(57)【要約】【課題】光学部材における延伸方向の熱膨張による光学部材と光源基板との歪み及び反りを抑制し得る光源ユニット、及びそれを備えた光源モジュール並びに電子機器を提供する。【解決手段】光源ユニット２０は、ＬＥＤと、一方向に延伸する棒状の光結合部材３０と、光結合部材３０の下方に、該光結合部材３０に沿ってＬＥＤを配置して一方向に延伸するＬＥＤ基板２４ｂとを備えている。光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ｂには、延伸する方向に対して互いに独立した伸縮を可能としつつ互いに一部を支持する独立伸縮可能支持部である固定部５１、突起部５２及び長穴５３が設けられている。【選択図】図１６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、一方向に延伸する棒状の光学部材と、上記光学部材の下方に、該光学部材に沿って、上記光源を配置して一方向に延伸する光源基板とを備えた光源ユニットであって、
上記光学部材及び光源基板には、延伸する方向に対して互いに独立した伸縮を可能としつつ互いに一部を支持する独立伸縮可能支持部が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】
前記独立伸縮可能支持部は、前記光学部材と光源基板との一部を固定すべく互いの延伸方向の一点に設けられた固定部からなっていることを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記独立伸縮可能支持部は、
前記光学部材又は光源基板のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部と、
上記突起部が形成された光学部材又は光源基板のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部に対応して該突起部が遊嵌される長穴とからなっていることを特徴とする請求項１記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記独立伸縮可能支持部は、
前記光学部材と光源基板との一部を固定すべく互いの延伸方向の一点に設けられた固定部と、
上記光学部材又は光源基板のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部と、
上記突起部が形成された光学部材又は光源基板のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部に対応して該突起部が遊嵌される長穴とからなっていることを特徴とする請求項２記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられていると共に、
前記独立伸縮可能支持部の固定部は、分割部分毎に設けられていることを特徴とする請求項２記載の光源ユニット。
【請求項６】
前記光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられていると共に、
前記独立伸縮可能支持部の突起部及び長穴は、分割部分毎に設けられていることを特徴とする請求項３記載の光源ユニット。
【請求項７】
前記独立伸縮可能支持部は、
前記光源基板における分割部分又は光学部材のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部と、
上記突起部が形成された光源基板の分割部分又は光学部材のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部に対応して該突起部が遊嵌される長穴とからなっていることを特徴とする請求項５又は６記載の光源ユニット。
【請求項８】
前記光学部材は、光源基板に対応して１：１に分割されていることを特徴とする請求項５、６又は７記載の光源ユニット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源ユニットを備えた光源モジュールであって、
入射した光を内部で全反射させて導光しながら上方側から照射する平板状の導光板を備えていると共に、
前記光学部材は、上側に設けられた上記導光板に対して斜めに光を入射させるように前
記光源からの出射光を結合し、
前記光源は、上記光学部材の下側から該光学部材に入射光を発するように配設されていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項１０】
請求項９記載の光源モジュールを備えてい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、光源からの光を導光板によって面状に出射させるバックライト等の光源モジュールの構成品である光源ユニット、及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置においては、薄型化を図るために、光源からの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板を備えたバックライトが多用されている。
【０００３】
このようなサイドエッジ型導光板では、導光板の長手方向の例えば両端部にＬＥＤ等の光源を配置し、導光板の長手方向の各端面から、光を入射させ、導光板の内部中央へその光を全反射させながら、導光板の表面に光を出射するようになっている。
【０００４】
しかしながら、サイドエッジ型導光板においては、熱膨張により導光板が伸縮すると共に、特に、導光板の長手方向においては伸縮量が大きい。このため、導光板の端部においては、光源を導光板に密着させることはできず、熱膨張による伸縮量を見越した隙間を有する構造となっている。この結果、隙間の存在により光源の導光板への入射効率が悪くなるという問題点を有している。この問題は、液晶表示装置が大型になればなるほど、すなわち導光板が大型になればなるほど伸縮量が大きくなるので、光源と導光板との隙間を大きくしなければならず、その結果、入射効率がさらに低下する。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示された表示装置用バックライト１００では、図２２に示すように、導光板１１０の下方に発光ダイオード１０１が、その光軸が導光板１１０に直交するようにして設けられている。そして、導光板１１０の表面における発光ダイオード１０１の直上においては、発光ダイオード１０１からの光を導光板１１０の両端部側へ反射すべく、曲面からなる反射面１１１・１１１が形成されている。また、発光ダイオード１０１の下側には反射シート１０２が設けられている。
【０００６】
上記の構成により、導光板１１０の厚み方向の伸縮量は大きくないので、発光ダイオード１０１を導光板１１０に近接して配設することができる。また、発光ダイオード１０１の下側に設けられた反射シート１０２の存在とも相俟って、発光ダイオード１０１から出射された光の略全てが導光板１１０に導入される。この結果、サイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板よりも光の導光板１１０への結合効率及び光利用効率を向上できるものとなっている。
【０００７】
尚、特許文献１の表示装置用バックライト１００では導光板に加工を施す必要があるので、単なる平板状の導光板よりもコスト高になる欠点がある。また、発光ダイオード１０１の直上の輝度が周囲より明るくなり、輝線が発生するので、均一な輝度分布を作ることができないという欠点がある。
【０００８】
ここで、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。
【０００９】
こ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。また、それらの光学部品は、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られることもある。
【００１０】
例えば、特許文献２に開示された光走査装置では、光学レンズを支持するレンズ支持部材に固定支持部とレンズ長手方向に移動可能な可動支持部とが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−４９３２４号公報（２００６年２月１６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】
【００１２】
ところで、上述した長尺な光学部品は、熱膨張による歪み等が問題となり易い。すなわち、長尺な光学部品は、固定の仕方によっては熱膨張によって歪みや反りが生じ、所望の光学作用が得られなくなるという問題点を有している。
【００１３】
そこで、上記特許文献２では、光学部品の延伸方向の熱膨張を、可動支持部を用いて延伸方向に可動にすることにより、熱膨張による歪みを防止している。
【００１４】
しかしながら、上記従来の特許文献２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。この結果、特許文献２の構成を直ちに液晶表示装置のバックライトに適用することは困難であるという問題点を有している。
