide plate; a scattering pattern that is formed on the back surface of the light guide plate; and a side peripheral surface of the light guide plate And a positioning portion for positioning the light guide plate by fitting with the inner surface of the chassis, and the scattering pattern is extended on the positioning portion.
  • the light guide plate is positioned by fitting the positioning portion of the light guide plate to the inner surface of the chassis.
  • the light emitted from the light source enters the light guide plate from the incident surface and is guided, and is scattered and reflected by the scattering pattern provided on the back surface, and planar illumination light is emitted from the exit region of the front exit surface.
  • the light guide that has reached the positioning portion is scattered and reflected by the scattering pattern provided in the positioning portion, and is guided in the direction of the emission region.
  • the present invention is characterized in that, in the illumination device configured as described above, the density of the scattering pattern on the positioning portion is larger than the density of the scattering pattern in the illumination light exit region. According to this configuration, the light scattered and reflected in the direction of the emission region at the positioning portion increases.
  • the positioning portion is formed on the opposite surface of the incident surface and both surfaces adjacent to the incident surface, and the positioning portion on the surface adjacent to the incident surface is formed by the opposing surface. Is also arranged at a position close to the incident surface.
  • the present invention is characterized in that the scattering pattern is formed by printing in the illumination device having the above configuration.
  • the present invention is characterized in that the scattering pattern is formed of white ink in the illumination device having the above-described configuration.
  • the light source is a white light emitting diode.
  • the white light emitting diode includes a light emitting chip that emits blue light, and a light emitting layer that is provided around the light emitting chip and has a light emission peak in a yellow region. It is characterized by. According to this configuration, the blue light emitted from the light emitting chip and the yellow light emitted from the light emitting layer are mixed to emit white light.
  • the white light emitting diode includes a light emitting chip that emits blue light, and a light emitting body that is provided around the light emitting chip and has emission peaks in a green region and a red region, respectively. And a layer. According to this configuration, the blue light emitted from the light emitting chip and the green light and red light emitted from the light emitting layer are mixed to emit white light.
  • the white light emitting diode includes a first light emitting chip that emits blue light, and a light emitting layer that is provided around the first light emitting chip and has a light emission peak in a green region. And a second light emitting chip that emits red light. According to this configuration, the blue light emitted from the first light emitting chip, the green light emitted from the light emitting layer, and the red light emitted from the second light emitting chip are mixed to emit white light.
  • the white light emitting diode includes a first light emitting chip that emits blue light, a second light emitting chip that emits red light, and a third light emitting chip that emits green light. It is characterized by that. According to this structure, the blue light emitted from the first light emitting chip, the green light emitted from the second light emitting chip, and the red light emitted from the third light emitting chip are mixed to emit white light.
  • the white light emitting diode is provided in a light emitting chip that emits ultraviolet light, and a blue region, a green region, and a red region provided around the light emitting chip, respectively. And a phosphor layer having an emission peak. According to this configuration, the blue light, the green light, and the red light due to the light emitted from the light emitter layer are mixed to emit white light.
  • the display device of the present invention is characterized by including the illumination device having the above-described configuration and a display panel disposed to face the emission surface.
  • the present invention is also characterized in that, in the display device having the above configuration, the display panel is a liquid crystal panel using liquid crystal.
  • the television receiver of the present invention is characterized by including the display device having the above-described configuration.
  • the scattering pattern is extended to the positioning portion protruding from the side peripheral surface of the light guide plate, a part of the light guide reaching the positioning portion is scattered and reflected in the direction of the emission region. As a result, it is possible to reduce the light emitted from the positioning portion to the side, reduce the luminance drop near the positioning portion, and make the luminance distribution of the illumination light uniform.
  • the disassembled perspective view which shows the display apparatus provided with the illuminating device of 1st Embodiment of this invention.
  • Side surface sectional drawing which shows the display apparatus provided with the illuminating device of 1st Embodiment of this invention.
  • the top view which shows the illuminating device of 1st Embodiment of this invention.
  • the top view which shows the positioning part of the light-guide plate of the illuminating device of 1st Embodiment of this invention.
  • the top view which shows the positioning part of the light-guide plate of the illuminating device of 2nd Embodiment of this invention.
  • the top view which shows the positioning part of the light-guide plate of the illuminating device of 3rd Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a display device including the illumination device according to the first embodiment.
