(57)【要約】【課題】光線を十分に散乱させて、均等に分布した面状の光線を得るか、もしくは光線を十分に混合させて白色光線が得られるとともに、全体的な厚さを縮小して製品のスリム化を達成できる光混合板、及び該光混合板を利用した直下式バックライトを提供する。【解決手段】第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して該第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設して光混合板を構成し、ハウジングと、複数の光源と、該光混合板と、散光板と、光学フィルムとによって直下式バックライトを構成する。【選択図】図２１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して該第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設することを特徴とする光混合板。
【請求項２】
前記収納溝が、長条形の溝であることを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項３】
前記収納溝が、円形孔であって、所定の間隔をおいて配列されるか、もしくは均等に分布するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項４】
前記収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成することを特徴とする請求項２に記載の光混合板。
【請求項５】
前記収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成することを特徴とする請求項３に記載の光混合板。
【請求項６】
前記光混合板の第１表面にライトガイドパターンを形成することを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項７】
前記光混合板の第２表面を粗い曇りガラス状にすることを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項８】
前記光混合板の第１表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成することを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項９】
前記第１表面に形成するライトガイド体が、長条形の該収納溝を形成する方向か、もしくは該円形孔の収納溝を排列する方向に対して平行に形成されることを特徴とする請求項８に記載の光混合板。
【請求項１０】
前記光混合板の第１表面において、該収納溝に近い位置にピッチを狭くして、複数の該ライトガイド体を形成し、該収納溝から離れた位置にピッチを広くして、複数の該ライトガイド体を形成することを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項１１】
前記光混合板の第２表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成することを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項１２】
前記光混合板の第１表面と第２表面とに、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体をそれぞれ複数形成することを特徴とする請求項１に記載の光混合板。
【請求項１３】
前記光混合板の第１表面に形成するライトガイド体と、該第２表面に形成するライトガイド体とが、互いに直交する方向に形成されることを特徴とする請求項１２に記載の光混合板。
【請求項１４】
前記光混合板の収納溝の内部壁面に、複数のライトガイド体を形成することを特徴とする請求項１、請求項２、もしくは請求項３に記載の光混合板。
【請求項１５】
開口部を具え、内部表面が光線反射作用を有する光沢面であって、且つ複数の発光ダイオードである光源を内部底面に設けてなるハウジングと、
第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設し、且つ該光源が該収納溝内に収納されるように設けて該光源を覆う光混合板と、
該ハウジングの開口部に設ける散光板と、
該散光板の上方に設ける複数の光学フィルムとを具えてなることを特徴とする直下式バックライトモジュール。
【請求項１６】
前記収納溝が、長条形の溝であることを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項１７】
前記収納溝が、円形孔であって、所定の間隔をおいて配列されるか、もしくは均等に分布するように形成されることを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項１８】
前記収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項１９】
