(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を投光する点光源と、この点光源からの投光が入射され、この入射光を面状に広げて出射する導光板とを備えた面光源装置において、
前記導光板の光入射端面に沿って配置され、前記点光源からの投光を該導光板の入射辺に平行な方向に伝搬させながら該投光を該導光板の光入射端面に結合させる線光源化手段を備え、
この線光源化手段は、前記導光板の光入射端面と空気層ギャップを介して接して光出射面となる側面を持つ線状導光体であり、かつ、前記導光板とは該線状導光体及び該導光板の上下表面の少なくとも一方で繋がれており、この繋がった部分以外は空気層ギャップを介して対向しており、この空気層ギャップは、点光源から離れるにつれて高さ方向寸法が小さくなるものとされ、
該線状導光体に入射した前記点光源からの投光の一部を、前記側面で前記導光板への光入射方向とは反対方向に反射させ、さらにそれを該側面とは反対側の面で導光板方向に反射させることで、該導光板の入射辺に平行な方向に伝搬させながら、該投光を該導光板の光入射端面に結合させ、さらには、
前記導光板の光入射端面と前記線状導光体の前記光出射面となる側面との間の前記空気層においても光を伝搬させながら、一部の光を該導光板内に入射させることによって、前記点光源からの光を線状に広げることを特徴とする面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶などを用いた表示画面を背面より照射する面光源装置（以下、バックライトという）に係り、特に、面内輝度を均一化する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯電話などに用いられ、比較的、低消費電力、ローコストな液晶表示画面のバックライトとして、発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）等の点光源を光源としたものが知られている。図２３に従来のＬＥＤを光源とするバックライトの一例を示す。バックライト１０１は、複数個のアレイ状に並べられたＬＥＤ１０２と、これらＬＥＤ１０２からの投光を光入射端面１０３ａにおいて入射し、面状に広げ、出光面１０３ｂより出射する矩形形状の導光板１０３とから成る。ＬＥＤ１０２からの投光は、反射板１０４により出光面１０３ｂ方向に反射され、導光板１０３の裏面に刻まれた凹凸パターン１０５と出光面１０３ｂ上に設けられた拡散板１０６により均一な光とされ、液晶表示装置の液晶パネル（不図示）に、その背面から照射される。
【０００３】
このようなバックライト１０１では、液晶パネルの大型化に伴い導光板１０３の面積が大きくなると、出光面１０３ｂ内の輝度の低下を防ぐためには、ＬＥＤ１０２の数を増やし、発光パワーを大きくする必要がある。例えば、図２４に示すような、携帯電話１１０の１．７インチの液晶表示装置１１１では、２個のＬＥＤで済むが、図２５に示すような携帯パーソナル情報装置１２０の３．５インチのカラー液晶表示装置１２１では、１０個のＬＥＤが必要である。また、近年、ＬＥＤの高輝度化に伴い、バックライト内のＬＥＤ数の削減が図られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２３に示すような構成のバックライト１０１では、面内輝度の均一化を図ることが困難であり、さらに、ＬＥＤ数を削減すると、より一層面内輝度の均一化を図ることが困難であるといった問題があった。以下、その理由を図２６乃至図２８を参照して説明する。図２６（ａ）はバックライト１０１の上面図、図２６（ｂ）は図２６（ａ）のＸ1 Ｘ1 ´，Ｘ2 Ｘ2 ´，Ｘ3 Ｘ3 ´断面における強度分布図である。図２６（ａ）に示すように、導光板１０３は、アレイ状に並べられたＬＥＤ１０２からの投光を光入射端面１０３ａから直接入射し、結合している。このため、図２６（ｂ）に示すように、光入射端面１０３ａ近傍のＸ1 Ｘ1 ´断面における入射光の強度は不均一となり、輝度ムラが生じ、バックライトとして有効な範囲が減少するといった問題があった。また、ＬＥＤ１０２からの投光を直接入射しているため、各々のＬＥＤ１０２の発光パワーにバラツキがあると、光入射端面１０３ａ近傍における入射光の強度はさらに不均一となり、バックライトとして有効な範囲がさらに減少するといった問題があった。
【０００５】
