(57)【要約】【課題】出射光の部分的な色むらや色づきを防止し、均一な白色照明を可能にする。【解決手段】上下に重ね合わされた第１導光板４及び第２導光板５は、入射面６から他端側側面１５に向かって、光の出射抑制領域、光の出射漸増領域、光の出射促進領域を順次設け、光の出射漸増領域における出射光量を光の出射抑制領域から光の出射促進領域に向けて滑らかに漸増させる。第１導光板４の光の出射抑制領域に第２導光板５の光の出射促進領域が上下方向に重なり、第２導光板５の光の出射抑制領域に第１導光板４の光の出射促進領域が上下方向に重なっている。第１及び第２導光板４，５の両端部に位置するＬＥＤ１４の光を絞り手段（窓）３１ａで絞り、光の出射抑制領域が複数色のＬＥＤ１４の光を混ぜ合わせて白色化し、この白色光を第１〜第２導光板４，５の出射漸増領域及び光の出射促進領域から出射する。【選択図】図５
2008117730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の一端側側面の長手方向に沿って配置された発光色の異なる少なくとも３個の点状光源からなる第１光源群から出射された第１照明光を第１の一端側側面から入射した後、屈曲して第１出射面より第１出射光として出射する第１導光板と、
前記第１導光板に前記第１導光板よりも屈折率の低い層を介して重ね合わされて配置され、第２の一端側側面の長手方向に沿って配置された発光色の異なる少なくとも３個の点状光源からなる第２光源群から出射された照明光を第２の一端側側面から入射した後、屈曲して第２出射面より第２出射光として出射すると共に、前記第２出射面と対向する裏面より前記第１出射光を入射し、前記第２出射光と合わせて前記第２出射面より出射する第２導光板と、
を備える面光源装置であって、
前記第１光源群及び第２光源群の前記点状光源は、前記第１及び第２の一端側側面に沿って所定の間隔で配置され、
前記第１導光板及び前記第２導光板には、前記第１及び第２の一端側側面からこれらの面と対向する第１及び第２の他端側側面に向かって、光の出射抑制領域、光の出射漸増領域、光の出射促進領域が順次設けられており、
前記光の出射漸増領域における出射光は、その出射光量が前記光の出射抑制領域から前記光の出射促進領域に向けて滑らかに漸増するようになっており、
前記光の出射抑制領域は、その領域の前記第１及び第２の一端側側面側に、前記第１の照明光あるいは第２照明光のそれぞれが混ざり合う前の光混合前領域を含み、
前記第１導光板と第２導光板を、それぞれ前記第１の一端側側面側と前記第２の他端側側面側、及び前記第１の他端側側面側と第２の一端側側面側とが厚み方向で重なるように配置することにより、
前記第１導光板及び前記第２導光板のうちの一方の導光板の光混合前領域に相当する位置での略全ての出射光量が、他方の導光板の光の出射促進領域からの出射光によって補われるようになっており、
前記第１光源群及び第２光源群の前記点状光源のうち、前記第１及び第２の一端側側面における両端部に配置された前記点状光源と前記第１及び第２の一端側側面との間には、前記点状光源から前記第１の一端側側面に向かう前記第１の照明光及び前記点状光源から前記第２の一端側側面に向かう前記第２の照明光を絞る絞り手段が配置された、
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の面光源装置と、この面光源装置からの出射光によって照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カーナビゲーション装置、ビデオカメラ、デジタルカメラ、電子手帳、携帯電話機、携帯型電子端末装置、電子手帳、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ等において、被照明部材としての液晶表示パネルを裏面側から面状に照明したり、又、被照明部材としての広告パネル等を裏面側から面状に照明する面光源装置、特に、光源として複数色のＬＥＤを使用して白色の面発光を生じるようにした面光源装置、及びこの面光源装置を備えた表示装置（カーナビゲーション装置、ビデオカメラ等）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カーナビゲーション装置の液晶表示パネル（被照明部材）を裏面側から面状に照明する面光源装置は、薄板状の導光板の一側面（入射面）側に棒状の蛍光ランプ（一次光源）を対向するように配置し、この蛍光ランプからの光を入射面から導光板内部に採り入れ、その導光板内部に採り入れた光を入射面にほぼ直交するように形成された出射面から面状に出射するようになっている。
【０００３】
ところが、一次光源として蛍光ランプを使用した面光源装置は、蛍光ランプに水銀を含んでいるために廃棄する際の環境への負荷が大きいという問題、消費電力が大きいという問題等を有していた。
【０００４】
そこで、青色ＬＥＤの製品化に伴って出現した白色ＬＥＤを一次光源として使用し、低消費電力化及び小型化（インバータを必要としない構造）を可能にした面光源装置が開発された（特許文献１参照）
しかし、近年、プラズマディスプレイのような色再現性に優れた表示装置が出現し、そのプラズマディスプレイと液晶表示パネルを使用した表示装置（液晶表示装置）の画像表示品質が比較されるようになっている。そのため、液晶表示装置におけるカラー表示画面の色再現性をより一層高いレベルで実現できるようにすることが求められるようになっている。このような要望に応えるためには、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三原色のＬＥＤを複数個使用して白色光を得る方が、白色ＬＥＤを使用する場合よりも色の再現性が良くなることが知られている。
【０００５】
