JP2005310751A

JP2005310751A - 照明装置

Info

Publication number: JP2005310751A
Application number: JP2005037994A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Yano; 正矢野; Masanori Shimizu; 正則清水; 清 ▲高▼橋; Kiyoshi Takahashi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2005-02-15
Publication date: 2005-11-04

Abstract

【課題】導光板と発光色の異なる複数種類の光源とを備える照明装置において、導光板の出射面における白色光の色むらを低減する。
【解決手段】複数の導光板１３Ａ，１３Ｃが積層配置されている。各導光板１３Ａ，１３Ｃは、少なくとも一つの端面が入射面１３ａであり、互いに対向する一対の面の一方は入射面から入射した光が出射される出射面１３ｂであり、かつ一対の面の他方が透過型反射面１３ｃである。各導光板１３Ａ，１３Ｃの入射面１３ａと対向して青色光、赤色光、及び緑色光のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃが配置されている。導光板１３ＡのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃと導光板１３ＢのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃは交互に配置されている。
【選択図】図３５

Description

本発明は、照明装置に関する。特に、本発明は、液晶表示装置を含む表示装置のバックライト装置、家庭用を含む一般照明、及び店舗照明等の照明装置に好適に適用される。

従来、有彩色のＬＥＤ（Laser Emitter Diode）を使用する照明装置が知られている。例えば、特許文献１には図４２に図示する照明装置が開示されている。この照明装置は、単一の導光板１と、発光色の異なる２種類のＬＥＤ２Ａ，２Ｂをそれぞれ複数個備えている。導光板１の１つの端面は入射面１ａを構成する。また、導光板１の互いに対向する一対の広い面の一方が入射面１ａから入射した光が出射される出射面１ｂを構成し、出射面１ｂと対向する広い面が光散乱面１ｃを構成する。入射面１ａと対向して配置された２種類のＬＥＤ２Ａ，２Ｂのうち、一方のＬＥＤ２Ａは出射面１ｂ側に横並びに配置され、他方のＬＥＤ２Ｂは光拡散面１ｃ側に横並びに配置されている。換言すれば、２種類のＬＥＤ２Ａ，２Ｂが縦並びに配置されている。ＬＥＤ２Ａ，２Ｂが発する発光色の異なる光は導光板１内で互いに混ざり合い出射面１ｂから出射される。

しかし、図４２のバックライト装置では、各ＬＥＤ２Ａ，２Ｂが発する光の配光を制御できる自由度が低いので、ＬＥＤ２Ａ，２Ｂの発する光が導光板１内で十分に混ざり合わせることが困難である。そのため、出射面１ｂからの出射光量の分布ないしは輝度の分布が十分に均一化されず、出射面１ｂにおける色むらも十分に低減することができない。

特許文献２には、図４３に示すように、積層状態で配置された３枚の導光板１０１Ａ，１０１Ｂ，１０１Ｃを備え、個々の導光板１０１Ａ〜１０１Ｃ毎に同一波長域の光を発する光源１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂを設けた照明装置が開示されている。最上層の導光板１０１Ａには赤色光を発する光源１０２Ｒが配置され、中間層の導光板１０１Ｂに緑色光を発する光源１０２Ｇが配置され、さらに最下層の導光板１０１Ｃに青色光の光源１０２Ｂが配置されている。また、各導光板１０１Ａ〜１０１Ｃの下面にはある程度の透光性を有するように反射材１０３が貼り付けられている。最上層の導光板１０１Ａの出射面からは、赤色光、緑色光、及び青色光が混ざり合うことで白色光が出射される。特許文献３にも、同様の構成の照明装置が開示されている。

しかし、特許文献２，３に記載の構成であっても、出射される光の色むらも十分に低減することができず、輝度の分布も十分に均一化されない。

特開平１１−３５３９２０号公報（段落[００１０]，図１）特開２００１−２７２６７７号公報（図１）特開平６−１３８４５９号公報（図１）

本発明は、導光板と発光色の異なる複数種類の光源とを備える照明装置において、導光板の出射面からの出射光量の分布を均一化し、かつ色むらを低減することを課題とする。

本発明は、少なくとも１つの端面は光が入射する入射面であり、互いに対向する一対の面の一方は前記入射面から入射した光が出射される出射面であり、かつ前記一対の面の他方が透過型反射面であって、前記出射面が同方向を向く姿勢で積層配置された複数の導光板と、各導光板の前記入射面と対向してそれぞれ配置された青色光を発する第１の光源、赤色光を発する第２の光源、及び緑色光を発する第３の光源とを備え、かつ前記個々の導光板毎に前記第１から第３の光源の配列順序が異なることを特徴とする照明装置を提供する。

各導光板の出射面には、４種類の領域、すなわち青色光が強い領域、赤色光が強い領域、緑色光が強い領域、及び発色光が同時的加法混色の原理で十分に混ざり合った白色光の領域が存在する。しかし、各導光板毎に第１から第３の光源の配列順序が異なるので、これらの出射面上における領域の配置も各導光板毎に異なる。従って、最上層の導光板からは色むらの少ない良好な白色光が出射される。

青色光の波長は４６０nm近傍（４２０〜４９０nm程度）である。また、赤色光の波長は６２０nm近傍（６００〜６８０nm程度）である。さらに、緑色光の波長は５４０nm近傍（５１０〜５６０nm程度）である。

