(57)【要約】【課題】安価で輝度の均一な面光源装置を提供する。【解決手段】面光源装置１０は、反射部４と複数の導光体２と複数の光源１とを有する。反射部４は、光を反射する反射面４１を有する。複数の導光体２は、反射部４の反射面４１側に配置され、Ｘ方向に延在すると共にＹ方向に互いに間隔をあけて配列されている。複数の光源１は、各導光体２に対応して設けられると共に、各導光体２に光を入射させる。各導光体２は、光拡散部２ｃを有する。光拡散部２ｃは、光源１から導光体２内に入射された光を導光体２の外側に出射させる。光拡散部２ｃは、導光体２における反射部４の反射面４１に対向する対向面２３と反対側の出射面２２に、位置する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の端部に光源からの光が入射する光入射部、この光入射部から入射した光を長軸方向に導光する導光部、および、この導光部に導光された光を拡散する光拡散部を有する導光体と、
この導光体の光拡散部にて拡散された光を反射する反射部と
を備え、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、設けられていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向する対向面と反対側の面に、位置することを特徴とする光源モジュール。
【請求項３】
請求項１に記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面に、位置することを特徴とする光源モジュール。
【請求項４】
請求項１に記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの片面に、位置することを特徴とする光源モジュール。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、多角柱形状であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、拡散材の印刷により、形成されることを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、複数あり、
この複数の導光体は、短軸方向に互いに間隔をあけて配列されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の光源モジュールにおいて、
上記複数の導光体は、各導光体の長軸方向が重力方向に一致するように、配列されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項９】
液晶パネルと、
この液晶パネルの背面に光を照射する請求項１から８の何れか一つに記載の光源モジュールと
を備え、
上記光源モジュールの上記導光体は、上記液晶パネルの背面と上記光源モジュールの上記反射部との間に、位置することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液晶表示装置において、
上記液晶パネルおよび上記光源モジュールを設置面に対して立設させるスタンドを有し、
このスタンドは、上記設置面に載置される載置面を有し、
この載置面は、上記設置面に載置されたときに、上記光源モジュールの上記導光体の長軸方向を重力方向に一致させるように、形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１から８の何れか一つに記載の光源モジュールを背面照明として用いたことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１から８の何れか一つに記載の光源モジュールを備え、
この光源モジュールは、上記反射部における上記導光体側に、光を照射することを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、一般照明用の光源や、液晶表示装置のバックライトの光源に用いられる光源モジュール、液晶表示装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示装置として、ブラウン管よりも薄型であり、かつ平坦な表示面を有するＦＰＤ(Flat Panel Display)と呼ばれるディスプレイが大きな市場を開拓している。ＦＰＤとしては、例えば、液晶表示装置が挙げられる。液晶表示装置は、小型から大型までの種々のサイズの表示装置として適用可能であり、低消費電力、軽量および高いコントラストの表示装置を実現することができる。
【０００３】
液晶表示装置は、内部に発光体を有する自発光素子ではなく、外部から光を導入することによって映像を表示する受動型素子である。このため、受動型素子である液晶表示装置には、通常、フロントライトやバックライトなどの照明装置が取り付けられている。
【０００４】
液晶表示装置の照明装置は、直下(ダイレクト)方式とエッジライト（サイドライト）方式とに大別することができる。直下方式の照明装置は、高輝度であること、光の照射効率が高いこと、および大型の表示装置に適用可能なことといった利点を有している。一方、エッジライト方式の照明装置は、小型、薄型、および低消費電力であるといった利点を有している。
【０００５】
２つの上記方式の内、直下方式は、液晶パネルの背面に並べた光源からの直接光を利用することによって、高輝度な、かつ光の照射効率の高い面光源を実現する。このため、大型の液晶表示装置には、通常、直下方式の照明装置が用いられる。
【０００６】
従来、液晶表示装置には冷陰極管を用いた面状照明装置が一般的に用いられている。この冷陰極管に封入されている水銀は、人体及び環境に有害な物質であり、近年、環境保全の観点からその使用が制限されつつある。そこで、水銀等の有害物質を実質的に含まない面状照明装置として、発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」とする。）を用いたバックライトユニット（面状照明装置）が提案されている。
【０００７】
しかしながら、点光源であるＬＥＤからの出射光を均一な面光源とするには、多数個のＬＥＤが必要で、低コスト化の妨げになり、普及が進んでいない。
【０００８】
