JP2010177153A - 面光源装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の導光部材を利用して面発光を行うと共に、輝線の発生を抑制することが可能な面光源装置およびこれを用いた表示装置を提供する。
【解決手段】２つの導光板１０が互いに同一面上に間隙Ａを介して配置され、各導光板１０の光入射面１０ＢにＬＥＤ１１が配設されると共に、この光入射面１０Ｂに隣接して所定のテーパ面１０Ａが設けられている。各導光板１０に入射した光は、導光板１０の内部で伝播されたのち特定の面（発光面）から取り出され、面発光に寄与する。光入射面１０Ｂに隣接する面がテーパ面１０Ａであることにより、導光板１０に入射した光は、その放射角によらず、テーパ面１０Ａに臨界角以上の角度で入射し易くなり、導光板１０の内部で反射され易くなる。よって、導光板１０における光漏れの発生が抑制される。
【選択図】図１

Description

本発明は、導光板を用いた面光源装置およびそのような面光源装置を備えた表示装置に関する。

一般に、テレビ、携帯電話、ノートＰＣ（Personal Computer）、デジタルカメラ等の各種電子機器に用いられる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、液晶パネルとこの液晶パネルを照明するバックライトから構成されている。バックライトには、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）や冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の光源が用いられるが、このバックライトにおける消費電力は、ディスプレイ全体で消費される電力の中で大きな割合を占めている。

バックライトの消費電力を低減させる策として、バックライトをいくつかのエリアに分割し、各エリアにおける点灯（オン）および消灯（オフ）を独立に制御して、画像の表示領域に応じて選択的な領域を照明する手法が提案されている（特許文献１参照）。

また近年では、バックライトを細分化し、表示する画像に合わせて光源のオンとオフの領域を切り替えて駆動する、いわゆる部分駆動制御方式が注目されている。この方式を利用することにより、消費電力を低減するだけでなく、コントラストを向上させることができるため、高画質化にもつながる。更に、このバックライトの部分駆動方式では、擬似インパルス駆動により、動画表示の視認性を向上させる試みもなされている。

このような部分駆動制御を実現するバックライトの構造としては、複数の導光板を敷き詰めて、独立に点灯制御可能な光源を導光板ごとに配置する手法が提案されている。

特開２００１−２１８６３号公報 特開２００７−１２２９７１号公報

しかしながら、複数の導光板を配置した場合、導光板同士の境界付近において、光漏れが生じ、これによって輝線やホットスポットが発生するという問題がある。このような輝線が生じると、表示される画像の見栄えが不自然となる。ちなみに、この境界付近における光漏れを防ぐために、境界部分に光反射層や遮光層を設ける手法も提案されている（特許文献２参照）が、この手法では、これらの層を形成するための工程数が増え、また、遮光層を設けた場合には光利用効率が低下してしまう。従って、このような光反射層や遮光層を用いることなく、光漏れによる輝線の発生を抑制し得るバックライトの構造の実現が望まれている。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の導光部材を利用して面発光を行うと共に、輝線の発生を抑制することが可能な面光源装置およびこれを用いた表示装置を提供することにある。

本発明の面光源装置は、光源と、それぞれが光源からの光を入射させる光入射面を有すると共に光入射面からの入射光に基づいて面発光を行う複数の導光部材とを備えたものである。これら複数の導光部材は互いに同一面上に配置され、各導光部材は、光入射面に隣接して光入射面と所定の角度をなすテーパ面もしくは曲面を有している。