また、図２７（ａ）に示すバックライト１４０は、高輝度なＬＥＤ１０２を用いることで、素子数を削減し、低コスト化を図ったものである。このバックライト１４０では、ＬＥＤ１０２数を削減したため、ＬＥＤ１０２間の間隔が大きくなり、図２７（ｂ）に示すように、光入射端面１０３ａ近傍のＸ1 Ｘ1 ´断面における入射光の強度がより不均一となる。このため、バックライトとしての有効範囲がさらに減少する。
【０００６】
さらに、図２８（ａ）に示すバックライト１５０は、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の光を照射する３種のＬＥＤ１０２を備え、カラーの液晶表示画面に用いられるものである。このバックライト１５０では、図２８（ｂ）に示すように、導光板１０３の光入射端面１０３ａ端部において、各ＬＥＤ１０２近傍ではその色が顕著に表れるため、色ムラが生じ、バックライトとしては有用ではない。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、点光源からの投光を線光源化手段を介して線状に広げてから導光板に入射させることにより、導光板の光入射端面における入射光の強度を均一化し、面内輝度の均一化を図ることができる面光源装置を提供することを目的とする。また、点光源数を削減しても、輝度を維持することができる面光源装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光を投光する点光源と、この点光源からの投光が入射され、この入射光を面状に広げて出射する導光板とを備えた面光源装置において、前記導光板の光入射端面に沿って配置され、前記点光源からの投光を該導光板の入射辺に平行な方向に伝搬させながら該投光を該導光板の光入射端面に結合させる線光源化手段を備え、この線光源化手段は、前記導光板の光入射端面と空気層ギャップを介して接して光出射面となる側面を持つ線状導光体であり、かつ、前記導光板とは該線状導光体及び該導光板の上下表面の少なくとも一方で繋がれており、この繋がった部分以外は空気層ギャップを介して対向しており、この空気層ギャップは、点光源から離れるにつれて高さ方向寸法が小さくなるものとされ、該線状導光体に入射した前記点光源からの投光の一部を、前記側面で前記導光板への光入射方向とは反対方向に反射させ、さらにそれを該側面とは反対側の面で導光板方向に反射させることで、該導光板の入射辺に平行な方向に伝搬させながら、該投光を該導光板の光入射端面に結合させ、さらには、前記導光板の光入射端面と前記線状導光体の前記光出射面となる側面との間の前記空気層においても光を伝搬させながら、一部の光を該導光板内に入射させることによって、前記点光源からの光を線状に広げるものである。
【０００９】
この構成においては、点光源からの投光の一部は、線光源化手段内において反射を繰り返して線光源化された後に導光板に入射され、この導光板において面光源化される。このように、点光源からの投光は線光源化手段によって、導光板の入射辺に平行な方向に均一化された光となり、導光板の光入射端面に結合される。
【００１０】
また、点光源からの投光の一部は、導光板の光入射端面と線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面との間で反射を繰り返して線光源化された後に、導光板に入射され、面光源化される。
【００１２】
また、点光源からの投光は、空気層ギャップを介して対向する部分では全反射され、繋がった部分では線状導光体から導光板へ出射されるので、点光源からの投光を導光体の入射辺に平行な方向に伝搬させながら、一部の光を導光板内に入射させて、線状に広げることができる。
【００１５】
また、線状導光体は、点光源から離れるにつれてその厚み幅が薄くなる形状を成しており、さらに、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面とは反対側の側面、及び点光源と相対する端面に反射板を配置したものであってもよい。この構成においては、点光源から導光板の入射辺に平行な方向に投光された光は、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面とは反対側の側面、及び点光源と相対する端面に配置された反射板によって反射され、導光板の光入射端面に向けられる。これにより、矩形形状の導光体と比べて、効率良く光を出射させることができる。
また、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面とは反対側の側面、及び点光源と相対する端面に反射板を配置するので、光漏れが少なくなり、効率良く光を導光板に向けて出射させることができる。
