JP2007073295A - 直下式バックライト装置及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネル等の被照明体に対して均一な輝度分布の照明光で照明を行うことができるようにする。
【解決手段】ＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）は、その配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置される。また一つのＬＥＤユニットを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。これにより拡散板１４の前面側から見た光学的像は図（Ｂ）に示すような状態となり、縦横にマトリックス状にＬＥＤ１２を配置した構成に比して垂直方向に発生する縦縞模様を解消することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、直下式バックライト装置及び画像表示装置、より詳細には、液晶表示装置において液晶パネルを照明するために液晶パネル背面側に設けられる直下式バックライト装置とそのバックライト装置を備えた画像表示装置に関し、特にＬＥＤを使用したＬＥＤバックライト装置、及びＬＥＤとＣＣＦＬを併用したいわゆるハイブリッド方式のバックライト装置に関する。

液晶パネルなどの被照明体を背面から照明するバックライトとして、ＬＥＤによる発光素子を使用したバックライトが提供されている。ＬＥＤバックライトは、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３色の発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として利用したもので、従来一般的な冷陰極管（ＣＣＦＬ）のみを利用したバックライトに比較して、いくつかの特徴的な利点が得られている。

例えばＬＥＤバックライトは、光の３原色に近い波長から白色光を得るため、従来のＣＣＦＬに比べて色の自由度が高まるという特徴がある。特に色再現性を大幅に拡大することが可能で、ＮＴＳＣ規格比で１００％を超える色再現性を実現したり、白色点（白の色味）を自由に調整したりすることができるようになる。色再現範囲を拡大することができるのは、ＲＧＢ３色のＬＥＤがそれぞれ発光波長域で独立したスペクトルを形成し、不純な発光成分をもたないためである。また白色点を調整できるのは、ＲＧＢそれぞれのＬＥＤの輝度を独立して制御できるためである。これにより、ＬＥＤバックライトではＣＲＴやＰＤＰ，ＳＥＤパネルといった他のディスプレイでは実現が難しい範囲まで表現することができる。

ＬＥＤバックライトには、こうしたＲＧＢ３色のＬＥＤを利用する方式の他、短波長ＬＥＤに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式や、青色ＬＥＤに蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、あるいは青色ＬＥＤに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式のものもある。

このようなＬＥＤバックライトにおいては、液晶パネルの背面側に導光板を配置し、その導光板の側面にＬＥＤアレイを設置し、ＬＥＤアレイからの発光光を導光板を介して液晶パネルに照射する所謂導光板方式のものがある。導光板方式では、色むらを解消するためにＬＥＤの発光部から液晶パネルまでの光路長を長くして混色を確実に行うように構成している。このような導光板を利用する方式は、色むらの低減に有効である反面、導光板による損失が生じるため、光の利用効率が悪くなるという課題がある。導光板方式の光利用効率は、例えば５０％程度である。

上記のような光利用効率の問題を解決するために、導光板を利用することなく、ＬＥＤを液晶パネルの直下に配置してその液晶パネルを照明する直下型のＬＥＤバックライトが提供されている。直下型バックライト装置では、バックライトユニットの筐体の底面側に反射板を配置し、その上方に基板上にアレイ状に配設したＬＥＤを配置する。そしてＬＥＤから発光した光は、さらに上方に配置された拡散板により拡散光となって液晶パネルを照明する。上記のような直下型の構成を利用することにより、光利用効率は例えば７５％程度に向上させることができる。

また、上記のようなＬＥＤによる発光素子と、従来のＣＣＦＬとを併用した所謂ハイブリッド型バックライトが提案されている。
ハイブリッド型バックライトは、従来のＣＣＦＬに加えてＬＥＤを併用して配置することにより、ＣＣＦＬのみによるバックライトよりも色再現性を拡大して、品位の高い映像を表示できるようにするものである。

上記のようなハイブリッド型のバックライト装置に関し、例えば、特許文献１には、蛍光管とＬＥＤによる２種類の光源を用いて、照明装置全体としての色純度を向上させるようにした構成が開示されている。ここでは、蛍光管とＬＥＤとの分光特性におけるそれぞれの極大値波長λｒ１、λｒ２が近づくように、好ましくは同一になるように設定する。これにより蛍光管によるスペクトラム成分とＬＥＤによるスペクトラム成分とのそれぞれが混色を起こしても、照明装置全体として色純度の高い照明装置を設計することができる。
特開２００４−１３９８７６号公報

図１４は、直下式のフルＬＥＤによるバックライト装置におけるＬＥＤの配置例と拡散板透過後の照明光の像を模式的に示す図で、図中、１２はＬＥＤ、１４は反射シート、１７は拡散板、１４１は拡散板を介して視認されるＬＥＤの光学的像である。
図１４（Ａ）に示す例では、バックライト装置を構成する筐体の底面側に反射シート１４が配設され、その上側（拡散板側）にＬＥＤ１２がマトリックス状に配列している。このとき、各ＬＥＤ１２から発光した光は、拡散板１７の背面側から該拡散板１７に入射する。図１４（Ｂ）は拡散板１７を前面側から見た図で、ＬＥＤ１２から発光した光が像１４１となって視認できる。

直下式バックライト用の光源としてＬＥＤ１２を用いる際にも、ＣＣＦＬのみを使用した光源と同様に拡散板透過後の輝度むらが生じないようにする光学配置等の工夫が要求される。特にＬＥＤ１２の場合は、その発光の指向性がＣＣＦＬに比べて強いために、ＬＥＤ１２の実装密度はより高密度実装が要求される。

すなわち、図１４（Ａ）のようにＬＥＤを上下左右に碁盤の目状（マトリックス状）に配置すると、図１４（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ間に輝度の落ち込みが連続的に発生し、上下左右方向に帯状のむら（例えば図１４（Ｂ）の領域ｒ）が発生する。
人間の目は、上下あるいは左右の方向の輝度差に対して感受性が高く、特に上記のようにＬＥＤ１２が上下左右方向に碁盤の目のように配置されている場合は、ＬＥＤ１２間の明暗の差が規則的に発生してしまうため、画面の輝度むらが目立つようになってより問題となる。

図１５は、直下式のフルＬＥＤによるバックライト装置においてＬＥＤを高密度化して配置した構成例を模式的に示す図である。上記のようなＬＥＤ間の輝度の落ち込みを解消するためには、１つのＬＥＤとそのＬＥＤの上下左右に隣接した他のＬＥＤとの間の間隔（ピッチ）を狭くする高密度実装化手段が考えられる。
つまり、図１５（Ａ）のように単位面積当たりのＬＥＤ１２の実装個数が多い程、ＬＥＤ１２から発光された光による均一性は改善され、図１５（Ｂ）に示すように拡散板１７を出射した光には、図１４（Ｂ）に示すような輝度むらが発生しにくくなる。

