(57)【要約】  【課題】  光源装置の出射光による輝度むらを低減する。  【解決手段】  光源装置１は、複数の光源11と、複数の光源11から側面13ｃを通して入射した光を出射する主面13ａを有する導光板13とを備え、複数の光源11は、導光板13の主面13ａの一辺に沿って側面13ｃに対向して互いに間隔を空けて配列されており、導光板13は、一辺に沿って主面13ａに、複数の前記光源11のそれぞれに対応して光の入射方向に沿って延在する複数の凸条部13ｘが形成された凸条部領域133ａと、隣り合う凸条部領域133ａの間に配置された、凸条部133ｘが形成されていない非凸条部領域132ａとを有することを特徴とする。【選択図】  図２
2012216440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の光源と、複数の前記光源から側面を通して入射した光を出射する主面を有する導光板とを備え、
複数の前記光源は、前記導光板の前記主面の一辺に沿って前記側面に対向して互いに間隔を空けて配列されており、
前記導光板は、前記一辺に沿って前記主面に、複数の前記光源のそれぞれに対応して光の入射方向に沿って延在する複数の凸条部が形成された凸条部領域と、隣り合う前記凸条部領域の間に配置された、前記凸条部が形成されていない非凸条部領域とを有することを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記凸条部領域は、前記光源に対応して中央部に位置する、前記凸条部の繰り返し間隔が相対的に小さい第１凸条部領域と、該第１凸条部領域の両側に位置する、前記凸条部の繰り返し間隔が相対的に大きい第２凸条部領域とを有する請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記第２凸条部領域に位置する複数の凸条部において、隣り合う前記凸条部の間に前記主面に平行な平坦面が配置されている請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記凸条部領域は、複数の前記凸条部の繰り返し間隔が一様である請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
前記凸条部は、延在する方向に直交する方向の断面視で、半円状である請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置。
【請求項６】
前記導光板の前記主面側に、前記凸条部とは直交する方向に延在するプリズム部を有するプリズム板が、前記導光板の前記凸条部領域に重ならないように配置されている請求項１〜５のいずれかに記載の光源装置。
【請求項７】
前記光源はＬＥＤである請求項１〜６のいずれかに記載の光源装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の光源装置と、該光源装置の前記導光板の前記主面に対向して配置された表示パネルとを備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話、デジタルカメラ、携帯ゲーム機あるいは携帯型情報端末などの様々な用途に用いられる光源装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ型の表示装置に用いられる光源装置は、一般的に、導光板と、導光板の側面に沿って一定間隔を空けて配列する複数の光源とを備えており、この光源にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの点光源が採用されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような光源装置では、複数の光源から出射された光が側面から導光板に入射すると、この光が導光板の下面もしくは導光板の外側に設けられた反射板によって導光板の内部および外部で反射を繰り返し、最終的に導光板の主面から液晶パネルなどの対象に出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１５４１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記光源装置は、複数の光源が間隔を空けて配置されており、隣り合う光源間から導光板の側面に向けて光が入射しない。すなわち、導光板の側面において光源が対向する部位と対向しない部位とを比べると、導光板に入射する光の光量に差が生じてしまう。これにより、導光板の主面では、光源の前方に位置する領域と、隣り合う光源間の空間の前方に位置する領域とでは、対象への出射光の光量に差が生じ、輝度むらが発生するという問題がある。
