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WO2010064473A1 - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents

照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 Download PDF

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WO2010064473A1
WO2010064473A1 PCT/JP2009/064555 JP2009064555W WO2010064473A1 WO 2010064473 A1 WO2010064473 A1 WO 2010064473A1 JP 2009064555 W JP2009064555 W JP 2009064555W WO 2010064473 A1 WO2010064473 A1 WO 2010064473A1
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light
light emitting
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led
light guide
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PCT/JP2009/064555
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Inventor
志芳 張
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シャープ株式会社
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    • G02F1/133613—Direct backlight characterized by the sequence of light sources

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, a display device, and a television receiver.
  • liquid crystal display device requires a backlight device as a separate illumination device because the liquid crystal panel used for this does not emit light.
  • Patent Document 1 As an example of a liquid crystal display device that is designed to be thin and large, one described in Patent Document 1 below is known.
  • This has a light source that emits light in a direction substantially parallel to the display surface of the liquid crystal panel, and a light incident surface that faces the light source at the side edge (side edge) and that receives light from the light source.
  • a light guide plate having a light emission surface for emitting light toward the display surface of the liquid crystal panel on the surface, and a plurality of light guide plates and light sources arranged in parallel along the arrangement direction thereof, and Adjacent light guide plates are arranged so as to partially overlap each other. JP 2001-93321 A
  • the adjacent light guide plates are overlapped for the following reason. That is, when an LED including a plurality of LED chips that emit monochromatic light is used as the light source, it is necessary to mix the monochromatic light emitted from each LED chip in the process of propagating through the light guide plate. At this time, since the optical path length of the light propagating through the light guide plate has to be secured to some extent, a light guide unit having no light exit surface may be provided on the light guide plate. And when this light guide part is exposed to the front side, there exists a possibility that it may be visually recognized as a dark part, Therefore The light guide plate adjacent to the light guide part is overlapped.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to sufficiently secure the optical path length of light propagating through the light guides without overlapping the light guides.
  • An illuminating device of the present invention includes a light source having a light emitting surface, a light incident surface arranged to face the light emitting surface and receiving light from the light emitting surface, and a light emitting surface for emitting light.
  • a light body, and the light emitting surface and the light incident surface are inclined with respect to a surface orthogonal to the light emitting surface.
  • the following configuration is preferable as an embodiment of the present invention.
  • the light emitting surface is inclined so as to face the light emitting surface side with respect to a surface orthogonal to the light emitting surface, and the light incident surface is parallel to the light emitting surface. In this way, the light incident on the light incident surface from the light emitting surface can be angled so as to be once directed toward the light emitting surface and totally reflected at the interface with the outside.
  • the light source is disposed at one end of both ends of the light guide in one direction along the light exit surface.
  • the light emitting surface of the light source disposed at one end of the light guide is tilted so as to face the light exit surface, the light emitting surface faces the other end of the light guide. Will be tilted. Thereby, the light emitted from the light emitting surface can be favorably propagated to the other end of the light guide.
  • the light source is provided with a pair of light emitting surfaces facing opposite sides of the top, and the light guide is provided with a pair of light incident surfaces facing the pair of light emitting surfaces. It has been. If it does in this way, the light emitted from a pair of light-emitting surfaces which face the other side across the top will be favorably propagated in the light guide by being incident on a pair of light-incident surfaces facing each other.
  • the pair of light emitting surfaces and the pair of light incident surfaces have substantially the same inclination angle with respect to a surface orthogonal to the light emitting surface. In this way, the light emitted from each light emitting surface and incident on the corresponding light incident surface can be propagated uniformly in the light guide.
  • the light source includes a plurality of light emitting elements linearly parallel along one direction along the light emitting surface, and the light emitting surface extends along a parallel direction of the light emitting elements. Yes. If it does in this way, it will become suitable for a large-sized light guide by using a light source which arranged many light emitting elements in parallel and made an array. Thereby, since the installation number of a light guide can be reduced, the reduction of an assembly man-hour and cost reduction can be aimed at.
  • a scattering structure that scatters light is provided on a surface of the light guide opposite to the light emitting surface, and a reflecting member that reflects light toward the light emitting surface is attached. .
  • the light can be scattered by the scattering structure, and the scattered light is emitted by the reflecting member. Since the light can be reflected to the surface side, the light utilization efficiency can be improved.
  • the scattering structure is formed such that the degree of light scattering is gradually increased in the direction away from the light source with respect to the direction along the light exit surface.
  • the amount of light in the light guide is relatively larger on the side closer to the light source than on the far side in the direction along the light exit surface. Accordingly, with respect to the degree of light scattering in the scattering structure, the side near the light source with a large amount of light is relatively lowered to reduce the light reflected by the reflecting member, while the side far from the light source with a small amount of light is relatively high. Then, by increasing the light reflected by the reflecting member, the in-plane distribution of the amount of light reflected by the reflecting member can be made uniform. Therefore, it is suitable for suppressing luminance unevenness.
  • the scattering structure includes a large number of microscopic concave portions or convex portions. In this way, light can be favorably scattered by a large number of microscopic concave portions or convex portions.
  • microscopic means that it is difficult to recognize a specific shape only by looking at the outer shape, and that the specific shape can be finally recognized using a magnifying glass or a microscope.
  • the light source is an LED. In this way, it is possible to increase the brightness.
  • the LED includes a plurality of types of LED chips having different main emission wavelengths. In this way, since the optical path length of the light propagating through the light guide is sufficiently secured, the light emitted from each LED chip is well mixed in the process of propagating through the light guide.
  • a plurality of the light sources are arranged for one light guide. In this way, the luminance can be improved.
  • a display device of the present invention includes the above-described illumination device and a display panel that performs display using light from the illumination device.
  • the illumination device that supplies light to the display panel has a sufficient optical path length of the light propagating through the light guide, and unevenness in the light emitted from the light emitting surface is less likely to occur. Therefore, it is possible to realize display with excellent display quality.
  • a liquid crystal panel can be exemplified as the display panel.
  • Such a display device can be applied as a liquid crystal display device to various uses such as a display of a television or a personal computer, and is particularly suitable for a large screen.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a television receiver according to Embodiment 1 of the present invention.
  • Exploded perspective view showing schematic configuration of liquid crystal panel and backlight device Sectional drawing which shows the state which cut
  • the top view which shows the arrangement state of LED and a light-guide plate Sectional drawing which shows the state which cut
  • SYMBOLS 10 Liquid crystal display device (display device), 11 ... Liquid crystal panel (display panel), 12 ... Backlight device (illumination device), 16 ... LED (light source, light emitting diode), 16b ... LED chip (light emitting element), 16d ... Light emitting surface, 16d1 ... first light emitting surface (light emitting surface), 16d2 ... second light emitting surface (light emitting surface), 18 ... light guide plate (light guide), 18b ... light incident surface, 18b1 ... first light incident surface (light) Incident surface), 18b2 ... second light incident surface (light incident surface), 18c ... light exit surface, 18e ... installation surface (surface opposite to the light exit surface), 22 ... reflective sheet (reflective member), 23 ... Scattering structure, 23a ... convex portion, TV ... TV receiver
  • FIGS. 1 A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the liquid crystal display device 10 is illustrated.
  • a part of each drawing shows an X axis, a Y axis, and a Z axis, and each axis direction is drawn to be a direction shown in each drawing.
  • the upper side shown in FIG.2 and FIG.3 be a front side, and let the lower side of the figure be a back side.
  • the television receiver TV includes a liquid crystal display device 10 (display device), front and back cabinets Ca and Cb that are accommodated so as to sandwich the liquid crystal display device 10, and a power source P.
  • a tuner T is provided, and the display surface 11a is supported by the stand S along the vertical direction (Y-axis direction).
  • the liquid crystal display device 10 has a horizontally long rectangular shape as a whole, and includes a liquid crystal panel 11 as a display panel and a backlight device 12 (illumination device) as an external light source, as shown in FIG. It is integrally held by a bezel 13 or the like having a shape.
  • the display surface 11a is along the vertical direction” is not limited to an aspect in which the display surface 11a is parallel to the vertical direction, and the display surface 11a is installed in a direction along the vertical direction relative to the direction along the horizontal direction.
  • it is meant to include those inclined at 0 ° to 45 °, preferably 0 ° to 30 ° with respect to the vertical direction.
  • the liquid crystal panel 11 and the backlight device 12 constituting the liquid crystal display device 10 will be described sequentially.
  • the liquid crystal panel (display panel) 11 has a rectangular shape in plan view, and a pair of glass substrates are bonded together with a predetermined gap therebetween, and liquid crystal is sealed between the glass substrates. It is said.
  • One glass substrate is provided with a switching element (for example, TFT) connected to a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like.
  • the substrate is provided with a color filter and counter electrodes in which colored portions such as R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined arrangement, and an alignment film.
  • a polarizing plate is disposed on the outside of both substrates.
  • the backlight device 12 roughly includes a chassis 14 having a substantially box shape opened on the front side (the liquid crystal panel 11 side, the light emitting side), and an opening of the chassis 14.
  • An optical member 15 disposed, an LED 16 (Light Emitting Diode) as a light source disposed in the chassis 14, an LED substrate 17 on which the LED 16 is mounted, and light emitted from the LED 16 to the optical member 15.
  • a light guide plate 18 for guiding.
  • the backlight device 12 is generated in association with the light emission of the LED 16, the receiving member 19 that receives the diffusion plates 15 a and 15 b constituting the optical member 15 from the back side, the pressing member 20 that presses the diffusion plates 15 a and 15 b from the front side. And a heat dissipating member 21 for promoting heat dissipation.
  • the chassis 14 is made of metal and has a rectangular bottom plate 14a similar to the liquid crystal panel 11, a side plate 14b rising from the outer end of each side of the bottom plate 14a, and a receptacle projecting outward from the rising end of each side plate 14b. It consists of the board 14c, and has comprised the shallow substantially box shape (substantially shallow dish shape) opened toward the front side as a whole.
  • the long side direction of the chassis 14 coincides with the horizontal direction (X-axis direction), and the short side direction coincides with the vertical direction (Y-axis direction).
  • a receiving member 19 and a pressing member 20 can be placed on each receiving plate 14c in the chassis 14 from the front side.
  • the bezel 13, the receiving member 19, and the pressing member 20 can be screwed to each receiving plate 14c.
  • the bottom plate 14a is provided with a mounting structure (not shown) for mounting the LED substrate 17 and the light guide plate 18.
  • the attachment structure is a screw hole for fastening the screw member or a screw insertion hole for inserting the screw member.
  • the optical member 15 is interposed between the liquid crystal panel 11 and the light guide plate 18 and includes diffusion plates 15a and 15b arranged on the light guide plate 18 side and an optical sheet 15c arranged on the liquid crystal panel 11 side. Is done.
  • the diffusing plates 15a and 15b have a configuration in which a large number of diffusing particles are dispersed in a transparent resin base material having a predetermined thickness, and have a function of diffusing transmitted light.
  • Two diffuser plates 15a and 15b having the same thickness are stacked and arranged.
  • the optical sheet 15c has a sheet shape that is thinner than the diffusion plates 15a and 15b, and three optical sheets are laminated. Specifically, the optical sheet 15c is a diffusion sheet, a lens sheet, and a reflective polarizing sheet in order from the diffusion plates 15a and 15b side (back side).
  • Both the receiving member 19 and the pressing member 20 have a frame shape along the outer peripheral edge of the liquid crystal panel 11 and the optical member 15.