本発明の表示装置は、上記本発明の面発光装置と、この面発光装置からの光を用いて画像表示を行う表示パネルとを備えたものである。

本発明の面光源装置および表示装置では、複数の導光部材が互いに同一面上に配置され、各導光部材の光入射面に所定のテーパ面もしくは曲面が隣接している。ここで、各導光部材に入射した光は、導光部材の内部で繰り返し反射されることによって伝播され、その伝播される過程において特定の面（発光面）から取り出されることにより、面発光に寄与する。このとき、光源からの光は、一定の放射角で光入射面から導光部材の内部に入射するので、特に放射角が大きい場合には、導光部材の光入射面に隣接する面への入射角が臨界角未満となり、外部への光漏れが生じてしまう。これは、複数の導光部材を配置して面発光を行う場合に、導光板同士の境界付近に輝線が生じる要因となる。これに対し、本発明のように、光入射面に隣接する面がテーパ面もしくは曲面であることにより、導光部材に入射した光は、その放射角によらず、テーパ面もしくは曲面に臨界角以上の角度で入射し、導光板内部で反射され易くなる。よって、上記のような光漏れの発生が抑制される。

本発明の面光源装置によれば、光源からの光を入射させる光入射面を有する導光部材を同一面上に複数配置し、各導光部材の光入射面に隣接して所定のテーパ面もしくは曲面を設ける。このようにしたので、複数の導光部材を利用して面発光を行うと共に、輝線の発生を抑制することが可能となる。また、これにより、本発明の表示装置によれば、自然な見栄えの画像表示を行うことができる。

本発明の一実施の形態に係る面光源装置の概略構成を表す図である。 図１に示した導光板の光入射面近傍における拡大図である。 比較例１に係る面光源装置の概略構成を表す図である。 図３に示した面光源装置において、光漏れの発生について説明するための図である。 ＬＥＤから入射する光の放射角と臨界角との関係を説明するための図である。 ＬＥＤから入射する光の放射角と臨界角との関係を説明するための図である。 比較例２に係る面光源装置の概略構成を表す図である。 比較例３に係る面光源装置の概略構成を表す図である。 実施例１で使用した面光源装置の構成を説明するための図である。 比較例で使用した面光源装置の構成を説明するための図である。 実施例１のシミュレーション結果（輝度分布）を表すものである。 比較例のシミュレーション結果（輝度分布）を表すものである。 実施例１および比較例における入射光に対する出射光の光量比を表すものである。 変形例１に係る面光源装置の概略構成を表す上面図である。 実施例２のシミュレーション結果（輝度分布）を表すものである。 変形例２に係る面光源装置の概略構成を表す上面図である。 図１６に示した導光板の光入射面近傍における拡大図である。 変形例３に係る面光源装置の概略構成を表す上面図である。 変形例４に係る導光板の光入射面近傍の構成を表す斜視図である。 適用例１の表示装置の要部構成を表す模式図である。 図２０に示した表示装置の部分駆動動作を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態：２つの導光板を用いた構成において、各導光板の光入射面に隣接してテーパ面を設けた面光源装置の例
２．変形例１：６つの導光板を用いた例
３．変形例２：光入射面に隣接してＲ面を設けた例
４．変形例３：光入射面およびテーパ面に光源を設けた例
５．変形例４：光入射面の上下左右方向に隣接する４面をテーパ面とした例
６．適用例：面光源装置をバックライトとして用いた表示装置の例

［面光源装置１の構成］
図１は、本発明の一実施の形態に係る面光源装置（面光源装置１）の概略構成を表すものである。図１（Ａ）は面光源装置１における導光板を上面（発光面）側からみたものであり、図１（Ｂ）は導光板の光入射面付近の斜視図、図１（Ｃ）は面光源装置１の断面構造を表すものである。面光源装置１は、例えば液晶ディスプレイなどの表示装置のバックライトとして使用されるものであり、特に複数の導光板を用いた部分駆動方式に好適に利用されるものである。この面光源装置１は、複数（ここでは、２つ）の導光板１０（導光部材）を同一面上に配列してなり、導光板１０ごとに光源としてのＬＥＤ１１が設けられたものである。このような構成において、本実施の形態では、面光源装置１における発光エリアが２分割された構成となっている。

