(57)【要約】【課題】  異なる特性をもつ光源を用いた際に、色むらの発生を抑えた面光源装置及び液晶表示装置を得る。【解決手段】  面光源装置２００は、レーザー光源８、ＬＥＤ光源７、レーザー光拡散部材６及び面発光導光板４を備える。レーザー光源８はレーザー光線Ｌ８を発するレーザー発光素子を有する。ＬＥＤ光源７はＬＥＤ光線Ｌ７を発する複数のＬＥＤ素子７１を有する。レーザー光拡散部材６はレーザー光源８から発せられたレーザー光線Ｌ８を光拡散部６２で拡散反射しレーザー光線Ｌ８の発散角をＬＥＤ光線Ｌ７と同等の発散角に広げる。面発光導光板４は光線を入射する光入射面４１ｃを有しレーザー光線Ｌ８及びＬＥＤ光線Ｌ７を光入射面４１ｃから入射して面状の光に変換する。光拡散部６２の拡散反射面６２ａから光入射面４１ａまでの光学距離ＡはＬＥＤ素子７１の発光面７２から光入射面４１ａまでの光学距離Ａに等しい。【選択図】      図１
2015138613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光線を発するレーザー発光素子を有するレーザー光源と、
ＬＥＤ光線を発する複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源と、
前記レーザー光源から発せられた前記レーザー光線を光拡散部で拡散反射し、前記レーザー光線の発散角を前記ＬＥＤ光線と同等の発散角に広げるレーザー光拡散部材と、
光線を入射する光入射面を有し、前記レーザー光線及び前記ＬＥＤ光線を前記光入射面から入射して面状の光に変換する面発光導光板と
を備え、
前記光拡散部の拡散反射面から前記光入射面までの光学距離は、前記ＬＥＤ素子の発光面から前記光入射面までの光学距離に等しい面光源装置。
【請求項２】
前記光拡散部で拡散反射される前記レーザー光線の進行方向は、前記ＬＥＤ素子の発光面から出射される前記ＬＥＤ光線の進行方向と同一の方向である請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記拡散反射面と前記発光面とは、前記光入射面に沿って交互に配置される請求項１又は２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記レーザー光拡散部材は、柱体形状であり、
前記レーザー光線は、前記柱体形状の底面に相当する面から入射し、
前記光拡散部は、前記柱体形状の側面に相当する面に形成されている請求項１から３のいずれか１項に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記拡散反射面の面積は、前記レーザー光線が前記レーザー光拡散部材に入射位置からの距離に応じて異なる請求項４に記載の面光源装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の面光源装置と、
画像光を形成する液晶パネルと
を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状の発光面を有する面光源装置と、面光源装置及び液晶パネルを有する液晶表示装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置が備える液晶表示素子は、自ら発光しない。このため、液晶表示装置は液晶表示素子を照明する光源として、液晶表示素子の背面にバックライト装置を備えている。近年では、青色発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）という。）の性能が飛躍的に向上したことに伴い、光源に青色ＬＥＤを利用したバックライト装置が広く採用されている。「背面」とは、映像を表示する方向と反対側の面である。
【０００３】
この青色ＬＥＤを利用した光源は、青色のＬＥＤ素子及び蛍光体を有している。この蛍光体は、青色ＬＥＤから発される光を吸収し青色の補色となる光を発光する。このようなＬＥＤを白色ＬＥＤと呼ぶ。「青色の補色」とは、すなわち、緑色と赤色とを含む色で黄色である。
【０００４】
白色ＬＥＤは、電気−光変換効率が高く、低消費電力化に有効である。しかしながら一方で、白色ＬＥＤはその波長帯域幅が広く、色再現範囲が狭いという問題を有する。液晶表示装置は、その液晶表示素子の内部にカラーフィルタを備えている。液晶表示装置は、このカラーフィルタによって赤色、緑色および青色のスペクトル範囲だけを取り出して、色表現を行っている。白色ＬＥＤのように波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源は、色再現範囲を広げるために、カラーフィルタの表示色の色純度を高める必要がある。つまり、カラーフィルタを透過する波長帯域は狭く設定される。しかし、カラーフィルタを透過する波長帯域を狭く設定すると、光の利用効率が低下する。なぜなら、液晶表示素子の画像表示に用いられない不要な光の量が多くなるからである。
【０００５】
カラーフィルタによる光損失を最小限に抑制しながらも、色再現範囲を広げるためには、波長帯域幅の狭い光を発する光源を採用する必要がある。すなわち、色純度の高い光を発する光源を採用する必要がある。
【０００６】
例えば、特許文献１では、色再現範囲を広げるために白色ＬＥＤと単色のＬＥＤを採用した液晶表示装置が提案されている。単色光源を用いることで白色ＬＥＤでは不十分であった色の色再現性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−５６８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１の液晶表示装置では、白色ＬＥＤと単色ＬＥＤとは導光板の１つの側面に交互に配置されている。白色ＬＥＤと単色ＬＥＤとの間では、光源としての特性は大きく異ならない。特に、光の発散角は大きく異ならない。このため、白色ＬＥＤと単色ＬＥＤとを交互に配置した場合においても、白色ＬＥＤのみの場合とほぼ同じように導光板の設計が出来る。なぜなら、導光板内に同一の角度強度分布を持つ光が入射されるためである。「角度強度分布」とは、参照する面における、光の出射角度に対する光の強度の分布のことである。ここで、「光の出射角度」とは、光の出射方向である。また、「光の強度」とは、光のエネルギー量である。
【０００９】
しかしながら、複数の色の光源を用いる際に、それらの光源の特性が異なると、特許文献１のように導光板の一つの側面にＬＥＤを交互に並べただけでは、色むらとなってしまう。特に、光源から発せられる光の発散角が異なる場合には、色むらとなって現れてしまう。導光板に入射した光は、全反射を繰り返しながら入射面の対面の方向に進んでいく。しかし、導光板に設けられた微細構造によって、全反射の条件が崩れ、出射面方向に向かって進む光となる。導光板の出射面から出射される光の量は、光源の特性に合わせて微細構造の配置等によって調整される。導光板の微細構造は、主に光の出射面に対して裏面側に設けられている。「裏面」とは背面と同じ意味である。このとき、光源から発せられる光の発散角が異なると導光板内での光路が異なり、光源毎に出射面での光の強度分布が異なる。光の強度分布の違いは色むらとなって現れる。
【００１０】
レーザーは波長帯域幅の狭い光を発する光源である。レーザーを使用することで色再現性を向上させることが可能である。しかしながら、レーザーは非常に発散角の狭い光源であり、導光板の一つの側面にＬＥＤとレーザーとを交互に並べたのでは色むらとなってしまう。なぜなら、微細構造の配置をＬＥＤとレーザーとの両方に合わせることは難しいからである。
【００１１】
本発明は上記を鑑みて成されたものであり、レーザーとＬＥＤとの２種類の光源を用いた際に、簡素な構成でレーザーの発散角を広げ、色むらを抑えた液晶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】
【００１２】
本発明に係る面光源装置は、レーザー光線を発するレーザー発光素子を有するレーザー光源と、ＬＥＤ光線を発する複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤ光源と、前記レーザー光源から発せられた前記レーザー光線を光拡散部で拡散反射し、前記レーザー光線の発散角を前記ＬＥＤ光線と同等の発散角に広げるレーザー光拡散部材と、光線を入射する光入射面を有し、前記レーザー光線及び前記ＬＥＤ光線を前記光入射面から入射して面状の光に変換する面発光導光板とを備え、前記光拡散部の拡散反射面から前記光入射面までの光学距離は、前記ＬＥＤ素子の発光面から前記光入射面までの光学距離に等しい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光源にレーザー及びＬＥＤを用いた面光源装置で、色むらの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す構成図である。
【図２】図１に記載の面光源装置の斜視図である。
【図３】図１に記載の面光源装置を表示面側からみた構成図である。
【図４】図１に記載の液晶表示装置の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置（面光源装置を含む）の構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図６】図５に記載の面光源装置を表示面側からみた平面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置（面光源装置を含む）のレーザー拡散棒の別の構成を概略的に示す構成図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置（面光源装置を含む）のレーザー拡散棒の別の構成を概略的に示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
