(57)【要約】【課題】導光板が複数の導光体から構成されている場合に光源の破壊の防止を実現する。【解決手段】本発明の光源モジュールは、並列した複数の導光体２１で構成される導光板２０と、導光体２１の長手方向の両端に配置された光源を有するＬＥＤ光源１２と、導光体２１の長手方向の少なくとも一方の端部から入射した光線の光路を光取出し面側へ変換する光路変換構造とを備え、導光体２１の長手方向の一方の端部に、ＬＥＤ光源１２と導光体２１とを位置決めする貫通孔２３が形成されている。そして、導光体２１における貫通孔２３と反対側の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ２は、導光体２１における貫通孔２３側の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ１よりも大きくなっている。【選択図】図７
2012028142.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列した複数の導光体で構成される導光板と、上記導光体の長手方向の両端に配置された光源を有する光源部と、上記導光体の長手方向の少なくとも一方の端部から入射した光線の光路を光取出し面側へ変換する光路変換構造とを備え、
上記導光体の長手方向の一方の端部に、上記光源と上記導光体とを位置決めする位置決め部が形成された光源モジュールであって、
上記導光体における上記位置決め部と反対側の第１の端部と上記光源との距離は、上記導光体における上記位置決め部側の第２の端部と上記光源との距離よりも大きくなっていることを特徴とする光源モジュール。
【請求項２】
上記光路変換構造は、上記導光体における長手方向の中心位置を挟んで非対称な構造であ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】
上記光路変換構造は、光線を反射する反射材料から構成されており、上記導光体の長手方向の両端部から内側へ向かうに従い、面積が大きくなるように形成されており、
上記光路変換構造における面積が最大になるピーク位置は、上記導光体における長手方向の中心位置から、上記第１の端部側にずれていることを特徴とする請求項１または２に記載の光源モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の光源モジュールを備えた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、例えば液晶表示装置において、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に用いられる光源モジュール、及びそれを備えた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として、例えば特許文献１に開示されたバックライトがある。図１２は、特許文献１に開示されたバックライトの概略構成を示す平面図である。また、図１３の（ａ）は、特許文献１に開示されたバックライトにおける反射ドットの配置方法を示す平面図であり、図１３の（ｂ）は、図１３の（ａ）に示した領域における導光板のｙ方向の位置と反射ドットの平面寸法との関係を示すグラフである。
【０００４】
図１２に示したように、特許文献１のバックライトは、導光板１００と、導光板１００の光出射領域ＲＡを挟んで配置される第１の光源２００Ａおよび第２の光源２００Ｂを有する。そして、第１の光源２００Ａおよび第２の光源２００Ｂは、それぞれ、複数のＬＥＤ２０１がプリント回路基板２０２に実装された構成になっている。また、図１３の（ａ）および（ｂ）に示すように、特許文献１のバックライトにおける導光板１００に形成された反射ドット７０は、導光板１００のｙ方向（上下方向）の中点（ｙ＝０．５）の位置を対称軸としたときに上下が非対称になるよう分布になっている。このような反射ドット７０の分布により、液晶表示パネルにおける上下方向の画面輝度のずれを補正している。
【０００５】
また、特許文献２には、導光板の伸縮や反りの発生に対して、導光板の伸縮に応じて、光源と導光板との距離を一定に保持するすべり機構を備えた構成が開示されている。そして、このすべり機構により、導光板への結合効率低下を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７１３７６号公報（２００９年１１月１９日公開）
【特許文献２】特開２００９−  ９３９３９号公報（２００９年  ４月３０日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された従来技術では、外部環境温度の変化により、導光板１００が伸縮する、あるいは反りが発生するという問題がある。その結果、導光板１００の伸縮時に、膨らんだ導光板１００が、第１の光源２００Ａおよび第２の光源２００Ｂを圧迫して、両光源が破壊されるという問題が生じる。
【０００８】
一方、特許文献２に開示された技術では、すべり機構が、導光板の伸縮に応じて光源と導光板との距離を一定に保持する。それゆえ、光源と導光板との距離を一定にすることは可能である。しかしながら、特許文献２に開示された技術では、１枚の導光板を使用している。それゆえ、導光板が複数の導光体から構成されている場合、各導光体にすべり機構を設ける必要があり、光源モジュールの構成が複雑化するという問題が生じる。すなわち、導光板が複数の導光体から構成されている場合、引用文献２に開示された技術は、実用に供し得ない。
【０００９】
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、導光板が複数の導光体から構成されている場合に光源の破壊を防止し得る光源モジュール、およびそれを備えた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】
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、並列した複数の導光体で構成される導光板と、上記導光体の長手方向の両端に配置された光源を有する光源部と、上記導光体の長手方向の少なくとも一方の端部から入射した光線の光路を光取出し面側へ変換する光路変換構造とを備え、上記導光体の長手方向の一方の端部に、上記光源と上記導光体とを位置決めする位置決め部が形成された光源モジュールであって、上記導光体における上記位置決め部と反対側の第１の端部と上記光源との距離は、上記導光体における上記位置決め部側の第２の端部と上記光源との距離よりも大きくなっていることを特徴としている。