このような、Ｒ，Ｇ，Ｂの３原色のＬＥＤを使用した面発光装置（面光源装置）としては、図１５乃至図１６に示すものが知られている。この図１５乃至図１６に示す面発光装置１０２は、同一形状の導光板１０３，１０４を上下に２枚重ねて配置し、上側の導光板１０３の右側側面に対向するようにＲ，Ｇ，Ｂの３つのＬＥＤ１０５，１０５，１０５からなるＬＥＤ群を１組配置し、同様に下側の導光板１０４の左側側面にもこれに対向するように１組のＬＥＤ群を配置して、下側の導光板１０４及び上側の導光板１０３内で十分に混色したＬＥＤ１０５の光をそれぞれ下側の導光板１０４及び上側の導光板１０３の出射面１０６，１０７から出射させることにより、上側の導光板１０３の出射面１０７全体から出射する出射光の色むらや色づきの発生を回避するようになっている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１０−２４２５１３号公報参照
【特許文献２】特開２００６−１００１０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１５乃至図１６に示すような面光源装置１０２では、１組ずつのＬＥＤ群を用いる構成であることから光量が不充分であり、明るい面光源装置を実現することができないと考えられる。
【０００７】
そこで、この点を考慮して、図１７に示すように、上側及び下側の導光板１０３（１０４）の入射面１０８に沿ってＬＥＤ群を複数組（多数組）配置することで充分な光量を確保できるようにすることが考えられるが、このように構成した場合でも、更に以下のような問題点があった。
【０００８】
すなわち、多数のＬＥＤ１０５のうち、両端部に配置されたＬＥＤ１０５から出射される光において、斜線部に相当する光がＬＥＤ１０５から出射して導光板１０３（１０４）に入射した後に側面１１０，１１０で内部反射されて折り返されるか又は導光板１０３（１０４）の側面１１０，１１０から出射した後に図示しないフレーム等によって反射されて折り返されて導光板１０３（１０４）内に再入射し、その再入射した光が両端部のＬＥＤ１０５，１０５からの光と重ねられた状態で上側の導光板１０３の出射面１０７から出射する。
【０００９】
また、図１７における面光源装置１０２において、ＬＥＤ群を構成するＬＥＤ１０５に、配置される位置にしたがって（Ｉ）〜（Ｖ）の番号を割り振り、これらＬＥＤ１０５（Ｉ）〜（Ｖ）からの出射光が略同じ入射効率で導光板１０３内へ入射されるとした場合、出射面上の測定点Ｂには、ＬＥＤ群におけるＬＥＤ１０５（III）の直進光に加えて、（Ｉ），（II），（IV），（Ｖ）から斜めに出射される光も到達し得るため、測定点Ｂにおける出射光は複数色の光成分が混色して白色となり易い。これに対して、測定点ＡにはＬＥＤ１０５（ＩＶ），（Ｖ）からの出射光は到達し難いため、測定点Ａに到達する全光成分に対してＬＥＤ１０５（Ｉ）から出射される光成分の占める割合が相対的に高くなる。同様に、測定点ＣにおいてもＬＥＤ１０５（Ｖ）から出射される光成分の割合が高くなる。
【００１０】
その結果、図１５乃至図１６に示した面光源装置１０２は、出射面１０７における中央部分の広い面積で色むらや色づきを防止できるものの、一列に並べられたＬＥＤ１０５群のうちの両端部のＬＥＤ１０５，１０５の光の色が強調され、この強調されたＬＥＤ１０５の光の色が上側の導光板１０３の出射面１０７から出射される出射光に部分的な（矩形形状の面状照明光の側面１１０，１１０近傍に部分的な）色むらや色づきが生じていた。
【００１１】
そこで、本発明は、ＬＥＤ群のうちの両端部のＬＥＤに起因する出射光の部分的な色むらや色づきの発生を防止し、従来技術では得ることが困難であった均一な白色光を出射させることができる面光源装置及びこれを備え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】
【００１２】
請求項１の発明は、（１）．第１の一端側側面の長手方向に沿って配置された発光色の異なる少なくとも３個の点状光源からなる第１光源群から出射された第１照明光を第１の一端側側面から入射した後、屈曲して第１出射面より第１出射光として出射する第１導光板と、（２）．前記第１導光板に前記第１導光板よりも屈折率の低い層を介して重ね合わされて配置され、第２の一端側側面の長手方向に沿って配置された発光色の異なる少なくとも３個の点状光源からなる第２光源群から出射された照明光を第２の一端側側面から入射した後、屈曲して第２出射面より第２出射光として出射すると共に、前記第２出射面と対向する裏面より前記第１出射光を入射し、前記第２出射光と合わせて前記第２出射面より出射する第２導光板と、を備える面光源装置である。この面光源装置において、前記第１光源群及び第２光源群の前記点状光源は、前記第１及び第２の一端側側面に沿って所定の間隔で配置されている。また、前記第１導光板及び前記第２導光板には、前記第１及び第２の一端側側面からこれらの面と対向する第１及び第２の他端側側面に向かって、光の出射抑制領域、光の出射漸増領域、光の出射促進領域が順次設けられている。また、前記光の出射漸増領域における出射光は、その出射光量が前記光の出射抑制領域から前記光の出射促進領域に向けて滑らかに漸増するようになっている。また、前記光の出射抑制領域は、その領域の前記第１及び第２の一端側側面側に、前記第１の照明光あるいは第２照明光のそれぞれが混ざり合う前の光混合前領域を含んでいる。また、本発明は、前記第１導光板と第２導光板を、それぞれ前記第１の一端側側面側と前記第２の他端側側面側、及び前記第１の他端側側面側と第２の一端側側面側とが厚み方向で重なるように配置することにより、前記第１導光板及び前記第２導光板のうちの一方の導光板の光混合前領域に相当する位置での略全ての出射光量が、他方の導光板の光の出射促進領域からの出射光によって補われるようになっている。そして、前記第１光源群及び第２光源群の前記点状光源のうち、前記第１及び第２の一端側側面における両端部に配置された前記点状光源と前記第１及び第２の一端側側面との間には、前記点状光源から前記第１の一端側側面に向かう前記第１の照明光及び前記点状光源から前記第２の一端側側面に向かう前記第２の照明光を絞る絞り手段が配置されている。