(57)【要約】  薄型化を推し進めながらも、ＬＥＤの使用個数を低減できる直下型のバックライトを提供する。実装基板（１１）上には、ＬＥＤ（１３）が正方格子状に実装されている。この正方格子の各ユニットの中心付近の上方に、拡散板（１４）の突起部（１５）が配置される。ＬＥＤ（１３）から発せられた光のうち、実装基板（１１）と拡散板（１４）の間を横方向に進行する光は、突起部（１５）に捕獲され、突起部（１５）の界面における屈折及び反射、並びに拡散粒子による拡散によって、上方に向かう照明光となる。【選択図】図４
2018199011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装基板と、
前記実装基板上に実装された複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤと間隔を設けて前記複数のＬＥＤを覆う拡散板と、
を有し、
前記拡散板が下面に平坦部と複数の突起部を備え、
前記複数のＬＥＤの上方に前記平坦部が配置され、
前記複数のＬＥＤの間の上方に前記複数の突起部が配置されたバックライト。
【請求項２】
請求項１において、
３つ以上のＬＥＤから構成されるユニットが繰り返されるように、前記複数のＬＥＤが前記実装基板上に実装され、
それぞれの前記ユニットの中心付近の上方に、前記複数の突起部の少なくとも１つが配置されたバックライト。
【請求項３】
請求項２において、
それぞれの前記ユニットの中心付近の上方に前記複数の突起部の一部が配置され、
隣接する２つの前記ＬＥＤの間の上方に前記複数の突起部の残部が配置されたバックライト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記平坦部の面積が、前記複数の突起部が設けられている領域の面積より大きいバックライト。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、平面方向に分割された複数の拡散板片から構成されたバックライト。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、透明部材と、前記透明部材の上に設けられた薄板状の拡散部材を備え、
前記透明部材が、薄板状の基部と、前記基部の下面に設けられた前記複数の突起部を備えるバックライト。
【請求項７】
請求項６において、
前記透明部材が、平面方向に分割された複数の透明部材片から構成されたバックライト。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記複数の突起部が前記基部に貼り付けられたバックライト。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかにおいて、
前記複数のＬＥＤが角柱形状を備え、
隣接する２つの前記ＬＥＤの側面の境界の母線同士が対向しているバックライト。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかにおいて、
前記複数の突起部の少なくとも１つが多角錐形状を備えているバックライト。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかにおいて、
前記複数の突起部の少なくとも１つの先端部が前記実装基板の上面近傍に配置されたバックライト。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれかにおいて、
前記複数の突起部の少なくとも１つが前記実装基板を貫通しているバックライト。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記実装基板を貫通している前記突起部が前記実装基板にかしめ固定されたバックライト。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかにおいて、
前記複数のＬＥＤの少なくとも１つが上面に半透過反射層を備えているバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面的に配列した複数のＬＥＤによって、液晶パネルなどの透過型の表示装置を背面から照明する直下型のバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では、画面に表示された画像を直視するため、通常、バックライトによって、液晶パネルの背面から拡散光が照射される。このバックライトは、液晶パネルの背面に光源が配置された直下型バックライトと、液晶パネルの背面に導光板が配置され、その側面に光源が配置されたサイドエッジ型バックライトに大別される。直下型バックライトでは、拡散板が光源を覆い、拡散板からの均一な拡散光が液晶パネルに向けて照射される。サイドエッジ型バックライトでは、光源から導光板に入射された光が、液晶パネルの背面と対向する導光板の主面から、液晶パネルに向けて照射される。【０００３】
