JP2013161636A - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度ムラを抑制する。
【解決手段】バックライト装置(照明装置)12は、光を出射させる光出射部14bを有するシャーシ14と、シャーシ14内に収容され、光出射部14bに向けて発せられる光の配光分布に異方性を有する第1のLED(第1の光源)17Aと、第1のLED17Aに隣り合う形でシャーシ14内に収容され、光出射部14bに向けて発せられる光の配光分布に異方性を有するとともに、その配光分布が第1のLED17Aに係る配光分布を補完するよう相補的に配される第1のLED(第2の光源)17Bと、を備える。
【選択図】図6
【解決手段】バックライト装置(照明装置)12は、光を出射させる光出射部14bを有するシャーシ14と、シャーシ14内に収容され、光出射部14bに向けて発せられる光の配光分布に異方性を有する第1のLED(第1の光源)17Aと、第1のLED17Aに隣り合う形でシャーシ14内に収容され、光出射部14bに向けて発せられる光の配光分布に異方性を有するとともに、その配光分布が第1のLED17Aに係る配光分布を補完するよう相補的に配される第1のLED(第2の光源)17Bと、を備える。
【選択図】図6
Description
本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
例えば、液晶テレビなどの液晶表示装置に用いる液晶パネルは、自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としている。このバックライト装置は、液晶パネルの裏側(表示面とは反対側)に設置されるようになっており、液晶パネル側の面が開口したシャーシと、シャーシ内に収容される光源と、シャーシ内に配されて光をシャーシの開口部側に反射させる反射シートと、シャーシの開口部に配されて光源が発する光を効率的に液晶パネル側へ放出させるための光学部材(拡散シート等)とを備える。このようなバックライト装置の光源としてLEDを用いたものが、下記特許文献1に記載されている。
ところで、LEDとして、その配光分布に異方性を有するものをバックライト装置の光源として用いた場合には、バックライト装置の出射光に輝度ムラが生じることが懸念され、その対応に苦慮していた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度ムラを抑制することを目的とする。
本発明の照明装置は、光を出射させる光出射部を有するシャーシと、前記シャーシ内に収容され、前記光出射部に向けて発せられる光の配光分布に異方性を有する第1の光源と、前記第1の光源に隣り合う形で前記シャーシ内に収容され、前記光出射部に向けて発せられる光の配光分布に異方性を有するとともに、その配光分布が前記第1の光源に係る前記配光分布を補完するよう相補的に配される第2の光源と、を備える。
このようにすれば、シャーシ内に収容された第1の光源及び第2の光源から発せられた光は、シャーシの光出射部から外部へと出射される。これら第1の光源及び第2の光源は、それぞれの配光分布に異方性を有しているものの、シャーシ内においてそれらの配光分布が相互に補完し合うよう相補的に配されているので、光出射部からの出射光に係る配光分布を等方化することができる。これにより、出射光に輝度ムラが生じ難くすることができる。
本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記第1の光源は、前記配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ前記広角方向と交差する狭角方向とが含まれているのに対し、前記第2の光源は、その前記配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ前記広角方向と交差する狭角方向とが含まれるとともに、その前記配光分布における前記広角方向が前記第1の光源に係る前記配光分布における前記狭角方向に並行し、且つその前記配光分布における前記狭角方向が前記第1の光源に係る前記配光分布における前記広角方向に並行するよう配されている。このようにすれば、第2の光源から発せられた光のうち、広角方向に拡散される光は、第1の光源に係る配光分布における狭角方向に並行して進行することで、第1の光源に係る配光分布が補完される。同様に、第1の光源から発せられた光のうち、広角方向に拡散される光は、第2の光源に係る配光分布における狭角方向に並行して進行することで、第2の光源に係る配光分布が補完される。以上により、第1の光源及び第2の光源は、相互の配光分布が補完され、もって光出射部からの出射光に輝度ムラが生じ難くなる。
(1)前記第1の光源は、前記配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ前記広角方向と交差する狭角方向とが含まれているのに対し、前記第2の光源は、その前記配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ前記広角方向と交差する狭角方向とが含まれるとともに、その前記配光分布における前記広角方向が前記第1の光源に係る前記配光分布における前記狭角方向に並行し、且つその前記配光分布における前記狭角方向が前記第1の光源に係る前記配光分布における前記広角方向に並行するよう配されている。このようにすれば、第2の光源から発せられた光のうち、広角方向に拡散される光は、第1の光源に係る配光分布における狭角方向に並行して進行することで、第1の光源に係る配光分布が補完される。同様に、第1の光源から発せられた光のうち、広角方向に拡散される光は、第2の光源に係る配光分布における狭角方向に並行して進行することで、第2の光源に係る配光分布が補完される。以上により、第1の光源及び第2の光源は、相互の配光分布が補完され、もって光出射部からの出射光に輝度ムラが生じ難くなる。
(2)前記第1の光源は、その前記配光分布における前記広角方向と前記狭角方向とが互いに直交する関係とされているのに対し、前記第2の光源は、その前記配光分布における前記広角方向と前記狭角方向とが互いに直交する関係とされるとともに、前記第1の光源に対して、前記第1の光源に係る前記配光分布における前記広角方向に沿って隣り合う位置と、前記第1の光源に係る前記配光分布における前記狭角方向に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている。このようにすれば、第1の光源から発せられた光のうち、広角方向に拡散される光によって、第1の光源に対してその配光分布における広角方向に沿って隣り合う位置に配された第2の光源に係る配光分布が補完される。一方、第1の光源に対してその配光分布における狭角方向に沿って隣り合う位置に配された第2の光源から発せられた光のうち、広角方向に拡散される光によって、第1の光源に係る配光分布が補完される。以上により、第1の光源と、第1の光源に対して隣り合って配される各第2の光源とは、相互の配光分布が補完される。
(3)前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれの前記配光分布が前記広角方向及び前記狭角方向についてそれぞれ略対称状をなしている。このようにすれば、第1の光源及び第2の光源の各配光分布に基づいて、第1の光源及び第2の光源の配置を容易に定めることができるとともに、相互の配光分布を良好に補完することができる。
(4)前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれ発光素子を複数ずつ有しており、前記第2の光源は、その複数の前記発光素子の並び方向が、前記第1の光源における複数の前記発光素子の並び方向に対して交差するよう配されている。このようにすれば、第1の光源及び第2の光源がそれぞれ発光素子を複数ずつ有しているから、各光源において発光効率が高くなるとともに放熱設計が容易なものとなる。そして、第1の光源及び第2の光源から発せられた光のうち、発光素子の並び方向に沿って進行する光の拡散範囲が最も広くなるため、第1の光源及び第2の光源の配光分布に異方性が存在している。これに対し、第1の光源が有する複数の発光素子の並び方向と、第2の光源が有する複数の発光素子の並び方向とを交差する関係とすることで、第1の光源及び第2の光源における相互の配光分布が補完され、それにより出射光の輝度ムラを緩和することができる。
(5)前記第2の光源は、その複数の前記発光素子の並び方向が、前記第1の光源における複数の前記発光素子の並び方向に対して直交するよう配されるとともに、前記第1の光源に対して、前記第1の光源における複数の前記発光素子の並び方向に沿って隣り合う位置と、前記第2の光源における複数の前記発光素子の並び方向に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている。このようにすれば、第1の光源から発せられた光のうち、その複数の発光素子の並び方向に拡散される光によって、第1の光源に対してその複数の発光素子の並び方向に沿って隣り合う位置に配された第2の光源に係る配光分布が補完される。一方、第1の光源に対して、第2の光源における複数の発光素子の並び方向に沿って隣り合う位置に配された第2の光源から発せられた光のうち、その複数の発光素子の並び方向に拡散される光によって、第1の光源に係る配光分布が補完される。以上により、第1の光源と、第1の光源に対して隣り合って配される各第2の光源とは、相互の配光分布が補完される。
