WO2010004796A1

WO2010004796A1 - 照明装置および液晶表示装置

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Publication number: WO2010004796A1
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Inventors: 悠作味地; 増田　岳志; 千幸神徳
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Publication date: 2010-01-14
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Abstract

　本発明のバックライト（照明装置）（２２）は、異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源（２５）と、各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体（２７）とを備えている。複数個の導光体（２７）は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、複数個の光源（２５）は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、光源の配列方向（ｄ１）における各導光体の端部（２７ｂ）の側面には、光を散乱させる散乱体（散乱手段）（３４）が設けられている。

Description

照明装置および液晶表示装置

　本発明は、複数個の光源と、光源からの光を面発光させる導光体とを含んで構成された照明装置、および、その照明装置を備えた液晶表示装置に関する。

　液晶表示装置には、液晶パネルの表面若しくは裏面に照明装置が設けられている。液晶パネルの裏面に設けられている光源は一般的にバックライトと呼ばれ、バックライトには液晶パネル直下に光源を配置する直下型と、光を導光する導光体の端面に光源を配置し、面光源を得るエッジライト型とがある。

　いずれの方式も光源には冷陰極蛍光管が一般的に用いられているが、近年では環境問題などの影響から、水銀を含まない発光ダイオードを光源とした照明装置が開発されている（例えば、特許文献１～５参照）。

　発光ダイオードを光源とする場合には、青色発光ダイオードと黄色発光蛍光体とを組み合わせた白色の発光ダイオードを用いて白色の照明装置を得る場合と、例えば赤色、緑色、青色のように異なる発光色の各単色発光ダイオードを１セットとして複数セット配置し、それぞれの単色発光ダイオードを混色させることで白色の照明装置を得る場合とがある。近年では豊かな色再現範囲を表現できる赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて用いたバックライトが注目されている。

　例えば、直下型のバックライトとしては、赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて構成されたものが挙げられる。このようなバックライトは、液晶表示装置のバックライトとして利用され、量産されている。このように、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードを組み合わせて使用する３原色の発光ダイオードセットでは、発光ダイオード同士を混色させて白色の光を得る必要がある。そのため、発光ダイオードからの光を拡散させる拡散板を設けたり、発光ダイオードから照射対象である液晶パネルまでの距離をある程度とったりすることで、均一な白色光を発するバックライトを得ている。

日本国公開特許公報「特開２００６－２３６９５１号公報（公開日：２００６年９月７日）」日本国公開特許公報「特開２００３－１８７６２２号公報（公開日：２００３年７月４日）」日本国公開特許公報「特開２００５－１８３１２４号公報（公開日：２００５年７月７日）」日本国公開特許公報「特開２００５－３３２６８１号公報（公開日：２００５年１２月２日）」日本国公開特許公報「特開２００５－３３２６８０号公報（公開日：２００５年１２月２日）」

　上記のように、赤色、緑色、青色の各単色発光ダイオードを組み合わせて構成された照明装置のように、互いに異なる色に発色する複数の光源を使用した照明装置においては、各色の光を混色させて白色光を得る工夫をしている。しかし、導光体の端面では、最も端に配置された発光ダイオードの光の割合が高いため、例えば最も端に配置された発光ダイオードの色が赤色であった場合、導光体の非連続な側端面では、白色照明が得られず、少し赤っぽい光となって出射されてしまうという問題があった。

　発光ダイオードの出射輝度の角度特性は、どんな角度においても均一な輝度で出射しているわけでなく、正面方向に出射している光の輝度が最も高く、正面方向からの角度が増大するにしたがって輝度が低下していく。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードを用いた場合、Ｒの発光ダイオードの正面で充分に混色された白色光を得るためには、Ｒの右隣のＧ、Ｂの各光源、また、Ｒの左隣のＧ、Ｂの各光源から斜め方向に出射された光がＲの正面の発光部まで導光され、Ｒ、Ｇ、Ｂの光が均等に混色されることが必要となる。

　しかし、例えば導光体の右側端面においては、左側からの各光源から斜め右方向に出射された光は混色されるが、右側に光源が無いため、最も右側に配置された発光ダイオードの色以外の色の光量が少なくなってしまう。さらに、最右端の発光ダイオードから右側に出射された光は、右端面で全反射する。これにより、最右端の発光ダイオードの色の光量が大きくなってしまう。そのため、導光体の側端面では、最も端に配置された発光ダイオードの色に色付いてしまうという問題が発生する。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源からの発光色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光を得ることができる照明装置、およびそれを備えた液晶表示装置を実現することにある。

　本発明にかかる照明装置は、上記の課題を解決するために、異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源と、各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体とを備えている照明装置において、上記複数個の導光体は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、上記複数個の光源は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、上記光源の配列方向における上記各導光体の端部の側面には、光を散乱させる散乱手段が設けられていることを特徴としている。

　本発明の照明装置は、複数個の光源と複数個の導光体とを備えており、各導光体が互いに重ならないように並べて配置されている、いわゆるタイル式の照明装置である。

　上記の構成によれば、光源の配列方向における各導光体の端部の側面に散乱手段が設けられていることにより、光源から導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて全反射することなく散乱される。これにより、導光体の端部に配置された光源から出射した光の光量が低下するため、並んで配置された各光源のうち、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　本発明の照明装置において、上記複数個の光源は、各導光体の対向する２つの端部に沿ってそれぞれ並んで配置されており、上記の対向する２つの端部のうちの一方の端部側に配置された各光源は、対向する他方の端部に配置された各光源に向かって光を照射してもよい。

