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Patent Searching and Data


Title:
ILLUMINATION DEVICE AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/026348
Kind Code:
A1
Abstract:
An illumination device includes a linear light source (4) and a reflection plate (8). The reflection plate (8) has a reflection plane capable of reflecting the light from the linear light source (4). Furthermore, the illumination device includes an optical sheet (7) having a light reception plane for receiving the light from the linear light source (4) and the reflection plate (8) and a light emission plane for emitting the light to the light irradiation side. A curved reflection portion having a curved surface is formed at a part of the reflection plane of the reflection plate (8). A plane optical unit of a flat shape and a curved surface optical unit having a curved surface are formed at a part of the emission plane of the optical sheet (7). Thus, it is possible to provide an illumination device capable of improving the luminance uniformity and the front luminance without lowering the light use efficiency and a liquid crystal display device using the illumination device.

Inventors:
SHINOMIYA, Tokihiko (())
四宮 時彦 (())
Application Number:
JP2007/058752
Publication Date:
March 06, 2008
Filing Date:
April 23, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SHARP KABUSHIKI KAISHA (22-22, Nagaike-cho Abeno-k, Osaka-shi Osaka 22, 5458522, JP)
シャープ株式会社 (〒22 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 Osaka, 5458522, JP)
SHINOMIYA, Tokihiko (())
International Classes:
F21V7/10; F21S2/00; G02B5/02; G02B5/10; G02F1/1335; G02F1/13357; F21Y103/00; F21V7/00; F21S2/00; G02B5/02; G02B5/10; G02F1/13
Attorney, Agent or Firm:
HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK (Daiwa Minamimorimachi Building, 2-6 Tenjinbashi 2-chome Kita, Kita-k, Osaka-shi Osaka 41, 5300041, JP)
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Claims:
 線状光源および反射板を備えており、上記反射板は上記線状光源からの光を反射可能とする反射面を有する照明装置において、
 さらに、上記線状光源および上記反射板からの光を受光する受光面と、光の照射側に光を出射する出射面とを有する導光体を備えており、
 上記反射面の少なくとも一部には、曲面状の曲面反射部が形成されるとともに、
 上記導光体の出射面の一部には、平面状の平面光学部および曲面状の曲面光学部が形成されていることを特徴とする照明装置。
 さらに、上記線状光源から出射した光を受光して、光の照射側に拡散照射する拡散板を備えていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
 上記曲面光学部は、光の照射側に向かって突出した曲面を有し、
 上記平面光学部は、上記受光面に対して傾斜してい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。
 上記曲面光学部および平面光学部は、互いに、線状光源の長手方向に沿って線状に隣接して形成されていることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
 上記導光体は、少なくとも透光性樹脂からなる光学シートであることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の照明装置。
 上記透光性樹脂は、ポリカーボネート、スチレンおよびアクリル系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項5に記載の照明装置。
 上記線状光源は複数設けられ、かつ、互いに並列配置されているとともに、
 上記反射板の反射面には、上記線状光源のそれぞれに対応するように上記曲面反射部が形成されていることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の照明装置。
 上記反射板の反射面のうち、光の照射側から見て線状光源の背面となる位置には、当該線状光源に平行な平面となる平面反射部が形成されていることを特徴とする請求項7に記載の照明装置。
 請求項1~8のいずれか1項に記載の照明装置をバックライトとして備えていることを特徴とする液晶表示装置。
Description:
照明装置およびそれを用いた液 表示装置

 本発明は、線状光源および反射板を備え 照明装置およびそれを用いた液晶表示装置 関するものである。

 近年、ブラウン管(CRT)に代わり急速に普 している液晶表示装置は、省エネ型、薄型 軽量型等の特長を備えており、それ故、液 テレビ、モニター、携帯電話等に幅広く利 されている。これらの特長をさらに活かす 法として液晶表示装置の背後に配置される 明装置の改良が挙げられる。

 照明装置は、主にエッジライト型と直下 とに大別される。エッジライト型の照明装 では、液晶パネルの背後に導光板が設けら るとともに、横端部に光源が設けられる。 源から出射された光は導光板で反射され、 接的に液晶パネルに均一に照射される。こ 構造により、エッジライト型の照明装置は 輝度は低いが薄型化、輝度の均一化に優れ 携帯電話やノートパソコン等、中小型液晶 ィスプレイに主に用いられている。

 一方、直下型の照明装置では、液晶パネ の背後に線状光源が複数並列配置され、光 から出射された光は、当該液晶パネルに直 照射される。この構造により、直下型の照 装置は、大画面でも高輝度が得やすく、20 ンチ以上の大型液晶ディスプレイで主に採 されている。しかし、直下型の照明装置で 、線状光源からの直射光により光源近傍の 度が特に高くなる。その結果、液晶パネル 線状光源の像が表出し、輝度むらができる いう問題点を有している。なお、この問題 、線状光源と液晶パネルの距離を縮めると っそう顕著になる。

