(57)【要約】【課題】光利用効率を向上し得る光源モジュールを提供する。【解決手段】本発明のバックライト１０は、平板状の導光板１３と、導光板１３の下方に配されたＬＥＤ２３ａ・２３ｂと、導光板１３とＬＥＤ２３ａ・２３ｂとの間に配され、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を導光板１３に結合させる光結合部材３０と、導光板１３と光結合部材３０とを接合する接着層１４とを備え、接着層１４の光屈折率は、光結合部材３０の光屈折率と同一またはそれ以上である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の導光板と、
上記導光板の下方に配置された光源と、
上記導光板と上記光源との間に配置され、当該光源から出射された光を当該導光板に結合させる光結合部材と、
上記導光板と上記光結合部材とを接合する接合層と、
を備え、
上記接合層の光屈折率は、上記光結合部材の光屈折率と同一またはそれ以上であることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
上記光結合部材は、上記導光板の下面に平行な頂部平坦面と、上記光源からの光を反射して上記頂部平坦面へ導く反射面とを有し、
上記接合層は、上記導光板の下面と上記光結合部材の頂部平坦面とを接合することを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
【請求項３】
上記光源から出射された全ての光は、少なくとも１回以上、上記反射面によって反射されることを特徴とする請求項２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
上記反射面は、上記頂部平坦面から上記光源が配置される側に向けて形成された曲面であって、
上記光源から出射された光を、上記頂部平坦面に向けて集光することを特徴とする請求項２または３に記載の光源モジュール。
【請求項５】
上記反射面は、断面が放物線からなる放物面であり、
上記放物面の焦点位置は、上記光源よりも上記光結合部材の中央部に近くなっていることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の光源モジュール。
【請求項６】
上記反射面は、断面が楕円曲線からなる楕円面であり、
上記楕円面の一方の焦点位置は、上記光源よりも上記光結合部材の中央部に近くなっており、他方の焦点位置は、上記導光板の下面上に存在することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の光源モジュール。
【請求項７】
上記光源は、複数のＬＥＤからなっており、
上記反射面は、各ＬＥＤから出射された光を反射して、上記頂部平坦面へ導くようになっていることを特徴とする請求項２から６の何れか１項に記載の光源モジュール。
【請求項８】
上記頂部平坦面は、上記導光板の出射面の中心を通り、且つ、当該出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って設けられており、
上記反射面は、上記中心線に対して対称となるように２つ形成されており、
上記ＬＥＤは、上記反射面に沿って２列に並んで配置されていることを請求項７に記載の光源モジュール。
【請求項９】
上記中心線の方向および上記導光板の厚さ方向の双方に垂直な方向における上記頂部平坦面の幅は、上記ＬＥＤからの光が照射される上記導光板の光線照射領域の幅と同一であることを特徴とする請求項８に記載の光源モジュール。
【請求項１０】
上記光結合部材は、２つの上記反射面を有し、
上記反射面は、上記導光板の出射面の中心を通り、且つ、当該出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って延びるＶ字面を構成するように形成されており、
上記頂部平坦面は、２つの上記反射面に連結し、且つ、上記中心線に対して対称になるように分離して形成されており、
上記ＬＥＤは、出射する光が上記Ｖ字面で分岐するように１列に並んで配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光源モジュール。
【請求項１１】
上記接合層は、光学接着剤からなることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１２】
上記接合層は、光学シートからなることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の光源モジュール。
【請求項１３】
上記光学シートは、光学粘着テープであることを特徴とする請求項１２に記載の光源モジュール。
【請求項１４】
請求項１から１３の何れか１項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、光源モジュールおよびそれを備えた電子機器に関する。
【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などの光源を配置し、導光板の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、導光板は熱膨張により伸縮し、特に導光板の長手方向における伸縮量が大きい。このため、サイドエッジ型導光板では、導光板の端部において、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設けた構造となっている。その結果、当該隙間により光の導光板への入射効率が悪くなる、或いは動作中に入射効率が変化するという問題を有している。特に、液晶表示装置の大型化に伴い、導光板が大型になればなるほど導光板の長手方向における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する必要があり、光の入射効率がさらに低下する。
【０００５】
このような問題に関連して、例えば特許文献１および２には、光の入射効率を向上させた表示装置用バックライトが提案されている。
【０００６】
図１３に示すように、特許文献１の表示装置用バックライト１００では、導光板１１０の下方に発光ダイオード１０１が配置されている。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るための曲面からなる反射面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。
【０００７】
表示装置用バックライト１００によれば、導光板１１０の厚み方向の伸縮量が小いため、発光ダイオード１０１を導光板１１０に近接して配置することができる。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ほぼ全てが導光板１１０に導入されるので、サイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板よりも、導光板１１０への光結合効率および光利用効率を向上させることができる。
【０００８】
また、図１４に示すように、特許文献２の表示装置用バックライト２００では、導光板２１０の一方の端部に受光面２１１ａおよび反射面２１１ｂを有する受光反射部２１１が形成され、光源であるＬＥＤ２０１が導光板２１０における受光反射部２１１の真下に配置されている。
【０００９】
表示装置用バックライト２００によれば、特許文献１と同様に、ＬＥＤ２０１を受光反射部２１１に近接して配置することができるため、導光板２１０への光結合効率および光利用効率を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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２００４−３１９１６４号公報（２００４年１１月１１日公開）
【特許文献３】特開２００８−２５７９２１号公報（２００８年１０月２３日公開）
【特許文献４】特開２００９−１９３６６９号公報（２００９年  ８月２７日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１および特許文献２の表示装置用バックライトには、以下の問題がある。
【００１２】
まず、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、導光板１１０に曲面からなる反射面１１１を形成しなければならない。したがって、導光板１１０を加工する必要があり、その結果、製造コストが高くなる。特に、大型導光板の場合は面積が大きいため、反射面１１１の形成は容易ではない。
