(57)【要約】【課題】薄型化に対応でき、かつ、発光面全体で均一輝度の光が得られるサイドライト方式の中空式面照明装置を提供する。【解決手段】本発明は、中空のユニットケース１の底面側に反射面部材２を配置し、ユニットケースの反射面部材と対向する表側に発光面部材３を配置し、ユニットケースにおける反射面部材と発光面部材とで挟まれる空間を中空導光領域１０とし、配線基板に多数個のＬＥＤを列設実装したＬＥＤ光源ユニット５を中空導光領域に両側若しくは片側に隣接して、当該中空導光領域に出射するように配置した中空式面照明装置３０において、反射面部材２の中空導光領域に面する表面を、ＬＥＤ光源ユニットの多数個のＬＥＤそれぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝２３が多数連続する凹凸面２４にしたことを特徴とする。【選択図】      図３
2009099270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空のユニットケースの底面側に反射面部材を配置し、前記ユニットケースの前記反射面部材と対向する表側に発光面部材を配置し、前記ユニットケースにおける前記反射面部材と発光面部材とで挟まれる空間を中空導光領域とし、配線基板に多数個のＬＥＤを列設実装したＬＥＤ光源ユニットを前記中空導光領域に両側若しくは片側に隣接して、当該中空導光領域に出射するように配置した中空式面照明装置において、
前記反射面部材は、その前記中空導光領域に面する表面を、前記ＬＥＤ光源ユニットの多数個のＬＥＤそれぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝が多数連続する凹凸面にしたことを特徴とする中空式面照明装置。
【請求項２】
前記凹凸面は、前記反射面部材の表面の一部に形成したことを特徴とする請求項１に記載の中空式面照明装置。
【請求項３】
前記ＬＥＤ光源ユニットは、前記中空導光領域の両側それぞれに隣接して配置し、
前記反射面部材は、前記両側のＬＥＤ光源ユニットの中間位置において前記多数個のＬＥＤの列方向に平行な稜線を有する山形状にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の中空式面照明装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤ光源ユニットは、前記中空導光領域の片側に隣接して配置し、
前記反射面部材は、前記ＬＥＤ光源ユニットから遠い側の端部に行くに従って迫り上がる片スロープ状にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の中空式面照明装置。
【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のバックライトユニットのように発光面から均一な輝度分布の照明光を出射する中空式面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置用バックライトユニットの光源として、冷陰極放電灯からＬＥＤに代替される動きが進んでいる。これは、ＬＥＤには有害物質である水銀が含まれず、環境調和型の光源として適していること、また最近の大幅な発光効率の向上により消費電力が大幅に低減できることによるところが大きい。ＬＥＤを光源として備えるバックライトユニットは、これまで携帯電話機やモバイル端末のように概ね小型機器に対する用途が中心であったが、最近では２０インチ型以上の液晶モニタや液晶テレビ等、大型の液晶表示装置にも採用の動きが進んでいる。
【０００３】
大型液晶表示装置の場合、そのバックライトユニットには高輝度であることが求められる。そのため、大型液晶表示装置用のバックライトユニットとしては、特開２００５−３１６３３７号公報（特許文献１）に記載されているように、面発光部の直下にＬＥＤ光源を配置した直下型のバックライトユニットが一般的になっている。ところが、直下型のＬＥＤバックライトユニットでは、光源がＬＥＤであるため、配列した多数のＬＥＤと面発光部との距離が近接しすぎると輝度ムラ、色ムラとして認識され、それが照らす液晶の表示品質を悪化させてしまう。この現象は、高輝度を実現するために、１個当りの電力が１Ｗクラス以上の高出力ＬＥＤを光源とした場合にいっそう顕著に現われる。反面、輝度ムラ、色ムラを低減させるためにＬＥＤと面発光部（拡散板）との距離を遠ざけることは、装置全体の厚みを増加させることにつながる。液晶パネル上の色再現性を向上させるために、光源を青色、赤色、緑色それぞれの単色発光ＬＥＤで例えばＮＴＳＣ規格比１００％以上を実現しようとすれば、混色性を確保する必要があって、いっそう厚みを増加させる必要があるが、近年の液晶表示装置の薄型化の傾向に反して好ましくない。