また、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面に、この側面からの出射光の平行方向への指向性を高める素子を配置したものであってもよい。これにより、線状導光体から斜めに出射する光を素子により平行化し、面内輝度を均一化することができる。
また、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面に、空気層を介して拡散シートを配置したものであってもよい。これにより、線状導光体からの出射光を、拡散シートによって拡散されほぼ均一に混じった光とし、面内輝度を均一化することができる。
また、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面の表面に、周期的拡散パターンを設けたものであってもよい。これにより、線状導光体から斜めに出射する光を、拡散パターンにより平行化して導光板に入射させることができ、面内輝度を均一化することができる。
また、線状導光体における導光板の光入射端面に相対する側面の表面に非周期的拡散パターンを、導光板の光入射端面の表面に周期的拡散パターンを設けたものであってもよい。これにより、線状導光体から斜めに出射する光を、両拡散パターンによって平行化することができるので、面内輝度を均一化することができる。
また、線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面とは反対側の側面上に、周期的拡散パターンを設けたものであってもよい。これにより、点光源から光入射端面に対向する側面とは反対方向に出射又は反射された光を、周期的拡散パターンに通すことにより、拡散されほぼ均一に混じった光にすることができ、面内輝度を均一化することができる。
また、線状導光体の上面と導光板との光結合部上面に正反射テープを貼ったものであってもよい。これにより、線状導光体から出射した光は、正反射テープに反射されて、導光板に入射されるため、光漏れが少なくなり、効率良く導光板に向けて光を出射することができる。
また、点光源とこの点光源からの投光の広がりを抑える反射壁とからなる発光モジュールを備え、この発光モジュールから出射された光を線状導光体に結合させたものであってもよい。これにより、点光源からの投光を反射壁により反射させて広がりを抑え、効率良く線状導光体に向けて出射することができる。
また、点光源と線状導光板とを一体化させたものであってもよく、これにより、部品点数の削減と装置の小型化を図ることができる。
【００１６】
また、空気層ギャップが点光源から離れるにつれ、狭くなるものであってもよい。これにより、点光源からの投光は、点光源から離れるにつれて線状導光体から導光板へ出射し易くなるので、入射辺に平行な方向での導光板への出射光量がほぼ均一とし、面内輝度を均一化することができる。
また、線状導光体の点光源と相対する端面のコーナー部が丸まっているものであってもよく、端面のコーナー部に向けて投光された光を、このコーナー部において反射させることができ、導光体の出射効率が向上する。
また、導光板の少なくとも２辺以上の光入射端面と線状導光体が繋がっているものであってもよく、これにより、２辺以上の光入射端面から、線状導光体において線状に広げられた光が入射されるので、一辺に線状導光体が繋がったものと比べて、面内輝度が均一となる。
また、点光源が線状の導光体の端面であって、導光板の光入射端面のコーナー部に配置されており、点光源からの光の一部を導光板に直接入射させる端面を設けたものであってもよく、これにより、導光板の点光源から伸びる対角線領域に生じる輝度ムラを抑えることができる。
また、線状導光体と導光板とが一体成型で作製されているものであってもよく、これにより、省部品化と省工数化を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）図１（ａ）は本実施形態によるバックライトの斜視図、図１（ｂ）はこのバックライトの平面図である。バックライト１は、光を投光するＬＥＤ２（点光源）と、この投光を線光源化して出射面３ａより出射する線状の導光体３（線光源化手段）と、この線状化された光を光入射端面４ａにおいて入射し面光源化する導光板４とを備えている。導光板４は矩形形状を成しており、その矩形形状の長辺の一辺である光入射端面４ａに沿って導光体３が空気層６を介して配置されている。この導光体３はＬＥＤ２から離れるにつれてその厚み幅が薄くなるくさび型形状を成しており、その出射面３ａと反対側の側面３ｂ、ＬＥＤ２と相対する端面３ｃ、及び導光体３の上面には反射板５が配置される。なお、ＬＥＤ２は基板７上に配置されている。