大面積化しやすい直下型バックライトは、液晶テレビなどの大型の液晶パネルを備える機器に採用されることが多い。一方、薄型化しやすいサイドエッジ型バックライトは、携帯電話機などの中小型の液晶パネルを使用する機器に採用されることが多い。ところが、画質向上を目的として、直下型バックライトが得意とする部分点灯制御（以下「ローカルディミング」ともいう）を、中小型の液晶パネルを使用するカーナビゲーションシステムに適用することが最近注目されてきた。【０００４】
中小型の液晶パネルを備える表示装置に直下型バックライトを適用する場合、直下型バックライトの薄型化が必要である。しかしながら、直下型バックライトの薄型化は輝度ムラを目立たせる。すなわち、光源として用いるＬＥＤの直上部が明るくなる一方で、ＬＥＤ同士の間の上方が暗くなってしまう。この輝度ムラに対し、例えば、特許文献１には、拡散板の一方の面に凹部を設け、輝度ムラを低減した表示装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−９５６７４号公報（図１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されているように、ＬＥＤを覆う拡散板は、ＬＥＤの直上部に凹部を設けると、ＬＥＤから斜め上方に放射された光線を屈折させ、ＬＥＤ同士の間に生じる暗部を補償する。しかしながら、ＬＥＤは直上方向に強い配光分布を有している。このため、この凹部によってＬＥＤの直上方向の光を屈折させてＬＥＤ同士の間に生じる暗部を補償する場合、隣接するＬＥＤ同士の距離が広げられない。すなわち、拡散板の凹部により輝度ムラを低減させようとするバックライトは、ＬＥＤを密集させなければならない。このため、バックライトに使用するＬＥＤが多くなり実装負荷が増大する。【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ＬＥＤの使用個数が低減できる薄型の直下型バックライト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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のバックライトは、実装基板と、実装基板上に実装された複数のＬＥＤと、複数のＬＥＤと間隔を設けて複数のＬＥＤを覆う拡散板とを有し、拡散板が下面に平坦部と複数の突起部を備え、複数のＬＥＤの上方に平坦部が配置され、複数のＬＥＤの間の上方に複数の突起部が配置されている。【０００９】
本発明のバックライトにおいて、３つ以上のＬＥＤから構成されるユニットが繰り返されるように、複数のＬＥＤが実装基板上に実装され、それぞれのユニットの中心付近の上方に、複数の突起部の少なくとも１つが配置されていてもよい。本発明のバックライトにおいて、それぞれのユニットの中心付近の上方に複数の突起部の一部が配置され、隣接する２つのＬＥＤの間の上方に複数の突起部の残部が配置されていてもよい。【００１０】
本発明のバックライトにおいて、平坦部の面積が、複数の突起部が設けられている領域の面積より大きいことが好ましい。本発明のバックライトにおいて、拡散板が、平面方向に分割された複数の拡散板片から構成されていてもよい。本発明のバックライトにおいて、拡散板が、透明部材と、透明部材の上に設けられた薄板状の拡散部材を備え、透明部材が、薄板状の基部と、基部の下面に設けられた複数の突起部を備えていてもよい。【００１１】
本発明のバックライトにおいて、透明部材が、平面方向に分割された複数の透明部材片から構成されていてもよい。本発明のバックライトにおいて、複数の突起部が基部に貼り付けられていてもよい。本発明のバックライトにおいて、複数のＬＥＤが角柱形状を備え、隣接する２つのＬＥＤの側面の境界の母線同士が対向していてもよい。本発明のバックライトにおいて、複数の突起部の少なくとも１つが多角錐形状を備えていてもよい。【００１２】
本発明のバックライトにおいて、複数の突起部の少なくとも１つの先端部が実装基板の上面近傍に配置されていてもよい。本発明のバックライトにおいて、複数の突起部の少なくとも１つが実装基板を貫通していてもよい。本発明のバックライトにおいて、実装基板を貫通している突起部が実装基板にかしめ固定されていてもよい。本発明のバックライトにおいて、複数のＬＥＤの少なくとも１つが上面に半透過反射層を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のバックライトは、拡散板と実装基板との間を横方向に進行し、複数の突起部がなければほとんどバックライトの輝度向上に関与しない光を、複数の突起部で捕獲し、上方に向けている。すなわち、隣接するＬＥＤ同士の間隔が広くても、これまで利用されなかった横方向に進行する光が、ＬＥＤ同士の間の暗部を解消している。この結果、本発明のバックライトは、薄型化を推し進めながらも、ＬＥＤの使用個数を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１実施形態として示すバックライトの分解斜視図である。
【図２】図１に示すバックライトに含まれるＬＥＤの断面図である。
【図３】図１に示すバックライトの平面図である。
【図４】図１に示すバックライトの断面図である。
【図５】図３に示す平面図の一部分の拡大図である。
【図６】図３に示す平面図の一部分の他の拡大図である。
【図７】本発明の第２実施形態として示すバックライトの一部分の平面図である。