好ましくは、隣接する２枚の前記導光板のうちの一方の前記出射面に対向して配置された互いに隣接する２つの前記光源間の隙間に、他方の前記出射面に対向して配置された前記光源が位置し、前記一方の導光板の前記第１から第３の光源のうちの２種類と、前記他方の導光板の第１から第３の光源のうちの残りの１種類とが発する青色光、赤色光、及び緑色光が互いに混ざり合って白色光を形成する。かかる構成により、最少で２枚の導光板があれば白色光が得られ、照明装置の薄型化できる。

各導光板の前記透過型反射面は、前記出射面と対向する導光板の裏面に透過型反射層を形成してなるものでもよい。透過型反射層は、例えばBaSO₄、Al₂O₃、MgO等の反射材をスクリーン印刷等の手法で塗布することで導光板の裏面全体に微細な反射部を密に形成してなる。また、導光板の裏面全体を物理的又は化学的に研磨することで透過型反射層を形成してもよい。

光源の種類は特に限定されないが、例えばＬＥＤを使用することができる。

本発明の照明装置によれば、最上層の導光板の出射面から青色光、赤色光、及び緑色光が十分に混ざり合った色むらの少ない良好な白色光を出射することができ、かつ出射光量の分布ないしは輝度の分布も均一化できる。

次に、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。なお、図面中、後述する反射部及び貫通孔の寸法及びピッチ等は理解を容易にするために誇張して表している。また、実施形態の説明の前に、第１から第４参考例を説明する。

（第１参考例）
図１から図４は本発明の第１参考例に係るエッジライト方式のバックライト装置１１を示す。バックライト装置１１は液晶パネル１２（図３にのみ概略的に示す。）の背面側に配置され、積層配置された３枚の導光板１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを備えている。後に詳述するように、最上層の導光板１３Ａが青色光、中間層の導光板１３Ｂが赤色光、最下層の導光板１３Ｃが緑色光にそれぞれ対応する。図２において後述する反射部２１Ａ〜２１Ｃに示した「Ｂ」、「Ｒ」、及び「Ｇ」は、それぞれ青色光、赤色光、及び緑色光に対応していることを示す。

導光板１３Ａ〜１３Ｃは、アクリル樹脂、ポリカーボネート等の透光性を有する材料からなり、板状ないしは扁平な直方体状である。各導光板１３Ａ〜１３Ｃの４つの端面のうちの１つが入射面１３ａを構成している。また、各導光板１３Ａ〜１３Ｃの図において上下方向に互いに対向する一対の広い面のうち、上方側の面が入射面１３ａから入射した光を出射する出射面１３ｂを構成し、下方側の面がある程度の透光性を有する反射面（以下、透過型反射面という。）１３ｃを構成する。導光板１３Ａ〜１３Ｃは出射面１３ｂが同一方向（図において上方）を向く姿勢で微小間隔をあけて積層配置されている。

導光板１３Ａ〜１３Ｃの入射面１３ａ側の端部には、図５及び図６に詳細に示すホルダ１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃが取り付けられている。ホルダ１４Ａ〜１４ＣはＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを保持する機能と、導光板１３Ａ〜１３Ｃ間の間隔を規定する機能とを有する。各ホルダ１４Ａ〜１４Ｃは、入射面１３ａと平行に延びる基板部１４ａと、この基板部１４ａの上端及び下端から同方向に延びる互いに平行な一対の取付部１４ｂ，１４ｃとを備える。取付部１４ｂ，１４ｃ間に入射面１３ａ側の端部を嵌め込むことでホルダ１４Ａ〜１４Ｃが導光板１３Ａ〜１３Ｃに固定されている。ホルダ１４Ａ〜１４Ｃはガラスエポキシ、メタルコンポジット、セラミック等の放熱性を有する材料からなることが好ましい。

図４に示すように、ホルダ１４Ａの基板部１４ａには青色光を発するＬＥＤ１６Ａが間隔をあけて５個実装されている。同様に、ホルダ１４Ｂの基板部１４ａには赤色光を発するＬＥＤ１６Ｂが５個実装され、ホルダ１４Ｃの基板部１４ａには緑色光を発するＬＥＤ１６Ｃが５個実装されている。換言すれば、導光板１３Ａ〜１３Ｃのうち同一導光板の入射面１３ａと対向して配置されたＬＥＤは同一波長域の光を発するが、異なる導光板の入射面１３ａと対向して配置されたＬＥＤの発する光の波長域は互いに異なる。ＬＥＤ１６Ａの発する青色光の波長は４６０nm近傍（４２０〜４９０nm程度）である。また、ＬＥＤ１６Ｂの発する赤色光の波長は６２０nm近傍（６００〜６８０nm程度）である。さらに、ＬＥＤ１６Ｃの発する緑色光の波長５４０nm近傍（５１０〜５６０nm程度）である。

図５に示すように、各ホルダ１４Ａ〜１４Ｃの基板部１４ａに実装されたＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃは導電線１７により直列に接続されている。また、図７に示すように、それぞれ直列に接続された５個のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃはさらに並列に接続され、ＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃのアノード側の端子１８ａが電源としての調光器１９のプラス端子１９ａに接続され、カソード側の端子１８ｂが調光器１９のマイナス端子１９ｂに接続されている。調光器１９は、商用交流電源１９ｃの電圧を変換するためのトランス１９ｄ、整流のためのダイオードブリッジ１９ｅ、平滑化コンデンサ１９ｆ、及びレギュレータ１９ｇを備える。レギュレータ１９ｇで電圧を調節することでＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃの輝度を調節することができる。

