(57)【要約】【課題】熱膨張による光学部材の歪や反りを防止することのできる光源ユニットを提供する。【解決手段】光源ユニット２０は、液晶表示装置のバックライトの構成部品である。光源ユニット２０は、複数の光結合部材要素３０’が長尺方向に並んだ光結合部材３０と、ＬＥＤチップが実装されたＬＥＤ基板２４ａと、ヒートシンク２２を備えている。各光結合部材要素３０’の端面は、当接している。ＬＥＤ基板２４ａは、複数のＬＥＤ基板要素２４ａ’からなり、各ＬＥＤ基板要素２４ａ’は、光結合部材３０の長手方向に間隔を有して設けられている。【選択図】図１
2012216433.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺な光学部材と、光学部材の長手方向に配列された複数の光源と、光源が実装された光源基板とを備えた光源ユニットであって、
上記光源基板は、複数の光源基板要素から構成されており、
各光源基板要素は、上記光学部材の長手方向に間隔を有して設けられていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
上記光学部材は、複数の光学部材要素から構成されており、
各光学部材要素の端面が当接していることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
上記光源基板要素は、上記光学部材要素ごとに設けられていることを特徴とする請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源ユニットと、導光板とを備えた光源モジュールであって、
上記光学部材は、上記導光板と光源基板との間に設けられ、上記導光板に対して斜めに光を入射させるように上記光源の出射光を結合することを特徴とする光源モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の光源モジュールを備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ユニット、光源モジュール、およびそれを備えた電子機器に関する。より詳細には、バックライトの構成部品として好適な光源ユニット、導光板の下方に光源ユニットが設けられた直下型の光源モジュール、および、その光源モジュールを備えた液晶表示装置等の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、軽量に出来ることから色々な分野に使用されている。液晶テレビをはじめとする液晶表示装置においては、光源からの光を導光板によって面状に出射させる導光板を備えたバックライトが多用されている。また、バックライトの光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が使用されている。
【０００３】
バックライトの光源の配置には、直下型と、サイドエッジ型（サイドライト型ともいう）とがある。一般的な直下型は、液晶パネルの下に、ＬＥＤをマトリックス状に配列させて液晶パネルを均一に照射する方式である。また、直下型には、ＬＥＤと拡散レンズ（光を拡散させるレンズ）を用いてＬＥＤから出射される光を広げて液晶パネルを均一に照射する方式もある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、複数のＬＥＤがマトリックス状に配列された直下型のバックライトが開示されている。
【０００５】
一方、特許文献２には、液晶表示装置のバックライトではなく電子写真装置の光走査装置に用いられるものではあるが、長尺な光学部品が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２６６６２４号公報（２００９年１１月１２日公開）
【特許文献２】特開２０１１−１３３３１号公報（２０１１年１月２０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述のようなバックライトでは、光源や導光板以外にも、種々の光学部品を用いることがある。そこで、例えば、特許文献１のバックライトに、特許文献２の長尺な光学部品（レンズ）を用いるとする。すなわち、光源（例えばＬＥＤ）の列に沿って配置されるように、１方向に長尺な光学部品が用いるとする。
【０００８】
しかし、このような長尺の光学部品を配置した場合、ＬＥＤから発せられる熱によって光学部品が、その長手方向（長尺方向）に膨張する。その結果、光学部品に大きな応力が加わる。従って、熱膨張により光学部品に歪みや反りが生じるという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、熱膨張による光学部材の歪や反りを防止することのできる光源ユニットと、この光源ユニットを備えた光源モジュールおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明の光源ユニットは、長尺な光学部材と、光学部材の長手方向に配列された複数の光源と、光源が実装された光源基板とを備えた光源ユニットであって、上記光源基板は、複数の光源基板要素から構成されており、各光源基板要素は、上記光学部材の長手方向に間隔を有して設けられていることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、光源基板は、互いに離間して設けられた複数の光源基板要素から構成されている。このため、長尺な光学部材が、光源から発せられる熱によって長手方向に膨張したとしても、光学基板要素同士は接触しない。つまり、光学部材に不要な応力が加わらない。従って、熱膨張による光学部材の歪や反りを防止することができる。さらに、光学部材の光学性能を維持するとともに、光学部材の破損なども防止することもできる。