 この問題は、線状光源と液晶パネルとの 離を十分とることで解決することができる 、この場合、液晶表示装置の薄型化に反す とともに輝度が低下する。したがって、上 問題点を解決するにあたって、照明装置は 薄型の特長を保ちながら高輝度で輝度の均 性に優れるものでなくてはならない。

 従来、反射板の形状は平坦なものが一般 であるが、これらの問題を解決するため、 源の背後に反射板を設けるとともに、反射 の形状を工夫することによって、照明装置 輝度の均一性を確保する試みがなされてい 。

 例えば、従来の照明装置では、反射板の 状を放物面や曲面を組み合わせたもので構 するとともに、反射光と直射光とを好適に 合することによって上記問題点を解決しよ としている(例えば、特許文献1、2、3、4お び6参照)。あるいは、反射板の形状を楕円面 で構成するとともに、楕円の焦点に光源を設 け、1つの光源によってあたかも3つの光源が るかのような光学系を形成することによっ 、上記問題点を解決しようとしている(例え ば、特許文献5参照)。

 しかしながら、上記従来の方法は、反射 の形状を工夫することにより、反射板によ て反射された光の輝度を均一化することは きるが、反射板によって反射されることな 光源から照射対象に直接照射される光の輝 を均一化することができず、その結果、光 から照射対象に対して照射される光全体の 度を均一化することができなかった。

 そこで、光源から照射対象に対して照射 れる光全体の輝度を均一化する方法として 従来から、低透過率の拡散板を用いる方法 拡散シートを複数枚用いる方法、プリズム ートを用いる方法、またはレンズシートを いる方法が採用されている。

 例えば、低透過率の拡散板を用いる方法 は、光源の背面に反射板が設けられている ともに、光源よりも光の出射面側に低透過 の拡散板が設けられている。拡散板は低透 率であるので、当該拡散板を透過できない が多く存在する。そして、当該拡散板を透 しなかった光は、反射板によって反射・リ イクルされ、その結果、輝度の均一性が向 する。

 また、拡散シートを複数枚用いる方法で 、光源の背面に反射板が設けられていると もに、光源よりも光の出射面側に複数枚の 散シートが設けられている。拡散シートは 数枚設けられているので、当該拡散シート 透過できない光が多く存在する。そして、 該拡散シートを透過しなかった光は、反射 によって反射・リサイクルされ、その結果 輝度の均一性が向上する。

 また、プリズムシートを用いる方法では 光源の背面に反射板が設けられているとと に、光源よりも光の出射面側に、例えば図8 (a)に示すような横断面形状を有するプリズム シート110が設けられている。図8(a)に示すよ に、上記プリズムシート110では、光の入射 が平面であり、光の出射面が鋭利な凹凸を している。なお、図8(b)では、光の経路を矢 115にて示している。上記プリズムシート110 、光の一部を透過し、大部分の光を反射し いる。そして、当該プリズムシート110を透 しなかった光は、反射板(図示せず)によっ 反射・リサイクルされ、その結果、輝度の 一性が向上する。

 また、レンズシートを用いる方法では、光 の背面に反射板が設けられているとともに 光源よりも光の出射面側に、例えば図9(a)に 示すような横断面形状を有するレンズシート 111が設けられている。図9(a)に示すように、 記レンズシート111では、光の入射面が平面 あり、光の出射面が曲線形状の複数の凸部 有している。なお、図9(b)では、光の経路を 印115にて示している。上記レンズシート111 、光の大部分を透過し、残りの光を反射し いる。そして、当該レンズシート111を透過 なかった光は、反射板(図示せず)によって 射・リサイクルされ、その結果、輝度の均 性が向上する。
〔特許文献1〕
 特開2002-169478号公報(平成14年6月14日公開)
〔特許文献2〕
 特開2002-182578号公報(平成14年6月26日公開)
〔特許文献3〕
 特開昭62-273595号公報(昭和62年11月27日公開)
〔特許文献4〕
 特開2001-13880号公報(平成13年1月19日公開)
〔特許文献5〕
 特開2005-24746号公報(平成17年1月27日公開)
〔特許文献6〕
 特開平2-135606号公報(平成2年5月24日公開)
 しかしながら、上記従来の照明装置では、 透過率の拡散板、複数枚の拡散シート、プ ズムシート、またはレンズシートを用いる とによって、照明装置における光の利用効 が低下するという問題点を有している。

 例えば、低透過率の拡散板または複数枚 拡散シートを用いた場合、拡散板または拡 シート等で光が吸収されることによって、 明装置の光の利用効率が低下するという問 点を有している。

