(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記複数の導光板の同士の間において、前記導光板の前記光入射部側の一部を覆うと共に、遮光機能および反射機能のうちの少なくとも一方を有する構造体が設けられている
請求項1または2に記載の照明装置。
前記基板は、前記第1部分と、前記光入射部に対向して配置された第2部分と、前記導光部の前面に対向して配置された第3部分とを含むと共に、前記第1部分と前記第2部分との間および前記第2部分と前記第3部分との間のそれぞれにおいて折り曲げられた屈曲形状を有し、
前記基板の前記第2部分に前記複数の光源が配置されている
請求項1に記載の照明装置。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【
図1】本開示の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す断面図である。
【
図2】
図1に示した導光板の構成を表す断面模式図である。
【
図3A】
図2に示した上側の導光板の反射パターンについて説明するための模式図である。
【
図3B】
図2に示した下側の導光板の反射パターンについて説明するための模式図である。
【
図4A】
図1に示した構造体の光源を含む断面の構成を表す模式図である。
【
図4B】
図1に示した構造体の光源を含まない断面の構成を表す模式図である。
【
図5A】比較例1に係るバックライトユニットの効果を説明するための断面模式図である。
【
図5B】比較例2に係るバックライトユニットの効果を説明するための断面模式図である。
【
図6】比較例3に係るバックライトユニットの効果を説明するための断面模式図である。
【
図7】
図6に示したバックライトユニットを用いた部分駆動について説明するための模式図である。
【
図8A】
図3Aに示した導光板の光源点灯の一例を表す模式図である。
【
図8B】
図3Bに示した導光板の光源点灯の一例を表す模式図である。
【
図9】
図3Aおよび
図3Bに示した2枚の導光板を用いた部分駆動について説明するための模式図である。
【
図10】比較例4に係るバックライトユニットの効果を説明するための模式図である。
【
図11】
図1に示したバックライトユニットの効果を説明するための模式図である。
【
図12】比較例5に係るバックライトユニットの効果を説明するための模式図である。
【
図13】
図1に示したバックライトユニットの効果を説明するための模式図である。
【
図14】変形例1に係る導光板の光取り出し用パターンを説明するための特性図である。
【
図15A】変形例1に係る導光板の光取り出し用パターンを説明するための模式図である。
【
図15B】変形例1に係る導光板の光取り出し用パターンを説明するための模式図である。
【
図16】変形例1に係る導光板の光取り出し用パターンを説明するための特性図である。
【
図17A】変形例1に係る導光板の光取り出し用パターンを説明するための模式図である。
【
図17B】変形例1に係る導光板の光取り出し用パターンを説明するための模式図である。
【
図18】変形例2に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図19】変形例3に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図20】
図19に示した光源の各発光領域について説明するための模式図である。
【
図21A】変形例4に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図21B】変形例4に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図23】変形例5に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図24】変形例6に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図25】変形例7に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図26】変形例8に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図27】変形例9に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図28】変形例10に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図29】変形例11に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図30】変形例12に係るバックライトユニットの要部構成を表す断面模式図である。
【
図31A】変形例13に係る導光板(上側)の反射パターンについて説明するための模式図である。
【
図31B】変形例13に係る導光板(下側)の反射パターンについて説明するための模式図である。
【
図33】他の変形例に係る照明装置の外観を表す斜視図である。
【
図34】他の変形例に係る照明装置の外観を表す斜視図である。
【
図35】他の変形例に係る照明装置の外観を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示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(光源基板を屈曲させて配置したバックライトユニットを備えた表示装置の例)
2.変形例1(導光板の反射パターンの他の例)
3.変形例2(基板の屈曲形状の他の例)
4.変形例3〜5(端面発光型の光源を用いた場合の例)
5.変形例6(導光板の光入射部に形状を付与した例)
6.変形例7(上面発光型と端面発光型の光源とを組み合わせて用いた場合の例)
7.変形例8,9(導光板間に機能性シートを配置した場合の例)
8.変形例10,11(光源基板の一部が遮光部材を兼ねる場合の例)
9.変形例12(基板の端部がZ状に曲げられた場合の例)
10.変形例13(光源配置の他の例)
【0014】
<実施の形態>
[構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る表示装置(表示装置1)の断面構成を表したものである。この表示装置1は、例えば液晶ディスプレイであり、バックライトユニット10と、液晶パネルユニット20と、前面側筐体30と、背面側筐体31とを備えている。尚、