  • the display device 1 is mounted on a television receiver or the like, and an illumination device 10 that constitutes a backlight is disposed on the back surface of the liquid crystal panel 2.
  • the liquid crystal panel 2 is held by the lighting device 10 by a bezel 3 that covers the periphery of the front display surface 2a.
  • the illuminating device 10 is configured in an edge light type in which a light source 15 (see FIG. 2) is disposed so as to face an incident surface 14a (see FIG. 2) on one side circumferential surface of a light guide plate 14 having a rectangular shape in plan view.
  • the lighting device 10 is covered with a chassis 11 including a back portion 12 on the back side and a front portion 13 on the front side.
  • An optical sheet 16 such as a diffusion sheet is disposed on the light exit surface 14 b (see FIG. 2) on the front surface of the light guide plate 14.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the display device 1.
  • the front portion 13 of the chassis 11 is formed of a resin such as polycarbonate and covers the peripheral portion of the light exit surface 14 b of the light guide plate 14.
  • the back surface of the liquid crystal panel 2 is supported by the front portion 13, and the liquid crystal panel 2 is sandwiched by the front portion 13 and the bezel 3.
  • the back portion 12 of the chassis 11 is formed of a metal such as a steel plate or aluminum, or a resin such as polycarbonate or fiber reinforced plastic (CFRP). Forming the back portion 12 with resin is more desirable because it can reduce the weight.
  • a plurality of ribs 13 b that protrude in the direction parallel to the incident surface 14 a of the light guide plate 14 and support the back surface 14 c of the light guide plate 14 are provided on the back portion 12. Thereby, the rib 13b is in line contact with the light guide plate.
  • the rib 13b may extend in a direction perpendicular to the incident surface 14a, and the rib 13b may be formed so as to make point contact with the light guide plate 14.
  • the light guide plate 14 is a thin plate having a rectangular shape in plan view formed of a transparent member such as acrylic, and guides light incident from the incident surface 14a.
  • a scattering pattern 18 that scatters and reflects light is provided on the back surface 14 c of the light guide plate 14.
  • the light source 15 is composed of a white light emitting diode mounted on the substrate 15a, and a plurality of the light sources 15 are arranged in one direction along the incident surface 14a on one side peripheral surface of the light guide plate 14.
  • the light source 15 may be formed in a linear shape and extended in one direction along the incident surface 14a.
  • the white light emitting diode forming the light source 15 includes, for example, a light emitting chip that emits blue light and a light emitting layer that is provided around the light emitting chip and has a light emission peak in a yellow region. As a result, the blue light emitted from the light emitting chip and the yellow light emitted from the light emitting layer are mixed to emit white light.
  • the light emitting layer can be formed by containing a phosphor that converts the wavelength of blue light of the light emitting chip into yellow light.
  • the white light emitting diode may have a light emitting chip that emits blue light, and a light emitting layer provided around the light emitting chip and having a light emission peak in each of a green region and a red region.
  • the light emitting layer can be formed by containing a phosphor that converts the wavelength of blue light of the light emitting chip into green light and red light, respectively.
  • the white light emitting diode has a first light emitting chip that emits blue light, a light emitting layer that is provided around the first light emitting chip and has a light emission peak in a green region, and a second light emitting chip that emits red light. May be. Thereby, the blue light emitted from the first light emitting chip, the green light emitted from the light emitting layer, and the red light emitted from the second light emitting chip are mixed to emit white light.
  • the light emitting layer can be formed by containing a phosphor that converts the wavelength of blue light of the first light emitting chip into green light.
  • the white light emitting diode may have a first light emitting chip that emits blue light, a second light emitting chip that emits red light, and a third light emitting chip that emits green light. Accordingly, the blue light emitted from the first light emitting chip, the green light emitted from the second light emitting chip, and the red light emitted from the third light emitting chip are mixed to emit white light.
  • the white light emitting diode may include a light emitting chip that emits ultraviolet light, and a light emitting layer provided around the light emitting chip and having emission peaks in a blue region, a green region, and a red region, respectively. Good. Thereby, the blue light, the green light, and the red light due to the light emission of the light emitting layer are mixed to emit white light.
  • the light emitting layer can be formed by containing a phosphor that converts the wavelength of ultraviolet light of the light emitting chip into blue light, green light, and red light.
