JP5133455B2 - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
例えば、液晶テレビなどの液晶表示装置に用いる液晶パネルは、自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としている。このバックライト装置は、液晶パネルの裏側(表示面とは反対側)に設置されるようになっており、液晶パネル側の面が開口したシャーシと、シャーシ内に収容される線状光源(冷陰極管等)と、シャーシの開口部に配されて光源が発する光を効率的に液晶パネル側へ放出させるための光学部材(拡散シート等)と、線状光源の中間部である発光部を保持するランプクリップとを備える。なお、この種のバックライト装置を開示するものの一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。
特開2006−114445号公報
(発明が解決しようとする課題)
ところで、上記した構成のバックライト装置では、線状光源における発光部の一部がランプクリップによって保持されているため、その保持された部位からの光の出射がランプクリップにより遮られることになる。このため、ランプクリップによって保持された部位から光学部材へ向かう光量は、保持されていない他の部位と比べて少なくなる傾向とされる。従って、光学部材のうちランプクリップに応じた特定の領域は、線状光源からの光が局所的に少なくなって透過光量も少なくなりがちで、その結果局所的な暗部が生じるおそれがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度ムラを抑制することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の照明装置は、線状光源と、前記線状光源を収容しその光を出射するための開口部を有するシャーシと、前記線状光源と対向するよう前記開口部を覆う形で配される光学部材と、前記線状光源における発光部を保持する光源保持部材とを備え、前記光学部材のうち前記光源保持部材と重畳する領域には、少なくとも前記線状光源側と対向する面における光反射率が、周りに比べて相対的に小さい低光反射率領域が含まれている。
このような構成によれば、シャーシ内に収容される線状光源は、その発光部が光源保持部材によって保持されることで、撓みなどの変形が抑制される。線状光源における発光部のうち、光源保持部材によって保持された部位では、光源保持部材により光の出射が多少遮られるため、そこから光学部材へ向かう光量が他の部位に比べて少なくなる傾向とされる。そこで、本発明では、光学部材のうち光源保持部材と重畳する領域に、少なくとも線状光源側と対向する面における光反射率が、周りに比べて相対的に小さい低光反射率領域を含ませているので、光源保持部材に起因して低光反射領域へ向かう光量が周りよりも少なくなっていても、低光反射率領域とその周りとで透過光量に差が生じ難くすることができる。これにより、光学部材から出射する照明光の輝度分布の均一化を図ることができる。
本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が、前記線状光源が配される光源配置領域と、前記線状光源が配されない光源非配置領域とに区分されている。このようにすれば、シャーシに線状光源が配されない光源非配置領域を設定しているので、シャーシ全体に万遍なく線状光源を配置する場合に比して、線状光源の数を減少させることができ、当該照明装置の低コスト化及び省電力化を実現することが可能となる。
(2)前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が少なくとも、第1端部と、前記第1端部とは反対側の端部に位置する第2端部と、前記第1端部と前記第2端部とに挟まれる中央部とに区分されており、このうち前記中央部が前記光源配置領域とされ、前記第1端部及び前記第2端部が前記光源非配置領域とされる。このようにすれば、当該照明装置の中央部に十分な輝度を確保することができ、当該照明装置を備える表示装置においても表示中央部の輝度が確保されることとなるため、良好な視認性を得ることが可能となる。
(3)前記光学部材は、前記低光反射率領域を除いて、前記光源配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記線状光源側と対向する面の光反射率が、前記光源非配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記線状光源側と対向する面の光反射率より大きいものとされている。このようにすれば、線状光源から出射された光は、まず光学部材のうち光反射率が相対的に大きい部位に到達するため、その多くが反射される(つまり透過されない)こととなり、線状光源からの出射光量に対して照明光の輝度が抑制される。一方、ここで反射された光は、シャーシ内で反射させ、光源非配置領域に到達させることが可能となり得る。光学部材のうち当該光源非配置領域と重畳する部位は、相対的に光反射率が小さいため、より多くの光が透過されることとなり、所定の照明光の輝度を得ることができる。
(4)前記光学部材は、前記低光反射率領域を除いて、少なくとも前記線状光源側と対向する面における光反射率が前記線状光源から遠ざかる方向へ向けて小さくなるものとされているこのようにすれば、光源配置領域と光源非配置領域とで照明光の輝度の均一化を図ることができる。
(5)前記光学部材のうち前記線状光源側と対向する面には、光を反射させる光反射部が形成されている。このようにすれば、光反射部の態様によって光学部材の線状光源側の面における光反射率を適宜に制御することが可能とされる。
(6)前記光反射部は、前記光学部材のうち前記低光反射率領域を除いた領域に設けられている。このようにすれば、低光反射率領域における透過光量を十分に確保することができ、もって低光反射率領域とその周りとで生じ得る透過光量の差を好適に緩和することができる。また、低光反射率領域における透過光量が十分に確保されるので、例えば光源保持部材としてその表面における光反射率が小さなものを用いることが可能とされ、それにより光源保持部材の製造コストの低減などを図ることができる。
(7)前記光反射部は、前記光学部材のうち前記低光反射率領域を除いた領域に加えて、前記低光反射率領域にも設けられている。このようにすれば、低光反射率領域に設けられた光反射部の態様により、低光反射率領域とその周りとの透過光量の差を好適に緩和することができる。
(8)前記光反射部は、前記光学部材のうち前記線状光源側の面内において略点状をなし、光反射性を備える多数のドットからなる。このようにすれば、ドットの態様(面積、分布密度など)により光反射率を容易に制御することが可能となる。
(9)前記光源保持部材は、前記シャーシに沿って延在する本体部と、前記本体部から前記線状光源側に突出して前記線状光源を保持する光源保持部とを備える。このようにすれば、シャーシに沿って延在する本体部によりシャーシに対する光源保持部材の取付状態を安定化させることができる。本体部から線状光源側に突出する光源保持部によって線状光源を適切に保持することができる。
(10)前記低光反射率領域は、前記光学部材のうち前記光源保持部と重畳する領域を含む。光学部材において光源保持部材と重畳する領域のうち、本体部から線状光源側に突出し且つ線状光源の発光部に対して直接当接される光源保持部と重畳する領域は、発光部からの光が特に遮られ易く、透過光量の低下が懸念される領域とされる。ところが、その光源保持部と重畳する領域を低光反射率領域とすることで、透過光量の均一化を一層効果的に図ることができる。
(11)前記線状光源は、前記シャーシ内において複数並んで配されており、前記本体部には、複数の前記光源保持部が前記線状光源の並び方向に沿って並んで設けられている。このようにすれば、1つの光源保持部材によって複数の線状光源を保持することができる。
(12)前記線状光源は、前記シャーシ内において複数並んで配されるとともに、前記光源保持部材は、前記シャーシ内において前記線状光源の並び方向に沿って複数並んで配されており、前記低光反射率領域は、複数の前記光源保持部材にわたる範囲に形成されている。このようにすれば、仮に低光反射率領域を各光源保持部材毎に個別に分離して形成した場合と比べると、光学部材を製造する際に低光反射率領域を容易に形成することが可能となる。
(13)前記光源保持部材は、表面が白色を呈する。このようにすれば、光源保持部材の表面にて光を良好に反射させることができるので、線状光源から発せられた光を有効に利用することができる。
(14)前記線状光源は、熱陰極管からなる。このようにすれば、高輝度化などを図ることができる。
(15)前記線状光源は、冷陰極管からなる。このようにすれば、長寿命化などを図ることができ、また調光を容易に行うことが可能となる。
次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
このような表示装置によると、表示パネルに対して光を供給する照明装置が、輝度ムラを生じさせ難いものであるため、表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
前記表示パネルとしては液晶パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばテレビやパソコンのディスプレイ等に適用でき、特に大型画面用として好適である。
(発明の効果)
本発明によれば、輝度ムラを抑制することができる。
