(57)【要約】【課題】表示画面全体の輝度を均一化することができない。【解決手段】１方向に延伸した形状を有する、少なくとも１の発光体と、平らな形状を有する光拡散手段と前記発光体との間に設けられるとともに、前記発光体の中心軸と並行する複数の案内面を有する光案内手段とを有するバックライトであって、少なくとも一部の前記複数の案内面は、前記発光体の中心軸から離れる方向に前記発光体からの入射光の角度を変化させて出射し、前記光拡散手段の表面に入射させる。【選択図】図３
2011129322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１方向に延伸した形状を有する、少なくとも１の発光体と、平らな形状を有する光拡散手段と前記発光体との間に設けられるとともに、前記発光体の中心軸と並行する複数の案内面を有する光案内手段とを有し、少なくとも一部の前記複数の案内面は、前記発光体の中心軸から離れる方向に前記発光体からの入射光の角度を変化させて出射し、前記光拡散手段の表面に入射させることを特徴とするバックライト。
【請求項２】
前記少なくとも一部の前記複数の案内面は、前記複数の案内面からの出射光が、前記光拡散手段の表面に所定の間隔毎に並行するように、前記光拡散手段の表面に入射させることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項３】
前記複数の案内面は、複数の凹凸部を構成することを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項４】
前記光案内手段は、断面が弧形であることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項５】
前記少なくとも１の発光体の断面は、円形であり、前記光案内手段の断面の弧と前記少なくとも１の発光体の断面の円は、同心であることを特徴とする請求項４記載のバックライト。
【請求項６】
前記光案内手段は、断面が円形であることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項７】
前記少なくとも１の発光体の断面は、円形であり、前記光案内手段の断面の円と前記少なくとも１の発光体の断面の円は、同心であることを特徴とする請求項６記載のバックライト。
【請求項８】
前記複数の案内部は、前記光案内手段の長手方向の断面のうち、前記光案内手段の光拡散手段側にのみ設けることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項９】
前記複数の案内面は、それぞれ、前記発光体からの入射光を全反射する全反射面と、前記全反射した光を出力する出力面と、を有することを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項１０】
前記光案内手段は、無色透明の樹脂またはガラスで形成することを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項１１】
前記光案内手段は、押出加工によって成形することを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項１２】
前記光案内手段は、前記発光体の外面に、一体的に形成することを特徴とする請求項１記載のバックライト。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載のバックライトを有する液晶表示モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト、及び、そのバックライトを有する表示モジュールに関するものであり、特には、液晶表示モジュールの直下型バックライト、及び、その直下型バックライトを有する液晶表示モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４は、従来の液晶表示モジュールの概略を示す分解斜視図である。図１４の上側が液晶表示モジュール１００の表示画面側であり、下側が液晶表示モジュール１００の背面にあたる。
【０００３】
図１４に示すように、液晶表示モジュール１００は、液晶表示素子１１０、バックライトアセンブリ１２０、及び、ベゼル１３０を有する。バックライトアセンブリ１２０及びベゼル１３０は、液晶表示素子１１０を支持する。なお、ベゼル１３０は、バックライトアセンブリ１２０と一体型または分割型である。また、バックライトアセンブリ１２０及びベゼル１３０は、液晶表示素子１１０とバックライトアセンブリ１２０またはベゼル１３０との間に、弾性体（図示せず）を介して、液晶表示素子１１０を支持する場合もある。