 また、上述したように、反射板が曲面形 の場合、光源から出射して、反射板にて反 し、光源よりも光の出射面側にある拡散板 入射する光は、反射板が平面形状の場合と 較して、拡散板に対して略垂直な方向に入 する。拡散板に入射した光は拡散板内で散 するが、拡散板からの出射光は入射光と同 方向に強い指向特性をもつ。したがって、 リズムシートやレンズシートに入射する光 、拡散板に対向する面に略垂直な方向に対 て強度の強い光となる。

 このような光がプリズムシートに入射し 場合、図8(b)に示すように、光の多くはプリ ズム面にて全反射して拡散板へと再帰する。 再帰した光は、拡散板や反射板によって再度 散乱された後、出射される。その結果、出射 される光は、輝度の均一性が向上するととも に、プリズムシートの形状に応じて、正面輝 度も向上する。しかしながら、再帰光が多い ため、反射板などによる光のロスが多くなり 、照明装置の光の利用効率が低下するという 問題点を有している。

 また、このような光がレンズシートに入 した場合、図9(b)に示すように、プリズムシ ートに入射した場合と比較して、再帰光が少 ないので、照明装置の光の利用効率は比較的 低下しない。しかしながら、再帰光が少ない ので、輝度の均一性が上昇しないとともに、 正面輝度が上昇しないという問題点を有して いる。

 ところで、横断面形状が平坦な反射板を いるとともに、更にプリズムシートまたは ンズシートを用いることも考え得る。しか ながら、この場合、横断面形状が曲面であ 反射板を用いる場合に比べて輝度の均一性 向上しないという問題点を有している。つ り、線状光源から出射して、横断面形状が 坦な反射板にて反射し、線状光源よりも光 出射面側にある拡散板に入射する光は、拡 板に対して斜めに入射する光が多い。拡散 に入射した光は、拡散板内で散乱するが、 散板からの出射光は、入射光と同一方向に い指向特性をもつ。したがって、プリズム ートまたはレンズシートに入射する光は、 散板に対向する面に対して斜め方向に強度 強い光となる。このような光がプリズムシ トまたはレンズシートに入射した場合、プ ズム面やレンズ面にて屈折し、出射される が多くなる。換言すれば、再帰光が少なく る。その結果、輝度の均一性が上昇しない いう問題点を有している。

 本発明は、上記従来の問題点に鑑みなさ たものであって、その目的は、光の利用効 を低下させることなく、輝度の均一性およ 正面輝度が向上した照明装置およびそれを いた液晶表示装置を提供することにある。

 本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討し 結果、反射板の形状を工夫するタイプの照 装置においては、用いる光学素子として、 ンズシートやプリズムシート等のような、 に光路を変えたり屈折させるだけの構成で なく、より積極的に光を照射方向へ導くた の構成、すなわち導光体を用いることが有 であることを見出し、本発明を完成させる 至った。

 すなわち、本発明の照明装置は、上記課 を解決するために、線状光源および反射板 備えており、上記反射板は上記線状光源か の光を反射可能とする反射面を有する照明 置において、さらに、上記線状光源および 記反射板からの光を受光する受光面と、光 照射側に光を出射する出射面とを有する導 体を備えており、上記反射面の少なくとも 部には、曲面状の曲面反射部が形成される ともに、上記導光体の出射面の一部には、 面状の平面光学部および曲面状の曲面光学 が形成されていることを特徴としている。

 上記構成によれば、反射板の反射面の少 くとも一部に曲面状の曲面反射部が形成さ ていることによって、線状光源から出射さ て、上記反射板によって反射される光は、 記導光体の受光面および出射面に対して略 直な方向に入射することができる。

 上記導光体の出射面に対して略垂直に光 入射した場合、当該光は、上記曲面光学部 おいて導光体を透過して、照射対象に向か て照射される。その結果、本発明の照明装 の正面輝度を向上させることができる。

 一方、上記導光体の出射面に対して略垂 に光が入射した場合、当該光は、平面光学 にて反射された後、上記曲面光学部に向か て照射される。そして、曲面光学部に向か て照射された光は、当該曲面光学部におい 再び反射された後、反射板に向かって照射 れる。つまり、上記方向性を有する光が上 平面光学部に照射された場合、平面光学部 曲面光学部とが協働することによって、光 反射板に向かって再帰させることができる その結果、光がリサイクルされるので、輝 の均一性を向上させることができる。

 仮に、導光体が、平面光学部のみからな 構成であれば、光の利用効率が低下し、曲 光学部のみからなる構成であれば、輝度の 一性が低下する。一方、本願発明の照明装 は、平面光学部と曲面光学部とを併せ持つ 成であるが故に、光の利用効率を低下させ ことなく、輝度の均一性および正面輝度を 上させることができる。