(6)前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれにおける複数の前記発光素子が略同一とされる。このようにすれば、第1の光源及び第2の光源を部材として共通化することができるから、第1の光源及び第2の光源に係る製造コストを低減させることができる。
(7)前記シャーシは、前記光出射部とは反対側に配される底板を有しており、前記第1の光源及び前記第2の光源は、前記底板の板面内において複数ずつ交互に並んで配されている。このようにすれば、仮に第1の光源または第2の光源を底板の板面内において複数連続的に並べて配した場合に比べると、光出射部からの出射光により輝度ムラが生じ難くなる。また、当該照明装置の大型化を図る上で好適になる。
(8)前記シャーシは、前記光出射部とは反対側に配される底板を有しており、前記第1の光源及び前記第2の光源は、前記底板の板面内において複数ずつ交互に行列状に並んで配されている。このようにすれば、仮に第1の光源または第2の光源を底板の板面内において複数ずつ行列状に連続的に並べて配した場合に比べると、光出射部からの出射光に一層輝度ムラが生じ難くなる。また、当該照明装置の大型化を図る上で一層好適になる。
(9)前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれの前記配光分布が略同一とされる。このようにすれば、第1の光源及び第2の光源を部材として共通化することができるから、第1の光源及び第2の光源に係る製造コストを低減させることができる。
(10)前記第1の光源及び前記第2の光源が実装されるとともに、複数が前記シャーシ内において隣り合う形で収容される光源基板が備えられており、複数の前記光源基板は、前記第1の光源及び前記第2の光源の配置が同一とされている。このようにすれば、複数の光源基板を部材として共通化することができるから、光源基板に係る製造コストを低減させることができる。
(11)前記光源基板には、前記第1の光源及び前記第2の光源が、前記シャーシ内における前記光源基板の並び方向に沿って偶数ずつ交互に並んで配されている。このようにすれば、シャーシ内において互いに隣り合う光源基板のうち、一方の光源基板における他方の光源基板寄りに配された第1の光源または第2の光源には、他方の光源基板における一方の光源基板寄りに配された第2の光源または第1の光源が隣り合うことになる。これにより、隣り合う光源基板間においても、第1の光源及び第2の光源における配光分布が相互に補完され、もって光出射部からの出射光に一層輝度ムラが生じ難くなる。
次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
このような表示装置によると、表示パネルに対して光を供給する照明装置が、出射光に輝度ムラを生じさせ難いものであるため、表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
前記表示パネルとしては液晶パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばテレビやパソコンのディスプレイ等に適用でき、特に大型画面用として好適である。
本発明によれば、輝度ムラを抑制することができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図9によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図4及び図5に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を図1から図9によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図4及び図5に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本実施形態に係るテレビ受信装置TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネットCa,Cbと、電源Pと、チューナーTと、スタンドSとを備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長(長手)の方形状(長方形状)をなし、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2に示すように、表示パネルである液晶パネル11と、外部光源であるバックライト装置(照明装置)12とを備え、これらが枠状のベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。
次に、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びバックライト装置12について順次に説明する。このうち、液晶パネル(表示パネル)11は、平面に視て横長な方形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。なお、両基板の外側には偏光板が配されている。
続いて、バックライト装置12について詳しく説明する。バックライト装置12は、図2に示すように、表側(光出射側、液晶パネル11側)に開口する光出射部14bを有した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の光出射部14bを覆うようにして配される光学部材15と、シャーシ14の外縁部に沿って配され光学部材15の外縁部をシャーシ14との間で挟んで保持するフレーム16とを備える。さらに、シャーシ14内には、光源であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)17と、LED17が実装されたLED基板18と、シャーシ14内の光を表側(光出射側、光学部材15側)に反射させる反射シート19とが備えられる。このように、本実施形態に係るバックライト装置12は、シャーシ14内において液晶パネル11及び光学部材15の直下位置にLED17が配された、いわゆる直下型とされる。以下では、バックライト装置12の各構成部品について詳しく説明する。
シャーシ14は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき綱板(SECC)などの金属板からなり、図3から図5に示すように、液晶パネル11と同様に横長な方形状(矩形状、長方形状)をなす底板14aと、底板14aの各辺(一対の長辺及び一対の短辺)の外端からそれぞれ表側(光出射側)に向けて立ち上がる側板14cと、各側板14cの立ち上がり端から外向きに張り出す受け板14dとからなり、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型(略浅皿状)をなしている。シャーシ14は、その長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致している。シャーシ14における底板14aは、LED基板18に対して裏側、つまりLED17の光出射側とは反対側に配されている。シャーシ14における各受け板14dには、表側からフレーム16及び次述する光学部材15が載置可能とされる。各受け板14dには、フレーム16がねじ止めされている。
光学部材15は、図2に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形状をなしている。光学部材15は、図4及び図5に示すように、その外縁部が受け板14dに載せられることで、シャーシ14の光出射部14bを覆うとともに、液晶パネル11とLED17との間に介在して配される。光学部材15は、LED17に対して表側、つまり光出射側に所定の間隔を空けて対向状をなしている。光学部材15は、裏側(LED17側、光出射側とは反対側)に配される拡散板15aと、表側(液晶パネル11側、光出射側)に配される光学シート15bとから構成される。拡散板15aは、所定の厚みを持つほぼ透明な樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。光学シート15bは、拡散板15aと比べると板厚が薄いシート状をなしており、2枚が積層して配されている。具体的な光学シート15bの種類としては、例えば拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートなどがあり、これらの中から適宜に選択して使用することが可能である。
フレーム16は、図2に示すように、液晶パネル11及び光学部材15の外周縁部に沿う枠状をなしている。このフレーム16と各受け板14dとの間で光学部材15における外縁部を挟持可能とされている(図4及び図5)。また、このフレーム16は、液晶パネル11における外縁部を裏側から受けることができ、表側に配されるベゼル13との間で液晶パネル11の外縁部を挟持可能とされる(図4及び図5)。