【００１９】
導光体３は、ＬＥＤ２からの投光の一部を、出射面３ａにおいて導光板４への入射方向とは反対方向に反射させ、さらにそれを反射板５において導光板４方向に反射させることで、導光板４の入射辺４ｂに平行な方向に伝搬させながら、投光の一部を出射面３ａより出射し、導光板４の光入射端面４ａに結合させるものである。また、ＬＥＤ２からの投光の一部は、導光板４の光入射端面４ａと導光体３の出射面３ａとの間で反射を繰り返して線光源化された後に、導光板４に入射される。この入射光９は、導光板４において面光源化されて出光面４ｃより出射される。
【００２０】
このように、ＬＥＤ２からの投光を、導光体３を通して導光板４の入射辺４ｂに平行な方向に線光源化して、導光板４に入射させているので、ＬＥＤ２からの光を直接導光板４の光入射端面４ａに結合させるものに比べて、導光板４の光入射端面３ａにおける入射光の強度は均一となり、面内輝度を均一化することができる。また、光入射端面４ａと出射面３ａ間の空気層６においても光を伝搬させているので、より均一に導光板４の入射辺４ｂに平行な方向に光を広げることができる。また、導光体３はくさび型を成しているため、ＬＥＤ２から導光板４の３ｂにおいて反射させて、光入射端面４ａ方向に向けることができる。従って、矩形形状の導光体３と比べて、効率良く導光板４に向けて光を出射することができる。また、導光体３の出射面３ａとは反対側の側面３ｂ、及びＬＥＤ２と相対する端面３ｃに反射板５を配置したので、光漏れが少なくなり、さらに効率良く導光板４に向けて光を出射し、光を導光板４の光入射端面４ａに結合させることができる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図２（ａ）（ｂ）は本実施形態によるバックライトの平面図及び側面図であるバックライト１は、導光体３の出射面３ａに、出射面３ａからの出射光の平行方向への指向性を高めるプリズムシート１２を配置したものである。これにより、導光体３から斜めに出射する光を、プリズムシート１２により平行化して導光板４に入射させることができるので、導光板４の光入射端面３ａにおける入射光の強度を均一とし、面内輝度を均一化することができる。
【００２２】
（第３の実施形態）
図３は本実施形態によるバックライトの導光体３部分の平面図である。導光体３は、その出射面３ａに、空気層を介して拡散シート１３を配置したものである。導光体３からの出射光は拡散シート１３を通され、拡散されほぼ均一に混じった光となる。このため、均一に線状に広がった光を導光板４に入射させることができ、面内輝度を均一化することができる。
【００２３】
（第４の実施形態）
図４は本実施形態によるバックライトの導光体３部分の平面図である。導光体３は、その出射面３ａの表面に、周期的拡散パターン１４を設けたものである。ＬＥＤ２からの投光は、周期的拡散パターン１４により平行化されて導光板４の光入射端面４ａに結合されるので、光入射端面４ａにおける入射光の強度が均一となり、面内輝度を均一化することができる。
【００２４】
（第５の実施形態）
図５（ａ）（ｂ）は本実施形態によるバックライトの平面図及び拡大図である。バックライト１は、導光体３の出射面３ａの表面に非周期的拡散パターン１５を、導光板４の光入射端面４ａの表面に周期的拡散パターン１６を設けたものである。これにより、導光体３から斜めに出射する光を、両拡散パターン１５，１６により平行化して導光板４に入射させることができるので、導光板４の光入射端面４ａにおける入射光の強度が均一となり、面内輝度を均一化することができる。
【００２５】
（第６の実施形態）
図６は本実施形態によるバックライトの導光体３部分の平面図である。本実施形態においては、導光体３の出射面３ａとは反対側の側面３ｂ上に、周期的拡散パターン１７を設けている。これにより、ＬＥＤから光入射端面とは反対方向に出射又は反射された光を、周期的拡散パターン１７で、拡散され均一に混じった光とすることができるので、面内輝度を均一化することができる。
【００２６】
（第７の実施形態）
図７は本実施形態によるバックライトの要部断面図である。本実施形態に係るバックライト１は、導光体３の上面と導光板４との光結合部上面に正反射テープ１８を貼ったものである。これにより光漏れが少なくなるので、効率良く導光板４に向けて光を出射することができる。これにより、１つのＬＥＤ２でバックライトの輝度を維持することができる。また、バックライトの低消費電力化を図ることができる。