  • the receiving member 19 is directly placed on the receiving plate 14 c in the chassis 14, and can receive the outer peripheral edge of the diffusion plate 15 b on the back side of the optical member 15 from the back side.
  • the pressing member 20 is placed on the receiving member 19 and can hold the front diffusion plate 15a of the optical member 15 from the front side. Accordingly, the two diffusion plates 15 a and 15 b can be sandwiched between the receiving member 19 and the pressing member 20.
  • the pressing member 20 can receive the outer peripheral edge of the liquid crystal panel 11 from the back side, and can hold the liquid crystal panel 11 between the bezel 13 that presses the outer peripheral edge of the liquid crystal panel 11 from the front side.
  • the bezel 13 is formed in a frame shape so as to surround the display area of the liquid crystal panel 11, similarly to the receiving member 19 and the pressing member 20.
  • the heat dissipating member 21 is made of a synthetic resin material or a metal material excellent in thermal conductivity and has a sheet shape, and extends along the inner surface of the bottom plate 14a of the chassis 14.
  • the heat dissipation member 21 is disposed between the bottom plate 14 a of the chassis 14 and the LED substrate 17.
  • the LED substrate 17 is made of a synthetic resin having a white surface with excellent light reflectivity.
  • the LED substrate 17 extends along the bottom plate 14 a of the chassis 14 and is placed on the heat radiating member 21.
  • a wiring pattern made of a metal film is formed on the LED substrate 17 and the LED 16 is mounted at a predetermined position.
  • An external control board (not shown) is connected to the LED board 17, and power necessary for lighting the LED 16 is supplied from the LED board 17, and drive control of the LED 16 is possible.
  • the LED board 17 is also provided with an attachment structure (not shown) for the chassis 14. For example, when the LED board 17 is attached by a screw member, a screw hole for tightening the screw member or a screw insertion hole for passing the screw member is provided as the attachment structure. .
  • Such a mounting structure is also provided in the light guide plate 18 described below, and redundant description will be omitted.
  • the LED 16 and the light guide plate 18 As shown in FIGS. 2 to 4, the LED 16 and the light guide plate 18 form a unit light emitter in a one-to-one correspondence group, and the display surface 11a (X-axis direction and The two-dimensionally parallel arrangement (planar arrangement) is performed along the (Y-axis direction).
  • the LED 16 is a so-called surface mount type that is surface-mounted on the LED substrate 17, and has a grid pattern (in a matrix) in the X-axis direction and the Y-axis direction on the front side surface of the LED substrate 17. ) Many are arranged in parallel.
  • the light guide plate 18 is disposed between the LED substrate 17 and the diffusion plate 15b on the back side of the optical member 15, and has a position corresponding to each LED 16 in the X-axis direction and the Y-axis direction, that is, in a grid pattern. Many are arranged in parallel (in a matrix, in a tile).
  • the arrangement pitch (arrangement interval) of the LEDs 16 on the LED substrate 17 is substantially the same as the arrangement pitch of the light guide plates 18.
  • the light guide plates 18 do not overlap each other in a plan view with respect to the light guide plates 18 adjacent to each other in the X-axis direction and the Y-axis direction, and are arranged with a predetermined interval (gap, clearance) therebetween.
  • the LED 16 as a whole has a substantially block shape and a rectangular shape in plan view.
  • the long side direction coincides with the Y-axis direction and the short side direction coincides with the X-axis direction. It is arranged in the state.
  • the LED 16 includes a substrate portion 16a fixed to the LED substrate 17, an LED chip 16b mounted on the substrate portion 16a, and a resin material 16c for sealing the LED chip 16b. Yes.
  • the back surface of the substrate portion 16 a is soldered to the land on the LED substrate 17.
  • each LED chip 16b emits monochromatic light of R (red), G (green), and B (blue). It has become.
  • the light emitted from the LED chips 16b of the respective colors is mixed with each other in the process of propagating through the light guide plate 18 to become white light.
  • the resin material 16c is for fixing the LED chip 16b on the board
  • the LED 16 has a light emitting surface 16d that is inclined with respect to the X-axis direction and the Z-axis direction (light emitting surface 18c and a surface orthogonal to the light emitting surface 18c described later).
  • the cross-sectional shape cut along the X-axis direction and the Z-axis direction forms a substantially right triangle, and the hypotenuse is the light emitting surface 16d.
  • substrate part 16a has comprised the cross-sectional substantially L shape extended to two sides except the oblique side. Therefore, the light emitting surface 16d has an inclination to face the upper right side (the light emitting surface 18c side and the other end side of the light guide plate 18) shown in FIG.
  • the light emitting surface 16d extends along the Y-axis direction and has a constant inclination angle (inclination angle) over the entire region in the Y-axis direction. Note that the inclination angle of the light emitting surface 16d with respect to the X-axis direction and the Z-axis direction depends on the ratio of the dimension in the X-axis direction and the dimension in the Z-axis direction of the substrate portion 16a (LED 16). The inclination angle is not limited to the illustrated embodiment, but can be changed as appropriate.
  • the optical axis LA of the LED 16 substantially coincides with the normal direction to the light emitting surface 16d. Therefore, the optical axis LA is inclined with respect to the X-axis direction and the Z-axis direction, like the light emitting surface 16d.
  • the light emitted from the light emitting surface 16d of the LED 16 spreads radially to some extent within a predetermined angle range around the optical axis LA, but its directivity is higher than that of a cold cathode tube or the like. It has become. That is, the emission intensity of the LED 16 shows an angular distribution that tends to decrease as the direction along the optical axis LA increases and the tilt angle with respect to the optical axis LA increases. Therefore, most of the light emitted from the light emitting surface 16d goes to the upper right side shown in FIG. 5 along the optical axis LA.
  • the light guide plate 18 is made of a synthetic resin material (for example, polycarbonate) having a refractive index sufficiently higher than that of air and substantially transparent (excellent translucency). As shown in FIGS. 4 and 5, the light guide plate 18 has a plate shape as a whole and a rectangular shape in plan view. The long side direction coincides with the X-axis direction, and the short side direction coincides with the Y-axis direction. It is arranged in a state of letting. As shown in FIG. 5, the light guide plate 18 is interposed between the LED substrate 17 and the diffusion plate 15 b and is attached to the LED substrate 17. The LED 16 mounted on the LED substrate 17 is attached to the light guide plate 18. Covered from the front.
  • a synthetic resin material for example, polycarbonate
  • the LED 16 is disposed at a position directly below the light guide plate 18.
  • An LED housing recess 18 a capable of housing the LEDs 16 is formed on the back surface of the light guide plate 18, that is, the surface facing the LED substrate 17.
  • the LED housing recess 18a is arranged at the left end portion (one end portion) shown in FIGS. 4 and 5 among both end portions of the light guide plate 18 in the X-axis direction (one direction along a light emission surface 18c described later).
  • Each dimension is set larger than each dimension of the LED 16. Accordingly, in the accommodated state, the LED 16 is disposed on the left end portion of the light guide plate 18 shown in FIGS.
  • the LED housing recess 18a is configured to open on the back side (the side opposite to the light emitting surface 18c side) and also on the left side shown in FIG.
  • the surface opposite to the light emitting surface 16d of the LED 16 in the inner surface of the LED housing recess 18a is a light incident surface 18b for allowing the light emitted from the light emitting surface 16d to enter the light guide plate 18, respectively.
  • a light emitting surface 18c that emits light in the light guide plate 18 is provided on the front side surface of the light guide plate 18, that is, the surface facing the diffusion plate 15b.
  • the light emission surface 18c is substantially parallel along the X-axis direction and the Y-axis direction, and is a substantially straight surface both macroscopically and microscopically.
  • each side end face 18 d facing the adjacent light guide plates 18 with a gap is formed in a substantially parallel form along the Z-axis direction, and is macroscopically microscopic. It is almost straight.
  • the light exit surface 18c is a boundary surface with the air layer AR held between the diffuser plate 15b (optical member 15) adjacent in the Z-axis direction, whereas each side end surface 18 is in the X-axis direction. And it is a boundary surface with the air layer AR held between the light guide plates 18 adjacent in the Y-axis direction.
  • the light in the light guide plate 18 hits the light emitting surface 18c and each side end surface 18d, which are the boundary surfaces with the external air layer AR, there is almost no irregular reflection of light there, so the light emitting surface 18c.
  • the incident angle with respect to each side end face 18d exceeds the critical angle, the light is totally reflected and propagates in the light guide plate 18, and hardly leaks to the outside (air layer AR) from the light exit face 18c and each side end face 18d.
  • “macroscopic” means that a specific shape can be easily recognized by looking at the outer shape, and “microscopic” means only by looking at the outer shape. It is difficult to recognize a specific shape, and the extent to which a specific shape can be finally recognized using a magnifying glass or a microscope is shown.
  • the light incident surface 18b is parallel to the light emitting surface 16d of the LED 16, and is inclined with respect to the X-axis direction and the Z-axis direction (a surface orthogonal to the light emitting surface 18c and the light emitting surface 18c). .
  • the LED housing recess 18a has a substantially right-angled triangular cross-section so as to match the cross-sectional shape along the X-axis direction and the Z-axis direction of the LED 16, and the hypotenuse is the light incident surface 18b.
  • the light incident surface 18b is a surface substantially parallel to the light emitting surface 16d, and has an inclination that faces the lower left oblique side shown in FIG.
  • the light incident surface 18b extends along the Y-axis direction and has a constant inclination angle over the entire region in the Y-axis direction. Note that the inclination angle of the light incident surface 18b with respect to the X-axis direction or the Z-axis direction is set substantially equal to the inclination angle of the light emitting surface 16d.
  • the installation surface 18e of the reflection sheet 22 has an inclination that faces diagonally downward to the right as shown in FIG. 5, that is, in the X-axis direction, opposite to the light incident surface 18b, with respect to the light incident surface 18b. Is obtuse. That is, the light guide plate 18 is moved from the boundary position between the light incident surface 18b and the installation surface 18e of the reflection sheet 22 to the right end portion (the end portion opposite to the LED 16 installation side) shown in FIG.
  • the taper shape is such that the thickness dimension decreases gradually and continuously.
  • the scattering structure 23 is constituted by a number of microscopic convex portions 23a formed on the installation surface 18e of the reflection sheet 22 by a molding die (not shown) used when the light guide plate 18 is molded with resin.
  • the convex portion 23 a has, for example, a cross-sectional chevron shape (substantially triangular cross-section) and is configured to extend along the Y-axis direction, and is arranged in parallel in the X-axis direction. Yes.
  • the arrangement pitch of the projections 23a is unequal, and on the installation surface 18e of the reflection sheet 22, as it goes from the left end to the right end shown in FIG. 5, that is, in the direction away from the LED 16.
  • each convex part 23a is regularly formed so that the distribution density in the plane of the installation surface 18e of the reflection sheet 22 is lower as it is closer to the LED 16 and higher as it is farther from the LED 16.
  • the light traveling toward the installation surface 18e of the reflection sheet 22 in the light guide plate 18 is scattered by hitting the inclined surface of each convex portion 23a.
  • the degree of light scattering is related to the X-axis direction along the installation surface 18e. The side closer to the LED 16 is relatively low, and the side far from the LED 16 is relatively high, and tends to be gradually higher as the distance from the LED 16 increases, and gradually lower as the LED 16 is approached.
  • the rise of light on the light emitting surface 18c is relatively suppressed, whereas the light amount is relatively large.
  • the rise of light on the light exit surface 18c is relatively accelerated, so that the in-plane distribution of the rise amount of light on the reflection sheet 22 and the installation surface 18e is made uniform (leveling).