【００１３】
また、反射面１１１で光が全反射するため、導光板１１０の表面における発光ダイオード１０１の直上は、光が全く透過せず暗部となり、輝度ムラが発生する。
【００１４】
さらに、反射面１１１のうち、一部分で光を反射させ、残りの部分で光を透過させる構成とした場合であっても、透過率（または反射率）を極めて高精度で制御しない限り、暗部または明部が生じて輝度ムラが発生する。
【００１５】
また、特許文献２の表示装置用バックライト２００では、導光板２１０の一方の端部のみに形成された受光反射部２１１から光を入射させる構成になっているため、導光板２１０の中央にＬＥＤ２０１を配置することができない。このため、特に大型の導光板２１０を必要とする大型ＴＶでは、導光板２１０における中央部および他方の端部の光強度が低下するという問題がある。
【００１６】
さらに、表示装置用バックライト２００の製造方法に着目すると、受光反射部２１１の形成のために、製造コストが高くなるという問題がある。例えば、導光板２１０の端部の形状を加工して受光反射部２１１を形成する場合、導光板２１０を加工するためのコストに加えて、加工に耐え得る程度に導光板２１０の厚みを厚くするためのコストが必要となり、その結果、製造コストが高くなる。
【００１７】
また、受光反射部２１１を導光板２１０と別部材で形成して、レーザ溶接などで導光板２１０の端面に接合する場合、形成した受光反射部２１１を厚さ数ｍｍ程度の導光板２１０の端面に接合する必要があり、接合作業は非常に困難である。それゆえ、導光板２１０の端面と受光反射部２１１とを接合するためには、時間およびコストを要する。
【００１８】
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、導光板の加工を伴うことなく、光源から導光板への光結合効率を高めて、光利用効率を向上し得る光源モジュールを低コストで実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の光源モジュールは、上記の課題を解決するために、平板状の導光板と、上記導光板の下方に配置された光源と、上記導光板と上記光源との間に配置され、当該光源から出射された光を当該導光板に結合させる光結合部材と、上記導光板と上記光結合部材とを接合する接合層と、を備え、上記接合層の光屈折率は、上記光結合部材の光屈折率と同一またはそれ以上であることを特徴としている。
【００２０】
本発明の光源モジュールは、平板状の導光板の下方、すなわち導光板の背面（入射面）側に光源が配置されると共に、導光板と光源との間に、光源から出射された光を導光板に結合させる光結合部材が配置されている。本発明の光源モジュールは、光結合部材を備えているため、光源からの光を光結合部材によって所定の角度範囲で導光板に入射させることが可能となる。このため、導光板に入射した光を、導光板の内部で全反射させながら端部方向に導光し、その途中で全反射条件が破れて、出射面から外部に出射することができる。したがって、本発明の光源モジュールによれば、導光板の加工を伴うことなく、光源からの光を導光板から均一に出射することができる。
【００２１】
このような導光板とは別体の光結合部材を備える光源直下型の光源モジュールにおいて、本発明の光源モジュールは、さらに光結合部材と導光板とを接合する接合層を備えている。このため、本発明の光源モジュールによれば、光結合部材と導光板との隙間を効率的に埋めて、光結合部材から導光板への光の入射効率を向上させることができる。
【００２２】
ここで、接合層の光屈折率が光結合部材の光屈折率よりも小さい場合、光結合部材と接合層との界面で光源からの光が光結合部材側に反射されるため、光結合部材から導光板への光の入射量が減少する。このため、接合層によって光結合部材と導光板との隙間を埋めたとしても、充分な光の入射効率を得ることができない。
【００２３】
そこで、本発明の光源モジュールでは、接合層の光屈折率を、光結合部材の光屈折率と同一またはそれ以上としている。これより、光源からの光が接合層によって反射されることを抑制することが可能となるため、光結合部材から導光板への光の入射効率を大幅に向上させることができる。
【００２４】
さらに、接合層によって光結合部材と導光板とを接合することにより、例えば光結合部材と導光板とをレーザ溶接などによって接合する構成と比較して、光結合部材と導光板との接合作業を簡略化することが可能となるため、その結果、光源モジュールの製造コストを低減することができる。
【００２５】
それゆえ、本発明によれば、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て、光利用効率を向上し得る光源モジュールを低コストで実現することができる。
【００２６】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光結合部材は、上記導光板の下面に平行な頂部平坦面と、上記光源からの光を反射して上記頂部平坦面へ導く反射面とを有し、上記接合層は、上記導光板の下面と上記光結合部材の頂部平坦面とを接合することが好ましい。
【００２７】
上記の構成によれば、光結合部材は、導光板の下面に平行な頂部平坦面と、光源からの光を反射して頂部平坦面へ導く反射面とを有するので、光源から出射された光は、光結合部材に入射して、反射面で反射される。そして、反射面で反射された光は、頂部平坦面に導かれ、接合層を介して所定の角度範囲で導光板に入射する。
【００２８】
それゆえ、上記の構成では、光源から出射された光を、光結合部材によって導光板に対して斜めに入射させることが容易となる。このため、導光板に反射面を設けなくとも、導光板の内部で全反射させながら光を効率的に導光して、導光板の外部に出射することができる。
【００２９】
したがって、本発明の光源モジュールによれば、光源から導光板への光結合効率を高めることができる。
【００３０】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光源から出射された全ての光は、少なくとも１回以上、上記反射面によって反射されることが好ましい。
【００３１】
光源から出射された光の一部が、光結合部材の反射面で反射されず、導光板に直接入射した場合、導光板内部で全反射されずに光漏れが生じるおそれがある。
【００３２】
上記の構成によれば、光源から出射された光の全部が、少なくとも１回以上、反射面に当たるようになっているので、上述のような光漏れを回避することができる。
【００３３】
したがって、本発明の光源モジュールによれば、光源から導光板への光結合効率を高めることができる。
【００３４】
また、本発明の光源モジュールでは、上記反射面は、上記頂部平坦面から上記光源が配置される側に向けて形成された曲面であって、上記光源から出射された光を、上記頂部平坦面に向けて集光することが好ましい。
【００３５】
ここで、「集光」とは、光が絞られて（光束径が次第に小さくなりながら）頂部平坦面に導かれることを意味する。
【００３６】
上記の構成によれば、反射面は、頂部平坦面から光源が配置される側に向けて形成された曲面であって、光源から出射された光を、頂部平坦面に集光して導光板に入射させる。
【００３７】
したがって、本発明の光源モジュールによれば、光源から導光板への光結合効率をさらに高めることができる。
【００３８】
また、本発明の光源モジュールでは、上記反射面は、断面が放物線からなる放物面であり、
上記放物面の焦点位置は、上記光源よりも上記光結合部材の中央部に近くなっていることが好ましい。
【００３９】
ここで、「放物面」とは、特定方向において、その断面形状が同一の放物線となる面を意味する。例えば、光結合部材が、導光板の出射面の中心を通り、且つ、出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って設けられている場合、この中心線に対して垂直な断面形状が当該中心線の方向において同一の放物線となる面である。
【００４０】
上記の構成によれば、反射面は、断面が放物線からなる放物面であり、当該放物面の焦点位置は、光源よりも光結合部材の中央部に近くなっている。すなわち、光源が放物面の焦点位置よりも端部側に存在するので、光源から出射された光を反射面で全反射することができ、頂部平坦面に光を効率よく到達させることが可能になる。その結果、光結合部材によって、光源から出射された光を効率的に導光板に光結合させることができる。