本発明の実施形態1に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図 テレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置に備わる熱陰極管及びランプクリップとシャーシとの配置構成を示す平面図 拡散板における光反射率の分布を説明する平面図 拡散板における熱陰極管と対向する面の概略構成を示す要部拡大平面図 拡散板の短辺方向における図6に示すviii-viii線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の短辺方向における図6に示すix-ix線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の長辺方向における図6に示すx-x線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の長辺方向における図6に示すxi-xi線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 実施形態1の変形例1に係る拡散板の熱陰極管と対向する面の概略構成を示す要部拡大平面図 拡散板の短辺方向における図12に示すxiii-xiii線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 実施形態1の変形例2に係る拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の低光反射率領域を経る短辺方向における光反射率の変化を示すグラフ 実施形態1の変形例3に係る拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の低光反射率領域を経る短辺方向における光反射率の変化を示すグラフ 本発明の実施形態2に係る液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図 液晶表示装置に備わる冷陰極管及びランプクリップとシャーシとの配置構成を示す平面図 拡散板における光反射率の分布を説明する平面図 拡散板における冷陰極管と対向する面の概略構成を示す要部拡大平面図 拡散板の短辺方向における図22に示すxxiv-xxiv線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の短辺方向における図22に示すxxv-xxv線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の長辺方向における図22に示すxxvi-xxvi線に沿った光反射率の変化を示すグラフ 拡散板の長辺方向における図22に示すxxvii-xxvii線に沿った光反射率の変化を示すグラフ
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図11によって説明する。まず、液晶表示装置10を備えたテレビ受信装置TVの構成について説明する。
図1は本実施形態のテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図、図2は図1のテレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図、図3は図2の液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図、図4は図2の液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図、図5は図2の液晶表示装置に備わる熱陰極管及びランプクリップとシャーシとの配置構成を示す平面図である。なお、図5においては、シャーシの長辺方向をX軸方向とし、短辺方向をY軸方向としている。
本実施形態に係るテレビ受信装置TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネットCa,Cbと、電源Pと、チューナーTと、スタンドSとを備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長の方形(矩形状)を成し、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2に示すように、表示パネルである液晶パネル11と、外部光源であるバックライト装置(照明装置)12とを備え、これらが枠状のベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。本実施形態では、画面サイズが32インチで横縦比が16:9のものを例示するものとし、さらに詳細には画面の横寸法(X軸方向の寸法)が例えば698mm程度、縦寸法(Y軸方向の寸法)が例えば392mm程度とされる。
次に、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びバックライト装置12について説明する(図2ないし図4参照)。
液晶パネル(表示パネル)11は、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられている。また、他方のガラス基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。なお、両基板の外側には偏光板11a,11bが配されている(図3及び図4参照)。
バックライト装置12は、図2に示すように、光出射面側(液晶パネル11側)に開口部14bを有した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の開口部14bを覆うようにして配される光学部材15群(拡散板(光拡散部材)30と、拡散板30と液晶パネル11との間に配される複数の光学シート31)、シャーシ14の長辺に沿って配され光学部材15群の長辺縁部をシャーシ14との間で挟んで保持するフレーム16とを備える。さらに、シャーシ14内には、線状光源である熱陰極管17と、熱陰極管17の端部において電気的接続の中継を担うソケット18と、熱陰極管17の端部及びソケット18を一括して覆うホルダ19とが備えられる。その上、シャーシ14内には、熱陰極管17を裏側(シャーシ14の底板14a側、光出射側とは反対側)から保持するランプクリップ20が備えられる。なお、当該バックライト装置12においては、熱陰極管17よりも光学部材15側が光出射側となっている。
シャーシ14は、金属製とされ、図3及び図4に示すように、矩形状の底板14aと、その各辺から立ち上がり略U字状に折り返された折返し外縁部21(短辺方向の折返し外縁部21a及び長辺方向の折返し外縁部21b)とからなる浅い略箱型に板金成形されている。シャーシ14の底板14aには、その長辺方向の両端部に、ソケット18を挿通するための挿通孔が穿設されている。さらに、シャーシ14の折返し外縁部21bの上面には、図3に示すように、固定孔14cが穿設されており、例えばネジ等によりベゼル13、フレーム16、及びシャーシ14等を一体化することが可能とされている。
シャーシ14の底板14aの内面側(熱陰極管17と対向する面側)には反射シート23が配設されている。反射シート23は、合成樹脂製とされ、その表面が光反射性に優れた白色とされており、シャーシ14の底板14aの内面に沿ってそのほぼ全域を覆うように敷かれている。当該反射シート23の長辺縁部は、図3に示すように、シャーシ14の折返し外縁部21bを覆うように立ち上がり、シャーシ14と光学部材15とに挟まれた状態とされている。反射シート23のうち、シャーシ14の底板14aに沿って延在する部分と、シャーシ14と光学部材15とに挟まれた部分とを繋ぐ部分がゆるやかな傾斜状をなしている。この反射シート23により、熱陰極管17から出射された光を光学部材15側に反射させることが可能となっている。
光学部材15は、図4に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形(矩形状)をなしている。光学部材15は、液晶パネル11と熱陰極管17との間に介在しており、裏側(熱陰極管17側、光出射側とは反対側)に配される拡散板30と、表側(液晶パネル11側、光出射側)に配される光学シート31とから構成される。拡散板30は、所定の厚みを持つほぼ透明な樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有するとともに、詳しくは後述するが熱陰極管17の出射光を反射する光反射機能も併有している。光学シート31は、拡散板30と比べると板厚が薄いシート状をなしており、3枚が積層して配されている。具体的には、光学シート31は、拡散板30側(裏側)から順に、拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートとなっている。
熱陰極管17は、図3及び図4に示すように、全体として管状(線状)をなすとともに、中空のガラス管17aと、ガラス管17aの両端部に配された一対の電極17bとを備えており、ガラス管17a内には、水銀及び希ガスなどが封入されるとともにその内壁面に蛍光材料が塗布されている。各電極17bには、フィラメント17cと、フィラメント17cの両端部に接続された一対の端子とが備えられている。熱陰極管17の両端部には、それぞれソケット18が外嵌されていて、そのソケット18を介して上記端子がシャーシ14の底板14aの外面側(裏面側)に取り付けられたインバータ基板26に接続されている。熱陰極管17は、インバータ基板26から駆動電力が供給されるとともに、インバータ基板26によって管電流値、つまり輝度(点灯状態)を制御可能とされている。この熱陰極管17のうち、軸方向について各フィラメント17cよりも中央寄りの部分が所定の発光状態が得られる発光部LPとされるのに対し、フィラメント17c及び電極17bが配された両端部が所定の発光状態が得られない非発光部NLPとされる。熱陰極管17は、拡散板30とシャーシ14の底板14a(反射シート23)との間に介在しており、拡散板30よりはシャーシ14の底板14aに近い位置に配されている。熱陰極管17は、拡散板30及びシャーシ14の底板14aの板面に沿って延在するとともに、拡散板30及び底板14(反射シート23)との間の間隔が全長にわたってほぼ一定とされる。なお、熱陰極管17の外径寸法は、冷陰極管の外径寸法(例えば4mm程度)と比べると大きく、例えば15.5mm程度とされる。