  • the clearance gap between the reflection sheet 22 and the convex part 23a formed in the installation surface 18e becomes the air layer AR.
  • This embodiment has the structure as described above, and its operation will be described next.
  • the power of the liquid crystal display device 10 is turned on and each LED 16 is turned on, the light emitted from the light emitting surface 16d of the LED 16 enters the light incident surface 18b of the opposing light guide plate 18 as shown in FIG. Then, after propagating through the light guide plate 18, the light exits from the light exit surface 18c.
  • most of the light incident on the light incident surface 18b is directed to the light emitting surface 18c along the optical axis LA of the LED 16.
  • the inclination angles of the light emitting surface 16d and the light incident surface 18b are set.
  • the light along the optical axis LA is angled with respect to the light exit surface 18c so as to exceed a critical angle.
  • most of the light incident on the light incident surface 18b is first totally reflected at the interface between the light emitting surface 18c and the external air layer AR and travels toward the back side, that is, the reflective sheet 22 side.
  • the light traveling toward the reflection sheet 22 is scattered by the scattering structure 23 formed on the installation surface 18e, and is reflected by the reflection sheet 22 toward the light exit surface 18c again.
  • Light that is not totally reflected by the surface 18c (light that does not exceed the critical angle with respect to the light exit surface 18c) is emitted from the light exit surface 18c to the outside on the front side, but is totally reflected by the light exit surface 18c (light exit)
  • the light exceeding the critical angle with respect to the surface 18c is returned to the reflection sheet 22 side again.
  • the light propagates almost in the entire area of the light guide plate 18 and is eventually emitted from the light emitting surface 18c to the outside on the front side.
  • the light propagating through the light guide plate 18 is particularly indicated by an arrow line.
  • the degree of light scattering by the convex portion 23a that forms the scattering structure formed on the installation surface 18e of the reflection sheet 22 is lower on the side closer to the LED 16 and higher on the side farther from the LED 16;
  • the rise of light is suppressed in a region where the amount of light in the light plate 18 is large, and the rise of light is promoted in a region where the amount of light in the light guide plate 18 is relatively small.
  • the in-plane distribution of the reflection sheet 22 and the installation surface 18e can be made uniform with respect to the amount of light rising from the reflection sheet 22 and its installation surface 18e toward the light emission surface 18c.
  • the light incident on the light incident surface 18b along the optical axis LA by tilting the light emitting surface 16d and the light incident surface 18b at a predetermined angle with respect to the X axis direction and the Z axis direction. Is angled so as to hit the region of the light exit surface 18c directly above the light incident surface 18b and to perform the first total reflection there. Therefore, if compared with the case where the light emitting surface and the light incident surface are orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction (parallel to the Z-axis direction) and the optical axis is parallel to the X-axis direction, it is closer to the LED 16.
  • the first total reflection is performed at the position.
  • the average number of reflections of the light propagating in the light guide plate 18 can be increased, and the optical path length of the light propagating in the light guide plate 18 can be sufficiently increased. Therefore, the monochromatic light emitted from each LED chip 16b of the LED 16 is sufficiently mixed in the process of propagating through the light guide plate 18 to become white light, and is emitted from the light emitting surface 18c. It is hard to occur.
  • the backlight device 12 includes the LED 16 having the light emitting surface 16d, the light incident surface 18b that is arranged to face the light emitting surface 16d and receives light from the light emitting surface 16d, And a light guide plate 18 having a light output surface 18c for emitting light, a plurality of light guide plates 18 are arranged in parallel in the direction along the light output surface 18c, and the light emitting surface 16d and the light incident surface 18b are light output. It is inclined with respect to a surface orthogonal to the surface 18c.
  • the light emitted from the light emitting surface 16d of the LED 16 and incident on the light incident surface 18b of the light guide plate 18 is totally reflected at the interface with the outside of the light guide plate 18, for example. After being propagated, the light exits from the light exit surface 18c.
  • the light emitting surface 16d and the light incident surface 18b are inclined with respect to the surface orthogonal to the light emitting surface 18c, it is assumed that the light emitting surface and the light incident surface are orthogonal to the light emitting surface 18c.
  • the light propagating through the light guide plate 18 can be angled so that the number of reflections at the interface is relatively large. Thereby, the optical path length of the light propagating through the light guide plate 18 can be sufficiently ensured.
  • a light guide portion that does not emit light is provided on the light guide plate, but the light guide portion is on the front side.
  • the light guide portion is on the front side.
  • the light guide plates are overlapped, for example, when a defect is found in any LED during the manufacturing process or repair due to a failure, not only the light guide plate corresponding to the LED in which the failure is found but also the light guide plate. Since it is necessary to remove all the light guide plate groups that are directly or indirectly superimposed on the optical plate, there is a problem that workability is extremely deteriorated.
  • the present embodiment it is possible to sufficiently secure the optical path length of the light propagating through the light guide plate 18 without providing a light guide, so that the adjacent light guide plates 18 are overlapped with each other. There is no need to adopt an arrangement. Therefore, even if a defect is found in any of the LEDs 16 during the manufacturing process or during a repair due to a failure, it is sufficient to remove only the light guide plate 18 corresponding to the failed LED 16 and the workability is extremely good. The effect of becoming something can be obtained.
  • the light emitting surface 16d is inclined so as to face the light emitting surface 18c side with respect to the surface orthogonal to the light emitting surface 18c, and the light incident surface 18b is parallel to the light emitting surface 16d. In this way, the light incident on the light incident surface 18b from the light emitting surface 16d can be angled so as to be once directed toward the light emitting surface 18c and totally reflected at the interface with the outside.
  • the LED 16 is arranged at one end portion of both ends of the light guide plate 18 in one direction along the light emitting surface 18c. In this way, when the light emitting surface 16d of the LED 16 disposed at one end of the light guide plate 18 is tilted to face the light emitting surface 18c, the light emitting surface 16d becomes the other end side of the light guide plate 18. Will be tilted to face. Thereby, the light emitted from the light emitting surface 16d can be favorably propagated to the other end of the light guide plate 18.
  • a scattering structure 23 that scatters light is provided on a surface (installation surface 18e) opposite to the light exit surface 18c of the light guide plate 18, and a reflection sheet 22 that reflects light toward the light exit surface 18c. Is attached.
  • the light can be scattered by the scattering structure 23, and the scattered light is reflected by the reflection sheet. Since the light 22 can be reflected toward the light exit surface 18c, the light utilization efficiency can be improved.
  • the scattering structure 23 is formed so that the degree of light scattering continuously and gradually increases in the direction away from the LED 16 with respect to the direction along the light emitting surface 18c.
  • the amount of light in the light guide plate 18 is relatively greater on the side closer to the LED 16 than on the far side in the direction along the light exit surface 18c. Accordingly, with respect to the degree of light scattering in the scattering structure 23, the side closer to the LED 16 with a large amount of light is relatively lowered to reduce the light reflected by the reflection sheet 22, while the side far from the LED 16 with a small amount of light is relatively
  • the in-plane distribution of the amount of light reflected by the reflection sheet 22 can be made uniform. Therefore, it is suitable for suppressing luminance unevenness.
  • the scattering structure 23 is composed of a number of microscopic convex portions 23a. In this way, light can be scattered favorably by the large number of microscopic convex portions 23a.
  • microscopic means that it is difficult to recognize a specific shape only by looking at the outer shape, and that the specific shape can be finally recognized using a magnifying glass or a microscope.
  • the light source is an LED 16. In this way, it is possible to increase the brightness.
  • the LED 16 includes a plurality of types of LED chips 16b having different main emission wavelengths. In this way, since the optical path length of the light propagating in the light guide plate 18 is sufficiently secured, the light emitted from each LED chip 16b is well mixed in the process of propagating in the light guide plate 18.
  • Embodiment 2 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 6 or FIG. In this Embodiment 2, what changed LED16A and the light-guide plate 18A is shown.
  • the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and suffixed with the suffix A, and redundant description of the structure, operation, and effect is omitted.
  • the LED 16 ⁇ / b> A is configured to extend linearly along the Y-axis direction, and the cross-sectional shape cut along the X-axis direction and the Z-axis direction has a substantially isosceles triangle. It has a shape.
  • the length dimension (dimension in the Y-axis direction) of the LED 16A is approximately the same as or slightly shorter than the dimension in the Y-axis direction of the light guide plate 18A.
  • the LED chip 16bA has three types of main emission wavelengths corresponding to R, G, and B, which are arranged at substantially the center position in the X-axis direction of the LED 16A, and one direction along the Y-axis direction, that is, the light emitting surface 18cA.
  • the LEDs 16A according to the present embodiment are arrayed by arranging different types of LED chips 16bA in parallel in one direction, in other words, a linear light source such as a cold cathode tube.
  • the LED 16A has a pair of light emitting surfaces 16d1 and 16d2 at a position sandwiching the top portion 16e. Both the light emitting surfaces 16d1 and 16d2 face opposite sides. Specifically, the first light emitting surface 16d1 on the left side shown in FIG. 6 is on the upper left side in FIG. 6, and the second light emitting surface 16d2 on the right side in FIG. It faces the upper right side of the figure.
  • the inclination angles of the first light emitting surface 16d1 and the second light emitting surface 16d2 with respect to the X axis direction and the Z axis direction are substantially the same.
  • the first light emitting surface 16d1 and the second light emitting surface 16d2 are configured to extend along the Y-axis direction, that is, the parallel direction of the LED chips 16bA, and have a constant inclination angle (inclination angle) over the entire region in the Y-axis direction. have.
  • the first optical axis LA1 coinciding with the normal to the first light emitting surface 16d1 and the second optical axis LA2 coinciding with the normal to the second light emitting surface 16d2 are both inclined with respect to the X axis direction and the Z axis direction. Therefore, they are in a crossing relationship with each other.
  • the light guide plate 18A is provided with three LED housing recesses 18aA capable of housing the LEDs 16A, at a predetermined interval in the X-axis direction. Accordingly, three LEDs 16A are installed corresponding to one light guide plate 18A according to the present embodiment.
  • the LED housing recess 18aA has a cross-sectional shape along the X-axis direction and the Z-axis direction that is substantially an isosceles triangle shape in accordance with the LED 16A, and has a pair of inner surfaces opposed to the light emitting surfaces 16d1 and 16d2. It has light incident surfaces 18b1 and 18b2. Both the light incident surfaces 18b1 and 18b2 intersect with each other, but are inclined with respect to the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • the second light incident surface 18b2 on the right side of the drawing is parallel to the second light emitting surface 16d2 while it is parallel to the light emitting surface 16d1.
  • Both the light incident surfaces 18b1 and 18b2 extend along the Y-axis direction and have a constant inclination angle over the entire region in the Y-axis direction.
  • the inclination angles of the light incident surfaces 18b1 and 18b2 with respect to the X-axis direction or the Z-axis direction are substantially the same as each other and are set to be approximately equal to the inclination angles of the light emitting surfaces 16d1 and 16d2.
  • the installation surface 18eA of the reflection sheet 22A in the light guide plate 18A is substantially parallel to the light emission surface 18cA over the entire area.
  • the scattering structure 23A formed on the installation surface 18eA of the reflection sheet 22A is set as follows. That is, as shown in FIG. 7, the number of microscopic protrusions 23aA forming the scattering structure 23A has a lower distribution density (a wider arrangement pitch) closer to the LED 16A, and a higher distribution density toward the far side from the LED 16A. They are arranged in a gradation so that (the arrangement pitch is narrow).
