JP5133458B2 - 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する。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)に設置されるものが周知であり、多数個の光源(例えばLED)を備える。
かかるバックライト装置には白色LEDを搭載する構成が知られているが、当該白色LEDは、白色の中でも色調にばらつきが生じることが多い。そこで、色調にばらつきのある白色LEDを用いて、所定の白色光を照射することが可能な装置として特許文献1に記載の装置が知られている。この装置では、白色LEDの光が黄色味がかっている場合に、青色LEDの発光を強めることにより、所定の白色光を得ることが可能となっている。
特開2008−153039号公報
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、特許文献1に開示された装置では、2種類のLEDを用いるため、管理が煩雑となるとともに、例えば白色LEDが緑色味がかった場合には、所定の白色光を得られないという課題がある。また、所定の白色光を得るために、当該所定の白色光を発する白色LEDのみを選択して使用するという手段も考えられるが、この場合、限られた白色LEDしか使用することができないため、白色LEDを必要以上に生産しなければならず、バックライト装置のコストアップに繋がり得る。
本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであって、全体としてほぼ均一な色調の照明光が得られる照明装置を提供することを目的としている。また、本発明は、そのような照明装置を備えた表示装置、さらに、そのような表示装置を備えたテレビ受信装置を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、複数の点状光源と、前記点状光源が収容されるシャーシと、を備え、前記点状光源の各々は、その色調に応じてCIE1931座標において一辺が座標距離0.01の四角形をなす2つ以上の色調ランクにそれぞれ区分され、前記シャーシには、異なる前記色調ランクに属する前記点状光源が収容されていることを特徴とする。
例えば、同一の色調ランクの点状光源のみを使用する場合には、所定数の点状光源を確保するために必要以上に点状光源を生産しなければならず、また使用できない点状光源が生じ得るため、コストの増大に繋がる。そこで、本発明では、CIE1931座標において一辺が座標距離0.01の四角形をなす色調ランクに区分し、異なる色調ランクに属する点状光源を混在して使用する構成とした。ここで、CIE1931座標において一辺が座標距離0.01の四角形をなす範囲とは、点状光源の色調のムラが視認されない範囲を示す。以上のように、異なる色調ランクに属する点状光源を混在して使用することにより、同一の色調ランクの点状光源のみを使用する場合に比して、広範囲の色調ランクの点状光源を採用することができ、コスト削減に寄与することが可能となる。また、異なる色調ランクの点状光源を混在させることで、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることが可能となる。
また、前記複数の点状光源が、長手状をなす基板に配置され、前記基板が前記シャーシに設置されてなるものとすることができる。
この場合、複数の点状光源が配置された基板を設置することで、各点状光源を1つずつ設置する場合に比して作業効率を向上させることが可能となる。
前記複数の点状光源は、前記基板の長手方向に沿って直線上に配置されているものとすることができる。
この場合、基板の設置態様により点状光源の設置態様が一義的に決まるため、点状光源の配置の設計が容易となる。
前記複数の点状光源は、1つの前記基板上に等間隔で配置されているものとすることができる。
この場合、基板によって点状光源の配置態様が変更されないため、照明装置のサイズが変更されても基板を使いまわすことが可能となる。
前記複数の点状光源は、前記基板の長手方向に沿って複数列に並んで配置されているものとすることができる。
このような構成によれば、点状光源の数に対して設置する基板の数を低減することができ、部品点数の削減、および作業効率の増大を実現することが可能となる。
前記点状光源は、その隣り合うもの同士が、前記基板上において、互いに同一の前記色調ランク、又は隣り合う前記色調ランクに属するものとすることができる。
この場合、隣り合う点状光源の色調が互いに大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
また、前記基板は、並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において隣り合う前記点状光源は、互いに同一の前記色調ランク、又は隣り合う前記色調ランクに属するものとすることができる。
このような構成によれば、基板の並列方向において、隣り合う点状光源の色調が互いに大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
前記基板は並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において、第1列に配置された前記基板と、第2列に配置された前記基板との間で、前記点状光源の前記色調ランクの配置態様が異なるものとすることができる。
このような構成によれば、第1列の基板と第2列の基板とで点状光源の色調ランクの配置態様が異なるため、例えば同一ランクの点状光源が偏って配置されることが生じ難く、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
前記基板は並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において、隣り合う前記基板同士が、その長手方向に180度反転した形で設置されているものとすることができる。
このような構成によれば、1種類の基板を反転して配置することにより、点状光源の色調ランクの配置態様を変化させることが可能となり得、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
前記基板はその長手方向に沿って複数配置され、隣り合う前記基板同士はコネクタにより接続されているものとすることができる。
このような構成によれば、例えば長さの異なる、言い換えれば配置された点状光源の個数が異なる基板を数種類用意しておくことにより、照明装置のサイズ(長さ)が異なる場合にも、基板同士をコネクタにより連結することで各サイズに対応することができる。したがって、照明装置のサイズごとにそれぞれ基板を用意する必要がなく、コスト削減に寄与することが可能となる。
前記コネクタは、互いに嵌合する第1コネクタと第2コネクタとからなり、前記第1コネクタ及び前記第2コネクタのうち少なくとも一方は、前記基板の長手方向の端部より外側に延設されているものとすることができる。
