











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。The present invention relates to a lighting device, a display device, and a television receiver.
近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型表示素子を適用した薄型表示装置に移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、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。In recent years, display elements of image display devices such as television receivers are shifting from conventional cathode ray tubes to thin display devices to which thin display elements such as liquid crystal panels and plasma display panels are applied. Is possible. The liquid crystal display device requires a backlight device as a separate illumination device because the liquid crystal panel used for this does not emit light.
バックライト装置として、液晶パネルに対してその背面から光を直接供給する直下型のバックライト装置が知られている。このようなバックライト装置では、LED等の光源が設置された設置面上に反射部材が配されることがある。As a backlight device, a direct-type backlight device that directly supplies light from the back surface to a liquid crystal panel is known. In such a backlight device, a reflection member may be disposed on an installation surface on which a light source such as an LED is installed.
特許文献1に、直下型のバックライト装置等に利用される反射部材であって、LEDの設置面から液晶パネル側に傾斜する複数の傾斜面を有する立体形状を成す反射部材が開示されている。このような反射部材を、光源としてLEDを備える直下型のバックライト装置に適用することにより、各LEDからの光が反射部材の傾斜面によって液晶パネル側に指向されるため、液晶パネルの表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができる。Patent Document 1 discloses a reflective member that is used in a direct backlight device or the like and has a three-dimensional shape having a plurality of inclined surfaces that are inclined from the LED installation surface toward the liquid crystal panel. . By applying such a reflective member to a direct type backlight device including LEDs as a light source, the light from each LED is directed to the liquid crystal panel side by the inclined surface of the reflective member. Brightness unevenness can be prevented or suppressed.
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、特許文献1の反射部材を適用した直下型のバックライト装置では、バックライト装置を薄型化した場合、LEDから出射された光が十分に多重反射されない状態で液晶パネル側に出射され、液晶パネルの表示面に輝度ムラが生じることがある。この場合、LEDの数を増やさなければ、液晶パネルの表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができず、LEDの増加に伴うLEDの実装コストの増加や消費電力の増加等が問題となる。(Problems to be solved by the invention)
However, in the direct type backlight device to which the reflecting member of Patent Document 1 is applied, when the backlight device is thinned, the light emitted from the LED is emitted to the liquid crystal panel side in a state where the light is not sufficiently reflected, and the liquid crystal panel Luminance unevenness may occur on the display surface of the panel. In this case, unless the number of LEDs is increased, luminance unevenness on the display surface of the liquid crystal panel cannot be prevented or suppressed, and there are problems such as an increase in LED mounting cost and an increase in power consumption accompanying the increase in LEDs. .
本明細書で開示される技術は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本明細書で開示される技術は、表示面に光を指向する反射部材を備える直下型の照明装置において、光源の数を増やすことなく、表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができる技術を提供することを目的とする。The technology disclosed in this specification has been created in view of the above problems. The technology disclosed in this specification is a technology that can prevent or suppress uneven brightness on the display surface without increasing the number of light sources in a direct-type illumination device including a reflective member that directs light on the display surface. The purpose is to provide.
(課題を解決するための手段)
本明細書で開示される技術は、発光強度がピークとなる光が正面方向に対して傾いた方向へ向かうような配光分布を有する光源と、該光源を収容し、その光出射側に向けて開口するシャーシと、前記光源の設置面から前記シャーシの前記開口する側に傾斜する複数の傾斜面を有し、該傾斜面によって前記光源からの光を該光源の正面方向に指向する反射部材と、前記シャーシの前記開口する側に配され、前記光源と対向する面に遮光パターンが印刷された拡散板と、を備える照明装置に関する。(Means for solving problems)
The technology disclosed in this specification includes a light source having a light distribution such that light having a peak emission intensity is directed in a direction inclined with respect to the front direction, and the light source is accommodated and directed toward the light emitting side. And a reflecting member that directs light from the light source in the front direction of the light source by the inclined surface. The reflecting member has a plurality of inclined surfaces that are inclined from the installation surface of the light source toward the opening side of the chassis. And a diffusing plate disposed on the opening side of the chassis and having a light shielding pattern printed on a surface facing the light source.
拡散板の光源と対向する面に印刷される遮光パターンは、正面方向から入射する光に対する遮光パターンであるため、斜め方向から光が入射すると、その光が遮光パターンを透過することがある。この場合、表示面を斜め方向から視たときに輝度ムラとなる。上記の照明装置によると、光源からの光を反射部材によって光源の正面方向に指向させることで、遮光パターンが印刷された拡散板の光源と対向する面に対して斜め方向から光が入射することを防止ないし抑制することができる。このため、拡散板に入射する光の全てないしその多くを拡散板に印刷された遮光パターンによって好適に調整することができ、拡散板を透過した光の表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができる。Since the light-shielding pattern printed on the surface of the diffuser plate facing the light source is a light-shielding pattern for light incident from the front direction, when light enters from an oblique direction, the light may pass through the light-shielding pattern. In this case, luminance unevenness occurs when the display surface is viewed from an oblique direction. According to the illuminating device described above, the light from the light source is directed in the front direction of the light source by the reflecting member, so that the light is incident on the surface facing the light source of the diffusion plate on which the light shielding pattern is printed, from an oblique direction. Can be prevented or suppressed. For this reason, all or most of the light incident on the diffusion plate can be suitably adjusted by the light-shielding pattern printed on the diffusion plate, thereby preventing or suppressing luminance unevenness of the display surface of the light transmitted through the diffusion plate. Can do.