図1に示した構成は、表示装置1の一部(端部)に相当するものである。尚、本実施の形態のバックライトユニット10が、本開示における「照明装置」の一具体例に相当する。
【0015】
バックライトユニット10は、液晶パネルユニット20を照明する平板状の面発光源である。このバックライトユニット10の面形状(XY平面形状)は、例えば矩形状である。バックライトユニット10では、後述する導光部において、XY平面内をいくつかの領域に分割して、分割した領域毎に発光強度を変化させる駆動(部分駆動またはローカルディミング)が可能である。このバックライトユニット10の具体的な構成については後述する。
【0016】
液晶パネルユニット20は、動画像または静止画像等の画像を表示するためのものであり、例えば、TFTなどの画素回路が形成された基板(TFT基板)と、カラーフィルタが形成された基板(CF基板)との間に液晶層が封止されたものである。この液晶パネルユニット20の光入射側および光出射側の各面には、図示しない偏光板および各種光学シートがそれぞれ貼り合わせられている。また、液晶パネルユニット20の表面には、保護用のカバーフィルムが貼付されている。この液晶パネルユニット20の平面形状(XY平面形状)は、例えば矩形状である。
【0017】
TFT基板は、例えば、ガラス基板上に、画素電極と、各画素を駆動するためのTFT(Thin Film Transistor)素子と、TFT素子に接続されるゲート線およびソース線等の配線とが設けられたものである。CF基板は、例えば、ガラス基板上に、例えば赤(R),緑(G),青(B)などのカラーフィルタと、対向電極とが設けられたものである。液晶層は、例えばVAモード、IPSモードまたはTNモード等により駆動される液晶により構成されている。
【0018】
前面側筐体30および背面側筐体31は、液晶パネルユニット20とバックライトユニット10とを支持し、収容する部材である。前面側筐体30には、液晶パネルユニット20の有効表示領域に対応して開口が設けられている。これらの前面側筐体30および背面側筐体31の構成材料は、例えアルミニウム(Al)および鉄(Fe)などの金属であってもよいし、例えばポリカーボネート(PC)などの樹脂であってもよい。
【0019】
(バックライトユニット10の構成)
バックライトユニット10は、例えば、複数(ここでは2つ)の導光板11A,11Bを含む導光部11と、導光板11A,11B毎に設けられた光源(13A1,13B1)と、光源基板12と、光学シート14と、反射シート15と、放熱部材16と、熱拡散/断熱シート17と、遮光部材18とを備えている。
【0020】
導光部11は、2つの導光板11A,11Bが厚み方向に沿って積層して配置されたものである。
図2は、導光板11A,11Bのそれぞれの光取り出し用のパターン(ドットパターン)のXZ断面構成を模式的に表したものである。
図3Aおよび
図3Bは、導光板11A,11Bの各パターンのXY平面構成について模式的に表したものである。導光板11A,11Bは、光入射部(S11,S21)と光出射面(S12,S22)とを有している。光出射面S12が、導光部11全体の光出射面となっている。導光板11Bの光出射面S22に対向して導光板11Aが配置され、導光板11Aの光出射面S12上には、光学シート14が貼り合わせられている。このように、導光板11A,11Bは、上下に重なって配置されている。導光板11A,11B間で互いに異なる選択的な領域に光取り出し用のパターンが形成されている。ここでは、そのようなパターンが形成された領域において反射された光が、光出射面S12,S22から出射される(取り出される)。導光板11A,11BのXY平面形状は、バックライトユニット10と同様、例えば矩形状を有している。本実施の形態では、これらの導光板11A,11Bの矩形状の2つの短辺に相当する端面が光入射部S11,S21となっている。
【0021】
一例としては、導光板11Aの反射面S13では、XY平面内において4つの領域Da1〜Da4に分割されており、これらのうちの2つの領域Da1,Da3には、他の領域Da2,Da4に比べ、より多くの光を取り出し可能なパターンが形成されている。例えば、領域Da1,Da3では、領域Da2,Da4よりも、パターンの密度(ドットの密度)が高くなっている。一方、導光板11Bの反射面S23では、XY平面内において4つの領域Db1〜Db4に分割されており、これらのうちの2つの領域Db2,Db4には、他の領域Db1,Db3に比べ、より多くの光を取り出し可能なパターンが形成されている。例えば、領域Db2,Db4では、領域Db1,Db3よりも、パターンの密度(ドットの密度)が高くなっている。このように、導光板11A,11Bのそれぞれがいくつかの領域に分割され、分割された領域のうち上下の導光板間で異なる選択的な領域に、パターンが密に形成されている。
【0022】
導光板11A,11Bの領域Da1,Da3,Db2,Db4では、例えば凹部または凸部からなるドットが、光源から離れるに従って徐々に密度が高くなるように配置されていることが望ましい。
【0023】
これらの導光板11A,11Bの端面(光入射部S11,S21)には、複数の光源が対向配置されている。ここでは、導光板11A,11BのY方向に沿って延在する端面が光入射部S11,S21となっている。また、説明上、各端面に4つの光源が対向配置されている場合を例示し、導光板11AのX方向負側(図の左側)の端面に配置された光源を光源13A1(13A11〜13A14)、X方向正側(図の右側)の端面に配置された光源を光源13A2(13A21〜13A24)としている。また、導光板11BのX方向負側の端面に配置された光源を光源13B1(13B11〜13B14)、X方向正側の端面に配置された光源を光源13B2(13B21〜13B24)としている。
【0024】
導光板11Aでは、例えば領域Da1の明暗(白〜黒表示)は、光源13A11〜13A14を駆動することによって設定され、領域Da3の明暗(白〜黒表示)は、光源13A21〜13A24を駆動することによって設定される。また、光源13A11〜13A14,13A21〜13A24のそれぞれが別個に駆動されることで、領域Da1,Da3において発光エリアが更に4分割される。導光板11Bでは、例えば領域Db2の明暗(白〜黒表示)は、光源13B11〜13B14を駆動することによって設定され、領域Db4の明暗(白〜黒表示)は、光源13B21〜13B24を駆動することによって設定される。また、光源13B11〜13B14,13B21〜13B24のそれぞれが別個に駆動されることで、領域Db2,Db4内において発光エリアが更に4分割される。