導光板１０は、光を伝播させて発光面へと導くための平板状の光学部材である。この導光板１０は、例えばガラスやプラスチックなどの光透明性を有する材料、具体的にはポリカーボネート（屈折率：１．５９）やアクリル（屈折率：１．４９）により構成されている。導光板１０全体の平面形状は矩形状であり、この矩形状の一つの短辺における側面が光入射面１０Ｂとなっている。光入射面１０Ｂには、ＬＥＤ１１が配設されており、ＬＥＤ１１から発せられた光が、光入射面１０Ｂを通じて導光板１０の内部へ入射するようになっている。この光入射面１０Ｂには、入射光の放射角をより拡げるためのプリズム等（図示せず）が配設されていてもよい。

ＬＥＤ１１は、導光板１０の光入射面１０Ｂにそれぞれ配置されて、図示しない光源駆動部により、互いに独立して点灯および消灯する駆動がなされるようになっている。ＬＥＤ１１は、ここでは、各光入射面１０Ｂに１つずつ設けられているが、２つ以上設けられていてもよい。このＬＥＤ１１の個数や配置間隔等は、必要とされる光量や導光板１０のサイズ等に応じて適宜設定されればよい。

他方、導光板１０の下面には、光取り出しのための加工、例えば溝加工やドット印刷等（いずれも図示せず）が施されており、これにより導光板１０内部を伝播する光の全反射条件を崩し、導光板１０の上面から光取り出しがなされるようになっている。この導光板１０の下方には、図１（Ｃ）に示したように、反射フィルム１２が設けられ、この反射フィルム１２により、導光板１０の下方への戻り光等を反射させて発光側へ戻し、光利用効率が高められるようになっている。

導光板１０の上方（発光側）には、光学フィルム層１３が設けられている。光学フィルム層１３は、複数の光学フィルムが積層してなり、光学フィルムとしては、例えば拡散板、拡散フィルム、レンズフィルムおよび反射型偏光フィルム等が挙げられる。このような光学フィルム層１３により、導光板１０から発せられた光の面内輝度分布や放射角が調整され、バックライトとしての照明光が形成される。

本実施の形態では、このような導光板１０が２つ、その矩形状の長辺を向かい合わせるように、間隙Ａを介して配置されている。この間隙Ａには、空気（屈折率：１）あるいは低屈折率材が充填されている。低屈折率材としては、例えば屈折率が１．３〜１．４のフッ素系樹脂等が挙げられる。この低屈折率材が間隙Ａに充填されていることにより、装置全体の物理的な強度が向上すると共に、導光板１０同士の位置ずれを防止することができる。間隙Ａの幅は、例えば０．０１ｍｍ〜０．２ｍｍとなっている。

ここで、図１（Ａ），（Ｂ）に示したように、上記のような導光板１０には、その光入射面１０Ｂに隣接するように、すなわち光入射面１０Ｂの左右両側に、テーパ面１０Ａが設けられている。言い換えると、導光板１０の平面形状において、矩形状の四つの角部のうち、光入射側の２つの角部がテーパ形状となっている。以下、図２を参照して、このテーパ面１０Ａの具体的な構成について説明する。図２は、導光板１０の光入射面１０Ｂの上面近傍を拡大したものである。

図２に示したように、テーパ面１０Ａは、導光板１０において、光入射面１０Ｂに隣接して、光入射面１０Ｂの近傍の領域Ｂに設けられている。テーパ面１０Ａが光入射面１０Ｂとなす角（以下、テーパ角という）θｔは、以下の条件式（１）によって与えられる。但し、ＬＥＤ１１から発せられた光（Ｌ０）の放射角（半値角）の最大値をθmax、導光板１０から間隙Ａへの光入射の際の臨界角をθｃとする。例えば、導光板１０としてポリカーボネート（屈折率：１．５９）を用い、間隙Ａを空気層とする（この際の臨界角θｃ＝３９°）と共に、光入射面１０Ｂから放射角θmax＝６０°で光を入射させる場合には、テーパ角θｔは８１°以下であればよい。このようなテーパ角θｔの設定により、光Ｌ０のテーパ面１０Ａへの入射角は臨界角θｃ以上となる。
θｔ≦９０−｛θｃ−（９０−θmax）｝
すなわち、
θｔ≦１８０−（θmax＋θｃ） ………（１）