前記遮光パターンは、前記拡散板の前記光源と対向する面の全面に複数印刷されていてもよい。
この構成によると、反射部材によって光源の正面方向に指向された光の多くを拡散板の遮光パターンに当てることができるため、表示面の輝度ムラを一層防止ないし抑制することができる。A plurality of the light shielding patterns may be printed on the entire surface of the diffusion plate facing the light source.
According to this configuration, most of the light directed in the front direction of the light source by the reflecting member can be applied to the light shielding pattern of the diffusing plate, so that uneven brightness on the display surface can be further prevented or suppressed.
複数の前記遮光パターンの各々は、その印刷濃度に応じて遮光の程度が異なるものとされ、該遮光パターンに入射する光の輝度に応じてその印刷濃度が調整されていてもよい。
この構成によると、遮光パターンの印刷濃度を調整することにより、表示面の効果的な輝度設計を行うことができる。Each of the plurality of light shielding patterns may have a different degree of light shielding according to the printing density, and the printing density may be adjusted according to the luminance of light incident on the light shielding pattern.
According to this configuration, an effective luminance design of the display surface can be performed by adjusting the printing density of the light shielding pattern.
複数の前記遮光パターンの各々は、印刷濃度が異なる複数の部分を有していてもよい。
この構成によると、各遮光パターンにおいて印刷濃度を細かく調整することができ、表示面のより効果的な輝度設計を行うことができる。Each of the plurality of light shielding patterns may have a plurality of portions having different printing densities.
According to this configuration, the print density can be finely adjusted in each light shielding pattern, and more effective luminance design of the display surface can be performed.
複数の前記遮光パターンの各々は、印刷濃度が異なる縞状又はドット状の複数の層により成ってもよい。
この構成によると、各遮光パターンを所定の形状で形成することができ、拡散板への遮光パターンの印刷を効率的に行うことができる。Each of the plurality of light shielding patterns may be formed of a plurality of striped or dot-like layers having different printing densities.
According to this configuration, each light shielding pattern can be formed in a predetermined shape, and the light shielding pattern can be efficiently printed on the diffusion plate.
前記反射部材の前記傾斜面は、前記光源の正面方向に対して成す角度が、前記光源からの光のうち発光強度がピークとなる光が前記正面方向に対して成す角度より小さいものとされていてもよい。
この構成によると、光源からの光のうち発光強度がピークとなる光が反射部材の傾斜面に当たることとなるため、光源から出射される光の多くを光源の正面方向へ指向することができる。このため、遮光パターンが印刷された拡散板を透過した光の表示面の輝度ムラを一層防止ないし抑制することができる。The angle of the inclined surface of the reflecting member with respect to the front direction of the light source is smaller than the angle formed with respect to the front direction of light from the light source that has a peak emission intensity. May be.
According to this configuration, light having a peak emission intensity among the light from the light source hits the inclined surface of the reflecting member, so that most of the light emitted from the light source can be directed in the front direction of the light source. For this reason, it is possible to further prevent or suppress luminance unevenness of the display surface of light transmitted through the diffusion plate on which the light shielding pattern is printed.
前記遮光パターンは、グラビア印刷又はインクジェット印刷又はシルクスクリーン印刷のいずれかの印刷手法により前記拡散板に印刷されていてもよい。
この構成によると、所定の印刷手法を用いることで、拡散板への遮光パターンの印刷を効率的に行うことができる。The light shielding pattern may be printed on the diffusion plate by any one of gravure printing, ink jet printing, and silk screen printing.
According to this configuration, by using a predetermined printing method, it is possible to efficiently print the light shielding pattern on the diffusion plate.
前記反射部材は、前記光源を個別に取り囲むような形状を成してもよい。
この構成によると、個々の光源からの光を反射部材によって表示面側に効果的に指向することができるため、表示面の輝度ムラを一層防止ないし抑制することができる。The reflective member may be shaped to individually surround the light sources.
According to this configuration, since the light from each light source can be effectively directed to the display surface side by the reflecting member, luminance unevenness on the display surface can be further prevented or suppressed.
前記反射部材は、複数の前記傾斜面の傾斜角度が一定とされていてもよい。
この構成によると、光の指向する方向を各傾斜面で一定とすることができ、光源の光出射側により均一な輝度分布を形成することができる。The reflection member may have a constant inclination angle of the plurality of inclined surfaces.
According to this configuration, the direction in which light is directed can be made constant on each inclined surface, and a uniform luminance distribution can be formed on the light emission side of the light source.
隣り合う前記光源の間隔が一定とされていてもよい。
この構成によると、光源の光出射側により均一な輝度分布を形成することができる。An interval between the adjacent light sources may be constant.