【０００４】
また直下型バックライトユニットとして、その光源に白色発光ＬＥＤを用いたものも開発され、商品化されている。ところが、白色発光ＬＥＤは、ＬＥＤが放射する青色光と、チップ近傍に設けられた蛍光体の黄色発光色とを利用しているので、バックライトユニットからの見た目の光は白色に見えるが、液晶パネルを透過させると色合いがずれる等の問題があって、高い色再現性を必要とする医療用、コンピュータグラフィックス用の液晶モニタのバックライトユニットとして採用するには課題が多い。
【０００５】
この直下型バックライトユニットの問題点を解決するものとして、装置内の端部に配列させたＬＥＤ光源の放射光を中空導光領域で反射させて面発光部から均一に出射させてその前方の液晶パネルに照射させる中空式バックライトユニットが特開２００６−１０６２１２号公報（特許文献２）にて知られている。この従来の中空式バックライトユニットでも、多数のＬＥＤ各々から出る光は出射光軸方向の光量が大部分を占め、光軸方向からずれるほどに光量は漸減する。そのため、隣接するＬＥＤからの光と混合することでＬＥＤ間の位置でもある程度の輝度を得ることができるが、各ＬＥＤの光軸方向の光量に比べるとＬＥＤ間相当領域の光量は小さく、このため、反射面部材に光反射拡散特性を有するシート材を採用しても、特にＬＥＤ光源ユニットに近い領域で輝度ムラが出ることがあった。また、ＬＥＤ光源ユニットの多数個のＬＥＤそれぞれにＲＧＢそれぞれの単色光ＬＥＤを採用した場合には色ムラが発生する問題点があった。
【０００６】
なお、従来、特開平８-１７１８０６号公報（特許文献３）によって片側に長尺光源を配置した中空式面照明装置が知られているが、この従来例の場合、光源に冷陰極放電ランプを採用しており、多数のＬＥＤを列設したＬＥＤ光源ユニットを採用してはいないので、ＬＥＤの列設方向でのＬＥＤ間相当領域での輝度ムラは考慮されていない。
【特許文献１】特開２００５−３１６３３７号公報
【特許文献２】特開２００６−１０６２１２号公報
【特許文献３】特開平８-１７１８０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記のような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、薄型化に対応でき、かつ、発光面全体で均一輝度の光が得られるサイドライト方式の中空式面照明装置を提供することを目的とする。
【０００８】
尚、本願において、「サイドライト方式」とは、発光面の背部側方の光源ユニットから発光面に平行な方向に光を出射し、この光を屈折、反射、拡散させて発光面に導光する照明方式をいう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、中空のユニットケースの底面側に反射面部材を配置し、前記ユニットケースの前記反射面部材と対向する表側に発光面部材を配置し、前記ユニットケースにおける前記反射面部材と発光面部材とで挟まれる空間を中空導光領域とし、配線基板に多数個のＬＥＤを列設実装したＬＥＤ光源ユニットを前記中空導光領域に両側若しくは片側に隣接して、当該中空導光領域に出射するように配置した中空式面照明装置において、前記反射面部材は、その前記中空導光領域に面する表面を、前記ＬＥＤ光源ユニットの多数個のＬＥＤそれぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝が多数連続する凹凸面にしたことを特徴とする。
【００１０】
上記発明の中空式面照明装置では、前記凹凸面は、前記反射面部材の表面の一部に形成したものとすることができる。
【００１１】