しかしながら、ＬＥＤ１２により発光した光の輝度むらを、ＬＥＤ１２の高実装密度化によって改善しようとする場合、例えば画面の縦方向と横方向にそれぞれ２倍のＬＥＤ１２を配置すると、ＬＥＤ１２の部品数が４倍になるため、ＬＥＤ１２の数の増加に伴うコスト増だけでなく、実装工程時間の増加に伴うコスト増や、歩留まり等の生産効率の低下などの問題が生じる。

図１６は、ハイブリッド式のバックライト装置においてＬＥＤを高密度化して配置した構成例を模式的に示す図で、図中、３１は蛍光管（ＣＣＦＬ）である。
蛍光管３１による線状光源に加えて、ＬＥＤ１２を同時に点灯させるようにしたハイブリッド型のバックライトにおいては、蛍光管３１の管軸方向（ここではバックライト装置の水平方向）にＬＥＤ１２の高密度実装が可能である。しかしながら、蛍光管の配列方向（ここではバックライト装置の垂直方向）では、蛍光管３１の存在によってＬＥＤ１２の高密度化実装には限界が生じる。

すなわち、図１６（Ａ）に示すように、管軸方向がバックライト装置の水平方向に一致するように等間隔で配設された蛍光管３１の間に、ＬＥＤ１２を配置する。このときに蛍光管３１の管軸方向についてはＬＥＤ１２を高密度に実装することができる。しかしながら、蛍光管３１の配列方向にはＬＥＤ１２の高密度実装は不可能である。これにより、図１６（Ｂ）に示すように、拡散板１７の前面側に輝度むらの領域ｒが発生する。

また上記特許文献１のように、反射シート上にＬＥＤが露出している構成にすると、反射シートの有効反射面積がＬＥＤによって減少してしまい、ＬＥＤを用いない構成と比較してＣＣＦＬによる反射光が減少して光の利用効率が悪化する。
またＣＣＦＬの背後にＬＥＤを配置すると、これらのＬＥＤから発光した光はＣＣＦＬに一部遮蔽されてしまい、この発光点付近のＬＥＤの輝度むらを改善することが困難となる。特にＬＥＤサイズが大きかったり、その設置高さが高かったりする場合は、ＣＣＦＬによるＬＥＤ出射光の遮蔽の問題が顕著になる。

本発明は上記問題点を鑑みてなされたもので、ＬＥＤ発光素子に代表される点光源を用いた直下式のバックライトにおいて、その実装密度を増加させることなく、液晶パネル等の被照明体に対して均一な輝度分布の照明光で照明を行うことができるようにした直下式バックライト装置と、その直下式バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
さらに本発明は、ＬＥＤとＣＣＦＬとを併用するハイブリッド型のバックライト装置において、光利用効率を低下させることなく、液晶パネル等の被照明体に対して均一な輝度分布の照明光で照明を行うことができるようにした直下式バックライト装置と、その直下式バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
さらに本発明は、上記の直下式バックライト装置を備えることにより、輝度むらのない高品位の画像表示を行うことができる画像表示装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、第１の技術手段は、複数の点光源素子と、複数の点光源素子から発光した光を拡散する拡散板とを有し、複数の点光源素子から発光した光によって、拡散板を介して被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、複数の点光源素子は、点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、複数の点光源ユニットは、所定方向が互いに平行となるように配置され、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子は、所定方向に位置が互いに異なっていることを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、一つの点光源ユニットを構成する各点光源素子が、互いに所定の第１間隔で配置されていることを特徴としたものである。

第３の技術手段は、第２の技術手段において、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子の位置が、所定方向に第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴としたものである。

第４の技術手段は、複数の点光源素子と、複数の点光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、拡散板の拡散面に対し平行に配置され光源部の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、複数の点光源素子から発光した光を光学制御手段及び拡散板に作用させ、拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、複数の点光源素子は、点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、複数の点光源ユニットは、所定方向が互いに平行となるように配置され、光学制御手段は、点光源素子の光学的像を分解する方向が所定方向に対し垂直方向であることを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第４の技術手段において、光学制御手段が、被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、頂角が形成する稜線の方向は、所定方向と平行であることを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第４または第５の技術手段において、所定方向が、直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴としたものである。

第７の技術手段は、複数の点光源素子と、複数の点光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、拡散板の拡散面に対し平行に配置され複数の点光源素子の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、複数の点光源素子から発光した光を光学制御手段及び拡散板に作用させ、拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、複数の点光源素子は、点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子は、所定方向に位置が互いに異なるように配設され、光学制御手段は、点光源素子の光学的像を分解する方向が所定方向に対し垂直方向であることを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第７の技術手段において、一つの点光源ユニットを構成する各点光源素子が、互いに所定の第１間隔で配置されていることを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第８の技術手段において、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子の位置が、所定方向に第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴としたものである。

第１０の技術手段は、第７ないし第９のいずれか１の技術手段において、光学制御手段が、被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、頂角が形成する稜線の方向は、所定方向と平行であることを特徴としたものである。

第１１の技術手段は、第７はいし第１０のいずれか１の技術手段において、所定方向が、直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴としたものである。

第１２の技術手段は、第８ないし第１１のいずれか１の技術手段において、互いに隣接する点光源ユニット同士が、所定の第２間隔を有して配置され、第１間隔は、第２間隔に対し２倍を超えない間隔であることを特徴としたものである。

第１３の技術手段は、同一色の光を発光する複数の点光源素子と、点光源素子とは発光色が異なる複数の線状光源素子と、点光源素子及び線状光源素子から発光した光を拡散する拡散板とを有し、点光源素子及び線状光源素子から発光した光によって、拡散板を介して被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、複数の線状光源素子は、線状光源素子の管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数の点光源素子は、点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、複数の点光源ユニットは所定方向が互いに平行となるように、かつ線状光源素子の管軸方向に所定方向が平行となるように配置され、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子は、所定方向に位置が互いに異なっていることを特徴としたものである。

第１４の技術手段は、第１３の技術手段において、一つの点光源ユニットを構成する各点光源素子が、所定の第１間隔で配置されていることを特徴としたものである。

第１５の技術手段は、第１４の技術手段において、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子の位置が、所定方向に第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴としたものである。

