JP2013149542A - 面光源装置およびそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑える。
【解決手段】バックライト３において、底板１１ａ上に配置される複数の棒状の光源部２１は、４つの第１光源部２１ａと、複数の第２光源部２１ｂとを含む。第１光源部２１ａは、底板１１ａ上において、Ｈ方向の両端部に位置し、かつ、Ｖ方向の両端部に位置している。Ｖ方向に並ぶ２つの第１光源部２１ａを含む２列を、それぞれ第１の列Ｐおよび第２の列Ｑとしたとき、第２光源部２１ｂは、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、２つの第１光源部２１ａの間に位置する。第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、２つの第１光源部２１ａ、および第２光源部２１ｂの一部は、第２光源部２１ｂの残りよりも、Ｈ方向において底板１１ａの外周寄りに配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光源部を底板上に配置して面状に光を出射する面光源装置と、その面光源装置を備えた液晶表示装置とに関するものである。

従来から、液晶パネルを照明する面光源装置として、液晶パネルの背面直下に配置される、いわゆる直下型の照明装置が提案されている。このような照明装置の光源としては、特許文献１〜３のように管状光源（例えば冷陰極管）を用いたり、特許文献４のように点光源（例えばＬＥＤ（発光ダイオード））を用いることができる。

ところで、人間が液晶パネルの画面を見る際には、画面周辺よりも画面中央を注視する。このため、光源として例えばＬＥＤを用いる場合には、画面中央の輝度を向上させるべく、ＬＥＤを搭載した実装基板（ＬＥＤ基板）を画面中央に寄せて配置する構成が知られている。例えば、図９は、従来の照明装置の概略の構成を示す平面図である。同図に示すように、複数のＬＥＤ１０１をＨ方向にライン状に搭載したＬＥＤ基板１０２を、底板１０３上でＨ方向およびこれと垂直なＶ方向に並べて配置するとともに、Ｈ方向に隣り合うＬＥＤ基板１０２の間隔を縮めて全体的にＬＥＤ基板１０２を底板１０３の中央寄りに配置する。このようにＬＥＤ基板１０２を配置した照明装置によって液晶パネルを照明することにより、液晶パネルの画面中央を効率よく照明して、画面中央の輝度を向上させることができる。

国際公開第２００９／００４８４０号パンフレット（請求項１、図５等参照） 国際公開第２００９／００４８４１号パンフレット（請求項１、図５等参照） 国際公開第２０１０／１４６９２０号パンフレット（請求項１、図１１、図１２等参照） 国際公開第２０１０／１４６９２１号パンフレット（請求項１、図７等参照）

ところが、画面中央の輝度を向上させるべく、複数のＬＥＤ基板１０２を全て、Ｈ方向において底板１０３の中央寄りに配置すると、ＬＥＤ１０１が液晶パネルの画面四隅から離れるため、ＬＥＤ１０１から液晶パネルの画面四隅に光が届きにくくなる。その結果、図１０に示すように、液晶パネルの画面四隅の領域２０１ａ〜２０１ｄで輝度が低下する現象が生じやすくなる。また、底板１０３の側辺側（Ｈ方向両端部）のＬＥＤ１０１も底板１０３の中央側に寄るため、液晶パネルの画面側辺部の領域、つまり、領域２０１ａ・２０１ｄ間、領域２０１ｂ・２０１ｃ間でも輝度が低下しやすくなる。なお、このような問題は、光源として、管状光源（例えば冷陰極管）を用いた場合でも同様に生ずる。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる面光源装置と、その面光源装置を備えた液晶表示装置とを提供することにある。

本発明の面光源装置は、底板上に、該底板に沿った面内で第１の方向に伸びる棒状の光源部を、前記第１の方向および前記面内で前記第１の方向に垂直な第２の方向に複数並べて配置して、面状に光を出射する面光源装置であって、前記複数の光源部は、前記底板上において、前記第１の方向の両端部に位置し、かつ、前記第２の方向の両端部に位置する４つの第１光源部と、前記第２の方向に並ぶ２つの第１光源部を含む２列を、それぞれ第１の列および第２の列としたときに、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記２つの第１光源部の間に位置する複数の第２光源部とを含み、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記２つの第１光源部、および前記第２光源部の一部は、前記第２光源部の残りよりも、前記第１の方向において前記底板の外周寄りに配置されていることを特徴としている。