　上記の構成によれば、各導光体の対向する２つの端部に沿ってそれぞれ並んで配置された各光源配列が互いに照射できない領域を補い合うように光を照射することができるため、導光体の発光面全体から均一な光を照射することができる。

　なお、上記の構成においては、散乱手段の設けられている光源の配列方向における各導光体の端部とは、複数個の光源が配列されていない導光体の端部と言い換えることもできる。

　本発明の照明装置において、上記散乱手段は、上記導光体の側面に貼り付けられた散乱体であってもよい。

　上記の構成によれば、導光体の側面に散乱体が貼り付けられているので、光源から導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて全反射することなく散乱される。従って、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　本発明の照明装置において、上記散乱手段は、上記導光体の側面に施された微細加工であってもよい。

　上記の構成によれば、導光体の側面が微細加工されているので、光源から導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて全反射することなく散乱される。従って、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　本発明の照明装置において、上記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの何れかであり、上記各光源は、上記の各色の発光ダイオードを組み合わせて構成されていてもよい。

　上記構成によれば、色再現範囲の広い光源を備えた照明装置を得ることができる。

　本発明にかかる照明装置は、上記の課題を解決するために、異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源と、各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体とを備えている照明装置において、上記複数個の導光体は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、上記導光体には、上記光源を個々に配置するための複数個の凹部が各導光体の端部に沿って並んで配置され、上記複数個の光源は、一定の順序で上記凹部内に収容されており、上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍には、光を散乱させる散乱手段が設けられていることを特徴としている。

　ここで、上記光源配置領域およびその近傍とは、各光源が配置されている凹部およびその周辺部を覆うような領域であって、これにより、導光体の端部の側面において全反射条件をくずすことができる程度の領域である。つまり、この領域は、光源から出射される各色の光が充分に混色されるために必要な領域ということもできる。

　また、上記導光体の表面とは、導光体の発光面のことを意味し、上記導光体の裏面とは、発光面とは反対側の面のことを意味する。

　上記の構成によれば、導光体の表面または裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍に散乱手段が設けられていることにより、光源から導光体へ入射された光は、光源配置領域の周辺で散乱される。これにより、特に導光体の端部に配置された光源から出射した光の光量が低下するため、並んで配置された各光源のうち、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　本発明の照明装置において、上記散乱手段は、上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかに貼り付けられた散乱体であってもよい。

　上記の構成によれば、導光体の表面または裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍に散乱体が貼り付けられているため、光源から導光体へ入射された光は、光源配置領域の周辺で散乱される。これにより、特に導光体の端部に配置された光源から出射した光の光量が低下するため、並んで配置された各光源のうち、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　本発明の照明装置において、上記散乱手段は、上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかに施された微細加工であってもよい。

　上記の構成によれば、導光体の表面または裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍に微細加工が施されているため、光源から導光体へ入射された光は、光源配置領域の周辺で散乱される。これにより、特に導光体の端部に配置された光源から出射した光の光量が低下するため、並んで配置された各光源のうち、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　本発明にかかる照明装置は、上記の課題を解決するために、異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源と、各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体とを備えている照明装置において、上記複数個の導光体は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、上記複数個の光源は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、上記各光源の配列方向に沿った方向に存在する上記導光体の端部の側面が、光を吸収する吸収面となっていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、光源の配列方向における各導光体の端部の側面が光吸収面となっていることにより、光源から導光体へ入射された光は、導光体の端部側面にて全反射することなく散乱される。これにより、導光体の端部に配置された光源から出射した光の光量が低下するため、並んで配置された各光源のうち、最も端に配置された光源の色による色付きを低減することができ、均一な白色光源を得ることができる。

　なお、上記の構成においては、散乱手段の設けられている光源の配列方向における各導光体の端部とは、複数個の光源が配列されていない端部と言い換えることもできる。

　本発明のかかる液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに光を照射するバックライトとを備えている液晶表示装置であって、上記バックライトとして、上記の何れかの照明装置を有していることを特徴としている。

　本発明の液晶表示装置は、本発明の照明装置をバックライトとして備えていることによって、充分に混色された白色の光を液晶パネルに照射することができるため、表示品質を向上させることができる。

