JP2014241274A

JP2014241274A - 発光装置、バックライト装置、及び画像表示装置

Info

Publication number: JP2014241274A
Application number: JP2014084941A
Authority: JP
Inventors: 正博上吉原; Masahiro Kamiyoshihara
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-05-14
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-12-25
Also published as: US9274370B2; US20140340614A1

Abstract

【課題】拡散距離の短縮と輝度均一性の向上を両立させた発光装置を提供する。
【解決手段】複数の光源が並べて配置される第１の面状部材と、前記第１の面状部材と略平行に設けられ前記複数の光源からの光が照射される第２の面状部材と、第１の面状部材における前記複数の光源を頂点とする多角形の内側に設けられ、各光源からの光を第２の面状部材の方へ反射させる第１の反射部材と、を備え、第１の反射部材の形状は、その底面が第１の面状部材と略平行である多角錐であり、多角錐の底面の多角形の各辺の長さを１としたとき、第１の面状部材と第２の面状部材との間隔である拡散距離は、０．８〜１．３の範囲内の値であるという第１の条件、又は、第１の反射部材の形状は、その底面が第１の面状部材と略平行である多角錐であり、多角錐の側面と底面とのなす角は、４０°〜６０°の範囲内の値であるという第２の条件、の少なくともいずれかを満たす発光装置。
【選択図】図５

Description

本発明は発光装置、バックライト装置、及び画像表示装置に関するものである。

液晶パネルは自発光型でない表示パネルであるため、液晶パネル背面に光を照射する発光装置としてのバックライト装置を備えている。
バックライト装置は光源（発光部）、反射板、光学シート群などを含む。光源としてＬＥＤを使用し、光学シート群と平行になるよう、面状かつ等間隔にＬＥＤを配置して構成された直下型のバックライト装置が知られている。
ＬＥＤが発する光には指向特性があり、特に正面方向に集中する傾向がある。そのため、液晶パネルの輝度均一性を高めるには、ＬＥＤと光学シート群の間の距離（拡散距離という）をＬＥＤの並ぶ間隔より長くする必要があり、その分バックライトの厚みが増すことになる。

しかし、近年の市場動向からバックライトの薄型化が求められている。
バックライトの薄型化のために、単純に拡散距離を短くすると、前述のＬＥＤの指向特性により表示パネルには輝度のムラが視認される。
このようなムラの改善を狙って、特許文献１ではＬＥＤ間に円錐の光学部材を形成している。光源から放出される光が光学部材を通過してもう一度均一化が図られる。
特許文献２はＣＣＦＬによる一例である。

特開２００６−３３９１４８号公報特開２００６−１９６４５６号公報

しかしながら、従来技術のような光学部材の配置位置や形状ではさらなるバックライト装置の薄型化、輝度均一性の向上は困難であった。
そこで、本発明の目的は、拡散距離の短縮と輝度均一性の向上を両立させたバックライト装置を提供することである。

本発明は、複数の光源が並べて配置される第１の面状部材と、
前記第１の面状部材と略平行に設けられ前記複数の光源からの光が照射される第２の面状部材と、
前記第１の面状部材における前記複数の光源を頂点とする多角形の内側に設けられ、各光源からの光を前記第２の面状部材の方へ反射させる第１の反射部材と、
を備え、
前記第１の反射部材の形状は、
その底面が前記第１の面状部材と略平行である多角錐であり、前記多角錐の底面の多角形の各辺の長さを１としたとき、前記第１の面状部材と前記第２の面状部材との間隔である拡散距離は、０．８〜１．３の範囲内の値であるという第１の条件、又は、
その底面が前記第１の面状部材と略平行である多角錐であり、前記多角錐の側面と底面とのなす角は、４０°〜６０°の範囲内の値であるという第２の条件、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする発光装置である。

本発明は、複数の光源が並べて配置される第１の面状部材と、
前記第１の面状部材と略平行に設けられ前記複数の光源からの光が照射される第２の面状部材と、
前記第１の面状部材における前記複数の光源を頂点とする多角形の内側に設けられ、各光源からの光を前記第２の面状部材の方へ反射させる第１の反射部材と、
を備え、
前記第１の反射部材の形状は、その底面が前記第１の面状部材と略平行である多角錐であり、
前記第１の反射部材の底面を構成する複数の辺は、前記複数の光源にそれぞれ対向していることを特徴とする発光装置である。