【００４１】
また、本発明の光源モジュールでは、上記反射面は、断面が楕円曲線からなる楕円面であり、上記楕円面の一方の焦点位置は、上記光源よりも上記光結合部材の中央部に近くなっており、他方の焦点位置は、上記導光板の下面上に存在することが好ましい。
【００４２】
ここでいう「楕円面」とは、特定方向においてその断面形状が同一の楕円の弧となる面を意味する。例えば、光結合部材が、導光板の出射面の中心を通り、且つ、出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って設けられている場合、この中心線に対して垂直な断面形状が該中心線の方向において同一の楕円の弧となる面である。
【００４３】
上記の構成によれば、反射面は、断面が楕円曲線からなる楕円面であり、楕円面の一方の焦点位置は、光源よりも光結合部材の中央部に近くなっており（すなわち光源が楕円面の焦点位置よりも端部側に存在する）、他方の焦点位置は、導光板の下面上に存在する。これにより、光源から出射された光を反射面で全反射することができる。このとき、楕円面は放物面よりも光を絞って導光板に光結合させることが可能である。
【００４４】
それゆえ、光源から出射された光を効率的に導光板に光結合させることができる。
【００４５】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光源は、複数のＬＥＤからなっており、上記反射面は、各ＬＥＤから出射された光を反射して、上記頂部平坦面へ導くようになっていることが好ましい。
【００４６】
上記の構成によれば、ＬＥＤは形状が小さくかつ輝度も高いので、光源モジュールの光源として適切である。
【００４７】
したがって、本発明の光源モジュールによれば、光源モジュールの小型化、および輝度の向上を図ることができる。
【００４８】
また、本発明の光源モジュールでは、上記頂部平坦面は、上記導光板の出射面の中心を通り、且つ、当該出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って設けられており、上記反射面は、上記中心線に対して対称となるように２つ形成されており、上記ＬＥＤは、上記反射面に沿って２列に並んで配置されていることが好ましい。
【００４９】
上記の構成によれば、光結合部材における頂部平坦面は、中心線に沿って設けられており、反射面は、中心線に対して対称になるように２つ形成されている。さらに、ＬＥＤは、反射面に対応して２列に並んで設けられているので、導光板における縦または横方向の中心線上の輝度を最も高くすることができる。
【００５０】
液晶表示装置では、一般的に、液晶パネルの縦また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とが知られている。この点で、例えば本発明の光源モジュールを液晶表示装置に組み込んだ場合、輝度分布において優れた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００５１】
また、本発明の光源モジュールでは、上記中心線の方向および上記導光板の厚さ方向の双方に垂直な方向における上記頂部平坦面の幅は、上記ＬＥＤからの光が照射される上記導光板の光線照射領域の幅と同一であることが好ましい。
【００５２】
上記の構成によれば、導光板の中心線の方向および厚さ方向の双方に垂直な方向において、頂部平坦面の幅は、ＬＥＤからの光により照射される導光板の領域である光線照射領域の幅と同一であるので、２列に並んだＬＥＤから出射された光を効率的に導光板に光結合させることができる。
【００５３】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光結合部材は、２つの上記反射面を有し、上記反射面は、上記導光板の出射面の中心を通り、且つ、当該出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って延びるＶ字面を構成するように形成されており、上記頂部平坦面は、２つの上記反射面に連結し、且つ、上記中心線に対して対称になるように分離して形成されており、上記ＬＥＤは、出射する光が上記Ｖ字面で分岐するように１列に並んで配置されていることが好ましい。
【００５４】
上記の構成によれば、ＬＥＤから出射された光は、２つの反射面により構成されるＶ字面によって、光路が２つの方向に分岐する。そして、２つの方向の光路に分岐した光はそれぞれ、２つの反射面に連結し、且つ、中心線に対して対称になるように分離して形成された２つの頂部平坦面に導かれ、導光板と光結合する。
【００５５】
したがって、本発明の光源モジュールによれば、１列に並んだＬＥＤからの出射光をＶ字面で２つの光路に分岐させているので、ＬＥＤの配列を単純化して、ＬＥＤの実装にかかる作業量を削減することができる。
【００５６】
また、本発明の光源モジュールでは、上記接合層は、光学接着剤からならなることが好ましい。
【００５７】
上記の構成によれば、接合層が光学接着剤からなるため、光結合部材と導光板とを接合する際、光結合部材および導光板の表面の微細な凹凸にまで光学接着剤を埋め込むことができる。このため、光結合部材と導光板との隙間を確実に埋めることができる。
【００５８】
したがって、本発明の光源モジュールによれば、光結合部材から導光板への光の入射効率をさらに向上させることができる。
【００５９】
また、本発明の光源モジュールでは、上記接合層は、光学シートからなることが好ましい。
【００６０】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光学シートは、光学粘着テープであることが好ましい。
【００６１】
上記の構成によれば、接合層は、例えば光学粘着テープなどの光学シートからなるため、光結合部材と導光板とを容易に接合することができる。
【００６２】
したがって、本発明の光源モジュールでによれば、光結合部材と導光板との接合作業を簡略化して、光源モジュールの製造リードタイムを短縮することができる。
【００６３】
本発明の電子機器は、上記の課題を解決するために、上述の光源モジュールを備えることを特徴としている。
【００６４】
これにより、導光板の加工を伴うことなく、光源から導光板への光結合効率を高めて、光利用効率を向上し得る光源モジュールを備えた電子機器を低コストで実現することができる。
【発明の効果】
【００６５】
以上のように、本発明の光源モジュールは、平板状の導光板と、上記導光板の下方に配置された光源と、上記導光板と上記光源との間に配置され、当該光源から出射された光を当該導光板に結合させる光結合部材と、上記導光板と上記光結合部材とを接合する接合層と、を備え、上記接合層の光屈折率を、上記光結合部材の光屈折率と同一またはそれ以上としている。
【００６６】
それゆえ、本発明によれば、導光板の加工を伴うことなく、光源から導光板への光結合効率を高めて、光利用効率を向上し得る光源モジュールを低コストで実現することできるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示す断面図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】図１に示す光源モジュール本体の構成を示す斜視図である。
【図４】図１に示すバックライトの構成および光路を示す断面図である。
【図５】図５（ａ）はＬＥＤから出射された光が放物面を有する光結合部材によって導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＬＥＤ近傍を示す要部断面図である。
【図６】図６（ａ）はＬＥＤから出射された光が楕円面を有する光結合部材によって導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すＬＥＤ近傍を示す要部断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）に示す頂部平坦面近傍を示す要部断面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｅ）は、図６（ｂ）に示すバックライトにおけるＬＥＤと垂下曲面の焦点との位置関係を説明するための断面図である。