【0025】
尚、ここでは、2枚の導光板の各光入射部に4つの光源を配置した構成を例示しているが、導光板の枚数を3枚以上に増やすことにより、あるいは光源の個数を更に増やすことにより、発光領域をY方向においてより細かく分割する(細分化する)ことができる。また、
図3Aにおいて、パターンの形成領域を変更し、例えば領域Da1,Da4に選択的にパターンを形成する(領域Da2,Da3にはパターンを形成しない)ことで、光源13A11〜13A14のそれぞれが照射する領域を変更することも可能である。
【0026】
導光板11A,11Bの構成材料としては、透明性の高い材料、例えばガラスが挙げられるが、光源13A1,13A2,13B1,13B2からの光を伝播可能な材料であれば他の材料により構成されていてもよい。例えば、光散乱性の微粒子を分散させた光散乱材料や、光拡散材料により形成されたものでもよい。具体的には、アクリル樹脂,ポリメチルメタクリレート(PMMA),ポリカーボネート(PC)および環状ポリオレフィン(COP)等が挙げられる。
【0027】
光源13A1,13A2,13B1,13B2はそれぞれ、例えばLED(Light Emitting Diode;発光ダイオード)チップを含んで構成されている。具体的には、赤色,青色または緑色等の色光を発するLEDチップ、あるいはそのようなLEDチップに蛍光体などを組み合わせて混色により例えば白色光を発するように構成されたものである。本実施の形態では、これらの光源13A1,13A2,13B1,13B2はいずれも、上面発光型(トップビュータイプ)のLEDとなっている。
【0028】
これらの光源13A1,13A2,13B1,13B2は、基板(光源基板12)によって支持されている(光源基板12上に形成されている)。この光源基板12には、各光源13A1,13A2,13B1,13B2を駆動するための回路部(例えば、回路、外部基板への接続用のコネクタおよび配線など)が配置されている。ここでは、光源13A1,13B1(13A11〜13A14,13B11〜13B14)が互いに同一の基板に配置され、光源13A2,13B2(13A21〜13A24,13B21〜13B24)が互いに同一の基板に配置されている。尚、以下では、光源13A1,13B1を支持する光源基板12を例に挙げて説明するが、光源13A2,13B2を支持する光源基板も同様の構成を有している。
【0029】
この光源基板12は、上記のように光源13A1,13B1(13A11〜13A14,13B11〜13B14)を支持すると共に、回路およびコネクタなどを含む回路部(
図1には図示せず)が配置されている部分(部分121)が、導光部11の背面に対向して配置されている。詳細には、光源基板12の部分121は、導光板11A,11Bの背面に近接して延在するように配置されている。本実施の形態では、光源基板12が、例えばL字状に曲げられた屈曲形状を有している。具体的には、光源基板12は、光源13A1,13B1を支持する部分(部分122)と、回路部が配置された部分121との間で略直角に折り曲げられている。
【0030】
尚、光源基板12の屈曲形状は、図示したようなL字状に限定されるものではない。部分121が、Z方向に沿って延在するのではなく、導光部11の背面側のスペースに回り込んで配置されていればよい。例えば、屈曲形状が90度よりも大きな角度あるいは90度よりも小さな角度で折り曲げられていてもよいし、角の部分が丸みを帯びていても構わない。
【0031】
光学シート14は、導光板11Aの光出射面に対向して設けられ、導光部11から出射した光に対して種々の光学機能を発揮する1または複数のシートから構成されている。光学シート14としては、例えば拡散シート、プリズムシートおよび偏光反射シートなどが挙げられる。
【0032】
反射シート15は、例えば白色光を反射する機能を有し、例えば高反射率の白色PET、樹脂多層膜あるいは金属膜などを含んで構成されている。
【0033】
放熱部材16は、表示装置1内を冷却し温度上昇を抑えるために、放熱を行うための部材である。この放熱部材16は、導光部11の背面側において、光源基板12に熱的に接続して配置されると共に、例えばアルミニウム(Al)などの板材から構成されている。放熱部材16と光源基板12とは、接着部材16aによって熱的に接続されている。放熱部材16は、光源基板12の光源実装面側に接着されることが望ましい。光源実装面側には回路部が形成されるが、この回路部によって生じる空間を有効利用して放熱部材を接続でき、薄型化において有利であるためである。
【0034】
熱拡散/断熱シート17(複合シート)は、熱拡散機能と断熱機能とを持ち、高熱伝導率を有する熱拡散層と、断熱層との積層構造を有している。この熱拡散/断熱シート17は、
図1に示したように、光源基板12と放熱部材16との各一面側に、光源基板12と放熱部材16とに跨って配置されていることが望ましい。また、光源基板12の屈曲形状に倣って、部分121,122の両方に隣接して配置されることが望ましい。光源13A1,13B1において生じた熱を効率よく放熱部材16に逃がすことができるためである。
【0035】
この熱拡散/断熱シート17では、断熱層が背面側筐体31に隣接して配置され、熱拡散層が光源基板12および放熱部材16に隣接して配置されるとよい。デザイン性の向上(薄型化)が進むと、背面側筐体31が、外装として用いられる場合がある。このような場合、光源13A1,13B1が外装に近づき、外に熱が伝わり易くなることから、断熱性が高いことが求められる。一方で、光源基板12から放熱部材16へは、熱が伝わり易いことが望ましい。これらのことから、上記のように、背面側筐体31に隣接して断熱層が、光源基板12および放熱部材16に隣接して熱拡散層が、それぞれ配置されることが望ましい。
【0036】
熱拡散層の構成材料としては、例えばグラファイト、銅およびアルミニウムなどが挙げられる。断熱層の構成材料としては、例えばプラスチック、発泡性クッションなどが挙げられる。これらの材料を貼り合わせたものを、熱拡散/断熱シート17として用いることができる。
【0037】
遮光部材18は、光源13A1,13B1と、導光板11A,11Bの光入射部とを覆うように(光入射部の周囲に)設けられた構造体である。この遮光部材18は、例えば、導光板11A,11Bを固定するための部材を兼ねている。
図4Aおよび
図4Bに、遮光部材18の断面構成について示す。
