(57)【要約】【課題】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、導光板の輝度ムラを低減し得る光源モジュール、及びそれを備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】バックライト１０は、発光部２３ｃと、発光部２３ｃからの光を入光させる入光面３３ａ、入光した光を反射して伝搬する曲面３２ａ、及び曲面３２ａの上部にて導光板１３と接する頂部平坦面３１を有する光結合部材３０と、導光板１３と、複数の光学シートとを備える。光学シートである拡散板２Ａの一部の領域には、光を遮る遮光領域４０が配設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、上記光源からの光を入光させる入光面、入光した光を反射して伝搬する曲面、及び該曲面の上部にて導光板と接する平坦部を有する光結合部材と、上記導光板と、複数の光学シートとを備えた光源モジュールであって、
上記光学シートの一部の領域には、光を遮り又は光の反射率を低減する遮光減光処理部が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２】
前記光学シートは、前記導光板の上面に設けられて該導光板の上面に出射される光を拡散する拡散板であることを特徴とする請求項１記載の光源モジュール。
【請求項３】
前記光学シートは、前記導光板の下面に設けられて該導光板の下面に出射される光を該導光板に再入光させる反射シートであることを特徴とする請求項１又は２記載の光源モジュール。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源モジュールを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源モジュール、及びそれを備えた液晶表示装置に関するものであり、光源モジュールは、例えば液晶表示装置のバックライト、又は室内若しくは屋外の照明等に適用される。
【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（Light Emitting Diode：発光ダイオード）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、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２５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２１０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し得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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−４９３２４号公報（２００６年２月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の特許文献１に開示された光源モジュールでは、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という問題点を有している。
【００１１】
また、光源の１つ１つにレンズを用意することから、コスト高になる。
【００１２】
さらに、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。
【００１３】
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結合効率を高め、導光板の輝度ムラを低減し得る光源モジュール、及びそれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光源モジュールは、上記課題を解決するために、光源と、上記光源からの光を入光させる入光面、入光した光を反射して伝搬する曲面、及び該曲面の上部にて導光板と接する平坦部を有する光結合部材と、上記導光板と、複数の光学シートとを備えた光源モジュールであって、上記光学シートの一部の領域には、光を遮り又は光の反射率を低減する遮光減光処理部が配設されていることを特徴としている。
【００１５】
上記の発明によれば、導光板の下方の光源から出射された光は、光結合部材の入光面から入光され、主として光結合部材の曲面にて反射しながら光結合部材の平坦部を通して導光板に入射される。その後、導光板の内部を全反射しながら一部の光は導光板の端部まで伝搬すると共に、その途中では適宜光路変換素子にて、全反射条件が破られ、導光板の上面から出射する。
【００１６】
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、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り、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。
【００１７】
また、本発明では、導光板とは別体の光結合部材を設けることにより、平板状の導光板における下面の平坦部から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済み、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と共に、製造コストも軽減される。
【００１８】
ところで、このような構成の光源モジュールにおいては、光源が光結合部材に対して相対的に内側にずれて取り付けられた場合、光源から光結合部材に入った光が光結合部材の曲面を経ないで導光板へ直接入射する場合がある。このような光の一部は、導光板にて全反射しないでそのまま透過してしまうので、その部分が光漏れ領域となり、その結果、導光板の上面において輝度ムラが観測される。
【００１９】
そこで、本発明では、光学シートの一部の領域には、光を遮り又は光の反射率を低減する遮光減光処理部が配設されている。このため、上記光漏れ領域となるところを例えば遮光するように遮光減光処理部を配設することにより、光漏れ領域からの光漏れ量を低減することができ、その結果、輝度ムラが低減される。
【００２０】
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、導光板の輝度ムラを低減し得る光源モジュールを提供することができる。
【００２１】
本発明の光源モジュールでは、前記光学シートは、前記導光板の上面に設けられて該導光板の上面に出射される光を拡散する拡散板であるとすることができる。
【００２２】
すなわち、拡散板は、導光板の上面から出射される光を拡散させるために設けられる光学シートである。したがって、導光板の上面から輝度ムラの原因となる光漏れが発生する場合には、拡散板にて光を拡散する前に、その光を遮蔽するのが好ましい。
【００２３】
そこで、本発明では、光学シートである拡散板の一部の領域つまり光漏れ領域に、光を遮る遮光減光処理部が配設される。
【００２４】
これにより、光漏れ領域からの光漏れ量を確実に低減することができ、輝度ムラを低減することができる。