【０００４】
バックライトアセンブリ１２０は、図１４の上から順に、樹脂フレーム１４０、複数の光学シート類１６０、発光体である複数の陰極管１５０、反射シート１７０、及び、ベースプレート１８０を有する。ここで、反射シート１７０は、複数の陰極管１５０からの光を図１４上部に反射する。複数の光学シート類１６０は、積層され、複数の陰極管２２０からの光、及び、反射シート１７０で反射された光を拡散・集光する。
【０００５】
カバー１９０、１９１は、複数の陰極管１５０の両端部に配置され、当該複数の陰極管１５０を挟持する部材（図示せず）を覆う。また、複数の光学シート類１６０は、複数の支持部材１６１、カバー１９０、１９１、ベースプレート１８０の所定箇所により支持され、反射シート１７０は、支持部材１６１により、ベースプレート１８０に挟持される。
【０００６】
そして、樹脂フレーム１４０とベースプレート１８０、カバー１９０、１９１とで光学シート類１６０を所定の隙間を持たせて支持する。また、ベースプレート１８０の背面には、陰極管１５０と電気的に接続された陰極管点灯回路基板１８１が設けられる。
【０００７】
上記のように構成された液晶表示モジュール１００は、複数本の陰極管１５０が発する光を、直接光として、画面を構成する液晶表示素子１１０に案内するとともに、複数本の陰極管１５０が発する光を反射シート１７０で反射し、当該反射した光を、間接光として、液晶表示素子１１０に案内する。
【０００８】
しかしながら、上記のような液晶表示素子１１０直下にバックライトアセンブリ１２０を有する、いわゆる直下型の液晶表示モジュール１００においては、各陰極管１５０から遠ざかるにつれて、各陰極管１５０から出射され液晶表示素子１１０へ達する光の密度が低くなる。つまり、液晶表示素子１１０等で構成される表示画面は、各陰極管１５０近傍では明るいが、各陰極管１５０から液晶表示素子１１０への距離が遠くなるにつれて暗くなる。したがって、表示画面全体の輝度を適切に均一化することができないという問題がある。
【０００９】
上記課題に鑑みて、上記図１４に示した従来の液晶表示モジュール１００においては、複数枚の光学シート類１６０を、複数の陰極管１５０と液晶表示素子１１０との間に設け、当該複数の光学シート類１６０により、複数の陰極管１５０からの光を拡散・集光し、液晶表示素子１１０に照射するように構成している。
【００１０】
また、特許文献１には、１の陰極管２２０を発光体として使用する、いわゆる１灯直下型バックライトにおいて、発光体と画面との間に凸レンズを設け、主として、光反射手段からの反射光を、液晶表示素子に集光するバックライトが開示されている。
【００１１】
特許文献２には、１灯直下型バックライトにおいて、発光体と液晶表示素子との間に凹レンズを設け、発光体近傍（液晶表示素子中央直下近傍）の光を拡散するバックライトが開示されている。
【００１２】
特許文献３には、１灯直下型バックライトにおいて、発光体と液晶表示素子との間の一部領域に光透過反射膜を設け、液晶表示素子中央直下近傍の光を拡散するバックライトが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平２−１１８５１８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５５２７号公報
【特許文献３】特開２０００−２６７０９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記図１４に示した液晶表示モジュールにおいては、発光体からの光を十分に拡散しようとすると、複数枚の光学シート類を設ける必要があり、バックライトが高価になるという問題がある。
【００１５】
上記特許文献１の構成においては、画面周辺は明るくすることができるものの、発光体近傍における画面はより明るくなる。したがって、当該明るさの相違に起因する表示画面上の輝度の不均一を減少するためには、発光体からの光を拡散・集光する複数枚の光学シートを設ける必要がある。また、上述のように、発光体と液晶表示素子との間に凸レンズが必要となる。その結果、バックライト全体の厚みが増すとともに、バックライトが高価になるという問題がある。
