(57)【要約】【課題】輝度ムラを抑えた照明装置を提供するとともに、表示品位の高い表示装置を提供する。【解決手段】光源３０を、導光板３２光源対向面３２ａの長手方向における中間の部分に対向して配し、導光板３２の光源対向面３２ａを、(A)その長手方向において、光源３０に対向する部分で光源３０の光が入射される入光部ＩＡと(B)その入光部ＩＡの両端側の各々の部分で前記光源の光が入射されない非入光部ＮＩＡとを有するものとし、導光板３２を、光源対向面３２ａの長手方向に平行な方向の寸法が光源３０から離間するほど小さくなるような形状とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
自身の外周面のうち前記光源と対向する面である光源対向面から前記光源の光が入射され、一対の板面のいずれか一方から光を出射させる導光板と、
を備えた照明装置であって、
前記光源が、前記光源対向面の長手方向における中間の部分に対向して配され、
前記光源対向面が、その長手方向において、前記光源に対向する部分で前記光源の光が入射される入光部と、その入光部の両端側の各々の部分で前記光源の光が入射されない非入光部とを有するものとされ、
前記導光板が、前記光源対向面の長手方向に平行な方向の寸法が前記光源から離間するほど小さくなるような形状とされた照明装置。
【請求項２】
前記導光板が、
板面に直交する方向からの視点において、前記光源対向面に直交する方向の軸線に対して線対称となる形状のものとされた請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光板が、
外周面のうち前記光源とは反対側の面である光源反対面が、前記光源対向面と平行な形状のものとされた請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板の外周面のうち前記光源対向面と前記光源反対面とを繋ぐ面である連結面が、それら光源対向面と光源反対面とを繋ぐ一平面からなる請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記導光板の外周面のうち前記光源対向面と前記光源反対面との端部を繋ぐ面である連結面が、板面に直交する方向からの視点において、前記光源対向面と前記光源反対面とを繋いだ平面より外側に膨らんだ形状とされた請求項３に記載の照明装置。
【請求項６】
当該照明装置が、
前記導光板の外周側に設けられて前記導光板の外周部から漏れる光の少なくとも一部を前記導光板側に反射する部材であって、自身の内周面が前記導光板の外周面に沿うように形成されたフレームを備えた請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光源が、前記光源対向面の前記入光部に沿って複数が並列して配された請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の照明装置と、その照明装置からの光を利用して画像を表示する表示パネルと、を備えた表示装置。
【請求項９】
前記非入光部が、前記光源側からの視点において、前記導光板の前記表示パネルの表示領域へ光を出射する部分とは重ならないように構成された請求項８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置に関し、また、その照明装置を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置の一例として、表示装置に備わるものが知られており、下記特許文献１には、光源と導光板とを備え、導光板の外周端面のうち光源と対向する部分からその光源の光が入射し、一対の板面のいずれか一方から光を出射して被照明部材を照明するように構成された照明装置が記載されている。その下記特許文献１に記載された照明装置は、導光板の角部に光を送るために、導光板の一部を突出させてその部分に反射部材を設けたことを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１４２５９０号広報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の照明装置も含み、従来から、光源の光が入射される部分から離れた箇所は、近い箇所に比較して、出射される光の輝度が低くなってしまうことが問題となっている。
【０００５】
本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、輝度ムラを抑えた照明装置を提供することを課題とするとともに、表示品位の高い表示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】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明の照明装置は、