上記の構成によれば、第２の方向に並ぶ２つの第１光源部を含む第１の列および第２の列のそれぞれにおいて、２つの第１光源部、および第２光源部の一部が、第２光源部の残りよりも、第１の方向において底板の外周寄りに配置されているので、第１光源部と照明領域の四隅との距離を縮めて、照明領域の四隅を効率よく照明することができ、また、第２光源部の一部、つまり、底板のより外周側に位置する第２光源部によって、照明領域の側辺部を効率よく照明することができる。さらに、上記第２光源部の一部よりも相対的に底板の中央寄りに位置する第２光源部の残りによって、照明対象の照明領域の中央部を効率よく照明することができる。したがって、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

本発明の面光源装置において、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記複数の光源部は、前記第２の方向に奇数個並んでおり、前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のそれぞれから１つおきに位置する光源部であってもよい。

この場合、複数の光源部は、第２の方向において互い違いに配置されることになるので、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑える効果を確実に得ることができる。また、第２の方向の中央部に位置する光源部は、底板の外周寄りに配置されるので、照明領域の側辺部の中央部を効率よく照明して側辺部での輝度低下を抑えることができる。また、照明領域の側辺部における側辺に沿った方向（第２の方向に対応する方向）での輝度分布が、側辺部の中央部を中心に上記方向で対称となり、側辺部における輝度ムラが視認されにくくなる。

本発明の面光源装置において、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記複数の光源部は、前記第２の方向に偶数個並んでおり、前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のどちらか一方から１つおきに位置する光源部であってもよい。

この場合、複数の光源部のほとんどが、第２の方向において互い違いに配置されることになるので、このような各光源部の配置であっても、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

本発明の面光源装置において、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記複数の光源部は、前記第２の方向に偶数個並んでおり、前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のそれぞれから、前記第２の方向における前記底板の中央部まで、１つおきに位置する光源部であってもよい。

この場合、底板の中央部に対して第２の方向の両側で、複数の光源部が互い違いに配置されることになるので、このような各光源部の配置であっても、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。また、照明領域の輝度分布が、照明領域の中央部および側辺部ともに、第２の方向において対称となり、第２の方向における輝度ムラが視認されにくくなる。

本発明の面光源装置において、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記複数の光源部は、前記第２の方向に偶数個並んでおり、前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のどちらか一方から、前記第２の方向における前記底板の中央部まで、１つおきに位置する光源部であってもよい。

この場合、底板の中央部に対して第２の方向の一方の側で、複数の光源部が互い違いに配置されるが、このような配置であっても、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

本発明の面光源装置において、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記複数の光源部は、前記第２の方向に４の倍数の個数だけ並んでいてもよい。

この場合、底板の中央部を挟んで第２の方向に隣り合う２つの光源部は、相対的に底板の中央寄りに位置することになるので、照明領域の中央部の輝度低下を確実に抑えることができる。

本発明の面光源装置において、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記複数の光源部は、前記第２の方向に４の倍数の個数だけ並んでおり、前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のそれぞれから、前記第２の方向における前記底板の中央部まで、１つおきに位置する光源部と、前記第２の方向における前記底板の中央部を挟んで隣り合う２つの光源部のうちの一方の光源部とで構成されていてもよい。

この場合、底板の中央部を挟んで第２の方向に隣り合う２つの光源部のうち、どちらか１つの光源部だけが、相対的に底板の中央寄りに位置することになるので、照明領域の中央部の輝度が上昇しすぎる（明るくなりすぎる）のを抑えることができる。

本発明の面光源装置において、前記複数の光源部は、前記底板の外縁を構成する四角形の２本の対角線の交点を対称の中心として、点対称に配置されていてもよい。

このように各光源部が点対称に配置されることで、照明領域の中央部での輝度低下を、対称の中心に対して第１の方向の両側でほぼ均等に抑えることができるとともに、第２の方向の両側でもほぼ均等に抑えることができる。

本発明の面光源装置において、前記複数の光源部の各々は、複数の点光源と、前記複数の点光源が前記第１の方向に配置される実装基板とを含んでいてもよい。

光源部として、複数の点光源が実装基板に配置されているものを用いた構成において、上述した本発明の効果を得ることができる。また、上述した各光源部の配置により、第１の列および第２の列のそれぞれにおいて、各光源部に搭載された点光源が格子状に並ぶのを回避することができるので、照明対象において、点光源の直線的な配列に沿った輝度ムラ（例えば格子状の輝度ムラ）が発生するのを低減することができる。