本発明によれば、拡散距離の短縮と輝度均一性の向上を両立させたバックライト装置を提供することができる。

液晶表示装置の構成の一例を示す模式図光源基板１０５の構成の一例を示す模式図ランバート配光の図従来技術のバックライト装置の断面図四角錐１３１を配置したバックライト装置の正面図四角錐１３１を配置したバックライト装置の断面図四角錐１３１単体の模式図四角錐１３１の底面と側面のなす角度に応じた輝度均一性を示すグラフ四角錐底辺の寸法１３１ｅに応じた輝度均一性を示すグラフ拡散距離１０３ｄに応じた輝度均一性を示すグラフ光源からの距離と輝度との関係を示すグラフ側面下部を曲面とした四角錐１３１を配置したバックライト装置の断面図四角錐１３１の側面下部の曲面の大きさに応じた輝度均一性を示すグラフスペーサー３０１の配置位置を示した図スペーサー３０１の配置方法実施例１の構造で光源１１１を単独点灯時の輝度分布反射体４０１の配置位置を示したバックライト正面図反射体４０１の配置位置を示したバックライト断面図反射体４０１単体の模式図実施例４の構造で光源１１１を単独点灯時の輝度分布反射体５０１の配置位置を示したバックライト正面図反射体５０１単体の模式図実施例５の構造で光源１１１を単独点灯時の輝度分布

（実施例１）
以下、本発明の実施例１に関するバックライト装置について説明する。
図１は本実施例に関する液晶表示装置の構成の一例を示す模式図である。
液晶表示装置はバックライト装置と液晶パネル１０１を有する。バックライト装置は偏光フィルムや集光シート等の光学シート群１０２、拡散板１０３、反射シート１０４等の光学フィルムと、光源基板１０５等を有する。

図１の光学シート群１０２、拡散板１０３は、光源基板１０５と略平行に配置され、光
源基板１０５（第１の面状部材）からの光に光学的な変化を与える第２の面状部材である。
図１の反射シート１０４は光源基板１０５の上面に密接して配置され、光源１１１からの光線及び拡散板１０３から反射された光線を反射する。

図２は光源基板１０５の構成の一例を示す模式図である。光源基板１０５上の光源１１１は、液晶パネル１０１の背面に照射する光（白色光）を発する。光源基板１０５には、図２のように面状に並べられた複数の光源１１１が設けられている。光源１１１は縦横等間隔に並ぶことが望ましい。また、図３はランバート配光を示した図である。光源１１１の配光の指向特性は図３のような直進性の強いランバート配光を持つＬＥＤが望ましい。

図４に従来技術のバックライト装置の断面図と、それに対応する輝度分布１２１の一例を示す。光源１１１と拡散板１０３間の距離を拡散距離１０３ｄと呼ぶ。光源１１１の配光の指向特性により、液晶パネル１０１に照射される光の輝度は光源１１１の直上付近（１２２ｃ）が高く、光源１１１と光源１１１の間付近（１２２ｂ）が低くなる。そのため、光源同士の距離である光源間隔１１１ａに対し、拡散距離１０３ｄが短いほど、輝度の均一性が低くなる。輝度分布１２１は光源間隔１１１ａに対して、拡散距離１０３ｄが短い場合の輝度の高低の一例を表している。

図５は反射シート１０４に反射部材で形成した四角錐１３１（第１の反射部材）を配置したバックライト装置の正面図である。図５において、四角錐１３１は光源基板１０５上の全ての光源１１１に対し、各４つの光源１１１によって囲まれる四角形の内側の中心に、四角錐１３１の４つの底辺の各々が４つの光源１１１の各々に対向するように配置する。すなわち、４つの光源１１１を結ぶ正方形の対角線と、四角錐１３１の底面の正方形の各辺と、は平行又は垂直である。四角錐１３１は反射シート１０４より反射率の高い反射部材からなることが望ましい。また、反射部材としての四角錐１３１は、反射シート１０４の上に四角錐形状の部材を載置することで構成しても良いし、反射シート１０４のうち４つの光源１１１によって囲まれる部分を四角錐形状に変形させて反射シート１０４と一体形成しても良い。四角錐１３１の各鋭角部分１３２（図７参照）は、製造上丸みを持つ可能性があるが、鋭角に近い形状であることが望ましい。また本実施例のように、光源１１１同士を結ぶ線が正方形となるように光源１１１を並べた構成のバックライト装置の場合は、反射部材として四角錐１３１を用いることが望ましい。一方、光源１１１同士を結ぶ線が正三角形や正五角形等の正多角形となるように光源１１１を並べた構成のバックライト装置の場合は、その光源の並びに応じて、三角錐、五角錐等の正多角錐を配置することが望ましい。例えば、５つの光源が正五角形をなすように並べられている場合、当該５つの光源によって囲まれる正五角形の中心に、各底辺が各光源に対向するように五角錐形状の反射部材を配置するとよい。