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る面光源装置と、この面光源装置からの出射光によって照明される被照明部材と、を備えたことを特徴とする表示装置に関するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の面光源装置の第１導光板及び第２導光板は、各々複数色の点状光源からの光を光の出射抑制領域において混合して白色化し、この白色化した光を光の出射漸増領域及び光の出射促進領域から出射するようになっている。そのように形成された第１導光板及び第２導光板のうち、一方の導光板の光の出射抑制領域の手前（入射面側）に含まれる複数色の光が混ざり合う前の光混合前領域に相当する位置での出射光の略全光量が、他方の導光板の出射促進領域から出射される白色光で賄われるように、第１導光板と第２導光板とを厚み方向に重ね合わせる。その結果、本発明の面光源装置は、複数色の点状光源からの光を一枚の導光板内において混合した後に出射することができる。しかも、本発明は、第１光源群及び第２光源群のうちの両端部の点状光源の光が絞り手段によって第１光源群及び第２光源群の中央付近に配置される点状光源の光よりも絞られることにより、第１光源群及び第２光源群のうちの両端部の点状光源の光の色が強調されて出射するようなことがなく、出射光の部分的な色むらや色づきを生じるようなことがないため、均一化された高輝度の面状白色照明を行うことができる。
【００１５】
また、上記のような本発明の面光源装置を備えた表示装置は、被照明部材が液晶表示パネルである場合には、カラー表示画面の色の再現性に優れており、高輝度で高品質の画像表示が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき詳述する。
【００１７】
（面光源装置及びこれを備えた表示装置の構成）
図１及び図３は、本実施形態に係る表示装置１を示すものである。また、図２は、面光源装置２の平面図である。なお、図１は、表示装置１の断面図であり、図２のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図に液晶表示パネル３の構成を加えて示す表示装置１の断面図である。また、図３は、図１の表示装置１の構成を部分的に省略して模式的に示す断面図である。
【００１８】
これらの図に示す表示装置１は、面光源装置２によって液晶表示パネル３を面状に照明するようになっている。面光源装置２は、第１導光板４と、この第１導光板４の上に第１導光板４よりも低屈折率の層（空気層等）を介して重ね合わされて配置される第２導光板５と、これら第１導光板４及び第２導光板５の一端側側面（入射面）６側にそれぞれ配置される点光源ユニット７，７と、下側の導光板である第１導光板４の下面（裏面）８側に配置された反射シート１０と、上側の導光板である第２導光板５の上面（出射面）１１側に重ねて配置された第１の光制御部材１２と、この第１の光制御部材１２の上に重ねて配置された第２の光制御部材１３と、を備えている。このうち、点光源ユニット７，７は、図４に示すように、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各原色の点状光源であるＬＥＤ１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）が面光源装置２の発光面全域で均一な白色光を得るために適した順序と間隔で、且つ、第１導光板４及び第２導光板５の各入射面６の長手方向（図２及び図４のＸ方向）に沿って一列に複数配置されている。そして、第１導光板４の入射面６と第２導光板５の他端側側面１５とが厚み方向に重なるように配置されている。なお、第１導光板４の入射面６に対向するように配置される点光源ユニットが第１光源群となり、第２導光板５の入射面６に対向するように配置される点光源ユニットが第２光源群となる。
【００１９】
（第１導光板及び第２導光板）
第１導光板４及び第２導光板５は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、シクロオレフィン系樹脂材料等の光透過性に優れた材料を使用して形成してある。この第１導光板４及び第２導光板５は、図１乃至図４に示すように、平面形状がほぼ四角形状の薄板であり、ＬＥＤ１４（１４ａ〜１４ｃ）が配置される入射面６側から他端側側面１５側まで同一の板厚になるように形成された平板である。なお、第１及び第２導光板４，５の平面形状がほぼ四角形状であるとしたのは、後に詳述するように、第１及び第２導光板４，５の入射面６に複数の位置決め用の突起１６が突出するように形成されているためである。しかし、第１及び第２導光板４，５の平面形状は、入射面６に形成された複数の位置決め用突起１６を除けば四角形状である。
【００２０】
そして、第１導光板４の上面である出射面１７と第２導光板５の下面である裏面１８とを対向させるように組み合わせ、第１導光板４の入射面６と第２導光板５の他端側側面１５とが厚み方向に重なり合うように両導光板４，５を組み合わせている。
【００２１】
