JP5450778B2 - エッジライト型面光源装置および照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、エッジライト型面光源装置および照明装置に関する。

主に液晶用バックライトの用途として、導光板を用いたエッジライト型面光源装置が広く普及している。

液晶用バックライトでは、導光板を用いずに液晶パネルの直下に光源を配置する直下型のバックライトと比べ、線状光源を縁に配置し導光板にて面状の発光に変換するエッジライト型の面光源装置が、液晶用バックライトモジュールやその応用商品の薄型化に効果的であり、主流となっている（例えば、下記特許文献１参照）。また、一部では、照明用としても、エッジライト型の面光源装置が使用されている。

従来は、これらの光源装置の発光源として冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が主流であったが、近年、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）への置き換えが進んでいる。この置き換えにより、ＣＣＦＬや蛍光灯で使用される環境負荷の高い水銀の使用を廃止し、消費電力を削減し、色再現性を高め、光源装置の寿命を長らえることが可能になる。

ここで、図１４〜図２５を用いて、従来のエッジライト型面光源装置について説明する。図１４は、従来のエッジライト型の面光源装置の構成を示す分解斜視図である。図１５は、図１４に示す従来のエッジライト型の面光源装置の、組み立てられた状態の断面図である。

図１４および図１５に示すように、従来のエッジライト型の面光源装置であるＬＥＤ光源装置１００は、筐体１６０、導光板１２０、反射シート１３０、拡散シート１５０、およびＬＥＤ光源基板１４０を備えている。

なお、導光板１２０として比較的薄手のものが使用される場合は導光シートと呼ばれることがあるが、これらには厳密な区別は無く、慣用的に使い分けられる表現である。ここで導光板１２０と称する部材は導光シートと呼ばれるものを含む導光手段一般である。

ＬＥＤ光源基板１４０は、導光板１２０へ照射するための照射光を発光する。ＬＥＤ光源基板１４０から照射された照射光は、導光板１２０の一側面である入射面から、導光板１２０内へ入射される。入射面から入射した上記照射光は、導光板１２０の内部でミキシングおよび均一化され、面状光となって導光板１２０の照射面となる天面から出射される。

反射シート１３０は、導光板１２０の裏面側（上記照射面の反対側）に配置され、当該裏面側に漏れた光を導光板内へ戻すことにより、光の利用効率の向上に寄与する。

拡散シート１５０は、導光板１２０の表面側（上記照射面側）に配置され、当該表面側に出射された光を均一化し、輝度ムラを低減する効果があり、必要に応じてその他の様々な光学シート（例えば、レンズシート、偏光反射シート等）と組み合わせて用いられる。

筐体１６０はこれらの部材を内部に収納し、当該内部においてこれらの部材を固定および支持する。

ＬＥＤ光源装置１００は、上記構成により、ＬＥＤ光源基板１４０の発光を利用した面照射装置として機能する。

ここで、図１６〜図１９を用いて、従来のエッジライト型面光源装置が備えるＬＥＤ光源基板の構成について具体的に説明する。

図１６は、従来のエッジライト型面光源装置が備えるＬＥＤ光源基板の外観を示す。図１７は、図１６に示したＬＥＤ光源基板の断面図である。

ＬＥＤ光源基板６００は、図１６に示すように、平板状の配線基板６１０上に、複数のＬＥＤパッケージ６２０およびコネクタ６０１が実装されて構成されている。ＬＥＤパッケージ６２０は、コネクタ６０１およびハーネス（図示省略）を介して、外部（図示省略）と電気的に接続され、これにより、外部からの発光の制御が可能となっている。

図１７を用いて、ＬＥＤパッケージ６２０周辺の構造を更に詳細に説明する。

配線基板６１０は、基材６１１、配線層６１２、およびソルダーレジスト層６１３が積層されて構成されている。配線層６１２の上に、半田６２６によりＬＥＤパッケージ６２０が接続および固定される。

ＬＥＤパッケージ６２０は、ＬＥＤ素子６２１、封止樹脂６２２、ボンディングワイヤ６２３、配線層６２４、基材６２５を含む。ＬＥＤ素子６２１は基材６２５上に実装され、ボンディングワイヤ６２３を用いて配線層６２４に接続される。封止樹脂６２２は基材６２５の内部を樹脂にて封止することで、内部の部品や接続状態を保護する。また、封止樹脂６２２は、蛍光体を含有することで、ＬＥＤ素子６２１の発光色を変換することが可能であり、例えば青色ＬＥＤ素子と黄色蛍光体を使用して白色を発するＬＥＤパッケージを構成することができる。配線層６２４は、半田６２６にて接続される部位と、ＬＥＤ素子６２１がワイヤボンディングされる部位を配線する。

図１７にて示す例では、配線層６２４は基材６２５を貫通する形状となっており、半田６２６は、基材６２５の底面側の配線層６２４に接続されており、ＬＥＤ素子６２１は、基材６２５の天面側の配線層６２４に接続されている。

図１７に示す構成により、ＬＥＤ素子６２１は、機構的に固定されつつ、配線基板６１０、コネクタ６０１、およびハーネス（図示省略）を介して、外部（図示省略）と電気的に接続され、これにより、外部からの発光の制御が可能となっている。

図１８は、従来のエッジライト型面光源装置が備えるＬＥＤ光源基板の他の一例を示す。図１９は、図１８に示したＬＥＤ光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。図１８および図１９に示すＬＥＤ光源基板５００は、ＬＥＤパッケージを用いずに、基材５１１上にＬＥＤ素子５１５がＣＯＢ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｂｏａｒｄ）にて実装されている。すなわち、ＬＥＤ素子５１５は、基材５１１の上に直接実装されている。基材５１１は、その表面に別の層（例えば配線層５１３）を備えていてもよく、この場合、ＬＥＤ素子５１５をその別の層の表面に実装することも可能である。いずれにせよ、ＣＯＢでは、ＬＥＤ素子５１５はパッケージに格納された上で間接的に配線基板に実装されるのではなく、素子のままで実装される。

基材５１１は、表面（図１９にて、基材５１１で最も上に水平に描かれた面）と、そこから窪んだ凹部を有し、ＬＥＤ素子５１５はこれらの凹部の内部に実装される。

ＬＥＤ光源基板５００では、配線層５１３およびＬＥＤ素子５１５はボンディングワイヤ５１６により電気的に接続される。また、特に図示しないが、配線層５１３はコネクタ５１２の有する電極端子と電気的に接続される。この構成により、コネクタ５１２に接続されたハーネス（不図示）を電気的に制御することでＬＥＤ素子５１５の発光を制御することが可能になる。

ＬＥＤ素子５１５、ボンディングワイヤ５１６、およびこれらの接続部位は、衝撃により容易に破損するので、それを防止するため、ＬＥＤ素子５１５とボンディングワイヤ５１６は接続部分も含めて封止樹脂５１４により封止される。すなわち、凹部に封止樹脂５１４が注入される。この構成により、ＬＥＤ素子５１５およびボンディングワイヤ５１６は、外部から付加されるある程度の衝撃に耐えられることに加え、水分・異物などから保護される。

また、封止樹脂５１４に着色剤や蛍光体が添加されることで、ＬＥＤ光源基板５１５の出射光の色調の調整が可能である。例えば、ＬＥＤ素子５１５が青色や紫外線を発光し、封止樹脂５１４内に適合する蛍光体を含有することで、ＬＥＤ光源基板５１５は白色光を出射することができる。

ＬＥＤ光源基板１４０を、ＬＥＤ光源基板６００のようにＬＥＤパッケージと配線基板を用いて構成することは、外形をプレス加工やルーター加工で作成できるので比較的大型の基板を作成しやすいこと、一般的なマウンタを用いてＬＥＤパッケージを実装できること、などの利点がある。それに対し、ＬＥＤ光源基板５００のようにＣＯＢによりＬＥＤ素子を実装する方法は、実装に半田を使用する必要が無いので使用時の半田温度に起因する温度の制約が無いこと、ＬＥＤパッケージと同様の工程で最終の形態に製造できるので小型の基板であれば低コストで製造できること、などの利点がある。

図２０は、従来のエッジライト型面光源装置における、光の反射パターンを示す。図２０において、ＬＥＤ光源基板１４０から発せられた光は、導光板１２０の入射面（図の左辺）より導光板１２０へ入射される。導光板１２０は、導光体１２１と反射パターン１２２からなる。

図２０において、代表的な入射光の軌跡を矢印で示している。ＬＥＤ光源基板１４０より出射され、導光体１２１の入射面に照射された光は、その入射角がある程度より小さい場合、屈折して導光体１２１の内部に入射され、その入射角がある程度より大きい場合、入射面で全反射し、導光体１２１の内部には入射されない。

導光体１２１に入射された入射光は、導光体１２１の天面および底面で全反射を繰り返す。入射光が反射パターン１２２に当たると、そこで拡散反射され、多くの成分が天面すなわち出射面より出射される。

通常、面発光パターンを均一化したり、所望の面発光パターンとしたりするため、反射パターン１２２は適正に設定される。例えば、均一な発光パターンを実現するためには、光源から遠い部位は反射パターンの密度を大きく（ひとつひとつの反射パターンが大きい、面積当たりの反射パターンの数が多い、あるいはそれらの組み合わせなど）、光源から近い部位は反射パターンの密度を小さく（ひとつひとつの反射パターンが小さい、面積当たりの反射パターンの数が少ない、あるいはそれらの組み合わせなど）する。

導光体１２１の材質には、透過率が非常に高いアクリル樹脂や、透過率がある程度高く強度が高いポリカーボネート等が使用されることが多い。特に、ある程度大きなサイズの面光源モジュールでは、導光板による吸収のために失われる光の量が無視できないので、アクリル樹脂を使用することが多い。一方、サイズが比較的小さく強度が必要な場合は、ポリカーボネートが使用されることが多い。

反射パターン１２２は、導光体１２１へのレーザーマーキング、塗料の塗布などにより導光体１２１に付加することも出来、また導光体１２１の成形時に同時に形成される形状にて実現することも可能である。