　本発明の他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明によって明白になるであろう。

（ａ）は、本発明の一実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。（ｂ）は、本発明の一実施の形態にかかる液晶表示装置内に設けられた光源ユニットの平面構成を模式的に示す平面図である。図１（ａ）に示す液晶表示装置に備えられたバックライトの概略構成を示す平面図である。図２に示すバックライトを構成する導光体ユニットの概略構成を示す平面図である。導光体の側面に散乱体を設けた場合、および、散乱体を設けない場合の導光体の色度ｘをそれぞれ示すグラフである。散乱体を設けた場合を一点鎖線で示し、散乱体を設けない場合を実線で示す。導光体の側面に散乱体を設けた場合、および、散乱体を設けない場合の導光体の色度ｙをそれぞれ示すグラフである。散乱体を設けた場合を一点鎖線で示し、散乱体を設けない場合を実線で示す。図２に示すバックライトを構成する導光体ユニットの他の構成例を示す平面図である。図２に示すバックライトを構成する導光体ユニットの側面に吸収体を設けた構成を示す平面図である。図３に示す導光体ユニットにおいて、一列に並んで配置された複数個の光源の光量を変化させた例を示す模式図である。（ａ）は、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。（ｂ）は、本発明の第２の実施の形態にかかる液晶表示装置内に設けられた光源ユニットの平面構成を模式的に示す平面図である。図９（ａ）に示す液晶表示装置に備えられたバックライトの概略構成を示す平面図である。図１０に示すバックライトを構成する導光体ユニットの概略構成を示す平面図である。図９に示す液晶表示装置の変形例を示す図であり、（ａ）は、この変形例にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。（ｂ）は、この変形例にかかる液晶表示装置内に設けられた光源ユニットの平面構成を模式的に示す平面図である。

　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について図１～図８に基づいて説明すると以下の通りである。なお、本発明はこれに限定されるものではない。

　本実施の形態では、複数の導光体を重なり合うことなく同一平面上に並べて配置した構成のタイル式のバックライトについて説明する。

　図１には、本実施の形態にかかる液晶表示装置２１の概略構成を示す。図１（ａ）は、液晶表示装置２１の断面図であり、図１（ｂ）は、液晶表示装置２１内に設けられた光源ユニット３２の平面構成を模式的に示す平面図である。液晶表示装置２１は、バックライト２２（照明装置）と、バックライト２２に対向配置される液晶表示パネル２３とを備えている。

　液晶表示パネル２３は、従来の液晶表示装置に使用される一般的な液晶表示パネルと同様であり、図示はしないが、例えば、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板と、それに対向するカラーフィルタ（ＣＦ）基板とを備え、これらの基板の間に液晶層がシール材により封入された構成を有している。

　次に、液晶表示装置２１に備えられたバックライト２２の構成について以下に説明する。

　バックライト２２は、液晶表示パネル２３の背後（表示面とは反対の側）に配置されている。図１（ａ）に示すように、バックライト２２は、基板２４、光源２５、反射シート２６、導光体２７、拡散板２８、光学シート２９、透明板３０、ドライバ３１、散乱体３４（散乱手段）を備えている。

　光源２５は、例えば、サイド発光タイプの発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点状の光源である。以下では、光源２５として、ＬＥＤを例に挙げて説明する。本実施の形態では、光源２５として、赤色（Ｒ）に発光する赤色発光ダイオード、緑色（Ｇ）に発光する緑色発光ダイオード、および、青色（Ｂ）に発光する青色発光ダイオードの３種の異なる色に発光するサイド発光タイプのＬＥＤを使用している。これにより、色再現範囲の広い照明装置を得る事が可能となる。なお、光源２５は、基板２４上に配置されている。但し、本発明はこのような構成に限定されることはなく、異なる色に発光する２種類以上の光源を含んで構成された複数個の光源を備えているものであればよい。

　導光体２７は、光源２５から出射された光を発光面２７ａから面発光させるものである。発光面２７ａは、照射対象に対して光を照射するための面である。また、本発明のバックライトは、異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源を有しているので、導光体は、各光源からの異なる色の光を混色し、この混色した光を面発光させる機能も有している。

　また、導光体２７は、主に、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の透明樹脂によって構成されているが、特に限定されず、光の透過率が高い材質であることが好ましい。また、導光体２７は、例えば射出成型や押出成型、熱プレス成型、切削加工等によって成形することができる。ただし、これら成形方法には限定されず、同様の特性が発揮される加工方法であればよい。

　反射シート２６は、導光体２７の裏面（発光面２７ａとの対向面）と接するように設けられている。反射シート２６は、光を反射し、発光面２７ａからより多くの光を出射させるものである。本実施の形態のバックライト２２は、複数の導光体２７を備えており、１つの導光体に対して１枚の反射シート２６が設けられている。

　拡散板２８は、各導光体２７の発光面２７ａにより形成される面一状の発光面の全体を覆うように、発光面２７ａに対向配置されている。拡散板２８は、導光体２７の発光面２７ａから出射した光を拡散させて、後述の光学シート２９に照射する。本実施の形態では、拡散板２８として、厚さ２．０ｍｍの住友化学（株）製「スミペックスＥ　ＲＭＡ１０」を使用している。また、拡散板２８は発光面２７ａから所定の距離をもって配置されてもよく、上記所定の距離は、例えば３．０ｍｍに設定される。

　光学シート２９は、導光体２７の前面側に重ねて配置された複数のシートによって構成され、導光体２７の発光面２７ａから出射された光を均一化するとともに集光して、液晶表示パネル２３へ照射するものである。すなわち、光学シート２９は、光を集光しつつ散乱させる拡散シートや、光を集光して正面方向（液晶表示パネル方向）の輝度を向上させるレンズシートや、光の一方の偏光成分を反射して他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置２１の輝度を向上させる偏光反射シートなどを適用することができる。

　これらは、液晶表示装置２１の価格や性能によって適宜組み合わせて使用することが好ましい。なお、本実施の形態では、一例として、拡散シートに、きもと（株）製の「ライトアップ２５０ＧＭ２」を、プリズムシートに、住友スリーエム（株）製の「ThickＲＢＥＦ」を、偏光シートに、住友スリーエム（株）製の「ＤＢＥＦ－Ｄ４００」等を使用している。