また、第１導光板４及び第２導光板５は、入射面６から他端側側面１５に向かう所定寸法（Ｌ１）の範囲の裏面８，１８を平滑面として、出射面１７，１１からの光の出射を極力抑えるようにした光の出射抑制領域２０，２０が形成されている。この光の出射抑制領域２０，２０である所定寸法（Ｌ１）は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ１４（１４ａ〜１４ｃ）からの光が充分に混合して白色光化するのに必要とする入射面６からの距離であり、ＬＥＤ１４ａ〜１４ｃの色が混ざり合いはじめる入射面６からの距離Ｌ１’に対してＬ１＞Ｌ１’となるように形成する。各ＬＥＤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃ……からの出射光が入射面６から入射した後の出射面１１と平行な方向への入射光の広がり角θと、同一色のＬＥＤピッチＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ（１４ａ−１４ａ間距離、１４ｂ−１４ｂ間距離、１４ｃ−１４ｃ間距離）は、所定寸法Ｌ１’を決定するための重要な値であり、Ｌ１’＝Ｐ／（２・ｔａｎθ）と定義される（図８参照）。Ｌ１’はＰａ，Ｐｂ，Ｐｃが異なる値の場合、その中の最大値によって決まる（図８参照）。したがって入射面６やその近傍に広がり角θが大きくなるような工夫がなされている場合には、そのような工夫がなされていない場合のＬ１’よりも小さな値となる。ただし、Ｌ１’は同一色の光が混ざり合いはじめる距離（入射面６からの距離）であるため、充分、白色光化するために必要な光の出射抑制領域２０の所定寸法Ｌ１はＬ１＞Ｌ１’であることが好ましい。なお、第１及び第２導光板４，５の厚さ寸法やＬＥＤ１４ａ〜１４ｃの発光特性に応じて最適の寸法に調整される。また、図８に示すように、第１導光板４及び第２導光板５の入射面６の長手方向（Ｘ方向）寸法をＬ２とすると、第１導光板４及び第２導光板５の光の出射抑制領域２０，２０は、（Ｌ１）×（Ｌ２）の面積の領域となる。また、（Ｌ１’）×（Ｌ２）の面積の領域が光混合前領域となる。
【００２２】
この第１導光板４の光の出射抑制領域２０に重ねて配置されるのは、第２導光板５の出射面１１から白色光が出射する光の出射促進領域２１であって、且つ、第２導光板５の他端側側面１５から所定寸法（Ｌ１）の範囲である。また、第２導光板５の光の出射抑制領域２０に重ねて配置されるのは、第１導光板４の出射面１７から白色光が出射する光の出射促進領域２１であって、且つ、第１導光板４の他端側側面１５から所定寸法（Ｌ１）の範囲である。第１導光板４及び第２導光板５それぞれにおける他端側側面１５から所定寸法（Ｌ１）の範囲の裏面８，１８には、出射面１７，１１からの出射を促す出射促進手段が形成されている。この出射促進手段は、シボ面，畝状の微小プリズム状突起，ブラスト面，三角錐や円錐等の微小突起又は微小凹部等の粗面、光の乱反射が可能なインクを印刷してなる印刷面等であり、出射面からの光の出射を促すものであれば適用することができる。
【００２３】
また、第１導光板４及び第２導光板５の光の出射抑制領域２０と光の出射促進領域２１との間には、光の出射漸増領域２２が形成されている。この第１導光板４及び第２導光板５の光の出射漸増領域２２，２２は、第１導光板４及び第２導光板５の裏面８，１８で、且つ、光の出射抑制領域２０と光の出射促進領域２１とを接続する領域であり、光の出射抑制領域２０から光の出射促進領域２１まで光の出射光量を漸増させる領域である。この第１導光板４及び第２導光板５の光の出射漸増領域２２，２２は、出射促進手段の形成密度が疎から密に滑らかに漸増するように、光の出射促進領域２１，２１における出射促進手段と同様の出射促進手段が形成されている。なお、光の出射促進領域２１，２１と光の出射漸増領域２２，２２の出射促進手段は、面光源装置２上での視認性と出射光輝度について違和感のないようにできればよく、異なるものを形成してもよい。
【００２４】
また、第１導光板４及び第２導光板５は、図４に示すように、入射面６のうちで、隣り合うＬＥＤ１４，１４の間に位置する部分に、四角棒状の位置決め用突起１６が適当な間隔で突出するように複数形成されている。そして、この第１導光板４及び第２導光板５の位置決め用突起１６は、フレーム２３に形成された導光板位置決め穴２４に嵌合されるようになっている。これにより、第１導光板４及び第２導光板５は、Ｘ方向の位置決めがされることはもちろんのこと、Ｚ方向（上下方向）の位置決めがされ、Ｚ方向へのずれ動きが阻止されるか又は極めて微少量（位置決め用突起１６と導光板位置決め穴２４との嵌合隙間量）に制限される。
【００２５】
（第１の光制御部材）
第１の光制御部材１２は、光透過性に優れた樹脂材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＭＭＡ、ＰＣ）でフィルム状に形成してあり、図１乃至図３に示すように、平面形状が第２導光板５の出射面１１とほぼ同様の四角形状に形成してある。この第１の光制御部材１２は、入射面（第２導光板５の出射面１１に対向する面）と出射面（第２の光制御部材１３に対向する面）の少なくとも一方が粗面になっており、第２導光板５からの出射光を拡散した状態で第２の光制御部材１３側に出射するようになっている。この第１の光制御部材１２は、第２導光板５の出射面１１から出射された白色光を拡散することにより、第１導光板４及び第２導光板５に形成された粗面等の出射促進手段を液晶表示パネル３側から見て視認できなくする（目立ちにくくする）機能を有している。
【００２６】
（第２の光制御部材）
第２の光制御部材１３は、光透過性に優れた樹脂材料（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ＰＭＭＡ、ＰＣ）でフィルム状に形成されたプリズムシートであり、図２及び図３に示すように、被照明部材である液晶表示パネル３に対向する面側（上面側）に、第１導光板４及び第２導光板５の各入射面６，６の長手方向（Ｘ方向）に延びる断面略三角形状のプリズム状突起２２が畝状に多数連続して形成されている。この第２の光制御部材１３は、第１の光制御部材１２によって拡散された光を液晶表示パネル３側に向けて起こし（偏向し）、液晶表示パネル３を照明する白色光の輝度を高めることができる上向きプリズムシートである。
【００２７】
（フレーム及び絞り手段）