【００１２】
本発明の光源ユニットにおいて、上記光学部材は、複数の光学部材要素から構成されており、各光学部材要素の端面が当接していることが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、光学部材が、複数の光学部材要素の集合体となっている。言い換えれば、光学部材は、複数の光学部材要素に分割されている。さらに、各光学部材要素の端面は、当接している。これにより、光学部材要素間の隙間からの光漏れおよびそれに伴う輝度ムラを防止することができる。従って、光学部材の光学性能を維持することができる。
【００１４】
本発明の光源ユニットにおいて、上記光源基板要素は、上記光学部材要素ごとに設けられていることが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、光源基板要素と、光学部材要素とが１：１で対応するように設けられている。従って、熱膨張による光学部材の歪や反りを、より確実に防止することができる。
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明の光源モジュールは、前記いずれかの光源ユニットと、導光板とを備えた光源モジュールであって、
上記光学部材は、上記導光板と光源基板との間に設けられ、上記導光板に対して斜めに光を入射させるように上記光源の出射光を結合させることを特徴としている。
【００１７】
上記の構成によれば、熱膨張による光学部材の歪や反りを防止することができる光源ユニットを備えた光源モジュールを提供することができる。
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の電子機器は、前記光源モジュールを備えることを特徴としている。
【００１９】
上記の構成によれば、熱膨張による光学部材の歪や反りを防止することができる光源モジュールを備えた電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の光源ユニット、光源モジュール、および電子機器は、以上のように、上記光源基板は、複数の光源基板要素から構成されており、各光源基板要素は、上記光学部材の長手方向に間隔を有して設けられた構成である。それゆえ、熱膨張による光学部材の歪や反りを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の光源ユニットの要部構成を示す断面図である。
【図２】本発明の光源ユニットを備えた液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】上記液晶表示装置における光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】上記液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図５】（ａ）はＬＥＤから出射した光が放物面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、（ｂ）はＬＥＤ近傍を示す要部断面図である。
【図６】（ａ）はＬＥＤから出射した光が楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、（ｂ）はＬＥＤ近傍を示す要部断面図である。
【図７】２つのＬＥＤから出射した光が放物面・楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図である。
【図８】（ａ）は液晶表示装置の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図９】（ａ）は液晶表示装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は導光板の高さ方向の輝度分布を示すグラフである。
【図１０】上記液晶表示装置の端部の構成を示す要部断面図である。
【図１１】本発明の光源ユニットの要部構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００２３】
図２は、本発明の光源モジュールを備えた液晶表示装置（電子機器）の構成を示す分解斜視図である。本実施の形態の液晶表示装置１は、図２に示すように、下側（背面側）から順に、バックライト（光源モジュール）１０、拡散シート２、プリズムシート３、液晶パネル４及びベゼル５にて構成されている。
【００２４】