図６に四角錐１３１を配置した場合の光線の様子を描いたバックライト装置の断面図と、それに対応する輝度分布１４２の一例を示す。図６において、光源１１１から発せられた光線の内、四角錐１３１が無い場合に、隣の光源１１１直上に向かうような光線１４１は四角錐１３１を配置することで四角錐１３１の側面にて反射し、四角錐１３１の直上付近（１２２ｂ）に向かう。この原理により、光源１１１の直上付近（１２２ｃ）の輝度は低く、２つの光源１１１の間の付近（１２２ｂ）の輝度は高くなるので、拡散距離１０３ｄを短くした場合に現れる輝度差が低減され、輝度の均一性は高くなる。

図７は四角錐１３１単体の模式図である。四角錐１３１の形状は底面が正方形、側面は４つの面が同形状の二等辺三角形又は正三角形で形成され、頂点が底面の中心上にあることが望ましい。

四角錐１３１の大きさは、四角錐底辺の寸法１３１ｅと拡散距離１０３ｄの関係及び、四角錐１３１の底面と側面の角度１３１ｆにより決定される。光源間隔１１１ａと拡散距離１０３ｄを任意の一定の値としたときの角度１３１ｆに応じた輝度均一性のグラフを図８に示す。同条件での四角錐底辺の寸法１３１ｅに応じた輝度均一性のグラフを図９に示す。図９の横軸は四角錐底辺の寸法１３１ｅを１とした場合の拡散距離１０３ｄ、言い換えると、四角錐底辺の寸法１３１ｅと拡散距離１０３ｄとの比１０３ｄ／１３１ｅで表している。

図８、図９より、四角錐１３１が無い従来構造より輝度均一性が高くなる四角錐１３１の形状は、四角錐底辺の寸法１３１ｅを１としたとき、拡散距離１０３ｄが概ね０．８〜１．３となる形状である（第１の条件）。また、四角錐１３１の底面と側面とのなす角度１３１ｆが概ね４０°〜６０°となる形状である（第２の条件）。特に最適な四角錐１３１の形状は四角錐底辺の寸法１３１ｅと拡散距離１０３ｄとの比１０３ｄ／１３１ｅが１．１、四角錐１３１の底面と側面とのなす角度１３１ｆが５５°となる形状であり、このとき輝度均一性が最も高くなる。

例えば、光源間隔１１１ａを２０ｍｍ、拡散距離１０３ｄが１５ｍｍの場合、輝度均一性が最も高くなる最適な四角錐１３１の形状は、四角錐底辺の寸法１３１ｅが１３．５ｍｍ、四角錐の高さが１１ｍｍとなる形状である。この場合、輝度均一性は９９％前後となり、光源間隔１１１ａと拡散距離１０３ｄが同条件で四角錐１３１が配置されていない場合のバックライト装置の輝度均一性に対し、４％程度の改善効果が得られる。また、図１０は光源間隔１１１ａを２０ｍｍで一定値とし、上記のように決定される最適形状の四角錐１３１を配置した場合の、拡散距離１０３ｄに応じた輝度均一性を示すグラフである。最適形状の四角錐１３１を配置することによって四角錐１３１が無い従来の構造よりも輝度均一性向上の効果が得られるのは、拡散距離１０３ｄが１２ｍｍ〜２０ｍｍ（光源間隔１１１ａの０．６倍〜１倍）の範囲内の値である場合である。

以上説明したように、本実施例を適用することにより、バックライト装置の光源間隔１１１ａより拡散距離１０３ｄを短くしても、輝度均一性の高いバックライト装置を提供することができる。なお、本実施例の効果は、源間隔１１１ａが本実施例で例示した光源間隔１１１ａである場合に限られない。

また、本実施例のバックライト装置の構造では、光源１１１から放出された光線は、四角錐に反射し、光源１１１の直上の位置から隣接する光源１１１との間の位置までの領域及びその近傍領域に集中して照射する。そのため、隣接する光源１１１等の他の光源１１１の配置された領域まで光が広がることが抑えられる。図１１は光源１１１を一つだけ発光させた場合の輝度分布である。例えば、輝度が、光源１１１の直上における輝度の半分になる距離は、四角錐１３１が配置されていない従来のバックライト装置に比べ、０．８倍程度になる。この効果により、隣接する光源やその近傍の光源からの漏れ光の影響が軽減されるため、ローカルディミング制御を行った場合のコントラスト比を改善することができる。

（実施例２）
以下、本発明の実施例２に関するバックライト装置について説明する。本実施例では、実施例１よりさらに拡散距離１０３ｄを短くし、かつ四角錐１３１が無い従来構造より輝度均一性を高くすることが可能な構成について説明する。なお、実施例１と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は割愛する。
この実施例２では、四角錐１３１は反射シート１０４を変形して形成され、反射シート１０４と一体構造となっていることが望ましい。