  • FIG. 3 shows a plan view of the lighting device 10.
  • the light guide plate 14 disposed inside the front portion 13 of the chassis 11 has a facing surface 14e facing the incident surface 14a and positioning portions 14g protruding on both side surfaces 14d adjacent to the incident surface 14a.
  • the positioning portions 14g of the both side surfaces 14d are disposed at a position closer to the incident surface 14a than the facing surface 14e.
  • a plurality of ribs 13a that fit into the positioning portion 14g are projected from the inner peripheral surface of the front portion 13.
  • the positioning portion 14g is fitted to the rib 13a, and the light guide plate 14 is positioned and held in the parallel direction and the vertical direction with respect to the incident surface 14a.
  • a recess that fits into the positioning portion 14g may be provided on the inner peripheral surface of the front portion 13.
  • the illumination light output region W is formed inside the outer periphery.
  • the liquid crystal panel 2 (see FIG. 1) is illuminated by the illumination light emitted from the emission region W.
  • FIG. 4 is a plan view showing details of the positioning portion 14g of the light guide plate 14.
  • FIG. The scattering pattern 18 formed on the back surface 14c (see FIG. 2) of the light guide plate 14 is formed, for example, in the form of white dots that are circular in plan view, and is distributed in a large number of triangular lattices.
  • the scattering pattern 18 may be arranged in a square lattice pattern or randomly.
  • the scattering pattern 18 can be formed, for example, by printing a paste-like white ink containing a metal oxide on the back surface 14c of the light guide plate 14 by screen printing, ink jet printing, or the like.
  • the scattering pattern 18 extends not only to the emission region W but also to the outer peripheral side of the emission region W and extends on the positioning portion 14g.
  • the scattering pattern 18b on the positioning part 14g is arranged in a trapezoidal shape in plan view. At this time, the scattering pattern 18b on the positioning portion 14g is formed to have a larger dot diameter than the scattering pattern 18a on the emission region W. Thereby, the density of the scattering pattern 18b on the positioning part 14g is larger than the density of the scattering pattern 18a on the emission region W.
  • the light emitted from the light source 15 enters the light guide plate 14 from the incident surface 14 a and guides the light guide plate 14.
  • the light that has reached the back surface 14 c of the light guide plate 14 is scattered and reflected by the scattering pattern 18.
  • light incident on the emission surface 14b at an incident angle smaller than the critical angle is generated, and planar illumination light is emitted from the emission region W of the emission surface 14b.
  • the liquid crystal panel 2 is illuminated by the illumination light emitted from the emission region W, and an image is displayed on the display surface 2a.
  • the scattering pattern 18 is provided on the outer peripheral side with respect to the emission region W, uniform illumination light can be emitted to the periphery of the emission region W. Furthermore, since the scattering pattern 18b is provided on the positioning portion 14g, the light that has guided the light guide plate 14 and reached the positioning portion 14g is scattered and reflected by the scattering pattern 18b. Thereby, a part of the reflected light of the scattering pattern 18b is guided in the direction of the emission region W, and the light emitted to the side from the positioning portion 14g is reduced.
  • the scattering pattern 18 is extended to the positioning portion 14g protruding from the side peripheral surface of the light guide plate 14, a part of the light guide that reaches the positioning portion 14g is scattered and reflected in the direction of the emission region W. To do.
  • the light emitted from the positioning portion 14g to the side can be reduced, the luminance drop in the vicinity of the positioning portion 14g can be reduced, and the luminance distribution of the illumination light can be made uniform.
  • the density of the scattering pattern 18b on the positioning part 14g is larger than the density of the scattering pattern 18a on the emission area W, the light scattered and reflected in the direction of the emission area W by the positioning part 14g can be increased. Therefore, the luminance distribution of the illumination light can be made more uniform.
  • the positioning portions 14g of the both side surfaces 14d adjacent to the incident surface 14a are arranged at positions closer to the incident surface 14a than the facing surface 14e. Thereby, the light-guide plate 14 can be supported more stably. At this time, the light emitted from the light source 15 at both ends of the incident surface 14a is likely to reach the positioning portions 14g on the both side surfaces 14d arranged at close positions. For this reason, by providing the scattering pattern 18 in the positioning part 14g, the effect of reducing the light emitted from the positioning part 14g to the side is great.