上記バックライト１０は、下から順に、光源ユニット２０、一筋の開口１１ａを有するシャーシ１１、シャーシ１１と同様に一筋の開口を有する反射シート１２及び導光板１３にて構成されている。光源ユニット２０には、図３，４に示すように、帯状に形成された光源ホルダ２１の上に板状のヒートシンク２２が設けられている。また、ヒートシンク２２の上には、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが設けられ、光源としての半導体のＬＥＤチップ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）２３ａ・２３ｂが光源ユニット２０の長手方向に沿ってＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上に配置（実装）される。ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上には、スペーサ２６ａ・２６ｂが形成されている。なお、半導体のＬＥＤチップは非常に微細なサイズであるため、図３では、図面の煩雑さを防ぐためＬＥＤチップの記載を割愛する。本実施の形態では、光源としてＬＥＤチップを用いているが、これは、半導体チップ状のＬＥＤは形状がさらに小さくかつ狭い領域に配置できるので、安価な低出力のＬＥＤチップを用いた場合にも、間隔を詰めて多くのＬＥＤを配置することで照度も向上し、高機能の、バックライトの光源として利用できる点で好ましいためである。ただし、これに限るものではなく、例えば、パッケージに収納されたＬＥＤでもよく、有機ＥＬ発光素子又は無機ＥＬ発光素子を用いることも可能である。
【００２５】
上記ＬＥＤチップの上部には、上記光結合部材３０が設けられている。すなわち、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上に図示しないＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが配列され、その上部に光結合部材３０が配置される。しかしそのまま光結合部材３０を載せたのでは、ＬＥＤチップが破損するので、光結合部材３０はＬＥＤチップとの間に高さ方向に僅かに隙間をもって配置される。
【００２６】
上記ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、２列に並んで互いに平行に複数個設けられていると共に、それら複数のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの上側には、光結合部材３０が設けられている。光結合部材３０は、断面略Ｕ字形状（図３ではトンネル状）をしており、２つの端面側に０．５ｍｍ程度の高さのスペーサ２６ａ・２６ｂを設けている。このスペーサ２６ａ・２６ｂのおかげで、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと、光結合部材３０の上記２つの端面間にＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを配置しかつチップを破損させない隙間を設けることができる。
【００２７】
すなわち、本実施の形態の液晶表示装置１は、図４に示すように、液晶パネル４と、液晶パネル４に光を照射する導光板１３と、導光板１３に光を結合する光学素子としての光結合部材３０と、光結合部材３０に入射光を発するＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとを備えている。そして、液晶パネル４、導光板１３、光結合部材３０、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂがこの順に並んで配設されたものからなっている。したがって、本実施の形態の液晶表示装置１におけるバックライト１０は、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが導光板１３の下方に設けられた光源直下型のバックライト１０となっている。なお、光結合部材３０が、断面が略Ｕ字形状で構成されることにより、光源から出射された光を、光結合部材内部で曲げながら伝搬し、平板状の導光板に対して斜めに入射させるように機能する。このため、光源からの光の殆どを導光板に結合させることができる。
【００２８】
ここで、本実施の形態では、光結合部材３０は、図５（ａ），（ｂ）に示すように、導光板１３とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとの間に設けられた断面略Ｕ字形状（図５ではトンネル状）の帯状体つまり棒状体からなっている。また、光結合部材３０の材質は導光板１３の材質と同じ樹脂からなっている。詳細には、図５（ａ）に示すように、光結合部材３０における導光板１３側の表面は、平板状の導光板１３に当接する頂部平坦面３１と、この頂部平坦面３１から両端側にそれぞれ曲面（反射面）３２ａ・３２ｂを有する形状からなっている。上記曲面３２ａ・３２ｂは、例えば、図５（ａ）に示す断面放物線とすることができる。ただし、必ずしもこれに限らず、図６（ａ），（ｂ）に示すような断面楕円、弓型等の湾曲形状、又は頂部平坦面３１から斜めに傾斜する平面であっても、導光板に光を有効に結合できる形状であれば構わない。