そこで、少ないＬＥＤでも均一な面光源を可能にする方法として、特許文献１、２が提案されている。
【０００９】
特許文献１（特開２００８−１５４４８号公報）は、ＬＥＤの個数が少なくなることにより、発生してしまうＬＥＤとＬＥＤの間部分の明暗を、ＬＥＤとＬＥＤの間の所定の領域にＶ溝を設けることで発光面を明暗差なく均一にさせている。
【００１０】
特許文献２（特開２００７−２５９３９６号公報）は、円柱状の導光体に、長手方向にわたって周方向の所定の場所に複数の凹部を形成し、凹部が形成された面と対向する領域から出射させる線状光源を複数本並べることで均一な面光源を実現させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−１５４４８号公報
【特許文献２】特開２００７−２５９３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に示される方法では、小型のバックライト用では成型などにより安価に作製可能であるが、大型の液晶テレビでは、実質上、成型などの方法で作製することができず、安価に提供することができない。また、ＬＥＤの間隔（必要個数）が変わるたびにＶ溝の位置を変更する必要があるため、量産効果が小さく低コスト化が難しい。
【００１３】
一般に、特許文献１のように平面形状の導光体を採用するが、この構成では、導光体のコストは高くなり、また重量も重くなってしまう問題がある。また、ＬＥＤの個数も多く必要となり、全体のコスト増となってしまう。
【００１４】
一方、特許文献２に示される技術では、円柱状のものに凹部を広範囲に設けるためには、成型などの方法で作製する必要があるが、大型の液晶テレビでは、実質上、成型などの方法での作製が難しい。さらに、凹部を反射体の近くに配置した場合、導光部材から出射される光は長手方向に対して垂直方向には広がりにくい。そのため、均一な光とするためには、光源と表示パネルとの距離を厚くする必要があり、薄型のバックライトを提供できない。
【００１５】
以上のように上記従来例では、大型の液晶テレビ用やより薄型のバックライトを作製することができないという大きな問題が生じる。
【００１６】
そこで、この発明の課題は、安価で輝度の均一な光源モジュール、この光源モジュールを有する液晶表示装置、および、この光源モジュールを有する照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するため、この発明の光源モジュールは、
少なくとも一方の端部に光源からの光が入射する光入射部、この光入射部から入射した光を長軸方向に導光する導光部、および、この導光部に導光された光を拡散する光拡散部を有する導光体と、
この導光体の光拡散部にて拡散された光を反射する反射部と
を備え、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、設けられていることを特徴としている。
【００１８】
この発明の光源モジュールによれば、上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、設けられているので、上記光拡散部が、上記導光体における上記反射部と対向する面に存在するときと比較して、上記光拡散部から出射された光、および、上記光拡散部から出射されて上記反射部に反射された光を、短軸方向に広げることができて、上記導光体の両側を照らすことができる。
【００１９】
したがって、上記光源と上記導光体を少なくして、上記隣り合う導光体の間隔を広げても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることなく、安価で輝度の均一な光源モジュールを実現できる。
【００２０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向する対向面と反対側の面に、位置する。
【００２１】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記光拡散部は、上記導光体における上記対向面と反対側の面に、位置するので、上記光拡散部に当たって上記反射部の方向に出射した光は、上記導光体の厚み分だけ、上記導光体の周囲にも拡散されて、その結果、上記光拡散部で反射された光により、上記隣り合う導光体の間を一層照らすことができる。
【００２２】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面に、位置する。
【００２３】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面に、位置するので、上記光拡散部から出射された光を、短軸方向に一層広げることができて、上記隣り合う導光体の間を一層照らすことができる。
【００２４】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの片面に、位置する。
【００２５】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの片面に、位置するので、上記光拡散部から出射された光を、短軸方向に広げることができて、上記隣り合う導光体の間を照らすことができる。また、上記光拡散部は、上記片面にのみ設けられているので、コストを低減できる。
【００２６】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、複数あり、この複数の導光体は、短軸方向に互いに間隔をあけて配列されている。
【００２７】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記複数の導光体は、短軸方向に互いに間隔をあけて配列されているので、上記隣り合う導光体の間隔を広げても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることなく、安価で輝度の均一な光源モジュールを実現できる。
【００２８】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記複数の導光体は、各導光体の長軸方向が重力方向に一致するように、配列されている。