前記収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成することを特徴とする請求項１７に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２０】
前記光混合板の第１表面にライトガイドパターンを形成することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２１】
前記光混合板の第２表面を粗い曇りガラス状にすることを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２２】
前記光混合板の第１表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２３】
前記第１表面に形成するライトガイド体が、長条形の該収納溝を形成する方向か、もしくは該円形孔の収納溝を排列する方向に対して平行に形成されることを特徴とする請求項２１に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２４】
前記光混合板の第１表面において、該収納溝に近い位置にピッチを狭くして、複数の該ライトガイド体を形成し、該収納溝から離れた位置にピッチを広くして、複数の該ライトガイド体を形成することを特徴とする請求項２３に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２５】
前記光混合板の第２表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２６】
前記光混合板の第１表面と第２表面とに、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体をそれぞれ複数形成することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２７】
前記光混合板の第１表面に形成するライトガイド体と、該第２表面に形成するライトガイド体とが、互いに直交する方向に形成されることを特徴とする請求項２６に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２８】
前記光混合板の収納溝の内部壁面に、複数のライトガイド体を形成することを特徴とする請求項１５、請求項１６、もしくは請求項１７に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項２９】
前記光源が、白色発光ダイオードであるか、もしくは赤色、緑色、及び青色発光ダイオードを含むことを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項３０】
前記発光ダイオードが、該光混合板の収納溝内において横向きに設けられ、該発光ダイオードの端子に対向する側から照射される光線が、該収納溝の内壁面から該光混合板内に入射するように構成することを特徴とする請求項２９に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項３１】
前記光源が、サイドエミッティングＬＥＤであることを特徴とする請求項２９に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項３２】
前記ハウジング内部表面に、反射作用を有する反射フィルムを貼着することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項３３】
前記光混合板の第１表面が、該ハウジングの内部底面に接触することを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【請求項３４】
前記光学フィルムが、散光フィルムか、もしくは集光フィルムであることを特徴とする請求項１５に記載の直下式バックライトモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は光混合板に関し、特に、発光ダイオードの点状の光線を面状にするとともに、三原色の発光ダイオードを応用した場合、白色光線を生成する光混合板と、かかる光混合板を利用した直下式バックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
比較的サイズの大きい液晶表示装置のうち、モニター、液晶テレビなどに用いられるバックライトは、そのほとんどが直下式のバックライトである。図１に開示するように、従来の直下式バックライト１は、ハウジング１１、複数の電源１２、散光板１３、及び光学フィルム１４などによってなり、光学フィルム１４の積層数は特に決まっていない。
【０００３】
ハウジング１１の内部表面は光源からの光線を反射する作用を具える光沢面とするか、もしくは反射フィルム１１１を貼着する。また、ハウジング１１の底部には複数の光源１２を設ける。
【０００４】
光源１２は、冷極管（ＣＣＦＬ）を用いる場合がほとんどである。複数の冷極管をハウジング１１１の底部に設け、さらに、光源１２の上方に散光板１３を設ける。
【０００５】
散光板１３は、光源１２の上方に設け、かつハウジング１１の開口を遮蔽する。散光板１３には光学フィルムを設ける。