【図８】図８（ａ）は、頂部平坦面の幅と導光板下面に照射される光線照射領域の幅との関係を模式的に示す断面図であり、図８（ｂ）は、頂部平坦面の幅が光線照射領域の幅よりも小さい場合を示し、図８（ｃ）は、頂部平坦面の幅が光線照射領域の幅よりも大きい場合を示す断面図である。
【図９】図９（ａ）は液晶表示装置を示す断面図であり、図９（ｂ）は導光板の輝度分布を示すグラフである。
【図１０】図４に示すバックライトが備える接着層の光屈折率を変更したときの、光路の変化を比較した比較実験２における光路を示す断面図であり、図１０（ａ）は接着層の光屈折率を光結合部材の光屈折率と同一としたときの光路を示し、図１０（ｂ）は接着層の光屈折率を光結合部材の光屈折率よりも小さくしたときの光路を示している。
【図１１】図４に示すバックライトの変形例を示す断面図であり、図１１（ａ）は、一列のＬＥＤから出射された光を、放物面を有する光結合部材によって導光板に結合したときの光路を示す断面図であり、図１１（ｂ）は、一列のＬＥＤから出射された光が楕円曲面を有する光結合部材によって導光板に結合するときの光路を示す断面図である。
【図１２】図４に示すバックライトの他の変形例の構成を示す断面図である。
【図１３】特許文献１の表示装置用バックライトの構成を示す断面図である。
【図１４】特許文献２の表示装置用バックライトの構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００６８】
本発明の一実施形態について図１〜図１２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。本実施の形態では、本発明に係る光源モジュールを備える液晶表示装置について説明する。
【００６９】
図１は、本実施の形態における液晶表示装置１を示す断面図であり、図２は、図１に示す液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【００７０】
図１および図２に示すように、本実施の形態の液晶表示装置（電子機器）１は、下から順に、バックライト１０と、拡散シート２と、プリズムシート３と、液晶パネル４と、ベゼル５とが積層された構成である。
【００７１】
バックライト（光源モジュール）１０は、光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）２３ａ・２３ｂからの光を、液晶パネル４の方向に向けて面状に出射する発光デバイスである。バックライト１０は、光源モジュール本体２０と、シャーシ１１と、反射シート１２と、導光板１３とが、この順で積層された光源直下型のバックライトである。
【００７２】
シャーシ１１は、長手方向に沿って形成されたスリット１１ｃによって区切られた２つのシャーシ１１ａ・１１ｂで構成されている。同様に、反射シート１２は、長手方向に沿って形成されたスリット１２ｃによって区切られた２つの反射シート１２ａ・１２ｂで構成されている。
【００７３】
バックライト１０では、スリット１１ｃおよびスリット１２ｃを介して、光源モジュール本体２０の光結合部材３０と導光板１３とが接着層（接合層）１４によって接合されている。
【００７４】
図３は、液晶表示装置１における光源モジュール本体２０の構成を示す斜視図である。なお、図３では、説明の便宜上、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂを省略して図示している。図３に示すように、光源モジュール本体２０には、帯状に形成された光源ホルダ２１の上にシート状のヒートシンク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、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂ（図１参照）を搭載したＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが平行に設けられている。
【００７５】
また、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上には、スペーサ２５ａ・２５ｂが形成されており、スペーサ２５ａ・２５ｂによって、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと光結合部材３０との間に、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂを配置するためのスペースが確保されている。
【００７６】
なお、本実施の形態では、光源としてＬＥＤ２３ａ・２３ｂを用いているが、必ずしもこれに限らず、例えば有機ＥＬ発光素子または無機ＥＬ発光素子などを用いることも可能である。
【００７７】
ＬＥＤ２３ａ・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ＬＥＤ２３ａ・２３ｂの上側には、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光を導光板１３に所定の角度範囲で結合する光学素子である光結合部材３０が設けられている。
【００７８】
図４は、本実施の形態におけるバックライト１０の構成および光路を示す断面図である。図４に示すように、本実施の形態では、光結合部材３０は、導光板１３とＬＥＤ２３ａ・２３ｂとの間に設けられた、断面略Ｕ字形状（図４ではトンネル状）の帯状体からなっており、凹部３４を下方に向けて配置されている。また、光結合部材３０の材質は、導光板１３の材質と同じアクリルなどの樹脂からなっている。
【００７９】
具体的には、光結合部材３０は、導光板１３側に形成された、平板状の導光板１３の下面（入射面）と平行な頂部平坦面３１と、この頂部平坦面３１から両端側にそれぞれ垂下するように形成された垂下曲面（反射面）３２とからなっている。
【００８０】
バックライト１０は、このような形状の光結合部材３０を備えることにより、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光を光結合部材３０によって所定の角度範囲で導光板１３に入射させることが可能となる。このため、導光板１３に入射した光を、導光板１３の内部で全反射させながら端部方向に導光し、その途中で全反射条件が破れて、導光板１３の出射面から外部に出射することができる。
【００８１】
ここで、本実施の形態のバックライト１０では、光結合部材３０の頂部平坦面３１と導光板１３の下面とが接着層１４によって接合されている。このように、光結合部材３０と導光板１３とを接着層１４によって接合することにより、光結合部材３０と導光板１３との隙間を効率的に埋めて、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率を向上させることができる。
【００８２】
しかしながら、接着層１４の光屈折率が光結合部材３０の光屈折率よりも小さい場合、光結合部材３０と接着層１４との界面でＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光が光結合部材３０側に反射されるため、光結合部材３０から導光板１３への光の入射量が減少する。このため、接着層１４によって光結合部材３０と導光板１３との隙間を埋めたとしても、充分な光の入射効率を得ることができない。
【００８３】
そこで、バックライト１０では、接着層１４の光屈折率を、光結合部材３０の光屈折率と同一またはそれ以上としている。これより、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光が接着層１４によって反射されることを抑制することが可能となるため、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率を大幅に向上させることができる。
【００８４】
さらに、接着層１４によって光結合部材３０と導光板１３とを接合することにより、例えば、光結合部材３０と導光板１３とをレーザ溶接などによって接合する場合と比較して、光結合部材３０と導光板１３との接合作業を簡略化することができる。このため、バックライト１０の製造コストを低減することができる。
【００８５】
接着層１４は、例えば光学接着剤を用いて形成することができる。接着層１４を光学接着剤で形成することにより、光結合部材３０と導光板１３とを接合する際、光結合部材０３および導光板１３の表面の微細な凹凸にまで光学接着剤を埋め込むことができるため、光結合部材と導光板との隙間を確実に埋めることができる。
【００８６】