ここで、図２１〜図２４を用いて、従来のエッジライト型面光源装置における光源基板の配置について説明する。図２１〜図２４は、従来のエッジライト型面光源装置における光源基板の配置を概略的に示すものである。

図２１に示す例では、導光板１２０の一組の長辺（図中上辺および下辺）の各々に、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂが配置されている。ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂの各々の長さは、導光板１２０の一組の長辺の各々の長さと等しくなっている。

図２２に示す例では、導光板１２０の一組の短辺（図中左辺および右辺）の各々に、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂが配置されている。ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂの各々の長さは、導光板１２０の一組の短辺の各々の長さと等しくなっている。

図２３に示す例では、導光板１２０の一の長辺（図中下辺）に、ＬＥＤ光源基板１４０が配置されている。ＬＥＤ光源基板１４０の長さは、導光板１２０の一の長辺の長さと等しくなっている。

図２４に示す例では、導光板１２０の一の短辺（図中左辺）に、ＬＥＤ光源基板１４０が配置されている。ＬＥＤ光源基板１４０の長さは、導光板１２０の一の短辺の長さと等しくなっている。

ここで、光源基板を導光板の長辺に配置するよりも、導光板の短辺に配置する方が、光源基板の合計長さをより短くできる。また、光源基板を導光板の２辺に配置するよりも、導光板の１辺に配置する方が、光源基板の合計長さをより短くできる。

例えば、図２２に示す構成の方が、図２１に示す構成よりも、光源基板の合計長さをより短くできる。また、図２３に示す構成の方が、図２１に示す構成よりも、光源基板の長さの合計を短くすることができる。また、図２４に示す構成の方が、図２２に示す構成よりも、光源基板の長さの合計を短くすることができる。

一般に、光源基板の長さの合計を短くすることは、生産コストの低減、製品重量の低減、部材の使用量低減による環境負荷の低減、寸法および重量の低下に伴う輸送費の低減など、多くのメリットが見出せる。

しかしながら、光源基板の長さの合計を最も短くすることができる図２４の構成を採用したとしても、光源基板の長さは、対応する辺の長さと等しくする必要がある。その理由は、導光板における輝度をなるべく均一にするという要求を満たす必要があり、光源基板の長さを対応する辺の長さと等しくすることにより、容易にこれを実現できるからである。すなわち、図２４の構成を採用した場合、光源基板の長さを、対応する辺の長さよりも短くしてしまうと、導光板において十分な輝度が得られない部分が生じてしまう。

この問題について、図２５を用いて具体的に説明する。図２５は、導光板の一辺に光源基板を配置した従来の面光源装置における、光源基板による光の照射範囲（照射領域）を示す。図２５では、従来の面光源装置において、導光板１２０の短辺１辺に対し、試験的に当該辺よりも短いＬＥＤ光源基板１４０を配置した例を示す。

図２５に示すように、従来の面光源装置においては、ＬＥＤ光源基板１４０から照射された光は、導光板１２０の右辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の上辺方向への屈折角αをなす広がり、および、導光板１２０の下辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。

これは、ＬＥＤ光源基板１４０から照射された光が、導光板１２０の側面（すなわち、境界面）において屈折するからである。これにより、導光板１２０の左上角部および左下角部の各々においては、図２５に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０からの光が照射されない暗部（ハッチが施されていない部分）が形成されている。

このように、ＬＥＤ光源基板１４０の長さを対応する辺の長さよりも短くしてしまうと、上記照射範囲２１０ａに対しては、光を直接的に照射することができるものの、上記暗部に対しては、光を直接的に照射することができない。このため、従来の面光源装置においては、導光板において十分な輝度が得られなくなるため、ＬＥＤ光源基板１４０の長さを、対応する短辺の長さよりも短くすることができない。

ＬＥＤ光源基板１４０の長さを短くしなくとも、導光板１２０の長辺の長さを延長することにより、元のサイズの導光板１２０の全領域を、照射範囲とすることが可能である。しかしながら、通常、上記長辺の延長部分の長さが、短辺の長さの１割を超えることは許されない。

例えば、導光板１２０がアクリル樹脂（屈折率１．４９）からなる場合、臨界角αは、約４２°となる。光学ガラスの一部はこれよりも屈折率が低く、１．４３程度のものがあり、この場合、臨界角αは、約４５°となる。この場合、ＬＥＤ光源基板１４０の長さが対応する短辺の長さの０．８倍を下回ると、上記長辺の延長部分の長さが、短辺の長さの１割を超えてしまう。したがって、ＬＥＤ光源基板１４０の長さを、対応する短辺の長さの０．８倍以下とすることは、非常に困難である。

しかしながら、やはり光源基板の長さを対応する辺の長さよりも短くしたいという要求は不変である。そこで、従来、このような要求に応じるべく、光源基板の長さを対応する辺の長さよりも短くするための技術が考案されている。

例えば、下記特許文献２には、光源の長さを導光板の短辺の長さより短くしつつも、照明光導入部を設け、光源から出射された照明光を広げて、導光板に導く構成が開示されている。

また、下記特許文献３には、光源の長さを導光板の短辺の長さより短くしつつも、導光板に光散乱穴を形成することにより、導光板内において光を拡散させる構成が開示されている。

また、下記特許文献４および下記特許文献５には、Ｌ字状の光源を、導光板の角部に配置することにより、光源の低消費電力化を図りつつ、表示輝度の均一化を測る構成が開示されている。

また、下記特許文献６および特許文献７には、エッジライト型面光源装置を用いた照明装置に関する構成が開示されている。

特開２０１０−０３９２９９号公報（公開日：２０１０年２月１８日） 特開平０９−２３１８２２号公報（公開日：１９９７年９月５日） 特開平１０−２９３２１３号公報（公開日：１９９８年１１月４日） 特開平１０−０３９２９９号公報（公開日：１９９８年２月１３日） 特開平１０−０８３７１１号公報（公開日：１９９８年３月３１日） 特開２０１２−６９５０４号公報（公開日：２０１２年４月５日） 特開２０１２−７４４０４号公報（公開日：２０１２年４月１２日）

しかしながら、上記特許文献２に記載の技術では、光源と導光板との間に照明光導入部を設ける必要があるため、コストが増加するだけでなく、そのためのスペースを導光板の縁部に設ける必要があり、面光源装置の大型化を招く。さらには、導光板への入射角が増大するため、入射効率が低下する。

また、上記特許文献３に記載の技術では、導光板に光散乱穴を形成する必要があり、このような加工は成形上の難度が高く、コストの大きな上昇に繋がる。

また、上記特許文献４、５に記載の技術は、一般的な導光板を用いて光源基板の長さを短くすることができる。しかしながら、これらの文献で示される技術では、Ｌ字型に配置される光源から最も遠いコーナーは、どちらの辺の光源からも距離が遠いため、輝度が落ちる。したがって、均一な照射を得ることに制限があり、遠いコーナーの輝度に合わせて全体の輝度を落とすか、均一でない照射、例えばコーナー部が比較的暗い照射など、とする必要がある。

さらに、上記特許文献４、５に記載の技術では、Ｌ字状という複雑な構成の光源を用いる必要があるため、コストの増加を招く。また、事実上、導光板の長辺と短辺との双方に光源が配置されるため、一方の辺の側部を省スペース化することができない。

上記特許文献６、７に記載の照明装置に係る技術は、ＬＥＤ光源基板の長さは配置する導光板の入光部の長さとほぼ等しい。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源による光の照射範囲を十分に得ることを可能としつつ、光源の発光部分の長さを短くすることが可能な、エッジライト型面光源装置を提供すること、およびそれを応用した照明装置を提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明に係るエッジライト型面光源装置は、導光手段と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源とを備え、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、当該複数の光源の発光部分のうち最も長いものの長さは、当該複数の光源が配置される前記導光手段の辺の長さより短く、前記複数の光源の個数をＮ、前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、前記導光手段の屈折率をλ、前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙを満たすことを特徴とする。

また、本発明に係るエッジライト型面光源装置は、導光手段と、前記導光手段の側面か
ら前記導光手段内に光を照射する複数の光源とを備え、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、前記複数の光源の発光部分の長さの総和は、当該複数の光源が配置されている前記一組の辺の各々の長さよりも短く、前記複数の光源の個数をＮ、前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、前記導光手段の屈折率をλ、前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙを満たすことを特徴とする。

また、本発明に係るエッジライト型面光源装置は、略矩形でない略多角形の導光手段と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源とを備え、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、当該複数の光源の発光部分のうち最も長いものの長さは、当該複数の光源が配置される前記導光手段の辺の長さより短く、前記複数の光源の個数をＮ、前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、前記導光手段の屈折率をλ、前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙを満たすことを特徴とする。

また、本発明に係るエッジライト型面光源装置は、略円または略楕円の一部の形状を有する導光手段と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源とを備え、前記導光手段は円弧部分に平坦部または切り欠き部を有し、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、前記複数の光源の少なくとも一部は前記平坦部または切り欠き部に沿って配置され、前記複数の光源の個数をＮ、前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、前記導光手段の屈折率をλ、前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙを満たすことを特徴とする。

本発明によれば、光源による光の照射範囲を十分に得るとともに、光源から照射された光を、導光手段の全面に行き渡らせることを可能としつつ、光源の発光部分の長さを短くすることが可能な、エッジライト型面光源装置および照明装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第１実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第２実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第２実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第３実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第３実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第４実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第４実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第５実施形態に係る面光源装置の構成を示す断面図である。 本発明の第５実施形態に係る面光源装置が備える、反射シートおよび反射材の構成を示す。 本発明の第５実施形態に係る面光源装置における、導光板の側方の構成を示す。 本発明の第６実施形態に係る面光源装置における、導光板の側方の構成を示す。 本発明の第７実施形態に係る面光源装置における、導光板の側方の構成を示す。 従来のエッジライト型の面光源装置の構成を示す分解斜視図である。 図１４に示す従来のエッジライト型の面光源装置の、組み立てられた状態の断面図である。 従来のエッジライト型面光源装置が備えるＬＥＤ光源基板の外観を示す。 図１６に示したＬＥＤ光源基板の断面図である。 従来のエッジライト型面光源装置が備えるＬＥＤ光源基板の他の一例を示す。 図１８に示したＬＥＤ光源基板のＡ−Ａ矢視断面図である。 従来のエッジライト型面光源装置における、光の反射パターンを示す。 従来のエッジライト型面光源装置における光源基板の配置を概略的に示す。 従来のエッジライト型面光源装置における光源基板の配置を概略的に示す。 従来のエッジライト型面光源装置における光源基板の配置を概略的に示す。 従来のエッジライト型面光源装置における光源基板の配置を概略的に示す。 導光板の一辺に光源基板を配置した従来の面光源装置における、光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第８実施形態に係る照明装置の構成の一部を示す分解斜視図である。 図２６に示す照明装置の構成の一部の、組み立てられた状態の断面図である。 本発明の第９実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第９実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第９実施形態に係る照明装置における面光源装置の配置を概略的に示す。 本発明の第１０実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第１０実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。 本発明の第１０実施形態の効果を説明するための模式図である。 本発明の第１０実施形態に係る照明装置における面光源装置の配置を概略的に示す。 本発明の第１０実施形態に係る面光源装置の構成を概略的に示す。 本発明の第１０実施形態に係る面光源装置における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。