【０００６】
光学フィルム１４は、散光フィルム１４１と、プリズムレンズフィルム１４２を含んでなり、必要に応じて散光フィルム１４１と、プリズムレンズフィルム１４２の上下の位置を交換してもよく、また、使用する枚数を変化させてもよい。
【０００７】
光源１２に印加すると発光し、照射される光線は、一部が直接上方の散光板１３に至り、一部はハウジング１１による反射を経て散光板１３の方向に進む。散光板１３は一般に散光剤、または散光粒子を含有する。このため光線を散乱させる作用を有する。よって、ハウジング１１の内部に設けられた光源１２の光線が散乱され、均等に分布した光線となり液晶パネルに提供される。
【０００８】
散光板１３による光線の散乱の程度が不足している場合、光学フィルム１４内の散光フィルム１４１によって光線の散乱効果を高め、更に光学フィルム１４のプリズムレンズフィルム１４２によって光線の進行方向を集中させることによって輝度を高め、直下式バックライト１の光線利用率を高める。
【０００９】
上述の直下式バックライト１は、研究開発が相次いで進められた結果、現在では成熟した商品となっている。よって、新規な機能を開発する余地はほとんどないが、直下式バックライトの応用上の変化において、目新しさを謳った商品がユーザーに受け入れられることもある。しかしながら、直下式バックライトをどのように応用しようと、直下式バックライト自体に用いる光源１２は冷陰極管である。冷陰極管は、明るい白色光線を照射することができる。但し、ランプ自体には水銀の成分を含む。即ち環境保全の観念にそぐわないものであって、地球の環境保全に対し、極めて大きな脅威を与えてものである。このため、多くの先進国家では法律で使用を禁止している。近い将来には、さらに多くの国が使用を禁止するものとみられる。よって、冷陰極管を光源とする直下式のバックライト１は、徐々に市場から姿を消しつつある。
【００１０】
目下、環境保全に係る要求に応えるために、新規な直下式バックライト用の光源としては発光ダイオード（ＬＥＤ）が用いられている。図２に開示する直下式バックライト２は、ハウジング２１と、ＬＥＤである複数の光源２２と、光混合板２３と、散光板２４と、及び光学フィルム２５などによってなり、光学フィルム２５の積層数は特に決まっていない。
【００１１】
ハウジング２１の内部表面は光源からの光線を反射する作用を具える光沢面とするか、もしくは反射フィルム２１１を貼着する。また、ハウジング２１の底部には複数の光源２２を設ける。
【００１２】
光源２２は、ハウジング２１の底部に複数排列して設け、それぞれの列は赤色（Ｒ）ＬＥＤ２２１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２２２、青色（Ｂ）ＬＥＤ２２３の順序に排列し、且つ光源２２上に光混合板２３を設ける。
【００１３】
光混合板２３は、好ましい透過性を具えた材質（ＰＭＭＡなど）によってなり、上表面２３１と、下表面２３２とを具えてなる。また、上表面２３１か、下表面２３２のいずれかの光源２２に対応する位置に、光線を遮蔽する塗料を塗布して遮光点２３３を形成する。該塗料は、光源２２２の光線を大幅に遮蔽する作用を有する。光混合板２３の上方には散光板２４を更に設ける。
【００１４】
散光板２４はハウジング２１の開口に設け、散光板２４の上方には光学フィルム２５を設ける。
【００１５】
光学フィルム２５は、散光フィルム２５１と、プリズムレンズフィルム２５２を含んでなり、必要に応じて散光フィルム２５１と、プリズムレンズフィルム２５２の上下の位置を交換してもよく、また、使用する枚数を変化させてもよい。
【００１６】
それぞれの光源２２が光線を照射すると、光源２２の上方に遮光点２３３が形成されているため、光混合板２３内を通過しようとする一部の光線は遮光点２３３によって進路が阻まれ、その結果として、大部分の光線は光混合板２３内で反射を繰り返す。このため、光源２２の赤色（Ｒ）ＬＥＤ２２１、緑色（Ｇ）ＬＥＤ２２２、青色（Ｂ）ＬＥＤ２２３から照射される三原色の光線は、光混合板２３の作用によって混合されて白色光線を生成する。生成された光線は、散光板２５によって更に散乱し、均等に分布する。また、散光フィルム２５１の作用によってさらに散乱効果が高まり、プリズムフィルム２５２によってフォーカスされて輝度が高まり、最終的に液晶パネルＡに提供される。
【００１７】
図３に開示するように、光源２２から照射される光線は、上述するように光混合板２３内で混合される。但し、光源２２は光混合板２３の下表面２３２下方において光混合板３２の外部に設けられている。このため、光線が光混合板２３の下表面２３２に対して斜めの方向から光混合板２３２に入射する。光混合板２３内に入射した光線は、光混合板２３内で反射を繰り返し混合されるが、光混合板２３内に進入するほとんどの光線は、光混合板２３の上表面２３１に至ると、照射角度が臨界角に満たないため、光混合板２３の表面から即屈折して出力される。即ち、光混合板２３内において、十分に混合されないまま、早めに光線が光混合板２３から離れ、光線が本来有する赤色、緑色、青色の状態をそのまま有することになる。
【００１８】
