(57)【要約】【課題】点光源であるＬＥＤを導光板の側方に並んで配置した場合に、輝度ムラがない面光源装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１に用いられる面光源装置１０であって、導光板１２の側方に複数のＬＥＤ１８が配列され、導光板１２の側面の入光部に複数のプリズム２４が順番に並んでのこぎり状のプリズム群２２が設けられ、ＬＥＤ１８−１の相対向する位置から、隣接するＬＥＤ１８−２との間の中間の位置までにある複数のプリズム２４に関して、ＬＥＤ１８−１の相対向する位置から離れるほどプリズム２４の頂角が狭くなるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入光部にその長手方向に複数のプリズムが設けられた導光板と、この導光板の前記入光部に対向して所定間隔で配置された複数のＬＥＤとを備えた面光源装置であって、
前記複数一のＬＥＤの１つと対向する位置から、前記１つのＬＥＤと隣接するＬＥＤとの間の略中間の位置までにある前記導光板の複数のプリズムに関して、前記１つのＬＥＤからの距離に応じて前記各プリズムの頂角を変化させた
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記プリズムの頂角を、前記一のＬＥＤの相対向する位置から離れるほど狭くしたことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
前記プリズムの頂角をが、前記一のＬＥＤの相対向する位置から離れるほど広くしたことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項４】
前記各プリズムの頂角は、３０°から１８０°の間で変化している
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項５】
前記隣接する各プリズムの間の入光部に平らな面がある
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項６】
前記各プリズムの深さを、前記一のＬＥＤの相対向する位置から離れるほど浅い
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項７】
前記各プリズムの深さを、前記一のＬＥＤの相対向する位置から離れるほど深い
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項８】
前記一のＬＥＤの相対向する位置に前記プリズムの頂角の頂点がを位置するさせた
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項９】
平面表示装置の面光源装置として用いられる
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置などの平面表示装置に用いられる面光源装置であって、光源として発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を用いたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置その薄いという特徴を生かすために、サイドライト方式を採用することが多い。サイドライト方式とは、導光板の側方に直管型の冷陰極管を配置し、その冷陰極管から発せられる光を導光板の側面にある入光面から取り入れ、反射シートなどの光学系シートを用いて平面光に変換する方式である。
【０００３】
ところで、近年ＬＥＤの発光効率が改善されてきて、冷陰極管に匹敵するようになり、携帯電話などにおいてはＬＥＤが光源として用いられている。例えば、特許文献１に示されるように、導光板の側面にのこぎり状のプリズム群を設け、このプリズム群の側方に複数のＬＥＤを配列することにより、点光源であるＬＥＤからの光を効率よく入射して平面光を得る技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３２７２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような構成の面光源装置においては、のこぎり状のプリズム群よってＬＥＤの光を効率的に平面光に変換することはできるが、ＬＥＤの近傍にのみ局所的に輝度が高くなるという問題点がある。即ち、ＬＥＤから離れるほど光が弱くなり、ＬＥＤの付近のみ輝度が高くなって、液晶表示装置を見る場合に輝度にムラが発生するという問題点がある。
【０００５】