図4Aに示したように、遮光部材18は、光源13A1,13B1を含む断面では、導光板11A,11Bの光入射部S11,S21を挟むように庇部分18aが配置されている。この遮光部材18は、
図4Bに示したように、光源13A1,13B1を含まない断面では、庇部分18aが一体的に繋がっている。このような構成において、導光板11A,11Bと光源13A1,13B1との間隙を確保すると共に、導光板11A,11Bのシフトを位置a2において係止する部分18bを有している。これにより、導光板11A,11Bの膨張や位置ずれ等に起因して、導光板11A,11Bの端面が光源13A1,13B1の上端位置a1まで達することを抑制でき、光源13A1,13B1の損傷を防ぐことができる。
【0038】
この遮光部材18は、遮光機能と反射機能とを有していることが望ましい。この場合、遮光部材18は、例えば灰色(グレー)の樹脂から構成されている。但し、遮光部材18は、遮光機能のみあるいは反射機能のみを有するものであっても構わない。導光板11A,11Bのそれぞれから漏れ出た光を遮蔽すると共に、再び導光板11A,11B内へ戻し、光利用効率を向上させることができるためである。
【0039】
[作用および効果]
本実施の形態の表示装置1では、バックライトユニット10において、光源13A1,13B1等から発せられた光が導光板11A,11B内を伝搬した後、光出射面から出射され、光学シート14を透過する。この光学シート14を透過した光が、液晶パネルユニット20を照明する。液晶パネルユニット20では、映像信号に基づいて、バックライトユニット10から照射された光が変調され、映像が表示される。
【0040】
このような映像表示の際に、本実施の形態のバックライトユニット10では、部分駆動(ローカルディミング)による発光駆動がなされる。これにより、コントラストが高まり、表示画質が向上する。
【0041】
ここで、
図5Aおよび
図5Bに本実施の形態の比較例1,2に係るバックライトユニットの要部構成を示す。
図5Aに示した比較例1のように、LEDからなる光源103を2次元配置して面状光源とした場合、発光エリアの細分化が容易であり、効率的な部分駆動が可能である。光源103の上方には、光学シート101が、下面には、反射シート102が、それぞれ配置されている。ところが、この比較例1では、画面内輝度を均一化するために、光源103から光出射面までの距離を一定値以上確保することが望ましい。このため、薄型化が困難である。一方、
図5Bに示した比較例2のように、光源103同士の配置間隔d101を、比較例1の配置間隔d100よりも狭くすることにより、薄型化を図ることができる。しかしながら、光源数が増え、コストが増大してしまう。
【0042】
また、
図6には、比較例3に係るバックライトユニットの要部構成を示す。このように、導光板105を用いることで、低コスト化と薄型化とを両立することができる。導光板105の端面には、光源106A1,106A2が配置され、導光板105の上方には、光学シート104aが配置されている。導光板105の下面には、反射シート104bが配置されている。しかしながら、この比較例3のバックライトユニットでは、
図7に模式的に示したように、導光板105の発光エリアの細分化が難しく、効率的な部分駆動を実現することが困難である。
【0043】
そこで、本実施の形態のように、複数の導光板11A,11Bを用いて、それらの導光板11A,11Bにおける発光エリアを分けることによって、1枚の導光板105を用いた比較例3に比べ、より細かく、発光エリア(発光単位エリア)を分けることができる。これにより、画像に応じてコントラストをより強調することが可能になり、画質を向上させることができる。
【0044】
例えば、
図2,
図3Aおよび
図3Bに示した導光板11A,11Bの構成例では、以下のような部分駆動を行うことができる。即ち、導光板11Aでは、
図8Aに示したように、光源13A11〜13A14の点灯により、領域Da1を照らす(領域Da1を発光させる)ことができる(発光エリアa11〜a14)。光源13A21〜13A24の点灯により、領域Da3を照らす(領域Da3を発光させる)ことができる(発光エリアa21〜a24)。一方で、導光板11Bでは、
図8Bに示したように、光源13B11〜13B14の点灯により、領域Db2を照らす(領域Db2を発光させる)ことができる(発光エリアb11〜b14)。光源13B21〜13B24の点灯により、領域Db4を照らす(領域Db4を発光させる)ことができる(発光エリアb21〜b24)。
【0045】
これらの導光板11A,11Bの各発光エリアa11〜a14,a21〜a24,b11〜b14,b21〜b24の各発光強度を個々に設定することにより、
図9に示したように、導光部11全体として、発光エリアを比較例3よりも細分化(ここでは16分割)して部分駆動を行うことができる。
【0046】
上記のように、複数の導光板11A,11Bを用いて部分駆動を行う場合には、光源13A1,13B1毎に発光駆動を行うこととなる。このため、光源基板12には、光源13A1,13B1を駆動するための回路部を配置するために大きなスペースを要する。
【0047】
ここで、
図10に示した比較例4のように、光源13A1,13B1を支持すると共に、回路部108aが実装された光源基板108を、平板状のまま配置すると、光源基板108が背面側(後方)に大きく張り出し、厚み(T100)が増大してしまう。
【0048】
これに対し、本実施の形態では、
図11に示したように、光源基板12の部分121が、導光部11の背面に対向して配置されている。具体的には、光源基板12が所定の屈曲形状を有することにより、光源基板12をXY平面方向に延在させることができ、導光部11の背面側のスペースを有効利用できる。厚み(T1)を比較例4に比べ、削減することができる。よって、薄型化を実現可能となる。
【0049】
また、光源基板12と背面側筐体31との間に、熱拡散/断熱シート17が設けられていることで、次のような効果がある。即ち、
図12に示した比較例5のように、熱拡散/断熱シート17が設けられていない場合には、光源13A1,13B1の近傍で発生した熱(X1)の冷却が不十分となる。また、背面側筐体31から外部へ熱が伝わり、外装温度が規格を超えてしまう虞もある(X2)。これに対して、本実施の形態では、
図13に示したように、光源基板12と背面側筐体31との間に、熱拡散/断熱シート17を設けることにより、光源13A1,13B1から外装への熱伝導は遮断しつつ、放熱部材16へ効率的に熱を伝えることができる(S1)。よって、信頼性向上を図ることができる。
【0050】