【図８】図７に示すバックライトの一部分の切断部端面図である。
【図９】図７に示すバックライトの一部分の他の切断部断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態として示すバックライトの一部分の平面図である。
【図１１】図１０に示すバックライトの一部分の断面図である。
【図１２】本発明の第４実施形態として示すバックライトの一部分の断面図である。
【図１３】本発明の第５実施形態として示すバックライトの一部分の切断部端面図である。
【図１４】本発明の第６実施形態として示すバックライトの一部分の切断部端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面は、バックライト、バックライトの構成部材、及びバックライトの周辺部材を模式的に表したものであり、これらの実物の寸法及び寸法比は、図面上の寸法及び寸法比と必ずしも一致していない。また、特にことわらない限り、本願では便宜上、図４に示すバックライトの向きを基準に、上下左右などの方向を表す。重複説明は適宜省略し、同一部材には同一符号を付与することがある。
【００１６】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態として示すバックライト１０の分解斜視図である。図１に示すように、バックライト１０は、実装基板１１と、複数のＬＥＤ１３と、反射シート１７と、樹脂フレーム１２と、拡散板１４と、プリズムシート１６と、反射型偏光板１８を備えている。反射シート１７、樹脂フレーム１２、拡散板１４、プリズムシート１６、及び反射型偏光板１８は、下からこの順に、実装基板１１上に積層されている。
【００１７】
実装基板１１は、厚さが１ｍｍで、表面を絶縁処理した金属、セラミック、又は熱伝導率が高い樹脂などを母材とする。実装基板１１上には、ＬＥＤ１３を個別又はグループで点灯制御し、ローカルディミングを行うための配線（図示せず）が形成されている。角柱形状である正四角柱の形状を備える複数のＬＥＤ１３は、実装基板１１の上面にマトリクス状に実装されている。なお、ＬＥＤ１３の形状は、円柱や底面が長方形である四角柱であってもよい。
【００１８】
反射シート１７は、厚さが０．１８８ｍｍで白色の樹脂からなる。反射シート１７には、ＬＥＤ１３に対応する位置に穴１７１が設けられている。ＬＥＤ１３が実装された実装基板１１上に反射シート１７を積層すると、ＬＥＤ１３の上部が穴１７１を通って反射シート１７から突き出る。樹脂フレーム１２は、厚さ５．５ｍｍの白色樹脂からなる枠体である。樹脂フレーム１２は、実装基板１１に取り付けられる。
【００１９】
拡散板１４は複数のＬＥＤ１３を覆っている。拡散板１４は、樹脂フレーム１２によって、ＬＥＤ１３との間隔が形成されている。拡散板１４は、厚さ約１ｍｍの半透明の樹脂、例えば、拡散材が混入されたポリカーボネイトから構成されている。拡散板１４は、下面が平坦部１５ｂとなっている板状部１５ｃと、この板状部１５ｃの下面に形成された複数の突起部１５を備えている。突起部１５は、板状部１５ｃと一体に形成されていてもよいし、板状部１５ｃと別体であってもよい。本実施形態では、突起部１５と板状部１５ｃは、射出成形によって一体に形成されている。また、それぞれの突起部１５は、マトリクス状に配置されている。
【００２０】
また、拡散板１４は、平坦部１５ｂが複数のＬＥＤ１３の上方に配置され、複数の突起部１５が複数のＬＥＤ１３の間の上方に配置されるように構成されている。このため、ＬＥＤ１３から発せられた光のうち、実装基板１１と拡散板１４の間を横方向に進行する光は突起部１５に捕獲される。そして、突起部１５に捕獲されたこの横方向からの光は、突起部１５の界面における屈折及び反射、並びに拡散粒子による拡散によって、上方向への照明光となる。
【００２１】
すなわち、バックライト１０では、光は、拡散板１４と実装基板１１の間を横方向に進行し、突起部１５がなければ暗部となってしまう領域で突起部１５に捕獲され、上方向に放射される。このため、発光効率が向上する。さらに、バックライト１０では、横方向に進行する光の成分を増強するので、輝度ムラが抑えられる。この結果、バックライト１０では、薄型化を推し進めながらも発光効率が向上する。したがって、バックライト１０では、ＬＥＤ１３のピッチが大きくでき、ＬＥＤ１３の使用個数を減らせる。
【００２２】
プリズムシート１６は、厚さ０．１５５ｍｍの透明な樹脂から構成されており、上面に微小プリズム群が形成されている。これらの微小プリズム群は、ＬＥＤ１３の配光分布を調整している。反射型偏光板１８は、厚さ０．３９０ｍｍの樹脂膜が積層された構造を備えている。反射型偏光板１８は、ある方向の成分をもった偏光を透過し、他の光の成分を反射することにより、光リサイクルを行う。
【００２３】
図２は、バックライト１０に含まれるＬＥＤ１３の断面図である。図２に示すように、ＬＥＤ１３は、サブマウント基板７１にＬＥＤダイ７３が実装され、ＬＥＤダイ７３が蛍光樹脂７４で封止されたパッケージ品である。サブマウント基板７１は接続電極７２を下面に備えている。接続電極７２は、実装基板１１の上面に形成された配線と半田で接続される。ＬＥＤダイ７３の電極（図示せず）は、フリップチップ実装又はワイヤーボンディングにより、サブマウント基板７１の上面に形成された電極（図示せず）と電気的に接続される。蛍光樹脂７４の上面には、半透過反射層である金属反射層７５が形成されている。金属反射層７５は、複数の貫通孔７６を備えている。