そこで、本発明は点光源であるＬＥＤを導光板の側方に並んで配置した場合に、輝度ムラを低減できる面光源装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、平面表示装置に用いられる面光源装置であって、導光板の側方に複数のＬＥＤが所定間隔毎に並んで配列されている面光源装置において、前記導光板の側面の入光部に複数のプリズムが順番に並んでのこぎり状のプリズム群が設けられ、前記一のＬＥＤの相対向する位置から、前記一のＬＥＤと隣接するＬＥＤとの間の中間の位置までにある前記複数のプリズムに関して、前記一のＬＥＤからの距離に応じて前記各プリズムの頂角が変化することを特徴とする面光源装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の面光源装置であると、プリズム群の各プリズムの頂角をＬＥＤからの距離に応じて変化させることにより、ＬＥＤの付近のみ局所的に輝度が高くならず輝度ムラを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の面光源装置の各実施形態について図面に基づいて説明する。
【０００９】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の面光源装置１０について、図１〜図４に基づいて説明する。
【００１０】
（１）液晶表示装置１の構成
先ず、本実施形態の面光源装置１０が用いられる液晶表示装置１の構造について図３及び図４に基づいて説明する。
【００１１】
図４に示すように、液晶表示装置１は、液晶セル２の裏面に面光源装置１０が配置され、この面光源装置１０及び液晶セル２が金属製のベゼルカバー３に収納されている。液晶セル２には、不図示のＩＣドライバーなどがフレキシブル基板を介して取り付けられている。このＩＣドライバーは、液晶セル２において画像を表示させるための駆動装置となる。
【００１２】
面光源装置１０は、板状の導光板１２と、導光板１２の裏面に積層された反射シート１４と、導光板１２の上面に設けられたプリズムシート１６と、導光板１２の側方設けられた複数のＬＥＤ１８を有している。
【００１３】
複数のＬＥＤ１８から照射された光は導光板１２の側面である入光部から入射し反射板１４によって表面側に反射され、プリズムシート１６において均一な光となり、平面光として液晶セル２の裏面側から入射する。
【００１４】
ＬＥＤ１８は、配線基板２０の上に所定間隔Ｌ１を介して取り付けられている。このＬＥＤ１８の数は、例えば対角１２．１インチの液晶表示装置１においては、４０個程度となり、その数はバックライトユニットの必要な輝度により決まる。
【００１５】
（２）導光板１２の構造
次に、導光板１２について、図１及び図２に基づいて説明する。
【００１６】
導光板１２の側面である入光部には、図１に示すようにのこぎり状のプリズム群２２が設けられている。このプリズム群２２は、三角状のプリズム２４が並んで導光板１２から突出している。
【００１７】
このプリズム２４の頂角の頂点にＬＥＤ１８が位置し（以下、この位置を基本位置という）、この基本位置から、隣接するＬＥＤ１８の間の中間の位置まで順番に頂角が変化している。以下、説明を簡単にするために、図１に示すように、ＬＥＤ１８に番号を付け、基本の位置にあるＬＥＤをＬＥＤ１８−１とし、隣接するＬＥＤ１８をＬＥＤ１８−２と呼ぶ。
【００１８】
ＬＥＤ１８−１の相対向する基本位置にあるプリズム２４−１の頂角は、θ１＝１８０°である。なお、本明細書ではθ１＝１８０°のプリズムも三角状のプリズムと呼ぶ。そして、プリズム２４−１と連続して設けられたプリズム２４−２の頂角θ２＝１２０°であり、次のプリズム２４−３の頂角はθ３＝１１０°であり、次のプリズム２４−４の頂角はθ４＝９０°である。
【００１９】
このプリズム２４−４の次のプリズムは、同じ頂角θ４のプリズム２４−４であり、ＬＥＤ１８−２に近づくほど次第にプリズム２４の頂角が広がり、ＬＥＤ１８−２に相対向する基本位置のプリズム２４−１の頂角はθ１＝１８０°となる。このようにプリズム２４の頂角が順番に変化して、プリズム群２２を構成している。なお、各プリズム２４の深さＨは、同じである。
【００２０】
（３）プリズム群２２の効果
次に、上記のようなプリズム群２２の効果について説明する。
【００２１】
ＬＥＤ１８は、部品の大きさとして、例えば幅Ｍが４ｍｍであり、厚さが０．８ｍｍである。そして、隣接するＬＥＤ１８の間隔Ｌ１が６．３ｍｍ毎に設けられているとする。ところで、幅Ｍが４ｍｍあるＬＥＤ１８であっても、発光部分は、その一部であり、図１においては、ＬＥＤ１８の中心部のみとなり、ほぼ点光源２６となる。したがって、４ｍｍのＬＥＤ１８であってもこの４ｍｍの部分から全て光が照射されるものではない。
【００２２】