【００２９】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記複数の導光体は、各導光体の長軸方向が重力方向に一致するように、配列されているので、導光体の自重によるそりの発生を抑制でき、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００３０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記導光体は、多角柱形状である。
【００３１】
また、一実施形態の光源モジュールでは、上記光拡散部は、拡散材の印刷により、形成される。
【００３２】
また、この発明の液晶表示装置は、
液晶パネルと、
この液晶パネルの背面に光を照射する上記光源モジュールと
を備え、
上記光源モジュールの上記導光体は、上記液晶パネルの背面と上記光源モジュールの上記反射部との間に、位置することを特徴としている。
【００３３】
この発明の液晶表示装置によれば、上記光源モジュールを備えるので、上記隣り合う導光体の間の上方に位置する上記液晶パネルの部分を照らすことができて、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがない。
【００３４】
したがって、画面サイズが大きな液晶表示装置において、上記光源および上記導光体を少なくしても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがなく、安価で輝度の均一な液晶表示装置を得ることができる。また、上記液晶パネルと上記光源モジュールの上記反射部との間を狭くしても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがなく、薄型の液晶表示装置を得ることができる。
【００３５】
また、一実施形態の液晶表示装置では、上記液晶パネルおよび上記光源モジュールを設置面に対して立設させるスタンドを有し、このスタンドは、上記設置面に載置される載置面を有し、この載置面は、上記設置面に載置されたときに、上記光源モジュールの上記導光体の長軸方向を重力方向に一致させるように、形成されている。
【００３６】
この実施形態の液晶表示装置によれば、上記スタンドの載置面は、上記設置面に載置されたときに、上記光源モジュールの上記導光体の長軸方向を重力方向に一致させるように、形成されているので、導光体の自重によるそりの発生を抑制でき、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００３７】
また、この発明の表示装置は、上記光源モジュールを背面照明として用いたことを特徴としている。
【００３８】
この発明の表示装置によれば、上記光源モジュールを備えるので、上記隣り合う導光体の間の上方を照らすことができて、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがない。
【００３９】
したがって、上記光源および上記導光体を少なくしても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがなく、安価で輝度の均一な表示装置を得ることができる。
【００４０】
また、この発明の照明装置は、
上記光源モジュールを備え、
この光源モジュールは、上記反射部における上記導光体側に、光を照射することを特徴としている。
【００４１】
この発明の照明装置によれば、上記光源モジュールを備えるので、上記隣り合う導光体の間の上方を照らすことができて、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがない。
【００４２】
したがって、上記光源および上記導光体を少なくしても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることがなく、安価で輝度の均一な照明装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００４３】
この発明の光源モジュールによれば、上記各導光体は、上記導光体における上記対向面を除いた他の面の少なくとも一面に、上記光源から上記導光体内に入射された光を上記導光体の外側に出射させる光拡散部を有するので、安価で輝度の均一な光源モジュールを実現できる。
【００４４】
この発明の液晶表示装置によれば、上記光源モジュールを備えるので、安価で輝度の均一な液晶表示装置を実現できる。
【００４５】
この発明の照明装置によれば、上記光源モジュールを備えるので、安価で輝度の均一な照明装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】本発明の液晶表示装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１ＡのＡ−Ａ断面図である。
【図２Ａ】導光体の幅が光源の発光部より大きい場合を説明する断面図である。
【図２Ｂ】導光体の幅が光源の発光部と同じ場合を説明する断面図である。
【図３Ａ】従来の導光体の作用説明図である。
【図３Ｂ】本発明の導光体の作用説明図である。
【図４】従来の導光体と本発明の導光体との比較を示すグラフである。
【図５】従来の導光体と本発明の導光体との比較を示すグラフである。
【図６】導光板の平面図である。
【図７Ａ】本発明の液晶表示装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第１と第２の実施形態の比較を示すグラフである。
【図８】本発明の液晶表示装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図９Ａ】本発明の液晶表示装置の第５実施形態を示す分解斜視図である。
【図９Ｂ】本発明の液晶表示装置の第５実施形態を示す拡大断面図である。
【図９Ｃ】本発明の液晶表示装置の第５実施形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４８】
（第１の実施形態）
図１Ａは、この発明の液晶表示装置の第１実施形態である断面図を示している。図１Ｂは、図１ＡのＡ−Ａ断面図を示している。図１Ａと図１Ｂに示すように、液晶表示装置は、液晶パネル７と、この液晶パネル７の背面に光を照射する光源モジュール１０とを有する。
【００４９】