【００１６】
上記特許文献２の構成においては、発光体は液晶表示素子の中央直下に配置するが、上述のように、発光体と液晶表示素子との間に凹レンズが必要になるとともに、当該液晶表示素子中央直下近傍の光を十分に拡散させるためには、凹レンズの厚みを厚くする必要があり、結果として、バックライトの厚みが増大する、バックライトが高価になるという問題がある。また、特許文献２の構成では、発光体の位置する液晶表示素子の中央直下近傍の光を均等に拡散させることは困難である。
【００１７】
上記特許文献３の構成では、当該液晶表示素子の中央直下近傍の光を液晶表示素子上に均等に拡散させることは困難である。
【００１８】
本発明は、上記課題に鑑みて、安価かつ簡単な構造により、バックライトの厚みを薄く保ったまま、画面全体の輝度の不均一をより効率的に解消することができるバックライト、及び、当該バックライトを使用した液晶表示モジュール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】
【００１９】
（１）本発明におけるバックライトは、１方向に延伸した形状を有する、少なくとも１の発光体と、平らな形状を有する光拡散手段と前記発光体との間に設けられるとともに、前記発光体の中心軸と並行する複数の案内面を有する光案内手段とを有し、少なくとも一部の前記複数の案内面は、前記発光体の中心軸から離れる方向に前記発光体からの入射光の角度を変化させて出射し、前記光拡散手段の表面に入射させる。これにより、安価かつ簡単な構造により、バックライトの厚みを薄く保ったまま、画面全体の輝度の不均一をより効率的に解消することができる。
【００２０】
（２）（１）に記載のバックライトにおいて、前記少なくとも一部の前記複数の案内面は、前記複数の案内面からの出射光が、前記光拡散手段の表面に所定の間隔毎に並行するように、前記光拡散手段の表面に入射させてもよい。
【００２１】
（３）（１）に記載のバックライトにおいて、前記複数の案内面は、複数の凹凸部を構成してもよい。
【００２２】
（４）（１）に記載のバックライトにおいて、前記光案内手段は、断面が弧形であってもよい。
【００２３】
（５）（４）に記載のバックライトにおいて、前記少なくとも１の発光体の断面は、円形であり、前記光案内手段の断面の弧と前記少なくとも１の発光体の断面の円は、同心であってもよい。
【００２４】
（６）（１）に記載のバックライトにおいて、前記光案内手段は、断面が円形であってもよい。
【００２５】
（７）（６）に記載のバックライトにおいて、前記少なくとも１の発光体の断面は、円形であり、前記光案内手段の断面の円と前記少なくとも１の発光体の断面の円は、同心であってもよい。
【００２６】
（８）（１）に記載のバックライトにおいて、前記複数の案内部は、前記光案内手段の長手方向の断面のうち、前記光案内手段の光拡散手段側にのみ設けてもよい。
【００２７】
（９）（１）に記載のバックライトにおいて、前記複数の案内面は、それぞれ、前記発光体からの入射光を全反射する全反射面と、前記全反射した光を出力する出力面と、を有してもよい。
【００２８】
（１０）（１）に記載のバックライトにおいて、前記光案内手段は、無色透明の樹脂またはガラスで形成してもよい。
【００２９】
（１１）（１）に記載のバックライトにおいて、前記光案内手段は、押出加工によって成形してもよい。
【００３０】
（１２）（１）に記載のバックライトにおいて、前記光案内手段は、前記発光体の外面に、一体的に形成してもよい。
【００３１】
（１３）本発明における液晶表示モジュールは、（１）乃至（１２）のいずれかに記載のバックライトを有する。
【発明の効果】
【００３２】
安価かつ簡単な構造により、バックライトの厚みを薄く保ったまま、画面全体の輝度の不均一をより効率的に解消することができるバックライト、及び、当該バックライトを使用した液晶表示モジュールを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態におけるバックライトを示す概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面の概略図である。
【図３】図２のＩＩＩを拡大した図である。
【図４】図２及び図３における凹凸部周辺を拡大した図である。
【図５】入射角、全反射面、及び、出力面の角度と出力光の到達点との関係を示す図である。
【図６】光案内手段を用いない場合の図１のＩＩ−ＩＩ断面の概略図である。