次に、LED17及びLED17が実装されるLED基板18について説明する。LED17は、LED基板18上に表面実装されるとともにその発光面17aがLED基板18側とは反対側を向いた、いわゆる頂面発光型とされており、その光軸がZ軸方向、つまり液晶パネル11の表示面(光学部材15の板面)と直交する方向と一致している。なお、LED17の詳しい構成及びその配光分布に関しては後に詳しく説明する。また、ここで言う「光軸」とは、LED17における発光光のうち、発光強度が最も高い(ピークとなる)光の進行方向と一致する軸のことである。
LED基板18は、図3から図5に示すように、縦長な方形状(矩形状、長方形状)をなしており、長辺方向がY軸方向と一致し、短辺方向がX軸方向と一致する状態でシャーシ14内において底板14aに沿って延在しつつ収容されている。LED基板18の基材は、シャーシ14と同じアルミ系材料などの金属製とされ、その表面に絶縁層を介して銅箔などの金属膜からなる配線パターン(図示せず)が形成され、さらには最外表面には、白色を呈する反射層(図示せず)が形成された構成とされる。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。このLED基板18の基材の板面のうち、表側を向いた板面(光学部材15側を向いた板面)には、上記した構成のLED17が表面実装されており、ここが実装面18aとされる。LED17は、LED基板18の実装面18aの面内において複数ずつ行列状(マトリクス状、碁盤目状)に並列して配されるとともに、配線パターンによって相互が電気的に接続されている。具体的には、LED基板18の実装面18a上には、その短辺方向(X軸方向)に沿って4個(偶数個)ずつ、長辺方向(Y軸方向)に沿って12個(偶数個)ずつのLED17が行列状に並列配置されている。LED基板18における各LED17の配列ピッチは、ほぼ一定とされ、詳しくはX軸方向(行方向)及びY軸方向(列方向)についてそれぞれほぼ等間隔に配列されている。
上記した構成のLED基板18は、図3に示すように、シャーシ14内においてX軸方向に沿って複数枚が互いに長辺方向及び短辺方向を揃えた状態で並列して配置されている。具体的には、LED基板18は、シャーシ14内においてX軸方向に沿って5枚並んで配されており、その並び方向がX軸方向と一致している。X軸方向に並ぶLED基板18の配列ピッチは、ほぼ一定となっており、隣り合うLED基板18においてX軸方向について端寄りに配されるとともに互いに隣り合うLED17の配列ピッチが、各LED基板18におけるLED17の配列ピッチと概ね同じ程度となるように設定されている。つまり、シャーシ14の底板14aの面内においてLED17は、X軸方向(行方向)及びY軸方向(列方向)についてそれぞれほぼ等間隔となるよう行列状に並列配置されていると言える。具体的には、LED17は、シャーシ14の底板14aの面内においてその長辺方向(X軸方向)に沿って20個ずつ、短辺方向(Y軸方向)に沿って12個ずつが行列状に並列配置されている。なお、各LED基板18には、図示しない配線部材が接続されるコネクタ部が設けられており、配線部材を介して図示しないLED駆動基板(光源駆動基板)から駆動電力が供給されるようになっている。
反射シート19は、合成樹脂製とされ、表面が光の反射性に優れた白色を呈するものとされる。反射シート19は、図3から図5に示すように、シャーシ14の内面のほぼ全域にわたって敷設される大きさを有しているので、シャーシ14内に配されたLED基板18をほぼ全域にわたって表側(光出射側、光学部材15側)から覆うことが可能とされる。この反射シート19によりシャーシ14内の光を表側(光出射側、光学部材15側)に向けて反射させることができるようになっている。反射シート19は、LED基板18(底板14a)に沿って延在するとともに各LED基板18を一括してそのほぼ全域を覆う大きさの底部19aと、底部19aの各外端から表側に立ち上がるとともに底部19aに対して傾斜状をなす4つの立ち上がり部19bと、各立ち上がり部19bの外端から外向きに延出するとともにシャーシ14の受け板14dに載せられる延出部19cとから構成されている。この反射シート19の底部19aが各LED基板18における表側の面、つまりLED17の実装面18aに対して表側に重なるよう配される。また、反射シート19の底部19aには、各LED17と平面視重畳する位置に各LED17を個別に挿通するLED挿通孔(光源挿通孔)19dが開口して設けられている。このLED挿通孔19dは、各LED17の配置に対応してX軸方向及びY軸方向について行列状(マトリクス状)に複数が並列配置されている。
ここで、LED17の詳しい構成及びその配光分布について説明する。LED17は、図7及び図8に示すように、発光源であるLED素子(LEDチップ、発光素子)20と、LED素子20からの光によって励起されることで発光する蛍光体を含有する封止材(透光性樹脂材料)21と、LED素子20が封止材21により封止された状態で実装される基板部22とからなる。このLED17は、LED素子20を封止する封止材21が略半球型(ドーム型)に形成され、その封止材21における半球状の表面である発光面17aから発せられる出射光が放射状に拡散されるようになっている。以下、図7及び図8を参照しつつLED17の構成部位について順次に詳しく説明する。なお、図7及び図8では、LED17における有効発光範囲、つまり一定以上の輝度が得られる発光光の拡散角度範囲を一点鎖線により図示している。
LED素子20は、例えばInGaN系の材料からなる半導体であり、順方向に電圧が印加されることで発光するものとされる。LED素子20は、その発光光における主発光波長が青色の波長領域(約420nm〜約480nm)に存しており、青色光を単色発光する青色LED素子であると言える。LED素子20の主発光波長は、440nm〜460nmの範囲とされるのがより好ましく、具体的には例えば451nmとされる。
封止材21は、ほぼ透明な熱硬化性樹脂材料からなるものとされ、具体的にはエポキシ樹脂材料やシリコーン樹脂材料などからなる。封止材21は、LED17の製造工程ではLED素子20が実装された基板部22上に充填されることで、LED素子20を封止するとともにその保護を図るものとされる。この封止材21には、次述する蛍光体が分散配合されており、蛍光体を保持する分散媒(バインダ)として機能する。
蛍光体は、LED素子20からの光(青色光)によって励起されることで、所定の波長領域に存する光を発光するものであり、本実施形態に係るLED17においては蛍光体として発光光(蛍光)における主発光波長が互いに異なる2種類のもの(次述する第1の蛍光体及び第2の蛍光体)が用いられている。具体的には、第1の蛍光体は、LED素子20からの光に励起されることで、主発光波長が緑色の波長領域(約500nm〜約570nm)に存する光を発する緑色蛍光体とされる。第2の蛍光体は、LED素子20からの光に励起されることで、主発光波長が赤色の波長領域(約600nm〜約780nm)に存する光を発する赤色蛍光体とされる。具体的には、緑色蛍光体(第1の蛍光体)としては、サイアロン系蛍光体の一種であるβ−SiAlONを用いるのが好ましく、また赤色蛍光体(第2の蛍光体)としては、カズン系蛍光体の一種であるカズンを用いるのが好ましい。なお、β−SiAlONは、その発光光の主発光波長が例えば約540nm程度とされるのに対し、カズンは、その発光光の主発光波長が例えば約650nm程度とされる。
従って、このLED17は、LED素子20から発せられる青色光(青色成分の光)と、第1の蛍光体である緑色蛍光体から発せられる緑色光(緑色成分の光)と、第2の蛍光体である赤色蛍光体から発せられる赤色光(赤色成分の光)とにより、全体として概ね白色の光を発することが可能とされている。このような構成によれば、仮に蛍光体として、緑色蛍光体及び赤色蛍光体に代えて黄色光を発する黄色蛍光体を用いることで、白色光を発する構成とした場合に比べると、緑色光及び赤色光における発光強度を高くすることができ、もって出射光における演色性の点で優れる。このLED17における出射光の色度は、例えば緑色蛍光体及び赤色蛍光体における含有量の絶対値や相対値に応じて変化するものとされるため、これら緑色蛍光体及び赤色蛍光体の含有量を適宜調整することでLED17における出射光の色度を調整することが可能とされる。
基板部22は、表面が光の反射性に優れた白色を呈するセラミック材料または合成樹脂材料(例えばポリアミド系樹脂材料)からなる。基板部22は、LED基板18における実装面18aに並行する板状をなしており、LED素子20が実装される面側とは反対側の板面がLED基板18の実装面18aに取り付けられている。基板部22は、平面に視て略正方形状をなしている(図6を参照)。そして、この基板部22上には、LED素子20が複数、具体的には2つが所定の間隔を空けて並んで配されている。2つのLED素子20は、共に基板部22の板面における中心から外れた位置(偏心した位置)にそれぞれ配されており、詳しくは平面に視て基板部22の中心を通る直線上に配されるとともに、基板部22の中心に関して点対称状の配置とされる。
