(57)【要約】【課題】  面内輝度均一性が高く、光利用効率が高い面状光源装置およびこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明にかかる面状光源装置は、点状光源３と、点状光源３の光を伝播する導光板１を備えており、導光板１は、点状光源３を収納する第１の孔１ｅと、第１の孔１ｅと導光板１の第２の側面１ｄ間であって、点状光源３を配置した第１の側面１ｃの近傍に出射面または前記反出射面に開口部を有する第２の孔である角孔１ｆを形成している。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する点状光源と、
前記点状光源の光を伝播する導光板と、を備え、
前記導光板は、光を出射する出射面と、前記出射面と対峙する反出射面と、
互いに対峙する第１の側面と、互いに対峙する第２の側面と、を有し、
一方の前記第１の側面近傍に前記点状光源を収納する第１の孔と、
一方の前記第１の側面近傍であって、前記第１の孔と前記一方の第２の側面と間に、前記出射面または前記反出射面に開口部を有する第２の孔と、を備えることを特徴とする、面状光源装置。
【請求項２】
前記第２の孔は、前記第１の側面と平行である一対の第１の面と、前記第１の面と連続する一対の第２の面を備える請求項１記載の面状光源装置。
【請求項３】
前記第２の孔は、前記一対の第２の面が前記導光板の第２の側面と平行である四角柱を形成していることを特徴とする請求項２記載の面状光源装置。
【請求項４】
前記第２の孔は、前記導光板の出射面をＸ-Ｙ平面とし、第１の側面をＸ方向、第２の側面をＹ方向とするとき、前記第１の面を形成するＸ方向の長さＨ１が、前記第２の面を形成するＹ方向の長さＨ２よりも長いことを特徴とする請求項３記載の面状光源装置。
【請求項５】
前記第２の孔は、前記出射面および前記反出射面に開口部を有する貫通孔であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項６】
前記第２の孔は、導光板の第２の側面と平行で、前記点状光源を通る中心線に対し、対称に一対形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項７】
前記第２の孔は、前記第１の孔と前記一方の第２の側面と間に複数個形成されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項８】
前記導光板は、前記点状光源を収納する第１の孔を複数個形成しており、前記隣接する点状光源間に、前記第２の孔を備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項９】
前記第２の孔は、前記出射面に設けた開口部が前記反出射面に設けた開口部よりも大きくなるように形成され、前記第１の面の点状光源３近傍の１辺に、前記出射面から前記反出射面に向かうに従い前記第２の孔の深さを変化させる傾斜部を備えることを特徴とする請求項２に記載の面状光源装置。
【請求項１０】
前記第１の孔は、前記反出射面側に設けられた凹部であって、前記第１の孔に対向して前記出射面上に設けられた円錐形状の凹部を備えたことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項１１】
前記導光板および前記点状光源は、底部および側部を有する第１のフレーム内に収納され、前記第１のフレームと係合する開口部を備えた第２のフレームを備え、
前記第２の孔は、前記導光板の第１の側面近傍の第２フレームの開口部の端部と、前記導光板の第１の側面と、の間に備えたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項１２】
前記点状光源は、赤色、緑色、青色、白色のいずれかを発光できる発光ダイオードである、
請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の面状光源装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の面状光源装置において、前記第２のフレームの開口部と対向する位置に表示素子を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、背面より表示素子を照射する面状光源装置およびこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のバックライトおよび表示装置は、特許文献１に示すように、導光板に設けられた孔部中央にＬＥＤを配設し、導光板の光入射面と対向する面側に形成された曲線部により光を全反射させ、伝播方向が変更された光を効率的に導光板に入射させ、表示部の輝度を向上させるというものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０９９４２号公報（第３−４頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、曲線部で全反射して光の伝播方向が変更された多くの光は、光源近傍の出射面で出射するため、光源近傍が明るくなり輝度ムラが生じるという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決し、面内輝度均一性が高く、光利用効率が高い面状光源装置およびこれを用いた表示装置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】
【０００６】
本発明の面状光源装置は、光を出射する点状光源と、点状光源の光を伝播する導光板と、を備え、導光板は、光を出射する出射面と、出射面と対峙する反出射面と、互いに対峙する第１の側面と、互いに対峙する第２の側面と、を有し、一方の第１の側面近傍に点状光源を収納する第１の孔と、一方の第１の側面近傍であって、第１の孔と一方の第２の側面と間に、出射面または反出射面に開口部を有する第２の孔と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の構成によれば、点状光源からの出射光のうち、導光板の出射面において、点状光源近傍で出射する光を低減させ、光源近傍が明るくなることによる輝度ムラを防止し、面内輝度の均一性が高い面状光源装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の正面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の配光分布を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の正面図である
【図６】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る面状光源装置の要部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る面状光源装置の正面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る面状光源装置の断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る面状光源装置の正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る面状光源装置の断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る面状光源装置の断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る面状光源装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１.