また、上記発明の中空式面照明装置では、前記ＬＥＤ光源ユニットは、前記中空導光領域の両側それぞれに隣接して配置し、前記反射面部材は、前記両側のＬＥＤ光源ユニットの中間位置において前記多数個のＬＥＤの列方向に平行な稜線を有する山形状にしたものとすることができる。
【００１２】
さらに、上記発明の中空式面照明装置では、前記ＬＥＤ光源ユニットは、前記中空導光領域の片側に隣接して配置し、前記反射面部材は、前記ＬＥＤ光源ユニットから遠い側の端部に行くに従って迫り上がる片スロープ状にしたものとすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の中空式面照明装置によれば、ユニットケースの底部の反射面部材の中空導光領域に面する表面を、ＬＥＤ光源ユニットの多数個のＬＥＤそれぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝が多数連続する凹凸面にしているので、多数のＬＥＤそれぞれから出射光軸方向に出る大光量の光をその凹凸面にて光軸に垂直な方向に分散させてＬＥＤ間相当領域の光量を補うことができ、しかもこの反射面部材にて発光面側に反射することができ、発光面からはＬＥＤの列設方向で明暗差がなく、輝度ムラのない均一輝度の光を出光させることができる。また、ＬＥＤ光源ユニットの多数個のＬＥＤそれぞれに単色光ＬＥＤを採用した場合に発生していた色ムラを解消できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１５】
（第１の実施の形態）図１、図２は本発明の第１の実施の形態の中空式面照明装置としての液晶表示装置用のバックライトユニット３０を示している。このバックライトユニット３０は、矩形のユニットケース１の底面中央で１つの辺に平行な線に沿い、山形に盛上り、その稜線の両側に遠ざかるほど漸次低くなる山形状の反射面部材２が配置してある。このユニットケース１の表開口面に発光面部材３が配置してある。そして、ユニットケース１に発光面部材３側からフロントフレーム４を被せ、ユニットケート１と一体化することで本実施の形態のバックライトユニット３０が組み上げられている。このユニットケース１は、アルミニウム合金等の高熱伝導性の金属で形成されている。
【００１６】
ユニットケース１内の、反射面部材２と発光面部材３とで挟む空間部分は、中空導光領域１０となっている。ユニットケース１における反射面部材２の稜線に平行な両端面それぞれに、中空導光領域１０の端部に隣接するようにＬＥＤコリメータ９とＬＥＤ光源ユニット５とが配置してある。
【００１７】
反射面部材２は、矩形のユニットケース１の底面中央で１つの辺に平行な線に沿い山形に盛上り、その稜線の両側に遠ざかるほど漸次低くなる山形状の基材２１の少なくとも中空導光領域１０に接する表面側に高反射性、かつ拡散反射性を有する材料、例えば白色ＰＥＴフィルムや白色インクの拡散反射シート２２を積層した構成である。この拡散反射シート２２には、他に、鏡面反射性を持つ高反射アルミニウム等に光透過性拡散材をコーティングしたシート材を用いることもできる。
【００１８】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、拡散反射シート２２は、その表面がＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７の出射光軸方向に平行な微小な凹溝２３が多数形成された凹凸面２４となっている。そしてこのような表面に凹凸面を有する拡散反射シート２２としては、例えば、住友スリーエム株式会社製のＢＥＦシートを採用することができる。凹凸面２４の凹溝２３の深さは２５〜２００ミクロンとし、凹凸ピッチは５０〜４００ミクロンであることが好ましい。凹溝２３の深さが２５ミクロンよりも小さい場合にはＬＥＤの光軸方向に直角な方向への光の反射が十分に行えない。また凹溝２３の深さを２００ミクロンよりも大きいものとすると発光面上にムラが現れる。尚、図３その他の同様の図では、理解しやすくするために凹溝２３が大きく描かれているが、実際には上述したように目視できないほど細かい凹溝である。
【００１９】
発光面部材３は、少なくとも光透過拡散板３Ａに対して、さらに拡散シート３Ｂ，３Ｃ、レンズシート３Ｄ等の光学シートを重ねて構成したものであり、中空導光領域１０を通り、山形の反射面部材２に当たって反射して来た光を均一に拡散、出射させることで、発光面での輝度ムラをなくし、均斉度を高くする働きをする。