  • the scattering pattern 18 can be easily formed by printing with white ink.
  • the illumination device 10 constituting the backlight can be easily realized.
  • FIG. 5 is a plan view showing the positioning portion 14g of the light guide plate 14 of the illumination device 10 of the second embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the arrangement of the scattering pattern 18b on the positioning portion 14g is different from that in the first embodiment.
  • Other parts are the same as those in the first embodiment.
  • the scattering pattern 18 extends on the positioning part 14g, and the scattering pattern 18b on the positioning part 14g is arranged in a rectangular shape in plan view. At this time, the scattering pattern 18b on the positioning portion 14g is formed to have a larger dot diameter than the scattering pattern 18a on the emission region W. Thereby, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired.
  • FIG. 6 is a plan view showing the positioning portion 14g of the light guide plate 14 of the illumination device 10 of the third embodiment.
  • the same parts as those in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the arrangement of the scattering pattern 18b on the positioning portion 14g is different from that in the first embodiment.
  • Other parts are the same as those in the first embodiment.
  • the scattering pattern 18 extends on the positioning portion 14g, and the scattering pattern 18b on the positioning portion 14g is arranged in a triangular shape in plan view. At this time, the scattering pattern 18b on the positioning portion 14g is formed to have a larger dot diameter than the scattering pattern 18a on the emission region W. Thereby, the effect similar to 1st Embodiment can be acquired.
  • the illuminating device 10 is formed as one-side incident light in which the light source 15 is arranged along only one side of the light guide plate 14, but the light source 15 is arranged along two opposite sides. You may comprise in 2 side incident light.
  • a display device such as a television receiver, a display, and a mobile phone using an illumination device having a light guide plate.

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Abstract

　一方向に並設または延設される光源１５と、光源１５に対向する側周面の入射面１４ａから入射した光を導光して前面の出射面１４ｂから面状の照明光を出射する導光板１４と、光源１５及び導光板１４の周囲を覆って保持するシャーシ１３と、導光板１４の背面１４ｃに形成される散乱パターン１８と、導光板１４の側周面に突設してシャーシ１３の内面との嵌合により導光板１４を位置決めする位置決め部１４ｇとを備え、位置決め部１４ｇ上に散乱パターン１８を延設した。

Description

照明装置及びそれを用いた表示装置、テレビ受信装置
　本発明は、導光板を備えた照明装置及びそれを用いた表示装置、テレビ受信装置に関する。