以下本発明の実施形態を、図面を用いて説明する。また、同一構成部材については同一の符号を用い、詳細な説明は適宜省略する。

〔第１実施形態〕
まず、図１および図２を用いて、本発明に係るエッジライト型面光源装置の一例である第１実施形態の面光源装置１０について説明する。

（面光源装置の構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係る面光源装置１０の構成を概略的に示す。図１に示す面光源装置１０は、導光板１２０、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、および１４０ｂを備えている。この面光源装置１０は、導光板１２０の側面に配置されたＬＥＤ光源基板１４０ａおよび１４０ｂによって、導光板１２０の側面からその内部に光を照射する、いわゆるエッジライト型の面光源装置である。

導光板１２０は、当該導光板１２０とともに表示装置に搭載される液晶表示パネルの形状に対応して、図１に示すように、互いに対向しあう一対の短辺（図中左辺および右辺）と、互いに対向しあう一対の長辺（図中上辺および下辺）とからなる、横長の長方形状を有している。

この面光源装置１０においては、上記一対の短辺の各々に、ＬＥＤ光源基板が配置されている。具体的には、導光板１２０の左辺にはＬＥＤ光源基板１４０ａが配置されており、導光板１２０の右辺には、ＬＥＤ光源基板１４０ｂが配置されている。

特に、注目すべきは、ＬＥＤ光源基板１４０ａは、上記左辺の上端部に設けられているのに対し、ＬＥＤ光源基板１４０ｂは、上記右辺の下端部に設けられている点である。すなわち、ＬＥＤ光源基板１４０ａは、導光板１２０の左上角部近傍に設けられているのに対し、ＬＥＤ光源基板１４０ｂは、導光板１２０の右下角部近傍に設けられている。

さらに、注目すべきは、ＬＥＤ光源基板１４０ａの発光部分の長さＷ１、およびＬＥＤ光源基板１４０ｂの発光部分の長さＷ２は、極めて短く、これら２つのＬＥＤ光源基板の発光部分の長さＷ１，Ｗ２の合計は、導光板１２０の１つの短辺の長さよりも短い点である。これは、２つのＬＥＤ光源基板を上記のように配置したことにより、各ＬＥＤ光源基板の発光部分の長さをこれ以上長くしなくとも、導光板１２０において十分な照射範囲を得ることが可能となっているからである。

（光の照射範囲）
図２は、本発明の第１実施形態に係る面光源装置１０における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。このうち、図２（ａ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲２１０ａを示す。また、図２（ｂ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲２１０ｂを示す。そして、図２（ｃ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方による光の照射範囲を示す。

（ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲）
図２（ａ）に示すように、本実施形態の面光源装置１０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光は、導光板１２０の右辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の下辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これは、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光が、導光板１２０の側面（すなわち、境界面）において屈折するからである。これにより、導光板１２０の左下角部においては、図２（ａ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａからの光が照射されない暗部２１２ａ（ハッチが施されていない部分）が形成されている。

ここで、導光板１２０の屈折率λは１より大きくなっている。このため、法線と屈折線とがなす屈折角αは、９０°より小さいものとなる。

上記屈折率λと上記屈折角αとの関係は、下記式（１）によって表すことができる。

sinα = 1/λ ・・・ （１）
（ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲）
また、図２（ｂ）に示すように、本実施形態の面光源装置１０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光は、導光板１２０の左辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｂは、導光板１２０の上辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の右上角部においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｂ（ハッチが施されていない部分）が形成されている。

（ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂによる光の照射範囲）
図２（ｃ）は、照射範囲２１０ａと照射範囲２１０ｂとを重ね合わせて示している。図２（ｃ）において、第３のハッチによって示されている照射範囲２１０ｃは、照射範囲２１０ａと照射範囲２１０ｂとが重なり合っている領域である。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｂのみを点灯させた状態を個別に見ると、それぞれ暗部２１２ａ、暗部２１２ｂが形成されることとなるが、図２（ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方を点灯させた状態では、導光板１２０において、暗部２１２ａは照射範囲２１０ｂによって解消され、暗部２１２ｂは照射範囲２１０ａによって解消されるため、その全ての領域が照射範囲となる。

（本実施形態の効果）
このように、本実施形態の面光源装置１０は、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を用いていながら、その配置を上記のように工夫したことにより、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっている。

なお、もし、導光板１２０の辺の長さや、導光板１２０の屈折率λが本実施形態と異なる場合には、必要に応じて、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂの少なくとも一方の発光部分の長さを変更することにより、本実施形態と同様に、導光板１２０における全ての領域を照射範囲とすることができる。

この場合、導光板１２０の長辺の長さをｘ、導光板１２０の短辺の長さをｙ、ＬＥＤ光源基板１４０ａの長さとＬＥＤ光源基板１４０ｂの長さとの和をＬとしたとき、下記式（２）を満たすことにより、導光板１２０における全ての領域を照射範囲とすることができる。

Ｌ＋ｘ／√（λ^２−１） ≧ ｙ ・・・ （２）
ここで、上記式（２）をより詳細に説明するために、上記式（２）で不等号が等号の場合、すなわち、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光の照射領域が重複する照射範囲２１０ｃが０となるが、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、１４０ｂから照射された光の照射領域２１０ａ、２１０ｂによって導光板１２０における全ての領域を網羅することができる事例を図２（ｄ）に示す。この事例では、上記式（２）を満たしつつ、ＬＥＤ光源基板１４０ａの長さとＬＥＤ光源基板１４０ｂの長さとの和であるＬが最短となる。

図２（ｄ）に示すように、この事例では、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光の照射領域２１０ａの境界線２１３ａと、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光の照射領域２１０ｂの境界線２１３ｂとが、上記式（１）を満たす屈折角αに沿って丁度、同じ直線上に重なっている。

このとき、図２（ｄ）を参照すればわかるように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、１４０ｂの長さＷ１、Ｗ２と導光板１２０の短辺の長さyとの間で、下記式（２’）を満たすことなる。

Ｗ1＋ｘ×tan(α)＋Ｗ２＝ｙ ・・・ （２’）
ここで、Ｗ１＋Ｗ２は、上述の通り、ＬＥＤ光源基板１４０ａの長さとＬＥＤ光源基板１４０ｂの長さとの和はＬであり、屈折角αは、上記式（１）を満たす角度なので、式（２’）を導光板の屈折率λおよびＬを用いて書き直すと、式（２’）は、上記式（２）で不等号が等号の場合となる。

式（２’）で左辺が右辺（ｙ：導光板１２０の短辺の長さ）より大きくなるとＬＥＤ光源基板１４０ａ、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光の照射領域が重複する照射範囲２１０ｃが増加することになる。

例えば、図２（ｄ）の状態から、ＬＥＤ光源基板１４０ａの長さが長くなると、境界線２１３ａは下方に移動し、ＬＥＤ光源基板１４０ｂの長さが長くなると、境界線２１３ｂは上方に移動する。したがって、この状態から、少なくともＬＥＤ光源基板１４０ａまたはＬＥＤ光源基板１４０ｂの一方の長さが長くなると、図２（ｃ）に例示するように、照射領域２１０ａと照射領域２１０ｂとが重複する照射領域２１０ｃが形成されることとなる。

なお、上記発光部分の長さ（ＬＥＤ光源基板１４０ａまたはＬＥＤ光源基板１４０ｂの少なくともいずれか一方の長さ）をより短くすることも可能な場合がある。たとえば導光板１２０にアクリル樹脂（λ＝１．４９）を使用し、導光板１２０の縦横比が液晶テレビ等に一般的に用いられている９：１６であるとき、いかなるＬであっても上記の式（２）を満たすことができる。すなわち、上記発光部分の長さを可能な限り短くすることができる。

また、本実施形態の面光源装置１０は、導光板１２０における各角部の輝度を、比較的高めることができる。

例えば、面光源装置１０は、ＬＥＤ光源基板１４０ａが導光板１２０の左上角部に配置されているので、当該左上角部の輝度を高めることができるのはもちろんのこと、ＬＥＤ光源基板１４０ａの法線方向にある、導光板１２０の右上角部の輝度を高めることもできる。一般に、線状のＬＥＤ光源基板は、法線方向への照射光の強度が強いからである。

同様に、面光源装置１０は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂが導光板１２０の右下角部に配置されているので、当該右下角部の輝度を高めることができるのはもちろんのこと、ＬＥＤ光源基板１４０ｂの法線方向にある、導光板１２０の左下角部の輝度を高めることもできる。

また、本実施形態の面光源装置１０は、導光板１２０に対するＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの配置が点対称となっており、導光板１２０における光の反射パターンも点対称となっているため、１８０°回転させた状態で、液晶表示パネルなどに対称に組み込むことが可能となっている。これにより、本実施形態の面光源装置１０は、上記組み込み時の生産性を高めることが可能となっている。この場合、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂには、同一のＬＥＤ光源基板を用いることが好ましく、これにより、部品コスト削減等の効果を得ることができる。