続いて、LED17の配光分布について図9を用いて説明する。図9では、横軸をLED17の光軸(正面方向)に対する角度(単位は「度」)とし、縦軸を発光強度(任意単位)としている。また、「発光強度」の具体的な単位は、例えば、放射輝度(W/sr・m2)、放射束(W)、放射照度(W/m2)などとすることができ、それ以外の放射量に関する物理量とすることも可能である。なお、図9における実線は、LED17を、LED素子20の並び方向(広角方向、Y軸方向)に沿って切断した断面に関する配光分布であるのに対し、図9における破線は、LED17を、LED素子20の並び方向と直交する方向(狭角方向、X軸方向)に沿って切断した断面に関する配光分布である。このLED17の配光分布は、図9に示すように、上記したLED素子20の配置に起因して異方性を有している。すなわち、LED17の発光光のうち、2つのLED素子20の並び方向に沿って進行する光は、図9の実線に示すように、他の方向に沿って進行する光に比べて有効発光範囲、つまり一定以上の輝度が得られる発光光の拡散角度範囲が最も広くなっている。この有効発光範囲(拡散角度範囲)が最も広くなる光の進行方向が、広角方向とされており、LED素子20の並び方向と一致している。LED17の配光分布は、広角方向について略対称状をなしている。一方、LED17の発光光のうち、2つのLED素子20の並び方向と直交する方向に沿って進行する光は、図9の破線に示すように、他の方向に沿って進行する光に比べて有効発光範囲、つまり一定以上の輝度が得られる発光光の拡散角度範囲が最も狭くなっている。この有効発光範囲(拡散角度範囲)が最も狭くなる光の進行方向が、狭角方向とされており、LED素子20の並び方向と直交する方向と一致している。LED17の配光分布は、狭角方向について略対称状をなしている。LED17の配光分布における広角方向と狭角方向とは、互いに直交する関係にある。
上記のように配光分布に異方性を有するLED17をバックライト装置12に用いるに際して、本実施形態では、LED17を次のような配置としている。すなわち、シャーシ14内において隣り合う形で配される複数のLED17は、図6から図8に示すように、相互の配光分布が補完し合うよう相補的に配置されている。具体的には、シャーシ14内に配されるLED17には、狭角方向及び広角方向を含む配光分布を有する第1のLED17Aと、第1のLED17Aに隣り合う形で配されるとともに狭角方向及び広角方向を含む配光分布を有し且つその配光分布における狭角方向及び広角方向が、第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向及び広角方向に対してそれぞれ交差するよう配された第2のLED17Bとが含まれている。言い換えると、シャーシ14内に配されるLED17には、2つ並ぶLED素子20Aを有する第1のLED17Aと、第1のLED17Aに隣り合う形で配されるとともに2つ並ぶLED素子20Bを有し且つそのLED素子20Bの並び方向が、第1のLED17Aに係るLED素子20Aの並び方向と交差するよう配される第2のLED17Bとが含まれている。なお、以下ではLEDを区別する場合には、第1のLEDに関する符号に添え字Aを、第2のLEDに関する符号に添え字Bを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
より詳しくは、第2のLED17Bは、図6から図8に示すように、その配光分布における広角方向、つまりLED素子20Bの並び方向が、第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向、つまりLED素子20Aの並び方向と直交する方向に並行し、狭角方向(LED素子20Bの並び方向と直交する方向)が第1のLED17Aに係る配光分布における広角方向(LED素子20Aの並び方向)に並行するようシャーシ14の底板14aの板面内において配置されている。つまり、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、互いの配光分布における広角方向(LED素子20A,20Bの並び方向)同士が直交するとともに、狭角方向(LED素子20A,20Bの並び方向と直交する方向)同士が直交する関係にある。なお、本実施形態では、第1のLED17Aに係る配光分布における広角方向(LED素子20Aの並び方向)がX軸方向と一致し、狭角方向(LED素子20Aの並び方向と直交する方向)がY軸方向と一致しているのに対し、第2のLED17Bに係る配光分布における広角方向(LED素子20Bの並び方向)がY軸方向と一致し、狭角方向(LED素子20Bの並び方向と直交する方向)がX軸方向と一致している。
そして、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、図6に示すように、シャーシ14の底板14aの板面内において複数ずつ交互に行列状に並列して配されている。すなわち、シャーシ14内において行列配置された第1のLED17A及び第2のLED17Bは、行方向であるX軸方向について複数ずつ交互に繰り返して並ぶ配列とされるとともに、列方向であるY軸方向について複数ずつ交互に繰り返して並ぶ配列とされる。従って、シャーシ14内において行方向であるX軸方向について隣り合う任意の2つのLED17は、一方が第1のLED17Aとされ、他方が第2のLED17Bとされているのに対し、列方向であるY軸方向について隣り合う任意の2つのLED17は、一方が第1のLED17Aとされ、他方が第2のLED17Bとされている。言い換えると、第1のLED17Aは、第2のLED17Bに対して、第2のLED17Bに係る配光分布における広角方向(Y軸方向)に沿って隣り合う位置と、第2のLED17Bに係る配光分布における狭角方向(X軸方向)に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されているのに対し、第2のLED17Bは、第1のLED17Aに対して、第1のLED17Aに係る配光分布における広角方向(X軸方向)に沿って隣り合う位置と、第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向(Y軸方向)に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている。さらに別言すると、第1のLED17Aは、第2のLED17Bに対して、第2のLED17Bが有するLED素子20Bの並び方向(Y軸方向)に沿って隣り合う位置と、第2のLED17Bが有するLED素子20Bの並び方向と直交する方向(X軸方向)に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されているのに対し、第2のLED17Bは、第1のLED17Aに対して、第1のLED17Aが有するLED素子20Aの並び方向(X軸方向)に沿って隣り合う位置と、第1のLED17Aが有するLED素子20Aの並び方向と直交する方向(Y軸方向)に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている。このように、第1のLED17Aは、行方向または列方向に沿って2つ以上連続して並ぶことがない配置とされ、同様に、第2のLED17Bは、行方向(X軸方向)または列方向(Y軸方向)に沿って2つ以上連続して並ぶことがない配置とされる。なお、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、行方向及び列方向の双方に対する斜め方向に沿って同じものが連続して並ぶ配置とされている。
上記した第1のLED17A及び第2のLED17Bは、図6に示すように、シャーシ14内における姿勢(向き、LED素子20の並び方向)が異なるものの、部材としては同一で共通化されている。つまり、LED17を製造する工程では、1種類のみを製造し、LED基板18に実装する工程で、その実装面18aの面内において隣り合うもの同士の姿勢を上記したように異ならせるようにすればよい。これにより、LED17に係る製造コストの低減を図ることができる。なお、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、LED素子20及び配光分布が共通化されている、と言える。それに加えて、シャーシ14内に収容される複数(5枚)のLED基板18は、シャーシ14内における姿勢(向き)が同一とされるとともに、部材としても同一で共通化されている。つまり、全てのLED基板18は、第1のLED17A及び第2のLED17Bの配列が共通化されている。これにより、LED基板18の品種を1種類とすることができるから、LED基板18に係る製造コストの低減を図ることができる。その上で、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、各LED基板18において、LED基板18の並び方向であるX軸方向に沿って偶数ずつ交互に並んで配されている。従って、シャーシ14内において隣り合う2枚のLED基板18のうち、一方のLED基板18における他方のLED基板18寄りの端位置に配された第1のLED17Aまたは第2のLED17Bには、他方のLED基板18における一方のLED基板18寄りの端位置に配された第2のLED17Bまたは第1のLED17Aが隣り合うことになる。これにより、LED基板18を全て共通部材化しつつも、シャーシ14内において第1のLED17Aと第2のLED17Bとを交互に行列状に並列配置することができ、コスト削減効果と配光分布の補完効果とを共に得ることができる。