上記した構造を有する熱陰極管17は、その長さ方向(軸方向)をシャーシ14の長辺方向と一致させた状態でシャーシ14内に1本のみ収容されるのであるが、その位置は、シャーシ14における短辺方向の略中央とされる。詳しくは、シャーシ14の底板14a(光学部材15及び熱陰極管17と対向する部位)を、その短辺方向(Y軸方向)に第1端部14Aと、当該第1端部14Aとは反対側の端部に位置する第2端部14Bと、これらに挟まれる中央部14Cとに区分した場合、熱陰極管17は、中央部14Cに配置され、ここに光源配置領域LAを形成している。一方、底板14aの第1端部14A及び第2端部14Bには熱陰極管17が配置されておらず、ここに光源非配置領域LNが形成されている。すなわち、熱陰極管17は、シャーシ14の底板14aの短辺方向の中央部14Cに偏在した形で光源配置領域LAを形成しており、当該光源配置領域LAの面積(Y軸方向の長さ寸法)は光源非配置領域LNの面積(Y軸方向の長さ寸法)よりも小さいものとされている。さらには、画面全体の面積(画面の縦寸法(短辺寸法))に対する光源配置領域LAの面積(Y軸方向の長さ寸法)の比率は、例えば4%程度とされている。また、一対の光源非配置領域LNは、ほぼ同じ面積とされている。また、熱陰極管17は、その長さ寸法が画面の横寸法(長辺寸法)とほぼ同等になるよう形成されている。
熱陰極管17の端部、つまり非発光部NLP及びソケット18を覆うホルダ19は、白色を呈する合成樹脂製とされ、図2に示すように、シャーシ14の短辺方向に沿って延びる細長い略箱型をなしている。当該ホルダ19は、図4に示すように、その表面側に光学部材15ないし液晶パネル11を段違いに載置可能な階段状面を有するとともに、シャーシ14の短辺方向の折返し外縁部21aと一部重畳した状態で配されており、折返し外縁部21aとともに当該バックライト装置12の側壁を形成している。ホルダ20のうちシャーシ14の折返し外縁部21aと対向する面からは挿入ピン24が突出しており、当該挿入ピン24がシャーシ14の折返し外縁部21aの上面に形成された挿入孔25に挿入されることで、当該ホルダ20はシャーシ14に取り付けられるものとされている。
ランプクリップ(光源保持部材)20は、合成樹脂製(例えばポリカーボネート製)で、全体の表面が光の反射性に優れた白色などの白色系の色とされている。このランプクリップ20は、シャーシ14の長辺寸法に匹敵する長さ寸法を有する熱陰極管17における中間部分である発光部LPを裏側から保持する(支持する)ことができるので、発光部LPが撓むなど変形するのを抑制することができる。これにより、発光部LPの破損などを防止できるとともに、光学部材15(特に拡散板30)と発光部LPとにおけるZ軸方向についての位置関係(距離、間隔)、及びシャーシ14の底板14aと発光部LPとにおけるZ軸方向についての位置関係を一定に規制することが可能とされる。光学部材15と発光部LPとの上記位置関係を規制することにより、光学部材15に所望の光学的機能を安定的に発揮させることができる。また、シャーシ14の底板14aと発光部LPとの上記位置関係を規制することにより、シャーシ14の漏れ電流を安定化させることができる。
ランプクリップ20は、図2から図4に示すように、シャーシ14の底板14aに沿って延在する本体部20aと、本体部20aから表側(光学部材15側)へ突出するランプ保持部(光源保持部)20bと、本体部20aから裏側(シャーシ14の底板14a)へ突出する係止部20cとから構成される。本体部20aは、シャーシ14の底板14aに沿う略板状をなし、平面視方形状に形成されている。本体部20aは、平面に視て後述するランプ保持部20bよりも大きくなるよう形成されている。係止部20cは、一対の弾性係止片を備えており、両弾性係止片がシャーシ14に設けられた取付孔14dに通されるとともにその裏側の孔縁に対して弾性的に係止されることで、ランプクリップ20をシャーシ14に対して取付状態に保持可能とされる。
ランプ保持部20bは、図3に示すように、全体として熱陰極管17の発光部LPにおける周面の一部を取り囲む(覆う)ことが可能で、かつ熱陰極管17の着脱を許容すべく上方へ開口した有端環状に形成されている。詳しくは、ランプ保持部20bは、本体部20aから表側へ立ち上がる一対の片持ち状のアーム部20b1を有し、両アーム部20b1の先端部内面からは内向きに突出する保持突部20b2がそれぞれ設けられている。また、ランプ保持部20bの内面のうち底面にも同様の保持突部20b2が1つ設けられている。ランプ保持部20bは、これら保持突部20b2により熱陰極管17を三点支持できるようになっており、熱陰極管17の外周面とランプ保持部20bの内周面との間には、光を導出させるための隙間が保有されている。また、両アーム部20b1の先端部外面には、熱陰極管17の取り付け動作をガイドするためのガイド部20b3がそれぞれ表側へ突出する形態で設けられており、このガイド部20b3の先端は、熱陰極管17よりも拡散板30の近くに達する。なお、ランプ保持部20bは、Z軸方向に沿った対称軸を中心とした対称形状となっている。
ランプ保持部20bは、図5に示すように、平面に視て全体が略矩形状をなしている。ランプ保持部20bにより熱陰極管17を保持した状態では、ランプ保持部20bのうち、両アーム部20b1の先端部に配した両保持突部20b2及び両ガイド部20b3がそれぞれ熱陰極管17の表側に露出することになる。この表側に露出する保持突部20b2及びガイド部20b3の組は、平面に視て熱陰極管17を挟んだ位置に一対が独立して配される。別言すると、熱陰極管17の発光部LPのうちランプ保持部20bにより保持される部位(以下、被保持部HPという)は、図3に示すように、その周方向についてアーム部20b1の先端部に配した両保持突部20b2間の領域が表側に露出し、それ以外の領域が両アーム部20b1(両保持突部20b2を含む)及び本体部20aにより覆われる。このため、発光部LPのうち被保持部HPは、ランプ保持部20bにより光の出射が遮られるため、他の保持されない部位NHPと比べると、拡散板30へ向かう光量が相対的に少なくなる傾向にある。
上記した構造のランプクリップ20は、図5に示すように、シャーシ14内における所定の位置に1つ配されている。詳しくは、ランプクリップ20は、シャーシ14内において、X軸方向及びY軸方向における略中央位置に配されている。従って、熱陰極管17は、その長さ方向の中央部がランプクリップ20により保持されるようになっており、それにより撓みなどの変形を効果的に抑制することが可能とされる。なお、ランプクリップ20は、熱陰極管17に対して平面視重畳する位置に配されており、シャーシ14のうち光源配置領域LA(中央部14C)に配されていると言える。
次に、拡散板30が有する光反射機能に関する構成について詳細に説明する。
図6は拡散板における光反射率の分布を説明する平面図、図7は図6の拡散板における熱陰極管と対向する面の概略構成を示す要部拡大平面図、図8及び図9は図6の拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフ、図10及び図11は図6の拡散板の長辺方向における光反射率の変化を示すグラフである。なお、図8から図11においては、拡散板の長辺方向をX軸方向とし、短辺方向をY軸方向としている。また、図8及び図9において、横軸はY軸方向(短辺方向)を示しており、Y軸方向に沿って図6に示す手前側端部から奥側端部までの光反射率をプロットしたグラフとなっている。同様に、図10及び図11において、横軸はX軸方向(長辺方向)を示しており、Y軸方向に沿って図6に示す左側端部から右側端部までの光反射率をプロットしたグラフとなっている。
拡散板30は、ほぼ透明な合成樹脂製(例えばポリスチレン製)の基材中に、光を拡散させる拡散粒子が所定量分散配合されてなり、全体にわたって光透過率及び光反射率がほぼ均一とされる。なお、拡散板30の基材(後述する光反射部32を除いた状態のもの)における具体的な光透過率及び光反射率は、例えば光透過率が70%程度、光反射率が30%程度とされるのが好ましい。拡散板30は、熱陰極管17と対向する面(以下、第1面30aという)と、当該第1面30aとは反対側に位置して、液晶パネル11と対向する面(以下、第2面30bという)とを有する。このうち、第1面30aが熱陰極管17側からの光が入射される光入射面とされるのに対し、第2面30bが液晶パネル11へ向けて光(照明光)を出射する光出射面とされる。
そして、拡散板30のうち光入射面を構成する第1面30a上には、図6及び図7に示すように、白色を呈するドットパターンをなす光反射部32が形成されている。光反射部32は、平面視丸形をなす複数のドット32aをジグザグ状(千鳥状、互い違い状)に配置することで構成されている。光反射部32を構成するドットパターンは、例えば金属酸化物が含有されたペーストを拡散板30の表面に印刷することにより形成される。当該印刷手段としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷等が好適である。光反射部32は、それ自身の光反射率が例えば75%程度とされ、拡散板30自身の面内の光反射率が30%程度とされるのに比して、大きい光反射率を有するものとされている。ここで、本実施形態では、各材料の光反射率は、コニカミノルタ社製CM−3700dのLAV(測定径φ25.4mm)にて測定された測定径内の平均光反射率を用いている。なお、光反射部32自身の光反射率は、ガラス基板の一面全体に亘って当該光反射部32を形成し、その形成面を上記測定手段に基づいて測定した値としている。