【００２９】
また、光結合部材３０における導光板１３側とは反対側の表面、つまり光結合部材３０の下端は、下端平坦面３３となっている。さらに、下端平坦面３３の一部に上述したスペーサ２６ａ・２６ｂが形成され、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂと、光結合部材３０の衝突を防いでいる。ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、それぞれＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂにボンディングされている。そして、スペーサ２６ａ・２６ｂ近傍に接着剤等を塗布し、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと接着固定される。なお、図６に示すＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、光結合部材３０との間に若干の隙間が形成されているが、これに限られず、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂに損傷を与えない範囲であれば、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが光結合部材３０と密着していても構わない。
【００３０】
さらに、光結合部材３０の下端側の中央部には凹部３４が形成されている。ただし、必ずしもこれに限らず、凹部３４が存在しなくてもよい（凹部３４が存在しない断面が略半円状の詰った構成でも構わない）。すなわち、本実施の形態では、曲面３２ａ・３２ｂにて反射する光の導光板１３への光路が確保できればよいので、光路とならない部分は凹部３４としてくり抜くことができる。これにより、コスト削減並びに軽量化を図ることができる。尚、凹部３４に図示しない反射シート等の反射手段を設けることも可能である。これにより、頂部平坦面３１近傍で迷光が発生する場合があっても迷光の一部を導光板１３側に反射させ、液晶パネル４への照射を向上させることができる。
【００３１】
上記光結合部材３０の下端平坦面３３・３３の下側には、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂがそれぞれ近接して設けられている。これらＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、図５（ｂ）及び図６（ｂ）に示すように、断面放物線又は断面楕円からなる曲面３２ａ・３２ｂ（３２・３２）の焦点位置Ｆよりも端部側に存在することが好ましい。これにより、図５（ａ）に示すように、例えばＬＥＤチップ２３ａから出射された光が光結合部材３０の断面放物線の曲面３２ａ・３２ｂにて反射され、その反射光が光結合部材３０の頂部平坦面３１に到達し、到達方向を維持して導光板１３に斜めに入射する。そして、導光板１３に入射された光は、図５（ａ）に示す導光板１３の右側の内部を全反射して進みつつ、図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板１３中を進む角度が変わり、全反射条件が破られる。角度が変わって全反射条件が破られた光は、導光板１３の液晶パネル４側表面から出射し、拡散シート２及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。なお、ＬＥＤチップ２３ｂから出射された光も図７に示すように、ＬＥＤチップ２３ａからの光とは対称に進む。
【００３２】
このような光路は、図６（ａ），（ｂ）に示す断面楕円の光結合部材３０においても同様である。具体的には、図６（ａ）に示すように、ＬＥＤチップ２３ｂから出射された光は光結合部材３０の断面楕円の曲面３２にて反射され、その反射光が光結合部材３０の頂部平坦面３１に到達し、到達方向を維持して導光板１３に入射する。そして、導光板１３に入射された光は、図６（ａ）に示す導光板１３の内部右側を全反射して進み、図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板１３中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板１３の液晶パネル４側表面から出射し、前記拡散シート２及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。なお、ＬＥＤチップ２３ｂから出射された光も図７に示すように、ＬＥＤチップ２３ａからの光とは対称に進む。
【００３３】
この結果、本実施の形態の液晶表示装置１におけるバックライト１０では、図８（ａ），（ｂ）に示すように、液晶表示装置１の画面の中央部に横切って帯状の光源ユニット２０を設けることにより、図９（ａ），（ｂ）に示す輝度分布を有する導光板１３からの出射光を得ることができる。そして、この画面の中央が明るいという輝度分布は、液晶表示装置１を適切に表示するための輝度分布に一致している。したがって、従来のサイドエッジ型のバックライトよりも、優れているといえる。