【００２４】
図３は、バックライト１０の平面図である。図３では、拡散板１４より下の構造を明示するため、反射型偏光板１８、プリズムシート１６、及び反射シート１７を省略し、さらに、拡散板１４の板状部１５ｃを透明としている。図３に示すように、ＬＥＤ１３は正方格子状に実装されている。ＬＥＤ１３のピッチは１８ｍｍである。また、突起部１５も正方格子状に配置されている。このように、バックライト１０では、隣接する４つのＬＥＤ１３から構成される正方形のユニットが繰り返されるように、複数のＬＥＤ１３が実装基板１１上に実装されている。
【００２５】
そして、それぞれのユニットの中心付近の上方に、１つの突起部１５が配置されている。突起部１５は、円錐形状、三角錐形状若しくは四角錐形状等の多角錐形状、円柱形状、又はドーム形状を備えていてもよい。突起部１５が円錐形状、円柱形状、又はドーム形状であると、ユニットの中心の暗部を円形に補償する。これに対し、突起部１５が正四角錐形状であるとユニットの中心の暗部を正方形に補償する。本実施形態のように、ＬＥＤ１３が正方格子状に配列されると正方形の暗部を生じやすい。したがって、本実施形態では、突起部１５を正四角錐形状にするのが好ましい場合がある。
【００２６】
突起部１５は、下方に尖った正四角錐の形状を備えている。図３ではこの正四角錐の側面の境界を点線で示している。ＬＥＤ１３と突起部１５の配置は、本実施形態に限定されない。３つ以上のＬＥＤ１３から構成されるユニットが繰り返されるように、複数のＬＥＤ１３が実装基板１１上に実装され、それぞれのユニットの中心付近の上方に、複数の突起部１５の少なくとも１つが配置されていてもよい。ユニットの形状は、正方形に限らず、円形、三角形、長方形、六角形、八角形などであってもよい。
【００２７】
図４は、図３のＡ−Ａ´線で切断したバックライト１０の断面図である。図４に示すように、反射シート１７が実装基板１１上に接着されている。また、複数のＬＥＤ１３が実装基板１１上に実装されている。そして、反射シート１７の穴１７１からＬＥＤ１３の上部が突き出ている。突起部１５の形状が正四角錐なので、図４では、突起部１５の形状が三角形となる。なお、Ａ−Ａ´線が矩形波状の折れ線であるため、図４では、隣接する２つのＬＥＤ１３の中間の直上に突起部１５が存在する。拡散板１４上には、プリズムシート１６と反射型偏光板１８が積層されている。
【００２８】
平坦部１５ｂからの突起部１５の厚さ、すなわち板状部１５ｃから下方に突出した高さは３ｍｍである。突起部１５の底面の形状は一辺が４ｍｍの正方形である。樹脂フレーム１２は実装基板１１に接着されている。拡散板１４、プリズムシート１６、及び反射型偏光板１８は、光学的な密着を起こさないように空気層を介して積層されているだけで、接着されていない。バックライト１０はケース（図示せず）に収納される。拡散板１４、プリズムシート１６、及び反射型偏光板１８は、このケースによって支持固定される。
【００２９】
図５は、図３に示したバックライト１０の平面図から、４つのＬＥＤ１３から構成されるユニット部分を抜き出し、ＬＥＤ１３と突起部１５のみを表示した平面図である。ＬＥＤ１３から構成される正方格子状の繰り返し単位となるユニットは、４つのＬＥＤ１３からなる。より正確には、隣接する他のユニットとの関係から、４つのそれぞれのＬＥＤ１３の１／４の部分から１つのユニットが構成される。ユニットの中央付近の上方には突起部１５が配置されている。
【００３０】
図６は、図５の平面図の表示方法を変更した他の平面図である。図６では、板状部１５ｃの下面の平坦な部分である平坦部１５ｂと、板状部１５ｃの下面で突起部１５が設けられている領域１５ａを明示している。なお、ＬＥＤ１３は破線で示されている。領域１５ａの面積は４ｍｍ×４ｍｍ＝１６ｍｍ２であり、平坦部１５ｂの面積は１８ｍｍ×１８ｍｍ−４ｍｍ×４ｍｍ＝３０８ｍｍ２である。すなわち、平坦部１５ｂの面積は、複数の突起部１５が設けられている領域１５ａの面積より大きい。
【００３１】
特許文献１に記載されたＬＥＤの直上に拡散板の凹部を備えるバックライトでは、平坦部１５ｂに相当する平坦部がほとんどない。したがって、バックライト１０における平坦部１５ｂの面積と複数の突起部１５が設けられている領域１５ａの面積の大小関係は、特許文献１に記載されたバックライトにおけるこの面積の大小関係と明確に異なる。また、バックライト１０におけるこの面積の大小関係は、ある突起部１５とこれに隣接する他の突起部１５の間に十分広い平坦部１５ｂが存在するとも言える。隣接する突起部１５の間隔が長いので、バックライト１０は、実装基板１１と拡散板１４の間で、反射を繰り返しながら進行し、突起部１５がなければ迷光となる光を、突起部１５で照明光に変換している。したがって、図５及び図６からも分かるように、バックライト１０ではＬＥＤ１３を離して配置できる。
【００３２】