According to this configuration, a uniform luminance distribution can be formed on the light emission side of the light source.
隣り合う前記光源の間隔が一定とされておらず、隣り合う前記光源の間隔に応じて前記反射部材の複数の前記傾斜面の傾斜角度がそれぞれ調整されていてもよい。
この構成によると、光源の間隔が一定とされていない場合であっても、光源の光出射側に均一な輝度分布を形成することができる。このため、表示面の輝度ムラを防止ないし抑制しながら、光源の数を削減することができ、光源の実装コストや照明装置の消費電力等を低減することができる。The interval between the adjacent light sources may not be constant, and the inclination angles of the plurality of inclined surfaces of the reflecting member may be adjusted according to the interval between the adjacent light sources.
According to this configuration, even if the interval between the light sources is not constant, a uniform luminance distribution can be formed on the light emission side of the light source. Therefore, the number of light sources can be reduced while preventing or suppressing luminance unevenness on the display surface, and the mounting cost of the light sources, the power consumption of the lighting device, and the like can be reduced.
本明細書で開示される技術は、上記の照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置として表現することもできる。また、当該表示パネルを、液晶を用いた液晶パネルとする表示装置も、新規で有用である。また、上記の表示装置を備えるテレビ受信装置も、新規で有用である。上記の表示装置およびテレビによると、表示領域の大面積化を実現することが可能となる。The technology disclosed in this specification can also be expressed as a display device including a display panel that performs display using light from the above-described lighting device. A display device in which the display panel is a liquid crystal panel using liquid crystal is also new and useful. A television receiver provided with the above display device is also new and useful. According to the display device and the television set described above, the display area can be increased.
(発明の効果)
本明細書で開示される技術によれば、表示面に光を指向する反射部材を備える直下型の照明装置において、光源の数を増やすことなく、表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができる技術を提供することができる。(The invention's effect)
According to the technology disclosed in this specification, in a direct illumination device including a reflective member that directs light on a display surface, luminance unevenness on the display surface can be prevented or suppressed without increasing the number of light sources. Technology that can be provided.
<実施形態1>
図面を参照して実施形態1を説明する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸およびZ軸を示しており、各軸方向が各図面で共通した方向となるように描かれている。このうちY軸方向は、鉛直方向と一致し、X軸方向は、水平方向と一致している。<Embodiment 1>
Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. A part of each drawing shows an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, and each axis direction is drawn in a common direction in each drawing. Among these, the Y-axis direction coincides with the vertical direction, and the X-axis direction coincides with the horizontal direction.
図1は、実施形態1に係るテレビ受信装置TVの分解斜視図を示している。図1に示すように、テレビ受信装置TVは、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、を備えている。液晶表示装置10は、全体として横長の方形を成し、縦置き状態で収容されている。FIG. 1 is an exploded perspective view of the television receiver TV according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the television receiver TV includes a liquid
図2は、液晶表示装置10の分解斜視図を示している。ここで、図2に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。図2に示すように、液晶表示装置10は、表示パネルである液晶パネル16と、外部光源であるバックライト装置24とを備え、これらが枠状をなすベゼル12等により一体的に保持されるようになっている。FIG. 2 is an exploded perspective view of the liquid