【０００６】
本発明に係る光源装置は、このような事情のもとで考え出されたものであって、出射光による輝度むらが発生することを低減できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
複数の光源と、複数の前記光源から側面を通して入射した光を出射する主面を有する導光板とを備え、複数の前記光源は、前記導光板の前記主面の一辺に沿って前記側面に対向して互いに間隔を空けて配列されており、前記導光板は、前記一辺に沿って前記主面に、複数の前記光源のそれぞれに対応して光の入射方向に沿って延在する複数の凸条部が形成された凸条部領域と、隣り合う前記凸条部領域の間に配置された、前記凸条部が形成されていない非凸条部領域とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る光源装置は、導光板の主面が、光源の光が導光板へ入射する方向に凸条部領域と、隣り合うその凸条部領域の間に配置された非凸条部領域を有していることから、凸条部領域の出射光を非凸条部領域側に屈折させることができるので、凸条部領域と非凸条部領域とにおける出射光による輝度むらを低減できる。
【０００９】
本発明に係る液晶表示装置は、上述の光源装置を備えることで、表示品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る光源装置を示す図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉに沿った断面図である。
【図２】図１の光源装置の要部を示す斜視図である。
【図３】光源の配光角度と輝度との関係の一例を示すグラフである。
【図４】導光板の凸条部を示す平面図である。
【図５】導光板の第１側面側から見た凸条部を示す図である。
【図６】凸条部の他の形状を示す断面図である。
【図７】図１の光源装置の変形例を示す平面図である。
【図８】図１の光源装置の変形例を示す図であって、導光板を第１側面側から見た図であり、第１側面の入射領域と凸条部との関係を示す図である。
【図９】図１の光源装置の変形例を示す図であって、導光板を第１側面側から見た凸条部の図である。
【図１０】液晶パネルの斜視図である。
【図１１】図１の光源装置を備える表示装置の断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る光源装置の要部を示す図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は凸条部を示す断面図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態に係る光源装置であって、導光板を第１側面側から見た凸条部の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
まず、本発明の第１の実施形態に係る光源装置１について説明する。
【００１２】
光源装置１は、光源11と、回路基板12と、導光板13と、反射板14と、拡散板15と、プリズム板16とを備えている。
【００１３】
光源11は光を発する機能を有する。複数の光源11は、導光板13の側面（第１側面13ｃ）に対向配置されている。本実施形態では、光源11にＬＥＤ素子を採用しているが、点光源であればこれには限られず、例えばＥＬ（Electro-Luminescence）素子を採用してもよい。
【００１４】
回路基板12は光源11が実装される部材である。回路基板12には配線パターンが形成されており、配線パターンは光源11と電気的に接続されている。この配線パターンを介して外部駆動電源から所定の駆動電流が光源11に供給されると、光源11から導光板13の側面13ｃに向けて光が出射される。
【００１５】
導光板13は、側面が光源11と対向するように配置されている。導光板13は、透光性を有する材料によって形成され、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂などの樹脂で形成される。
【００１６】
