特開 2024-6330 面光源装置および表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024006330

(43)【公開日】2024-01-17

(54)【発明の名称】面光源装置および表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20240110BHJP

   F21V 5/00 20180101ALI20240110BHJP

   F21V 5/04 20060101ALI20240110BHJP

   F21V 19/00 20060101ALI20240110BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20240110BHJP

   G02B 5/02 20060101ALN20240110BHJP

   F21Y 105/10 20160101ALN20240110BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240110BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 482

F21S2/00 481

F21V5/00 320

F21V5/00 510

F21V5/00 530

F21V5/04 500

F21V5/04 650

F21V19/00 150

F21V19/00 170

G02F1/13357

G02B5/02 B

F21Y105:10

F21Y115:10 300

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022107119

(22)【出願日】2022-07-01

(71)【出願人】

【識別番号】000208765

【氏名又は名称】株式会社エンプラス

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤井 悠生

【テーマコード（参考）】

2H042

2H391

3K013

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H042BA02

2H042BA03

2H042BA13

2H042BA18

2H391AA03

2H391AB04

2H391AC04

2H391AC10

2H391AC13

3K013BA01

3K013CA05

3K244AA01

3K244AA05

3K244BA08

3K244BA48

3K244CA02

3K244DA01

3K244DA19

3K244FA03

3K244GA02

(57)【要約】

【課題】Ｘ方向およびＹ方向について異なる中心間距離で配列された複数の発光装置を有する面光源装置であって、帯状に暗部が生じることを抑制できる面光源装置および表示装置を提供すること。
【解決手段】Ｘ方向に配列された複数の発光装置の中心間距離をＰｘとし、Ｙ方向に隣接する発光装置との中心間距離をＰｙとしたときに、Ｐｙ／Ｐｘ≧１．５を満たし、発光装置は、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んだ複数の溝を有し、溝は、溝の曲率が０となるように、またはＹ方向において、溝の曲率中心が前記入射面の中心よりも溝から離れて位置するように形成され、ＸＹ平面におけるＸ方向に平行で前記入射面の中心を通る仮想直線で分割される２つの平面のそれぞれにおいて、溝の曲率は、凹部の開口部の曲率よりも小さく、複数の溝は、傾斜面を有する面光源装置。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ方向に複数配列され、かつ、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向に複数配列された複数の発光装置を有する面光源装置であって、
前記Ｘ方向に配列された前記複数の発光装置のうち隣接する任意の２つの発光装置における中心間距離をＰｘとし、前記任意の発光装置のうちの１つの発光装置と前記Ｙ方向に隣接する発光装置との中心間距離をＰｙとしたときに、Ｐｙ／Ｐｘ≧１．５を満たし、
前記複数の発光装置は、それぞれ、光源と、前記光源を覆うように配置された、前記光源からの光を制御するための光束制御部材と、を有し、
前記光束制御部材は、
前記光束制御部材の裏側に配置された凹部の内面である、前記光源からの光を入射させるための入射面と、
前記光束制御部材の裏側に、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んだ複数の溝と、
前記光束制御部材の表側に配置された、前記入射面で入射した光を外部に出射させる出射面と、
を有し、
前記溝は、前記溝の曲率が０となるように、またはＹ方向において、前記溝の曲率中心が前記入射面の中心よりも前記溝から離れて位置するように形成され、
ＸＹ平面におけるＸ方向に平行で前記入射面の中心を通る仮想直線で分割される２つの平面のそれぞれにおいて、前記溝の曲率は、前記凹部の開口部の曲率よりも小さく、
前記複数の溝は、それぞれ、前記光束制御部材の裏側から表側に向かうにつれて前記光源の光軸に近づくように傾斜する傾斜面を有し、
前記傾斜面の角度は、ＸＹ平面に対して３０°～６０°である、
面光源装置。

【請求項2】

前記光束制御部材を底面視したときの前記入射面の外縁は、前記溝が沿う長円の長軸、または、前記溝が沿う直線に平行な長軸を有する長円であり、
前記光束制御部材を平面視したときの前記出射面の外縁は、前記溝が沿う前記長円の短軸、または、前記溝が沿う前記直線に垂直な長軸を有する長円である、
請求項１に記載の面光源装置。