【００１１】
本発明の光源モジュールは、並列した複数の導光体で構成される導光板と、上記導光体の長手方向の両端に配置された光源を有する光源部と、上記導光体の長手方向の少なくとも一方の端部から入射した光線の光路を光取出し面側へ変換する光路変換構造とを備えた構成になっている。そして、上記導光体の長手方向の一方の端部に、上記光源と上記導光体とを位置決めする位置決め部が形成されているので、外部環境温度が変化しても、上記導光体における上記位置決め部側の第２の端部と上記光源との距離を一定に保つことが可能である。また、上記導光体における上記位置決め部と反対側の第１の端部と上記光源との距離を、上記導光体における上記位置決め部側の第２の端部と上記光源との距離よりも大きくすることにより、外部環境温度の変化により導光体が長手方向に伸長したときに生じる第２の端部の変位を吸収することができる。その結果、導光体における第２の端部が光源を圧迫することがない。したがって、上記の構成によれば、導光板が複数の導光体から構成されている場合に光源の破壊を防止し得る光源モジュールを提供することができる。
【００１２】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光路変換構造は、上記導光体における長手方向の中心位置を挟んで非対称な構造であることが好ましい。
【００１３】
本発明の光源モジュールでは、上記導光体における上記位置決め部側の第２の端部と上記光源との距離は、上記導光体における上記位置決め部と反対側の第１の端部と上記光源との距離と異なっている。このため、導光体における長手方向の両端部で光源の導光板に対する光結合効率のばらつきが生じ、これにより輝度ムラが発生するという課題が残されている。
【００１４】
上記の構成によれば、上記光路変換構造は、上記導光体における長手方向の中心位置を挟んで非対称な構造であるので、光源の導光板に対する光結合効率のばらつきを低減することが可能となる。それゆえ、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明の光源モジュールでは、上記光路変換構造は、光線を反射する反射材料から構成されており、上記導光体の長手方向の両端部から内側へ向かうに従い、面積が大きくなるように形成されており、上記光路変換構造における面積が最大になるピーク位置は、上記導光体における長手方向の中心位置から、上記第１の端部側にずれていることが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、上記光路変換構造は、光線を反射する反射材料から構成されており、上記導光体の長手方向の両端部から内側へ向かうに従い、面積が大きくなるように形成されており、上記光路変換部における面積が最大になるピーク位置は、上記導光体における長手方向の中心位置から、上記第１の端部側にずれている。それゆえ、上記の構成によれば、導光体の輝度分布のピークと液晶表示パネルの長手方向中央位置とのずれを解消することができる。
【００１７】
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たことを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、導光板が複数の導光体から構成されている場合に光源の破壊を防止し得る電子機器を提供することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の光源モジュールは、以上のように、上記導光体における上記位置決め部と反対側の第１の端部と上記光源との距離は、上記導光体における上記位置決め部側の第２の端部と上記光源との距離よりも大きくなっている構成である。
【００２０】
また、本発明の電子機器は、以上のように、上記の光源モジュールを備えた構成である。
【００２１】
それゆえ、導光板が複数の導光体から構成されている場合に光源の破壊をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の光源モジュールにおける導光体の端部付近を示す平面図である。
【図２】上記光源モジュール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】上記光源モジュールを備えた液晶表示装置の一部の構成を示す断面図である。
【図４】上記光源モジュールの構成を示す平面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、上記光源モジュールにおける導光体の端部および光源を示す平面図である。
【図６】上記光源モジュールに設けられた光源部の出射面を示す平面図である。
【図７】外部環境温度の変化による導光体とＬＥＤ光源との距離の変化を模式的に示した平面図であり、（ａ）は、外部環境温度が２５℃である場合（標準状態）を示し、（ｂ）は、外部環境温度が−５℃である場合（低温状態）を示し、（ｃ）は、外部環境温度が６０℃である場合（高温状態）を示す。
【図８】（ａ）上記光源モジュールの一部を示す平面図であり、（ｂ）は、外部環境温度が２５℃である場合における、（ａ）の導光体の長手方向の中心輝度低下率と、ＬＥＤ光源および導光体間の距離との関係を示すグラフである。
【図９】上記光源モジュールにおける光路変換構造の一例を示し、該光路変換構造のパターン面積と導光体の長手方向の位置との関係を示すグラフである。
【図１０】図９に示された光路変換構造のパターンを有する導光体の輝度分布の評価結果を示すグラフである。
【図１１】外部環境温度の変化による、ＬＥＤ光源の導光体に対する光結合効率の変化およびＬＥＤ光源の発光効率の変化を示すグラフである。
【図１２】特許文献１に開示されたバックライトの概略構成を示す平面図である。
【図１３】（ａ）は、特許文献１に開示されたバックライトにおける反射ドットの配置方法を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示した領域における導光板のｙ方向の位置と反射ドットの平面寸法との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〔実施の形態１〕