　透明板３０は、導光体２７と拡散板２８との距離を一定に保持する場合に使用され、光の拡散領域を形成する。なお、透明板３０は、ポリエチレンフィルム等の透光性材料で形成される。なお、透明板３０を省略して、導光体２７と拡散板２８とが対向配置される構成であってもよい。

　ドライバ３１は、光源２５の点灯制御を行う。また、ドライバ３１は、光源２５から発せられる光度を調整することも可能である。ドライバ３１は、基板２４の下側（光源２５の設置面とは反対側の面）に配置されている。ドライバ３１は、各光源２５に対して電流などを供給して点灯の制御を行う。したがって、ドライバ３１は、光源制御部と呼ぶこともできる。

　散乱体３４は、光を散乱させるものであり、各光源２５の配列方向ｄ１における各導光体２７の両端部２７ｂ・２７ｃ（図２，３参照）に設けられている。

　本実施の形態において、バックライト２２を構成する導光体は、２つ以上の複数個で構成される。そして、図１（ａ）（ｂ）に示すように、バックライト２２は、一つの導光体２７と複数個の光源２５とを組み合わせて形成された複数の光源ユニット３２を、それぞれが互いに重ならないように同一平面上に複数個並べて構成されている。

　図２には、バックライト２２の平面構成を模式的に示す。図２に示すように、バックライト２２は、光源ユニット３２が縦横に複数個整列して配置されている。このように、本実施の形態のバックライト２２は、複数個の光源ユニット３２がタイルを敷き詰めるように並んで配置されているため、タイル式のバックライトと呼ばれる。

　このようなタイル式のバックライトは、大型の液晶表示装置に適用した場合にも充分な輝度と優れた輝度均一性を実現することができる。また、各導光体を互いに重ならないように並べることによって、装置の薄型化を実現することができる。

　図３には、バックライト２２に含まれる一つの光源ユニット３２の構成を示す。図３は、タイル状に並んで配置された複数個の光源ユニット３２を液晶表示パネル２３側から見た場合（これを上面側とする）の平面図（上面図）である。

　図３に示すように、１つの光源ユニット３２には、光源からの光を面発光させる１つの導光体２７と、導光体２７の向かい合う２つの端部２７ｄ・２７ｅに沿って一定の順序で配置されている複数個の光源２５とが含まれている。なお、図３に示すように、導光体２７において、複数個の光源が配列されている方向のことを、導光体の幅方向ｄ１とよび、これと略直交する方向のことを導光体の長さ方向ｄ２と呼ぶ。

　図１（ａ）（ｂ）においては、導光体２７の向かい合う２つの端部のうち、左側の端部に沿って一列に並べられた光源を２５Ｌとし、右側の端部に沿って一列に並べられた光源を２５Ｒとしている。また、各光源２５（２５Ｌ・２５Ｒ）は、図１（ａ）に示すように、導光体２７の内部に設けられた空洞状の凹部２７ｆ内に収められている。

　なお、各光源２５Ｌ・２５Ｒは基板２４の上に載せられている。そして、図１（ａ）（ｂ）に示すように、各光源２５Ｌ・２５Ｒからの光の出射方向（矢印で示す）は、一方の光源配列（例えば、複数個の光源２５Ｌの配列）からの光が他方の光源配列（例えば、複数この光源２５Ｒの配列）に向かって照射されるように設定されている。つまり、各光源２５は、導光体２７の中央部へ向けて長さ方向ｄ２に光を出射している。

　このように、光源ユニット３２においては、対向する２列の光源配列がお互いの照射できない領域を補うように配置されている。これにより、各光源配列から出射した光は、互いの光源配列のデッドエリアを補間するように発光面全体から出射されるので、バックライト２２の輝度均一性を向上させることができる。

　つまり、光源２５Ｌの配列および光源２５Ｒの配列を、それぞれの光源配列からの光が導光体２７の内部に入射するように向かい合って配置することで、各光源による発光領域を重ね合わせて導光体２７の発光面２７ａ全域から発光を得ることができる。

　本実施の形態では、このような光源ユニット３２を複数個並べて配置することにより、暗部のない大型のバックライトを得ることができる。また、図１（ａ）に示すように、本実施の形態のバックライト２２では、各光源ユニット３２同士が、互いに重ならないように同一平面上に並んで配置されていることで、複数の導光体２７，２７，…の各発光面２７ａで面一状の発光面（バックライト２２全体の発光面：発光領域）が形成される。

　以上のような構成を有していることにより、光源２５から出射された光は、散乱作用と反射作用を受けながら導光体２７内を伝播し、発光面２７ａから出射し、拡散板２８および光学シート２９を通り液晶表示パネル２３に到達する。