【００１５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、光学部材における延伸方向の熱膨張による光学部材と光源基板との歪み及び反りを抑制し得る光源ユニット、及びそれを備えた光源モジュール並びに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】
【００１６】
本発明の光源ユニットは、上記課題を解決するために、光源と、一方向に延伸する棒状の光学部材と、上記光学部材の下方に、該光学部材に沿って、上記光源を配置して一方向に延伸する光源基板とを備えた光源ユニットであって、上記光学部材及び光源基板には、延伸する方向に対して互いに独立した伸縮を可能としつつ互いに一部を支持する独立伸縮可能支持部が設けられていることを特徴としている。
【００１７】
上記の発明によれば、光源ユニットは、光源と、一方向に延伸する棒状の光学部材と、光学部材の下方に、該光学部材に沿って、上記光源を配置して一方向に延伸する光源基板とを備えている。
【００１８】
上記構成の光源ユニットでは、光源の発光によって、光学部材、及び光源を搭載する光源基板が熱膨張する。ここで、一般に、光学部材は樹脂にて形成される一方、光源基板には金属配線パターンが配設されているので、光学部材の方が光源基板よりも熱膨張が大きい。このため、光学部材が光源基板に密着固定されていると、両者の熱膨張の差により、反りが発生するという問題を有している。
【００１９】
そこで、本発明では、上記光学部材及び光源基板には、延伸する方向に対して互いに独立した伸縮を可能としつつ互いに一部を支持する独立伸縮可能支持部が設けられている。このため、光学部材と光源基板とがそれぞれ熱膨張してもそれぞれ互いに独立して伸縮する。その結果、光学部材及び光源基板が反るということがない。
【００２０】
したがって、光学部材における延伸方向の熱膨張による光学部材と光源との歪み及び反
りを抑制し得る光源ユニットを提供することができる。
【００２１】
本発明の光源ユニットでは、前記独立伸縮可能支持部は、前記光学部材と光源基板との一部を固定すべく互いの延伸方向の一点に設けられた固定部からなっているとすることができる。尚、延伸方向における一点とは、延伸方向に直交する線上においては、複数点に固定部を有していてもよいことを意味する。
【００２２】
これにより、光学部材及び光源基板がそれぞれの熱膨張率にて熱膨張したときに、光学部材と光源基板とは、それぞれ、固定部を支点として独自に延伸方向に伸びることができる。
【００２３】
この結果、光学部材及び光源基板は、延伸方向に沿ってそれぞれ自在に熱膨張することができる。また、光学部材と光源基板とは密着されているわけではないので、光学部材と光源基板との熱膨張率差によって反りが発生するということがない。
【００２４】
本発明の光源ユニットでは、前記独立伸縮可能支持部は、前記光学部材又は光源基板のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部と、上記突起部が形成された光学部材又は光源基板のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部に対応して該突起部が遊嵌される長穴とからなっているとすることができる。尚、長穴とは、光学部材又は光源基板が熱膨張により伸縮するときに、突起部が長穴内で遊嵌された状態を維持し、光学部材又は光源基板の独立した自由伸縮を害さないように穿設された穴をいう。
【００２５】
これにより、光学部材及び光源基板がそれぞれの熱膨張率にて熱膨張したときに、光学部材と光源基板とは、それぞれ、突起部が長穴を延伸方向に遊嵌できる。そして、長穴にて、熱膨張の方向を光学部材及び光源基板の延伸方向へ案内することができる。
【００２６】
この結果、光学部材及び光源基板は、延伸方向に沿ってそれぞれ自在に熱膨張することができる。また、光学部材と光源基板とは密着されているわけではないので、光学部材と光源基板との熱膨張率差によって反りが発生するということがない。
【００２７】
本発明の光源ユニットでは、前記独立伸縮可能支持部は、前記光学部材と光源基板との一部を固定すべく互いの延伸方向の一点に設けられた固定部と、上記光学部材又は光源基板のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部と、上記突起部が形成された光学部材又は光源基板のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部に対応して該突起部が遊嵌される長穴とからなっているとすることができる。
【００２８】
これにより、固定部を支点として独自に延伸方向に伸びることができる。また、光学部材及び光源基板がそれぞれの熱膨張率にて熱膨張したときに、光学部材と光源基板とは、それぞれ、突起部が長穴内で延伸方向に遊嵌できる。そして、長穴にて熱膨張の方向を光学部材及び光源基板の延伸方向へ案内することができる。
【００２９】
この結果、光学部材及び光源基板は、延伸方向に沿ってそれぞれ自在に熱膨張することができる。また、光学部材と光源基板とは密着されているわけではないので、光学部材と光源基板との熱膨張率差によって反りが発生するということがない。
【００３０】
本発明の光源ユニットでは、前記光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられていると共に、前記独立伸縮可能支持部の固定部は、分割部分毎に設けられているとすることができる。
【００３１】
これにより、光学部材は、一方向に延伸する一個の棒状の光学部材となっている一方、光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられる。そして、光源基板の分割部分毎に光学部材と光源基板との固定部が設けられる。
【００３２】
この結果、光源基板の分割数に応じて、光源基板の熱膨張による光学部材との変位量を小さくすることができる。したがって、光学部材と光源基板との対応位置の変位を低減することができる。
【００３３】
本発明の光源ユニットでは、前記光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられていると共に、前記独立伸縮可能支持部の突起部及び長穴は、分割部分毎に設けられているとすることができる。
【００３４】
これにより、一方向に延伸する一個の棒状の光学部材となっている一方、光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられる。そして、光源基板の分割部分毎に突起部及び長穴が設けられる。そして、長穴にて、熱膨張の方向を光学部材及び光源基板の延伸方向へ案内することができる。
【００３５】
この結果、光源基板の分割数に応じて、光源基板の熱膨張による光学部材との変位量を小さくすることができる。したがって、光学部材と光源基板との対応位置の変位を低減することができる。
【００３６】
本発明の光源ユニットでは、前記独立伸縮可能支持部は、前記光源基板における分割部分又は光学部材のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部と、上記突起部が形成された光源基板の分割部分又は光学部材のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部に対応して該突起部が遊嵌される長穴とからなっているとすることができる。
【００３７】
これにより、光学部材は、一方向に延伸する一個の棒状の光学部材となっている一方、光源基板は、延伸する方向に対して分割して設けられる。そして、光源基板の分割部分毎に光学部材と光源基板との固定部が設けられる。
【００３８】
この結果、光源基板の分割数に応じて、光源基板の熱膨張による光学部材との変位量を小さくすることができる。したがって、光学部材と光源基板との対応位置の変位を低減することができる。
【００３９】
そして、この場合、光源基板の分割部分毎に突起部及び長穴が設けられているので、長穴にて熱膨張の方向を光学部材及び光源基板の延伸方向へ案内することができる。
【００４０】
本発明の光源ユニットでは、前記光学部材は、光源基板に対応して１：１に分割されているとすることができる。
【００４１】
これにより、光学部材の分割数に応じて、光学部材の熱膨張による光源基板との変位量を小さくすることができる。したがって、光学部材と光源基板との対応位置の変位を低減することができる。
【００４２】
本発明の光源モジュールは、上記課題を解決するために、前記光源ユニットを備えた光源モジュールであって、入射した光を内部で全反射させて導光しながら上方側から照射する平板状の導光板を備えていると共に、前記光学部材は、上側に設けられた上記導光板に対して斜めに光を入射させるように前記光源からの出射光を結合し、前記光源は、上記光学部材の下側から該光学部材に入射光を発するように配設されていることを特徴としてい
る。
【００４３】
