(57)【要約】【課題】薄型・高効率・輝度分布の設計自由度が高い面状照明装置および、高画質・省電力を同時に達成する液晶表示装置を提供する。【解決手段】面状照明装置は、それぞれ出射面を有する複数の光源２２と、複数の光源と対向する入射面を有する導光層２６と、導光層の光源と反対側に配設され光の一部を透過する上面反射層２５と、光源の出射面と導光層の入射面との間に設けられ、屈折率が１よりも大きく、光源と導光層とを互いに接合する透明接合層３８と、を備え、透明接合層は、光源の出射面の面積の８０％以上を被覆している。【選択図】    図３
2011096494.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ出射面を有する複数の光源と、
前記複数の光源と対向する入射面を有する導光層と、
前記導光層の前記光源と反対側に配設され光の一部を透過する上面反射層と、
前記光源の出射面と前記導光層の入射面との間に設けられ、屈折率が１よりも大きく、前記光源と導光層とを互いに接合する透明接合層と、を備え、前記透明接合層は、前記光源の出射面の面積の８０％以上を被覆している面状照明装置。
【請求項２】
前記光源の出射面は、前記導光層の入射面と対向する上面と、前記導光層の入射面と異なる方向に延びる側面とを有し、前記透明接合層は、少なくとも前記光源の側面を覆っている請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記透明接合層は、前記光源側から前記導光層側に向かって広がって延びる側面を有し、この側面の平均傾斜角は、前記光源の光取り出し方向に対し１度以上９０度未満である請求項１又は２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記透明接合層は、その内部に、１種類以上の散乱体を含んでいる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記導光層の入射面に形成され、前記導光層の屈折率よりも高い屈折率を有する透明層を備え、前記透明接合層は、前記光源と透明層との間に設けられている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記透明層は、前記光源の配列間隔と同じ周期で分断して形成されている請求項５に記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記透明接合層は、屈折率が１よりも大きく、かつ前記透明層の屈折率以下である請求項５又は６に記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記導光層の入射面に凹凸が形成され、前記導光層と前記透明接合層との界面は凹凸構造を有している請求項１ないし４のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項９】
前記光源の発光量を、前記光源毎、もしくは隣接する複数の光源を１ユニットとするユニット毎に部分調整する発光量調整部を備えている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項１０】
前記光源は点光源である請求項１ないし９のいずれか１項に記載の面状照明装置。
【請求項１１】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面に対向して配置され、前記液晶表示パネルに光を照射する請求項１ないし９のいずれか１項に記載の面状照明装置と、
を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤなどの光源を用いた薄型の面状照明装置、およびこれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状照明装置は、光源から出た光を面状の放射面から放射する装置である。このような面状照明装置ではそれ自体で照明装置として使用される他に、液晶表示パネルと組合わせて液晶表示装置にも使われている。
【０００３】
最近の傾向として、水銀レスの観点から面状照明装置の光源は従来主流の陰極線管からＬＥＤに置き換える動きがさかんである。このようなＬＥＤ光源は点光源であるため、これを用いた面状照明装置では点光源を面光源に変換する機構が必要となる。そのため、従来技術では、装置の厚さ増大や要求される性能未達を招いていた。ここでは、液晶表示装置のバックライトユニットとして用いられる面状照明装置を例に従来技術と課題を説明する。  
通常、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明するバックライトユニットとを備えている。大型の液晶表示装置では光源を画面直下に配置した直下型のバックライトが、また、中小型の液晶表示装置では光源を画面サイドに配置して導光板で画面全域に導光するサイド型のバックライトが主流となっている。