［面光源装置１の作用、効果］
本実施の形態では、図示しない光源駆動部の駆動によりＬＥＤ１１が点灯すると、ＬＥＤ１１から導光板１０の光入射面１０Ｂを通じて、導光板１０の内部に光が入射する。導光板１０内へ入射した光は、導光板１０内を繰り返し反射することにより伝播され、その伝播される過程において、導光板１０の上面から取り出される。これにより、面光源装置１において面発光がなされる。このとき、左右２つの導光板１０におけるＬＥＤ１１をそれぞれ独立に駆動制御することにより、面光源装置１では、２つの導光板１０に対応する発光エリアごとに点灯および消灯の駆動制御（部分駆動制御）がなされる。

ここで、本実施の形態の比較例として、まず図３〜図６を参照して、比較例１に係る面光源装置（面光源装置１００）について説明する。図３（Ａ）は、面光源装置１００を上面からみたものであり、図３（Ｂ）は、面光源装置１００の導光板同士の境界付近を拡大したものである。図４（Ａ），（Ｂ）は、面光源装置１００における光漏れの発生について説明するための図であり、図３（Ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。図５および図６は、導光板に入射する光の放射角の光漏れに及ぼす影響を説明するための図である。

面光源装置１００は、２つの導光板１０１が同一面上に間隙Ａ１００を介して配置されてなり、各導光板１０１の光入射面１０１ＡにはＬＥＤ１０２が設けられている。面光源装置１００では、導光板１０１の光入射面１０１Ａに隣接してテーパ面が設けられていないこと以外は、上記本実施の形態の面光源装置１と同様の構成となっている。

このような面光源装置１００では、図３（Ｂ）に示したように、ＬＥＤ１０２からの光は、一定の放射角で光入射面１０１Ａから導光板１０１の内部に入射するので、間隙Ａ１００との界面における入射角が臨界角未満となり易い。このため、臨界角未満の入射角で間隙Ａ１００に入射する光が導光板１０１の外部へ出射し、光漏れが生じてしまう。このような漏れ光は、例えば図４（Ａ）に示したように、間隙Ａ１００の上方に向けて出射して、輝線Ｌ１００を発生させる原因となる。あるいは、図４（Ｂ）に示したように、間隙Ａ１００を通過して隣の導光板１０１に浸入し（Ｌ１０１）、導光板ごとに部分駆動制御を行う面光源装置においてオン領域とオフ領域の明確化が困難となってしまう。

また、上記のような光漏れは、導光板１０１の光入射面から入射する光の放射角に影響を受ける。例えば、導光板１０１にポリカーボネートを用い、間隙Ａ１００を空気層とした場合（臨界角θｃ＝３９°）において、図５に示したように放射角の最大値θｍ１（＝３９°）すると、間隙Ａ１００との界面へ入射する光の入射角θ１は５１°〜９０°となる。すなわち、入射角θ１は臨界角θｃ以上となり、光漏れが生じない。

一方、同様の条件下において、例えば図６に示したように、光入射面１０１Ａにプリズム１０５を設け、放射角の最大値θｍ２（＝６０°）に拡げると、間隙Ａ１００との界面へ入射する光の入射角は３０°〜９０°となる。すなわち、臨界角θｃ未満となる入射角（θ２，θ３）があり、光漏れが生じる。また、このような光漏れは、光入射面１０１Ａ近傍の領域で生じ易い。

ところが、導光板１０１からの発光輝度分布を均一にするためには、光入射面１０１Ａにプリズム１０５を設けること等により、放射角を大きく拡げることが望ましい。このため、放射角の大きさによらずに光漏れの発生を抑制することが望まれている。

