JP2012174371A - 照明装置、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エリア制御時の調光エリア間の境界の顕在化を防ぎ、かつ、生産性に優れた、直下型の照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置１２は、複数の照明ユニット１２２と、複数の照明ユニット１２２から出射される光を入射して液晶パネル１１へ向けて拡散する拡散板１２１とを備える。照明ユニット１２２は、ＬＥＤ光源１２２ａと、ハーフミラー１２２ｃと、ハーフミラー１２２ｃにて反射された光をさらにハーフミラー１２２ｃへ反射する底面ａを含む隔壁部材１２２ｂとを有する。ハーフミラー１２２ｃは、前記対向部に近い位置ほど光透過率が低く光反射率が高くなり、ＬＥＤ光源１２２ａとの対向部において光透過率が最低且つ光反射率が最高になる。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置に取り付けられる直下型の照明装置（バックライト装置、バックライトユニット）に関する。

従来、透過型の液晶表示装置では、表示パネルのバックライトとして冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を光源とした照明装置が主として用いられていた。しかし、最近では、ＬＥＤ素子の普及が急速に進んだことによって、ＬＥＤ方式の照明装置（ＬＥＤを光源とした照明装置）の価格低下が顕著になり、ＬＥＤ方式の照明装置が用いられることが多くなっている。ＬＥＤ方式の照明装置は、冷陰極蛍光管を光源とした照明装置にて用いられる水銀を使用しないため、環境に優しいという利点がある。さらに、ＬＥＤ方式の照明装置は、低消費電力化および長寿命化の点において、冷陰極蛍光管を光源とした照明装置よりも優れている。

また、ＬＥＤ方式の照明装置には、特許文献１に示されるようなエッジ型の照明装置と、特許文献２や特許文献３に示されるような直下型の照明装置とがある。直下型の照明装置は、エリア制御（表示パネルを複数のエリアに区切り、エリア毎に光量制御を行う）が可能であるため、画質の点においてエッジ型の照明装置よりも優れている。

しかし、ＬＥＤは指向性が強い光源であるため、直下型の照明装置において、液晶パネル全体を均一に照射するには、液晶パネルに対して照射される光を均一に拡散させる必要がある。そこで、特許文献２では、複数のＬＥＤと拡散板とを液晶パネルの背面に配置する直下型の照明装置において、ＬＥＤの発光面直上に頂点を下向きとする逆円錐形部材を配置してＬＥＤ上部の光を拡散する技術が開示されている。さらに、この逆円錐形部材により、ＬＥＤと拡散板との間隔を狭めることが可能となり、液晶表示装置の薄型化を図っている。また、特許文献３では、直下型の照明装置において、ある調光エリアの輝度一定領域となる面積を５０％以上とする技術が提案されている。

特開２００７−３３５２８０号公報 特開２０１０−２３８４２０号公報 特開２０１０−０４９８８４号公報

しかしながら、特許文献２の技術では、逆円錐部材とＬＥＤの中心を合わせることが難しく量産性に優れない。また、特許文献３の技術では、ある調光エリアにおいて輝度一定領域となる面積を５０％以上にするというような過度の輝度均一化が生産コストを極めて高くするという問題を招来している。さらに、特許文献３の技術による輝度均一化は、調光エリアにおいて輝度一定領域の周囲に輝度変化領域を有することになるため、エリア制御時に互いに隣接し合う調光エリア間の境界が顕在化するという問題を招来している。

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、エリア制御時の調光エリア間の境界の顕在化を防ぎ、かつ、生産性（量産性、生産コスト）に優れた、直下型の照明装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本願発明は、表示パネルの背面に配置され、光を出射する複数の照明ユニットと、当該複数の照明ユニットから出射される光を拡散する拡散板とを備え、当該拡散板にて拡散された光を前記表示パネルに照射する直下型の照明装置において、各照明ユニットは、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源と前記拡散板との間に配置され、前記ＬＥＤ光源側の面における一部において前記ＬＥＤ光源と対向する対向部を有しているハーフミラーと、前記ハーフミラーの前記ＬＥＤ光源側の面における前記対向部以外の領域と対向する反射部とを有し、前記ハーフミラーは、前記ＬＥＤ光源から出射する光および前記反射部によって反射される光を入射し、入射光を、前記ハーフミラーを透過して前記拡散板へ入射する光と、前記ハーフミラーを反射して前記反射部へ到達する光とに分離するものであり、前記反射部は、前記ハーフミラーから到達した光を前記ハーフミラーへ向けて反射するようになっており、さらに、前記ハーフミラーは、前記対向部に近い位置ほど光透過率が低く光反射率が高くなり、前記対向部において前記光透過率が最低且つ前記光反射率が最高になることを特徴とする。

