(57)【要約】【課題】要求される輝度の均一性を満足することができる小型化および薄型化された面光源装置を提供すること。【解決手段】面光源装置１００は、面発光する第１出射面１１２を有する第１導光板１１０と、第１導光板１１０の、第１出射面１１２と反対側の面に対向して配置された第２導光板１３０と、少なくとも１つ以上のＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂとを備え、第１導光板１１０は、第２導光板１３０と対向する面に、光を入射する第１入射面１１４を有し、第２導光板１３０は、第１導光板１１０と対向する面に、第１入射面１１４と対向し光を出射する第２出射面１３２と、第１導光板１１０と対向する面と略直交する面に、ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂからの光を入射する第２入射面１３４ａ、１３４ｂとをそれぞれ有し、ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂは、第２入射面１３４ａ、１３４ｂに設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面発光する第１出射面を有する第１導光板と、
前記第１導光板の、前記第１出射面と反対側の面に対向して配置された第２導光板と、
少なくとも１つ以上の点光源を有する点光源部と、を備え、
前記第１導光板は、
前記第２導光板と対向する面に、光を入射する第１入射面を有し、
前記第２導光板は、
前記第１導光板と対向する面に、前記第１入射面と対向し光を出射する第２出射面と、
前記第１導光板と対向する面と略直交する面に、前記点光源部からの光を入射する第２入射面と、をそれぞれ有し、
前記点光源部は、
前記第２入射面に設けられている、
面光源装置。
【請求項２】
前記第１導光板と前記第２導光板との間に、少なくとも一方の面において入射した光を拡散反射させる拡散反射領域を、一部の領域に有する部分拡散反射シート、をさらに備え、
前記部分拡散反射シートは、
前記拡散反射領域が前記第１出射面の法線方向から見て前記点光源部と重なるように配置されている、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記拡散反射領域は、
前記第２入射面に入射した光のうち直接前記第２出射面に導光された光が前記第２出射面で全反射しない角度の範囲に設けられている、
請求項２記載の面光源装置。
【請求項４】
前記部分拡散反射シートは、
前記拡散反射領域において、前記第１導光板側の面は拡散反射面であり、前記第２導光板側または前記点光源部側の面は鏡面である、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項５】
前記第１導光板は、
内部に光拡散材を含有する、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項６】
前記点光源部は、
前記第１出射面の外端よりも内側に設けられている、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項７】
前記第２入射面は、
少なくとも１対以上の相対する面または面群を有し、
前記点光源部は、
前記第２入射面の各対の相対する２つの面または面群に点光源がそれぞれ設けられている、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項８】
前記点光源は、
少なくとも１対以上の点光源を有し、
各対の点光源は、
前記第２導光板の対角方向に互いに相対して配置されている、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項９】
前記点光源は、
少なくとも１対以上の点光源を有し、
各対の点光源は、
前記第２導光板の中心部に互いに背中合わせに配置されている、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項１０】
前記第２導光板は、
前記第２出射面と反対側の面に、凹凸形状を持つ背面を有する、
請求項１記載の面光源装置。
【請求項１１】
前記第２導光板の、前記第２出射面と反対側の面に対向して配置され、入射した光を拡散反射させる拡散反射シート、
をさらに備える請求項１記載の面光源装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の複数の面光源装置と、
前記複数の面光源装置を少なくとも１つ以上のブロック毎に制御して発光させる駆動装置と、
を備えるバックライト装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のバックライト装置と、
前記バックライト装置により照明される光変調部と、
を備えるディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置、ならびに、これを用いたバックライト装置およびディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビは大型化が進み、壁掛けなどの用途に向けては軽量化および薄型化が望まれ、バックライト装置を薄型化するための研究開発が盛んに行われている。
【０００３】