調光器１９の構成は図７のものに限定されない。また、３種類のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃのそれぞれについて調光器を設けてもよい。さらに、図８に示すように、各ホルダ１４Ａ〜１４Ｃ毎にＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを並列に接続し、並列に接続されたＬＥＤをさらに直列に接続してもよい。さらにまた、ホルダ１４Ａ〜１４Ｃに実装されたＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃをすべて直列又は並列に接続してもよい。また、ＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃは、フリップチップ、サブマウント実装、ワイヤーボンディング等により基板部１４ａに実装してもよい。

次に、導光板１３Ａ〜１３Ｃについて詳細に説明する。図３、図４、及び図９から図１１に示すように、各導光板１３Ａ〜１３Ｃの透過型反射面１３ｃには、それぞれ複数の反射部２１Ａ〜２１Ｃが間隔をあけて配置されている。反射部２１Ａ〜２１Ｃは各導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に規則的にないしは一定のパターンで配置されている。反射部２１Ａ〜２１Ｃは入射面１３ａから入射した光を出射面１３ｂに向けて反射する。例えば、導光板１３Ａの反射部２１ＡはＬＥＤ１６Ａから入射する青色光を出射面１３ｂに反射する。同様に、導光板１３Ｂの反射部２１ＢはＬＥＤ１６Ｂの赤色光を反射し、導光板１３Ｃの反射部２１ＣはＬＥＤ１６Ｃの緑色光を反射する。図２に示すように、反射部２１Ａ〜２１Ｃは最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂから見て互いに重なり合わないように配置されている。詳細には、３種類の反射部２１Ａ〜２１Ｃが正三角形の格子上に配置され、かつ互いに隣接する３種類の反射部２１Ａ〜２１Ｃが１つのユニットを構成するように各導光板１３Ａ〜１３Ｃの反射部２１Ａ〜２１Ｃが配置されている。従って、図３、図４、及び図９に示すように、導光板１３Ａの透過型反射面１３ｃ上において導光板１３Ｂ，１３Ｃの反射部２１Ｂ，２１Ｃと対応する位置には反射部２１Ａは配置されていない。同様に、図３、図４、及び図１０に示すように、導光板１３Ｂの透過型反射面１３ｃ上において導光板１３Ａ，１３Ｃの反射部２１Ａ，２１Ｃと対応する位置には反射部２１Ｂは配置されていない。また、図３、図４、及び図１１に示すように、導光板１３Ｃの透過型反射面１３ｃ上において導光板１３Ａ，１３Ｂの反射部２１Ａ，２１Ｂと対応する位置には反射部２１Ｃは配置されていない。

反射部２１Ａ〜２１Ｃは導光板１３Ａ〜１３Ｃの裏面にBaSO₄、Al₂O₃、MgO等の反射材をスクリーン印刷等の手法で塗布して形成することができる。また、導光板１３Ａ〜１３Ｃの裏面を物理的又は化学的に研磨することで反射部２１Ａ〜２１Ｃを形成することができる。

３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃのうち最下層の導光板１３Ｃを除く２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂには、透過型反射面１３ｃから出射面１３ｂに貫通する複数の貫通孔２２Ａ，２２Ｂが間隔をあけて設けられている。貫通孔２２Ａ，２２Ｂも導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に規則的にないしは一定のパターンで配置されている。詳細には、図３及び図４に最も明瞭に表れているように、導光板１３Ａ，１３Ｂには、下層側（その導光板の透過型反射面１３ｃ側）に配置されている他の導光板の反射部と出射面１３ｂ側から見て対応する位置に貫通孔２２Ａ，２２Ｂが設けられている。例えば、最上層の導光板１３Ａには、出射面１３ｂ側から見て導光板１３Ｂの反射部２１Ｂと対応する位置と導光板１３Ｃの反射部２１Ｃに対応する位置とに貫通孔２２Ａが設けられている。また、中間層の導光板１３Ｂには、導光板１３Ｃの反射部２１Ｃと対応する位置に貫通孔２２Ｂが設けられている。

導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に反射部２１Ａ〜２１Ｃと貫通孔２２Ａ，２２Ｂを説明すると、図９に示すように最上層の導光板１３Ａの透過型反射面１３ｃにはＬＥＤ１６Ａの発する青色光を反射するための複数の反射部２１Ａが配置されている。また、この導光板１３Ａには、下層側の導光板１３Ｂ，１３Ｃの反射部２１Ｂ，２１Ｃと対応する位置に貫通孔２２Ａが設けられている。図１０に示すように、中間層の導光板１３Ｂの透過型反射面１３ｃにはＬＥＤ１６Ｂの発する赤色光を反射するための複数の反射部２１Ｂが配置されている。また、この導光板１３Ｂには下層側の導光板１３Ｃの反射部２１Ｃと対応する位置に貫通孔２２Ｂが設けられている。図１１に示すように、最下層の導光板１３Ｃの透過型反射面１３ｃにはＬＥＤ１６Ｃの発する緑色光を反射するための複数の反射部２１Ｃが配置されているが、下層側に導光板は存在しないので貫通孔は設けられていない。