【００３４】
また、本実施の形態のバックライト１０では、導光板１３の下方からＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの光を導入させる。したがって、表１に示すように、従来のサイドエッジ型のバックライトの光利用効率が７５％であるのに対して、本実施の形態のバックライト１０の光利用効率は８８％であるので、光利用効率においても優れている。
【００３５】
また、本実施の形態のバックライト１０では、従来のサイドエッジ型のバックライトとは異なり、図１０に示すように、液晶パネル４の端部に光源が存在しないので、液晶パネル４の端部に直接、フレーム６を設けることが可能である。この結果、表１に示すように、額縁寸法も６ｍｍ以下にすることが可能となる。
【００３６】
【表１】
2012216433.tif 000003
【００３７】
このように、本実施の形態の液晶表示装置１は、液晶パネル４、導光板１３、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂがこの順に配設されている。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置１では、導光板１３の下方にＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを設けると共に、導光板１３とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとの間に、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂから出射された光を平板状の導光板１３に対して斜めに入射させるように光を結合する光結合部材３０を設けている。このため、導光板１３の下方のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂから出射された光は光結合部材３０を介して導光板１３に結合して斜めに入射され、導光板１３の内部を全反射しながら導光板１３の端部まで移動しつつ、その途中で図示しない光路変換素子にて全反射条件が破れて液晶パネル４側に出射される。
【００３８】
この結果、従来のサイドエッジ型導光板とは異なり、導光板直下型のバックライトとなっているので、額縁寸法を小さくすることができる。また、サイドエッジ型導光板においては必要であった熱膨張を回避するためのＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂと導光板１３との隙間が不要となるので、隙間から光が漏れることがない。すなわち、本実施の形態では、導光板１３の下方に光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを配設するので、導光板の厚さ方向は長手あるいは短手の平面方向より熱膨張が小さいので、導光板の伸縮が小さく、光結合部材３０とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとを近接できる。例えばそれらの隙間を例えば０．５ｍｍ以下にすることができる。熱膨張が小さいので、光結合部材３０とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとの隙間を例えば０．５ｍｍ以下にすることができる。尚、光結合部材３０は導光板１３に当接しているので、隙間はない。このため、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂから導光板１３への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。
【００３９】
また、本実施の形態では、導光板１３とは別体の光結合部材３０を設けることにより、平板状の導光板１３に対して斜めに光を入射させるので、導光板１３の内部では入射光が全反射しながら導光される。
【００４０】
すなわち、本実施の形態では、光結合部材３０は、頂部が導光板１３に当接する断面半円状にてなっている。
【００４１】
この結果、導光板１３を加工しなくてもＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂからの光結合部材３０を介した入射光を導光板１３の内部にて導光させることができる。このため、導光板１３自体は、単純な平板で足りるので、大型の導光板１３に対する加工が不要となる。また、導光板１３を加工するのは困難であるが、光結合部材３０の加工はそれに比べて容易であり、製造コストを削減することができる。
【００４２】
ところで、上述のように、本実施形態のバックライト１０は、ＬＥＤチップ２３が、導光板１３の下方に設けられた、直下型のバックライトである。さらに、バックライト１０は、光源ユニット２０を備えている。図１１は、光源ユニット２０の要部構成を示す斜視図である。
【００４３】