図１，図２，図４〜６に示すように、上方に大きく開口する箱形形状のフレーム２３は、第１導光板４及び第２導光板５と同様に樹脂材料（例えばＰＣ）で形成されており、底板２６上に、反射シート１０，第１導光板４，第２導光板５，第１の光制御部材１２，及び第２の光制御部材１３を順に重ねて収容できるようになっている。そして、このフレーム２３の底板２６から立ち上がる４側壁２７〜３０は、内部に収容された反射シート１０乃至第２の光制御部材１３の各部材がＸ−Ｙ平面（底板面と平行な面）に沿ってずれ動くのを制限することができる。
【００２８】
また、図１，図４〜６に示すように、フレーム２３は、第１導光板４及び第２導光板５の入射面６に対向する側壁２７，２９に、ＬＥＤ１４からの光を通過させる窓３１が形成されている。以下、説明を理解し易くするため、第１導光板４とフレーム２３との関係に着目して詳述する。
【００２９】
図１，図４〜６に示すようなフレーム２３の窓３１のうち、第１導光板４の入射面６の長手方向（図４のＸ方向であって、第１導光板４の板厚方向（図１のＺ方向）に直交する方向）の両端部における窓３１（３１ａ）は、図５に示すように、図６に示す両端部以外の窓３１（３１ｂ）に比較して上下（図５のＺ方向）の間隔を狭くし、ＬＥＤ１４から第１導光板４の入射面６に向かう光を絞るようになっている。すなわち、両端部の窓３１（３１ａ）は、図５（ｂ）に示すように、図６（ｂ）に示す両端部以外の窓３１（３１ｂ）の上縁部３２を下方に所定量だけ張り出させ、また、両端部以外の窓３１（３１ｂ）の下縁部３３を上方に所定量だけ張り出させて、第１導光板４の入射面６に沿って複数並べられたＬＥＤ１４群のうちの両端部のＬＥＤ１４から出射した光を絞るようになっており、絞り手段として機能している。
【００３０】
ここで、図４及び図５に示す両端部の窓３１（３１ａ）は、図６に示す両端部以外の窓３１（３１ｂ）に比較し、光の絞り率が高めに設定されると共にＬＥＤ１４の発光特性やフレーム２３の反射率等に応じた最適の値となるように設定される。
【００３１】
すなわち、図４及び図５に示す両端部の窓３１（３１ａ）の開口面積を、図６に示す両端部以外の窓３１（３１ｂ）の開口面積と同一にすると、両端部のＬＥＤ１４からの光が第１導光板４内を伝播した後、第１導光板４の側面（入射面６に直交する側面）３４，３５によって内部反射された光が第１導光板４内を伝播する光に重ね合わされると共に、第１導光板４の側面３４，３５から第１導光板４の外部に出射した後にフレーム２３（側壁２８，３０）によって反射されて第１導光板４内に再入射した光が第１導光板４内を伝播する光に重ね合わされ、第１導光板４の出射促進領域２１及び出射漸増領域２２における側面３４，３５近傍の領域において、両端部のＬＥＤ１４の光の波長成分比がその他の領域における両端部のＬＥＤ１４の光の波長成分比よりも多くなり、両端部のＬＥＤ１４の出射光の色が第１導光板４の入射面６に対向して配置された全ＬＥＤ１４の波長成分がバランスよく混色されたその他の領域よりも強調される。第２導光板５においても同様の現象が起こるため、液晶表示パネル３を照明する面光源装置２からの面状の出射光が第１導光板４及び第２導光板５の側面３４，３５近傍において部分的な色むらや色づきを生じてしまう。そこで、本実施形態においては、両端部の窓３１（３１ａ）の開口面積と他部の窓３１（３１ｂ）の開口面積の比率（絞り率）を、使用するＬＥＤ１４の発光特性やフレーム２３の反射率等を考慮して最適化し、両端部のＬＥＤ１４の出射光が他部のＬＥＤ１４の出射光よりも部分的に強調されることがないようにした。これにより、本実施形態の面光源装置２は、面状の出射光が第１導光板４及び第２導光板５の側面３４，３５近傍において部分的な色むらや色づきを生じることがない。
【００３２】
また、フレーム２３の両端部以外の窓３１（３１ｂ）と第１導光板４との関係は、図１及び図６（ａ）に示すように、第１導光板４の入射面６の板厚方向（Ｚ方向）上端縁及び下端縁をフレーム２３で覆い、ＬＥＤ１４からの光が第１導光板４の入射面の板厚方向上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７から第１導光板４内に入射するのを阻止できるようになっている。なお、フレーム２３によって第１導光板４の入射面６の板厚方向上端縁及び下端縁を覆う範囲は、第１導光板４の位置決め用突起１６がフレーム２３の導光板位置決め穴２４内でがたつく寸法を考慮して決定されており、フレーム２３内に組み込まれた第１導光板４の上下方向（Ｚ方向）へのずれ動きによっても、ＬＥＤ１４からの光が第１導光板４の入射面６の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７から第１導光板４内に入射しないようになっている。また、本実施形態の面光源装置２は、第１導光板４の入射面６の位置決め用突起１６とフレーム２３の導光板位置決め穴２４との嵌合により板厚方向（Ｚ方向）及び入射面６の長手方向（Ｘ方向）に位置決めされてずれ動きが制限されるようになっているため、振動や衝撃が作用するような環境下で使用されたとしても、ＬＥＤ１４からの光が第１導光板４の入射面６の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７から第１導光板４内に入射するのを防止することができる。したがって、本実施形態によれば、第１導光板４の入射面の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７から入射する光に起因する光漏れ現象（第２導光板５の出射面１１から出射する光のうちで、ＬＥＤ１４近傍に混色されていない光が出射されることによって生じる明部）の発生を効果的に防止できる。
【００３３】
なお、以上のようなフレーム２３と第１導光板４の関係は、フレーム２３と第２導光板５との関係にも当てはめることができるので、フレーム２３と第２導光板５との関係の詳細説明を省略する。
【００３４】
また、本実施形態に係るフレーム２３は、黒色樹脂材料によって形成し、ＬＥＤ１４から出射された光のうち、第１導光板４及び第２導光板５の入射面６以外の箇所から入射しようとする光を吸収することにより、絞り手段の機能を際だたせることが可能になるが、これに限られず、ＬＥＤ１４の発光特性等に応じ、適宜黒色以外の遮光効果を有する色の樹脂材料で形成するようにしてもよい。