〔第２実施形態〕
次に、図３および図４を用いて、本発明に係るエッジライト型光源基板の一例である第２実施形態の面光源装置３０について説明する。

図３は、本発明の第２実施形態に係る面光源装置３０の構成を概略的に示す。この第２実施形態の面光源装置３０は、各ＬＥＤ光源基板の配置が、面光源装置１０と異なり、その他の点については、面光源装置１０と同様である。

具体的には、図３に示すように、第２実施形態の面光源装置３０は、ＬＥＤ光源基板１４０ａが、導光板１２０の左辺の中央部に設けられており、ＬＥＤ光源基板１４０ｂが、導光板１２０の右辺の中央部に設けられている。

図４は、本発明の第２実施形態に係る面光源装置３０における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。このうち、図４（ａ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲２１０ａを示す。また、図４（ｂ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲２１０ｂを示す。そして、図４（ｃ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方による光の照射範囲を示す。

図４（ａ）に示すように、本実施形態の面光源装置３０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光は、導光板１２０の右辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の上辺方向への屈折角αをなす広がり、および、導光板１２０の下辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左上角部および左下角部の各々において、ＬＥＤ光源基板１４０ａからの光が照射されない暗部２１２ａが形成されている。

また、図４（ｂ）に示すように、本実施形態の面光源装置３０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光は、導光板１２０の左辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｂは、導光板１２０の上辺方向への屈折角αをなす広がり、および、導光板１２０の下辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の右上角部および右下角部の各々において、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｂが形成されている。

本実施形態の面光源装置３０においても、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｂのみを点灯させた状態を個別に見ると、それぞれ暗部２１２ａ、暗部２１２ｂが形成されることとなるが、図４（ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方を点灯させた状態では、導光板１２０において、暗部２１２ａは照射範囲２１０ｂによって解消され、暗部２１２ｂは照射範囲２１０ａによって解消されるため、その全ての領域が照射範囲となる。

すなわち、本実施形態の面光源装置３０も、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を用いていながら、その配置を上記のように工夫したことにより、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっている。

この面光源装置３０によっても、面光源装置１０と同様、短いＬＥＤ光源基板によって導光板１２０の全領域から光を照射することが出来る。特に、面光源装置３０によれば、視聴者にとってより自然な見た目となる、上下対称かつ左右対称の照射パターンを、導光板１２０に形成することができる。

既に説明したとおり、従来技術（図２５参照）では、ＬＥＤ光源基板１４０の長さが導光板１２０の短辺の長さの０．８倍を下回ると、必要となる導光板１２０の延長部分の長さが導光板１２０の短辺の長さの１割を超えるが、本実施形態の面光源装置３０においては、ＬＥＤ光源基板１４０の長さが導光板１２０の短辺の長さの０．８倍を下回る場合でも、上記延長部分の長さが導光板１２０の短辺の長さの１割を十分に下回り、当該長さを略ゼロにすることもできる。

〔第３実施形態〕
次に、図５および図６を用いて、本発明に係るエッジライト型光源基板の一例である第３実施形態の面光源装置５０について説明する。

図５は、本発明の第３実施形態に係る面光源装置５０の構成を概略的に示す。この第３実施形態の面光源装置５０は、各ＬＥＤ光源基板の配置が、面光源装置１０，３０と異なり、その他の点については、面光源装置１０，３０と同様である。

具体的には、図５に示すように、第３実施形態の面光源装置５０は、ＬＥＤ光源基板１４０ａが、導光板１２０の上辺の左端部に設けられており、ＬＥＤ光源基板１４０ｂが、導光板１２０の下辺の右端部に設けられている。すなわち、第３実施形態の面光源装置５０は、ＬＥＤ光源基板が、導光板１２０における一対の長辺の各々に設けられている。

図６は、本発明の第３実施形態に係る面光源装置５０における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。このうち、図６（ａ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲２１０ａを示す。また、図６（ｂ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲２１０ｂを示す。そして、図６（ｃ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方による光の照射範囲を示す。

図６（ａ）に示すように、本実施形態の面光源装置５０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光は、導光板１２０の下辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の右辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の右上角部において、ＬＥＤ光源基板１４０ａからの光が照射されない暗部２１２ａが形成されている。

また、図６（ｂ）に示すように、本実施形態の面光源装置５０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光は、導光板１２０の上辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｂは、導光板１２０の左辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左下角部において、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｂが形成されている。

本実施形態の面光源装置５０においても、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｂのみを点灯させた状態を個別に見ると、それぞれ暗部２１２ａ、暗部２１２ｂが形成されることとなるが、図６（ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方を点灯させた状態では、導光板１２０において、暗部２１２ａは照射範囲２１０ｂによって解消され、暗部２１２ｂは照射範囲２１０ａによって解消されるため、その全ての領域が照射範囲となる。

すなわち、本実施形態の面光源装置５０も、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を用いていながら、その配置を上記のように工夫したことにより、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっている。

このように、ＬＥＤ光源基板を長辺に設ける場合、導光板１２０の長辺の長さをｘ、導光板１２０の短辺の長さをｙ、ＬＥＤ光源基板１４０ａの長さとＬＥＤ光源基板１４０ｂの長さとの和をＬとしたとき、第１実施形態で説明した式（２）と同様に、下記式（３）を満たすことにより、導光板１２０における全ての領域を照射範囲とすることができる。

Ｌ＋ｙ／√（λ^２−１） ≧ ｘ ・・・ （３）
たとえば導光板１２０にアクリル樹脂（λ＝１．４９）を使用し、導光板１２０の縦横比が液晶テレビ等に一般的に用いられている９：１６であるとき、下記式（４）を満たすことにより、導光板１２０における全ての領域を照射範囲とすることができる。

Ｌ ≧ ０．４９ｘ ・・・ （４）
すなわち、ＬＥＤ光源基板１４０ａの長さとＬＥＤ光源基板１４０ｂの長さとの和が、導光板１２０の長辺の長さの０．４９倍を上回っていれば、導光板１２０における全ての領域を照射範囲とすることができる。

本実施形態の面光源装置５０によれば、ＬＥＤ光源基板は導光板の長辺に沿って配置されるため、ＬＥＤ光源基板から照射された光が、導光板を通って導光板の照射面から出射されるまでの距離は比較的短い。従って、導光板により吸収される光は比較的少なく、発光効率の向上が可能となる。

〔第４実施形態〕
次に、図７および図８を用いて、本発明に係るエッジライト型光源基板の一例である第４実施形態の面光源装置７０について説明する。

図７は、本発明の第４実施形態に係る面光源装置７０の構成を概略的に示す。この第４実施形態の面光源装置７０は、各ＬＥＤ光源基板の配置が、面光源装置１０，３０，５０と異なり、その他の点については、面光源装置１０，３０，５０と同様である。

具体的には、図７に示すように、第４実施形態の面光源装置７０は、ＬＥＤ光源基板として、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、ＬＥＤ光源基板１４０ｂ、およびＬＥＤ光源基板１４０ｃを備えている。

ＬＥＤ光源基板１４０ａは、導光板１２０の上辺の左端部に設けられており、ＬＥＤ光源基板１４０ｂは、導光板１２０の上辺の右端部に設けられており、ＬＥＤ光源基板１４０ｃは、導光板１２０の下辺の中央部に設けられている。

すなわち、第４実施形態の面光源装置７０は、３つのＬＥＤ光源基板が設けられている点、および、導光板１２０の１つの長辺（上辺）に対して２つのＬＥＤ光源基板が設けられている点で、これまでに説明した面光源装置１０，３０，５０と異なる。

図８は、本発明の第４実施形態に係る面光源装置７０における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。このうち、図８（ａ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲２１０ａを示す。また、図８（ｂ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲２１０ｂを示す。また、図８（ｃ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｃによる光の照射範囲２１０ｃを示す。そして、図８（ｄ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂ，ｃの全てによる光の照射範囲を示す。

図８（ａ）に示すように、本実施形態の面光源装置７０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光は、導光板１２０の下辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の右辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の右上角部を主として、ＬＥＤ光源基板１４０ａからの光が照射されない暗部２１２ａが形成されている。

また、図８（ｂ）に示すように、本実施形態の面光源装置７０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光は、導光板１２０の下辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｂは、導光板１２０の左辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左上角部を主として、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｂが形成されている。

また、図８（ｃ）に示すように、本実施形態の面光源装置７０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｃから照射された光は、導光板１２０の上辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｃは、導光板１２０の左辺方向への屈折角αをなす広がり、および、導光板１２０の右辺方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左下角部および右下角部の各々において、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｃが形成されている。

本実施形態の面光源装置７０においても、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｂのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｃのみを点灯させた状態を個別に見ると、それぞれ暗部２１２ａ、暗部２１２ｂ、暗部２１２ｃが形成されることとなるが、図８（ｄ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂ，ｃを全て点灯させた状態では、導光板１２０において、暗部２１２ａは照射範囲２１０ｂ，ｃによって解消され、暗部２１２ｂは照射範囲２１０ａ，ｃによって解消され、暗部２１２ｃは照射範囲２１０ａ，ｂによって解消されるため、その全ての領域が照射範囲となる。

すなわち、本実施形態の面光源装置７０も、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を用いていながら、その数および配置を上記のように工夫したことにより、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっている。

特に、本実施形態の面光源装置７０は、各ＬＥＤ光源基板から照射された光の広がり形状を鑑みて、各ＬＥＤ光源基板を上記のとおり適切に配置したことにより、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を僅か３つしか用いていないにも関わらず、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっている。すなわち、本実施形態の面光源装置７０は、第３実施形態の面光源装置５０と比較すると、ＬＥＤ光源基板の数を１つ増やすこととなるが、ＬＥＤ光源基板のサイズを極端に小さくすることができる。

この効果は、面光源装置５０の照射範囲を示す図６と、面光源装置７０の照射範囲を示す図８とを見比べれば明らかであるが、以下の説明からも明らかである。

Ｎ個のＬＥＤ光源基板を長辺に設ける場合、導光板１２０における全ての領域を照射範囲とするためには、第１実施形態で説明した式（２）と同様に、下記式（５）を満たす必要がある。