  • each convex portion 23aA has the highest distribution density at an intermediate position between the LEDs 16A, and as it approaches the LED 16A from there. Are arranged so that the distribution density gradually decreases continuously.
  • each convex portion 23aA is an end portion of the light guide plate 18A.
  • the distribution density is the highest and the distribution density gradually decreases from the LED 16A toward the LED 16A.
  • the LED 16A is provided with a pair of light emitting surfaces 16d1 and 16d2 facing opposite sides and inclined with respect to the X-axis direction and the Z-axis direction, and a pair of light incident surfaces 18b1 and 18b2 corresponding to the light guide plate 18A. Since the light emitted from the light emitting surfaces 16d1 and 16d2 and incident on the light incident surfaces 18b1 and 18b2 first strikes the light emitting surface 18cA and is angled so as to be totally reflected to the reflecting sheet 22A side. Has been made. Thereby, the number of reflections of the light propagating through the light guide plate 18A can be increased, and the optical path length can be sufficiently obtained.
  • the LED 16A is provided with a pair of light emitting surfaces 16d1 and 16d2 so as to face opposite sides of the top portion 16e, and the light guide plate 18A has a pair of light emitting surfaces 16d1 and 16d1.
  • a pair of light incident surfaces 18b1 and 18b2 are provided so as to face 16d2.
  • the light emitted from the pair of light emitting surfaces 16d1 and 16d2 facing opposite to each other across the top portion 16e is incident on the pair of light incident surfaces 18b1 and 18b2 opposed to the light guide plate 18A. Propagate well inside.
  • the pair of light emitting surfaces 16d1 and 16d2 and the pair of light incident surfaces 18b1 and 18b2 have substantially the same inclination angle with respect to a surface orthogonal to the light emitting surface 18cA. In this way, light emitted from the light emitting surfaces 16d1 and 16d2 and incident on the corresponding light incident surfaces 18b1 and 18b2 can be propagated uniformly in the light guide plate 18A.
  • the LED 16A includes a large number of LED chips 16bA that are linearly parallel along one direction along the light emitting surface 18cA, and the light emitting surfaces 16d1 and 16d2 extend along the parallel direction of the LED chips 16bA. ing. If it does in this way, it will become suitable for 18 A of enlarged light-guide plates by using LED16A which arranged many LED chips 16bA in parallel and arranged. Thereby, since the number of installation of the light guide plate 18A can be reduced, the number of assembling steps and the cost can be reduced.
  • three (plural) LEDs 16A are arranged for one light guide plate 18A. In this way, the luminance can be improved.
  • the inclination angles of the light emitting surface and the light incident surface with respect to the Z-axis direction and the X-axis direction can be appropriately changed. Further, in addition to the case where the light emitting surface and the light incident surface are completely parallel, those in which the light emitting surface and the light incident surface are relatively inclined are also included in the present invention.
  • a configuration in which a plurality of LEDs are installed corresponding to one light guide plate is also included in the present invention.
  • a pair of LEDs can be installed at both end positions of the light guide plate, and the light emitting surfaces of both LEDs can be set to face the center side of the light guide plate.
  • the scattering degree of the scattering structure can be set in a gradation shape such that the scattering degree is higher at the center side of the light guide plate and the scattering degree is lower at both end sides of the light guide plate.
  • the LED housing recess has a form that opens on two sides of the back surface and the side surface of the light guide plate.
  • the LED housing recess opens only on the back surface of the light guide plate. Of course it is also possible.
  • Embodiment 1 described above the reflective sheet installation surface is inclined.
  • the present invention includes a configuration in which the reflective sheet installation surface is parallel to the light emitting surface.
  • the arrayed LED shown in the second embodiment may be used.
  • Embodiment 2 In Embodiment 2 described above, an array of three arrayed LEDs is shown in parallel, but the number of LEDs installed can be changed as appropriate.
  • Embodiment 2 described above a configuration in which a plurality of three types of LED chips having different main emission wavelengths are arranged in parallel is shown, but a configuration in which three types of LED chips are installed one by one is also included in the present invention. .
  • the LED installation position can be changed as appropriate.
  • the scattering structure is provided with a large number of microscopic convex portions, but other than that, for example, a configuration in which a large number of microscopic concave portions are provided. It is included in the present invention.
  • microscopic concave portions or convex portions may be formed by coating fine silica powder.
  • a microscopic recess may be formed by performing a blasting process on the installation surface of the reflection sheet. Regardless of which method is used, it is also possible to arrange the concave or convex portions irregularly.
  • the distribution density (scattering degree) of the microscopic projections provided as the scattering structure is continuously and gradually changed.
  • the present invention also includes those in which the distribution density is sequentially changed step by step. Further, the present invention includes a microscopic concave portion or convex portion having a uniform distribution density.
  • the reflective sheet is individually installed for each light guide plate.
  • a single reflective sheet may be installed for a plurality of light guide plates. It is included in the present invention. In that case, a reflective sheet may be arranged in a region between adjacent light guide plates.
  • an air layer is used as a low refractive index layer interposed between adjacent light guide plates.