 本発明の照明装置では、さらに、上記線 光源から出射した光を受光して、光の照射 に拡散照射する拡散板を備えていることが ましい。

 上記構成によれば、線状光源から出射さ た光、および線状光源から出射された後上 反射板によって反射された光は、拡散板に って拡散されるので、輝度が均一化された を上記導光体に照射することができる。さ に、拡散板によって拡散された後で上記導 体に向かって照射される光は、拡散板への 射光と同一方向に強い指向特性をもつ。つ り、光を上記拡散板によって拡散した後で 当該光を上記導光体の受光面および出射面 対して略垂直な方向に入射させることがで る。その結果、より輝度の均一性が向上し 照明装置を実現することができる。

 本発明の照明装置では、上記曲面光学部 、光の照射側に向かって突出した曲面を有 、上記平面光学部は、上記受光面に対して 斜していることが好ましい。

 上記構成によれば、平面光学部が、受光 に対して傾斜する状態で出射面に形成され いることによって、上記平面光学部に照射 れた光を上記曲面光学部に対して反射させ ことができる。また、曲面光学部が光の照 側に向かって突出した曲面を有することに って、光は、上記平面光学部によって反射 れた後、上記曲面光学部によって再び反射 れ、その結果、上記反射板へと再帰するこ ができる。そして、このように光をリサイ ルすることができるので、輝度の均一性を 上させることができる。

 また、曲面光学部が、光の照射側に向か て曲面を突出する状態で出射面に形成され いることによって、上記線状光源から曲面 学部に直接照射された光は、導光体を透過 て照射対象に向かって照射することができ 。その結果、本発明の照明装置の正面輝度 向上させることができる。

 本発明の照明装置では、上記曲面光学部 よび平面光学部は、互いに、線状光源の長 方向に沿って線状に隣接して形成されてい ことが好ましい。

 上記構成によれば、上記線状光源から照 される光の一部は導光体を透過させ、残り 光は反射・リサイクルさせることができる その結果、広範囲にわたって、輝度の均一 および正面輝度が向上された光を照射する とができる。

 本発明の照明装置では、上記導光体は、 なくとも透光性樹脂からなる光学シートで ることが好ましい。

 さらに、本発明の照明装置では、上記透 性樹脂は、ポリカーボネート、スチレンお びアクリル系樹脂からなる群より選ばれる なくとも一種であることが好ましい。

 上記構成によれば、上記導光体は光の透 率が高い。その結果、上記導光体を透過中 、光の強度が低下することを防ぐことがで る。つまり、光が上記導光体を透過中に、 該導光体によって光が吸収されることを防 ことができる。

 本発明の照明装置では、上記線状光源は 数設けられ、かつ、互いに並列配置されて るとともに、上記反射板の反射面には、上 線状光源のそれぞれに対応するように上記 面反射部が形成されていることが好ましい

 上記構成によれば、線状光源が複数設け れていることによって、正面輝度を向上さ ることができるとともに、広範に光を照射 ることができる。また、上記複数の線状光 が並行配置されるとともに、各線状光源に して曲面反射部が形成されていることによ て、正面輝度を向上させることができると もに、輝度の均一性を向上させることがで る。

 本発明の照明装置では、上記反射板の反 面のうち、光の照射側から見て線状光源の 面となる位置には、当該線状光源に平行な 面となる平面反射部が形成されていること 好ましい。

 上記構成によれば、上記反射板によって 射される光のうち、上記導光体の受光面お び出射面に対して略垂直な方向に入射する の割合を増加させることができる。

 また、本発明の液晶表示装置は、上記課 を解決するために、本発明の照明装置のい れかを、バックライトとして備えているこ を特徴としている。

 上記構成によれば、光の利用効率を低下 せることなく、輝度の均一性および正面輝 が向上した液晶表示装置を提供することが きる。

 本発明のさらに他の目的、特徴、および れた点は以下に示す記載によって十分わか であろう。また、本発明の利益は、添付図 を参照した次の説明で明白になるであろう

本発明の液晶表示装置の実施の一形態 示す断面図である。 本発明の照明装置における、反射板の 状と光の進行方向との関係を示す断面図で る。 本発明の照明装置における、他の反射 の形状と光の進行方向との関係を示す断面 である。 本発明の照明装置における、さらに他 反射板の形状と光の進行方向との関係を示 断面図である。 本発明の照明装置における、光学シ トの実施の一形態を示す横断面図である。 本発明の照明装置における、光学シ トの実施の一形態を示す横断面図である。 本発明の照明装置の光学シートに対 て垂直に光が入射した場合の、光の進行経 を示す断面図である。 本発明の照明装置の光学シートに対 て斜めに光が入射した場合の、光の進行経 を示す断面図である。 本発明の照明装置の実施例における、 度と断面位置との関係を示すグラフである 従来の照明装置におけるプリズムシ トの断面図である。 従来の照明装置におけるプリズムシ トの断面図である。 従来の照明装置におけるレンズシー の断面図である。 従来の照明装置におけるレンズシー の断面図である。