このような構成によれば、隣り合う基板を第1コネクタと第2コネクタとで接続する際に、第1コネクタ及び第2コネクタのうち少なくとも一方が基板の外側に延設されているため、第1コネクタと第2コネクタとの嵌合を円滑に行うことが可能となる。
前記コネクタは、アイボリー又は白色を呈するものとすることができる。
この場合、コネクタは比較的光反射率が高いものとなるため、当該コネクタにおいて光を吸収し難く、輝度ムラの発生を抑制することが可能となる。
前記シャーシは平面視矩形状とされ、前記基板は、その長手方向が前記シャーシの長辺方向と一致する形で配置されているものとすることができる。
このような構成によれば、シャーシの短辺方向と基板の長手方向とを一致させる場合に比べて基板の数を減少させることが可能となる。したがって、例えば点状光源の点灯・消灯を制御する制御ユニットの数を減少させることができるため、低コスト化を実現することが可能となる。
前記点状光源は、発光ダイオードとすることができる。
この場合、光源の長寿命化並びに低消費電力化などを図ることが可能となる。
前記点状光源は、青色発光チップに、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光する発光ダイオードとすることができる。
また、前記点状光源は、青色発光チップに、緑色及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光する発光ダイオードとすることができる。
あるいは、前記点状光源は、青色発光チップに、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布するとともに、赤色チップを組み合わせることにより白色発光する発光ダイオードとすることができる。
さらには、前記点状光源は、青色、緑色、及び赤色の発光チップを組み合わせることにより白色発光する発光ダイオードとすることができる。
このような白色発光する発光ダイオードを用いる場合、白色の中でも例えば青味がかったりすることで色調にばらつきが生じ易い。そこで、本発明の構成を適用することにより、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることが可能となる。
前記点状光源は、紫外光発光チップと蛍光体とからなるものとすることができる。
特に、前記点状光源は、紫外光発光チップと、青色、緑色、及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体とからなる。
このような光源においても、色調にばらつきが生じ易いものの、本発明の構成を適用することにより、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることが可能となる。
前記点状光源は、電気的に直列に接続されているものとすることができる。
これにより、各点状光源に供給される電流を同一とすることができ、各点状光源からの発光量を均一化することができるため、当該照明装置の照明面における輝度均一性を向上させることが可能となる。
前記基板には、前記点状光源を覆う形で、当該点状光源からの光を拡散可能な拡散レンズが取り付けられているものとすることができる。
この場合、拡散レンズによって光が拡散されるため、隣り合う点状光源同士の間隔を大きくした場合にも、点状のランプイメージが発生し難い。したがって、配置する点状光源を削減することで低コスト化しつつ、ほぼ均一な輝度分布を得ることが可能となる。また、このような拡散レンズを設けることにより、各点状光源の光を混色することができ、色ムラの低減効果が得られるため、更なる色度均一性を図ることができる。
前記拡散レンズは、光を拡散可能な光拡散部材とすることができる。
この場合、拡散レンズにより良好な光の拡散を行うことが可能となる。
前記拡散レンズは、前記基板側の面に表面粗し処理が施されているものとすることができる。
このように、拡散レンズに例えばシボ処理等の表面粗し処理を行うことにより、より一層良好な光の拡散を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、上述した照明装置と、当該照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備えることを特徴とする。
このような表示装置によると、照明装置において全体としてほぼ均一な色調の照明光が得られるため、当該表示装置においても表示ムラが抑制された良好な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。
また、本発明のテレビ受信装置は、上記表示装置を備えることを特徴とする。
このようなテレビ受信装置によると、表示ムラのない視認性に優れた装置を提供することが可能となる。
(発明の効果)
本発明の照明装置によると、全体としてほぼ均一な色調の照明光を得ることが可能となる。また、本発明の表示装置によると、そのような照明装置を備えてなるため、表示ムラが抑制された良好な表示を実現することが可能となる。また、本発明のテレビ受信装置によると、そのような表示装置を備えてなるため、表示ムラのない視認性に優れた装置を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態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 液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図 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 シャーシにおけるLED基板の配置態様を示す平面図 LED基板に取り付けられた部材の構成を示す要部拡大断面図 LED基板に取り付けられた部材の構成を示す要部拡大平面図 CIE(国際照明委員会)による1931年策定の色度図 図7における色調ランクの区分を示す要部拡大図 LED基板における各色調ランクのLEDの配置態様を説明する模式図 LED基板における各色調ランクのLEDの異なる配置態様を説明する模式図 LED基板における各色調ランクのLEDのさらに異なる配置態様を説明する模式図 LED基板における各色調ランクのLEDのさらに異なる配置態様を説明する模式図 LED基板の異なる接続態様を説明する模式図 LEDの異なる配置態様を説明する模式図
本発明の一実施形態を図1ないし図10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。
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。
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、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が配されている。