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。液晶表示装置10を使用するにあたってバックライト装置12の各LED17を点灯させると、各LED17から発せられた光は、図4及び図5に示すように、光学部材15に対して直接的に、または反射シート19などにて反射されてから間接的に入射し、光学部材15を透過した後、液晶パネル11へ向けて出射される。
ここで、個々のLED17は、LED素子20の配置に起因して配光分布に異方性を有しており、その発光光における有効発光範囲、つまり一定以上の輝度が得られる拡散角度範囲が広角方向では最も広いものの、そこから狭角方向に近づくに連れて次第に狭くなり、狭角方向では最も狭くなっている(図9を参照)。仮に、シャーシ14内に行列配置したLED17の姿勢(LED素子20の並び方向)を全て同一とした場合には、全てのLED17の配光分布における広角方向と狭角方向とが揃えられることになるため、狭角方向に向かって進行する光による光学部材15の照射範囲に偏りが生じ易くなり、それに起因してバックライト装置12の出射光に輝度ムラが生じるおそれがある。その点、本実施形態では、シャーシ14内にLED17が、第1のLED17Aと、第1のLED17Aに隣り合い且つ配光分布が第1のLED17Aに係る配光分布を補完するよう相補的に配される第2のLED17Bとを含んでいるから、第1のLED17A及び第2のLED17Bからの発光光によって相互の配光分布が補完され、それによりバックライト装置12の出射光に係る配光分布が等方化される。もって、出射光に輝度ムラが生じ難くなる。
より具体的には、第1のLED17Aから発せられた光のうち、その配光分布における広角方向(X軸方向、LED素子20Aの並び方向)に向かう光は、図7に示すように、X軸方向に隣り合う第2のLED17Bに係る配光分布における狭角方向に並行して進行することになるので、その光によって第2のLED17Bに係る配光分布において狭くなりがちな狭角方向についての有効発光範囲(拡散角度範囲)が補われて拡張が図られる。これにより、第2のLED17Bに係る配光分布が、X軸方向について隣り合う第1のLED17Aからの発光光によって補完される。一方、第2のLED17Bから発せられた光のうち、その配光分布における広角方向(Y軸方向、LED素子20Bの並び方向)に向かう光は、図8に示すように、Y軸方向に隣り合う第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向に並行して進行することになるので、その光によって第1のLED17Aに係る配光分布において狭くなりがちな狭角方向についての有効発光範囲(拡散角度範囲)が補われて拡張が図られる。これにより、第1のLED17Aに係る配光分布が、Y軸方向について隣り合う第2のLED17Bからの発光光によって補完される。そして、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、シャーシ14内において交互に行列状に繰り返して並列配置されているから、行方向(X軸方向)及び列方向(Y軸方向)について隣り合うLED17における相互の配光分布が補完され合うことになり、それによりバックライト装置12からの出射光に係る配光分布が良好に等方化され、輝度ムラの抑制に一層好適とされている。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、光を出射させる光出射部14bを有するシャーシ14と、シャーシ14内に収容され、光出射部14bに向けて発せられる光の配光分布に異方性を有する第1のLED(第1の光源)17Aと、第1のLED17Aに隣り合う形でシャーシ14内に収容され、光出射部14bに向けて発せられる光の配光分布に異方性を有するとともに、その配光分布が第1のLED17Aに係る配光分布を補完するよう相補的に配される第1のLED(第2の光源)17Bと、を備える。
このようにすれば、シャーシ14内に収容された第1のLED17A及び第2のLED17Bから発せられた光は、シャーシ14の光出射部14bから外部へと出射される。これら第1のLED17A及び第2のLED17Bは、それぞれの配光分布に異方性を有しているものの、シャーシ14内においてそれらの配光分布が相互に補完し合うよう相補的に配されているので、光出射部14bからの出射光に係る配光分布を等方化することができる。これにより、出射光に輝度ムラが生じ難くすることができる。
また、第1のLED17Aは、配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ広角方向と交差する狭角方向とが含まれているのに対し、第2のLED17Bは、その配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ広角方向と交差する狭角方向とが含まれるとともに、その配光分布における広角方向が第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向に並行し、且つその配光分布における狭角方向が第1のLED17Aに係る配光分布における広角方向に並行するよう配されている。このようにすれば、第2のLED17Bから発せられた光のうち、広角方向に拡散される光は、第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向に並行して進行することで、第1のLED17Aに係る配光分布が補完される。同様に、第1のLED17Aから発せられた光のうち、広角方向に拡散される光は、第2のLED17Bに係る配光分布における狭角方向に並行して進行することで、第2のLED17Bに係る配光分布が補完される。以上により、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、相互の配光分布が補完され、もって光出射部14bからの出射光に輝度ムラが生じ難くなる。
また、第1のLED17Aは、その配光分布における広角方向と狭角方向とが互いに直交する関係とされているのに対し、第2のLED17Bは、その配光分布における広角方向と狭角方向とが互いに直交する関係とされるとともに、第1のLED17Aに対して、第1のLED17Aに係る配光分布における広角方向に沿って隣り合う位置と、第1のLED17Aに係る配光分布における狭角方向に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている。このようにすれば、第1のLED17Aから発せられた光のうち、広角方向に拡散される光によって、第1のLED17Aに対してその配光分布における広角方向に沿って隣り合う位置に配された第2のLED17Bに係る配光分布が補完される。一方、第1のLED17Aに対してその配光分布における狭角方向に沿って隣り合う位置に配された第2のLED17Bから発せられた光のうち、広角方向に拡散される光によって、第1のLED17Aに係る配光分布が補完される。以上により、第1のLED17Aと、第1のLED17Aに対して隣り合って配される各第2のLED17Bとは、相互の配光分布が補完される。
また、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、それぞれの配光分布が広角方向及び狭角方向についてそれぞれ略対称状をなしている。このようにすれば、第1のLED17A及び第2のLED17Bの各配光分布に基づいて、第1のLED17A及び第2のLED17Bの配置を容易に定めることができるとともに、相互の配光分布を良好に補完することができる。
また、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、それぞれLED素子(発光素子)20を複数ずつ有しており、第2のLED17Bは、その複数のLED素子20Bの並び方向が、第1のLED17Aにおける複数のLED素子20Aの並び方向に対して交差するよう配されている。このようにすれば、第1のLED17A及び第2のLED17BがそれぞれLED素子20を複数ずつ有しているから、各LED17A,17Bにおいて発光効率が高くなるとともに放熱設計が容易なものとなる。そして、第1のLED17A及び第2のLED17Bから発せられた光のうち、LED素子20の並び方向に沿って進行する光の拡散範囲が最も広くなるため、第1のLED17A及び第2のLED17Bの配光分布に異方性が存在している。これに対し、第1のLED17Aが有する複数のLED素子20Aの並び方向と、第2のLED17Bが有する複数のLED素子20Bの並び方向とを交差する関係とすることで、第1のLED17A及び第2のLED17Bにおける相互の配光分布が補完され、それにより出射光の輝度ムラを緩和することができる。