本発明の一実施形態について図１〜図１１に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図２は、本実施の形態の光源モジュールを備えた液晶表示装置（電子機器）１の分解斜視図である。
【００２４】
図２に示すように、液晶表示装置１は、下側から順に、シャーシ（筺体）２、光源モジュール１０、液晶パネル３、ベゼル４にて構成されている。光源モジュール１０は、反射板としての反射シート１１、光源としての複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）からなるＬＥＤ光源１２及び回路基板１３、リフレクタ１４、導光板２０、拡散板１５、並びに光学シート群１６から構成されている。
【００２５】
なお、ＬＥＤ光源１２は、ＲＧＢの三原色のＬＥＤを配列した構成としても良いし、或いは白色のＬＥＤを複数配列した構成であってもよい。また、ＬＥＤ光源１２の配置は、導光板２０の端面の幅方向（短手方向）に対して配列した構成となっている。光源として必要な光量確保することができれば、ＬＥＤ光源１２を構成するＬＥＤの個数は特に限定されるものではない。
【００２６】
導光板２０は、ＬＥＤ光源１２の光線を、長手方向の少なくとも一方の端面から入射し、光取出し面から出射する光路変換構造を有している。この光路変換構造は、光線を反射する反射材料から構成されており、導光板２０の長手方向の少なくとも一方の端部から入射した光線の光路を光出射面２１ｄ側へ変換する機能を有する。本実施形態の光源モジュール１０では、導光板２０は、ＬＥＤ光源１２からの光線を端面から入射して導光する。
【００２７】
リフレクタ１４は、ＬＥＤ光源１２の周囲に形成されており、ＬＥＤ光源１２の光の導光板２０への光結合効率を向上させる。
【００２８】
また、光学シート群１６は、本発明においては存在しなくてもよい。
【００２９】
図３は、光源モジュール１０を搭載した液晶表示装置１の一部の構成を示す断面図である。図３に示すように、ＬＥＤ光源１２及び回路基板１３、並びにリフレクタ１４は、導光板２０の端部に設けられている。これによって、ＬＥＤ光源１２からの光を導光板２０における一方の端面２１ａに入射し、導光板２０の出射面（光取出し面）２１ｄから拡散板１５及び光学シート群１６を通して、液晶パネル３に光を照射するようになっている。したがって、本実施の形態の光源モジュール１０は、サイドエッジ（サイドライトともいう）方式を採用している。なお、導光板２０からは出射面２１ｄ以外からの面からも光は出射するが、導光板２０の出射面２１ｄ、ＬＥＤ光源１２が配置される面以外の面には反射シート１１が配置され、再度導光板２０に入射するようになっているため、ほとんどの光は出射面２１ｄから出射される。
【００３０】
また、導光板２０の端部には貫通孔２３が形成されており、シャーシ２にはこの貫通孔２３に嵌合する位置決めピン（突起部）２４が設けられている。これにより、導光板２０がシャーシ２に固定される。つまり、ＬＥＤ光源１２と導光板２０との位置合わせが可能となる。なお、位置決めピン２４は、光吸収体から形成されている。
【００３１】
さらに、本実施形態では、シャーシ２に設けられた位置決めピン２４が、導光板２０の貫通孔２３と嵌合するだけではなく、ＬＥＤ光源１２にリフレクタ１４が固定され、リフレクタ１４に形成された貫通孔（溝）２５に、位置決めピン２４の底部が嵌合している。これにより、ＬＥＤ光源１２と導光板２０との位置合わせを容易に実現することができる。
【００３２】
なお、ＬＥＤ光源１２は、導光板２０の端面２１ａに対向して配置されている。また、ＬＥＤ光源１２とＬＥＤ光源１２を搭載する回路基板１３とリフレクタ１４とは、光源ブロック６に固定されている。つまり、ＬＥＤ光源１２、回路基板１３、リフレクタ１４、および光源ブロック６が一体となった光源部が構成される。これにより、ＬＥＤの放熱特性を向上し、ＬＥＤ光源１２，回路基板１３，リフレクタ１４を、シャーシ２に固定することが可能となる。
【００３３】
ここで、図６に基づいて、光源モジュール１０における光源部の一例について説明する。図６は、光源モジュール１０における光源部の出射面を示す平面図である。ＬＥＤ光源１２は、複数のＬＥＤ１２ａ…から構成されている。ＬＥＤ光源１２は、シャーシ２にＬＥＤ光源１２を固定するため光源ブロック６に対し、ＬＥＤ１２ａ…を搭載した回路基板１３と、ＬＥＤ光源１２の周囲を囲い導光体２１との結合効率を高めるために設けられたリフレクタ１４とを固定する。このとき、回路基板１３と、リフレクタ１４とは、リフレクタ１４、回路基板１３、光源ブロック６の順番にリフレクタ１４側から光源ブロック６へ留め具２６にて固定することができる。また、本実施形態では、１つの光源ブロック６に対し、互いに離間した２つのＬＥＤ光源１２が設けられている。つまり、光源部は、２つの光源群に分割されている。そして、ＬＥＤ光源１２間に留め具２６で固定するために必要とする孔を設けることにより、ＬＥＤ光源１２や導光体２１へ影響することなく、ＬＥＤ光源１２を光源ブロック６へ固定することができる。ＬＥＤ１２ａ…を搭載した回路基板１３と光源ブロック６を固定する箇所が多いほど熱伝達がよくなる。しかも、図６の構成では、導光体２１の間だけでなく、分割して設けられたＬＥＤ光源１２間も留め具２６で固定されている。これにより、ＬＥＤ１２ａから発生する熱を効率よく光源ブロック６へ、さらにはシャーシ２へ伝達することができる。従って、ＬＥＤ１２ａの光変換効率が向上するという効果がある。
【００３４】
光源ブロック６をシャーシ２に固定する際には、リフレクタ１４に設けた貫通孔２５を、シャーシ２に設けた位置決めピン２４に嵌合した後、光源ブロック６をシャーシ２に固定する。その結果、リフレクタ１４に設けた貫通孔２５とシャーシ２に設けた位置決めピン２４との嵌合により、ＬＥＤ光源１２と、位置決めピン２４との位置合わせをすることができる。次に、位置決めピン２４を導光板２０に設けた貫通孔２３に嵌合させれば、ＬＥＤ光源１２と導光板２０との位置合わせをすることができる。
【００３５】