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)に開口した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の開口部を覆うようにして配される光学シート群15(拡散板15aと、拡散板15aと液晶パネル11との間に配される複数の光学シート15b)と、シャーシ14の外縁に沿って配され拡散板15aの外縁部をシャーシ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、発光ダイオード(点状光源、以下LEDと称する)17が配置されている。なお、当該バックライト装置12においては、LED17よりも拡散板15a側が光出射側となっている。
シャーシ14は、金属製とされ、液晶パネル11と同様に矩形状をなす底板14aと、底板14aの各辺の外端から立ち上がる側板14bと、各側板14bの立ち上がり端から外向きに張り出す受け板14cとを有し、全体として表側に向けて開口した浅い略箱型をなしている。図3及び図4に示すように、シャーシ14の受け板14cには、フレーム16が載置されており、当該受け板14cとフレーム16との間で後述する反射シート18及び光学シート群15の外縁部が挟持されている。さらに、フレーム16の上面には、取付孔16aが穿設されており、ネジ19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の開口部側には拡散板15a及び光学シート15bとからなる光学シート群15が配設されている。拡散板15aは、合成樹脂製の板状部材に光散乱粒子が分散配合されてなり、点状の光源たるLED17から出射される点状の光を拡散する機能を有する。拡散板15aの外縁部は上記したようにシャーシ14の受け板14c上に載置されており、上下方向の強固な拘束力を受けないものとされている。
拡散板15a上に配される光学シート15bは、拡散板15aに比して板厚が薄いシート状をなしており、2枚が積層して配されている。光学シート15bの具体的な種類としては、例えば拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートなどがあり、これらの中から適宜選択して使用することが可能である。この光学シート15bは、LED17から出射され、拡散板15aを通過した光を面状の光とする機能を有する。当該光学シート15bの上面側には液晶パネル11が設置されている。
一方、シャーシ14の底板14a及び側板14bの内面側には、そのほぼ全体を覆う形で反射シート18が配設されている。反射シート18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いる。この反射シート18のうち、後述する拡散レンズ21と対応する位置には、孔部18aが形成されている。したがって、反射シート18によりシャーシ14の底板14a全体が覆われるものの、この孔部18aを通じて、拡散レンズ21は、光学シート群15側へ露出する構成となっている。また、反射シート18は、底板14aの縁部において斜めに立ち上がり、側板14bの内面側を覆う構成となっており、その外縁部がシャーシ14の受け板14cに載置されている。この反射シート18により、LED17から出射された光を拡散板15a側に反射させることが可能となっている。
さらに、シャーシ14の底板14aの内面側には、LED17及び拡散レンズ21が取り付けられたLED基板(基板)20が設置されている。LED基板20は、合成樹脂製であり、その表面に銅箔などの金属膜からなる配線パターンが形成された構成とされる。LED基板20は、図5に示すように、長手状の板状部材とされ、その長手方向がシャーシ14の長辺方向(X軸方向)と一致する形で配置されている。より詳細には、シャーシ14の長辺方向に沿って、3つのLED基板20,20,20同士がその長手方向を同じくした形で配置され、互いにコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。さらに、シャーシ14の短辺方向(Y軸方向)にみると、直列に接続された3つのLED基板20,20,20が9列並列配置されている。これらLED基板20には、図示しない外部の制御ユニットが接続されていて、当該制御ユニットからLED17の点灯に必要な電力が供給されるとともにLED17の駆動制御が可能となっている。
隣り合うLED基板20を接続するコネクタ22は、光反射性に優れた白色とされる。コネクタ22は、図5中、相対的に左側に位置するLED基板20に取り付けられた第1コネクタ22aと、相対的に右側に位置するLED基板20に取り付けられた第2コネクタ22bとからなる。ここで、第1コネクタ22aは、LED基板20の長手方向の端部より外側に延設されており、当該第1コネクタ22aと第2コネクタ22bとが互いに嵌合されることによりLED基板20,20同士の接続が完了する。
各LED基板20には、6個のLED17が、当該LED基板20の長手方向に沿って直線上に(一列に)配置されている。より詳細には、6個のLED17は、各LED基板20上に等間隔で表面実装されている。これらLED17は、青色を単色発光する青色発光チップに、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することで白色発光するものとされている。各LED17は、LED基板20に形成された配線パターンにより電気的に直列に接続されている。なお、LED17は、例えば青色発光チップに、緑色及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するものとしてもよい。また、LED17は、青色発光チップに、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布するとともに、赤色チップを組み合わせることにより白色発光するものとしてもよい。さらには、LED17は、青色、緑色、及び赤色の発光チップを組み合わせることにより白色発光するものとしてもよい。
さらに、LED基板20には、図6に示すように、各々のLED17を覆う形で略半円球状の拡散レンズ21が取り付けられている。拡散レンズ21は、光拡散性に優れた光拡散部材とされ、例えばアクリルなどの合成樹脂製とされる。拡散レンズ21の下面の周縁部には、3つの脚部23が突設されている。図7に示すように、3つの脚部23は、拡散レンズ21の周縁部に沿ってほぼ等間隔(約120度間隔)で配置されており、例えば、接着剤や熱硬化性樹脂でLED基板20の表面に固定されている。拡散レンズ21の下面(LED17及びLED基板20と対向する面)のうちLED17と平面視重畳する部位には上方側に窪んだ状態の略円錐形の入射凹部21aが形成されており、この入射凹部21aにLED17からの光が入射される。当該拡散レンズ21の下面には、シボ処理等の表面粗し処理が施されている。一方、拡散レンズ21の上面(拡散板15aと対向する面)には、中央部(LED17と平面視重畳する部位)に下方側へ窪んだ状態の凹部21bが形成され、2つの緩やかな円弧が連なった形の出射面21cが形成されている。LED17から出射された光は、空気層と入射凹部21a、及び出射面21cと空気層との間で屈折することにより、面状に拡散され、広角の範囲に亘って出射面21cから拡散板15a側へ照射される。