本発明の面光源装置において、前記複数の点光源の各々に対応して前記実装基板上に設けられ、前記点光源から出射される光を拡散させる拡散レンズをさらに備えていてもよい。

この場合、拡散レンズによって点光源からの光が拡散されるため、隣り合う点光源同士の間隔が大きい場合でも、各点光源による輝度分布に点状のムラが生じにくくなる。したがって、点光源の搭載数を削減して低コスト化を図ることができる。

本発明の面光源装置において、前記複数の点光源は、発光ダイオードで構成されていてもよい。

点光源としてＬＥＤを用いた構成において、上述した本発明の効果を得ることができる。

本発明の面光源装置において、前記複数の光源部の各々は、管状光源であってもよい。

光源部として、冷陰極管などの管状光源を用いた構成において、上述した本発明の効果を得ることができる。

本発明の面光源装置は、前記複数の光源部によって照明対象をその直下から面状に照明する直下型であってもよい。

直下型の場合は、複数の光源部を底板上で中央寄りに配置して、中央部での輝度を高めることが可能であるが、この場合は、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下が生じやすくなるため、本発明の構成が非常に有効となる。

本発明の液晶表示装置は、上述した本発明の面光源装置と、前記面光源装置から供給される光を変調して表示を行う液晶パネルとを備えていてもよい。

この構成では、液晶パネルの画面中央での輝度を確保しつつ、液晶パネルの画面四隅および側辺部で輝度が低下するのを抑えて、表示品位を向上させることができる。

本発明によれば、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略の構成を示す断面図であり、（ｂ）は、上記液晶表示装置のバックライトの平面図である。 上記バックライトが有する拡散レンズの断面図である。 上記バックライトの他の構成を示す平面図である。 上記バックライトのさらに他の構成を示す平面図である。 上記バックライトのさらに他の構成を示す平面図である。 上記バックライトのさらに他の構成を示す平面図である。 上記バックライトのさらに他の構成を示す平面図である。 上記バックライトのさらに他の構成を示す平面図である。 従来のバックライトの構成を示す平面図である。 上記バックライトによって照明される液晶パネルの表示画面を模式的に示す平面図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

図１（ａ）は、本実施形態の液晶表示装置１の概略の構成を示す断面図であり、図１（ｂ）は、液晶表示装置１のバックライト３の平面図である。なお、図１（ａ）の断面図は、図１（ｂ）におけるＡ−Ａ’線矢視断面図も含む。また、図１（ｂ）では、便宜上、後述する拡散レンズ１４、拡散板１５、光学シート１６および反射シート１７の図示を省略している。これらの図に示すように、液晶表示装置１は、液晶パネル２と、バックライト３とを有している。

液晶パネル２は、バックライト３から供給される光を変調して映像を表示する液晶表示素子であり、一対の基板で液晶層を挟持して構成されている。一方の基板には、互いに直交するように配置されるソース配線およびゲート配線、隣接するソース配線およびゲート配線で囲まれる画素の駆動をＯＮ／ＯＦＦするためのスイッチング素子（例えばＴＦＴ；Thin Film Transistor）、およびそのスイッチング素子と接続される画素電極等が配置されている。他方の基板には、各画素に対応して設けられるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色フィルタからなるカラーフィルタや、各画素に共通の共通電極等が設けられている。また、各基板の液晶層側には、液晶分子を配向させるための配向膜が設けられており、各基板の外側（液晶層とは反対側）には、所定の偏光のみ透過させる偏光板が設けられている。

バックライト３は、液晶パネル２の背面直下に配置されて、液晶パネル２を面状に照明する直下型の面光源装置（照明装置）である。このバックライト３は、バックライトシャーシ１１と、複数の点光源としてのＬＥＤ１２と、ＬＥＤ基板１３と、拡散レンズ１４と、拡散板１５と、光学シート１６と、反射シート１７と、図示しない回路基板とを備えている。上記の回路基板は、ＬＥＤ１２の発光を制御するための回路基板であるが、液晶パネル２を駆動するための回路基板やその他の基板（電源基板、制御基板）を含んでいてもよい。