【００２０】
ＬＥＤ光源ユニット５は、ユニットケース１の該当側面に収容できる幅を持つ細長い配線基板６上に多数個のＬＥＤ７を一列若しくは複数列に列設実装したものである。配線基板６は高熱伝導性のアルミ系、同系合金などの金属や、窒化アルミニウム等のセラミックにより形成してあり、高熱伝導性のユニットケース１の側壁にねじ止め、接着その他の手段で固定している。尚、この配線基板６とユニットケース１の側壁との間には高熱伝導性の両面テープ、シートあるいはグリースを介在させるのが好ましい。
【００２１】
ＬＥＤ光源ユニット５の出射側と中空導光領域１０との間に、ＬＥＤ７の列を覆い、ＬＥＤ７より拡散放射された放射光を入光する凹溝８で構成される入射面が形成された細長いＬＥＤコリメータ９が細長集光部材として配置してある。このＬＥＤコリメータ９は、ＬＥＤ光源ユニット５に実装された多数のＬＥＤ７それぞれから拡散放射された光を入光するための凹溝８と、その凹溝８の上下両端に連接し湾曲した全反射面と、複数の湾曲面を繋ぎ合わせた放射面によって形成され、この放射面に高さに準じて略平行光に集光した光を中空導光領域１０に入光させるための光学部材であり、例えば、アクリルやポリカーボネートのような透明樹脂、あるいはガラスで形成されている。
【００２２】
図４、図５に詳しく示してあるように、ＬＥＤコリメータ９のＬＥＤ７の列に面する入射部側に凹溝８が形成されている。この凹溝８の溝壁面は、ＬＥＤ７の光軸に近い角度の放射光を体内に導光する凸形状の入射面ＩｎＡと、ＬＥＤ７の光軸から離れた角度の放射光を体内に導光する平面形状の入射面ＩｎＢ１，ＩｎＢ２となっている。ＬＥＤコリメータ９の図において下側と上側に位置する側面は、体内の光を全反射するように湾曲した全反射面ＴＩＲ１，ＴＩＲ２となっている。ＬＥＤコリメータ９の出射部は、入射面ＩｎＡからの入射光に対応する凸形状の出射面ＥｘＡと、入射面ＩｎＢ１，ＩｎＢ２から入射した後、全反射面ＴＩＲ１，ＴＩＲ２で全反射した光に対応する凹曲面形状の出射面ＥｘＢ１，ＥｘＢ２となっている。
【００２３】
上記実施の形態のバックライトユニットでは、図５に詳しく示したように、ＬＥＤコリメータ９によって、ＬＥＤ光源ユニット５のＬＥＤ７からの光を中空導光領域１０の厚み方向に集光してこの中空導光領域１０に入射させる。つまり、ＬＥＤコリメータ９において、ＬＥＤ７から入射面ＩｎＡに入射した光ＲＹＡは、断面凸形状の入射面ＩｎＡ及び出射面ＥｘＡにて屈折し、中空導光領域１０の厚み方向に集光される。また入射面ＩｎＢ１，ＩｎＢ２に入射した光ＲＹＢ１，ＲＹＢ２は、全反射面ＴＩＲ１，ＴＩＲ２での全反射と出射面ＥｘＢ１，ＥｘＢ２での屈折により、中空導光領域１０の厚み方向に集光される。
【００２４】
ＬＥＤコリメータ９から中空導光領域１０に出射した光ＲＹＡ，ＲＹＢ１，ＲＹＢ２は、形状を最適化した反射面部材２の反射面で発光面部材３の方向へ反射され、この発光面部材３の発光面から高輝度で、かつ輝度ムラのない状態で出射される。
【００２５】
本実施の形態のバックライトユニット３０によれば、上記ＬＥＤコリメータ９の存在によって光源であるＬＥＤ７から広角度に放射される光を、光利用効率８０％以上という高効率かつ狭角度で集光させることができ、中空導光領域１０における反射損失を最低限に抑え、発光面の輝度を向上させることができる。
【００２６】
また、本実施の形態のバックライトユニット３０では、反射面部材２の中空導光領域１０に面する表面側に拡散反射特性に優れた拡散反射シート２２を設置し、かつ、反射面部材２はＬＥＤ光源ユニット５から遠ざかるほどに反射面を高くすることで、発光面に局所的な輝線などが発生しないようにしている。
【００２７】
さらに、本実施の形態のバックライトユニット３０の場合、反射面部材２の表の拡散反射シート２２の表面をＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７それぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝２３が多数連続する凹凸面２４にしているので、多数のＬＥＤ７それぞれからＬＥＤコリメータ９を通じて出射光軸方向に出る大光量の光をその凹凸面２４にて光軸に垂直な方向に分散させることで暗くなりがちなＬＥＤ間相当領域の光量を補うことができ、しかもこの反射面部材２にて発光面側に反射することができ、発光面からはＬＥＤの列方向で明暗差がなく、輝度ムラのない均一輝度の光を出光させることができる。また、ＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７それぞれに単色光ＬＥＤを採用した場合に隣接する他の発光色のＬＥＤの光との混色が効果的に行え、色ムラの発生も同時に抑制できる。