Ｌ＋（Ｎ−１）ｙ／√（λ^２−１） ≧ ｘ ・・・（５）
例えば、導光板１２０にアクリル樹脂（λ＝１．４９）を使用し、導光板１２０の縦横比が９：１６である場合を考える。

第３実施形態の面光源装置５０の場合、Ｎ＝２となり、この場合、Ｌ＝０では、上記式（５）を満たさない。すなわち、ＬＥＤ光源基板の長さの総和を短くすることに限界がある。

一方、本実施形態の面光源装置５０の場合、Ｎ＝３となり、この場合、Ｌ＝０としても、上記式（５）を満たす。すなわち、ＬＥＤ光源基板の長さの総和を短くすることに限度は無い。

〔第５実施形態〕
次に、図９〜図１１を用いて、本発明の第５実施形態について説明する。

第２実施形態で説明した面光源装置３０は、ＬＥＤ光源基板を導光板１２０の短辺の中央に設ける構成となっているため、導光板１２０における各角部の輝度が、これ以外の部分よりも低くなる場合がある。

そこで、本実施形態では、第２実施形態の面光源装置３０を用いて、導光板１２０における各角部の輝度を向上させる構成の一例を説明する。

図９は、本発明の第５実施形態に係る面光源装置３０の構成を示す断面図である。

図９と図１５とを比較すれば分かるように、従来のエッジライト型の面光源装置には、導光板１２０の一方の短辺にしかＬＥＤ光源基板が設けられていないが、本実施形態の面光源装置３０には、導光板１２０の両方の短辺に、ＬＥＤ光源基板が設けられている。

さらに、本実施形態の面光源装置３０には、導光板１２０の両方の短辺に、反射材１３１が設けられているが、従来のエッジライト型の面光源装置には、このような反射材が設けられていない。

図１０は、本発明の第５実施形態に係る面光源装置３０が備える、反射シート１３０および反射材１３１の構成を示す。

図１０に示すように、面光源装置３０の反射シート１３０には、反射材１３１が一体的に形成されている。具体的には、反射シート１３０には、その一対の短辺の各々において、当該短辺に沿ってある程度の幅を有して拡張された部分を有しており、この拡張部分が、反射材１３１となっている。

図１０に示すように、反射材１３１は、反射シート１３０との境界線（図中破線）において垂直に折り曲げられ、これにより、導光板１２０の側面を覆うことが可能となる。このため、反射材１３１の上記幅は、導光板１２０の側面を覆うのに十分なものとなっている。また、上記境界線部分には、上記折り曲げを容易かつ確実なものとするために、ミシン目加工、ハーフカット加工、圧縮加工等が施されている。

特に、反射シート１３０においては、一対の短辺の各々の両端部に、反射材１３１が設けられている。例えば、反射材１３１には、全光反射率が約７０％以上の材料が用いられる。これにより、本実施形態の面光源装置３０は、導光板１２０の全ての角部において、その短辺側の側面を反射材１３１で覆い、当該角部の輝度を高めることが可能となっている。

さらに、反射シート１３０においては、上記一対の短辺の各々の中央部に、反射材１３１が設けられていない部分である、切り欠き部１３２が設けられている。この切り欠き部１３２は、ＬＥＤ光源基板から照射された光を遮らないようにするために設けられている。したがって、切り欠き部１３２の長さは、少なくとも、ＬＥＤ光源基板の発光部分の長さよりも長くなっていることが好ましい。

なお、ＬＥＤ光源基板から照射された光を遮らなければ、切り欠き部１３２を設けない構成とすることも可能である。例えば、切り欠き部１３２の代わりに、開口部を設けることによっても、ＬＥＤ光源基板から照射された光を遮らない構成とすることができる。

また、切り欠き部や開口部を備えなくとも、導光板１２０の側面を全て覆うように、反射材１３１を構成し、ＬＥＤ光源基板を反射材１３１と導光板１２０との間に配置することで、ＬＥＤ光源基板から照射された光を遮らない構成とすることができる。この場合、反射材１３１の構成をより簡単に、あるいは反射材１３１の部品点数を低減することも可能である。

なお、反射材１３１として、反射シート１３０よりも反射率を低くする場合、反射材１３１の表面に例えば黒色の塗料を塗布することにより、これを容易に実現できる。

また、本実施形態では、反射材１３１を設けることにより、導光板１２０の任意の部分（上記例では、各角部）における反射率を高めることとしたが、例えば、導光板１２０の側面に白色塗料を塗布したり、銀など反射率の高い金属を蒸着したりする等、これ以外の構成により、導光板１２０の任意の部分における反射率を高めるようにしてもよい。これらの場合、反射材１３１と同様の機能を容易に実現することが可能である。

また、必要に応じて、上記例とは反対に、導光板１２０の任意の部分における反射率を低める構成を用いても良い。例えば、導光板１２０の側面に反射率の低い材料を設置、塗布、蒸着等することにより、導光板１２０の任意の部分における反射率を低めるようにしてもよい。上記材料としては、例えば、カーボンブラックを配合した樹脂や塗料等、一般的に黒色として認識できる全光反射率が約１０％以下の材料が挙げられる。

図１１は、本発明の第５実施形態に係る面光源装置３０における、導光板１２０の側方の構成を示す。図１１は、導光板１２０、反射シート１３０、反射材１３１、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、およびＬＥＤ光源基板１４０ｂが、互いに組み合わされた状態を示す。

図１１において、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂは、配線基板６１０およびＬＥＤパッケージ６２０に加え、反射シート固定部材６３０を有する。反射シート固定部材６３０は、配線基板６１０から導光板１２０側に突出する部材であり、反射材１３１を導光板１２０に押さえつける。これにより、本実施形態の面光源装置３０は、反射材１３１を固定するための部材を別途設ける必要が無く、反射材１３１の固定が容易なものとなっている。

なお、反射シート固定部材６３０を配線基板６１０と一体的に構成することも可能である。特に、本実施形態において、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂにＬＥＤパッケージを用いる代わりに、ＬＥＤ素子を配線基板にＣＯＢ実装してもよい。これにより、配線基板を射出成形することで、配線基板と反射シート固定部材とを容易に一体成形することができる。

〔第６実施形態〕
次に、図１２を用いて、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、複数の小基板１４１を連結することにより、ＬＥＤ光源基板１４０を構成する例を説明する。

図１２は、本発明の第６実施形態に係る面光源装置３０における、導光板１２０の側方の構成を示す。図１２は、第２実施形態の面光源装置３０の一部の構成を具体的に示すものであり、導光板１２０、反射シート１３０、反射材１３１、ＬＥＤ光源基板１４０ａ、およびＬＥＤ光源基板１４０ｂが、互いに組み合わされた状態を示す。

図１２おいて、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂは、複数（本例では３個）の小基板１４１が連結されて構成されている。これら複数の小基板１４１は相互に機構的および電気的に連結可能に構成され、連結されることで、単一の光源基板と同等に取り扱うことが可能となっている。さらに、反射材１３１も、小基板１４１と機構的に連結可能に構成されている。

連結部分の構成は、公知のどのような構成を用いてもよいが、例えば、一方の部材の凸部と他方の部材の凹部とが嵌合することにより、両部材が連結する構成を用いることができる。

このように、本実施形態の面光源装置３０は、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂの両端に反射材１３１を連結させたことにより、導光板１２０の側面のうちＬＥＤ光源基板が設けられていない部分の反射率が調整され、第５実施形態の面光源装置３０と同様の効果を奏することが可能となっている。特に、本実施形態の面光源装置３０は、着脱自在な反射材１３１を用いたことにより、上記反射率を容易に変更することが可能となっている。

以上の例では、反射材１３１を反射シート１３０と一体に構成する例を説明したが、反射材１３１の構成はこれに限定されない。すなわち、反射材１３１は、単独の部材として備えられてもよい。その場合、反射材１３１は、導光板１２０に対して接着剤やテープ等の接着手段により接着されることで、位置を固定することが可能となる。

〔第７実施形態〕
次に、図１３を用いて、本発明の第７実施形態について説明する。図１３は、本発明の第７実施形態に係る面光源装置３０における、導光板１２０の側方の構成を示す。

本実施形態では、反射材１３１の形状が、第６実施形態と異なる。具体的には、本実施形態では、反射材１３１に、小基板１４１の基板部分が用いられている。

これにより、本実施形態の反射材１３１は、小基板１４１の基板部分をそのまま用いることができ、小基板１４１と同様に連結することが可能となっている。したがって、本実施形態の反射材１３１は、その構造や強度に関し、小基板１４１と同等の性能や信頼性が確保できる。また、反射材１３１に専用の部品を用いる必要がないため、反射材１３１に係るコストを削減することができる。

特に、小基板１４１の基板部分には、光を有効に活用するために反射率の高い材料が用いられているため、特に加工することなく、そのまま反射率の高い反射材１３１として利用することが可能となっている。

〔補足説明〕
上記各実施形態において、光源としてＬＥＤ光源基板を用いることとしたが、これに限らない。但し、上記各実施形態に例示したように、光源としてＬＥＤ光源基板を用いることにより、より短い光源基板で同等の輝度を実現することができる。

特に、光源としてＬＥＤ光源基板を用いることにより、ＬＥＤ素子の数や配置（位置や間隔）を調整することで、導光板１２０における任意の部分の輝度を容易に調整することができる。例えば、導光板１２０の短辺の端部における輝度を高める場合、当該端部におけるＬＥＤ素子の設置間隔を短くすることで、容易にこれを実現することができる。

また、上記各実施形態において、ＬＥＤ光源基板におけるＬＥＤ素子の実装方法として、ＬＥＤパッケージを用いてもよいが、以下の理由から、ＣＯＢ実装することがより好ましい。（１）ＬＥＤパッケージを配線基板に実装する方法では、パッケージやその半田付けを構成するためにある程度の長さが必要となるので、同じ長さ当たりに実装できるＬＥＤ素子の数が少ない。より多くのＬＥＤ素子を高密度に実装するためには、ＣＯＢ実装が好適である。（２）ＣＯＢ実装では半田を使用しないことが可能であるので、半田温度の制約を受けず、より多くの電力を使用する、すなわち温度の上昇を許容できるため大きな電流を流すことが可能で、同じＬＥＤ素子であってもより輝度を向上することができる。（３）ＣＯＢ用の基板を射出成形にて作成する場合、第６実施形態および第７実施形態で説明したような、連結可能な構成を容易に実現することができる。