図１１に示すように、光源ユニット２０は、光源ホルダ２１の長手方向に、複数の光源ユニット要素２９が配列された構成である。図１１では、光源ホルダ２１に、１２個の光源ユニット要素２９が配列されるようになっている。光源ユニット要素２９は、ＬＥＤ基板要素（光源基板要素）２４ａ’・２４ｂ’と、光結合部材要素（光学部材要素）３０’と、ヒートシンク要素２２’とから構成されている。そして、光結合部材要素３０’が固定されたＬＥＤ基板要素２４ａ’・２４ｂ’が、ネジ２５により、ヒートシンク要素２２’にねじ止めされている。
【００４４】
このように、光源ユニット２０は、複数の光源ユニット要素２９の集合体である。つまり、ＬＥＤ基板要素２４ａ’・２４ｂ’の集合体が、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂを構成し、光結合部材要素３０’の集合体が、光結合部材３０を構成し、ヒートシンク要素２２’の集合体が、ヒートシンク２２を構成している。
【００４５】
ここで、図８に示すように、光源ユニット２０は、液晶表示装置１の画面の中央部を横切って設けられるため、画面幅とほぼ同じ長さが必要となる。そして、当然ながら、光結合部材３０についても、上記画面幅とほぼ同じ長さに設置される必要があるため、１方向（この場合は画面幅方向）に長尺となる。
【００４６】
一方、図１は、本発明の光源ユニット２０の要部構成を示す断面図である。ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは点灯時に発熱するため、液晶表示装置１は相対的に高温状態となる。一方、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの非点灯時には発熱しないため、液晶表示装置１は、室温程度となり、相対的に低温状態となる。また、室温は季節によって大きく異なり、特に冬場は０℃を下回る場合がある。このため、液晶表示装置１の想定温度範囲は、概ね−５℃〜９０℃に設定されている。
【００４７】
しかし、光結合部材３０（光結合部材要素３０’）および導光板１３は、通常、アクリル樹脂等の透明樹脂にて形成される。一方、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ（ＬＥＤ基板要素２４ａ’・２４ｂ’）は、通常、絶縁樹脂コートされたアルミニウム基板である。アクリルの線膨張率は、７０×１０−６であり、アルミニウムの線膨張率は、２４×１０−６である。このような膨張率の差が原因となり、図１のように、高温時に光結合部材３０および導光板１３が膨張し、歪みや反りが生じる。その結果、光結合部材３０が折れたり、導光板１３が割れたり、導光板１３と光結合部材３０との接合（接着）が剥がれたりする。
【００４８】
そこで、光源ユニット２０には、熱膨張による光結合部材３０および導光板１３の歪みや反りを防止するため、以下の対策が施されている。
【００４９】
具体的には、図１のように、光源ユニット２０では、ＬＥＤ基板２４ａは、複数のＬＥＤ基板要素２４ａ’から構成されている。さらに、各ＬＥＤ基板要素２４ａ’は、光結合部材３０の長手方向に間隔を有して設けられている。ＬＥＤ基板２４ｂも同様である。また、ヒートシンク２２も、複数のヒートシンク要素２２’から構成されている。
【００５０】
このように、光源ユニット２０では、ＬＥＤ基板２４ａは、互いに離間して設けられた複数のＬＥＤ基板要素２４ａ’から構成されている。また、ヒートシンク２２も、互いに離間して設けられた複数のヒートシンク要素２２’から構成されている。このため、長尺な光結合部材３０および導光板１３が、ＬＥＤチップ２３から発せられる熱によって長手方向に膨張したとしても、ＬＥＤ基板要素２４ａ’同士およびヒートシンク要素２２’同士は接触しない。つまり、光結合部材３０および導光板１３に不要な応力が加わらない。従って、熱膨張による光結合部材３０および導光板１３の歪や反りを防止することができる。さらに、光結合部材３０の光学性能を維持するとともに、熱膨張による光結合部材３０および導光板１３の破損なども防止することもできる。
【００５１】
また、図１のように、本実施形態の光源ユニット２０において、光結合部材３０は、複数の光結合部材要素３０’から構成されており、各光結合部材要素３０’の端面が当接していることが好ましい。
【００５２】
すなわち、図１の光源ユニット２０では、光結合部材３０が、複数の光結合部材要素３０’の集合体となっている。言い換えれば、光結合部材３０は、複数の光結合部材要素３０’に分割されている。さらに、各光結合部材要素３０’の端面は、当接している。これにより、光結合部材要素３０’間の隙間からの光漏れおよびそれに伴う輝度ムラを防止することができる。従って、光結合部材３０の光学性能を維持することができる。
【００５３】