バックライトシャーシ１１は、１枚の板金を所定形状に折り曲げることによって形成されるシャーシ部材であり、底板１１ａと側板１１ｂとを有している。底板１１ａは、平面視で矩形の形状に形成されており、その一方の面（液晶パネル２側の面）には、複数のＬＥＤ１２がＬＥＤ基板１３を介して搭載される。以下、この面のことを、複数のＬＥＤ１２が搭載される搭載面１１ａ_１と称する。側板１１ｂは、底板１１ａに対して略垂直に立ち上がるように、底板１１ａの外周部（底板１１ａの４つの側辺部）と連結されている。

ここで、底板１１ａに沿った面内（例えば搭載面１１ａ_１の面内）で互いに垂直な２方向を、それぞれＨ方向（第１の方向）およびＶ方向（第２の方向）とする。なお、このときのＨ方向は、底板１１ａ（搭載面１１ａ_１）の例えば長手方向に対応し、Ｖ方向はその短手方向に対応している。

ＬＥＤ１２は、発光部１２ａ（図２参照）を有する発光ダイオードであり、実装基板としてのＬＥＤ基板１３上に、Ｈ方向に同一ピッチで複数個並べて配置されている。このように、複数のＬＥＤ１２がＬＥＤ基板１３上にライン状に配置されて、Ｈ方向に伸びる棒状の光源部２１が構成されている。本実施形態では、１つのＬＥＤ基板１３上にＬＥＤ１２を４つ並べて配置しているが、ＬＥＤ基板１３上でのＬＥＤ１２の搭載数は、上記の４つに限定されるわけではない。

ＬＥＤ基板１３は、底板１１ａ上で、Ｈ方向およびＶ方向に複数枚ずつ並べて配置されている。これにより、底板１１ａ上では、複数のＬＥＤ１２が２次元的に配置されることになり、バックライト３から照明対象である液晶パネル２に向けて、面状に光を出射することができる。図１（ｂ）では、ＬＥＤ基板１３は、Ｈ方向に２個並び、Ｖ方向に５個並んで、計１０個配置されているが、この数に限定されるわけではない。なお、底板１１ａ上での各ＬＥＤ基板１３の配置（光源部２１の配置）の詳細については後述する。

拡散レンズ１４は、複数のＬＥＤ１２の各々に対応してＬＥＤ基板１３上に設けられており、各ＬＥＤ１２から出射される光を拡散させる。なお、拡散レンズ１４の詳細な構造については後述する。拡散レンズ１４を設けることにより、拡散レンズ１４によってＬＥＤ１２からの光が拡散されるため、隣り合うＬＥＤ１２同士の間隔が大きい場合でも、各ＬＥＤ１２による輝度分布に点状のムラが生じにくくなる。したがって、隣り合うＬＥＤ１２同士の間隔を大きくしてＬＥＤ１２の全体の搭載数を削減し、低コスト化を図ることが可能となる。なお、拡散レンズ１４を設けない構成とすることも勿論可能である。

拡散板１５は、各ＬＥＤ１２から拡散レンズ１４を介して出射される光をさらに拡散させて均一化するものであり、平板状に形成されて、拡散レンズ１４よりもさらに液晶パネル２側に配置されている。光学シート１６は、拡散板１５を通過した光を面状の光として出射するものであり、レンズシート、プリズムシート、再帰反射シート等を含んで構成されている。拡散板１５および光学シート１６の各端部は、反射シート１７の端部を介して、バックライトシャーシ１１の側板１１ｂで支持されている。

反射シート１７は、各ＬＥＤ１２が露出する開口部１７ａを有して、ＬＥＤ基板１３を覆うように底板１１ａ上に配置されており、ＬＥＤ１２から出射されて直接入射する光、およびＬＥＤ１２から出射されて拡散板１５等で反射されて入射する光を、再度、液晶パネル２側に反射させる。これにより、ＬＥＤ１２から出射される光の利用効率を向上させることができる。

この反射シート１７は、ＬＥＤ基板１３の配置領域の外側で、底板１１ａに対して斜めに立ち上がる縁部１７ｂを有している。縁部１７ｂの端部（外周部）は、バックライトシャーシ１１の側板１１ｂで下方から支持されている。

次に、上記した拡散レンズ１４の構造の詳細について説明する。図２は、拡散レンズ１４の断面図である。

拡散レンズ１４は、レンズ部１４ａと、レンズ部１４ａをＬＥＤ基板１３上で支持するための複数（例えば３つ）の脚部１４ｂとを有しており、全体として回転体形状（平面的に見て円形状）に形成されている。脚部１４ｂは、レンズ部１４ａの外周に沿う方向に等間隔（例えば１２０度間隔）で設けられており、ＬＥＤ基板１３の所定の位置に、例えば接着剤（図示せず）によって取り付けられる。各脚部１４ｂの長さを調節することにより、ＬＥＤ基板１３に対する拡散レンズ１４の搭載角度を調節することができるが、本実施形態では、各脚部１４ｂの長さは全て同じになっている。この結果、拡散レンズ１４の中心軸（光軸）Ｃは、底板１１ａの搭載面１１ａ_１に垂直となっている。