したがって、接着層１４を光学接着剤で形成することにより、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率をさらに向上させることができる。
【００８７】
また、接着層１４を、光学粘着テープなどの光学シートを用いて形成してもよい。接着層１４を、光学粘着テープなどの光学シートを用いて形成することにより、光結合部材３０と導光板１３とを容易に接合することができる。
【００８８】
したがって、光学粘着テープなどの光学シートを用いて形成することにより、光結合部材３０と導光板１３との接合作業を簡略化して、バックライト１０の製造リードタイムを短縮することができる。
【００８９】
なお、接着層１４の厚みは、０．１ｍｍ以上、０．３ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、光結合部材３０と導光板１３との接合力を確保することができると共に、充分な光の入射効率を得ることができる。
【００９０】
また、接着層１４の厚みを上記の範囲とすることで、光結合部材３０の表面および導光板１３の表面の凹凸を埋めることが可能となるため、光結合部材３０と導光板１３とを効果的に接合することができる。
【００９１】
このような構成のバックライト１０によれば、例えばＬＥＤ２３ａから出射された光が光結合部材３０の垂下曲面３２によって反射され、その反射光が光結合部材３０の頂部平坦面３１に到達し、接着層１４を介して導光板１３に入射する。このとき、接着層１４の光屈折率が光結合部材３０の光屈折率と同一である場合、垂下曲面３２によって反射された光は、到達方向を維持したまま導光板１３に入射する。
【００９２】
そして、導光板１３に入射された光は、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中を進む角度が変化する。これにより、全反射条件が破られ、導光板１３の光は、液晶パネル４側の出射面から出射し、拡散シート２およびプリズムシート３を通って液晶パネル４に向かう。
【００９３】
このようにバックライト１０によれば、光結合部材３０と導光板１３とを接着層１４によって接合することにより、光結合部材３０と導光板１３との隙間を効果的に埋めて、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率を向上させることができる。
【００９４】
また、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの出射光は、光結合部材３０に入射すると、垂下曲面３２にて反射され、頂部平坦面３１から接着層１４を介して導光板１３に入射する。このとき、接着層１４の光屈折率を、光結合部材３０の光屈折率と同一またはそれ以上とすることで、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光が接着層１４によって反射されることを抑制することが可能となるため、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率を大幅に向上させることができる。
【００９５】
さらに、本実施の形態のバックライト１０では、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光は、導光板１３に対して垂直方向に出射して、光結合部材３０に入射する。そして、光結合部材３０の側面の垂下曲面３２で反射し、光路の方向が（導光板１３に対して）垂直方向から（導光板１３に対して）斜め方向に変換されて、接着層１４を介して導光板１３に光結合する。
【００９６】
ここで、上記特許文献３および上記特許文献４には、光源からの光を、光結合部材によって導光板に対して斜め方向に光結合させる技術が開示されている。特許文献３および特許文献４に開示されたバックライトでは、光源（ＬＥＤ）は、導光板に対して斜めに配置されている。このため、光源からの光の出射方向は導光板に対して斜め方向であり、それゆえ、例えば特許文献４のバックライトは、光源を斜めに保持するための台座を備えている。
【００９７】
しかしながら、特許文献３および特許文献４に開示されたバックライトのように、導光板に対して光を斜め方向に入射させるためにＬＥＤ自体を斜めに配置する構成では、下記の問題がある。すなわち、ＬＥＤを斜めに配置するために、シャーシにＬＥＤを斜めに保持するための台座（例えば特許文献４に開示された台座）を設置した上で、この台座にＬＥＤを斜め方向から実装する必要がある。このため、特許文献３および特許文献４に開示された技術では、バックライトの組み立てが困難となり、実用に供し得ない。
【００９８】
これに対して、本実施の形態のバックライト１０では、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光が導光板１３に対して垂直方向に出射するように、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂが配置されている。すなわち、特許文献３および４に記載の技術のように、導光板に対して斜め方向に入射するようにＬＥＤ２３ａ・２３ｂを斜めに配置する必要がなく、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂを平板状のシャーシ１１に対し垂直、且つ、真上から実装するのみである。それゆえ、本実施の形態のバックライト１０では、組み立て方法や構造を単純化することが可能である。このように、本実施の形態のバックライト１０は、特許文献３および４の技術に対し、構造的な面で、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂを垂直に実装できるというメリットがある。
【００９９】
図５（ａ）はＬＥＤ２３ａから出射された光が放物面を有する光結合部材３０によって導光板１３に入射するときの光路を示す断面図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）に示すＬＥＤ２３ａ近傍を示す要部断面図である。
【０１００】
図５（ａ）に示すように、垂下曲面３２の形状は、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光を頂部平坦面３１に向けて全反射するように形成されていればよい。例えば、垂下曲面３２の形状は、断面放物線（帯状体である光結合部材３０の伸びる方向に垂直な断面において放物線となる形状）であってもよい。
【０１０１】
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の下端面は下端平坦面３３となっており、中央部に凹部３４が形成された構成であってもよい。すなわち、本実施の形態では、垂下曲面３２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（光が通過しない部分）は、凹部３４としてくり抜くことができる。これにより、バックライト１０の製造コストを削減することができる。ただし、必ずしもこれに限らず、凹部３４を形成しない構成であってもよい。
【０１０２】
また、凹部３４に反射シートを設けることも可能である。これにより、頂部平坦面３１での導光板１３から液晶パネル４への照射を向上させることができる。
【０１０３】
図５（ｂ）に示すように、光結合部材３０の下端平坦面３３の下側には、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂがそれぞれ近接して設けられている。垂下曲面３２が断面放物線からなる場合、これらＬＥＤ２３ａ・２３ｂ（における中央部側（頂部平坦面３１側）の端部）は、断面放物線からなる垂下曲面３２の焦点ｆ１の位置よりも端部側に存在することが好ましい。
【０１０４】
これにより、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を垂下曲面３２で全反射することができ、効率よく頂部平坦面３１に光を到達させることが可能になる。その結果、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を効率的に導光板１３に光結合させることができるため、サイドエッジ型のバックライトよりも光結合効率を向上させることができる。
【０１０５】
図６（ａ）はＬＥＤ２３ａから出射された光が楕円曲面を有する光結合部材３０によって導光板１３に入射するときの光路を示す断面図であり、図６（ｂ）は図６（ａ）に示すＬＥＤ２３ａ近傍を示す要部断面図であり、図６（ｃ）は図６（ａ）に示す頂部平坦面３１近傍を示す要部断面図である。