第１６の技術手段は、第１３ないし第１５のいずれか１の技術手段において、点光源ユニットと線状光源素子とは、交互に配列されることを特徴としたものである。

第１７の技術手段は、第１３ないし第１６のいずれか１の技術手段において、隣接する点光源ユニット同士の間隔が、隣接する線状光源素子同士の間隔と同一であることを特徴としたものである。

第１８の技術手段は、同一色の光を発光する複数の点光源素子と、点光源素子とは発光色が異なる複数の線状光源素子と、点光源素子及び線状光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、拡散板の拡散面に対し平行に配置され複数の点光源素子の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、点光源素子及び線状光源素子から発光した光を光学制御手段及び拡散板に作用させ、拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、複数の線状光源素子は、線状光源素子の管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数の点光源素子は、点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、複数の点光源ユニットは所定方向が互いに平行となるように、かつ線状光源素子の管軸方向に所定方向が平行となるように配置され、光学制御手段は、点光源素子の光学的像を分解する方向が所定方向に対し垂直方向であることを特徴としたものである。

第１９の技術手段は、第１８の技術手段において、光学制御手段が、被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、頂角が形成する稜線の方向は、所定方向と平行であることを特徴としたものである。

第２０の技術手段は、第１８または第１９の技術手段において、所定方向が、直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴としたものである。

第２１の技術手段は、同一色の光を発光する複数の点光源素子と、点光源素子とは発光色が異なる複数の線状光源素子と、点光源素子及び線状光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、拡散板の拡散面に対し平行に配置され複数の点光源素子の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、点光源素子及び線状光源素子から発光した光を光学制御手段及び拡散板に作用させ、拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、複数の線状光源素子は、線状光源素子の管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数の点光源素子は、点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、複数の点光源ユニットは所定方向が互いに平行となるように、かつ線状光源素子の管軸方向に所定方向が平行となるように配置され、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子は、所定方向に位置が互いに異なるように配設され、光学制御手段は、点光源素子の光学的像を分解する方向が所定方向に対し垂直方向であることを特徴としたものである。

第２２の技術手段は、第２１の技術手段において、一つの点光源ユニットを構成する各点光源素子が、所定の第１間隔で配置されていることを特徴としたものである。

第２３の技術手段は、第２２の技術手段において、隣接する点光源ユニット間において隣接する点光源素子の位置が、所定方向に第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴としたものである。

第２４の技術手段は、第２１ないし第２３のいずれか１の技術手段において、点光源ユニットと線状光源素子とは、交互に配列されることを特徴としたものである。

第２５の技術手段は、第２１ないし第２４のいずれか１の技術手段において、隣接する点光源ユニット同士の間隔が、隣接する線状光源素子同士の間隔と同一であることを特徴としたものである。

第２６の技術手段は、第２１ないし第２５のいずれか１の技術手段において、光学制御手段が、被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、頂角が形成する稜線の方向は、所定方向と平行であることを特徴としたものである。

第２７の技術手段は、第２１または第２６の技術手段において、所定方向が、直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴としたものである。

第２８の技術手段は、第２２ないし第２７のいずれか１の技術手段において、互いに隣接する点光源ユニット同士が、所定の第２間隔を有して配置され、第１間隔は、第２間隔に対し２倍を超えない間隔であることを特徴としたものである。

第２９の技術手段は第１ないし第２８のいずれか１の技術手段における直下式バックライト装置と、直下式バックライト装置により照明される液晶パネルとを備え、液晶パネルによって直下式バックライト装置による照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置である。

本発明によれば、ＬＥＤ発光素子に代表される点光源のみを用いた直下式のバックライトにおいて、その実装密度を増加させることなく、液晶パネル等の被照明体に対して均一な輝度分布の照明光で照明を行うことができるようにしたバックライト装置を提供することができる。
さらに本発明によれば、ＬＥＤとＣＣＦＬとを併用するハイブリッド型のバックライト装置において、光利用効率を低下させることなく、液晶パネル等の被照明体に対して均一な輝度分布の照明光で照明を行うことができるようにしたバックライト装置を提供することができる。
さらに本発明によれば、上記のバックライトを備えることにより、均一な輝度で品位の高い画像表示が可能な画像表示装置を提供することができる。

特に上記のＬＥＤのみを用いた構成、及びＬＥＤとＣＣＦＬとを用いた構成にかかわらず、ＬＥＤを千鳥状に配置することにより、縦横にマトリックス状にＬＥＤを配置した構成に比して垂直方向に発生しやすい縦縞模様を解消することができる。
またプリズム頂部の稜線方向がバックライト装置の水平方向に一致するようにプリズムシートを配設することにより、ＬＥＤの実像と虚像はバックライト装置の垂直方向に分解され、これにより水平方向に発生する輝度むらを解消することができる。この場合、ＬＥＤを垂直方向に過度に高密度化する必要なく、均一な輝度分布の照明光を生成することができる。
さらに上記の構成を組み合わせてＬＥＤを千鳥状に配置し、かつプリズムシートを配設することにより、垂直方向及び水平方向のそれぞれに発生する縞模様を解消することができる。

またＬＥＤユニット内のＬＥＤ配置間隔を、隣接するＬＥＤユニットの間隔の２倍を超えない間隔となるように構成することにより、プリズムシートで像分解作用を受けたＬＥＤの光学的像は、視覚上実際の実装密度の２倍の密度でＬＥＤが実装されたかのような輝度分布を形成することが可能となる。またＬＥＤの実像と虚像とが識別されにくいため、輝度の均一化に関して効果が得られる。
この場合、ハイブリッド方式のバックライト装置では、ＬＥＤを配置することができないＣＣＦＬ上の照明領域を、ＬＥＤ１２の虚像１４２により照明することができるようになり、面内の均一性を向上させることができる。

以下に本発明によるバックライト装置の実施形態を添付された図面を参照しながら具体的に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同様の機能を有する部分には同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

図１は、本発明の直下式バックライト装置に適用可能なフルＬＥＤ方式のバックライト装置の構成例を説明する図で、図１（Ａ）はバックライト装置の側断面を示す図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）の一部の要素を除いてバックライト装置の筐体内部を上方から見た図である。図１において、１０はＬＥＤバックライト装置、１１はＬＥＤバックライト装置の筐体、１１ａは筐体の底部壁、１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）はＬＥＤ、１３はＬＥＤ基板、１４は反射シート、１５は拡散板、１６は拡散シート、１７はプリズムシート、１８は反射偏光板、１９は液晶パネル、２０は筐体に設けられたＬＥＤ挿入孔、２１は反射シートに設けられたＬＥＤ挿入孔である。