また、第2のLED17Bは、その複数のLED素子20Bの並び方向が、第1のLED17Aにおける複数のLED素子20Aの並び方向に対して直交するよう配されるとともに、第1のLED17Aに対して、第1のLED17Aにおける複数のLED素子20Aの並び方向に沿って隣り合う位置と、第2のLED17Bにおける複数のLED素子20Bの並び方向に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている。このようにすれば、第1のLED17Aから発せられた光のうち、その複数のLED素子20Aの並び方向に拡散される光によって、第1のLED17Aに対してその複数のLED素子20Aの並び方向に沿って隣り合う位置に配された第2のLED17Bに係る配光分布が補完される。一方、第1のLED17Aに対して、第2のLED17Bにおける複数のLED素子20Bの並び方向に沿って隣り合う位置に配された第2のLED17Bから発せられた光のうち、その複数のLED素子20Bの並び方向に拡散される光によって、第1のLED17Aに係る配光分布が補完される。以上により、第1のLED17Aと、第1のLED17Aに対して隣り合って配される各第2のLED17Bとは、相互の配光分布が補完される。
また、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、それぞれにおける複数のLED素子20が略同一とされる。このようにすれば、第1のLED17A及び第2のLED17Bを部材として共通化することができるから、第1のLED17A及び第2のLED17Bに係る製造コストを低減させることができる。
また、シャーシ14は、光出射部14bとは反対側に配される底板14aを有しており、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、底板14aの板面内において複数ずつ交互に並んで配されている。このようにすれば、仮に第1のLED17Aまたは第2のLED17Bを底板14aの板面内において複数連続的に並べて配した場合に比べると、光出射部14bからの出射光により輝度ムラが生じ難くなる。また、当該バックライト装置12の大型化を図る上で好適になる。
また、シャーシ14は、光出射部14bとは反対側に配される底板14aを有しており、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、底板14aの板面内において複数ずつ交互に行列状に並んで配されている。このようにすれば、仮に第1のLED17Aまたは第2のLED17Bを底板14aの板面内において複数ずつ行列状に連続的に並べて配した場合に比べると、光出射部14bからの出射光に一層輝度ムラが生じ難くなる。また、当該バックライト装置12の大型化を図る上で一層好適になる。
また、第1のLED17A及び第2のLED17Bは、それぞれの配光分布が略同一とされる。このようにすれば、第1のLED17A及び第2のLED17Bを部材として共通化することができるから、第1のLED17A及び第2のLED17Bに係る製造コストを低減させることができる。
また、第1のLED17A及び第2のLED17Bが実装されるとともに、複数がシャーシ14内において隣り合う形で収容されるLED基板(光源基板)18が備えられており、複数のLED基板18は、第1のLED17A及び第2のLED17Bの配置が同一とされている。このようにすれば、複数のLED基板18を部材として共通化することができるから、LED基板18に係る製造コストを低減させることができる。
また、LED基板18には、第1のLED17A及び第2のLED17Bが、シャーシ14内におけるLED基板18の並び方向に沿って偶数ずつ交互に並んで配されている。このようにすれば、シャーシ14内において互いに隣り合うLED基板18のうち、一方のLED基板18における他方のLED基板18寄りに配された第1のLED17Aまたは第2のLED17Bには、他方のLED基板18における一方のLED基板18寄りに配された第2のLED17Bまたは第1のLED17Aが隣り合うことになる。これにより、隣り合うLED基板18間においても、第1のLED17A及び第2のLED17Bにおける配光分布が相互に補完され、もって光出射部14bからの出射光に一層輝度ムラが生じ難くなる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図10から図12によって説明する。この実施形態2では、LED117におけるLED素子120を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態2を図10から図12によって説明する。この実施形態2では、LED117におけるLED素子120を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED117は、図10から図12に示すように、平面に視て細長い長手の方形状をなすLED素子120を1つ有している。このようなLED素子120を発光源とするLED117は、その配光分布に異方性を有しており、有効発光範囲(拡散角度範囲)が最も広い広角方向がLED素子120の長さ方向と一致し、有効発光範囲が最も狭い狭角方向がLED素子120の幅方向と一致している。なお、このLED117の配光分布は、上記した実施形態1に記載したLED17と概ね同様である(図9を参照)。そして、第2のLED117Bは、その配光分布における広角方向、つまりLED素子120Bの長さ方向が、第1のLED117Aに係る配光分布における狭角方向、つまりLED素子120Aの幅方向に並行し、狭角方向(LED素子120Bの幅方向)が第1のLED117Aに係る配光分布における広角方向(LED素子120Aの長さ方向)に並行するようシャーシ114の底板114aの板面内において配置されている。なお、本実施形態では、第1のLED117Aに係る配光分布における広角方向(LED素子120Aの長さ方向)がX軸方向と一致し、狭角方向(LED素子120Aの幅方向)がY軸方向と一致しているのに対し、第2のLED117Bに係る配光分布における広角方向(LED素子120Bの長さ方向)がY軸方向と一致し、狭角方向(LED素子120Bの幅方向)がX軸方向と一致している。また、第1のLED117A及び第2のLED117Bは、シャーシ114の底板114aの板面内において複数ずつ交互に行列状に並列して配されている。すなわち、シャーシ114内において行列配置された第1のLED117A及び第2のLED117Bは、行方向であるX軸方向について複数ずつ交互に繰り返して並ぶ配列とされるとともに、列方向であるY軸方向について複数ずつ交互に繰り返して並ぶ配列とされる。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図13によって説明する。この実施形態3では、LED217におけるLED素子220を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態3を図13によって説明する。この実施形態3では、LED217におけるLED素子220を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED217は、図13に示すように、3つのLED素子220を有している。3つのLED素子220は、LED217における中心位置と、中心位置に配されたものを挟み込む両側位置とに配されており、全てLED217の中心を通る直線上に配されるとともに、同中心に関して点対称状の配置とされる。これら3つのLED素子220は、全て同一の部材とされ、いずれも青色発光タイプとされる。このようなLED素子220を発光源とするLED217は、その配光分布に異方性を有しており、有効発光範囲(拡散角度範囲)が最も広い広角方向が3つのLED素子220の並び方向と一致し、有効発光範囲が最も狭い狭角方向が3つのLED素子220の並び方向と直交する方向と一致している。なお、このLED217の配光分布は、上記した実施形態1に記載したLED17と概ね同様である(図9を参照)。また、第1のLED217A及び第2のLED217Bの配置は、上記した実施形態1と同様である。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図14及び図15によって説明する。この実施形態4では、LED基板318を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態4を図14及び図15によって説明する。この実施形態4では、LED基板318を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED基板318は、図14及び図15に示すように、平面に視て方形状(正方形状)をなすとともに行列状に配された4つのLED317が実装されている。詳しくは、LED基板318には、LED317がX軸方向に沿って2個ずつ、Y軸方向に沿って2個ずつ行列状に配置されている。LED基板318に実装された4つのLED317には、2つの第1のLED317Aと、2つの第2のLED317Bとが含まれており、第1のLED317A及び第2のLED317BがX軸方向及びY軸方向について互いに隣り合う形で配されている。このような構成のLED基板318は、シャーシ314内において行列状に複数ずつ並列して配されている。具体的には、LED基板318は、シャーシ314内においてX軸方向(行方向)に10枚ずつ、Y軸方向(列方向)に6枚ずつ、合計60枚が行列状に並列して配置されている。また、全てのLED基板318は、LED317の配置が同一とされていて同一の部材とされている。なお、本実施形態では、隣り合うLED基板318同士を図示しないコネクタなどの接続部材により電気的に接続することで、各LED基板318への駆動電力の供給を図るようにするのが好ましい。