大型対応で薄型のバックライト装置を実現するための面光源装置を示す先行技術としては、例えば、複数の分割された導光板を同一平面上で継ぎ合わせて構成したものが提案されている（特許文献１）。
【０００４】
また、特許文献１記載の技術を含めて、これまで、面光源装置用の光源としては、主に線状の冷陰極管が用いられていた。しかし、近年、発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」という）の電力当たりの発光効率が向上し、現在ではＬＥＤの消費電力は冷陰極管と同等以上となり、さらに将来的にはＬＥＤの消費電力が大きく下がる可能性が高くなった。そのため、近年、ＬＥＤを用いた面光源装置の研究開発も盛んに行われている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００４−２６５６３５号公報
【特許文献２】特開２００６−１３３５８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の技術にあっては、ＬＥＤを光源として用いた大型対応薄型バックライト装置に用いる面光源装置を構成する場合、次のような問題がある。
【０００６】
特許文献１記載の構成では、光源として冷陰極管に代えてＬＥＤを用いたとしても、薄型を実現するためには限られたスペースに配置する必要があり、点光源であるが故の輝度ムラ、具体的には、発光面における光源に相対する部分が他の部分に比較して明るくなるいわゆる目玉ムラが発生するため、１つの分割ユニット内で要求される輝度の均一性を満足するのが困難であるという問題がある。
【０００７】
また、特許文献２記載の構成では、上側導光板の端面から光を入射する構成であるため、複数のバックライトを用いてバックライト装置をユニット化しようとしても、各ユニットを隙間なく並べることが困難であり、バックライト全体として輝度の均一性を満足することが困難であるという問題がある。
【０００８】
バックライト装置をユニット化した場合には、ＬＥＤのエリア制御が可能となり、コントラスト比の向上および低消費電力化を実現することができる。そこで、複数の面光源装置を用いてバックライト装置をユニット化した場合でも各ユニット内でかつバックライト全体としてそれぞれ要求される輝度の均一性を満足することができる面光源装置が求められている。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、例えば、ＬＥＤなどの点光源を用いた大型対応薄型バックライト装置用の面光源装置として好適な、要求される輝度の均一性を満足することができる小型化および薄型化された面光源装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の面光源装置は、面発光する第１出射面を有する第１導光板と、前記第１導光板の、前記第１出射面と反対側の面に対向して配置された第２導光板と、少なくとも１つ以上の点光源を有する点光源部と、を備え、前記第１導光板は、前記第２導光板と対向する面に、光を入射する第１入射面を有し、前記第２導光板は、前記第１導光板と対向する面に、前記第１入射面と対向し光を出射する第２出射面と、前記第１導光板と対向する面と略直交する面に、前記点光源部からの光を入射する第２入射面と、をそれぞれ有し、前記点光源部は、前記第２入射面に設けられている、構成を採る。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、輝度の均一性を向上しつつ、小型化および薄型化を実現することができる。すなわち、例えば、ＬＥＤなどの点光源を用いた大型対応薄型バックライト装置用の面光源装置として好適な、要求される輝度の均一性を満足することができる小型化および薄型化された面光源装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
（実施の形態１）
図１および図２は、本発明の実施の形態１に係る面光源装置の概略構成を示す図であり、図１（Ａ）は、斜視図、図１（Ｂ）は、分解斜視図、図２（Ａ）は、平面図、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【００１４】
本実施の形態に係る面光源装置１００は、面状光を出射する面光源装置であって、大別して、第１導光板１１０、部分拡散反射シート１２０、第２導光板１３０、複数対のＬＥＤ光源１４０、および拡散反射シート１５０を備えている。第１導光板１１０、部分拡散反射シート１２０、第２導光板１３０、および拡散反射シート１５０は、この順に積層されている。また、本実施の形態では、ＬＥＤ光源１４０として、例えば、１対のＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂが、第２導光板１３０の対角方向に互いに相対して配置されている。
【００１５】
第１導光板１１０は、入射した光を面状光として出射する機能を有し、面状光を出射する、つまり、面発光する出射面である第１出射面１１２と、第１出射面１１２に対向する第１入射面１１４とを有する。第１入射面１１４は、第２導光板１３０（および部分拡散反射シート１２０）と対向しており、第２導光板１３０（および部分拡散反射シート１２０）からの光を入射する。
【００１６】