【００２７】
（第８の実施形態）
図８は本実施形態によるバックライトの要部平面図である。本実施形態においては、ＬＥＤ２を３原色の光を投光する３つのＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃとしたものであり、これにより、これらＬＥＤ２ａ，２ｂ，２ｃからの投光を導光体３において結合し、線状化した後に出射面３ａより出射することができ、導光板の面内で起こり得る色ムラの発生を抑えることができる。
【００２８】
（第９の実施形態）
図９は本実施形態によるバックライトの要部平面図である。本実施形態は、ＬＥＤ２とこのＬＥＤ２からの投光の広がりを抑える反射壁１９ａとからなる発光モジュール１９を備え、この発光モジュール１９から出射された光を導光体３に結合させるものである。発光モジュール１９によりＬＥＤ２からの投光の広がりを抑えることができるので、効率良く導光体３において光を結合させることができる。これにより、少ないＬＥＤ数でバックライトの輝度を維持することができると共に、低消費電力化を図ることができる。
【００２９】
（第１０の実施形態）
図１０は本実施形態によるバックライトの平面図である。本実施形態に係るバックライト１は、ＬＥＤ２と導光体３とを一体化させたものである。これにより、部品点数が削減されるので、コスト削減を図ることができると共に、バックライト１の小型化を図ることができる。
【００３０】
（第１１の実施形態）
図１１（ａ）は本実施形態によるバックライトの斜視図、図１１（ｂ）はこのバックライトの導光体近傍の側面図、図１１（ｃ）は導光体の出射面と導光板の光入射端面間に設けられた継ぎ目と空気層ギャップ部分の高さ変化の様子を示す図である。このバックライト１は導光体３と導光板４とを上表面の一方で繋げ、この繋がった部分（以下、継ぎ目という）２０以外の部分を、空気層ギャップ２１を介して対向させたものである。空気層ギャップ２１は、その長さ方向（Ｘ方向：寸法Ｗ）においてＬＥＤ２から離れるにつれて狭く（すなわち、高さ方向（Ｚ方向）寸法が小さく）なり、継ぎ目２０は逆に広くなっている。
【００３１】
ＬＥＤ２からの投光のうち、空気層ギャップ２１に入射した光９ａは、全反射され、導光体３に沿ってＸ方向に伝搬される。また、上部の継ぎ目２０から伝搬中の一部の光９ｂが導光板４側に漏れている。このように、Ｘ方向に光を伝搬させながら、一部の光を導光板４側に入射させることで、ＬＥＤ２からの投光を線光源化させている。これにより、第１実施形態のものと同様に、導光板４の光入射端面４ａにおける入射光の強度を均一とし、面内輝度の均一化を図ることができる。
【００３２】
ここで、空気層ギャップ２１部分をＬＥＤ２から離れるにつれて狭くした理由を図１２を参照して説明する。図１２（ａ）に示すように、空気層ギャップ２１部分の高さを一定とした場合には、ＬＥＤ２からの投光のうち、多くの光が、空気層ギャップ２１を越えることができず、導光体３に沿ってＸ方向に伝搬され続け、ＬＥＤ２と相対する端面３ｃから抜けて損失する。このため、導光体３の出射効率は低いものとなる。また、この場合には、図１２（ｂ）に示すように、継ぎ目２０から導光板４側へ漏れる光は、ＬＥＤ２から離れるにつれて急激に減少する。このため、Ｘ方向における導光板４への出射光量は不均一となる。それに対し、本実施形態では、空気層ギャップ２１を介して対向する部分をＬＥＤ２から離れるにつれて狭くしたことにより、ＬＥＤ２から離れるにつれてＬＥＤ２からの投光が導光板４に漏れ易くなるため、導光体３の出射効率の向上が図れる。また、図１２（ｃ）に示すように、継ぎ目２０から導光板４側へ漏れる光の量をほぼ均一化することができるため、面内輝度の均一化を図ることができる。また、導光体３と導光板４とを一体成型で作成すれば、省部品化及び省工数化を図り、コスト削減を図ることができる。
【００３３】
（第１２の実施形態）
図１３（ａ）は本実施形態によるバックライトの平面図である。このバックライトは、上述の図１１に示したバックライト１における導光体３のＬＥＤ２と相対する端面３ｃのコーナー部２２が丸まっているものである。図１３（ｂ）に示すように、導光体３のＬＥＤ２と相対する端面３ｃのコーナー部が直角となっている場合には、端面３ｃから多くの投光が抜ける。しかし、図１３（ａ）に示すように、端面３ｃのコーナー部２２に丸みをつけることにより、このコーナー部２２に向けて反射された光を反射させ、導光板４に向けて出射させることができるため、導光体３の出射効率の向上を図ることができる。
【００３４】
（第１３の実施形態）