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図16によって説明する。この実施形態5では、LED基板418を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態5を図16によって説明する。この実施形態5では、LED基板418を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED基板418は、図16に示すように、平面に視て横長な方形状(短冊状)をなすとともにその長さ方向に沿ってLED417が直線的に並んで配される構成とされる。このLED基板418は、シャーシ414内においてX軸方向及びY軸方向にそれぞれ複数ずつ、互いに長さ方向及び幅方向を揃えた状態で並列して配置されている。つまり、LED基板418は、シャーシ414内においてX軸方向を行方向とし、Y軸方向を列方向として行列状に配置されている。具体的には、LED基板418は、シャーシ414内においてX軸方向(行方向)に3枚ずつ、Y軸方向(列方向)に9枚ずつ、合計27枚が行列状に並列して配置されている。なお、本実施形態では、X軸方向について隣り合うLED基板418同士をコネクタ23により電気的に接続することで、各LED基板418への駆動電力の供給が図られている。
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図17によって説明する。この実施形態6では、LED517の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態6を図17によって説明する。この実施形態6では、LED517の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED517は、図17に示すように、X軸方向及びY軸方向について2個ずつ連続して並ぶ第1のLED517Aと、X軸方向及びY軸方向について2個ずつ連続して並ぶ第2のLED517Bとを含んでいる。つまり、シャーシ内には、行列状に並列された4個の第1のLED517Aからなる第1のLED群(第1の光源群)24と、行列状に並列された4個の第2のLED517Bからなる第2のLED群(第2の光源群)25とが、交互に行列状に繰り返し並ぶ形で配されている。これら第1のLED群24及び第2のLED群25は、それぞれ配光分布に異方性を有するものとされている。第1のLED群24に係る配光分布における広角方向がX軸方向と一致し、狭角方向がY軸方向と一致しているのに対し、第2のLED群25に係る配光分布における広角方向がY軸方向と一致し、狭角方向がX軸方向と一致している。このような構成であっても、第1のLED群24及び第2のLED群25は、相互の配光分布が補完されることで、出射光に生じ得る輝度ムラが抑制される。
<実施形態7>
本発明の実施形態7を図18によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態6からLED基板618を変更したものを示す。なお、上記した実施形態6と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態7を図18によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態6からLED基板618を変更したものを示す。なお、上記した実施形態6と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED基板618は、図18に示すように、平面に視て方形状(正方形状)をなすとともに行列状に配された4つのLED617が実装されている。詳しくは、LED基板618には、LED617がX軸方向に沿って2個ずつ、Y軸方向に沿って2個ずつ行列状に配置されている。各LED基板618に実装された4つのLED617は、LED素子620の並び方向が全て同じに揃えられるとともに、第1のLED群624(第1のLED617A)または第2のLED群625(第2のLED617B)を構成している。このような構成のLED基板618は、シャーシ内において行列状に複数ずつ並列して配されており、第1のLED群624と第2のLED群625とがX軸方向及びY軸方向について互いに隣り合うよう配置されている。また、全てのLED基板618は、LED617の配置が同一とされていて同一の部材とされている。
<実施形態8>
本発明の実施形態8を図19によって説明する。この実施形態8では、LED717からの光を拡散させる拡散レンズ26を設けるようにしたものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態8を図19によって説明する。この実施形態8では、LED717からの光を拡散させる拡散レンズ26を設けるようにしたものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED基板718には、図19に示すように、LED717から発せられた光に拡散作用を付与して出射させる拡散レンズ26が取り付けられている。拡散レンズ26は、ほぼ透明で(高い透光性を有し)且つ屈折率が空気よりも高い合成樹脂材料(例えばポリカーボネートやアクリルなど)からなる。拡散レンズ26は、所定の厚みを有するとともに、平面に視て略円形状に形成されており、LED基板718に対して各LED717を表側から個別に覆うよう、つまり平面に視て各LED717と重畳するようそれぞれ取り付けられている。そして、この拡散レンズ26は、LED717から発せられた指向性の強い光を拡散させつつ出射させることができる。また、拡散レンズ26は、平面に視てLED717とほぼ同心となる位置に配されている。このような構成において、拡散レンズ26からの出射光に係る配光分布に異方性が生じた場合でも、LED717の配置を上記した実施形態1のように相補的にすることで、配光分布を補完することができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、第2のLEDに係る配光分布の広角方向(LED素子の並び方向)が、第1のLEDに係る配光分布の広角方向と直交する配置としたものを示したが、第2のLEDに係る配光分布の広角方向が、第1のLEDに係る配光分布の広角方向と0度以上90度以下の角度でもって交差する配置としたものも本発明に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、第2のLEDに係る配光分布の広角方向(LED素子の並び方向)が、第1のLEDに係る配光分布の広角方向と直交する配置としたものを示したが、第2のLEDに係る配光分布の広角方向が、第1のLEDに係る配光分布の広角方向と0度以上90度以下の角度でもって交差する配置としたものも本発明に含まれる。
(2)上記した各実施形態では、各LEDに係る配光分布において、広角方向と狭角方向とが直交する関係とされた場合を示したが、各LEDに係る配光分布において、広角方向と狭角方向とが0度以上90度以下の角度でもって交差する関係とされたものも本発明に含まれる。
(3)上記した各実施形態では、各LEDに係る配光分布が広角方向及び狭角方向についてそれぞれ略対称状をなすものを示したが、各LEDに係る配光分布が広角方向または狭角方向のいずれかの方向について非対称状とされるものも本発明に含まれる。また、各LEDに係る配光分布が広角方向及び狭角方向についてそれぞれ非対称状とされるものも本発明に含まれる。
(4)上記した各実施形態では、各LEDに係る配光分布の広角方向が、LED素子の並び方向またはLED素子の長さ方向と一致するものを示したが、LED素子の配置などによっては、LEDに係る配光分布の広角方向が、LED素子の並び方向またはLED素子の長さ方向と一致せず、交差する関係となる場合もあり、そのようなものも本発明に含まれる。
(5)上記した各実施形態以外にも、LED基板に実装するLEDの具体的な設置数及び配置、シャーシにおけるLED基板の設置数及び配置などは適宜に変更可能である。具体的には、LED基板に実装するLEDの数は、LED基板の並び方向について奇数個とすることも可能であり、またLED基板の並び方向と直交する方向について奇数個とすることも可能である。それ以外にも、上記した実施形態6,7において、第1のLED群及び第2のLED群に含まれる第1のLED及び第2のLEDの具体的な数は、4つ以外にも適宜に変更可能である。
(6)上記した各実施形態では、シャーシ内に収容されるLEDが全て同一の部材とされた場合を示したが、シャーシ内に異なる構造のLEDが混在する構成としたものも本発明に含まれる。その場合、シャーシ内に収容されるLEDに、配光分布に異方性を有するLEDが少なくとも1種類含まれているのであれば、配光分布に等方性を有するLEDが含まれていても構わない。また、シャーシ内にLED素子の配置が異なるLEDを複数種類収容したり、蛍光体の種類や配合比率などが異なるLEDを複数種類収容することも可能である。