以下、説明の便宜のため、面光源装置１００の第１導光板１１０の第１出射面１１２側であって観察者が位置する側を適宜「観察者側」といい、面光源装置１００の観察者側とは反対の側を適宜「裏側」という。
【００１７】
第１導光板１１０は、長方形の断面を有する矩形平板状の光学的に透明な樹脂によって形成されており、好ましくは、光を拡散させる光拡散材（図示せず）を含有している。例えば、第１導光板１１０は、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン、またはシクロオレフィンポリマーなどによって形成されている。また、例えば、光拡散材としては、微粒子ポリマーを用いることができる。光拡散材によって光は拡散透過または拡散反射される。光拡散材にもよるが、一般的には、多くの場合、光は拡散透過される。
【００１８】
第２導光板１３０は、第１導光板１１０の第１入射面１１４に対向して配置されており、第１導光板１１０の第１入射面１１４に対向し光を出射する第２出射面１３２と、第１導光板１１０の第１出射面１１２と略垂直な第２入射面１３４とを有する。第２入射面１３４は、ＬＥＤ光源１４０からの光を入射する。第２入射面１３４は、少なくとも１対以上の相対する面または面群を有する。本実施の形態では、上記のように１対のＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂが第２導光板１３０の対角方向に互いに相対して配置されているため、第２入射面１３４も、各ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂに対応して２つ設けられている。具体的には、第２入射面１３４として、ＬＥＤ光源１４０ａに対応してＬＥＤ光源１４０ａからの光を入射する第２入射面１３４ａと、ＬＥＤ光源１４０ｂに対応してＬＥＤ光源１４０ｂからの光を入射する第２入射面１３４ｂとがそれぞれ設けられている。そして、ここでは、第２入射面１３４ａ、１３４ｂは、それぞれ、直交する２つの面を有している。
【００１９】
第２導光板１３０は、第１導光板１１０とほぼ同形状かつ同サイズであって、第１導光板１１０と同様に、基本的に、長方形の断面を有する矩形平板状の光学的に透明な樹脂によって形成されている。ただし、本実施の形態では、第２導光板１３０は、矩形平板状の４隅のうち少なくとも１対（図１および図２の例では１対）の対角方向の２隅に、ＬＥＤ光源１４０を収容する光源収容部１３６が設けられている。具体的には、第２導光板１３０には、１対の対角方向の２隅に、ＬＥＤ光源１４０ａを収容する光源収容部１３６ａと、ＬＥＤ光源１４０ｂを収容する光源収容部１３６ｂとがそれぞれ設けられている。光源収容部１３６（１対の光源収容部１３６ａ、１３６ｂ）の、第２導光板１３０内部との境界面が、第２入射面１３４（１対の第２入射面１３４ａ、１３４ｂ）となる。また、光源収容部１３６（１３６ａ、１３６ｂ）は、第１導光板１１０の第１出射面１１２の外端よりも内側に設けられている。したがって、光源収容部１３６（１３６ａ、１３６ｂ）に収容されたＬＥＤ光源１４０（１４０ａ、１４０ｂ）も、第１導光板１１０の第１出射面１１２の外端よりも内側に設けられることになる。これにより、複数の面光源装置１００を用いてバックライト装置の面光源装置をユニット化する際に、個々の面光源装置１００を隙間なく並べることが可能になる。
【００２０】
また、第２導光板１３０は、第２出射面１３２、ひいては第１導光板１１０の第１出射面１１２と対向する背面１３８を有する。背面１３８には、均一な発光輝度分布を実現するために凹凸形状構造（図示せず）が形成されている。後で詳述するが、本実施の形態に係る面光源装置１００では、基本的には、ＬＥＤ光源１４０（１４０ａ、１４０ｂ）からの光は、第１導光板１１０および第２導光板１３０の内部を全反射または拡散反射しながら導光され、第２導光板１３０の背面１３８の凹凸形状構造によって第１導光板１１０の第１出射面１１２側に偏向（反射）されて、面状光として第１出射面１１２から出射される。
【００２１】
ＬＥＤ光源１４０は、ＬＥＤを用いた光源である。本実施の形態では、上記のように、ＬＥＤ光源１４０として、１対のＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂが、第２導光板１３０の光源収容部１３６ａ、１３６ｂにそれぞれ収容された状態で、第２導光板１３０の対角方向に互いに相対して配置されている。また、好ましくは、ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂは、それぞれ、対応する光源収容部１３６ａ、１３６ｂとの境界面である第２入射面１３４ａ、１３４ｂを構成する直交する２つの面に対して光（発散光）を均等に入射するように構成されている。
【００２２】