拡散板30は、長辺方向(X軸方向)及び短辺方向(Y軸方向)を有しており、光反射部32のドットパターンを変化させることにより、拡散板30の熱陰極管17と対向する第1面30aの光反射率が、図8に示すように、短辺方向に沿って変化するものとされている(図3及び図6参照)。すなわち、拡散板30は、図6に示すように、全体として第1面30aにおいて、熱陰極管17と重畳する部位(以下、光源重畳部DAと称する)の光反射率が、熱陰極管17と重畳しない部位(以下、光源非重畳部DNと称する)の光反射率より大きい構成とされている。なお、拡散板30における第1面30aの光反射率は、図10に示すように、長辺方向に沿って殆ど変化することがなく、ほぼ一定とされている(図4及び図6参照)。
上記拡散板30における光反射率の分布について詳しく説明する。拡散板30の光反射率は、図6から図8に示すように、短辺方向に沿って熱陰極管17から遠ざかる方向へ向けて連続的に小さく、熱陰極管17に近づく方向へ向けて連続的に大きくなっていて、その分布は正規分布(つりがね状の曲線)をとる設定とされる。具体的には、拡散板30の光反射率は、その短辺方向の中央位置(熱陰極管17の中心と一致する位置)にて最大となり、短辺方向の両端位置にて最小となる。この光反射率の最大値は、例えば65%程度とされ、最小値は、例えば30%程度で拡散板30自身が有する光反射率と同等とされる。従って、拡散板30における短辺方向の両端位置では、光反射部32が僅かにしか配されていない、若しくは殆ど配されていないと言える。そして、拡散板30のうち、上記光反射率における最大値から最小値を差し引いた値の半分の値に最小値を足した値(例えば47.5%程度)を超える領域(後述する低光反射率領域LRは除く)が半値幅領域HWとされ、その半値幅領域HWの幅寸法が半値幅とされる。このとき、拡散板30の短辺寸法に対する半値幅の比率は、例えば60%程度とされる。つまり、拡散板30における短辺方向の中央側の約60%の領域が、半値幅領域HWとされ、拡散板30における短辺方向の両端部の約20%ずつの領域が半値幅領域HW外の領域とされる。この半値幅領域HWには、光源配置領域LA及びその両側にそれぞれ隣接する所定幅の領域が含まれている。
上記のような光反射率の分布とするため、光反射部32は、次のように形成されている。すなわち、光反射部32を構成する各ドット32aの面積は、拡散板30における短辺方向の中央位置、つまり熱陰極管17の中心位置と一致するものが最大となり、そこから遠ざかる方向へ向けて次第に小さくなり、拡散板30における短辺方向の最も端寄りに配されたものが最小となる。つまり、各ドット32aの面積は、熱陰極管17の中心からの距離が大きくなるほど、小さくなる設定とされる。このような構成の拡散板30によれば、拡散板30全体として照明光の輝度分布をなだらかにすることができ、ひいては当該バックライト装置12全体としてなだらかな照明輝度分布を実現することが可能となる。なお、光反射率の調整手段として、光反射部32の各ドット32aの面積は同一とし、そのドット32a同士の間隔を変更するものとしても良い。
ところで、本実施形態のように熱陰極管17を保持するためのランプクリップ20を用いたものでは、熱陰極管17の発光部LPがランプクリップ20のランプ保持部20bにより部分的に覆われることに起因して次の問題が生じることが懸念されていた。すなわち、発光部LPのうち、被保持部HPではその周りを覆うランプ保持部20bにより光の出射が多少なりとも遮られてしまうため、光学部材15のうちランプ保持部20bに応じた特定の領域では透過光量が少なくなりがちとなり、その結果局所的な暗部が生じるおそれがあったのである。
そこで、本実施形態に係る拡散板30は、図6に示すように、ランプクリップ20に対応した特定の領域について光反射率が局所的に小さくなるような構成とされている。具体的には、拡散板30におけるランプクリップ20と平面視重畳する領域(光源保持部材重畳領域)には、光反射率が周りALRに比べて相対的に小さい低光反射率領域LRが含まれている。詳しくは、低光反射率領域LRは、図7に示すように、X軸方向及びY軸方向について、拡散板30におけるランプ保持部20bと平面視重畳する領域(光源保持部重畳領域)よりもやや広いものの、本体部20aと平面視重畳する領域、つまりランプクリップ20の全体と平面視重畳する領域(光源保持部材重畳領域)よりは狭い範囲とされる。すなわち、低光反射率領域LRは、ランプクリップ20のうち熱陰極管17の周面を取り囲むとともにその周面に直接当接される部位であるランプ保持部20bに対応した範囲に設定されており、具体的には平面に視てランプ保持部20bの外形よりもやや大きな範囲で、平面視略楕円形状とされる。略楕円形状の低光反射率領域LRは、その長軸方向をY軸方向に、短軸方向をX軸方向に一致させた形態とされる。さらに詳しくは、低光反射率領域LRは、熱陰極管17を保持した状態のランプ保持部20bのうち、表側に露出する両保持突部20b2及び両ガイド部20b3を一括して取り囲む範囲にわたって形成されていて、熱陰極管17の発光部LPのうち被保持部HPと重畳する範囲をも含んでいる。また、低光反射率領域LRは、拡散板30におけるX軸方向及びY軸方向の中央位置に配されるとともに、拡散板30全体を平面に視たときに略点状をなす。また、低光反射率領域LRは、光源重畳部DAよりもやや広い範囲とされる。
そして、この低光反射率領域LRには、光反射部32をなすドット32aが設けられておらず、光反射部32をなすドット32aは、拡散板30のうち低光反射率領域LRを除いた領域(低光反射率領域LRの周りALRを含む)に設けられていることになる。これにより、低光反射率領域LRにおける光反射率は、その周りALR(低光反射率領域LRを取り囲む環状(ドーナツ状)の領域)における光反射率に比べると小さくなっている。具体的には、低光反射率領域LRにおける光反射率は、例えば30%程度とされ、拡散板30全体における光反射率の最小値(拡散板30における短辺方向の両端部における光反射率)とほぼ同じであるのに対し、その周りALRにおける光反射率は、例えば60%程度とされる(図9及び図11)。
続いて、低光反射率領域LRとその周りALRとにおける光反射率の変化について詳しく説明する。拡散板30における光反射率は、既述した通り短辺方向に沿って連続的に増加または減少するよう変化する設定とされているが、低光反射率領域LRの周りALRから低光反射率領域LRに至ると、図9に示すように、光反射率が急激に減少し、低光反射率領域LRから周りALRに至ると、光反射率が急激に増加する。一方、拡散板30における光反射率は、既述した通り長辺方向に沿って概ね一定とされるものの、低光反射率領域LRの周りALRから低光反射率領域LRに至ると、図11に示すように、光反射率が急激に減少し、低光反射率領域LRから周りALRに至ると、光反射率が急激に増加する。
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。液晶表示装置10を使用するにあたって熱陰極管17を点灯させると、熱陰極管17から発せられた光は、拡散板30の第1面30aに対して直接的に、または反射シート23やホルダ19やランプクリップ20などにて反射されてから間接的に入射し、拡散板30を透過した後、光学シート31を介して液晶パネル11へ向けて出射される。以下、拡散板30が有する光反射機能について詳細に説明する。
熱陰極管17から発せられた光が入射される拡散板30の第1面30aには、図3及び図6に示すように、面内で光反射率が領域毎に異なる光反射部32が形成されていることで、各領域毎に光の入射効率が適切に制御可能とされている。詳しくは、第1面30aのうち熱陰極管17と重畳する光源重畳部DAでは、熱陰極管17からの直接光が多く、光源非重畳部DNよりも光量が相対的に多くなっている。そこで、光源重畳部DAにおける光反射部32の光反射率を相対的に大きくすることで(図6及び図8参照)、第1面30aへの光の入射を抑制(規制)することができるとともに多くの光がシャーシ14内に反射されて戻される。一方、第1面30aのうち熱陰極管17と重畳しない光源非重畳部DNでは、熱陰極管17からの直接光が少なく、光源重畳部DAよりも光量が相対的に少なくなっている。そこで、光源非重畳部DNにおける光反射部32の光反射率を相対的に小さくすることで(図6及び図8参照)、第1面30aへの光の入射を促すことができる。このとき、光源非重畳部DNには、光源重畳部DAの光反射部32によってシャーシ14内に反射された光が反射シート23などにより導かれていて光量が補われているので、光源非重畳部DNに入射する光量を十分に確保することができる。
