(57)【要約】  【課題】  反射シートに簡単な設計を施すことにより、発光面を均一に発光させることができる照明装置を提供する。  【解決手段】  本発明は、光源部１と、該光源部１からの光を反射させる反射板と、該反射板によって反射された光を導光するプレート状の導光体と、該導光体の下面側に設けられ、前記導光体の下面から出射される光を上方に反射させる反射体５と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から出射される光を透過変換する光制御部材６とを備えた照明装置であって、前記反射体５は、前記光源部側から対抗面側に延伸された複数の凸部を有し、該凸部の断面は凸部を形成する傾斜面を有するようにした。【選択図】  図２
2006024409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、該光源部からの光を導光するプレート状の導光体と、該導光体の下面側に設けられ、前記導光体の下面から出射される光を上方に反射させる反射体と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から出射される光を透過変換する光制御部材とを備えた照明装置であって、前記反射体は、上面に前記光源部側から対向面側に延伸された複数の凸部を有し、該凸部の断面は凸部を形成する傾斜面を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記凸部の断面は、三角形状であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。                                                                          
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶表示装置のバックライトユニットとして使用される照明装置に関し、特に、発光面を均一に発光させる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置の背面に設置する光源として、バックライトユニットと呼ばれる照明装置がある。一般的な照明装置は、光源と、該光源からの光を反射させる反射板と、反射された光、及び光源部からの直接光を導光するプレート状の導光体と、該導光体の下面側に設けられ、前記導光体の下面から出射される光を上方に反射させる反射体と、前記導光体の上面側に設けられ、導光体の上面から出射される光を透過変換する光制御部材とを備えている。
【０００３】
上記照明装置を構成する材料のうち、反射体は一般的に平面シートであるため、入射した光がそのまま上部へ反射される。従って、従来の液晶表示装置は、光源側の周辺がより明るくなり、光源から離れる程光が届きにくくなるので、明るさにムラが生じることになる。
【０００４】
そこで、液晶表示装置を均一に発光させるために、種々の加工を施した照明装置がある。例えば、導光体の裏面に反射のパターンを作ったり、溝を掘るなどして、入射する光を制御することにより光の反射の均一化を図るようにしている。その他にも、反射体を加工する例として、光源に対して平行に傾斜面を形成したものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図９は、従来の傾斜面を形成した反射体の反射機能を説明する模式的側面図である。図９より、反射体２３は、その表面上に、細長い帯状の傾斜面２４，…がストライプ状に形成され、隣接する傾斜面２４，…間には、より細長い帯状の垂直面２５，…が間設されている。従って、光源２１から出射された光は、導光体２２に導光された後、その裏面から出射して傾斜面２４，…に当たり、上方へ反射される。
【特許文献１】特開２００１−１６６１１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の照明装置によれば、光を均一に反射させるために導光体の裏面に反射のパターンを作ったり、溝を掘る場合、反射パターンの位置関係や、溝の深さなど形状が複雑になり、そのための加工や設計に時間がかかってしまうという問題がある。また、反射体に斜面を設けて光を反射させやすくすることも考えられるが、光源に対して、平行に斜面が形成されると、光が反射体の奥の方へ抜けにくく、光を均一に反射させることができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、反射体に簡単な設計を施すことにより、発光面を均一に発光させることができる照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る照明装置は、光源部と、該光源部からの光を導光するプレート状の導光体と、該導光体の下面側に設けられ、前記導光体の下面から出射される光を上方に反射させる反射体と、前記導光体の上面側に設けられ、前記導光体の上面から出射される光を透過変換する光制御部材とを備えた照明装置であって、前記反射体は、上面に前記光源部側から対抗面側に延伸された複数の凸部を有し、該凸部の断面は凸部を形成する傾斜面を有することを特徴とするものである。