導光板13は、第１主面13ａ、第２主面13ｂおよび第１側面13ｃを有する。第１主面13ａは、導光板13の光を対象に向けて出射する面である。第２主面13ｂは、第１主面13ａとは反対側に位置する面であり、反射板14が対向配置されている。第１側面13ｃは、第１主面13ａと第２主面13ｂとの間に位置する側面であって、光源11が対向配置される面である。
【００１７】
光源装置１では、光源11から高配光角度の方向に出射された光が入射する領域を高配光領域とし、高配光領域以外の領域でかつ低配光角度の方向に出射された光が入射する領域を低配光領域とする。
【００１８】
高配光角度は、各光源11から出射される光の輝度が基準値以上となる角度であり、低配光角度は、輝度が基準値よりも小さくなる角度である。なお、基準値は、配光領域における輝度の最高値を１として相対値で表わせばよく、要求性能に応じて所望の値に設定すればよい。例えば、導光板13の第１側面13ｃに対して、高配光角度である垂直方向に光源11から入射される光の輝度を相対的な最高値として１とする場合であれば、配光領域の所望の分布に応じて、基準値は0.4〜0.6の間で設定すればよい。
【００１９】
図３は、光源11の配光角度と輝度との関係の一例を示すグラフである。本実施形態では、基準値を0.5と設定している。これに伴い、高配光角度は−60°〜60°の範囲となり、
低配光角度は−90°〜−60°および60°〜90°の範囲となる。
【００２０】
導光板13の第１主面13ａは、第１領域131ａおよび第２領域132ａを有している。図４において、各領域131ａ，132ａの境界を示す仮想線を鎖線で示す。
【００２１】
第１領域131ａは、高配光領域であって、基準線Ｌに比べて光源11側に位置する領域で
ある。なお、基準線Ｌは、高配光領域と低配光領域との境界線が交わる交点を結ぶ仮想線である。第２領域132ａは、低配光領域であって隣り合う第１領域131ａ間に位置する領域である。
【００２２】
第１領域131ａは凸条部領域133ａを有する。この凸条部領域133ａには凸条部13ｘが形
成されている。
【００２３】
凸条部13ｘは、凸条部13ｘに入射する光を屈折させる機能を有する。図２および図４に示すように、凸条部13ｘは、光源11からの光の入射方向に沿って延在している突起部である。
【００２４】
凸条部13ｘは、導光板13の第１主面13ａ自体に形状を凸条に形成してなる。凸条部13ｘは、第１主面13ａの第１領域131ａに位置している。複数の凸条部13ｘは、凸条部13ｘの
延在方向とは直交する方向に沿って配列しており、繰り返し間隔Ｐが一様である。ここで、凸条部13ｘの繰り返し間隔Ｐは、例えば160μ〜250μｍである。繰り返し間隔Ｐは、凸条部13ｘの頂部から隣り合う凸条部13ｘの頂部までの距離をいう。また、一様とは、繰り返し間隔Ｐの平均値と繰り返し間隔Ｐとの差が、その平均値に対して10％以下の範囲内にあることをいう。なお、平面図において頂部は太線で示されている。
【００２５】
また、図５に示すように、凸条部13ｘは、凸条部13ｘの配列方向に沿った断面視で三角形状であり、すなわち、プリズム形状である。なお、凸条部13ｘの形状は、光を第２領域132ａ側に屈折させるものであればこれには限られない。断面視で例えば、図６（ａ）の
ような半円状のプリズム形状、図６（ｂ）のような底辺の長さと上辺の長さとが異なり、それらの辺が非平行である矩形状のプリズム形状、図６（ｃ）のような底辺以外の二辺の長さが異なる三角形状のプリズム形状であってもよい。なお、凸条部13ｘの形状が半円状であれば、光をより均一化して散乱させることができ、輝度むらをより低減できる。
【００２６】
導光板13における第１領域131ａは高配光領域であるので、第１領域131ａから出射される光の光量は、低配光領域である第２領域132ａのそれに比べて大きくなる。
【００２７】
これに対して、光源装置１では、第１領域131ａには凸条部13ｘが形成されているとと
もに、第２領域132ａは凸条部13ｘが形成されていない非凸条部領域である。これにより
、光源11から導光板13に入射して第１主面13ａの第１領域131ａから出射する光の一部は
、凸条部13ｘによって第２領域132ａ側に屈折させられるので、第２領域132ａにおける輝
度を高めることができる。一方、第２領域132ａには凸条部13ｘが形成されていないので
、第２領域132ａから出射される光が第１領域131ａからは出射されない。これにより、第１領域131ａと第２領域132ａとの輝度の差を低減でき、出射光の輝度むらを低減できる。
【００２８】