本発明に係る面状光源装置および表示装置の構成について、図面に基づいて説明する。なお、各図において同一の符号を用いたものは、実質的に同様の構成を示す。  
【００１０】
図１は本発明の面状光源装置の分解斜視図であり、図２は出射方向である出射面側から見た平面図、図３は図２をＡ-Ａ線方向から見た断面図である。図１乃至図３に示すように本発明における面状光源装置３０は、光を面状に導き、出射面１ａから出射させる導光板１を備えており、開口部２ａ、底部２ｂおよび側部２ｃを有する下フレーム２内に導光板１を配設する。導光板１は、下フレーム２の開口部２ａの方向へ光を出射する。なお、その方向を出射方向とする。また、下フレーム２の底面２ｂに形成した収納部２ｄに、点状光源３を実装した光源基板４を配置する。
【００１１】
光を出射する光源には、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：以下、ＬＥＤと称す）またはレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：以下、ＬＤと称する）などの点状光源３を用いる。本実施の形態１においては、光源基板４にＬＥＤを実装させている。ＬＥＤには、青色等の単色を発光する半導体発光素子、半導体発光素子から発せられた青色光の一部を吸収し黄色の光を発する蛍光体からなる擬似白色ＬＥＤなどがある。また、ＲＥＤ（赤）、ＧＲＥＥＮ（緑）、ＢＬＵＥ（青）の半導体発光素子を揃え、３つの単色光の合成で白色光を発光するＬＥＤがあり、本実施の形態においては、この擬似白色ＬＥＤを用いている。なお、点状光源３として赤色、緑色、青色、白色のいずれかを発光できる発光ダイオードを備えることにより、発光される光に応じた表示が可能となる。
【００１２】
光源基板４は点状光源３を保持するとともに、点状光源３に電力を供給するための回路パターンが形成されている。また、メタルコア（Ｍｅｔａｌ  Ｃｏｒｅ：以下、ＭＣと称する）基板である光源基板４に点状光源３を実装することで、光源から発せられる熱を効率よく周囲に伝えることができる。また、光源基板４として、厚さが薄いＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を用い、点状光源３を実装することで、点状光源３からの熱をさらに効率よく周囲に伝えることができるとともに、面状光源装置３０の外形サイズを小さくすることができる。
【００１３】
導光板１は、平面視矩形の平板状をなすものであり、透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラスなどで構成されている。また、導光板１は、出射面１ａ、出射面１ａと対峙する反出射面１ｂ、および出射面１ａと反出射面１ｂに垂直で、一対の第１の側面１ｃと、第１の側面１ｃと垂直をなし、それぞれ対峙する一対の第２の側面１ｄと、で構成されている。また、導光板１の一方の第１の側面１ｃ側近傍に第１の孔１ｅを形成し、点状光源３を配置している。なお、図２に示すように、本明細書において、導光板１の出射面１ａをＸ-Ｙ平面と定義し、第１の側面１ｃをＸ方向、第２の側面１ｄをＹ方向とする。
【００１４】
導光板１の出射面１ａ側には光を拡散する拡散板（図示せず）等の光学シート群６を配置する。光学シート群６は、レンズシートを拡散シートで挟み込んだ構造となっている。また、輝度の向上が必要な場合には、プリズムの方向を最適に組み合わせた複数枚のレンズシートを用いる。さらに、拡散シートによる拡散性を向上させる場合には、２枚以上の拡散シートを用いてもよい。レンズシートの配光特性によっては、１枚の使用でもよいし、使用しなくとも良い。さらに、光学シート群６には、保護シートや偏光反射シートを組み合わせても良い。なお、光学シート群６の構成は、求める輝度や配光特性等を鑑みて適宜考慮することができる。