【０００９】
この照明装置によれば、反射体は光の光路に沿って傾斜面が形成されているので、入射した光が斜面に当たると反射されて、上面へ抜けたり、対向する斜面に当たる。そして、斜面に当たった光は反射して対向する斜面に当たって、上面へ抜けたり、さらに対向する斜面に当たるので、光を傾斜面に沿って奥の方へ運ぶことができる。このように、反射体に簡単な設計を施すことにより、光が均一に分散され、導光体の上面、即ち発光面を均一に発光させることができる。
【００１０】
また、前記凸部の断面は、三角形状であることを特徴とするものである。これにより、対向する斜面に当たりながら光を奥の方へ進めることができ、発光面を均一に発光させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る照明装置は、反射体の上面に前記光源部側から対抗面側に延伸された複数の凸部を有し、該凸部の断面は凸部を形成する傾斜面を形成するようにしたので、光源部から出射された光が対向する斜面に当たりながら光を奥の方へ進めることができるので、光が奥の方まで抜けていく割合が高くなり、発光面の輝度を均一にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参酌しつつ説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る照明装置の概略断面図を示したものである。
【００１３】
まず、図１に示すように、本実施形態に係る照明装置は、複数の発光ダイオード（光源部）１と、この発光ダイオード１が設けられた基板２と、発光ダイオード１からの光を反射させるために発光ダイオード１および基板２を覆うべく設けられた反射板３と、この反射板３によって反射された光、及び発光ダイオード１からの直接光を導光するプレート状の導光板（導光体）４と、この導光板４の下面側に設けられ、導光板４の下面から出射される光を導光板４の上方に反射させる反射シート（反射体）５と、導光板４の上面側に設けられ、導光板４の上面から放出される光を拡散させる拡散シート（光制御部材）６と、拡散シート６から出射された光を集光させるプリズムシート（光制御部材）７とを備えて構成されている。
【００１４】
ここで、発光ダイオードは、複数個が等間隔に一列に並べられている。反射板３は、発光ダイオード１を取り囲むように設けられている。導光板４は、アクリル樹脂、ポリカーボネート等の透明樹脂材料を用いて構成されている。反射シート５は、導光板４の下面を覆うように配置されている。拡散シート６は、透明な樹脂のシート内部に屈折率の異なる材料を分散させたものや、透明シート表面に凹凸を形成したもの等を用いて構成されている。プリズムシート７は、光透過率の高い合成樹脂であるメタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート系樹脂および塩化ビニル系樹脂等から構成されている。
【００１５】
図２は、図１の反射シートを説明するための模式図であり、図２（ａ）は反射シートの正面図、図２（ｂ）は反射シートの斜視図である。反射シート５は、断面三角形状の複数の柱状体を連接させたものであり、図２（ａ）に示すように、柱状体の長手方向が、光源側から対抗面側に伸延されている。また、反射シート５は、図２（ｂ）の斜視図に示すように、柱状体の長手方向に形成される斜面が互いに連接されているので、シート上に山部と谷部とを交互に設けている。このような反射シート５は、例えば、シート作製時に、凹凸が形成されたローラーを押しつけることにより作製することができる。
【００１６】
ここで、反射シート５は山部の頂上が導光板４の裏面と接するので、反射シート５の谷部と導光板４との空間に空気層が形成される。図４に、導光板及び反射シートの光路側から見た要部断面図を示す。
【００１７】
次に、反射シート５に光が入射されたときの模式的斜視図を図３に示して説明する。図中矢印は、発光ダイオード１から出射される光の方向線である。つまり、発光ダイオード１から出射される光は、導光板４の裏面から反射シート５に入射されて、反射シート５の斜面にあたる。このとき、光は入射する角度によって、反射して再び導光板４に入射したり、対向する斜面に当たったりする。そして、対向する斜面に当たった光は、同様に反射して、導光板４に入射したり、対向する斜面に当たったりする。このような動作を繰り返すことにより、光の一部は、最初に入射された反射シート５の斜面から次第に奥の方へ進むことができる。
【００１８】
このように本実施形態に係る照明装置によれば、反射シート５を断面三角形状の複数の柱状体を連接するようにしたので、導光板４の裏面と接したときに、空気層１０と反射シート５の斜面とが交互に並べられた構成を成す。従って、斜面に当たった光は、次々に反射して、対向する斜面に当たりながら、奥の方へ進むことができる。このような反射シート５を備える照明装置を液晶表示装置に使用することにより、液晶表示装置の表示面の全面に渡って均一に発光させることができる。
【００１９】