図１２は、四角錐の側面下部（側面のうち底面に近い部分）の形状が曲面２０１である四角錐１３１を配置した場合の光線の様子を描いたバックライト装置の断面図である。実施例１では四角錐１３１の側面下部で反射した光線２０３は、光学シート群１０２及び拡散板１０３における位置２０３ｈ付近に照射していた。本実施例では、四角錐１３１の側面下部を曲面２０１とすることで、光線２０２は曲面２０１で反射し、光学シート群１０２及び拡散板１０３における位置２０２ｇ付近に照射する。
この原理により、輝度が低かった位置２０２ｇ付近の輝度は実施例１よりさらに高くなり、輝度均一性をより高くすることができる。

曲面２０１の最適な大きさは、図１２のように、四角錐１３１の側面と反射シート１０４に接する円２０１ｉの半径２０１ｒにより決定される。曲面２０１は、四角錐１３１の側面と反射シート１０４に接し、中心軸が光源基板１０５に平行な円筒の表面の一部である。拡散距離１０３ｄが光源間隔１１１ａの半分である条件の下で、実施例１で説明した最適な形状の四角錐１３１を配置した場合の、円２０１ｉの半径２０１ｒに応じた輝度均一性のグラフを図１３に示す。図１３の横軸は四角錐底辺の寸法１３１ｅを１とした場合の円２０１ｉの半径２０１ｒを表す。拡散距離１０３ｄが光源間隔１１１ａの半分の場合（図１０では拡散距離１０３ｄが１０ｍｍの場合）、図１０に示されるように、実施例１で説明した四角錐を最適形状にしても輝度均一性は８５％程度で、従来構造より高くならない。しかし、本実施例では、図１３に示されるように、側面下部の曲面形状の円２０１ｉの半径２０１ｒの四角錐底辺の寸法１３１ｅに対する比２０１ｒ／１３１ｅを０．６〜１．１程度にすることによって従来構造より輝度均一性を向上させることができる。また、最適な円２０１ｉの半径２０１ｒは、四角錐底辺の寸法１３１ｅと一致する場合（円２０１ｉの半径２０１ｒの四角錐底辺の寸法１３１ｅに対する比２０１ｒ／１３１ｅが１となる場合）である。

側面下部に本実施例のように曲面２０１を付けた四角錐１３１を用いた場合、光源間隔１１１ａ：拡散距離１０３ｄが１：０．５の条件下でも四角錐１３１が無い従来構造より輝度均一性を高くすることができる。
以上、本実施例を適用することにより、実施例１より拡散距離１０３ｄをさらに短くしても、輝度均一性の高いバックライト装置を提供することができる。

（実施例３）
以下、本発明の実施例３に関するバックライト装置について説明する。本実施例では、実施例１のような四角錐１３１をバックライト装置に配置した場合のスペーサーの配置位置について説明する。なお、実施例１と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は割愛する。

従来バックライト装置には光学シート群１０２及び拡散板１０３を支持するために、光源基板１０５上の任意の位置に支持部材としてスペーサーを設けていた。しかしながら、実施例１を適用したバックライト装置では、例えば光源１１１と四角錐１３１の間にスペーサーを配置すると、本来四角錐１３１に当たるはずの光線がスペーサーに当たって光学特性が変化してしまう。そのため、実施例１で説明したような輝度均一性の向上効果が低下する可能性がある。

図１４は、本実施例において、四角錐１３１を配置した場合のスペーサー３０１の配置位置を示した図である。スペーサー３０１は図１４のように四角錐１３１の底面中心（４つの光源１１１の中心）に、光源基板１０５に対し垂直に配置する。スペーサー３０１は図１５（ａ）のように四角錐１３１の頂点を貫くように配置する。この位置に、四角錐１３１で隠すようにしてスペーサー３０１を配置すれば、スペーサー３０１に当たる光線は少なくなり、光学特性への影響を最小限にすることができる。図１５（ａ）において、破
線で示す部分は四角錐１３１内部に隠れていることを示す。また、図１５（ｂ）のように四角錐１３１の頂点にスペーサー３０１を接着して配置しても良い。

例えば、実施例１で例として挙げた、光源間隔１１１ａが２０ｍｍの場合に最も輝度均一性が高くなる形状の四角錐１３１に、底面の半径２ｍｍ、高さ１４ｍｍの円錐形状のスペーサー３０１を四角錐１３１を貫くように配置する。この場合、スペーサー３０１の頂点と拡散板１０３との距離が１ｍｍになり、また、スペーサー３０１はほぼ四角錐１３１に隠れているので、スペーサー３０１による光学特性への影響は少なく、実施例１で説明した輝度均一性の向上効果が低下することを抑制できる。