調光器１９から電圧が印加されるとＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃが発光する。まず、ＬＥＤ１６Ａの発する青色光は最上層の導光板１３Ａに入射面１３ａから入射し、透過型反射面１３ｃの反射部２１Ａで反射されて出射面１３ｂから通過する。従って、青色光が通過するのは１枚の導光板１３Ａのみである。次に、ＬＥＤ１６Ｂの発する赤色光は中間層の導光板１３Ｂに入射面１３ａから入射し、透過型反射面１３ｃの反射部２１Ｂで反射されて出射面１３ｂから出射される。導光板１３Ｂの出射面から出射された赤色光は導光板１３Ａの貫通孔２２Ａを介して導光板１３Ａの出射面１３ｂに達する。従って、赤色光が通過するのは１枚の導光板１３Ｂのみである。さらに、ＬＥＤ１６Ｃの発する緑色光は最下層の導光板１３Ｃに入射面１３ａから入射し、透過型反射面１３ｃの反射部２１Ｃで反射されて出射面１３ｂから出射される。導光板１３Ｃの出射面１３ｂから出射された赤色光は導光板１３Ｂの貫通孔２２Ｂと導光板１３Ａの貫通孔２２Ａを介して導光板１３Ａの出射面１３ｂに達する。従って、緑色光が通過するのは１枚の導光板１３Ｃのみである。このように青色光、赤色光、及び緑色光はいずれも１枚の導光板のみを通過するので、導光板を通過することによる損失を低減することができる。ＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃが発光しているときには、図３に示すように最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂから見ると三角形格子上に配置されている反射部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃから青色光、赤色光、及び緑色光が出射される。そのため、併置的加法混色の原理でこれらの有彩色が混ざり合い白色光として認識される。併置的加法混色の原理で白色光を得るために、反射部２１Ａ〜２１Ｃの外径を０．０５〜１０mm程度、図３に示すように最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂから見たときの反射部２１Ａ〜２１Ｃのピッチを０．０５〜２０mm程度に設定している。

導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に配光を制御できる。具体的には、導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に材質や特性を変えて透過率や光の散乱度を調節することができる。また、導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に反射部２１Ａ〜２１Ｃの寸法や密度を調整することができる。そのため、最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂにおける各色毎の出射光量分布ないしは輝度の分布を均一化し、かつ色むらを低減することができる。

図１２は第１参考例の変形例に係るバックライト装置１１を示す。このバックライト装置１１はいずれの導光板１３Ａ〜１３Ｃにも貫通孔を設けていない点が第１参考例と異なる。併置的加法混色の原理で白色光が得られる点は第１参考例と同様である。しかし、貫通孔を設けないことで、導光板１３Ｃの出射面１３ｂから出射される緑色光は最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂに達するまでに２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂを通過する。また、導光板１３Ｂの出射面１３ｂから出射される赤色光も１枚の導光板１３Ａを通過する。従って、第１参考例と比較すると緑色光と赤色光の損失が大きい。

（第２参考例）
図１３から図１６に示す本発明の第２参考例に係るバックライト装置１１は、青色光、赤色光、及び緑色光の導光板１３Ａ〜１３Ｃに加え、白色光の導光板１３Ｄを備える。導光板１３Ｄは青色光の導光板１３Ａよりもさらに上方側に配置されている。従って、本参考例では最上層が白色光の導光板１３Ｄ、上方から第２層目が青色光の導光板１３Ａ、第３層目が赤色光の導光板１３Ｂ、最下層が緑色光の導光板１３Ｃである。

図１３、図１５、図１６、及び図１９を参照すると、他の導光板１３Ａ〜１３Ｃと同様に、導光板１３Ｄの透過型反射面１３ｃには反射部２１Ｄが間隔をあけて配置されている。また、導光板１３Ｄには複数の貫通孔２２Ｄが設けられている。導光板１３Ｄに取り付けられたホルダ１４Ｄには白色光を発するＬＥＤ１６Ｄが５個実装されている。白色光の発光は青色ＬＥＤ（４６０〜４７０nm近傍）や近紫外線ＬＥＤ（３５０〜４００nm近傍）で１つ以上の蛍光体が励起されて発光されたものである。図１７に示すように、各ホルダ１４Ａ〜１４Ｄの基板部１４ａに実装された５個のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｄはそれぞれ直列に接続され、直列に接続された５個のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｄがさらに並列に接続されている。図１８に示すように、各ホルダ１４Ａ〜１４Ｄ毎にＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｄを並列に接続し、並列に接続したＬＥＤをさらに直列に接続してもよい。

図１４に示すように、各導光板１３Ａ〜１３Ｄの反射部２１Ａ〜２１Ｄは、最上層の導光板１３Ｄの出射面１３ｂから見て互いに重なり合わないように配置されている。詳細には、４種類の反射部２１Ａ〜２１Ｄが正方形の格子上に配置され、かつ互いに隣接する４種類の反射部２１Ａ〜２１Ｄが１つのユニットを構成するように、各導光板１３Ａ〜１３Ｄの反射部２１Ａ〜２１Ｄが配置されている。

図１５、図１６、及び図１９を参照すると、最上層の導光板１３Ｄの透過型反射面１３ｃには反射部２１Ｄが間隔をあけて配置されている。また、導光板１３Ｄには下層側の導光板１３Ａ〜１３Ｃの反射部２１Ａ〜２１Ｃと対応する位置に貫通孔２２Ｄが設けられている。図２０及び図２１に示すように、第２層及び第３層の導光板１３Ａ，１３Ｃについても透過型反射面１３ｃに反射部２１Ｂ，２１Ｃが設けられ、下層側の導光板の反射部と対応する位置に貫通孔２２Ａ，２２Ｃが設けられている。さらに、図２２に示すように、最下層の導光板１３Ｃには反射部２１Ｃが設けられている。

調光器１９により電圧を印加してＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｄを発光させると、図１４に示すように最上層の導光板１３Ｄの出射面１３ｂから見ると正方形格子上に配置されている反射部２１Ａ〜２１Ｄから異なる色の光が出射される。反射部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃからの青色光、赤色光、及び緑色光が併置的加法混色の原理で混ざり合い白色光として認識される。また、反射部２１Ｄからは白色光が出射されるので、混色により得られる白色光の輝度が向上する。第２参考例のその他の構成及び作用は第１参考例と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