【請求項3】

前記発光装置は基板上に配置されており、前記基板は、Ｘ方向を長辺とし、短辺がＰｙより短い長方形状の基板であって、前記基板には、Ｘ方向に複数の発光装置が配列される、
請求項１に記載の面光源装置。

【請求項4】

前記傾斜面の角度が前記ＸＹ平面に対して４０°～６０°である、請求項１に記載の面光源装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか一項に記載の面光源装置を有する、表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、面光源装置、および当該面光源装置を有する表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置などの透過型画像表示装置では、近年、光源として複数の発光素子を有する、直下型の面光源装置が使用されている。また、発光素子は広い範囲に光を照射するために数多く配置されることがある。

【0003】

特許文献１は、第１方向、および第１方向に垂直な第２方向に配列された発光ダイオード上に配置される光束制御部材を開示している。なお、第１方向における光束制御部材の中心間距離は、第２方向における光束制御部材の中心間距離より大きい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１５／０１０９７６２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように第１方向における中心間距離と第２方向における中心間距離が異なるように配列された発光装置（光束制御部材）を有する面光源装置において光の品位が悪くなるという問題が生じることがある。この問題について図１を参照しつつ説明する。

【0006】

図１は、Ｘ方向、およびＸ方向に垂直なＹ方向に配列された複数の発光装置１を有する面光源装置１０の概略図である。なお、発光装置１のＹ方向における中心間距離ＰｙはＸ方向における中心間距離Ｐｘより大きい。また、発光装置１は、光源と、当該光源からの光の配光を制御するための光束制御部材（レンズ）を有する。また、複数の発光装置１を覆うように光拡散板（不図示）が配置されている。

【0007】

たとえば、図１に示すように、面光源装置１０において、図中で最も上側に位置する８つの発光装置１のみを発光させると、Ｘ方向に沿って延び、Ｙ方向に離間した複数の帯状の暗部２が、発光させていない発光装置１の上に生じやすい。これは、発光させた発光装置１からの光が面光源装置１０の底板に到達した場合、発光装置１が配置されていない領域では光拡散板に向けて光をよく反射させるのに対し、発光装置１が配置されている領域では光をあまり反射させないためと考えられる。

【0008】

本発明の目的は、Ｘ方向およびＹ方向について異なる中心間距離で配列された複数の発光装置を有する面光源装置であって、帯状に暗部が生じることを抑制できる面光源装置および表示装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、以下の面光源装置および表示装置に関する。
［１］Ｘ方向に複数配列され、かつ、前記Ｘ方向に垂直なＹ方向に複数配列された複数の発光装置を有する面光源装置であって、前記Ｘ方向に配列された前記複数の発光装置のうち隣接する任意の２つの発光装置における中心間距離をＰｘとし、前記任意の発光装置のうちの１つの発光装置と前記Ｙ方向に隣接する発光装置との中心間距離をＰｙとしたときに、Ｐｙ／Ｐｘ≧１．５を満たし、前記複数の発光装置は、それぞれ、光源と、前記光源を覆うように配置された、前記光源からの光を制御するための光束制御部材と、を有し、前記光束制御部材は、前記光束制御部材の裏側に配置された凹部の内面である、前記光源からの光を入射させるための入射面と、前記光束制御部材の裏側に、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並んだ複数の溝と、前記光束制御部材の表側に配置された、前記入射面で入射した光を外部に出射させる出射面と、を有し、前記溝は、前記溝の曲率が０となるように、またはＹ方向において、前記溝の曲率中心が前記入射面の中心よりも前記溝から離れて位置するように形成され、ＸＹ平面におけるＸ方向に平行で前記入射面の中心を通る仮想直線で分割される２つの平面のそれぞれにおいて、前記溝の曲率は、前記凹部の開口部の曲率よりも小さく、前記複数の溝は、それぞれ、前記光束制御部材の裏側から表側に向かうにつれて前記光源の光軸に近づくように傾斜する傾斜面を有し、前記傾斜面の角度は、ＸＹ平面に対して３０°～６０°である、面光源装置。
［２］前記光束制御部材を底面視したときの前記入射面の外縁は、前記溝が沿う長円の長軸、または、前記溝が沿う直線に平行な長軸を有する長円であり、前記光束制御部材を平面視したときの前記出射面の外縁は、前記溝が沿う前記長円の短軸、または、前記溝が沿う前記直線に垂直な長軸を有する長円である、［１］に記載の面光源装置。
［３］前記発光装置は基板上に配置されており、前記基板は、Ｘ方向を長辺とし、短辺がＰｙより短い長方形状の基板であって、前記基板には、Ｘ方向に複数の発光装置が配列される、［１］に記載の面光源装置。
［４］前記傾斜面の角度が前記ＸＹ平面に対して４０°～６０°である、［１］に記載の面光源装置。
［５］［１］～［４］のいずれかに記載の面光源装置を有する、表示装置。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、帯状に暗部が生じることを抑制できる面光源装置および表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、従来の面光源装置の問題点を説明するための図である。