この実施例１のスペーサー３０１の配置位置は、反射部材を四角錐１３１で構成した実施の形態に限られず、反射部材を錐形状、柱形状等で構成した多様な実施の形態に対しても同様に適用でき、実施例１で説明したのと同様の効果が得られる。また、スペーサー３０１も、本実施例で説明した円錐形状に限られず、錐形状、柱形状、錐と柱を組み合わせた形状等で構成することができ、実施例３で説明したのと同様の効果が得られる。

また、本実施例において、反射部材（四角錐１３１）自体がスペーサー３０１の代わりとなるような構成とすることもできる。反射部材が十分な強度を有し、かつスペーサー３０１の機能をも有するように構成することにより、スペーサー３０１の個数を減らし、又はスペーサー３０１の配置を省略することができる。スペーサー３０１の個数は少ないほど輝度均一性の向上効果への影響を軽減できるので、これによりバックライト装置の輝度均一性をより高くすることができる。

以上、本実施例を適用することにより、スペーサー３０１を配置しても、薄型かつ輝度均一性の高いバックライト装置を提供することができる。
本実施例ではスペーサー３０１の配置について説明したが、スペーサー３０１以外にも、立体構造を持つ部材であって、その一部又は全部を反射部材の内部に隠すことが可能な部材であれば、本実施例を適用できる。すなわち、輝度均一性へ影響を与える部材を反射部材の内部に配置することで、輝度均一性をより向上させることができる。このような部材としては、例えば光源基板１０５上のセンサ部品やネジ部品等を例示できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明は画像表示装置のバックライト装置に限らず、複数の光源を有し、発光面における輝度が均一であることが望ましい発光装置全般に適用して上述した特有の効果を奏する。本発明の表示パネルは上記実施例の液晶パネルに限らず、本実施例のバックライト装置を適用可能な表示パネルであれば良い。

（実施例４）
以下、本発明の実施例４のバックライト装置について説明する。
実施例１、２では、実施例１で説明した通りローカルディミング制御を行った場合のコントラスト比を改善することができるが、隣り合う２つの四角錐１３１（第１の反射部材）の間の、反射構造が存在しない場所は、光源から発せられた光が抜けていく。つまり、四角錐１３１で光が反射される方向と、反射構造が無く光が抜けていく方向と、があるため、光の広がり方が方向によって異なる。そのため、光源を単独点灯させた場合の輝度分布に歪みが生じる場合がある。そのような歪みが生じた輝度分布として、図１６に示すような輝度分布を例示できる。図１６は、バックライトを正面方向から見たときの光の広がりと輝度分布を模式的に示し、略十時形状のようになる場合を示している。単独点灯時の光の広がり方が方向によって異なると、ローカルディミング制御を行った場合に妨害感が生じることがある。
そこで実施例４では、拡散距離の短縮と全面点灯時の輝度均一性の向上を両立させ、か
つ単独点灯時の光の広がり方が方向によらず均一になるようにする構成について説明する。なお、実施例１と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は割愛する。

図１７は実施例１で示した構造（図５）に反射体４０１を追加配置したバックライト装置の正面図である。光源基板１０５（第１の面状部材）には、四角錐１３１（第１の反射部材）が複数設けられ、複数（ここでは４個）の四角錐１３１を頂点とする多角形（ここでは四角形）の内側に光源１１１が位置するように、複数の四角錐１３１は配置されている。光源１１１を囲む４個の四角錐１３１を頂点とする四角形の内側において、隣り合う２つの四角錐１３１の間の位置１３１ｈと、光源１１１と、の間の位置４０１ｇに、反射体４０１（第２の反射部材）が設けられる。反射体４０１は、光源１１１からの光を光学シート群１０２及び拡散板１０３（第２の面状部材）の方へ反射させる反射部材である。実施例４では、図１７に示すように、反射体４０１は、隣り合う四角錐１３１同士の中間点１３１ｈと光源１１１の間に配置される。複数の反射体４０１は、一体構成ではなく、それぞれ別体であり、隣り合う反射体４０１同士の間の隙間を、光源１１１からの光が通り、四角錐１３１に到達するように配置されている。反射体４０１の少なくとも一つ面は光源１１１に対向している。

また、反射部材としての反射体４０１は、反射シート１０４の上に載置することで構成しても良いし、反射シート１０４のうち４つの光源１１１によって囲まれる部分を変形させて反射シート１０４と一体形成しても良い。実施例４のように光源１１１同士を結ぶ線が正方形となるように光源１１１が並べられ、反射部材として四角錐１３１を配置した構成のバックライト装置の場合、反射体４０１は、四角錐１３１同士の隙間を埋めるように一つの光源の周囲に４つ配置することとよい。