また、図１のように、本実施形態の光源ユニット２０において、ＬＥＤ基板要素２４ａ’は、光結合部材要素３０’ごとに設けられていることが好ましい。つまり、ＬＥＤ基板要素２４ａ’と、光結合部材要素３０’とが１：１で対応するように設けられていることが好ましい。すなわち、光源ユニット２０は、ＬＥＤ基板要素２４ａ’と、光結合部材要素３０’と、ヒートシンク要素２２’とから構成された光源ユニット要素２９（線状光源）を、複数並べた集合体であることが好ましい。これにより、光結合部材３０への応力が光源ユニット要素２９ごとに分散し、光源ユニット要素２９ごとに応力歪みを逃がすことができる。また、光源ユニット要素２９内でＬＥＤ基板要素２４ａ’の長さは光結合部材要素３０’の長さよりも短くなっている。このため、ＬＥＤ基板要素２４ａ’間の間隔が、熱膨張率の差による歪みを逃がすクリアランスとなっている。従って、熱膨張による光結合部材３０および導光板１３の歪や反りを、より確実に防止することができる。
【００５４】
なお、図１における隣り合うＬＥＤ基板要素２４ａ’・２４ａ’の間隔は、任意に設定すればよく、特に限定されるものではない。ただし、この間隔が大きすぎると、ＬＥＤチップ２３ａの領域が狭くなる。このため、この間隔は、できる限り小さいことが好ましい。つまり、液晶表示装置１の想定温度範囲において、隣り合うＬＥＤ基板要素２４ａ’・２４ａ’が接触しないことを前提に、この間隔をできる限り狭くすることが好ましい。言い換えれば、ＬＥＤ基板要素２４ａ’の幅（配列方向の幅）は、光結合部材３０の長手方向における幅未満であればよく、各光結合部材要素３０’の長手方向における幅未満であることが好ましく、各光結合部材要素３０’の長手方向における幅と略同一（ＬＥＤ基板要素２４ａ’が僅かに小さい）ことが最も好ましい。例えば、通常、低温時において、約１ｍｍ程度とすることが好ましい。これにより、熱膨張による光結合部材３０および導光板１３の歪や反りを防止しつつ、光結合部材要素３０’間の隙間からの光漏れおよびそれに伴う輝度ムラを防止することができる。
【００５５】
また、光結合部材３０の分割数が多いほど、つまり光結合部材要素３０’の数が多いほど、光結合部材３０にかかるを分散させることができる。従って、ＬＥＤ基板要素２４ａ’間の間隔およびヒートシンク要素２２’間の間隔を小さくすることができる。
【００５６】
また、光結合部材３０を、複数の光結合部材要素３０’に分割した場合、高精度に形成された光結合部材３０を低コストに供給することができる。すなわち、光結合部材３０を長尺方向に複数に分割する場合、光結合部材要素３０’は、金型成形にて形成することが可能となる。このように金型成形を適用することで各光結合部材要素３０’を高精度に形成できる。また、分割によって小型化された光結合部材要素３０’は、大きな金型を必要とせず、金型コストを大幅に低減できるため、製造する部材数が増えたとしても製造コストを安価に抑えられる。
【００５７】
なお、光結合部材３０が、複数の光結合部材要素３０’から構成されている場合、光結合部材要素３０’間に隙間がないことが好ましいが、隙間があってもよい。光結合部材要素３０’間に隙間が生じていたとしても、光結合部材要素３０’を通過した光はさらに導光板１３を通過してから液晶パネル４側へ出射される。このため、導光板１３における光拡散作用によって、光結合部材要素３０’間の継ぎ目は視認されにくくなり、特に問題とならない場合もある。
【００５８】
なお、本実施形態では、液晶表示装置１のバックライト１０について説明したため、光源ユニット２０は導光板１３に光を結合させる光結合部材３０を備えていた。しかし、光源ユニット２０は、光結合部材３０を必須の構成とするものではない。すなわち、光源ユニット２０は、導光板１３への光結合が不要である用途にも適用可能である。この場合、光源ユニット２０は、光結合部材３０の代わりに、光結合機能を有さない光学部材（レンズ等の光学素子）を備えていればよい。
【００５９】
本発明の光源ユニットは、線状光源であるともいえる。すなわち、本発明の光源ユニットは、１方向に長尺な光学部材と、光源と、該光源を配置した１方向に長尺な光源基板からなる光源ユニット（光学ユニット）を、前記光学部材の直線方向に複数個直列に配列した線状光源であって、前記各光学ユニットにおける前記光学部材の長尺方向の長寸は、前記光源基板の長尺方向の長寸よりも大きく、前記各光学ユニットの前記光学部材と前記光源基板とはそれぞれの長尺方向の面が接続することを特徴としているともいえる。
【００６０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、テレビ、モニター等の液晶表示装置のバックライトに用いることができ、特に、光源直下型のバックライトに適用可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１  液晶表示装置（電子機器）
１０  バックライト（光源モジュール）
１３  導光板
２０  光源ユニット
２３  ＬＥＤチップ（光源）
２３ａ・２３ｂ  ＬＥＤチップ（光源）
２４ａ・２４ｂ  ＬＥＤ基板（光源基板）
２４ａ’・２４ｂ’  ＬＥＤ基板要素（光源基板要素）
３０  光結合部材（光学部材）
３０’  光結合部材要素（光学部材要素）
【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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