上記したLED基板20は、リベット24によりシャーシ14の底板14aに固定されている。リベット24は、円盤状の押え部24aと、当該押え部24aから下方側へ突出する係止部24bとを有する。LED基板20には、係止部24bを挿通するための挿通孔20cが穿設されており、またシャーシ14の底板14aには、当該挿通孔20cと連通する取付孔14dが穿設されている。リベット24の係止部24bの先端部は弾性変形可能な幅広部となっており、挿通孔20c及び取付孔14dに挿通された後、シャーシ14の底板14aの裏面側に係止可能となっている。これにより、リベット24は、押え部24aでLED基板20を押えつつ、当該LED基板20を底板14aに固定可能となっている。
また、図2に示すように、リベット24のうち、シャーシ14の底板14aの中央部付近に位置するリベット24の表面には、支持ピン25が突設されている。支持ピン25は、先細りする円錐形とされており、拡散板15aが下方側へ撓んだ際に、当該拡散板15aと支持ピン25の先端とが点接触することにより、拡散板15aを下方から支持することが可能となっている。また、この支持ピン25を把持することにより、リベット24の取り扱いが容易となるという機能も有している。
上記した白色発光するLED17は、全て同一色調の白色となるわけではなく、白色内において色調のムラ(ばらつき)がある。そこで、次に、各LED17の色調ランクについて、図8及び図9を用いて説明する。図8はCIE(国際照明委員会)による1931年策定の色度図、図9は図8における色調ランクの区分を示す要部拡大図である。
本実施形態における各々のLED17の色調は、図8のCIE1931座標内における実線で囲まれた使用領域Rの範囲内でばらついている。そこで、当該使用領域Rを、図9に示すように、それぞれ各辺の長さが座標距離0.01となる四角形で囲まれた色調ランクA,B,Cの3つに区分する。より詳細には、使用領域Rの中央部が色調ランクAとされる。当該色調ランクAが色調の本来の狙い値であり、最も多くのLED17が属している。また、色調ランクAの斜め下方が色調ランクBとされ、色調ランクAの斜め上方が色調ランクCとされており、それぞれ色調が狙い値からばらついたLED17が属している。このように、色調ランクAと色調ランクBとが隣り合う色調ランクであり、また、色調ランクAと色調ランクCともまた隣り合う色調ランクとなっている。言い換えれば、色調ランクBと色調ランクCとは、隣り合わない色調ランクといえる。なお、座標距離0.01の四角形で囲まれたそれぞれの色調ランクA,B,Cは、同一の色調ランク内に属するLED17において、色調のムラが視認されない範囲となっている。
続いて、LED基板20に配置されたLED17の色調ランクの配置態様について、図10を用いて説明する。図10は、LED基板における各色調ランクのLEDの配置態様を説明する模式図である。
図10に示すように、それぞれのLED基板20には、異なる色調ランクA,B,CのLED17が実装されている。まず、行方向(X軸方向、シャーシ14の長辺方向、LED基板20の長手方向)に着目すると、最も上方にある第1行には、3つのLED基板20,20,20がコネクタ22により直列に連結されている。LED基板20は、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがA,B,A,B、A,Cとなっている。したがって、LED基板20において隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。
一方、第1行の下方にある第2行には、3つのLED基板20,20,20が、第1行のLED基板20に対して、その長手方向に180度反転した形でコネクタ22により直列に連結されている。したがって、当該第2行のLED基板20は、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクが第1行のLED基板20とは逆順にC,A,B,A,B,Aとなっている。このように、第2行のLED基板20において隣り合うLED17,17同士もまた、隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。さらに、第3行には第1行と同様の配置方向でLED基板20が配置され、第4行には第2行と同様の配置方向でLED基板20が配置されており、以下、このような配列が繰り返されている。
さらに、X軸方向において、第1行で直列に連結されたLED基板20,20同士の間において、隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとC)に属するものとなっている。また、第2行で直列に連結されたLED基板20,20同士の間において、隣り合うLED17,17同士もまた、隣り合う色調ランク(AとC)に属するものとなっている。このように、X軸方向において隣り合うLED17,17同士は、全て隣り合う色調ランク(AとC)に属するものとなっている。言い換えれば、X軸方向においては、2つ以上離れた色調ランク(BとC)に属するLED17は、隣り合わない構成となっている。
また、LED17の配置を列方向(Y軸方向、シャーシ14の短辺方向)について着目した場合には、図中左端の第1列のLED17は色調ランクがA,C,A,C・・・と配置され、第2列は色調ランクがB,A,B,A・・・と配置され、第3列は色調ランクがA,B,A,B・・・と配置されている。したがって、並列配置された第1行のLED基板20と第2行のLED基板20との間、つまり列方向(Y軸方向)においても、隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。言い換えれば、Y軸方向においても、2つ以上離れた色調ランク(BとC)に属するLED17は、隣り合わない構成となっている。
なお、本実施形態では、第1行の右端のLED基板20と第2行の右端のLED基板20とが配線26により電気的に接続されている。これにより、第1行の左端のLED基板20から駆動電力を入力することにより、第1行のLED基板20上及び第2行のLED基板20上の各LED17を1つの制御ユニットで点灯することが可能となっている。
以上説明したように、本実施形態によれば、色調に応じてCIE1931座標において一辺が座標距離0.01の四角形をなす3つの色調ランクA,B,Cにそれぞれ区分されたLED17がシャーシ14内に収容されている。