一方、光源１１１同士を結ぶ線が正三角形や正五角形等の正多角形となるように光源１１１が並べられ、反射部材としてその光源の並びに応じて三角錐、五角錐等の正多角錐が配置された構成のバックライト装置の場合は、次のような構成とするとよい。すなわち、反射体４０１は、同様に各多角錐同士の隙間を埋めるように角数分配置することが望ましい。例えば、５つの光源が正五角形をなすように並べられ、当該５つの光源によって囲まれる正五角形の中心に、各底辺が各光源に対向するように五角錐形状の反射部材を配置した構成のバックライト装置の場合、次のように配置するとよい。すなわち、五角錐形状の反射部材同士の隙間を埋めるように、一つの光源の周囲に５つ反射体４０１を配置するとよい。

図１８は反射体４０１を配置した場合バックライト装置を側面から見た模式図である。反射体４０１の形状及び位置は四角錐１３１の形状及び光源１１１と四角錐１３１の位置関係により決定される。実施例４では、反射体４０１の高さは、四角錐１３１の半分の高さとしている。反射体４０１の高さは、四角錐１３１と同等の光線を反射させて光学シート群１０２〜１０３に照射するために、図１８のように光源の発光面と四角錐１３１の頂点を結ぶ直線上に反射体４０１の頂点があるように決定する。

反射体４０１を配置する位置は反射体４０１の中心４０１ｇが、隣り合う四角錐１３１の底面の中心点１３１ｇ同士の中心点１３１ｈと光源１１１を結ぶ線上にあることが望ましい。また、図１９は、反射体４０１の一例である。図１９のように底面が矩形（長方形）、面４０１ａが台形、面４０１ｂが三角形である場合、面４０１ａとバックライト底面がなす角度は、四角錐１３１の側面と底面とのなす角度と同程度であることが望ましい。
反射体４０１の各鋭角部分４０１ｃは、製造上丸みを持つ可能性があるが、光源からの光線をより多く反射するために鋭角に近い形状であることが望ましい。
また、面４０１ａは上底より下底の方が長い台形、もしくは上底と下底が同じ長さの長方形であることが望ましい。

例えば、実施例１の構造に反射体４０１を追加する場合、反射体４０１の高さは５．５ｍｍと決定される。面４０１ａの下底は、他の反射体及び四角錐と底面が接触しないようにするため、ここでは下底を５ｍｍ、上低は４ｍｍとする。この構造において、光源１１１を一つだけ点灯させた場合の輝度分布及び光の広がりを図２０に示す。光の広がり方は実施例１の構造では図１６に示すように十字形に近かったのに対し、実施例４の構造では四角形に近い形となり、各方向への光の広がり方が均一に近づいた。

以上、説明したように、実施例４によれば、隣り合う四角錐１３１同士の間にも光源１１１からの光を反射する反射体４０１が配置されることで、光源１１１からの光が隣り合う四角錐１３１同士の間から抜けていくことが抑制される。これにより、単独点灯時の光の広がり方が全方向で均一に近づくため、輝度均一性がより高くなり、ローカルディミング制御時の妨害感が低減し、さらにコントラスト比を改善することができる。

（実施例５）
以下、本発明の実施例５のバックライト装置について説明する。
本実施例では実施例４よりさらに光の広がり方を各方向に均一にすることが可能な構成について説明する。
なお、実施例１、２、４と同じ部材には同じ符号を付し、その説明は割愛する。

実施例５では実施例２の構造に実施例４で説明した反射体を追加した場合について説明する。実施例２のように四角錐の側面下部の形状が曲面２０１である四角錐１３１を配置した場合も、実施例４のような反射体４０１を配置することで実施例４と同様に輝度均一性の向上を図れる。しかし、反射体４０１の面４０１ａを曲面とすることでさらなる輝度均一性の向上が図れる。

図２１は実施例２の構造に反射体５０１を追加配置したバックライト装置の正面図である。図２１において，実施例４と同様に、反射体５０１の中心５０１ｇが、隣り合う四角錐１３１底面の中心点１３１ｇ同士の中心点１３１ｈと光源１１１を結ぶ線上にある。反射体５０１は、四角錐１３１に光源１１１からの光が届くように、それぞれは分離している。図２２は反射体５０１の一例である。反射体５０１の底面５０１ｃの形状は、光源１１１に対向する部分の曲線が、光源１１１を囲む仮想的な円５０１ａ（波線で示す）の弧となるように決定する。これにより、光源１１１を囲む４つの反射体５０１の底面５０１ｃのうち光源１１１に対向する部分の曲線は、全体として、ほぼ仮想的な円５０１ａと同形状をなす。従って、反射体５０１の面５０１ｂの下部（側面のうち底面に近い部分）の曲線は、仮想的な円５０１ａの弧となる。