【図2】図２Ａ、Ｂは、実施の形態に係る面光源装置の構成を示す図である。

【図3】図３は、実施の形態に係る面光源装置の構成を示す図である。

【図4】図４Ａ～Ｆは、実施の形態１に係る光束制御部材の構成を示す図である。

【図5】図５Ａ～Ｆは、実施の形態２に係る光束制御部材の構成を示す図である。

【図6】図６Ａ～Ｄは、それぞれ、変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。

【図7】図７Ａ、Ｂは、変形例に係る光束制御部材の構成を示す図である。

【図8】図８は実施の形態１に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【図9】図９Ａ～Ｄは、比較例および実施の形態２に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【図10】図１０Ａ～Ｅは、比較例および変形例に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【図11】図１１Ａ～Ｄは、比較例および変形例に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【図12】図１２Ａ～Ｄは、比較例および変形例に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【図13】図１３Ａ～Ｄは、比較例および変形例に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【図14】図１４Ａ、Ｂは、参考例に係る面光源装置の照度分布のシミュレーション結果である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。以下の説明では、本発明に係る面光源装置の代表例として、液晶表示装置のバックライトなどに適する面光源装置について説明する。これらの面光源装置は、面光源装置からの光を照射される表示部材１０２（例えば液晶パネル）と組み合わせることで、表示装置１００’として使用されうる（図２Ｂ参照）。

【0013】

［実施の形態１］
（面光源装置および発光装置の構成）
図２Ａ、２Ｂ、図３は、本発明の実施の形態１に係る面光源装置１００の構成を示す図である。図２Ａは、平面図であり、図２Ｂは、正面図である。図３は、図２Ｂに示されるＡ－Ａ線の断面概略図であり、発光装置２００の配置の概略を示す。

【0014】

図２Ａ～３に示されるように、本実施の形態に係る面光源装置１００は、筐体１１０、複数の発光装置２００および光拡散板１２０を有する。複数の発光装置２００は、筐体１１０の底板１１２上に格子状（マトリックス状）に配置されている。底板１１２の内面は、拡散反射面として機能する。また、筐体１１０の天板１１４には、開口部が設けられている。光拡散板１２０は、この開口部を塞ぐように配置されており、発光面として機能する。発光面の大きさは、特に限定されないが、例えば約４００ｍｍ×約７００ｍｍである。

【0015】

図３に示されるように、発光装置２００は、基板２１０上に固定されている。基板２１０は、筐体１１０の底板１１２上の所定の位置に固定されている。発光装置２００は、発光素子２２０および光束制御部材３００を有している。なお、発光素子２２０は、光束制御部材３００の下に配置されるため、本来見えないが、図３では説明のために発光素子２２０を示している。

【0016】

図３に示されるように、本実施の形態において、複数の発光素子２２０および複数の光束制御部材３００は、いずれも格子状にかつ互いに離間して配置されている。すなわち、複数の発光装置２００は、いずれも格子状にかつ互いに離間して配置されている。具体的には、本実施の形態においては、複数の発光装置２００は、Ｘ方向に等間隔に配列され、かつ、Ｘ方向に垂直なＹ方向にも等間隔に配列されている。このとき、複数の発光装置２００は、Ｘ方向における中心間距離とＹ方向における中心間距離とが異なるように配列されている。すなわち、図３に示されるように、Ｘ方向における複数の発光装置２００の中心間距離をＰｘとし、Ｙ方向における複数の発光装置２００の中心間距離をＰｙとしたときに、ＰｙがＰｘより大きくなるように複数の発光装置２００は配列されている。なお、（Ｐｙ／Ｐｘ）≧１．５であることが好ましく、（Ｐｙ／Ｐｘ）≧２であることがより好ましく、（Ｐｙ／Ｐｘ）≧３であることが特に好ましい。なお、図３では、発光装置２００はＸ方向に等間隔に配置され、さらに、Ｙ方向に等間隔に配置されているが、配置のされ方はこれに限定されない。Ｘ方向に配列された複数の発光装置のうちの一部は等間隔でなくてもよいし、Ｙ方向に配列された複数の発光装置のうちの一部は等間隔でなくてもよい。たとえば、面光源装置の端部等の暗くなりやすい部分は発光装置の間隔が狭くなってもよい。