【０１０６】
図６（ａ）〜（ｃ）に示すように、垂下曲面３２の形状を、断面楕円曲線（帯状体である光結合部材３０の伸びる方向に垂直な断面において楕円の弧となる形状）とすることも可能である。
【０１０７】
垂下曲面３２が断面楕曲線からなる場合、図６（ｂ）に示すように、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂは、断面楕円曲線からなる垂下曲面３２における一方の焦点ｆ２の位置よりも、下端平坦面３３ａの端部側に配置されることが好ましい。さらに、この場合、図６（ｃ）に示すように、垂下曲面３２における他方の焦点ｆ３は、導光板１３の下面に一致していることが好ましい。
【０１０８】
これにより、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を、垂下曲面３２によって頂部平坦面３１に向けて効率よく全反射することができる。それゆえ、バックライト１０によれば、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を効率的に導光板１３に光結合させることができる。
【０１０９】
次に、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂと垂下曲面３２の焦点ｆ２との位置関係について、図６（ｂ）および図７を参照して、さらに詳述する。
【０１１０】
図７は、図６（ｂ）に示すバックライト１０におけるＬＥＤ２３ａと垂下曲面３２の焦点ｆ２との位置関係を説明するための断面図であり、図７（ａ）はＬＥＤ２３ａの発光点が、焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側にある場合の光路を示した断面図であり、図７（ｂ）はＬＥＤ２３ａの発光点が、焦点ｆ２と一致する場合の光路を示した断面図であり、図７（ｃ）はＬＥＤ２３ａの発光点が、焦点ｆ２よりもの光結合部材３０の中央部側にある場合の光路を示した断面図であり、図７（ｄ）はＬＥＤ２３ａにおける、光結合部材３０の中央部側の端部が、焦点ｆ２と一致または焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側にある場合を示す断面図であり、図７（ｅ）は、ＬＥＤ２３ａにおける、光結合部材３０の中央部側の端部が、焦点ｆ２よりも光結合部材３０の中央部側にある場合を示す断面図である。
【０１１１】
ＬＥＤ２３ａ・２３ｂと垂下曲面３２の焦点ｆ２との位置関係は、図６（ｂ）の（Ａ）で示されるＬＥＤ２３ａの発光点が、焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側にある場合、図６（ｂ）の（Ｂ）で示されるＬＥＤ２３ａの発光点が焦点ｆ２と一致する場合、図６（ｂ）の（Ｃ）で示されるＬＥＤ２３ａの発光点が焦点ｆ２よりも光結合部材３０の中央部側にある場合が考えられる。
【０１１２】
図７（ａ）に示すように、ＬＥＤ２３ａの発光点が焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側にある場合（図６（ｂ）の（Ａ）参照）、ＬＥＤ２３ａから出射された光は、全て頂部平坦面３１を通過して導光板１３と光結合する。
【０１１３】
また、図７（ｂ）示すように、ＬＥＤ２３ａの発光点が焦点ｆ２と一致する場合（図６（ｂ）の（Ｂ）参照）、ＬＥＤ２３ａから出射された光は、全て頂部平坦面３１（導光板１３の下面）上に存在する焦点ｆ３に集光する（図６（ｃ）参照）。
【０１１４】
一方、図７（ｃ）に示すように、ＬＥＤ２３ａの発光点が焦点ｆ２よりも光結合部材３０の中央部側にある場合（図６（ｂ）の（Ｃ）参照）、ＬＥＤ２３ａから出射された光の大部分は、頂部平坦面３１を通過せず導光板１３と光結合しない。
【０１１５】
したがって、ＬＥＤ２３ａは、発光点が焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側、或いは、焦点ｆ２と一致するように配置することが好ましい。
【０１１６】
ここで、図７（ｄ）（ｅ）に示すＬＥＤ２３ａは、所定サイズの発光領域を有している。このため、ＬＥＤ２３ａから出射された光は、光結合部材３０の下面（下端平坦面３３ａ）に、少なくともＬＥＤ２３ａの発光領域のサイズで入射する。このとき、図７（ｄ）に示すように、ＬＥＤ２３ａにおける光結合部材３０の中央部側の端部が、焦点ｆ２と一致または焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側にある場合、ＬＥＤ２３ａから出射された全ての光は、下端平坦面３３ａにおける焦点ｆ２または焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側から出射するので、頂部平坦面３１を通過し導光板１３と光結合する。それゆえ、図７（ｄ）に示すように、ＬＥＤ２３ａにおける光結合部材３０の中央部側の端部が、焦点ｆ２と一致または焦点ｆ２よりも光結合部材３０の端部側に位置するようにＬＥＤ２３ａを配置することで、バックライト１０の光結合効率を向上することが可能となる。
【０１１７】
一方、図７（ｅ）に示すように、ＬＥＤ２３ａにおける光結合部材３０の中央部側の端部が焦点ｆ２よりも光結合部材３０の中央部側にある場合、ＬＥＤ２３ａから出射された光の一部は、導光板１３と光結合しない。それゆえ、図７（ｅ）に示すように、ＬＥＤ２３ａにおける光結合部材３０の中央部側の端部が、焦点ｆ２よりも光結合部材３０の中央部側に位置するようにＬＥＤ２３ａを配置した場合、バックライト１０の光結合効率が低下するため、好ましくない。
【０１１８】
次に、頂部平坦面３１の幅について、図８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
【０１１９】
図８（ａ）は、頂部平坦面３１の幅と導光板１３の下面に照射される光線照射領域の幅との関係を模式的に示した断面図であり、図８（ｂ）は頂部平坦面３１の幅が光線照射領域の幅よりも小さい場合を示し、図８（ｃ）は頂部平坦面３１の幅が光線照射領域の幅よりも大きい場合を示す。なお、図８（ａ）〜（ｃ）では、図面の明確さを担保する観点から、接着層１４を省略すると共に、ＬＥＤ２３ａから出射された光のみを図示しているが、実際には、ＬＥＤ２３ｂからも光が出射されるものとする。
【０１２０】
帯状体である光結合部材３０の伸びる方向（以下、単に伸長方向とする）および導光板１３の厚さ方向の双方に垂直な方向において、頂部平坦面３１の幅をＸとしたとき、幅Ｘは、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂにより導光板１３の下面に照射される光線照射領域の幅と同一であることが好ましい。
【０１２１】
これにより、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を効率的に導光板１３に光結合させることができる。
【０１２２】
図８（ａ）に示す構成においては、ＬＥＤ２３ｂから出射された光の光路は、ＬＥＤ２３ａから出射された光の光路と導光板１３下面で交差する。ここでいう「光線照射領域」とは、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光により照射される導光板１３下面の領域を意味する。
【０１２３】
ここで、頂部平坦面３１の幅が光線照射領域の幅よりも小さい場合（垂下曲面３２．３２’が形成され頂部平坦面３１の幅がＸ１である場合）、光結合効率が低下するため好ましくない。すなわち、図８（ｂ）に示すように、ＬＥＤ２３ａから出射された光は、垂下曲面３２で反射して、その一部が垂下曲面３２’に到達する。垂下曲面３２’に到達した光は、光結合部材３０の外部に漏れるか、或いは、垂下曲面３２’によって反射されて反対側のＬＥＤ２３ｂに到達し迷光となる。その結果、光結合部材３０による光結合効率が低下する。
【０１２４】
また、頂部平坦面３１の幅が光線照射領域の幅よりも大きい場合（垂下曲面３２・３２’’が形成され頂部平坦面３１の幅がＸ２である場合）も、同様に光結合効率が低下するため好ましくない。すなわち、図８（ｃ）に示すように、頂部平坦面３１を通過し一旦導光板１３に入射した光の一部Ｌ１が、光結合部材３０に逆戻りしてしまう。その結果、光結合部材３０による光結合効率が低下する。
【０１２５】