〔第８実施形態〕
次に、図２６および図２７を用いて、本発明の第８実施形態について説明する。図２６は、本発明の第８実施形態に係る照明装置２０における一部分の構成を示す分解斜視図である。図２７は、図２６に示す照明装置２０における一部分の、組み立てられた状態の断面図である。図２６および図２７では照明装置２０の光学的構成に係る部分のみ示すが、実際の照明装置では更に、電源供給手段、ＬＥＤ光源基板の駆動手段、および、それらの収納手段等が必要となる。照明装置２０は、従来のＬＥＤ光源装置１００と同様、筐体１６０、導光板１２０、反射シート１３０、拡散シート１５０を備える。照明装置２０は、光源としてＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂを備えている。これらの２枚のＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂは導光板１２０の相対する一組の辺の各々に配置される。また、これまでに本発明の実施形態にて説明したように、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂは、各々が配置される導光板１２０の辺の長さよりも有意に短い。

照明装置２０は、これまでに説明した面光源装置を用いて実現する照明装置である。照明装置としては、特にシーリングライト等において矩形の発光が要望される商品の需要がある。一方、これまでに様々な実施形態を用いて説明したように、本発明によるエッジライト型面光源装置は、矩形の面光源を実現することに好適であり、コストの削減、および導光板の生産性の向上という利点を有する。本実施形態は、本発明に係るエッジライト型面光源装置が液晶表示装置用の光源に限定されず、照明装置にも好適に応用できることを示すものである。当然、本実施形態に係る照明装置と同じ構成は液晶表示装置用の光源としても利用可能である。

〔補足説明〕
照明装置は一般に液晶表示装置の光源と比較し、輝度の均一性が重視されない。したがって、例えば複数のエッジライト型面光源装置を組み合わせてひとつの照明装置を構成することも可能である。このような構成は、導光板などの部材の小型化によるハンドリングの向上、導光板中の光路長短縮による光利用効率の向上、および、サイズの異なる照明装置における部品の共通化という効果を奏する。なお、この構成は、互いに隣接する複数のエッジライト型面光源装置との境界における輝度が不均一になりやすいが、液晶表示装置のエッジライト型面光源装置として用いることは可能である。

〔第９実施形態〕
次に、図２８〜３０を用いて、本発明の第９実施形態について説明する。

図２８は、本発明の第９実施形態に係る面光源装置９０の構成を概略的に示す。この第９実施形態の面光源装置５０は、導光板１２０の形状がこれまでの実施形態で示した横長の長方形状ではなく、略台形となっている。その他の点については、面光源装置３０と同様である。

具体的には、図２８に示すように、面光源装置９０は、ＬＥＤ光源基板１４０ａおよびＬＥＤ光源基板１４０ｂが略台形の導光板１２０の各底辺に設けられている。

図２９は、本発明の第９実施形態に係る面光源装置９０における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。このうち、図２９（ａ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲２１０ａを示す。また、図２９（ｂ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲２１０ｂを示す。そして図２９（ｃ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方による光の照射範囲を示す。

図２９（ａ）に示すように、本実施形態の面光源装置９０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光は、導光板１２０の下底方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の左右方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左右上角部において、ＬＥＤ光源基板１４０ａからの光が照射されない暗部２１２ａが形成されている。

また、図２９（ｂ）に示すように、本実施形態の面光源装置９０においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光は、導光板１２０の上底方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｂは、導光板１２０の左右方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左右下角部において、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｂが形成されている。

本実施形態の面光源装置９０においても、図２９（ａ）および図２９（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｂのみを点灯させた状態を個別に見ると、それぞれ暗部２１２ａ、暗部２１２ｂが形成されることとなるが、図２９（ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方を点灯させた状態では、導光板１２０において、暗部２１２ａは照射範囲２１０ｂによって解消され、暗部２１２ｂは照射範囲２１０ａによって解消されるため、その全ての領域が照射範囲となる。

すなわち、本実施形態の面光源装置９０は、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を用いていながら、その配置を上記のように工夫したことにより、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっており、略台形の発光形状を実現できる。

図３０は、本実施形態の面光源装置９０を複数備えた照明装置２１の光源の構成を概略的に示す。照明装置２１は、複数の台形の面光源装置９０（この場合は６個）を図３０に示すように、複数の面光源装置９０のそれぞれの短辺が内側となるように同心円状に並べて配置することにより、丸型に近い光源として機能する。

〔補足説明〕
照明装置としては、特にシーリングライト等において、丸型の発光が要望される商品の需要がある。本実施形態にて示すように、本発明に係るエッジライト型面光源装置を用いて丸型の照明装置を実現することが可能である。図３０を用いた上記の説明では、正確には丸型ではなく略六角形の発光形状の照明装置となるが、拡散手段等の光学的な構造を別途備えることで、実用的に丸型とみなせる照明装置とすることができる。本実施形態においては、略丸型の発光を６個の面光源装置を用いることにより実現しているが、例えば、１０個の台形の面光源装置を用いて略十角形の発光形状を有するように構成するなど、丸型を更に細かく分割することにより、光源部分をより丸型に近づけることが可能である。

なお、本実施形態において、導光板１２０の形状は、台形（多角形）であるが、例えば、一部の辺が切りかかれている、一部の辺が湾曲している、一部の角が丸められている等、一部が変形された台形（略多角形）等であってもよい。

〔第１０実施形態〕
次に、図３１〜３６を用いて、本発明の第１０実施形態について説明する。

図３１は、本発明の第１０実施形態に係る面光源装置９１の構成を概略的に示す。この第１０実施形態の面光源装置９１は、導光板１２０の形状がこれまでの実施形態で示した略多角形ではなく、円形の一部の形状（概ね、円形を等分した扇型）となっており、かつ円弧の一部（図中上辺）に平坦状の切り欠き部（平坦部）１２５を有する。その他の点については、これまでに説明した面光源装置と同様である。

具体的には、図３１に示すように、面光源装置９１は、導光板１２０の上辺にＬＥＤ光源基板１４０ａが設けられており、導光板１２０の上辺に対向する辺（図中下辺）にＬＥＤ光源基板１４０ｂが設けられている。導光板１２０のＬＥＤ光源基板１４０ａが配置される部分の近辺は平坦部１２５となっている。

図３２は、本発明の第１０実施形態に係る面光源装置９１における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。このうち、図３２（ａ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａによる光の照射範囲２１０ａを示す。また、図３２（ｂ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ｂによる光の照射範囲２１０ｂを示す。そして図３２（ｃ）は、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方による光の照射範囲を示す。

図３２（ａ）に示すように、本実施形態の面光源装置９１においては、ＬＥＤ光源基板１４０ａから照射された光は、導光板１２０の下辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ａは、導光板１２０の左右方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左右上角部において、ＬＥＤ光源基板１４０ａからの光が照射されない暗部２１２ａが形成されている。

また、図３２（ｂ）に示すように、本実施形態の面光源装置９１においては、ＬＥＤ光源基板１４０ｂから照射された光は、導光板１２０の上辺方向に向かって進行し、その照射範囲２１０ｂは、導光板１２０の左右方向への屈折角αをなす広がりを持っている。これにより、導光板１２０の左右下角部において、ＬＥＤ光源基板１４０ｂからの光が照射されない暗部２１２ｂが形成されている。

本実施形態の面光源装置９１においても、図３２（ａ）および図３２（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａのみを点灯させた状態、ＬＥＤ光源基板１４０ｂのみを点灯させた状態を個別に見ると、それぞれ暗部２１２ａ、暗部２１２ｂが形成されることとなるが、図３３（ｃ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂの双方を点灯させた状態では、導光板１２０において、暗部２１２ａは照射範囲２１０ｂによって解消され、暗部２１２ｂは照射範囲２１０ａによって解消されるため、その全ての領域が照射範囲となる。

すなわち、本実施形態の面光源装置９１は、その発光部分の長さが極めて短いＬＥＤ光源基板を用いていながら、その配置を上記のように工夫したことにより、導光板１２０における光の照射範囲を十分に得ることが可能となっており、略円形の一部（概ね、円形を等分した扇型）の発光形状を実現できる。

本実施形態の面光源装置９１の特徴を、図３３の模式図を用いて説明する。図３３（ａ）は、導光板１２０のＬＥＤ光源基板１４０ａが配置される部位が円弧である場合の面光源装置９１の形状を示し、図３４（ｂ）は、円弧の一部のＬＥＤ光源基板１４０ａが配置される近辺が平坦部１２５になっている場合の面光源装置９１の形状を示す。実際には、ＬＥＤ光源基板の発光部は２次元、導光板の入射面は３次元の面であるが、説明を簡単にするため、ＬＥＤ光源基板は完全な線光源であり、導光板への光の入射は２次元平面として扱う。

導光板１２０は円の一部の形状であるが、その円の中心が図３３（ａ）に示す点Ｏである。図３３（ａ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａから出射角βにて出射された光が導光板１２０のある位置に入射される際、入射位置から点Ｏまでを結ぶ線と、出射光の出射位置における法線とのなす角をθとすると、導光板１２０への出射光の入射角はβ＋θとなる。一方、図３３（ｂ）に示すように、ＬＥＤ光源基板１４０ａから出射角βにて出射された光が導光板の平坦部１２５に入射された場合は、導光板１２０への出射光の入射角はβとなる。

ところで、導光板１２０への出射光の入射角が一定の大きさを上回ると、光は全反射するため、導光板１２０へ入射されない。図３３（ａ）に示す構成においては、導光板１２０への出射光の入射角が図３３（ｂ）に示す構成と比べて大きくなるため、全反射する成分が増加する。従って、図３３（ｂ）に示すように、導光板１２０に平坦部１２５を設けることにより、ＬＥＤ光源基板１４０ａから発せられ導光板１２０へ入射する光が増大する。したがって、面光源装置９１は、上述した構成を採用することにより、総合的に光の利用効率を向上させることができる。