光の混合が不完全な現象は、光混合板２３から散光板２４に至る空間を利用して、それぞれの色の光線を更に混合させることによって解消することができる。このため、通常光混合板２３と散光板２４との間には、ある程度広い間隔を設ける。これは、バックライト２の厚さを増すことになる。昨今の電子製品に対してスリム化が要求される風潮から見れば、係る現象は商品のスリム化を達成する上で大きな影響を与えるものといえる。
【００１９】
上述する従来の技術における欠点に鑑みて、図４に開示するような直下式バックライトモジュールの構造が開発された。図面によれば、直下式バックライト３は、図２に開示する直下式バックライト２と略同様の構造を有し、ハウジング３１と、複数の光源３２と、光混合板３３と、散光板３４と、光学フィルム３５などによってなり、光学フィルム３５の積層数は特に決まっていない。
【００２０】
光源３２は、サイドエミッティングＬＥＤ（Ｓｉｄｅ-ｅｍｉｔｔｉｎｇＬＥＤ）を用いる。図５に開示するように、光源３２の上方には頂点が下になった錐状の反射体３２１を設ける。反射体３２１を設けることによって、光源３２から照射される光線が反射され、光線の散乱角度が拡大して光混合板３３に進入する。
【００２１】
光源３２から照射される光線の散乱角度が拡大することは、光混合板３３における光の混合効果を高めることになるが、但し、一部の光線はやはり光混合板３３の下表面３３２から斜めに進入する。よって、大部分の光線がやはり混合されないまま、光混合板３３の上表面３３１から屈折して照射される。従って、同様に光混合板３３と散光板３４との間にある程度広い空間を設けて光の混合効果を補わなければならない。故に、製品のスリム化を達成しようとすれば、構造上やはり限りがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
そこでこの発明は、環境保全の観念に適ったＬＥＤを利用した直下式バックライトであって、光線を十分に散乱させて、均等に分布した面状の光線を得るか、もしくは光線を十分に混合させて白色光線が得られるとともに、全体的な厚さを縮小して製品のスリム化を達成できる光混合板、及び該光混合板を利用した直下式バックライト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】
【００２３】
そこで本発明者は、従来の技術に鑑み鋭意研究を重ねた結果、第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して該第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設してなる光混合板と、係る光混合板を利用した直下式バックライトの構造によって課題を解決できる点に着眼し、係る知見に基づき本発明を完成させた。
以下、この発明について具体的に説明する。
【００２４】
請求項１に記載する光混合板は、第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して該第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設する。
【００２５】
請求項２に記載する光混合板は、請求項１における収納溝が、長条形の溝である。
【００２６】
請求項３に記載する光混合板は、請求項１における収納溝が、円形孔であって、所定の間隔をおいて配列されるか、もしくは均等に分布するように形成される。
【００２７】
請求項４に記載する光混合板は、請求項２における収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成する。
【００２８】
請求項５に記載する光混合板は、請求項３における収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成する。
【００２９】
請求項６に記載する光混合板は、請求項１における光混合板の第１表面にライトガイドパターンを形成する。
【００３０】
請求項７に記載する光混合板は、請求項１における光混合板の第２表面を粗い曇りガラス状にする。
【００３１】
請求項８に記載する光混合板は、請求項１における光混合板の第１表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成する。
【００３２】
請求項９に記載する光混合板は、請求項８における第１表面に形成するライトガイド体が、長条形の該収納溝を形成する方向か、もしくは該円形孔の収納溝を排列する方向に対して平行に形成される。
【００３３】
請求項１０に記載する光混合板は、請求項１における光混合板の第１表面において、該収納溝に近い位置にピッチを狭くして、複数の該ライトガイド体を形成し、該収納溝から離れた位置にピッチを広くして、複数の該ライトガイド体を形成する。
【００３４】
請求項１１に記載する光混合板は、請求項１における光混合板の第２表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成する。
【００３５】