上記の発明によれば、光源モジュールは、平板状の導光板と前記光源ユニットとを備えている。このため、導光板の下方の光源から出射された光は光学部材を介して導光板に結合して斜めに入射され、導光板の内部を全反射しながら導光板の端部まで移動し、その途中で光路変換素子にて全反射条件が破れて上方側に出射される。
【００４４】
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光源と導光板との隙間が不要となるので、光源から導光板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。
【００４５】
また、本発明では、導光板とは別体の光学部材を設けることにより、平板状の導光板に対して斜めに光を入射させるので、導光板の内部では入射光が全反射しながら導光される。この結果、導光板を加工しなくても、光学部材を介して、光源からの入射光を導光板の内部にて導光させることができる。
【００４６】
したがって、導光板の加工を伴うことなく、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上し得る光源モジュールを提供することができ、その場合に、光学部材における延伸方向の熱膨張による光学部材と光源基板との歪み及び反りを抑制し得る光源モジュールを提供することができる。
【００４７】
本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、前記光源モジュールを備えていることを特徴としている。
【００４８】
上記の発明によれば、光学部材における延伸方向の熱膨張による光学部材と光源基板との歪み及び反りを抑制し得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】
【００４９】
本発明の光源ユニットは、以上のように、光学部材及び光源基板は、互いの対向面同士が接触していると共に、上記光学部材と光源基板とは、上記延伸する方向に対して互いに独立して伸縮自在になっているものである。
【００５０】
本発明の光源モジュールは、以上のように、前記光源ユニットを備えた光源モジュールであって、入射した光を内部で全反射させて導光しながら該導光板の上方側から照射する平板状の導光板を備えていると共に、前記光学部材は、上側に設けられた上記導光板に対して斜めに光を入射させるように前記光源からの出射光を結合し、前記光源は、上記光学部材の下側から該光学部材に入射光を発するように配設されているものである。
【００５１】
本発明の電子機器は、以上のように、前記光源モジュールを備えているものである。
【００５２】
それゆえ、光学部材における延伸方向の熱膨張による光学部材と光源基板との歪み及び反りを抑制し得る光源ユニット、及びそれを備えた光源モジュール並びに電子機器を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明における電子機器としての液晶表示装置の実施の一形態を示すものであって、液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】上記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】（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５】（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６】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７】（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８】（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９】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１０】（ａ）（ｂ）は、シャーシの導光板保持面よりも下方に位置している光結合部材及び光源を示す断面図である。
【図１１】（ａ）は光源モジュールとしてのバックライトにおける変形例の構成を示すものであって、一個の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）は光源モジュールとしてのバックライトにおける変形例の構成を示すものであって、一個の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る。
【図１２】光源モジュールとしてのバックライトにおける変形例の構成を示すものであって、一列のＬＥＤを有する複列の光結合部材から導光板に光を入射させるときの入射方向を示す平面図である。
【図１３】上記光源ユニットの詳細構造を示す斜視図である。
【図１４】上記光源ユニットにおけるヒートシンク並びにＬＥＤ基板及び光結合部材の詳細構造を示す分解斜視図である。
【図１５】上記光源ユニットにおけるＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板及び光結合部材の詳細構造を示す分解斜視図である。
【図１６】上記光結合部材に沿って２列のＬＥＤを配した光源ユニットにおける独立伸縮可能支持部としての固定部、突起部及び長穴の構成を示す斜視図である。
【図１７】上記光結合部材に沿って２列のＬＥＤを配した光源ユニットにおける独立伸縮可能支持部としての固定部、突起部及び長穴の構成を示す平面図である。
【図１８】上記光結合部材に沿って２列のＬＥＤを配した光源ユニットにおける独立伸縮可能支持部としての固定部、突起部及び長穴の構成を示す正面図である。
【図１９】上記光結合部材に沿って１列のＬＥＤを配した光源ユニットにおける独立伸縮可能支持部としての固定部、突起部及び長穴の構成を示す斜視図である。
【図２０】上記光結合部材に沿って１列のＬＥＤを配した光源ユニットにおける独立伸縮可能支持部としての固定部、突起部及び長穴の構成を示す平面図である。
【図２１】（ａ）は分割されたＬＥＤ基板と分割された光結合部材との組み合わせにおいて、独立伸縮可能支持部としての固定部、突起部及び長穴の構成を示す正面図であり、（ｂ）はそれらが熱膨張した状態を示す正面図である。
【図２２】従来の液晶表示装置のバックライトの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
本発明の一実施形態について図１〜図２１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
【００５５】
本実施の形態の光源ユニット、及びそれを備えた光源モジュール並びに電子機器としての液晶表示装置の構成について、図１、図２及び図３に基づいて説明する。図１は液晶表示装置の要部の構成を示す断面図であり、図２は液晶表示装置の構成を示す分解斜視図で
あり、図３は光源ユニットの構成を示す斜視図である。
【００５６】
本実施の形態の液晶表示装置１は、図２に示すように、下から順に、光源モジュールとしてのバックライト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。
【００５７】
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、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。シャーシ１１は、光源ユニット２０内の後述する光結合部材３０が導光板１３に当接する部分で２つに区切られ、その間が開口１１ａとなっている。反射シート１２も、シャーシ１１と同様に光源ユニット２０内の後述する光結合部材３０が導光板１３に当接する部分で２つに区切られ、その間が開口となっている。尚、本発明の光源モジュールは、本実施の形態のバックライト１０のうち、少なくとも光源ユニット２０及び導光板１３を備えていれば足りる。
【００５８】
また、光源ユニット２０には、図３に示すように、帯状に形成された光源ホルダー２１の上に板状のヒートシンク２２が設けられていると共に、このヒートシンク２２の上には、光源基板としてのＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが設けられている。そして、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上には、光源としての半導体の後述する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配置される。ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上には、スペーサ２５ａ・２５ｂが形成されている。尚、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２３ａ・２３ｂ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２３ａ・２３ｂを用いた場合にも、間隔を詰めて多くのＬＥＤを配置することによって照度も向上し、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。