レンズ部１４ａは、光出射面（上面）１４ｃと、下面１４ｄとを有している。光出射面１４ｃは、中心軸Ｃに近い中央領域（中心軸Ｃを含む）では、ＬＥＤ１２側に凹み、上記中央領域に対してレンズ半径方向外側の周辺領域では、ＬＥＤ１２とは反対側に凸となる形状で形成されている。また、下面１４ｄにおいて、ＬＥＤ１２と対向する部分は、ＬＥＤ１２とは反対側に凹んだ凹部１４ｅとなっている。

このような拡散レンズ１４の構成により、ＬＥＤ１２から出射される光は、凹部１４ｅおよび光出射面１４ｃで進行方向が外側に変更され（拡散され）、光の広がり角が大きくなる。

なお、拡散レンズ１４の光出射面１４ｃおよび下面１４ｄの形状は、上記の形状に限定されるわけではなく、ＬＥＤ１２から出射される光が拡散される形状（光の広がり角が大きくなる形状）であれば、どのような形状であってもよい。したがって、例えば、光出射面１４ｃの中央領域にＬＥＤ１２側に凹む凹部を設けずに拡散レンズ１４を構成することもできるし、下面１４ｄに凹部１４ｅを形成せずに拡散レンズ１４を構成することもできる。

次に、光源部２１の配置の詳細について、図１（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態では、複数の光源部２１は、第１光源部２１ａと、第２光源部２１ｂとを含んでいる。

第１光源部２１ａは、底板１１ａ上において、Ｈ方向の両端部に位置し、かつ、Ｖ方向の両端部に位置する光源部であり、その数は４つである。４つの第１光源部２１ａは、底板１１ａ上で、光源部２１の配置領域の四隅にそれぞれ位置している。したがって、以下では、４つの第１光源部２１ａのことを四隅の光源部２１ａとも称する。

第２光源部２１ｂは、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、２つの第１光源部２１ａの間に位置する光源部であり、本実施形態では複数設けられている。なお、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑは、それぞれ、Ｖ方向に沿った列であって、４つの第１光源部２１ａのうちでＶ方向に並ぶ２つの第１光源部２１ａを含んで構成される光源部２１の列を指している。

ここで、以下での説明の便宜上、第２光源部２１ｂは、光源部２１ｂ_１と、光源部２１ｂ_２との２種類で構成されているものとする。光源部２１ｂ_１は、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、２つの第１光源部２１ａの両方からＶ方向に１つおきに位置する光源部である。これに対して、光源部２１ｂ_２は、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、Ｖ方向で２つの第１光源部２１ａの間に位置する残りの光源部（光源部２１ｂ_１以外の光源部）である。

例えば、図１（ｂ）に示すように、光源部２１をＶ方向に等間隔で奇数個（例えば５つ）並べて第１の列Ｐおよび第２の列Ｑが構成されているとすると、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、５つのうちの２つの光源部２１は第１光源部２１ａであるため、残りの３つの光源部２１が第２光源部２１ｂとなる。そして、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、３つの第２光源部２１ｂのうち、２つの第１光源部２１ａの中間に位置する１つの第２光源部２１ｂで構成され、光源部２１ｂ_２は、３つの第２光源部２１ｂのうちの残り２つで構成されることになる。

本実施形態では、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、２つの第１光源部２１ａ、および第２光源部２１ｂの一部である光源部２１ｂ_１が、第２光源部２１ｂの残りである光源部２１ｂ_２よりも、Ｈ方向において底板１１ａの外周寄り（Ｈ方向外側、底板１１ａの側辺側（短手側））に配置されている。このような各光源部２１の配置により、Ｈ方向において、第１光源部２１ａ・２１ａ同士の間隔および光源部２１ｂ_１・２１ｂ_１同士の間隔のほうが、光源部２１ｂ_２・２１ｂ_２同士の間隔よりも広くなっている。