【図７】図６のＶＩＩを拡大した図である。
【図８】変形例１における図１のＩＩ―ＩＩ断面の概略図である。
【図９】図８のＩＸを拡大した図である。
【図１０】図８及び図９における凹凸部周辺を拡大した図である。
【図１１】変形例２における図１のＩＩ―ＩＩ断面の概略図である。
【図１２】図１１のＸＩＩを拡大した図である。
【図１３】図１１及び図１２における凹凸部周辺を拡大した図である。
【図１４】従来の液晶表示モジュールの概略を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１は、本実施の形態におけるバックライト２００を示す概略図である。図１に示すように、ベースプレート２１０は、底面部２１１と側面部２１２を有し、上部に開口部２１３を有する。なお、当該バックライト２００を有する液晶表示モジュールは、例えば、開口部２１３に、陰極管２２０の中心軸と略平行に、後述する平板形状を有する光学シート類３２０を有し、また、その上部に、光学シート類３２０と略平行に、液晶表示素子（図示せず）を有する。
【００３５】
ベースプレート２１０は、当該ベースプレート２１０の長手方向の両側面部２１２の略中央に、ソケット２３０を有する。発光体である陰極管２２０は、その両端部において、当該ソケット２３０に電気的に接続されるとともに、ソケット２３０を介して、ベースプレート２１０の底面部２１１と略平行に支持される。すなわち、陰極管２２０は、図１の上方からみて、ベースプレート２１０の底面部２１１略中央を、長手方向に横切るように配置される。
【００３６】
なお、図１においては、陰極管２２０は、棒状であるが、その他の形状であってもよい。また、図１においては、ベースプレート２１０は矩形であるが、例えば、使用する液晶表示素子に応じて、その他の形状を用いてもよい。更に、陰極管２２０は、例えば、ガラスバルブの内面に蛍光体層が塗布されキセノンガス等が封入された蛍光ランプ、または、その他の発光体であってもよい。
【００３７】
光案内手段２４０は、中空の管形状であって、陰極管２２０の発光体を覆うように配置する。つまり、光案内手段２４０の内側に、陰極管２２０を配置する。また、光案内手段２４０の両端は、ソケット２３０、または、ベースプレート２１０の側面部に、接着剤やネジ等（図示せず）の公知の方法を用いて、固定する。なお、光案内手段２４０の詳細な構成及び作用等については後述する。
【００３８】
反射シート２５０は、陰極管２２０から底面部２１１側へ向かう光を反射して、適切に光学シート類３２０に案内するように、陰極管２２０を中心として左右対称に、ベースプレート２１０内に設ける。具体的には、例えば、反射シート２５０は、陰極管２２０の中心軸から離れるにしたがって、底面部２１１からの高さが、側面部２１２の高さ付近に至るまで段階的に高くなるように形成する。
【００３９】
なお、反射シート２５０の形状は、上記に限定されるものではなく、陰極管２２０から底面部２１１側へ向かう光を反射して、適切に光学シート類３２０に案内することができるものであれば、異なる形状であってもよい。また、反射シート２５０は、接着剤やネジ等の公知の方法を用いて、底面部２１１及び／または側面部２１２に固定する。
【００４０】
カバー２６０は、ソケット２３０及び陰極管２２０の端部近傍を覆うとともに、陰極管２２０から両側面部２１２に向かう光を、光学シート類３２０に、適切に案内するよう、ベースプレート２１０の長手方向の両側面部２１２に配置する。具体的には、カバー２６０は、側面部２１２から底面部２１１に向かって所定の角度を有するよう、ベースプレート２１０の長手方向の両側面部２１２に配置する。また、カバー２６０は、その中央に、光案内手段２４０の断面に沿った形状の切欠部２６１を有し、光案内手段２４０及び陰極管２２０の端部を、当該切欠部２６１を介して、ソケット２３０へ接続する。
【００４１】
なお、カバー２６０の形状は、上記に限定されるものではなく、陰極管２２０から両側面部２１２に向かう光を、光学シート類３２０に適切に案内し、かつ、陰極管２２０とソケット２３０の接続部分を覆うことができれば異なる形状であってもよい。また、光案内手段２４０は、上記のようにソケット２３０等に固定する代わりに、接着剤やネジ等により、当該カバー２６０の切欠部２６１の側面等へ固定してもよい。
【００４２】