請求項１２に記載する光混合板は、請求項１における光混合板の第１表面と第２表面とに、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体をそれぞれ複数形成する。
【００３６】
請求項１３に記載する光混合板は、請求項１２における光混合板の第１表面に形成するライトガイド体と、該第２表面に形成するライトガイド体とが、互いに直交する方向に形成される。
【００３７】
請求項１４に記載する光混合板は、請求項１、請求項２、もしくは請求項３における光混合板の収納溝の内部壁面に、複数のライトガイド体を形成する。
【００３８】
請求項１５に記載する直下式バックライトモジュールは、開口部を具え、内部表面が光線反射作用を有する光沢面であって、且つ複数の発光ダイオードである光源を内部底面に設けてなるハウジングと、第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設し、且つ該光源が該収納溝内に収納されるように設けて該光源を覆う光混合板と、該ハウジングの開口部に設ける散光板と、該散光板の上方に設ける複数の光学フィルムとを具えてなる。
【００３９】
請求項１６に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における収納溝が、長条形の溝である。
【００４０】
請求項１７に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における収納溝が、円形孔であって、所定の間隔をおいて配列されるか、もしくは均等に分布するように形成される。
【００４１】
請求項１８に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成する。
【００４２】
請求項１９に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１７における収納溝の上部壁面に、局部的な遮光層を形成する。
【００４３】
請求項２０に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光混合板の第１表面にライトガイドパターンを形成する。
【００４４】
請求項２１に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光混合板の第２表面を粗い曇りガラス状にする。
【００４５】
請求項２２に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光混合板の第１表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成する。
【００４６】
請求項２３に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項２１における第１表面に形成するライトガイド体が、長条形の該収納溝を形成する方向か、もしくは該円形孔の収納溝を排列する方向に対して平行に形成される。
【００４７】
請求項２４に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項２３における光混合板の第１表面において、該収納溝に近い位置にピッチを狭くして、複数の該ライトガイド体を形成し、該収納溝から離れた位置にピッチを広くして、複数の該ライトガイド体を形成する。
【００４８】
請求項２５に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光混合板の第２表面に、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成する。
【００４９】
請求項２６に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光混合板の第１表面と第２表面とに、断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体をそれぞれ複数形成する。
【００５０】
請求項２７に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項２６における光混合板の第１表面に形成するライトガイド体と、該第２表面に形成するライトガイド体とが、互いに直交する方向に形成される。
【００５１】
請求項２８に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５、請求項１６、もしくは請求項１７における光混合板の収納溝の内部壁面に、複数のライトガイド体を形成する。
【００５２】
請求項２９に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光源が、白色発光ダイオードであるか、もしくは赤色、緑色、及び青色発光ダイオードを含む。
【００５３】
請求項３０に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項２９における発光ダイオードが、該光混合板の収納溝内において横向きに設けられ、該発光ダイオードの端子に対向する側から照射される光線が、該収納溝の内壁面から該光混合板内に入射するように構成する。