部分拡散反射シート１２０は、第１導光板１１０と第２導光板１３０との間に配置され、少なくとも一方の面において入射した光を拡散反射させる拡散反射領域１２２を、一部の領域に有する。具体的には、拡散反射領域１２２は、第１導光板１１０の第１出射面１１２の法線方向から見てＬＥＤ光源１４０と重なるように配置されている。より具体的には、拡散反射領域１２２は、好ましくは、第２導光板１３０の第２入射面１３４に入射した光のうち直接第２導光板１３０の第２出射面１３２に導光された光が、第２出射面１３２で全反射しない角度の範囲に設けられている。本実施の形態では、上記のように１対のＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂが第２導光板１３０の対角方向に互いに相対して配置されているため、拡散反射領域１２２も、各ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂに対応して２つ設けられている。具体的には、拡散反射領域１２２として、ＬＥＤ光源１４０ａに対応する拡散反射領域１２２ａと、ＬＥＤ光源１４０ｂに対応する拡散反射領域１２２とがそれぞれ設けられている。例えば、一例として、図１によく示すように、拡散反射領域１２２（１２２ａ、１２２ｂ）は、４分の１円の形状を有する。
【００２３】
図３は、部分拡散反射シート１２０の構造の一例を示す概略図である。図３に示す部分拡散反射シート１２０ａは、第１導光板１１０と同形状かつ同サイズであって、例えば、光透過性のポリエステル（ＰＥＴ）フィルム１２４をベースとして、拡散反射領域１２２（１２２ａ、１２２ｂ）において拡散反射性のポリエステルフィルム（いわゆる白色ＰＥＴフィルム）１２６を重ね合わせて形成されている。具体的な材料としては、例えば、光透過性ＰＥＴフィルム１２４として、東レ株式会社製のルミラー（登録商標）Ｓ１０（厚み２００μｍ）を、拡散反射性ＰＥＴフィルム１２６として、東レ株式会社製のルミラー（登録商標）Ｅ６０Ｌ（厚み１８８μｍ）を、それぞれ用いることができる。
【００２４】
図３に示す部分拡散反射シート１２０ａは、いわば両面拡散反射タイプである。すなわち、この部分拡散反射シート１２０ａにおいて、拡散反射領域１２２（１２２ａ、１２２ｂ）に入射した光は、第１導光板１１０側からであれ第２導光板１３０側からであれ、高い反射率（９７％以上）で拡散反射される。一方、拡散反射領域１２２（１２２ａ、１２２ｂ）以外の領域に入射した光は、周知の光学法則に従って、一部は全反射され、一部は透過される。
【００２５】
部分拡散反射シート１２０の拡散反射領域１２２（１２２ａ、１２２ｂ）は、上記のように、第１導光板１１０の第１出射面１１２の法線方向から見てＬＥＤ光源１４０（１４０ａ、１４０ｂ）と重なるように配置されているため、観察者側から見て、ＬＥＤ光源１４０（１４０ａ、１４０ｂ）は隠された状態となっている。
【００２６】
拡散反射シート１５０は、入射した光を拡散反射させる機能を有し、第２導光板１３０の背面１３８に対向して配置されている。拡散反射シート１５０は、第１導光板１１０と同形状かつ同サイズであって、拡散反射性のポリエステル（ＰＥＴ）フィルム（いわゆる白色ＰＥＴフィルム）によって形成されている。第２導光板１３０の内部からの光は、この拡散反射シート１５０で拡散反射されて第２導光板１３０の内部に戻される。これにより、第１出射面１１２以外からの光の漏れが低減される。
【００２７】
また、拡散反射シート１５０で反射された光は、拡散した光（拡散反射光）であるため、第１導光板１１０および第２導光板１３０を内部伝搬する光の進行方向は乱雑となり、第１出射面１１２から出射される面状光の光強度分布は均一化される。
【００２８】
なお、図示しないが、面光源装置１００を単体で使用する場合には、第１出射面１１２以外からの光の漏れを低減するために、第１導光板１１０および第２導光板１３０の側面にも反射部材を設けることが好ましい。また、複数の面光源装置１００を用いてバックライト装置を構成した場合には、各ユニット（面光源装置１００）の側面に反射部材を設けると、各ユニットの境界が線状ムラになりやすいと考えられるため、この場合には、バックライト全体の側面に反射部材を設けることが好ましい。
【００２９】
上記のように構成された面光源装置１００において、ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂから出射された光は、対応する第２入射面１３４ａ、１３４ｂから第２導光板１３０の内部に入射する。そして、第２導光板１３０の内部に入射した光のうち、一部は、第２導光板１３０の内部で全反射しながら導光され、部分拡散反射シート１２０の拡散反射領域１２２ａ、１２２ｂに到達して拡散反射され、また、一部は、第２導光板１３０の内部で全反射しながら導光され、部分拡散反射シート１２０の拡散反射領域１２２ａ、１２２ｂ以外の領域に到達して全反射または透過される。そして、部分拡散反射シート１２０の拡散反射領域１２２ａ、１２２ｂ以外の領域を透過して第２導光板１３０から第１導光板１１０の内部に入射した光のうち、一部は、第１導光板１１０内部の光拡散材によって拡散透過され、また、一部は、第１導光板１１０の第１出射面１１２で全反射されて部分拡散シート１２０の拡散反射領域１２２ａ、１２２ｂに到達して拡散反射される。このように、拡散反射シート１５０および部分拡散反射シート１２０で拡散反射された光、第２導光板１３０の背面１３８で反射された光、ならびに第１導光板１１０内部の光拡散材によって拡散透過された光が重なり合って、第１導光板１１０の第１出射面１１２から均一な面状光として出射される。すなわち、均一な発光輝度分布を持つ面発光が実現される。
【００３０】
このように、本実施の形態によれば、第１導光板１１０と、拡散反射領域１２２ａ、１２２ｂを有する部分拡散反射シート１２０と、ＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂを収容した第２導光板１３０と、拡散反射シート１５０とをこの順に積層して面光源装置１００を構成するため、均一の輝度分布を有する小型でかつ薄型の面光源装置を提供することができる。