本発明を実施するための実施の形態１に係る面光源装置２００及び液晶表示装置１００を、図１から図３までを用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る液晶表示装置１００（面光源装置２００を含む）の構成の一例を概略的に示す構成図である。図２は、面光源装置２００の斜視図である。図３は、面光源装置２００を表示面側からみた構成図である。
【００１６】
図の説明を容易にするために、ｘｙｚ座標を用いる。ｘ軸は、液晶表示装置１００の表示面側から見て左右方向である。＋ｘ軸方向は右側であり、−ｘ軸方向は左側である。ｙ軸は、液晶表示装置１００の上下方向である。＋ｙ軸方向は上側で、−ｙ軸方向は下側である。ｚ軸は、液晶表示装置１００の表示面側から見て前後方向である。＋ｚ軸方向は手前側で、−ｚ軸方向は奥側である。「手前側」とは、液晶表示装置１００の表示面側である。「奥側」とは、液晶表示装置１００の裏面側（背面側）である。
【００１７】
図１において、紙面に垂直な方向はｙ軸方向である。また、図１において、面発光導光板４の光入射面４１ｃからその対面４１ｄへ向かう方向はｘ軸の正方向（＋ｘ軸方向）である。つまり、図１の紙面の左から右へ向かう方向は、＋ｘ軸方向である。図１の紙面の下から上へ向かう方向は、ｚ軸の正方向である。
【００１８】
＜液晶表示装置１００の構成＞
図１において、液晶表示装置１００は、液晶パネル１及び面光源装置２００を備えている。液晶パネル１は、液晶表示素子を有し、画像光を形成するバネルである。そして、液晶パネル１は、光を透過する透過型のバネルである。「画像光」とは、画像情報を有する光のことである。また、液晶表示装置１００は、光学シート（第１の光学シート）２を備えることができる。また、液晶表示装置１００は、光学シート（第２の光学シート）３を備えることができる。面光源装置２００は、液晶パネル１の背面１ｂ（後述）に光を照射している。図１では、面光源装置２００が発した光は、光学シート３，２を透過して液晶パネル１の背面１ｂに達する。面光源装置２００は、面発光導光板４、レーザー光拡散部材６、ＬＥＤ光源７及びレーザー光源８を備えている。面発光導光板４は、薄板状の形状をしている。また、面光源装置２００は、必要に応じて光反射シート５を備えることができる。
【００１９】
また、図１には図示していないが、液晶表示装置１００は、図４に示すように、制御部３１、液晶表示素子駆動部３２、ＬＥＤ光源駆動部（第１の光源駆動部）３３ａ及びレーザー光源駆動部（第２の光源駆動部）３３ｂを備えている。液晶表示素子駆動部３２は、液晶パネル１を駆動する。ＬＥＤ光源駆動部３３ａは、ＬＥＤ光源７（後述）を駆動する。レーザー光源駆動部３３ｂは、レーザー光源８（後述）を駆動する。
【００２０】
図１に示すように、液晶表示装置１００は、ｚ軸の正方向から負方向へ順に、液晶パネル１、光学シート２、光学シート３および面光源装置２００を備えている。構成要素１，２，３は板形状をしている。また、面光源装置２００を構成する面発光導光板４も板形状をしている。このため、各々の構成要素１，２，３，４は、積層状に配置されている。「積層」とは、層を積み重ねることである。
【００２１】
液晶パネル１は、＋ｚ軸側の面に表示面１ａを有している。また、液晶パネル１は、−ｚ軸側の面に背面１ｂを有している。また、液晶パネル１は、表示面１ａと背面１ｂとの間の液晶層（図示しない）を有している。液晶パネル１の表示面１ａは、ｘ−ｙ平面に平行な面である。液晶パネル１の液晶層は、ｘ−ｙ平面に平行な方向に広がる面状の構造を有する。
【００２２】
液晶パネル１の表示面１ａは、通常、矩形であり、表示面１ａの隣接する２辺は、直交する。実施の形態１では、液晶パネル１の長辺は、ｘ軸に平行である。また、液晶パネル１の短辺は、ｙ軸に平行である。なお、本実施の形態１では、液晶パネル１の表示面１ａは矩形として説明するが、液晶パネル１の表示面１ａの形状はこれに限るものではなく、他の形状であってもよい。
【００２３】
光学シート２は、透過する照明光Ｌ４４（後述）を液晶パネル１の背面１ｂの方向へ向ける機能を持つ。光学シート３は、照明光Ｌ４４の細かな照明むらなどの光学的影響を抑制する機能を持つ。
【００２４】
＜面光源装置２００の構成＞
面光源装置２００は、面発光導光板４、レーザー光拡散部材６、ＬＥＤ光源７及びレーザー光源８を備える。また、面光源装置２００は、光反射シート５を備えることができる。面光源装置２００には、ｚ軸の正方向から負方向へ順に、面発光導光板４、光反射シート５およびレーザー光拡散部材６が配置されている。また、面光源装置２００は、面発光導光板４の−ｘ軸側にＬＥＤ光源７を備えている。ＬＥＤ光源７は、例えば、青色ＬＥＤ素子及び蛍光体を有する光源である。また、面光源装置２００は、面発光導光板４の背面側（−ｚ軸側）であってレーザー光拡散部材６の＋ｘ軸側にレーザー光源８を備えている。図１では、面光源装置２００は、光反射シート５の背面側（−ｚ軸側）であってレーザー光拡散部材６の＋ｘ軸側にレーザー光源８を備えている。レーザー光源８は、例えば、赤色のレーザー光を発光するレーザー発光素子を有する光源である。
【００２５】
面発光導光板４は、板形状をしている。面発光導光板４は、光出射面４１ａ、背面４１ｂ、光入射面４１ｃ及び端面４１ｄを有する。面発光導光板４の光入射面４１ｃは、面発光導光板４の１つの端面に形成されている。「端面」とは、厚みのあるものを切断したときにできる切り口の面である。ここでは、板形状をしている面発光導光板４の表面と背面とをつなぐ面である。つまり、板形状の側面である。なお、表面及び裏面は、ｘ−ｙ平面に平行な面である。光入射面４１ａから入射した光は、表面である光出射面４１ａから出射する。
【００２６】
面発光導光板４の背面４１ｂには、微小光学素子４２が形成されている。光入射面４１ａから入射した光は、全反射の条件を満たしながらｘ軸方向に進行する。しかし、微小光学素子４２に入射した光の中には、全反射条件を満たさなくなる光がある。全反射条件を満たさなくなる光は、光入射面４１ｃから出射する。
【００２７】
光反射シート５は、面発光導光板４の背面４１ｂ側に配置されている。また、光反射シート５は、光反射シート５の表面側に配置されている。微小光学素子４２で全反射条件を満たさなくなった光は、背面４１ｂ側からも出射する。光反射シート５は、背面４１ｂ側から出射した光を光出射面４１ａ側（＋ｚ軸方向）に向けて反射する。これにより、面発光導光板４に入射した光を、効率良く液晶パネル１側に出射することができる。
【００２８】
レーザー光拡散部材６は、レーザー光源８から発せられたレーザー光Ｌ８を光入射面４１ｃに導く機能を有する。レーザー光拡散部材６は、光入射面６１ａ、導光部６１ｄ及び反射部６１ｅを有する。反射部６１ｅは、光拡散部６２及び光出射面６１ｂを有する。また、反射部６１ｅは、斜面６１ｃを有することができる。
【００２９】
導光部６１ｄは、板形状をしている。光入射面６１ａは、板形状の1つの端面に形成されている。導光部６１ｄは、ｘ−ｙ平面に対して、−ｙ軸方向から見て、時計回りに回転するように傾斜して配置されている。つまり、導光部６１ｄは、光入射面６１ａが面発光導光板４から離れるように傾斜して配置されている。光入射面６１ａは、導光部６１ｄの＋ｘ軸方向の端部に形成されている。光拡散部６２は、導光部６１ｄの−ｘ軸方向側に配置されている。導光部６１ｄ中を−ｘ軸方向に進行した光は、光拡散部６２に到達する。光拡散部６２の拡散反射面６２ａで反射した光は、光出射面６１ｂに到達する。なお、以下において、「光拡散部６２の拡散反射面６２ａで反射する」ことを「光拡散部６２で反射する」と記載する。導光部６１ｄは、導光部６１ｄを進行した光が光拡散部６２で反射して、光出射面６１ｂから出射するように傾斜している。
【００３０】
なお、「拡散反射面」とは、例えば、光拡散部６２に光を反射するインク等を用いる場合には、インク等の表面に形成された反射面である。また、例えば、光拡散部６２が、光を拡散せずそのまま透過する層（光透過層）及び反射膜で形成されており、光が光透過層を透過した後に、反射膜で反射されて、再び光透過層を透過してレーザー光拡散部材６の反射部６１ｅに入射する場合には、反射膜の反射面である。また、例えば、光拡散部６２が、光を拡散する層（光拡散層）及び反射膜で形成されており、光が光拡散層を透過した後に、反射膜で反射されて、再び光拡散層を透過してレーザー光拡散部材６の反射部６１ｅに入射する場合には、光拡散層の光出射面（反射部６１ｅ側の面）である。つまり、光拡散部６２からレーザー光拡散部材６の反射部６１ｅに入射する際の拡散光が形成される面である。
【００３１】
光拡散部６２は、ｙ−ｚ平面に平行な面である。また、光出射面６１ｂも、ｙ−ｚ平面に平行な面である。光出射面６１ｂは、光拡散部６２に対向して配置されている。また、光出射面６１ｂは、面発光導光板４の光入射面４１ｃに対向して配置されている。光出射面６１ｂのｚ軸方向の長さは、光入射面４１ｃのｚ軸方向の長さ以下に設定されている。これは、光出射面６１ｂから出射した光が、効率良く光入射面４１ｃに入射するためである。
【００３２】
斜面６１ｃは、光拡散部６２と光出射面６１ｂとを繋ぐ面である。斜面６１ｃは、ｘ−ｙ平面に対して、−ｙ軸方向から見て、反時計回りに回転するように傾斜して配置されている。つまり、斜面６１ｃは、光の光路が＋ｘ軸方向に向けて広がるように配置されている。これは、光拡散部６２で拡散反射した光が、斜面６１ｃで全反射して、効率良く光入射面４１ｃに導かれるようにするためである。「拡散反射」とは、拡散して反射することである。