ちなみに、図７（Ａ），（Ｂ）に示したように、導光板１０１同士の間隙Ａ１００に光反射部材１０３を設ける手法や、図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、間隙Ａ１００に遮光部材１０３を設ける手法も考えられる。図７（Ａ）は、比較例２に係る面光源装置１１０を上面からみたものであり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のII−II線における断面図である。図８（Ａ）は、比較例３に係る面光源装置１２０を上面からみたものであり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のIII−III線における断面図である。

比較例２の面光源装置１１０では、間隙Ａ１００に光反射部材１０３が設けられているため、間隙Ａ１００に対して臨界角未満の光が入射した場合であっても、このような光は光反射部材１０３によって反射され、導光板１０１内へ戻される。また、比較例３の面光源装置１２０では、間隙Ａ１００に遮光部材１０４が設けられているため、間隙Ａ１００に臨界角未満の光が入射した場合であっても、このような光は遮光部材１０４によって遮断（吸収）される。このように、比較例２および比較例３の手法によれば、光漏れの発生を抑制し得るものの、間隙Ａ１００に光反射部材１０３や遮光部材１０４を形成しなければならないため、プロセス工程数が増えてしまう。また、遮光部材１０４を用いる比較例３では、光利用効率が低下してしまう。

これに対し、本実施の形態では、上記のような光反射部材や遮光部材を用いることなく、光漏れの発生が抑制される。すなわち、導光板１０の光入射面１０Ｂに隣接して、上述したような所定のテーパ面１０Ａを設けることにより、導光板１０に入射した光は、その放射角によらず、テーパ面１０Ａに臨界角以上の角度で入射して反射される。よって、上記のような光漏れの発生が抑制される。

以上のように、本実施の形態では、同一面上に例えば２つの導光板１０を配置し、各導光板１０において、ＬＥＤ１１からの光を入射させる光入射面１０Ｂに隣接して所定のテーパ面１０Ａを設ける。これにより、２つの導光板１０による部分駆動方式を利用した面発光を行うと共に、輝線の発生を抑制することが可能となる。

（実施例１）
本実施の形態の実施例（実施例１）として、輝度分布を測定するシミュレーションを行った。この際、図９に示したように、導光板１０としてポリカーボネート（屈折率：１．５９）を用い、導光板１０の平面寸法を２２．４５ｍｍ×８０ｍｍとした。テーパ面１０Ａについては、２ｍｍ×４ｍｍの領域内に形成すると共に、そのテーパ角θｔを６３．４°とした。光入射面１０Ｂには、厚み（高さ）０．５５ｍｍおよび幅２．４ｍｍのＬＥＤ１１を計３つ配置した。間隙Ａには空気を充填し、その幅（間隔）を０．１ｍｍとした。なお、導光板１０の厚みは０．６ｍｍとし、この導光板１０の下方には反射フィルム１２、上方には拡散板および２枚のＢＥＦ（商品名：住友３Ｍ社製）からなる光学フィルム層１３を積層した。これらの反射フィルム１２および光学フィルム層１３の屈折率はいずれも１．５９とした。なお、シミュレーションツールとしてはＳｐｅｃｔｅｒ（商品名：Integra製）を使用し、シミュレーション方法としてはモンテカルロ光線追跡法を用いた。このような条件下において測定した面内輝度分布を、図１１（Ａ）に示す。また、図１１（Ｂ）には、図１１（Ａ）のIV−IV線における輝度分布を示す。

この実施例１の比較例として、テーパ面を設けない場合についても、面内輝度分布を測定するシミュレーションを行った。この際、図１０に示したように、平面寸法が２２．４５ｍｍ×８０ｍｍの導光板１０にテーパ面を設けていないこと以外は、上記実施例１と同様の条件とした。比較例における面内輝度分布を、図１２（Ａ）に示す。また、図１２（Ｂ）には、図１２（Ａ）のＶ−Ｖ線における輝度分布を示す。