　上記したように、複数の光源２５は、基板２４上に実装され、導光体２７の一端部に沿って並んでいる。本実施の形態では、光源２５として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のＬＥＤが用いられている。各光源は、図３に示すように、導光体２７の端部２７ｄ・２７ｅに沿って、導光体２７の一つの端部２７ｂの側面からこれと対向する他の端部２７ｃの側面へ向かって順に、Ｒ１、Ｇ１１、Ｂ１、Ｇ１２、Ｒ２、Ｇ２１、Ｂ２、Ｇ２２、・・・Ｒ４、Ｇ４１、Ｂ４、Ｇ４２というように、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇの配列を１組として並んでいる。また、図３に示すように、本実施の形態における光源ユニット３２では、各導光体２７の向かい合う２つの端部２７ｄ・２７ｅに沿って、複数個の光源２５がそれぞれ一定の順序で並んでいる。図３では、端部２７ｄに沿って配置された光源を２５Ｌとし、端部２７ｅに沿って配置された光源を２５Ｒとしている。

　そして、本実施の形態では、図２、図３に示すように、各導光体２７の幅方向ｄ１（各光源２５の配列方向）の端部２７ｂの側面に散乱体３４（散乱手段）が貼り付けられている。

　ここで、図１～３に示すように、導光体２７の幅方向ｄ１とは、一定の順序で並んで配置された各発光ダイオード２５の配列方向に沿った方向である。また、図３に示すように、上記幅方向ｄ１と交差する方向（具体的には、略直交する方向）を、導光体２７の長さ方向ｄ２とする。この導光体２７の長さ方向ｄ２は、発光ダイオード２５からの発光方向（光の主成分が出射される方向）ということもできる。

　上記散乱体の具体例としては、粘着剤、または白色の反射シートが一例として挙げられる。このような散乱体を設けることにより、導光体２７の両側の端部２７ｂ・２７ｃに最も近い位置に配置された発光ダイオード２５（具体的には、ＬＥＤ「Ｒ１」、ＬＥＤ「Ｇ４２」）から導光体２７へ入射した光は、側面で全反射せず、散乱する。従って、導光体の端部２７ｂ・２７ｃでのＬＥＤ「Ｒ１」およびＬＥＤ「Ｇｎ２」の光量がそれぞれ減少する。そのため、発光面２７ａでの赤い色付きまたは緑の色付きを抑えることができ、均一な色味の白色照明装置を得ることができる。

　図４は、導光体２７の側面に散乱体３４を設けた場合、および、散乱体を設けない場合の、図３におけるＡ－Ａ’断面の色度「ｘ」を示したグラフである。また、図５は、導光体２７の側面に散乱体３４を設けた場合、および、散乱体を設けない場合の、図３におけるＡ－Ａ’断面の色度「ｙ」を示したグラフである。図４および図５において、横軸は、導光体の端部２７ｄにおける位置を示すものである。各目盛りは、導光体２７の一方の端部２７ｂ側を「０」とし、中央部を「１００」とし、他方の端部２７ｃ側を「２００」としている。なお、図４および図５では、散乱体を設けた場合を一点鎖線で示し、散乱体を設けない場合を実線で示している。

　図４および図５の実線で示すように、散乱体を設けていない場合、色度「ｙ」については、導光体の両端部２７ｂ・２７ｃの側端面においてそれほど差はないのに対して、導光体の一方の端部２７ｂ側では色度「ｘ」の値が、他方の端部２７ｃ側の色度「ｘ」の値と比較して大きくなっている。そのため、導光体の一方の端部２７ｂ側では、赤く色付いてしまう。しかしながら、本実施の形態のように導光体の側面に散乱体を設けた場合には、図４および図５の一点鎖線で示すように、色度「ｘ」、「ｙ」共に導光体の場所によらず一定にすることができ、均一な色味の白色照明装置を得ることができる。

　また、端部２７ｂ・２７ｃに散乱体を貼り付ける方法以外にも、端部２７ｂ・２７ｃを微細加工する方法により、端部２７ｂ・２７ｃの側面における全反射条件を崩すと、上記と同様の効果を得ることができる。つまり、図６に示すように、導光体２７の幅方向ｄ１の両端部２７ｂ・２７ｃの側面に微細加工３５を施すことによって、散乱手段を実現することもできる。上記微細加工は、両端部２７ｂ・２７ｃの側面をヤスリで加工することによって得られる。また、上記微細加工は、サンドブラストなどによって導光体の面が荒らされることで得られる。さらに、上記微細加工は、プリズムや、レンズのような加工をすることによっても得られる。

　また、上記のような散乱手段を設ける方法以外に、導光体２７の幅方向ｄ１の両端部２７ｂ・２７ｃを吸収面によって構成する方法により、両端部２７ｂ・２７ｃの側面における全反射条件を崩すと、上記と同様の効果を得ることができる。上記吸収面は、端部２７ｂ・２７ｃの側面に黒色印刷を施すことによって得られる。また、図７に示すように、上記吸収面は、光吸収性を有する吸収体３６（例えば、黒紙など）を貼り付けることによって得ることもできる。

　なお、導光体２７の一端部２７ｄに沿って一定の順序で配列された各光源の光度は、すべて同じであってもよいし、異なっていてもよい。

　以下には、各光源の光度が異なる場合の例について説明する。

　図８には、導光体２７の一端部２７ｄに沿って一定の順序で配列された各光源の光度の関係を示す。図８に示すように、光源ユニット３２においては、導光体に沿って一列に配置された複数個の光源のうち、導光体の一端部の中央部に配置された光源（例えば、Ｇ２２、Ｒ３）の光度が最も大きく、この光源から遠ざかるにしたがって各光源の光度が小さくなっている。逆に言えば、導光体の各端部２７ｂ・２７ｃに最も近い位置に配置されている光源２５（例えば、Ｒ１、Ｇ４２）の光度が最も小さくなっており、導光体の一端部の中央部近くに配置された光源２５ほど、その光度が大きくなっている。また、図示はしていないが、端部２７ｄと向かい合っているもう一つの端部２７ｅにおいても、一列に並んで配置された各光源２５Ｒの光度は、端部２７ｅの中央部に配置された光源で最も大きくなっており、この光源から遠ざかるにしたがって各光源の光度が小さくなっている。