【００３３】
レーザー光源８は、光入射面６１ａに対向して配置されている。レーザー光Ｌ８は、面発光導光板４の背面４１ｂ側から導光部６１ｄ内を進行して、光拡散部６２に到達する。レーザー光Ｌ８は、ｘ軸に対して−ｚ軸方向に傾斜した方向から光拡散部６２に入射する。レーザー光Ｌ８は、光拡散部６２で反射されて＋ｘ軸方向に進行する。レーザー光Ｌ８は、光拡散部６２で拡散される。このため、光拡散部６２で反射されたレーザー光Ｌ８は、ｘ−ｙ平面に平行な面上およびｚ−ｘ平面に平行な面上において、半値全角１２０度のランバート分布の角度強度分布を有する。「角度強度分布」とは、光の進行方向に対する光の強度を分布として表したものである。光の進行方向は角度で表されている。「発散角」とは、光の広がり角のことである。ランバート分布となったレーザー光Ｌ８は、光入射面４１ｃに入射する。「ランバート分布」とは、完全拡散した場合の配光分布のことである。つまり、発光面の輝度が見る方向によらず一定となる分布である。
【００３４】
光出射面６１ｂは、光入射面４１ｃに対向して配置されている。光拡散部６２から光出射面６１ｂまでの間に、斜面６１ｃが形成されている。斜面６１ｃは、ランバート分布となったレーザー光Ｌ８の発散角に合わせて傾斜している。
【００３５】
＜ＬＥＤ光源７とレーザー光源８との比較＞
ＬＥＤ光源７は、より具体的には、青色の光を発する単色ＬＥＤ素子を備えたパッケージに、この青色の光を吸収して緑色の光を発光する緑色蛍光体を充填した青緑色ＬＥＤを採用した光源である。青緑色のＬＥＤは、ディスプレイに適用可能な簡易で小型なものにおいて、緑色の光を発する単色ＬＥＤや緑色の光を発するレーザーよりも消費電力が小さく高い出力を有する。
【００３６】
このため、青色ＬＥＤ素子と緑色蛍光体とを有するＬＥＤ光源７と、赤色のレーザー光を発するレーザー光源８とを組合せることにより、従来よりも広い色再現範囲と低消費電力性とを兼ね備えた液晶表示装置を得ることができる。なお、ＬＥＤ光源７は、例えば青色の光を発する青色ＬＥＤ素子と緑色ＬＥＤ素子とを備えるものであっても良い。ただし、このＬＥＤ（青色ＬＥＤ素子及び緑色ＬＥＤ素子）をＬＥＤ光源７に採用した場合には、青緑色ＬＥＤ（青色ＬＥＤ素子及び緑色蛍光体）をＬＥＤ光源７に採用した場合に比べ、省電力効果では劣る。
【００３７】
また、一般に、人間は赤色の色差に対する感度が高い。そのため、人間の視覚には、赤色における波長帯域幅の差が、他の色の波長帯域幅の差よりも顕著な差として感じられる。ここで、「波長帯域幅の差」とは、色純度の差をいう。従来の液晶表示装置で光源として使用される白色ＬＥＤは、特に６００ｎｍから７００ｎｍまでの帯域の赤色のスペクトルのエネルギー量が少ない。つまり、純赤として好ましい６３０ｎｍから６４０ｎｍまでの波長領域の色純度を高めるために、波長帯域幅の狭いカラーフィルタを用いると、透過光量が減少して光の利用効率が低下して輝度が低下する。
【００３８】
これに対し、レーザー発光素子は、白色ＬＥＤよりも波長帯域幅が狭く、色純度の高い光を得ることができる。また、光源にレーザーを用いることで、カラーフィルタでの光量の損失を抑え、光の利用効率を高めることができる。
【００３９】
本実施の形態１における液晶表示装置１００及び面光源装置２００は、光の３原色の中でも特に、赤色の光を単色性の高いレーザー光源８で発光させる。このことにより、他の色の光をレーザー光源で発光させる場合よりも、消費電力の低下及び色純度の向上に著しい効果を奏する。
【００４０】
また、従来の白色ＬＥＤを光源に用いた液晶表示装置において、白色ＬＥＤから発さられる赤色の光の波長帯域幅は、レーザー発光素子による赤色の光の波長帯域幅よりも広い。そのため、従来の液晶表示装置では、赤色の光の一部が、緑色のフィルタを透過することにより、緑色の色純度も低下させていた。緑色のフィルタを透過する光のスペクトルは赤色の光のスペクトルに隣接する。本実施の形態１における液晶表示装置１００及び面光源装置２００では、赤色のレーザー光源８を用いることにより赤色の色純度が増す。また、赤色のレーザー光源８を用いることにより緑色フィルタを透過する赤色の光量が低減されるため、緑色の色純度が向上する。
【００４１】
ここでは、ＬＥＤ光源７を青緑色の光を発するＬＥＤ光源として説明し、レーザー光源８を赤色の光を発するレーザー光源として説明した。しかし、本発明の構成はこれに限るものではない。例えば、ＬＥＤ光源７を緑色の光を発するＬＥＤ素子により構成し、レーザー光源９を赤色の光を発するレーザー発光素子と青色の光を発するレーザー発光素子とにより構成することもできる。また、例えば、ＬＥＤ光源７を赤色の光を発するＬＥＤ素子と緑色の光を発するＬＥＤ素子とにより構成し、レーザー光源８を青色の光を発するレーザー発光素子により構成することもできる。
【００４２】
なお、レーザー光源８に赤色のレーザー発光素子を用いる場合には、青色のレーザー発光素子を用いる場合に比べて、消費電力の低下及び色純度の向上において、従来の液晶表示装置との顕著な差を示すことができる。
【００４３】
ＬＥＤ素子とレーザー発光素子とは異なる特性をもつ光源である。面光源装置にこれらの光源を一緒に用いる際には、特にそれぞれの光源から出射される光の角度強度分布の違い及び発光効率の違いを考慮する必要がある。後述するが、ＬＥＤ素子とレーザー発光素子とでは、発せられる光の角度強度分布が大きく異なる。
【００４４】
異なる角度強度分布の光を発する光源を用いる場合には、面発光導光板から出射される色ごとの光の空間強度分布に差が生じる。このため、液晶表示素子の表示面１ａ上に色むらとなって現れる。つまり、各色の光強度むらは、これら各色の光を混合して白色を生成する際に色むらとなって現れる。光強度むらは、輝度むらとも呼ばれる。
【００４５】
面発光導光板を用いたサイドライト方式の面光源装置において、角度強度分布の異なる光を発する光源を一緒に用いて色むらを防ぐには、それぞれの光源から発せられた光が、面発光導光板の光入射面に達するまでに、同じ角度強度分布を持つように光を成形する必要がある。
【００４６】
本実施の形態１では、面発光導光板４の光入射面４１ｃにおいて、ＬＥＤ光源７から出射された光の角度強度分布及びレーザー光源８から出射された光の角度強度分布が同等になるような手段を有している。
【００４７】
＜ＬＥＤ光源７＞
まず、ＬＥＤ光源７について説明する。
ＬＥＤ光源７は、ｙ軸方向に一列に１次元配列した複数のＬＥＤ素子７１を有している。図２は、面光源装置２００の一部を示した斜視図である。また、図３は面光源装置２００を＋ｚ軸方向からみた構成図である。図２及び図３に示すＬＥＤ光源７は、３つのＬＥＤ素子７１を有している。図２及び図３に示すように、ＬＥＤ光源７の発光部は、面発光導光板４の光入射面４１ａに対向して配置されている。ＬＥＤ光源７の発光部は、各ＬＥＤ素子のＬＥＤ光線Ｌ７を出射する面である。複数のＬＥＤ素子は、光入射面４１ａである１つの端面に沿って配置されている。つまり、複数のＬＥＤ素子は、光入射面４１ａに対向して配置されている。
【００４８】
ＬＥＤ光源７は、青緑色のＬＥＤ光線Ｌ７を出射する。この青緑色の光は、例えば、４５０ｎｍと５３０ｎｍとにピークを有する。そして、青緑色の光は、４２０ｎｍから５８０ｎｍまでの帯域に連続的なスペクトルを有する。また、ＬＥＤ光源７は、ｘ−ｙ平面に平行な面上およびｚ−ｘ平面に平行な面上において、半値全角１２０度のランバート分布の角度強度分布を有する。ここで、「半値全角」とは、光強度がピークとなる方向に対する、光強度がピーク時の５０％になる方向の角度（全角）をいう。
【００４９】
＜レーザー光源８＞
次に、レーザー光源８について説明する。
レーザー光源８は、赤色のレーザー光線Ｌ８を発するレーザー発光素子である。図２で示すように、レーザー光源８は、１つのレーザー発光素子を有している。この場合には、レーザー光源８は、レーザー発光素子である。レーザー光源８が複数のレーザー発光素子を有する場合には、複数のレーザー発光素子を併せてレーザー光源８と呼ぶ。
【００５０】
この赤色のレーザー光線Ｌ８は、例えば、波長６４０ｎｍに光強度のピークを有する光である。レーザー光線Ｌ８の波長幅は、半値全幅で１ｎｍである。つまり、レーザー光線Ｌ８のスペクトル幅は、単色のＬＥＤ素子から発される光又は蛍光体を使用したＬＥＤ素子から発される光のスペクトル幅に比べて極めて狭い。ここで、「半値全幅」とは、光強度が最高になる波長に対する、光強度が最高強度の５０％になる波長幅をいう。
【００５１】
レーザー光線Ｌ８の発散角は、速軸方向（発散角の大きい方向）において半値全角で４０度である。また、レーザー光線Ｌ８の発散角は、遅軸方向（発散角の小さい方向）において半値全角で１０度である。ここで、「速軸方向」とは、レーザー光線Ｌ８の発散角の大きい方向をいう。また、「遅軸方向」とは、レーザー光線Ｌ８の発散角の小さい方向をいう。速軸方向は、遅軸方向に対して直角の方向である。また、「半値全角」とは、光強度がピークとなる方向に対する、光強度がピーク時の５０％になる方向の角度（全角）までの幅をいう。
【００５２】
面光源装置２００におけるレーザー光源８は、速軸方向がレーザー拡散部材６の幅方向（ｙ軸方向）と平行となるよう配置されている。レーザー光源８は、レーザー発光素子の速軸方向がｙ軸方向と平行になるように配置される。つまり、レーザー光源８は、レーザー発光素子の速軸方向が矩形形状をしている光入射面６１ａの長辺の方向と平行になるように配置される。
【００５３】