【００３１】
なお、本実施の形態では、部分拡散反射シート１２０として、図３に示す両面拡散反射タイプ、つまり、表裏（両面）共に入射光を拡散反射するタイプの部分拡散反射シート１２０ａを例にとって説明したが、これに限定されない。例えば、図４に示す構造を有する部分拡散反射シート１２０ｂを用いることも可能である。
【００３２】
図４に示す部分拡散反射シート１２０ｂは、いわば片面拡散反射タイプ（厳密には、表面が拡散反射、裏面が鏡面反射のタイプ）であって、例えば、光透過性のポリエステル（ＰＥＴ）フィルム１２４をベースとして、拡散反射領域１２２（１２２ａ、１２２ｂ）において、第１導光板１１０側の面（表面）に拡散反射性のポリエステルフィルム（いわゆる白色ＰＥＴフィルム）１２６を、第２導光板１３０側の面（裏面）に鏡面反射フィルム１２８を、それぞれ重ね合わせて形成されている。具体的な材料としては、例えば、光透過性ＰＥＴフィルム１２４として、東レ株式会社製のルミラー（登録商標）Ｓ１０（厚み２００μｍ）を、拡散反射性ＰＥＴフィルム１２６として、東レ株式会社製のルミラー（登録商標）Ｅ６０Ｌ（厚み１８８μｍ）を、鏡面反射フィルム１２８として、住友スリーエム株式会社製のＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）反射フィルム（厚み６５μｍ）を、それぞれ用いることができる。このように、第２導光板１３０から入射した場合に光が鏡面反射する部分拡散反射シート１２０ｂを用いると、ＬＥＤ光源１４０（１４０ａ、１４０ｂ）に当たって吸収される光を少なくすることができ、光の利用効率を上げることができる。したがって、片面拡散反射タイプの部分拡散反射シート１２０ｂを用いることによって、第１導光板１１０側からの光は拡散反射して輝度ムラが生じないようにし、かつ、第２導光板１３０側またはＬＥＤ光源１４０側からの光は鏡面反射してできるだけ効率よく導光させることができる。
【００３３】
また、本実施の形態では、点光源として１対のＬＥＤ光源１４０ａ、１４０ｂを用いているが、これに限定されない。ＬＥＤ光源１４０は、少なくとも１つ以上用いればよい。
【００３４】
また、本実施の形態では、点光源としてＬＥＤ光源１４０を用いているが、これに限定されない。例えば、用途によっては、点光源として、半導体レーザやガスレーザ、固体レーザ、ファイバレーザ、ランプなどを用いてもよい。
【００３５】
また、本実施の形態では、一部の領域でのみ入射光を拡散反射させる部分拡散反射シート１２０を用いているが、これに限定されない。例えば、必要な領域の形状と大きさに切り出した複数の拡散反射シートを用いて必要な領域に配置するようにしてもよい。
【００３６】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１の構成に対して、ＬＥＤ光源の配置位置とこれに対応して部分拡散反射シートの拡散反射領域とを変更した場合である。
【００３７】
図５および図６は、本発明の実施の形態２に係る面光源装置の概略構成を示す図であり、図５（Ａ）は、斜視図、図５（Ｂ）は、分解斜視図、図６（Ａ）は、平面図、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。なお、この面光源装置２００は、図１および図２に示す実施の形態１に対応する面光源装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３８】
本実施の形態に係る面光源装置２００は、実施の形態１における部分拡散反射シート１２０、第２導光板１３０、およびＬＥＤ光源１４０に代えて、部分拡散反射シート２１０、第２導光板２２０、およびＬＥＤ光源２３０を備えている。本実施の形態では、ＬＥＤ光源２３０として、例えば、１対のＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂが、第２導光板２２０の中心部に互いに背中合わせに配置されている。
【００３９】
第２導光板２２０は、第１導光板１１０の第１入射面１１４に対向して配置されており、第１導光板１１０の第１入射面１１４に対向し光を出射する第２出射面２２２と、第１導光板１１０の第１出射面１１２と略垂直な第２入射面２２４とを有する。第２入射面２２４は、ＬＥＤ光源２３０からの光を入射する。第２入射面２２４は、少なくとも１対以上の相対する面または面群を有する。本実施の形態では、上記のように１対のＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂが第２導光板２２０の中心部に互いに背中合わせに配置されているため、第２入射面２２４も、各ＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂに対応して２つ設けられている。具体的には、第２入射面２２４として、ＬＥＤ光源２３０ａに対応してＬＥＤ光源２３０ａからの光を入射する第２入射面２２４ａと、ＬＥＤ光源２３０ｂに対応してＬＥＤ光源２３０ｂからの光を入射する第２入射面２２４ｂとがそれぞれ設けられている。第２入射面２２４ａ、２２４ｂは、それぞれ、１つまたは複数の面を有することができる。
【００４０】