図１４（ａ）は本実施形態によるバックライトの斜視図、図１４（ｂ）はこのバックライトの導光板における光の広がりを説明するための平面図、図１４（ｃ）は上述の図１１に示したバックライト１の導光体４における光の広がりを説明するための平面図である。このバックライト１は、上述の図１１に示したバックライトにおける継ぎ目２２の表面に、空気層ギャップ２１に沿ってポッチ（隆起部）２３をアレイ状に並べたものである。これにより、図１４（ｂ）に示すように、ポッチ２３により継ぎ目２２から導光体４に漏れる光のうちの半分は、進行方向とは逆方向に分散され、導光板４全面で均一化される。従って、図１４（ｃ）に示すように、導光板４内のＬＥＤ２から離れたコーナー部において光量不足となり、輝度ムラが発生することを防ぐことができる。
【００３５】
（第１４の実施形態）
図１５（ａ）は本実施形態によるバックライトの平面図、図１５（ｂ）はこのバックライトのＬＥＤ２近傍の斜視図である。このバックライト３１は、導光板４の矩形形状の２辺を光入射端面４ａとし、これらの光入射端面４ａに導光体３を繋げたものである。ＬＥＤ２は導光体３の端面であって、導光板４の光入射端面４ａのコーナー部に配置されており、このＬＥＤ２の正面には、ＬＥＤ２からの光の一部を導光板４に直接入射させるための窓３２（端面）が設けられている。ＬＥＤ２からの投光のうち、正面方向に出射された光は、窓３２から直接導光板４に入射される。図１５（ｃ）に示すように、窓３２のない構成にあっては、導光板４の対角線領域に光量不足で影ができ、輝度ムラが発生し易いが、この問題を解決することができる。また、２つの光入射端面４ａより線状に広げられた光が入射されるので、一つの導光体３が繋げられたものと比して、入射光の強度は均一となり、面内輝度を均一化することができる。
【００３６】
（第１５の実施形態）
図１６は本実施形態によるバックライトの分解斜視図であり、図１７（ａ）（ｂ）は同側面図及び斜視図、図１７（ｃ）は同バックライトの作用を説明するための図である。このバックライト４０は、発光モジュール４１と導光板４とを備えたものである。発光モジュール４１は、アレイ状に並べられ光を投光する複数のＬＥＤ４２と、このＬＥＤ４２を保持する基板７上に設けられた白色樹脂等で形成された反射面４３とから成る。この反射面４３は、導光板４の光入射端面４ａの下位置に結合され入射辺４ｂ方向に伸びる垂直反射面４３ａと、この垂直反射面４３ａに続く下面反射面４３ｂと、この垂直反射面４３ａに対向する基板側反射面４３ｃとから構成され、一体的に作製されたものである。この光源モジュール４１の上面には、ＬＥＤ４２からの投光の上方向の広がりを抑える上面反射面４４が設けられている。
【００３７】
ＬＥＤ４２からの投光のうち、光入射端面４ａ及び上面反射面４４に向かった光４５は、導光板４への入射方向（Ｙ方向）を保ちながら、導光板４の光入射端面４ａに直接入射される。ＬＥＤ４２からの投光のうち、垂直反射面４３ａに向かった光４６は、この垂直反射面４３ａ、下面反射面４３ｂ及び基板側反射面４３ｃとの間で多重反射されて、Ｘ方向に広げられ、導光板４の光入射端面４ａに入射される。
【００３８】
ここで、ＬＥＤ４２からの投光の一部を多重反射させることによる作用効果について、図１８及び図１９を参照して説明する。図１８（ａ）は単体のＬＥＤ４２からの投光の強度分布図、図１８（ｂ）は反射面４３において多重反射された単体のＬＥＤ４２からの投光の強度分布図、図１９（ａ）は、アレイ状に並べられた複数のＬＥＤ４２からの投光の強度分布図、図１９（ｂ）は反射面４３において多重反射された複数のＬＥＤ４２からの投光の強度分布図である。図１８（ａ）に示すように、単体のＬＥＤ４２からの投光の強度は、その正面位置において最も強いものとなっている。このため、図１９（ａ）に示すように、アレイ状に並べられた複数のＬＥＤ４２からの投光の強度も各ＬＥＤ４２の正面位置において最も強いものとなっている。従って、この投光を直接導光板４の光入射端面４ａに入射させると、光入射端面４ａにおける入射光の強度は均一とならず、面内輝度の均一化を図ることができない。ＬＥＤ４２からの投光を反射面４３間において多重反射させると、図１８（ｂ）に示すように、一部の光はＸ方向に分散されて広げられる。これにより、図１９（ｂ）に示すように、光入射端面４ａにおける入射光の強度は均一となり、面内輝度の均一化を図ることができる。また、ＬＥＤ４２からの投光を多重反射させて、Ｘ方向に均一化しているので、各ＬＥＤ４２による発光パワーにばらつきがあっても、その影響を少なくすることができる。
【００３９】