また、レーザー光源８は、遅軸方向がレーザー拡散部材６の高さ方向（ｚ軸方向）と平行となるよう配置されている。レーザー光源８は、レーザー発光素子の遅軸方向がレーザー光拡散部材６の厚み方向（ｚ軸方向）と平行になるように配置される。つまり、レーザー光源８は、レーザー発光素子の遅軸方向が矩形形状をしている光入射面６１ａの短辺の方向と平行になるように配置される。
【００５４】
また、レーザー光源８の発光部は、レーザー拡散部材６の光入射面６１ａ（後述）に対向して配置されている。レーザー光源８の発光部は、各レーザー発光素子のレーザー光線Ｌ８を出射する面である。
【００５５】
＜レーザー光拡散部材６＞
次に、レーザー光拡散部材６について詳細に説明する。
レーザー光拡散部材６は、面発光導光板４の背面４１ｂ側に配置されている。また、面光源装置２００が光反射シート５を有する場合には、レーザー光拡散部材６は、光反射シート５の裏面側（−ｚ軸方向側）に配置されている。つまり、光反射シート５は、面発光導光板４とレーザー光拡散部材６との間に配置されている。
【００５６】
レーザー光拡散部材６は、透明な材料により構成されている。例えば、レーザー光拡散部材６の材料には、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）などが用いられる。レーザー光拡散部材６の光拡散部６２は、図１のｙ−ｚ平面に対して平行な面である。光拡散部６２は、面発光導光板４の光入射面４１ｃ（後述）と対向して配置されている。レーザー光拡散部材６の光出射面６１ｂは、図１のｙ−ｚ平面に対して平行な面である。光出射面６１ｂは、面発光導光板４の光入射面４１ｃ（後述）と対向して配置されている。
【００５７】
導光部６１ｄは、ｘ−ｙ平面に対して、光入射面６１ａが、反射部６１ｅよりも−ｚ軸方向に配置されるように傾斜して配置されている。
【００５８】
図２に示すように、レーザー光源８は、レーザー素子を１個有している。そのため、板形状の導光部６１ｄは、台形形状をしている。台形形状の長さの短い上底は、光入射面６１ａの一辺を形成している。導光部６１ｄの形状は、光入射面６１ａのｙ軸方向の辺を底のうちの短い辺とする台形形状をしている。台形形状の長さの長い下底は、反射部６１ｅの一辺を形成している。導光部６１ｄは、図２に示すように、光入射面６１ａから光拡散部６２に向けてｙ軸方向長さが長くなっている。つまり、レーザー光線Ｌ８が自らの発散角により広がるにつれて、導光部６１ｄのｙ軸方向の幅は広くなる。
【００５９】
上述のように、レーザー光線Ｌ８の速軸方向の角度強度分布は、遅軸方向の角度強度分布より大きい。つまり、レーザー発光素子の速軸方向がｙ軸方向と平行になるように、レーザー光源８は配置される。これにより、レーザー光線Ｌ８は、レーザー光拡散部材６内を、ｙ軸方向に大きく広がりながら進行することができる。
【００６０】
さらに、レーザー発光素子の遅軸方向がレーザー光拡散部材６の厚み方向と平行になるように、レーザー光源８は配置される。レーザー光拡散部材６の厚み方向は、矩形形状をしている光入射面６１ａの短辺の方向である。これにより、レーザー光線Ｌ８は、レーザー光拡散部材６内を、指向性を保ったまま直進することができる。そして、レーザー光拡散部材６の光拡散部６２での反射効率の低下が抑えられ、効率良くレーザー光線Ｌ８を導光することができる。
【００６１】
反射部６１ｅは、図１に示すように、導光部６１ｄの−ｘ軸方向の端部に配置されている。つまり、光拡散部６２及び光出射面６１ｂは、導光部６１ｄの−ｘ軸方向の端部に配置されている。そして、図２及び図３に示すように、反射部６１ｅは、ｙ軸方向に分割して配置されている。反射部６１ｅは、ｚ−ｘ平面に平行な面で切断された複数の反射部６１ｅ１，６１ｅ２，６１ｅ３を有する。
【００６２】
図２において、＋ｙ軸方向から−ｙ軸方向に向けて、反射部６１ｅ１、反射部６１ｅ２及び反射部６１ｅ３の順に配置されている。反射部６１ｅ１の＋ｙ軸方向には、ＬＥＤ素子７１ａが配置されている。ｙ軸方向で、反射部６１ｅ１と反射部６１ｅ２との間には、ＬＥＤ素子７１ｂが配置されている。そして、ｙ軸方向で、反射部６１ｅ２と反射部６１ｅ３との間には、ＬＥＤ素子７１ｃが配置されている。
【００６３】
なお、反射部６１ｅの長辺方向（ｙ軸方向）の端から端までの長さは、面発光導光板４の光入射面４１ｃのｙ軸方向の長さと等しくすることができる。図２では、反射部６１ｅ１の＋ｙ方向側の面から反射部６１ｅ３の−ｙ方向側の面までの長さである。この場合には、隣り合う反射部６１ｅの間にのみＬＥＤ素子７１を配置する。つまり、図２のＬＥＤ素子７１ａのように、反射部６１ｅ１の＋ｙ方向側には配置できない。
【００６４】
または、反射部６１ｅの長辺方向（ｙ軸方向）の端から端までの長さは、面発光導光板４の光入射面４１ｃのｙ軸方向の長さよりも短くすることができる。この場合には、ｙ軸方向の端部に配置された反射部６１ｅの外側にＬＥＤ素子７１を配置することができる。つまり、図２のＬＥＤ素子７１ａのように、反射部６１ｅ１の＋ｙ方向側には配置できる。
【００６５】
光拡散部６２は、反射部６１ｅに形成されている。図２に示すように、光拡散部６２は、導光部６１ｄの光入射面６１ａに対向する端部側に形成されている。光拡散部６２は、ｙ−ｚ平面に平行に形成されている。また、光拡散部６２は、面発光導光板４の光入射面４１ｃに対向する位置に配置されている。
【００６６】
また、光拡散部６２は、ｙ軸方向に非連続的に配置されている。上述のように、ＬＥＤ光源７は、ＬＥＤ素子７１を複数有している。そして、ＬＥＤ素子７１は、ｙ軸方向に並べて配置されている。光拡散部６２とＬＥＤ光源７のＬＥＤ素子７１とは、ｙ軸方向に交互に配置されている。つまり、光拡散部６２は、ＬＥＤ素子とＬＥＤ素子との間に配置されている。
【００６７】
そして、図３に示すように、光拡散部６２から光入射面４１ｃまでの光学距離は、ＬＥＤ光源７の発光部から光入射面４１ｃまでの光学距離と等しい。光学距離は、距離Ａである。また、光拡散部６２の光を反射する方向とＬＥＤ光源７の光を出射する方向とは同一の方向である。
【００６８】
前述の通り、ＬＥＤ素子７１は非常に広い角度強度分布を有する。一方で、レーザー発光素子は非常に狭い角度強度分布を有する。これらの発散角の異なる光源が同一の面発光導光板内４に入射すると、発散角の違いによって、面発光導光板内４での光の進み方が異なる。このため、面発光導光板４の光出射面４１ａでのレーザー光線Ｌ８とＬＥＤ光線Ｌ７との面強度分布が異なる。
【００６９】
この面強度分布の違いは、色むらとなって観察者に視認される。そのため、異なる角度強度分布をもつ光源７，８の光線Ｌ７，Ｌ８を１つの面発光導光板４で面発光装置を構成する際には、各々の光源７，８の光線Ｌ７，Ｌ８が面発光導光板４内に入射する前に、各々の光線Ｌ７，Ｌ８の角度強度分布を同等にする必要が有る。
【００７０】
上述のように、ＬＥＤ素子７１の角度強度分布は、ランバート分布である。レーザー発光素子の発散角をＬＥＤ素子７１の発散角と同等の分布にするためには、レーザー光Ｌ８を完全拡散光にする必要がある。本実施の形態１では、レーザー光線Ｌ８の発散角を完全拡散光の発散角まで広げるために、光拡散部６２を設けた。光拡散部６２は、完全拡散反射をするような白色コーティングを施した面である。白色コーティングは、例えば積分球の内側のコーティングに用いられる硫酸バリウム等の白色コーティングである。
【００７１】
光拡散部６２で完全拡散反射されたレーザー光線Ｌ８は、ＬＥＤ光線Ｌ７と同等の発散角をもつ光となって、面発光導光板４の光入射面４１ｃに向かって進む。また、前述のようにＬＥＤ光源７の発光面７２と光拡散部６２の拡散反射面６２ａとは、面発光導光板４の光入射面４１ｃまでの光学距離Ａが等しい。つまり、同じ発散角の光が同じ光学距離Ａだけ伝播した後に、面発光導光板４の光入射面４１ｃに達する。また、光拡散部６２の光を反射する方向とＬＥＤ光源７の光を出射する方向とは同一の方向である。そのため、ＬＥＤ光線Ｌ７及びレーザー光線Ｌ８は、共に面発光導光板４の内部を同じ状態で進む。
【００７２】
なお、図３では、ＬＥＤ光源７の発光面７２は、ＬＥＤ素子７１のパッケージの光の出射面として表している。これは、通常では、ＬＥＤ素子７１のパッケージの光の出射部には光を拡散する処理がなされているからである。しかし、ＬＥＤ素子７１のパッケージの光の出射部が透明な場合等では、発光面７２をＬＥＤ素子７１自体の発光面とすることができる。また、例えば、光ファイバー等を用いてＬＥＤ光線Ｌ７を光拡散部６２の近くまで導光する構成を採用する場合には、ＬＥＤ光線Ｌ７を導光した光ファイバー等の出射面を発光面７２とすることができる。
【００７３】
＜面発光導光板４＞
次に、面発光導光板４について詳細に説明する。
上述のように、面発光導光板４は、光出射面４１ａ、背面４１ｂ、光入射面４１ｃ及び端面４１ｄを有する。光出射面４１ａは、面発光導光板４の液晶パネル１側（＋ｚ軸側）の面である。背面４１ｂは、面発光導光板４の光出射面４１ａに対向する面である。つまり、背面４１ｂは、面発光導光板４の−ｚ軸側の面である。
【００７４】
面発光導光板４は、透明材料で形成されている。例えば、面発光導光板４の材料は、アクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）などである。面発光導光板４は、板形状の部材である。面発光導光板４は、例えば厚み３ｍｍの板形状の部材である。面発光導光板４は、光学シート３と光反射シート５との間に積層されて配置されている。「積層」とは、層を積み重ねることである。つまり、シート状の光学シート３及び光反射シート５と、板状の面発光導光板４とが、層を積み重ねるように配置されている。面発光導光板４は、液晶パネル１の表示面１ａに対して平行に配置されている。つまり、光出射面４１ａは、表示面１ａに対して平行に配置されている。また、背面４１ｂは、表示面１ａに対して平行に配置されている。