ＬＥＤダイ７３から発せられた上方向の光の大部分は、金属反射層７５で反射して、蛍光樹脂７４の側面から放射される。金属反射層７５で反射しなかった残りの光は、貫通孔７６を通り抜け、平坦部１５ｂから上方に向かう光となる。このように、ＬＥＤ１３は横方向に放射される光を増強している。この光は突起部１５で照明光に変換される。横方向に放射される光を増強するために、蛍光樹脂７４の上面に広角レンズを設けてもよい。この広角レンズは、例えば、上面が円錐になっている、又は角錐状に陥没し、陥没した面がＴＩＲ反射面になっていることが好ましい。このＴＩＲ反射面は、ＴＩＲ反射面への入射角に応じて上方に向かう透過光が現れる。つまり、バックライト１０では、ＬＥＤ１３又は光角レンズを備えるＬＥＤのように、上方に向かう光の多くを横方向に放射できるＬＥＤを使用することが好ましい。
【００３３】
（第２実施形態）
第１実施形態のバックライト１０は、図３に示すように、平面視したときにＬＥＤ１３及び突起部１５の辺は、正方格子の横軸又は縦軸と平行であった。しかしながら、本発明のバックライトでは、個々のＬＥＤ及び突起部の回転角について自由度が存在する。そこで、本発明の第２実施形態として、ＬＥＤ２３及び突起部２５の辺が、ユニットである正方格子の横軸又は縦軸に対し４５°傾いたバックライト２０について、図７から図９に基づいて説明する。バックライト２０では、ユニットの中心付近の上方に、複数の突起部の一部である突起部２５が配置されている。また、隣接する２つのＬＥＤ２３の間の上方には、複数の突起部の残部であり、下方が尖っている三角柱形状を備える突起部２５ａが配置されている。
【００３４】
図７は、バックライト２０において、４つのＬＥＤ２３が構成する正方格子の１つのユニットを図５と同様に示す平面図である。図７に示すように、バックライト２０では、バックライト１０と同様に、実装基板２１に正方形状に実装された４つのＬＥＤ２３からなるユニットを備え、このユニットの中心付近の上方に突起部２５が配置されている。バックライト２０では、ＬＥＤ２３の側面が正方格子の横軸又は縦軸に対し４５°傾いている。つまり、隣接する２つのＬＥＤ２３の側面の境界の母線同士が対向している。
【００３５】
同様に、正四角錐形状を備える突起部２５の底面の四辺も、正方格子の横軸又は縦軸に対し４５°傾いている。なお、図７では、突起部２５の正四角錐の側面の境界、及び突起部２５ａの下端である三角柱の側面の境界を点線で示している。図７に示すユニットの左右の辺に配置された突起部２５ａの下端は左右方向に延在している。また、図７に示すユニットの上下の辺に配置された突起部２５ａの下端は上下方向に延在している。
【００３６】
図８は、図７のＢ−Ｂ´線で切断したバックライト２０の一部分の切断部端面図である。図８に示すように、実装基板２１上には反射シート２７が積層され、拡散板２４にはプリズムシート１６及び反射型偏光板１８が積層されている。反射シート２７は、図１に示した反射シート１７と基本的な構成が共通である。拡散板２４の下面には突起部２５，２５ａが設けられている。図８では、突起部２５の断面は、底面の一方の対角線に沿った正四角錐の切断面となり、頂角が鈍角となる二等辺三角形として観察される。また、突起部２５ａの断面は、下端から鉛直方向に切断した三角柱の切断面となり、長方形として観察される。突起部２５，２５ａの間には平坦部２５ｂが存在する。
【００３７】
図９は、図７のＣ−Ｃ´線で切断したバックライト２０の一部分の切断部端面図である。反射シート２７の穴２７１の幅は、図１に示した反射シート１７の穴１７１の幅と異なり、ＬＥＤ２３の底面の対角線の長さよりやや大きい。穴２７１からＬＥＤ２３の上部が突き出している。拡散板２４の下面に設けられた突起部２５ａの断面は、下端と直交するように鉛直方向に切断した三角柱の切断面となり、直角二等辺三角形として観察される。突起部２５ａの両側には平坦部２５ｂが存在する。
【００３８】
バックライト２０では、ＬＥＤ２３の１つの側面から放射された光は、突起部２５の１つの側面方向に向かう（図７参照）ので、突起部２５に入射しやすくなる。このため、バックライト２０は、バックライト１０と比べて、突起部２５がないときに生じるＬＥＤ２３のユニットの中心の暗部が解消されやすくなる。また、突起部２５ａは隣接するＬＥＤ２３の間に発生する暗部を解消している。
【００３９】
（第３実施形態）
第１実施形態及び第２実施形態として示したバックライト１０，２０では、突起部１５，２５の下端が、実装基板１１，２１の上面から高さ３ｍｍの位置にあった。この高さは、実装基板１１，２１の上面から拡散板１４，２４の平坦部１５ｂ，２５ｂまでの高さ５．５ｍｍの約半分である。しかしながら、突起部の下端はこの位置に限られない。そこで、図１０及び図１１により、本発明の第３実施形態として、突起部３５の先端部である下端が実装基板３１の上面近傍に配置されたバックライト３０について説明する。
【００４０】
図１０は、バックライト３０において、４つのＬＥＤ３３が構成する正方格子の１つのユニットを図５と同様に示す平面図である。図１０に示すように、バックライト３０では、バックライト１０と同様に、実装基板２１に正方形状に実装された４つのＬＥＤ３３からなるユニットを備え、このユニットの中心付近の上方に突起部３５が配置されている。バックライト３０では、突起部３５が、底面と平行に正四角錐を切断し、頂点を含む一部分を切除した正四角錐台の形状を備えている。なお、図１０では、突起部３５の正四角錐部分の側面の境界、及び下面の周囲の辺を点線で示している。