このように、本実施形態のバックライト４０によれば、ＬＥＤ４２からの投光を反射面４３間において多重反射させ、Ｘ方向に均一化させてから導光体４の光入射端面４ａに結合させているので、入射光の強度が均一化となり、面内輝度の均一化を図ることができる。また、発光モジュール４１の上面に上面反射面４４を配置したので、ＬＥＤ４２から上方向に投光された光も導光板４に入射させることができ、発光モジュール４１の出射効率の向上を図ることができる。また、この上面反射面４４を正反射テープとしてもよく、この場合においては、容易かつ低コストで上面反射面４４を形成することができる。
【００４０】
さらに、発光モジュール４１が、上面反射面４４と一体成型されているものであってもよい。図２０（ａ）にこの発光モジュール４１を備えたバックライト４０の側面図を、図２０（ｂ）に発光モジュール４１の斜視図を示す。このバックライト４１の発光モジュール４１は、垂直反射面４３ａ、下面反射面４３ｂ、基板側反射面４３ｃ及び上面反射面４４が一体的に作製されたものであり、垂直反射面４３ａと上面反射面４４の間に導光板４が挟みこまれて固定されている。このように、４つの反射面を一体的に作製したので、部品点数を削減し、低コスト化を図ることができる。
【００４１】
（第１６の実施形態）
図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は本実施形態によるバックライトの側断面図、斜視図及び上面図である。このバックライト５０の光源モジュール５１は、上述の図１６に示したバックライト４０における発光モジュール４１の下面反射面４３ｂを導光板４の光入射端面４ａ側で上下方向の厚みが狭くなるようなテーパー状の反射面５２としたものである。ＬＥＤ４２からの投光のうち、光入射端面４ａ及び上面反射面４４に向かった光４５は、導光板４への入射方向（Ｙ方向）を保ちながら、導光板４の光入射端面４ａに直接入射される。ＬＥＤ４２からの投光のうち、テーパー反射面５２に向かった光４６は、一部後方へ反射され、さらに基板側反射面４３ｃで前方へ戻され、その間にＸ方向への広がりを持つ。これにより、ＬＥＤ４２からの投光はＸ方向に均一化されるので、上述の図１６に示したバックライト４０と同様、導光板４の光入射端面４ａにおける入射光の強度は均一となり、面内輝度は均一となる。また、図２２に示すように、テーパー反射面を正反射テープ５３としてもよく、これにより、容易かつ低コストで下部反射面を形成することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、点光源からの投光を線光源化手段により線光源化し、この線光源化した光を導光板により面光源化するので、点光源からの投光を直接導光板に入射させるものに比べて、面内輝度を均一化することができる。
【００４３】
また、線光源化手段を導光板の光入射端面と空気層を介して接する面を持つ線状導光体とすることにより、点光源からの投光は、導光板の光入射端面と線状導光体における導光板の光入射端面に対向する面との間で反射を繰り返しされるので、線光源化された光を導光板に入射させることができ、面内輝度を均一化することができる。
【００４５】
また、線状導光体と導光板とを、それらの上下表面の少なくとも一方で繋ぎ、この繋がった部分以外を空気層ギャップを介して対向させているので、点光源からの投光を、導光体の入射辺に平行な方向に伝搬させながら、一部の光を導光板内に入射させて、線状に広げることができる。これにより、導光板の光入射端面における入射光の強度を均一とし、面内輝度を均一化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態によるバックライトの斜視図、（ｂ）はこのバックライトの平面図である。
【図２】（ａ）は本発明の第２の実施形態によるバックライトの平面図、（ｂ）はこのバックライトの側面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態によるバックライトの導光体部分の平面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態によるバックライトの導光体部分の平面図である。
【図５】（ａ）は第５の実施形態によるバックライトの平面図、（ｂ）は出射面と光入射端面の拡大図である。
【図６】本発明の第６の実施形態によるバックライトの導光体部分の平面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態によるバックライトの断面図である。