例えば、同一の色調ランクのLED17のみを使用する場合には、所定数のLED17を確保するために必要以上にLED17を生産しなければならず、また使用できないLED17が生じ得るため、コストの増大に繋がる。しかしながら、本実施形態のように、異なる色調ランクA,B,Cに属するLED17を混在して使用することにより、同一の色調ランクのLED17のみを使用する場合に比して、広範囲の色調ランクのLED17を採用することができ、コスト削減に寄与することが可能となる。また、異なる色調ランクA,B,Cに属するLED17を混在させることで、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることが可能となる。
また、本実施形態では、複数のLED17が、長手状をなすLED基板20に配置されて、当該LED基板20がシャーシ14に設置されている。この場合、各LED17を1つずつシャーシ14に設置する場合に比して作業効率を向上させることが可能となる。
また、複数のLED17は、LED基板20の長手方向に沿って直線上に配置されているため、LED基板20の設置態様によりLED17の設置態様が一義的に決まるため、当該LED17の配置の設計が容易となる。
また、複数のLED17は、1つのLED基板上に等間隔で配置されている。したがって、LED基板20によってLED17の配置態様が変更されないため、当該バックライト装置12のサイズが変更されてもLED基板20を使いまわすことが可能となる。
また、LED17は、その隣り合うもの同士が、LED基板20上において、互いに隣り合う色調ランクAと色調ランクB、あるいは色調ランクAと色調ランクCに属する構成となっている。したがって、隣り合うLED17の色調が大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
また、LED基板20は、並列に複数配置されており、当該LED基板20の並列方向において隣り合うLED17は、互いに隣り合う色調ランクAと色調ランクB、あるいは色調ランクAと色調ランクCに属する構成となっている。このような構成によれば、LED基板20の並列方向において、隣り合うLED17の色調が互いに大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
また、LED基板20の並列方向において、隣り合うLED基板20,20同士は、その長手方向に180度反転した形で設置されている。このような構成によれば、1種類のLED基板20を反転して配置することにより、LED17の色調ランクの配置態様を変化させることが可能となり得、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
また、LED基板20はその長手方向に沿って複数配置され、隣り合うLED基板20,20同士はコネクタ22により接続されている。
このような構成によれば、例えば長さの異なる、言い換えれば配置されたLED17の個数が異なるLED基板20を数種類用意しておくことにより、バックライト装置12のサイズが異なる場合にも、LED基板20,20同士をコネクタ22により連結することで各サイズに対応することができる。したがって、バックライト装置12のサイズごとにそれぞれLED基板20を用意する必要がなく、コスト削減に寄与することが可能となる。
また、本実施形態では、コネクタ22は、第1コネクタ22aと第2コネクタ22bとからなり、第1コネクタ22aは、LED基板20の長手方向の端部より外側に延設されている。
このような構成によれば、隣り合うLED基板20,20を第1コネクタ22aと第2コネクタ22bとで接続する際に、第1コネクタ22a及び第2コネクタ22bのうち少なくとも一方がLED基板20の外側に延設されているため、第1コネクタ22aと第2コネクタ22bとの嵌合を円滑に行うことが可能となる。
また、コネクタ22は、白色を呈するものとされている。
この場合、コネクタ22は比較的光反射率が高いものとなるため、当該コネクタ22において光を吸収し難く、輝度ムラの発生を抑制することが可能となる。
また、シャーシ14は平面視矩形状とされ、LED基板20は、その長手方向がシャーシ14の長辺方向と一致する形で配置されている。
このような構成によれば、シャーシ14の短辺方向とLED基板20の長手方向とを一致させる場合に比べてLED基板20の数を減少させることが可能となる。したがって、例えばLED17の点灯・消灯を制御する制御ユニットの数を減少させることができるため、低コスト化を実現することが可能となる。
また、光源としてLED17を採用しているため、光源の長寿命化及び低消費電力化などを図ることが可能となる。
特に、本実施形態では、光源として青色発光チップに、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するLED17を採用している。
このような白色発光するLED17を用いる場合、蛍光体の形成条件(濃度、膜厚など)により白色の中でも青味がかったりすることで色調にばらつきが生じ易い。そこで、本発明の構成を適用することにより、色調が全体として平均化され、ほぼ均一な色調の照明光を得ることが可能となる。
また、複数のLED17は、電気的に直列に接続されている。
これにより、各LED17に供給される電流を同一とすることができ、各LED17からの発光量を均一化することができるため、当該バックライト装置12の照明面における輝度均一性を向上させることが可能となる。
また、LED17を覆う形で、当該LED17からの光を拡散可能な拡散レンズ21が取り付けられている。この場合、拡散レンズ21によって光が拡散されるため、隣り合うLED17,17同士の間隔を大きくした場合にも、点状のランプイメージが発生し難い。したがって、配置するLED17を削減することで低コスト化しつつ、ほぼ均一な輝度分布を得ることが可能となる。また、このような拡散レンズ21を設けることにより、各LED17の光を混色することができ、色ムラの低減効果が得られるため、更なる色度均一性を図ることができる。
また、拡散レンズ21は、光を拡散可能な光拡散部材とされているため、良好な光の拡散を行うことが可能となる。
また、拡散レンズ21は、LED基板20側の面に表面粗し処理が施されているため、より一層良好な光の拡散を行うことが可能となる。
以上、本発明の実施形態を示したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば以下に示す種々の変形例を採用することができる。なお、以下の各変形例において、上記実施形態と同一の構成要素・構成部材については同一の符号を付して説明を省略している。
[第1変形例]
LED17の配置態様の一変形例として、図11に示すものを採用することができる。図11はLED基板における各色調ランクのLEDの異なる配置態様を説明する模式図である。