【００３５】
（ＬＥＤパッケージのフレームへの取付状態）
図１，図５（ａ）及び図６（ａ）に示すように、点光源ユニット７は、フレーム２３のパッケージ係合凹部４０内にＬＥＤパッケージ４１が嵌め込まれ、熱伝導性シート３８を介してばね手段４２によって熱伝導性シート３８と共に第１導光板４又は第２導光板５側へ押圧されている。これにより、ＬＥＤパッケージ４１は、フレーム２３のパッケージ係合凹部４０から脱落することがなく、フレーム２３の所定位置に確実に保持される。なお、ばね手段４２によって押圧されるＬＥＤパッケージ４１は、フレーム２３の窓３１の薄肉に形成された上縁近傍４３ａ，４３ｂ及び下縁近傍４４ａ，４４ｂを第１導光板４又は第２導光板５の入射面６へ押し付けるようになっている。
【００３６】
図７は、図６（ａ）のＥ方向から見たばね手段４２の正面図である。この図７に示すように、ばね手段４２は、板状弾性部材を板金加工して形成されるものであり、一列に複数並べられたＬＥＤ１４群が一体に保持されている点光源ユニット７の複数箇所（本実施形態ではＬＥＤパッケージ４１に対応する複数箇所）を所定のばね力で均等に押圧するようになっている。このばね手段４２のうちで、点光源ユニット７を押圧する弾性接触片４５は、ばね手段４２の板状の側壁を舌片状に部分的に切り起こしたものである。
【００３７】
なお、本実施形態において、熱伝導性シート３８を省略し、フレーム２３のパッケージ係合凹部４０内にＬＥＤパッケージ４１を嵌め込んで、点光源ユニット７をばね手段４２の弾性接触片４５によって直接押圧するようにしてもよい。
【００３８】
（本実施形態の作用・効果）
図９は、面光源装置２の第１導光板４側の点光源ユニット７を構成する各ＬＥＤ１４（１４ａ〜１４ｃ）のみを点灯させた場合（第１パターン）の出射光輝度曲線（実線Ａ）と、第２導光板５側の点光源ユニット７を構成する各ＬＥＤ１４（１４ａ〜１４ｃ）のみを点灯させた場合（第２パターン）の出射光輝度曲線（実線Ｂ）と、両点光源ユニット７，７の各ＬＥＤ１４（１４ａ〜１４ｃ）を点灯させた場合（第３パターン）の出射光輝度曲線（点線Ｃ）とを、面光源装置２の要部断面形状に対応させて示した図である。
【００３９】
この図９に示すように、第１パターンにおける第１導光板４からの出射光は、実線Ａに示すように、光の出射抑制領域２０においてほとんど出射せず、光の出射漸増領域２２において滑らかに出射光輝度が漸増し、光の出射促進領域２１においてほぼ一様の出射光輝度に（僅かに他端側端面１５に向かって出射光輝度が低下するように）なっている。また、第２パターンにおける第２導光板５からの出射光輝度曲線（実線Ｂ）は、第２導光板５の入射面６に直交する方向の中央（ＣＬ）を基準に、第１パターンにおける第１導光板４の出射光輝度曲線（実線Ａ）と左右対称の形状となる。その結果、第３パターンにおける第２導光板５の出射面１１からの出射光輝度曲線（点線Ｃ）は、第１パターンの出射光輝度曲線（実線Ａ）と第２パターンの出射光輝度曲線（実線Ｂ）とを重ね合わせたような形状になっており、第２導光板５の入射面６に直交する方向（Ｙ方向）の中央（ＣＬ）部において最も出射光輝度が高く、その中央（ＣＬ）部から第２導光板５の入射面６側及び他端側側面１５に向かうしたがって僅かに出射光輝度が低下するが、全体としてほぼ一様な出射光輝度になっている。
【００４０】
図１０は、面光源装置２を模式的に示す平面図であり、点光源ユニット寄り（８インチサイズの面光源装置２において入射面６から約２０ｍｍ）の出射光の色度測定ポイント（１〜１３）を示す図である。また、図１１は、図１０の色度測定ポイント（１〜１３）毎のｘ色度値（ＣＩＥ１９３１  ＸＹＺ表色系色度座標ｘの色度値）を本実施形態の面光源装置２と両端部のＬＥＤ１４からの出射光の導光板への入射を調整するための絞り手段を有さない従来例の面光源装置１０２（図１７参照）について比較して示す図である。また、図１２は、図１０の色度測定ポイント（１〜１３）毎のｙ色度値（ＣＩＥ１９３１  ＸＹＺ表色系色度座標ｙの色度値）を本実施形態の面光源装置２と従来例の面光源装置１０２（図１７参照）について比較して示す図である。これらの図に示すように、本実施形態の面光源装置２（図１１〜１２において本発明と記載の変化曲線）は、中央の測定ポイント７を中心にしてほぼ左右対称であり、中央の測定ポイント７と両端部の測定ポイント１，１３とのｘ，ｙ色度値のばらつきも極めて小さい。このような本実施形態の面光源装置２に対し、従来例の面光源装置１０２（図１１〜１２において従来と記載の変化曲線）は、中央の測定ポイント７を中心にして左右対称ではなく、しかもｙ色度値のばらつきが極めて大きい。このように、本実施形態の面光源装置２は、従来例に比較し、部分的な（特に、第１導光板４及び第２導光板５の側面３４，３５近傍における）色むらや色づきを小さく抑えることができる。
【００４１】
以上のように、本実施形態に係る面光源装置２によれば、第１導光板４及び第２導光板５は、複数色のＬＥＤ１４からの光を光の出射抑制領域２０において混合して白色化し、この白色化した光を光の出射漸増領域２２及び光の出射促進領域２１から出射するようになっている。そして、本実施形態の面光源装置２は、第１導光板４及び第２導光板５のうち、一方の導光板の光の出射抑制領域２０の手前（入射面６側）に含まれる複数色の光が混ざり合う前の光混合前領域に相当する位置での出射光の略全光量が、他方の導光板の出射促進領域２１から出射される白色光で賄われるようになっている。その結果、本実施形態の面光源装置２は、複数色のＬＥＤ１４（１４ａ，１４ｂ，１４ｃ）からの光を一枚の導光板（４，５）内において混合した後に出射することができる。しかも、本実施形態の面光源装置２は、点光源ユニット７のうちの両端部のＬＥＤ１４，１４の光が絞り手段（窓３１ａ）によって絞られることにより、点光源ユニット７のうちの両端部のＬＥＤ１４，１４の光の色が強調されて出射するようなことがなく、出射光の部分的な色むらや色づきを生じるようなことがない。更に、本実施形態の面光源装置２は、第１導光板４及び第２導光板５の入射面６の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７からの光の入射をフレーム２３によって阻止できるため、第１導光板４及び第２導光板５の入射面６の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７からの光の入射に起因する光漏れ（混色されていない光による明部）の発生を防止できる。したがって、本実施形態の面光源装置２は、均一化された高輝度の面状白色照明を行うことができる。