このように、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、２つの第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１が光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置されることにより、四隅の第１光源部２１ａと照明対象の照明領域の四隅との距離を縮めて、照明領域の四隅を効率よく照明することができるとともに、光源部２１ｂ_１によってＨ方向端部に対応する照明領域の側辺部を効率よく照明することができる。その一方で、光源部２１ｂ_２は、Ｈ方向において、第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１よりも相対的に底板１１ａの中央側に配置されることになるので、この光源部２１ｂ_２によって、照明領域の中央部を効率よく照明することができる。

したがって、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。その結果、バックライト３を有する液晶表示装置１においては、液晶パネル２の画面中央での輝度を確保しつつ、画面四隅および画面側辺部での輝度低下を抑えて、表示品位を向上させることができる。

また、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１がＶ方向に奇数個並んでいる場合に、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのそれぞれから１つおきに位置する光源部であるので、第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１を光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置したときに、各光源部２１は、Ｖ方向において互い違い（千鳥状）に配置されることになる。これにより、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑える効果を確実に得ることができる。また、Ｖ方向の中央部に位置する光源部２１ｂ_１は、底板上でＨ方向外側に配置されるので、この光源部２１ｂ_１によって照明領域の側辺部の中央部を効率よく照明して側辺部での輝度低下を抑えることができる。また、照明領域の側辺部における側辺に沿った方向（Ｖ方向に対応する方向）での輝度分布を、側辺部の中央部を中心に上記方向で対称にすることができ、側辺部における輝度ムラを視認しにくくすることができる。

また、複数の光源部２１の各々は、複数の点光源としてのＬＥＤ１２と、複数の点光源１２がＨ方向に配置されるＬＥＤ基板１３とを含んで構成されている。したがって、このように、点光源を用いて（点光源を２次元的に配置して）照明対象を照明する構成において、上述した効果を得ることができる。しかも、上述した各光源部２１の配置により、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、各光源部２１に搭載されたＬＥＤ１２が底板１１ａ上で格子状に並ぶのを回避することができる。これにより、照明対象において、ＬＥＤ１２の直線的な配列に沿った輝度ムラ（例えば格子状の輝度ムラ）が発生するのを低減することができる。また、点光源としてのＬＥＤは、長寿命、低消費電力である点で、光源部２１として後述する管状光源（例えば冷陰極管）を用いる構成よりも有利である。

また、液晶パネル２をその直下から照明する直下型のバックライト３では、複数の光源部２１をＨ方向において底板１１ａの中央寄りに配置して、中央部での輝度を高めることが可能であるが、この場合は、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下が生じやすくなる。したがって、上述した本実施形態の構成は、そのような直下型のバックライト３において非常に有効となる。

ところで、光源部２１ｂがＶ方向に偶数個並ぶ場合、第２光源部２１ｂの一部、つまり、第１光源部２１ａとともにＨ方向外側に配置される光源部２１ｂ_１は、図３〜図７のように位置する光源部であってもよい。以下、具体的に説明する。

図３は、バックライト３の他の構成を示す平面図である。同図に示すように、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのどちらか一方から１つおきに位置する光源部であってもよい。なお、図３では、一例として、光源部２１ｂ_１が、第１の列Ｐにおいては、Ｖ方向下部に位置する第１光源部２１ａから１つおきに上方に位置する光源部２１であり、第２の列Ｑにおいては、Ｖ方向上部に位置する第１光源部２１ａから１つおきに下方に位置する光源部２１である場合を示している。したがって、図３の配置では、各光源部２１は、底板１１ａ上で、底板１１ａの中心Ｏを対称の中心として点対称に配置されていることになる。なお、底板１１ａの中心Ｏとは、平面視で矩形の底板１１ａの外縁を構成する四角形の２本の対角線の交点である。

この構成では、第１光源部２１および光源部２１ｂ_１を光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置すると、複数の光源部２１の全てではないがそのほとんどが、Ｖ方向において互い違いに配置されることになる。したがって、このような各光源部２１の配置であっても、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

また、各光源部２１が点対称に配置されることで、照明領域の中央部での輝度低下を、対称の中心Ｏに対してＨ方向の両側でほぼ均等に抑えることができるとともに、Ｖ方向の両側でもほぼ均等に抑えることができる。

図４は、バックライト３の他の構成を示す平面図である。同図に示すように、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのそれぞれから底板１１ａの中央部まで、１つおきに位置する光源部であってもよい。ここで、便宜上、底板１１ａ上においてＶ方向の中央部を通ってＨ方向に伸びるラインを中央線Ｅとすると、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのそれぞれから中央線Ｅまで、１つおきに位置する光源部であってもよいとも言える。