図11において、X軸方向(行方向、LED基板20の長手方向)に着目すると、最も上方にある第1行には、3つのLED基板20,20,20がコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。LED基板20は、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがA,B,A,B,A,Cとなっている。したがって、LED基板20において隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。さらに、第2行、第3行、第4行・・・においても、第1行と同様の配置方向で、LED基板20が3つ直列に連結されている。したがって、Y軸方向(LED基板20の並列方向)に着目すると、図中左端の第1列のLED17は色調ランクがA,A,A,A・・・とされ、第2列は色調ランクがB,B,B,B・・・とされている。すなわち、並列配置されたLED基板20において、並列方向に隣り合うLED17,17同士は同一の色調(AとA、あるいはBとB、あるいはCとC)に属するものとなっている。
このような構成によれば、隣り合うLED17,17の色調が互いに大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。特に、本例においては、用意するLED基板20の種類を減少させることができるため、コスト削減に寄与することが可能となる。
[第2変形例]
LED17の配置態様の一変形例として、図12に示すものを採用することができる。図12はLED基板における各色調ランクのLEDのさらに異なる配置態様を説明する模式図である。
図12において、X軸方向(行方向、LED基板20d,20eの長手方向)に着目すると、最も上方にある第1行には、3つの第1LED基板20d,20d,20dがコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。第1LED基板20dには、図中左から順にLED17の色調ランクがA,B,A,A,A,Cとされている。したがって、第1LED基板20dにおいて隣り合うLED17,17同士は、同一の色調ランク(AとA)又は隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。また、第2行には、3つの第2LED基板20e,20e,20eがコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。第2LED基板20eは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがB,A,A,A,C,Aとなっている。したがって、第2LED基板20eにおいて隣り合うLED17,17同士もまた、同一の色調ランク(AとA)又は隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。
このように、本例では、LED基板(第1LED20d,第2LED基板20e)の並列方向において、第1行に配置された第1LED基板20dと、第2行に配置された第2LED基板20eの間でLED17の色調ランクの配置態様が異なっている。
このような構成によれば、LED基板20d,20eの並列方向(行方向)に隣り合うLED17,17の色調が互いに大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。特に、本例の構成は、色調の狙い値である色調ランクAに属するLED17の数が、他の色調ランクB,Cに属するLED17の数に比べて、著しく多い場合に好適である。
[第3変形例]
LED17の配置態様の一変形例として、図13に示すものを採用することができる。図13はLED基板における各色調ランクのLEDのさらに異なる配置態様を説明する模式図である。
図13において、X軸方向(行方向、LED基板20f,20gの長手方向)に着目すると、最も上方にある第1行には、3つの第3LED基板20f,20f,20fがコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。第3LED基板20fは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがA,C,A,C,A,Cとなっている。したがって、第3LED基板20fにおいて隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとC)に属するものとなっている。また、第2行には、3つの第4LED基板20g,20g,20gがコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。第4LED基板20gは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがB,A,B,A,B,Aとなっている。したがって、第4LED基板20gにおいて隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB)に属するものとなっている。
また、LED17の配置を列方向(Y軸方向)について着目した場合には、図中左端の第1列のLED17は色調ランクがA,B,A,B・・・とされ、第2列は色調ランクがC,A,C,A・・・とされ、以下同様の配列が繰り返される構成となっている。したがって、並列配置された第3LED基板20fと第4LED基板20gとの間、つまり列方向(Y軸方向)においても、隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。
このような構成によれば、列方向及び行方向に隣り合うLED17,17の色調が互いに大きく異なることがないため、色調ムラの発生を抑制することが可能となる。
[第4変形例]
LED基板20の接続態様の一変形例として、図14に示すものを採用することができる。図14はLED基板の異なる接続態様を説明する模式図である。
図14中、最も上方にある第1行には、3つのLED基板20,20,20がコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。また、第2行には、3つのLED基板20,20,20が、第1列のLED基板20に対して、その長手方向に180度反転した形でコネクタ22により直列に連結されている。ここで、本例においては、第1列のLED基板20と第2列のLED基板20とは、例えば配線などで接続されておらず、電気的に独立した構成となっている。すなわち、各行において、それぞれ図中左端のLED基板20にLED17の駆動電力を入力する構成となっている。
このような構成によれば、第1行、第2行などの各行ごとにLED17を独立して駆動させることが可能となる。
[第5変形例]
LED17の配置態様の異なる一変形例として、図15に示すものを採用することができる。図15はLEDの異なる配置態様を説明する模式図である。