続いて、液晶パネル16について説明する。液晶パネル16は、透明な(高い透光性を有する)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層(図示しない)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。このうち、ソース配線、ゲート配線および対向電極などには、図示しない駆動回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両ガラス基板の外側には偏光板(図示しない)が配されている。Subsequently, the
続いて、バックライト装置24について説明する。図3は、バックライト装置24の平面図を示している。図4は、拡散板20をその裏側から視た平面図であって、拡散板20の裏面20aの平面図を示している。図5は、バックライト装置24を水平方向(X軸方向)に切断した断面の断面図を示している。バックライト装置24は、図2に示すように、シャーシ22と、拡散板20と、光学部材18と、フレーム14とを備えている。シャーシ22は、表側(光出射側、液晶パネル16側)に開口した略箱型をなしている。拡散板20は、シャーシ22の表側に、シャーシ22の開口を覆うようにして配されている。光学部材18は、拡散板20の表側に配されている。フレーム14は、枠状をなしており、内縁に沿って液晶パネル16を支持している。Subsequently, the
シャーシ22内には、点状の複数のLED(Light Emitting Diode)光源28が配されたLED基板30(図5参照)と、反射部材26とが収容されている。なお、バックライト装置24は、LED基板30側よりも拡散板20側が光出射側となっており、液晶パネル16に対してその裏側から拡散板20等を介して直接光が供給される直下型のバックライト装置である。In the
シャーシ22は、例えばアルミ系材料などの金属製とされ、底板22aと、側板22cと、受け板22dとから構成され、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)を成している。底板22aは、液晶パネル16と同様に横長の方形を成しており、LED基板30に対して裏側、即ちLED光源28の光出射側とは反対側に配されている。側板22cは、底板22aの各辺の外縁から立ち上がっている。受け板22dは、各側板22cの立ち上がり端部から外向きに張り出しており、その表側に拡散板20及びフレーム14を載置可能となっている。フレーム14は、受け板22dにネジ留めされることにより、受け板22dに対して固定されている。シャーシ22は、その長辺方向がX軸方向(水平方向)と一致し、その短辺方向がY軸方向(鉛直方向)と一致している。The
続いて、LED基板30及びLED基板30の表面に配されたLED光源28について説明する。LED基板30は、図5に示すように、シャーシ22の底板22aと同様の横長の平板状を成し、その長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致する状態でシャーシ22の底板22aの表側に敷設されている。LED基板30は、底板22aを概ね全域に亘って覆うことができる大きさ、具体的には底板22aの外周端部を除いた中央側の多くの部分を覆うことができる大きさを有している。Subsequently, the
LED光源28は、LED基板30の表面30aに実装されている。LED光源28は、図3に示すように、LED基板30においてX軸方向及びY軸方向に複数づつ平面的に並列配置されている。X軸方向に沿って並列する各LED光源28の配列ピッチと、Y軸方向に沿って並列する各LED光源28の配列ピッチは、それぞれ一定とされている。各LED光源28は、LED基板30上に形成された図示しない配線パターンによって相互に接続されている。LED光源28には、シャーシ22の底板22aの裏側に取り付けられた図示しない電源回路基板によって駆動電力が供給される。The
LED光源28は、白色発光するものであり、例えば赤色、緑色、青色の3種類のLEDチップ(図示しない)が面実装された構成としてもよく、あるいは、青色発光素子に、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、青色発光素子に、緑色と赤色の領域にそれぞれ発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、青色発光素子に、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布すると共に、赤色発光素子を組み合わせることにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、LED光源28は、青色発光素子と、緑色発光素子と、赤色発光素子と、を組み合わせることにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、紫外光発光素子と、蛍光体と、を組み合わせたものであってもよい。特に、紫外光発光素子に、青色と緑色と赤色にそれぞれ発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしたものであってもよい。The
反射部材26は、熱可塑性を有する合成樹脂材料により形成され、その表面が光の反射性に優れた白色を呈するものとされている。反射部材26は、シャーシ22の表面に敷設されたLED基板30の表側に敷設され、LED基板30をほぼ全域に亘って覆うことが可能な大きさを有している。反射部材26は、LED基板30に沿って延在しており、図2及び図3に示すように、4つの立ち上がり部26cと、4つの延出部26eとから構成されている。立ち上がり部26cは、反射部材26の底部の外周端からそれぞれ立ち上がっており、シャーシ22の底板22aに対して傾斜する形状を成している。延出部26eは、各立ち上がり部26cの外端から外向きに延出しており、シャーシ22の受け板22dに載置されている。また、反射部材26の底部には、各LED光源28と平面視において重畳する位置に、各LED光源28を個別に挿通する複数の光源挿通孔26dが設けられている。この光源挿通孔26dは、各LED光源28の配置に対応してX軸方向及びY軸方向に並列配置されている。The
また、反射部材26には、LED基板30側から表側(シャーシ22の開口する側)に傾斜する複数の傾斜面26aが設けられている。各傾斜面26aの傾斜角度は一定とされている。傾斜面26aは、各光源挿通孔26dの孔縁を除いた多くの部分を表側に突出させることで形成されており、反射部材26の底部の残された部分がLED基板30によって支持されている。そして、傾斜面26aは、周方向については円弧状の曲面とされており、各LED光源28を逆円錐状に個別に取り囲むように形成されている。そして傾斜面26aは、各LED光源28から出射されて傾斜面26aまで到達した光を表側(拡散板20側)に指向させることが可能となっている。各傾斜面26aにおける突出先端部同士は、LED基板30の表面と平行な頂面部26bを介して繋がっている。また、傾斜面26aは、その先端部が拡散板20とは非接触の状態とされている。Further, the reflecting
続いて、シャーシ22の開口する側に配された拡散板20及び光学部材18について説明する。拡散板20は、反射部材26の延出部26eを介してシャーシの受け板22dに、LED基板30に対して平行となるように載置され、シャーシ22の開口する側を覆っている。拡散板20は、所定の厚みを有するほぼ透明な樹脂製の基材内に拡散粒子が多数分散された構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。また、図4に示すように、拡散板20の裏面(LED光源28と対向する面)20aには、その全面に亘って同一の遮光パターン25がグラビア印刷により複数印刷されている。Subsequently, the