【００４１】
図１１は、図１０のＤ−Ｄ´線で切断したバックライト３０の一部分の断面図である。図１１に示すように、実装基板３１上には反射シート３７が積層され、拡散板３４にはプリズムシート１６及び反射型偏光板１８が積層されている。反射シート３７の穴３７１からＬＥＤ３３の上部が突き出ている。バックライト３０の実装基板３１及び反射シート３７は、図１に示したバックライト１０の実装基板１１及び反射シート１７と同じものである。拡散板３４の下面には突起部３５が設けられている。
【００４２】
突起部３５の下面は反射シート３７に接している。突起部３５の両側には平坦部３５ｂが存在する。図１１に示した突起部３５は、前述のように、拡散板３４と実装基板３１の間を横方向に伝搬する光を捕獲し、上方に照明光として放射する。すなわち、バックライト３０は、突起部３５がないときに生じるユニットの中央の暗部を解消する。さらに、突起部３５は、支柱として拡散板３４を支持し、拡散板３４が撓まないようにしている。
【００４３】
（第４実施形態）
第３実施形態として示したバックライト３０では、突起部３５の下端が実装基板３１の上面近傍に配置されていた。しかし、突起部３５の下端の位置には、さらなる自由度が存在する。そこで、本発明の第４実施形態として、突起部３５の下端が実装基板を貫通しているバックライト４０について、図１２に基づいて説明する。突起部３５の形状と設置状態を除いて、バックライト４０のユニットの構成は、バックライト３０のユニットの構成と同じである。
【００４４】
図１２は、バックライト４０の一部分を図１１と同様に示す断面図である。図１２に示すように、実装基板４１上には反射シート４７が積層され、拡散板４４にはプリズムシート１６及び反射型偏光板１８が積層されている。反射シート４７の穴４７１からＬＥＤ４３の上部が突き出ている。バックライト４０の実装基板４１及び反射シート４７は、図１に示したバックライト１０の実装基板１１及び反射シート１７と同じものである。
【００４５】
拡散板４４の下面には突起部４５が設けられている。突起部４５は、反射シート４７の穴４７２と実装基板４１の穴４１１を貫通している。実装基板４１を貫通しているこの突起部４５は、実装基板４１の下面で実装基板４１にかしめ固定されている。このため、突起部４５は、支柱として拡散板４４を強固に支持できる。また、かしめ固定された突起部４５によって、拡散板４４とＬＥＤ４３の距離が一定に保てる。
【００４６】
（第５実施形態）
第１実施形態から第４実施形態として示したバックライト１０，２０，３０，４０では、拡散板１４，２４，３４，４４が一体物であった。しかし、拡散板は一体物に限定されない。そこで、本発明の第５実施形態として、拡散板５４が平面方向に分割された複数の拡散板片５４ａから構成されたバックライト５０について、図１３に基づいて説明する。本実施形態では、バックライト２０の拡散板２４が分割されたものを例示している。拡散板５４の構造を除いて、バックライト５０の構成は、バックライト２０の構成と同じである。
【００４７】
図１３は、バックライト５０の一部分を図８と同様に示す切断部端面図である。図１３に示すように、実装基板５１上には反射シート５７が積層され、拡散板５４にはプリズムシート１６及び反射型偏光板１８が積層されている。反射シート５７は、図８に示した反射シート２７と基本的な構成が共通である。拡散板５４は、複数の拡散板片５４ａから構成されている。なお、拡散板５４を平面方向に分割して複数の拡散板片５４ａとする分割位置は任意に設定できる。また、拡散板５４の切断面は、拡散板５４の平面方向と直角ではなく、拡散板５４の平面方向に対して斜めになっていってもよい。本実施形態では、拡散板５４が複数の拡散板片５４ａから構成されているため、拡散板５４の熱膨張が緩和でき、熱の発生によるバックライト５０の損傷が抑えられる。
【００４８】
（第６実施形態）
第５実施形態として示したバックライト５０では、拡散板５４が平面方向に分割されていた。しかし、拡散板の分割は平面方向に限定されない。そこで、本発明の第６実施形態として、拡散板６４が上下方向に分割されたバックライト６０について、図１４に基づいて説明する。本実施形態では、バックライト２０の拡散板２４が上下方向に分割されたものを例示している。拡散板６４の構造を除いて、バックライト６０の構成は、バックライト２０の構成と同じである。
【００４９】
図１４は、バックライト６０の一部分を図８と同様に示す切断部端面図である。図１４に示すように、実装基板６１上には反射シート６７が積層され、拡散板６４にはプリズムシート１６及び反射型偏光板１８が積層されている。反射シート６７は、図８に示した反射シート２７と基本的な構成が共通である。拡散板６４は、透明部材６８と、透明部材６８の上に設けられた薄板状の拡散部材６９を備えている。透明部材６８は、例えば、ポリカーボネイトから構成されている。拡散部材６９は、例えば、拡散材が混入されたポリカーボネイトから構成されている。透明な拡散材を用いることによって、拡散部材６９が透明な樹脂で構成されていてもよい。さらに、透明部材６８にも透明な拡散材が含まれていてもよい。なお、拡散部材６９は、フレキシブルなシートであってもよい。