【００５９】
上記ＬＥＤチップの上側には、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２３ａ・２３ｂが破損するので、スペーサ２５ａ・２５ｂにて光結合部材３０はＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとの間に高さ方向に僅かに隙間をもって配置される。
【００６０】
具体的には、図６（ａ）に示すように、光結合部材３０は、棒状、詳細には断面略Ｕ字形状（図３ではトンネル状）をしており、２つの端面側つまり後述する下端平坦面３３側に０．５ｍｍ程度の高さのスペーサ２５ａ・２５ｂをそれぞれ設けている。このスペーサ２５ａ・２５ｂの存在によって、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと、光結合部材３０の上記２つの端面つまり後述する下端平坦面３３との間に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。
【００６１】
本実施の形態の液晶表示装置１は、図１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部材としての光結合部材３０と、上記光結合部材３０に入射光を発するＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとを備え、上記液晶パネル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ている。
【００６２】
光結合部材３０にはＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを破損しないためのスペーサ２５ａ・
２５ｂが構成されている。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、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂから出射された光を、光結合部材３０の内部で曲げながら伝搬し、平板状の導光板１３に対して斜めに入射させるように機能する。このため、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂからの光の殆どを導光板１３に結合させることができる。
【００６３】
この結果、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。これらＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、出射光の光軸方向つまり入射光における最も輝度の高い方向が、平板状の導光板１３に対して直交するように配置されている。
【００６４】
図１に示すように、液晶表示装置１の裏面側には、突出部として光源ユニット２０が設けられており、その内部に光結合部材３０とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとが格納された構成となっている。また、光源ユニット２０は、液晶表示装置１の長手方向（図１の紙面奥行方向）に帯状に形成されており、内部に格納されている光結合部材３０も液晶表示装置１の長手方向に帯状に形成されている。つまり、「突出部」は前記液晶パネル４の光源ユニット２０を構成する部材の中の光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂ及びそのカバー等で構成されると換言できる。
【００６５】
本実施の形態では、突出部（光源ユニット２０）がシャーシ１１の平坦面から突出した断面長方形状にて形成されているが、これに限定されるものではなく、断面が半円形、半楕円形、三角形等の四角形以外の多角形であっても構わない。つまり、本発明において、突出部とは、断面四角形の凸部形状のみを意図するものではなく、内部に光結合部材又は光源等を格納できる機能を有する限り、種々の形状・大きさが許容される。
【００６６】
また、本実施の形態では、液晶表示装置１は、特許文献１に開示されている技術思想である導光板１３の加工、を伴うことなくＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂなる光源から導光板１３への結合効率を高め、光利用効率を向上し得る液晶表示装置を提供することも可能である。以下、光結合部材３０等の構成について説明する。
【００６７】
本実施の形態では、光結合部材３０は、図４（ａ）（ｂ）に示すように、導光板１３とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂからなる光源との間に設けられた断面略Ｕ字形状の帯状体つまり棒状体からなっていると共に、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。すなわち、同じ材質であれば、屈折率を同じにすることができるので、光結合部材３０から導光板１３への光の入射が円滑に行われる。導光板１３の屈折率が光結合部材３０の屈折率より僅かに高い構成でも構わない。また樹脂に限るものではなく硝子等の材質でも構わない。
【００６８】
詳細には、図４（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４（ａ）に示す断面放物線とすることができる。ただし、必ずしもこれに限るものではなく、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。
【００６９】
上記光結合部材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、図４（ａ）に示すように、下端平坦面３３となっており、その一部に上述したスペーサ２５ａ・２５ｂが形成され、このスペーサ２５ａ・２５ｂは、ＬＥＤチップ２３ａと光結合部材３０との衝突を防ぐようになっている。
【００７０】
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。凹部３４領
域は、必ずしもこれに限らず、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。
【００７１】
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、コスト削減及び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。
【００７２】
上記光結合部材３０の下端平坦面３３・３３の下側には、ＬＥＤ基板２４ａにボンディングされたＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが下端平坦面３３・３３に近接して設けられている。すなわち、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、スペーサ２５ａの近傍に接着剤等を塗布し、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと接着固定される。尚、図４（ａ）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。
【００７３】
これらＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、図４（ｂ）に示すように、断面放物線からなる曲面３２ａ・３２ｂ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、例えば、図４（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４（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、導光板１３から出射し、反射シート１２で反射し、さらに導光板１３内を通過し、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。尚、ＬＥＤチップ２３ｂから出射された光も、図６に示すように、導光板１３内において、ＬＥＤチップ２３ａからの光とは対称に進む。
【００７４】
このような光路は、図５（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５（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の内部左側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、導光板１３から出射し、反射シート１２で反射し、さらに導光板１３内を通過し、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。尚、ＬＥＤチップ２３ｂから出射された光も、図６に示すように、導光板１３内において、ＬＥＤチップ２３ａからの光とは対称に進む。