このように伸長方向および導光板１３の厚さ方向に垂直な方向において、頂部平坦面３１の幅Ｘは、光線照射領域の幅よりも大きくても小さくても、光結合部材３０による光結合効率が低下してしまう。したがって、頂部平坦面３１の幅Ｘは、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂにより導光板１３の下面に照射される光線照射領域の幅と同一であることが好ましい。
【０１２６】
また、バックライト１０では、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された全ての光は、少なくとも１回以上、垂下曲面３２によって反射されてから、導光板１３に結合されることが好ましい。
【０１２７】
ＬＥＤ２３ａ・２３ｂは、所定の出射角度で光を出射するが、出射した光の一部が、垂下曲面３２で反射せれずに導光板１３に直接入射した場合、導光板１３内部で反射せず光漏れが生じるおそれがある。このような光漏れを回避するために、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光の全てが、垂下曲面３２で少なくとも１回以上、垂下曲面３２によって反射されるように、垂下曲面３２が形成されていることが好ましい。
【０１２８】
これにより、バックライト１０における、光結合部材３０による光結合効率をさらに高めることができる。
【０１２９】
図９（ａ）は液晶表示装置１を示す断面図であり、図９（ｂ）は導光板１３の高さ方向の輝度分布を示すグラフである。図９（ａ）に示すように、液晶表示装置１のバックライト１０では、導光板１３の出射面の中心を通り、且つ、出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って帯状の光源モジュール本体２０を設けることにより、図９（ｂ）に示す輝度分布を有する出射光を得ることができる。
【０１３０】
そして、導光板１３の中央部分が明るいという輝度分布は、液晶表示装置１が備える液晶パネル４によって画像を適切に表示するための好適な輝度分布に一致している。したがって、本実施の形態のバックライト１０によれば、液晶表示装置１において、従来のサイドエッジ型のバックライトよりも優れた輝度分布を実現することができる。
【０１３１】
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、液晶パネル４の端部にＬＥＤ２３ａ・２３ｂが配置されないので、液晶パネル４の端部にフレームを直接設けることが可能となる。その結果、液晶表示装置１のベゼル５の幅を小さくすることができる。
【０１３２】
（比較実験１）
下記の表１は、本実施の形態のバックライト１０と、従来のサイドエッジ型バックライトとの光結合効率を比較した比較実験１の結果を示す表である。表１に示すように、比較実験１では、光結合部材３０の垂下曲面３２が断面放物線からなる構成、光結合部材３０の垂下曲面３２が断面楕円曲線からなる構成、および比較例としてサイドエッジ型バックライトについて実験を行い、光結合効率を算出した。
【０１３３】
なお、光結合効率とは、ＬＥＤ２３ａから出射された光量に対する、導光板１３に入射した光量の割合である。
【０１３４】
【表１】
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【０１３５】
表１に示すように、垂下曲面３２として断面放物線が形成された光結合部材３０を備えるバックライト１０における光結合効率は９５．１％であった。また、垂下曲面３２として断面楕円曲線が形成された光結合部材３０を備えるバックライト１０における光結合効率は８８．８％であった。一方、従来のサイドエッジ型バックライトにおける光結合効率は８５．９％であった。
【０１３６】
このように、本実施の形態に係るバックライト１０によれば、従来のサイドエッジ型バックライトよりも高い光結合効率が得られた。
【０１３７】
（比較実験２）
図１０は、バックライト１０が備える接着層１４の光屈折率を変更したときの、光路の変化を比較した比較実験２における光路を示す断面図であり、図１０（ａ）は接着層１４の光屈折率を光結合部材３０の光屈折率と同一としたときの光路を示し、図１０（ｂ）は接着層１４の光屈折率を光結合部材３０の光屈折率よりも小さくしたときの光路を示している。
【０１３８】
図１０（ａ）に示すように、接着層１４の光屈折率（１．４９）を光結合部材３０の光屈折率（１．４９）と同一としたとき、ＬＥＤ２３ａから出射された光が接着層１４によって反射されることが抑制されるため、ＬＥＤ２３ａからの光のほぼ全てが導光板１３へ入射された。このときのバックライト１０における光結合効率は９７．２％であった。
【０１３９】
一方、図１０（ｂ）に示すように、接着層１４’の光屈折率（１．４１）を光結合部材３０の光屈折率（１．４９）よりも小さくしたとき、光結合部材３０と接着層１４との界面でＬＥＤ２３ａからの光が光結合部材３０側に反射されるため、光結合部材３０から導光板１３への光の入射量が減少する。このときのバックライト１０’における光結合効率は８４．６％であり、接着層１４の光屈折率を光結合部材３０の光屈折折と同一としたときに比べて、光結合効率が１２．６％低下するという結果が得られた。
【０１４０】
（総括）
以上のように、本実施の形態のバックライト１０は、平板状の導光板１３と、導光板１３の下方に配置されたＬＥＤ２３ａ・２３ｂと、導光板１３とＬＥＤ２３ａ・２３ｂとの間に配置され、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂから出射された光を導光板１３に結合させる光結合部材３０と、導光板１３と光結合部材３０とを接合する接着層１４と、を備え、接着層１４の光屈折率は、光結合部材３０の光屈折率と同一またはそれ以上である。
【０１４１】
バックライト１０は、光結合部材３０を備えているため、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光を光結合部材３０によって所定の角度範囲で導光板１３に入射させることが可能となる。このため、導光板１３に入射した光を、導光板１３の内部で全反射させながら端部方向に導光し、その途中で全反射条件が破れて、導光板１３の出射面から外部に出射することができる。したがって、バックライト１０によれば、導光板１３の加工を伴うことなく、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光を導光板１３から均一に出射することができる。
【０１４２】
このような導光板１３とは別体の光結合部材３０を備えるバックライト１０、さらに光結合部材と導光板とを接合する接合層を備えている。このため、本発明の光源モジュールによれば、光結合部材と導光板との隙間を効率的に埋めて、光結合部材から導光板への光の入射効率を向上させることができる。
【０１４３】
ここで、本実施の形態のバックライト１０では、光結合部材３０の頂部平坦面３１と導光板１３とが接着層１４によって接合されている。このように、光結合部材３０と導光板１３とを接着層１４によって接合することにより、光結合部材３０と導光板１３との隙間を効率的に埋めて、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率を向上させることができる。
【０１４４】
また、接着層１４の光屈折率を、光結合部材３０の光屈折率と同一またはそれ以上とすることにより、ＬＥＤ２３ａ・２３ｂからの光が接着層１４によって反射されることを抑制することが可能となるため、光結合部材３０から導光板１３への光の入射効率を大幅に向上させることができる。
【０１４５】
さらに、接着層１４によって光結合部材３０と導光板１３とを接合することにより、例えば、光結合部材３０と導光板１３とをレーザ溶接などによって接合する場合と比較して、光結合部材３０と導光板１３との接合作業を簡略化することができる。このため、バックライト１０によれば、製造コストを低減することができる。
【０１４６】
それゆえ、本実の施形態によれば、導光板の加工を伴うことなく、光源から導光板への光結合効率を高めて、光利用効率を向上し得る光源モジュールを低コストで実現することできるという効果を奏する。
光利用効率を向上し得るバックライト１０を低コストで実現することができる。
【０１４７】
（変形例１）