【００１５】
導光板１の反出射面１ｂ、第１の側面１ｃ、第２の側面１ｄと対向する位置には、光を反射する反射シート５を設けている。反射シート５は、ＰＰ又はＰＥＴに硫酸バリウム又は酸化チタンを混ぜ合わせた材料や、樹脂に微細な気泡を形成した材料、金属板に銀を蒸着した材料、金属板に酸化チタンを含む塗料を塗布した材料を用いる。なお、反射シート５の反射率は、反射面での反射ロスを抑えるために９０％以上であることが好ましい。また、複数の反射シート５を重ねて配置してもよく、このような構成により反射率を向上させ、面状光源装置３０の輝度を向上させることができる。また、下フレーム２の内部を白色で形成させてもよい。これにより、反射率が向上し、光の損失が少なくなるため、光利用効率を向上させることができる。
【００１６】
上述した通り、下フレーム２内に、反射シート５、点状光源３を実装した光源基板４、導光板１、導光板１の出射面１ａ側に光学シート郡６を配置して、開口部８ａを備えた上フレーム８を係合させ、面状光源装置３０を構成している。なお、開口部８ａで囲まれた領域が、出射領域であって、点状光源３は上フレーム８の開口部８ａの端部と導光板１の第１の側面１ｃとの間に配置されている。
【００１７】
このような構成の面状光源装置３０上には表示素子（図示せず）が配置され、表示装置を構成している。表示素子には、液晶の複屈折性を応用した液晶表示パネルや、文字や絵が透明板に印刷された表示パネル等が用いられる。液晶表示パネルは、基板上にカラーフィルター、遮光層、対向電極等が形成されたカラーフィルター基板と、基板上にスイッチング素子となる薄型トランジスタ（以下、ＴＦＴと称する）、画素電極等が形成されたＴＦＴ基板とを対向して配置している、両基板の間隔を保持するためのスペーサと、カラーフィルター基板とＴＦＴ基板とを張り合わせるためのシール材と、カラーフィルター基板とＴＦＴ基板との間に狭持される液晶を備え、液晶を注入する注入口の封止材と、液晶を配向させる配向膜と、偏光板とにより構成されている（図示せず）。液晶表示パネルは、スイッチング素子による電圧のオン又はオフによって液晶層の配光を変化させ（図示せず）液晶表示パネルに入射した光を映像信号にあわせて変調し、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、又は青色（Ｂ）として表示する。
【００１８】
導光板１の反出射面１ｂには、光の伝搬方向を乱して、出射面１ａに光を導くための光散乱部が形成されている（図示せず）。光散乱部は、到達した光を導光板１の内部に向かって反射する手段として機能する。反射する手段としては、反出射面１ｂにドット印刷を印刷する方法、反出射面１ｂを粗面化してシボ面を形成する方法または微小な球面や凹凸を形成する方法などがある。
【００１９】
さらに、導光板１の出射面１ａ又は反出射面１ｂに鏡面処理、粗面化処理、ドットパターン印刷や有色印刷等を施しても良い。なお、導光板１の出射面１ａ又は反出射面１ｂに印刷処理でなく、粗面化処理を施し、シボ面を形成すると、印刷による光の吸収がなくなるため、導光板１の出射面１ａにおける輝度をさらに向上させることができる。
【００２０】
また、図１または図３に示すように、導光板１は、板厚が一定のものを用いたが、本発明はこれに限らず、導光板１の形状が点状光源３を配置した位置から離れるに従い板厚が薄くなるくさび形状であっても良い（図示せず）。導光板１をくさび形状とすることで、伝搬する光を効率よく出射面１ａに導くことができる。そのため、導光板１の側面（第１の側面１ｃ、第２の側面１ｄ）に設けた反射シート５により反射される光を減少させることができ、反射シート５で生じる反射損失を減らせるため、出射面１ａでの出射量が増加することになる。
【００２１】