【0017】

発光素子２２０は、面光源装置１００の光源であり、基板２１０上に実装されている。発光素子２２０は、例えば白色発光ダイオードなどの発光ダイオード（ＬＥＤ）である。また、発光素子２２０の種類は、特に制限されないが、天面および側面から光を出射する発光素子２２０（例えば、ＣＯＢ型発光ダイオード）などが、本実施の形態に係る発光装置２００において好適に用いられる。発光素子２２０のサイズは、特に制限されないが、０．１ｍｍ～１．０ｍｍであることが好ましい。また、０．１ｍｍ～０．３ｍｍであることがより好ましい。また、基板２１０は、Ｘ方向を長辺とし、短辺がＰｙより短い長方形状の基板であって、基板には、Ｘ方向に複数の発光装置が配列される。このようにＸ方向を長辺とする複数の基板が、Ｙ方向に離間して複数配列される。あるいは、Ｙ方向を長辺とする複数の基板が、Ｘ方向に離間して複数配置されていてもよい。

【0018】

光束制御部材３００は、発光素子２２０から出射された光の配光を制御する光学部材であり、基板２１０上に固定されている。この後説明するように、光束制御部材３００は、入射面３１０を有し、光束制御部材３００は、入射面３１０の中心軸ＣＡが各発光素子２２０の光軸ＬＡに一致するように、複数の発光素子２２０の上に配置されている。なお、「発光素子２２０の光軸ＬＡ」とは、発光素子２２０からの立体的な出射光束の中心の光線を意味する。発光素子２２０が実装された基板２１０と光束制御部材３００の裏面との間には、発光素子２２０から発せられる熱を外部に逃がすための隙間が形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。

【0019】

光束制御部材３００は、一体成形により形成されている。光束制御部材３００の材料は、所望の波長の光を通過させ得る材料であれば特に限定されない。たとえば、光束制御部材３００の材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）やポリカーボネート（ＰＣ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）などの光透過性樹脂、またはガラスである。

【0020】

本実施の形態に係る面光源装置１００は、光束制御部材３００の構成に主たる特徴を有する。そこで、光束制御部材３００については、別途詳細に説明する。

【0021】

光拡散板１２０は、光拡散性を有する板状の部材であり、発光装置２００からの出射光を拡散させつつ透過させる。通常、光拡散板１２０は、液晶パネルなどの表示部材とほぼ同じ大きさである。たとえば、光拡散板１２０は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン・メチルメタクリレート共重合樹脂（ＭＳ）などの光透過性樹脂により形成される。光拡散性を付与するため、光拡散板１２０の表面に微細な凹凸が形成されているか、または光拡散板１２０の内部にビーズなどの光拡散子が分散している。

【0022】

本実施の形態に係る面光源装置１００では、各発光素子２２０から出射された光は、光束制御部材３００により光拡散板１２０の広範囲を照らすように拡げられる。各光束制御部材３００から出射された光は、さらに光拡散板１２０により拡散される。光拡散板１２０に到達した光の大部分は光拡散板１２０を透過するが、一部は光拡散板１２０で反射される。光拡散板１２０で反射された光の大部分は、拡散反射面として機能する底板１１２の内面または基板２１０で反射して光拡散板１２０に再度向かう。光拡散板１２０で反射された光の一部は、光束制御部材３００の表側の面または裏側の面で反射して光拡散板１２０に再度向かう。その結果、本実施の形態に係る面光源装置１００は、面状の表示部材（例えば液晶パネル）を均一に照らすことができる。なお、面光源装置１００の底板１１２には反射部材（反射シート）が配置されていることが好ましい。

【0023】

（光束制御部材の構成）
図４Ａは本実施の形態に係る光束制御部材３００の表側からみた斜視図であり、図４Ｂは裏側からみた斜視図であり、図４Ｃは平面図であり、図４Ｄは底面図であり、図４Ｅは正面図であり、図４Ｆは側面図である。以下、本実施の形態に係る光束制御部材３００の構成について説明する。