なお、例えば、ＬＥＤ光源１２をシャーシ２に固定するために、シャーシ２にフレーム（図示せず）を設け、フレームと位置決めピン２４との位置合わせをしてもよい。この場合も、同様に、ＬＥＤ光源１２と導光板２０との位置決めをすることができる。また、導光板２０の上面に拡散板１５および光学シート群１６を配置する必要があるため、位置決めピン２４は、導光板２０の表面から突起しないような構成にしておくことで、上面での自由度が増す。
【００３６】
ところで、液晶表示装置１においては、ＣＲＴ（Cathode-Ray Tube：陰極線管）表示装置と比較して、動画のボヤケという問題点がある。すなわち、ＣＲＴ表示装置においては、あるフレームにおける画素の発光期間と、次のフレームにおけるこの画素の発光期間との間に、この画素が発光しない非発光期間があるため、残像感が少ない。これに対して、液晶表示装置１の表示方式はこのような非発光期間がない「ホールド型」であるため、残像感が生じ、この残像感が使用者に動画のボヤケとして認識される。
【００３７】
そこで、バックライト型の液晶表示装置１においては、バックライトである光源モジュール１０を分割し、液晶パネル３に映像信号を印加するタイミングに同期して順次消灯することにより、画像表示と画像表示との間に黒表示を挿入する技術であるバックライトブリンキングが提案されている。これにより、疑似インパルス型の表示を実現し、残像感を抑え、消費電力を低減することができる。
【００３８】
図４は、光源モジュール１０の構成を示す平面図である。本実施の形態の光源モジュール１０は、このバックライトブリンキングを行うために、図４に示すように、導光板２０を複数の導光体２１…にて分割して構成し、これら複数の導光体２１…を、長手方向に対して並列にそれぞれ隙間２２を有して配設している。各導光体２１…は、等間隔に配置され、各導光体２１の両端面に対向する位置に、光源ブロック６に設けられたＬＥＤ光源１２が配置されている。導光板２０，光源ブロック６，ＬＥＤ光源１２は、シャーシ２に収容されている。
【００３９】
本実施の形態では、図４に示すように、ＬＥＤ光源１２は、各導光体２１における長手方向の両方の端面２１ａから、光をそれぞれ入射させるようになっている。これにより、一方の端面２１ａのみからＬＥＤ光源１２の光を入射させるよりも高輝度な光源モジュール１０を提供することができる。なお、必ずしも長手方向の両方の端面２１ａから光を入射させることに限らず、長手方向の一方の端面２１ａから光を入射させてもよい。すなわち、本発明では、少なくとも一方の端面２１ａから光を入射させれば足りる。
【００４０】
なお、導光板２０は、シャーシ２のサイズ、つまり画面のサイズに対応して、シャーシ２の全体に複数の導光体２１を設けた構成となっている。導光体２１は、アクリル等の材料により構成されている。また、導光体２１の断面が矩形からなる棒状のものであっても断面がＴ型からなる棒状のものであっても構わない。
【００４１】
ここで、光源モジュール１０を搭載した液晶表示装置１等の電子機器は、様々な場所での使用が想定される。このため、温度変化や吸湿等の外部環境の変化により導光体２１が膨張する場合がある。特に、光源モジュール１０では、各導光体２１における長手方向の両方の端面２１ａから、光をそれぞれ入射させるようになっている。このため、導光体２１の長手方向の長さが、短手方向の長さよりも大きく変化しやすい。例えば、６０型の大型ＴＶでは温度が２０℃変化すると、導光体２１の長手方向の長さは約２ｍｍ変化する。その結果、導光体２１に反りや割れが生じてしまう。
【００４２】
そこで、本実施の形態では、導光板２０（導光体２１）の反りや割れに対する対策が施されている。以下、図１に基づいて、この対策について説明する。図１は、光源モジュール１０における導光体２１の端部付近を示す平面図である。
【００４３】
本実施形態では、図１のように、導光体２１の長手方向における一方の端部（第２の端部）には、貫通孔２３が形成されており、導光体２１の他方の端部には、長手方向に沿ってガイド（拘束部）９が設けられている。以下、必要に応じて、導光体における貫通孔２３側を（Ａ）側とし、導光体における貫通孔２３と反対側を（Ｂ）側とする。
【００４４】
上述のように、導光体２１の一方の端部に形成された貫通孔２３には、シャーシ２に形成された位置決めピン２４が嵌合している。これにより、導光体２１がシャーシ２に固定される。つまり、ＬＥＤ光源１２と導光板２０との位置合わせが可能となる。さらに、位置決めピン２４が貫通孔２３に嵌合しているため、外部環境の変化（特に温度変化）があっても、ＬＥＤ光源１２と導光体２１の距離はほとんど変化しない。このため、ＬＥＤ光源１２と導光体２１との距離を一定に保つことができる。これにより、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率のバラツキを低減することができる。
【００４５】
一方、導光体２１の他方の端部に形成されたガイド９は、導光体２１の短手方向の側面を保持する。また、ガイド９は、導光体２１からＬＥＤ光源１２側にはみ出すように形成されている。ガイド９は、導光体２１を短手方向にのみ拘束している。また、導光体２１とＬＥＤ光源１２とは互いに離間して設けられている。これにより、外部環境の変化により導光体２１が膨張したとしても、導光体２１の膨張を十分に吸収（許容）することができる。特に、大型ＴＶで問題となる導光体２１の熱膨張への対応が可能となる。従って、熱膨張等によって、導光体２１が破損するのを防止することができる。つまり、温度上昇等の外部環境の変化による信頼性を向上することができる。
【００４６】
なお、光源モジュール１０における導光板２０は、短冊状に分割された複数の導光体２１から構成されている。しかし、導光板２０は、１枚の平板から構成されていてもよい。ただし、導光体２１が、複数の導光体２１から構成されている場合、１枚の平板から構成されている場合に比べて、導光板２０の短手方向における熱膨張の影響を小さくできる。従って、短手方向の拘束は容易に可能となる。
【００４７】