第１の孔１ｅは円柱状で、出射面１ａと反出射面１ｂとの間を貫通しており、反出射面１ｂ側に配置された点状光源３を内包している。第１の孔１ｅを、導光板１の反出射面１ｂと出射面１ａとの間を貫通させて形成させることで、点状光源３を配置する空間を形成でき、点状光源３からの光を効率的に導光板１に入射させ、光の伝播効率を高めることができる。なお、第１の孔１ｅは、円柱状で形成されているが、四角柱または多角形の柱状等の任意の形状から選択でき、内側面は凹凸がない鏡面であることが望ましい。また、第１の孔１ｅは、長円または楕円により円柱を形成してもよい。
【００２２】
なお、導光板１の出射面１ａ側であって、第１の孔１ｅが形成された位置に反射部（図示せず）を設けることで、点状光源３からの出射光を反射して導光板１に入射させることができるため、より光の利用効率が向上する。
【００２３】
次に図２を用いて、導光板１に形成した第２の孔である角孔１ｆについて説明する。角孔１ｆは、導光板１に形成された第１の孔１ｅと第２の側面１ｄと間に形成され、点状光源３を配置した第１の側面１ｃ近傍に配置されている。また、角孔１ｆは、第２の側面１ｄと平行で、点状光源３の中心を通る中心線Ｐに対して対称に一対配置されている。また、角孔１ｆは、第１の側面１ｃに対して平行な面１ｆ１と、第２の側面１ｄに対して平行な面１ｆ２とで形成され、出射面１ａ側、反出射面１ｂ側に形成する開口部が同サイズである四角柱形状であり、内部に空気層を備えている。なお、面１ｆ１および面１ｆ２のそれぞれの面は鏡面で形成すると、乱反射を防止し光の反射損失を軽減させることができる。角孔１ｆの出射面１ａ側の開口部には、反射シート（図示せず）を備えることで角孔１ｆの開口部１ｆ３から出射する光を反射して、導光板１に再入射させることができ、光の利用効率が向上する。
【００２４】
次に、本実施の形態の面状光源装置３０の動作について、図を用いて説明する。図２および図３に示すように、点状光源３から出射した輝度の高い光は、導光板１の第１の孔１ｅの内側面より導光板１に入射し、導光板１内を伝播する。導光板１内を伝播する光の中で点状光源３近傍の第１の側面１ｃに向かう光Ｌ１は第１の側面１ｃで全反射して、再び導光板１内を伝播する。このうち、角孔１ｆに向かう光は、第１の側面１ｃと平行な面１ｆ１に到達して、角孔１ｆ内の空気層との境界で全反射する。再び第１の側面１ｃに到達すると、第１の側面１ｃで全反射し、導光板１内を伝播する。導光板１内を全反射しながら伝播した光は、導光板１の反出射面１ｂに施されたドット印刷（図示せず）に到達すると、拡散反射されて光の伝播方向が変化する。伝播方向が変化した光は導光板１と導光板１の周囲の空気層との境界で臨界角を満たさなくなり、導光板１の出射面１ａから出射される。ここで、仮に角孔１ｆが形成されない場合、第１の側面１ｃに到達して全反射する光Ｌ２は、第１の側面１ｃに再度向かうことなく導光板１内を伝播するため、点状光源３近傍の出射面１ａより多くの光が出射してしまい、点状光源３近傍が明るくなってしまっていた。よって、本実施の形態１のように、点状光源３から出射した輝度が高い光のうち、点状光源３を配置した第１の側面１ｃに向かう光を、角孔１ｆの面１ｆ１で全反射させ、点状光源３から離れる方向に伝播させることにより、点状光源３近傍の出射面１ａより出射する光を低減することができ、輝度ムラを防止することが可能となる。
【００２５】
上記説明したとおり、実施の形態１によれば、導光板１は、点状光源３を収納する第１の孔１ｅと、第１の孔１ｅと導光板１の第２の側面１ｄと間に、角孔１ｆを形成したため、点状光源３から出射される光のうち、第１の側面１ｃに向かう光の一部を角孔１ｆの第１の側面１ｃと平行な面１ｆ１で全反射させ、点状光源３から離れる方向に導くことにより、点状光源３近傍の出射面１ａで出射される光を抑えることができるため、点状光源３近傍の輝度ムラを防止し、表示品位が高い面状光源装置３０を得ることができる。また、点状光源３から離れる方向に向かうよう光を調整できるため、光の利用効率が向上する。また、角穴１ｆの空気層と全反射させることで、反射ロスなく光を拡散させることができる。