第２導光板２２０は、第１導光板１１０とほぼ同形状かつ同サイズであって、第１導光板１１０と同様に、基本的に、長方形の断面を有する矩形平板状の光学的に透明な樹脂によって形成されている。ただし、本実施の形態では、第２導光板２２０は、矩形平板状の中心部に、１対のＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂを収容する光源収容部２２６が設けられている。この場合、光源収容部２２６の、各ＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂの出射口側に対向する第２導光板２２０内部との境界面が、第２入射面２２４（１対の第２入射面２２４ａ、２２４ｂ）となる。また、この場合、もちろん、光源収容部２２６は、第１導光板１１０の第１出射面１１２の外端よりも内側に設けられている。したがって、光源収容部２２６に収容されたＬＥＤ光源２３０（２３０ａ、２３０ｂ）も、第１導光板１１０の第１出射面１１２の外端よりも内側に設けられることになる。これにより、実施の形態１の場合と同様に、複数の面光源装置２００を用いてバックライト装置の面光源装置をユニット化する際に、個々の面光源装置２００を隙間なく並べることが可能になる。
【００４１】
また、第２導光板２２０は、第２出射面２２２、ひいては第１導光板１１０の第１出射面１１２と対向する背面２２８を有する。背面２２８には、実施の形態１の場合と同様に、均一な発光輝度分布を実現するために凹凸形状構造（図示せず）が形成されている。
【００４２】
ＬＥＤ光源２３０は、ＬＥＤを用いた光源である。本実施の形態では、上記のように、ＬＥＤ光源２３０として、１対のＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂが、第２導光板２２０の光源収容部２２６にそれぞれ収容された状態で、第２導光板２２０の中心部に互いに背中合わせに配置されている。また、好ましくは、ＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂは、それぞれ、光源収容部２２６との境界面である対応する第２入射面２２４ａ、２２４ｂを構成する１つまたは複数の面に対して光（発散光）を均等に入射するように構成されている。
【００４３】
部分拡散反射シート２１０は、第１導光板１１０と第２導光板２２０との間に配置され、少なくとも一方の面において入射した光を拡散反射させる拡散反射領域２１２を、一部の領域に有する。具体的には、拡散反射領域２１２は、第１導光板１１０の第１出射面１１２の法線方向から見てＬＥＤ光源２３０と重なるように配置されている。より具体的には、拡散反射領域２１２は、好ましくは、第２導光板２２０の第２入射面２２４に入射した光のうち直接第２導光板２２０の第２出射面２２２に導光された光が、第２出射面２２２で全反射しない角度の範囲に設けられている。本実施の形態では、上記のように１対のＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂが第２導光板２２０の中心部に互いに背中合わせに配置されているため、拡散反射領域２１２は、各ＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂを収容する光源収容部２２６に対応して１つ設けられている。例えば、一例として、図５によく示すように、拡散反射領域２１２は、円または楕円の形状を有する。
【００４４】
部分拡散反射シート２１０は、第１導光板１１０と同形状かつ同サイズであって、上記した両面拡散反射タイプ（図３参照）でも片面拡散反射タイプ（厳密には、表面が拡散反射、裏面が鏡面反射のタイプ）でもよい。すなわち、両面拡散反射タイプの場合には、部分拡散反射シート２１０は、光透過性のポリエステル（ＰＥＴ）フィルムをベースとして、拡散反射領域２１２において拡散反射性のポリエステルフィルム（いわゆる白色ＰＥＴフィルム）を重ね合わせて形成されている。また、片面拡散反射タイプの場合には、部分拡散反射シート２１０は、光透過性のポリエステル（ＰＥＴ）フィルムをベースとして、拡散反射領域２１２において、第１導光板１１０側の面（表面）に拡散反射性のポリエステルフィルム（いわゆる白色ＰＥＴフィルム）を、第２導光板２２０側の面（裏面）に鏡面反射フィルムを、それぞれ重ね合わせて形成されている。
【００４５】
例えば、両面拡散反射タイプの部分拡散反射シート２１０の場合、拡散反射領域２１２に入射した光は、第１導光板１１０側からであれ第２導光板２２０側からであれ、高い反射率（９７％以上）で拡散反射される。一方、拡散反射領域２１２以外の領域に入射した光は、周知の光学法則に従って、一部は全反射され、一部は透過される。また、片面拡散反射タイプの部分拡散反射シート２１０の場合、第１導光板１１０側から拡散反射領域２１２に入射した光は、高い反射率（９７％以上）で拡散反射されるが、第２導光板２２０側から拡散反射領域２１２に入射した光は、高い反射率（９７％以上）で鏡面反射される。
【００４６】
また、部分拡散反射シート２１０の拡散反射領域２１２は、上記のように、第１導光板１１０の第１出射面１１２の法線方向から見てＬＥＤ光源２３０（２３０ａ、２３０ｂ）と重なるように配置されているため、本実施の形態においても、観察者側から見て、ＬＥＤ光源２３０（２３０ａ、２３０ｂ）は隠された状態となっている。