また、反射体５０１は、曲面５０１ｂが光源１１１に対向するように配置する。反射体５０１はそれぞれ分離している（別体構成である）とともに、底面５０１ｃが円５０１ａを描くように配置される。反射体５０１の底面５０１ｃの短手方向の長さは、円５０１ａの弧と同形状の部分の両端部の近傍において最も長く（線分５０１ｈで示す）、長手方向の中心部の近傍において最も短い（線分５０１ｅで示す）。また、面５０１ｄと底面とのなす角度は、円５０１ａの弧と同形状の部分の両端部の近傍において（線分５０１ｈと線分５０１ｉがなす角度）、四角錐１３１の側面と底面とのなす角度と同様であることが望ましい。面５０１ｄの形状は任意だが、拡散性を高めるため図２２のような曲面となっていることが望ましい。

例えば、実施例２の構造に反射体５０１を追加する場合。反射体５０１の高さは５．５ｍｍと決定される。底面５０１ｃの長手方向の長さ（線分５０１ｊで示す）は、他の反射体５０１及び四角錐１３１と底面が接触しないようにするため、５ｍｍとする。また面５
１ｄの頂部の辺５０１ｋの長さは４ｍｍとする。また、上記のように光源１１１を囲む４つの反射体５０１の底面５０１ｃが全体として円５０１ａを形成するように、底面５０１ｃの短手方向の最短部（線分５０１ｅ）の長さは２ｍｍ、最長部（線分５０１ｈ）の長さは４ｍｍとする。この構造に置いて、光源１１１を一つだけ点灯させた場合の輝度分布及び光の広がりを図２３に示す。光の広がり方は実施例４の構造では四角形に近い形だったのに対し、実施例５では円形に近い形となり、各方向への光の広がり方がより均一に近づいた。

以上、説明したように、実施例５によれば、隣り合う四角錐１３１同士の間にも光源１１１からの光を反射する反射体５０１が配置され、さらに、反射体５０１の側面及び四角錐１３１の側面の下部が曲面となることで、単独点灯時の光の広がりが均一に近づく。これにより、輝度均一性がより高くなり、ローカルディミング制御時の妨害感を低減し、さらにコントラスト比を改善することができる。
なお、実施例１の構造に実施例５の反射体５０１を追加する構成としても良いし、実施例２の構造に実施例４の反射体４０１を追加する構成としても良い。また、実施例３の構造に実施例４の反射体４０１や実施例５の反射体５０１を追加する構成としても良い。いずれの構成でも、光源１１１からの光が隣り合う四角錐１３１同士の間から抜けていくことが抑制され、単独点灯時の光の広がり方が全方向で均一に近づき、輝度均一性がより高くなる。