各遮光パターン25は、入射する光の輝度に応じてその印刷濃度が調整されている。具体的には、各遮光パターン25は四重円25a、25b、25c、25dから成る縞模様とされており、最も内側の円25aから最も外側の円25dに向かうにつれてその印刷濃度が段階的に薄くなっている。遮光パターン25は反射率がほぼ100%の微小な反射ドットが複数印刷されたものであり、印刷濃度が濃い部分は反射ドットの密度が高く、印刷濃度が薄い部分は反射ドットの密度が低くなっている。従って、印刷濃度が濃い部分は反射率が高く(透過率が低く)、印刷濃度が薄い部分は反射率が低く(透過率が高く)なっている。The printing density of each
拡散板20の裏面20aに対して正面方向から入射した光は、入射した遮光パターン25の印刷濃度に応じてその一部が反射され、残りが拡散板20を透過して液晶パネル16側に出射されることとなる。反射した光は反射部材26によって反射され、再び拡散板20の裏面に入射し、拡散板20を透過するまで反射が繰り返される。このようにして、遮光パターン25に応じた光が拡散板20の表面から出射される。また、発光強度が高い光と発光強度が低い光とが、印刷濃度の等しい遮光パターンにそれぞれ入射する場合、発光強度が高い光の方がより多くの光がその遮光パターンを透過することとなる。そして、バックライト装置24では、遮光パターン25のうち、反射率が高い箇所には発光強度が高い光が入射し、反射率が低い箇所には発光強度が低い光が入射するような位置関係でLED光源28、反射部材26の傾斜面26a及び遮光パターン25が配されている。このため、拡散板20を透過して拡散板20の出光面に表示される光の輝度分布はほぼ均一化される。A part of the light incident from the front direction with respect to the
光学部材18は、拡散板20の表面のほぼ全面を覆っており、拡散板20の表側に配されている。光学部材18の表側には液晶パネル16が設置されており、光学部材18は拡散板20と液晶パネル16との間に配されている。光学部材18は、2枚のシートが積層されて構成されており、LED光源28から出射されて拡散板20を透過した光に所定の光学的作用を付与しつつ、その光を表側外部へと出射させることが可能とされている。これら2枚のシートの種類としては、拡散シート、レンズシート、反射型偏光シート等があり、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。The
続いてLED光源28の配光分布について説明する。図6は、バックライト装置24の断面図であって、図5の一部を拡大した断面図を示している。なお、図6において、参照符号Lは、LED光源28から出射される光のうち発光強度がピークとなる光の出射方向を示している。図6に示すように、各LED光源28は、LED基板30の表面に実装され、光を出射する基板部28aと、基板部28aを覆う透明な半球状の光出射面28bとにより構成されている。そして、LED光源28は、発光強度がピークとなる光がLED光源28の正面方向に対して傾いた方向へ向かうような配光分布を有している。ここで、発光強度の具体的な単位は、放射強度(W/sr・m2)、放射束(W)、放射照度(W/m2)等とすることができ、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。Subsequently, the light distribution of the
発光強度がピークとなる光はLED光源28の中心から放射状に出射されてLED光源28の正面方向に対して所定の角度Aを成す方向Lへ向かうものとされている。これにより、LED光源28から出射された光は広い範囲に拡散される。一方、反射部材26の傾斜面26aは、LED光源28の正面方向に対して所定の角度Bを成している。そして、バックライト装置24では、角度A>角度Bの関係が成立している。このため、LED光源28から出射された光のうち発光強度がピークとなる光は反射部材26の傾斜面26aに当たることとなり、LED光源28から出射される光の多くがLED光源28の正面方向へ指向される。The light with the peak emission intensity is emitted radially from the center of the
また、LED光源28から出射される光のうち、LED光源28の正面方向に出射される光は、反射部材26によって反射されることなく拡散板20の裏面に対してその正面方向から直接入射する。一方、反射部材26によってLED光源28の正面方向に指向された光はその強度が低下する。従って、遮光パターン25に入射する光のうち最も強度が高い光は、LED光源28の直上に位置する箇所に入射する光となる。このため、遮光パターン25のうち印刷濃度が最も濃い箇所(25a)がLED光源28の正面方向に位置するように遮光パターン25とLED光源28との相対位置が調整されている。Of the light emitted from the LED
続いて、本実施形態に係るバックライト装置24の作用を説明する。バックライト装置24の各LED光源28を点灯させると、各LED光源28から広い範囲に出射された光の多くは、拡散板20の裏面20aに印刷された遮光パターン25に対して直接的に又は反射部材26の傾斜面26aによって指向されて間接的に、その正面方向から入射する。拡散板20を透過する光は拡散板20によって拡散されてその表側から出射され、光学部材18に入射する。そして光学部材18を透過した光は液晶パネル16に向けて出射される。Subsequently, the operation of the
ここで、反射部材26を備える通常の直下型のバックライト装置における表示面の輝度分布と本実施形態に係るバックライト装置24における表示面の輝度分布の対比について説明する。図7は、反射部材26を備える通常の直下型のバックライト装置(換言すれば、本実施形態に係るバックライト装置24において、LED光源28と遮光パターン25が印刷された拡散板20とを適用しない場合)において、2つのLED光源をX軸方向に並列配置したときの、液晶パネルの表示面の輝度分布を示している。一方、図8は、本実施形態に係るバックライト装置24において、2つのLED光源28をX軸方向に並列配置したときの、液晶パネル16の表示面の輝度分布を示している。なお、図7及び図8における縦軸は光の発光強度(任意単位)を示しており、横軸はX軸方向におけるLED光源の配置(任意単位)を示している。Here, a description will be given of the contrast between the luminance distribution of the display surface in a normal direct backlight device including the reflecting