この構成では、第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１を光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置したときに、中央線Ｅに対してＶ方向の両側で、各光源部２１が互い違いに配置されることになるので、このような各光源部２１の配置であっても、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。また、照明領域の輝度分布が、照明領域の中央部および側辺部ともに、Ｖ方向において対称となるため、Ｖ方向における輝度ムラが視認されにくくなる。さらに、各光源部２１の配置が中央線Ｅに対して線対称となるが、中央線Ｅを挟む２つの光源部２１ｂ_１が並列状態でＨ方向外側に配置されるので、照明領域の側辺部をさらに効率よく照明して側辺部における輝度低下をさらに抑えることができる。

図５は、バックライト３のさらに他の構成を示す平面図である。同図に示すように、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのどちらか一方から底板の中央部（中央線Ｅ）まで１つおきに位置する光源部であってもよい。なお、図５では、一例として、光源部２１ｂ_１が、第１の列Ｐにおいては、Ｖ方向下部に位置する第１光源部２１ａから中央線Ｅまで１つおきに上方に位置する光源部２１であり、第２の列Ｑにおいては、Ｖ方向上部に位置する第１光源部２１ａから中央線Ｅまで１つおきに下方に位置する光源部２１である場合を示している。したがって、図５の配置では、各光源部２１は、底板１１ａ上で、底板１１ａの中心Ｏを対称の中心として点対称に配置されていることになる。

この構成では、第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１を光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置したときに、中央線Ｅに対してＶ方向の一方の側で、複数の光源部２１が互い違いに配置されるが、このような配置であっても、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

また、光源部２１ｂ_２が相対的にＨ方向において底板１１ａの中央寄りに位置するが、この光源部２１ｂ_２の数が、図４の構成に比べて増える。これにより、図４の構成に比べて、照明領域の中央部での輝度低下を抑えることができる。なお、各光源部２１の点対称の配置による効果は、上記と同様である。

図６は、バックライト３のさらに他の構成を示す平面図である。光源部２１がＶ方向に偶数個でしかも４の倍数の個数だけ並ぶ場合でも、図４と同様に、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのそれぞれから底板１１ａの中央部（中央線Ｅ）まで１つおきに位置する光源部であってもよい。

この構成では、第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１を光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置したときに、各光源部２１の配置が中央線Ｅに対して線対称となるが、中央線Ｅを挟んでＶ方向に隣り合う２つの光源部２１ｂ_２が、底板１１ａの中央寄りに位置することになるので、照明領域の中央部の輝度低下を確実に抑えることができる。

図７は、バックライト３のさらに他の構成を示す平面図である。光源部２１がＶ方向に偶数個でしかも４の倍数の個数だけ並ぶ場合に、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、光源部２１ｂ_１は、Ｖ方向において、２つの第１光源部２１ａのそれぞれから底板１１ａの中央部（中央線Ｅ）まで１つおきに位置する光源部と、中央線Ｅを挟んでＶ方向に隣り合う２つの光源部２１のうちの一方の光源部とで構成されていてもよい。このとき、各光源部２１は、底板１１ａの中心Ｏを対称の中心として点対称に配置されることが望ましい。

この場合、第１光源部２１ａおよび光源部２１ｂ_１を光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置したときに、中央線Ｅを挟んでＶ方向に隣り合う２つの光源部２１のうち、どちらか１つの光源部だけが、相対的に底板１１ａの中央寄りに位置することになる。これにより、図６の構成、つまり、中央線Ｅを挟んでＶ方向に隣り合う２つの光源部２１の両方を照明領域の中央部の照明に寄与させる構成に比べて、照明領域の中央部の輝度が上昇しすぎる（明るくなりすぎる）のを抑えることができる。なお、各光源部２１の点対称の配置による効果は、上記と同様である。

ところで、以上では、光源部２１にＬＥＤ１２を用いる例について説明したが、本発明はこのような例には限定されない。図８は、バックライト３の他の構成を示す平面図である。なお、図８において、拡散レンズ１４等の図示を省略しているのは、図１（ｂ）の場合と同様である。図８に示すように、複数の光源部２１の各々は、冷陰極管などの管状光源３１で構成されていてもよい。この場合でも、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、第１光源部２１ａおよび第２光源部２１ｂの一部である光源部２１ｂ_１が、第２光源部２１ｂの残りである光源部２１ｂ_２よりもＨ方向外側に配置されることで、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