図15に示すように、X軸方向(行方向、LED基板20hの長手方向)に着目すると、3つの第5LED基板20hがコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。第5LED基板20hには、LED17がY軸方向(LED基板20hの短手方向)に2列に並んで電気的に直列に接続されている。第5LED基板20hの第1行は、図中左から順にLED17の色調ランクがA,B,A,B,A,Bとされている。したがって、第5LED基板20hの第1行において隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB)に属するものとなっている。また、第5LED基板20hの第2行は、図中左から順にLED17の色調ランクがC,A,C,A,C,Aとされている。したがって、第5LED基板20hの第2行において隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとC)に属するものとなっている。
また、第5LED基板20hのY軸方向(列方向、LED基板20hの短手方向)に着目すると、隣り合うLED17,17は電気的に並列に配置されている。ここで、図中左端の第1列のLED17は色調ランクがA,Cとされ、第2列は色調ランクがB,Aとされている。したがって、列方向(Y軸方向)においても、隣り合うLED17,17同士は、隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するものとなっている。
本例によれば、LED17は、第5LED基板20hの長手方向に沿って複数列(ここでは2列)に並んで配置されているため、LED17の数に対して設置するLED基板20(第5LED基板20h)の数を低減することができ、部品点数の削減、および作業効率の増大を実現することが可能となる。
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について示したが、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)上記した実施形態では、色調ランクを3つに区分した場合を例示したが、色調ランクの区分数はこれに限られるものではなく、2つや4つ以上に区分した場合も本発明に含まれる。
(2)上記した実施形態では、シャーシの長辺方向(X軸方向)に、3つのLED基板を連結した構成を例示したが、LED基板の数は2つ以下でもよく、また4つ以上でもよい。また、1つのLED基板に配置するLEDの数も6つに限られることなく、任意の数とすることができる。
(3)上記した実施形態では、シャーシの長辺方向(X軸方向)において、同一のLEDの色調配列をもつLED基板同士を連結する構成としたが、異なる色調配列をもつLED基板を互いに連結する構成としてもよい。
(4)上記した実施形態では、白色発光するLEDを例示したが、発色光は白色に限られるものではなく、任意の色とすることができる。
(5)上記した実施形態では、各LEDを縦横方向に格子状に整列配置する構成を例示したが、例えば各LEDを六方最密状に、すなわち隣り合うLEDの間の距離が全て均等となるように配置したり、各LEDが互い違いに配置したりしてもよい。
(6)上記した実施形態では、光源として、青色発光チップに、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光するLEDを例示したが、例えば波長380nm付近に発光ピークを有する紫外光発光チップと、当該紫外光を吸収し蛍光を発する蛍光体とで構成する光源としてもよい。このとき、蛍光体として、青色、緑色、及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を用いることで、白色光を得ることができる。このような構成による白色光は広い可視光範囲に亘りなだらかなスペクトルが得られ演色性に優れる。ここで、蛍光体の配分量のばらつき等により、色ムラが生じる場合があるが、本発明の構成により色調の均一化が可能である。これにより、演色性に優れかつ色ムラの抑制された照明装置を得ることが可能となる。
(7)上記した実施形態では、LEDを覆う形で拡散レンズを配置する構成を例示したが、拡散レンズは必ずしも配置する必要はない。この場合、LEDを密に配置することにより、点状のランプイメージの発生を抑制することが可能となる。
(8)上記した実施形態では、点状光源としてLEDを用いたものを例示したが、LED以外の点状光源を用いたものであってもよい。
(9)上記した実施形態では、光学シート群として拡散板と、拡散シートやレンズシートや反射型偏光シートとを組み合わせた構成を例示したが、例えば光学シートとして2枚の拡散板を積層する構成を採用することもできる。
(10)上記した実施形態では、コネクタは白色を呈するものとしたが、光反射性に優れたものであればよく、例えばアイボリーを呈する材料にて形成したものでもよい。
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、17…LED(点状光源、発光ダイオード)、20…LED基板(基板)、21…拡散レンズ、22…コネクタ、22a…第1コネクタ、22b…第2コネクタ、A,B,C…色調ランク、TV…テレビ受信装置

Claims (31)

  1. 複数の点状光源と、
    前記点状光源が収容されるシャーシと、を備え、
    前記点状光源の各々は、その色調に応じてCIE1931座標において一辺が座標距離0.01の四角形をなす2つ以上の色調ランクにそれぞれ区分され、
    前記シャーシには、異なる前記色調ランクに属する前記点状光源が収容されていることを特徴とする照明装置。
  2. 前記複数の点状光源が、長手状をなす基板に配置され、
    前記基板が前記シャーシに設置されてなることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記複数の点状光源は、前記基板の長手方向に沿って直線上に配置さ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. 前記複数の点状光源は、1つの前記基板上に等間隔で配置されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の照明装置。
  5. 前記複数の点状光源は、前記基板の長手方向に沿って複数列に並んで配置されていることを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。
  6. 前記点状光源は、その隣り合うもの同士が、前記基板上において、互いに同一の前記色調ランク、又は隣り合う前記色調ランクに属することを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 前記基板は、並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において隣り合う前記点状光源は、互いに同一の前記色調ランク、又は隣り合う前記色調ランクに属することを特徴とする請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の照明装置。