図7に示すように、本実施形態に係るLED光源28と遮光パターン25が印刷された拡散板20を適用しない場合には、LED光源から出射された光が十分に多重反射されない状態で液晶パネル側に出射されるため、2つのLED光源の位置に対応する位置にそれぞれ発光強度のピークが形成される。一方、本実施形態に係るバックライト装置24では、図8に示すように、発光強度のピークがX軸方向に沿ってほぼ均一となる。これは、LED光源28から出射された光が広い範囲に拡散されることで、その光の多くが反射部材26によってLED光源28の正面方向に指向され、これにより、遮光パターン25を透過する光がその印刷濃度に応じて好適に調整され、拡散板20の出光面においてほぼ均一な輝度分布となることを示している。このような輝度分布は、拡散板20に印刷された遮光パターン25に入射する光の多くがその正面方向から入射することにより実現される。即ち、遮光パターン25が印刷された拡散板20と遮光パターン25が印刷された面に対してその正面方向に光を指向する反射部材26とを組み合わせることにより、遮光パターン25が印刷された拡散板20の効果を好適に得ることができる。As shown in FIG. 7, when the
高拡散配光を有するLED光源28と、反射部材26と、LED光源28と対向する面に遮光パターン25が印刷された拡散板20のうち、高拡散配光のLED光源28が適用されない場合、LED光源28から出射された光を十分に反射部材26に当てることができず、遮光パターン25が印刷された拡散板20の裏面20aに対してその斜め方向から入射する光が生じることとなる。また、反射部材26が適用されない場合にも、LED光源28から出射された光が指向されないことにより、拡散板20の裏面20aに対してその斜め方向から入射する光が生じることとなる。これらの場合、液晶パネル16の表示面を斜め方向から視たときに輝度ムラとなる。また、遮光パターン25が印刷されていない拡散板20を適用した場合、LED光源28から出射された光が十分に多重反射されない状態で液晶パネル側に出射されるため、液晶パネル16の表示面に輝度ムラが生じる。これに対し、本実施形態に係るバックライト装置24は、高拡散配光を有するLED光源28と、遮光パターン25が印刷された面に対してその正面方向に光を指向する反射部材26と、遮光パターン25が印刷された拡散板20とを備えることにより、液晶パネル16の輝度ムラが防止ないし抑制されている。When the LED
以上のように本実施形態に係るバックライト装置24では、LED光源28からの光を反射部材26によってLED光源28の正面方向に指向させることで、遮光パターン25が印刷された拡散板20の裏面20aに対して斜め方向から光が入射することを防止ないし抑制することができる。このため、拡散板20に入射する光の全てないしその多くを拡散板20に印刷された遮光パターン25によって好適に調整することができ、液晶パネル16の表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができる。As described above, in the
なお、反射部材26を備える直下型のバックライト装置において、高拡散配光を有するLED光源28及び遮光パターン25が印刷された拡散板20を適用しない場合、バックライト装置を薄型化すると、LED光源の数を増やさなければ表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができない。本実施形態に係るバックライト装置24では、LED光源の数を増やさなくとも表示面の輝度ムラを防止ないし抑制できるため、LED光源の数を増やす場合に比してLED光源の実装コストを低減することができ、さらに、LED光源による消費電力を低減することもできる。In addition, in the direct type backlight device including the reflecting
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、遮光パターン25が、拡散板20の裏面20aの全面に複数印刷されている。このため、反射部材26によってLED光源28の正面方向に指向された光の多くを拡散板20の遮光パターン25に当てることができ、液晶パネル16の表示面の輝度ムラを一層防止ないし抑制することができる。In the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、複数の遮光パターン25の各々が、その印刷濃度に応じて遮光の程度が異なるものとされ、遮光パターン25に入射する光の輝度に応じてその印刷濃度が調整されている。このため、遮光パターン25の印刷濃度を調整することにより、液晶パネル16の表示面の効果的な輝度設計を行うことができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、複数の遮光パターン25の各々が、印刷濃度が異なる複数の部分を有している。このため、各遮光パターン25において印刷濃度を細かく調整することができ、液晶パネル16の表示面のより効果的な輝度設計を行うことができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、複数の遮光パターン25の各々が、印刷濃度が異なる縞状の複数の層により成っている。このため、各遮光パターン25を所定の形状で形成することができ、拡散板20への遮光パターン25の印刷を効率的に行うことができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、反射部材26の傾斜面26aは、LED光源28の正面方向に対して成す角度Bが、LED光源28からの光のうち発光強度がピークとなる光が正面方向に対して成す角度Aより小さいものとされている。これにより、LED光源28からの光のうち発光強度がピークとなる光が反射部材26の傾斜面26aに当たることとなるため、LED光源28から出射される光の多くをLED光源28の正面方向へ指向することができる。この結果、液晶パネル16の表示面の輝度ムラを一層防止ないし抑制することができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、遮光パターン25は、グラビア印刷により拡散板20に印刷されている。このため、拡散板20への遮光パターン25の印刷を効率的に行うことができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、反射部材26が、LED光源28を個別に取り囲むような形状を成している。このため、個々のLED光源28からの光を反射部材26によって液晶パネル16の表示面側に効果的に指向することができ、液晶パネル16の表示面の輝度ムラを一層防止ないし抑制することができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、反射部材26は、複数の傾斜面26aの傾斜角度が一定とされている。このため、光の指向する方向を各傾斜面26aで一定とすることができ、LED光源28の光出射側により均一な輝度分布を形成することができる。Further, in the
また、本実施形態に係るバックライト装置24では、隣り合うLED光源28の間隔が一定とされている。このため、LED光源28の光出射側により均一な輝度分布を形成することができる。Further, in the
<実施形態2>
図面を参照して実施形態2を説明する。図9は、実施形態2に係るバックライト装置124の平面図を示している。図10は、拡散板120をその裏側から視た平面図であって、拡散板120の裏面120aの平面図を示している。実施形態2は、反射部材126の形状及び拡散板120に印刷された遮光パターン125が実施形態1のものと異なっている。その他の構成については実施形態1と同じであるため、構造、作用、および効果の説明は省略する。なお、図9及び図10において、図3及び図4の参照符号に数字100を加えた部位は、実施形態1で説明した部位と同一である。<Embodiment 2>