このように、光源モジュール１０では、導光体２１に形成された貫通孔２３に位置決めピン２４が嵌合することによって導光体２１が固定される。このため、ＬＥＤ光源１２と導光体２１との距離を一定に保つことができる。これにより、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率を向上させることができる。さらに、ガイド９が、導光体２１の短手方向の移動のみを拘束する一方、導光体２１の長手方向の移動を拘束しない。これにより、たとえ導光体２１が、温度変化や吸湿によって膨張したとしても、膨張による影響を抑制することができる。従って、導光体２１の膨張による反りや割れを低減し得る光源モジュール１０を提供することができる。それゆえ、信頼性と高い光利用効率を兼ね備えた光源モジュール１０を提供することができる。
【００４８】
なお、光源モジュール１０では、導光体２１の一方の端部に、貫通孔２３が形成されている。しかし、貫通孔２３は、導光体２１に形成されていれば導光体２１を固定できるため、貫通孔２３の形成部位は特に限定されるものではない。ただし、外部環境の変化、特に温度変化により、導光体２１の熱膨張が生じるような環境下においては、貫通孔２３は、導光体２１の一方の端部に形成されていることが好ましく、ガイド９が設けられた端部と逆の端部に形成されていることがより好ましい。つまり、図１のように、貫通孔２３と位置決めピン２４との嵌合により導光体２１を固定する端部と、ガイド９を設け導光体２１の短手方向を拘束する端部とは、異なることがより好ましい。これにより、信頼性と高い光利用効率を兼ね備えた光源モジュール１０を提供することができる。
【００４９】
また、ガイド９の構造や設置部位は、導光体２１を短手方向に拘束し、位置ズレを生じないように保持しつつ、長手方向に拘束しなければ、特に限定されるものではない。ガイド９は、例えば、シャーシ２、あるいは、導光体２１の他方の端部に対応したＬＥＤ光源１２を固定する光源ブロック６またはリフレクタ１４に設けることができる。例えば、図１では、ガイド９は、線状のリブで示されているが、ピンのような円柱状の構造であってもかまわない。
【００５０】
また、ガイド９は、導光体２１の長手方向における両端部のうち、貫通孔２３が形成された端部とは異なる端部（第１の端部）に設けられていればよい。これにより、一方の端部は貫通孔２３と位置決めピン２４とにより規制（固定）されると共に、他方の端部はガイド９によって導光体２１の長手方向の膨張による影響を抑制する。従って、良好な光結合効率を維持し、光結合効率のバラツキを抑制することができる。
【００５１】
さらに、ガイド９は導光体２１の端部でなく、出射面（光取出し面）２１ｄの領域にあってもかまわない。この場合、出射面２１ｄにおいて、ガイド９の構造により輝度ムラが発生しないよう注意する必要がある。また、ガイド９は、光源モジュール１０の光取出し方向の変位を抑える構造であってもかまわない。この場合、導光体２１が光取出し方向に固定されるため、光取出し方向と短手方向の変位が拘束される。これにより、導光体２１のガタつきや撓み、反りをより抑制することができる。また、ガイド９は導光体２１の長手方向に複数あってもかまわない。この場合、ガイド９が単数のときよりも、導光体２１を短手方向に支える箇所が増加するため、導光体２１の撓みや反りをより低減することができる。
【００５２】
ところで、図１では、導光体２１の一方の端部に、貫通孔２３が形成されており、他方の端部にガイド９が設けられている。そして、導光体２１の長手方向の膨張は、ガイド９が設けられた側で吸収される。このため、導光体２１における（Ａ)側および（Ｂ)側の両端（左右）で、導光体２１の端部からＬＥＤ光源１２までの距離が異なる可能性がある。この場合、両端部での光結合効率に差が生じる。そこで、図１において、導光体２１を長手方向に対して２等分したとき、位置決めピン２４と貫通孔２３を設けた導光体２１の一方の端部側（右半分）よりも、他方の端部（左半分）側の光路変換構造の密度を高くすることが好ましい。これにより、出射面（光取出し面）２１ｄでの輝度分布を左右対称にすることができる。ここで光路変換構造は、例えば、拡散材のシルクスクリーン印刷やインクジェット印刷、レーザー加工、成形によるプリズム等による光取出しパターンが挙げられる。
【００５３】
また、ＬＥＤ光源１２と導光体２１との距離が左右で異なることによる光結合効率の差は、ＬＥＤ光源１２からの光束数を調整することで、それぞれの端面に結合する光束数を一定にすることも可能である。この場合、光路変換構造が導光体２１の長手方向に対して左右対称であっても、光取出し面（出射面）での輝度分布を左右対称にすることができる。従って、光路変換構造（光取出しパターン）の設計が容易となるメリットがある。
【００５４】
ところで、光源モジュール１０のように、導光板２０を複数の導光体２１に分割して長手方向に対して並列に配列する場合、各ＬＥＤ光源１２と、導光体２１との位置合わせが重要となってくる。例えば、導光体２１の端面２１ａに対向して設けられたＬＥＤ光源１２の位置が、導光体２１に対してずれると、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率が低下する。その結果、導光体２１の出射面２１ｄから出射する光量が変化してしまい、光源モジュール１０全体として輝度ムラが発生するという問題点を有している。
【００５５】
また、導光体２１の熱膨張及び製造公差を考慮すると、隣接する導光体２１間に隙間２２を設ける必要がある。さらに、導光体２１の長手方向への熱膨張により、ＬＥＤ光源１２と、導光体２１との間隔が変化する。その結果、ＬＥＤ光源１２からの光線が導光体２１に入射する光結合効率が大きく変化してしまい、光源モジュール１０の出射面２１ｄにおける輝度ムラが発生するという問題点を有している。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、導光体２１に、輝度ムラの発生を防止するための対策も施されている。以下、図５に基づいて、この対策について説明する。図５の（ａ）〜（ｃ）は、光源モジュール１０における導光体２１の端部およびＬＥＤ光源１２を示す平面図である。
【００５７】
上述のように、光源モジュール１０では、導光体２１は、シャーシ２に対して固定されている。具体的には、図５の（ａ）のように、導光体２１に形成された貫通孔２３に、シャーシ２に形成された位置決めピン２４を嵌合させることによって、導光体２１がシャーシ２に固定されている。これにより、ＬＥＤ光源１２と導光体２１との位置決めが可能となり、ＬＥＤ光源１２が導光体２１の端面２１ａからある間隔で配置される。
【００５８】