【００２５】
本発明の光源モジュールでは、前記光学シートは、前記導光板の下面に設けられて該導光板の下面に出射される光を該導光板に再入光させる反射シートであるとすることができる。
【００２６】
すなわち、反射シートは、導光板の下面に設けられて該導光板の下面に出射される光を該導光板に再入光させる光学シートである。ここで、光結合部材の曲面にて反射されずに導光板に入射した光は、その一部が導光板の上面にて反射され、導光板の下面から出射され、反射シートにて反射されて導光板に再度入光する。そして、その光が導光板の光漏れ領域から出射されるので、輝度ムラとなる。
【００２７】
そこで、本発明では、光学シートである反射シートの一部の領域つまり光漏れ領域に反射光を導く領域における該反射シートの光の反射率を低減するための遮光減光処理部が配設される。
【００２８】
これにより、光漏れ領域からの光漏れ量を確実に減じることができ、輝度ムラを低減することができる。
【００２９】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、上記記載の光源モジュールを備えていることを特徴としている。
【００３０】
上記の発明によれば、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、導光板の輝度ムラを低減し得る光源モジュールを備えた液晶表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の光源モジュールは、以上のように、光学シートの一部の領域には、光を遮り又は光の反射率を低減する遮光減光処理部が配設されているものである。
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、以上のように、上記記載の光源モジュールを備えているものである。
【００３３】
それゆえ、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、導光板の輝度ムラを低減し得る光源モジュール、及びそれを備えた液晶表示装置を提供するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明における光源モジュールの実施の一形態を示すものであって、導光板の光漏れを防止する遮光領域を拡散板に設けたバックライトを示す断面図である。
【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】（ａ）は上記液晶表示装置の全体構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）に示す液晶表示装置における光源ユニットの構成を示す断面図である。
【図４】上記液晶表示装置における光源モジュールの構成を示す斜視図である。
【図５】上記光源モジュールにおける光源ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図６】上記光源ユニットにおけるＬＥＤ基板の構成を示す平面図である。
【図７】（ａ）はＬＥＤチップ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チップ近傍を示す要部断面図である。
【図８】上記導光板を取り除いた光源モジュールの構成を示す斜視図である。
【図９】図８において切断面Ｓで切断したときの構成を示す断面図である。
【図１０】図９のＡ側の要部構成を拡大して示す断面図である。
【図１１】発光部が光結合部材に対して相対的に内側にずれて取り付けられた場合の光路を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は光結合部材が導光板の端部に設けられ、かつ発光部が１列の場合において遮光領域を有しないときの導光板の輝度分布を示す平面図であり、（ｂ）は光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において遮光領域を有しないときの導光板の輝度分布を示す平面図である。
【図１３】光結合部材が導光板の端部に設けられ、かつ発光部が１列の場合において、遮光領域を有するときの導光板の輝度分布を、遮光領域を有しないときとの比較において示すグラフである。
【図１４】（ａ）は上記バックライトの変形例を示すものであって、光結合部材が導光板の端部に設けられ、かつ発光部が１列の場合において、遮光領域を反射シートに設けたときの構成を示す平面図であり、（ｂ）は光結合部材が導光板の端部に設けられ、かつ発光部が１列の場合において、反射率低減領域を反射シートに設けたときの構成を示す断面図である。
【図１５】上記光結合部材が導光板の端部に設けられ、かつ発光部が１列の場合において、反射率低減領域を反射シートに設けたときの光路を示す断面図である。
【図１６】（ａ）は上記バックライトの変形例を示すものであって、光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において反射率低減領域を有しないときの反射シートの構成を示す平面図であり、（ｂ）は光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において反射率低減領域を有しないときの導光板の輝度分布を示す平面図である。
【図１７】上記バックライトの変形例を示すものであって、光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において、反射率低減領域を反射シートに設けたときの構成を示す断面図である。
【図１８】（ａ）は光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において反射シートに反射率低減領域を有するときの反射シートの構成を示す平面図であり、（ｂ）は光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において反射シートに反射率低減領域を有するときの導光板の輝度分布を示す平面図である。
【図１９】（ａ）は光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において反射シートに反射率低減領域を有しないときの導光板の輝度分布を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）の導光板における短手方向の断面位置を示す導光板の平面図である。
【図２０】（ａ）は光結合部材が導光板の中心線に設けられ、かつ発光部が２列の場合において反射シートに反射率低減領域を有するときの導光板の輝度分布を示すグラフであり、（ｂ）は（ａ）の導光板における短手方向の断面位置を示す導光板の平面図である。
【図２１】（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２２】（ａ）は本発明における光源モジュール、及びそれを備えた液晶表示装置の他の実施の形態を示すものであって、液晶表示装置の構成を示す分解斜視図であり、（ｂ）は上記液晶表示装置の要部の構成を示す断面図である。