【００７５】
このように、光結合部材３０における曲面３２・３２の形状を断面放物線又は断面楕円とすることによって、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂからの出射光を、断面放物線又は断面楕円の曲面３２・３２にて反射させて効率よく結合して頂部平坦面３１から導光板１３に入射させることができる。尚、断面放物線と断面楕円との対比においては、断面楕円の方が光を絞って導光板１３に入射するよう結合できるので、結合効率を高くすることができる。
【００７６】
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７（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８（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適合している。このため、本実施の形態では均一で滑らかな輝度分布を得ることが可能となる。この結果、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。
【００７７】
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。このため、従来のサイドエッジ型のバックライトよりも光利用効率においても優れている。
【００７８】
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９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り、狭額縁化を図ることができる。
【００７９】
【表１】
2012216436.tif 000003
【００８０】
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られ、導光板１３から出射し、反射シート１２で反射し、更に導光板１３内を通過し、導光板１３の液晶パネル４側表面から出射し、上記拡散シート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。
【００８１】
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、意匠効果も向上することができる。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１３の厚さ方向は長手又は短手の平面方向よりも熱膨張が小さいので、導光板１３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。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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
この結果、特許文献１のような導光板１３の加工、をしなくても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。
【００８５】
さらに、本実施の形態では、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、光結合部材３０への入射光における光軸方向が平板状の導光板１３に対して直交するように配置されている。このため、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの配置を平板状の導光板１３に対して斜めにする必要がないので、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの配置も容易であり、構造や組み立て方法が単純である。
【００８６】
したがって、導光板１３の加工を伴うことなく、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂから導光板１３板への結合効率を高め、光利用効率を向上し得る液晶表示装置１を提供することができる。
【００８７】
また、本実施の形態では、導光板１３を加工せずに済み、かつ下方から光入射するので、導光板１３の液晶表示装置１の薄型化を図ることができる。具体的には、導光板１３の加工にはある程度の厚さが必要である。この場合、従来のエッジライト方式は光源の幅よりも導光板を薄くすると光結合率が低下するため薄型化に限界がある。この点、本実施の形態では、導光板１３を薄型化すれば、テレビの薄型化及び軽量化に繋がる。また、導光板１３の材料を節約できるので、加工が不要な点からも低コスト化を図ることができる。また、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを上向きに実装すればよいので、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを含め、図２に示す液晶表示装置１を構成する各部材群の組み立てにおいて、組み立て方向が１方向の組み込み方向で済み、組み立ての製造装置構成や、組み立て作業が簡単になる。すなわち、従来のエッジライトの場合は、側面から光源を取り付ける必要があるので、液晶表示装置１全体として１方向の組込み方向ですまず、製造がやや困難となる。
【００８８】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、光結合部材３０は、帯状に設けられている。さらに、この帯状に設けられた光結合部材３０は、方形平板状の導光板１３における長手方向に平行に設けられている。
【００８９】
これにより、光結合部材３０とＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂとの関係を１：１にする必要がなくなり、複数のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを１つの光学部材にて覆うので、光学系の構造を単純化することができる。また、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂも光結合部材３０に沿って設けることができるので、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの配線が容易となる。
【００９０】
尚、光結合部材３０が帯状に設けられている構成においては、光結合部材３０が複列であってもよい。この場合、特に、複列の光結合部材３０の輝度分布が対称になるように、
導光板１３の縦又は横の中心線に対称に配置することが好ましい。また、光結合部材３０が複列の場合は、液晶パネル４の画面における中央の輝度が画面端の輝度よりも高くなるように配置することが望ましい。
【００９１】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、光結合部材３０は、平板状の導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けられていることが好ましい。設計によっては、導光板１３の各辺に対し斜めに配置することも検討される。
【００９２】
すなわち、液晶表示装置１では、液晶パネル４の縦又は横方向の中心線上の輝度を高くする方が見易い画面となる。この点、本実施の形態では、光結合部材３０は、平板状の導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けられているので、導光板１３における縦又は横方向の中心線上の輝度が最も高くなる。したがって、輝度分布において適切な液晶表示装置１を提供することが可能となる。
【００９３】
さらに、上記光結合部材３０は、方形平板状の導光板１３における縦又は横方向つまり長手方向か短手方向に対し、一本の直線状の部材で構成されてもよく、また、いくつかに区切られた光結合部材の小片を帯状に連ね一直線上に配置しても構わない。
【００９４】
これにより、１つの光源に対し１の光学素子を設ける必要がなくなり、複数の光源を１つの光学部材にて覆うので、光学系の構造を単純化することができる。また、光源はパッケージに収納されたタイプのものでも良いが、半導体チップ状のものも適用できる。光源は、光結合部材に沿って配置され、光源の配線も容易となる。
【００９５】
なお、いくつかに区切られた光結合部材３０の小片を帯状に連ね一直線上に配置した構成においては、光結合部材３０が複数となる。この場合、特に、複数の光結合部材の輝度分布が対称かつ導光板全面に亘り均一になるように、導光板１３の縦又は横の中心線に対称に配置することが好ましい。また、光結合部材が複数の場合は、液晶パネルの画面における中央の輝度が画面端の輝度よりも高くなるように配置することが望ましい。