【００７５】
光入射面４１ｃは、面発光導光板４の１つの端面に形成されている。また、端面４１ｄは、面発光導光板４の１つの端面に形成されている。光入射面４１ｃは、−ｘ側の端面である。端面４１ｄは、＋ｘ側の端面である。端面４１ｄは、光入射面４１ｃに対向して配置されている。
【００７６】
ＬＥＤ光源９から出射されたＬＥＤ光線Ｌ７は、光入射面４１ｃから入射される。また、レーザー光拡散部材６の光出射面６１ｂから出射されたレーザー光Ｌ８も、光入射面４１ｃから入射される。
【００７７】
面発光導光板４の背面４１ｂには、微小光学素子４２が設けられている。微小光学素子４２は、−ｚ軸方向に突出した半球状の凸形状（凸レンズ形状）を有している。つまり、微小光学素子４２は、背面４１ｂから光出射面４１ａと反対側に突出している。また、微小光学素子４２は、面発光導光板４の背面４１ｂ上（ｘ−ｙ平面上）の位置に応じて異なる配置密度で配置されている。ここで、「配置密度」とは、微小光学素子４２の単位面積当たりの数又は微小光学素子４２の大きさなどをいう。つまり、配置密度は、単位面積当たりの微小光学素子４２の占める割合である。
【００７８】
この微小光学素子４２の配置密度の変化により、照明光Ｌ４４（後述）の面内輝度分布を制御することができる。つまり、光出射面４１ａから出射される照明光Ｌ４４の空間強度分布が均一となるように、微小光学素子４２は配置されている。なお、「面内輝度分布」とは、任意の平面において、２次元で表される位置に対する輝度の高低を示す分布のことをいう。ここで、「面内」とは液晶パネル１の表示面１ａ内のことをいう。
【００７９】
なお、ここでは微小光学素子４２を凸レンズ形状としたが、これに限るものではない。微小光学素子４２は、照明光Ｌ４４となるＬＥＤ光線Ｌ７及びレーザー光線Ｌ８を＋ｚ軸方向に反射して液晶パネル１の背面１ｂに向けて出射する機能を有する形状であれば別の形状であっても良い。例えば、プリズム形状又はランダムな凹凸パターンなどが、微小光学素子４２の別の形状として利用できる。また、例えば、微小光学素子４２は白色ドット印刷としてもよい。
【００８０】
微小光学素子４２の配置密度は、光入射面４１ｃから入射された後のＬＥＤ光線Ｌ７及びレーザー光線Ｌ８のもつ角度強度分布に応じて設計される。微小光学素子４２は、光入射面４１ａから対向する端面４１ｄに向けて粗から密に配置されている。これにより、光入射面４１ｃから出射する光の量は、ｘ軸方向で均一となり、均一性の高い面状の光を形成することができる。
【００８１】
＜光反射シート５＞
次に、光反射シート５について説明する。
光反射シート５は、面発光導光板４の背面４１ｂに対向して配置されている。光反射シート５は、液晶パネル１の表示面１ａと平行に配置されている。光反射シート５は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光を反射するシートにより形成される。また、光反射シート５は、基板の表面に金属を蒸着した光を反射するシートであってもよい。上述のように、光反射シート５は、背面４１ｂ側から出射した光を光出射面４１ａ側（＋ｚ軸方向）に向けて反射する。これにより、面発光導光板４に入射した光を、効率良く液晶パネル１側に出射することができる。なお、光反射シート５は、背面４１ｂ側から出射した光を光出射面４１ａ側（＋ｚ軸方向）に向けて反射する機能を有すれば、板状であっても構わない。
【００８２】
＜光線Ｌ７，Ｌ８の挙動＞
次に、ＬＥＤ光線Ｌ７及びレーザー光線Ｌ８の挙動について説明する。
レーザー光源８は、−ｘ軸方向にレーザー光Ｌ８を出射する。レーザー光源８から発せられたレーザー光Ｌ８は、光入射面６１ａからレーザー光拡散部材６の内部に入射される。入射したレーザー光Ｌ８は、導光部６１ｄ内を全反射しながら進行する。レーザー光Ｌ８は、導光部６１ｄ内を−ｘ軸方向に進行する。レーザー光線Ｌ８は、光入射面６１ａからレーザー光拡散部材６の内部に入射し、光拡散部６２に向かって進行する。つまり、レーザー光Ｌ８は、導光部６１ｄ内を光拡散部６２に向かって進行する。
【００８３】
レーザー光Ｌ８は、＋ｘ軸方向の−ｚ軸方向から光拡散部６２に到達する。つまり、レーザー光Ｌ８は、光拡散部６２に傾斜した角度で到達する。光拡散部６２に到達したレーザー光線Ｌ８は、拡散反射されて広い発散角を持つ光となる。広い発散角を持つ光となったレーザー光線Ｌ８は、レーザー光拡散部材６の光出射面６１ｂから出射される。レーザー光拡散部材６の光出射面６１ｂから出射されたレーザー光線Ｌ８は、面発光導光板４の光入射面４１ｃへ向けて進行する。
【００８４】
また、ＬＥＤ光源７は、＋ｘ軸方向にＬＥＤ光線Ｌ７を出射する。つまり、ＬＥＤ光源７は、光入射面４１ｃへ向けてＬＥＤ光線Ｌ７を出射する。ＬＥＤ光源７から出射されたＬＥＤ光線Ｌ７は、面発光導光板４の光入射面４１ｃへ向けて進行する。ＬＥＤ光線Ｌ７は、光学素子等を介さずに光入射面４１ｃへ向けて進行する。
【００８５】
ＬＥＤ光源７は、光入射面４１ｃに対向する位置に配置されている。また、光拡散部６２は、光入射面４１ｃに対向する位置に配置されている。ＬＥＤ光源７は、ｙ軸方向に並べて配置されている。また、光拡散部６２は、ｙ軸方向に並べて配置されている。ＬＥＤ光源７及びレーザー光拡散部材６の光拡散部６２は、ｙ軸方向に交互に配置されている。つまり、ＬＥＤ光源７から発せられたＬＥＤ光線Ｌ７とレーザー光拡散部材６の光拡散部６２で拡散反射された後のレーザー光線Ｌ８とは、ｙ軸方向に交互に位置している。
【００８６】
ＬＥＤ光線Ｌ７は、ランバート分布の角度強度分布を有する。また、光拡散部６２で拡散反射された後のレーザー光線Ｌ８も、ランバート分布の角度強度分布を有する。このため、ＬＥＤ光線Ｌ７とレーザー光線Ｌ８とは、光入射面４１ｃに到達するまでに隣り合う光線と空間的に重なり合う。つまり、ＬＥＤ光線Ｌ７とレーザー光線Ｌ８とが、光入射面４１ｃに到達するまでに空間的に重なり合う。「隣り合う光線」とは、ＬＥＤ光源７に含まれる１つのＬＥＤ素子７１から出射したＬＥＤ光線Ｌ７と、そのＬＥＤ素子７１の隣に位置する光拡散部６２から拡散反射されたレーザー光線Ｌ８とである。そして、空間的に重なり合ったＬＥＤ光線Ｌ７とレーザー光線Ｌ８とは、白色の光線Ｌ９となって、面発光導光板４内を進行する。
【００８７】
面発光導光板４の光入射面４１ｃから入射した光線Ｌ９の多くは、面発光導光板４と空気層との界面で全反射をしながら、＋ｘ軸方向に進む。「面発光導光板４と空気層との界面」とは、光出射面４１ａ側の面及び背面４１ｂ側の面をいう。また、光線Ｌ９の一部は、全反射を繰り返す過程で微小光学素子４２に入射する。そして、微小光学素子４２に入射した光線Ｌ９は、微小光学素子４２の曲面で反射する際に進行方向を変える。進行方向が変化した光線Ｌ９の中には、面発光導光板４の表面と空気層との界面における全反射条件を満たさなくなる光線が含まれる。全反射条件を満たさなくなった光線（＋ｚ軸方向に進む光線）は、面発光導光板４の光出射面４１ａから液晶パネル１の背面１ｂに向かって、照明光Ｌ４４として出射される。照明光Ｌ４４は、面状の光となって光出射面４１ａから＋ｚ軸方向に出射される。このとき、照明光Ｌ４４は、ｘ−ｙ平面における空間強度分布が均一な面状の光である。照明光Ｌ４４の出射方向は、ｘ−ｙ平面に垂直な方向である。照明光Ｌ４４は、ｘ−ｙ平面において空間強度分布の均一性が高い白色の面状光となる。
【００８８】
ここで、面発光導光板４の内部を進行する光線Ｌ９の中には、面発光導光板４の背面４１ｂから出射して−ｚ軸方向に進む光がある。背面４１ｂから出射した光は、光反射シート５で反射され、＋ｚ軸方向へ進む光となる。つまり、光反射シート５で反射された光線Ｌ９は、照明光Ｌ４４となる。そして、光反射シート５で反射された光線Ｌ９は、液晶パネル１の背面１ｂを照明する。
【００８９】
ＬＥＤ光源７は、比較的発散角の広いＬＥＤ素子７１を含む光源である。一方、レーザー光源８は、比較的発散角の狭いレーザー発光素子を含む光源である。つまり、レーザー発光素子の発散角は、ＬＥＤ素子７１の発散角よりも狭い。このため、均一な面状の光を生成するために、レーザー発光素子の発散角を広げる必要がある。レーザー発光素子の発散角をＬＥＤ素子７１の発散角と同等にする必要がある。
【００９０】
レーザー光線Ｌ８の発散角を広げる方法として、例えば、プリズム又はシリンドリカルのような構造等を用いて光を屈折させる方法が考えられる。また、微小なビーズが含まれた拡散シート等を用いて光を屈折させる方法も考えられる。しかしながら、このような光を透過する際の屈折を利用した場合には、単純な構成では光を大きく曲げることは難しい。つまり、光を透過する構成で、指向性の高いレーザー光線Ｌ８の発散角を、ランバート分布を持つＬＥＤ光線Ｌ７の発散角に近づけることは難しい。
【００９１】
光を透過する際の屈折を利用して、レーザー光線Ｌ８の発散角をＬＥＤ素子７１から発せられるＬＥＤ光線Ｌ７のもつ非常に広い発散角にまで広げようとすると、複雑な構成が必要となる。本実施の形態１は、レーザー発光素子の非常に狭い発散角を、ＬＥＤ素子７１のもつ非常に広い発散角にまで広げる簡単な構成として、拡散反射を利用した。反射は屈折に比べ進行してきた光を大きく曲げることができる。本実施の形態１では拡散反射面（拡散反射面６２ａ）を光拡散部６２に設けた。そして、レーザー光線Ｌ８を拡散反射させることで、容易にレーザー光線Ｌ８の発散角をＬＥＤ素子７１の発散角と同等にまで広げることができる。
【００９２】
＜液晶表示装置１００の制御＞