光源と、
自身の外周面のうち前記光源と対向する面である光源対向面から前記光源の光が入射され、一対の板面のいずれか一方から光を出射させる導光板と、
を備えた照明装置であって、
前記光源が、前記光源対向面の長手方向における中間の部分に対向して配され、
前記光源対向面が、その長手方向において、前記光源に対向する部分で前記光源の光が入射される入光部と、その入光部の両端側の各々の部分で前記光源の光が入射されない非入光部とを有するものとされ、
前記導光板が、前記光源対向面の長手方向に平行な方向の寸法が前記光源から離間するほど小さくなるような形状とされたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の表示装置は、上記構成の照明装置と、その照明装置からの光を利用して画像を表示する表示パネルと、を備える。
【０００８】
上記のように構成された照明装置は、導光板の入光部から入射した光を、その入光部の両側に形成された非入光部側の領域に分散させることできる。そして、光源から離間するほど、光を分散させる領域が狭くされているため、光源からの距離による輝度ムラを抑え、導光板から出射される光の輝度の均一化が図られている。また、この構成の照明装置を備えた表示装置は、表示パネルの表示領域における光の輝度の均一化が図られているため、高い表示品位を有するものとなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、輝度ムラを抑えた照明装置を提供するとともに、表示品位の高い表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例の表示装置の断面図である。
【図２】図１に示す照明装置の平面図である。
【図３】本発明の第２実施例の表示装置が備える照明装置の平面図である。
【図４】第２実施例の変形例の表示装置が備える照明装置の平面図である。
【図５】第２実施例の別の変形例の表示装置が備える照明装置の平面図である。
【図６】第２実施例のさらに別の変形例の表示装置が備える照明装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態として、本発明のいくつかの実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記の実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。
【実施例１】
【００１２】
本発明の第１実施例の表示装置である液晶表示装置１０を、図１の断面図に示す。液晶表示装置１０は、全体としては横長の方形状をなしている（図２参照）。液晶表示装置１０は、画像を表示可能な表示パネルとしての液晶パネル１２と、その液晶パネル１２に画像表示のための光を照射する本発明の照明装置であるバックライト装置１４とを含んで構成される。そして、それら液晶パネル１２とバックライト装置１４とは、重ねられた状態で、外周に沿って遮光テープ１６が液晶パネル１２とバックライト装置１４とに跨って貼着されて一体化させられている。なお、本発明の液晶表示装置１０は、例えば、テレビやＰＣ用ディスプレイ等に用いられるものであるが、これに限定されず、本発明の表示装置を、スマートフォンなどの携帯型情報端末等の縦長の表示装置にも採用することができる。
【００１３】
液晶パネル１２は、ほぼ透明で優れた透光性を有する一対の基板２０ａ，２０ｂを有する。一対の基板２０ａ，２０ｂのうち上側（表側）がＣＦ基板２０ａとされ、下側（裏側）がアレイ基板２０ｂとされる。一対の基板２０ａ，２０ｂの外面側には、一対の偏光板２２ａ，２２ｂが貼り付けられている。また、液晶パネル１２は、一対の基板２０ａ，２０ｂが所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられており、それら一対の基板２０ａ，２０ｂの間に挟持されて電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層と、液晶層を取り囲んで液晶層を封じるシール部と（いずれも図示省略）を有する。アレイ基板２０ｂにおける長辺方向の一端部は、ＣＦ基板２０ａよりも外側に突き出しており、その突き出し部分には、例えば、液晶パネル１２を制御するためのＬＣＤコントローラ２４が実装されている。
【００１４】