  • a low refractive index layer made of a low refractive index material is used as each gap in the light guide plate.
  • the invention is also included in the present invention.
  • the LED and the light guide plate have a rectangular shape when viewed in plan, but the LED or the light guide plate may have a square shape when viewed in plan.
  • the LED and the light guide plate are two-dimensionally arranged in parallel in the chassis.
  • the one-dimensionally parallel arrangement is also included in the present invention. include. Specifically, the LED and the light guide plate are arranged in parallel only in the vertical direction, and the LED and the light guide plate are arranged in parallel only in the horizontal direction are also included in the present invention. Further, the present invention can be applied to a case where only one set of LED and light guide plate is used.
  • an LED using three types of LED chips each emitting R, G, and B in a single color is shown. However, one type of LED chip that emits blue or purple in a single color. In the present invention, an LED using a type of LED that emits white light with a phosphor is also included.
  • the configuration of the optical member can be appropriately changed. Specifically, the number of diffusion plates and the number and type of optical sheets can be changed as appropriate. It is also possible to use a plurality of optical sheets of the same type.
  • the liquid crystal panel and the chassis are illustrated in a vertically placed state in which the short side direction coincides with the vertical direction.
  • the liquid crystal panel and the chassis have the long side direction in the vertical direction.
  • Those that are in a vertically placed state matched with are also included in the present invention.
  • a TFT is used as a switching element of a liquid crystal display device.
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device using a switching element other than TFT (for example, a thin film diode (TFD)).
  • a switching element other than TFT for example, a thin film diode (TFD)
  • the present invention can also be applied to a liquid crystal display device for monochrome display.
  • liquid crystal display device using the liquid crystal panel as the display element has been exemplified, but the present invention is also applicable to a display device using another type of display element.
  • the television receiver provided with the tuner is exemplified, but the present invention can also be applied to a display device not provided with the tuner.

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Abstract

バックライト装置１２は、発光面１６ｄを有するＬＥＤ１６と、発光面１６ｄと対向状に配されるとともに発光面１６ｄからの光が入射される光入射面１８ｂ、及び光を出射させる光出射面１８ｃを有する導光板１８とを備え、導光板１８が光出射面１８ｃに沿う方向について複数並列して配されるとともに、発光面１６ｄ及び光入射面１８ｂが光出射面１８ｃと直交する面に対して傾いている。

Description

照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
　本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
　近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型表示素子を適用した薄型表示装置に移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としている。
　液晶表示装置の薄型化及び大型化を図るようにしたものの一例として下記特許文献１に記載されたものが知られている。このものは、液晶パネルの表示面と概ね並行する方向へ光を出射する光源と、側端部（サイドエッジ）に光源と対向し且つ光源からの光が入射される光入射面を、表側の面に液晶パネルの表示面に向けて光を出射する光出射面をそれぞれ有する導光板とを備え、導光板及び光源を、それらの並び方向に沿って複数組ずつ並列配置した構成とされ、且つ隣り合う導光板は、部分的に表裏に重なり合うよう配されている。
特開２００１－９３３２１公報
（発明が解決しようとする課題）
　上記したバックライト装置において、隣り合う導光板同士を重畳させているのは、次のような理由による。すなわち、光源として単色発光する複数のＬＥＤチップを内蔵したＬＥＤを用いた場合、各ＬＥＤチップから発せられた単色光を、導光板内を伝播する過程で混色させる必要がある。このとき、導光板内を伝播する光の光路長をある程度確保しなければならないため、導光板に光出射面を有さない導光部を設ける場合がある。そして、この導光部が表側に露出していると、暗部として視認されるおそれがあるため、導光部に対して隣り合う導光板を重畳させているのである。
　ところが、導光板同士を重畳させる構成を採用した場合には、新たな問題が発生することになる。すなわち、各導光板を設置し終えた後、点灯検査などによって例えばいずれかのＬＥＤに不具合が発見された場合、不良が発見されたＬＥＤに対応する導光板のみならず、その導光板に対して直接的にまたは間接的に重畳する導光板群を全て取り外す必要があることから、作業性が非常に悪いという問題があった。
　本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、導光体同士を重畳させることなく、導光体内を伝播する光の光路長を十分に確保することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
　本発明の照明装置は、発光面を有する光源と、前記発光面と対向状に配されるとともに前記発光面からの光が入射される光入射面、及び光を出射させる光出射面を有する導光体とを備え、前記発光面及び前記光入射面が前記光出射面と直交する面に対して傾いている。
　このようにすれば、光源の発光面から発せられ導光体の光入射面に入射した光は、例えば導光体における外部との界面にて全反射されるなどして導光体内を伝播した後、光出射面から出射される。ここで、発光面及び光入射面は、光出射面と直交する面に対して傾いているので、仮に発光面及び光入射面を光出射面に対して直交させた場合との比較において、上記界面での反射回数が相対的に多くなるよう導光体内を伝播する光に角度付けをすることが可能となる。これにより、導光体内を伝播する光の光路長を十分に確保することができ、隣り合う導光体同士を重畳させるような配置などを採る必要がなくなる。
　本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
（１）前記発光面は、前記光出射面と直交する面に対して前記光出射面側を向くよう傾いており、前記光入射面は、前記発光面に並行する形態とされる。このようにすれば、発光面から光入射面に入射した光を、一旦光出射面に向かわせ且つその外部との界面にて全反射させるよう角度付けすることが可能となる。
（２）前記光源は、前記導光体のうち前記光出射面に沿う一方向に関する両端部のうち一方の端部に配されている。このようにすれば、導光体における一方の端部に配された光源の発光面が光出射面側を向くよう傾けられると、発光面は、導光体の他方の端部側を向くよう傾けられることになる。これにより、発光面から発せられた光を導光体における他方の端部にまで良好に伝播させることができる。
（３）前記光源には、前記発光面が頂部を挟んで互いに反対側を向くよう一対設けられるとともに、前記導光体には、一対の前記発光面に対向するよう前記光入射面が一対設けられている。このようにすれば、頂部を挟んで互いに反対側を向く一対の発光面から発せられた光は、それと対向する一対の光入射面に入射することで、導光体内を良好に伝播する。
（４）一対の前記発光面及び一対の前記光入射面は、前記光出射面と直交する面に対する傾き角度がほぼ同じとされている。このようにすれば、各発光面から発せられ対応する各光入射面に入射した光を導光体内にてムラなく伝播させることができる。
（５）前記光源は、前記光出射面に沿う一方向に沿って直線的に並列する多数の発光素子を備え、前記発光面が前記発光素子の並列方向に沿って延在する形態とされている。このようにすれば、発光素子を多数並列配置してアレイ化した光源を用いることで、大型化した導光体に好適となる。これにより、導光体の設置数を削減することができるので、組付工数の削減及びコスト低減を図ることができる。
（６）前記導光体のうち前記光出射面とは反対側の面には、光を散乱させる散乱構造が設けられるとともに、光を前記光出射面側へ反射させる反射部材が取り付けられている。このようにすれば、導光体内を伝播する光が光出射面とは反対側の面に当たると、その散乱構造により光を散乱させることができるとともに、その散乱させた光を反射部材によって光出射面側へ反射させることができるので、光の利用効率を向上させることができる。
（７）前記散乱構造は、光を散乱させる度合いが、前記光出射面に沿う方向に関して前記光源から遠ざかる方向へ向けて連続的に漸次高くなるよう形成されている。導光体内の光量は、光出射面に沿う方向に関して光源に近い側の方が遠い側よりも、相対的に多くなっている。従って、散乱構造における光を散乱させる度合いについて、光量の多い光源に近い側を相対的に低くして反射部材によって反射される光を低減させる一方、光量の少ない光源から遠い側を相対的に高くして反射部材によって反射される光を増加させることで、反射部材による反射光量の面内の分布を均一化することができる。もって、輝度ムラの抑制に好適となる。
（８）前記散乱構造は、多数の微視的な凹部または凸部により構成されている。このようにすれば、多数の微視的な凹部または凸部によって光を良好に散乱させることができる。なお、ここで言う「微視的」とは、外形を眺めるのみでは具体的な形状を認識するのが難しく、拡大鏡や顕微鏡を用いてようやく具体的な形状を認識できる程度を示す。
（９）前記光源は、ＬＥＤとされる。このようにすれば、高輝度化などを図ることができる。
（１０）前記ＬＥＤは、主発光波長の異なる複数種類のＬＥＤチップを内蔵している。このようにすれば、導光体内を伝播する光の光路長が十分に確保されているので、各ＬＥＤチップから発せられた光は、導光体内を伝播する過程で良好に混色される。
（１１）前記光源は、１つの前記導光体に対して複数配されている。このようにすれば、輝度の向上を図ることができる。
　次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
　このような表示装置によると、表示パネルに対して光を供給する照明装置が、導光体内を伝播する光の光路長が十分に確保され、光出射面から出射する光にムラが生じ難くなっているから、表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
　前記表示パネルとしては液晶パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばテレビやパソコンのディスプレイ等に適用でき、特に大型画面用として好適である。
（発明の効果）