(7)上記した各実施形態では、シャーシ内に収容されるLED基板が全て同一の部材とされた場合を示したが、シャーシ内に異なる構造のLED基板が混在する構成としたものも本発明に含まれる。
(8)上記した実施形態1,3のようにLEDが複数のLED素子を有する場合には、複数のLED素子に発光色(主発光波長)が異なるものを含ませることも可能である。具体的には、実施形態3のように3つのLED素子を有するLEDでは、赤色光を発光する赤色発光LED素子と、緑色光を発光する緑色発光LED素子と、青色光を発光する青色発光LED素子とを設けるようにしてもよい。
(9)上記した実施形態1,3のようにLEDが複数のLED素子を有するものにおいて、複数のLED素子の平面配置を適宜に変更することも可能である。具体的には、実施形態3のように3つのLED素子を有するLEDでは、3つのLED素子をいずれもLEDの中心から外れた配置とし、中心を取り囲むよう略環状(トライアングル状)に配置することも可能である。
(10)上記した各実施形態以外にも、LEDにおける封止材に含有させる蛍光体の種類は適宜に変更可能である。例えば、赤色蛍光体及び緑色蛍光体に加えて、LED素子からの青色光によって黄色光を発光する黄色蛍光体を用いることも可能である。逆に、赤色蛍光体及び緑色蛍光体に代えて黄色蛍光体を用いることも可能である。
(11)上記した各実施形態では、LEDがLED素子を1個から3個有する場合を示したが、LEDがLED素子を4個以上有する構成としたものも本発明に含まれる。
(12)上記した各実施形態では、カラーフィルタの着色部を3色とした場合を示したが、赤色、緑色、青色の3色に黄色を加えて4色の着色部からなるカラーフィルタを備えたものにも本発明は適用可能である。
(13)上記した各実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、有機ELなどの他の光源を用いることも可能である。
(14)上記した各実施形態では、液晶パネル及びシャーシがその短辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものを例示したが、液晶パネル及びシャーシがその長辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものも本発明に含まれる。
(15)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(16)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
(17)上記した各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。
10…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、12…バックライト装置(照明装置)、14,114,314,414…シャーシ、14a,114a…底板、14b…光出射部、17A,117A,217A,317A,517A,617A…第1のLED(第1の光源)、17B,117B,217B,317B,517B,617B…第2のLED(第2の光源)、18,318,418,618,718…LED基板(光源基板)、20,120,220…LED素子(発光素子)、TV…テレビ受信装置
Claims (15)
- 光を出射させる光出射部を有するシャーシと、
前記シャーシ内に収容され、前記光出射部に向けて発せられる光の配光分布に異方性を有する第1の光源と、
前記第1の光源に隣り合う形で前記シャーシ内に収容され、前記光出射部に向けて発せられる光の配光分布に異方性を有するとともに、その配光分布が前記第1の光源に係る前記配光分布を補完するよう相補的に配される第2の光源と、を備える照明装置。 - 前記第1の光源は、前記配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ前記広角方向と交差する狭角方向とが含まれているのに対し、
前記第2の光源は、その前記配光分布に光の拡散範囲が相対的に広い広角方向と、光の拡散範囲が相対的に狭く且つ前記広角方向と交差する狭角方向とが含まれるとともに、その前記配光分布における前記広角方向が前記第1の光源に係る前記配光分布における前記狭角方向に並行し、且つその前記配光分布における前記狭角方向が前記第1の光源に係る前記配光分布における前記広角方向に並行するよう配されている請求項1記載の照明装置。 - 前記第1の光源は、その前記配光分布における前記広角方向と前記狭角方向とが互いに直交する関係とされているのに対し、
前記第2の光源は、その前記配光分布における前記広角方向と前記狭角方向とが互いに直交する関係とされるとともに、前記第1の光源に対して、前記第1の光源に係る前記配光分布における前記広角方向に沿って隣り合う位置と、前記第1の光源に係る前記配光分布における前記狭角方向に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている請求項2記載の照明装置。 - 前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれの前記配光分布が前記広角方向及び前記狭角方向についてそれぞれ略対称状をなしている請求項2または請求項3記載の照明装置。
- 前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれ発光素子を複数ずつ有しており、
前記第2の光源は、その複数の前記発光素子の並び方向が、前記第1の光源における複数の前記発光素子の並び方向に対して交差するよう配されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第2の光源は、その複数の前記発光素子の並び方向が、前記第1の光源における複数の前記発光素子の並び方向に対して直交するよう配されるとともに、前記第1の光源に対して、前記第1の光源における複数の前記発光素子の並び方向に沿って隣り合う位置と、前記第2の光源における複数の前記発光素子の並び方向に沿って隣り合う位置とにそれぞれ配されている請求項5記載の照明装置。
- 前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれにおける複数の前記発光素子が略同一とされる請求項5または請求項6記載の照明装置。
- 前記シャーシは、前記光出射部とは反対側に配される底板を有しており、
前記第1の光源及び前記第2の光源は、前記底板の板面内において複数ずつ交互に並んで配されている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記シャーシは、前記光出射部とは反対側に配される底板を有しており、
前記第1の光源及び前記第2の光源は、前記底板の板面内において複数ずつ交互に行列状に並んで配されている請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記第1の光源及び前記第2の光源は、それぞれの前記配光分布が略同一とされる請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記第1の光源及び前記第2の光源が実装されるとともに、複数が前記シャーシ内において隣り合う形で収容される光源基板が備えられており、
複数の前記光源基板は、前記第1の光源及び前記第2の光源の配置が同一とされている請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記光源基板には、前記第1の光源及び前記第2の光源が、前記シャーシ内における前記光源基板の並び方向に沿って偶数ずつ交互に並んで配されている請求項11記載の照明装置。
- 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
- 前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項13記載の表示装置。
- 請求項13または請求項14に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
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JP2012022220A JP2013161636A (ja) | 2012-02-03 | 2012-02-03 | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20160079177A (ko) * | 2014-12-26 | 2016-07-06 | 노명재 | 불균질한 led 광원의 다중 배열 및 배열각 회전을 이용한 균질 광원화 방법 및 이러한 방식이 적용된 led 조명장치 |
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- 2012-02-03 JP JP2012022220A patent/JP2013161636A/ja active Pending
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