【００２６】
また、図２に示すように、角孔１ｆの面１ｆ１を形成するＸ方向の一辺の長さＨ１は、出射面１ａにおける輝度分布が最適になるように任意の長さとすることができ、面１ｆ２を形成するＹ方向の一辺の長さＨ２より長く形成させる。なお、面１ｆ２のＹ方向の一辺の長さＨ２は可能な限り短く形成することが望まく、導光板１の成型または加工が可能な程度に小さくすることで、面１ｆ２に入射する光を減らすことでき、光の利用効率を向上させることができる。
【００２７】
また、角孔１ｆを配置する位置は、出射面１ａの輝度分布が最適になるように調整することができる。点状光源３から角孔１ｆの端部までのＸ方向の距離Ｄ１を長くすると、点状光源３からの光をＸ方向において、点状光源３よりも遠方に伝播することができ、Ｘ方向の距離Ｄ１を短くすると、点状光源３からの光をＸ方向において、点状光源３の近傍で伝播することができる。
【００２８】
また、第１の側面１ｃから角孔１ｆまでのＹ方向の距離Ｄ２を長くすると、Ｘ方向に伝播する光の量を増やすことができる。また、Ｄ２を短くするとＸ方向に伝播する光を減らすことができる。
【００２９】
なお、図４に本発明の点状光源３の配光分布を示す。図の上方向（矢印の方向）が光の出射方向に対応し、半円の中心に点状光源３が配置された場合の分布を示している。図４に示すように、本実施の形態１における点状光源３は、中心軸に対して垂直方向から右回りを正とし、点状光源３からの出射光の角度が±８０°において、光度が最大値な配光分布を有する点状光源３を用いる。導光板１の第１の孔１ｅの内面に入射する光の入射角で光度が最大である角度は入射角１０°となる。これにより、点状光源３からの多くの光は導光板１の第１の孔１ｅの内側面に略垂直に入射し、内側面で表面反射することが少なくなるため、光の利用効率が高い。
【００３０】
図５に本実施の形態１の面状光源装置の変形例の平面図、図６に図５のＢ-Ｂ線方向からみた断面図を示す。図５、６に示すように、複数の点状光源３を有する場合は点状光源３と第２の側面１ｄ間だけでなく、隣接する点状光源３間にも角孔１ｆを設ける。このように点状光源３間にも角孔１ｆを設けることで、発光サイズが大きく、複数の点状光源３を配置することが必要な場合であっても、光の利用効率を低下させることなく導光板１の出射面１ａ近傍で出射する光を低減させることができ、輝度ムラを防止し、表示品位が高い面状光源装置３０を得ることができる。図５、図６において、点状光源３は２個配置したが、２個以上でも同様の構成とすることで、同様の効果を得ることができる。
【００３１】
図７に本実施の形態１の面状光源装置の他の変形例の要部断面図を示す。点状光源３を配置した第１の孔１ｅは、導光板１の出射面１ａと反出射面１ｂとに開口部を備えていたが（貫通させたが）、図７に示すように、反出射面１ｂ側に第１の凹部１ｇを形成し、点状光源３を配置してもよい。第１の凹部１ｇを形成させる場合は、第１の凹部１ｇの底部に反出射面１ｂ側に突出する凸形状を形成し、出射面１ａ側であって、第１の凹部１ｇと対向する位置に、頂角が異なる円錐形状の第２の凹部１ｈを形成してもよい。このように形成することで、特別な配光を有しない光源（完全拡散光など）を用いた場合であっても、導光板１の出射面１ａと平行な方向に光を入射させることができるため、効率よく導光板１に点状光源３からの光を入射させることができ、面状光源装置３０の輝度をより増加させることができる。なお、第１の凹部１ｇの底部を凸形状としない場合は、第１の凹部１ｇの底面に反射板（図示せず）を配置してもよい。本構成により、点状光源３から出射して、第１の凹部１ｇの底面に到達する光を反射させて、第１の凹部１ｇの内側面より入射させることができる。
【００３２】
実施の形態２.