本発明の構成によれば、前記ハーフミラーにおいて、ＬＥＤ光源から直接到達する光の密度は、前記対向部に近いほど高く、前記対向部から遠いほど低くなる。よって、前記ハーフミラーにおいては、ＬＥＤ光源から直接到達する光の密度の高い位置ほど光反射率が高く光透過率が低くなり、ＬＥＤ光源から直接到達する光の密度の低い位置ほど光反射率が低く光透過率が高くなる。また、前記ＬＥＤ光源から出射された後に前記ハーフミラーにて反射された光は、さらに反射部によって反射されるため、前記対向部から遠ざかる方向へ進行し、前記ハーフミラーのうち前記対向部から離れた位置（ＬＥＤ光源から直接到達する光の密度が低く、且つ光透過率の高い位置）に入射することになる。それゆえ、前記ハーフミラーにおいて、前記ＬＥＤ光源から直接到達する光の密度は前記対向部に近いほど高くなるものの、透過光の分布を均一に近づけることができ、これに伴い、照明ユニットから照射される光の分布を均一に近づけることができ、これにより照明装置からの照射光の均一化を実現できる。

そして、本願発明によれば、特許文献３のような輝度均一化の手法を用いずに、照明装置からの照射光の均一化を実現しているため、エリア制御時に調光エリア間の境界が顕在化するというような問題が生じない。また、拡散板とＬＥＤ光源との間にハーフミラーを備えるだけでよいため、生産性にも優れている。よって、本願発明によれば、エリア制御時の調光エリア間の境界の顕在化を防ぎ、かつ、生産性に優れた、直下型の照明装置を提供できる。

また、本願発明の照明装置は、前記構成に加えて、前記反射部が、前記ＬＥＤ光源の周囲に形成されている第１反射面と、前記第１反射面よりも前記ＬＥＤ光源から離れた位置であって前記第１反射面の周囲に形成されている第２反射面とを有する反射部材であり、前記第２反射面と前記ハーフミラーとの間隔は、前記第１反射面と前記ハーフミラーとの間隔よりも短いことを特徴とする。

この構成によれば、前記ＬＥＤ光源から遠い位置に配置されている前記第２反射面と前記ハーフミラーとの間隔が、前記ＬＥＤ光源から近い位置に配置されている前記第１反射面と前記ハーフミラーとの間隔よりも短いことから、前記ＬＥＤ光源から遠い位置において光の密度を高くすることができる。それゆえ、ハーフミラーの透過光の分布をより均一に近づけることができる。

また、本願発明の照明装置は、前記構成に加えて、前記ＬＥＤ光源に接続するプリント基板を有し、前記反射部材における前記第１反射面の裏側が前記プリント基板に接触している一方、前記反射部材における前記第２反射面の裏側が前記プリント基板から離れていることを特徴とする。

この構成によれば、前記反射部材における第２反射面の裏側と前記プリント基板との間に空隙が形成されることになり、この空隙が断熱層として機能することになる。それゆえ、前記プリント基板において前記ＬＥＤ光源の発光に伴う発熱が生じた場合、前記プリント基板から、前記反射部材における前記第２反射面の裏側への熱伝導を抑制でき、ひいては、ハーフミラー、拡散板、液晶表示部等へ与えられる前記発熱によるダメージを抑制できる。

また、本願発明の照明装置は、前記構成に加えて、前記反射部材に、前記第１反射面と前記第２反射面との間に形成される第３反射面が含まれており、前記第３反射面は、前記ハーフミラーに近い側の径が前記ハーフミラーに遠い側の径よりも大きくなるテーパー形状になっていることを特徴とする。

この構成によれば、前記第１反射面と前記第２反射面との間の第３反射面を前記ハーフミラーに対面させることができ、前記第１反射面と前記第２反射面との間において反射ムラを抑制でき、前記反射部材にて反射する光の分布を均一に近づけることができる。

また、本願発明の照明装置は、前記構成に加えて、前記複数の照明ユニットが、それぞれ、前記ハーフミラーと対向しており且つ光反射性を有する底面を有し、前記底面は前記反射部として機能し、前記底面には光反射性の球状部材が散在されていることを特徴とする。