（第３参考例）
図２３から図２５に示す本発明の第３参考例に係るバックライト装置１１は、第１参考例と同様に、それぞれ青色光、赤色光、及び緑色光に対応する３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃを備えている。これらの導光板１３Ａ〜１３Ｃのうち、２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂは図において上下方向の位置を調節でき、最下層の導光板１３Ｃは上下方向の位置が固定されている。

３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃは４つの端面のうち入射面１３ａ及びそれと対向する端面以外の互いに対向する端面（側端面）１３ｄ，１３ｅが一対の位置決め板２４Ａ，２４Ｂで挟持され、それによって導光板１３Ａ，１３Ｂの上下方向の位置が位置決めされている。位置決め板２４Ａ，２４Ｂは、図示しない部材（例えばバックライト装置１１と液晶表示装置の外周を囲む枠体）により、図２３において矢印Ｆ１で示すように互いに近接する方向に付勢されて導光板１３Ａ〜１３Ｃを挟み込んで固定する状態と、矢印Ｆ２で示すように互いに離反させて導光板１３Ａ，１３Ｂを上下方向に変位させることができる状態とに設定することができる。各位置決め板２４Ａ，２４Ｂの導光板１３Ａ〜１３Ｃと対向する面には、導光板１３Ａ〜１３Ｃに向けて突出し、かつ上下方向に延びる案内突条２４ａ，２４ｂ，２４ｃが設けられている。各導光板１３Ａ〜１３Ｃの側端面１３ｄ，１３ｅには、位置決め板２４Ａ，２４Ｂの案内突条２４ａ〜２４ｃが嵌まり込む案内溝１３ｆ，１３ｇ，１３ｈが設けられている。側端面１３ｄ，１３ｅが位置決め板２４Ａ，２４Ｂにより挟み込まれると、側端面１３ｄ，１３ｅと位置決め板２４Ａ，２４Ｂとの間に生じる摩擦力により導光板１３Ａ，１３Ｂの上下方向の位置が固定される。位置決め板２４Ａ，２４Ｂ及び導光板１３Ａ〜１３Ｃの案内溝１３ｆ〜１３ｈは、本発明の位置調節機構に相当する。位置決め板２４Ａ，２４Ｂは反射材としての機能を有していてもよい。

図２６（Ａ）は３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃが上下方向に等間隔に配置されている状態を示す。すなわち、図２６（Ａ）では、最下層にある緑色光の導光板１３Ｃと中間層にある赤色光の導光板１３Ｂとの上下方向の距離ｄ２は、導光板１３Ｂと最上層にある青色光の導光板１３Ａの距離ｄ１の１／２倍である。図２６（Ｂ）に示すように、青色光の導光板１３Ａを上昇させて距離ｄ１を拡大し、かつ赤色光の導光板１３Ｂを降下させて距離ｄ２を縮小すると、図２６（Ａ）の状態と比較して併置的加法混色により得られる白色光は青みが増して赤みが低下する。換言すれば、図２６（Ｂ）に示すように導光板１３Ａ，１３Ｂの位置を調節することで、白色光の色温度が上昇する。一方、図２６（Ｃ）に示すように、赤色光の導光板１３Ｂを上昇させて距離ｄ２を拡大し、かつ青色光の導光板１３Ａを降下させて距離ｄ１を縮小すると、図２６（Ａ）の状態と比較して白色光は赤みが増して青みが低下する。換言すれば、図２６（Ｃ）に示すように導光板１３Ａ，１３Ｂの位置を調節することで、白色光の色温度が低下する。緑色光のＬＥＤ１６Ｃは青色光や赤色光のＬＥＤ１６Ａ，１６Ｂと比較して出射光の波長のばらつきが大きい傾向がある。本参考例のバックライト装置１１では、緑色光の波長のばらつきに起因する白色光の色温度を青色光や赤色光の導光板１３Ａ，１３Ｂの位置を調節することで補償ないしは修正でき、演色性に優れた白色光が得られる。

位置決め板２４Ａ，２４Ｂに案内溝を設け、導光板１３Ａ〜１３Ｃに案内突条を設けてもよい。また、導光板の位置調節機構は、少なくとも１つの導光板の他の導光板に対する上下方向の位置を無段階に又は段階的に調節できるものであれば、具体的な構造は限定されない。例えば、導光板１３Ａ〜１３Ｃと位置決め板２４Ａ，２４Ｂに互いに係合する歯部を設け、それによって導光板１３Ａ〜１３Ｃを調節できるようにしてもよい。さらに、第２参考例と同様に、白色光の導光板（図１３の導光板１３Ｄ）を備えてもよい。さらにまた、複数の導光板のすべての上下方向の位置を調節可能としてもよい。第３参考例のその他の構成及び作用は第１参考例と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

（第４参考例）
図２７及び図２８に示す本発明の第４参考例に係るバックライト装置１１は、それぞれ青色光、赤色光、及び緑色光に対応する３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃの透過型反射面１３ｃの構造が第１参考例と異なる。導光板１３Ａ〜１３Ｃの出射面１３ｂと対向する裏面全体に透過型反射層２６Ａ〜２６Ｃを設けることで透過型反射面１３ｃが形成されている。図２９（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、透過型反射層２６Ａ〜２６Ｃは微細な正方形の反射部２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃを形成してなる。前述のように第１参考例の反射部２１Ａ〜２１Ｃの外径は０．０５〜１０mm程度であるが、本参考例では反射部２７Ａ〜２７Ｃの一辺が０．１mm程度、ピッチが０．１mm程度に設定されている。反射部２７Ａ〜２７Ｃは、導光板１３Ａ〜１３Ｃの裏面にBaSO₄、Al₂O₃、MgO等の反射材をスクリーン印刷等の手法で塗布することで形成することができる。また、導光板１３Ａ〜１３Ｃの裏面を物理的又は化学的に研磨することで反射部２７Ａ〜２７Ｃを形成することができる。