【００５０】
透明部材６８は、薄板状の基部７０と、基部７０の下面に設けられた複数の突起部である突起部６５，６５ａを備えている。基部７０と突起部６５，６５ａは一体物であってもよい。また、本実施形態のように、基部７０と突起部６５，６５ａが別体で、両面テープ等によって、突起部６５，６５ａが基部７０に貼り付けられていてもよい。基部７０に突起部６５，６５ａが貼り付けられる透明部材６８は、作製しやすい上、突起部６５の様々な配置に対応できる。さらに、透明部材６８が、平面方向に分割された複数の透明部材片から構成されていてもよい。透明部材６８の熱膨張が緩和できるからである。
【符号の説明】
【００５１】
１０、２０、３０、４０、５０、６０…バックライト
１１、２１、３１、４１、５１、６１…実装基板
１２…樹脂フレーム
１３、２３、３３、４３、５３、６３…ＬＥＤ
１４、２４、３４、４４、５４、６４…拡散板
１５、２５、２５ａ、３５、４５、５５、６５、６５ａ…突起部
１５ａ…突起部が設けられている領域
１５ｂ、２５ｂ、３５ｂ、４５ｂ、５５ｂ、６５ｂ…平坦部
１５ｃ…板状部
１６…プリズムシート
１７、２７、３７、４７、５７、６７…反射シート
１８…反射型偏光板
６８…透明部材
６９…拡散部材
７０…基部
７１…サブマウント基板
７２…接続電極
７３…ＬＥＤダイ
７４…蛍光樹脂
７５…金属反射層
７６…貫通孔
１７１、２７１、３７１、４１１、４７１、４７２、５７１、７７１…穴
【図１】
2018199011.tif 000003
【図２】
2018199011.tif 000004
【図３】
2018199011.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018199011.tif 000011
【図１０】
2018199011.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018199011.tif 000015
【図１４】
2018199011.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成31年2月27日(2019.2.27)
【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】
実装基板と、
前記実装基板上に実装された複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤが突き出るように前記実装基板上に設けられた反射シートと、
前記複数のＬＥＤと間隔を設けて前記複数のＬＥＤを覆う拡散板と、
を有し、
前記拡散板が下面に平坦部と複数の突起部を備え、
前記複数のＬＥＤの上方に前記平坦部が配置され、
前記複数の突起部が、前記反射シートに接しないように、前記複数のＬＥＤの間の上方に配置されたバックライト。
【請求項２】
請求項１において、
３つ以上のＬＥＤから構成されるユニットが繰り返されるように、前記複数のＬＥＤが前記実装基板上に実装され、
それぞれの前記ユニットの中心付近の上方に、前記複数の突起部の少なくとも１つが配置されたバックライト。
【請求項３】
請求項２において、
それぞれの前記ユニットの中心付近の上方に前記複数の突起部の一部が配置され、
前記複数の突起部の残部であり、下方が尖っている三角柱形状を備える突起部が、隣接する２つの前記ＬＥＤの間の上方に配置され、
前記三角柱形状を備える突起部の少なくとも１つの側面が、前記ＬＥＤと対向しているバックライト。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかにおいて、
前記突起部の少なくとも１つの側面が、前記ＬＥＤと離れて対向しており、
前記平坦部の面積が、前記複数の突起部が設けられている領域の面積より大きいバックライト。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、平面方向に分割された複数の拡散板片から構成され、
前記拡散板片が、透明である、または半透明の拡散材が混入されているバックライト。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、拡散材が混入された半透明部材と、前記半透明部材の上に設けられた薄板状の拡散部材を備え、
前記半透明部材が、薄板状の基部と、前記基部の下面に設けられた前記複数の突起部を備えるバックライト。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、透明部材と、前記透明部材の上に設けられた薄板状の拡散部材を備え、
前記透明部材が、平面方向に分割され、少なくとも１つは透明な拡散材が含まれる複数の透明部材片から構成されたバックライト。
【請求項８】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、透明部材と、前記透明部材の上に設けられた薄板状の拡散部材を備え、
前記透明部材が、薄板状の基部と、前記基部の下面に設けられた前記複数の突起部を備え、
前記基部と前記複数の突起部が別体で、前記複数の突起部が前記基部に貼り付けられたバックライト。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかにおいて、