図１２（Ａ），（Ｂ）に示したように、２つの導光板により発光エリアを２分割した構成において、テーパ面が設けられていない比較例では、導光板境界付近にはっきりとした輝線が生じ、輝度分布が均一とならないことがわかる。これに対し、テーパ面１０Ａを設けた実施例１では、図１１（Ａ），（Ｂ）に示したように、比較例に比べ輝線の発生が抑制されており、輝度分布も均一となっていることがわかる。

また、上記実施例１および比較例の構成において、導光板における入射光量に対する出射光量の割合（光量比）を測定したところ、図１３のような結果となった。すなわち、テーパ面１０Ａを設けた実施例１では、テーパ面を設けていない比較例に比べ、光利用効率が約５％高いことがわかる。これは、光入射面近傍において、テーパ面を設けることにより、導光板外部への光漏れが低減したことによると考えられる。

次に、本発明の変形例（変形例１〜４）について説明する。なお、以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

＜変形例１＞
図１４は、変形例１に係る面光源装置２を上面からみたものである。面光源装置２は、上記第１の実施の形態の面光源装置１と同様、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして、特に複数の導光板を用いた部分駆動方式に好適に利用されるものである。但し、本変形例では、６つの導光板１４（導光部材）により、発光エリアが６分割された構成となっており、これら６つの導光板１４は、間隙Ａを介して配置されている。各導光板１４の光入射面１４Ｂには、光源としてのＬＥＤ１１が配設され、各光入射面１４Ｂに隣接してテーパ面１４Ａが設けられている。導光板１４は、上記実施の形態における導光板１０と同様、光を伝播させて発光面へと導くための平板状の光学部材であり、導光板１０と同様の材料により構成されている。

このように本変形例では、同一面上に６つの導光板１４を配置し、各導光板１４の光入射面１４Ｂに隣接して所定のテーパ面１４Ａを設けることにより、入射光の放射角によらず光漏れの発生を抑制することができる。これによって、６つの導光板１４による部分駆動方式を利用した面発光を行うと共に、輝線の発生を抑制することが可能となる。よって、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、本変形例のように、導光板１４の個数を増やすことにより、発光エリアが細分化され、よりきめ細やかな部分駆動制御が可能となる。

（実施例２）
上記のような面光源装置２の実施例（実施例２）として、輝度分布を測定するシミュレーションを行った。この際、図１４に示したように、導光板１４として、ポリカーボネート（屈折率：１．５９）を用い、導光板１４の平面寸法を７．４ｍｍ×８０ｍｍとした。テーパ面１４Ａについては、２ｍｍ×４ｍｍの領域内に形成すると共に、そのテーパ角θｔを６３．４°とした。光入射面１４Ｂには、厚み（高さ）０．５５ｍｍおよび幅２．４ｍｍのＬＥＤ１１を１つだけ配置した。なお、導光板１４の厚みは０．６ｍｍとし、その他の構成条件は、上記実施例１と同様とした。このようにして測定した面内輝度分布を、図１５（Ａ）に示す。また、図１５（Ｂ）には、図１５（Ａ）のVI−VI線における輝度分布を示す。

図１５（Ａ），（Ｂ）に示したように、６つの導光板により発光エリアを６分割した構成においても、上述した比較例に比べ、輝線の発生が抑制されており、輝度分布も均一となっていることがわかる。

＜変形例２＞
図１６は、変形例２に係る面光源装置３を上面からみたものである。面光源装置３は、上記第１の実施の形態の面光源装置１と同様、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして、特に複数の導光板を用いた部分駆動方式に好適に利用されるものである。面光源装置３では、発光エリアの分割数は、上記第１の実施の形態と同じ２つである。これら２つの導光板１５が間隙Ａを介して同一面上に配置され、各導光板１５のそれぞれの光入射面１５ＢにＬＥＤ１１が配設されている。但し、本変形例では、光入射面１５Ｂに隣接して、Ｒ面１５Ａが設けられている。導光板１５は、上記実施の形態における導光板１０と同様、光を伝播させて発光面へと導くための平板状の光学部材であり、導光板１０と同様の材料により構成されている。