さらに、本実施形態では、ＬＥＤ光源１２に固定されたリフレクタ１４の貫通孔（溝）２５に、位置決めピン２４の底部が嵌合している。つまり、リフレクタ１４が位置決めピン２４により位置決めされる構造となっている。このため、ＬＥＤ光源１２が、シャーシ２に設けられた位置決めピン２４に対する位置決めを可能とする構成となっている。従って、シャーシ２にＬＥＤ光源１２と導光体２１とを固定すると同時に、ＬＥＤ光源１２と導光体２１とを位置決めすることも可能となる。すなわち、シャーシ２に対して、ＬＥＤ光源１２と導光体２１とをそれぞれ固定するよりも、精度よく位置決めすることができる。従って、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率のばらつきを低減することが可能となる。それゆえ、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【００５９】
一方、図５の（ａ）では、導光体２１の端面に対向して、１つのＬＥＤ光源１２が設けられている。この構成では、図中の破線部で示すように、主に、導光体２１に形成された貫通孔２３を、導光体２１の長手方向に延長した延長線上に、ＬＥＤ光源１２が配置されている。しかし、この場合、ＬＥＤ光源１２の破線部からの光線は、図中の矢印で示すように、貫通孔２３による散乱、および、位置決めピン２４による吸収の影響を受けやすい。このため、導光体２１へ伝搬する特定の光線が散乱される（けられる）こととなる。その結果、導光体２１の光取出し面である出射面からの出射光に輝度ムラが生じる。また、ＬＥＤ光源１２の光線が貫通孔２３で散乱するため、貫通孔２３の近傍で輝点が生じる。さらに、位置決めピン２４による吸収と重なって、出射面での光利用効率の低下につながる。
【００６０】
そこで、図５の（ｂ）では、貫通孔２３を、導光体２１の長手方向に延長した延長線上を避けてＬＥＤ光源１２が設けられている。つまり、この延長線上にＬＥＤ光源１２が配置されないように（この延長線上で分割されるように）、２つのＬＥＤ光源１２が設けられている。言い換えれば、導光体２１の端面に対して、２つのＬＥＤ光源１２が配置されている。これにより、図５の（ａ）の破線部からの光線、すなわち輝度ムラの発生および輝点の発生の原因となる光線が低減される。つまり、図５の（ｂ）の構成では、貫通孔２３による散乱、および、位置決めピン２４による吸収の影響を受けにくくなる。このため、貫通孔２３（或いは位置決めピン２４）によりＬＥＤ光源１２の光線が散乱されるのが抑制される。さらに、導光体２１へ伝搬する特定の光線が貫通孔２３の影響で散乱されることなく、出射面から光を出射させることができる。すなわち、光利用効率の低下を抑制することができる。従って、輝度ムラの発生を低減することができる。
【００６１】
なお、２つのＬＥＤ光源１２の間隔は、貫通孔２３の径よりも大きく設定することが好ましい。これにより、たとえＬＥＤ光源１２が分割されることによって、図５の（ａ）の場合よりも光量が減ったとしても、貫通孔２３が小さければ、散乱される光線も少なくなり、光利用効率は高くなる。したがって、貫通孔２３は、導光体２１を支持して位置決め機能を果たす強度を有する最小の大きさが好ましい。
【００６２】
一方、図５の（ａ）および（ｂ）では、導光体２１に位置決めピン２４が嵌合する貫通孔２３が形成されている。しかし、導光体２１には位置決めピン２４と嵌合する部分が形成されていればよい。例えば、図５の（ｃ）に示すように、導光体２１に、長孔２３ａが形成されていてもよい。長孔２３ａは、上述の貫通孔２３を端面方向に延ばした形状であり、長孔２３ａの端（奥）で位置決めピン２４が嵌合する。このような長孔２３ａであっても、貫通孔２３と同様に、導光体２１を短手方向に保持し（拘束し）、かつ、長手方向に拘束しないことが可能である。また、図５の（ｃ）では、長孔２３ａが導光体２１の長手方向の端面まで達しているが、導光体２１の膨張に対応できる長孔２３ａであれば、導光体２１の長手方向の端面に達していなくてもよい。
【００６３】
なお、その他にも、貫通孔２３の代わりに、導光体２１の上面まで貫通していない円筒形状の溝やそれに類する形状の位置決め構造を設けてもよい。貫通していない円筒形状の溝であれば、導光体２１の上面は解放されない。このため、貫通孔２３に比べて、位置決めピン２４周辺で導光する領域が増える。従って、位置決めピン２４周辺の輝度ムラの抑制や光利用効率の向上につながる。
【００６４】
このように、図５の（ｂ）および（ｃ）では、導光体２１の長手方向に延長した延長線上に、ＬＥＤ光源１２が設けられていない。これにより、ＬＥＤ光源１２から導光体２１への光結合効率の低下や、また輝点となることを防ぐことができると共に、導光体２１の貫通孔２３による輝度ムラの影響を抑制することが可能である。
【００６５】
複数の導光体２１が並列された光源モジュール１０においては、外部環境温度の変化による導光体２１の伸縮を考慮して、導光体２１とＬＥＤ光源との距離（クリアランス）を予め設定する必要がある。図４に示されるような光源モジュール１０においては、導光体２１における（Ａ）側の端部（第２の端部）が位置決めピン２４によって支持されている。それゆえ、導光体２１の（Ａ）側の端部においては、位置決めピン２４が設けられた端部の位置はほぼ変動しない。一方、導光体２１における（Ｂ）側の端部（第１の端部）は、外部環境温度の変化により変動する。このため、光源モジュール１０の（Ｂ）側においては、導光体２１が高温環境下にて伸長することにより、導光体２１がＬＥＤ光源１２（あるいはリフレクタ１４）を突っ張ることになる。このとき、導光体２１とＬＥＤ光源１２との両方に突っ張りによる力が生じるため、導光体２１およびＬＥＤ光源１２の各部材に、変形もしくは破壊が起きるおそれがある。
【００６６】
図７は、外部環境温度の変化による導光体２１とＬＥＤ光源１２との距離の変化を模式的に示した平面図であり、図７の（ａ）は、外部環境温度が２５℃である場合（標準状態）を示し、図７の（ｂ）は、外部環境温度が−５℃である場合（低温状態）を示し、図７の（ｃ）は、外部環境温度が６０℃である場合（高温状態）を示す。
【００６７】