【0024】

本実施の形態に係る光束制御部材３００は、基板２１０上に配置された複数の発光素子２２０から出射された光の配向を制御するための光束制御部材３００であって、光束制御部材３００を平面視したときに長軸および短軸を有する略長円形状である。なお、本明細書において「長円」とは、互いに異なる長さでかつ互いに垂直な２つの対称軸を有する、楕円に似た曲線を意味する。長円の例には、楕円、オーバル、角丸長方形などが含まれる。２つの対称軸のうち長い方の軸を「長軸」と称し、短い方の軸を「短軸」と称する。光束制御部材３００は、光束制御部材の長円の長軸がＹ方向に平行になり、短軸がＸ方向に平行になるように配置される。

【0025】

光束制御部材３００は、入射面３１０と、出射面３２０、複数の溝３３０、脚部３４０とを有する。以下、それぞれについて説明する。

【0026】

入射面３１０は、光束制御部材３００の裏側に配置され、発光素子２２０と対向する位置に形成されている凹部の内面である。入射面３１０は、発光素子２２０から出射された光の大部分を、その進行方向を制御しつつ光束制御部材３００の内部に入射させる。入射面３１０は、発光素子２２０の光軸ＬＡと交わる。光束制御部材３００を底面視したときに、入射面３１０の外縁は、長軸および短軸を有する長円である。２つの対称軸の交点を通り、ＸＹ平面に垂直な軸が入射面３１０の中心軸である。本実施の形態において、当該中心軸と光軸ＬＡとが一致するように、光束制御部材３００は配置される。入射面３１０の形状は、特に限定されず、入射面３１０で入射した光が出射面３２０に向かうように設計される。本実施の形態では、入射面３１０の中心軸を通る断面形状は、光束制御部材の裏側から表側に近づくにつれて発光素子２２０の光軸ＬＡからの距離が徐々に短くなるような形状（砲弾形状）である。図４Ｄに示されるように、入射面３１０は、入射面の長円の長軸がＸ方向に平行になり、短軸がＹ方向に平行になるように配置される。

【0027】

なお、光束制御部材３００を底面視したときに、入射面３１０と溝３３０との間には、入射面３１０を取り囲むように平面部３１１が配置されている。平面部３１１により、入射面３１０と溝３３０とが連続しないようになっている。なお、当該平面部３１１はＸＹ平面に平行な面である。光束制御部材３００が、このような平面部３１１を有すると、光束制御部材３００を成形するための成形型を駒割りしやすくなり、光束制御部材３００を成形しやすくなる。

【0028】

出射面３２０は、入射面３１０で入射した光が出射する面である。図４Ｃに示されるように、出射面３２０を平面視したときに、出射面３２０の外縁は、長軸および短軸を有する長円である。出射面３２０は、前記長円の長軸がＹ方向に平行になり、短軸がＸ方向に平行になるように配置される。なお、図４Ｅ、Ｆに示されるように、出射面３２０は、正面視、側面視したときに長円を半分にした形状である。

【0029】

複数の溝３３０は、面光源装置１００の他の発光装置２００から出射されて光束制御部材３００内に入射した光を光拡散板１２０に向かって反射させる反射部として機能する。すなわち、溝３３０は、前述のＸ方向に沿う帯状の暗部２の発生を抑制することに寄与する。溝３３０は、この機能を発揮できるように構成されていることが好ましい。

【0030】

上記の機能を発揮できるように、本実施の形態において、溝３３０は、図４Ｆに示されるように、光束制御部材３００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡに近づくように傾斜する傾斜面３３１を有する。傾斜面３３１の角度は、ＸＹ平面（底板１１２の内面または基板２１０の表面）に対して３０°～６０°であることが好ましく、４０°～６０°であることがさらに好ましい。このようにすることで、傾斜面３３１は、他の発光装置２００から出射されて光束制御部材３００内に入射した光を光拡散板１２０の光束制御部材３００の近くの領域に向けて効果的に反射することができ、暗部の発生を抑制することできる。