また、光源装置１では、凸条部13ｘは第１領域131ａの一部に形成されているが、図７
に示すように、第１領域131ａの全体に形成してもよい。すなわち、複数の凸条部13ｘが
第１領域131ａの一端から他端にかけて配列しているものであってもよい。これにより、
第１領域131ａから出射する光において、第２領域132ａ側に屈折させる光の光量を増やすことができる。これにより、第１領域131ａと第２領域132ａとの輝度の差をより低減できる。
【００２９】
また、図８に示すように、光源装置１では、光源11からの光が導光板13の第１側面13ｃに入射する領域を入射領域Ｎ（図８中に破線で囲んで示している。）としたとき、この入射領域Ｎが凸条部13ｘと重ならないように位置している。これにより、光源11の光が凸条部13ｘおよび隣り合う凸条部13ｘ間に入射することを低減できるので、光の損失を低減できる。
【００３０】
導光板13は例えば射出成型法によって作製される。具体的には、導光板13は、例えば溶融した樹脂を、導光板13の本体部を形成するための空所の一部に凸条部13ｘを形成するための溝が形成されている金型に射出充填し、この充填した樹脂を固化させることで作製される。あるいは、溶融した樹脂に代えて、樹脂の前躯体を用いて金型に射出充填し、この充填した前躯体を重合させ硬化させて樹脂とすることによって作製してもよい。
【００３１】
なお、導光板13の第２主面13ｂには、図１（ｂ）に示すように、拡散体13ｙを設けてもよい。拡散体13ｙは、光を拡散させる機能を有するものである。図１（ｂ）に示す例における拡散体13ｙは複数の点状のパターンである。拡散体13ｙの材料は樹脂などが挙げられる。第２主面13ｂ自体を凹凸形状とすることで拡散体13ｙを形成してもよい。
【００３２】
また、凸条部13ｘは、導光板13の第１主面13ａに溝を設けるようにして形成しているが、図９に示す例のように、導光板13の第１主面13ａを底面とするようにしてこの底面から突出するように凸条部13ｘを形成してもよい。
【００３３】
反射板14は、導光板13から出射されてきた光を導光板13に向けて反射する機能を有する。反射板14は導光板13の第２主面13ｂと対向配置されている。反射板14は樹脂からなる基体表面に金属膜を成膜してなる。
【００３４】
拡散板15は、導光板13の第１主面13ａと対向して配置されている。この拡散板15は、導光板13の第１主面13ａから対象に向けて出射される光の輝度の均一性を高める役割を有するものである。拡散板15は、例えばＰＥＴなどの樹脂材料からなる基板上に、シリカビーズなどを含有した樹脂を塗布し、この樹脂を硬化させることで作製される。
【００３５】
プリズム板16は、拡散板15を介して導光板13の第１主面13ａに対向配置されている。プリズム板16は、プリズム板16に入射する光を屈折する機能を有する。プリズム板16は、その表面に、凸条部13ｘと直交する方向に延在するプリズム部を有する。
【００３６】
プリズム板16は、導光板13の凸条部領域133ａに重ならないように配置されている。プ
リズム板16によって凸条部13ｘによる光の拡散性が低下することを低減できる。
【００３７】
次に、光源装置１を備える液晶表示装置２について説明する。
【００３８】
液晶表示装置２は、図11に示すように、光源装置１と、液晶パネル21と、筐体22を備えている。
【００３９】
液晶パネル21は、光源装置１の導光板13の第１主面13ａに、拡散板15およびプリズム板16を介して対向配置されている。液晶パネル21は、第１基体211と、第２基体212と、封止部材213とを備えている。液晶パネル21は、図10に示すように、第１基体211と第２基体212との間に液晶層を介在させ、液晶層を封止部材213によって封止してなる。液晶パネル21は、画像を表示するための複数の画素からなる表示領域ＤＡを有している。
【００４０】
筐体22は、光源11、導光板13および反射板14を外部の物体から保護する役割を有するものである。筐体22は、光源装置１および液晶パネル21を収容している。筐体22は、上側筐体221と下側筐体222とを有している。これら上側筐体221と下側筐体222とは嵌合されており、嵌合された状態で図示しないネジなどによって固定されている。
【００４１】
上側筐体221は導光板13の上方に配置されている。上側筐体221の形状は箱状であり、導光板13の第１主面13ａに対応する部位に開口部が設けられている。上側筐体221の材料は