液晶パネル１２の内部構造について簡単に説明するが、内部構造に係る各種構造物の図示は省略する。アレイ基板２０ｂの内面側には、スイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）及び画素電極が多数個マトリクス状（行列状）に並んで設けられる。アレイ基板２０ｂの内面側には、ＴＦＴ及び画素電極の周りに格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。ゲート配線及びソース配線には、画像に係る信号がそれぞれ伝送される。一方、ＣＦ基板２０ａの内面側には、各画素電極に対応した位置に多数個のカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタは、Ｒ，Ｇ，Ｂの三色が交互に並ぶ配置とされる。ＣＦ基板２０ａの内面側には、隣り合うカラーフィルタ間の混色を防ぐなどのために遮光部（ブラックマトリクス）２６が設けられている。遮光部２６は、詳しい図示は省略するが、液晶パネル１２における中央部分の表示領域ＡＡでは、隣り合うカラーフィルタ間を仕切るよう格子状に形成されている。これに対し、液晶パネル１２における外周部分の非表示領域ＮＡＡではベタ状に形成されている。
【００１５】
バックライト装置１４は、液晶パネル１２の裏側（平面側）に配されており、光源３０と、その光源３０からの光を導光する方形板状の導光板３２と、導光板３２の表側に配される光学シート３４と、導光板３２の裏側に配される光反射シート３６と、導光板３２および光学シート３４を囲むような形状のフレームとしてのプラスティックシャーシ３８（以下、単に「シャーシ３８」と呼ぶ場合がある）と、それら光源３０，導光板３２，光学シート３４およびシャーシ３８を内部に収容するベゼル４０とを含んで構成される。バックライト装置１４は、光源３０の光が導光板３２に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型とされている。光源３０は、バックライト装置１４の長辺方向における一対の端部側のうちの片方の端部側に配されている。
【００１６】
光源３０は、複数のＬＥＤ３０ａ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）と、それら複数のＬＥＤ３０ａが実装されたＬＥＤ基板３０ｂとを含んで構成される。各ＬＥＤ３０ａは、ＬＥＤチップを封止材により封止することで構成されている。各ＬＥＤ３０ａは、ＬＥＤチップが例えば青色光を単色発光するものとされ、封止材に蛍光体（黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体など）が分散配合されることで全体として白色光を発する。なお、ＬＥＤ３０ａの構成はこれに限定されず適宜変更可能である。ＬＥＤ基板３０ｂは、絶縁材料製で可撓性を有するフィルム状（シート状）をなし、ＬＥＤ基板３０ｂ上には、複数のＬＥＤ３０ａが間隔を空けて並ぶ形で実装されている。複数のＬＥＤ３０ａは、例えば等間隔で配列されているが、これに限定されない。
【００１７】
導光板３２は、ほぼ透明な合成樹脂材料（例えばＰＭＭＡなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど）とされ、屈折率が空気よりも十分に高いものとなっている。なお、本発明は、この導光板３２の形状や光源との位置関係に特徴を有するものであるため、ここでの詳細な説明は留保し、簡単に説明することとする。図２に示すように、導光板３２における４辺の外周端面のうち１つの面は、光源３０と対向配置される光源対向面３２ａとされる。光源対向面３２ａは、複数のＬＥＤ３０ａの並び方向に沿って直線的に延在している（図２参照）。そして、光源３０から出射された光は光源対向面３２ａの一部から導光板３２内部に導入される。一方、導光板３２の一対の板面のうち、表側（液晶パネル１２側）を向く板面は光出射面３２ｂとされ、導光板３２に導入された光は、内部で伝播された後に光出射面３２ｂから光学シート３４側へ向けて出射される。
【００１８】
光学シート３４は、液晶パネル１２と導光板３２との間に介在する形で配されており、導光板３２からの出射光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル１２に向けて出射させる。光学シート３４は、複数が重なり合って配されている。具体的には、本実施例においては、光学シート３４は、裏側から順に、第１拡散シート３４ａ、第１プリズムシート３４ｂ、第２プリズムシート３４ｃ、第２拡散シート３４ｄの４枚からなる。第１拡散シート３４ａおよび第２拡散シート３４ｄは、ほぼ透明な合成樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。第１プリズムシート３４ｂおよび第２プリズムシート３４ｃは、いずれも一方向に沿って延在するプリズム（図示せず）が、ほぼ透明な合成樹脂製の基材の板面上に多数並んで設けられた構成とされ、プリズムの並び方向について選択的に集光作用を発揮する。第１プリズムシート３４ｂおよび第２プリズムシート３４ｃは、互いのプリズムが直交するよう配置されている。なお、光学シート３４を構成する各シートの種類や枚数は適宜変更可能である。
【００１９】