　従来の照明装置は特許文献１に開示されている。この照明装置は表示装置のバックライトを構成し、シャーシ内に導光板及び光源が保持される。光源は複数のＬＥＤから成り、基板上に一方向に並設される。導光板は平面視矩形の薄板状に形成され、一側周面の入射面が光源に対向する。導光板の前面には照明光の出射面が形成される。また、導光板の側周面には光源を避けて反射シートが密着して配される。
　光源の出射光は入射面から導光板に入射し、導光板を導光する。導光板を導光して出射面に臨界角よりも小さい入射角で入射した光は出射面から照明光として出射される。また、導光板の側周面に到達した光は反射シートで反射し、導光板を再度導光して出射面から出射される。
　また、特許文献２には導光板の背面に散乱パターンを設けた照明装置が開示される。散乱パターンはドット状に形成され、導光板の背面に多数分散して形成される。導光板の導光は背面で散乱パターンによって出射面の方向に散乱反射される。これにより、出射面から均一な照明光が出射されるとともに、導光板の側周面に到達する光を低減して反射シートを省くことができる。
　また、導光板をシャーシ上に位置決めして保持するために、導光板の側周面に位置決め部を突設した照明装置が知られている。図８はこの導光板の位置決め部近傍を示す平面図である。位置決め部１４ｇは導光板１４の側周面の例えば、直交する２面に突設され、シャーシ（不図示）の内面に嵌合して導光板１４を位置決めする。
　また、導光板１４の背面に設けられるドット状の散乱パターン１８は照明光の出射領域Ｗよりも外周側まで延設され、出射領域Ｗから均一な照明光を出射するようになっている。
特開２００８－１６６２００号公報（第４頁－第５頁、第４図） 特開２０１１－１４２０８６号公報（第５頁－第１６頁、第１１図）
　しかしながら、導光板１４に位置決め部１４ｇを設けた照明装置によると、矢印Ａ１に示すように位置決め部１４ｇがなければ導光板１４の側周面で全反射する光の一部が矢印Ａ２に示すように位置決め部１４ｇを介して出射される。このため、位置決め部１４ｇの近傍の出射領域Ｗで照明光の輝度が低下し、輝度ムラが生じる問題があった。
　この時、位置決め部１４ｇの外面に反射シートを設けると輝度ムラを防止できるが、照明装置のコストが増加するとともに反射シートの反射特性の経年劣化によって輝度ムラが発生する問題がある。
　本発明は、照明光の輝度分布を均一にできる照明装置及びそれを用いた表示装置、テレビ受信装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明の照明装置は、一方向に並設または延設される光源と、前記光源に対向する側周面の入射面から入射した光を導光して前面の出射面から面状の照明光を出射する導光板と、前記光源及び前記導光板の周囲を覆って保持するシャーシと、前記導光板の背面に形成される散乱パターンと、前記導光板の側周面に突設して前記シャーシの内面との嵌合により前記導光板を位置決めする位置決め部とを備え、前記位置決め部上に前記散乱パターンを延設したことを特徴としている。
　この構成によると、導光板の位置決め部がシャーシの内面に嵌合して導光板が位置決めされる。光源から出射された光は入射面から導光板に入射して導光し、背面に設けた散乱パターンで散乱反射して前面の出射面の出射領域から面状の照明光が出射される。また、位置決め部に到達した導光は位置決め部に設けた散乱パターンで散乱反射し、出射領域の方向に導かれる。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記位置決め部上の前記散乱パターンの密度が照明光の出射領域の前記散乱パターンの密度よりも大きいことを特徴としている。この構成によると、位置決め部で出射領域の方向に散乱反射する光が増加する。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記位置決め部が前記入射面の対向面及び前記入射面に隣接する両面に形成され、前記入射面に隣接する面の前記位置決め部が前記対向面よりも前記入射面に近い位置に配置されることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記散乱パターンが印刷により形成されていることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記散乱パターンが白色インクにより形成されていることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記光源が白色発光ダイオードであることを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記白色発光ダイオードは、青色に発光する発光チップと、発光チップの周囲に設けられて黄色の領域に発光ピークを有する発光体層と、を含むことを特徴としている。この構成によると、発光チップの発光による青色光と、発光体層の発光による黄色光とが混色して白色光が出射される。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記白色発光ダイオードは、青色に発光する発光チップと、発光チップの周囲に設けられて緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する発光体層と、を含むことを特徴としている。この構成によると、発光チップの発光による青色光と、発光体層の発光による緑色光及び赤色光とが混色して白色光が出射される。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１発光チップと、第１発光チップの周囲に設けられて緑色の領域に発光ピークを有する発光体層と、赤色に発光する第２発光チップと、を含むことを特徴としている。この構成によると、第１発光チップの発光による青色光と、発光体層の発光による緑色光と、第２発光チップの発光による赤色光とが混色して白色光が出射される。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１発光チップと、赤色に発光する第２発光チップと、緑色に発光する第３発光チップと、を含むことを特徴としている。この構成によると、第１発光チップの発光による青色光と、第２発光チップの発光による緑色光と、第３発光チップの発光による赤色光とが混色して白色光が出射される。