次に、図２乃至図４を用いて、本実施の形態におけるバックライト２００の詳細な構成及び作用について説明する。図２は、図１のＩＩ―ＩＩ断面図の概略を示した図である。図３は、図２のＩＩＩの拡大図である。図４は、図２及び図３における凹凸部３１０周辺を拡大した図である。なお、図２乃至図４においては、反射シート２５０やカバー２６０等については図示を省略する。また、図２乃至図４においては、陰極管２２０の中心を原点、つまり、０とし、当該原点からみて、光学シート類３２０と水平な方向を水平方向、当該光学シート類３２０と垂直な方向を垂直方向として説明する。
【００４３】
図２乃至図４に示すように、例えば、光学シート類３２０は、水平方向に４００ｍｍの長さを有し、陰極管２２０の中心軸と略平行に位置する。具体的には、例えば、光学シート類３２０は、垂直方向に３０ｍｍに配置し、その中心を水平方向に０の位置に配置する。なお、光学シート類３２０の大きさや、陰極管２２０の中心からの光学シート類３２０までの距離は、上記に限定されるものではなく、必要に応じて異なる大きさ及び距離が用いられることはいうまでもない。また、光学シート類３２０は、例えば、細かい凹凸をもったフィルムや微小レンズアレイ等であり、入射した光を拡散・集光するシートである。
【００４４】
光案内手段２４０は、長手方向に陰極管２２０と略同等の長さを有する中空の管形状であって、光案内手段２４０の断面の内径は、陰極管２２０の外径よりも大きい。また、光案内手段２４０は、その断面の中心が、陰極管２２０の断面の中心と略同心となるように設置する。したがって、光案内手段２４０内部に陰極管２２０が格納される。
【００４５】
なお、光案内手段２４０の形状は、上記のような管形状の他、後述する本願発明の作用を奏することができる限り、面形状、弧形状、半円形状であってもよい。弧形状や半円形状である場合には、当該弧や半円の中心は陰極管２２０の中心と略同心となるようにしてもよい。
【００４６】
また、図３及び図４に示すように、光案内手段２４０の外面は、光案内手段２４０の中心軸と平行な複数の凹凸部３１０を有する。また、各凹凸部３１０は、更に、後述する所定の角度をそれぞれ有する全反射面３１１及び出力面３１２を有する。一方、光案内手段２４０の内面は、略円形状であり陰極管２２０の中心と略同心である。
【００４７】
なお、光案内手段２４０は、陰極管２２０の外面に一体的に形成されてもよい。また、当該光案内手段２４０は、例えば、いわゆる押出加工により成形してもよい。例えば、光案内手段２４０が管形状である場合等、断面形状が長手方向で同一である場合には、押出加工により、容易に成形することができる。
【００４８】
次に、光案内手段２４０の作用について、１の直射光３３０を例として説明する。まず、図２及び図３に示すように、陰極管２２０は、陰極管２２０の中心部から角度３３１を有する直射光３３０を出射する。次に、図２乃至図４に示すように、当該直射光３３０は、光案内手段２４０の内面を、当該角度３３１を保持したまま、透過する。これは、例えば、上記のように光案内手段２４０の内面が陰極管２２０と略同心である略円形状である場合には、角度３３１に垂直であるからである。
【００４９】
当該光案内手段２４０の内面を透過した直射光３３０は、次に、凹凸部３１０の全反射面３１１に到達する。全反射面３１１は、当該直射光３３０を全反射し、出力光３４０として出力する。次に、全反射した出力光３４０は、出力面３１２に達するが、当該出力面３１２は、出力光３４０に直角な角度を有するように形成することから、当該出力光３４０は、角度３３２を保持しつつ、出力面３１２を透過し、光学シート類３２０に到達する。なお、光案内手段２４０の外面は、全反射面３１１及び出力面３１２以外に面３１３及び３１４を有するが、当該面３１３及び３１４は、入射した直射光３３０をそのまま透過する角度を有するか、または、出力光３４０に干渉しないように形成する。
【００５０】
ここで、各全反射面３１１の角度は、各凹凸部３１０における各出力光３４０が、上記光学シート類３２０上に、所定の間隔毎に、陰極管２２０の中心軸と並行して入射するように設定する。具体的には、光案内手段２４０がアクリル樹脂製である場合を例として、下記に説明する。なお、アクリル樹脂は、光屈折率が１．４９であるので、臨界角は０．７３６ｒａｄ（＝４２．２°）である。すなわち、アクリル樹脂内に入光した直射光３３０の入射角が反射面の法線よりも０．７３６ｒａｄ（＝４２．２°）以上であれば、光の全反射が起きることはいうまでもない。
【００５１】