【０００４】
近年、特に大型の液晶表示装置に用いられるバックライトユニットに対して、高画質・省電力、および薄型化の要求が高まっている。
【０００５】
高画質・省電力の技術としては、バックライトの光源が冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）から発光ダイオード（ＬＥＤ）に置き換わることに伴い、個々の光源の調光を行うローカルディミング技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
これは、バックライトユニットを構成するＬＥＤ光源を複数の領域に分割して、領域毎に表示画像にあわせた必要最低限の輝度を与える駆動方式である。この駆動方式を用いることにより、黒い表示画像ではバックライト漏れ光による黒劣化が無くなり高画質が得られるとともに、ＬＥＤ光源が消費する電力を抑制することができる。
【０００７】
薄型化については、サイド型のバックライトユニットが適しているが、ローカルディミング技術に対応することが出来ないため、高画質・省電力が達成できなかった。この問題を解決する手段として、小さなサイド型光源ユニットを多数マトリックス配置したバックライトユニットも提案されているが（例えば、特許文献２）、領域境界の継ぎ目が目立ってしまう問題があった。
【０００８】
一方、ＬＥＤ光源を用いた直下型のバックライトユニットはローカルディミング技術に対応することができるが、点光源から出射した光を拡散板上に均一に拡げるために光源と拡散板の間に十分な空間を確保する必要がある。このため、薄型化が困難となる。
【０００９】
この問題を解決する従来技術として、点光源の直上に導光板を配置し、この導光板の上側に形成した透過反射膜により、輝度の均一な面光源に変換したものが提案されている（例えば、特許文献３の図６）。
【００１０】
しかしながら、このように点光源の直上に導光板を配置すると、導光板の入射面側の屈折率界面により点光源からの光が反射され、かつ、反射された光は隣接する他の光源に戻り、光源内部で吸収される。そのため、光の利用効率が劣化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第２５８２６４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２９３３３９号公報
【特許文献３】特許第３３０５４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、従来の直下型のバックライトでは、一様な輝度分布の面照明光を得るためには、光源と拡散板との距離を十分に離す必要があり、そのため薄型化が難しいという課題があった。
【００１３】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、薄型・高効率・輝度分布の設計自由度が高い面状照明装置および、高画質・省電力を同時に達成する液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の態様に係る面状照明装置は、それぞれ出射面を有する複数の光源と、前記複数の光源と対向する入射面を有する導光層と、前記導光層の前記光源と反対側に配設され光の一部を透過する上面反射層と、前記光源の出射面と前記導光層の入射面との間に設けられ、屈折率が１よりも大きく、前記光源と導光層とを互いに接合する透明接合層と、を備え、前記透明接合層は、前記光源の出射面の面積の８０％以上を被覆している。
【００１５】
この発明の他の態様に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に対向して配置され、前記液晶表示パネルに光を照射する上記面状照明装置と、を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
以上の構成によれば、薄型・高効率・輝度分布の設計自由度が高い面状照明装置および、高画質・省電力を同時に達成する液晶表示装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係る面状照明装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図。
【図２】図２は、前記液晶表示装置の断面図。
【図３】図３は、前記液晶表示装置を拡大して示す断面図。
【図４】図４は、前記面状照明装置の反射シートの一部を示す平面図。
【図５】図５は、第２の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図。