【図２３】２つのＬＥＤチップから出射した光が放物面又は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２４】（ａ）は液晶表示装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は導光板の輝度分布を示すグラフである。
【図２５】従来の光源モジュールの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
〔実施の形態１〕
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。
【００３６】
（液晶表示装置の全体構成）
本実施の形態の光源モジュールを備えた液晶表示装置の構成について、図２に基づいて説明する。図２は、本実施の形態の液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【００３７】
本実施の形態の液晶表示装置１は、図２に示すように、光源モジュールとしてのバックライト１０、光学シートとしての拡散板２Ａ、プリズムシート３、拡散シート２Ｂ、液晶パネル４及びベゼル５がこの順に重ねられて配置されている。液晶表示装置１においては、バックライト１０から出射された光が、拡散板２Ａ、プリズムシート３、及び拡散シート２Ｂを通過して液晶パネル４に入射する。そして、液晶パネル４において光透過率を部分的に変化させることにより、所望の画像が表示されることになる。尚、液晶パネル４は、矩形の平板状であり、拡散板２Ａ、プリズムシート３、及び拡散シート２Ｂも液晶パネル４と略同じ形状を有している。また、ここでは、液晶パネル４の長辺に平行な方向をＸ方向とし、液晶パネル４の短辺に平行な方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向の両方に垂直な方向をＺ方向とする。Ｘ方向は、長手方向ともいう。また、Ｚ方向は、液晶パネル４の法線方向ともいえる。
【００３８】
（バックライトの構成）
バックライト１０は、図２に示すように、下から順に、つまり液晶パネル４に対して遠い方から順に、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１２ａを有する反射シート１２、及び光学部材としての導光板１３にて構成されている。シャーシ１１は、例えば鉄等の材質により形成されており、バックライト１０の強度を高めるものである。シャーシ１１は、液晶パネル４と略同じサイズの矩形に形成されている。
【００３９】
上記光源ユニット２０は、凹部２１ａを有する光源ホルダー２１を備えている。凹部２１ａはＸ方向に伸びた長尺状つまり帯状の溝である。光源ホルダー２１は、液晶パネル４における長辺方向に沿って端部側に配置されている。
【００４０】
反射シート１２は、導光板１３から漏れ出た光を反射し、導光板１３に戻すために設けられている。反射シート１２は、光源ユニット２０内の後述する光学部材としての光結合部材３０が導光板１３に当接する部分で２つの区切られており、区切られた２つの反射シート間に一筋の開口１２ａが形成されている。すなわち、導光板１３における、光源ユニット２０側の下面には、光結合部材３０と当接する領域、及び反射シート１２が設けられた領域が存在する。そして、光は、導光板１３における、光結合部材３０と当接する領域を介して導光板１３へ入射することとなる。
【００４１】
導光板１３は、入射してくる光を液晶パネル４側へ導くためのものであり、平板状である。
【００４２】
（光源ユニットの構成）
次に、光源ユニット２０の構成について、図３（ａ）（ｂ）、図４、図５及び図６に基づいて説明する。図３（ａ）は、液晶表示装置１の全体構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、液晶表示装置１における光源ユニットの構成を示す断面図である。図４は、液晶表示装置１におけるバックライトの構成を示す斜視図である。図５は、バックライトにおける光源ユニットの構成を示す分解斜視図である。図６は、光源ユニットにおけるＬＥＤ基板の構成を示す平面図である。
【００４３】
上記光源ユニット２０は、図３（ａ）（ｂ）〜図５に示すように、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップを搭載した光源基板としてのＬＥＤ基板２４ａと、長尺状の光結合部材３０と、ヒートシンク２２とを備えている。光結合部材３０は、ＬＥＤチップから発せられた光を結合させ、導光板１３に対して所定の角度で入射させるための光学素子である。また、板状部材としてのヒートシンク２２には、ＬＥＤ基板２４ａ及び光結合部材３０が搭載されている。また、導光板１３、光結合部材３０、ＬＥＤ基板２４ａ、及びヒートシンク２２は、この順に重ねて配設されている。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〜図５では、図面の煩雑さを防ぐための記載を割愛する。
【００４４】
上記光結合部材３０は、図４にも示すように、Ｘ方向の断面が二股形状である透光部材からなっている。そして、この二股形状の一方側がＬＥＤ基板２４ａ上に配置されている。また、光結合部材３０は、ＬＥＤ基板２４ａと反対側に頂部平坦面を有し、この頂部平坦面に導光板１３が固定されている。
【００４５】
ＬＥＤ基板２４ａ上のＬＥＤチップから発した光は、光結合部材３０の二股形状の一方の入光面から入光し、光結合部材３０内部を伝搬し、導光板１３との固定部分である頂部平坦面で、導光板１３と光結合する。つまり導光板１３に入射する。導光板１３に入射した光は、導光板１３内部を全反射しながらＹ方向に伝搬しつつ、その光の一部は、導光板１３の裏面に形成された光取り出し手段である光散乱体により全反射条件が破られ、導光板１３表面からＺ方向上方である矢印Ｌａに出射する。尚、上記光散乱体は、導光板１３裏面に印刷等で形成された微小パターンである。このように、光源ユニット２０は、ＬＥＤチップからの光を導光板１３の凡そ全面から出射することができるので、面発光装置として利用することができる。光源ユニット２０におけるＬＥＤチップから導光板１３までの光の詳細挙動については、後述する。
【００４６】
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は形状が小さくかつ狭い領域に配置できるためである。これにより、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。
【００４７】
図５に示すように、ＬＥＤ基板２４ａの表面には、白色系樹脂からなる壁部としてのダム２６ａが形成されている。図６に示すように、ダム２６ａは、液晶表示装置１の幅方向（長手方向）に長尺に形成されている。また、ダム２６ａは、凹部状に形成されている（後述する図１０参照）。そして、ダム２６ａ内には、図６に示すように、ＬＥＤチップ２３ａが、ダム２６ａの長手方向に例えば数ｍｍの間隔をあけて列状に配置されている。ダム２６ａの外周には、光結合部材３０との位置調整のためのアライメントマーク２７ａが設けられている。アライメントマーク２７ａは、ＬＥＤチップ２３ａの実装位置を規定するために予めＬＥＤ基板２４ａに準備されたものである。また、ＬＥＤ基板２４ａは、いわゆるプリント配線基板であり、アルミナ、セラミック、ガラスエポキシ樹脂等の材料から構成される。ＬＥＤ基板２４ａの厚さは、例えば２ｍｍである。