この構成によれば、前記ハーフミラーから反射する光は、前記底面にて反射したり、前記球状部材によって乱反射されるようになっている。それゆえ、前記ハーフミラーにおいて前記対向部から離れた位置に対して入射する光を増やすことができ、ハーフミラーにおいて透過光の分布をより均一に近づけることができる。

また、本発明は、前記照明装置と前記液晶表示部とを備えていることを特徴とする液晶表示装置であってもよい。

本発明によれば、以上のように、エリア制御時の調光エリア間の境界の顕在化を防ぎ、かつ、生産性に優れた、直下型の照明装置を提供できる。

本実施形態の液晶表示装置を模式的に示した分解図である。 図１に示す液晶表示装置を模式的に示した断面図である。 本実施形態で用いられるハーフミラーの光透過率および光反射率を説明するための図である。 本実施形態の液晶表示装置におけるエリア制御を説明するための図である。 照明ユニットの変形例を示した断面図である。 照明ユニットのさらなる変形例を示した断面図である。 図６に示す照明ユニットに含まれる隔壁部材の斜視図である。 図５および図６に示す変形例とは異なる変形例の照明ユニットを模式的に示した分解図である。 図８に示す照明ユニットを模式的に示した断面図である。

〔概略説明〕
まず、本発明の一実施形態の照明装置の構成の概略を説明する。図１は、本実施形態の照明装置（バックライト装置）を備える透過型の液晶表示装置を模式的に示した分解図であり、図２は、図１に示す液晶表示装置をＡ方向に垂直な面で切断した場合の断面図である。

図１および図２に示すように、照明装置１２は、液晶表示装置１０に取り付けられており、複数の照明ユニット１２２と、複数の照明ユニット１２２の各々から出射される光を入射して液晶パネル（表示パネル）１１へ向けて拡散する拡散板１２１とを備えている。各照明ユニット１２２は、（ａ）ＬＥＤ光源１２２ａと、（ｂ）ＬＥＤ光源１２２ａと拡散板１２１との間に配置され、ＬＥＤ光源１２２ａの側の面における一部領域においてＬＥＤ光源１２２ａと対向する対向部（図３参照）を有しているハーフミラー１２２ｃと、（ｃ）ハーフミラー１２２ｃのＬＥＤ光源１２２ａ側の面における前記対向部以外の領域と対向する底面ａを含む隔壁部材１２２ｂとを有する。なお、少なくとも隔壁部材１２２ｂの底面ａは光反射機能を有する。

ハーフミラー１２２ｃは、ＬＥＤ光源１２２ａから出射する光および底面ａによって反射される光を入射し、入射光を、ハーフミラー１２２ｃを透過して拡散板１２１へ入射する光と、ハーフミラー１２２ｃを反射して底面ａへ到達する光とに分離するものである。底面ａは、ハーフミラー１２２ｃから到達した光をハーフミラー１２２ｃへ向けて反射するようになっている。

さらに、ハーフミラー１２２ｃは、前記対向部に近い位置ほど前記光透過率が低く前記光反射率が高くなり、前記対向部において光透過率が最低且つ光反射率が最高になる。

以上の構成によれば、ハーフミラー１２２ｃにおいて、ＬＥＤ光源から直接到達する光の密度は、前記対向部に近いほど高く、前記対向部から遠いほど低くなる。よって、ハーフミラー１２２ｃにおいては、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度の高い位置ほど光反射率が高く光透過率が低くなり、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度の低い位置ほど光反射率が低く光透過率が高くなる。また、ＬＥＤ光源１２２ａから出射された後にハーフミラー１２２ｃにて反射された光は、底面ａにて反射されるため、前記対向部から遠ざかる方向へ進行し、ハーフミラー１２２ｃのうち前記対向部から離れた位置（ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度が低く、且つ光透過率の高い位置）に入射することになる。それゆえ、ハーフミラー１２２ｃにおいて、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度は前記対向部に近いほど高くなるものの、透過光の分布を均一に近づけることができ、これに伴い、照明ユニット１２２から照射される光の分布を均一に近づけることができ、これにより照明装置１２からの照射光の均一化を実現できる。以下、本実施形態の照明装置の構成をより詳細に説明する。

〔詳細説明〕
図１および図２に示すように、液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、液晶パネル１１の背面側に配置される照明装置１２とを備えている。