　本発明によれば、導光体同士を重畳させることなく、導光体内を伝播する光の光路長を十分に確保することができる。
本発明の実施形態１に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶パネル及びバックライト装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した状態を示す断面図 ＬＥＤ及び導光板の配列状態を示す平面図 ＬＥＤ及び導光板を液晶表示装置の長辺方向に沿って切断した状態を示す断面図 本発明の実施形態２に係るＬＥＤ及び導光板の断面図 ＬＥＤ及び導光板の配列状態を示す平面図
　１０…液晶表示装置（表示装置）、１１…液晶パネル（表示パネル）、１２…バックライト装置（照明装置）、１６…ＬＥＤ（光源、発光ダイオード）、１６ｂ…ＬＥＤチップ（発光素子）、１６ｄ…発光面、１６ｄ１…第１発光面（発光面）、１６ｄ２…第２発光面（発光面）、１８…導光板（導光体）、１８ｂ…光入射面、１８ｂ１…第１光入射面（光入射面）、１８ｂ２…第２光入射面（光入射面）、１８ｃ…光出射面、１８ｅ…設置面（光出射面とは反対側の面）、２２…反射シート（反射部材）、２３…散乱構造、２３ａ…凸部、ＴＶ…テレビ受信装置
　＜実施形態１＞
　本発明の実施形態１を図１から図５によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置１０について例示する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図２及び図３に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
　本実施形態に係るテレビ受信装置ＴＶは、図１に示すように、液晶表示装置１０（表示装置）と、当該液晶表示装置１０を挟むようにして収容する表裏両キャビネットＣａ，Ｃｂと、電源Ｐと、チューナーＴとを備えており、その表示面１１ａが鉛直方向（Ｙ軸方向）に沿うようスタンドＳによって支持されている。液晶表示装置１０は、全体として横長の方形を成し、図２に示すように、表示パネルである液晶パネル１１と、外部光源であるバックライト装置１２（照明装置）とを備え、これらが枠状をなすベゼル１３などにより一体的に保持されるようになっている。
　なお、「表示面１１ａが鉛直方向に沿う」とは、表示面１１ａが鉛直方向に平行となる態様に限定されず、水平方向に沿う方向よりも相対的に鉛直方向に沿う方向に設置されたものを意味し、例えば鉛直方向に対して０°～４５°、好ましくは０°～３０°傾いたものを含むことを意味するものである。
　次に、液晶表示装置１０を構成する液晶パネル１１及びバックライト装置１２について順次に説明する。このうち、液晶パネル（表示パネル）１１は、平面視矩形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子（例えばＴＦＴ）と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。なお、両基板の外側には偏光板が配されている。
　続いて、バックライト装置１２について詳しく説明する。バックライト装置１２は、大まかには、図３に示すように、表側（液晶パネル１１側、光出射側）に開口した略箱型をなすシャーシ１４と、シャーシ１４の開口部を覆うようにして配される光学部材１５と、シャーシ１４内に配される光源であるＬＥＤ１６（Light Emitting Diode：発光ダイオード）と、ＬＥＤ１６が実装されたＬＥＤ基板１７と、ＬＥＤ１６から発せられる光を光学部材１５へと導く導光板１８とを備える。また、このバックライト装置１２は、光学部材１５を構成する拡散板１５ａ，１５ｂを裏側から受ける受け部材１９と、拡散板１５ａ，１５ｂを表側から押さえる押さえ部材２０と、ＬＥＤ１６の発光に伴って生じる熱の放熱を促すための放熱部材２１とを備える。
　続いて、バックライト装置１２を構成する各部材について詳しく説明する。シャーシ１４は、金属製とされ、液晶パネル１１と同様に矩形状をなす底板１４ａと、底板１４ａの各辺の外端から立ち上がる側板１４ｂと、各側板１４ｂの立ち上がり端から外向きに張り出す受け板１４ｃとからなり、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型（略浅皿状）をなしている。シャーシ１４は、その長辺方向が水平方向（Ｘ軸方向）と一致し、短辺方向が鉛直方向（Ｙ軸方向）と一致している。シャーシ１４における各受け板１４ｃには、表側から受け部材１９や押さえ部材２０が載置可能とされる。各受け板１４ｃには、ベゼル１３や受け部材１９や押さえ部材２０がねじ止め可能とされる。なお、底板１４ａには、ＬＥＤ基板１７や導光板１８を取り付けるための取付構造（図示せず）が設けられている。この取付構造は、例えばＬＥＤ基板１７や導光板１８をねじ部材によって取り付ける場合には、ねじ部材を締め付けるねじ孔またはねじ部材を挿通するねじ挿通孔とされる。
　光学部材１５は、液晶パネル１１と導光板１８との間に介在しており、導光板１８側に配される拡散板１５ａ，１５ｂと、液晶パネル１１側に配される光学シート１５ｃとから構成される。拡散板１５ａ，１５ｂは、所定の厚みを持つ透明な樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。拡散板１５ａ，１５ｂは、同等の厚さのものが２枚、積層して配されている。光学シート１５ｃは、拡散板１５ａ，１５ｂと比べると板厚が薄いシート状をなしており、３枚が積層して配されている。具体的には、光学シート１５ｃは、拡散板１５ａ，１５ｂ側（裏側）から順に、拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートとなっている。
　受け部材１９及び押さえ部材２０は、共に液晶パネル１１や光学部材１５の外周縁に沿う枠状をなしている。このうち、受け部材１９は、シャーシ１４における受け板１４ｃ上に直接載置されるとともに、光学部材１５のうち裏側の拡散板１５ｂの外周縁を裏側から受けることが可能とされる。一方、押さえ部材２０は、受け部材１９上に載置されるとともに光学部材１５のうち表側の拡散板１５ａを表側から押さえることが可能とされる。従って、受け部材１９と押さえ部材２０との間で２枚の拡散板１５ａ，１５ｂを挟持可能とされる。また、押さえ部材２０は、液晶パネル１１の外周縁を裏側から受けることが可能とされ、液晶パネル１１の外周縁を表側から押さえるベゼル１３との間で液晶パネル１１を挟持可能とされる。なお、ベゼル１３は、受け部材１９や押さえ部材２０と同様に液晶パネル１１の表示領域を取り囲むよう枠状に形成される。
　放熱部材２１は、熱伝導性に優れた合成樹脂材料または金属材料からなるとともにシート状をなしており、シャーシ１４の底板１４ａにおける内面に沿って延在している。放熱部材２１は、シャーシ１４の底板１４ａとＬＥＤ基板１７との間に介在して配されている。
　ＬＥＤ基板１７は、表面が光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製とされており、シャーシ１４の底板１４ａに沿って延在するとともに放熱部材２１上に載置されている。ＬＥＤ基板１７には、金属膜からなる配線パターンが形成されるとともにその所定の位置にＬＥＤ１６が実装されている。このＬＥＤ基板１７には、図示しない外部の制御基板が接続されていて、そこからＬＥＤ１６の点灯に必要な電力が供給されるとともにＬＥＤ１６の駆動制御が可能となっている。また、ＬＥＤ基板１７にもシャーシ１４に対する図示しない取付構造が設けられており、例えばねじ部材によって取り付けられる場合は、ねじ部材が締め付けられるねじ孔またはねじ部材を通すねじ挿通孔が取付構造として設けられる。このような取付構造は、次述する導光板１８にも同様に設けられており、重複する説明は割愛するものとする。
　続いて、本実施形態に係るＬＥＤ１６及び導光板１８について説明する。ＬＥＤ１６及び導光板１８は、図２～図４に示すように、一対一で対応した組が１つの単位発光体を構成しており、その単位発光体が多数、表示面１１ａ（Ｘ軸方向及びＹ軸方向）に沿って二次元的に並列配置（平面配置）されている。
　詳しくは、ＬＥＤ１６は、ＬＥＤ基板１７上に表面実装される、いわゆる表面実装型とされており、ＬＥＤ基板１７における表側の面上にＸ軸方向及びＹ軸方向について碁盤目状に（行列状に）多数並列配置されている。導光板１８は、ＬＥＤ基板１７と光学部材１５における裏側の拡散板１５ｂとの間に介在して配されるとともに、Ｘ軸方向及びＹ軸方向について各ＬＥＤ１６に対応した位置、つまり碁盤目状に（行列状に、タイル状に）多数並列配置されている。ＬＥＤ基板１７におけるＬＥＤ１６の配列ピッチ（配列間隔）は、導光板１８の配列ピッチとほぼ同じに揃えられている。導光板１８は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に隣り合う導光板１８に対して平面に視て互いに重畳することがなく、所定の間隔（隙間、クリアランス）を空けて配されており、そこには空気層ＡＲ（導光板１８に対して相対的に屈折率が低い低屈折率層）が保有されている。続いて、ＬＥＤ１６及び導光板１８の個別の構造について説明する。
　ＬＥＤ１６は、図４及び図５に示すように、全体として略ブロック状をなすとともに平面視矩形状をなしており、その長辺方向をＹ軸方向に、短辺方向をＸ軸方向に一致させた状態で配されている。ＬＥＤ１６は、図５に示すように、ＬＥＤ基板１７に固着される基板部１６ａと、基板部１６ａ上に実装されるＬＥＤチップ１６ｂと、ＬＥＤチップ１６ｂを封止する樹脂材１６ｃとから構成されている。基板部１６ａは、その背面がＬＥＤ基板１７上のランドに対して半田付けされている。基板部１６ａに実装されるＬＥＤチップ１６ｂは、主発光波長の異なる３種類があり、具体的には各ＬＥＤチップ１６ｂがＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）を単色発光するようになっている。各色のＬＥＤチップ１６ｂから発せられた光は、導光板１８内を伝播する過程で互いに混じり合うことで白色光とされるようになっている。樹脂材１６ｃは、ＬＥＤチップ１６ｂを基板部１６ａ上に固定するためのものであり、ほぼ透明とされることで、ＬＥＤチップ１６ｂからの光を妨げることがない。
　そして、このＬＥＤ１６は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向（後述する光出射面１８ｃ及び光出射面１８ｃと直交する面）に対して傾いた形態の発光面１６ｄを有している。詳しくは、このＬＥＤ１６は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿って切断した断面形状が略直角三角形状をなしており、その斜辺が発光面１６ｄとなっている。また、基板部１６ａは、斜辺を除いた二辺に延在する断面略Ｌ字型をなしている。従って、発光面１６ｄは、図５に示す右斜め上側（光出射面１８ｃ側及び導光板１８における他方の端部側）を向くような傾斜を有していることになる。発光面１６ｄは、Ｙ軸方向に沿って延在するとともにＹ軸方向について全域にわたって一定の傾き角度（傾斜角度）を有している。なお、発光面１６ｄにおけるＸ軸方向及びＺ軸方向に対する傾き角度は、基板部１６ａ（ＬＥＤ１６）におけるＸ軸方向についての寸法と、Ｚ軸方向についての寸法との比率に依存しているが、その傾き角度は図示した態様に限らず、それ以外にも勿論適宜に変更可能である。
　ＬＥＤ１６における光軸ＬＡは、発光面１６ｄに対する法線方向とほぼ一致している。従って、光軸ＬＡは、発光面１６ｄと同様にＸ軸方向及びＺ軸方向に対して傾いている。なお、ＬＥＤ１６の発光面１６ｄから発せられる光は、光軸ＬＡを中心にして所定の角度範囲内で三次元的にある程度放射状に広がるのであるが、その指向性は冷陰極管などと比べると高くなっている。つまり、ＬＥＤ１６の発光強度は、光軸ＬＡに沿った方向が高く、光軸ＬＡに対する傾き角度が大きくなるに連れて低下するような傾向の角度分布を示す。従って、発光面１６ｄから発せられた光は、大部分が光軸ＬＡに沿って図５に示す右斜め上側へ向かう。
　導光板１８は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な（透光性に優れた）合成樹脂材料（例えばポリカーボネートなど）からなる。導光板１８は、図４及び図５に示すように、全体として板状をなすとともに平面視矩形状をなしており、その長辺方向をＸ軸方向に、短辺方向をＹ軸方向に一致させた状態で配されている。この導光板１８は、図５に示すように、ＬＥＤ基板１７と拡散板１５ｂとの間に介在するとともにＬＥＤ基板１７に対して取り付けられており、ＬＥＤ基板１７上に実装されたＬＥＤ１６に対して表側から被せられている。逆に言うと、ＬＥＤ１６は、導光板１８に対して直下位置に配されている。そして、導光板１８における裏側の面、つまりＬＥＤ基板１７との対向面には、ＬＥＤ１６を収容可能なＬＥＤ収容凹部１８ａが形成されている。ＬＥＤ収容凹部１８ａは、導光板１８のＸ軸方向（後述する光出射面１８ｃに沿う一方向）に関する両端部のうち図４及び図５に示す左側端部（一方の端部）に配されており、各寸法がＬＥＤ１６の各寸法よりも大きく設定されている。従って、収容状態ではＬＥＤ１６は、導光板１８において図４及び図５に示す左側端部に配されるとともに、互いに対向するＬＥＤ収容凹部１８ａの内面とＬＥＤ１６の外面との間には所定の隙間が空けられる。また、ＬＥＤ収容凹部１８ａは、裏側（光出射面１８ｃ側とは反対側）に開口するとともに図５に示す左側にも開口する形態とされている。