図３４は、本実施形態の面光源装置９１を複数備えた照明装置２２の光源の構成を概略的に示す。

面光源装置９１の導光板１２０は円形の一部の形状であり、図３１〜３２に図示した例においては円形を６分割しているので、６個の面光源装置９１を図３４に示すように、同心円状に並べて配置することにより全体として丸型の発光形状を有する照明装置２２を実現できる。

〔補足説明〕
本実施形態の面光源装置９１の導光板１２０は、円弧部に平坦状の切り欠き部１２５を有する形状であったが、本発明は別の形状でも同様の効果を得ることが可能である。

例えば図３５および図３６を用いて、平坦状の切り欠き部１２５に変わって凹形状の切り欠き部１２５を有する場合について説明する。

図３５は、本発明の第１０実施形態に係る面光源装置９１の変形例である面光源装置９２の構成を概略的に示す。この面光源装置９２は、面光源装置９１と異なり、導光板１２０の円弧に平坦状でなく、凹形状の切り欠き部１２５を有する。その他の点については、面光源装置９１と同様である。

図３６は、本発明の第１０実施形態に係る面光源装置９２における、各ＬＥＤ光源基板による光の照射範囲を示す。この挙動は、面光源装置９１と同様である。

面光源装置９２の構成により得られる効果およびメカニズムは、面光源装置９１について図３３を用いて説明したものと同様である。導光板１２０の切り欠き部１２５が凹形状となっていることにより、ＬＥＤ光源基板１４０ａから発せられた光の導光板１２０への入射角を面光源装置９１の場合よりも更に小さくすることができる。したがって、面光源装置９２は、上述した構成を採用することにより、光の利用効率を更に向上させることができる。

本実施形態に係る照明装置２２は、第９実施形態にて説明した照明装置２１と比較し、光源部分をより丸型に近づけることができる。したがって、本実施形態に係る照明装置２２は、丸型の発光形状を有する照明装置を実現するために好適である。

なお、本実施形態において、導光板１２０の形状は、略円形の一部の形状（概ね、円形を等分した扇型）であるが、例えば、略楕円形の一部の形状であって、円弧部に平坦状、または凹形状の切り欠き部１２５を有する形状としてもよい。

〔まとめ〕
以上のように、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置（面光源装置１０、３０、５０、７０）は、導光手段（導光板１２０）と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源（ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂ）とを備え、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、当該複数の光源の発光部分のうち最も長いものの長さは、当該複数の光源が配置される前記導光手段の辺の長さより短いことを特徴とする。

この構成によれば、複数の光源の各々に短いサイズの光源を用いつつ、当該複数の光源の配置を上記配置としたことにより、当該複数の光源による光の照射範囲を十分に得ることができる。

本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の各々の発光部分の長さは、当該複数の光源が配置されている前記一組の辺の各々の長さの０．８倍以下であることが好ましい。

この構成によれば、上記複数の光源の各々の発光部分の長さを、従来、導光手段の長辺の長さを延長せずには実現し得なかった長さ（上記０．８倍以下）としつつ、導光手段の長辺の長さを延長しなくとも、上記複数の光源による光の照射範囲を十分に得る構成とすることが可能である。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置（面光源装置１０、３０、５０、７０）は、導光手段（導光板１２０）と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源（ＬＥＤ光源基板１４０ａ，ｂ）とを備え、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、前記複数の光源の発光部分の長さの総和は、当該複数の光源が配置されている前記一組の辺の各々の長さよりも短いことを特徴とする。

この構成によれば、複数の光源の発光部分の長さを、従来なし得なかった極めて短い長さとしつつ、上記複数の光源による光の照射範囲を十分に得る構成とすることが可能である。

本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の個数をＮ、前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、前記導光手段の屈折率をλ、前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ^２−１）≧ｙを満たすことが好ましい。

特に、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の個数は２であり、前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、前記導光手段の屈折率をλ、前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、Ｌ＋ｘ／√（λ^２−１）≧ｙを満たすことが好ましい。

この構成によれば、光源から照射された光を、導光手段の全面に行き渡らせることができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記一組の辺は、前記導光手段の短辺であることが好ましい。

この構成によれば、複数の光源を導光手段の長辺に配置するよりも、複数の光源から照射される光の法線の長さが長くなるため、必然的に当該光の照射範囲の広がりもより大きなものとなり、したがって、複数の光源の各々により短いサイズの光源を用いつつ、当該複数の光源による光の照射範囲を十分に得ることができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、前記導光手段の対応する辺の端部またはその近傍に配置されることが好ましい。

この構成によれば、導光手段における４つの角部のうち、端部またはその近傍に配置された光源の法線方向に、２つの角部が位置することとなるため、上記導光手段におけるより多くの角部を照射範囲に含めることができ、且つ、当該角部の輝度をより高めることができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、前記導光手段の対応する辺の端部およびその近傍から離間した位置に配置されることが好ましい。

この構成によれば、光源から照射された光の照射範囲の広がりは、その光の法線方向のみならず、その法線方向に直交する両方向にも広がりを持つ（例えば、光源を下辺中央部に配置した場合、その照射範囲は、上方のみならず、左右方向にも広がりを持つ）ため、必然的に当該光の照射範囲の広がりもより大きなものとなり、したがって、複数の光源の各々により短いサイズの光源を用いつつ、当該複数の光源による光の照射範囲を十分に得ることができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源として第１の光源および第２の光源を備え、前記第１の光源は、前記一組の辺における第１の辺の中央部に配置されており、前記第２の光源は、前記一組の辺における第２の辺の中央部に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、視聴者にとってより自然な見た目となる、上下対称かつ左右対称の照射パターンを、導光手段に形成することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、他の光源と略等しい長さであることが好ましい。

この構成によれば、同一の光源を複数箇所に用いることができるため、すなわち、光源を共通化することできるため、上記複数の光源に係るコストを削減することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、複数の光源基板が連結されて構成されていることが好ましい。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、基板の長さが異なり、且つ、複数の光源基板が連結されて構成されており、該複数の光源基板の少なくとも一部は同じ長さであることが好ましい。

この構成によれば、共通の光源基板を任意の数連結することにより、任意の長さの線状光源を容易に実現することができ、光源の長さを同一とすることも、異ならせることも容易に実現することができるため、上記複数の光源に係るコストを削減することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記導光手段の側面における、前記光源が配置されない部分の少なくとも一部には、当該部分における光の反射率を調整する反射率調整部材（反射シート１３０）を備えることが好ましい。

この構成によれば、上記導光手段における光の強度分布を容易に調整することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射率調整部材の全光反射率は７０％以上であることが好ましい。

この構成によれば、導光手段における反射率調整部材近傍の輝度を十分に上昇させることが可能である。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射率調整部材の全光反射率は１０％以下であることが好ましい。

この構成によれば、導光手段における反射率調整部材近傍の輝度を十分に低下させることが可能である。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射率調整部材は、前記導光手段の側面に塗料が塗布されてなることが好ましい。

または、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射率調整部材は、前記導光手段の側面に金属が蒸着されてなることが好ましい。

または、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射率調整部材は、前記導光手段の側面に配置される反射調整材（反射材１３１）からなることが好ましい。

この構成によれば、より容易に、導光手段の側面における反射率調整部材を形成することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射調整材は、前記導光手段に固定されることが好ましい。

この構成によれば、導光手段の側面に対し、反射調整材を安定的に配置することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射調整材は、一部に開口部または切り欠き部（切り欠き部１３２）を有しており、前記光源からの出射光は、前記開口部または前記切り欠き部を通過し、前記導光手段に入射されることが好ましい。

この構成によれば、光源からの出射光の導光手段への入射を妨げることなく、上記導光手段における光の強度分布の調整を実現することができる。特に、開口部または切り欠き部の形状を、光源の外形状と略同形状とすることにより、反射調整材の位置決めを容易に行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射調整材は、前記導光手段の裏面側に配置される反射シートと一体的に形成されていることが好ましい。

この構成によれば、反射率調整部材として特別な部品を用意する必要がなくなるため、当該反射率調整部材に係るコストを削減することができる。また、反射シートと反射率調整部材とを一体に扱うことができ、その組み立てが容易なものとなる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記光源は、前記反射調整材の一部を固定する機構を有することが好ましい。

この構成によれば、反射調整材を固定するための特別な部品を用意する必要がなくなるため、反射調整材を容易に固定することができ、且つ当該固定に係るコストを削減することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射調整材は、前記複数の光源の各々に連結可能であることが好ましい。

この構成によれば、光源と反射調整材とを一体に扱うことができ、その組み立てが容易なものとなる。また、反射調整材の交換が容易なものとなるため、例えば、上記反射率の変更を容易に実現することが可能となる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記反射調整材は、前記複数の光源の各々に共通な構成部品が用いられていることが好ましい。

この構成によれば、反射調整材の構造や強度に関し、複数の光源と同等の性能や信頼性が確保できる。また、反射調整材に専用の部品を用いる必要がないため、反射調整材に係るコストを削減することができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記導光手段は、点対称の形状をなしており、前記複数の光源は、出射光の輝度が略等しく、且つ前記導光手段に対して点対称に配置されることが好ましい。

この構成によれば、視聴者にとってより自然な見た目となる、対称の照射パターンを、導光手段に形成することができる。特に、この構成によれば、一方の光源では照射範囲とはし難い領域を、他方の光源の照射範囲とすることが容易に実現でき、したがって、十分な照射範囲を効率的に得ることができる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の光源は、いずれも複数の発光ダイオードが実装された光源基板であることが好ましい。

この構成によれば、光源における単位長さあたりの発光量をより高めることができるため、光源基板の長さを短縮することが可能になる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板において不均等なピッチにて実装されることが好ましい。

この構成によれば、光源における発光量を、その部分単位で調整することができるため、よりきめ細かな発光量制御を行うことが可能となる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置において、前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板にＣＯＢ実装されることが好ましい。