光源モジュール１０は、反射部４と複数の導光体２と複数の光源１とを有する。反射部４は、光を反射する反射面４１を有する。
【００５０】
複数の導光体２は、反射部４の反射面４１側に配置され、長軸方向（Ｘ方向）に延在すると共に短軸方向（Ｙ方向）に互いに間隔をあけて配列されている。長軸方向と短軸方向とは、互いに直交している。導光体２は、液晶パネル７の背面と反射部４との間に、位置する。
【００５１】
複数の光源１は、各導光体２に対応して設けられると共に、各導光体２に光を入射させる。
【００５２】
導光体２は、少なくとも一方の端部に光源１からの光が入射する光入射部２ａ、この光入射部２ａから入射した光を長軸方向に導光する導光部２ｂ、および、この導光部２ｂに導光された光を拡散する光拡散部２ｃを有する。
【００５３】
光拡散部２ｃは、光源１から導光体２内に入射された光を導光体２の外側に出射させる。光拡散部２ｃは、導光体２における反射部と対向しない面に、設けられている。つまり、光拡散部２ｃは、導光体２における反射部４の反射面４１に対向する対向面２３と反対側の面（出射面２２）に、位置する。
【００５４】
光源１は、例えば、白色ＬＥＤである。また、光源１は、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤの少なくとも一つの組み合わせによって、構成されても構わない。
【００５５】
導光体２は、例えば、アクリルや、ポリカーボネイトや、ガラス等の透明体により構成されている。導光体２は、多角柱形状である。導光体２は、光源モジュール１０を構成する部品の中でも大部分を占めるため、安価であること、軽量であることが求められている。
【００５６】
導光体２の一端側の面である光入射面２１は、光源１に隣接して設けられており、導光体２内に光源１の出射光を入射させる部分である。
【００５７】
光源１の光線が、全て、導光体２に結合し、導光体２内を伝搬する光線が、導光体２の内部を全反射するように形成されていることが好ましい。
【００５８】
導光体２の断面積は、光源１の発光面の面積と同程度もしくは少し大きい程度であることが望ましい。具体的には、光源１の発光面積の１倍以上、１０倍以下であることが好ましい。さらに好ましくは、１．５倍以上、５倍以下が望ましい。
【００５９】
なぜなら、図２Ａに示すように、導光体２の幅が、光源１の発光部より大きすぎた場合、光入射部２ａ付近で暗部Ｄが発生し、輝度均一性が低下する。図２Ｂに示すように、導光体２の幅が、光源１の発光部と同程度であれば、暗部Ｄは小さくなり、輝度均一性の低下を抑えることができるためである。さらに、導光体２の断面積が、光源１の発光面の面積よりも小さい場合（つまり１倍以下）は、光源１からの一部の光が導光体２の内部に入射しないため、利用できる光が小さくなってしまうからである。また、光源１の発光面の面積が、導光体２の断面と同じ場合、光源１と導光体２との相互の位置ずれなどにより、入射しない光が発生してしまうため、１．５倍程度にしておくことが望ましい。ただし、光源１から光をレンズなどの収束手段を用いることで、導光体２の内部に光を入射させることができる場合は、導光体２の断面積が光源１の発光面より小さくてもかまわない。加えて、導光体２の断面積が、光源１の発光面の断面積よりも大きくなりすぎると、上述のように暗部Ｄが大きくなるため、１０倍以下にしておくことが好ましい。加えて、導光体２の断面積が小さいほうが、導光体２の総重量が小さくなり、コストや軽さの面で有利になるため、３倍程度に抑えておくことが望ましい。
【００６０】
光拡散部２ｃは、例えば、ウレタンビーズなどの拡散粒子（拡散材）を含んだインクを印刷して、形成される。導光体２に進入した光が、光拡散部２ｃに当たらないかぎり、光源１からの入射光は、導光体２内で全反射を繰り返し、出射面２２から出射されることはほとんどない。
【００６１】
ところが、進行してきた光が、光拡散部２ｃに当たることによって、光の進行方向が変えられ、全反射条件から外れることとなり、導光体２の光拡散部２ｃを設けた出射面２２やその周囲の面から出射されることになる。ここでは、光拡散部２ｃは、拡散粒子を含んだインクで説明を行ったが、それに限らず、例えば、凹部、凸部、シボ面など同様の効果が得られるものであってもかまわない。
【００６２】
図１Ａでは、光源１から遠方になるにつれて、導光体２を伝搬する光線が減少していくため、光源１近傍の光拡散部２ｃを少なくし、光源１から離れるにつれて光拡散部２ｃを増加させた構成とすることによって、導光体２の長手方向（Ｘ方向）に出射する光線を、均一化することができる。その結果、導光体２を複数並べた面光源の輝度を、均一化することができる。なお、光拡散部２ｃを等間隔に配列するように構成してもよい。この場合は、光拡散部２ｃの幅や長さを変化させることで、均一化することができる。
【００６３】
反射部４は、シート状であり、導光体２の光拡散部２ｃにて拡散された光を反射する。反射部４は、導光体２から液晶パネル７と反対側に出射された光を、液晶パネル７側に向けて反射させる。
【００６４】
導光体２の他端面に対向する位置に、反射板５が設けられ、この反射板５は、導光体２の中を導光する光が、光入射面２１の対向面である他端面から出射する光を、再び導光体２に入射させる働きを持つ。これにより、光源１から出射した光を効率よく液晶パネル７に到達させることができる。
【００６５】
反射板５を設けた構成とした場合、反射する光線を考慮して光拡散部２ｃの最適化を行っておく必要がある。なお、反射板５の代わりに光源１を設け、導光体２の両端から光線を入射させる構成としても構わない。導光体２の両端に光源１を設けた構成とすれば、光線量の異なる光源同士を組み合わせることによって、面光源として輝度均一化を容易に行うことができる。
【００６６】
液晶パネル７の背面には、光学シート６が設けられ、光学シート６は、導光体２から出射した光を拡散させる。つまり、光学シート６は、面光源の輝度をより均一化するために設けられており、光線は、液晶パネル７に入射する前に、光学シート６を通過する。
【００６７】
次に、導光体２内の光線の動きを説明する。光線の動きを矢印で示す。
【００６８】
導光体２内を導光する光線は、光拡散部２ｃに当たると、全反射条件から外れるため、例えば、液晶パネル７（上面）側や反射部４（下面）側などの周囲に出射される。