　そして、ＬＥＤ収容凹部１８ａの内面のうちＬＥＤ１６の発光面１６ｄとの対向面は、発光面１６ｄから発せられた光をそれぞれ導光板１８内に入射させる光入射面１８ｂとなっている。これに対し、導光板１８のうち表側の面、つまり拡散板１５ｂとの対向面には、導光板１８内の光を出射させる光出射面１８ｃが設けられている。このうち、光出射面１８ｃは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に沿ってほぼ平行な形態とされ、巨視的にも微視的にもほぼ真っ直ぐな面となっている。また、平面配置された導光板１８のうち、隣り合う導光板１８と隙間を空けつつ対向する各側端面１８ｄは、Ｚ軸方向に沿ってほぼ平行な形態とされ、巨視的にも微視的にもほぼ真っ直ぐな面とされている。光出射面１８ｃは、Ｚ軸方向に隣り合う拡散板１５ｂ（光学部材１５）との間に保有される空気層ＡＲとの境界面とされるのに対し、各側端面１８は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に隣り合う導光板１８との間に保有される空気層ＡＲとの境界面となっている。従って、導光板１８内の光は、外部の空気層ＡＲとの境界面である光出射面１８ｃ及び各側端面１８ｄに当たっても、そこでは光の乱反射が殆ど生じることがないので、光出射面１８ｃ及び各側端面１８ｄに対する入射角が臨界角を超える限りは全反射して導光板１８内を伝播し、光出射面１８ｃ及び各側端面１８ｄから外部（空気層ＡＲ）に漏れ出すことが殆どない。なお、ここでいう「巨視的」とは、外形を眺めることで容易に具体的な形状を認識することができる程度のことを示し、また「微視的」とは、外形を眺めるのみでは具体的な形状を認識するのが難しく、拡大鏡や顕微鏡を用いてようやく具体的な形状を認識できる程度を示す。
　ここで、光入射面１８ｂについて改めて説明する。光入射面１８ｂは、ＬＥＤ１６の発光面１６ｄに対して並行していて、Ｘ軸方向及びＺ軸方向（光出射面１８ｃ及び光出射面１８ｃと直交する面）に対して傾いた形態とされる。詳しくは、ＬＥＤ収容凹部１８ａは、ＬＥＤ１６におけるＸ軸方向及びＺ軸方向に沿った断面形状に適合するよう、断面形状が略直角三角形状をなしており、その斜辺が光入射面１８ｂとなっている。光入射面１８ｂは、発光面１６ｄとほぼ平行な面となっており、図５に示す左斜め下側を向くような傾斜を有している。光入射面１８ｂは、Ｙ軸方向に沿って延在するとともにＹ軸方向について全域にわたって一定の傾き角度を有している。なお、光入射面１８ｂにおけるＸ軸方向またはＺ軸方向に対する傾き角度は、発光面１６ｄにおける同傾き角度とほぼ等しく設定されている。
　導光板１８の裏側の面、つまり光出射面１８ｃとは反対側の面におけるＬＥＤ収容凹部１８ａを除いた領域（以下、反射シート２２の設置面１８ｅという）には、光を散乱させる散乱構造２３が設けられるとともに、光を光出射面１８ｃ側へ反射させるための反射シート２２が取り付けられている。散乱構造２３により導光板１８内の光を散乱させるとともに、反射シート２２によってその光を光出射面１８ｃ側へ立ち上げることで、光出射面１８ｃに対する入射角が臨界角を超えない光を生み出し、それにより光入射面１８ｂに入射した光を間接的に光出射面１８ｃから出射させることが可能とされる。なお、反射シート２２の設置面１８ｅは、図５に示す右斜め下側、つまりＸ軸方向について光入射面１８ｂとは逆側を向くような傾斜を有しており、光入射面１８ｂに対して鈍角をなしている。つまり、導光板１８は、光入射面１８ｂと反射シート２２の設置面１８ｅとの境界位置から、図５に示す右側端部（ＬＥＤ１６の設置側とは反対側の端部）に行くに連れて厚さ寸法が連続的に漸次小さくなるような、先細り形状となっている。
　散乱構造２３は、導光板１８を樹脂成形する際に用いる成形金型（図示せず）によって反射シート２２の設置面１８ｅに成形される、多数の微視的な凸部２３ａにより構成される。凸部２３ａは、図４に示すように、例えば断面山形形状（断面略三角形状）をなすとともに、Ｙ軸方向に沿って延びる形態とされており、Ｘ軸方向について多数並列して配されている。各凸部２３ａの配列ピッチは、不等とされており、反射シート２２の設置面１８ｅにおいて、図５に示す左側端部から右側端部へ行くに連れて、つまりＬＥＤ１６から遠ざかる方向に行くに連れて次第に小さくなる、グラデーション配列となっている。言い換えると、各凸部２３ａは、反射シート２２の設置面１８ｅの面内における分布密度がＬＥＤ１６に近い側ほど低く、ＬＥＤ１６から遠い側ほど高くなるよう、規則的に形成されている。導光板１８内において反射シート２２の設置面１８ｅに向かう光は、各凸部２３ａの傾斜面に当たることで散乱されるのであるが、その光の散乱度合いは、設置面１８ｅに沿うＸ軸方向に関してＬＥＤ１６に近い側が相対的に低く、ＬＥＤ１６から遠い側が相対的に高くなっており、ＬＥＤ１６から遠ざかるに従って連続的に漸次高く、ＬＥＤ１６に近づくに従って連続的に漸次低くなる傾向にある。これにより、反射シート２２の設置面１８ｅのうち、相対的に光量が多いＬＥＤ１６に近い領域では、光出射面１８ｃへの光の立ち上げが相対的に抑制されるのに対し、相対的に光量が少ないＬＥＤ１６から遠い領域では、光出射面１８ｃへの光の立ち上げが相対的に促進されることになるので、反射シート２２及び設置面１８ｅにおける立ち上げ光量の面内分布を均一化（平準化）することが可能となっている。なお、反射シート２２とその設置面１８ｅに形成された凸部２３ａとの間の隙間は、空気層ＡＲとなっている。
　本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。液晶表示装置１０の電源をＯＮし、各ＬＥＤ１６を点灯させると、ＬＥＤ１６の発光面１６ｄから出射した光は、図５に示すように、対向する導光板１８の光入射面１８ｂに対して入射してから、導光板１８内を伝播した後、光出射面１８ｃから出射される。
　詳しくは、光入射面１８ｂに入射した光は、その大部分がＬＥＤ１６の光軸ＬＡに沿って光出射面１８ｃに向かうのであるが、このとき発光面１６ｄ及び光入射面１８ｂの傾き角度の設定により、上記光軸ＬＡに沿う光が光出射面１８ｃに対して臨界角を超えるよう角度付けされている。従って、光入射面１８ｂに入射した光の大部分は、第１に光出射面１８ｃと外部の空気層ＡＲとの界面にて全反射されるとともに、裏側、つまり反射シート２２側へ向かう。
　反射シート２２側へ向かった光は、その設置面１８ｅに形成された散乱構造２３により散乱されるとともに、反射シート２２により再び光出射面１８ｃへ向けて反射されるのであるが、このとき光出射面１８ｃにて全反射しない光（光出射面１８ｃに対して臨界角を超えない光）は、光出射面１８ｃから表側外部へ出射するものの、光出射面１８ｃにて全反射した光（光出射面１８ｃに対して臨界角を超えた光）は、再び反射シート２２側へ戻される。この動作を繰り返すことで、光は導光板１８内のほぼ全域に伝播し、やがては光出射面１８ｃから表側外部へと出射される。なお、図５では、特に導光板１８内を伝播する光を矢線にて図示している。
　ここで、反射シート２２の設置面１８ｅに形成された散乱構造をなす凸部２３ａによる光の散乱度合いは、ＬＥＤ１６に近い側ほど低く、ＬＥＤ１６から遠い側ほど高くなっているので、相対的に導光板１８内の光量が多い領域において光の立ち上げが抑制され、相対的に導光板１８内の光量が少ない領域において光の立ち上げが促進される。これにより、反射シート２２及びその設置面１８ｅから光出射面１８ｃへ向けて立ち上げる光量について、反射シート２２及び設置面１８ｅの面内分布を均一化することができる。
　ところで、既述した通り、発光面１６ｄ及び光入射面１８ｂがＸ軸方向及びＺ軸方向に対して所定の角度でもって傾けられることで、光軸ＬＡに沿って光入射面１８ｂに入射した光は、光出射面１８ｃにおける光入射面１８ｂの直上領域に当たり且つそこで第１回目の全反射をするよう角度付けがなされている。従って、仮に発光面及び光入射面をＸ軸方向及びＹ軸方向に対して直交させ（Ｚ軸方向と平行にし）、光軸をＸ軸方向と平行にした場合と比べると、よりＬＥＤ１６に近い位置にて第１回目の全反射がなされるようになっている。これにより、導光板１８内を伝播する光の平均的な反射回数をより多くすることができるとともに、導光板１８内を伝播する光の光路長を十分に長くすることができる。もって、ＬＥＤ１６の各ＬＥＤチップ１６ｂから発せられた単色光は、導光板１８内を伝播する過程で十分に混じり合って白色光となってから、光出射面１８ｃから出射されるので、色ムラが生じ難くなっている。
　以上説明したように本実施形態に係るバックライト装置１２は、発光面１６ｄを有するＬＥＤ１６と、発光面１６ｄと対向状に配されるとともに発光面１６ｄからの光が入射される光入射面１８ｂ、及び光を出射させる光出射面１８ｃを有する導光板１８とを備え、導光板１８が光出射面１８ｃに沿う方向について複数並列して配されるとともに、発光面１６ｄ及び光入射面１８ｂが光出射面１８ｃと直交する面に対して傾いている。
　このようにすれば、ＬＥＤ１６の発光面１６ｄから発せられ導光板１８の光入射面１８ｂに入射した光は、例えば導光板１８における外部との界面にて全反射されるなどして導光板１８内を伝播した後、光出射面１８ｃから出射される。ここで、発光面１６ｄ及び光入射面１８ｂは、光出射面１８ｃと直交する面に対して傾いているので、仮に発光面及び光入射面を光出射面１８ｃに対して直交させた場合との比較において、上記界面での反射回数が相対的に多くなるよう導光板１８内を伝播する光に角度付けをすることが可能となる。これにより、導光板１８内を伝播する光の光路長を十分に確保することができる。
　ところで、従来では、導光板内を伝播する光の光路長を確保することを目的として、導光板に光の出射を伴わない導光部を設けるようにしていたものの、その導光部が表側に露出すると暗部として視認される可能性があったため、導光部に対して隣り合う導光板を表側に重畳させるようにしていた。ところが、導光板同士を重畳させると、例えば製造過程や故障に伴う修理時において、いずれかのＬＥＤに不良が発見された場合、不良が発見されたＬＥＤに対応する導光板のみならず、その導光板に対して直接的にまたは間接的に重畳する導光板群を全て取り外す必要があるため、作業性が非常に悪くなるという問題があった。
　その点、本実施形態によれば、導光部を設けることなく、導光板１８内を伝播する光の光路長を十分に確保することができるから、隣り合う導光板１８同士を重畳させるような配置を採用する必要がない。従って、仮に製造過程や故障に伴う修理時においていずれかのＬＥＤ１６に不良が発見された場合でも、その故障したＬＥＤ１６に対応した導光板１８のみを取り外せば事が足り、もって作業性が極めて良好なものとなる、という効果を得ることができる。
　また、発光面１６ｄは、光出射面１８ｃと直交する面に対して光出射面１８ｃ側を向くよう傾いており、光入射面１８ｂは、発光面１６ｄに並行する形態とされる。このようにすれば、発光面１６ｄから光入射面１８ｂに入射した光を、一旦光出射面１８ｃに向かわせ且つその外部との界面にて全反射させるよう角度付けすることが可能となる。
　また、ＬＥＤ１６は、導光板１８のうち光出射面１８ｃに沿う一方向に関する両端部のうち一方の端部に配されている。このようにすれば、導光板１８における一方の端部に配されたＬＥＤ１６の発光面１６ｄが光出射面１８ｃ側を向くよう傾けられると、発光面１６ｄは、導光板１８の他方の端部側を向くよう傾けられることになる。これにより、発光面１６ｄから発せられた光を導光板１８における他方の端部にまで良好に伝播させることができる。
　また、導光板１８のうち光出射面１８ｃとは反対側の面（設置面１８ｅ）には、光を散乱させる散乱構造２３が設けられるとともに、光を光出射面１８ｃ側へ反射させる反射シート２２が取り付けられている。このようにすれば、導光板１８内を伝播する光が光出射面１８ｃとは反対側の面に当たると、その散乱構造２３により光を散乱させることができるとともに、その散乱させた光を反射シート２２によって光出射面１８ｃ側へ反射させることができるので、光の利用効率を向上させることができる。
　また、散乱構造２３は、光を散乱させる度合いが、光出射面１８ｃに沿う方向に関してＬＥＤ１６から遠ざかる方向へ向けて連続的に漸次高くなるよう形成されている。導光板１８内の光量は、光出射面１８ｃに沿う方向に関してＬＥＤ１６に近い側の方が遠い側よりも、相対的に多くなっている。従って、散乱構造２３における光を散乱させる度合いについて、光量の多いＬＥＤ１６に近い側を相対的に低くして反射シート２２によって反射される光を低減させる一方、光量の少ないＬＥＤ１６から遠い側を相対的に高くして反射シート２２によって反射される光を増加させることで、反射シート２２による反射光量の面内の分布を均一化することができる。もって、輝度ムラの抑制に好適となる。
　また、散乱構造２３は、多数の微視的な凸部２３ａにより構成されている。このようにすれば、多数の微視的な凸部２３ａによって光を良好に散乱させることができる。なお、ここで言う「微視的」とは、外形を眺めるのみでは具体的な形状を認識するのが難しく、拡大鏡や顕微鏡を用いてようやく具体的な形状を認識できる程度を示す。
　また、光源は、ＬＥＤ１６とされる。このようにすれば、高輝度化などを図ることができる。
　また、ＬＥＤ１６は、主発光波長の異なる複数種類のＬＥＤチップ１６ｂを内蔵している。このようにすれば、導光板１８内を伝播する光の光路長が十分に確保されているので、各ＬＥＤチップ１６ｂから発せられた光は、導光板１８内を伝播する過程で良好に混色される。
　＜実施形態２＞
　本発明の実施形態２を図６または図７によって説明する。この実施形態２では、ＬＥＤ１６Ａ及び導光板１８Ａを変更したものを示す。なお、この実施形態２では、上記した実施形態１と同様の部位には、同一の符号を用いるとともにその末尾に添え字Ａを付すものとし、構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
　ＬＥＤ１６Ａは、図６及び図７に示すように、Ｙ軸方向に沿って直線的に延出する形態とされるとともに、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿って切断した断面形状が略二等辺三角形状をなしている。ＬＥＤ１６Ａの長さ寸法（Ｙ軸方向の寸法）は、導光板１８ＡにおけるＹ軸方向の寸法とほぼ同じかそれよりも少し短い程度とされる。ＬＥＤチップ１６ｂＡは、主発光波長がＲ，Ｇ，Ｂに対応した３種類のものがＬＥＤ１６ＡにおけるＸ軸方向の略中央位置に配されるとともに、Ｙ軸方向、つまり光出射面１８ｃＡに沿う一方向に沿って直線的に多数、所定の順序で並列配置されている。このように、本実施形態に係るＬＥＤ１６Ａは、異なる種類のＬＥＤチップ１６ｂＡを一方向に並列させることでアレイ化されており、言い換えると冷陰極管などのように線状光源化されている。