【００２８】
尚、本実施の形態において、反射面部材２の表面の拡散反射シート２２の凹凸面の形状として、図６に示すような変形例を挙げることができる。図６（ａ）は凹溝、凸山を共に均等幅にした凹凸面２４Ａであり、同図（ｂ）は、凹凸の大きさに場所によって変化をつけた凹凸面２４Ｂである。同図（ｃ）は中央部の凹凸ピッチは広く、両サイドの凹凸ピッチは狭く設定した凹凸面２４Ｃである。同図（ｃ）は、中央部は平坦面２４Ｄとし、両サイドは凹凸面２４Ｅとしている。同図（ｄ）は、両サイド近くの位置それぞれに平坦面２４Ｆを形成し、中央部と両サイドは凹凸面２４Ｇとしている。同図（ｆ）は、凹凸面２４Ｈは、稜部も溝底も丸くしたものである。同図（ｇ）は、凹溝２３の間隔を広くとった凹凸面２４Ｉを示しており、同図（ｈ）は、逆に凹溝２３Ａは幅広とした凹凸面２４Ｊを示している。さらに、同図（ｉ）は、幅広かつ丸溝の凹溝２３Ｂにて形成した凹凸面２４Ｋを示している。
【００２９】
また、本実施の形態において反射面部材２は山形状とした。しかしながら、図７（ａ）〜（ｃ）に示したように、同図（ａ）の直線的な山形状の反射面部材２に代えて、同図（ｂ）に示したように稜線からＬＥＤ光源ユニット５に近づくに従って連続的に低まる曲線的な山形状の反射面部材２Ａを採用することができる。また、同図（ａ）の直線的な山形状の反射面部材２に代えて、同図（ｃ）に示したように稜線の両側はスロープ２Ｂ１とし、ＬＥＤ光源ユニット５に近い側は平坦面２Ｂ２とした山形状の反射面部材２Ｂを採用することができる。
【００３０】
（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態のバックライトユニットについて、図８を用いて説明する。本実施の形態のバックライトユニットは、図３に示した第１の実施の形態の反射面部材２に代えて、図８（ａ）〜（ｄ）に示した反射面部材２Ｃを採用したことを特徴とする。したがって、本実施の形態における他の構成要素については第１の実施の形態と共通である。
【００３１】
本実施の形態のおける比較反射面部材２Ｃは、基材相当部２１Ａと拡散反射面２２Ａとが樹脂の一体成形物であり、全体の形状は第１の実施の形態と同様である。すなわち、矩形のユニットケース１の底面中央で１つの辺に平行な線に沿い、山形に盛上り、その稜線の両側に遠ざかるほど漸次低くなる山形状をなし、中空導光領域１０に接する表面側は高反射性、かつ拡散反射性を具備する拡散反射面２２Ａにとなっている。
【００３２】
また、拡散反射面２２Ａは、ＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７の出射光軸方向に平行な微小な凹溝２３が多数形成された凹凸面となっている。拡散反射面２２Ａの凹溝２３の深さは第１の実施の形態と同様に２５〜２００ミクロンとし、凹凸ピッチは５０〜４００ミクロンであることが好ましい。
【００３３】
本実施の形態のバックライトユニットでも、第１の実施の形態と同様に、反射面部材２Ｃの表面側を拡散反射特性に優れた拡散反射面２２Ａとし、かつ、反射面部材２ＣはＬＥＤ光源ユニット５から遠ざかるほどに反射面を高くすることで、発光面に局所的な輝線などが発生しないようにしている。
【００３４】