調光器１９から印加される電圧でＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃが発光すると、これらの発する青色光、赤色光、及び緑色光は対応する導光板１３Ａ〜１３Ｃの透過型反射層２６Ａ〜２６Ｃによって反射され出射面１３ｂから出射される。また、各導光板１３Ａ〜１３Ｃの透過型反射層２６Ａ〜２６Ｃは下層側の導光板から出射される光を透過させる。具体的には、中間層の導光板１３Ｂが備える透過型反射層２６Ｂは下層側の導光板１３Ｃの出射面１３ｂから出射される緑色光を透過させる。また、最上層の導光板１３Ａが備える透過型反射層２６Ａは下層側の導光板１３Ｂ，１３Ｃからの赤色光及び緑色光を透過させる。従って、青色光、赤色光、及び緑色光が同時的加法混色の原理で互いに混ざり合い、最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂから白色光が出射される。

図２９（Ａ）〜（Ｃ）を参照すると、導光板１３Ａ〜１３Ｃの透過型反射層２６Ａ〜２６Ｃが備える反射部２７Ａ〜２７Ｃは、出射面１３ｂ側から見た角度ないしは姿勢を互いに異ならせている。まず、図２９（Ｂ）に示す導光板１３Ｂの透過型反射層２６Ｂが備える反射部２７Ｂは、図２９（Ａ）に示す導光板１３Ａの透過型反射層２６Ａが備える第２反射部２７Ａに対して時計回りに角度θ１（１５°）回転させている。また、図２９（Ｃ）に示す導光板１３Ｃの透過型反射層２６Ｃが備える反射部２７Ｃは、反射部２７Ａに対して時計周りに角度θ２（４５°）回転させている。反射部２７Ａ〜２７Ｃが規則的に配置されているとすると、最上層の導光板１３Ａから出射される白色光にモアレ縞等の模様が生じる可能性がある。本参考例では、導光板１３Ａ〜１３Ｃの反射材２７Ａ〜２７Ｃの角度を互いに異ならせることで、最上層の導光板１３Ａから出射される白色光にモアレ縞等の発生を防止している。

第２参考例と同様に白色光に対応する導光板を追加してもよい。また、第３参考例と同様に導光板１３Ａ〜１３Ｃのなくとも１枚を上下方向に位置調節可能としてもよい。第４参考例のその他の構成及び作用は第１参考例と同様であるので同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。

（第１実施形態）
図３０及び図３１に示す本発明の第１実施形態に係るバックライト装置１１は、３枚の導光板１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを備えている。第４参考例と同様に、導光板１３Ａ〜１３Ｃの裏面全体に透過型反射層２６Ａ〜２６Ｃを形成することで透過型反射面１３ｃが形成されている。

各導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎に３個のＬＥＤ、すなわち青色光を発するＬＥＤ１６Ａ、赤色光を発するＬＥＤ１６Ｂ、及び緑色光を発するＬＥＤ１６Ｃが入射面１３ａと対向して配置されている。また、導光板１３Ａ〜１３Ｃ間で３種類のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃの配列順序を異ならせている。図３１に最も明瞭に表されているように、最上層の導光板１３Ａでは図において左側から赤色光のＬＥＤ１６Ｂ、青色光のＬＥＤ１６Ａ、及び緑色光のＬＥＤ１６Ｃの順で配列されている。また、中間層の導光板１３Ｂでは左側から緑色光のＬＥＤ１６Ｃ、赤色光のＬＥＤ１６Ｂ、及び青色光のＬＥＤ１６Ａの順で配列されている。さらに、最下層の導光板１３Ｃでは、青色光のＬＥＤ１６Ａ、緑色光のＬＥＤ１６Ｃ、及び赤色光のＬＥＤ１６Ｂの順で配列されている。

各導光板１３Ａ〜１３ＣのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを発光させると、図３２に示すように各導光板１３Ａ〜１３Ｃの出射面１３ｂには、青色光が強い領域２８Ａ、赤色光が強い領域２８Ｂ、及び緑色光が強い領域２８Ｃ、並びに青色光、赤色光、及び緑色光が十分に混ざり合って白色光が出射される領域２８Ｄが存在する。白色光の領域２８Ｄの位置は３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃで共通している。しかし、各導光板１３Ａ〜１３Ｃ毎にＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃの配列を異ならせているので、１種類の発光色が強い領域２８Ａ〜２８Ｃの配置は３枚の導光板１３Ａ〜１３Ｃで互いに異っている。最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂから見ると、導光板１３Ａの青色光が強い領域２８Ａの下方に導光板１３Ｂの赤色光の強い領域２８Ｂと導光板１３Ｃの緑色光の強い領域２８Ｃがある。同様に、導光板１３Ａの赤色光が強い領域２８Ｂの下方には導光板１３Ｂ，１３Ｃの異なる発光色が強い領域２８Ｃ，２８Ａがある。また、導光板１３Ａの緑色光が強い領域２８Ｃの下方には導光板１３Ｂ，１３Ｃの異なる発光色が強い領域２８Ｂ，２８Ａがある。従って、導光板１３Ａ〜１３Ｃの異なる発光色の強い領域２８Ａ〜２８Ｃの光が同時的加法混色の原理で互いに混ざり合い、最上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂからは輝度が均一で色むらの低減された白色光が出射される。第１実施形態のその他の構成及び作用は第４参考例と同様であるので、同一の要素は同一の符号を付して説明を省略する。