光反射シート３６は、光反射性に優れており、導光板３２における光出射面３２ｂとは反対側の板面から漏れた光を表側に向けて反射させる機能を有している。シャーシ３８は、表面が白色を呈する合成樹脂製（例えばポリカーボネート製）で、導光板３２の外周側に、導光板３２の光源対向面３２ａを除く部分を囲むように配されている。ベゼル４０は、金属性（例えばアルミニウム）で光透過性を有しないものとされている。そして、液晶パネル１２は、導光板３２の光出射面３２ｂと重なる形で、遮光性を有する固定テープ４２を介してシャーシ３８およびベゼル４０に固定され、光出射面３２ｂから出射された光を用いて画像を表示することが可能な構成となっている。
【００２０】
次に、先の説明において留保した導光板３２について詳しく説明する。導光板３２は、図２の平面図（光学シート３４およびベゼル４０は省略している）に示すように、平面視で台形状のものとされている。詳しく言えば、外周面のうち下底側の面が、上述した光源対向面３２ａであり、外周面のうち上底側の面である光源３０とは反対側の光源反対面３２ｃは、光源対向面３２ａと平行で、その長さが光源対向面３２ａの長さより短くされている。また、それら光源対向面３２ａと光源反対面３２ｃとは、一対の連結面３２ｄ１，３２ｄ２によって連結されている。それら一対の連結面３２ｄ１，３２ｄ２の各々は、光源対向面３２ａの端部と光源反対面３２ｃの端部とを、平面視で直線的に結ぶものとなっており、それらを繋ぐ一平面からなる。さらに、本実施例においては、導光板３２は、平面視において、光源対向面３２ａの中点と光源反対面３２ｃの中点を通る直線について線対称な形状、つまり、等脚台形となっている。したがって、導光板３２は、光源対向面３２ａの長手方向に平行な方向の寸法が、光源３０から離間するほど小さくなるような形状となっているのである。
【００２１】
そして、光源３０は、上記の導光板３２に対し、光源対向面３２ａの長手方向、換言すれば、外周面の延びる方向における中央の部分に対向して配されている。つまり、光源対向面３２ａのうち長手方向における中央の部分からのみ、光源３０の光が入射されるように構成されている。したがって、光源対向面３２ａにおいては、長手方向における中央部が、光源３０の光が入射される入光部ＩＡとされ、その入光部ＩＡの両側の部分の各々が、光源３０の光が入射されない非入光部ＮＩＡとされているのである。
【００２２】
また、導光板３２の光出射面３２ｂが台形状であるのに対して、表示パネル１２の表示領域ＡＡは、長方形状のものであり、表示領域ＡＡの長辺方向（図２における左右方向）の長さが、導光板３２の光源反対面３２ｃの長さ、および、光源対向面３２ａの入光部ＩＡの長さと、ほぼ等しくされている。つまり、光源対向面３２ａの非入光部ＮＩＡは、光出射面３２ｂにおける表示領域ＡＡに対応する部分とは、光源３０側からの視点において重ならないように構成されているのである。
【００２３】
なお、シャーシ３８は、内周面が導光板３２の光源反対面３２ｃおよび一対の連結面３２ｄ１，３２ｄ２に沿った形状とされている。それに対して、シャーシ３８の外形形状はベゼル４０に合わせて、長方形状とされている。つまり、シャーシ３８は、導光板３２とベゼル４０との間の隙間を埋めるような部材となっている。したがって、本発明に係る導光板を採用する場合であっても、そのシャーシの存在によって、どのような形状のものに対しても搭載することができる。
【００２４】
以上のように構成された本バックライト装置１４は、前述したように、導光板３２が、台形状で、光源３０側が表示領域ＡＡに出射させる部分の外側に広げられた形状となっているため、導光板３２の入光部ＩＡから入射した光源３０の光を、その表示領域ＡＡに出射させる部分の外側の領域に分散させることできる。そして、導光板３２は、光源３０から離間するほど、光を分散させる領域が狭くされているため、光源３０からの距離による輝度ムラを抑え、導光板３２から出射される光の輝度の均一化が図られているのである。また、本液晶表示装置１０は、液晶パネル１２の表示領域ＡＡにおける光の輝度の均一化が図られているため、高い表示品位を有するものとなる。
【実施例２】
【００２５】
第２実施例の表示装置が備えるバックライト装置５０の平面図（光学シートおよびベゼルは省略）を図３に示す。なお、本実施例の表示装置は、バックライト装置５０以外の表示装置およびバックライト装置５０の一部の構成は、第１実施例の液晶表示装置１０と同じ構成であるため、それらの説明は省略し、同じ構成のものについては、同じ符号を用いるものとする。
【００２６】