【００９６】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、導光板１３の下側には、導光板１３を平面で保持する平板状のシャーシ１１が設けられていると共に、シャーシ１１の導光板保持面は、光結合部材３０が導光板１３に当接する位置付近で開口１１ａを有し、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、シャーシ１１の導光板保持面よりも下方に位置している。すなわち、本実施の形態では、図１０（ａ）に示すように、開口１１ａを有するシャーシ１１に別体の光源ホルダー２１が接合されており、これにより、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、シャーシ１１の導光板保持面１１ｂよりも下方に位置している。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、図１０（ｂ）に示すように、シャーシ１１に凹部を設けてその凹部にＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂ及び光結合部材３０を搭載することも可能である。この場合においても、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、シャーシ１１の導光板保持面１１ｂよりも下方に位置している。
【００９７】
このような構成とすることによって、導光板１３の背面側においては、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂのみが突出していることになる。したがって、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂ以外の部分を薄型化することが可能となる。このため、全体として薄型化を図ることができる。さらに、このような構成とすることによって、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの放熱の面でも優れたものとなる。また、光源ユニット２０をシャーシ１１と接続しておくことによって、シャーシ１１が放熱板として機能するので、高い放熱性能を得ることができる。この結果、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの発光効率も向上する。
【００９８】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、光結合部材３０の長手方向に沿って２列に設けられている。具体的には、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、断面半円状の光結合部材３０における下端弦の両端部の直下に中心線に沿って平行に２列に設けられている。
【００９９】
これにより、導光板１３に入射させるときに、２列のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂをそれぞれ反対方向に光出射させることによって、２列間の中点を通る線を軸対称として光結合部材３０の両側つまり導光板１３の両端側にそれぞれ導光させることができる。尚、上記２列間の中点を通る線が導光板１３の中心線に一致する場合には、導光板１３の中心線を軸対称として導光板の両端側にそれぞれ導光させて該導光板１３の中心線に軸対称となる輝度分布を得ることができる。したがって、単純な構造にて、導光板１３において輝度分布の均一化を図ることができる。すなわち、ＬＥＤチップ２３ａが単独の場合は、ＬＥＤチップ２３ａの直上が光透過せずに暗部となる虞がある。それを他のＬＥＤチップ２３ｂからの光にて補うことが可能となる。
【０１００】
尚、特許文献１に開示された表示装置用バックライト１００では、発光ダイオード１０１の直上の輝度が周囲より明るくなり、輝線が発生するので、均一な輝度分布を作ることができないという問題があったが、本実施の形態では、その問題を解消することができる。
【０１０１】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、光源は、複数のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂからなっている。ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは形状が小さく微少間隔で密に配列することができ、これにより、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは形状が小さくかつ照度も大きいので、バックライト１０の光源として適切である。
【０１０２】
また、上記の光源ユニット２０には、２列のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが設けられていた。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、断面放物線又は断面楕円の前記曲面３２・３２を有する片側のみの光結合部材４０とすることも可能である。この結果、ＬＥＤチップ２３は、光結合部材４０の長手方向に沿って１列に設けられているとすることができる。
【０１０３】
これにより、例えば、光結合部材４０を導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けない場合には、ＬＥＤチップ２３からの光を導光板１３の端部にて入射させることになるので、導光板１３において一方向に向けて導光させることで足りる。また、仮に、光結合部材４０を導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けた場合であっても、例えば、中心線の右側に導光した光の戻り光が中心線の左側に導光するので、液晶パネル４への照射は可能である。
【０１０４】
尚、このような光結合部材４０の長手方向に沿ってＬＥＤチップ２３を１列に設ける構成として、例えば、図１２に示すように、１列のＬＥＤチップ２３を有する光結合部材４０を複列にして、互いのＬＥＤチップ２３の出射方向を対向させることが可能である。このような構成とすれば、導光板１３の両側に光出射でき、かつ互いの反射部上の輝度むらを消すことが可能である。逆を返せば、前述した１つの光結合部材３０に２列のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを設ける構成は、図１２に示す構成を１つの光結合部材３０にて満たす構成であるともいえる。
【０１０５】
ところで、本実施の形態では、光源ユニット２０は、図１３、図１４及び図１５に示すように、前記ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂと、一方向に延伸する棒状の光結合部材３０と、この光結合部材３０の下方に、該光結合部材３０に沿ってＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを配置して一方向に延伸するＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとを備えている。
【０１０６】
上記構成の光源ユニット２０では、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの発光によって、光結合部材３０、及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを搭載するＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが熱膨張する。ここで、本実施の形態では、光結合部材３０は例えばアクリル樹脂にて形成される一方、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂには金属配線パターンが配設されている。このため、光結合部材３０の方がＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂよりも熱膨張が大きい。この結果、光結合部材３０がＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂに密着固定されていると、両者の熱膨張の差により、反りが発生するという問題を有している。
【０１０７】
そこで、本実施の形態では、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂには、延伸する方向に対して互いに独立した伸縮を可能としつつ互いに一部を支持する独立伸縮可能支持部が設けられている。このため、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとがそれぞれ熱膨張してもそれぞれ互いに独立して伸縮する。その結果、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが反るということがない。
【０１０８】
したがって、光結合部材３０における延伸方向の熱膨張による光結合部材３０と光源基板との歪み及び反りを抑制し得る光源ユニット２０を提供することができる。
【０１０９】