【００５４】
請求項３１に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項２９における光源が、サイドエミッティングＬＥＤである。
【００５５】
請求項３２に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５におけるハウジング内部表面に、反射作用を有する反射フィルムを貼着する。
【００５６】
請求項３３に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光混合板の第１表面が、該ハウジングの内部底面に接触する。
【００５７】
請求項３４に記載する直下式バックライトモジュールは、請求項１５における光学フィルムが、散光フィルムか、もしくは集光フィルムである。
【発明の効果】
【００５８】
本発明の光混合板は、発光ダイオードから照射される光線を十分に散乱させて、均等に分布した面状の光線にすることができるとともに、三原色の発光ダイオードを用いた場合、光線を十分に混合させて輝度の高い白色光線を生成することができ、発光ダイオードから照射される光線の利用率を高めることができるという利点がある。
【００５９】
また、本発明の光混合板を利用した直下式バックライトは、上述する利点以外に全体の体積を縮小し、製品のスリム化に寄与できるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６０】
この発明は、発光ダイオードを用いた直下式バックライトに用いられる光混合板と、及びその光混合板を用いた直下式バックライトを提供するものであって、第１表面と第２表面を具え、該第１表面に、貫通して該第２表面に至ることのない収納溝を複数凹設して光混合板を構成し、ハウジングと、複数の光源と、該光混合板と、散光板と、光学フィルムとによって直下式バックライトを構成して、光線の利用率を高め、バックライトの体積を縮小するという目的を、実現した。
係る構成の光混合板、及び直下式バックライトについて、その構造と特徴を詳述するために具体的な実施例を挙げ、以下に説明する。
【実施例】
【００６１】
この発明は、ＬＥＤ光混合板、及び該ＬＷＤ光混合板を応用した直下式バックライトを提供するものであって、図６に開示するように光混合板４は、第１表面４１と第２表面４２を具えてなり、例えばポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）等の好ましい透過性を有する材質によってなる。第１表面４１には、凹状で第２表面４２に貫通しない複数の収納溝４３を形成する。収納溝４３は長手方向の両端縁部の間に形成される長条形の溝であるか、もしくは円形の溝であってもよい。
【００６２】
図７に開示するように、光混合板４の第１表面４１に形成した収納溝４３２は、ＬＥＤである光源５を複数設ける。よって、光源５は収納溝４３によって覆われた状態になる。この場合、光源５から照射される光線は、収納溝４３の内部壁面４３１、及び上部壁面４３２から光混合板４内に進入する。
【００６３】
また、収納溝４３の上部から光線が光混合板４内に進入しないように、収納溝４３の上部壁面４３２の光源５に対応する位置には、遮光効果を有する塗料を塗布し、局部的な遮蔽層４３３を形成する。よって光源５から照射される光線は、その大部分が収納溝４３の内部壁面４３１から光混合板４内に進入する。また、それぞれの光源５は収納溝４３内に位置する。即ち、これら光源５は、所定の厚さを有し、且つ光混合板４２となる板体内に位置し、且つそれぞれの光源５から照射される光線は、収納溝４３の内部壁面４３１から光混合板４内に進入し、光線が光混合板４内において更に遠くまで伝送される。このため、それぞれの光源は本来の点状の光線が合成されて面状の光線となる。この場合、光源５が白色ＬＥＤであれば好ましく均等に分布した面状の光線が得られる。また、光源５がそれぞれ異なるカラーを有する場合（例えば、赤色、緑色、青色）、これら色彩を有する光線の合成機能が自然に、且つ大幅に高められ、合成されて白色になった面状の光線が得られる。よって従来の技術に見られるように、光源を光混合板の底端面に設けるため、光源から照射される光線が斜めに照射され、短時間で光混合板から離れ、光の合成の程度が不足するといった状況が発生しない。
【００６４】
図８に開示するように、側面発光型ＬＥＤランプ（Side-emitting LED）を用いると、照射される光線が収納溝４３の内部壁面４３１から光混合板４内に進入し、光混合板４内における伝送距離が更に長くなり、光混合板４の光線合成効果が更に高まる。よって、側面発光型ＬＥＤを用いると、更に好ましい効果が得られる。
【００６５】
図９、１０に開示するように、収納溝４３内の本来光源５を設ける位置に、光源５を横向きにして一つ、または一つ以上設けてもよい。この場合、光源５から照射される光線のうち、特に光源５の端子に対向する側から照射される光線が収納溝４３の内部壁面４３１に照射され、光源５から照射される光線の光混合板４内における伝送距離が更に長くなり、光線の合成効果を更に高めることができる。
【００６６】