以上のように本実施の形態では、複数の光源13A1,13B1を支持する光源基板12に、各光源13A1,13B1を駆動するための回路部が配置され、この光源基板12の回路部が配置された部分121が、導光部11の背面に対向して配置されている。これにより、複数の導光板11A,11Bを用いたバックライトユニット10において、光源基板12を導光部11の背面側のスペースを有効に利用して配置することができる。よって、薄型化を実現可能となる。
【0051】
以下、上記実施の形態の変形例について説明する。尚、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、適宜その説明を省略する。
【0052】
<変形例1>
図14,
図15Aおよび
図15Bは、変形例1に係る導光板の光取り出し用のパターンを説明するためのものである。
図16,
図17Aおよび
図17Bは、変形例1に係る導光板の光取り出し用のパターンを説明するためのものである。上記実施の形態では、導光板11A,11Bのそれぞれにおいて、領域毎のパターンの有無によって、発光エリアを細分化したが、本変形例では、パターンの密度の高低によって、発光エリアが細分化されている。尚、これらの図では、導光板11Aのパターン密度を一例として示している。
【0053】
ここで、
図14に示した例のように、領域Da1,Da3にのみパターンを配置する場合(密度が急激に変化する場合)、
図15Aに模式的に示したように、光源13A1を駆動して導光板11Aの領域Da1を照らすと、領域Da1と領域Da2の境界p1が際立ち、不自然な表示となる。同様に、
図15Bに模式的に示したように、光源13A2を駆動して導光板11Aの領域Da3を照らすと、領域Da2と領域Da3の境界p2が際立ち、不自然な表示となる。
【0054】
そこで、本変形例では、
図16に示したように、導光板11Aの領域Da1,Da3だけでなく、領域Da2にもパターンが配置されている(密度がゆるやかに変化する)。これにより、
図17Aに模式的に示したように、光源13A1を駆動して導光板11Aの領域Da1を照らすと、領域Da1と領域Da2の境界が適度にぼやけ、自然な表示となる。同様に、
図17Bに模式的に示したように、光源13A2を駆動して導光板11Aの領域Da3を照らすと、領域Da2と領域Da3の境界が適度にぼやけ、自然な表示となる。
【0055】
本変形例のように、導光板11A,11Bのパターン密度の高低によって発光エリアを細分化してもよい。また、各発光エリア同士の境界では、パターン密度がゆるやかに変化することが望ましい。より画質向上に有利となる。
【0056】
<変形例2>
図18は、変形例2に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、光源基板がL字状に屈曲した形状である場合を説明したが、屈曲形状はこれに限定されず、様々な形状とすることができる。例えば、本変形例の光源基板12Aのように、2箇所において折り曲げられた形状であってもよい。
【0057】
具体的には、光源基板12Aは、光源13A,13B1の回路部が配置された部分121と、光源13A1,13B1が実装された(配置された)部分122と、導光板11Aの光出射面S12に対向して配置された部分123とを有している。部分121,122間で折り曲げられると共に、部分122,123間で折り曲げられた屈曲形状を有している。部分123は、導光部11の光出射面に対向して配置されている。
【0058】
<変形例3>
図19は、変形例3に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、上面発光型のLEDからなる光源13A1,13B1を例に挙げて説明したが、本変形例のように、端面発光型のLEDを含む光源(光源130C)が用いられてもよい。
【0059】
光源130Cは、例えば異なる高さ位置に複数(ここでは、2つ)の発光領域(活性層)130C1,130C2をもつ端面発光型(サイドビュータイプ)のLEDである。このような光源130Cは、光源基板12B上に配置されている。光源基板12Bは、光源130Cを支持すると共に、回路部が配置された部分121を有している。本変形例においても、光源基板12Bの部分121は、導光部11の背面に対向して配置されている。但し、光源基板12Bは、平板状を成し、部分121の延長面上に、光源130Cが配置されている。発光領域130C1,130C2は、
図20に示したように、それぞれ別々の配線130a,130bに接続されており、個別に発光駆動されるように構成されている。
【0060】
このように、例えば端面発光型の光源130Cを用いた場合には、光源基板12Bは、屈曲していなくともよい。光源基板12Bを折り曲げなくとも、導光部11の背面側のスペースを有効利用して、装置全体の薄型化を図ることができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【0061】
<変形例4>
図21A,
図21Bおよび
図22は、変形例4に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、上面発光型のLEDからなる光源13A1,13B1を例に挙げて説明したが、本変形例のように、端面発光型のLEDを含む光源(光源130D1,130D2)が用いられてもよい。
【0062】
光源130D1,130D2はそれぞれ、例えば互いに異なる高さ位置に発光領域(活性層)をもつ端面発光型(サイドビュータイプ)のLEDである。このような光源130D1,130D2はいずれも、同一の光源基板12B上に配置されている。光源基板12Bは、光源130D1,130D2を支持すると共に、回路部が配置された部分121を有している。本変形例においても、光源基板12Bの部分121は、導光部11の背面に対向して配置されている。また、光源130D1,130D2は、
図22に示したように、例えばY方向に沿って交互に配置されている。
【0063】
このように、例えば端面発光型の光源130D1,130D2を用いた場合には、光源基板12Bは、屈曲していなくともよい。光源基板12Bを折り曲げなくとも、導光部11の背面側のスペースを有効利用して、装置全体の薄型化を図ることができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【0064】
<変形例5>
図23は、変形例5に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、上面発光型のLEDからなる光源13A1,13B1を例に挙げて説明したが、本変形例のように、端面発光型のLEDを含む光源(光源130D1,130D2)が用いられてもよい。