　このように各光源２５の光度を設定することで、導光体２７の非連続な側端面（すなわち、端部２７ｂ・２７ｃの側面）において、該側端面に近い位置に配置された光源の色による色付きが起こらないだけではなく、導光体の側端面からやや内側に入った領域においても色付きを低減させることができ、導光体の全領域において各色の光を充分に混色することができる。これにより、色付きのない白色光を発するバックライト２２を得ることができる。

　なお、ＬＥＤの色の組み合わせや各色のＬＥＤの配列の仕方はこれに限定されない。また、各光源を配置する間隔は一定間隔であることが好ましいが、一定でなくてもよい。

　例えば、各色のＬＥＤの配置の仕方については、上記のような「Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇ」という順序での配列を１組とする構成以外に、例えば、特許文献５の〔０２５０〕段落に記載されているように、「ＧＲＢＧ」という順序での配列を１組とする構成を採用することもできる。このような各色のＬＥＤ配置を採用することで、混色性をより向上させることができる。

　上記した例においては、端部２７ｄ・２７ｅに沿って一列に並んで配置された光源配列のうち、端部の中央に配置された光源２５の光度を最も高くし、それ以外の各光源２５については、中央に配置された光源から遠ざかるにしたがって（すなわち、導光体２７の各端部２７ｂ・２７ｃへ向かうにしたがって）、光度が小さくなるように、配置されている。

　この場合、各光源２５の光度の調整は、ドライバ３１から各ＬＥＤに供給する電流値を調整する方法によって達成することができる。それ以外の光度の調整方法としては、ドライバ３１から各ＬＥＤに供給するパルス幅を小さくする方法が挙げられる。このように、ドライバ３１は各ＬＥＤの駆動制御を行うことによって光度調整手段としての役割を果たしている。

　ここで説明した各光源の光度の調整方法は、本発明の一例であり、本発明はこれに限定はされない。

　〔実施の形態２〕
　本発明の第２の実施形態について、図９～図１２に基づいて説明すると以下の通りである。実施の形態１では、導光体の幅方向ｄ１の端部の側面に散乱体などを設ける構成について説明したが、本実施の形態では、導光体の表面または裏面の光源配置領域およびその近傍に散乱体３７または３８（散乱手段）を設ける構成について説明する。

　本実施の形態でも、実施の形態１と同様に、複数の導光体を重なり合うことなく同一平面上に並べて配置した構成のタイル式のバックライトについて説明する。

　図９には、本実施の形態にかかる液晶表示装置１２１の概略構成を示す。図１（ａ）は、液晶表示装置１２１の断面図であり、図１（ｂ）は、液晶表示装置１２１内に設けられた光源ユニット３２の平面構成を模式的に示す平面図である。液晶表示装置１２１は、バックライト１２２（照明装置）と、バックライト１２２に対向配置される液晶表示パネル２３とを備えている。

　次に、液晶表示装置１２１に備えられたバックライト１２２の構成について以下に説明する。但し、ここでは、実施の形態１のバックライト２２と同じ構成部材については、同じ部材番号を付してその説明を省略する。

　バックライト１２２は、液晶表示パネル２３の背後（表示面とは反対の側）に配置されている。図９（ａ）に示すように、バックライト１２２は、基板２４、光源２５、反射シート２６、導光体２７、拡散板２８、光学シート２９、透明板３０、ドライバ３１、散乱体３７（散乱手段）を備えている。

　これらの構成部材のうち、実施の形態１のバックライト１２２と異なる構成部材は、散乱体３７である。散乱体３７は、光を散乱させるものである。本実施の形態においては、散乱体３７は、各導光体２７の表面（すなわち、発光面２７ａ）であって、光源配置領域およびその近傍に（図９，１０参照）に設けられている。図９（ｂ）および図１０では、散乱体３７が設けられている領域にハッチングを付している。

　本実施の形態において、バックライト１２２を構成する導光体は、２つ以上の複数個で構成される。そして、図９（ａ）（ｂ）に示すように、バックライト１２２は、一つの導光体２７と複数個の光源２５とを組み合わせて形成された複数の光源ユニット３２を、それぞれが互いに重ならないように同一平面上に複数個並べて構成されている。

　図１０には、バックライト１２２の平面構成を模式的に示す。図１０に示すように、バックライト１２２は、光源ユニット３２が縦横に複数個整列して配置されている。このように、本実施の形態のバックライト１２２は、複数個の光源ユニット３２がタイルを敷き詰めるように並んで配置されているため、タイル式のバックライトと呼ばれる。

　図１１には、バックライト２２に含まれる一つの光源ユニット３２の構成を示す。図１１は、タイル状に並んで配置された複数個の光源ユニット３２を液晶表示パネル２３側から見た場合（これを上面側とする）の平面図（上面図）である。