具体的には、本実施の形態の光源ユニット２０では、図１６、図１７及び図１８に示すように、独立伸縮可能支持部は、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの一部を固定すべく互いの延伸方向の一点に設けられた固定部５１からなっているとすることができる。尚、図１６、図１７及び図１８では、ＬＥＤ基板２４ｂのみを記載し、ＬＥＤ基板２４ａの記載を省略している。
【０１１０】
ここで、延伸方向における一点とは、延伸方向に直交する線上においては、複数点に固定部５１・５１を有していてもよい。このため、本実施の形態では、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、光結合部材３０に沿って２列に並んで設けられているので、２箇所の固定部５１・５１が設けられている。したがって、前記ＬＥＤチップ２３が、光結合部材３０に沿って１列に並んで設けられている場合には、図１９及び図２０に示すように、固定部５１は一箇所のみである。
【０１１１】
上記固定部５１・５１は、詳細には、例えば、光結合部材３０の延伸方向の略中央に設けられている。また、光結合部材３０のＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂへの対向面に形成されたボスと、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂにおける光結合部材３０への対向面に形成された、上記ボスの嵌合される嵌合穴からなっている。これにより、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとは、延伸方向の一点に設けられた固定部５１・５１によって、互いに一部を支持している。
【０１１２】
この構成により、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂがそれぞれの熱膨張率にて延伸方向に熱膨張したときに、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとは、それぞれ、固定部５１・５１を支点として独自に延伸方向に伸びることができる。
【０１１３】
この結果、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸方向に沿ってそれぞれ自在に熱膨張することができる。また、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとは密着されているわけではないので、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの熱膨張率差によって反りが発生するということがない。
【０１１４】
また、本実施の形態の光源ユニット２０では、独立伸縮可能支持部は、図１６、図１７及び図１８に示すように、光結合部材３０又はＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂのいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部５２と、突起部５２が形成された光結合部
材３０又はＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂのいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部５２に対応して該突起部５２が遊嵌される長穴５３とからなっているとすることができる。尚、長穴５３とは、光結合部材３０又はＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが熱膨張により伸縮するときに、突起部５２が長穴５３内で遊嵌された状態を維持し、光結合部材３０又はＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂの独立した自由伸縮を害さないように穿設された穴をいう。これにより、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとは、突起部５２が長穴５３によって、延伸方向には可動であるが、その他の方向に対しては互いに一部を支持している。この場合、突起部５２及び長穴５３は光結合部材３０の延伸方向の両端部に設けることが好ましい。これにより、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの延伸方向である１軸方向に沿う自在膨張を維持させることができる。
【０１１５】
この構成により、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂがそれぞれの熱膨張率にて熱膨張したときに、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとは、それぞれ、突起部５２が長穴５３を延伸方向に遊嵌できる。そして、長穴５３にて、熱膨張の方向を光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの延伸方向へ案内することができる。
【０１１６】
この結果、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸方向に沿ってそれぞれ自在に熱膨張することができる。また、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとは密着されているわけではないので、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの熱膨張率差によって反りが発生するということがない。
【０１１７】
尚、上記では、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが、光結合部材３０に沿って２列に並んで設けられている場合について説明しているが、必ずしもこれに限らず、図１９及び図２０に示すように、光結合部材３０に沿って１列に並んで設けられている場合についても同様である。
【０１１８】
次に、上記の説明においては、独立伸縮可能支持部は、固定部５１と、突起部５２及び長穴５３との両方を備えた構成となっていた。しかし、本発明においては、必ずしもこれに限らず、例えば、固定部５１のみであってもよく、又は突起部５２及び長穴５３であってもよい。
【０１１９】
尚、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上記の説明では、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、棒状に延伸する一枚の連続基板として形成されていた。しかし、特にこれに限定するものではなく、例えば、図２１（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは延伸方向において、分割されているとすることも可能である。
【０１２０】
さらに、図２１（ａ）に示すように、光結合部材３０も延伸方向において、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂに対応して１：１に分割されているとすることができる。
【０１２１】
これらの場合には、図２１（ａ）に示すように、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸する方向に対して分割して設けられていると共に、独立伸縮可能支持部の固定部５１…は、分割部分毎に設けられている。
【０１２２】
すなわち、光結合部材３０が一方向に延伸する一個の棒状の光学部材となっている一方、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸する方向に対して分割して設けられるとすることができる。そして、この場合、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割部分毎に光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの固定部５１…が設けられる。
【０１２３】
この結果、図２１（ｂ）に示すように、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ
が膨張した場合において、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割数に応じて、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの熱膨張による光結合部材３０との変位量を小さくすることができる。したがって、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの対応位置の変位を低減することができる。
【０１２４】