さらに、本実施の形態のバックライトユニットでも、第１の実施の形態と同様に、反射面部材２Ｃの拡散反射面２２ＡをＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７それぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝２３が多数連続する凹凸面にしているので、多数のＬＥＤ７それぞれからＬＥＤコリメータ９を通じて出射光軸方向に出る大光量の光をその拡散反射面２２Ａにて光軸に垂直な方向に分散させることで暗くなりがちなＬＥＤ間相当領域の光量を補うことができ、しかもこの反射面部材２Ｃにて発光面側に反射することができ、発光面からはＬＥＤの列設方向で明暗差がなく、輝度ムラのない均一輝度の光を出光させることができる。また、ＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７それぞれに単色光ＬＥＤを採用した場合に隣接する他の発光色のＬＥＤの光との混色が効果的に行え、色ムラの発生も同時に抑制できる。
【００３５】
尚、本発明の第２の実施の形態においては、反射面部材２Ｃの表面の拡散反射面２２Ａの凹凸形状は、図６に示した凹凸面２４Ａ〜２４Ｋのいずれをも採用することができる。
【００３６】
また、第２の実施の形態において反射面部材２Ｃは山形状とした。しかしながら、第１の実施の形態の場合と同様に、図７（ａ）〜（ｃ）に示したような外観形状を持つ一体成形物を採用することができる。
【００３７】
（第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態のバックライトユニットについて、図９を用いて説明する。第３の実施の形態のバックライトユニットは、第１の実施の形態のバックライトユニット３０に対して、図３に示した構造の反射面部材２に代えて、図９（ａ）〜（ｃ）に示す構成の反射面部材２Ｄを採用したことを特徴とする。本実施の形態のバックライトユニットの他の部分の構成は、図１、図２に示した第１の実施の形態のバックライトユニットと共通である。
【００３８】
本実施の形態で採用する反射面部材２Ｄは、矩形のユニットケース１の底面中央で１つの辺に平行な線に沿い、山形に盛上り、その稜線の両側に遠ざかるほど漸次低くなる山形状の基材２１の少なくとも中空導光領域１０に接する表面側に高反射性、かつ拡散反射性を有する材料、例えば白色ＰＥＴフィルムや白色インクの拡散反射シート２２Ｂを積層した構成である。この拡散反射シート２２Ｂには、他に、鏡面反射性を持つ高反射アルミニウム等に光透過性拡散材をコーティングしたシート材を用いることもできる。
【００３９】
拡散反射シート２２ＢにおけるＬＥＤ光源ユニット５の近い両端部それぞれにおいて、ＬＥＤ列の方向に平行に部分的に凹凸面２４Ｌを形成している。この凹凸面２４Ｌの形状は、第１の実施の形態と同様に図６（ａ）〜（ｉ）のいずれの断面形状となるものであってもよい。
【００４０】
本実施の形態によれば、次の作用、効果を奏する。多数個のＬＥＤ７を列設したＬＥＤ光源ユニット５を採用した場合、ＬＥＤ光源ユニット５からの光は中空導光領域１０の入射端部では反射面部材２Ｄの表面に当たる際に光路長が短いために隣り合うＬＥＤ７からの光同士が十分に混色しない。この結果として、その正反射成分が映り込み、発光面の対応部分には明暗または色ムラが発生しやすい。そこで、このＬＥＤ光源ユニット５に近い端部に凹凸面２４Ｌを形成することで、中空導光領域１０の入射端部でも隣り合うＬＥＤ７からの光同士を十分に混色させ、この結果として、発光面の対応部分に明暗または色ムラが発生するのを効果的に防ぐことができる。
【００４１】
尚、本実施の形態においても、反射面部材２Ｄの形状については、図７（ａ）〜（ｃ）のいずれの形状を採用することもできる。さらに、反射面部材２Ｄとして、第２の実施の形態のように一体成形物のものを採用することもできる。
【００４２】
（第４の実施の形態）本発明の第４の実施の形態のバックライトユニットについて、図１０を用いて説明する。第４の実施の形態のバックライトユニットは、第１の実施の形態のバックライトユニット３０に対して、図３に示した構造の反射面部材２に代えて、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す構成の反射面部材２Ｅを採用したことを特徴とする。したがって、本実施の形態のバックライトユニットの他の部分の構成は、図１、図２に示した第１の実施の形態のバックライトユニットと共通である。
【００４３】
本実施の形態で採用する反射面部材２Ｅは、矩形のユニットケース１の底面中央で１つの辺に平行な線に沿い、山形に盛上り、その稜線の両側に遠ざかるほど漸次低くなる山形状の基材２１の少なくとも中空導光領域１０に接する表面側に高反射性、かつ拡散反射性を有する材料、例えば白色ＰＥＴフィルムや白色インクの拡散反射シート２２Ｃを積層した構成である。この拡散反射シート２２Ｃには、他に、鏡面反射性を持つ高反射アルミニウム等に光透過性拡散材をコーティングしたシート材を用いることもできる。