その上、本実施形態によれば、拡散板30の第1面30aにおける光源非重畳部DNのうち、ランプクリップ20のランプ保持部20bと重畳する領域が周りALRよりも光反射率が小さい低光反射率領域LRとされることで、次の作用及び効果が得られる。すなわち、ランプ保持部20bは、熱陰極管17の発光部LPを取り囲み且つそこに直接当接する部位であるため、発光部LPのうち被保持部HPからの光の出射が多少なりとも遮られ、ランプ保持部20bにより保持されない部位NHPからの出射光量と比べると、被保持部HPからの出射光量が少なくなる。それに加え、ランプ保持部20bは、本体部20aから表側へ突出し、熱陰極管17よりも拡散板30の近くにまで達する部位であるため、反射シート23やホルダ19にて反射されて拡散板30へ向かう光を遮るおそれもある。このため、拡散板30のうちランプクリップ20に対して平面視重畳する領域、特にランプ保持部20bに対して平面視重畳する領域には、入射する光量が局所的に少なくなる傾向とされる。そこで、拡散板30のうちランプ保持部20bに対して平面視重畳する領域を、周りALRよりも光反射率が小さい低光反射率領域LRとすることで、入射光量が少なくなりがちな領域における光の入射効率が局所的に高められ、周りALRと同等の十分な入射光量を確保することができる。これにより、低光反射率領域LRとその周りALRとで入射する光量、すなわち透過光量に差が生じるのを効果的に緩和することができる。以上により、拡散板30の第1面30aの面内における透過光量を均一化することができるとともに、拡散板30の第2面30bから出射する照明光の輝度分布を均一化することができるのである。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置12は、線状光源である熱陰極管17と、熱陰極管17を収容しその光を出射するための開口部14bを有するシャーシ14と、熱陰極管17と対向するよう開口部14bを覆う形で配される光学部材15である拡散板30と、熱陰極管17における発光部LPを保持する光源保持部材であるランプクリップ20とを備え、拡散板30のうちランプクリップ20と重畳する領域(光源保持部材重畳領域)には、少なくとも熱陰極管17側と対向する第1面30aにおける光反射率が、周りALRに比べて相対的に小さい低光反射率領域LRが含まれている。
このような構成によれば、シャーシ14内に収容される熱陰極管17は、その発光部LPがランプクリップ20によって保持されることで、撓みなどの変形が抑制される。熱陰極管17における発光部LPのうち、ランプクリップ20によって保持された部位(被保持部HP)では、ランプクリップ20により光の出射が多少遮られるため、そこから拡散板30へ向かう光量が他の部位(ランプ保持部20bにより保持されない部位NHP)に比べて少なくなる傾向とされる。そこで、本実施形態では、拡散板30のうちランプクリップ20と重畳する領域に、少なくとも熱陰極管17側と対向する第1面30aにおける光反射率が、周りに比べて相対的に小さい低光反射率領域LRを含ませているので、ランプクリップ20に起因して低光反射領域LRへ向かう光量が周りALRよりも少なくなっていても、低光反射率領域LRとその周りALRとで透過光量に差が生じ難くすることができる。これにより、光学部材15から出射する照明光の輝度分布の均一化を図ることができる。
また、シャーシ14は、拡散板30と対向する部分が、熱陰極管17が配される光源配置領域LAと、熱陰極管17が配されない光源非配置領域LNとに区分されている。このようにすれば、シャーシ14に熱陰極管17が配されない光源非配置領域LNを設定しているので、仮にシャーシ全体に万遍なく熱陰極管を配置する場合に比して、熱陰極管17の数を減少させることができ、当該バックライト装置12の低コスト化及び省電力化を実現することが可能となる。
また、シャーシ14は、拡散板30と対向する部分が少なくとも、第1端部14Aと、第1端部14Aとは反対側の端部に位置する第2端部14Bと、第1端部14Aと第2端部14Bとに挟まれる中央部14Cとに区分されており、このうち中央部14Cが光源配置領域LAとされ、第1端部14A及び第2端部14Bが光源非配置領域LNとされる。このようにすれば、当該バックライト装置12の中央部に十分な輝度を確保することができ、当該バックライト装置12を備える液晶表示装置10においても表示中央部の輝度が確保されることとなるため、良好な視認性を得ることが可能となる。
また、拡散板30は、低光反射率領域LRを除いて、光源配置領域LAと重畳する部位(光源重畳部DA)のうち少なくとも熱陰極管17側と対向する第1面30aの光反射率が、光源非配置領域LNと重畳する部位(光源非重畳部DN)のうち少なくとも熱陰極管17側と対向する第1面30aの光反射率より大きいものとされている。このようにすれば、熱陰極管17から出射された光は、まず拡散板30のうち光反射率が相対的に大きい部位に到達するため、その多くが反射される(つまり透過されない)こととなり、熱陰極管17からの出射光量に対して照明光の輝度が抑制される。一方、ここで反射された光は、シャーシ14内で反射させ、光源非配置領域LNに到達させることが可能となり得る。拡散板30のうち当該光源非配置領域LNと重畳する部位は、相対的に光反射率が小さいため、より多くの光が透過されることとなり、所定の照明光の輝度を得ることができる。
また、拡散板30は、低光反射率領域LRを除いて、少なくとも熱陰極管17と対向する第1面30aにおける光反射率が熱陰極管17から遠ざかる方向へ向けて小さくなるものとされている。このようにすれば、光源配置領域LAと光源非配置領域LNとで照明光の輝度の均一化を図ることができる。
また、拡散板30のうち熱陰極管17側と対向する第1面30aには、光を反射させる光反射部32が形成されている。このようにすれば、光反射部32の態様によって拡散板30の熱陰極管17側の第1面30aにおける光反射率を適宜に制御することが可能とされる。
また、光反射部32は、拡散板30のうち低光反射率領域LRを除いた領域に設けられている。このようにすれば、低光反射率領域LRにおける透過光量を十分に確保することができ、もって低光反射率領域LRとその周りALRとで生じ得る透過光量の差を好適に緩和することができる。また、低光反射率領域LRにおける透過光量が十分に確保されるので、例えばランプクリップ20としてその表面における光反射率が小さなものを用いることが可能とされ、それによりランプクリップ20の製造コストの低減などを図ることができる。
また、光反射部32は、拡散板30のうち熱陰極管17側の面内において略点状をなし、光反射性を備える多数のドット32aからなる。このようにすれば、ドット32aの態様(面積、分布密度など)により光反射率を容易に制御することが可能となる。
また、ランプクリップ20は、シャーシ14に沿って延在する本体部20aと、本体部20aから熱陰極管17側に突出して熱陰極管17を保持するランプ保持部20bとを備える。このようにすれば、シャーシ14に沿って延在する本体部20aによりシャーシ14に対するランプクリップ20の取付状態を安定化させることができる。本体部20aから熱陰極管17側に突出するランプ保持部20bによって熱陰極管17を適切に保持することができる。
また、低光反射率領域LRは、拡散板30のうちランプ保持部20bと重畳する領域(光源保持部重畳領域)を含む。拡散板30においてランプクリップ20と重畳する領域(光源保持部材重畳領域)のうち、本体部20aから熱陰極管17側に突出し且つ熱陰極管17の発光部LPに対して直接当接されるランプ保持部20bと重畳する領域は、発光部LPからの光が特に遮られ易く、透過光量の低下が懸念される領域とされる。ところが、そのランプ保持部20bと重畳する領域を低光反射率領域LRとすることで、透過光量の均一化を一層効果的に図ることができる。
また、ランプクリップ20は、表面が白色を呈する。このようにすれば、ランプクリップ20の表面にて光を良好に反射させることができるので、熱陰極管17から発せられた光を有効に利用することができる。
また、線状光源は、熱陰極管17からなる。このようにすれば、高輝度化などを図ることができる。
以上、本発明の実施形態1を示したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば以下のような変形例を含むこともできる。なお、以下の各変形例において、上記実施形態と同様の部材には、上記実施形態と同符号を付して図示及び説明を省略するものもある。
[実施形態1の変形例1]
実施形態1の変形例1について図12及び図13を用いて説明する。ここでは、低光反射領域LR‐1にも光反射部32のドット32a‐1を設けるようにしたものを示す。なお、図12は本変形例に係る拡散板における熱陰極管と対向する面の概略構成を示す要部拡大平面図、図13は図12の拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフである。また、図13において、横軸はY軸方向(短辺方向)を示しており、Y軸方向に沿って図12に示す手前側端部から奥側端部までの光反射率をプロットしたグラフとなっている。
拡散板30の第1面30aにおける低光反射率領域LR‐1には、図12に示すように、光反射部32をなすドット32a‐1が形成されている。低光反射率領域LR‐1に形成されたドット32a‐1は、その周りALRに形成されたドット32aと比べると、面積が小さいものとされている。これにより、低光反射率領域LR‐1における光反射率は、図13に示すように、その周りALRにおける光反射率よりも小さいものの、拡散板30における光反射率の最小値よりは大きくなっている。具体的には、低光反射率領域LR‐1の周りALRにおける光反射率が例えば60%程度とされ、拡散板30における光反射率の最小値が例えば30%程度とされるのに対し、低光反射率領域LR‐1における光反射率は、例えば45%程度とするのが好ましい。低光反射率領域LR‐1内に形成された各ドット32a‐1は、その面積が同一とされており、それにより低光反射率領域LR‐1における光反射率は、その全域にわたってほぼ一定とされる。以上のような構成においても、低光反射率領域LR‐1とその周りALRとで透過光量の均一化を図ることが可能とされる。なお、低光反射率領域LR‐1に配した光反射部32の各ドット32a‐1の配置、数、面積などについては、図示以外にも適宜に変更可能であり、またその光反射率についても適宜に変更可能である。