図８は本実施の形態２にかかる面状光源装置の平面図、図９は図８のＣ-Ｃ断面図を示す。以下に説明する本実施の形態２にかかる面状光源装置の特有の作用効果以外は、実施の形態１に係る面状光源装置と同様の作用効果を奏する。
【００３３】
実施の形態１では、第２の側面１ｄと平行で、点状光源３の中心を通る中心線Ｐに対し、左右対称になるよう角孔１ｆ１を一対、すなわち点状光源３と一方の第２の側面１ｄとの間に一つ形成したが、実施の形態２においては、図８、図９に示す通り、点状光源３と一方の第２の側面１ｄとの間に角孔１ｆを複数個形成する。点状光源３近傍に形成する角孔１ｆの面１ｆ１のＸ方向の長さＨ１を長く形成し、点状光源３から離れるにしたがって、段階的に長さＨ１が短くなる角孔１ｆを複数個形成させる。
【００３４】
次に面状光源装置の動作について、図を用いて説明する。図８、図９において、点状光源３から導光板１に入射した光のうち、第１の側面１ｃで全反射した光は点状光源３近傍に配置された角孔１ｆの面１ｆ１で全反射し、再び第１の側面１ｃで全反射する。このうち光Ｌ３は角孔１ｆ間の隙間から出射領域Ｒへと進み、伝播を繰り返して、出射面１ａより出射する。また、光Ｌ４は角孔１ｆの面１ｆ１で全反射して再び角孔１ｆの第１の側面１ｃへ到達する。その後、第１の側面１ｃで全反射して出射領域Ｒへと進み、伝播を繰り返して出射面１ａより出射する。実施の形態１の構成では、点状光源３と第２の側面１ｄとの間に角孔１ｆを一つ形成し、点状光源３から離れる方向へ光を導く構成としたが、本実施の形態２の構成では、第１の側面１ｃで全反射した光を複数個形成した角孔１ｆで全反射させ、点状光源３から離れる方向へ向わせる光の量を制御することができ、出射面１ａにおける輝度の均一性をより向上させることができる。
【００３５】
本実施の形態２によれば、導光板１の点状光源３と第２の側面１ｄ間に角孔１ｆを複数配置する構成としたため、第１の側面１ｃで全反射した光のうち、点状光源３から離れる方向へ向かわせて出射面１ａより出射する光の量を制御することができ、出射面１ａにおける輝度の均一性をより向上させることができる。また、点状光源３近傍の出射面１ａから出射される光量と点状光源３から離れた位置に形成される第１の側面１ｃ近傍の出射面１ａから出射される光量とを均一にすることができる。
【００３６】
実施の形態３
図１０は、実施の形態３にかかる面状光源装置の正面図、図１１は図１０のＤ-Ｄ方向からみた断面図を示す。実施の形態１、２において、角孔１ｆは、出射面１ａ側、反出射面１ｂ側に形成する開口部が同サイズである四角柱形状で形成したが、実施の形態３においては、図１０、図１１に示すように出射面１ａ側の開口部１ｆ３、反出射面１ｂ側の開口部１ｆ４のサイズが異なるサイズの角孔１ｆを形成する。なお、導光板１の角孔１ｆの形状に関する部分以外は、実施の形態１、２における場合と同様であるので、説明は省略する。
【００３７】
図１１に示すように、角孔１ｆは、出射面１ａ側の開口部１ｆ３のサイズが反出射面１ｂ側の開口部１ｆ４よりも大きくなるように形成し、面１ｆ１の点状光源３近傍の１辺に、出射面１ａ側から反出射面１ｂに向かうに従い角孔１ｆの深さを変化させる傾斜部１ｆ５を備える形状とする。
【００３８】