A second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view of the
実施形態2に係るバックライト装置124では、図9に示すように、反射部材126の傾斜面126aが、各LED光源128を逆四角錐状に個別に取り囲むように形成され、その周方向が全体として正方形状を成している。従って、各LED光源128はLED基板130側から表側に傾斜する4つの傾斜面126aによって取り囲まれており、各傾斜面126aの傾斜角度は一定とされている。このように、反射部材126の傾斜面126aについて各LED光源128を逆四角錐状に取り囲むような形状とすることで、各LED光源128を逆円錐状に取り囲むような形状とする場合(実施形態1の反射部材26を適用する場合)に比して、反射部材126を形状安定性において優れたものとすることができる。In the
また、実施形態2に係るバックライト装置124では、拡散板120の裏面(LED光源128と対向する面)120aに、その全面に亘って同一の遮光パターン125がインクジェット印刷により複数印刷されている。各遮光パターン125は四重の正方形125a、125b、125c、125dから成るドット状とされており、最も内側の正方形125aから最も外側の円125dに向かうにつれてその印刷濃度が段階的に薄くなっている。遮光パターン125の印刷濃度が濃い部分は反射率が高く(透過率が低く)、印刷濃度が薄い部分は反射率が低く(透過率が高く)なっている。そして、各遮光パターン125は、印刷濃度が最も濃い箇所がLED光源128の正面方向に位置するように遮光パターン125とLED光源128との相対位置がそれぞれ調整されている。Further, in the
従って、実施形態2に係るバックライト装置124では、拡散板120に入射する光の全てないし多くの部分を拡散板120に印刷された遮光パターン125によって調整することができ、液晶パネル116の表示面の輝度ムラを防止ないし抑制することができる。また、複数の遮光パターン125の各々が、印刷濃度が異なるドット状の複数の層により成っているため、各遮光パターン125を所定の形状で形成することができ、拡散板120への遮光パターン125の印刷を効率的に行うことができる。さらに、各遮光パターン125がインクジェット印刷により拡散板120に印刷されているため、拡散板120への遮光パターン125の印刷を効率的に行うことができる。Therefore, in the
<実施形態3>
図面を参照して実施形態3を説明する。図11は、実施形態3に係るバックライト装置224の平面図を示している。また、図12は、拡散板220をその裏側から視た平面図であって、拡散板220の裏面220aの平面図を示している。実施形態3は、LED光源228の間隔及び反射部材226の傾斜面226a1、226a2の傾斜角度が一定でない点で実施形態1のものと異なっている。その他の構成については実施形態1と同じであるため、構造、作用、および効果の説明は省略する。なお、図11において、図3の参照符号に数字200を加えた部位は、実施形態1で説明した部位と同一である。<Embodiment 3>
Embodiment 3 will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a plan view of the
実施形態3に係るバックライト装置224では、図11に示すように、反射部材226の傾斜面226aが、各LED光源228を逆四角錐状に個別に取り囲むように形成されている。そして、隣り合うLED光源228の間隔が一定とされておらず、間隔が密となっている部分と粗となっている部分とが混在している。また、反射部材226の各傾斜面226a1、226a2の角度が、隣り合うLED光源228の間隔に応じて調整されている。具体的には、バックライト装置224の中央側に位置する9つのLED光源228は、隣り合うLED光源228の間隔が密となっており、それらのLED光源228を取り囲む反射部材226の傾斜面226a1が急なものとなっている。一方、バックライト装置224の水平方向両端側に位置する6つのLED光源228は、隣り合うLED光源228の間隔が粗となっており、それらのLED光源228を取り囲む反射部材226の傾斜面226a2が緩やかなものとなっている。In the
一方、拡散板220には、その裏面(LED光源228と対向する面)220aに、その全面に亘って2種類の遮光パターン225、227がそれぞれシルクスクリーン印刷により複数印刷されている。遮光パターン225は四重の長方形225a、225b、225c、225dから成るドット状とされており、遮光パターン227は四重の正方形227a、227b、227c、227dから成るドット状とされている。遮光パターン225は、反射部材226a2及び反射部材226a2に囲まれたLED光源228と重畳し、印刷濃度が最も濃い箇所がLED光源228の正面方向に位置するように印刷されている。遮光パターン227は、反射部材226a1及び反射部材226a1に囲まれたLED光源228と重畳し、印刷濃度が最も濃い箇所がLED光源228の正面方向に位置するように印刷されている。On the other hand, a plurality of
実施形態3に係るバックライト装置224は、上記のような構成とされていることにより、実施形態1のバックライト装置24に比してLED光源228の数が削減されている。また、LED光源228の間隔に応じて反射部材226に応じて拡散板220に遮光パターン225、227が印刷されていることにより、遮光パターン225、227の数も削減されている。そして、隣り合うLED光源228の間隔に応じて反射部材226の各傾斜面226a1、226a2の傾斜角度が調整されていることにより、各LED光源228の間隔が異なる場合であっても、LED光源228から出射された光の多くの部分を、拡散板220のLED光源228と対向する面に対してその正面方向から入射させることができる。このため、バックライト装置224では、液晶パネルの表示面の輝度ムラを防止ないし抑制しながら、LED光源228の数及び遮光パターン225、227を削減することができ、LED光源228の実装コストやバックライト装置224の消費電力等をより低減することができる。Since the
各実施形態の構成と本発明の構成との対応関係を記載しておく。LED光源28、128、228が「光源」の一例である。また、バックライト装置24、124、224が「照明装置」の一例である。The correspondence between the configuration of each embodiment and the configuration of the present invention is described. The
上記の各実施形態の変形例を以下に列挙する。
(1)上記の各実施形態では、遮光パターンが縞状又はドット状の複数の層により成る構成を採用したが、遮光パターンが他の形状により成る構成を採用してもよい。The modifications of the above embodiments are listed below.