【0031】

また、図４Ｄに示されるように、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並ぶように配置される。また、溝３３０は、Ｙ方向において、溝３３０の曲率中心が入射面３１０の中心よりも溝３３０から離れて位置するように形成される。また、溝３３０は、ＸＹ平面におけるＸ方向に平行で入射面３１０の中心を通る仮想直線で分割される２つの平面のそれぞれにおいて、前記溝の曲率は、前記凹部の開口部の曲率よりも小さい。具体的には、本実施の形態において、図４Ｄに示されるように、溝３３０は長軸および短軸を有する長円に沿うように配置される。溝３３０が沿う長円の長軸はＸ方向に平行になり、短軸はＹ方向に平行になるように配置される。溝３３０がこのような長円に沿うように配置されることで、溝３３０の傾斜面３３１が効果的に光を反射することができる。

【0032】

また、本実施の形態において、複数の溝３３０は、図４Ｄに示されるように、光束制御部材３００の裏側に入射面３１０を取り囲むように配置されている。なお、本実施の形態において、複数の溝のそれぞれが沿う複数の長円は互いに相似であり、長軸と短軸との比である（Ｇｘ／Ｇｙ）はいずれも同じである。

【0033】

また、本実施の形態において、溝３３０は、図４Ｆに示されるように、傾斜面３３１の他に、ＸＹ平面に垂直な垂直面３３２を有する。また、傾斜面３３１と垂直面３３２との間は、稜線３３３である。本実施の形態において、傾斜面３３１、垂直面３３２は、光束制御部材３００の短手方向の一端から他端まで延びる曲面であり、稜線３３３は光束制御部材３００の短手方向の一端から他端まで延びる曲線である。

【0034】

脚部３４０は、光束制御部材３００の裏側に配置される。本実施の形態においては、光束制御部材３００は脚部３４０を介して基板に設置される。本実施の形態において、脚部３４０は４つであり、底面視したときに円形である。

【0035】

（効果）
本実施の形態に係る面光源装置および表示装置によれば、長円に沿うように配置された複数の溝が有する傾斜面によって、暗部が生じることを抑制できる。

【0036】

［実施の形態２］
実施の形態２に係る面光源装置は、実施の形態２に係る光束制御部材４００を有しており、光束制御部材４００の構成のみが実施の形態１の面光源装置と異なる。以下、光束制御部材４００を、図５Ａ～Ｆを参照しつつ説明する。光束制御部材４００において、光束制御部材３００と同様の構成については同様の符号を付してその説明を省略する。

【0037】

図５Ａは光束制御部材４００の表側からみた斜視図であり、図５Ｂは裏側からみた斜視図であり、図５Ｃは平面図であり、図５Ｄは底面図であり、図５Ｅは正面図であり、図５Ｆは側面図である。図５Ｃに示されるように、光束制御部材４００は平面視したときに、長軸と短軸とを有する略長円である。光束制御部材４００は溝４３０を有し、溝４３０の構成のみが光束制御部材３００と異なる。以下、この点について説明する。

【0038】

溝４３０は図５Ｄに示されるように、Ｘ方向に延び、Ｙ方向に並ぶように配置される。具体的には、溝４３０は直線に沿うように配置されており、当該直線はＸ方向に平行に配置されている。溝４３０は、図５Ｆに示されるように、光束制御部材４００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡに近づくように傾斜する傾斜面４３１を有する。また、傾斜面４３１の角度は、ＸＹ平面に対して３０°～６０°であることが好ましく、４０°～６０°であることがさらに好ましい。このようにすることで、傾斜面３３１は、他の発光装置２００から出射されて光束制御部材３００内に入射した光を光拡散板１２０の光束制御部材３００の近くの領域に向けて効果的に反射することができ、暗部の発生を抑制することできる。

【0039】

また、溝４３０は、ＸＹ平面に垂直な垂直面４３２を有する。また、溝４３０において、傾斜面４３１と垂直面４３２との間は稜線４３３である。本実施の形態において、溝４３０の傾斜面４３１および垂直面４３２は直線に沿って光束制御部材４００の短手方向の一端から他端まで延びる平面である。また、稜線４３３は、光束制御部材４００の短手方向の一端から他端まで延びる直線である。

【0040】

なお、上記のように光束制御部材４００の溝４３０は直線に沿うように配置されるが、これは、溝４３０は、その曲率が０となるように形成されていることと同義である。また、これは、長円の長軸の長さＧｘと短軸の長さＧｙの比である（Ｇｘ／Ｇｙ）が無限大になった場合に相当すると考えることもできる。