本実施形態の照明装置１２は、直下型のバックライト装置であり、フレーム部材１２４と、プリント基板１２３と、複数の照明ユニット１２２と、拡散板１２１とを備えている。

フレーム部材１２４は、液晶パネル１１と略同一形状および略同一面積を有する板状部材であって、プリント基板１２３および複数の照明ユニット１２２を支持するためのものである。

プリント基板１２３は、フレーム部材１２４における液晶パネル１１に対向する側の面に形成されており、後述するＬＥＤ光源１２２ａを駆動するための駆動電流をＬＥＤ光源１２２ａに供給する回路基板である。

照明ユニット１２２は、図１および図２に示すように、一つのＬＥＤ光源１２２ａと一つの隔壁部材１２２ｂと一つのハーフミラー１２２ｃとの組からなり、拡散板１２１の方へ向けて光を出射する照明部材である。そして、照明装置１２においては、図１に示すように、フレーム部材１２４における液晶パネル１１に対向する側の面に、複数の照明ユニット１２２がマトリクス状に配列されている。なお、照明ユニット１２２に含まれる部材（ＬＥＤ光源１２２ａ、隔壁部材１２２ｂ、ハーフミラー１２２ｃ）については後に詳述する。

拡散板１２１は、液晶パネル１１と複数の照明ユニット１２２との間に配置されており、液晶パネル１１と略同一形状および略同一面積を有する板状の光学部品である。この拡散板１２１は、複数の照明ユニット１２２の各々から出射される光を入射して液晶パネル（液晶表示部）１１の方へ向けて拡散するものである。なお、本実施形態では、図１のように照明装置１２に対して取り付けられる拡散板１２１の枚数が１枚になっているが、光学フイルムやプリズムシート等の複数の光学シート部材が照明装置１２に取り付けられるような形態であってもよい。

つぎに照明ユニット１２２に含まれる部材について説明する。なお、本実施形態の照明装置１２に取り付けられている複数の照明ユニット１２２は全て同一の構造であるため、説明の便宜上、以下では１つの照明ユニット１２２に含まれる部材についてのみ説明する。

照明ユニット１２２は、図１および図２に示すように、ＬＥＤ光源１２２ａと、隔壁部材１２２ｂと、ハーフミラー１２２ｃとを有している。

ＬＥＤ光源１２２ａは、単一のＬＥＤ（light emitting diode）チップからなるものである。ＬＥＤチップは白色光を発する発光素子である。また、図２に示すように、ＬＥＤ光源１２２ａは、プリント基板１２３に対して電気的に接続されており、プリント基板１２３から駆動電流が供給されるようになっている。

隔壁部材（反射部，反射部材）１２２ｂは、この隔壁部材１２２ｂと対になって照明ユニット１２２を構成しているＬＥＤ光源１２２ａを囲う部材であり、当該ＬＥＤ光源１２２ａと他のＬＥＤ光源１２２ａとの間を隔てるためのものである。隔壁部材１２２ｂは、方形状且つ平板状の底面ａと、底面ａの４辺の各々から液晶パネル１１の方へ向けて延びるように形成される側壁部ｂとからなり、底面ａと対向する位置が開放された枡形部材である。隔壁部材１２２ｂは、光反射性を有する樹脂材料からなる。この樹脂材料の一例として白色のポリエチレンテレフタレートが挙げられる。

ハーフミラー１２２ｃは、入射光の一部を反射し、且つ入射光の一部を透過する平板状の光学部品である。ハーフミラー１２２ｃは、図１および図２に示すように、底面ａと同じ方形状であって底面ａとほぼ同一の面積を有し、底面ａとオーバーラップ（対向）するように、側壁部ｂに支持される。これにより、照明ユニット１２２において、隔壁部材１２２ｂの底面ａと側壁部ｂとハーフミラー１２２ｃとに囲まれる内部空間ｃが形成され、底面ａとハーフミラー１２２ｃとが互いに対向することになる。なお、本実施形態では、図１および図２に示すように、一つの照明ユニット１２２に一枚のハーフミラー１２２ｃが取り付けられている。つまり、照明装置１２に備えられるハーフミラー１２２ｃの枚数は、照明装置１２に備えられる照明ユニット１２２の数と同数である。