図５は、入射角、全反射面、出力面の角度と出力光の到達点との関係を示す図である。ここで、図５において、縦軸は角度（°）を示し、横軸は、出力光３４０の光学シート類３２０上への水平方向における到達点（ｍｍ）を示す。また、全反射面３１１の角度は、図２乃至図４における垂直方向からの角度であり、出力面３１２の角度は、水平方向からの角度とする。なお、角度及び到達点の関係は、図５に示した関係に限定されるものではなく、光案内手段２４０の材質や配置等に応じて異なることはいうまでもない。
【００５２】
本実施の形態においては、直射光３３０を４０分割した場合を想定する。したがって、図５における横軸を４０分割することにより、出力光３４０の到達点は１０ｍｍ毎となり、それに応じて、各凹凸部３１０の位置、全反射面３１１の角度、出力面３１２の角度を決定する。
【００５３】
具体的には、例えば、到達点が５０ｍｍにおける直射光３３０の入射角３３１は、図５により、垂直方向から０．３５２ｒａｄ（＝２０．２°）となり、これにより、凹凸部３１０の位置を決定する。また、その場合の出力光３４０の角度、全反射面３１１の角度は、それぞれ、垂直方向から１．２８ｒａｄ（＝７３．３°）、垂直方向から０．８１５ｒａｄ（＝４６．７°）となる。また、出力面３１２の角度は、水平方向から１．２８ｒａｄ（＝７３．３°）の角度となる。以下同様にして、１０ｍｍ毎の到達点に対応する各凹凸部３１０の位置及び全反射面３１１及び出力面３１２の角度を決定する。
【００５４】
なお、上記のように、本実施の形態は、直射光３３０を４０に分割する場合、つまり、凹凸部３１０を４０設ける場合を想定するが、下記変形例１及び２に示すように、その他の分割数を用いてもよいことはいうまでもない。その他の分割数を用いる場合には、例えば、上記図５を用いて、各凹凸部３１０の位置、及び、全反射面３１１及び出力面３１２の角度を、選択した分割数に応じて決定することができる点はいうまでもない。
【００５５】
上記のように構成することで、光案内手段２４０は、陰極管２２０からの各直射光３３０の入射角３３１を全反射面３１１で変更することにより、各光学シート類３２０上に所定の間隔毎に入射させることが可能となり、結果として表示画面の輝度をより均一にすることができるが、具体的には、表１を用いて下記に説明する。
【００５６】
表１は、上記実施の形態において、光学シート類３２０上への各出力光３４０の到達点を示したものである。なお、光学シート類３２０は左右対称に配置されているため、表１においては、右のみを示す。表１の左の列は、当該光案内手段２４０を用いない場合の到達点を示し、右の列は、当該光案内手段２４０を用いた場合の到達点を示す。また、図６及び図７は、当該光案内手段２４０を用いない場合における陰極管２２０からの直射光の様子を示す図であって、その他については図２及び図３と同様である。
【００５７】
【表１】
2011129322.tif 000003
【００５８】
光案内手段２４０を用いない場合は、表１の左の列に示すように、光学シート類３２０上に到達する光の到達点は、０付近において密に分布しているのに対し、表１の右の列に示すように、光案内手段２４０を用いることにより、発光体からの直射光をそれぞれ５ｍｍの間隔毎に均等に入射させることができる。いいかえれば、図６乃至図７に示す光案内手段２４０を用いない場合は、直射光３３０の光学シート類３２０上での密度が、陰極管２２０付近では高く、陰極管２２０から離れるに従って低いのに対し、図２乃至図４に示す本実施の形態の光案内手段２４０を用いることにより、バックライトの厚さが同じであるにもかかわらず、出力光３４０を光学シート類３２０上に均等に分布させることができる。つまり、光案内手段２４０を用いることで、光学シート類３２０中央部に密に照射される陰極管２２０からの光を、光学シート類３２０の周辺部に分散することができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態によれば、陰極管２２０から光学シート類３２０までの距離、つまり、バックライトの厚みを薄く保ったまま、光案内手段２４０は、陰極管２２０からの各直射光３３０を、光学シート類３２０上に所定の間隔毎に入射させることが可能となり、結果として表示画面の輝度をより均一にすることができる。また、低価格かつ簡単な構造により、上記効果を実現することができる。
【００６０】
[変形例１]
図８乃至図１０を用いて、変形例１における光案内手段２４０の詳細な構成及び作用について説明する。図８は、変形例１における図１のＩＩ―ＩＩ断面図の概略を示した図である。図９は、図８のＩＸの拡大図である。図１０は、図８乃至図９における凹凸部周辺を拡大した図である。