【図６】図６は、第３の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図。
【図７】図７は、第４の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図。
【図８】図８は、第５の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図。
【図９】図９は、第６の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係る面状照明装置を備えた液晶表示装置について詳細に説明する。  
なお、実施形態では、面状照明装置を液晶表示装置のバックライトユニットとしての構成を説明しているが、面状照明装置のみを照明装置として利用することもできる。実施形態では、面状照明装置の構成は共通なので液晶表示装置としての構成と説明を行い、照明装置としては省略している。
【００１９】
図１は、この発明の第１の実施形態に係る面状照明装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図、図２は液晶表示装置の断面図である。
【００２０】
図１および図２に示すように、液晶表示装置は、矩形状の液晶表示パネル１０、およびこの液晶表示パネル１０の背面側に対向して配設された面状照明装置１２を備えている。液晶表示パネル１０は、矩形状のアレイ基板１５、アレイ基板１５と隙間を置いて対向配置された矩形状の対向基板１４、およびこれらアレイ基板１５と対向基板１４との間に封入された液晶層１６を備えている。面状照明装置１２は、液晶表示パネル１０のアレイ基板１５と隣接対向して設けられている。
【００２１】
面状照明装置１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を拡散反射する下面反射層２３と、下面反射層２３を介して回路基板２４上に配設された多数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され下面反射層２３と対向した矩形状の導光層２６と、この導光層２６と液晶表示パネル１０との間に配設された光拡散層２７と、この導光層２６と光拡散層２７との間に配設された上面反射層２５と、を備えている。下面反射層２３、上面反射層２５、導光層２６、および光拡散層２７は、液晶表示パネル１０とほぼ等しい大きさに形成され、図示しない支持部材によって支持されている。
【００２２】
それぞれ光源として機能する多数のＬＥＤ２２は、所定の配列ピッチで回路基板２４の全面に渡ってマトリックス状に配置され、回路基板２４に電気的に接続されている。後述するように、各ＬＥＤ２２と導光層２６との間には、透明接合層が充填され、ＬＥＤ２２はこの透明接合層を介して導光層２６に光学的に接続されている。
【００２３】
上面反射層２５は、光拡散層２７の導光層２６側の表面上に設けられている。上面反射層２５は、図４に示すように、光の一部を透過する光透過孔１８と、光の一部を反射する反射領域２１とから構成されている。光透過孔１８に入射する光は透過し、反射領域２１に入射する光はその９０％以上が反射され１０％以下が反射領域を透過する。上面反射膜の光透過孔１８は、ＬＥＤ２２の配光分布、配置間隔に合わせて上面反射層２５を透過して最終的に射出される光束が発光面内で均一になるよう設計されている。すなわち、ＬＥＤ２２からの射出光がＬＥＤ直頂部の光束量が最も多いランバート分布である場合、ＬＥＤ２２から離れた部分に比べＬＥＤ２２の直頂部で、開口率が小さくなるように形成されている。本実施形態では、上面反射層２５において、ＬＥＤ２２から離れた部分（端部）に比べＬＥＤ２２の上部（中央部）の光透過孔１８の孔径が小さく形成されている。これにより、上面反射層２５は、ＬＥＤ２２の上部（中央部）の強い光を強く反射して、全体として面状照明装置１２の輝度の均一性が得られるように調整されている。なお、上面反射層２５は、導光層２６の液晶表示パネル１０側の表面上に形成してもよい。
【００２４】
上記構成の面状照明装置１２においては、ＬＥＤ２２の光射出部と導光層２６の入射面とはその距離が短いほど、横方向への漏れ光を減らすことができ好適である。また、この構造では、薄型かつ輝度均一性が高く高輝度な面状照明装置が得られる一方、ＬＥＤ２２と上面反射層２５の光透過孔パターンとの相対位置を固定する必要がある。
【００２５】