図１１に開示するように、光混合板４の第１表面４１にライトガイドパターン４４を形成してもよい。ライトガイドパターン４４はインク印刷の方式を利用するか、または金型を利用して図１２に開示するように第１表面４１に凹状部を形成するか、図１３に開示するように第１表面４１の凸状部を形成してライトガイドパターンとしてもよい。これらライトガイドパターン４４は光線を反射して散乱させる作用を有し、光線が第２表面４１に向かって進む場合、光線を均等に分布させる作用を有する。
【００６７】
図１４に開示するように、この発明における光混合板４の第２表面４２は、粗い曇りガラス状にする。このため、曇りガラス状を呈する第２表面４２は、光混合板４内の光線が光混合板４から離れる場合に光線を拡散する作用を有する。
【００６８】
また、図１５に開示するように、光混合板４の第１表面４１には断面が略三角形を呈する三角柱体のライトガイド体４５を複数形成してもよい。ライトガイド体４５は、第１表面において収納溝４３を形成する方向に対して平行になるように形成する。係る構造によって、光混合板４内を進む光線がライトガイド体４５に至ると、その作用によって光線が第２表面４２の方向にガイドされて第２表面４２から出力する。これら複数のライトガイド体４５は、第１表面４１の収納溝４３に近い位置において、それぞれのライトガイド体４５の間のピッチを広くし、第１表面４１の収納溝４３から離れた位置において、それぞれのライトガイド体４５の間のピッチを狭くする。このため、収納溝４３内に設けた光源５から照射される光線が、光混合板４内に進入して反射する位置の距離が異なることによって光線の強弱が異なる場合、光線の強度を調整し、制御する作用を有する。
【００６９】
図１６に開示するように、光混合板４の第２表面４２には断面が略三角形を呈する三角柱体のライトガイド体４５を複数形成してもよい。係る構造によって、光混合板４内で光線が混合され第２表面４２から出力される場合、出力される光線の輝度を高めることができる。
【００７０】
また、図１７に開示するように、光混合板４の第１表面４１と第２表面４２のいずれにも断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体４５を形成してもよい。この場合、第１表面４１に形成するライトガイド体４５と、第２表面４２に形成するライトガイド体４５とは、それぞれが直交する方向に形成される。係る構成によって、光混合板４内の光線が第１表面４１に至ると、第１表面４１に形成したライトガイド体４５によって均一の方向に反射して第２表面４２に至り、更に第２表面４２に形成したライトガイド体４５の作用によって、単一方向に屈折し、フォーカスされて出力する。よって、係る構成の光混合板４は光線の輝度を高める作用が得られるとともに、光混合板４から出力する光線に対する多方向性のフォーカス機能を有し、出力する光線の輝度を更に高めることができる。
【００７１】
光源５から照射される光線が、光混合板４内において更に容易に散乱して混合するように、光混合板４の収納溝４３には、図１８に開示するように、内部壁面４３１に断面が三角形を呈する三角柱体のライトガイド体を複数形成してもよい。係る構成によれば、光源５から照射される光線が、光混合板４に入射する場合、入射角度が拡大し、それぞれの光源５の間の光混合距離が短縮し、光源５の光線が光混合板内で混合される効果を高めることができる。
【００７２】
図１９に光混合板４の収納溝４３を円形孔にした実施の形態を開示する。それぞれの円形孔である収納溝４３は、図１９に開示するように所定の間隔をおいて列をなすように配設するか、もしくは図２０に開示するように、第１表面４１において、均等に分布するように配設してもよい。また、図１９に開示するように、円形状の収納溝４３を配列し、且つ第１表面４１に、図１５に開示するようにライトガイド体４５を形成する場合は、収納溝４３を配列する方向に対して平行になるように形成する。
【００７３】
それぞれの円形状の収納溝４３には、ＬＥＤランプである光源５を設けるとともに、円形孔の収納溝４３の上部壁面４３２には、遮蔽層４３３を形成する。よって光源５から照射される光線の収納溝４３の内部壁面４３１から光混合板４内への進入が保持され、光源５から照射される光線が光混合板４内に全面的に進入し、好ましい光線の混合効果が得られる。
【００７４】
図２０、２１に、この発明における光混合板を直下式バックライトに応用した例を開示する。図面によれば、直下式バックライト６はハウジング６１と、散光板７と、光学フィルム８を含む。ハウジング６１は開口面を具え、且つハウジング６１の内部表面を光沢面にして、光線を反射する作用を具えさせるか、もしくは光線の反射作用を有する反射フィルム６１１を貼着、または塗布して形成する。また、ハウジング６１の内部底面にはＬＥＤランプである光源５を設け、この発明による光混合板４を設けてそれぞれの光源５を覆い、光源５が光混合板４の収納溝４３内に収納されるようにする。
【００７５】
散光板７は、ハウジング６１の開口部に設ける。光学フィルム８は散光板７の上方に設ける。また、光学フィルム８は散光フィルム８１か、または集光フィルム８２であってもよい。その積層する枚数、及び積層する順序などは、実際の必要に応じて調整する。