【００６９】
このとき、光拡散部２ｃは、反射部４から離れた位置、つまり、導光体２を挟んで、光拡散部２ｃと反射部４とを対向させている。
【００７０】
この構成によって、光拡散部２ｃにより下面の方向に出射した光線は、導光体２の厚み分だけ、導光体２の周囲にも拡散されることとなる。その結果、反射部４で反射された光線は、隣り合う導光体２の間の上方に位置する液晶パネル７の部分を照らすことができて、隣り合う導光体２の間が暗くなることなく、輝度均一な面光源を実現することができる。
【００７１】
導光体２の周囲に光線をより拡散するためには、導光体２を厚くしたり、光拡散部２ｃを最適化すればよく、その結果、隣り合う導光体２の間隔を広げることができるので、より安価に輝度の均一性が高い光源モジュールを得ることができる。
【００７２】
次に、光拡散部２ｃを導光体２の反射部４に近い面に設けた場合と、光拡散部２ｃを反射部４から離れた面に設けた場合との比較について、説明する。
【００７３】
図３Ａは、光拡散部２ｃを、導光体２の反射部４に近い面に設けた構成を示している。一方、図３Ｂは、光拡散部２ｃを、導光体２の反射部４から離れた面に設けた構成を示している。
【００７４】
ここで、光拡散部２ｃにより全反射条件から外れて導光体２から光線が出射する角度を、図３Ａと図３Ｂでは、同じとしている。また、図３Ａと図３Ｂでは、主要な最大角のみを記載し、本発明の導光体と従来の導光体との比較を行った。
【００７５】
図３Ａと図３Ｂを比べると、同じ間隔で隣接する導光体２において、光拡散部２ｃにより全反射条件を外れた光線が干渉するまでの高さは、図３Ａに比べ、図３Ｂの方が短縮されていることが分かる。
【００７６】
この理由は、隣接する導光体２の光線が干渉するには、ある一定の光路が必要であり、図３Ａでは、導光体２の厚みと、その上部であるのに対し、図３Ｂでは、反射部４を介して、導光体２の厚み分を、余分に経由することが出来る構成であるために、導光体２から光学シート６までの距離を短縮化できる。
【００７７】
より具体的には、図４と図５を使って説明する。図４は、導光体２から出射される光束の角度依存性を示したものである。図３Ａのように光拡散部２ｃが導光体２の下面にある場合（光拡散部下）を、点線で示し、図３Ｂのように光拡散部２ｃが導光体２の上面にある場合（光拡散部上）を、実線で示している。
【００７８】
図４に示すように、光拡散部２ｃが導光体２の上面にある場合の方が、より横方向に光束量が多くなっており、横方向に広がりやすくなっていることがわかる。図４では、縦軸に、相対輝度（光束量）を示し、横軸に、導光体２から光線が出射する角度を示す。つまり、横軸はＸＹ平面上の角度分布を示し、０°は光学シート６に垂直方向（つまり真上方向）を示し、９０°は光学シート６に平行方向（ｙ方向：横方向）を示している。
【００７９】
次に、図５に、導光体２の間隔と、輝度の均一化に必要な厚みとの、関係を示す。
【００８０】
図５の実線は、図３Ｂの配置で、図４の実線のような出射特性を持つ場合であり、図５の点線は、図３Ａの配置で、図４の点線のような出射特性を持つ場合である。具体的に、導光体２は、厚み（光学シート６に垂直な方向）６ｍｍ、幅（Ｙ方向）１０ｍｍ、長さ（Ｘ方向）５６０ｍｍの矩形形状ものを１０本使用し、導光体２の中心と中心との距離（導光体間隔）を変えて、輝度均一化に必要な厚み（反射部４と光学シート６との距離）をシミュレーションで測定した。ここで、輝度分布が±１０％になる場合の厚みを輝度均一に必要な厚みと定義した。
【００８１】
図５に示すように、図３Ｂのように光拡散部２ｃが導光体２の上面にあるほうが、薄型化に有利であることが分かる。図５では、縦軸に、輝度の均一化に必要な液晶表示装置の厚み（反射部４と光学シート６との距離）を示し、横軸に、導光体２の間隔を示す。
【００８２】
次に、導光体２の製造方法について説明する。
【００８３】
図６に示すように、まず、押し出しや成形等により作製された大面積の導光板２０のいずれかの面に、一括して、光拡散部２ｃを印刷する。このとき、予めシミュレーション等により、導光体２の内部における光線の伝搬状態を確認しておくことによって、最適化しておいた光拡散部のパターンを、導光板２０に印刷する。
【００８４】
次に、導光板２０を、切断面１５で切断することによって、安価でかつ大量に導光体２を作製することができる。
【００８５】
ここでは、大面積の導光板２０を切断することにより、複数本の同じ導光体２を作製したが、細長い導光棒を押し出し等によって形成し、この導光棒に印刷パターンを形成してもよい。また、導光板２０を切断した後に、印刷パターンを印刷して形成しても構わない。いずれの方法であっても、安価でかつ大量に導光体２を作製することができる。
【００８６】
上記構成の光源モジュール１０によれば、各導光体２は、導光体２における対向面２３でない出射面２２に、光拡散部２ｃを有するので、光拡散部２ｃが、導光体２の対向面２３に存在するときと比較して、光拡散部２ｃから出射された光、および、光拡散部２ｃから出射されて反射部４に反射された光を、短軸方向に広げることができて、隣り合う導光体２の間を照らすことができる。
【００８７】
したがって、光源１と導光体２を少なくして、隣り合う導光体２の間隔を広げても、隣り合う導光体２の間が暗くなることなく、安価で輝度の均一な光源モジュール１０を実現できる。
【００８８】
また、光拡散部２ｃは、導光体２における対向面２３と反対側の出射面２２に、位置するので、光拡散部２ｃに当たって反射部４の方向に出射した光は、導光体２の厚み分だけ、導光体２の周囲にも拡散されて、その結果、光拡散部２ｃで反射された光により、隣り合う導光体２の間を一層照らすことができる。
【００８９】
上記構成の液晶表示装置によれば、光源モジュール１０を備えるので、隣り合う導光体２の間の上方に位置する液晶パネル７の部分を照らすことができて、隣り合う導光体２の間が暗くなることがない。
【００９０】
したがって、画面サイズが大きな液晶表示装置において、光源１および導光体２を少なくしても、隣り合う導光体２の間が暗くなることがなく、安価で輝度の均一な液晶表示装置を得ることができる。また、液晶パネル７と光源モジュール１０の反射部４との間を狭くしても、隣り合う導光体２の間が暗くなることがなく、薄型の液晶表示装置を得ることができる。