ここで、液晶表示装置１００において、液晶パネル１に映像が表示されるまでの動作について説明する。
図４は、液晶表示装置１００の制御系の構成を概略的に示すブロック図である。図４に示すように、液晶表示装置１００に設けられた制御部３１には、映像信号３４が入力される。制御部３１は、液晶表示素子制御信号３５を生成し、液晶表示素子駆動部３２へ送る。また、制御部３１は、ＬＥＤ光源制御信号３６ａを生成し、ＬＥＤ光源駆動部３３ａへ送る。また、制御部３１は、レーザー光源制御信号３６ｂを生成し、レーザー光源駆動部３３ｂへ送る。
【００９３】
ＬＥＤ光源制御信号３６ａは、制御部３１に入力された映像信号３４の表示に必要とされる各色の光強度の割合に応じて生成される。また、レーザー光源制御信号３６ｂは、制御部３１に入力された映像信号３４の表示に必要とされる各色の光強度の割合に応じて生成される。
【００９４】
液晶表示素子駆動部３２は、液晶表示素子制御信号３５を受け取ると、これに基づいて液晶表示素子１を駆動する。つまり、液晶表示素子駆動部３２は、液晶パネル１に電気信号（液晶表示素子制御信号３５）を送り、各画素における光の透過率を変化させる。具体的には、液晶表示素子駆動部３２は、液晶層に印加する電圧を変化させることにより液晶の配向を変え、その位置を透過する光の偏光方向を回転させる。偏光方向が回転した光は、液晶層の後方に備えられる偏光板により透過する光量が制御される。この光の透過率の変化により、画像の明るさや色を変化させる。
【００９５】
ＬＥＤ光源駆動部３３ａは、ＬＥＤ光源制御信号３６ａを受け取ると、これに基づいてＬＥＤ光源７を駆動する。同様に、レーザー光源駆動部３３ｂは、レーザー光源制御信号３６ｂを受け取ると、これに基づいてレーザー光源８を駆動する。
【００９６】
制御部３１は、ＬＥＤ光源駆動部３３ａとレーザー光源駆動部３３ｂとを個別に制御する。この場合には、制御部３１は、ＬＥＤ光源７から出射する青緑色の光の光量と、レーザー光源８から出射する赤色の光の光量との割合を容易に調整できる。つまり、制御部３１は、映像信号３４の表示に必要となる各色の光強度の割合に基づいてＬＥＤ光源７の発光量とレーザー光源８の発光量とを調整する。これにより、液晶表示装置１００及び面光源装置２００は、消費電力を低減できる。
【００９７】
本実施の形態１では、レーザー光源８は、レーザー発光素子の速軸方向が矩形形状をしている光入射面６１ａの長辺の方向と平行になるように配置されている。しかし、レーザー光源８の配置方向はこれに限るものではない。レーザー光拡散部材６の大きさ（ｙ軸方向の寸法及びｘ軸方向の寸法）および厚み（ｚ軸方向の寸法）に応じて、効率の良い最適な方向に配置することができる。しかし、通常では、レーザー光拡散部材６の導光部６１ｄの形状は薄板形状が採用される。このため、レーザー発光素子の速軸方向及び遅軸方向を、本実施の形態１で説明したように配置することで光の利用効率を向上できる。
【００９８】
また、レーザー光源８を構成するレーザー発光素子を１つとして説明してきた。しかし、本実施の形態１はこれに限るものではない。ｙ軸方向に複数のレーザー発光素子を並べて配置してもよい。つまり、矩形形状をしている光入射面６１ａの長辺の方向に、複数のレーザー発光素子を並べて配置してもよい。
【００９９】
この場合には、例えば、レーザー発光素子と同一の数のレーザー光拡散部材６を配置することができる。つまり、１個のレーザー発光素子と１個のレーザー光拡散部材６とを１組として、複数配置することができる。
【０１００】
また、１つのレーザー光拡散部材６の光入射面６１ａに複数のレーザー発光素子を並べて配置してもよい。この場合には、導光部６１ｄは、台形形状ではなく矩形形状となる。そして、反射部６１ｅ１，６１ｅ２，６１ｅ３のｙ軸方向の位置に対応する位置に、レーザー発光素子を配置することができる。このようなレーザー発光素子の配置により、光の利用効率を向上することができる。つまり、反射部６１ｅ１，６１ｅ２，６１ｅ３の間に到達して、反射部６１ｅ１，６１ｅ２，６１ｅ３の中に入射されないレーザー光線Ｌ８の量を低減することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態１では、１つのレーザー光拡散部材６に、３つの反射部６１ｅが存在する例を説明した。つまり、１つのレーザー光拡散部材６に、３つの光出射面６１ｂが存在する例を説明した。しかし、３つの光出射面６１ｂ（反射部６１ｅ）に限るものではない。ＬＥＤ素子７１の間にレーザー光拡散部材６の光出射面６１ｂ（反射部６１ｅ）が配置される構成であれば良い。つまり、１つのレーザー光拡散部材６がもつ光出射面６１ｂ（反射部６１ｅ）の数は、ＬＥＤ素子７１の配置される数から最適に設計される。
【０１０２】
また、１つの光出射面６１ｂから出射されるレーザー光線Ｌ８の量から光出射面６１ｂ（反射部６１ｅ）の数を決めることができる。１つの光出射面６１ｂから出射されるレーザー光線Ｌ８の量（光の強度）は、１個のＬＥＤ光源７から出射されるＬＥＤ光線Ｌ７の量（光の強度）と混合して白色になる量である。なお、ＬＥＤ素子７１に対してレーザー発光素子は高価である。このため、レーザー発光素子の数は出来るだけ少なく設定されることが望まれる。
【０１０３】
液晶表示装置１００のように複数の光源を用いる場合には、輝度むらに加えて、色むらの抑制も重要な課題となる。色むらを抑制するためには、それぞれの光が面発光導光板４に入射される際に、同一の発散角になることが必要である。
【０１０４】
本実施の形態１の液晶表示装置１００は、青緑色のＬＥＤ光源７と赤色のレーザー光源８とを用いている。つまり、液晶表示装置１００は、複数の色の光源を用いている。また、それに加えて、ＬＥＤ光源７とレーザー光源８との角度強度分布は大きく異なる。ＬＥＤ光源７の発するＬＥＤ光線Ｌ７は、角度強度分布が広い。そして、レーザー光源８の発するレーザー光線Ｌ８は、指向性が高く、角度強度分布が狭い。
【０１０５】
本実施の形態１に係る面光源装置２００は、レーザー光拡散部材６の光拡散部６２を拡散反射とすることによって、レーザー光源８の発散角を大きく広げている。さらに、光拡散部６２の拡散反射面６２ａとＬＥＤ光源７の発光面７２とを面発光導光板４の光入射面４１ｃから同一の光学距離Ａに配置している。これにより、面発光導光板４に入射する光は、ＬＥＤ光線Ｌ７及びレーザー光線Ｌ８ともに、同じ広がり（発散角）を持った光となる。そのため、異なる光源から出射される光の発散角の違いから生じる色むらを抑制できる。
【０１０６】
上述のように、レーザー光線Ｌ８は、ＬＥＤ光線７と同等の発散角をもつ光となって面発光導光板４の光入射面４１ｃに達する。このため、面発光導光板４の微小光学素子４２の配置は、通常のＬＥＤ光源を用いた一般的に用いられている設計を採用することができる。つまり、ＬＥＤ光源用の面発光導光板４を採用することができるので、特別な面発光導光板４を採用する必要はない。
【０１０７】
さらに、光拡散部６２の拡散反射面６２ａとＬＥＤ光源７の発光面７２とを面発光導光板４の光入射面４１ｃから同一の光学距離Ａの位置に配置している。これにより、例えば、熱膨張又は吸湿等によって、面発光導光板４がｘ軸方向に伸縮した場合でも、ＬＥＤ光線Ｌ７とレーザー光線Ｌ８との面発光導光板４に入射する際の条件に変化がない。このため、色むらの発生を抑制できる。
【０１０８】
面光源装置２００は、従来の白色ＬＥＤ光源による面光源装置よりも広い色再現範囲を有する。また、面光源装置２００は、従来のＬＥＤ光源のみを用いた面光源装置と同等の輝度を単色ＬＥＤ光源又はレーザー光源のみを用いた面光源装置よりも低消費電力で実現できる。すなわち、面光源装置２００は、広い色再現範囲を有し、消費電力を抑制できる。
【０１０９】
また、液晶表示装置１００は、面光源装置２００を備えることにより、従来のＬＥＤ光源のみを用いた液晶表示装置よりも広い色再現範囲を有することができる。また、液晶表示装置１００は、消費電力の低減を実現できる。
【０１１０】
面光源装置２００は、レーザー光源８、ＬＥＤ光源７、レーザー光拡散部材６及び面発光導光板４を備える。レーザー光源８は、レーザー光線Ｌ８を発するレーザー発光素子を有する。ＬＥＤ光源７は、ＬＥＤ光線Ｌ７を発する複数のＬＥＤ素子７１を有する。レーザー光拡散部材６は、レーザー光源８から発せられたレーザー光線Ｌ８を光拡散部６２で拡散反射し、レーザー光線Ｌ８の発散角をＬＥＤ光線Ｌ７と同等の発散角に広げる。面発光導光板４は、光線を入射する光入射面４１ｃを有し、レーザー光線Ｌ８及びＬＥＤ光線Ｌ７を光入射面４１ｃから入射して面状の光に変換する。光拡散部６２の拡散反射面６２ａから光入射面４１ａまでの光学距離Ａは、ＬＥＤ素子７１の発光面７２から光入射面４１ａまでの光学距離Ａに等しい。
【０１１１】
光拡散部６２で拡散反射されるレーザー光線Ｌ８の進行方向は、ＬＥＤ素子７１の発光面７２から出射されるＬＥＤ光線Ｌ７の進行方向と同一の方向である。
【０１１２】
拡散反射面６２ａと発光面７２とは、光入射面４１ｃに沿って交互に配置される。
【０１１３】
実施の形態２．
本発明を実施するための実施の形態２にかかる面光源装置２０１及び液晶表示装置１０１を、図５から図８までを用いて説明する。本実施の形態２は、実施の形態１のレーザー光拡散部材６の代わりにレーザー光拡散棒９を用いる点で相違する。また、本実施の形態２は、レーザー光拡散棒９を用いることに伴い、レーザー光源８の配置位置が実施の形態１と異なる。これらの２つの点以外は、実施の形態１と同様の構成である。実施の形態１と同一の構成要素は、同一の符号を付し、説明を省略する。実施の形態１と同様の構成要素は、液晶パネル１、光学シート２，３、面発光導光板４、光反射シート５、ＬＥＤ光源７及びレーザー光源８である。また、名称及び符号は異なるが、光拡散部９２は光拡散部６２と同様の光拡散面を有する。このため、実施の形態１で説明した光拡散部６２の説明は、実施の形態２の光拡散部９２の説明に流用する。