　図１１に示すように、１つの光源ユニット３２には、光源からの光を面発光させる１つの導光体２７と、導光体２７の向かい合う２つの端部２７ｄ・２７ｅに沿って一定の順序で配置されている複数個の光源２５とが含まれている。なお、図３に示すように、導光体２７において、複数個の光源が配列されている方向のことを、導光体の幅方向ｄ１とよび、これと略直交する方向のことを導光体の長さ方向ｄ２と呼ぶ。

　実施の形態１の構成と同様に、複数の光源２５は、基板２４上に実装され、導光体２７の一端部に沿って並んでいる。本実施の形態では、光源２５として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色のＬＥＤが用いられている。各光源は、図１１に示すように、導光体２７の端部２７ｄ・２７ｅに沿って、導光体２７の一つの端部２７ｂの側面からこれと対向する他の端部２７ｃの側面へ向かって順に、Ｒ１、Ｇ１１、Ｂ１、Ｇ１２、Ｒ２、Ｇ２１、Ｂ２、Ｇ２２、・・・Ｒ４、Ｇ４１、Ｂ４、Ｇ４２というように、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｇの配列を１組として並んでいる。

　また、図１１に示すように、本実施の形態における光源ユニット３２では、各導光体２７の向かい合う２つの端部２７ｄ・２７ｅに沿って、複数個の光源２５がそれぞれ一定の順序で並んでいる。図１１では、端部２７ｄに沿って配置された光源を２５Ｌとし、端部２７ｅに沿って配置された光源を２５Ｒとしている。

　なお、各光源２５（２５Ｌ・２５Ｒ）は、図９（ａ）に示すように、導光体２７の内部に設けられた空洞状の凹部２７ｆ内に個々に収容されている。つまり、導光体２７の対向する２つの端部２７ｅ・２７ｄには、光源２５（２５Ｌ・２５Ｒ）を一定の順序で個々に配置するための複数この凹部２７ｆが形成されている。

　そして、導光体２７の表面（すなわち、発光面２７ａ）であって、光源配置領域（発光面側から見て各光源２５を覆う領域）およびその近傍には、散乱体３７が貼り付けられている。

　これにより、例えば、導光体２７の端部２７ｂに最も近い位置に配置されたＬＥＤ「Ｒ１」から導光体２７へ入射した光は、この散乱体によって全反射条件がくずれ、導光体端部でのＬＥＤ「Ｒ１」の光量が減少する。

　上記散乱体３７の具体例としては、粘着剤、または白色の反射シートが一例として挙げられる。このような散乱体を設けることにより、導光体２７の端部２７ｂ・２７ｃに最も近い位置に配置された発光ダイオード２５（具体的には、ＬＥＤ「Ｒ１」、ＬＥＤ「Ｇｎ２」）から導光体２７へ入射した光は、各端部２７ｂ・２７ｃの側面で全反射せず、散乱する。従って、導光体端部でのＬＥＤ「Ｒ１」およびＬＥＤ「Ｇｎ２」の光量が減少する。そのため、導光体の発光面２７ａでの赤い色付きまたは緑の色付きを抑えることができ、均一な色味の白色照明装置を得ることができる。

　ここで、散乱体３７が設けられる「光源配置領域およびその近傍」とは、各光源２５が配置されている凹部２７ｆおよびその周辺部を覆うような領域であって、これにより、導光体２７の両端部２７ｂ・２７ｃの側面において全反射条件をくずすことができる程度の領域であればよい。つまり、この領域は、光源から出射される各色の光が充分に混色されるために必要な領域ということもできる。

　上述した実施の形態では、導光体２７の表面のみに散乱体３７が設けられている構成を示しているが、本発明は必ずしもこのような構成に限定はされない。本発明においては、散乱体（散乱手段）が、表面または裏面のどちらか一方のみに貼り付けられていてもよいし、表面および裏面の両面に貼り付けられていてもよい。

　図１２には、本実施の形態の液晶表示装置の変形例であって、散乱体が導光体の裏面に設けられている例を示す。図１２に示すように、液晶表示装置２２１に備えられたバックライト２２２においては、導光体２７の裏面（発光面２７ａとは反対側の面）であって、光源配置領域およびその近傍（すなわち、光源２５が配置されている凹部２７ｆの周辺領域）に散乱体３８が設けられている。

　また、本発明においては、導光体の表面若しくは裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍に散乱体を貼り付ける方法以外にも、光源配置領域およびその近傍における、導光体の表面若しくは裏面を微細加工する方法により、各端部２７ｂ・２７ｃの側面における全反射条件を崩すと、上記効果を得ることができる。つまり、光源配置領域およびその近傍における、導光体２７の幅方向ｄ１の端部付近の表面または裏面に微細加工を施すことによって、散乱手段を実現することもできる。なお、この微細加工は、表面または裏面のどちらか一方のみに施されていてもよいし、表面および裏面の両面に施されていてもよい。

　上記微細加工は、導光体２７の所定領域の表面または裏面をヤスリで加工することによって得られる。また、上記微細加工は、サンドブラストなどによって導光体の面が荒らされることで得られる。さらに、上記微細加工は、プリズムや、レンズのような加工をすることによっても得られる。