【００９１】
（第２の実施形態）
図７Ａは、この発明の液晶表示装置の第２実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、光源モジュールの光拡散部の位置が相違する。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００９２】
図７Ａに示すように、光源モジュール１０Ａの光拡散部２ｃは、導光体２における短軸方向（Ｙ方向）の両側面に、位置する。
【００９３】
この構成により、導光体２を伝搬した光線は、光拡散部２ｃに当たると、導光体２の側面の両方向に出射され、隣接する導光体２の直上付近の液晶パネル７を照らすことができる。
【００９４】
より具体的に述べると、図７Ｂを使って説明する。図７Ｂは、導光体２から出射された光における光学シート６上での光分布を示している。横軸は、導光体２の短軸方向の位置を示し、縦軸は、相対光量を示している。図７Ｂの太線は、図７Ａに示す光拡散部２ｃが短軸方向の両側に配置した場合の光学シート６上での光分布を示し、図７Ｂの細線は、図２に示す光拡散部２ｃが導光体２の反射部４に近い面に配置した場合の光学シート６上での光分布を示している。図７Ｂに示すように、光拡散部２ｃが短軸方向の両側に配置した場合のほうが、光分布が短軸方向に広がっている。
【００９５】
したがって、上記第１の実施形態と比べて、導光体２と液晶パネル７（光学シート６）との距離が狭くなっても、隣り合う導光体２の間が暗くなることなく、輝度の均一な面光源を得ることができる。つまり、光拡散部２ｃから出射された光を、短軸方向に一層広げることができて、隣り合う導光体２の間を一層照らすことができる。
【００９６】
（第３の実施形態）
図８は、この発明の液晶表示装置の第３実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、光源モジュールの光拡散部の位置が相違する。なお、上記第１の実施形態と同一の符号は、上記第１の実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
【００９７】
図８に示すように、光源モジュール１０Ｂの光拡散部２ｃは、導光体２における短軸方向（Ｙ方向）の両側面のうちの片面に、位置する。
【００９８】
この構成により、導光体２を伝搬した光線は、光拡散部２ｃに当たると、導光体２の側面の片方向に出射され、隣接する導光体２の直上付近の液晶パネル７を照らすことができる。
【００９９】
したがって、上記第１の実施形態と比べて、導光体２と液晶パネル７（光学シート６）との距離が狭くなっても、隣り合う導光体２の間が暗くなることなく、輝度の均一な面光源を得ることができる。つまり、光拡散部２ｃから出射された光を、短軸方向に一層広げることができて、隣り合う導光体２の間を一層照らすことができる。また、上記第２の実施形態と比べて、光拡散部２ｃを片面にのみ設けるだけでよいので、製作コストを一層低減できる。
【０１００】
（第４の実施形態）
図示しないが、上記第１〜上記第３の実施形態の光源モジュールを、照明装置に用いてもよい。つまり、照明装置は、例えば、上記第１〜上記第３の実施形態の液晶表示装置において、液晶パネル７（光学シート６）を設けない構成であり、光源モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂは、反射部４における導光体２側（反射部４の反射面４１に対向する方向）に、光を照射する。
【０１０１】
このように、上記光源モジュール１０，１０Ａ，１０Ｂを備えるので、隣り合う導光体２の間の上方を照らすことができて、隣り合う導光体２の間が暗くなることがない。
【０１０２】
したがって、光源１および導光体２を少なくしても、隣り合う導光体２の間が暗くなることがなく、安価で輝度の均一な照明装置を得ることができる。
【０１０３】
（第５の実施形態）
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃは、この発明の液晶表示装置の第５実施形態を示している。図９Ａは分解斜視図であり、図９Ｂは拡大断面図であり、図９Ｃは正面図である。
【０１０４】
図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃに示すように、液晶表示装置１００は、液晶パネル１０７と、この液晶パネル１０７を保持するベゼル１１２と、画面の正面輝度の向上等を目的とするシート体１０６ａおよび拡散板１０６ｂと、反射部１０４と、装置全体を保持するシャーシ１１１とを有する。
【０１０５】
上記液晶パネル１０７と上記反射部１０４は、上記第１の実施形態の液晶パネル７と反射部４と同様の構成である。上記シート体１０６ａおよび拡散板１０６ｂは、上記第１の実施形態の光学シート６と同様の構成である。
【０１０６】
上記反射部１０４と上記拡散板１０６ｂとの間には、光源モジュール１０Ｃが配置される。この光源モジュール１０Ｃは、（ＬＥＤなどの）光源１０１、この光源１０１を実装する基板１１３と、導光体１０２と、光源１０１からの光を効率よく上記導光体１０２に結合させるリフレクタ１１４とを有する。
【０１０７】
上記光源１０１は、上記第１の実施形態の光源１と同様の構成である。上記導光体１０２は、上記第１の実施形態の導光体２と同様の構成であり、上記第１の実施形態の光拡散部２ｃと同様の光拡散部を有し、この光拡散部は、導光体１０２内部の光を導光体１０２外に出射させる。もちろん、この光拡散部は、導光体１０２内部の光を外に出射させることが目的であるため、全反射条件を破る構成であれば、プリズムやシボ体などにより構成されても良い。
【０１０８】
図９Ｃに示すように、この液晶表示装置１００では、上記複数の導光体１０２は、各導光体１０２の長軸方向（Ｘ方向）が重力方向に一致するように、配列されている。つまり、液晶表示装置１００は、複数の導光体１０２が縦並びとなるように、スタンド１２０によって、立設される。
【０１０９】
具体的に述べると、この液晶表示装置１００は、液晶パネル１０７および光源モジュール１０Ｃを水平な設置面Ｓに対して立設させるスタンド１２０を有する。このスタンド１２０は、設置面Ｓに載置される載置面１２０ａを有する。この載置面１２０ａは、設置面Ｓに載置されたときに、導光体１０２の長軸方向を重力方向に一致させるように、形成されている。