以上説明したように本実施形態によれば、光反射部32は、拡散板30のうち低光反射率領域LR‐1を除いた領域に加えて、低光反射率領域LR‐1にも設けられている。このようにすれば、低光反射率領域LR‐1に設けられた光反射部32の態様により、低光反射率領域LR‐1とその周りALRとの透過光量の差を好適に緩和することができる。
[実施形態1の変形例2]
実施形態1の変形例2について図14及び図15を用いて説明する。ここでは、拡散板30の第1面30aにおける光反射率の分布を変更したものを示す。なお、図14及び図15は本変形例に係る拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフである。
拡散板30の第1面30aのうち、光源重畳部DAにおいては、図14に示すように、光反射率が例えば65%で概ね一様とされ、拡散板30内で最大値を示している。一方、光源非重畳部DNにおいては、光反射率は、光源重畳部DAに近い側から遠い側へ向けて連続的に漸次小さくなり(スロープ状に変化し)、拡散板30の短辺方向(Y軸方向)の両端部で最小値の30%とされている。光反射部32を構成するドット32aは、光源重畳部DAにおいては、その面積が最大とされ且つ同一とされるのに対し、光源非重畳部DNにおいては、光源重畳部DAからの距離に反比例して連続的に漸次小さくなるよう形成されている。そして、拡散板30の第1面30aのうち、低光反射率領域LRにおいては、図15に示すように、光反射率が周りALRよりも小さくなる設定とされている。低光反射率領域LRには、光反射部32をなすドット32aが形成されておらず、そのため光反射率が局所的に低下していて拡散板30の第1面30a内において最小値とされている。
なお、この変形例2に係る拡散板30において、上記した変形例1と同様に、低光反射率領域LRにも光反射部32をなすドット32aを形成することも勿論可能である。
[実施形態1の変形例3]
実施形態1の変形例3について図16及び図17を用いて説明する。ここでは、拡散板30の第1面30aにおける光反射率の分布をさらに変更したものを示す。なお、図16及び図17は本変形例に係る拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフである。
光反射部32は、図16に示すように、拡散板30の第1面30aの面内における光反射率が光源重畳部DAから光源非重畳部DNにかけて段階的に逐次小さくなるよう形成されている。すなわち、光反射部32を構成する各ドット32aの面積(光反射率)は、光源重畳部DAで最も大きく且つ一様とされるのに対し、当該光源重畳部DAから遠ざかる方向へ向けて所定領域毎に段階的に逐次小さくなり、拡散板30の短辺方向(Y軸方向)の両端部で最も小さくされている。つまり、光反射部32における光源非重畳部DNでは、当該拡散板30の短辺方向(Y軸方向)に沿って、光反射率がストライプ状に変化している。
そして、拡散板30の第1面30aのうち、低光反射率領域LRにおいては、図17に示すように、光反射率が周りALRよりも小さくなる設定とされている。低光反射率領域LRには、光反射部32をなすドット32aが形成されておらず、そのため光反射率が局所的に低下していて拡散板30の第1面30a内において最小値とされている。このような構成により、拡散板30から出射する照明光の輝度分布をなだらかにすることが可能となる。さらに、このように光反射率が段階的に異なる複数の領域を形成する手段によれば、当該拡散板30の製造方法が簡便なものとなり、コスト削減に寄与することが可能となる。
なお、この変形例3に係る拡散板30において、上記した変形例1と同様に、低光反射率領域LRにも光反射部32をなすドット32aを形成することも勿論可能である。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図18から図27によって説明する。この実施形態2では、光源として冷陰極管40を用いたものを示し、その他は前記実施形態1と同様である。前記実施形態1と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
図18は液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図、図19は図18の液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図、図20は図18の液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図、図21は図18の液晶表示装置に備わるシャーシの概略構成を示す平面図、図22は図18の液晶表示装置に備わる拡散板における光反射率の分布を説明する平面図、図23は図22の拡散板における冷陰極管と対向する面の概略構成を示す要部拡大平面図、図24から図27は図22の拡散板の短辺方向における光反射率の変化を示すグラフである。なお、図24から図27においては、拡散板の長辺方向をX軸方向とし、短辺方向をY軸方向としている。また、図24及び図25において、横軸はY軸方向(短辺方向)を示しており、Y軸方向に沿って図22に示す手前側端部から奥側端部までの光反射率をプロットしたグラフとなっている。同様に、図26及び図27において、横軸はX軸方向(長辺方向)を示しており、Y軸方向に沿って図22に示す左側端部から右側端部までの光反射率をプロットしたグラフとなっている。
本実施形態において線状光源をなす冷陰極管40は、図18から図20に示すように、細長い管状をなしており、両端部が封止された中空の細長いガラス管と、ガラス管の両端部の内側に封入された一対の電極とを備える。ガラス管内には、水銀及び希ガスなどが封入されるとともにその内壁面に蛍光材料が塗布されている。冷陰極管40の両端部には、それぞれ中継コネクタ41が配されるとともに、電極からガラス管の外部に突出するリード端子に対して中継コネクタ41が接続されている。冷陰極管40は、この中継コネクタ41を介してシャーシ14の底板14aの外面側に取り付けられたインバータ基板26に接続されるとともにその駆動を制御可能とされる。この冷陰極管40のうち、軸方向について各電極よりも中央寄りの部分が所定の発光状態が得られる発光部LPとされるのに対し、電極が配された両端部が所定の発光状態が得られない非発光部NLPとされる。なお、冷陰極管40の外径寸法は、上記実施形態1にて示した熱陰極管17の外径寸法(例えば15.5mm程度)と比べると小さく、例えば4mm程度とされる。
上記した構造を有する冷陰極管40は、その長さ方向(軸方向)をシャーシ14の長辺方向と一致させた状態で、6本が互いに所定の間隔(配列ピッチ)を空けて平行に並んだ状態でシャーシ14内に偏在した形で収容されている。より具体的には、図18から図21に示すように、シャーシ14の底板14a(拡散板130と対向する部位)を、その短辺方向に第1端部14Aと、当該第1端部14Aとは反対側の端部に位置する第2端部14Bと、これらに挟まれる中央部14Cとに等分に区分した場合に、冷陰極管40は底板14aの中央部14Cに配置され、ここに光源配置領域LAを形成している。本実施形態に係る光源配置領域LAは、実施形態1と比べて広くなっている。一方、底板14aの第1端部14A及び第2端部14Bには冷陰極管40が配置されておらず、ここに光源非配置領域LNが形成されている。すなわち、冷陰極管40は、シャーシ14の底板14aの短辺方向の中央部に偏在した形で光源配置領域LAを形成しており、当該光源配置領域LAの面積は各光源非配置領域LNの面積よりも大きいものとされている。さらには、画面全体の面積(画面の縦寸法(短辺寸法))に対する光源配置領域LAの面積(Y軸方向の長さ寸法)の比率は、実施形態1と比べて大きくなっており、例えば42%程度とされている。また、一対の光源非配置領域LNは、ほぼ同じ面積とされている。また、冷陰極管40は、その長さ寸法が画面の横寸法(長辺寸法)とほぼ同等になるよう形成されている。
ランプクリップ120は、図19から図21に示すように、シャーシ14内において複数が並列して配されている。詳しくは、ランプクリップ120は、Y軸方向(冷陰極管40の並び方向)に沿って直線的に3つ並んで列をなし、その列がX軸方向について離間した位置に一対配されており、合計6つがマトリクス状に並んで配されている。これらのランプクリップ120により、各冷陰極管40の発光部LPは、X軸方向について離間した2位置にてそれぞれ保持される。
ランプクリップ120をなす本体部120aは、Y軸方向(冷陰極管40及びランプクリップ120の並び方向)を長辺方向と一致させた、平面視略矩形状をなしている。ランプ保持部120bは、本体部120aにおける長辺方向の両端部に一対並んで設けられている。一対のランプ保持部120bの並び方向は、Y軸方向と一致しており、その配列ピッチは、冷陰極管40の配列ピッチとほぼ同じとされる。一対のランプ保持部120bは、それぞれ異なる(隣り合う)冷陰極管40を保持することが可能とされる。