【００４８】
また、図６では示されていないが、ダム２６ａ内には、複数のＬＥＤチップ２３ａを封止する封止樹脂としての透明樹脂が充填されている。そして、この透明樹脂には、蛍光体が含まれている。蛍光体は、個々のＬＥＤチップ２３ａに対し同一の種類のものが用いられている。
【００４９】
また、ＬＥＤ基板２４ａには、ボス用穴２８ａ・２８ａが形成されている。このボス用穴２８ａ・２８ａは、後述するボス３５ａ・３５ａ（後述する図８参照）を挿入するための穴である。
【００５０】
光結合部材３０は、図４及び図５に示すように、Ｘ方向に垂直な断面形状が略Ｕ字形状つまりトンネル状又はアーチ状であり、Ｘ方向に長尺な棒状体である。そして、導光板１３とＬＥＤチップ２３ａとの間に設けられている。
【００５１】
この結果、本実施の形態の液晶表示装置１は、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がこの順に並んで配設された構成になっている。そして、液晶表示装置１におけるバックライト１０は、ＬＥＤチップ２３ａ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。そして、これらＬＥＤチップ２３ａ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。
【００５２】
また、本実施の形態では、液晶表示装置１は、導光板の加工という技術思想を伴うことなく、光源としてのＬＥＤチップ２３ａから導光板１３への光結合効率を高め、光利用効率を向上し得る。以下、光結合部材３０の詳細構造及び光路について説明する。
【００５３】
光結合部材３０は、上述したように、導光板１３とＬＥＤチップ２３ａ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。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。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。
【００５４】
詳細には、図７（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に当接する平坦部としての頂部平坦面３１と、曲面３２ａとからなっている。曲面３２ａは、頂部平坦面３１から一端側に導光板１３から遠ざかるように伸びる反射面として形成されている。
【００５５】
曲面３２ａは、例えば、図７（ａ）に示す断面放物線とすることができる。すなわち、曲面３２ａは、液晶パネル４の長手方向（Ｘ方向）に垂直な光結合部材３０の断面形状において、放物線を構成する。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。これにより、光結合部材３０が、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１３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１３に結合させることができる。
【００５６】
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、２つの下端平坦面となっている。この２つの下端平坦面のうち１つがＬＥＤチップ２３ａからの光を入光する入光面３３ａとなっている。ＬＥＤチップ２３ａは、入光面３３ａの真下に配置されている。そして、入光面３３ａの一部に高さ０．５ｍｍ程度のスペーサ２５ａが形成され、ＬＥＤチップ２３ａと光結合部材３０との衝突によるＬＥＤチップ２３ａの破損を防いでいる。ＬＥＤチップ２３ａは、ＬＥＤ基板２４ａにボンディングされている。すなわち、ＬＥＤチップ２３ａは、スペーサ２５ａ近傍に接着剤等を塗布することで、ＬＥＤ基板２４ａに接着固定される。
【００５７】
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が存在しない断面かまぼこ状や断面半円状でもよい。すなわち、本実施の形態では、曲面３２ａ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近傍で発生した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。
【００５８】
光結合部材３０の入光面３３ａの下側には、ＬＥＤ基板２４ａにボンディングされたＬＥＤチップ２３ａが近接して設けられている。ＬＥＤチップ２３ａは、図７（ｂ）に示すように、例えば断面放物線からなる曲面３２ａ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７（ａ）に示すように、例えばＬＥＤチップ２３ａから出射された光は、光結合部材３０の入光面３３ａから入光し、断面放物線の曲面３２ａにて反射される。そして、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。導光板１３に入射した光は、図７（ａ）に示す導光板１３の右側の内部を全反射して進みつつ、導光板１３の裏面、つまり反射シート１２側の面に設けられている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る。そして、進む角度に応じて、全反射条件が破られた光と全反射条件を満たす光とになる。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、前記拡散シート２Ｂ及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。一方、全反射条件を満たす光は、導光板１３から出射せず、反射シート１２で反射し、導光板１３のさらに右側の内部（図４におけるＹ方向）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る。
【００５９】
すなわち、導光板１３に入射した光は、導光板１３内部を全反射し端部へ向かう光路中、導光板１３の裏面に設けられた光散乱体の作用により、導光板１３の液晶パネル４側表面に対する全反射条件が破れた光が生じ、この光が導光板１３から出射する。一方、全反射条件を満たす光は、導光板１３内部を全反射して端部へ向かい、この光路中、再び導光板１３の裏面に設けられた光散乱体の作用により、導光板１３から出射する光が生じる。このように、光源ユニット２０では、導光板１３内部において、入射光が全反射し端部へ向かう光路中に光散乱体を設けて入射光の進む角度を変えることにより、導光板１３外部へ光を出射させている。
【００６０】
このような光路は、例えば断面楕円の光結合部材３０においても同様である。そして、断面楕円の光結合部材３０においても、ＬＥＤチップ２３ａは、例えば断面楕円からなる曲面３２ａの焦点位置Ｆよりも端部側に存在することが好ましい。
【００６１】
（ＬＥＤ基板と光結合部材との固定）
次に、本実施の形態のＬＥＤ基板２４ａと光結合部材３０との固定について、図８〜図１０に基づいて説明する。図８は、光源ユニット２０における導光板１３を取り除いた構成を示す斜視図である。図９は、図８の構成を切断面Ｓで切断したときの断面図を示す。図１０は、図９の構成におけるＡ側の要部構成を拡大して示した断面図である。