また、図２に示すように、一つの照明ユニット１２２の内部空間ｃに一つのＬＥＤ光源１２２ａが配置されている。具体的には、隔壁部材１２２ｂの底面ａの中央に開口部が形成されており、プリント基板１２３に接続されているＬＥＤ光源１２２ａが当該開口部から内部空間ｃに突出している。つまり、ＬＥＤ光源１２２ａは、隔壁部材１２２ｂの底面ａの中央に位置し、その光出射面がハーフミラー１２２ｃの中央部と対向している。

以上にて示した構成の照明ユニット１２２において、ＬＥＤ光源１２２ａから出射される光は、図２に示すように、ハーフミラー１２２ｃに入射する。そして、ハーフミラー１２２ｃは、入射光の光束を透過光と反射光とに分けるようになっている。

つまり、図２に示すように、ＬＥＤ光源１２２ａから出射された光の一部は、ハーフミラー１２２ｃを透過し、拡散板１２１に入射し、拡散板１２１によって液晶パネル１１の方へ拡散される。また、図２に示すように、ＬＥＤ光源１２２ａから出射された光の一部は、ハーフミラー１２２ｃを透過せずに反射し、ハーフミラー１２２ｃに対向する底面ａ（隔壁部材１２２ｂ）に入射する。ここで、底面ａは、隔壁部材（反射部，反射部材）１２２ｂの一部であり、光反射性の樹脂材料（白色のポリエチレンテレフタレート）からなる反射面である。それゆえ、ハーフミラー１２２ｃを反射した光は、底面ａをさらに反射し、この反射によってハーフミラー１２２ｃの中央部から離れた方へ進行し、ハーフミラー１２２ｃに再度入射するようになっている。ハーフミラー１２２ｃに再度入射した光の一部は、ハーフミラー１２２ｃを透過して拡散板１２１に入射し、拡散板１２１によって液晶パネル１１の方へ拡散され、また、ハーフミラー１２２ｃに再度入射した光の一部は、ハーフミラー１２２ｃを反射して再度底面ａに入射する。照明ユニット１２２においては、以上のような光の挙動が繰り返されることにより、ハーフミラー１２２ｃを透過した光が拡散板１２１へ入射し、拡散板１２１によって液晶パネル１１の方へ拡散されるようになっている。

そして、本実施形態のハーフミラー１２２ｃは、図３に示すように、ＬＥＤ光源１２２ａとの対向部（ハーフミラー１２２ｃの中央部）において反射率が最高且つ透過率が最低になり、前記対向部に近い位置ほど反射率が高く透過率が低くなるように設計される（つまり前記対向部から遠い位置ほど反射率が低く透過率が高くなる）。換言すると、ハーフミラー１２２ｃは、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する入射光（隔壁部材１２２ｂにて反射されずにＬＥＤ光源１２２ａからハーフミラー１２２ｃに直接入射する入射光）の入射角が大きくなる位置ほど反射率が高くなって透過率が低くなり、当該入射角が小さくなる位置ほど反射率が高くなって透過率が低くなるように設計されているともいえる。

このようなハーフミラー１２２ｃを用いている理由を以下に説明する。ＬＥＤ光源は指向性が高いため、ハーフミラー１２２ｃを仮に取り付けない場合、拡散板において、ＬＥＤ光源からの入射光の密度がＬＥＤ光源との対向部で高く、この対向部から離れるほど低くなり、拡散板へ入射する光を均一にできず、これにより照明装置から照射される光を均一にできない。そして、拡散板へ入射する光を均一にするためには、拡散板とＬＥＤ光源との距離を長くしなければならず、液晶表示装置１０の薄型化を妨げてしまうという問題が生じる。

そこで、本実施形態では、ＬＥＤ光源１２２ａとの対向部（中央部）において反射率が最高且つ透過率が最低になり、前記対向部から近い位置ほど反射率が高くなり透過率が低くなるハーフミラー１２２ｃを用いている（前記対向部から遠い位置ほど反射率が低く透過率が高くなる）。これにより、ハーフミラー１２２ｃにおいて、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度が高い位置ほど光反射率が高く光透過率が低くなり、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度が低い位置ほど光反射率が低く光透過率が高くなる。また、ＬＥＤ光源１２２ａから出射された後にハーフミラー１２２ｃにて反射された光は、さらに底面ａによって反射され、前記対向部から遠ざかる方向へ進行し、ハーフミラー１２２ｃのうち前記対向部から離れた位置（ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度が低く、且つ光透過率の高い位置）に入射することになる。それゆえ、ハーフミラー１２２ｃにおいて、ＬＥＤ光源１２２ａから直接到達する光の密度は前記対向部に近いほど高くなるものの、透過光の分布を均一に近づけることができ、これに伴い、照明ユニット１２２から照射される光の分布を均一に近づけることができ、照明装置１２の照射光の分布を均一に近づけることができる。