【0065】
光源130D1,130D2はそれぞれ、上記変形例4と同様、例えば互いに異なる高さ位置に発光領域(活性層)をもつ端面発光型(サイドビュータイプ)のLEDである。このような光源130D1,130D2はいずれも、同一の光源基板12B上に配置されている。光源基板12Bは、光源130D1,130D2を支持すると共に、回路部が配置された部分121を有している。本変形例においても、光源基板12Bの部分121は、導光部11の背面に対向して配置されている。但し、本変形例では、光源130D1,130D2が、X方向において前後の位置に配置されている。導光板11A,11Bの光入射部S11,S21は、光源130D1,130D2の位置に対応した位置に配置されている。
【0066】
このように、例えば端面発光型の光源130D1,130D2を用いた場合には、光源基板12Bは、屈曲していなくともよい。光源基板12Bを折り曲げなくとも、導光部11の背面側のスペースを有効利用して、装置全体の薄型化を図ることができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【0067】
<変形例6>
図24は、変形例6に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記変形例3〜5では、端面発光型のLEDからなる光源と、平板状の光源基板とが用いられる構成例を挙げたが、本変形例のように、上面発光型のLEDを含む光源13A1,13B1と、平板状の光源基板12Bとを組み合わせて用いてもよい。
【0068】
光源基板12Bは、光源13A1,13B1を支持すると共に、回路部が配置された部分121を有している。本変形例においても、光源基板12Bの部分121は、導光部11の背面に対向して配置されている。但し、本変形例では、導光板11A1,11A2の光入射部S11,S21に、斜面t11,t21が形成されている。これにより、光源13A1,13B1からZ方向正の向きに発せられた光が、斜面t11,t21によって反射され、導光板11A1,11A2のXY平面方向へ導光される。尚、ここでは、光入射部S11,S21に斜面が形成された例を挙げたが、曲面が形成されていても構わない。
【0069】
本変形例のように、導光板11A1,11A2の光入射部S11,S21の形状を工夫することで、例えば上面発光型の光源13A1,13B1と、屈曲形状を持たない光源基板12Bとを組み合わせて用いることもできる。このような場合にも、導光部11の背面側のスペースを有効利用して、装置全体の薄型化を図ることができる。よって、上記実施の形態と同等の効果を得ることができる。
【0070】
<変形例7>
図25は、変形例7に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、上面発光型のLEDからなる光源を、上記変形例3〜5では、端面発光型のLEDからなる光源を、それぞれ用いた場合について説明したが、本変形例のように、これらの上面発光型のLEDと端面発光型のLEDとを組み合わせて用いても構わない。
【0071】
例えば、斜面t21を有する導光板11A2の光入射部に対向して上面発光型の光源13B1を配置し、導光板11Aの光入射部に対向して端面発光型の光源130D2を配置してもよい。このような場合、例えば平板状の光源基板12B上に、光源13B1,130D2を配置することができる。
【0072】
<変形例8>
図26は、変形例8に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、導光板11A,11Bの光入射部の周囲を覆うように遮光部材18を設けたが、この遮光部材18に代えて、あるいは遮光部材18に加えて、導光板11A,11B間に、遮光機能と反射機能とをもつミラーシート18Bを配置してもよい。
【0073】
ミラーシート18Bは、例えば鏡面調シート、金属薄膜などから構成されている。このミラーシート18Bは、光源13A1,13B1間に介在すると共に、導光板11A,11Bの間に配置されている。このように、ミラーシート18Bを用いることで、導光板11A,11B間の光入射部付近を遮光しつつ反射させることができる。
【0074】
<変形例9>
図27は、変形例9に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、導光板11A,11Bの光入射部の周囲を覆うように遮光部材18を設けたが、この遮光部材18に代えて、あるいは遮光部材18に加えて、導光板11A,11B間に、遮光機能と反射機能とをもつ複層シート18Cを配置してもよい。
【0075】
複層シート18Cは、光源13A1,13B1間に介在すると共に、導光板11A,11Bの間に配置されている。複層シート18Cは、例えば、黒色層18c1を挟んで、一対の白色層18c2が設けられたものである。このような複層シート18Cを用いることで、導光板11A,11B間の光入射部付近を遮光しつつ反射させることができる。
【0076】
<変形例10>
図28は、変形例10に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、導光板11A,11Bの光入射部の周囲を覆うように遮光部材18を設けたが、本変形例のように、光源基板12の一部が遮光部材18の一部を兼ねていてもよい。
【0077】
具体的には、光源基板12のうちの部分121が、導光板11Bの裏面側の遮光機能を担うように構成されている。導光板11Aの光出射面側と、導光板11A,11B間とには、上記実施の形態と同様、遮光部材18を構成する庇部分18aが配置されている。このように、光源基板12の一部が遮光部材18の一部を兼ねるようにしてもよく、このように構成した場合、より薄型化に有利となる。
【0078】
<変形例11>
図29は、変形例11に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、導光板11A,11Bの光入射部の周囲を覆うように遮光部材18を設けたが、本変形例のように、光源基板12Aの一部が遮光部材18の一部を兼ねていてもよい。
【0079】