【００６２】
図８〜図１０に示すように、光結合部材３０は、Ｘ方向に長尺であり、Ｘ方向に垂直な断面が頂部平坦面３１を根元とした二股形状（断面略Ｕ字形状）の帯状体である。頂部平坦面３１からＡ側（一方の側）に延びる股部は、ＬＥＤ基板２４ａ上に配置されている。ＬＥＤ基板２４ａは、ビス３４ａによりヒートシンク２２に螺合されている。
【００６３】
光結合部材３０におけるＬＥＤ基板２４ａと対向する部分には、光結合部材３０とＬＥＤ基板２４ａとを固定するための２つのボス３５ａ・３５ａ’が設けられている。これらボス３５ａ・３５ａ’は、ＬＥＤ基板２４ａのボス用穴２８ａ・２８ａに挿入される。そして、これらボス３５ａ・３５ａ’は、ＬＥＤ基板２４ａに接着固定されたボス３５ａ、及びＬＥＤ基板２４ａに対し取り外し可能に取り付けられたボス３５ａ’に割当てられている。すなわち、ボス３５ａ・３５ａ’のうちボス３５ａのみが、ＬＥＤ基板２４ａのボス用穴２８ａに挿入されると共に、接着剤等で固定されている。一方、ボス３５ａ’は、ＬＥＤ基板２４ａのボス用穴２８ａに挿入されているだけである。
【００６４】
さらに、図９に示すように、ヒートシンク２２には、その上のＬＥＤ基板２４ａのボス用穴２８ａと連通する貫通穴２２ａが設けられている。この貫通穴２２ａは、ＬＥＤ基板２４ａのボス用穴２８ａを貫通するボス３５ａ・３５ａ’を収容するための穴であると共に、余分な接着剤が溜まる部分になっている。また、この貫通穴２２ａは、ヒートシンク２２を貫通しており、補修の際に利用される。
【００６５】
光結合部材３０における頂部平坦面３１に対しＢ側（他方の側）には、ＬＥＤ基板が配置されていない。頂部平坦面３１からＢ側に延びる股部には、ヒートシンク２２と対向する部分に、光結合部材３０とヒートシンク２２とを固定するための２つのボス３５ｂ・３５ｂ’が設けられている。図９に示すように、ヒートシンク２２には、これらボス３５ｂ・３５ｂ’を挿入するための貫通穴２２ｂ・２２ｂが設けられている。そして、これらボス３５ｂ・３５ｂ’は、ヒートシンク２２に接着固定されたボス３５ｂ、及びヒートシンク２２に対し取り外し可能に取り付けられたボス３５ｂ’に割当てられている。すなわち、ボス３５ｂ・３５ｂ’のうちボス３５ｂのみが、ヒートシンク２２の貫通穴２２ｂに挿入されると共に、接着剤で固定されている。ヒートシンク２２の貫通穴２２ｂは、補修の際に利用される。
【００６６】
また、光結合部材３０における導光板１３と対向する部分には、頂部平坦面３１が形成されている。導光板１３は、この頂部平坦面３１で接触固定されている。この頂部平坦面３１が、ＬＥＤ基板２４ａからの光を導光板１３へ光を結合する部分となっている。
【００６７】
また、図８に示すように、光結合部材３０における、頂部平坦面３１からＡ側に延びる股部には、スペーサ２５ａが設けられている。このスペーサ２５ａは、光結合部材３０の入光面３３ａとＬＥＤ基板２４ａとのクリアランスを保つために設けられている。また、頂部平坦面３１からＢ側に延びる股部には、ヒートシンク２２と当接するスペーサ２５ｂが設けられている。光結合部材３０の入光面３３ａとＬＥＤ基板２４ａとの平行度を保つ必要があるため、スペーサ２５ｂは、スペーサ２５ａよりも、ＬＥＤ基板２４ａの厚さ分だけ高さが大きくなっている。
【００６８】
また、図１０に示すように、ＬＥＤ基板２４ａ及び光結合部材３０の接合部分では、線状に配された複数のＬＥＤチップ２３ａを囲うダム２６ａの内側に複数のＬＥＤチップ２３ａが配置されている。このＬＥＤチップは、スペーサ２５ａよりも外側に配置されている。また、ＬＥＤチップ２３ａは、スペーサ２５ａにより光結合部材３０と離間している。このスペーサ２５ａにより、ＬＥＤチップ２３ａと光結合部材３０との衝突によるＬＥＤチップ２３ａの破損を防いでいる。すなわち、このスペーサ２５ａの存在によって、ＬＥＤ基板２４ａと、光結合部材３０の入光面３３ａとの間にＬＥＤチップ２３ａを配置しかつＬＥＤチップ２３ａを破損させない隙間を設けることができる。
【００６９】
このように、ＬＥＤチップ２３ａは、ＬＥＤ基板２４ａ、スペーサ２５ａ及び接着剤を介して、光結合部材３０に固定されている。その結果、ＬＥＤチップ２３ａと光結合部材３０とは一体化する。
【００７０】
また、ＬＥＤチップ２３ａを封止する透明樹脂は、ダム２６ａにより堰き止められており、その硬化物は、光源としての発光部２３ｃを構成する。ＬＥＤチップ２３ａから発した光は、この透明樹脂の硬化物により波長変換される。このため、発光部２３ｃ全体が発光する。発光部２３ｃと光結合部材３０の入光面３３ａとの間のクリアランスは、例えば０．１ｍｍで設定される。そして、このクリアランスは、上述のスペーサ２５ａにより確保される。また、ＬＥＤチップ２３ａから出射した光は、入光面３３ａに入光し、光結合部材３０内部を伝搬して、曲面３２ａで全反射し、頂部平坦面３１に到達し、導光板１３に入射する。図１０に示す矢印Ｌｂは、ＬＥＤチップ２３ａから導光板１３へ向かう代表的な光路の一例を示している。
【００７１】
また、ＬＥＤ基板２４ａ及び光結合部材３０における接合部分の寸法の一例として、次の寸法が挙げられる。すなわち、ダム２６ａのＹ方向の幅が１．５ｍｍ、ＬＥＤ基板２４ａの厚さが２ｍｍ、発光部２３ｃのＹ方向の幅が０．６５ｍｍ、発光部２３ｃと光結合部材３０の入光面３３ａとの間のクリアランスが０．１ｍｍである。
【００７２】
（導光板の光漏れ対策）
図１０に示すように、光結合部材３０の下側においてＬＥＤ基板２４ａに設けられた発光部２３ｃは、ＬＥＤチップ２３ａと、ＬＥＤチップ２３ａを封止する透明樹脂体から構成されることによって標準値で０．６５ｍｍの幅を持っている。この発光部２３ｃの幅は、製造上寸法がばらつく。また、ＬＥＤ基板２４ａと光結合部材３０との相対的な取り付け位置も製造上ばらつきが生じる。
【００７３】
ここで、図１１に示すように、発光部２３ｃが光結合部材３０に対して相対的に内側（二股の内側）にずれて取り付けられた場合、発光部２３ｃから光結合部材３０の曲面３２ａを経ないで導光板１３へ直接透過する光Ｌａと、光結合部材３０の曲面３２ａにて反射された後、導光板１３に入射しかつ全反射してその後、導光板１３の上面から出射される光Ｌｂとが存在することになる。
【００７４】
その結果、図１１において破線枠の領域では、光漏れ領域ＬＡとなり、図１２（ａ）に示すように、導光板１３の上面においては、輝度ムラとして観測される。また、後述する実施の形態２に示すように、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを光結合部材３０の下側で２列に配置し、かつ液晶パネル４の中心線に光結合部材３０を配設することができる。この場合においても、導光方向が異なるだけであり、光漏れの原因としては同様であるので、結果として、図１２（ｂ）に示すように、導光板１３の上面において導光板１３の中心線に沿って輝度ムラが観測される。
【００７５】