つまり、拡散板１２１とＬＥＤ光源１２２ａとの間に本実施形態のハーフミラー１２２ｃを備えるだけで、照明装置１２の照射光の分布を均一に近づけることができるため、液晶表示装置１０の薄型化を妨げることなく照明装置１２の照射光の分布を均一にできる。

さらに、本実施形態の照明装置１２は直下型であるため、複数の照明ユニット１２２を複数の調光エリアに分割し、調光エリア毎に照射光量を制御（調整）できるようになっている（いわゆるエリア制御が可能になっている）。したがって、液晶パネル１１において高輝度の下地画像上に低輝度の暗部画像を表示するような場合、照明装置１２のうち、暗部画像およびその周囲に対向しているエリアの照明ユニット１２２の照射光量を抑制することで、暗部画像の輪郭部分における滲みを抑制できる。つまり、図４に示すように、白色の下地画像（明部）１７０と、文字画像（暗部）１８０とを液晶パネル１１に表示する場合、照明装置１２のうち、文字画像１８０およびその周囲を照らすエリアを減光エリア２００とし、減光エリア２００に属する照明ユニット１２２の照射光量が減光エリア２００に属していないエリアの照明ユニット１２２の照射光量よりも少なくなるように調光をおこなうことになる。これにより、文字画像１８０の輪郭部分において滲みが発生することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、特許文献３に示されている輝度均一化の手法を用いずに、照明装置１２の照射光の均一化を実現しているため、いわゆるエリア制御時に調光エリア間の境界が顕在化するというような問題が生じない。また、拡散板１２１とＬＥＤ光源１２２ａとの間にハーフミラー１２２ｃを備えるだけでよいため、生産性にも優れている。

〔変形例〕
つぎに、本実施形態の照明装置１２が備えている照明ユニット１２２の変形例を説明する。図５は、本実施形態の照明ユニット１２２の変形例を示す図である。図５に示す照明ユニット１２２においては、隔壁部材１２２ｂの底面（反射部）ａに光反射性の球状部材（ビーズ）１２２ｅが散在している。球状部材１２２ｅは、表面が滑らかな曲面形状になっており、入射した光を、乱反射する光と透過する光とに分離する。つまり、ハーフミラー１２２ｃを反射した後の光は、球状部材１２２ｅと球状部材１２２ｅとの隙間を通過して底面ａに到達したり、球状部材１２２ｅを透過して底面ａに到達したり、球状部材１２２ｅを乱反射するようになっている。

図５の構成によれば、球状部材１２２ｅにおける乱反射によって、ハーフミラー１２２ｃにおいてＬＥＤ光源１２２ａとの対向部（ハーフミラーの中央）から離れた位置に対して入射する光を図２の構成よりもさらに増やすことができ、ハーフミラー１２２ｃにおいて透過光の分布をより均一なものに近づけることができる。

なお、本実施形態の球状部材１２２ｅとしては、直径０．３ｍｍから３ｍｍ程度のガラスまたはアクリル等の透明球状粒子が好ましいが、これらに限定されない。

また、本実施形態の照明ユニット１２２の隔壁部材は図２の参照符１２２ｂに示されるものに限定されるものではなく、例えば図６および図７の参照符１２２ｂ´に示されるような隔壁部材が照明ユニット１２２に取り付けられていてもよい。以下では、隔壁部材１２２ｂ´について図６および図７を参照して説明する。

図６は、本実施形態の照明ユニット１２２のさらなる変形例を示した断面図であり、図７は、図６の照明ユニットにおける隔壁部材の底面を示した斜視図である。図６に示す照明ユニット１２２は、図２の隔壁部材１２２ｂの代わりに隔壁部材１２２ｂ´が取り付けられている点で図２の照明ユニット１２２と異なるが、他の構成については図２の照明ユニット１２２と同一である。