【００４２】
また、上記のような本実施形態の面光源装置２を備えた表示装置１は、カラー表示画面の色の再現性に優れており、高輝度で高品質の画像表示が可能になる。
【００４３】
（変形例１）
なお、本発明は、フレーム２３の窓３１（３１ａ）の開口面積を絞ることにより絞り手段を構成する上記実施形態に限られず、フレーム２３の窓３１の開口面積を全て同一とし、両端部のＬＥＤ１４，１４の発光面に図示しない遮光部材（遮光フィルムや遮光テープ等）を貼り付けて、両端部のＬＥＤ１４，１４の発光面を遮光部材で所定面積だけ遮光するようにしてもよい。すなわち、遮光部材を遮光手段として使用してもよい。また、本発明は、両端部のＬＥＤ１４，１４に対向する第１導光板４及び第２導光板５の入射面６に遮光部材を貼り付けるようにしてもよい。
【００４４】
また、本発明は、上記実施形態において、フレーム２３の窓３１の開口面積を全て同一とし、両端部のＬＥＤ１４，１４と第１導光板４及び第２導光板５との間に、フレーム２３の窓３１よりも開口面積が狭い絞り穴を備えたスペーサ（図示せず）を配置し、このスペーサを絞り手段として使用し、両端部のＬＥＤ１４，１４から出射される光を絞るようにしてもよい。また、このスペーサに代えて、光透過率を調整するためのシート（例えば拡散シート）を配置して、これを絞り手段としてもよい。
【００４５】
また、本発明は、上記実施形態において、フレーム２３の窓３１の開口面積を全て同一とし、両端部のＬＥＤ１４，１４の発光面及び／又はこの両端部のＬＥＤ１４，１４に対向する第１導光板４及び第２導光板５の入射面６に遮光インクを塗布し、両端部のＬＥＤ１４，１４から第１導光板４及び第２導光板５へ向かう光を絞るようにしてもよい。この場合、両端部のＬＥＤ１４，１４と第１導光板４及び第２導光板５との間に位置する遮光イングによる遮光層が絞り手段となる。
【００４６】
（変形例２）
図１３は、上記実施形態の変形例２を示す図である。この図１３に示す本変形例は、樹脂製のフレーム２３に代え、金属プレートで形成したフレーム５３を使用する態様を示すものである。この図１３に示すように、フレーム５３は、点光源ユニット７のＬＥＤパッケージ４１に対向する部分に窓５４を形成し、各窓５４，５４間にＬＥＤパッケージ４１，４１間の点光源ユニット７を保持する爪５５，５６を切り起こすようになっている。爪は、点光源ユニット７の上部に当接する第１の爪５５と、点光源ユニット７の下部に当接する第２の爪５６とが、千鳥状に交互に形成されている。また、フレーム５３は、爪５５，５６を切り起こすことにより形成される穴を導光板位置決め穴５７とし、この導光板位置決め穴５７に第１導光板４及び第２導光板５の位置決め用突起５８を係合するようになっている。また、本変形例２のフレーム５３は、上記実施形態のフレーム２３と同様に、窓５４の上端縁近傍６０及び下端縁近傍６１によって第１導光板４及び第２導光板５の入射面６の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７を、ＬＥＤ１４からの光が入射しないように遮光するようになっている。
【００４７】
本変形例において、フレーム５３を光反射性に優れた金属で形成するか、又は、第１導光板４及び第２導光板５を収容するフレーム内面の光反射性を高める工夫をすることにより、光の利用効率が高くなり、より一層高輝度で均一な面状白色照明を行うことができる。
【００４８】
（変形例３）
図１４は、上記実施形態のＬＥＤパッケージ４１と異なるＬＥＤパッケージ６２の取付状態を示す図である。すなわち、本変形例に係るＬＥＤパッケージ６２は、発光面が平坦な上記実施形態のＬＥＤパッケージ４１と異なり、発光面が半球形状のものである。このような本変形例に係るＬＥＤパッケージ６２は、フレーム２３の窓３１の周辺に位置する薄肉部分６３，６４を第１導光板４及び第２導光板５側に押圧することができないため、第１導光板４及び第２導光板５をフレーム２３の窓３１側へ押圧するか、又は、第１導光板４及び第２導光板５とフレーム２３間の隙間を考慮して、窓３１の開口面積を決定し、第１導光板４及び第２導光板５の入射面６の上端縁のエッジ３６及び下端縁のエッジ３７からＬＥＤ６５の光が入射しないようになっている。本変形例のＬＥＤパッケージ６２を使用した面光源装置２は、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
（その他の変形例）