そこで、図２および図３に示すように、ＬＥＤ２２と導光層２６との間に加熱硬化型の透明樹脂（例えば、商品名  ＩｎｖｉｓｉＳｉｌ  ＩＶＳ４５４２）により透明接合層３８を形成し、ＬＥＤ２２と導光層２６とを互いを固定している。透明接合層３８は、エポキシ系あるいはシリコーン系の、空気よりも屈折率が高い材料を使用することで、ＬＥＤ２２からの放出光を効率よく取り出すことができる。各ＬＥＤ２２は、導光層２６とほぼ平行に対向する上面２２ａと、この上面と交差して延びる複数の側面２２ｂとを有し、本実施形態において、ＬＥＤ２２は、上面２２ａおよび側面２２ｂから光を出射する。そして、透明接合層３８は、ＬＥＤ２２ごとに設けられ、ＬＥＤ２２の上面２２ａおよび側面２２ｂを覆って形成されている。透明接合層３８は、ＬＥＤ２２の出射面の８０％以上を覆っている。
【００２６】
一方、上面反射層２５において、開口率が最も低い場所はＬＥＤ２２直頂部であり、この部分でＬＥＤ２２に向かって反射する光が多い。そこで、導光層２６から透明接合層３８へ光が再入射することを防ぐため、透明接合層３８の屈折率は導光層２６の屈折率よりも低く設定してあることが望ましい。
【００２７】
また、図３に矢印で示すように、ＬＥＤ２２の側面２２ｂから放出される光は、透明接合層３８の側面部で内部全反射する。透明接合層３８の側面２２ｂを、ＬＥＤ２２側から導光層２６側にむかって広がっていくように形成することで、透明接合層３８の側面２２ｂで反射した光の進路を導光層２６方向へ変えることができ、光の利用効率を上げることができる。
【００２８】
すなわち、透明接合層３８は、ＬＥＤ２２側から導光層２６側に向かって、径が大きくなるように形成され、図３に示すように、透明接合層３８の側面と下面反射層２３との接点Ａと、透明接合層３８の側面と導光層２６との接点Ｂと、を結ぶ線Ｌ１と、下側反射面２３に対して垂直な線Ｌ２との成す角度θは、すなわち、ＬＥＤ２２の光の光取り出し方向（Ｌ２）に対する透明接合層３８の側面の平均傾斜角は、１°以上９０°未満であることが望ましい。
【００２９】
ＬＥＤ２２が導光層２６と略直交する側面２２ｂからも光射出するタイプの場合、ＬＥＤ２２の側面２２ｂから射出した光は、通常、導光層２６に入れずに下面反射層２３で吸収される損失が多くなってしまう。本実施形態では、図３に示すように、ＬＥＤ２２の側面２２ｂまで透明接合層３８で被覆することにより、側面２２ｂから出射した光を透明接合層３８によって導光層２６へ導くことができ、光の損失を軽減することができる。  
なお、ＬＥＤ２２の側面２２ｂは、導光層２６に垂直である必然性はなく、導光層に対して傾斜していてもよい。例えば、台形状の断面を有するＬＥＤを用いた場合でも、上述の効果が得られることはいうまでもない。
【００３０】
図１に示すように、面状照明装置１２は、ＬＥＤ２２の点灯を制御する制御部４０を有している。この制御部４０は、回路基板２４に接続されるとともに、液晶表示装置の図示しない主制御部に接続されている。制御部４０は、液晶表示装置の主制御部から送られた映像輝度信号に基づき、ＬＥＤ２２毎に、あるいは、隣接する複数のＬＥＤ２２を１ユニットとして、この１ユニット毎に、発光量を調整する発光量調整部４２を備えている。すなわち、制御部４０は、複数のＬＥＤ２２を個別に駆動するローカルミディングによって、映像情報に合わせて面状照明装置１２の調光を行う。
【００３１】
このように構成された面状照明装置１２において、ＬＥＤ２２を点灯することにより、ＬＥＤ２２から出射された光は透明接合層３８を通して導光層２６に入光する。その光は導光層２６内を散乱、伝播した後、一部は、上面反射層２５から出射され、更に、光拡散層２７で拡散された後、液晶表示パネル１０に照射される。残りの光は、主に導光層２６の下面と上面反射層２５との間で反射、散乱、伝播を繰り返した後、上面反射層２５を通して出射され、更に、光拡散層２７を介して液晶表示パネル１０に照射される。
【００３２】
上記構成の面状照明装置１２によれば、複数のＬＥＤ２２と、これらのＬＥＤ２２上に配設された導光層２６、光拡散層２７、および光拡散層２７の下面に形成された上面反射層２５と、を基本的に隙間を空けることなく重ね合わせた構成であることから、通常の直下型の面状照明装置に比較して、薄型化を図ることができる。
【００３３】
例えば、配光分布がランバート分布である上面発光型のＬＥＤを光源とする場合、ＬＥＤ光源と導光層との間は、浅い角度で導光層に入射してＬＥＤ側に反射する光を無くすため、その間隔は狭いほど好ましい。一方、間隔を狭くした場合、間隔が設計からのずれに対し、導光手段に入射する光の分布のずれが大きくなり、均一な輝度分布を大面積で達成することが難しい。そこで、ＬＥＤ２２と導光層２６とを透明接合層３８で接合し、その間隔を固定すると、均一な輝度分布を大面積で達成することができる。
【００３４】
更に、この透明接合層３８の屈折率を空気層より高くすることで、従来ＬＥＤ光源の出光部と空気層との界面で起きていた反射を減らすことができ、光源からの光取り出し効率を上げることができる。一方で、導光層よりも透明接合層３８の屈折率を低くし、導光層２６から接合層３８に光が再入射することを防ぐことにより、ＬＥＤ２２に光が再入射する割合を減らすことができ、照明効率を上げることができる。