上述した実施の形態においては、光源モジュール本体２０に、２列のＬＥＤ２３ａ・２３ｂが配置された構成について説明したが、必ずしもこれに限定されない。例えば、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、光結合部材４０の片側のみに１列のＬＥＤ２３ａが配置された構成とすることも可能である。
【０１４８】
図１１は、バックライト１０の変形例を示す断面図であり、図１１（ａ）は、一列のＬＥＤ２３ａから出射された光を、放物面を有する光結合部材３０ａによって導光板１３に結合したときの光路を示す断面図であり、図１１（ｂ）は、一列のＬＥＤ２３ａから出射された光が楕円曲面を有する光結合部材３０ｂによって導光板１３に結合するときの光路を示す断面図である。
【０１４９】
図１１（ａ）（ｂ）に示すバックライト１０ａ・１０ｂのように、例えば、光結合部材３０ａ・３０ｂを導光板１３の出射面の中心を通り、且つ、出射面の縦または横方向に平行な中心線に沿って配置せずに、導光板１３の端部近傍に配置して、ＬＥＤ２３ａからの光を導光板１３に入射させることも可能である。これにより、導光板１３の内部において、ＬＥＤ２３ａからの光を一方向に向けて導光させることで、導光板１３の出射面から光を出射させることができる。
【０１５０】
また、この場合、光結合部材３０ａ・３０ｂは、ＬＥＤ２３ａのみからの光を導光板１３に結合すればよいため、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、長手方向に沿って分割された形状とすることができる。
【０１５１】
なお、仮に、光結合部材３０ａ・３０ｂを導光板１３の中心線に沿って配置した場合であっても、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の全面を照明することが可能である。
【０１５２】
また、導光板１３の端部近傍に光結合部材（ＬＥＤ２３ａ）を配置する場合であっても、図４および図５に示すような断面略Ｕ字形状の光結合部材３０などを用いてもよい。
（変形例２）
また、１列のＬＥＤ２３ａを備えるバックライト１０ｂ・１０ｃの他の構成として、図１２に示すように、１列のＬＥＤ２３ａが、導光板１３の中心線Ｃに沿って配置された構成とすることも可能である。以下、上述した実施の形態に係るバックライト１０の他の変形例について説明する。
【０１５３】
図１２に示すように、バックライト１０ｃでは、光結合部材３０ｃが２つの垂下曲面３２ｃを有している。そして、この２つの垂下曲面３２ｃは、導光板１３の中心線Ｃに沿って延びるＶ字面を構成するように形成されている。また、頂部平坦面３１ｃは、２つの垂下曲面３２ｃに連結し、且、中心線Ｃに対して対称になるように２つ分離されて形成されている。
【０１５４】
また、バックライト１０ｃでは、ＬＥＤ２３ａが導光板１３の中心線Ｃに沿って１列に並んで配置されている。このＬＥＤ２３ａから出射された光は、２つの垂下曲面３２ｃにより構成されたＶ字面で、２つの方向に分岐するようになっている。
【０１５５】
なお、Ｖ字面を構成する２つの垂下曲面３２ｃは、ＬＥＤ２３ａからの光を全反射する面であればよく、例えば図５または図６に示す断面放物線または断面楕円曲線であってもよい。
【０１５６】
このような構成のバックライト１０ｃであっても、ＬＥＤ２３ａからの光を光結合部材３０ｃによって所定の角度範囲で導光板１３に入射させることが可能となる。このため、導光板１３に入射した光を、導光板１３の内部で全反射させながら端部方向に導光し、その途中で全反射条件が破られて、導光板１３の出射面から外部に出射することができる。したがって、バックライト１０ｃによれば、導光板１３の加工を伴うことなく、ＬＥＤ２３ａからの光を導光板１３から均一に出射することができる。
【０１５７】
さらに、バックライト１０ｃでは、ＬＥＤ２３ａの配列を単純化することができるため、ＬＥＤ２３ａの実装に要する作業を削減することができるという利点がある。
【０１５８】
その一方で、バックライト１０ｃでは、ＬＥＤ２３ａからの光がＶ字面で２つの光路に分岐しているため、ＬＥＤ２３ａの真上にある導光板１３の出射面の領域における輝度が低下するという課題が生じる。そこで、この課題に対しては、光結合部材３０ｃを複列配置し、光結合部材３０ｃ上の暗部（中心線Ｃの沿ったＶ字面近傍）に光を入射させることで解決することができる。このため、バックライト１０ｃでは、光結合部材３０ｃは、複列配置されていることが好ましい。
【０１５９】
また、バックライト１０ｃでは、ＬＥＤ２３ａが少しでも位置ずれすると、導光板１３から出射された光の輝度が大きく変動するという課題が生じる。そこで、この課題に対しては、ＬＥＤ２３ａの位置決め精度を向上させることで解決することができる。
【０１６０】
ただし、導光板１３の中心線Ｃ近傍の輝度を向上させる観点からは、図４に示すように、２列のＬＥＤ２３ａ・２３ｂを備える構成が好ましい。
【０１６１】
（補足）
なお、本発明は、照明装置として、以下の（１）〜（５）のように表現することができる。
【０１６２】
（１）略平板状の導光板と、該導光板の下方に配置された光源と、該導光板と該光源の間に配置された光結合部材を備え、該光結合部材の表面部は、該導光板と略平行な平面で該導光板に当接した光結合部と、該頂部の平面に対して傾斜した平面または曲面からなる光反射部を備え、該光源は、光出射方向が前記光結合部材の光反射部に指向するように配置されることを特徴とする照明装置。
【０１６３】
（２）上記光源の光出射方向は、上記導光板に対して略垂直方向であり、かつ上記光反射部に対して傾斜した方向に指向し、前記光源からの出射光は、光路方向に対して傾斜した前記光反射部により光路方向を上記導光板に対して略垂直方向から傾斜した方向に変換されたうえで、前記光結合部より該導光板に入射することを特徴とする（１）に記載の照明装置。
【０１６４】
（３）上記光結合部材１個あたりには、それぞれ上記光反射部が異なる部位に指向した少なくとも２個以上の上記光源が配置され、上記導光板中の個々の該光源が指向する光反射部の上部に位置する領域は、少なくとも１個の光反射部が異なる他の光源の出射光が入射することを特徴とする（２）に記載の照明装置。
【０１６５】
（４）上記光結合部材の光反射部は、上記導光板に対して垂直な方向の断面が円弧状または弓状である特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載の照明装置。
【０１６６】
（５）上記光結合部材の光反射部は、上記導光板の平面部に対して垂直な面に対して対称な形状であり、上記光源は、前記光結合部材の前記対称面に対して対称となる位置に該光結合部材１個あたりに少なくとも２個以上配置されることを特徴とする（４）に記載の照明装置。
【０１６７】
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、実施形態に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】
【０１６８】
本発明は、テレビ、モニターなど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】
【０１６９】
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）
１０ａ          バックライト（光源モジュール）
１０ｂ          バックライト（光源モジュール）
１０ｃ          バックライト（光源モジュール）
１１            シャーシ
１１ｃ          スリット
１２ｃ          スリット
１２            反射シート
１３            導光板
１４            接着層（接合層）
２０            光源モジュール本体
２３ａ          ＬＥＤ
２３ｂ          ＬＥＤ
２４ａ          ＬＥＤ基板
２４ｂ          ＬＥＤ基板
３０            光結合部材
３０ａ          光結合部材
３０ｂ          光結合部材
３０ｃ          光結合部材
３１            頂部平坦面
３２            垂下曲面
３３            下端平坦面
３４            凹部
Ｃ              中心線
【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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