【０１１４】
図５は、実施の形態２に係る液晶表示装置１０１（面光源装置２０１を含む）の構成の一例を概略的に示す構成図である。図５は、−ｙ軸側からみた図である。図６は、実施の形態２に係る面光源装置２０１を表示面側（＋ｚ軸側）からみた構成図である。図の説明を容易にするために、実施の形態１と同様のｘｙｚ座標を用いる。
【０１１５】
＜レーザー光拡散棒９の構成及び光線Ｌ７，Ｌ８の挙動＞
レーザー光拡散棒９の構成及び光線Ｌ７，Ｌ８の挙動について説明する。
レーザー光拡散棒９は、面発光導光板４の光入射面４１ａとＬＥＤ光源７との間に配置される。図５では、レーザー光拡散棒９は、面発光導光板４の光入射面４１ａの−ｘ軸方向側に配置されている。また、レーザー光拡散棒９は、面発光導光板４のＬＥＤ光源７の＋ｘ軸方向側に配置されている。
【０１１６】
レーザー光拡散棒９は、柱体形状をした部品である。「柱体」とは、二つの平面図形を底面として持つ柱状の空間図形のことである。柱体の底面以外の面を側面とよぶ。また、柱体の２つの底面間の距離を高さとよぶ。
【０１１７】
レーザー光拡散棒９は、透明材料で形成されている。レーザー光拡散棒９は、例えば、ｚ−ｘ平面の断面が２×２ｍｍの角柱である。レーザー光拡散棒９の底面に相当する面は、ｚ−ｘ平面に平行な面である。レーザー光拡散棒９は、光入射面９１ａ、光出射面９１ｂ及び光拡散部９２を有している。光入射面９１ａは、レーザー光拡散棒９の底面に相当する面に設けられている。光出射面９１ｂ及び光拡散部９２は、レーザー光拡散棒９の側面に相当する面に設けられている。レーザー光拡散棒９の光入射面９１ａは、ｚ−ｘ平面に平行な面である。レーザー光拡散棒９の光拡散部９２は、ｙ−ｚ平面に平行な面である。レーザー光拡散棒９の光出射面９１ｂは、ｙ−ｚ平面に平行な面である。光出射面９１ｂは、面発光導光板４の光入射面４１ｃと対向して配置されている。レーザー光拡散棒９の側面９１ｃは、ｙ−ｚ平面に平行な面である。側面９１ｃは、光出射面９１ｂと対向する面である。側面９１ｃは、光出射面９１ｂの−ｘ軸方向側に位置している。光拡散部９２は、光出射面９１ｂの−ｘ軸方向側に位置している。
【０１１８】
図６に示すように、レーザー光拡散部９の光拡散部９２は、側面９１ｃの一部に形成されている。光拡散部９２は、例えば、光を拡散反射するような白色コーティングを施した部分である。光拡散部９２は、ＬＥＤ光源７を構成するＬＥＤ素子７１とＬＥＤ素子７１との間に配置されている。ＬＥＤ素子７１は、側面９１ｃに対向して配置されている。そして、ＬＥＤ素子７１は、ｙ軸方向に並べて配置されている。光拡散部９２は、並べて配置されているＬＥＤ素子７１の間に設けられている。
【０１１９】
ＬＥＤ素子７１は、非常に広い角度強度分布を有する。一方で、レーザー発光素子は、非常に狭い角度強度分布を有する。発散角の異なる光源から出射された光が同一の面発光導光板４に入射する場合には、各々の光が面発光導光板４に入射する前に、各々の光の角度強度分布を同等にする必要が有る。
【０１２０】
ＬＥＤ素子７１の角度強度分布はランバート分布である。レーザー発光素子の発散角をＬＥＤ素子７１と同等の分布にするためには、レーザー光線Ｌ８をランバート分布の光にする必要がある。本実施の形態２では、レーザー光線Ｌ８の発散角をランバート分布の光にするために、光拡散部９２を設けた。光拡散部９２は、拡散反射をするような白色のコーティングを側面９１ｃに施した部分である。白色コーティングは、例えば、積分球の内側のコーティングに用いられる硫酸バリウム等の白色コーティングである。
【０１２１】
レーザー光源８は、レーザー光拡散棒９の光入射面９１ａと対向して配置される。光入射面９１ａは、レーザー光拡散棒９の底面に形成されている。図６では、光入射面９１ａは１つの底面に形成されている。しかし、光入射面９１ａは２つの底面に形成されても構わない。
【０１２２】
図６に示すように、レーザー光源８は、レーザー光線Ｌ８を＋ｙ軸方向に出射する。光入射面９１ａから入射したレーザー光線Ｌ８の多くは、レーザー光拡散棒９と空気層との界面で全反射をしながら、＋ｙ軸方向に進む。ｙ軸方向は、レーザー光拡散棒９の高さ方向である。「レーザー光拡散棒９と空気層との界面」とは、光出射面９１ｂ及び側面９１ｃを含む側面をいう。
【０１２３】
レーザー光線Ｌ８の一部は、全反射の繰り返す過程で光拡散部９２に入射する。光拡散部９２に入射したレーザー光線Ｌ８は、光拡散部９２の拡散反射面９２ａで拡散反射されて光出射面９１ｂから出射される。光出射面９１ｂから出射したレーザー光線Ｌ８は、＋ｘ軸方向に進行する。そして、光出射面９１ｂから出射したレーザー光線Ｌ８は、面発光導光板４の光入射面４１ｃに向けて進行する。なお、以下において、「光拡散部９２の拡散反射面９２ａで反射する」ことを「光拡散部９２で反射する」と記載する。
【０１２４】
なお、「拡散反射面」とは、例えば、光拡散部９２に光を反射するインク等を用いる場合には、インク等の表面に形成された反射面である。また、例えば、光拡散部９２が、光を拡散せずそのまま透過する層（光透過層）及び反射膜で形成されており、光が光透過層を透過した後に、反射膜で反射されて、再び光透過層を透過してレーザー光拡散棒９に入射する場合には、反射膜の反射面である。また、例えば、光拡散部９２が、光を拡散する層（光拡散層）及び反射膜で形成されており、光が光拡散層を透過した後に、反射膜で反射されて、再び光拡散層を透過してレーザー光拡散棒９に入射する場合には、光拡散層の光出射面（レーザー光拡散棒９側の面）である。つまり、光拡散部９２からレーザー光拡散棒９に入射する際の拡散光が形成される面である。
【０１２５】
光拡散部９２は、側面９１ｃ上に配置されている。光拡散部９２のｙ軸方向の幅は、ｙ軸方向の位置に応じて異なる。つまり、光拡散部９２は、光入射面９１ａから離れるにつれてｙ軸方向の幅が広くなる。光拡散部９２の幅は、各々の光拡散部９２で拡散反射された光の量が同等になるように設計される。
【０１２６】
なお、各光拡散部９２で拡散反射された光の量が同等とするために、光拡散部９２の幅ではなくて、例えば、コーティングに使用するインクの濃度を位置に応じて変えてもよい。つまり、光拡散部９２で拡散反射された光の量が同等になるように光拡散部９２が設計されていることが重要である。
【０１２７】
レーザー光源８は、速軸方向がｘ軸方向と平行になるよう配置される。また、レーザー光源８は、遅軸方向がｚ軸方向と平行になるよう配置される。これは、−ｘ軸方向の側面９１ｃに光拡散部９２があるため、レーザー光源８の速軸方向（発散角の大きい方向）をｘ軸方向にしている。つまり、多くの光が光拡散部９２に入射して拡散反射されることで、光の利用効率を向上するためである。
【０１２８】
ただし、本実施の形態２におけるレーザー光源８の配置方向はこれに限るものではない。レーザー光拡散棒９の形状に応じて、光の利用効率の良い最適な方向に、速軸又は遅軸を配置することができる。ここで「形状」とは、レーザー光拡散棒９のｙ軸方向、ｘ軸方向又はｚ軸方向の大きさである。しかし、通常では、レーザー光拡散棒９は細い柱体で作製されるため、上述のように速軸又は遅軸を配置することで光の利用効率を向上することができる。
【０１２９】
レーザー光拡散棒９の光拡散部９２の拡散反射面９２ａとＬＥＤ光源７の発光面７２とは、面発光導光板４の光入射面４１ｃまでの光学距離Ａが等しい。また、光拡散部９２の光を反射する方向とＬＥＤ光源７の光を出射する方向とは同一の方向である。そのため、同じ発散角の光が同じ光学距離Ａだけ進行した後に、面発光導光板４の光入射面４１ｃに達する。このため、各々の光線Ｌ７，Ｌ８は面発光導光板４の内部を同じように進む。
【０１３０】
なお、実施の形態１と同様に、図６では、ＬＥＤ光源７の発光面７２は、ＬＥＤ素子７１のパッケージの光の出射面として表している。これは、通常では、ＬＥＤ素子７１のパッケージの光の出射部には光を拡散する処理がなされているからである。しかし、ＬＥＤ素子７１のパッケージの光の出射部が透明な場合等では、発光面７２をＬＥＤ素子７１自体の発光面とすることができる。また、例えば、光ファイバー等を用いてＬＥＤ光線Ｌ７を光拡散部９２の近くまで導光する構成を採用する場合には、ＬＥＤ光線Ｌ７を導光した光ファイバー等の出射面を発光面７２とすることができる。
【０１３１】
また、図６では、ＬＥＤ素子７１のパッケージと側面９１ｃとの間に隙間を設けるために、側面９１ｃに凹部を設けている。これは、通常では、ＬＥＤ素子７１は、レーザー光拡散棒９とは別の部品に固定されるためである。なお、ＬＥＤ素子７１のパッケージを側面９１ｃに接して配置する場合には、この凹部は必要ない。
【０１３２】
本実施の形態２では、角柱形状のレーザー光拡散棒９を示した。また、−ｙ軸側の底面からレーザー光線Ｌ８が入射するようにレーザー光源８を配置した。このような構成とすることで、ＬＥＤ光源７とレーザー光源８との異なる光源を用いた場合でも、簡素な構成で色むらを抑制した液晶表示装置１０１を実現できる。
【０１３３】
本実施の形態２では、レーザー光拡散棒９の大きさをｘ−ｚ平面の断面が２×２ｍｍの角柱であるとして説明した。しかし、この形状に限るものではない。液晶表示装置のとしてのデザイン、ＬＥＤ光源７の大きさ、レーザー光源８の大きさ又はレーザー光線Ｌ８の利用効率などに応じて、最適なレーザー光拡散棒９の大きさを設計することができる。
【０１３４】