図７の（ａ）のように、標準状態において、貫通孔２３と位置決めピン２４に近いＬＥＤ光源１２（図中右側）と、導光体２１の端面との距離Ｄ１を１．５ｍｍとし、他方のＬＥＤ光源１２と導光体２１の他方の端面との距離Ｄ２を、３．５ｍｍとした。なお、導光体２１の長手方向の長さは１０５０ｍｍ、短手方向の長さは９５ｍｍであり、ＬＥＤ光源１２は、導光体２１の両端部（両側の短辺端部）に配置されている。また、貫通孔２３を導光体２１の長手方向に延長した位置にＬＥＤ光源１２が存在しない。言い換えれば、ＬＥＤ光源１２は、貫通孔２３を導光体２１の長手方向に延長した延長線上で分割されている。
【００６８】
図７の（ｂ）に示されるように、低温状態においては、他方のＬＥＤ光源１２と導光体２１の他方の端面との距離Ｄ２は、標準状態での距離Ｄ２よりも大きくなり、７．０ｍｍになる。また、図７の（ｃ）に示されるように、高温状態においては、他方のＬＥＤ光源１２と導光体２１の他方の端面との距離Ｄ２は、標準状態よりも小さくなり、０．５ｍｍとなる。
【００６９】
本実施形態の光源モジュール１０は、導光体２１における貫通孔２３と反対側（すなわち（Ｂ）側）の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ２は、導光体２１における貫通孔２３側（すなわち（Ａ）側）の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ１よりも大きくなっている。
【００７０】
本実施形態の光源モジュール１０では、導光体２１における（Ａ）側の端部が位置決めピン２４によって支持されているので、外部環境温度が変化しても、導光体２１における（Ａ）側の端部とＬＥＤ光源１２との距離を一定に保つことが可能である。また、導光体２１における（Ｂ）側の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ２を、導光体２１における（Ａ）側の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ１よりも大きくすることにより、外部環境温度の変化により導光体２１が長手方向に伸長したときに生じる（Ｂ）側の端部の変位を吸収することができる。その結果、導光体２１に（Ｂ）側の端部がＬＥＤ光源１２を圧迫することがない。したがって、本実施形態の光源モジュール１０では、導光板２１が複数の導光体２１から構成されている場合にＬＥＤ光源１２の破壊を防止することが可能である。
【００７１】
なお、導光体２１における（Ｂ）側の端部とＬＥＤ光源１２との距離Ｄ２は、６０℃の外部環境温度下において導光体２１における（Ｂ）側の端部がＬＥＤ光源１２に到達しない距離であればよい。それゆえ、距離Ｄ２は、導光体２１における長手方向の全長により適宜設定可能である。
【００７２】
次に、標準状態において、導光体２１の両端部でＬＥＤ光源１２との距離が異なる場合の輝度ムラの影響について図８を用いて説明する。図８の（ａ）は光源モジュール１０の一部を示す平面図であり、図８の（ｂ）は図８の（ａ）の導光体２１の長手方向の中心輝度低下率と、ＬＥＤ光源１２および導光体２１間の距離との関係を示すグラフである。
【００７３】
図８の（ａ）のように、貫通孔２３と位置決めピン２４に近いＬＥＤ光源１２（図中右側）と、導光体２１の端面との距離Ｄ１を１．５ｍｍに固定し、他方のＬＥＤ光源１２と導光体２１の他方の端面との距離Ｄ２を、１．５ｍｍから７ｍｍまで可動させた。また、出射面（光取出し面）２１ｄから光線を出射するための光路変換構造は、拡散材をシルクスクリーン印刷して形成し、導光体２１の長手方向に対して左右対称に設けられている。このような条件下における、導光体２１の長手方向５１の輝度分布を測定した。
【００７４】
図８の（ｂ）は、その測定結果を示すグラフであり、導光体２１の長手方向の中心を「０ｍｍ」とした場合における導光体２１の左右の相対輝度を示すグラフである。なお、図８の（ｂ）では、ＬＥＤ光源１２と導光体２１の端面との距離Ｄ２が１．５ｍｍであるときの中心輝度を１００％として規格化している。
【００７５】
図８の（ｂ）のように、距離Ｄ２が２倍（３ｍｍ）になると、導光体２１の長手方向に対して左右対称に光路変換構造を設けて輝度分布を均一にしているものの、その輝度分布の左右対称性が崩れ始める。さらに距離Ｄ２が大きくなるに従い、導光体２１におけるＢ側の端部での光結合効率が変化し、輝度分布の左右非対称性が大きく崩れることがわかる。そして、その結果、輝度分布の中心がすれることがわかる。
【００７６】
ここで、本実施形態の光源モジュール１０は、図７の（ａ）に示されるように、標準状態において、他方のＬＥＤ光源１２と導光体２１の他方の端面との距離Ｄ２が、貫通孔２３と位置決めピン２４に近いＬＥＤ光源１２と、導光体２１の端面との距離Ｄ１よりも大きくなっている。具体的には、距離Ｄ１を１．５ｍｍとし、距離Ｄ２を３．５ｍｍとしている。このため、図８の（ｂ）を参照すると、本実施形態の光源モジュール１０では、標準状態において、輝度分布の中心がずれている。
【００７７】
光源モジュール１０における、このような標準状態での輝度分布中心のずれは、距離Ｄ２に応じた輝度低下率分だけ、光路変換構造の密度を高くすることで抑制される。すなわち、光路変換構造を、導光体２１における長手方向の中心位置を挟んで非対称な構造とすることで、出射面（光取出し面）２１ｄでの輝度分布を出射面（光取出し面）２１ｄ上で左右対称にすることができる。例えば、光路変換構造が、拡散材のシルクスクリーン印刷やインクジェット印刷、レーザー加工、成形によるプリズム等による光取出しパターンであれば、細かな輝度分布の調節が可能である。
【００７８】
また、ＬＥＤ光源１２と導光体２１の端面との距離Ｄ２に応じた輝度低下率分だけ、ＬＥＤ光源１２からの光束を増やせば、導光体２１に結合する光束を左右等しくすることが可能である。従って、光路変換構造が導光体２１の長手方向に対して左右対称であっても、出射面（光取出し面）２１ｄでの輝度分布を左右対称に維持することができる。
【００７９】
図９は、本実施形態の光源モジュール１０における光路変換構造の一例を示し、該光路変換構造のパターン面積と導光体２１の長手方向の位置との関係を示すグラフである。
【００８０】
図９に示されるように、光源モジュール１０の光路変換構造は、導光体２１の長手方向におけるパターン面積のピーク（パターンピーク位置）が導光体２１の長手方向中心で非対称になった構造である。また、光路変換構造のパターンピーク位置は、導光体２１の長手方向中点よりも（Ｂ）側に位置している。