図１７は、導光板１５の光入射面１５Ｂの上面近傍を拡大したものである。このように、Ｒ面１５Ａは、導光板１５において、光入射面１５Ｂに隣接して、光入射面１５Ｂの近傍の領域Ｃに設けられている。Ｒ面１５Ａは、導光板１５の外側に向けて凸となるように円弧を描く曲面であり、その曲率は、光入射面１５Ｂからの光の放射角に応じて設定されることが望ましい。なお、このＲ面は球面であってもよく、非球面であってもよい。また、導光板１５の内側に向けて凸となるような曲面であってもよい。

このように本変形例では、導光板１５の光入射面１５Ｂに隣接してＲ面１５Ａが設けられていることにより、Ｒ面１５Ａへの入射角が臨界角以上となり易く、光がこのＲ面１５Ａに沿って進み易くなる。従って、光入射面１５Ｂから入射する光の放射角によらず、光漏れの発生を抑制することができる。これにより、部分駆動方式を利用した面発光を行うと共に、輝線の発生を抑制することが可能となる。よって、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。

＜変形例３＞
図１８は、変形例３に係る面光源装置４を上面からみたものである。面光源装置４は、上記第１の実施の形態の面光源装置１と同様、例えば液晶ディスプレイのバックライトとして、特に複数の導光板を用いた部分駆動方式に好適に利用されるものである。面光源装置４では、導光板１０の光入射面１０Ｂだけでなく、この光入射面１０Ｂに隣接するテーパ面１０Ａにも、ＬＥＤ１１が配設されていること以外は、上記第１の実施の形態の面光源装置１と同様の構成となっている。

本変形例では、導光板１０のテーパ面１０Ａおよび光入射面１０Ｂがそれぞれ、光入射面として機能すると共に、他の面に設けられたＬＥＤ１１からの光を臨界角以上の角度で入射させ易くするための面としても機能する。このような場合であっても、各ＬＥＤ１１から導光板１０の内部に向けて発せられた光は導光板１０の光入射面近傍の領域において、放射角によらず反射され易くなる。よって、本変形例のように、テーパ面１０ＡにＬＥＤ１１を配設した場合であっても、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。

＜変形例４＞
図１９は、変形例４に係る面光源装置の導光板１６における光入射面付近の斜視図である。上記第１の実施の形態および上記変形例１〜３では、導光板の光入射面の左右両側に隣接して、テーパ面（あるいはＲ面）を設けた場合を例に挙げて説明した。本変形例では、光入射面１６Ｂの左右両側にテーパ面１６Ａ１を設けると共に、光入射面１６Ｂの上下両側にもテーパ面１６Ａ２を設けた構成となっている。このように、光入射面１６Ｂの４辺に隣接してテーパ面１６Ａ１，１６Ａ２を設けるようにしてもよい。少なくとも光入射面１６Ｂの左右両側にテーパ面１６Ａ１が設けられていれば、上記第１の実施の形態と同等の効果を得ることができる。

＜適用例＞
上述した第１の実施の形態および変形例１〜４に係る面光源装置（面光源装置１〜４）は、例えば次のような表示装置５に好適に用いられる。

図２０は、表示装置５の要部構成を表すものである。表示装置５は、例えば液晶ディスプレイであり、バックライト６、表示パネル２０および回路部２１（光源駆動部を含む）を備えている。これらのうち、バックライト６として、上述の面光源装置１〜４が使用される。表示パネル２０は、バックライト６からの照明光を画像信号に基づいて変調することにより画像表示を行うものであり、例えば液晶パネルが用いられる。回路部２１は、バックライト６および表示パネル２０の駆動制御を行うものである。この回路部２１は、本適用例のようにバックライト６の後方に設けられていてもよいが、例えばモバイル向けの小型ディスプレイ用途では、パッド電極上やフレキシブル基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）上に形成されていてもよい。