【０１１０】
導光体１０２のサイズは、光源１０１のサイズ程度が望ましく、光源１０１として、例えばＣｒｅｅ社製（ＸＰ−Ｅ：サイズ３．２×３．２ｍｍ角）のＬＥＤを使用する場合、導光体１０２の断面は、５ｍｍ×５ｍｍ程度であることが望ましい。したがって、導光体１０２の体積を減らすことができ、重量やコストの面でも有利となる。
【０１１１】
ここで、導光体１０２がこのように細い状態では、導光体１０２の長軸方向（Ｘ方向）が重力方向と直交する水平方向に一致するように、導光体１０２を配置すると、導光体１０２には、導光体１０２の自重により重力方向にそりが発生する。このとき、そり量が個々の導光体１０２ごとにばらついてしまうと、隣り合う導光体１０２，１０２の間隔がばらつき、輝度ムラの原因になる。
【０１１２】
本発明の液晶表示装置１００では、複数の導光体１０２は、各導光体１０２の長軸方向（Ｘ方向）が重力方向に一致するように、配列されているので、導光体１０２の自重によるそりが発生せず、隣り合う導光体１０２の間隔を一定に保つことができる。つまり、輝度ムラの発生を抑制することができる。特に、液晶表示装置１００を薄型化にするために、導光体１０２を薄く細く形成する場合に、導光体１０２を縦置きとすることにより、重力による導光体１０２のたわみが生じなくなり、輝度ムラを確実に抑制できる。
【０１１３】
ここで、蛍光管を縦置きとした場合、蛍光管中の水銀が下に蓄積され、その結果、偏った輝度分布となってしまうことから、一般に蛍光管は横並びに配置した構成としているが、本発明の導光体１０２であれば、ＬＥＤなどの光源１０１を使用していることから、蛍光管での問題は生じない。
【０１１４】
なお、導光体１０２を縦置きとした配置では、導光体１０２の両端を単に固定するだけでよいが、必要に応じて導光体１０２を固定してたわみや反り等による導光体１０２の変形を抑制することが好ましい。
【０１１５】
導光体１０２の固定方法としては、導光体１０２の両端から離れた位置であって、かつ、導光体１０２中を全反射によって伝搬する光線の進行を阻害するような方法では好ましくない。
【０１１６】
そこで、例えば、導光体１０２の厚み方向に対して、導光体１０２の側面の両方に対して点接触で挟み込むような固定部材を用いればよい。さらに、この固定部材の保持としては、光源モジュールの背面に固定部材を取り付けることによって、導光体１０２を決まった位置に容易に設置することができる。また、固定部材としては、金属でできた針金や、透明な樹脂等で作製することにより、導光体１０２の内部を伝搬する光線の進行を阻害せず、さらに導光体１０２からの出射光の通過も阻害することなく、均一な光源モジュールとすることができる。
【０１１７】
なお、導光体を、導光体の長軸方向が水平方向に一致するように、配列してもよく、つまり、導光体を横並びとしてもよく、液晶パネルに映像信号を印加するタイミングに同期して順次消灯することにより、画像表示と画像表示との間に黒表示を挿入する技術であるバックライトブリンキングを行える利点がある。この結果、擬似インパルス型の表示を実現し、残像感を抑え、消費電力を低減できる。
【０１１８】
なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、光拡散部２ｃを、導光体２の出射面２２や側面以外に、導光体２における対向面２３を除いた他の面の少なくとも一面に、設けてもよい。また、導光体２の延在方向（長軸方向）と導光体２の配列方向（短軸方向）とは、互いに直交する必要がなく、互いに異なっていればよい。また、光源モジュールにおいて、少なくとも一つの導光体２を有していればよい。また、液晶表示装置以外の表示装置に、上記第１〜上記第３、上記第５の実施形態の光源モジュールを、背面照明として用いてもよい。
【符号の説明】
【０１１９】
１、１０１  光源
２、１０２  導光体
２ａ  光入射部
２ｂ  導光部
２ｃ  光拡散部
２１  光入射面
２２  出射面
２３  対向面
４、１０４  反射部
４１  反射面
５  反射板
６  光学シート
１０６ａ  シート体
１０６ｂ  拡散板
７、１０７  液晶パネル
１０，１０Ａ，１０Ｂ、１０Ｃ  光源モジュール
１１１  シャーシ
１１２  ベゼル
１１３  基板
１１４  リフレクタ
１２０  スタンド
１２０ａ  載置面
Ｓ  設置面
【図１Ａ】
2010040514.tif 000003
【図１Ｂ】
2010040514.tif 000004
【図２Ａ】
2010040514.tif 000005
【図２Ｂ】
2010040514.tif 000006
【図３Ａ】
2010040514.tif 000007
【図３Ｂ】
2010040514.tif 000008
【図４】
2010040514.tif 000009
【図５】
2010040514.tif 000010
【図６】
2010040514.tif 000011
【図７Ａ】
2010040514.tif 000012
【図７Ｂ】
2010040514.tif 000013
【図８】
2010040514.tif 000014
【図９Ａ】
2010040514.tif 000015
【図９Ｂ】
2010040514.tif 000016
【図９Ｃ】
2010040514.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月14日(2009.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の端部に光源からの光が入射する光入射部、この光入射部から入射した光を長軸方向に導光する導光部、および、この導光部に導光された光を拡散する光拡散部を有する導光体と、
この導光体の光拡散部にて拡散された光を反射する反射部と
を備え、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向する対向面と反対側の面に、設けられていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
少なくとも一方の端部に光源からの光が入射する光入射部、この光入射部から入射した光を長軸方向に導光する導光部、および、この導光部に導光された光を拡散する光拡散部を有する導光体と、