１０５光源基板、１１１光源、１１１ａ光源間隔、１０３ｄ拡散距離、１３１四角錐

Claims

複数の光源が並べて配置される第１の面状部材と、
前記第１の面状部材と略平行に設けられ前記複数の光源からの光が照射される第２の面状部材と、
前記第１の面状部材における前記複数の光源を頂点とする多角形の内側に設けられ、各光源からの光を前記第２の面状部材の方へ反射させる第１の反射部材と、
を備え、
前記第１の反射部材の形状は、
その底面が前記第１の面状部材と略平行である多角錐であり、前記多角錐の底面の多角形の各辺の長さを１としたとき、前記第１の面状部材と前記第２の面状部材との間隔である拡散距離は、０．８〜１．３の範囲内の値であるという第１の条件、又は、
その底面が前記第１の面状部材と略平行である多角錐であり、前記多角錐の側面と底面とのなす角は、４０°〜６０°の範囲内の値であるという第２の条件、
の少なくともいずれかを満たすことを特徴とする発光装置。
前記第１の面状部材と前記第２の面状部材との間隔は、前記第１の面状部材における光源同士の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
前記第１の反射部材は、前記多角形の中心に設けられる請求項１又は２に記載の発光装置。
前記多角錐の底面の多角形の各辺の長さを１としたとき、拡散距離は１．１である請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記多角錐の側面と底面とのなす角は５５°である請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
前記多角錐の側面のうち底面に近い部分の形状は、前記第１の面状部材の方へ凸の曲面である請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
前記曲面の形状は、前記第１の面状部材と前記側面に接し、中心軸が前記第１の面状部材と平行である円筒の表面の一部である請求項６に記載の発光装置。
前記第１の面状部材に設けられ前記第２の面状部材を支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材の一部は、前記第１の反射部材の内部にある請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
前記多角錐の頂点の部分に設けられ、前記第２の面状部材を支持する支持部材をさらに備える請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
前記光源は、隣り合う光源同士を結ぶ線が正方形となるように配置され、
前記第１の反射部材は、隣り合う４つの光源同士を結ぶ正方形の中心に配置される、底面が正方形である四角錐である請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光装置。
前記底面の正方形の辺の各々と、隣り合う４つの光源同士を結ぶ正方形の対角線と、は平行又は垂直である請求項１０に記載の発光装置。
前記第１の面状部材には前記第１の反射部材が複数設けられ、
前記複数の第１の反射部材を頂点とする多角形の内側に前記光源が位置するように、前
記複数の第１の反射部材は配置されており、
前記光源を囲む前記複数の第１の反射部材を頂点とする多角形の内側において、隣り合う２つの第１の反射部材の間の位置と、当該光源の位置と、の間の位置に、当該光源からの光を前記第２の面状部材の方へ反射させる第２の反射部材を備える請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
前記光源を囲む前記複数の第１の反射部材を頂点とする多角形の内側において、前記第２の反射部材は複数設けられている請求項１２に記載の発光装置。
前記複数の第２の反射部材を頂点とする多角形の内側に前記光源が位置するように前記複数の第２の反射部材は配置されている請求項１３に記載の発光装置。
前記複数の第２の反射部材を頂点とする多角形の中心に前記光源が位置するように前記複数の第２の反射部材は配置されている請求項１３又は１４に記載の発光装置。
前記複数の第１の反射部材を頂点とする多角形と、前記複数の第２の反射部材を頂点とする多角形とは、頂点の数が同じである請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の反射部材の底面を構成する少なくとも１つの辺は、前記多角形により囲まれる前記光源に対向している請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の反射部材の高さは、前記第１の反射部材の高さより低い請求項１２〜１７のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の反射部材の頂点は、前記第１の反射部材の頂点と前記光源とを結ぶ線上にある請求項１２〜１８のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の反射部材の前記光源に対向する側面と底面とのなす角は、前記第１の反射部材の多角錐の側面と底面とのなす角と同じである請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の反射部材は、矩形の底面と、矩形又は台形の側面と、三角形の側面とを有し、前記矩形又は台形の側面が前記光源に対向する請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の反射部材の底面の前記光源に対向する部分は、前記光源に対し凹の曲線である請求項１２〜２０のいずれか１項に記載の発光装置。
前記曲線は、前記光源を囲む円の弧である請求項２２に記載の発光装置。
複数の光源が並べて配置される第１の面状部材と、
前記第１の面状部材と略平行に設けられ前記複数の光源からの光が照射される第２の面状部材と、
前記第１の面状部材における前記複数の光源を頂点とする多角形の内側に設けられ、各光源からの光を前記第２の面状部材の方へ反射させる第１の反射部材と、
を備え、
前記第１の反射部材の形状は、その底面が前記第１の面状部材と略平行である多角錐であり、
前記第１の反射部材の底面を構成する複数の辺は、前記複数の光源にそれぞれ対向して
いることを特徴とする発光装置。
前記第１の反射部材の形状は、四角錐であり、
前記第１の反射部材の底面の四角形を構成する４つの辺は、４つの光源にそれぞれ対向していることを特徴とする請求項２４に記載の発光装置。
前記４つの光源を結ぶ四角形の対角線と、前記第１の反射部材の底面の四角形を構成する４つの辺の各々とは、平行又は垂直であることを特徴とする請求項２５に記載の発光装置。
前記第１の面状部材と前記第２の面状部材との間隔は、前記第１の面状部材における光源同士の間隔よりも小さいことを特徴とする請求項２４〜２６のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第１の反射部材は、前記多角形の中心に設けられる請求項２４〜２７のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第１の面状部材に設けられ前記第２の面状部材を支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材の一部は、前記第１の反射部材の内部にある請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の発光装置。
前記多角錐の頂点の部分に設けられ、前記第２の面状部材を支持する支持部材をさらに備える請求項２４〜２８のいずれか１項に記載の発光装置。
前記光源は、光源同士を結ぶ線が正方形となるように配置され、
前記第１の反射部材は、隣り合う４つの光源同士を結ぶ正方形の中心に配置される、底面が正方形である四角錐である請求項２４〜３０のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第１の面状部材は、前記光源が配置される光源基板である請求項１〜３１のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第１の面状部材の前記第２の面状部材に対向する面には光源からの光を反射する反射シートが設けられる請求項１〜３２のいずれか１項に記載の発光装置。
前記第２の面状部材は、偏光フィルム、集光シート、及び拡散板の少なくともいずれかを含む請求項１〜３３のいずれか１項に記載の発光装置。
前記光源は、ＬＥＤである請求項１〜３４のいずれか１項に記載の発光装置。
請求項１〜３５のいずれか１項に記載の発光装置を備える画像表示装置のバックライト装置。
請求項３６のバックライト装置と、前記バックライト装置により光を照射される表示パネルと、を備える画像表示装置。