　また本発明は、上記構成の照明装置において、前記白色発光ダイオードは、紫外光を発光する発光チップと、前記発光チップの周囲に設けられて青色の領域と緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する発光体層と、を含むことを特徴としている。この構成によると、発光体層の発光による青色光と緑色光と赤色光とが混色して白色光が出射される。
　また本発明の表示装置は、上記各構成の照明装置と、前記出射面に対向配置される表示パネルとを備えたことを特徴としている。
　また本発明は、上記構成の表示装置において、前記表示パネルが液晶を用いた液晶パネルであることを特徴している。
　また本発明のテレビ受信装置は、上記各構成の表示装置を備えたことを特徴としている。
　本発明によると、導光板の側周面に突設した位置決め部に散乱パターンを延設したので、位置決め部に到達した導光の一部が出射領域の方向に散乱反射する。これにより、位置決め部から側方に出射される光を低減し、位置決め部近傍の輝度低下を低減して照明光の輝度分布を均一にすることができる。
本発明の第１実施形態の照明装置を備えた表示装置を示す分解斜視図 本発明の第１実施形態の照明装置を備えた表示装置を示す側面断面図 本発明の第１実施形態の照明装置を示す平面図 本発明の第１実施形態の照明装置の導光板の位置決め部を示す平面図 本発明の第２実施形態の照明装置の導光板の位置決め部を示す平面図 本発明の第３実施形態の照明装置の導光板の位置決め部を示す平面図 従来の照明装置の導光板の位置決め部を示す平面図
　以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。説明の便宜上、各図面において前述の図７に示す従来例と同様の部分には同一の符号を付している。図１は第１実施形態の照明装置を備えた表示装置を示す分解斜視図である。表示装置１はテレビ受信装置等に搭載され、液晶パネル２の背面にバックライトを構成する照明装置１０が配される。液晶パネル２は前面の表示面２ａの周部を覆うベゼル３により照明装置１０に保持される。
　照明装置１０は平面視矩形の導光板１４の一側周面の入射面１４ａ（図２参照）に対向して光源１５（図２参照）を配したエッジライト型に構成される。照明装置１０は背面側のバック部１２と前面側のフロント部１３とから成るシャーシ１１により覆われる。また、導光板１４の前面の出射面１４ｂ（図２参照）には拡散シート等の光学シート１６が配される。
　図２は表示装置１の側面断面図を示している。シャーシ１１のフロント部１３はポリカーボネート等の樹脂により形成され、導光板１４の出射面１４ｂの周部を覆う。フロント部１３により液晶パネル２の背面が支持され、フロント部１３及びベゼル３によって液晶パネル２が挟持される。
　シャーシ１１のバック部１２は鋼板、アルミニウム等の金属や、ポリカーボネート、繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）等の樹脂により形成される。バック部１２を樹脂により形成すると軽量化できるためより望ましい。バック部１２には導光板１４の入射面１４ａに平行な方向に延びて導光板１４の背面１４ｃを支持する複数のリブ１３ｂが突設される。これにより、リブ１３ｂは導光板１４と線接触する。リブ１３ｂが入射面１４ａに直交する方向に延びてもよく、導光板１４と点接触するようにリブ１３ｂを形成してもよい。
　導光板１４はアクリル等の透明部材により形成された平面視矩形の薄板から成り、入射面１４ａから入射した光を導光する。導光板１４の背面１４ｃには光を散乱反射する散乱パターン１８が設けられる。光源１５は基板１５ａに実装された白色発光ダイオードから成り、導光板１４の一側周面の入射面１４ａに沿って一方向に複数並設される。光源１５を線状に形成して入射面１４ａに沿って一方向に延設してもよい。
　光源１５を形成する白色発光ダイオードは、例えば、青色に発光する発光チップと、発光チップの周囲に設けられて黄色の領域に発光ピークを有する発光体層とを有する。これにより、発光チップの発光による青色光と、発光体層の発光による黄色光とが混色して白色光が出射される。発光体層は発光チップの青色光を黄色光に波長変換する蛍光体を含有して形成することができる。
　また、白色発光ダイオードが青色に発光する発光チップと、発光チップの周囲に設けられて緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する発光体層とを有してもよい。これにより、発光チップの発光による青色光と、発光体層の発光による緑色光及び赤色光とが混色して白色光が出射される。発光体層は発光チップの青色光を緑色光及び赤色光にそれぞれ波長変換する蛍光体を含有して形成することができる。
　また、白色発光ダイオードが青色に発光する第１発光チップと、第１発光チップの周囲に設けられて緑色の領域に発光ピークを有する発光体層と、赤色に発光する第２発光チップとを有してもよい。これにより、第１発光チップの発光による青色光と、発光体層の発光による緑色光と、第２発光チップの発光による赤色光とが混色して白色光が出射される。発光体層は第１発光チップの青色光を緑色光に波長変換する蛍光体を含有して形成することができる。