【００３５】
また、接合層３８は、ＬＥＤ２２の側面２２ｂを含む出光面全体を被覆することが好ましく、更に、接合層３８の側面が導光層に向かって広がるような傾きを持つと、ＬＥＤ２２から横方向に放出される光を導光層２６に向きを変えることができ、出射効率を上げることができる。  
以上のような構成により、薄型・高効率・輝度分布の設計自由度が高い面状照明装置が得られる。同時に、ローカルディミング駆動において、発光領域の輝度の均一性に優れた面状照明装置が得られる。この面状照明装置を液晶表示装置に適用することにより、高コントラスト、低消費電力、かつ薄型を満たす高品質な大画面液晶表示装置を提供することができる。
【００３６】
次に、この発明の他の実施形態に係る面状照明装置および液晶表示装置について説明する。なお、以下に述べる他の実施形態において、上述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３７】
図５は、第２の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図である。第２の実施形態によれば、ＬＥＤ２２と導光層２６との間に充填された透明接合層３８は、その中に１種類以上の散乱体を含んでいる。ここでは、透明接合層３８内には、複数の散乱粒子４６が拡散されている。散乱粒子４６としては、シリカ、酸化チタンや酸化亜鉛等の顔料、又は、接合層と屈折率の異なる樹脂、ガラスやジルコニア、内部に気泡を有する樹脂粒子のビーズ等、既存の顔料やビーズを使用することができる。
【００３８】
このように、透明接合層３８の内部に散乱粒子４６を導入すると、ＬＥＤ２２の配光分布を透明接合層３８内で横方向、つまり、導光層２６の入射面と平行な方向に広げることができる。それにより、上面反射層２５の開口率分布をより変化を少ない分布とすることができ、あるいは上面反射層２５に必要な反射率をより減らすことができる。その結果、より上面反射層２５の要求仕様を下げる効果がある。また、透明接合層内に散乱粒子を含めることで導光層に入射前に光の伝播角度を広げることができ、均一輝度分布をより簡単に達成することが可能となる。
【００３９】
図６は、第３の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図である。第３の実施形態によれば、導光層２６の下面、ここでは、入射面２６ａには光を拡散する複数の凹凸部が形成されている。これにより、ＬＥＤ２２と導光層２６との間に充填された透明接合層３８と、導光層２６との界面は、凹凸構造を有している。このような構成によれば、透明接合層３８を通過した光が、導光層２６との界面の部分で光の角度が変化し、光の方向がミキシングされる。これにより、導光層２６から接合層３８に光が再入射することを防ぎ、ＬＥＤ２２に光が再入射する割合を減らすことができ、照明効率を上げることができる。
【００４０】
図７は、第４の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図である。第４の実施形態によれば、導光層２６の入射面２６ａ上に、導光層２６の屈折率よりも高い屈折率を有する透明層５０が形成されている。透明層５０は、例えば、導光層２６の表面に含硫黄アクリレート類のような高屈折率樹脂を既存のコート法でコーティングすることにより形成することができる。この透明層５０とＬＥＤ２２の発光面との間に透明接合層３８が充填されている。
【００４１】
図７に矢印で示すように、ＬＥＤ２２から出射され光は、透明接合層３８を通して透明層５０に入射する。透明層５０内に閉じ込められた光は、透明層５０の上下の界面で反射され、導光層２６の面方向に伝播して拡散された後、導光層２６、上面反射層２５、および拡散層２７を通して液晶表示パネル側に出射される。
【００４２】
このような構成によれば、ＬＥＤ２２からの出射光を導光層２６の入射面と平行な方向に広げることができる。それにより、上面反射層２５の開口率分布をより変化を少ない分布とすることができ、あるいは上面反射層２５に必要な反射率をより減らすことができる。その結果、より上面反射層２５の要求仕様を下げることが可能となる。
【００４３】
図８は、第５の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図である。前述した第４の実施形態によれば、透明層５０は、導光層２６の入射面全体に均一に形成されている。第５の実施形態によれば、透明層５０は、発光調整単位のエリア境界部で分断されている。すなわち、透明層５０は、ＬＥＤ２２の配列間隔と同じ周期で複数に分断して形成されている。
【００４４】