バックライト装置１０は、光源として複数のＬＥＤ１２のみを使用したフルＬＥＤ方式により構成されている。バックライト装置１０は筐体１１を有し、その筐体１１の底面側に反射シート１４が配置されている。
光源となるＬＥＤ１２は本発明の点光源素子に該当し、筐体１１の底部側に固定されている。ＬＥＤ１２は、ＲＧＢの３色をそれぞれ発光する３種類のＬＥＤ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂにより構成されている。図１の構成では、このようにＲＧＢ３色のＬＥＤ１２を使用して構成を示しているが、本発明は白色ＬＥＤを使用したバックライト装置に適用することもできる。

ここでバックライト光源１０のＬＥＤ１２は、複数のＬＥＤ１２を所定方向（この場合図１のＸ方向）に配列したＬＥＤユニットＵ（Ｕ１〜Ｕ６）を形成するものとする。そして複数のＬＥＤユニットＵは、上記所定方向において互いに平行となるように配置されている。このＬＥＤユニットは本発明の点光源ユニットに該当する。

ＬＥＤ１２は、複数のＬＥＤ１２がＬＥＤ基板１３上にアレイ状に配設される。そして本実施形態では、筐体１１の底部壁１１ａと反射シート１４にＬＥＤ１２を配設するためのＬＥＤ挿入孔２０，２１がそれぞれ設けられている。これらのＬＥＤ挿入孔２０，２１は、ＬＥＤ１２を配設すべき位置に応じて予め形成されたもので、ＬＥＤ基板１３上に形成したＬＥＤ１２を上記ＬＥＤ挿入孔２０，２１の背面側から前面側に挿入し、筐体１１の内部空間を介してＬＥＤ１２により拡散板１５を照明できるように構成する。

ＬＥＤ１２から出射した光は、拡散板１５により拡散され、さらに拡散シート１６、プリズムシート１７及び反射偏光板１８で作用を受けて、均一な強度分布を有する照明光となって液晶パネル１９を背面側から照明する。
液晶パネル１９は、入力する映像信号に応じて各画素の液晶の配向が制御され、ＬＥＤ１２から発光した照明光を変調する。これにより液晶パネル１９上に映像信号に応じた映像が表示される。

図２は、図１に示すバックライト装置の組み立て実装例を説明するための図である。上述したように、ＬＥＤ基板１３上には、複数のＬＥＤ１２が配設される。これらＬＥＤ１２は、赤色（Ｒ）のＬＥＤ１２Ｒと、緑色（Ｇ）のＬＥＤ１２Ｇと、青色（Ｂ）のＬＥＤ１２Ｂとにより構成されている。

筐体１１には、上記のようにＬＥＤ１２の配設位置に合わせてＬＥＤ挿入孔２０が設けられる。また同様に反射シート１４には、ＬＥＤ１２の配設位置に合わせてＬＥＤ挿入孔２１が設けられる。そしてＬＥＤ基板１３上に配設されたＬＥＤ１２を筐体１１の背面側からＬＥＤ挿入孔２０に挿入し、さらにこれらＬＥＤ１２を反射シート１４のＬＥＤ挿入孔２１に挿入する。こうして図１に示すような構成が実現される。
以下に上記の構成を持つフルＬＥＤ方式のバックライト装置における本発明の各実施形態を説明する。

（実施形態１）
図３は、フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの配置例を説明するための図で、図３（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤの配置例を示す図、図３（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。
図３の構成例では、ＬＥＤ１２を一列ごとに水平方向に半ピッチずつスライドさせて千鳥状に配置させている。すなわち図３（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）は、その配列方向（この場合Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、隣接する二つのＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で位置が互いに異なっている。

そして一つのＬＥＤユニットを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。

上記のようにＬＥＤ１２を千鳥状に配置することにより、拡散板１４の前面側から見た光学的像は図３（Ｂ）に示すような状態となり、縦横にマトリックス状にＬＥＤ１２を配置した構成に比して垂直方向に発生する縦縞模様を解消することができる。

（実施形態２）
図４は、フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの他の配置例を説明するための図で、図４（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤの配置例を示す図、図４（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。図４において、１４１は拡散板に投影されたＬＥＤの実像、１４２は拡散板に投影されたＬＥＤの虚像、ｇはプリズムシートのプリズム頂部の稜線方向（プリズムの溝方向）である。

図４の構成例では、ＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）におけるＬＥＤの配列方向（この場合Ｘ方向）に一致する溝方向ｇを持つプリズムシート１７を配置し、そのプリズムシート１７によって上記配列方向の垂直方向（この場合Ｙ方向）にＬＥＤ１２の光学的像が分解されるようにする。プリズムシート１７は、本発明の光学制御手段に該当し、ＬＥＤ１２の光学的像を分解する作用を有する。
すなわち図４（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、その配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤの光学像を分解するプリズムシート１７が配置される。

またプリズムシート１７は、拡散板１５の拡散面に対して平行に配置され、被照明体である液晶パネル１９に向き合う面側に略一定間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を備えている。そしてプリズム構造の頂角が形成する稜線の方向は、各ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）と平行となるように構成される。またＬＥＤ１２の配列方向は、ここではバックライト装置の水平方向に一致するように設定されている。このような構成により、プリズムシート１７の作用によって一つのＬＥＤ１２の光学的像が垂直方向の二つの像（実像１４１と虚像１４２）に分解される。

図５は、プリズムシートによるＬＥＤの光学的像の分解作用を説明するための図である。ＬＥＤ１２から発光した光の光学的像は、プリズムシート１７のプリズムによって実像１４１と虚像１４２とに分解される。このときにプリズム頂部の稜線方向（プリズムの溝方向）ｇがバックライト装置の水平方向（Ｘ方向）に一致するように配設されているため、その実像１４１と虚像１４２はバックライト装置の垂直方向（Ｙ方向）に分解される。これにより、水平方向に発生する輝度むらを解消することができる。つまり本構成により、ＬＥＤ１２を垂直方向に過度に高密度化する必要なく、均一な輝度分布の照明光を生成することができる。

（実施形態３）
図６は、フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの更に他の配置例を説明するための図で、図６（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤの配置例を示す図、図６（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。
図６の実施形態は、上記図３に示した第１の実施形態１と、上記図４〜図５に示した第２の実施形態とを組み合わせた構成を有するものとして理解できる。

すなわちＬＥＤ１２は、その一列ごとに水平方向に半ピッチずつスライドさせて千鳥状に配置させている。ここでは図６（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）は、そのＬＥＤ１２の配列方向（この場合Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２は、ＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で位置が互いに異なっている。
そして一つのＬＥＤユニットＵを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。

そしてさらにＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）に一致する溝方向を持つプリズムシート１７を配置し、そのプリズムシート１７によって上記配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤ１２の光学的像が分解されるようにする。
?すなわち図６（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、ＬＥＤの１２光学像をそのＬＥＤ１２の配列方向の垂直方向（Ｙ方向）に分解するプリズムシート１７が配置される。

またプリズムシート１７は、拡散板１５の拡散面に対して平行に配置され、被照明体である液晶パネル１９に向き合う面側に略一定間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を備えている。そしてプリズム構造の頂角が形成する稜線の方向は、ＬＥＤユニット１２におけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）と平行となるように構成されている。またＬＥＤ１２の配列方向は、ここではバックライト装置の水平方向に一致するように設定されている。このような構成により、プリズム構造の作用によって一つのＬＥＤ１２の光学的像が垂直方向の二つの像（実像１４１と虚像１４２）に分解される。

上記のようにＬＥＤ１２を千鳥状に配置し、さらにプリズムシート１７を配設することにより、拡散板１４の前面側から見た光学的像は図６（Ｂ）に示すような状態となり、垂直方向及び水平方向のそれぞれに発生する縞模様を解消することができる。

（実施形態４）
図７は、フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの更に他の配置例を説明するための図で、図７（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤの配置例を示す図、図７（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。
図７の実施形態は、上記図６に示した実施形態において、ＬＥＤ１２の水平方向（ＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）におけるＬＥＤ１２の配列方向）の間隔を垂直方向の間隔の２倍を超えない範囲まで広げた構成を有するものとして理解できる。

本実施形態のＬＥＤ１２は、その一列ごとに水平方向に半ピッチずつスライドさせて千鳥状に配置させている。ここでは図７（Ａ）に示すように、ＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（この場合Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で位置が互いに異なっている。

そして一つのＬＥＤユニットＵを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵ１，Ｕ２…間において隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵの配列方向（Ｙ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。

また隣接するＬＥＤユニットＵは、第２の間隔Ｑで配置される。このときに、上記第１間隔Ｐと第２間隔Ｑとの関係はＰ＜２Ｑとなるようにし、第１間隔Ｐは、第２間隔Ｑの２倍を超えない間隔となるように構成する。図７の例では、第１間隔Ｐを第２間隔Ｑのほぼ２倍とした。

そしてＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（この場合Ｘ方向）に一致する溝方向を持つプリズムシート１７を配置し、そのプリズムシート１７によって上記配列方向の垂直方向（この場合Ｙ方向）にＬＥＤ１２の光学的像が分解されるようにする。
すなわち図７（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、ＬＥＤ１２の光学像をそのＬＥＤ１２の配列方向の垂直方向（Ｙ方向）に分解するプリズムシート１７を配置する。

プリズムシート１７は、拡散板１５の拡散面に対して平行に配置され、被照明体である液晶パネル１９に向き合う面側に略一定間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を備えている。そしてプリズム構造の頂角が形成する稜線の方向は、ＬＥＤユニットＵ１，Ｕ２…におけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）と平行となるように構成される。またＬＥＤ１２の配列方向はここでは、バックライト装置の水平方向に一致するように設定されている。このような構成により、プリズム構造の作用によって一つのＬＥＤ１２の光学的像が垂直方向の二つの像（実像１４１と虚像１４２）に分解される。

上記のような構成により、図７（Ｂ）に示すように、プリズムシート１７で像分解作用を受けたＬＥＤ１２の光学的像は、実像１４１の間に虚像１４２が分解され、視覚上、実際の実装密度の２倍の密度でＬＥＤが実装されたかのような輝度分布を形成することが可能となる。また実像１４１と虚像１４２とが識別されにくいため、輝度の均一化に関して効果が得られる。

次に本発明に関わるハイブリッド方式のバックライト装置について説明する。
図８は、本発明の直下式バックライト装置に適用可能なハイブリッド方式のバックライト装置の構成例を説明する図で、図８（Ａ）はバックライト装置の側断面を示す図、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の一部の要素を除いてバックライト装置の筐体内部を上方から見た図である。図８において、１０´はハイブリッド方式のバックライト装置、３１は蛍光管（ＣＣＦＬ）、３２は蛍光管を点灯するためのインバータ回路である。

バックライト装置１０´は、光源として複数のＬＥＤ１２と蛍光管（ＣＣＦＬ）３１とを併用したハイブリッド方式により構成されている。このバックライト装置１０´は筐体１１を有し、その筐体１１の底面側に反射シート１４が配置されている。

光源となるＬＥＤ１２は本発明の点光源素子に該当し、筐体１１の底面側に固定されている。本実施形態では、ＬＥＤ１２は赤色（Ｒ）の発光色の色純度を高めて表示装置の色再現性を拡大するために、赤色のＬＥＤを使用して配設している。このときに、例えばＣＣＦＬによる赤の発光色が現状６１５ｎｍ程度であるのに対して、その長波長側、例えば６３０〜６５０ｎｍ程度の発光色が得られるＬＥＤを使用して赤の色純度を高めるようにしている。赤色の色純度の増減は視覚的に最も目立ちやすく、このため本実施形態では赤色でＣＣＦＬによる発光色よりも長波長側のＬＥＤを使用している。
もちろんハイブリッド方式のバックライト装置では、上記のような設定に限定されることなく、ＣＣＦＬによる色純度を補償して表示装置の色再現性を高めるために種々の組み合わせが設定可能である。

ここでバックライト光源１０´のＬＥＤ１２は、複数のＬＥＤ１２を所定方向（この場合図８のＸ方向）に配列したＬＥＤユニットＵ１〜Ｕ６を形成するものとする。そして複数のＬＥＤユニットＵ１〜Ｕ６は、上記所定方向において互いに平行となるように配置されている。

ＬＥＤ１２は、複数のＬＥＤ１２がＬＥＤ基板１３上にアレイ状に配設される。そして本実施形態では、筐体１１の底部壁１１ａと反射シート１４にＬＥＤ１２を配設するためのＬＥＤ挿入孔２０，２１がそれぞれ設けられている。これらのＬＥＤ挿入孔２０，２１は、ＬＥＤ１２を配設すべき位置に応じて予め形成されたもので、ＬＥＤ基板１３上に形成したＬＥＤ１２を上記ＬＥＤ挿入孔２０，２１の背面側から前面側に挿入し、筐体１１の内部空間を介してＬＥＤ１２により拡散板１５を照明できるように構成する。