なお、反射体は上記構成（反射シート５）以外にも、図５に示すように、アクリル材により形成された透明な材料の透明反射部９と、その裏面に反射板１１を接合したものとで構成してもよい。これにより、透明反射部９に当たった光は斜面で反射したり、透過して反射板１１で反射し、光を奥の方へ導くことができる。この透明反射部９としてプリズムシートを用いても構わない。
【００２０】
また、上記反射シート５の形状は断面三角形状以外にも、図６（ａ）に示すような断面が台形状の複数の柱状体からなる反射シート５’や、又は図６（ｂ）に示すような上部にＲを有する複数の柱状体からなる反射シート５’’であっても構わない。すなわち、導光板４の背面に反射シート５を当接したときに、空気層と光を反射させる斜面が形成されればどのような形状であっても構わない。
【００２１】
さらに、空気層１０には、屈折率の異なる別の材料を入れてもよく、例えば、二種類の樹脂であってもよい。
【００２２】
また、光源部として、発光ダイオード１を用いた場合を例にあげて説明したが、それに限るものではなく、放電管などその他の光源を用いて照明装置を構成してもよい。
【００２３】
次に、本発明の実施例と比較例の照明装置の輝度について測定を行った結果について説明を行う。
【００２４】
まず、反射シートの形状のみが異なる実施例及び比較例の照明装置を用意し、一定時間点灯した後の発光面の輝度を測定した。
【００２５】
反射シート（ＥＳＲ，住友スリーエム（株）製）、導光板（ポリカーボネ―ト，自社製）、拡散シート（Ｄ１２２ＳＩＩＩ，（株）ツジデン製）、及び２枚のレンズシート（ＢＥＦＩＩ，住友スリーエム（株）製）を備えて作製した３インチ用バックライトユニットを使用した。光源としては、ＬＥＤ（ＮＳＣＷ２１５ランクＳ，日亜化学工業（株）製）４個を使用し、導光板の側面に均等に並べた。ここで実施例は、反射シートのみを図７に示す形状に形成したものに変更し使用した。透明の反射部９は透明のＰＥＴ製シート１２上に形成され、下面に全反射ＰＥＴ製の反射板１１が接合されている。
【００２６】
２６℃、無風の雰囲気下、図８に示すように、発光面における２５カ所の測定点で輝度測定を行った。詳しくは、ＬＥＤを入力電流５ｍＡに設定し、１分間点灯後、輝度計（ＢＭ−７，（株）トプコン製）を用いて輝度（ｃｄ／ｍ2）を測定した。
【００２７】
表１及び表２に、それぞれ実施例及び比較例の２５カ所の測定点で輝度を測定した結果を示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
2006024409.tif 000004
【００３０】
表１及び表２より、上段は輝度（ｃｄ／ｍ2）を示し、下段は中央（Ｎｏ．１３）の測定点の輝度を１００％としたときの相対的な値（以下、相対値という）を示す。
【００３１】
上記結果より、光源部（ＬＥＤ）の位置から最も離れた測定点（Ｎｏ．５，１０，１５，２０，２５）の輝度の相対的値が、実施例では、平均７１．８％であり、比較例では７０．０％であった。また、光源部に最も近い測定点（Ｎｏ．１，６，１１，１６，２１）の相対的値は、実施例で８６．８％、比較例で１０６．０％であった。そして、輝度の相対値の最大と最小の差は、実施例では３８％で比較例では５５％であり、全ての測定点（２５カ所）の輝度の平均を求めたところ、実施例では、６２０ｃｄ／ｍ2であり、比較例では、５７５ｃｄ／ｍ2であった。
【００３２】
以上のことから、実施例の照明装置では、比較例と比べて、光源の位置から最も離れた場所でも輝度が高く、光の均一性がよいことが分かった。
【００３３】
従って、実施例の照明装置は、反射シートに斜面を有し、反射された光が対向する斜面で屈折されながら奥の方へ導かれるため、最も離れた測定点でも輝度が減少することなく、全面に渡って均一に発光することができる。
【００３４】
さらに、実施例は比較例よりも、全体的に輝度が上昇していたため、品質の向上が図れることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る照明装置によれば、反射シートに簡単な設計を施すことにより、光の均一化を図ることができるので、携帯電話やパソコンなどの液体表示装置などバックライトに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施形態に係る照明装置の概略断面図
【図２】図１の反射シートを説明するための模式図
【図３】図２の反射シートに入射した光の光路を説明するための模式図
【図４】導光板及び反射シートの光路側から見た要部断面図
【図５】別の反射シートの構成を説明するための模式図
【図６】別の反射シートの形状を説明するための断面図
【図７】本発明の実施例に係る反射シートの断面図
【図８】同実施例に係る輝度測定の測定点を説明するための図
【図９】従来の光反射板の反射機能を説明する模式的側面図
【符号の説明】
【００３７】
１  発光ダイオード
４  導光板
５  反射シート
７  拡散シート
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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