図６および図７に示すように、隔壁部材１２２ｂ´の底面ａは、ＬＥＤ光源１２２ａの周囲に形成されている第１反射面ａ_１と、第１反射面ａ_１よりもＬＥＤ光源１２２ａから離れた位置であって第１反射面ａ_１の周囲に形成されている第２反射面ａ_２とを含んでいる。そして、第２反射面ａ_２とハーフミラー１２２ｃとの間隔は第１反射面ａ_１とハーフミラー１２２ｃとの間隔よりも短くなっている。これにより、隔壁部材１２２ｂ´の底面とハーフミラー１２２ｃとの間のスペースにおいて、ＬＥＤ光源から遠い位置（第２反射面ａ_２とハーフミラー１２２ｃとの間のスペース）の光の密度を高くすることができる。それゆえ、ハーフミラー１２２ｃの透過光の分布をより均一なものに近づけることができる。

さらに、図６および図７に示すように、隔壁部材１２２ｂ´の底面は、第１反射面ａ_１および第２反射面ａ_２の他、第１反射面ａ_１と第２反射面ａ_２との間に形成される第３反射面ａ_３を含んでおり、第３反射面ａ_３は、ハーフミラー１２２ｃに近い側の径がハーフミラー１２２ｃに遠い側の径よりも大きくなるテーパー形状になっている。これにより、第１反射面ａ_１と第２反射面ａ_２との間の第３反射面ａ_３をハーフミラー１２２ｃに対面させることができ、第１反射面ａ_１と第２反射面ａ_２との間において反射ムラを抑制でき、隔壁部材１２２ｂ´の底面にて反射する光の分布を均一なものに近づけることができる。

また、図６および図７に示すように、隔壁部材１２２ｂ´における第１反射面ａ_１の裏側がプリント基板１２３に接触している一方、隔壁部材１２２ｂ´における第２反射面ａ_２の裏側がプリント基板１２３から離れており、隔壁部材１２２ｂ´における第２反射面ａ_２の裏側とプリント基板１２３との間に空隙が形成されている。これにより、前記空隙が断熱層として機能するため、プリント基板１２３においてＬＥＤ光源１２２ａの発光に伴う発熱が生じた場合、プリント基板１２３から、隔壁部材１２２ｂ´における第２反射面ａ_２の裏側への熱伝導を抑制でき、ひいては、ハーフミラー１２２ｃ、拡散板１２１、液晶パネル１１等へ与えられる前記発熱によるダメージを抑制できる。

また、図１および図２にて示した照明装置１２において、各照明ユニット１２２の各隔壁部材１２２ｂは、隣の照明ユニット１２２の隔壁部材１２２ｂと分離している。しかし、照明装置の隔壁部材は図１および図２に示すものに限定されるものではなく、例えば、図８および図９に示すように、押し出し成型によって一体的に成型され、全ての照明ユニット３２２にて共用される構成の隔壁部材３３０が照明装置３２に取り付けられていてもよい。以下、図８および図９に示す照明装置３２の構成を説明する。
図９に示すように、照明装置３２は、液晶パネル３１１の背面に取り付けられるものであり、拡散板３２１、フレーム部材３２４、プリント基板３２３の他、格子状の隔壁部材３３０（反射部材）を備えている。
隔壁部材３３０は、光反射性を有する樹脂材料（白色のポリエチレンテレフタレート）からなり、押し出し成型によって一体的に成型されるものである。図８に示すように、隔壁部材３３０は、底面Ｅと、底面Ｅから液晶パネル３１１および拡散板３２１の方へ向けて突出している側壁部Ｆとを有する。
また、図８および図９に示すように、側壁部Ｆに囲まれている各スペースＣにＬＥＤ光源３２２ａが一つづつ配置される。側壁部Ｆに囲まれている各スペースＣ毎に、各スペースＣを覆うハーフミラー３２２ｃが取り付けられている。ハーフミラー３２２ｃは、側壁部Ｆに支持されており、ＬＥＤ光源３２２ａおよび底面Ｅに対向する位置に配されている。このハーフミラー３２２ｃはハーフミラー１２２ｃと同じ光学部品である。
そして、図８に示すように、一つのＬＥＤ光源３２２ａと、当該ＬＥＤ光源３２２ａに対向する一つのハーフミラー３２２ｃと、側壁部Ｆのうち当該ＬＥＤ光源３２２ａを囲っている壁面Ｆ１（反射面）と、底面Ｅのうち当該ハーフミラー３２２ｃに対向している底面Ｅ１（反射面）とが、一つの照明ユニット３２２を構成しており、照明装置３２は複数の照明ユニット３２２を備えていることになる。
以上にて示した照明装置３２も、照明装置１２と同じ効果を奏する。つまり、図８および図９に示す照明装置３２においても、液晶表示装置の薄型化を妨げることなく照明装置の照射光の分布を均一にできる。
なお、図８および図９に示す照明装置３２においても、図５に示す構成と同様、底面Ｅにガラスビーズを散在させてよい。
また、図８および図９に示す照明装置３２の底面Ｅも、図６および図７の底面ａと同様、ＬＥＤ光源３２２ａの周囲に形成されている第１反射面と、第１反射面の外周側に形成されておりテーパー形状になっている第３反射面と、第３反射面の外周側に形成される第２反射面とを有していてもよい。この場合、図８および図９に示す照明装置３２においても、第２反射面とハーフミラー３２２ｃとの間隔が第１反射面とハーフミラー３２２ｃとの間隔よりも短くなっており、第１反射面の裏面はプリント基板３２３に接触している一方で第２反射面の裏面はプリント基板３２３から離間している。これにより、図６および図７に示す構成と同様の効果が得られる。