符号の説明

  1 液晶表示装置
  2 照明装置
  3 液晶パネル
  4 線状光源
  5 インバーター
  6 拡散板
  7 光学シート(導光体)
  8 反射板
 12 曲線領域
 13 直線領域
 18 曲線部
 19 直線部
 20 光選択部

 本発明の一実施形態について図1ないし図 7に基づいて説明すれば、以下の通りである

 まず、本願発明の液晶表示装置について 明する。本願発明の液晶表示装置は、本願 明の照明装置をバックライトとして備えて るものである。例えば、図1に示すように、 液晶表示装置1は、液晶パネル3と、当該液晶 ネル3に対向して設けられる照明装置2とを えている。なお、当該照明装置2が、本願発 の照明装置であって、直下型の照明装置の 態を有している。そして、上記照明装置2か ら液晶パネル3に向かって光が照射されてい 。

 液晶パネル3としては特に限定されず、適 宜公知の液晶パネルを用いることができる。

 次いで、本願発明の照明装置について説 する。例えば、図1に示すように、照明装置 2では、複数の線状光源4が並列に配置されて り、線状光源4の後方に反射板8が設けられ いる。上記反射板8の後方には、さらにイン ーター5が設けられている。上記線状光源4 らみて光の照射側には、拡散板6および光学 ート7(導光体)が設けられている。以下に、 構成について説明する。

 上述したように、上記照明装置2は、線状 光源4を有している。線状光源4としては特に 定されず、適宜公知の線状光源を用いれば い。また、線状光源4の数は特に限定されず 、照明対象(例えば、液晶パネル3)の大きさな どに応じて、適宜選択することができる。な お、線状光源4を複数用いる場合には、線状 源4が互いに並行に配置されることが好まし 。また、このとき各線状光源4間の距離も特 に限定されないが、隣接する線状光源4の距 を、同じにすることが好ましい。上記構成 よれば、照明装置2において、複数の線状光 4が均一に分布するので、より輝度の均一性 が高い光を、液晶パネル3に対して照射する とができる。

 上記照明装置2には、線状光源4から照射 れる光の一部と後述する光学シート7によっ 再帰される光とを反射するために、反射板8 が備えられている。さらに詳細には、上記線 状光源4から照射される光の一部と、後述す 光学シート7によって再帰される光とが、当 反射板8によって反射され、反射された光は 、後述する拡散板6および光学シート7に向か て面状に照射される。ここで「面状」とは 上記拡散板6および光学シート7に対して平 な面における光の強度が略同一である状態 意図される。なお、図1では、複数の線状光 4に対して1つの反射板8が形成されているが 反射板8の数は1つに限定されるものではな 。例えば、n個の線状光源4に対してn個の反 板8を備える構成であってもよい。

 また、上記反射板8における反射面の少な くとも一部には曲面状の曲面反射部が備えら れている。なお、上述したように、複数の線 状光源4が備えられている場合には、各線状 源4に対応するように曲面反射部が形成され いることが好ましい。さらに、上記線状光 4が並列配置されている場合には、上記曲面 反射部も並列配置されていることが好ましい 。上記構成によれば、各線状光源4から出射 れる光を、効率よく拡散板6および光学シー 7に対して略垂直に反射させることができる 。

 上記曲面反射部の横断面形状は、反射板8 によって反射される光の多くが、後述する拡 散板6および光学シート7に対して、略垂直に 射することができるような曲線を含むもの あればよく、特に限定されるものではない 曲面反射部の形状について、以下に具体例 示す。なお、以下に示す曲面反射部の形状 一例にすぎず、曲面反射部の形状は、以下 示す具体例に限定されるものではない。

 図2は、一つの光源に対して設けられてい る反射板の断面図である。図2に示すように 線状光源4の背後には反射板8が備えられてい るとともに、線状光源4からみて光の照射側 は、拡散板6が備えられている。図2に示すよ うに、上記反射板8の断面図において、曲線 域12によって示される領域が曲面反射部に相 当し、直線領域13によって示される領域が平 反射部に相当する領域である。上記曲線領 12の形状は、第1焦点を共有する楕円形状11a よび楕円形状11bの一部であって、上記曲線 域12は、上記線状光源4に対して左右対称に るように配置されている。なお、図2におい て、楕円形状11aおよび楕円形状11bは、点線に て示されているが、当該点線部は反射板8と ては実在しない領域である。また、上記直 領域13は、光照射側からみて線状光源4の背 に位置し、当該直線領域13を挟むように上記 曲線領域12が形成されている。