（第２実施形態）
図３３から図３５に示す本発明の第２実施形態に係るバックライト装置１１は、２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂを備えている。第４参考例と同様に、導光板１３Ａ，１３Ｂの裏面全体に透過型反射層２６Ａ，２６Ｂを形成することで透過型反射面１３ｃが形成されている。

各導光板１３Ａ，１３Ｂ毎に３種類のＬＥＤ、すなわち青色光を発するＬＥＤ１６Ａ、赤色光を発するＬＥＤ１６Ｂ、及び緑色光を発するＬＥＤ１６Ｃが入射面１３ａと対向して配置されている。図３５に最も明瞭に表されているように、上層の導光板１３Ａでは図において左側から一定のピッチｐで赤色光のＬＥＤ１６Ｂ、青色光のＬＥＤ１６Ａ、及び緑色光のＬＥＤ１６Ｃがこの順で配列されている。一方、下層の導光板１３Ｂにおいても図において左側から同一の一定ピッチｐで赤色光のＬＥＤ１６Ｂ、青色光のＬＥＤ１６Ａ、及び緑色光のＬＥＤ１６Ｃがこの順で配列されている。

上層の導光板１３Ａと下層の導光板１３Ｂでは、ＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃの配列順序の移相を異ならせている。例えば、上層の導光板１３Ａの図３４及び図３５において左側の側縁部に最も近接して配置されているのは、赤色光のＬＥＤ１６Ｂであり、その右隣に青色光のＬＥＤ１６Ａが配置され、さらにその右隣に緑色光のＬＥＤ１６Ｃが配置されている。これに対して、下層の導光板１３Ｂの左側の側縁部に最も近接して配置されているのは、緑色光のＬＥＤ１６Ｄであり、その右隣に赤色光のＬＥＤ１６Ｂが配置され、さらにその右隣に青色光のＬＥＤ１６Ａが配置されている。

図３５に最も明瞭に表されているように、上層の導光板１３ＡのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃと、下層の導光板１３ＢのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃは、上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂ側から見て、交互に配置されている。詳細には、下層の導光板１３ＢのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃは、上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂ側から見て上層の導光板１３Ａの隣接するＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｂ間の隙間４１と重なるように配置されている。例えば、図３４及び図３５において２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂの左側の側縁部に最も近接して配置されているのは、上層の導光板１３Ａと対向する赤色光のＬＥＤ１６Ｂで、その次に左側の側縁部に近接して配置されているのは下層の導光板１３Ｂと対向する緑色光のＬＥＤ１６Ｃであり、さらにその次に左側の側縁部に近接した配置されているのは上層の導光板１３Ａと対向する青色光のＬＥＤ１６Ａである。

以上のように上層及び下層の導光板１３Ａ，１３ＢのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを配置することにより、符号４２，４３で示すように個々の導光板１３Ａ，１３Ｂにおいて各１個の３種類のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃが１つの組ないしは単位を構成する。また、符号４４で示すように、上層の導光板１３Ａの２個のＬＥＤと下層の導光板の１個のＬＥＤが１つの組ないしは単位を構成する（この単位４４は上層の導光板１３Ａの１個のＬＥＤと下層の導光板の２個のＬＥＤからなると把握することもできる。）。

図３６に示すように、上層の導光板１３ＡのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを発光させると、導光板１３Ａの出射面１３ｂには、赤色光が強い領域２８Ｂ、青色光が強い領域２８Ａ、及び緑色光が強い領域２８Ｃ、並びに青色光、赤色光、及び緑色光が十分に混ざり合って白色光が出射される領域３０Ａが存在する。また、図３７に示すように、上層の導光板１３ＡのＬＥＤ１６Ａ，１６Ｂと下層の導光板１３ＢのＬＥＤ１６Ｃを発光せると、上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂには赤色光が強い領域２８Ｂ、青色光が強い領域２８Ａ、及び緑色光が強い領域２８Ｃ、並びに青色光、赤色光、及び緑色光が十分に混ざり合って白色光が出射される領域３０Ｂが存在する。従って、図３８に示すように、上層及び下層の導光板１３Ａ，１３ＢのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを発光させると、上層の導光板１３Ａの出射面１３ｂには、青色光、赤色光、及び緑色光が十分に混ざり合って白色光が出射される領域３０Ａ，３０Ｂが存在する。このように２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂにおける３種類のＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｂの配置順序の移相を異ならせ、かつ一方の導光板１３ＡのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃと他方の導光板１３ＢのＬＥＤ１６Ａ〜１６Ｃを交互に配置することにより、青色光、赤色光、及び緑色光が十分に混ざり合って白色光が出射される領域３０Ａ，３０Ｂが拡大するので、白色光の色むらが低減され輝度も均一化する。

第２実施形態のバックライト装置１１は、３枚ではなく２枚の導光板１３Ａ，１３Ｂで白色光が得られ、薄型である。

第１から第４参考例の技術的特徴は、第１及び第２実施形態の技術的特徴と相反しない限り、第１及び第２実施形態のバックライト装置１１でも採用することができる。例えば、第３参考例（図２３から図２５）のような導光板の上下方向の位置を調節する機構を第１及び第２実施形態のバックライト装置１１に設けてもよい。