具体的には、上記変形例2に係る光源基板12Aのうちの部分121が、導光板11Bの裏面側の遮光機能を担うように構成されている。また、光源基板12Aのうちの部分123が、導光板11Aの光出射面側の遮光機能を担うように構成されている。導光板11A,11B間には、上記実施の形態と同様、遮光部材18を構成する庇部分18aが配置されている。このように、光源基板12Aの一部が遮光部材18の一部を兼ねるようにしてもよく、このように構成した場合、より薄型化に有利となる。
【0080】
<変形例12>
図30は、変形例12に係るバックライトユニットの要部構成を表したものである。上記実施の形態では、光源基板がL字状に屈曲した形状である場合を説明したが、屈曲形状はこれに限定されず、様々な形状とすることができる。例えば、本変形例の光源基板12Cのように、導光部11の背面側の端部がZ字状(Z状)に折り曲げられていてもよい。
【0081】
具体的には、光源基板12Cの端部が導光部11に近づくようにZ字状に曲げられた屈曲部12c1を有している。このような屈曲部12c1に対し、外側から隣接して放熱部材16が熱的に接続されている。屈曲部12c1によって生じたスペースに放熱部材16が配置されている。このように、光源基板の形状は、様々な屈曲形状とすることができる。また、折り曲げ箇所も1〜3箇所に限らず、4箇所以上であってもよい。また、折り曲げによって形成される角部分が丸みを帯びていても構わない。光源基板は、外装の形状や、他の部品のレイアウトに応じて、様々な形状を取り得る。
【0082】
<変形例13>
図31Aは、変形例13に係る導光板(上側の導光板11C)の反射パターンを模式的に表したものである。
図31Bは、変形例13に係る導光板(下側の導光板11D)の反射パターンを模式的に表したものである。上記実施の形態等では、導光板11A,11Bの矩形状の短辺に対応する端面を光入射部S11,S21とした構成について説明したが、光源の配置箇所はこれに限定されない。例えば、導光板の矩形状の長辺に対応する端面に対向して光源が配置されていてもよいし、矩形状の4辺に対応する端面に光源が配置されていても構わない。ここでは、一例として、2つの長辺に対応する端面に対向して光源が配置された構成について説明する。
【0083】
本変形例では、上記実施の形態と同様、導光部11が2つの導光板11C,11Dから構成され、導光板11Dの上に導光板11Cが積層して配置されている。導光板11C,11Dはそれぞれ、光入射部(S11,S21)と光出射面とを有している。これらの導光板11C,11Dには、互いに異なる選択的な領域に光取り出し用のパターンが形成されている。
【0084】
但し、本変形例では、これらの導光板11C,11Dの矩形状の2つの長辺に相当する端面が光入射部S11,S21となっている。
【0085】
一例としては、
図31Aに示したように、導光板11Cの反射面では、XY平面内において4つの領域Dc1〜Dc4に分割されており、これらのうちの2つの領域Dc1,Dc3には、他の領域Dc2,Dc4に比べ、より多くの光を取り出し可能なパターンが形成されている。例えば、領域Dc1,Dc3では、領域Dc2,Dc4よりも、パターンの密度(ドットの密度)が高くなっている。一方、
図31Bに示したように、導光板11Dの反射面では、XY平面内において4つの領域Dd1〜Dd4に分割されており、これらのうちの2つの領域Dd2,Dd4には、他の領域Dd1,Dd3に比べ、より多くの光を取り出し可能なパターンが形成されている。例えば、領域Dd2,Dd4では、領域Dd1,Dd3よりも、パターンの密度が高くなっている。このように、導光板11C,11Dのそれぞれがいくつかの領域に分割され、分割された領域のうち上下の導光板間で異なる選択的な領域に、光取り出し用のパターンが密に形成されている。
【0086】
導光板11Cの領域Dc1,Dc3および導光板11Dの領域Dd2,Dd4では、上記光取り出し用のパターンとして、例えば凹部または凸部からなるドットが、光源から離れるに従って徐々に密度が高くなるように配置されていることが望ましい。
【0087】
これらの導光板11C,11Dの端面(光入射部S11,S21)には、複数の光源が対向配置されている。ここでは、導光板11C,11DのX方向に沿って延在する端面が光入射部S11,S21となっている。また、説明上、各端面に8つの光源が対向配置されている場合を例示し、導光板11CのY方向正側(図の上側)の端面に配置された光源を光源13C1(13C11〜13C18)、Y方向負側(図の下側)の端面に配置された光源を光源13C2(13C21〜13C28)としている。また、導光板11DのY方向正側の端面に配置された光源を光源13D1(13D11〜13D18)、Y方向負側の端面に配置された光源を光源13D2(13D21〜13D28)としている。
【0088】
導光板11Cでは、例えば領域Dc1の明暗(白〜黒表示)は、光源13C11〜13C18を駆動することによって設定され、
領域Dc3の明暗(白〜黒表示)は、光源13C21〜13C28を駆動することによって設定される。また、光源13C11〜13C18,13C21〜13C28のそれぞれが別個に駆動されることで、領域Dc1,Dc3において発光エリアが更に分割される。導光板11Dでは、例えば領域Dd2の明暗(白〜黒表示)は、光源13D11〜13D18を駆動することによって設定され、領域Dd4の明暗(白〜黒表示)は、光源13D21〜13D28を駆動することによって設定される。また、光源13D11〜13D18,13D21〜13D28のそれぞれが別個に駆動されることで、
領域Dd2,Dd4内において発光エリアが更に分割される。
【0089】
図32Aおよび
図32Bは、導光板11C,11Dの光源点灯の一例を模式的に表したものである。
図32Aに示したように、導光板11Cでは、光源13C1(13C11〜13C18)の点灯により、領域Dc1を照らすことができる(発光エリアc11〜c14)。光源13C2(13C21〜13C28)の点灯により、領域Dc3を照らすことができる(発光エリアc21〜c24)。一方で、導光板11Dでは、
図32Bに示したように、光源13D1(13D11〜13D18)の点灯により、領域Dd2を照らすことができる(発光エリアd11〜d14)。光源13D2(13D21〜13D28)の点灯により、領域Dd4を照らすことができる(発光エリアd21〜d24)。
【0090】
これらの導光板11C,11Dの各発光エリアc11〜c14,c21〜c24,d11〜d14,d21〜d24の各発光強度を個々に設定することにより、上記実施の形態と同様、導光部11全体として、発光エリアを細分化(例えば
図9に示したような16分割)して部分駆動を行うことができる。
【0091】