【００８１】
図１０は、図９に示された光路変換構造のパターンを有する導光体の輝度分布の評価結果を示すグラフである。図１０に示すように、光路変換構造のパターンを図９に示すパターンとすることにより、輝度分布のピークが導光体２１の長手方向中心に位置していることがわかる。
【００８２】
以上のように、本実施形態の光源モジュール１０の、標準状態における輝度分布の中心ずれは、光路変換構造を導光体２１の長手方向の中心に対し非対称な構造とすることにより解消することができる。
【００８３】
光源モジュール１０において、光路変換構造のパターンピーク位置は、例えば標準状態において距離Ｄ１が１．５ｍｍ、距離Ｄ２が３．５ｍｍである場合、導光体２１の長手方向中点から（Ｂ）側に１．５ｍｍ〜１５ｍｍずれていればよいことがわかっている。だたし、導光体２１の長手方向中点に対する光路変換構造のパターンピーク位置のずれ量は、この値（１．５ｍｍ〜１５ｍｍ）に限定されず、光路変換構造（具体的には印刷パターン）設計、導光体２１とＬＥＤ光源１２との距離（クリアランス）、構成部材の材質、光路変換構造の形成方法（スクリーン印刷、インクジェット印刷、レーザー描画など）に応じて適宜設定可能である。
【００８４】
なお、導光体２１における長手方向の両端に設けられたＬＥＤ光源１２のうち、導光体２１との距離が大きいＬＥＤ光源１２側において、ＬＥＤ光源１２から導光体２１への結合光が皆無になる場合、上述の輝度ずれの抑制効果を奏さなくなる。しかし、実際の光源モジュール１０では、ＬＥＤ光源１２から導光体２１への結合光が皆無になる場合、光利用の観点からロス（結合ロス）が大きすぎるため、非現実的な構造であると考えられる。それゆえ、光源モジュール１０においては、導光体２１における長手方向の両端に設けられたＬＥＤ光源１２の非対称な状態は、少なくとも、室温（２５℃）において結合光がほぼ無い一方、高温においては僅かでも結合光が生じるような状態である。
【００８５】
次に、外部環境温度と、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率およびＬＥＤ光源１２の発光効率との関係について説明する。図１１は、外部環境温度の変化による、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率の変化およびＬＥＤ光源１２の発光効率の変化を示すグラフである。図１１における、(i) は光結合効率を示し、(ii)は発光効率を示し、(iii) は光結合効率×発光効率（総合的な効率）を示す。なお、図１１では、２５℃における光結合効率および発光効率を１として、各温度での光結合効率および発光効率を算出している。
【００８６】
図１１の(i) に示すように、ＬＥＤ光源１２の導光体２１に対する光結合効率は、外部環境温度が高くなるほど上がる傾向にあることがわかる。また、図１１の(ii)に示すように、ＬＥＤ光源１２の発光効率は、外部環境温度が高くなるほど下がる傾向にあることがわかる。一方、総合的な効率である光結合効率×発光効率は、図１１の(iii) に示すように、外部環境温度が変化してもそれほど変化しないことがわかる。
【００８７】
このことから、外部環境温度が変化しても、光結合効率×発光効率（総合的な効率）は、標準状態（２５℃）の総合的な効率と比べて変化しないことがわかる。それゆえ、本実施形態の光源モジュール１０においては、標準状態にて光路変換構造を導光体２１の長手方向の中心に対し非対称な構造とすれば、外部環境温度の変化に影響されず、出射面（光取出し面）２１ｄでの輝度分布を左右対称に維持することができる。
【００８８】
ところで、特許文献１のバックライトでは、第１の光源２００Ａおよび第２の光源２００Ｂは、液晶表示パネル上下に設けられている。一般的に、液晶表示装置では、液晶表示パネルの上部の温度は、下部の温度よりも高くなっている。このため、特許文献１に開示された技術では、図１３（ａ）および（ｂ）に示す反射ドット７０のパターンにより、画面輝度のずれを補正している。図１１のグラフを参照すると、第１の光源２００Ａの輝度（発光）は、第２の光源２００Ｂよりも低下する。また、特許文献１のバックライトは、第１の光源２００Ａと導光板１００との距離が、第１の光源２００Ｂと導光板１００との距離とほぼ同じになっている。それゆえ、第１の光源２００Ａおよび第２の光源２００Ｂの温度差に起因する発光のずれにより、画面輝度分布にずれが生じるという問題がある。
【００８９】
本実施形態のように、液晶表パネル画面の左右にＬＥＤ光源１２を設け、導光板２０が並列した複数の導光体２１で構成された光源モジュール１０では、特許文献１の技術は実用に供し得ない。左右に配置されたＬＥＤ光源１２の上下方向の輝度が変化するものの、配置される導光体２１の位置によって光路変換構造のパターンを変更することは困難である。また、ＬＥＤ光源１２におけるＬＥＤ１２ａ…は、上下方向に連続的に配置されている。このため、上下方向の輝度分布は、スムーズに変化し視認されにくい。
【００９０】
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、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】
【００９１】
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サイドエッジ型導光板を備えた光源モジュール、及びそれを備えた電子機器に関するものであり、例えば、バックライト等の光源モジュール及び液晶表示装置等の電子機器に適用可能である。
【符号の説明】
【００９２】
１      液晶表示装置（電子機器）
２      シャーシ
９      ガイド（拘束部）
１０      光源モジュール
１２      ＬＥＤ光源（光源）
１２ａ    ＬＥＤ（光源）
２０      導光板
２１      導光体
２１ａ    端面
２１ｄ    出射面（光取出し面）
２３      貫通孔（位置決め部）
２４      位置決めピン
【図１】
2012028142.tif 000003
【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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