表示装置５では、バックライト６において複数の導光板によって分割された領域ごとに点灯および消灯を駆動制御（部分駆動制御）することが可能となる。例えば図２１に示したように、表示パネル２０における有効表示領域のうちの所定の輝度以上の画像表示領域（画像Ｐａが表示されている領域）に対応する領域Ｐｂにおける導光板のみが点灯するような駆動制御を行うことができる。このとき、バックライト６として上述したような面光源装置を用いていることにより、導光板同士の境界付近の輝線の発生が抑制され、表示画像の見栄えが自然なものとなる。よって、表示画質を向上させることが可能となる。

以上、実施の形態および変形例、ならびにそれらの適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等では、導光板を２つあるいは６つ同一面上に配置した構成を例に挙げて説明したが、導光板の個数はこれに限定されず、３〜５個あるいは７個以上であってもよい。

また、上記実施の形態等では、導光板の平面形状が矩形状である場合を例に挙げて説明したが、矩形状に限らず、正方形状であってもよい。

更に、上記実施の形態等では、複数の導光板が一方向のみに配列した構成を例に挙げて説明したが、導光板の配置構成はこれに限定されない。例えば、複数の導光板が同一面上に配置されていれば、マトリクス状に配置されていてもよい。

加えて、上記実施の形態等では、導光板の一側面を光入射面とし、この光入射面にＬＥＤを配設した場合を例に挙げて説明したが、更に他の面にＬＥＤを設けてもよい。すなわち、例えば、導光板において互いに対向する２面のそれぞれにＬＥＤを設けるようにしてもよい。但し、この場合には、ＬＥＤが配設された２面のそれぞれに隣接するように、テーパ面（あるいはＲ面）を設けるようにする。

１〜４…面光源装置、５…表示装置、６…バックライト、１０，１４〜１６…導光板、１１…ＬＥＤ、１０Ａ，１４Ａ，１６Ａ１，１６Ａ２…テーパ面、１５Ａ…Ｒ面、１０Ｂ、１４Ｂ〜１６Ｂ…光入射面。

Claims (6)

1. 光源と、
   それぞれが前記光源からの光を入射させる光入射面を有すると共に、前記光入射面からの入射光に基づいて面発光を行う複数の導光部材とを備え、
   前記複数の導光部材は互いに同一面上に配置され、
   各導光部材は、前記光入射面に隣接して前記光入射面と所定の角度をなすテーパ面もしくは曲面を有する
   面光源装置。
2. 前記複数の導光部材のうち隣り合う導光部材同士の間隙は、空気あるいは低屈折率材により充填されている
   請求項１に記載の面光源装置。
3. 各導光部材が、前記光入射面に隣接して前記テーパ面を有し、
   以下の条件式（１）を満足する
   請求項１に記載の面光源装置。
   θｔ≦１８０−（θmax＋θｃ） ………（１）
   但し、
   θｔ：光入射面とテーパ面とのなす角
   θmax：光入射面から入射する光の放射角（半値角）の最大値
   θｃ：導光部材から間隙への光入射の際の臨界角
4. 前記光源ごとに、その点灯および消灯を独立に駆動する光源駆動部を備えた
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の面光源装置。
5. 面光源装置と、
   前記面光源装置からの光を画像信号に基づいて変調することにより画像表示を行う表示パネルとを備え、
   前記面光源装置は、
   光源と、
   それぞれが前記光源からの光を入射させる光入射面を有すると共に、前記光入射面からの入射光に基づいて面発光を行う複数の導光部材とを有し、
   前記複数の導光部材は同一面上に配置され、
   各導光部材は、前記光入射面に隣接して前記光入射面と所定の角度をなすテーパ面もしくは曲面を含む
   表示装置。
6. 表示する画像に応じて、前記面光源装置における各光源の点灯および消灯を光源ごとに切り替えて駆動する光源駆動部を備えた
   請求項５に記載の表示装置。

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