　また、白色発光ダイオードが青色に発光する第１発光チップと、赤色に発光する第２発光チップと、緑色に発光する第３発光チップとを有してもよい。これにより、第１発光チップの発光による青色光と、第２発光チップの発光による緑色光と、第３発光チップの発光による赤色光とが混色して白色光が出射される。
　また、白色発光ダイオードが紫外光を発光する発光チップと、発光チップの周囲に設けられて青色の領域と緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する発光体層とを有してもよい。これにより、発光体層の発光による青色光と緑色光と赤色光とが混色して白色光が出射される。発光体層は発光チップの紫外光を青色光、緑色光、赤色光にそれぞれ波長変換する蛍光体を含有して形成することができる。
　図３は照明装置１０の平面図を示している。シャーシ１１のフロント部１３の内側に配される導光板１４は入射面１４ａに対向する対向面１４ｅ及び入射面１４ａに隣接する両側面１４ｄに位置決め部１４ｇが突設される。両側面１４ｄの位置決め部１４ｇは対向面１４ｅよりも入射面１４ａに近い位置に配置される。
　フロント部１３の内周面には位置決め部１４ｇに嵌合する複数のリブ１３ａが突設される。リブ１３ａに位置決め部１４ｇが嵌合し、入射面１４ａに対して平行方向及び垂直方向に導光板１４が位置決めして保持される。位置決め部１４ｇに嵌合する凹部をフロント部１３の内周面上に凹設してもよい。
　尚、導光板１４の出射面１４ａの周部がフロント部１３（図２参照）によって覆われるため、外周よりも内側に照明光の出射領域Ｗが形成される。出射領域Ｗから出射される照明光によって液晶パネル２（図１参照）が照明される。
　図４は導光板１４の位置決め部１４ｇの詳細を示す平面図である。導光板１４の背面１４ｃ（図２参照）に形成される散乱パターン１８は例えば、平面視円形の白色のドット状に形成され、三角格子状に多数分散して配置される。散乱パターン１８を正方格子状に配置してもよく、ランダムに配置してもよい。散乱パターン１８は例えば金属酸化物が含有されたペースト状の白色インクをスクリーン印刷やインクジェット印刷等によって導光板１４の背面１４ｃ上に印刷して形成することができる。
　散乱パターン１８は出射領域Ｗだけでなく、出射領域Ｗよりも外周側に延設されるとともに位置決め部１４ｇ上に延設される。位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂは平面視台形状に配置される。この時、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂは出射領域Ｗ上の散乱パターン１８ａよりもドット径が大きく形成される。これにより、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂの密度が出射領域Ｗ上の散乱パターン１８ａの密度よりも大きくなっている。
　上記構成の表示装置１において、光源１５から出射される光は入射面１４ａから導光板１４に入射し、導光板１４を導光する。導光板１４の背面１４ｃに到達した導光は散乱パターン１８によって散乱反射する。これにより、出射面１４ｂに臨界角よりも小さい入射角で入射する光を生じさせ、出射面１４ｂの出射領域Ｗから面状の照明光を出射する。出射領域Ｗから出射された照明光により液晶パネル２が照明され、表示面２ａに画像が表示される。
　また、散乱パターン１８が出射領域Ｗよりも外周側に設けられるため、出射領域Ｗの周縁まで均一な照明光を出射することができる。更に、散乱パターン１８ｂが位置決め部１４ｇ上に設けられるため、導光板１４を導光して位置決め部１４ｇに到達した光が散乱パターン１８ｂで散乱反射する。これにより、散乱パターン１８ｂの反射光の一部が出射領域Ｗの方向に導かれ、位置決め部１４ｇから側方に出射される光が低減される。
　本実施形態によると、導光板１４の側周面に突設した位置決め部１４ｇに散乱パターン１８を延設したので、位置決め部１４ｇに到達した導光の一部が出射領域Ｗの方向に散乱反射する。これにより、位置決め部１４ｇから側方に出射される光を低減し、位置決め部１４ｇ近傍の輝度低下を低減して照明光の輝度分布を均一にすることができる。
　また、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂの密度が出射領域Ｗ上の散乱パターン１８ａの密度よりも大きいため、位置決め部１４ｇで出射領域Ｗの方向に散乱反射する光を増加させることができる。従って、照明光の輝度分布をより均一にすることができる。
　また、入射面１４ａに隣接する両側面１４ｄの位置決め部１４ｇが対向面１４ｅよりも入射面１４ａに近い位置に配置される。これにより、導光板１４をより安定して支持することができる。この時、入射面１４ａの両端部の光源１５の出射光は近い位置に配置される両側面１４ｄの位置決め部１４ｇに到達しやすくなる。このため、位置決め部１４ｇに散乱パターン１８を設けることにより、位置決め部１４ｇから側方に出射される光の低減効果が大きい。
　また、散乱パターン１８を白色インクの印刷により容易に形成することができる。
　また、光源１５が白色発光ダイオードであるので、バックライトを構成する照明装置１０を容易に実現することができる。
　次に、図５は第２実施形態の照明装置１０の導光板１４の位置決め部１４ｇを示す平面図である。説明の便宜上、前述の図１～図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂの配置が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