【００４４】
また、拡散反射シート２２Ｃの表面には、光軸方向に直角な幅方向における中央部は平滑面２５として残し、この中央の平滑面２５の両サイドそれぞれの部分に光軸方向に平行な微小な凹溝２３が多数形成された凹凸面２４Ｍを形成した構成である。
【００４５】
本実施の形態にあっても、凹凸面２４Ａの凹溝２３の深さは２５〜２００ミクロンとし、凹凸ピッチは５０〜４００ミクロンであることが好ましい。凹溝２３の深さが２５ミクロンよりも小さい場合にはＬＥＤの光軸方向に直角な方向への光の反射が十分に行えない。また凹溝２３の深さを２００ミクロンよりも大きいものとすると発光面上にムラが現れる。
【００４６】
本実施の形態のバックライトユニットでは、上記構成の反射面部材２Ｅを採用したことにより、次のような作用、効果を奏する。図１０（ａ）に代表的な光路を矢印で示してある。この代表的な光路は正反射成分の光路である。反射面部材２Ｅの両サイドそれぞれの凹凸面２４Ｍにおいて微小な凹溝２３の斜面に当たった光は斜面の向きに応じてＬＥＤ７の光軸方向から左右に分離する。本実施の形態では、ユニットケース１の側壁部近傍に凹凸面２４Ｍが形成されているので、ＬＥＤ７の光軸に対して左右に分離する成分が存在する。他方、反射面部材２ＥのＬＥＤの光軸方向の中央部は平坦面２５としたことで、ＬＥＤ７からの光は大部分がその光軸方向に進行する。このため、多数個のＬＥＤ７の列方向に平行な方向での輝度分布は、画面中央部ほど明るくなり、端部では暗くなる。これにより、このバックライトユニットからの光を光源とする液晶表示装置の画面では、画面中央部が明るく、周辺部で暗くなる。このような表示態様を示す液晶表示装置も用途によっては必要であるが、本実施の形態のバックライトユニットによれば、製造において平坦面２５と凹凸面２４Ｍとの面積を調整することで種々の明暗表示態様の要求に柔軟に対応できる。
【００４７】
（第５の実施の形態）本発明の第５の実施の形態のバックライトユニット３０Ａについて、図１１を用いて説明する。本実施の形態のバックライトユニット３０Ａは、ユニットケース１Ａの底部に片斜面になった反射面部材２Ｆを設置し、ユニットケース１Ａの片サイドに設置したＬＥＤ光源ユニット５のＬＥＤから中空導光領域１０に光を入射させ、反射面部材２Ｆにて発光面部材３側に反射させる片側入射タイプの構造である。
【００４８】
本実施の形態において、反射面部材２Ｆは、第１の実施の形態において採用した図３に示す構造のものである。ＬＥＤ光源ユニット５とＬＥＤコリメータ９にも第１の実施の形態と同様のものを採用している。また、図１１に示した本実施の形態にあって、その他の構成は第１、第２の実施の形態と共通であり、共通する要素には同一の符号を付して示してある。
【００４９】
本実施の形態のバックライトユニット３０Ａにあっても、反射面部材２Ｆの中空導光領域１０に面する表面側に拡散反射特性に優れた拡散反射シート２２を設置し、かつ、反射面部材２ＦはＬＥＤ光源ユニット５から遠ざかるほどに反射面を高くすることで、発光面に局所的な輝線などが発生しない。また、本実施の形態のバックライトユニット３０Ａの場合、反射面部材２Ｆの表の拡散反射シート２２の表面をＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７それぞれの出射光軸に平行な方向の微小な凹溝２３が多数連続する凹凸面２４にしているので、多数のＬＥＤ７それぞれからＬＥＤコリメータ９を通じて出射光軸方向に出る大光量の光をその凹凸面２４にて光軸に垂直な方向に分散させることで暗くなりがちなＬＥＤ間相当領域の光量を補うことができ、しかもこの反射面部材２Ｆにて発光面側に反射することができ、発光面からはＬＥＤの列方向で明暗差がなく、輝度ムラのない均一輝度の光を出光させることができる。また、ＬＥＤ光源ユニット５の多数個のＬＥＤ７それぞれに単色光ＬＥＤを採用した場合に隣接する他の発光色のＬＥＤの光との混色が効果的に行え、色ムラの発生も同時に抑制できる。
【００５０】