 図2において、矢印15は、反射板8によって 反射された光の経路を示している。例えば、 線状光源4から出射され、反射板8の楕円上端 8aにて反射された光は、楕円形状11bの第2焦 10に向かって直進する。このように、横断 形状に曲線領域12が含まれる反射板8を用い 場合、反射された光は、上記拡散板6に対し 略垂直に入射する光の割合が大きい。

 また、上記反射板8の形状は、図3に示す うに、その断面形状が放物線であってもよ 。なお、この場合、上記反射板8は曲面反射 からなり、平面反射部を含まない構成とな 。この場合、当該放物線の焦点の位置に、 状光源4が配置されていることが好ましい。 本実施の形態の照明装置では、線状光源4か 出射された光は、反射板8によって反射され あと、拡散板6に対して略垂直に入射するこ とができる。なお、上記放物線の形状として は特に限定されるものではなく、照射対象の 大きさ等を考慮して、適宜設定することがで きる。

 上述したような曲面反射部を有する反射 8によれば、反射された光は、拡散板6に対 て略垂直に入射することになる。そして、 散板6において拡散された光は、拡散板6から 出射されたあと、当該拡散板6に対向するよ に並行に配置されている光学シート7に対し も、主として略垂直に入射することになる その結果、光学シート7において、透過され る光と反射される光とを、バランスよく選択 することが可能になる。つまり、光学シート 7によって透過される光と、反射・リサイク される光の割合が適度に調節されるので、 度の均一性および正面輝度を向上させるこ ができる。なお、このことについては後述 る。

 一方、図4には、横断面形状が直線領域の みからなる反射板8によって反射される光の 行方向が示されている。なお、図4において 反射される光の進行方向は、矢印15にて示 れている。図4に示すように、線状光源4から 照射された光は、平坦な反射板8によって反 される。このとき、反射板8によって反射さ る光は、拡散板6に対して斜めに入射する光 の割合が大きい。そして、拡散板6において 散された光は、拡散板6から出射されたあと 当該拡散板6に対向するように並行に配置さ れている光学シート7に対しても、斜めに入 することになる。その結果、光学シート7に いて、透過される光の割合が、光学シート7 において反射・リサイクルされる光の割合よ りも大きくなってしまう。つまり、光学シー ト7によって反射・リサイクルされる光の割 が小さくなりすぎるので、輝度の均一性を 上させることができない。なお、このこと ついても後述する。

 本実施の形態の照明装置には、拡散板6が 備えられている。当該拡散板6において、線 光源4からの直射光および反射板8からの反射 光が拡散された後、拡散された光は、光学シ ート7に向かって照射される。上記拡散板6と ては特に限定されず、適宜公知の拡散板を いることができる。例えば、上記拡散板6と して、すりガラスなどを用いることができる 。

 本実施の形態の照明装置では、上記拡散 6の光出射面側に光学シート7(導光体)が備え られている。この光学シート7は、従来のレ ズシートなどのように、単に光路の変更や 射光の屈折等を目的とする光学素子とは異 り、より積極的に光を照射方向へ導くため 導光体として機能する光学素子である。そ て、上記拡散板6から出射された光は、当該 学シート7に入射される。上記光学シート7 材料としては特に限定されないが、透明性 脂であることが好ましい。具体的には、光 シート7の材料としては、ポリカーボネート スチレンおよびアクリル系樹脂の少なくと いずれかであることが好ましい。更に具体 には、光学シート7の材料として、メタクリ ルスチレン(MS)、メチルメタクリレート・ブ ジエン・スチレン(MBS)またはゼオノア(登録 標)などを用いることが可能である。上記構 によれば、光学シート7は光の透過率が高い 。その結果、光学シート7を透過中に、光の 度が低下することを防ぐことができる。

 図5(a)に、上記光学シート7の横断面図を す。図5(a)に示すように、光学シート7の横断 面は、出射部20と受光部21とを含む。受光部21 は、光学シート7の横断面のうち、拡散板6か 光が入射される側の面に相当する。つまり 上記受光部21は、光学シート7の面であって 線状光源4および反射板8からの光を受光す 受光面に相当する。一方、出射部20は、光学 シート7の横断面のうち、液晶パネル3に対し 光を出射する側の面に対応している。つま 、光学シート7の面であって、照射対象に向 かって光を出射する出射面に相当する。