　散乱パターン１８は位置決め部１４ｇ上に延設され、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂは平面視矩形状に配置される。この時、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂは出射領域Ｗ上の散乱パターン１８ａよりもドット径が大きく形成される。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　次に、図６は第３実施形態の照明装置１０の導光板１４の位置決め部１４ｇを示す平面図である。説明の便宜上、前述の図１～図４に示す第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂの配置が第１実施形態と異なっている。その他の部分は第１実施形態と同様である。
　散乱パターン１８は位置決め部１４ｇ上に延設され、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂは平面視三角形状に配置される。この時、位置決め部１４ｇ上の散乱パターン１８ｂは出射領域Ｗ上の散乱パターン１８ａよりもドット径が大きく形成される。これにより、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
　第１～第３実施形態において、照明装置１０が導光板１４の１辺のみに沿って光源１５を配した１辺入光に形成されるが、対向する２辺に沿って光源１５を配した２辺入光に構成してもよい。
　本発明によると、導光板を有する照明装置を用いたテレビ受信装置、ディスプレイ、携帯電話機等の表示装置に利用することができる。
　　　１　　液晶表示装置
　　　２　　表示パネル
　　　３　　ベゼル
　　１０　　照明装置
　　１１　　シャーシ
　　１２　　バック部
　　１３　　フロント部
　　１３ａ　リブ
　　１４　　導光板
　　１４ａ　入射面
　　１４ｂ　出射面
　　１４ｃ　背面
　　１４ｇ　位置決め部
　　１５　　光源
　　１６　　光学シート
　　１８、１８ａ、１８ｂ　散乱パターン

Claims (14)

  1. 　一方向に並設または延設される光源と、前記光源に対向する側周面の入射面から入射した光を導光して前面の出射面から面状の照明光を出射する導光板と、前記光源及び前記導光板の周囲を覆って保持するシャーシと、前記導光板の背面に形成される散乱パターンと、前記導光板の側周面に突設して前記シャーシの内面との嵌合により前記導光板を位置決めする位置決め部とを備え、前記位置決め部上に前記散乱パターンを延設したことを特徴とする照明装置。
  2. 　前記位置決め部上の前記散乱パターンの密度が照明光の出射領域の前記散乱パターンの密度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記位置決め部が前記入射面の対向面及び前記入射面に隣接する両面に形成され、前記入射面に隣接する面の前記位置決め部が前記対向面よりも前記入射面に近い位置に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  4. 　前記散乱パターンが印刷により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  5. 　前記散乱パターンが白色インクにより形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  6. 　前記光源が白色発光ダイオードであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の照明装置。
  7. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する発光チップと、前記発光チップの周囲に設けられて黄色の領域に発光ピークを有する発光体層と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
  8. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する発光チップと、前記発光チップの周囲に設けられて緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する発光体層と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
  9. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１発光チップと、第１発光チップの周囲に設けられて緑色の領域に発光ピークを有する発光体層と、赤色に発光する第２発光チップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
  10. 　前記白色発光ダイオードは、青色に発光する第１発光チップと、赤色に発光する第２発光チップと、緑色に発光する第３発光チップと、を含むことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
  11. 　前記白色発光ダイオードは、紫外光を発光する発光チップと、前記発光チップの周囲に設けられて青色の領域と緑色の領域と赤色の領域とにそれぞれ発光ピークを有する発光体層と、を含むことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
  12. 　請求項１または請求項２に記載の照明装置と、前記出射面に対向配置される表示パネルとを備えたことを特徴とする表示装置。
  13. 　前記表示パネルが液晶を用いた液晶パネルであることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
  14. 　請求項１２に記載の表示装置を備えることを特徴とするテレビ受信装置。
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