導光板１２の厚みは、ＬＥＤ１８の厚みに対応させた厚みでよく、例えば０．８ｍｍである。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、θ１＝１８０°のプリズム２４−１においては、点光源２６と相対向しているため、直角に入射する光は１００％に近く進入する。一方、入射光が斜めに入射した場合には、スネルの法則にしたがってその殆どが反射光となるので、導光板１２への入射は殆ど無くなる。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、点光源２６から離れた位置にあるθ３＝１１０°のプリズム２４−３においては、スネルの法則にしたがって光の屈折と反射が起こり、斜めからの入射光がほとんど反射されることなく導光板１２内部に進入する。
【００２５】
従来の導光板１２の入光部が全て平らな面であるとすると、点光源２６の付近では入射光が９０°に近いためその殆どが入射しこの付近は輝度は高くなる。一方、ＬＥＤ１８から離れるほど入射角φ１の角度が斜めになって鋭くなり、その殆どが反射されることとなり輝度が下がることとなる。
【００２６】
これに対し、本実施形態の導光板１２においては、ＬＥＤ１８からの距離が離れるほどプリズム２４の頂角が鋭くなるため、斜めの入射光も図２（ｂ）に示すようにプリズム２４にほとんど入射する。そのため、ＬＥＤ１８からの距離が離れても輝度が低下することがない。故に、液晶表示装置１において輝度ムラが発生することがない。
【００２７】
［第２の実施形態］
第２の実施形態の面光源装置１０について図５に基づいて説明する。
【００２８】
図１においては、ＬＥＤ１８と相対向するプリズム２４−１の頂角θ１＝１８０°である。そのため、点光源２６から照射された光は全て導光板１２に入射する。
【００２９】
しかしながら、全ての光が入射するとこの部分のみ輝度が上がる可能性があるため、この部分の輝度を下げ、ここから反射された光を更に有効に利用するために、点光源２６と相対向する基本位置にあるプリズム２４−１についてはθ１＝８０°に設定し、点光源２６からの光を全て入射するのでなく、ある程度反射させ、また入射光の方向も導光体入射面に対して斜めに入射させ、この部分の輝度を押さえることにより、輝度ムラを減少させることができる。
【００３０】
また、プリズム２４の深さＨを、ＬＥＤ１８から離れるほど浅くすることにより、点光源２６からの光を届きやすくし、輝度ムラをよりなくすことができる。
【００３１】
さらに、隣接するプリズム２４の間に平らな入光部を設けることにより、より輝度ムラをなくすことができる。
【００３２】
［第３の実施形態］
第１の実施形態及び第２の実施形態においては、ＬＥＤ１８からの距離が離れるほどプリズム２４の頂角を鋭くしたが、これに代えて、ＬＥＤ１８からの距離が離れるほどプリズム２４の頂角を広げてもよい。
【００３３】
図６に示すように、隣接するＬＥＤ１８，１８の距離Ｌ２が短く、その光の照射が強い場合においては、ＬＥＤ１８と相対向するプリズム２４の頂角を鋭くして、ＬＥＤ発行部の正面付近の導光体への入射光は屈折させて、導光体１２の入射面に対して斜めに入射させ、距離が離れるほどプリズム２４の頂角を広げて導光体１２の入射面に対して垂直方向に入射させるようにする。これによって、輝度ムラをなくすことができる。
【００３４】
第１の実施形態及び第２の実施形態においては、ＬＥＤ１８，１８の間の距離Ｌ１がある程度離れた場合に有効であり、第３の実施形態においてはＬＥＤ１８，１８の距離が狭い場合に有効である。
【００３５】
［変更例］
本発明は上記各実施形態に限らず、その主旨を逸脱しない限り種々に変更することができる。
【００３６】
例えば、プリズムの頂角θ１は、上記実施形態では７０°〜１８０°で説明したが、これに限らず３０°〜１８０°の間であればよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、液晶表示装置などの平面表示装置における面光源装置において有効であり、特に、６インチ以上の大画面の液晶表示装置に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す導光板とＬＥＤの拡大平面図である。
【図２】プリズムと光との関係を示す説明図である。
【図３】面光源装置の平面図である。
【図４】液晶表示装置の縦断面図である。
【図５】第２の実施形態の導光板とＬＥＤの平面図である。
【図６】第３の実施形態の導光板とＬＥＤの平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  液晶表示装置
２  液晶セル
３  ベゼルカバー
１０  面光源装置
１２  導光板
１４  反射板
１６  プリズムシート
１８  ＬＥＤ
２０  配線基板
２２  プリズム群
２４  プリズム
２６  点光源
【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】
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【図６】
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