第１から第３参考例における反射部２１Ａ〜２１Ｄの形状は、図３９（Ａ）に示す四角形であってもよく、三角形を含む他の多角形状であってもよい。同様に、第４参考例の反射部２７Ａ〜２７Ｃの形状は正方形に限定されず、円形や三角形を含む他の多角形状であってもよい。反射部２１Ａ〜２１Ｄ，２７Ａ〜２７Ｃを多角形とする場合、図３９（Ｂ）に示すように角部にアールを付けて輪郭に不連続点を無くせば、異なる発光色がより均一に混ざり合うので色むらをさらに低減することができる。第１参考例のように併置的加法混色で白色光を得る場合、図３９（Ｃ）に示すように、最上層の導光板から見て互いに異なる導光板に形成された４つの正方形の反射部２９Ａ〜２９Ｄが１つのユニットを形成し、２つの反射部２９Ａ，２９Ｂが青色光を反射し、残りの２つの反射部２９Ｃ，２９Ｄが赤色光と緑色光を反射してもよい。同様に、図３９（Ｄ）に示すように、４つの三角形の反射部３１Ａ〜３１Ｄが１つのユニットを形成し、２つの反射部３１Ａ，３１Ｂが青色光を反射し、残りの２つの反射部３１Ｃ，３１Ｄが赤色光と緑色光を反射してもよい。また、図４０に示すように、導光板１３の互いに対向する一対の端面を両方とも入射面１３ａとし、それぞれに複数個のＬＥＤ１６を配置してもよい。さらに、図４１に示すように、導光板１３の一端を出射面１３ｂ側に屈曲させ（透過型反射面側に屈曲させてもよい。）、屈曲された部分の端面を入射面１３ａとしてもよい。

本発明の第１参考例に係るバックライト装置を示す斜視図。図１の平面図。図２のIII−III線での断面図。本発明の第１参考例に係るバックライト装置を示す分解斜視図。ホルダの正面図。ホルダの斜視図。調光器及びＬＥＤの接続構造を示す回路図。ＬＥＤの接続構造の他の例を示す回路図。最上層の導光板を示す斜視図。中間層の導光板を示す斜視図。最下層の導光板を示す斜視図。第１参考例の変形例を示す断面図。本発明の第２参考例に係るバックライト装置を示す斜視図。図１３の平面図。図１４のXV−XV線での断面図。図１４のXVI−XVI線での断面図。ＬＥＤの接続構造を示す回路図。ＬＥＤの接続構造の他の例を示す回路図。最上層の導光板を示す斜視図。第２層目の導光板を示す斜視図。第３層目の導光板を示す斜視図。最下層の導光板を示す斜視図。本発明の第３参考例に係るバックライト装置を示す斜視図。図２３の平面図。図２４のXXV−XXV線での断面図。（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は導光板の位置調節の例を説明するためのバックライト装置の概略側面図。本発明の第４参考例に係るバックライト装置を示す斜視図。図２７のXXVIII− XXVIIIでの断面図。（Ａ）、（Ｂ）、及び（Ｃ）は透過型反射層の部分拡大図。本発明の第１実施形態に係るバックライト装置を示す斜視図。本発明の第１実施形態に係るバックライト装置の概略側面図。各導光板の発色光の分布を示す概略斜視図。本発明の第２実施形態に係るバックライト装置を示す斜視図。本発明の第２実施形態に係るバックライト装置のホルダを除去した状態の斜視図。本発明の第２実施形態に係るバックライト装置の概略側面図。上層の導光板における発色光の分布を示す概略斜視図。上層及び下層の導光板における発色光の分布を示す概略斜視図。上層の導光板の出射面における青色光、赤色光、及び緑色光が充分に混ざり合った領域の分布を示す概略斜視図。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、及び（Ｄ）は反射部の変形例を示す部分拡大図。本発明に係るバックライト装置の変形例を示す概略斜視図。本発明に係るバックライト装置の他の変形例を示す概略斜視図。従来のバックライト装置の一例を示す斜視図。従来のバックライト装置の他の例を示す模式的な側面図。

符号の説明

１１バックライト装置
１２液晶パネル
１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｄ導光板
１３ａ入射面
１３ｂ出射面
１３ｃ透過型反射面
１３ｄ，１３ｅ側端面
１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ案内溝
１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１４Ｄホルダ
１４ａ基板部
１４ｂ，１４ｃ取付部
１６Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ，１６ＤＬＥＤ
１７導電線
１９調光器
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ反射部
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｄ貫通孔
２４Ａ，２４Ｂ位置決め板
２４ａ，２４ｂ，２４ｃ案内突条
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ透過型反射層
２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ反射部
２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ領域
２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ反射部
３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ反射部

Claims

少なくとも１つの端面は光が入射する入射面であり、互いに対向する一対の面の一方は前記入射面から入射した光が出射される出射面であり、かつ前記一対の面の他方が透過型反射面であって、前記出射面が同方向を向く姿勢で積層配置された複数の導光板と、
各導光板の前記入射面と対向してそれぞれ配置された青色光を発する第１の光源、赤色光を発する第２の光源、及び緑色光を発する第３の光源とを備え、かつ
前記個々の導光板毎に前記第１から第３の光源の配列順序が異なることを特徴とする照明装置。
隣接する２枚の前記導光板のうちの一方の前記出射面に対向して配置された互いに隣接する２つの前記光源間の隙間に、他方の前記出射面に対向して配置された前記光源が位置し、前記一方の導光板の前記第１から第３の光源のうちの２種類と、前記他方の導光板の第１から第３の光源のうちの残りの１種類とが発する青色光、赤色光、及び緑色光が互いに混ざり合って白色光を形成することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
前記第１から第３の光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。