【００４７】
上記のように構成された面光源装置２００において、例えば、両面拡散反射タイプの部分拡散反射シート２１０を用いた場合、ＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂから出射された光は、対応する第２入射面２２４ａ、２２４ｂから第２導光板２２０の内部に入射する。そして、第２導光板２２０の内部に入射した光のうち、一部は、第２導光板２２０の内部で全反射しながら導光され、部分拡散反射シート２１０の拡散反射領域２１２に到達して拡散反射され、また、一部は、第２導光板２２０の内部で全反射しながら導光され、部分拡散反射シート２１０の拡散反射領域２１２以外の領域に到達して全反射または透過される。そして、部分拡散反射シート２１０の拡散反射領域２１２以外の領域を透過して第２導光板２２０から第１導光板１１０の内部に入射した光のうち、一部は、第１導光板１１０内部の光拡散材によって拡散透過され、また、一部は、第１導光板１１０の第１出射面１１２で全反射されて部分拡散シート２１０の拡散反射領域２１２に到達して拡散反射される。このように、拡散反射シート１５０および部分拡散反射シート２１０で拡散反射された光、第２導光板２２０の背面２２８で反射された光、ならびに第１導光板１１０内部の光拡散材によって拡散透過された光が重なり合って、第１導光板１１０の第１出射面１１２から均一な面状光として出射される。すなわち、均一な発光輝度分布を持つ面発光が実現される。なお、片面拡散反射タイプの部分拡散反射シート２１０を用いた場合には、上記に加えて、ＬＥＤ光源２３０（２３０ａ、２３０ｂ）に当たって吸収される光を少なくすることができ、光の利用効率の向上が図られる。
【００４８】
このように、本実施の形態によれば、第１導光板１１０と、拡散反射領域２１２を有する部分拡散反射シート２１０と、ＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂを収容した第２導光板２２０と、拡散反射シート１５０とをこの順に積層して面光源装置２００を構成するため、均一の輝度分布を有する小型でかつ薄型の面光源装置を提供することができる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、点光源として１対のＬＥＤ光源２３０ａ、２３０ｂを用いているが、これに限定されない。ＬＥＤ光源２３０は、少なくとも１つ以上用いればよい。
【００５０】
また、本実施の形態では、点光源としてＬＥＤ光源２３０を用いているが、これに限定されない。例えば、用途によっては、点光源として、半導体レーザやガスレーザ、固体レーザ、ファイバレーザ、ランプなどを用いてもよい。
【００５１】
また、本実施の形態では、一部の領域でのみ入射光を拡散反射させる部分拡散反射シート２１０を用いているが、これに限定されない。例えば、必要な領域の形状と大きさに切り出した複数の拡散反射シートを用いて必要な領域に配置するようにしてもよい。
【００５２】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１に係る面光源装置１００を用いてバックライト装置をユニット化した場合である。
【００５３】
図７は、本発明の実施の形態３に係るバックライト装置の概略構成を示す斜視図である。なお、本実施の形態では、実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５４】
図７に示すバックライト装置３００は、図１および図２に示す実施の形態１に係る複数（ここでは、便宜上、例えば、４×４個）の面光源装置１００と、バックライト駆動装置３１０とを備えている。複数の面光源装置１００は、所定の形状となるように互いに隙間なく並べられている。
【００５５】
バックライト駆動装置３１０は、複数の面光源装置１００のそれぞれに接続されており、例えば、１つ１つの面光源装置１００をブロック（制御単位）としている。バックライト駆動装置３１０は、入力信号に応じて、各面光源装置１００の発光量（輝度）を別個独立に制御する。すなわち、バックライト駆動装置３１０は、入力信号に応じて、面光源装置１００毎の発光量（輝度）を制御する。これにより、ブロック単位で部分的にＬＥＤを点灯させることができ、ＬＥＤのエリア制御が可能となる。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、実施の形態１に係る複数の面光源装置１００を隙間なく並べてバックライト装置３００を構成するため、ＬＥＤのエリア制御が可能となり、部分的にブロック毎に輝度を制御することができる、ブロック単位でもブロック全体でも均一の輝度分布を有する薄型のバックライト装置を提供することができる。
【００５７】
なお、本実施の形態では、実施の形態１に係る面光源装置１００を複数用いた場合を例にとって説明したが、これに限定されない。すなわち、本実施の形態では、ブロック毎に第１導光板１１０を設けている、つまり、使用する面光源装置１００と同数の複数の第１導光板１１０を用いているが、これに限定されない。例えば、個々の面光源装置１００の第１導光板１１０を全体で共用するために、全面一体化した１つの第１導光板を用いるようにしてもよい。
【００５８】
同様に、部分拡散反射シート１２０についても、全面一体化した部分拡散反射シートを用いるようにしてもよい。また、拡散反射シート１５０についても、全面一体化した部分拡散反射シートを用いるようにしてもよい。