蛍光管３１は、本発明の線状光源素子に該当し、反射シート１４の前面側（被照射体側）に配置されている。また蛍光管３１は、その管軸方向が互いに平行となるように複数配置されている。また上記のＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（この場合Ｘ方向）と、各蛍光管３１の管軸方向とが互いに平行になるように配設されている。

ＬＥＤ１２及び蛍光管３１から出射した光は、拡散板１５により拡散され、さらに拡散シート１６、プリズムシート１７及び反射偏光板１８で作用を受けて、均一な強度分布を有する照明光となって液晶パネル１９を背面側から照明する。
液晶パネル１９は、入力する映像信号に応じて各画素の液晶の配向が制御され、ＬＥＤ１２から発光した照明光を変調する。これにより液晶パネル１９上に映像信号に応じた映像が表示される。

図９は、図８に示すバックライト装置の組み立て実装例を説明するための図である。上述したように、ＬＥＤ基板１３上には、複数のＬＥＤ１２が配設される。
そして筐体１１には、上記のようにＬＥＤ１２の配設位置に合わせてＬＥＤ挿入孔２０が設けられる。また同様に反射シート１４には、ＬＥＤ１２の配設位置に合わせてＬＥＤ挿入孔２１が設けられる。そしてＬＥＤ基板１３上に配設されたＬＥＤ１２を筐体１１の背面側からＬＥＤ挿入孔２０に挿入し、さらにそれらのＬＥＤ１２を反射シート１４のＬＥＤ挿入孔２１に挿入する。また蛍光管３１は、ランプホルダ３３に保持させた状態で筐体１１に取り付けられ、反射シート１４の前面側（被照射体側）に配置される。こうして図８に示すような構成が実現される。
以下に上記の構成を持つハイブリッド方式のバックライト装置における本発明の各実施形態を説明する。

（実施形態５）
図１０は、ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の配置例を説明するための図で、図１０（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤと蛍光管の配置例を示す図、図１０（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。

ここでは、蛍光管３１は、その管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数のＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）は、蛍光管３１の間に位置するように配設される。ここではＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（この場合Ｘ方向）が、上記蛍光管３１の管軸方向に平行となるように配置される。

図１０（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、これら隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２は、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で位置が互いに異なっている。
そして一つのＬＥＤユニットを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。

上記のように蛍光管３１の間のＬＥＤ１２を千鳥状に配置することにより、拡散板１４の前面側から見た光学的像は図１０（Ｂ）に示すような状態となり、縦横にマトリックス状にＬＥＤ１２を配置した構成に比して垂直方向に発生する縦縞模様を解消することができる。

（実施形態６）
図１１は、ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の他の配置例を説明するための図で、図１１（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤと蛍光管の配置例を示す図、図１１（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。

図１１の構成例において、蛍光管３１は、その管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数のＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）は、蛍光管３１の間に位置するように配設される。ここではＬＥＤユニットＵが有するＬＥＤ１２の配列方向（ここではＸ方向）が、上記蛍光管３１の管軸方向に平行となるように配置される。

そしてＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（この場合Ｘ方向）に一致する溝方向を持つプリズムシート１７を配置し、そのプリズムシート１７によって上記配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤ１２の光学的像が分解されるようにする。プリズムシート１７は、本発明の光学制御手段に該当し、ＬＥＤ１２の光学的像を分解する作用を有する。
すなわち図１１（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、そのＬＥＤ１２の配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤの光学像を分解するプリズムシート１７を配置する。

プリズムシート１７は、拡散板１５の拡散面に対して平行に配置され、被照明体である液晶パネル１９に向き合う面側に略一定間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を備えている。そしてプリズム構造の頂角が形成する稜線の方向は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）と平行となるように構成される。またＬＥＤ１２の配列方向はここでは、バックライト装置の水平方向に一致するように設定されている。このような構成により、プリズム構造の作用によって一つのＬＥＤ１２の光学的像が垂直方向の二つの像（実像１４１と虚像１４２）に分解される。

このときにプリズム頂部の稜線方向（プリズムの溝方向）ｇがバックライト装置の水平方向（Ｘ方向）に一致するように配設されているため、ＬＥＤ１２の実像１４１と虚像１４２はバックライト装置の垂直方向（Ｙ方向）に分解される。これにより、水平方向に発生する輝度むらを解消することができる。つまり本構成により、ＬＥＤ１２を垂直方向に過度に高密度化する必要なく、均一な輝度分布の照明光を生成することができる。
また、ＬＥＤ１２を配置することができない蛍光管３１上の照明領域を、ＬＥＤ１２の虚像１４２により照明することができるようになり、面内の均一性を向上させることができる。

（実施形態７）
図１２は、ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の更に他の配置例を説明するための図で、図１２（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤと蛍光管の配置例を示す図、図１２（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。
図１２の実施形態は、上記図１０に示した第５の実施形態１と、上記図１１に示した第６の実施形態とを組み合わせた構成を有するものとして理解できる。

すなわち蛍光管３１は、その管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数のＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）は、蛍光管３１の間に位置するように配設される。ここではＬＥＤユニットＵが有するＬＥＤ１２の配列方向（ここではＸ方向）が、上記蛍光管３１の管軸方向に平行となるように配置される。

そしてＬＥＤ１２は、その一列ごとに水平方向に半ピッチずつスライドさせて千鳥状に配置させている。ここでは図１２（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、これら隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で位置が互いに異なっている。
そして一つのＬＥＤユニットＵを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。

そしてさらにＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）に一致する溝方向を持つプリズムシート１７を配置し、そのプリズムシート１７によって上記配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤ１２の光学的像が分解されるようにする。
すなわち図１２（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、そのＬＥＤ１２の配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤの光学像を分解するプリズムシート１７を配置する。

プリズムシート１７は、拡散板１５の拡散面に対して平行に配置され、被照明体である液晶パネル１９に向き合う面側に略一定間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を備えている。そしてプリズム構造の頂角が形成する稜線の方向は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）と平行となるように構成される。またＬＥＤ１２の配列方向はここでは、バックライト装置の水平方向に一致するように設定されている。このような構成により、プリズム構造の作用によって一つのＬＥＤ１２の光学的像が垂直方向の二つの像（実像１４１と虚像１４２）に分解される。

上記のようにＬＥＤ１２を千鳥状に配置し、さらにプリズムシート１７を配設することにより、拡散板１４の前面側から見た光学的像は図１２（Ｂ）に示すような状態となり、垂直方向及び水平方向のそれぞれに発生する縞模様を解消することができる。