そこで、本実施の形態のバックライト１０では、図１及び図４に示すように、導光板１３上に配置される光学シートとしての拡散板２Ａの一部に、つまり前記光漏れ領域ＬＡを覆うように、遮光減光処理部としての遮光領域４０が設けられている。この遮光領域４０は、導光板１３における光漏れ領域ＬＡから出射される光を遮断するものであり、例えば、拡散板２Ａと導光板１３との間に反射防止フィルムを挿入したり、又は拡散板２Ａにおける導光板１３への対向面側を黒色に印刷したりすることにより形成することが可能である。上記反射防止フィルムは、組立時に挿入する方法、或いは拡散板２Ａ若しくは導光板１３に予め貼り付けておくことが可能である。
【００７６】
このように、遮光領域４０は、光学シートとしての拡散板２Ａにおける導光板１３への対向面に設けられており、導光板１３から出射直後の光を遮光するようになっている。これによって、遮光領域４０をできるだけ狭い領域とすることが可能となる。
【００７７】
尚、このように、遮光領域４０は、導光板１３への対向側の最も近い部材に設けることが望ましいが、本発明においては、必ずしもこれに限らず、光学シートである他のプリズムシート３、又は拡散シート２Ｂに設けることが可能である。
【００７８】
上記遮光領域４０を設けた場合の効果について、図１３に基づいて説明する。図１３は、遮光領域４０を設けた場合における液晶パネル４の上面での輝度分布を、遮光領域４０を設けない場合との比較において示すグラフである。尚、図１３において、アクティブエリアとは、液晶パネル４の画面の表示領域を示しており、矢印の方向が表示領域を示している。
【００７９】
図１３に示すように、遮光領域４０を設けた場合、実線にて示すように、光漏れ領域ＬＡにおいて輝度ピークが抑えられている。この結果、液晶パネル４の上面への光漏れを低減することが可能であるので、液晶表示装置１の画面品位を向上させることが可能となる。ここで、図１３に示す測定結果は、遮光領域４０のＹ方向の例えば長さ５ｍｍの場合の結果であるが、Ｙ方向の幅は、必ずしもこれに限らず、アクティブエリアに入り込まない長さまで長くしてもよい。また、液晶表示装置１の画面品位が低下しなければ、短くてもよい。
【００８０】
ところで、上記の説明では、遮光領域４０を光学シートとしての拡散板２Ａにおける導光板１３の対向面に設けていた。しかし、必ずしもこれに限らず、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、遮光減光処理部としての反射率低減領域４１を、導光板１３における下面に設けられている光学シートとしての反射シート１２に設けることが可能である。この反射率低減領域４１も、遮光減光処理部としての遮光領域４０と同様に、例えば、反射シート１２と導光板１３との間に反射防止フィルムを挿入したり、又は反射シート１２における導光板１３への対向面側を黒色に印刷したりすることにより形成することが可能である。上記反射防止フィルムは、組立時に挿入する方法、或いは反射シート１２若しくは導光板１３に予め貼り付けておくことが可能である。
【００８１】
この構成においても、図１５に示すように、導光板１３からの光が漏れるのを防止することができる。尚、この反射シート１２に設けた反射率低減領域４１の作用は、前記拡散板２Ａに設けた遮光領域４０の作用とは異なっている。すなわち、遮光領域４０に作用は、導光板１３から出射直後の光を遮光するものであった。これに対して、反射率低減領域４１の作用は、発光部２３ｃから光結合部材３０の曲面３２ａを経ないで導光板１３へ直接入射する光Ｌａの一部が、導光板１３の上面で反射して、導光板１３の下面を突き抜け、反射シート１２で再反射して導光板１３の上面から出射されるのを抑制するものである。すなわち、反射率低減領域４１の作用は、反射シート１２での光の反射率を低減することにより、導光板１３の上面から出射される光を減光するものとなっている。
【００８２】
ここで、反射率低減領域４１を、導光板１３における下面に設けられている光学シートとしての反射シート１２に設ける構成は、後述する実施の形態２に示すように、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを光結合部材３０の下側で２列に配置し、かつ液晶パネル４の中心線に光結合部材３０を配設する場合においても有効である。
【００８３】
すなわち、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが２列の場合も、導光方向が異なるだけであり、光漏れの原因としては同様であるので、結果として、図１６（ａ）（ｂ）に示すように、導光板１３の上面において導光板１３の中心線に沿って輝度ムラが観測される。
【００８４】
そこで、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂを光結合部材３０の下側で２列に配置し、かつ液晶パネル４の中心線に光結合部材３０を配設する場合には、図１７に示すように、導光板１３の下面における反射シート１２・１２において、光結合部材３０における頂部平坦面３１の両側に反射率低減領域４１・４１を設ける。すなわち、光結合部材３０が液晶パネル４の中心線上に配置されているため、反射シート１２・１２が２分割されている。このため、反射率低減領域４１・４１は、いずれの反射シート１２・１２にも設ける必要がある。
【００８５】
上記２列の反射率低減領域４１・４１を設けた場合の効果について、図１８（ａ）（ｂ）〜図２０（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。図１８（ａ）は反射率低減領域４１・４１を設けた場合の反射シート１２・１２の構成を示す平面図であり、図１８（ｂ）は反射率低減領域４１・４１を設けた場合における導光板１３の上面の輝度分布を示す平面図である。図１９（ａ）は反射率低減領域４１・４１を設けない場合における導光板１３の短手方向に平行な各断面における輝度分布を示すグラフであり、図１９（ｂ）はその導光板１３の短手方向に平行な各断面の位置を示す導光板の平面図である。図２０（ａ）は反射率低減領域４１・４１を設けた場合における導光板１３の短手方向に平行な各断面における輝度分布を示すグラフであり、図２０（ｂ）はその導光板１３の短手方向に平行な各断面の位置を示す導光板の平面図である。
【００８６】
すなわち、図１８（ａ）（ｂ）に示すように、前記図１６（ａ）（ｂ）に比べて、光漏れ領域ＬＡでの輝度分布に差がないのが判る。これを実際の輝度データにて表示すると、図１９（ａ）（ｂ）に示すように、導光板１３の短手方向に平行な各断面における輝度分布においては、導光板１３の短手方向における中央位置の輝度が突出している。これに対して、反射シート１２・１２に反射率低減領域４１・４１を設けた場合には、図２０（ａ）（ｂ）に示すように、導光板１３の短手方向に平行な各断面における輝度分布において、導光板１３の短手方向における中央位置の輝度の突出が無くなっているのが判る。
【００８７】
詳述すれば、図１９（ａ）に示すように、反射率低減領域４１・４１を設けない場合は、光結合部材３０の頂部平坦面３１における中央での輝度ピークが、最大値と最小値とで４６％のピーク差がある。これに対して、反射率低減領域４１・４１を設けた場合は、図２０（ａ）に示すように、最大値と最小値との輝度ピーク差は１１％に低減している。このことにより、反射率低減領域４１・４１を設けた場合には、導光板１３の上面における輝度のバラツキを低減することができるため、液晶表示装置１の画面品位を向上させることが可能となる。