ただし、レーザー光拡散棒９から出射した光線（ＬＥＤ光線Ｌ７及びレーザー光線Ｌ８）は、面発光導光板４へ入射する。このため、レーザー光拡散棒９の光出射面９１ｂのｚ軸方向の寸法を、面発光導光板４の厚みと等しくする。または、レーザー光拡散棒９の光出射面９１ｂのｚ軸方向の寸法を、面発光導光板４の厚みより薄くする。これにより、光損失を抑えて、レーザー光拡散棒９から面発光導光板４に光を導くことができる。
【０１３５】
＜変形例＞
レーザー光拡散棒９の変形例について説明する。
レーザー光拡散棒９は、図７又は図８のような形状としても良い。図７は、レーザー光拡散棒の別の構成を概略的に示す構成図である。図８は、レーザー光拡散棒の別の構成を概略的に示す構成図である。図７は、−ｘ軸方向側からＬＥＤ光源７およびレーザー光拡散棒９７を見た図である。図８は、−ｘ軸方向側からＬＥＤ光源７およびレーザー光拡散棒９８を見た図である。
【０１３６】
まず、レーザー光拡散棒９７について説明する。
図７のレーザー光拡散棒９７は、レーザー光拡散棒９に導光部９３及び斜面９１ｄを追加したＬ字形状をしている。レーザー光源８は、レーザー光拡散棒９７の導光部９３の−ｚ軸方向に配置されている。光入射面９７ａは、導光部９３の−ｚ軸方向の端部に形成されている。レーザー光源８は、光入射面９７ａに対向して配置されている。
【０１３７】
レーザー光源８は、＋ｚ軸方向に向かってレーザー光線Ｌ８を出射する。＋ｚ軸方向に出射されたレーザー光線Ｌ８は、光入射面９７ａからレーザー光拡散棒９７の内部に入射する。レーザー光拡散棒９７に入射したレーザー光線Ｌ８は、導光部９３の内部を＋ｚ軸方向に進行する。導光部９３の内部を＋ｚ軸方向に進行したレーザー光線Ｌ８は、斜面９１ｄで反射して、進行方向を＋ｙ軸方向に変えられる。＋ｙ軸方向に進んだレーザー光線Ｌ８のうち一部の光線は、光拡散部９２に入射する。光拡散部９２に入射した光は、拡散反射され＋ｘ軸方向へ進む。拡散反射されたレーザー光線Ｌ８は、光出射面９１ｂから出射する。光出射面９１ｂから出射したレーザー光線Ｌ８は、＋ｘ軸方向に進行して、面発光導光板４の光入射面４１ｃに到達する。
【０１３８】
Ｌ字形状のレーザー光拡散棒９７の導光部９３は、面発光装置２０１の背面側（−ｚ軸方向）に伸びている。このような形状にすることで、ＬＥＤ光源７とレーザー光源８とを離して配置することができる。つまり、ＬＥＤ光源７の発する熱をレーザー光源８に伝わり難くすることで、レーザー光源８の温度を適性に保つことが可能となる。
【０１３９】
レーザー発光素子は、ＬＥＤ素子に比べて、温度変化によって波長又は発光量が大きく変化する。そのため、レーザー発光素子の温度を適温に保つ必要がある。しかし、ＬＥＤ素子がレーザー発光素子の近くに配置されると、ＬＥＤ素子から発せられる熱によって、レーザー発光素子の温度も上昇してしまう。レーザー発光素子とＬＥＤ素子とは、離れて配置することが望ましい。
【０１４０】
図７に示すようなＬ字形状のレーザー光拡散棒９７にすることで、レーザー発光素子（レーザー光源８）とＬＥＤ素子７１とを離して配置することが可能となる。そして、レーザー発光素子（レーザー光源８）の温度を適温に制御しやすくなる。また、図７に示すレーザー光拡散棒９７は、後述するレーザー光拡散棒９８及び導光棒９４の構成に比べて光入射面及び光出射面の数が少ないので、光入射面等での光の損失を低減できる。レーザー光拡散棒９７は、図５および図６で示したレーザー光拡散棒９の構成に比べて、レーザー光源８がＬＥＤ光源７から離れた位置に配置される。
【０１４１】
次に、レーザー光拡散棒９８について説明する。
図８に示すレーザー光拡散棒９８は、図７の導光部９３を別部品（導光棒９４）としている。図８に示すレーザー光拡散棒９８は、斜面９１ｄを有する。斜面９１ｄは、レーザー光拡散棒９８の−ｙ軸方向の端部に形成されている。斜面９１ｄの−ｚ軸方向には、導光棒９４が配置されている。導光棒９４は、ｘ−ｙ平面に平行な光入射面９４ａ及び光出射面９４ｂを有する。導光棒９４は、１つの底面（−ｚ軸方向側）が光入射面９４ａとなり、他の底面（＋ｚ軸方向側）が光出射面９４ｂとなる柱体形状をしている。
【０１４２】
レーザー光源８は、光入射面９４ａに対向して配置されている。レーザー光源８は、＋ｚ軸方向にレーザー光線Ｌ８を出射する。レーザー光線Ｌ８は、光入射面９４ａから導光棒９４に入射される。光入射面９４ａは、導光棒９４の−ｚ軸方向側の端部に位置している。レーザー光線Ｌ８は、導光棒９４の内部を全反射しながら＋ｚ軸方向に進行する。レーザー光線Ｌ８は、光出射面９４ｂから出射される。光出射面９４ｂは、導光棒９４の＋ｚ軸方向側に位置している。
【０１４３】
光出射面９４ｂから出射されたレーザー光線Ｌ８は、＋ｚ軸方向に進行する。光出射面９４ｂから出射されたレーザー光線Ｌ８は、レーザー光拡散棒９８の光入射面９８ａからレーザー光拡散棒９８に入射する。レーザー光拡散棒９８に入射されたレーザー光線Ｌ８は、斜面９１ｄで反射されて、＋ｙ軸方向に進行方向を変えられる。＋ｙ軸方向に進んだレーザー光線Ｌ８のうち一部の光線は、光拡散部９２に入射する。光拡散部９２に入射したレーザー光線Ｌ８は、拡散反射され＋ｘ軸方向へ進む。拡散反射されたレーザー光線Ｌ８は、光出射面９１ｂから出射して、光出射面９１ｂから出射されたレーザー光線Ｌ８は、＋ｘ軸方向に進行する。光出射面９１ｂから出射されたレーザー光線Ｌ８は、面発光導光板４に入射する。
【０１４４】
なお、レーザー光拡散棒９７，９８の光入射面は、レーザー光拡散棒９の光入射面９１ａと異なる位置であるため、異なる符号９７ａ，９８ａを付して説明している。一方、レーザー光拡散棒９７，９８の光出射面は、レーザー光拡散棒９の光出射面９１ｂと同じ位置であるため、同じ符号９１ｂとして説明している。レーザー光拡散棒９の生産性等を鑑みて、図８に示すように、導光棒９４を別部品とする構成としてもよい。
【０１４５】
また、図８に示す構成は、斜面９１ｄにミラー加工などを施した場合に有効である。斜面９１ｄでは、一部のレーザー光線Ｌ８が、全反射条件を満たさずに斜面９１ｄを透過してしまう可能性がある。この透過光をなくすために、斜面９１ｄにミラー加工を施すことが考えられる。しかし、例えば、斜面９１ｄにミラー加工を施した場合には、斜面９１ｄに当たった光の一部は−ｚ軸方向に進む光となる可能性がある。このとき、図７のＬ字形状の構成では、−ｚ軸方向に進む光はそのまま導光部９３を−ｚ軸方向に進みレーザー光源８に戻ってしまう。レーザー光源８に戻ってしまう光を「戻り光」という。この戻り光は、照明に使用されない光となる。つまり、光の利用効率が低減する。また、戻り光は、レーザー光源の寿命を短くする原因となる。
【０１４６】
図８に示す構成も同様に、光はミラー加工された斜面９１ｄで反射されて、−ｚ軸方向に進む。しかし、−ｚ軸方向に進んだ光の一部は、斜面９１ｄの−ｚ軸方向に位置する面によって全反射される。「斜面９１ｄの−ｚ軸方向に位置する面」とは、光入射面９８ａ又はその近くの同一面である。全反射された光は、レーザー光拡散棒９の中をｙ軸方向へ進み、その後、光出射面９１ｂから面発光導光板４に向けて出射される。図８に示す構成とすることで、戻り光を低減して、光の利用効率の低下を抑制できる。
【０１４７】
本実施の形態２は、実施の形態１と構成が異なるが、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１４８】
レーザー光拡散部材（レーザー光拡散棒）９は、柱体形状であり、レーザー光線Ｌ８は、柱体形状の底面に相当する面から入射し、光拡散部９２は、柱体形状の側面に相当する面に形成されている。
【０１４９】
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」や「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。
【０１５０】
なお、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。
【符号の説明】
【０１５１】
１  液晶パネル、  １ａ  表示面、  １ｂ  背面、  ２  第１の光学シート、  ３  第２の光学シート、  ４  面発光導光板、  ４１ａ  光出射面、  ４１ｂ  背面、  ４１ｃ  光入射面、  ４１ｄ  対面、  ４２  微小光学素子、  ５  光反射シート、  ６  レーザー光拡散部材、６１ａ  光入射面、  ６１ｂ  光出射面、  ６１ｃ  斜面、  ６１ｄ  導光部、  ６１ｅ  反射部、６２，９２  光拡散部、  ６２ａ，９２ａ  拡散反射面、  ７  ＬＥＤ光源、  ７１  ＬＥＤ素子、  ７２  発光面、  ８  レーザー光源、９  レーザー光拡散棒、９１ａ  光入射面、  ９１ｂ  光出射面、  ９１ｃ  端面、  ９１ｄ  斜面、  ９３  導光部、  ９４  導光棒、  １００、１０１  液晶表示装置、  ２００、２０１  面光源装置、  ３１  制御部、  ３２  液晶表示素子駆動部、  ３３  光源駆動部、  ３３ａ  ＬＥＤ光源駆動部、  ３３ｂ  レーザー光源駆動部、  ３４  映像信号、  ３５  液晶表示素子制御信号、  ３６ａ  ＬＥＤ光源制御信号、  ３６ｂ  レーザー光源制御信号、  Ｌ７  ＬＥＤ光線  Ｌ８  レーザー光線、  Ｌ４４  照明光。
【図１】
2015138613.tif 000003
【図２】
2015138613.tif 000004
【図３】
2015138613.tif 000005
【図４】
2015138613.tif 000006
【図５】
2015138613.tif 000007
【図６】
2015138613.tif 000008
【図７】
2015138613.tif 000009
【図８】
2015138613.tif 000010