（実施形態８）
図１３は、ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の更に他の配置例を説明するための図で、図１３（Ａ）は筐体底面部におけるＬＥＤと蛍光管の配置例を示す図、図１３（Ｂ）は拡散板を前面側から見たときの光学的像を示す図である。
図１３の実施形態は、上記図１２に示した実施形態において、ＬＥＤ１２の水平方向（ＬＥＤユニットＵ（Ｕ１，Ｕ２…Ｕｎ）におけるＬＥＤ１２の配列方向）の間隔を垂直方向の間隔の２倍を超えない範囲まで広げた構成を有するものとして理解できる。

すなわち蛍光管３１は、その管軸方向が互いに平行になるように配置され、複数のＬＥＤユニットＵは、蛍光管３１の間に位置するように配設される。ここではＬＥＤユニットＵが有するＬＥＤ１２の配列方向（ここではＸ方向）が、上記蛍光管３１の管軸方向に平行となるように配置される。

そして本実施形態のＬＥＤ１２は、その一列ごとに水平方向に半ピッチずつスライドさせて千鳥状に配置させている。ここでは図１３（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵ１は、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、これら隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で位置が互いに異なっている。

そして一つのＬＥＤユニットＵを構成するＬＥＤ１２は、互いに所定の第１間隔Ｐで配置され、さらに隣接するＬＥＤユニットＵの間で隣接するＬＥＤ１２の位置は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）で第１間隔Ｐの半分の距離１／２Ｐだけ互いに異なっている。

また隣接するユニットＵは、第２の間隔Ｑで配置される。このときに、上記第１間隔Ｐと第２間隔Ｑとの関係はＰ＜２Ｑとなるようにし、第１間隔Ｐは、第２間隔Ｑの２倍を超えない間隔となるように構成する。図１３の例では、第１間隔Ｐを第２間隔Ｑのほぼ２倍とした。

そしてＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）に一致する溝方向を持つプリズムシート１７を配置し、そのプリズムシート１７によって上記配列方向の垂直方向（この場合Ｙ方向）にＬＥＤ１２の光学的像が分解されるようにする。
すなわち図１３（Ａ）に示すように、隣接するＬＥＤユニットＵは、そのＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）が互いに平行になるよう配置され、その配列方向の垂直方向（Ｙ方向）にＬＥＤの光学像を分解するプリズムシート１７を配置する。

プリズムシート１７は、拡散板１５の拡散面に対して平行に配置され、被照明体である液晶パネル１９に向き合う面側に略一定間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を備えている。そしてプリズム構造の頂角が形成する稜線の方向は、ＬＥＤユニットＵにおけるＬＥＤ１２の配列方向（Ｘ方向）と平行となるように構成される。またＬＥＤ１２の配列方向はここでは、バックライト装置の水平方向に一致するように設定されている。このような構成により、プリズム構造の作用によって一つのＬＥＤ１２の光学的像が垂直方向の二つの像（実像１４１と虚像１４２）に分解される。

上記のような構成により、図１３（Ｂ）に示すように、プリズムシート１７で像分解作用を受けたＬＥＤ１２の光学的像は、実像１４１の間に虚像１４２が投影され、視覚上、実際の実装密度の２倍の密度でＬＥＤが実装されたかのような輝度分布を形成することが可能となる。また実像１４１と虚像１４２とが識別されにくいため、輝度の均一化に関して効果が得られる。

本発明の直下式バックライト装置に適用可能なフルＬＥＤ方式のバックライト装置の構成例を説明する図である。 図１に示すバックライト装置の組み立て実装例を説明するための図である。 フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの配置例を説明するための図である。 フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの他の配置例を説明するための図である。 プリズムシートによるＬＥＤの光学的像の分解作用を説明するための図である。 フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの更に他の配置例を説明するための図である。 フルＬＥＤ方式のバックライト装置におけるＬＥＤの更に他の配置例を説明するための図である。 本発明の直下式バックライト装置に適用可能なハイブリッド方式のバックライト装置の構成例を説明する図である。 図８に示すバックライト装置の組み立て実装例を説明するための図である。 ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の配置例を説明するための図である。 ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の他の配置例を説明するための図である。 ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の更に他の配置例を説明するための図である。 ハイブリッド方式のバックライト装置におけるＬＥＤと蛍光管の更に他の配置例を説明するための図である。 直下式のフルＬＥＤによるバックライト装置におけるＬＥＤの配置例と拡散板透過後の照明光の像を模式的に示す図である。 直下式のフルＬＥＤによるバックライト装置においてＬＥＤを高密度化して配置した構成例を模式的に示す図である。 ハイブリッド式のバックライト装置においてＬＥＤを高密度化して配置した構成例を模式的に示す図である。

符号の説明

１０…ＬＥＤバックライト装置、１１…ＬＥＤバックライト装置の筐体、１１ａ…筐体の底部壁、１２（１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）…ＬＥＤ、１３…ＬＥＤ基板、１４…反射シート、１５…拡散板、１６…拡散シート、１７…プリズムシート、１８…反射偏光板、１９…液晶パネル、２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）…筐体に設けられたＬＥＤ挿入孔、２１（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）…反射シートに設けられたＬＥＤ挿入孔、３１…蛍光管（ＣＣＦＬ）、１４１…実像、１４２…虚像。

Claims (29)