第２実施例におけるバックライト装置５０は、まず、第１実施例におけるバックライト装置１４とは、導光板の形状が異なる。本バックライト装置５０が備える導光板５２は、第１実施例における導光板３２と類似しており、平面視で概して台形状のものである。詳しく言えば、光源３０に対向する光源対向面５２ａが、光源３０とは反対側の光源反対面５２ｂより長くかつその光源反対面５２ｂと平行なものとされている。ただし、それら光源対向面５２ａの端部と光源反対面５２ｂの端部を連結する一対の連結面５２ｃ１，５２ｃ２が、第１実施例における導光板３２のように平面視で端部同士を直線的に結ぶ平面ではなく、その平面より外側に膨らんだ曲面形状となっている。なお、本実施例におけるバックライト装置５０も、第１実施例におけるバックライト装置１４と同様に、フレームとしてのプラスティックシャーシ５４を備えており、外形形状はベゼル４０に合わせて長方形状とされているのに対し、内周面が導光板５２の光源反対面５２ｂおよび一対の連結面５２ｃ１，５２ｃ２に沿った形状とされている。
【００２７】
そして、本実施例におけるバックライト装置５０は、第１実施例に係るバックライト装置１４と同様に、光源対向面５２ａは、長手方向における中央の部分からのみ、光源３０の光が入射されるように構成されている。つまり、光源対向面５２ａにおいても、長手方向における中央部が、光源３０の光が入射される入光部ＩＡとされ、その入光部ＩＡの両側の部分の各々が、光源３０の光が入射されない非入光部ＮＩＡとされている。
【００２８】
したがって、本実施例のバックライト装置５０も、導光板５２が、光源３０側が表示領域ＡＡに出射させる部分の外側に広げられた形状となっており、導光板５２の入光部ＩＡから入射した光源３０の光を、その表示領域ＡＡに出射させる部分の外側の領域に分散させることできる。そして、導光板５２は、光源３０から離間するほど、光を分散させる領域が狭くされているため、光源３０からの距離による輝度ムラを抑え、導光板５２から出射される光の輝度の均一化が図られているのである。さらに、本実施例のバックライト装置５０は、導光板３２の一対の連結面５２ｃ１，５２ｃ２が、光源対向面５２ａに近いほど光源対向面５２ａとのなす角度が大きくされている。そのため、導光板５２の内部において連結面５２ｃ１，５２ｃ２で反射する光を、光源反対面５２ｂに向かって反射させることができ、表示領域ＡＡにおける光源反対面５２ｂに近い領域の明るさを確保することができ、光源３０からの距離による輝度ムラをより抑えることができる。
【００２９】
また、本実施例の液晶表示装置も、液晶パネル１２の表示領域ＡＡにおける光の輝度の均一化が図られているため、高い表示品位を有するものとなる。
【００３０】
＜変形例＞
第２実施例におけるバックライト装置５０は、導光板５２の一対の連結面５２ｃ１，５２ｃ２が、平面視で端部同士を直線的に結ぶ平面より外側に膨らんだ曲面形状とされて、光源対向面５２ａに近いほど光源対向面５２ａとのなす角度が大きくされていた。それに対して、図４に示す変形例のバックライト装置６０は、導光板６２の一対の連結面６２ｃ１，６２ｃ２が、複数の平面からなり、光源対向面５２ａとのなす角度が段階的に変化させられる形状とされている。この変形例においても、上記第２実施例と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
また、上記第２実施例のバックライト装置５０およびその変形例のバックライト装置６０は、導光板の一対の連結面が、平面視で端部同士を直線的に結ぶ平面より外側に膨らんだ形状とされていたが、平面視で端部同士を直線的に結ぶ平面より内側に窪んだ形状とされてもよい。換言すれば、光源対向面に近いほど光源対向面とのなす角度が小さくされた形状とされてもよい。図５に示したバックライト装置７０は、導光板７２の一対の連結面７２ｃ１，７２ｃ２が、曲面形状とされたものである。また、図６に示したバックライト装置８０は、導光板８２ｂの一対の連結面８２ｃ１，８２ｃ２が、複数の平面からなり、光源対向面５２ａとのなす角度が段階的に変化させられる形状とされたものである。
【符号の説明】
【００３２】
１０…液晶表示装置〔表示装置〕（第１実施例）、１２…液晶パネル〔表示パネル〕、  ＡＡ…表示領域、  ＮＡＡ…非表示領域、１４…バックライト装置〔照明装置〕、３０…光源、３０ａ…ＬＥＤ、３０ｂ…ＬＥＤ基板、３２…導光板、３２ａ…光源対向面、ＩＡ…入光部、ＮＩＡ…非入光部、３２ｂ…光出射面、３２ｃ…光源反対面、３２ｄ１，３２ｄ２…連結面、３８…プラスティックシャーシ〔フレーム〕、４０…ベゼル、［第２実施例］
５０…バックライト装置〔照明装置〕（第２実施例）、５２…導光板、５２ａ…光源対向面、  ５２ｂ…光源反対面、５２ｃ１，５２ｃ２…連結面、６０…バックライト装置〔照明装置〕（変形例）、６２導光板、６２ｃ１，６２ｃ２…連結面、７０…バックライト装置〔照明装置〕（変形例）、７２…導光板、７２ｃ１，７２ｃ２…連結面、８０…バックライト装置〔照明装置〕（変形例）、８２…導光板、８２ｃ１，８２ｃ２…連結面
【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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