 上記受光部21の形状は、光学シート7に対 て光を入射し得る形状であればよく、特に 定されない。例えば、上記受光部21の形状 、直線であることが好ましい。さらに、上 受光部21は、上述した拡散板6の光が出射さ る側の面に対して並行に設けられているこ が好ましい。上記構成によれば、拡散板6か 出射された光を、光の進行方向を変えるこ なく出射部20に照射することができる。そ て、その結果、上記出射部20において、透過 される光と反射・リサイクルされる光とをバ ランスよく選択することができる。

 また、上記出射部20は、直線形状の直線 19と曲線形状の曲線部18とからなる。なお、 記直線部19が平面光学部に相当し、上記曲 部18が曲面光学部に相当する。そして、上記 曲線部18において光が透過されるとともに、 記直線部19と曲線部18とによって光が反射・ リサイクルされる。

 図5(b)に示すように、上記直線部19は、上 受光部21に対して角度α(α>0)にて配置され ることが好ましい。更に具体的には、上記角 度αは、45度±5度であることが好ましく、上 角度αは、45度であることが、最も好ましい このように、上記直線部19が上記受光部21に 対して角度αにて配置されることによって、 記直線部19によって光を効率よく、曲線部18 に向かって反射することができるとともに、 照明装置の輝度の向上効率を最も向上させる ことができる。

 また、上記曲線部18は、曲線形状を有す 。そして、上記曲線部18は、光学シート7に ける光の出射側に向かって突出するように 成されていることが好ましい。当該曲線部18 には、主として2種類の光が照射される。照 される光の一つは、上記直線部19によって反 射された光であり、他方は、上記直線部19に って反射されることなく曲線部18に対して 射される光である。なお、直線部19によって 反射されて曲線部18に入射する光の進行方向 、光学シート7(換言すれば、受光部21)に対 て略水平方向であり、直線部19によって反射 されることなく曲線部18に対して照射される は、光学シート7(換言すれば、受光部21)に して略垂直方向である。そして、曲線部18が 有する曲線形状は、直線部19によって反射さ た光を反射板6に向かって再び反射させる( 帰させる)とともに、直線部19によって反射 れることなく曲線部18に照射される光を透過 させるものである。上記曲線形状としては、 当該条件を満たすものであればよく、特に限 定されない。

 例えば、上記曲線部18は、直線部19と曲線 部18とで構成される凹凸のピッチの半分を半 とする円の円周の一部であることが好まし 。上記構成によれば、直線部19によって反 された光を反射板8に向かって効率よく反射 ることができるとともに、直線部19によっ 反射されることなく曲線部18に照射される光 を効率よく透過させることができる。その結 果、輝度の均一性および正面輝度を向上させ ることができる。

 一般的に、曲線部18の曲率半径が大きけ ば、曲線部18に入射する光の入射角度は、曲 線部18中の入射位置に応じて大きく変化する とはない。一方、曲線部18の曲率半径が小 ければ、曲線部18に入射する光の入射角度は 、曲線部18中の入射位置に応じて大きく変化 る。例えば、曲率半径を大きくするほど曲 部18は直線に近い形状となり、その結果、 線部18中のあらゆる入射位置において、同じ 角度で光が入射することになる。それ故、曲 線部18に入射した光は、全反射しやすくなる 一方、曲率半径を小さくするほど曲線部18 円に近い形状となり、その結果、曲線部18中 の入射位置に応じて、様々な角度で光が曲線 部18に対して入射することになる。それ故、 線部18に入射した光は、入射位置に応じて 反射したり透過したりすることになる。

 また、上記出射部20における曲線部18と直 線部19との面積比は特に限定されず、適宜設 することができる。例えば、直線部19の面 比を大きくすれば、出射部20にて反射・リサ イクルされる光の割合が大きくなり、その結 果、輝度の均一性を向上させることができる 。一方、曲線部18の面積比を大きくすれば、 射部20を透過する光の割合が大きくなり、 の結果、正面輝度を向上させることができ 。したがって、これらを考慮した上で、曲 部18と直線部19との面積比を適宜設定すれば い。

 本願発明の照明装置では、光学シート7に 対して略垂直に光が照射される。このように 、光学シート7に対して略垂直に光が照射さ ることは、上記出射部20において、透過され る光と反射・リサイクルされる光とを選択す る上で、重要な意味を持つ。このことについ て、図6(a)および図6(b)を用いて説明する。