次に面状光源装置３０の動作について図１０、図１１を用いて説明する。点状光源３から導光板１に入射して、第１の側面１ｃで全反射した光は、角孔１ｆの面１ｆ１に向かう。点状光源３近傍側において、点状光源３から出射する光は、角孔１ｆの面１ｆ１で全反射され、再び第１の側面１ｃで全反射して、点状光源３から離れる方向に導かれる。なお、面１ｆ１は、開口部１ｆ３と開口部１ｆ４とを結ぶ傾斜部１ｆ５を有しているため、第１の側面１ｃで全反射した光のうち、面１ｆ１で反射して出射領域Ｒへ向かう光Ｌ６と、面１ｆ１で全反射せずに出射領域Ｒへ向かう光Ｌ５とにより、点状光源３から離れる方向へ向かわせて出射面１ａより出射する光の量を制御することができ、出射面１ａにおいて、所望の輝度を得ることができる。また、点状光源３近傍の出射面１ａから出射される光量と点状光源３から離れた位置に形成される第１の側面１ｃ近傍の出射面１ａから出射される光量を均一にすることができる。
【００３９】
本実施の形態３によれば、角孔１ｆは、出射面１ａ側の開口部１ｆ３のサイズが反出射面１ｂ側の開口部１ｆ４よりも大きくなるように形成し、面１ｆ１において、開口部１ｆ３と開口部１ｆ４とを結び、出射面１ａ側から反出射面１ｂに向かうに従い角孔１ｆの深さを変化させる傾斜部１ｆ５を備えていることにより、出射面１ａ側に向かう光の量を段階的に制御することができるため、輝度ムラを低減して表示品位を向上させることができる。
【００４０】
また、本実施の形態３において、出射面１ａ、反出射面１ｂの両方に開口部を設けたが、角孔１ｆの内部に空気層が形成されていればよく、出射面１ａ、または反出射面１ｂのどちらかに開口部を設けていればよい。また、面１ｆ１の開口部１ｆ３および１ｆ４を結ぶ傾斜部１ｆ５は、図１２に示すように点状光源３から離れた位置に設けてもよい。所望の光分布を考慮し、適宜設定することができる。なお、傾斜部１ｆ５は、直線状で形成するほか、曲線や複数の線形を呈してもよい。
【００４１】
また、複数の点状光源３を配置する場合は、点状光源３間に出射面１ａ側の開口部１ｆ３のサイズが反出射面１ｂ側の開口部１ｆ４よりも大きくなるように形成した角穴１ｆを複数個配置することができる。一例として、図１３に示すように、面１ｆ１の反出射面１ｂ側に傾斜部１ｆ６を備え、開口部１ｆ３のサイズが開口部１ｆ４よりも大きくなる角孔１ｆを備える構成とする。このような角孔１ｆを形成することによって、出射面１ａ側に向かう光量を段階的に制御することができ、面内輝度分布を改善することができる。
【００４２】
なお、本発明においては、上記の各実施の形態に限定されるものでなく、本発明を逸脱しない範囲において、種々の変更、組合せが可能である。光源および導光板の種類や配置位置などで適宜選択することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１：導光板、１ａ：出射面、１ｂ：反出射面、１ｃ：第１の側面、１ｄ：第２の側面、１ｅ：第１の孔、１ｆ：第２の孔（角孔）、１ｇ：第１の凹部、１ｈ：第２の凹部、１ｆ１：第１の側面と平行な面、１ｆ２：第２の側面と平行な面、１ｆ３、１ｆ４：開口部、１ｆ５：傾斜部、２：下フレーム、３：点状光源、４：光源基板、５：反射シート、６：光学シート類、７：表示素子、
８：上フレーム、８ａ：開口部、３０：面状光源装置。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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