　ＬＥＤ１６Ａは、頂部１６ｅを挟んだ位置に一対の発光面１６ｄ１，１６ｄ２を有している。両発光面１６ｄ１，１６ｄ２は、互いに反対側を向いており、詳しくは図６に示す左側の第１発光面１６ｄ１は、同図左斜め上側を、同図右側の第２発光面１６ｄ２は、同図右斜め上側をそれぞれ向いている。第１発光面１６ｄ１及び第２発光面１６ｄ２におけるＸ軸方向及びＺ軸方向に対する傾き角度は、ほぼ同じとされている。第１発光面１６ｄ１及び第２発光面１６ｄ２は、Ｙ軸方向、つまりＬＥＤチップ１６ｂＡの並列方向に沿って延在する形態とされるとともに、Ｙ軸方向について全域にわたって一定の傾き角度（傾斜角度）を有している。第１発光面１６ｄ１に対する法線と一致する第１光軸ＬＡ１と、第２発光面１６ｄ２に対する法線と一致する第２光軸ＬＡ２とは、共にＸ軸方向及びＺ軸方向に対して傾く一方で、互いに交差する関係にある。
　導光板１８Ａには、ＬＥＤ１６Ａを収容可能なＬＥＤ収容凹部１８ａＡが３つ、Ｘ軸方向について所定の間隔を空けた位置に設けられている。従って、本実施形態に係る導光板１８Ａには、１枚当たり３つのＬＥＤ１６Ａが対応して設置されている。ＬＥＤ収容凹部１８ａＡは、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に沿った断面形状が、ＬＥＤ１６Ａに合わせて略二等辺三角形状となっており、その内面に各発光面１６ｄ１，１６ｄ２に対して対向する一対の光入射面１８ｂ１，１８ｂ２を有している。両光入射面１８ｂ１，１８ｂ２は、互いに交差するものの共にＸ軸方向及びＺ軸方向に対して傾いた形態とされており、詳しくは図６に示す左側の第１光入射面１８ｂ１は、第１発光面１６ｄ１に並行しているのに対し、同図右側の第２光入射面１８ｂ２は、第２発光面１６ｄ２に並行している。両光入射面１８ｂ１，１８ｂ２は、Ｙ軸方向に沿って延在するとともにＹ軸方向について全域にわたって一定の傾き角度を有している。なお、両光入射面１８ｂ１，１８ｂ２におけるＸ軸方向またはＺ軸方向に対する傾き角度は、互いにほぼ同一とされるとともに、両発光面１６ｄ１，１６ｄ２における同傾き角度とほぼ等しく設定されている。
　導光板１８Ａのうち反射シート２２Ａの設置面１８ｅＡは、全域にわたって光出射面１８ｃＡとほぼ平行をなしている。この反射シート２２Ａの設置面１８ｅＡに形成される散乱構造２３Ａは、次のような設定とされる。すなわち、散乱構造２３Ａをなす多数の微視的な凸部２３ａＡは、図７に示すように、ＬＥＤ１６Ａに近い側ほど分布密度が低く（配列ピッチが広く）、ＬＥＤ１６Ａから遠い側ほど分布密度が高く（配列ピッチが狭く）なるよう、グラデーション状に配列されている。詳しくは、反射シート２２Ａの設置面１８ｅＡのうち、隣り合うＬＥＤ１６Ａ間に挟まれた領域では、各凸部２３ａＡは、ＬＥＤ１６Ａ間の中間位置にて最も分布密度が高く、そこからＬＥＤ１６Ａに近づくに連れて連続的に漸次分布密度が低くなるよう配列されている。一方、反射シート２２Ａの設置面１８ｅＡのうち、Ｘ軸方向の両端のＬＥＤ１６Ａと、導光板１８ＡのＸ軸方向の端部との間の領域では、各凸部２３ａＡは、導光板１８Ａの端部にて最も分布密度が高く、そこからＬＥＤ１６Ａに近づくに連れて連続的に漸次分布密度が低くなるよう配列されている。これにより、反射シート２２Ａから光出射面１８ｃＡへ立ち上げる光量の面内分布を均一化することができる。
　このように、ＬＥＤ１６Ａに互いに反対側を向き、且つＸ軸方向及びＺ軸方向に対して傾いた発光面１６ｄ１，１６ｄ２を一対設け、それに対応して導光板１８Ａに一対の光入射面１８ｂ１，１８ｂ２を設けるようにしているので、各発光面１６ｄ１，１６ｄ２から発せられ各光入射面１８ｂ１，１８ｂ２に入射した光は、第１に光出射面１８ｃＡに当たって反射シート２２Ａ側へ全反射されるよう角度付けがなされている。これにより、導光板１８Ａ内を伝播する光の反射回数を稼ぐことができるとともに、その光路長を十分に得ることができる。
　以上説明したように本実施形態によれば、ＬＥＤ１６Ａには、発光面１６ｄ１，１６ｄ２が頂部１６ｅを挟んで互いに反対側を向くよう一対設けられるとともに、導光板１８Ａには、一対の発光面１６ｄ１，１６ｄ２に対向するよう光入射面１８ｂ１，１８ｂ２が一対設けられている。このようにすれば、頂部１６ｅを挟んで互いに反対側を向く一対の発光面１６ｄ１，１６ｄ２から発せられた光は、それと対向する一対の光入射面１８ｂ１，１８ｂ２に入射することで、導光板１８Ａ内を良好に伝播する。
　また、一対の発光面１６ｄ１，１６ｄ２及び一対の光入射面１８ｂ１，１８ｂ２は、光出射面１８ｃＡと直交する面に対する傾き角度がほぼ同じとされている。このようにすれば、各発光面１６ｄ１，１６ｄ２から発せられ対応する各光入射面１８ｂ１，１８ｂ２に入射した光を導光板１８Ａ内にてムラなく伝播させることができる。
　また、ＬＥＤ１６Ａは、光出射面１８ｃＡに沿う一方向に沿って直線的に並列する多数のＬＥＤチップ１６ｂＡを備え、発光面１６ｄ１，１６ｄ２がＬＥＤチップ１６ｂＡの並列方向に沿って延在する形態とされている。このようにすれば、ＬＥＤチップ１６ｂＡを多数並列配置してアレイ化したＬＥＤ１６Ａを用いることで、大型化した導光板１８Ａに好適となる。これにより、導光板１８Ａの設置数を削減することができるので、組付工数の削減及びコスト低減を図ることができる。
　また、ＬＥＤ１６Ａは、１つの導光板１８Ａに対して３つ（複数）配されている。このようにすれば、輝度の向上を図ることができる。
　＜他の実施形態＞
　本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
　（１）上記した各実施形態以外にも、発光面及び光入射面のＺ軸方向やＸ軸方向に対する傾き角度は適宜に変更可能である。また、発光面及び光入射面を完全に平行にしたもの以外にも、発光面と光入射面とが相対的に多少傾くものも本発明に含まれる。
　（２）上記した実施形態１の変形例として、１枚の導光板に対応して複数のＬＥＤを設置したものも本発明に含まれる。具体的には、導光板の両端位置にＬＥＤを一対設置するとともに、両ＬＥＤの発光面を導光板の中央側へ向くような設定とすることができる。この場合、散乱構造の散乱度合いについて、導光板の中央側ほど散乱度合いが高く、導光板の両端側ほど散乱度合いが低くなる、グラデーション状に設定することもできる。
　（３）上記した実施形態１では、ＬＥＤ収容凹部が導光板における裏面と側面との二面に開口する形態のものを示したが、ＬＥＤ収容凹部が導光板における裏面にのみ開口する形態とすることも勿論可能である。
　（４）上記した実施形態１では、反射シートの設置面が傾斜状をなすものを示したが、反射シートの設置面が光出射面と平行をなす形態としたものも本発明に含まれる。
　（５）上記した実施形態１に用いるＬＥＤとして、実施形態２にて示したアレイ化したＬＥＤを用いることも可能である。
　（６）上記した実施形態２では、アレイ化したＬＥＤを３つ並列配置したものを示したが、ＬＥＤの設置数は、適宜に変更可能である。
　（７）上記した実施形態２では、主発光波長が異なる３種類のＬＥＤチップを複数ずつ並列配置したものを示したが、３種類のＬＥＤチップを１つずつ設置したものも本発明に含まれる。
　（８）上記した各実施形態以外にも、ＬＥＤの設置位置は適宜に変更可能である。
　（９）上記した各実施形態では、散乱構造として多数の微視的な凸部を設けたものを示したが、それ以外にも例えば、多数の微視的な凹部を設けるようにしたものも本発明に含まれる。また、散乱構造の具体的な成形方法としては、樹脂成形以外にも、例えばシリカの微粉末をコーティングすることで微視的な凹部または凸部を形成するようにしてもよい。それ以外の手法としては、例えば反射シートの設置面に対してブラスト処理を施すことで微視的な凹部を形成するようにしてもよい。いずれの手法を採用した場合でも、凹部または凸部を不規則に配列することも可能である。
　（１０）上記した各実施形態では、散乱構造として設けた微視的な凸部の分布密度（散乱度合い）を連続的に漸次変化させたものを示したが、微視的な凹部または凸部の分布密度を段階的に逐次変化させるようにしたものも本発明に含まれる。また、微視的な凹部または凸部の分布密度を均一にしたものも本発明に含まれる。
　（１１）上記した各実施形態では、反射シートが導光板毎に個別に設置されたものを示したが、複数枚の導光板に対して一枚の反射シートが設置されるようにしたものも本発明に含まれる。その場合、隣り合う導光板間の領域に反射シートが配されていても構わない。
　（１２）上記した各実施形態では、隣り合う導光板間に介在する低屈折率層として空気層を利用したものを示したが、低屈折率材料からなる低屈折率層を導光板における各隙間に介設するようにしたものも本発明に含まれる。
　（１３）上記した各実施形態では、ＬＥＤ及び導光板が平面に視て矩形状をなすものを示したが、ＬＥＤまたは導光板が平面に視て正方形状であっても構わない。
　（１４）上記した各実施形態では、ＬＥＤ及び導光板（単位発光体）がシャーシ内にて二次元的に並列配置されるものを示したが、一次元的に並列配置されるものも本発明に含まれる。具体的には、ＬＥＤ及び導光板が鉛直方向にのみ並列配置されるものや、ＬＥＤ及び導光板が水平方向にのみ並列配置されるものも本発明に含まれる。また、ＬＥＤ及び導光板が一組のみ用いられるものにも本発明は適用可能である。
　（１５）上記した各実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ単色発光する３種類のＬＥＤチップを内蔵したＬＥＤを用いたものを示したが、青色または紫色を単色発光する１種類のＬＥＤチップを内蔵し、蛍光体によって白色光を発光するタイプのＬＥＤを用いたものも本発明に含まれる。
　（１６）上記した各実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ単色発光する３種類のＬＥＤチップを内蔵したＬＥＤを用いたものを示したが、Ｃ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（イエロー）をそれぞれ単色発光する３種類のＬＥＤチップを内蔵したＬＥＤを用いたものも本発明に含まれる。
　（１７）上記した各実施形態では、点状光源としてＬＥＤを用いたものを例示したが、ＬＥＤ以外の点状光源を用いたものも本発明に含まれる。
　（１８）上記した各実施形態以外にも、光学部材の構成については適宜に変更可能である。具体的には、拡散板の枚数や光学シートの枚数及び種類などについては適宜に変更可能である。また、同じ種類の光学シートを複数枚用いることも可能である。
　（１９）上記した各実施形態では、液晶パネル及びシャーシがその短辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものを例示したが、液晶パネル及びシャーシがその長辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものも本発明に含まれる。
　（２０）上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてＴＦＴを用いたが、ＴＦＴ以外のスイッチング素子（例えば薄膜ダイオード（ＴＦＤ））を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
　（２１）上記した各実施形態では、表示素子として液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示素子を用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
　（２２）上記した各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。

Claims (15)

  1. 　発光面を有する光源と、
    　前記発光面と対向状に配されるとともに前記発光面からの光が入射される光入射面、及び光を出射させる光出射面を有する導光体とを備え、
    　前記発光面及び前記光入射面が前記光出射面と直交する面に対して傾いている照明装置。
  2. 　前記発光面は、前記光出射面と直交する面に対して前記光出射面側を向くよう傾いており、前記光入射面は、前記発光面に並行する形態とされる請求の範囲第１項記載の照明装置。
  3. 　前記光源は、前記導光体のうち前記光出射面に沿う一方向に関する両端部のうち一方の端部に配されている請求の範囲第２項記載の照明装置。
  4. 　前記光源には、前記発光面が頂部を挟んで互いに反対側を向くよう一対設けられるとともに、前記導光体には、一対の前記発光面に対向するよう前記光入射面が一対設けられている請求の範囲第２項記載の照明装置。
  5. 　一対の前記発光面及び一対の前記光入射面は、前記光出射面と直交する面に対する傾き角度がほぼ同じとされている請求の範囲第４項記載の照明装置。
  6. 　前記光源は、前記光出射面に沿う一方向に沿って直線的に並列する多数の発光素子を備え、前記発光面が前記発光素子の並列方向に沿って延在する形態とされている請求の範囲第１項から請求の範囲第５項のいずれか１項に記載の照明装置。
  7. 　前記導光体のうち前記光出射面とは反対側の面には、光を散乱させる散乱構造が設けられるとともに、光を前記光出射面側へ反射させる反射部材が取り付けられている請求の範囲第１項から請求の範囲第６項のいずれか１項に記載の照明装置。
  8. 　前記散乱構造は、光を散乱させる度合いが、前記光出射面に沿う方向に関して前記光源から遠ざかる方向へ向けて連続的に漸次高くなるよう形成されている請求の範囲第７項記載の照明装置。
  9. 　前記散乱構造は、多数の微視的な凹部または凸部により構成されている請求の範囲第７項または請求の範囲第８項記載の照明装置。
  10. 　前記光源は、ＬＥＤとされる請求の範囲第１項から請求の範囲第９項のいずれか１項に記載の照明装置。
  11. 　前記ＬＥＤは、主発光波長の異なる複数種類のＬＥＤチップを内蔵している請求の範囲第１０項記載の照明装置。
  12. 　前記光源は、１つの前記導光体に対して複数配されている請求の範囲第１項から請求の範囲第１１項のいずれか１項に記載の照明装置。
  13. 　請求の範囲第１項から請求の範囲第１２項のいずれか１項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
  14. 　前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求の範囲第１３項記載の表示装置。
  15. 　請求の範囲第１３項または請求の範囲第１４項に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
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