【図８】本発明の第８の実施形態によるバックライトの平面図である。
【図９】本発明の第９の実施形態によるバックライトの平面図である。
【図１０】本発明の第１０の実施形態によるバックライトの平面図である。
【図１１】（ａ）は第１１の実施形態によるバックライトの斜視図、（ｂ）はこのバックライトの側面図、（ｃ）は導光体の出射面と導光板の光入射端面間に設けられた継ぎ目と空気層ギャップ部分の高さ変化の様子を示す図である
【図１２】空気層ギャップ部分の高さ変化と、導光板への出射光量との関係を説明するための図であり、（ａ）は空気層ギャップ部分の高さが一定なバックライトの側断面図、（ｂ）は（ａ）のバックライトの導光板への出射光量、（ｃ）は第１１の実施形態によるバックライトの導光板への出射光量を示す図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第１２の実施形態によるバックライトの平面図、（ｂ）はコーナー部が直角である場合の問題点を説明するための平面図である。
【図１４】（ａ）は本発明の第１３の実施形態によるバックライトの斜視図、（ｂ）は窓からの入射光の広がりを説明するための平面図、（ｃ）はポッチを備えていないバックライトの問題点を説明するための平面図である。
【図１５】（ａ）は本発明の第１４の実施形態によるバックライトの平面図、（ｂ）はこのバックライトのＬＥＤ近傍の斜視図、（ｃ）は窓を備えていないバックライトの問題点を説明するための平面図である。
【図１６】本発明の第１５の実施形態によるバックライトの分解斜視図である。
【図１７】（ａ）は第１５の実施形態によるバックライトの側面図、（ｂ）はこのバックライトの斜視図、（ｃ）はこのバックライトの上面図である。
【図１８】（ａ）は単体のＬＥＤからの投光の強度分布図、（ｂ）は反射面において多重反射された単体のＬＥＤからの投光の強度分布図である。
【図１９】（ａ）は、アレイ状に並べられた複数のＬＥＤからの投光の強度分布図、（ｂ）は反射面において多重反射された複数のＬＥＤからの投光の強度分布図である。
【図２０】（ａ）は第１５の実施形態によるバックライトの変形例の側面図、（ｂ）はこのバックライトを構成する発光モジュールの斜視図である
【図２１】（ａ）は第１６に実施形態によるバックライトの側断面図、（ｂ）はこのバックライトの斜視図、（ｃ）はこのバックライトの上面図である。
【図２２】第１５の実施形態によるバックライトの変形例の側断面図である
【図２３】従来のＬＥＤを光源とするバックライトの斜視図である。
【図２４】液晶表示装置を備えた携帯電話の外観図である。
【図２５】液晶表示装置を備えた携帯パーソナル情報装置の外観図である。
【図２６】（ａ）は従来のバックライトの上面図、（ｂ）はこのバックライトの導光板内の強度分布を示す図である。
【図２７】（ａ）は従来のバックライトの上面図、（ｂ）はこのバックライトの導光板内の強度分布を示す図である。
【図２８】（ａ）は従来のカラーの液晶表示画面に用いられるバックライトの上面図、（ｂ）はこのバックライトの問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
１      バックライト（面光源装置）
２      ＬＥＤ（点光源）
３      導光体（線状導光体）
３ａ    出射面（線状導光体における導光板の光入射端面に対向する側面）
４      導光板
４ａ    光入射端面
４ｂ    入射辺
２１    空気層ギャップ
３１    バックライト（面光源装置）
４０    バックライト（面光源装置）
４１    発光モジュール
４２    ＬＥＤ（点光源）
４３，４３ａ，４３ｂ，４３ｃ  反射面
４４    反射面（反射壁）
５０    バックライト（面光源装置）
５１    発光モジュール
５２    下面の反射面
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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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２６】
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【図２７】
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【図２８】
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