【0041】

（効果）
本実施の形態に係る面光源装置および表示装置によれば、直線に沿うように配置された複数の溝が有する傾斜面によって、暗部が生じることを抑制できる。

【0042】

［変形例］
図６Ａ～Ｄは、変形例に係る面光源装置の光束制御部材を示す。図６Ａ～図６Ｄは、それぞれ光束制御部材の側面図である。変形例に係る面光源装置の光束制御部材は、溝の構成が光束制御部材４００と異なるので、以下、この点について説明する。なお、同様の点についてはその説明を省略する。

【0043】

図６Ａに示される変形例１に係る光束制御部材５００は、複数の溝５３０を有する。溝５３０は、光束制御部材５００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡに近づくように傾斜する傾斜面５３１と、光軸ＬＡから遠ざかるように傾斜する傾斜面５３２とを有する。なお、溝５３０は、Ｘ方向に平行な直線に沿う溝であるが、実施の形態１と同様に長円に沿う溝としてもよい。

【0044】

図６Ｂに示される変形例２に係る光束制御部材６００は、複数の溝６３０と複数の溝６４０とを有する。溝６３０は、光束制御部材６００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡに近づくように傾斜する傾斜面６３１と、光軸ＬＡから遠ざかるように傾斜する傾斜面６３２とを有する。一方、溝６４０は、互いに対向するＸＹ平面に垂直な垂直面６４１ａ、６４１ｂと、ＸＹ平面に平行な水平面６４２とを有する。なお、水平面６４２は、溝６４０の最奧部において、垂直面６４１ａと６４１ｂとの間に位置する。なお、溝６３０および溝６４０は、Ｘ方向に平行な直線に沿う溝であるが、実施の形態１と同様に長円に沿う溝としてもよい。

【0045】

図６Ｃに示される変形例３に係る光束制御部材７００は、複数の溝７３０を有する。溝７３０は、光束制御部材７００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡに近づくように傾斜する傾斜面７３１と、光軸ＬＡから遠ざかるように傾斜する傾斜面７３２とを有する。また、複数の溝７３０は互いに離間して配置されている。なお、溝７３０は、Ｘ方向に平行な直線に沿う溝であるが、実施の形態１と同様に長円に沿う溝としてもよい。また、２つの溝７３０の間の面は、ＸＹ平面に平行である。

【0046】

図６Ｄに示される変形例４に係る光束制御部材８００は、複数の溝８３０と複数の溝８４０とを有する。溝８３０は光束制御部材８００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡに近づくように傾斜する傾斜面８３１と、ＸＹ平面に垂直な垂直面８３２とを有する。一方、溝８４０は光束制御部材８００の裏側から表側に向かうにつれて光源の光軸ＬＡから遠ざかるように傾斜する傾斜面８４１と、ＸＹ平面に垂直な垂直面８４２とを有する。溝８３０は、光源の光軸ＬＡを挟んでＹ方向の一方の側に配置され、溝８４０は、Ｙ方向の他方の側に配置される。なお、溝８３０、８４０は、Ｘ方向に平行な直線に沿う溝であるが、実施の形態１と同様に長円に沿う溝であってもよい。

【0047】

［その他の変形例］
上記の実施の形態１、２および各変形例では、１つの光束制御部材が１つの独立した部材である例を説明したが、本実施の形態に係る面光源装置において使用される光束制御部材は、これに限定されない。

【0048】

図７Ａ、Ｂは、複数の光束制御部材３００がフランジ部３５０によって接続されて一体になっている例を示す。なお、図７Ａは、平面図であり、図７Ｂは正面図である。複数の光束制御部材が一体になっていることで、複数の発光素子２２０上に複数の光束制御部を配置することが容易になり、実装が容易になる。

【0049】

［シミュレーション］
以下に照度分布のシミュレーション結果を示す。シミュレーションは、図１に示されるように、Ｘ方向に並んだ複数の発光装置を１列としたときに、４列の中で図中最上列の８つの発光装置のみを点灯するという条件で行った。また、（Ｐｙ／Ｐｘ）は３．２という条件で行った。

【0050】

図８は、溝が長円に沿って配置され、（Ｇｘ／Ｇｙ）は３．２という条件の実施の形態１に係る光束制御部材３００を用いたときの照度分布である。なお、当該実施例の光束制御部材において、傾斜面３３１の傾斜角度はＸＹ平面に対して３５°とした。図８から暗部２（特に２列目の暗部２）の発生が抑制されていることがわかる。