【００８８】
尚、図２０（ｂ）に示すように、ここでは反射率低減領域４１・４１のＹ方向の長さは、それぞれ１．５ｍｍとしている。しかし、必ずしもこれに限らず、画面品位が改善されるように設定することが可能である。また、２分割された反射率低減領域４１・４１のＹ方向の長さは、異なっていてもよい。
【００８９】
また、光漏れを解消するための方法として、例えば、導光板１３自体を遮光処理することも考えられるが、実際には困難である。すなわち、光結合部材３０と導光板１３とは接合しているため、導光板１３に遮光処理を施した場合は、シート状の導光板１３に遮光処理を施した後に遮光処理位置に合わせて光結合部材３０を精度よく接合する必要があるが、実際には、この作業が困難である。また、導光板１３と光結合部材３０とを接合してから導光板１３を遮光処理することも、シート状の導光板１３の状態に比べて光結合部材３０と導光板１３とが接合した状態が非常に不安定な状態であることから現実には非常に困難である。このため、遮光処理は、導光板１３以外の部材に施すほうがよい。すなわち、シート状の拡散板２Ａ又は反射シート１２等の光学シートに遮光処理又は反射率低減処理を施した後に、該光学シートを光結合部材３０と導光板１３のと接合部に位置合わせすることは比較的容易に実現可能である。
【００９０】
（液晶表示装置への適用）
上述したように、本実施形態の光源ユニット２０は、図２１（ａ）（ｂ）に示すように、液晶表示装置１に適用することが可能である。この場合、図４に示す光源ユニット２０をＸ方向に並べて配置して使用する。そして、これにより、導光板１３も、Ｘ方向及びＹ方向の寸法が共に大きなものとして構成される。このような構成とすることにより、液晶表示装置の液晶パネル４の大面積化に対応して、導光板１３の面積を大きし、大画面の液晶表示装置１の実用に適したバックライトを実現することができる。尚、図２１（ａ）（ｂ）では、液晶パネル４の寸法が６０型である場合が例示されているが、例えば６０型以上のサイズである７０型等といった６０型と異なる寸法であってもよい。
【００９１】
例えば、ヒートシンク２２として、長さ１１０ｍｍ、幅１００ｍｍ、厚さ２ｍｍのものを８枚使用し、８組のヒートシンク２２、光結合部材３０及びＬＥＤ基板２４ａのセットを配置し、その上に大型の導光板１３を固定する方式の光源モジュールを構成し、液晶パネル４を背面から照明するバックライト方式の液晶表示装置１を構成することが可能である。
【００９２】
また、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。
【００９３】
以上のように、本実施の形態のバックライト１０では、発光部２３ｃと、発光部２３ｃからの光を入光させる入光面３３ａ、入光した光を反射して伝搬する曲面３２ａ、及び該曲面３２ａの上部にて導光板１３と接する頂部平坦面３１を有する光結合部材３０と、導光板１３と、複数の光学シートとを備えている。また、光学シートの一部の領域には、遮光減光処理部としての光を遮る遮光領域４０又は光の反射率を低減する反射率低減領域４１が配設されている。
【００９４】
上記の構成によれば、導光板１３の下方の発光部２３ｃから出射された光は、光結合部材３０の入光面３３ａから入光され、主として光結合部材３０の曲面３２ａにて反射しながら光結合部材３０の頂部平坦面３１を通して導光板１３に入射される。その後、導光板１３の内部を全反射しながら一部の光は導光板１３の端部まで伝搬すると共に、その途中では適宜光路変換素子にて、全反射条件が破られ、導光板１３の上面から出射する。
【００９５】
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、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り、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。
【００９６】
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における下面の頂部平坦面３１から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。この結果、導光板１３を加工しなくても済み、発光部２３ｃ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と共に、製造コストも軽減される。
【００９７】
ところで、このような構成のバックライト１０においては、発光部２３ｃが光結合部材３０に対して相対的に内側にずれて取り付けられた場合、発光部２３ｃから光結合部材３０に入った光が光結合部材３０の曲面３２ａを経ないで導光板１３へ直接入射する場合がある。このような光の一部は、導光板１３にて全反射しないでそのまま透過してしまうので、その部分が光漏れ領域となり、その結果、導光板１３の上面において輝度ムラが観測される。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、光学シートとしての例えば拡散板２Ａ又は反射シート１２の一部の領域には、遮光減光処理部としての光を遮る遮光領域４０又は光の反射率を低減する反射率低減領域４１が配設されている。このため、光漏れ領域ＬＡとなるところを例えば遮光するように遮光領域４０を配設することにより、光漏れ領域ＬＡからの光漏れ量を低減することができ、その結果、輝度ムラが低減される。
【００９９】
したがって、導光板１３の加工を伴うことなく発光部２３ｃから導光板１３への結合効率を高め、導光板１３の輝度ムラを低減し得るバックライト１０を提供することができる。
【０１００】
また、本実施の形態のバックライト１０では、光学シートは、導光板１３の上面に設けられて該導光板１３の上面に出射される光を拡散する拡散板２Ａであるとすることができる。
【０１０１】
すなわち、拡散板２Ａは、導光板１３の上面から出射される光を拡散させるために設けられる光学シートである。したがって、導光板１３の上面から輝度ムラの原因となる光漏れが発生する場合には、拡散板２Ａにて光を拡散する前に、その光を遮蔽するのが好ましい。
【０１０２】
そこで、本実施の形態では、光学シートである拡散板２Ａの一部の領域つまり光漏れ領域ＬＡに、光を遮る遮光領域４０が配設される。これにより、光漏れ領域ＬＡからの光漏れ量を確実に低減することができ、輝度ムラを低減することができる。
【０１０３】
また、本実施の形態のバックライト１０では、光学シートは、導光板１３の下面に設けられて該導光板１３の下面に出射される光を該導光板１３に再入光させる反射シート１２であるとすることができる。
【０１０４】
すなわち、反射シート１２は、導光板１３の下面に設けられて該導光板１３の下面に出射される光を該導光板１３に再入光させる光学シートである。ここで、光結合部材３０の曲面３２ａにて反射されずに導光板１３に入射した光は、その一部が導光板１３の上面にて反射され、導光板１３の下面から出射され、反射シート１２にて反射されて導光板１３に再度入光する。そして、その光が導光板１３の光漏れ領域ＬＡから出射されるので、輝度ムラとなる。
【０１０５】