拡散板130における光反射率の分布は、次のようなものとされる。すなわち、拡散板130の光反射率は、図22から図24に示すように、短辺方向の中央位置から短辺方向の両端位置へ向けて連続的に小さくなるものとされ、その分布は正規分布(つりがね状の曲線)をとる設定とされる。具体的には、拡散板130の光反射率は、その短辺方向の中央位置にて最大となり、短辺方向の両端位置にて最小(例えば30%程度)となる。この光反射率の最大値は、実施形態1に示した拡散板30よりも小さく、例えば40%程度とされる。なお、最小値は、例えば30%程度とされる。そして、拡散板130のうち、上記光反射率における最大値から最小値を差し引いた値の半分の値に最小値を足した値(例えば35%程度)を超える領域(後述する低光反射率領域LRは除く)が半値幅領域HWとされ、その半値幅領域HWの幅寸法が半値幅とされる。このとき、拡散板130の短辺寸法に対する半値幅の比率は、実施形態1に示した拡散板30よりも大きく、例えば70%程度とされる。つまり、拡散板130における短辺方向の中央側の約70%の領域が、半値幅領域HWとされ、拡散板130における短辺方向の両端部の約15%ずつの領域が半値幅領域HW外の領域とされる。この半値幅領域HWには、光源配置領域LA及びその両側にそれぞれ隣接する所定幅の領域が含まれている。以上のように本実施形態に係る拡散板130における光反射率の分布は、実施形態1に示した拡散板30における光反射率の分布(図8参照)と比べると、なだらかなものとなっている。
拡散板130のうち、ランプクリップ120に対して平面視重畳する領域(光源保持部材重畳領域)には、図23,図25及び図27に示すように、光反射率が局所的に小さくなる低光反射率領域LRが含まれている。低光反射率領域LRは、ランプ保持部120bに対して平面視重畳する領域(光源保持部重畳領域)を含んでいる。詳しくは、低光反射率領域LRは、X軸方向について、本体部120aよりも狭く、ランプ保持部120bとほぼ同等またはランプ保持部120bよりも僅かに広い範囲とされる。一方、低光反射率領域LRは、Y軸方向について、並列配置された3つのランプクリップ120にわたる範囲とされる。つまり、低光反射率領域LRは、Y軸方向に沿って並んだ3つのランプクリップ120を一括して包囲する形態とされ、具体的には平面視略長円形状とされている。低光反射率領域LRにおけるY軸方向の範囲は、シャーシ14における光源配置領域LAとほぼ等しい範囲とされる。低光反射率領域LRは、Y軸方向に並んだ3つのランプクリップ120がなす列に応じて、X軸方向に離間した位置に一対配されている。また、拡散板130における低光反射率領域LRには、光反射部132をなすドット132aが設けられておらず、これにより低光反射率領域LRにおける光反射率は、その周りALRにおける光反射率(例えば37%程度:図25及び図26参照)に比べると小さく、例えば30%程度とされる。
以上のように線状光源として複数本の冷陰極管40を用いたものにおいても、拡散板130のうちランプクリップ120に対して平面視重畳する領域を低光反射率領域LRとすることで、低光反射率領域LRとその周りALRとで透過光量に差が生じ難くなり、もって拡散板130から出射する照明光の輝度分布の均一化を図ることができる。
また、冷陰極管40は、シャーシ14内において6本(複数)並んで配されており、本体部120aには、2つ(複数)のランプ保持部120bが冷陰極管40の並び方向に沿って並んで設けられている。このようにすれば、1つのランプクリップ120によって2本(複数)の冷陰極管40を保持することができる。
また、冷陰極管40は、シャーシ14内において6本(複数)並んで配されるとともに、ランプクリップ120は、シャーシ14内において冷陰極管40の並び方向に沿って3つずつ(複数)並んで配されており、低光反射率領域LRは、3つ(複数)のランプクリップ120にわたる範囲に形成されている。このようにすれば、仮に低光反射率領域を各ランプクリップ毎に個別に分離して形成した場合と比べると、拡散板130を製造する際に低光反射率領域LRを容易に形成することが可能となる。
また、線状光源は、冷陰極管40からなる。このようにすれば、長寿命化などを図ることができ、また調光を容易に行うことが可能となる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した各実施形態では、拡散板における低光反射率領域が、ランプクリップにおけるランプ保持部(光源保持部)と重畳する領域(光源保持部重畳領域)よりもやや広く且つランプクリップ(光源保持部材)の全体と重畳する領域(光源保持部材重畳領域)よりはやや狭い範囲とされるものを示したが、低光反射領域の具体的範囲は適宜に変更可能である。つまり、低光反射領域は、少なくとも一部が光源保持部材重畳領域に含まれていればよく、例えば低光反射率領域が光源保持部材重畳領域と一致する設定とすることも可能である。また、例えば低光反射率領域が光源保持部重畳領域と一致する設定とすることも可能である。その場合、低光反射率領域が、線状光源を保持した状態の光源保持部のうち表側に露出する部位(各実施形態では保持突部及びガイド部)に対してのみ平面視重畳する範囲、言い換えると光源保持部重畳領域のうち線状光源の発光部に対して平面視重畳する領域を除いた範囲に形成されるようにしてもよい。その他にも、低光反射率領域が光源保持部重畳領域を部分的に含むような範囲とすることも可能であり、その場合、低光反射率領域が光源保持部重畳領域の一部のみによって構成されるものや、低光反射率領域が光源保持部重畳領域の一部と光源保持部重畳領域の外部領域とを含む範囲とされるものも本発明に含まれる。逆に、低光反射率領域が光源保持部材重畳領域の全体と光源保持部材重畳領域の外部領域とを含む範囲とされるものも本発明に含まれる。
(2)上記した実施形態1の変形例1では、低光反射率領域内における光反射率がほぼ一定とされるものを例示したが、低光反射率領域内における光反射率を変化させるようにしても構わない。例えば、低光反射率領域における中心から遠ざかる方向へ向けて光反射率が連続的にまたは段階的に小さくなるようにしたり、逆に連続的にまたは段階的に大きくなるようにするようにしてもよい。
(3)上記した実施形態1の変形例1〜3に記載した拡散板の構成を、実施形態2に記載の拡散板に適用することも勿論可能である。
(4)上記した実施形態2では、低光反射率領域がY軸方向に並んだ3つのランプクリップ(全ランプクリップ)にわたる範囲とされたものを示したが、必ずしも低光反射率領域が並んだ全てのランプクリップにわたる範囲とされるものに限定されず、例えば2つのランプクリップにわたる範囲の低光反射率領域と、1つのランプクリップに対応した低光反射率領域とをそれぞれ互いに分離・独立した形態で設けるようにしたものも本発明に含まれる。また、並列配置された各ランプクリップ毎に個別に低光反射率領域を設け、各低光反射率領域が分離・独立した形態とされるものも本発明に含まれる。
(5)上記した各実施形態以外にも、シャーシに対するランプクリップの設置数並びに設置位置などは、適宜に変更可能である。具体的には、実施形態1の変形例としては、例えばランプクリップをX軸方向に2つ以上並列配置することも可能である。また、実施形態2の変形例としては、例えばY軸方向に並ぶランプクリップの列をX軸方向に3つ以上配することも可能であり、またY軸方向に並ぶランプクリップの数を2つ、または4つ以上にすることも可能であり、さらにはランプクリップをシャーシ内において千鳥状(ジグザグ状)に配することも可能である。それ以外にも、実施形態2の変形例としては、Y軸方向に並ぶランプクリップの列を1つのみにすることも可能である。
(6)上記した各実施形態以外にも、低光反射率領域の平面に視た形状は適宜変更可能である。その場合、低光反射率領域とランプ保持部(ランプクリップ)とで平面に視た形状を一致させてもよく、また逆に相違させることも可能である。
(7)上記した各実施形態以外にも、ランプクリップを構成する本体部並びにランプ保持部の具体的形状については、適宜に変更可能である。特に、実施形態2にて示したランプクリップの変形例としては、本体部に3つ以上のランプ保持部を設けるようにすることも勿論可能である。
(8)上記した各実施形態では、シャーシに対するランプクリップの取付構造として差込式の係止部を採用したものを示したが、取付構造としてスライド式を採用してもよい。このスライド式の取付構造とは、係止部をフック形状とし、本体部をシャーシの底板に向けて押し込んでから、本体部を底板に沿ってスライドさせることで、取付孔の縁部に対して係止部のフック状部を係止させるようなものを言う。
(9)上記した各実施形態では、ランプクリップがシャーシに対する取付構造として係止部を備えるものを示したが、ランプクリップから係止部を省略したものも本発明に含まれる。その場合、例えば本体部とシャーシの底板または反射シートとの間に接着層を介在させることで、ランプクリップをシャーシに取り付けるようにすればよい。
(10)上記した各実施形態では、ランプクリップの表面の色を白色としたものを例示したが、ランプクリップの表面の色については、例えば乳白色や銀色としてもよい。また、ランプクリップの表面に所望の色の塗料を塗布することで、表面の色を設定することが可能である。
(11)上記した各実施形態以外にも、拡散板における光反射率の半値幅の短辺寸法に対する比率は、適宜に変更可能であり、例えば25%〜80%の範囲とするのが好ましい。また、拡散板における光反射率の最大値及び最小値の具体的数値についても適宜に変更可能であり、さらには低光反射率領域の光反射率の具体的数値についても適宜に変更可能である。
(12)上記した各実施形態では、光反射部を構成するドットパターンの各ドットを丸形状としたが、各ドットの形状はこれに限られるものではなく、楕円形状や多角形型等任意の形状を選択することができる。
(13)上記した各実施形態では、光反射部を拡散板の表面に印刷することで形成するものとしたが、例えばメタル蒸着等の他の形成手段を用いたものも本発明に含まれる。