1. 複数の点光源素子と、該複数の点光源素子から発光した光を拡散する拡散板とを有し、前記複数の点光源素子から発光した光によって、前記拡散板を介して被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、
   前記複数の点光源素子は、該点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、該複数の点光源ユニットは、前記所定方向が互いに平行となるように配置され、隣接する前記点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子は、前記所定方向に位置が互いに異なっていることを特徴とする直下式バックライト装置。
2. 一つの前記点光源ユニットを構成する各前記点光源素子は、互いに所定の第１間隔で配置されていることを特徴とする請求項１に記載の直下式バックライト装置。
3. 前記隣接する点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子の位置は、前記所定方向に前記第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴とする請求項２に記載の直下式バックライト装置。
4. 複数の点光源素子と、該複数の点光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、該拡散板の拡散面に対し平行に配置され前記光源部の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、前記複数の点光源素子から発光した光を前記光学制御手段及び前記拡散板に作用させ、該拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、
   前記複数の点光源素子は、該点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、該複数の点光源ユニットは、前記所定方向が互いに平行となるように配置され、前記光学制御手段は、前記点光源素子の光学的像を分解する方向が前記所定方向に対し垂直方向であることを特徴とする直下式バックライト装置。
5. 前記光学制御手段は、前記被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、
   前記頂角が形成する稜線の方向は、前記所定方向と平行であることを特徴とする請求項４に記載の直下式バックライト装置。
6. 前記所定方向は、前記直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴とする請求項４または５に記載の直下式バックライト装置。
7. 複数の点光源素子と、該複数の点光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、該拡散板の拡散面に対し平行に配置され前記複数の点光源素子の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、前記複数の点光源素子から発光した光を前記光学制御手段及び前記拡散板に作用させ、該拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、
   前記複数の点光源素子は、該点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、隣接する前記点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子は、前記所定方向に位置が互いに異なるように配設され、前記光学制御手段は、前記点光源素子の光学的像を分解する方向が前記所定方向に対し垂直方向であることを特徴とする直下式バックライト装置。
8. 一つの前記点光源ユニットを構成する各前記点光源素子は、互いに所定の第１間隔で配置されていることを特徴とする請求項７に記載の直下式バックライト装置。
9. 前記隣接する点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子の位置は、前記所定方向に前記第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴とする請求項８に記載の直下式バックライト装置。
10. 前記光学制御手段は、前記被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、前記頂角が形成する稜線の方向は、前記所定方向と平行であることを特徴とする請求項７ないし９のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
11. 前記所定方向は、前記直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴とする請求項７ないし１０のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
12. 互いに隣接する前記点光源ユニット同士は、所定の第２間隔を有して配置され、前記第１間隔は、前記第２間隔に対し２倍を超えない間隔であることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
13. 同一色の光を発光する複数の点光源素子と、前記点光源素子とは発光色が異なる複数の線状光源素子と、前記点光源素子及び前記線状光源素子から発光した光を拡散する拡散板とを有し、前記点光源素子及び前記線状光源素子から発光した光によって、前記拡散板を介して被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、
    前記複数の線状光源素子は、該線状光源素子の管軸方向が互いに平行になるように配置され、前記複数の点光源素子は、該点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、該複数の点光源ユニットは前記所定方向が互いに平行となるように、かつ前記線状光源素子の管軸方向に前記所定方向が平行となるように配置され、隣接する前記点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子は、前記所定方向に位置が互いに異なっていることを特徴とする直下式バックライト装置。
14. 一つの前記点光源ユニットを構成する各前記点光源素子は、所定の第１間隔で配置されていることを特徴とする請求項１３に記載の直下式バックライト装置。
15. 前記隣接する点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子の位置は、前記所定方向に前記第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴とする請求項１４に記載の直下式バックライト装置。
16. 前記点光源ユニットと線状光源素子とは、交互に配列されることを特徴とする請求項１３ないし１５のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
17. 隣接する前記点光源ユニット同士の間隔は、隣接する前記線状光源素子同士の間隔と同一であることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
18. 同一色の光を発光する複数の点光源素子と、該点光源素子とは発光色が異なる複数の線状光源素子と、前記点光源素子及び前記線状光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、該拡散板の拡散面に対し平行に配置され前記複数の点光源素子の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、前記点光源素子及び前記線状光源素子から発光した光を前記光学制御手段及び前記拡散板に作用させ、該拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、
    前記複数の線状光源素子は、該線状光源素子の管軸方向が互いに平行になるように配置され、前記複数の点光源素子は、該点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、該複数の点光源ユニットは前記所定方向が互いに平行となるように、かつ前記線状光源素子の管軸方向に前記所定方向が平行となるように配置され、前記光学制御手段は、前記点光源素子の光学的像を分解する方向が前記所定方向に対し垂直方向であることを特徴とする直下式バックライト装置。
19. 前記光学制御手段は、前記被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、前記頂角が形成する稜線の方向は、前記所定方向と平行であることを特徴とする請求項１８に記載の直下式バックライト装置。
20. 前記所定方向は、前記直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴とする請求項１８または１９に記載の直下式バックライト装置。
21. 同一色の光を発光する複数の点光源素子と、該点光源素子とは発光色が異なる複数の線状光源素子と、前記点光源素子及び前記線状光源素子から発光した光を拡散する拡散板と、該拡散板の拡散面に対し平行に配置され前記複数の点光源素子の光学的像を分解する光学制御手段とを有し、前記点光源素子及び前記線状光源素子から発光した光を前記光学制御手段及び前記拡散板に作用させ、該拡散板から出射した光によって被照明体を背面から照明する直下式バックライト装置であって、
    前記複数の線状光源素子は、該線状光源素子の管軸方向が互いに平行になるように配置され、前記複数の点光源素子は、該点光源素子を所定方向に配列してなる複数の点光源ユニットを構成し、該複数の点光源ユニットは前記所定方向が互いに平行となるように、かつ前記線状光源素子の管軸方向に前記所定方向が平行となるように配置され、隣接する前記点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子は、前記所定方向に位置が互いに異なるように配設され、前記光学制御手段は、前記点光源素子の光学的像を分解する方向が前記所定方向に対し垂直方向であることを特徴とする直下式バックライト装置。
22. 一つの前記点光源ユニットを構成する各前記点光源素子は、所定の第１間隔で配置されていることを特徴とする請求項２１に記載の直下式バックライト装置。
23. 前記隣接する点光源ユニット間において隣接する前記点光源素子の位置は、前記所定方向に前記第１間隔の半分の距離だけ互いに異なっていることを特徴とする請求項２２に記載の直下式バックライト装置。
24. 前記点光源ユニットと線状光源素子とは、交互に配列されることを特徴とする請求項２１ないし２３のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
25. 隣接する前記点光源ユニット同士の間隔は、隣接する前記線状光源素子同士の間隔と同一であることを特徴とする請求項２１ないし２４のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
26. 前記光学制御手段は、前記被照明体の受光面に向き合う面に略一定の間隔で稜線状の頂角を有するプリズム構造を有し、前記頂角が形成する稜線の方向は、前記所定方向と平行であることを特徴とする請求項２１ないし２５のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
27. 前記所定方向は、前記直下式バックライト装置の水平方向に相当することを特徴とする請求項２１または２６に記載の直下式バックライト装置。
28. 互いに隣接する前記点光源ユニット同士は、所定の第２間隔を有して配置され、前記第１間隔は、前記第２間隔に対し２倍を超えない間隔であることを特徴とする請求項２２ないし２７のいずれか１に記載の直下式バックライト装置。
29. 請求項１ないし２８のいずれか１に記載の直下式バックライト装置と、該直下式バックライト装置により照明される液晶パネルとを備え、該液晶パネルによって前記直下式バックライト装置による照明光を変調することにより画像表示を行うことを特徴とする画像表示装置。

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