(1) In each of the above-described embodiments, a configuration in which the light shielding pattern is formed of a plurality of striped or dot layers is employed, but a configuration in which the light shielding pattern is formed in another shape may be employed.
(2)上記の各実施形態では、拡散板に複数の遮光パターンが印刷された構成を採用したが、拡散板に複数の層から成る1つ又は少数の遮光パターンが印刷された構成を採用してもよい。(2) In each of the above embodiments, a configuration in which a plurality of light shielding patterns are printed on the diffusion plate is adopted. However, a configuration in which one or a small number of light shielding patterns including a plurality of layers is printed on the diffusion plate is employed. May be.
(3)上記の各実施形態で採用したグラビア印刷、インクジェット印刷、シルクスクリーン印刷以外にも、遮光パターンの印刷手法は適宜に変更可能である。(3) Besides the gravure printing, ink jet printing, and silk screen printing employed in each of the above embodiments, the printing method of the light shielding pattern can be appropriately changed.
(4)上記の各実施形態では、拡散板の端縁部のみが支持される構成を採用したが、シャーシの底板に取り付けられ、該底板から拡散板側に延びてその先端が拡散板の裏面と当接することで拡散板を支持する支持ピンが設けられた構成を採用してもよい。(4) In each of the above embodiments, a configuration is adopted in which only the edge portion of the diffusion plate is supported. However, the diffusion plate is attached to the bottom plate of the chassis, extends from the bottom plate to the diffusion plate side, and the tip thereof is the back surface of the diffusion plate. A configuration in which a support pin that supports the diffusion plate by abutting is provided may be adopted.
(5)上記の各実施形態以外にも、反射部材の形状等については、適宜に変更可能である。(5) In addition to the above embodiments, the shape and the like of the reflecting member can be appropriately changed.
(6)上記の各実施形態では、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。(6) In each of the above embodiments, a liquid crystal display device using a liquid crystal panel as the display panel has been illustrated, but the present invention can also be applied to display devices using other types of display panels.
(7)上記の各実施形態では、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。(7) In each of the above embodiments, a television receiver provided with a tuner has been exemplified. However, the present invention can also be applied to a display device that does not include a tuner.
以上、本明細書で開示される技術の各実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。As mentioned above, although each embodiment of the technique disclosed by this specification was described in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。Further, the technical elements described in the present specification or drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings can achieve a plurality of objects at the same time, and has technical usefulness by achieving one of the objects.
TV:テレビ受信装置、Ca、Cb:キャビネット、T:チューナー、S:スタンド、10:液晶表示装置、12:ベゼル、14:フレーム、16:液晶パネル、18:光学部材、20、120、220:拡散板、20a、120a、220a:(拡散板の)裏面、22、222:シャーシ、24、124、224:バックライト装置、25、125、225、227:遮光パターン、26、126、226:反射部材、26a、126a、226a1、226a2:傾斜面、28、128、228:LED光源、30:LED基板TV: TV receiver, Ca, Cb: cabinet, T: tuner, S: stand, 10: liquid crystal display, 12: bezel, 14: frame, 16: liquid crystal panel, 18: optical member, 20, 120, 220: Diffusion plate, 20a, 120a, 220a: back surface (of diffusion plate) 22, 222: chassis, 24, 124, 224: backlight device, 25, 125, 225, 227: light shielding pattern, 26, 126, 226: reflection Member, 26a, 126a, 226a1, 226a2: inclined surface, 28, 128, 228: LED light source, 30: LED substrate
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