なお、本実施形態では、光源部２１をＨ方向に２つ並べて配置した例について説明したが、Ｈ方向に３つ以上並べて配置してもよい。この場合は、第１の列Ｐと第２の列Ｑとの間に、第１光源部２１ａを含まない光源部２１の列が少なくとも１列存在するが、第１の列Ｐおよび第２の列Ｑのそれぞれにおいて、第１光源部２１ａおよび第２光源部２１ｂの一部を第２光源部２１ｂの残りよりもＨ方向外側にずらして配置することで、照明領域の中央部での輝度を確保しながら、照明領域の四隅および側辺部での輝度低下を抑えることができる。

本発明の面光源装置は、例えば液晶表示装置のバックライトに利用することができる。

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
３ バックライト（面光源装置）
１１ａ 底板
１２ ＬＥＤ（光源、発光ダイオード）
１３ ＬＥＤ基板（実装基板）
１４ 拡散レンズ
２１ 光源部
２１ａ 第１光源部（光源部）
２１ｂ 第２光源部（光源部）
Ｐ 第１の列
Ｑ 第２の列

Claims (14)

1. 底板上に、該底板に沿った面内で第１の方向に伸びる棒状の光源部を、前記第１の方向および前記面内で前記第１の方向に垂直な第２の方向に複数並べて配置して、面状に光を出射する面光源装置であって、
   前記複数の光源部は、
   前記底板上において、前記第１の方向の両端部に位置し、かつ、前記第２の方向の両端部に位置する４つの第１光源部と、
   前記第２の方向に並ぶ２つの第１光源部を含む２列を、それぞれ第１の列および第２の列としたときに、前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記２つの第１光源部の間に位置する複数の第２光源部とを含み、
   前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、前記２つの第１光源部、および前記第２光源部の一部は、前記第２光源部の残りよりも、前記第１の方向において前記底板の外周寄りに配置されていることを特徴とする面光源装置。
2. 前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、
   前記複数の光源部は、前記第２の方向に奇数個並んでおり、
   前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のそれぞれから１つおきに位置する光源部であることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
3. 前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、
   前記複数の光源部は、前記第２の方向に偶数個並んでおり、
   前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のどちらか一方から１つおきに位置する光源部であることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
4. 前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、
   前記複数の光源部は、前記第２の方向に偶数個並んでおり、
   前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のそれぞれから、前記第２の方向における前記底板の中央部まで、１つおきに位置する光源部であることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
5. 前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、
   前記複数の光源部は、前記第２の方向に偶数個並んでおり、
   前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のどちらか一方から、前記第２の方向における前記底板の中央部まで、１つおきに位置する光源部であることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
6. 前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、
   前記複数の光源部は、前記第２の方向に４の倍数の個数だけ並んでいることを特徴とする請求項４に記載の面光源装置。
7. 前記第１の列および前記第２の列のそれぞれにおいて、
   前記複数の光源部は、前記第２の方向に４の倍数の個数だけ並んでおり、
   前記第２光源部の一部は、前記第２の方向において、前記２つの第１光源部のそれぞれから、前記第２の方向における前記底板の中央部まで、１つおきに位置する光源部と、前記第２の方向における前記底板の中央部を挟んで隣り合う２つの光源部のうちの一方の光源部とで構成されることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
8. 前記複数の光源部は、前記底板の外縁を構成する四角形の２本の対角線の交点を対称の中心として、点対称に配置されていることを特徴とする請求項３、５または７に記載の面光源装置。
9. 前記複数の光源部の各々は、
   複数の点光源と、
   前記複数の点光源が前記第１の方向に配置される実装基板とを含んでいることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の面光源装置。
10. 前記複数の点光源の各々に対応して前記実装基板上に設けられ、前記点光源から出射される光を拡散させる拡散レンズをさらに備えていることを特徴とする請求項９に記載の面光源装置。
11. 前記複数の点光源は、発光ダイオードで構成されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の面光源装置。
12. 前記複数の光源部の各々は、管状光源であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の面光源装置。
13. 前記複数の光源部によって照明対象をその直下から面状に照明する直下型であることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の面光源装置。
14. 請求項１から１３のいずれかに記載の面光源装置と、
    前記面光源装置から供給される光を変調して表示を行う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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