この導光体の光拡散部にて拡散された光を反射する反射部と
を備え、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、かつ、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの少なくとも片面に、設けられていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面に、位置することを特徴とする光源モジュール。
【請求項４】
請求項２に記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの片面に、位置することを特徴とする光源モジュール。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、多角柱形状であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の光源モジュールにおいて、
上記光拡散部は、拡散材の印刷により、形成されることを特徴とする光源モジュール。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載の光源モジュールにおいて、
上記導光体は、複数あり、
この複数の導光体は、短軸方向に互いに間隔をあけて配列されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項８】
請求項７に記載の光源モジュールにおいて、
上記複数の導光体は、各導光体の長軸方向が重力方向に一致するように、配列されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項９】
液晶パネルと、
この液晶パネルの背面に光を照射する請求項１から８の何れか一つに記載の光源モジュールと
を備え、
上記光源モジュールの上記導光体は、上記液晶パネルの背面と上記光源モジュールの上記反射部との間に、位置することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の液晶表示装置において、
上記液晶パネルおよび上記光源モジュールを設置面に対して立設させるスタンドを有し、
このスタンドは、上記設置面に載置される載置面を有し、
この載置面は、上記設置面に載置されたときに、上記光源モジュールの上記導光体の長軸方向を重力方向に一致させるように、形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
請求項１から８の何れか一つに記載の光源モジュールを背面照明として用いたことを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１から８の何れか一つに記載の光源モジュールを備え、
この光源モジュールは、上記反射部における上記導光体側に、光を照射することを特徴とする照明装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
上記課題を解決するため、この発明の光源モジュールは、
少なくとも一方の端部に光源からの光が入射する光入射部、この光入射部から入射した光を長軸方向に導光する導光部、および、この導光部に導光された光を拡散する光拡散部を有する導光体と、
この導光体の光拡散部にて拡散された光を反射する反射部と
を備え、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向する対向面と反対側の面に、設けられていることを特徴としている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
この発明の光源モジュールによれば、上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、設けられているので、上記光拡散部が、上記導光体における上記反射部と対向する面に存在するときと比較して、上記光拡散部から出射された光、および、上記光拡散部から出射されて上記反射部に反射された光を、短軸方向に広げることができて、上記導光体の両側を照らすことができる。また、上記光拡散部は、上記導光体における上記対向面と反対側の面に、位置するので、上記光拡散部に当たって上記反射部の方向に出射した光は、上記導光体の厚み分だけ、上記導光体の周囲にも拡散されて、その結果、上記光拡散部で反射された光により、上記隣り合う導光体の間を一層照らすことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
また、一実施形態の光源モジュールでは、
少なくとも一方の端部に光源からの光が入射する光入射部、この光入射部から入射した光を長軸方向に導光する導光部、および、この導光部に導光された光を拡散する光拡散部を有する導光体と、
この導光体の光拡散部にて拡散された光を反射する反射部と
を備え、
上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、かつ、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの少なくとも片面に、設けられている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
この実施形態の光源モジュールによれば、上記光拡散部は、上記導光体における上記反射部と対向しない面に、設けられているので、上記光拡散部が、上記導光体における上記反射部と対向する面に存在するときと比較して、上記光拡散部から出射された光、および、上記光拡散部から出射されて上記反射部に反射された光を、短軸方向に広げることができて、上記導光体の両側を照らすことができる。また、上記光拡散部は、上記導光体における短軸方向の両側面のうちの少なくとも片面に、位置するので、上記光拡散部から出射された光を、短軸方向に一層広げることができて、上記隣り合う導光体の間を一層照らすことができる。
したがって、上記光源と上記導光体を少なくして、上記隣り合う導光体の間隔を広げても、上記隣り合う導光体の間が暗くなることなく、安価で輝度の均一な光源モジュールを実現できる。