以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記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、上記実施の形態等において説明した各部材の材料などは限定されるものではなく、他の材料としてもよい。
【0092】
また、上記実施の形態等において説明した導光板の個数および形状等は上述のものに限定されない。加えて、光源の個数、配置箇所、ピッチなども上述のものに限定されるものではない。
【0093】
更に、本開示の照明装置は、上述したような表示装置のバックライトユニットに限らず、例えば
図33〜
図35に示したような照明装置にも適用可能である。
図33および
図34に示した照明装置は、卓上用もしくは床置き用の照明装置であり、上記実施の形態のバックライトユニット10と同様の構成を有する照明部843を備えている。照明部843は、例えば、基台841に設けられた支柱842に取り付けられている。照明部843では、導光部11(導光板11A,11B)を湾曲形状とすることにより、
図33に示した筒状、または
図34に示した曲面状などの外形とすることができる。
図35に示した照明装置は、上記実施の形態のバックライトユニット10と同様の構成を有する照明部844を備えている。照明部844は、建造物の天井850Aに1または複数(ここでは複数)、所定の間隔で配置されている。なお、照明部844は、用途に応じて、天井850Aに限らず、壁850Bまたは床(図示せず)などに設置されてもよい。また、屋内に限らず、屋外で使用されるものであっても構わない。
【0094】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本開示は以下のような構成を取り得るものである。
(1)
各々が光入射部と光出射面とを有すると共に、厚み方向に沿って積層された複数の導光板を含む導光部と、
前記導光部の各導光板の前記光入射部へ向けて光を出射する複数の光源と、
前記複数の光源を支持すると共に、各光源を駆動するための回路部が配置された基板と
を備え、
前記基板のうちの前記回路部が配置された第1部分が、前記導光部の背面に対向して配置されている
照明装置。
(2)
前記基板は、前記第1部分と、前記光入射部に対向して配置された第2部分とを含むと共に、前記第1部分と前記第2部分との間において折り曲げられた屈曲形状を有し、
前記基板の前記第2部分に、複数の光源が配置されている
上記(1)に記載の照明装置。
(3)
前記複数の導光板の同士の間において、前記導光板の前記光入射部側の一部を覆うと共に、遮光機能および反射機能のうちの少なくとも一方を有する構造体が設けられている
上記(1)または(2)に記載の照明装置。
(4)
前記構造体は、前記導光板と前記光源との間隙を確保すると共に、前記導光板の前記光源側へのシフトを係止する部分を有する
上記(3)に記載の照明装置。
(5)
前記構造体は、灰色の樹脂材料から構成されている
上記(3)または(4)に記載の照明装置。
(6)
前記基板は、前記第1部分と、前記光入射部に対向して配置された第2部分と、前記導光部の前面に対向して配置された第3部分とを含むと共に、前記第1部分と前記第2部分との間および前記第2部分と前記第3部分との間のそれぞれにおいて折り曲げられた屈曲形状を有し、
前記基板の前記第2部分に前記複数の光源が配置されている
上記(1)に記載の照明装置。
(7)
前記導光部の背面側に、前記基板と熱的に接続して配置された放熱部材を備えた
上記(1)ないし(6)のうちのいずれか1つに記載の照明装置。
(8)
前記放熱部材と前記基板との各一面側に、前記放熱部材と前記基板とに跨って配置されると共に、熱拡散性層と断熱性層とを含む複合シートが配置されている
上記(7)に記載の照明装置。
(9)
前記放熱部材は、前記基板の前記光源が実装されている面に熱的に接続されている
上記(7)または(8)に記載の照明装置。
(10)
前記基板の端部は、Z状に折り曲げられており、
前記放熱部材は、前記基板のZ状の折り曲げによって生じた空間に配置されると共に、前記基板に熱的に接続されている
上記(7)ないし(9)のうちのいずれか1つに記載の照明装置。
(11)
前記光源は、上面発光型の発光ダイオードである
上記(1)ないし(10)のうちのいずれか1つに記載の照明装置。
(12)
前記基板は、平板形状を有し、
前記基板の前記第1部分の延長面上に、前記複数の光源が配置されている
上記(1)に記載の照明装置。
(13)
前記複数の光源は、端面発光型の発光ダイオードから構成され、
前記発光ダイオードは、各々が異なる高さ位置に形成された複数の発光領域を有する
上記(12)に記載の照明装置。
(14)
前記複数の光源はそれぞれ、端面発光型の発光ダイオードであり、前記導光板毎に発光領域の高さが異なっている
上記(12)に記載の照明装置。
(15)
前記光源は、上面発光型の発光ダイオードであり、
前記導光板の前記光入射部は、斜面または曲面を有する
上記(12)に記載の照明装置。
(16)
前記複数の導光板の同士の間において、前記導光板の前記光入射部側の一部に、遮光機能と反射機能との両方をもつ機能性シートが配置されている
上記(1)ないし(15)のうちのいずれか1つに記載の照明装置。
(17)
前記機能性シートは、鏡面調シート、金属薄膜、または、一対の反射層間に遮光層を挟んでなる積層膜である
上記(16)に記載の照明装置。
(18)
前記複数の導光板はそれぞれ、前記光出射面に平行な面内における複数の選択的な領域に他の領域よりも高い密度で配置された光取り出し用のパターンを有する
上記(1)ないし(17)のうちのいずれか1つに記載の照明装置。
(19)
各々が光入射部と光出射面とを有すると共に、厚み方向に沿って積層された複数の導光板を含む導光部と、
前記導光部の各導光板の前記光入射部へ向けて光を出射する複数の光源と、
前記複数の光源を支持すると共に、各光源を駆動するための回路部が配置された基板と
を備え、
前記基板のうちの前記回路部が配置された第1部分が、前記導光部の背面に対向して配置されている
照明装置を備えた表示装置。
【0095】
本出願は、日本国特許庁において2015年4月6日に出願された日本特許出願番号第2015−77327号および2015年11月20日に出願された日本特許出願番号第2015−227573号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
【0096】
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。