【００７６】
それぞれの光源５から照射される光線は、収納溝４３の内部壁面４３１から光混合板４内に進入する。この場合光源５が白色ＬＥＤであれば、本来の点状の光線が更に広い範囲を覆い、合成されて面状の光線となって第２表面４２から出力される。また、光源５が赤色、緑色、青色の三原色のＬＥＤである場合は、これら三原色の光線が容易に合成されて白色になり、白色光線として利用することができる。
【００７７】
この発明による光混合板４は、内部の白色光線、もしくはカラー光線が十分に混合されるといった効果を有する。よって、ハウジング６１内における光混合板４と散光板６との間の距離を縮小することができる。即ち、バックライトの厚さを効率よく縮小し、製品に対するスリム化の要求に応えることができる。しかも光混合板４の第１表面４１をハウジング６１の内部底面に接触させることによって、光混合板４とハウジング６１との間の距離を最小値に至るまで縮小することができる。この点においても製品のスリム化に有効であるといえる。
【００７８】
以上はこの発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれも本発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】従来の直下式バックライトの構造を示した説明図である。
【図２】従来の直下式バックライトの他の構造を示した説明図である。
【図３】図２に開示する光混合板における光の進路を示した説明図である。
【図４】従来の直下式バックライトのその他構造を示した説明図である。
【図５】図４に開示する光混合板における光の進路を示した説明図である。
【図６】この発明における光混合板の外観を示した斜視図である。
【図７】この発明における光混合板の光の進路を示した説明図である。
【図８】この発明における他の形態の光混合板の光の進路を示した説明図である。
【図９】この発明におけるその他形態の光混合板の光の進路を示した説明図である。
【図１０】この発明において、光源を横向きにして二つずつ設けた場合の光混合板の光の進路を示した説明図である。
【図１１】この発明における光混合板の第１表面にライトガイドパターンを設けた場合の光の進路を示した説明図である。
【図１２】凹状のライトガイドパターンを形成した光合成板の説明図である。
【図１３】凸状のライトガイドパターンを形成した光合成板の説明図である。
【図１４】第２表面を曇りガラス状にした光合成板の説明図である。
【図１５】第１表面にライトガイド体を形成した光合成板の説明図である。
【図１６】第２表面にライトガイド体を形成した光合成板の説明図である。
【図１７】第１表面と第２表面にライトガイド体を形成した光合成板の説明図である。
【図１８】収納溝にライトガイド体を形成した光合成板の説明図である。
【図１９】円形孔の収納溝を排列した光合成板の説明図である。
【図２０】円形孔の収納溝を均等に分布させた光合成板の説明図である。
【図２１】この発明による直下式バックライトモジュールの構造を示した説明図である。
【符号の説明】
【００８０】
１          直下式バックライト
１１        ハウジング
１１１      反射フィルム
１２        電源
１３        散光板
１４        光学フィルム
１４１      散光フィルム、
１４２      プリズムレンズフィルム
２          直下式バックライト
２１        ハウジング
２１１      反射フィルム
２２        ＬＥＤ光源
２２１      赤色（Ｒ）ＬＥＤ
２２２      緑色（Ｇ）ＬＥＤ
２２３      青色（Ｂ）ＬＥＤ
２３        光混合板
２３１      上表面
２３１      下表面
２３３      遮光点
２４        散光板
２５        光学フィルム
２５１      散光フィルム
２５２      プリズムレンズフィルム
３          直下式バックライト
３１        ハウジング
３２        ＬＥＤ光源
３２１      反射体
３３        光混合板
３３１      上表面
３３２      下表面
３４        散光板
３５        光学フィルム
４          光混合板
４１        第１表面
４２        第２表面
４３        収納溝
４３１      内部壁面
４３２      上部壁面
４３３      遮蔽層
４４        ライトガイドパターン
４５        ライトガイド体
５          光源
６          直下式バックライト
６１        ハウジング
６１１      反射フィルム
７          散光板
８          光学フィルム
８１        散光フィルム
８２        集光フィルム
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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