(14)上記した各実施形態では、拡散板の表面に光反射部を形成することで、当該拡散板の面内の光反射率を調整するものとしたが、例えば以下のようにして拡散板自身の光反射率を調整しても良い。拡散板は一般に透光性基板に光散乱粒子が分散された構成を有している。そこで、拡散板自身の光反射率は、透光性基板に対する光散乱粒子の配合率(重量%)により決定することができる。つまり、光散乱粒子の配合率を相対的に大きくすることで光反射率を相対的に大きくすることができ、光散乱粒子の配合率を相対的に小さくすることで光反射率を相対的に小さくすることができるのである。
(15)上記した各実施形態では、光反射部を構成するドットの面積を変化させることで拡散板の光反射率の設計・制御を行うものとしたが、光反射率の制御手段としては、例えば同一の面積を有するドットの配置間隔を変化させたり、光反射率が異なるドットを形成したりする手段等を用いた場合も本発明に含まれる。このうち、光反射率が異なるドットを形成するには、例えば光反射率の異なる複数の材料によって各ドットを形成するようにすればよい。
(16)上記した各実施形態では、光学部材における拡散板に光反射部を形成し、その光反射率を適宜制御したものを示したが、拡散板以外の光学部材に光反射部を形成し、その光反射率を適宜制御するようにしたものも本発明に含まれる。また、光学部材として用いる拡散板及び光学シートの枚数及び種類については適宜に変更可能である。
(17)上記した実施形態1では、光源として1本の熱陰極管を用いたものを示したが、熱陰極管の使用本数は変更可能であり、2本以上とすることができる。具体的には、例えば熱陰極管を2本使用する場合、画面の縦寸法に対する光源配置領域の比率は、例えば37%程度とするのが好ましい。なお、熱陰極管を3本以上に用いる場合には、本数に比例して上記した光源配置領域の比率を調整すればよい。また、熱陰極管を2本以上用いる場合、ランプクリップについては、実施形態2にて示したような、本体部に複数のランプ保持部を設けたタイプのものを用いることが可能である。
(18)上記した実施形態2では、光源として6本の冷陰極管を用いたものを示したが、冷陰極管の使用本数は変更可能であり、5本以下または7本以上とすることも可能である。具体的には、例えば冷陰極管を4本使用する場合、画面の縦寸法に対する光源配置領域の比率は、例えば26%程度とするのが好ましい。また、例えば冷陰極管を8本使用する場合、画面の縦寸法に対する光源配置領域の比率は、例えば58%程度とするのが好ましい。これら以外に使用する冷陰極管の本数を変更する場合にも、冷陰極管の使用本数に比例して上記した光源配置領域の比率を調整すればよい。
(19)上記した各実施形態では、シャーシにおける中央部が光源配置領域とされ、第1端部及び第2端部が光源非配置領域とされるものを示したが、シャーシにおける第1端部と第2端部との少なくともいずれか一方を光源配置領域とし、それ以外を光源非配置領域としたものも本発明に含まれる。その場合、第1端部と中央部とを光源配置領域とすることもでき、また第2端部と中央部とを光源配置領域とすることもできる。
(20)上記した各実施形態では、シャーシ内において光源が偏在配置されるもの(光源配置領域と光源非配置領域とを備えるもの)を示したが、光源がシャーシの全域にわたって万遍なく配されるような構成のものにも本発明は適用可能である。その場合、拡散板における光反射率については、全域にわたって概ね一定としつつも、ランプクリップに対応した領域にのみ低光反射率領域を設けるようにすればよい。
(21)上記した各実施形態では、線状光源として蛍光管の一種である熱陰極管または冷陰極管を用いた場合を示したが、他の種類の蛍光管を用いたものも本発明に含まれる。また、蛍光管以外の種類の放電管(水銀ランプなど)を用いたものも本発明に含まれる。
(22)上記した各実施形態では、1種類の線状光源を用いたものを示したが、例えば熱陰極管と冷陰極管とを混在して用いるなど、複数種類の線状光源を混在して用いるようにしたものも本発明に含まれる。
(23)上記した各実施形態以外にも、液晶表示装置における画面サイズ及び横縦の比率などについては適宜変更可能である。
(24)上記した各実施形態では、液晶パネル及びシャーシがその短辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものを例示したが、液晶パネル及びシャーシがその長辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものも本発明に含まれる。
(25)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(26)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
(27)上記した各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。
10…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、12…バックライト装置(照明装置)、14…シャーシ、14b…開口部、14A…第1端部、14B…第2端部、14C…中央部、15…光学部材、17…熱陰極管(線状光源)、20…ランプクリップ(光源保持部材)、20b…ランプ保持部(光源保持部)、30…拡散板(光学部材)、31…光学シート(光学部材)、32…光反射部、32a…ドット、40…冷陰極管(線状光源)、ALR…周り、DA…光源重畳部(光源配置領域と重畳する部位)、DN…光源非重畳部(光源非配置領域と重畳する部位)、LA…光源配置領域、LN…光源非配置領域、LP…発光部、LR…低光反射率領域、TV…テレビ受信装置

Claims (15)

  1. 線状光源と、前記線状光源を収容しその光を出射するための開口部を有するシャーシと、前記線状光源と対向するよう前記開口部を覆う形で配される光学部材と、前記線状光源における発光部を保持する光源保持部材とを備え、
    前記光学部材のうち前記光源保持部材と重畳する領域には、少なくとも前記線状光源側と対向する面における光反射率が、周りに比べて相対的に小さい低光反射率領域が含まれている照明装置。
  2. 前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が、前記線状光源が配される光源配置領域と、前記線状光源が配されない光源非配置領域とに区分されている請求項1記載の照明装置。
  3. 前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が少なくとも、第1端部と、前記第1端部とは反対側の端部に位置する第2端部と、前記第1端部と前記第2端部とに挟まれる中央部とに区分されており、このうち前記中央部が前記光源配置領域とされ、前記第1端部及び前記第2端部が前記光源非配置領域とされる請求項2記載の照明装置。
  4. 前記光学部材は、前記低光反射率領域を除いて、前記光源配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記線状光源側と対向する面の光反射率が、前記光源非配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記線状光源側と対向する面の光反射率より大きいものとされている請求項3記載の照明装置。
  5. 前記光学部材は、前記低光反射率領域を除いて、少なくとも前記線状光源側と対向する面における光反射率が前記線状光源から遠ざかる方向へ向けて小さくなるものとされている請求項4記載の照明装置。
  6. 前記光学部材のうち前記線状光源側と対向する面には、光を反射させる光反射部が形成されている請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 前記光反射部は、前記光学部材のうち前記低光反射率領域を除いた領域に設けられている請求項6記載の照明装置。
  8. 前記光反射部は、前記光学部材のうち前記低光反射率領域を除いた領域に加えて、前記低光反射率領域にも設けられている請求項6記載の照明装置。
  9. 前記光源保持部材は、前記シャーシに沿って延在する本体部と、前記本体部から前記線状光源側に突出して前記線状光源を保持する光源保持部とを備える請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。
  10. 前記低光反射率領域は、前記光学部材のうち前記光源保持部と重畳する領域を含む請求項9記載の照明装置。
  11. 前記線状光源は、前記シャーシ内において複数並んで配されており、
    前記本体部には、複数の前記光源保持部が前記線状光源の並び方向に沿って並んで設けられている請求項9または請求項10記載の照明装置。
  12. 前記線状光源は、前記シャーシ内において複数並んで配されるとともに、前記光源保持部材は、前記シャーシ内において前記線状光源の並び方向に沿って複数並んで配されており、
    前記低光反射率領域は、複数の前記光源保持部材にわたる範囲に形成されている請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明装置。
  13. 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
  14. 前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項13記載の表示装置。
  15. 請求項13または請求項14に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
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