【００５９】
また、本実施の形態では、実施の形態１に係る面光源装置１００を複数用いているが、これに代えて、実施の形態２に係る面光源装置２００を複数用いてもよいことはもちろんである。
【００６０】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態３に係るバックライト装置３００を用いてディスプレイ装置を構成した場合である。
【００６１】
図８は、本発明の実施の形態４に係るディスプレイ装置の概略構成を示す斜視図である。なお、本実施の形態では、実施の形態３と同様の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
図８に示すディスプレイ装置４００は、図７に示す実施の形態３に係るバックライト装置３００と、液晶パネル４１０とを備えている。
【００６３】
液晶パネル４１０は、バックライト装置３００を構成する面光源装置１００の第１出射面１１２に対向して配置されている。液晶パネル４１０は、例えば、公知の液晶パネルであり、図示しない偏光板や液晶セル、カラーフィルタなどから構成されている。
【００６４】
液晶パネル４１０は、バックライト装置３００によって照明され、液晶パネル駆動装置４２０によって透過率が空間変調されて、映像を表示する。また、バックライト駆動装置３１０は、液晶パネル駆動装置４２０からの映像信号に応じて、部分的にブロック毎の発光量（輝度）を制御する。これにより、ディスプレイ４００は、バックライト装置３００から出射された面状光を液晶パネル４１０に入射し、液晶パネル４１０による光の遮断および透過現象を利用して画像を表示する。
【００６５】
このように、本実施の形態によれば、輝度の均一性が高いバックライト装置３００を用いるため、輝度ムラを低減することができる。
【００６６】
また、エリア制御が可能なバックライト装置３００を用いるため、黒い部分は発光させず白い部分だけ発光させるというメリハリの利いたエリア制御を行うことにより、黒表示の黒輝度を下げることができる。したがって、コントラスト比の向上と低消費電力化を実現した、ブロック単位でもブロック全体でも均一の輝度分布を有する薄型のディスプレイ装置を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る面光源装置は、輝度の均一性を向上しつつ、小型化および薄型化を実現することができるという効果を有し、かかる面光源装置ならびにこれを用いたバックライト装置およびディスプレイ装置は、薄型化および低消費電力化が要求されている大画面液晶テレビなどに好適である。特に、本発明に係る面光源装置は、ＬＥＤなどの点光源を用いて低消費電力を実現する大型液晶テレビ用の薄型バックライト装置用面光源装置であって、要求される輝度の均一性を満足することができる面光源装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る面光源装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）は、斜視図、（Ｂ）は、分解斜視図
【図２】図１に示す面光源装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図
【図３】部分拡散反射シートの構造の一例を示す概略図
【図４】部分拡散反射シートの構造の他の例を示す概略図
【図５】本発明の実施の形態２に係る面光源装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）は、斜視図、（Ｂ）は、分解斜視図
【図６】図５に示す面光源装置の概略構成を示す図であり、（Ａ）は、平面図、（Ｂ）は、図６（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図
【図７】本発明の実施の形態３に係るバックライト装置の概略構成を示す斜視図
【図８】本発明の実施の形態４に係るディスプレイ装置の概略構成を示す斜視図
【符号の説明】
【００６９】
１００、２００  面光源装置
１１０  第１導光板
１１２  第１出射面
１１４  第１入射面
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、２１０  部分拡散反射シート
１２２ａ、１２２ｂ、２１２  拡散反射領域
１２４  光透過性ＰＥＴフィルム
１２６  拡散反射性ＰＥＴフィルム
１２８  鏡面反射フィルム
１３０、２２０  第２導光板
１３２、２２２  第２出射面
１３４ａ、１３４ｂ、２２４ａ、２２４ｂ  第２入射面
１３６ａ、１３６ｂ、２２６  光源収容部
１３８、２２８  背面
１４０ａ、１４０ｂ、２３０ａ、２３０ｂ  ＬＥＤ光源
１５０  拡散反射シート
３００  バックライト装置
３１０  バックライト駆動装置
４００  ディスプレイ装置
４１０  液晶パネル
４２０  液晶パネル駆動装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2010055889.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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