尚、本実施の形態においても、反射面部材２Ｆの表面の拡散反射シート２２の凹凸面の形状は、図６に示すような変形例のいずれをも採用することができる。
【００５１】
また、本実施の形態において反射面部材２Ｆは片斜面タイプとしたが、図１２（ａ）に示したようにＬＥＤ光源ユニット５から遠い端部からＬＥＤ光源ユニット５に近づくに従って連続的に低まる曲線的な片スロープタイプの反射面部材２Ｇを採用することができる。また、同図（ｂ）に示したようにＬＥＤ光源ユニット５から遠い端部側はスロープ２Ｈ１とし、ＬＥＤ光源ユニット５に近い側は平坦面２Ｈ２とした反射面部材２Ｈを採用することもできる。
【００５２】
また、本実施の形態のバックライトユニット３０Ａにあっても、片スロープタイプの反射面部材として第２の実施の形態と同様に、図８における反射面部材２Ｃの稜線から左半分若しくは右半分を切り出したような構造にして、基材相当部の表面に拡散反射面部を具備する一体成形物とし、拡散反射面部に凹凸面を形成したものを採用することもできる。
【００５３】
さらに尚、本発明の第１〜第５の実施の形態のいずれでも、細長集光部材としてＬＥＤコリメータ９を採用したが、これについては単純な長尺の集光レンズ部材を採用することも可能である。
【００５４】
また、上記の各実施の形態は液晶ディスプレイ用のバックライトユニットについて説明したが、上記実施の形態の構成の中空式面照明装置は、他の用途、例えば天井照明、床照明、壁面照明、フィルムの背面照明等にも応用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施の形態のバックライトユニットの分解斜視図。
【図２】上記実施の形態のバックライトユニットの断面図。
【図３】上記実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の正面図、底面図及び断面図。
【図４】上記実施の形態のバックライトユニットにおけるＬＥＤコリメータの一部破断斜視図。
【図５】上記実施の形態におけるＬＥＤコリメータの集光特性を示す断面図。
【図６】上記実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の拡散反射シートの応答面形状の変形例を示す断面図。
【図７】上記実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の構造の変形例を示す断面図。
【図８】本発明の第２の実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の正面図、底面図及び右側面図、左側面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の正面図、底面図及び断面図。
【図１０】本発明の第４の実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の正面図、底面図及び断面図。
【図１１】本発明の第５の実施の形態のバックライトユニットの断面図。
【図１２】上記実施の形態のバックライトユニットにおける反射面部材の構造の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００５６】
１  ユニットケース
２  反射面部材
３  発光面部材
４  フロントフレーム
５  ＬＥＤ光源ユニット
６  配線基板
７ＬＥＤ
９  ＬＥＤコリメータ
１０  中空導光領域
２１  基材
２２  拡散反射シート
２３  凹溝
２４  凹凸面
３０，３０Ａ  バックライトユニット
【図１】
2009099270.tif 000003
【図２】
2009099270.tif 000004
【図３】
2009099270.tif 000005
【図４】
2009099270.tif 000006
【図５】
2009099270.tif 000007
【図６】
2009099270.tif 000008
【図７】
2009099270.tif 000009
【図８】
2009099270.tif 000010
【図９】
2009099270.tif 000011
【図１０】
2009099270.tif 000012
【図１１】
2009099270.tif 000013
【図１２】
2009099270.tif 000014