図１及び図３に示した表示装置１は、第２の光制御部材１３として、上向きプリズムシートを例示したが、この上向きプリズムシートに代えて下向きのプリズムシート（プリズム状突起が第１の光制御部材１２に対面する側に形成されているプリズムシート）を配置するようにし、さらに、この下向きプリズムシートの上に、この下向きプリズムシートのプリズム状突起と直交する方向に延びるプリズム状突起が形成された第３の光制御部材としての上向きプリズムシートを配置するようにしてもよい。プリズムシートの枚数、プリズム状突起の延びる方向、プリズム状突起の形状については、面光源装置２に要求される発光特性に応じて、適宜変更してもよい。更に、第１の光制御部材１２としての拡散シートについても１枚に限定されず、複数枚配置してもよく、第２の光制御部材１２の上に第１の光制御部材１２としての拡散シートを配置してもよい。また、第２導光板５の出射面１１側に必要に応じて偏光分離シートを配置し、必要とする偏光成分の光のみを出射光として利用するようにしてもよい。第２導光板５の出射面上に配置するシートは、これらの態様に限られず、面光源装置としての要求を満足するように適宜変更してもよい。また、上述の実施形態において、第１導光板４及び第２導光板５は、その裏面８，１８側に出射促進手段を形成する態様を例示したが、これに限られず、裏面８，１８と出射面１７，１１の少なくともいずれか一方に形成すればよい。また、上述の実施形態は、点光源ユニット７として、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを複数セット配置する態様を例示したが、Ｒ，Ｇ，Ｂ以外の色のＬＥＤを適宜使用するようにしてもよい。また、本発明は、発光色の色味にばらつきのある白色光源を配置する場合にも適用できる。また、上述の実施形態において、面光源装置２を収容するフレーム２３の内面が光反射性に優れる場合には、反射シート１０を省略してもよい。また、第１導光板４及び第２導光板５の位置決め用突起１６は、丸棒状でもよく、導光板位置決め穴２４は、位置決め用突起１６が嵌合できるような丸穴であってもよい。また、第１導光板４及び第２導光板５が平板形状である態様を例示したが、これに限られず、入射面６からこれに対向する他端側側面１５に向かって板厚が変化するようにしてもよい。また、本願発明の面光源装置２は、液晶表示パネル３に代えて、画像が形成されている被照明部材としての光透過プレート等を照明するようにしてもよい。加えて、本願発明において、上下の表現は、構成を分かり易くするための便宜上の表現であり、図１のＺ方向に対応する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施形態を示す表示装置の断面図であり、図２のＡ−Ａ線に沿って切断して示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態を示す面光源装置の平面図であって、図１の表示装置から液晶表示パネルを除いた状態を示すものである。
【図３】本発明の実施形態に係る表示装置を、フレーム等を省略して模式的に示す断面図である。
【図４】（ａ）は、図２に示す表示装置において、一部構成を省略すると共に一部を切断し、第１導光板及びＬＥＤパッケージのフレームへの取付状態を模式的に示す部分的平面図である。また、（ｂ）は、（ａ）のＢ方向から見た図である。
【図５】（ａ）は図４（ａ）のＣ−Ｃ線に沿って切断して示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ１方向から見た図である。
【図６】（ａ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ線に沿って切断して示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）のＦ２方向から見た図である。
【図７】図６のＥ方向から見たばね手段の正面図である。
【図８】ＬＥＤからの光の伝播状態を示す導光板の部分的平面図である。
【図９】本発明に係る面光源装置の要部断面形状に対応させて示す出射光輝度曲線を示す図である。
【図１０】面光源装置を模式的に示す平面図であり、出射光の色むらや色づきが問題となる点光源ユニット寄りの出射光の色度測定ポイントを示す図である。
【図１１】図１０の色度測定ポイント毎のｘ色度値（ＣＩＥ１９３１  ＸＹＺ表色系色度座標ｘの色度値）を本実施形態の面光源装置と従来例の面光源装置（特許文献２参照）について比較して示す図である。
【図１２】図１０の色度測定ポイント毎のｙ色度値（ＣＩＥ１９３１  ＸＹＺ表色系色度座標ｙの色度値）を本実施形態の面光源装置と従来例の面光源装置（特許文献２参照）について比較して示す図である。
【図１３】図１に示す実施形態の変形例２を示す図であり、（ａ）が導光板及び点光源ユニットを省略して示すフレームの部分的斜視図、（ｂ）が（ａ）のフレームに導光板及び点光源ユニットを組み付けてＧ１−Ｇ１線に沿って切断して示す導光板及び点光源ユニットとフレームの組み付け状態図、（ｃ）が（ａ）のフレームに導光板及び点光源ユニットを組み付けてＧ２−Ｇ２線に沿って切断して示す導光板及び点光源ユニットとフレームの組み付け状態図、（ｄ）が（ａ）のフレームに導光板及び点光源ユニットを組み付けてＧ３−Ｇ３線に沿って切断して示す導光板及び点光源ユニットとフレームの組み付け状態図である。
【図１４】図１に示す実施形態の変形例３を示す図であり、図１に示す実施形態のＬＥＤパッケージと異なるＬＥＤパッケージの取付状態を示す図である。
【図１５】従来例に係る面光源装置の模式的断面図である。
【図１６】従来例に係る面光源装置の模式的平面図である。
【図１７】従来例に係る面光源装置の不具合発生状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５１】
１……表示装置、２……面光源装置、３……液晶表示パネル（被照明部材）、４……第１導光板、５……第２導光板、６……入射面（一端側側面）、７……点光源ユニット、１４（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）……ＬＥＤ（点状光源）、１５……他端側側面、２０……出射抑制領域、２１……光の出射促進領域、２２……光の出射漸増領域、３１ａ……窓（絞り手段）
【図１】
2008117730.tif 000003
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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