このような構成によれば、ＬＥＤ２２から接合層３８を通して透明層５０に入射した光が、不要な領域まで伝播して損失することを防ぐことができる。本実施形態のような上面反射層２５を備えた導光方式では、原理上、下面反射層２３側に戻る光が多くなる。下面反射層２３での反射は、吸収による損失が含まれるため、光取り出し効率低下の原因となる。しかし、透明層５０を設けると、導光層２６から下向きに向かう光は、透明層５０の下面で内部全反射し光取り出し方向へ向きを変えることができる。内部全反射は、損失が無いため、光取り出し効率の改善に効果がある。  
第２ないし第５の実施形態において、他の構成は前述した第１の実施形態と同一であり、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４５】
図９は、第６の実施形態に係る面状照明装置の一部を拡大して示す断面図である。第４の実施形態は、配光変換用の光学レンズ６０に導光方式を採用した場合の適用例を示している。図９に示すように、照明装置１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を拡散反射する下面反射層２３と、下面反射層２３を介して回路基板２４上に配設されたＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され配光変換用の光学レンズ６０と、を備えている。ＬＥＤ２２と光学レンズ６０の入射面６０ａとの間には、透明接合層３８が充填され、ＬＥＤ２２はこの透明接合層を介して光学レンズ６０に光学的に接続されている。
【００４６】
透明接合層３８は、例えば、加熱硬化型の透明樹脂（例えば、商品名  ＩｎｖｉｓｉＳｉｌ  ＩＶＳ４５４２）により形成され、ＬＥＤ２２と光学レンズ６０とを互いを固定している。透明接合層３８は、エポキシ系あるいはシリコーン系の、空気よりも屈折率が高い材料を使用することで、ＬＥＤ２２からの放出光を効率よく取り出すことができる。ＬＥＤ２２は、導光層２６とほぼ平行に対向する上面２２ａと、この上面と交差して延びる複数の側面２２ｂとを有し、本実施形態において、ＬＥＤ２２は、上面２２ａおよび側面２２ｂから光を出射する。そして、透明接合層３８は、ＬＥＤ２２ごとに設けられ、ＬＥＤ２２の上面２２ａおよび側面２２ｂを覆って形成されている。光学レンズ６０から透明接合層３８へ光が再入射することを防ぐため、透明接合層３８の屈折率は光学レンズ６０の屈折率よりも低く設定してあることが望ましい。
【００４７】
透明接合層３８は、ＬＥＤ２２側から光学レンズ６０側に向かって、径が大きくなるように形成され、透明接合層３８の側面と下面反射層２３との接点と、透明接合層３８の側面と光学レンズ６０との接点と、を結ぶ線と、下側反射面２３に対して垂直な線との成す角度は、すなわち、透明接合層３８の側面の傾斜角は、１°以上９０°未満であることが望ましい。
【００４８】
上記のように構成された照明装置によれば、ＬＥＤ２２から出射された光は透明接合層３８を介して配光変換用の光学レンズ６０に入射し、その界面で屈折、反射し最終的には光学レンズ６０の外へ所望の方向に向かって出射される。光学レンズ６０は透明な材質で、ガラス、ＰＭＭＡ、ＰＣ、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＳ、ＭＳ、ＣＯＰなどが使用でき、必要に応じて光散乱粒子を含めても良い。この構成においても、透明接合層３８はＬＥＤ２２と光学レンズ６０との屈折率差を縮めることで光取り出し効率を高めることができ、また、ＬＥＤ２２の側面２２ｂから出射される漏れ光も光学レンズ６０に導くことができる。これにより、配光変換用の光学レンズ６０の横方向の大きさをより小さくすることが可能になるとともに、光の利用効率を上げることができる。更に、透明接合層３８は光学レンズ６０をＬＥＤ２２との位置関係を固定する機能を持ち、光学レンズ６０が余分な固定部を持つ必要が無く、構造の簡略化を図ることができる。
【００４９】
この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。  
本実施形態では液晶表示装置のバックライトとしての面状照明装置を説明したが、この発明に係る面状照明装置は、照明用途など面状照明装置そのものとしても利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０…液晶表示パネル、１２…面状照明装置、１８…光透過孔、２２…ＬＥＤ、
２２ａ…上面、２２ｂ…側面、２３…下面反射層、２４…回路基板、２６…導光層、
２６ａ…入射面、３８…透明接合層、４６…散乱粒子、５０…透明層
【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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