【0051】

図９Ａ～Ｄは、実施の形態２に係る光束制御部材４００を用い、傾斜面４３１の角度を、それぞれ、２５°、３５°、４５°、５５°としたときの照度分布のシミュレーション結果を示す。図９Ａ～Ｄを比較すると、図９Ｂ、Ｃ（角度３５°、４５°）の方が、図９Ａ、Ｄ（角度２５°、５５°）より暗部２の発生が抑制されていた。

【0052】

図１０Ａ～Ｅは、変形例１に係る光束制御部材５００を用い、傾斜面５３１および５３２の角度を、それぞれ、２５°、３５°、４５°、５５°、６５°としたときの照度分布のシミュレーション結果を示す。図１０Ａ～Ｅを比較すると、図１０Ｂ、Ｃ、Ｄ（角度３５°、４５°、５５°）の方が、図１０Ａ、Ｅ（角度２５°、６５°）より暗部２の発生が抑制されていた。

【0053】

図１１Ａ～Ｄは、変形例２に係る光束制御部材６００を用い、傾斜面６３１および６３２の角度を、２５°、３５°、４５°、５５°としたときの照度分布のシミュレーション結果を示す．図１１Ａ～Ｄを比較すると、図１１Ｂ、Ｃ、Ｄ（角度３５°、４５°、５５°）の方が、図１１Ａ（２５°）より暗部２の発生が抑制されていた。

【0054】

図１２Ａ～Ｄは、変形例３に係る光束制御部材７００を用い、傾斜面７３１および７３２の角度を２５°、３５°、４５°、５５°としたときの照度分布のシミュレーション結果を示す。図１２Ａ～Ｄを比較すると、図１２Ｂ、Ｃ、Ｄ（角度３５°、４５°、５５°）の方が、図１２Ａ（角度２５°）より暗部２の発生が抑制されていた。

【0055】

図１３Ａ～Ｄは、変形例４に係る光束制御部材８００を用い、傾斜面８３１の角度を２５°、３５°、４５°、５５°としたときの照度分布のシミュレーション結果を示す。なお、光束制御部材８００は、傾斜面８３１が、上記の図１の最上列側に向くように配置した。図１３Ａ～Ｄを比較すると、図１３Ａ～Ｄ（角度２５°、３５°、４５°、５５°）のいずれも暗部の発生を抑制することができたが、図１３Ｂ、Ｃ（角度３５°、４５°）がより暗部の発生を抑制することできた。

【0056】

表１は、参考例Ａ～Ｄの面光源装置において、Ｐｙ／Ｐｘの値を変化させたときの暗部の発生についてのシミュレーション結果を示す。なお、図１４Ａは参考例Ａの照度分布を示し、図１４Ｂは参考例Ｄの照度分布を示す。評価基準は、Ａ：帯状の暗部が目立たない、Ｂ：帯状の暗部がやや目立つ、Ｃ：帯状の暗部が目立つ、Ｄ：帯状の暗部がかなり目立つとした。

【0057】

【表1】

【0058】

表１、図１４Ａ、Ｂからわかるように、Ｐｙ／Ｐｘが１より大きくなるほど帯状の暗部２が目立つようになった。このことから、帯状の暗部の発生を抑制することができる本発明は、Ｐｙ／Ｐｘの値が１．５以上のときに特に有用であることがわかる。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明の面光源装置は、例えば、液晶表示装置のバックライトや一般照明などに適用することができる。

【符号の説明】

【0060】

１０、１００ 面光源装置
１００’ 表示装置
１０２ 表示部材
１１０ 筐体
１１２ 底板
１１４ 天板
１２０ 光拡散板
１、２００ 発光装置
２１０ 基板
２２０ 発光素子
３００、４００、５００、６００、７００、８００ 光束制御部材
３１０ 入射面
３１１ 平面部
３２０ 出射面
３３０、４３０、５３０、６３０、６４０、７３０、８３０、８４０ 溝
３３１、４３１、５３１、５３２、６３１、６３２、７３１、７３２、８３１、８４１ 傾斜面
３３２、４３２、６４１ａ、６４１ｂ、８３２、８４２ 垂直面
３３３、４３３ 稜線
３４０ 脚部
３５０ フランジ部
６４２ 水平面
ＬＡ 光軸

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】