なお、本実施形態の照明ユニット１２２は、ハーフミラー１２２ｃと対向する位置において、ハーフミラー１２２ｃにて反射された光をさらにハーフミラー１２２ｃへ反射する反射部（隔壁部材１２２ｂの底部ｃ）が取り付けられており、ハーフミラー１２２ｃと当該反射部との組み合わせにより、ハーフミラー１２２ｃから拡散板１２１へ照射される光を均一なものにしているが、特許文献１のバックライトには前記のような反射部は備えられていない。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、液晶表示装置に取り付けられる直下型のバックライト装置に利用することができる。

１０ 液晶表示装置
１１ 液晶パネル（表示パネル）
１２ 照明装置
１２１ 拡散板
１２２ 照明ユニット
１２２ａ ＬＥＤ光源
１２２ｂ 隔壁部材（反射部、反射部材）
１２２ｃ ハーフミラー
１２２ｅ 球状部材（ビーズ）
１２３ プリント基板
ａ 底面（反射部、反射部材、反射面）
ａ１ 第１反射面
ａ２ 第２反射面
ａ３ 第３反射面

Claims (6)

1. 表示パネルの背面に配置され、光を出射する複数の照明ユニットと、当該複数の照明ユニットから出射される光を拡散する拡散板とを備え、当該拡散板にて拡散された光を前記表示パネルに照射する直下型の照明装置において、
   各照明ユニットは、ＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源と前記拡散板との間に配置され、前記ＬＥＤ光源側の面における一部において前記ＬＥＤ光源と対向する対向部を有しているハーフミラーと、前記ハーフミラーの前記ＬＥＤ光源側の面における前記対向部以外の領域と対向する反射部とを有し、
   前記ハーフミラーは、前記ＬＥＤ光源から出射する光および前記反射部によって反射される光を入射し、入射光を、前記ハーフミラーを透過して前記拡散板へ入射する光と、前記ハーフミラーを反射して前記反射部へ到達する光とに分離するものであり、
   前記反射部は、前記ハーフミラーから到達した光を前記ハーフミラーへ向けて反射するようになっており、
   さらに、前記ハーフミラーは、前記対向部に近い位置ほど光透過率が低く光反射率が高くなり、前記対向部において前記光透過率が最低且つ前記光反射率が最高になることを特徴とする照明装置。
2. 前記反射部は、前記ＬＥＤ光源の周囲に形成されている第１反射面と、前記第１反射面よりも前記ＬＥＤ光源から離れた位置であって前記第１反射面の周囲に形成されている第２反射面とを有する反射部材であり、
   前記第２反射面と前記ハーフミラーとの間隔は、前記第１反射面と前記ハーフミラーとの間隔よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記ＬＥＤ光源に接続するプリント基板を有し、
   前記反射部材における前記第１反射面の裏側が前記プリント基板に接触している一方、前記反射部材における前記第２反射面の裏側が前記プリント基板から離れていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記反射部材には、前記第１反射面と前記第２反射面との間に形成される第３反射面が含まれており、
   前記第３反射面は、前記ハーフミラーに近い側の径が前記ハーフミラーに遠い側の径よりも大きくなるテーパー形状になっていることを特徴とする請求項２または３に記載の照明装置。
5. 前記複数の照明ユニットは、それぞれ、前記ハーフミラーと対向しており且つ光反射性を有する底面を有し、
   前記底面は前記反射部として機能し、
   前記底面には光反射性の球状部材が散在されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の照明装置と、前記表示パネルとしての液晶パネルとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
   
   

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