 図6(a)では、光学シート7に対して略垂直 光が照射されている。なお、図6(a)において 光の経路は、矢印15にて示されている。本 施の形態の照明装置では、曲線部18に直接入 射した光は、当該曲線部18において光学シー 7を透過した後、照射対象(図示せず)に向か て照射される。そして、主に当該光によっ 、正面輝度を向上させることができる。一 、直線部19に直接入射した光は、当該直線 19において反射した後、曲線部18に向かって 射される。そして、当該曲線部18において び反射された後、反射板(図示せず)に向かっ て再帰される。再帰された光は、反射板によ って反射された後、曲線部18または直線部19 対して照射されることになる。つまり、上 経路に従って、光が反射・リサイクルされ ので、輝度の均一性を向上させることがで る。そして、本願発明の照明装置では、上 したように、反射・リサイクルされる光と 反射・リサイクルされることのない光との 方の光を照射対象に向かって照射するので 光の使用効率を落とすことなく、輝度の均 性および正面輝度を同時に向上させること できる。

 一方、図6(b)では、光学シート7に対して めに光が照射されている。なお、図6(b)にお て、光の経路は、矢印15にて示されている この場合、曲線部18および直線部19に直接入 した光は、当該曲線部18および直線部19にお いて光学シート7を透過した後、照射対象(図 せず)に向かって照射される。つまり、この 場合、反射・リサイクルされる光が少なくな る。その結果、正面輝度は向上するが、その 反面、輝度の均一性が低下することになる。 したがって、本願発明の照明装置においては 、光学シート7に対して照射される光は、光 シート7に対して略垂直方向に照射されるこ が好ましい。

 なお、本願発明は以下のように構成する ともできる。

 本願発明の照明装置は、並列配置された 数の線状光源と、当該線状光源と同数の反 部が前記線状光源ごとに対応して並列配置 れた横断面形状が曲面である反射板と、前 線状光源からの直射光および前記反射板か の反射光を拡散照射する拡散板と、前記拡 板の光出射面側に備えられたレンズシート を有し、前記レンズシートの横断面形状が 一方の面が曲線、他方の面が直線である構 である。

 また、本願発明の液晶表示装置は、上記 明装置をバックライトとして使用する構成 ある。

 〔実施例〕
 本発明について、実施例および比較例、並 に図7に基づいて、より具体的に説明するが 、本発明はこれに限定されるものではない。 当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、 種々の変更、修正、および改変を行うことが できる。

  〔実施例〕
 実施例に用いた光学シートとしては、直線 の角度αが45度、曲線部が楕円(楕円を4等分 た中の1つ)で構成されたシートを用いた。 お、当該実施例に用いられている反射板は 横断面形状が曲線を含むものであった。

  〔比較例〕
 比較例として、横断面形状の両面が直線か なるプリズムシートと、横断面形状の両面 曲線からなるレンズシートを用いた。上記 リズムシートとしては、住友スリーエム社 のBEFII(商品名)を用い、上記レンズシートと しては、住友スリーエム社製のウェーブシー ト(商品名)を用いた。なお、当該比較例に用 られている反射板は、横断面形状が曲線を むものであった。

  〔結果〕
 図7は、上記実施例および比較例の、各縦断 面位置における輝度の分布を示している。図 7から明らかなように、プリズムを用いた場 には輝度が高く、レンズを用いた場合には 度が低いという結果であった。更に、図7の 果に基づいて輝度の標準偏差を求めた場合 表1に示すように、比較例は、実施例と比べ て標準偏差が高いという結果であった。つま り実施例は比較例と比べて輝度の均一性が高 いことが明らかになった。

 このように、本実施例の照明装置は、輝 が高いとともに、輝度の均一性が高いとい ことが明らかになった。

 なお、発明を実施するための最良の形態 項においてなした具体的な実施態様または 施例は、あくまでも、本発明の技術内容を らかにするものであって、そのような具体 にのみ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 、いろいろと変更して実施することができ ものである。

産業上の利用の可能性

 本発明の照明装置およびそれを用いた液 表示装置は、以上のように、反射面の少な とも一部には曲面状の曲面反射部が形成さ ている反射板を備えるとともに、線状光源 よび反射板からの光を受光する受光面と照 側に光を出射する出射面とを有する導光体 備えているものである。さらに、上記出射 の一部には、平面状の平面光学部および曲 状の曲面光学部が形成されている。

 それ故、上記導光体では、光の一部を透 させるとともに、残りの光をリサイクルす ことができるので、光の利用効率を低下さ ることなく、輝度の均一性および正面輝度 向上させることができるという効果を奏す 。

 以上のように本発明では、反射面の少な とも一部には曲面状の曲面反射部が形成さ ている反射板を備えるとともに、線状光源 よび反射板からの光を受光する受光面と照 側に光を出射する出射面とを有する導光体 備えているものである。さらに、上記出射 の一部には、平面状の平面光学部および曲 状の曲面光学部が形成されている。それ故 上記導光体は、光の一部を透過させるとと に、残りの光をリサイクルすることができ 。そのため、本発明は各種照明装置やその 品を製造する分野に利用することができる けでなく、液晶表示装置に代表される各種 示装置やその部品を製造する分野に広く利 することができる。