そこで、本実施の形態では、光学シートである反射シート１２の一部の領域、つまり光漏れ領域に反射光を導く領域における該反射シートの光の反射率を低減するための反射率低減領域４１が配設される。
【０１０６】
これにより、光漏れ領域ＬＡからの光漏れ量を確実に減じることができ、輝度ムラを低減することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態の液晶表示装置１は、本実施の形態のバックライト１０を備えている。したがって、導光板１３の加工を伴うことなく発光部２３ｃから導光板１３への結合効率を高め、導光板１３の輝度ムラを低減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。
【０１０８】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について図２２〜図２４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。尚、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１０９】
前記実施の形態１のバックライト１０では、光源ユニット２０が導光板１３の端部に設けられていたが、本実施の形態のバックライトでは、光源ユニット２０’が導光板１３の中心線上に設けられている点が異なっている。
【０１１０】
また、前記実施の形態１では、光源ユニット２０のＬＥＤチップ２３ａはＬＥＤ基板２４ａに１列に配設されていたが、本実施の形態では、光源ユニットのＬＥＤチップ２３ａが２列に配設されている点が異なっている。
【０１１１】
すなわち、本実施の形態の液晶表示装置１における光源モジュールとしてのバックライト１０’は、図２２（ａ）（ｂ）に示すように、液晶パネル４の中央直下に配置されている点で、図２１（ａ）（ｂ）に示す液晶表示装置１と異なっている。
【０１１２】
本実施の形態の液晶表示装置１は、図２２（ａ）（ｂ）に示すように、ＶＥＳＡフレーム５０、バックライト１０’、拡散板２Ａ、プリズムシート３、拡散シート２Ｂ、液晶パネル４及びベゼル５がこの順に重ねられて配置されている。
【０１１３】
また、バックライト１０’は、下から順に、つまり液晶パネル４に対して遠い方から順に、光源ユニット２０’が取り付けられたシャーシ１１、反射シート１２、及び導光板１３にて構成されている。
【０１１４】
シャーシ１１は、バックライト１０’の強度を高めるものである。シャーシ１１は、液晶パネル４と略同じサイズであり、開口１１ａを除きの平板状である。シャーシ１１における平板状部分の導光板１３側の平面は、反射シート１２及び導光板１３を保持する導光板保持面となる。
【０１１５】
光源ユニット２０’は、液晶パネル４の長辺に平行な方向に延びた長尺状（帯状）であり、液晶パネル４における短辺方向の中央部分に対向する位置に形成されている。すなわち、光源ユニット２０’の凹部２１ａは、液晶パネル４の横方向である長手方向に沿っており、かつ、液晶パネル４の縦方向である短手方向における中心線に対向するように配置されている。
【０１１６】
そして、凹部２１ａの底面には、例えば８個等の複数のＬＥＤ基板及び光結合部材３０から構成される光源ユニット２０’が、凹部２１ａの長手方向に沿って列状に並んで設置される。
【０１１７】
また、光源ユニット２０’は、図２３に示すように、光結合部材３０の頂部平坦面３１から両側に延びる２つの股部それぞれに、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが固定されており、それらＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂのそれぞれにＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが設けられている。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。この結果、本実施の形態のバックライト１０’は、ＬＥＤチップ２３ａ・２３ｂが導光板１３の下方に２列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。
【０１１８】
上記構成のバックライト１０’では、図２３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の断面楕円等の曲面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２３に示す導光板１３の内部右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、前記反射シート１２で反射し、さらに導光板１３内を通過し、導光板１３の前記液晶パネル４側表面から出射し、前記拡散シート２Ｂ及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。一方、ＬＥＤチップ２３ｂから出射された光も、図２３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。
【０１１９】
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、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２４（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。
【０１２０】
尚、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】
【０１２１】
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。また、そのバックライトは、大型平面光源として照明装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１２２】
１            液晶表示装置
２Ａ          拡散板（光学シート）
１０            バックライト（光源モジュール）
１０’          バックライト（光源モジュール）
１２            反射シート（光学シート）
１３            導光板
２０            光源ユニット
２０’          光源ユニット
２３ａ          ＬＥＤチップ
２３ｃ          発光部（光源）
２４ａ          ＬＥＤ基板
３０            光結合部材
３１            頂部平坦面（平坦部）
３２ａ          曲面
３３ａ          入光面
４０            遮光領域（遮光減光処理部）
４１            反射率低減領域（遮光減光処理部）
ＬＡ            光漏れ領域
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１７】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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