、例えばポリカーボネート樹脂などの樹脂、もしくはアルミニウムなどの金属が挙げられる。
【００４２】
下側筐体222は、導光板13および反射板14を収容するように配置されている。下側筐体222の材料は、上側筐体221と同様である。
【００４３】
液晶表示装置２は、外部に設けられた駆動回路によって画素ごとに液晶分子を制御して、光源装置１の光を液晶パネル21に透過させ、液晶パネル21の表示領域ＤＡに画像を表示させることで、表示装置として機能する。
【００４４】
液晶表示装置２は、光源装置１を備えている。これによって、光源装置１からの出射光における輝度がより均一化され、表示むらの発生が低減され、表示品位が向上する。
【００４５】
［第２の実施形態］
図12（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の第２の実施形態に係る光源装置１Ａについて説明する。光源装置１Ａと光源装置１との異なる点は、個々の凸条部領域133ａが、
第１凸条部領域133ｂと、この第１凸条部領域133ｂの両側に位置する第２凸条部領域133
ｃとを有している点である。
【００４６】
第１凸条部領域133ｂに位置する凸条部13ｘの繰り返し間隔Ｐ１は、第２凸条部領域133ｃに位置する凸条部13ｘの繰り返し間隔Ｐ２に比べて小さく設定されている。
【００４７】
光源装置１の凸条部領域133ａでは、光源11に対応する中央部への入射光の光量が、そ
の両側に位置する領域への入射光の光量に比べて大きくなる。これに伴い、中央部からの出射光の光量は、その両側に位置する領域からの出射光の光量に比べて大きくなる。
【００４８】
これに対して、光源装置１Ａでは、中央部に第１凸条部領域133ｂを配置し、その両側
に第２凸条部領域133ｃを配置することで、光量の大きい中央部の出射光をその両側の領
域により屈折させやすくなる。これにより、中央部から屈折せずにそのまま表示パネルなどの対象に向かって出射される出射光の光量を低減できる。その結果、中央部とその両側とで出射光の輝度をより均一化できる。
【００４９】
［第３の実施形態］
図13を参照して、本発明の第３の実施形態に係る光源装置１Ｂについて説明する。光源
装置１Ｂと光源装置１との異なる点は、個々の凸条部領域133ａが、第１凸条部領域133ｂと、この第１凸条部領域133ｂの両側に位置する第２凸条部領域133ｃを有している点である。
【００５０】
ここで、第１凸条部領域133ｂに位置する凸条部13ｘの繰り返し間隔Ｐ１は、第２凸条
部領域133ｃに位置する凸条部13ｘの繰り返し間隔Ｐ２に比べて小さく設定されている。
本実施形態では、第１凸条部領域133ｂに位置する凸条部13ｘの幅と第２凸条部領域133ｃに位置する凸条部13ｘの幅とは同じであるが、第２凸条部領域133ｃに位置する隣り合う
凸条部13ｘ間には平坦面131ｘが配置されていることで、繰り返し間隔Ｐ２を変更してい
る。
【００５１】
光源装置１Ｂでは、中央部に第１凸条部領域133ｂを配置し、その両側に第２凸条部領
域133ｃを配置しており、第２凸条部領域133ｃは平坦面131ｘを有している。これにより
、第２凸条部領域133ｃにおいて屈折せずにそのまま表示パネルなどの対象に向かって出
射される出射光の光量を増やすことできる。その結果、中央部およびその両側で出射光の輝度をより均一化できる。
【符号の説明】
【００５２】
１、１Ａ、１Ｂ    光源装置
11    光源
13    導光板
13ａ  第１主面（主面）
13ｃ  第１側面（側面）
13ｘ  凸条部
133ａ  凸条部領域
132ａ  第２領域（非凸条部領域）
16    プリズム板
２    液晶表示装置（表示装置）
21    表示パネル
【図１】
2012216440.tif 000003
【図２】
2012216440.tif 000004
【図３】
2012216440.tif 000005
【図４】
2012216440.tif 000006
【図５】
2012216440.tif 000007
【図６】
2012216440.tif 000008
【図７】
2012216440.tif 000009
【図８】
2012216440.tif 000010
【図９】
2012216440.tif 000011
【図１０】
2012216440.tif 000012
【図１１】
2012216440.tif 000013
【図１２】
2012216440.tif 000014
【図１３】
2012216440.tif 000015