【００６１】
変形例１においては、上記実施の形態よりも光拡散を必要としない場合、つまり、陰極管２２０の中心から円周方向に均等に出射される直射光３３０のうち、光学シート類３２０側へ向かう直射光を、２０分割し、当該２０分割した直射光を光案内手段２４０により、光学シート類３２０上に所定の間隔で均等に入射させる場合を想定する。その他の点は上記実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
上記のように変形例１では、直射光３３０を２０分割する場合を想定しているので、図５における横軸を２０分割することにより、出力光３４０の到達点は２０ｍｍ毎となり、それに応じて、各凹凸部３１０の位置、全反射面３１１の角度、出力面３１２の角度を決定する。
【００６３】
具体的には、例えば、到達点が４０ｍｍにおける直射光３３０の入射角３３１は、図５により、垂直方向から０．２８１ｒａｄ（＝１６．１°）となり、当該角度に応じて凹凸部３１０の位置を決定する。また、その場合の出力光３４０の角度、全反射面３１１の角度は、それぞれ、垂直方向から１．２２ｒａｄ（＝６９．９°）、垂直方向から０．７５０ｒａｄ（＝４３．０°）となる。また、出力面３１２の角度は、水平方向から１．２２ｒａｄ（＝６９．９°）の角度となる。以下同様にして、２０ｍｍ毎の到達点に対応する各凹凸部３１０の位置、及び、全反射面３１１及び出力面３１２の角度を決定する。
【００６４】
表２は、上記変形例１において、陰極管２２０の中心を０、表示画面の水平方向の長さを２００とした場合における光学シート類３２０上に到達する光の到達点を示したものである。なお、光学シート類３２０は左右対称であるため、表１においては、右のみを示す。表２の左の列は、当該光案内手段２４０を用いない場合の到達点を示し、右の列は、当該光案内手段２４０を用いた場合の到達点を示す。
【００６５】
【表２】
2011129322.tif 000004
【００６６】
光案内手段２４０を用いない場合は、表２の左の列に示すように、光学シート類３２０上に到達する光の到達点は０付近において密に分布しているのに対し、表２の右の列に示すように、光案内手段２４０を用いることにより、出力光３４０をそれぞれ２０ｍｍの間隔毎に均等に入射させることができる。つまり、光学シート類３２０の中央部に密に照射される光を、光案内手段２４０を用いることで、光学シート類３２０の周辺部に分散することができる。
【００６７】
以上のように、変形例１によれば、上記実施の形態と同様に、陰極管２２０から光学シート類３２０までの距離、つまり、バックライト２００の厚みを薄く保ったまま、光案内手段２４０は、陰極管２２０からの各直射光３３０を、異なる角度を有する出力光３４０として、光学シート類３２０上に所定の間隔毎に入射させることが可能となり、結果として表示画面の輝度をより均一にすることができる。また、低価格かつ簡単な構造により、上記効果を実現することができる。
【００６８】
[変形例２]
図１１乃至図１３を用いて、変形例２における光案内手段２４０の詳細な構成及び作用について説明する。図１１は、変形例２における図１のＩＩ―ＩＩ断面図の概略を示した図である。図１２は、図１１のＸＩＩを拡大した図である。図１３は、図１１乃至図１２における凹凸部周辺を拡大した図である。
【００６９】
変形例２においては、上記実施の形態または変形例１よりも光拡散を必要としない場合、つまり、陰極管２２０の中心から円周方向に均等に出射される直射光３３０のうち、光学シート類３２０側へ向かう直射光３３０を、８分割し、当該８分割した直射光３３０を、光案内手段２４０により、光学シート類３２０上に所定の間隔で均等に入射させる場合を想定する。その他の点は上記実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００７０】
上記のように変形例２では、直射光３３０を８分割する場合を想定しているので、図５における横軸を８分割することにより、出力光３４０の到達点は５０ｍｍとなり、それに応じて、各凹凸部３１０の位置、全反射面３１１の角度、出力面３１２の角度を決定する。
【００７１】