また、本実施の形態の光源ユニット２０においては、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸する方向に対して分割して設けられていると共に、独立伸縮可能支持部の突起部５２及び長穴５３は、分割部分毎に設けられているとすることができる。
【０１２５】
これにより、一方向に延伸する一個の棒状の光結合部材３０とする一方、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸する方向に対して分割して設けられる。そして、この場合、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割部分毎に突起部５２及び長穴５３が設けられる。それゆえ、長穴５３にて、熱膨張の方向を光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの延伸方向へ案内することができる。
【０１２６】
この結果、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割数に応じて、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの熱膨張による光結合部材３０との変位量を小さくすることができる。したがって、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの対応位置の変位を低減することができる。
【０１２７】
また、本実施の形態の光源ユニット２０では、独立伸縮可能支持部は、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂにおける分割部分又は光結合部材３０のいずれか一方の対向面に形成された少なくとも１個の突起部５２と、突起部５２が形成されたＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割部分又は光結合部材３０のいずれか一方とは異なる他方の対向面に形成された、該突起部５２に対応して該突起部５２が遊嵌される長穴５３とからなっているとすることができる。
【０１２８】
これにより、光結合部材３０は、一方向に延伸する一個の棒状の光学部材となっている一方、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂは、延伸する方向に対して分割して設けられる。そして、この場合、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割部分毎に光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの固定部５１が設けられる。
【０１２９】
この結果、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割数に応じて、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの熱膨張による光結合部材３０との変位量を小さくすることができる。したがって、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの対応位置の変位を低減することができる。
【０１３０】
また、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの分割部分毎に突起部５２及び長穴５３が設けられているので、長穴５３にて、熱膨張の方向を光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂの延伸方向へ案内することができる。
【０１３１】
さらに、本実施の形態の光源ユニット２０では、光結合部材３０は、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂに対応して１：１に分割されているとすることができる。
【０１３２】
これにより、光結合部材３０の分割数に応じて、光結合部材３０の熱膨張によるＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの変位量を小さくすることができる。したがって、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの対応位置の変位を低減することができる。
【０１３３】
このように、本実施の形態の光源モジュールとしてのバックライト１０は、光源ユニット２０を備えた光源モジュールであって、入射した光を内部で全反射させて導光しながら該導光板１３の上方側から照射する平板状の導光板１３を備えている。そして、光結合部材３０は、上側に設けられた導光板１３に対して斜めに光を入射させるようにＬＥＤチッ
プ２３ａ・２３ｂからの出射光を結合し、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂは、光結合部材３０の下側から該光結合部材３０に入射光を発するように配設されている。
【０１３４】
したがって、導光板１３の加工を伴うことなく、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂから導光板１３への結合効率を高め、光利用効率を向上し得るバックライト１０を提供することができ、その場合に、光結合部材３０における延伸方向の熱膨張による光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの歪み及び反りを抑制し得るバックライト１０を提供することができる。
【０１３５】
また、本実施の形態の電子機器としての液晶表示装置１は、本実施の形態のバックライト１０を備えている。
【０１３６】
それゆえ、光結合部材３０における延伸方向の熱膨張による光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂとの歪み及び反りを抑制し得るバックライト１０を備えた液晶表示装置１を提供することができる。
【０１３７】
尚、本実施の形態では、バックライト１０を液晶表示装置１に適用していた。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、バックライト１０を照明装置に適用することが可能である。すなわち、本実施の形態のバックライト１０は、そのまま大型平面光源への適用が可能である。また、導光板１３の周辺に部材が不要であることから、シームレスに並べることにより、さらに、大きな平面光源への適用が可能である。
【０１３８】
本発明は、上述した各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、本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】
【０１３９】
本発明は、光源からの光を線状に出射する光源ユニット、及びそれを備えて導光板によって面状に出射させるバックライト等の光源モジュール、並びに該光源モジュールを備えたテレビ、モニター等の液晶表示装置等の電子機器に適用可能である。また、その光源モジュールは、大型平面光源として照明装置等の電子機器に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
１            液晶表示装置
２            拡散シート
３            プリズムシート
４            液晶パネル
１０            バックライト（光源モジュール）
１１            シャーシ
１１ａ          開口
１１ｂ          導光板保持面
１２            反射シート
１３            導光板
２０            光源ユニット
２１            光源ホルダー
２２            ヒートシンク
２３            ＬＥＤチップ（光源）
２３ａ・２３ｂ  ＬＥＤチップ（光源）
２４ａ・２４ｂ  ＬＥＤ基板（光源基板）
２５ａ・２５ｂ  スペーサ
３０            光結合部材（光学部材）
３１            頂部平坦面
３２            曲面
３３            下端平坦面
３４            凹部
４０            光結合部材（光学部材）
５１            固定部（独立伸縮可能支持部）
５２            突起部（独立伸縮可能支持部）
５３            長穴（独立伸縮可能支持部）
【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２１】
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【図２２】
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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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