この構成によれば、光源基板の長さ当たりの光源基板の輝度を更に高め、したがって光源基板の長さを更に短縮できる。

また、以上のように本実施形態に係る照明装置（照明装置２０）は、以上に説明した構成のエッジライト型面光源装置を光源として有することを特徴としている。

この構成によれば、特にシーリングライトとして需要の高い略矩形の発光形状が要望される照明装置にて、本発明の利点を得ることが可能になる。

また、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置（面光源装置９０）は、略矩形でない略多角形の導光手段（導光板１２０）と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源（ＬＥＤ光源基板１４０ａ，１４０ｂ）とを備え、前記複数の光源は、前記導光手段の互いに隣接しない一組の辺の各々に配置され、当該複数の光源の発光部分のうち最も長いものの長さは、当該複数の光源が配置される前記導光手段の辺の長さより短いことを特徴とする。

この構成により、略矩形でない発光形状を有する光源にて、本発明の効果を得ることが可能になる。

また、本実施形態に係る照明装置（照明装置２１）は、複数の上記エッジライト型面光源装置（面光源装置９０）を光源として有することを特徴とする。

この構成によれば、特にシーリングライトとして需要の高い丸型に近い発光形状が要望される照明装置などにて、本発明の利点を得ることが可能になる。

また、以上のように、本実施形態に係るエッジライト型面光源装置（面光源装置９１、９２）は、略円または略楕円の一部の形状を有する導光手段（導光板１２０）と、前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源（ＬＥＤ光源基板１４０ａ，１４０ｂ）とを備え、前記導光手段は円弧部分に平坦部または切り欠き部（切り欠き部１２５）を有し、前記複数の光源の少なくとも一部は前記平坦部または切り欠き部に沿って配置されることを特徴とする。

この構成により、略円または略楕円の一部の発光形状を有する光源にて、光を効率的に利用することが可能になる。

また、本実施形態に係る照明装置（照明装置２２）は、複数のエッジライト型面光源装置（面光源装置９１、９２）を備え、当該複数のエッジライト型面光源装置の備える各々の前記導光手段の形状に基づいて発光する発光形状を有する照明装置であって、前記複数のエッジライト型面光源装置は環状に並べて配置され、前記発光形状は複数の前記導光手段によって略円形または略楕円形をなしていることを特徴としている。

この構成によれば、特にシーリングライトとして需要の高い丸型などの発光形状が要望される照明装置にて、本発明の利点を得ることが可能になる。

〔付記事項〕
本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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。

本発明は、各種表示装置用の面光源装置および照明装置として広く用いることができる。特に、省スペース化、低コスト化、低消費電力化等が要求される面光源装置および照明装置に有用である。

１００ ＬＥＤ光源装置
１０、３０、５０、７０、９０、９１、９２ 面光源装置（エッジライト型面光源装置）
２０、２１、２２ 照明装置
１４０、１４０ａ、１４０ｂ、１４０ｃ、５００、６００ ＬＥＤ光源基板（光源）
１４１ 小基板
１２０ 導光板（導光手段）
１２１ 導光体
１２２ 反射パターン
１２５ 切り欠き部
１３０ 反射シート（反射率調整部材）
１３１ 反射材（反射調整材）
１３２ 切り欠き部
１５０ 拡散シート
１６０ 筺体
６０１ コネクタ
６１０ 配線基板
６１１ 基材
６１２ 配線層
６１３ ソルダーレジスト層
６２０ ＬＥＤパッケージ
６２１ ＬＥＤ素子
６２２ 封止樹脂
６２３ ボンディングワイヤ
６２４ 配線層
６２５ 基材
６２６ 半田
６３０ 反射シート固定部材
５１１ 基材
５１２ コネクタ
５１３ 配線層
５１４ 封止樹脂
５１５ ＬＥＤ素子
５１６ ボンディングワイヤ

Claims (32)

1. 導光手段と、
   前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源と
   を備え、
   前記複数の光源は、
   前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、当該複数の光源の発光部分のうち最も長いものの長さは、当該複数の光源が配置される前記導光手段の辺の長さより短く、
   前記複数の光源の個数をＮ、
   前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、
   前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、
   前記導光手段の屈折率をλ、
   前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、
   Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙ
   を満たす
   ことを特徴とするエッジライト型面光源装置。
2. 前記複数の光源の各々の発光部分の長さは、当該複数の光源が配置されている前記一組の辺の各々の長さの０．８倍以下である
   ことを特徴とする請求項１に記載のエッジライト型面光源装置。
3. 導光手段と、
   前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源と
   を備え、
   前記複数の光源は、
   前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、
   前記複数の光源の発光部分の長さの総和は、当該複数の光源が配置されている前記一組の辺の各々の長さよりも短く、
   前記複数の光源の個数をＮ、
   前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、
   前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、
   前記導光手段の屈折率をλ、
   前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、
   Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙ
   を満たす
   ことを特徴とするエッジライト型面光源装置。
4. 前記複数の光源の個数は２であり、
   前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、
   前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、
   前記導光手段の屈折率をλ、
   前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、
   Ｌ＋ｘ／√（λ^２−１）≧ｙ
   を満たす
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
5. 前記一組の辺は、前記導光手段の短辺である
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
6. 前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、前記導光手段の対応する辺の端部またはその近傍に配置される
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
7. 前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、前記導光手段の対応する辺の端部およびその近傍から離間した位置に配置される
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
8. 前記複数の光源として第１の光源および第２の光源を備え、
   前記第１の光源は、
   前記一組の辺における第１の辺の中央部に配置されており、
   前記第２の光源は、
   前記一組の辺における第２の辺の中央部に配置されている
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
9. 前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、他の光源と略等しい長さである
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
10. 前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、複数の光源基板が連結されて構成されている
    ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
11. 前記複数の光源の少なくとも一部の光源は、基板の長さが異なり、且つ、複数の光源基板が連結されて構成されており、
    該複数の光源基板の少なくとも一部は同じ長さである
    ことを特徴とする請求項１０に記載のエッジライト型面光源装置。
12. 前記導光手段の側面における、前記光源が配置されない部分の少なくとも一部には、当該部分における光の反射率を調整する反射率調整部材を備える
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
13. 前記反射率調整部材の全光反射率は７０％以上である
    ことを特徴とする請求項１２に記載のエッジライト型面光源装置。
14. 前記反射率調整部材の全光反射率は１０％以下である
    ことを特徴とする請求項１２に記載のエッジライト型面光源装置。
15. 前記反射率調整部材は、前記導光手段の側面に塗料が塗布されてなる
    ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
16. 前記反射率調整部材は、前記導光手段の側面に金属が蒸着されてなる
    ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
17. 前記反射率調整部材は、前記導光手段の側面に配置される反射調整材からなる
    ことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
18. 前記反射調整材は、前記導光手段に固定される
    ことを特徴とする請求項１７に記載のエッジライト型面光源装置。
19. 前記反射調整材は、一部に開口部または切り欠き部を有しており、
    前記光源からの出射光は、前記開口部または前記切り欠き部を通過し、前記導光手段に入射される
    ことを特徴とする請求項１７または１８に記載のエッジライト型面光源装置。
20. 前記反射調整材は、前記導光手段の裏面側に配置される反射シートと一体的に形成されている
    ことを特徴とする請求項１７または１９に記載のエッジライト型面光源装置。
21. 前記光源は、前記反射調整材の一部を固定する機構を有する
    ことを特徴とする請求項２０に記載のエッジライト型面光源装置。
22. 前記反射調整材は、前記複数の光源の各々に連結可能である
    ことを特徴とする請求項１７または１９に記載のエッジライト型面光源装置。
23. 前記反射調整材は、前記複数の光源の各々に共通な構成部品が用いられている
    ことを特徴とする請求項２２に記載のエッジライト型面光源装置。
24. 前記導光手段は、点対称の形状をなしており、
    前記複数の光源は、出射光の輝度が略等しく、且つ前記導光手段に対して点対称に配置される
    ことを特徴とする請求項１〜２３のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
25. 前記複数の光源は、いずれも複数の発光ダイオードが実装された光源基板である
    ことを特徴とする請求項１〜２４のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置。
26. 前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板において不均等なピッチにて実装される
    ことを特徴とする請求項２５に記載のエッジライト型面光源装置。
27. 前記複数の発光ダイオードは、前記光源基板にＣＯＢ実装される
    ことを特徴とする請求項２５または２６に記載のエッジライト型面光源装置。
28. 請求項１〜２７のいずれか一項に記載のエッジライト型面光源装置を有する
    ことを特徴とする照明装置。
29. 略矩形でない略多角形の導光手段と、
    前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源と
    を備え、
    前記複数の光源は、
    前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、当該複数の光源の発光部分のうち最も長いものの長さは、当該複数の光源が配置される前記導光手段の辺の長さより短く、
    前記複数の光源の個数をＮ、
    前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、
    前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、
    前記導光手段の屈折率をλ、
    前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、
    Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙ
    を満たす
    ことを特徴とするエッジライト型面光源装置。
30. 請求項２９に記載のエッジライト型面光源装置を複数備える
    ことを特徴とする照明装置。
31. 略円または略楕円の一部の形状を有する導光手段と、
    前記導光手段の側面から前記導光手段内に光を照射する複数の光源と
    を備え、
    前記導光手段は、前記略円または略楕円の円弧部分に平坦部または切り欠き部を有し、
    前記複数の光源は、
    前記導光手段の互いに対向しあう一組の辺の各々に配置され、
    前記複数の光源の少なくとも一部は前記平坦部または切り欠き部に沿って配置され、
    前記複数の光源の個数をＮ、
    前記導光手段における前記一組の辺の各々の長さをｙ、
    前記導光手段における前記一組の辺とは異なる辺の長さをｘ、
    前記導光手段の屈折率をλ、
    前記複数の光源の発光部分の長さの総和をＬとしたとき、
    Ｌ＋（Ｎ−１）ｘ／√（λ ^２ −１）≧ｙ
    を満たす
    ことを特徴とするエッジライト型面光源装置。
32. 請求項３１に記載のエッジライト型面光源装置を複数備え、当該複数のエッジライト型面光源装置の備える各々の前記導光手段の形状に基づいて発光する発光形状を有する照明装置であって、
    前記複数のエッジライト型面光源装置は環状に並べて配置され、
    前記発光形状は複数の前記導光手段によって略円形または略楕円形をなしている
    ことを特徴とする照明装置。

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