具体的には、例えば、到達点が５０ｍｍにおける直射光３３０の入射角３３１は、図５により、垂直方向から０．３５２ｒａｄ（＝２０．２°）となり、当該角度に応じて凹凸部３１０の位置を決定する。また、その場合の出力光３４０の角度、全反射面３１１の角度は、それぞれ、垂直方向から１．２８ｒａｄ（＝７３．３°）、垂直方向から０．８１５ｒａｄ（＝４６．７°）となる。また、出力面３１２の角度は、水平方向から１．２８ｒａｄ（＝７３．３°）の角度となる。以下同様にして、５０ｍｍ毎の到達点に対応する各凹凸部３１０の位置、及び、全反射面３１１及び出力面３１２の角度を決定する。
【００７２】
表３は、上記変形例２において、陰極管２２０の中心を０、表示画面の水平方向の長さを２００とした場合における光学シート類３２０上に到達する光の到達点を示したものである。なお、表示画面は左右対称であるため、表１においては、右のみを示す。表２の左の列は、当該光案内手段２４０を用いない場合の到達点を示し、右の列は、当該光案内手段２４０を用いた場合の到達点を示す。
【００７３】
【表３】
2011129322.tif 000005
【００７４】
光案内手段２４０を用いない場合は、表３の左の列に示すように、光学シート類３２０上に到達する光の到達点は０付近において密に分布しているのに対し、表３の右の列に示すように、光案内手段２４０を用いることにより、陰極管２２０からの直射光３３０をそれぞれ５０．００の間隔毎に均等に入射させることができる。つまり、光学シート類３２０中央に密に光学シート類３２０上に照射されていた光を、光案内手段２４０を用いることで、光学シート類３２０の周辺部に分散することができる。
【００７５】
以上のように、変形例２によれば、上記実施の形態と同様に、陰極管２２０から光学シート類３２０までの距離、つまり、バックライトの厚みを薄く保ったまま、光案内手段２４０は、陰極管２２０からの各直射光３３０を、光学シート類３２０上に所定の間隔毎に入射させることが可能となり、結果として表示画面の輝度をより均一にすることができる。また、低価格かつ簡単な構造により、上記効果を実現することができる。
【００７６】
なお、本発明は、上記実施の形態、変形例１、または、変形例２に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態、変形例１、または、変形例２で示した構成と実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。
【００７７】
例えば、上記実施の形態または変形例１及び２においては、陰極管２２０は１の場合について説明したが、２以上であってもよい。また、上記実施の形態、変形例１、または、変形例２においては、全反射面３１１のみで陰極管２２０からの各直射光３３０の角度を変更して出力光３４０としているが、全反射面３１１と、光案内手段２４０の内面、または、出力面３１２の角度を組み合わせて、陰極管２２０からの各直射光３３０の角度を変更して出力光３４０としてもよい。更に、上記実施の形態または変形例１及び２における液晶表示素子は、ＴＮ型であってもよいしＧＨ型であってもよい。
【００７８】
なお、特許請求の範囲に記載の案内面は、例えば、上記実施の形態、変形例１、または、変形例２における全反射面３１１及び上記出力面３１２に対応するものとする。
【符号の説明】
【００７９】
１１０  液晶表示装置素子、１２０  バックライトアセンブリ、１３０  ベゼル、１４０  樹脂フレーム、１５０  複数の陰極管  １６０、３２０  光学シート類、１７０、２５０  反射シート、１８０、２１０  ベースプレート、２００  バックライト、２２０  陰極管、２３０  ソケット、２４０  光案内手段、３１０  凹凸部、３１１  全反射面、３１２  出力面。
【図１】
2011129322.tif 000006
【図２】
2011129322.tif 000007
【図３】
2011129322.tif 000008
【図４】
2011129322.tif 000009
【図５】
2011129322.tif 000010
【図６】
2011129322.tif 000011
【図７】
2011129322.tif 000012
【図８】
2011129322.tif 000013
【図９】
2011129322.tif 000014
【図１０】
2011129322.tif 000015
【図１１】
2011129322.tif 000016
【図１２】
2011129322.tif 000017
【図１３】
2011129322.tif 000018
【図１４】
2011129322.tif 000019