　本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。

　本発明にかかる照明装置において、上記複数個の光源は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、上記光源の配列方向における上記各導光体の端部の側面には、光を散乱させる散乱手段が設けられている構成である。

　また、本発明にかかる照明装置において、上記導光体には、上記光源を個々に配置するための複数個の凹部が各導光体の端部に沿って並んで配置され、上記複数個の光源は、一定の順序で上記凹部内に収容されており、上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍には、光を散乱させる散乱手段が設けられている構成である。

　また、本発明にかかる照明装置において、上記複数個の光源は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、上記各光源の配列方向に沿った方向に存在する上記導光体の端部の側面が、光を吸収する吸収面となっている構成である。

　また、本発明にかかる液晶表示装置は、バックライトとして、本発明の何れかの照明装置を有していることを特徴としている。

　したがって、本発明によれば、光源からの発光色による色付きが起こらず、充分に混色された白色光を得ることができる照明装置、およびそれを備えた液晶表示装置を実現することができる。

　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施形態または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する請求の範囲内において、いろいろと変更して実施することができるものである。

　本発明の照明装置を使用すれば、充分に混色された白色光を得ることができるため、液晶表示装置のバックライトとして好適に利用できる。本発明の照明装置を用いれば、液晶表示装置の表示品位を向上させることができる。

　２１　　　液晶表示装置
　２２　　　バックライト（照明装置）
　２３　　　液晶表示パネル
　２５（２５Ｌ・２５Ｒ）　　光源（ＬＥＤ）
　２７　　　導光体
　２７ａ　　発光面
　２７ｂ・２７ｃ　　（導光体の幅方向の）端部
　２７ｄ・２７ｅ　　（導光体の長さ方向の）端部
　３１　　　ドライバ
　３４　（導光体の側面に設けられた）散乱体（散乱手段）
　３５　（導光体の側面に施された）微細加工（散乱手段）
　３６　吸収体（吸収面）
　３７　（導光体の表面に設けられた）散乱体（散乱手段）
　３８　（導光体の裏面に設けられた）微細加工（散乱手段）
１２１　　　液晶表示装置
１２２　　　バックライト（照明装置）
２２１　　　液晶表示装置
２２２　　　バックライト（照明装置）

Claims

　異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源と、
　各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体とを備えている照明装置において、
　上記複数個の導光体は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、
　上記複数個の光源は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、
　上記光源の配列方向における上記各導光体の端部の側面には、光を散乱させる散乱手段が設けられていることを特徴とする照明装置。
　上記複数個の光源は、各導光体の対向する２つの端部に沿ってそれぞれ並んで配置されており、
　上記の対向する２つの端部のうちの一方の端部側に配置された各光源は、対向する他方の端部に配置された各光源に向かって光を照射することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
　上記散乱手段は、上記導光体の側面に貼り付けられた散乱体であることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
　上記散乱手段は、上記導光体の側面に施された微細加工であることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
　上記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの何れかであり、
　上記各光源は、上記の各色の発光ダイオードを組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１～４の何れか１項に記載の照明装置。
　異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源と、
　各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体とを備えている照明装置において、
　上記複数個の導光体は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、
　上記導光体には、上記光源を個々に配置するための複数個の凹部が各導光体の端部に沿って並んで配置され、上記複数個の光源は、一定の順序で上記凹部内に収容されており、
　上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかであって、光源配置領域およびその近傍には、光を散乱させる散乱手段が設けられていることを特徴とする照明装置。
　上記複数個の光源は、各導光体の対向する２つの端部に沿ってそれぞれ並んで配置されており、
　上記の対向する２つの端部のうちの一方の端部側に配置された各光源は、対向する他方の端部に配置された各光源に向かって光を照射することを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
　上記散乱手段は、上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかに貼り付けられた散乱体であることを特徴とする請求項６または７に記載の照明装置。
　上記散乱手段は、上記導光体の表面または裏面の少なくとも何れかに施された微細加工であることを特徴とする請求項６または７に記載の照明装置。
　上記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの何れかであり、
　上記各光源は、上記の各色の発光ダイオードを組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項６～９の何れか１項に記載の照明装置。
　異なる色に発光するものが１つ以上含まれた複数個の光源と、
　各光源からの光を混色し、混色した光を面発光させる複数個の導光体とを備えている照明装置において、
　上記複数個の導光体は、それぞれが互いに重ならないように並んで配置されているとともに、
　上記複数個の光源は、各導光体の端部に沿って一定の順序で並んで配置されており、
　上記各光源の配列方向に沿った方向に存在する上記導光体の端部の側面が、光を吸収する吸収面となっていることを特徴とする照明装置。
　上記複数個の光源は、各導光体の対向する２つの端部に沿ってそれぞれ並んで配置されており、
　上記の対向する２つの端部のうちの一方の端部側に配置された各光源は、対向する他方の端部に配置された各光源に向かって光を照射することを特徴とする請求項１１に記載の照明装置。
　上記光源は、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードの何れかであり、
　上記各光源は、上記の各色の発光ダイオードを組み合わせて構成されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載の照明装置。
　液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに光を照射するバックライトとを備えている液晶表示装置であって、
　上記バックライトとして、請求項１～１３の何れか１項に記載の照明装置を有していることを特徴とする液晶表示装置。