前記複数のＬＥＤが角柱形状を備え、
隣接する２つの前記ＬＥＤの側面の境界の母線同士が対向し、
前記ＬＥＤの１つの側面が、前記突起部の１つの側面に対向しているバックライト。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかにおいて、
前記ＬＥＤが正方格子状に配列され、
前記複数の突起部の少なくとも１つが正四角錐形状を備えているバックライト。
【請求項１１】
実装基板と、
４つのＬＥＤから構成されるユニットが繰り返されるように、前記実装基板上に実装された複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤと間隔を設けて前記複数のＬＥＤを覆う拡散板と、
を有し、
前記拡散板が下面に平坦部と複数の突起部を備え、
前記複数のＬＥＤの上方に前記平坦部が配置され、
それぞれの前記ユニットの前記４つのＬＥＤから等距離となる付近の上方に前記複数の突起部が配置されたバックライト。
【請求項１２】
実装基板と、
前記実装基板上に実装された複数のＬＥＤと、
前記複数のＬＥＤと間隔を設けて前記複数のＬＥＤを覆う拡散板と、
を有し、
前記拡散板が下面に平坦部と複数の突起部を備え、
前記複数のＬＥＤの上方に前記平坦部が配置され、
前記複数のＬＥＤの間の上方に前記複数の突起部が配置され、
前記複数の突起部の少なくとも１つが前記実装基板を貫通しているバックライト。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記実装基板を貫通している前記突起部が前記実装基板にかしめ固定されたバックライト。
【請求項１４】
請求項１から１３のいずれかにおいて、
前記複数のＬＥＤの少なくとも１つが、横方向に放射される光を増強する半透過反射層を上面に備えているバックライト。
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月24日(2019.10.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
図５は、図３に示したバックライト１０の平面図から、４つのＬＥＤ１３から構成されるユニット部分を抜き出し、ＬＥＤ１３と突起部１５のみを表示した平面図である。ＬＥＤ１３から構成される正方格子状の繰り返し単位となるユニットは、４つのＬＥＤ１３からなる。より正確には、隣接する他のユニットとの関係から、４つのそれぞれのＬＥＤ１３の１／４の部分から１つのユニットが構成される。すなわち、１つのＬＥＤ１３が１つのユニットの１部だけでなく、隣接する他のユニットの１部も構成していることになる。ユニットの中央付近の上方には突起部１５が配置されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図７は、バックライト２０において、４つのＬＥＤ２３が構成する正方格子の１つのユニットを図５と同様に示す平面図である。図７に示すように、バックライト２０では、バックライト１０と同様に、実装基板２１に正方形状に実装された４つのＬＥＤ２３からなるユニットを備え、このユニットの中心付近の上方に突起部２５が配置されている。バックライト２０では、ＬＥＤ２３の側面が正方格子の横軸又は縦軸に対し４５°傾いている。つまり、隣接する２つのＬＥＤ２３は、各ＬＥＤ２３の隣接する２つの側面の境界をなす母線同士が対向している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
図１０は、バックライト３０において、４つのＬＥＤ３３が構成する正方格子の１つのユニットを図５と同様に示す平面図である。図１０に示すように、バックライト３０では、バックライト１０と同様に、実装基板３１に正方形状に実装された４つのＬＥＤ３３からなるユニットを備え、このユニットの中心付近の上方に突起部３５が配置されている。バックライト３０では、突起部３５が、底面と平行に正四角錐を切断し、頂点を含む一部分を切除した正四角錐台の形状を備えている。なお、図１０では、突起部３５の正四角錐部分の側面の境界、及び下面の周囲の辺を点線で示している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
請求項１から４のいずれかにおいて、
前記拡散板が、透明部材と、前記透明部材の上に設けられた薄板状の拡散部材を備え、
前記透明部材が、平面方向に分割された複数の透明部材片から構成され、前記複数の透明部材片のうち少なくとも１つは透明な拡散材が含まれる複数の透明部材片から構成されたバックライト。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項９】
請求項１から８のいずれかにおいて、
前記複数のＬＥＤが角柱形状を備え、
隣接する２つの前記ＬＥＤは、各ＬＥＤ２３の隣接する２つの側面の境界をなす母線同士が対向し、
前記複数のＬＥＤは、各ＬＥＤの側面のうちの１つが、前記複数の突起部のうち対応する１つの突起部の１つの側面に対向しているバックライト。
【国際調査報告】
2018199011.tif 000017
2018199011.tif 000018