  8. 前記基板は並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において、第1列に配置された前記基板と、第2列に配置された前記基板との間で、前記点状光源の前記色調ランクの配置態様が異なることを特徴とする請求項2から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。
  9. 前記基板は並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において、隣り合う前記基板同士が、その長手方向に180度反転した形で設置されていることを特徴とする請求項2から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。
  10. 前記基板はその長手方向に沿って複数配置され、
    隣り合う前記基板同士はコネクタにより接続されていることを特徴とする請求項2から請求項9のいずれか1項に記載の照明装置。
  11. 前記コネクタは、互いに嵌合する第1コネクタと第2コネクタとからなり、
    前記第1コネクタ及び前記第2コネクタのうち少なくとも一方は、前記基板の長手方向の端部より外側に延設されていることを特徴とする請求項10に記載の照明装置。
  12. 前記コネクタは、アイボリー又は白色を呈することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の照明装置。
  13. 前記シャーシは平面視矩形状とされ、
    前記基板は、その長手方向が前記シャーシの長辺方向と一致する形で配置されていることを特徴とする請求項2から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置。
  14. 前記点状光源は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の照明装置。
  15. 前記点状光源は、青色発光チップに、黄色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光する発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
  16. 前記点状光源は、青色発光チップに、緑色及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布することにより白色発光する発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
  17. 前記点状光源は、青色発光チップに、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布するとともに、赤色チップを組み合わせることにより白色発光する発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
  18. 前記点状光源は、青色、緑色、及び赤色の発光チップを組み合わせることにより白色発光する発光ダイオードであることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
  19. 前記点状光源は、紫外光発光チップと蛍光体とからなることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
  20. 前記点状光源は、紫外光発光チップと、青色、緑色、及び赤色の領域に発光ピークを持つ蛍光体とからなることを特徴とする請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
  21. 前記点状光源は、電気的に直列に接続されていることを特徴とする請求項1から請求項20のいずれか1項に記載の照明装置。
  22. 前記基板には、前記点状光源を覆う形で、当該点状光源からの光を拡散可能な拡散レンズが取り付けられていることを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の照明装置。
  23. 前記拡散レンズは、光を拡散可能な光拡散部材であることを特徴とする請求項22に記載の照明装置。
  24. 前記拡散レンズは、前記基板側の面に表面粗し処理が施されていることを特徴とする請求項22又は請求項23に記載の照明装置。
  25. 複数の点状光源と、
    前記点状光源が収容されるシャーシと、を備え、
    前記点状光源の各々は、その色調に応じてCIE1931座標において一辺が所定の座標距離の四角形をなす2つ以上の色調ランクにそれぞれ区分され、
    前記シャーシには、異なる前記色調ランクに属する前記点状光源が収容されており、
    前記複数の点状光源が、長手状をなす基板に配置され、
    前記基板が前記シャーシに設置されており、
    前記点状光源は、その隣り合うもの同士が、前記基板上において、互いに同一の前記色調ランク、又は隣り合う前記色調ランクに属することを特徴とする照明装置。
  26. 複数の点状光源と、
    前記点状光源が収容されるシャーシと、を備え、
    前記点状光源の各々は、その色調に応じてCIE1931座標において一辺が所定の座標距離の四角形をなす2つ以上の色調ランクにそれぞれ区分され、
    前記シャーシには、異なる前記色調ランクに属する前記点状光源が収容されており、
    前記複数の点状光源が、長手状をなす基板に配置され、
    前記基板が前記シャーシに設置されており、
    前記基板は、並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において隣り合う前記点状光源は、互いに同一の前記色調ランク、又は隣り合う前記色調ランクに属することを特徴とする照明装置。
  27. 複数の点状光源と、
    前記点状光源が収容されるシャーシと、を備え、
    前記点状光源の各々は、その色調に応じてCIE1931座標において一辺が所定の座標距離の四角形をなす2つ以上の色調ランクにそれぞれ区分され、
    前記シャーシには、異なる前記色調ランクに属する前記点状光源が収容されており、
    前記複数の点状光源が、長手状をなす基板に配置され、
    前記基板が前記シャーシに設置されており、
    前記基板は並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において、第1列に配置された前記基板と、第2列に配置された前記基板との間で、前記点状光源の前記色調ランクの配置態様が異なることを特徴とする照明装置。
  28. 複数の点状光源と、
    前記点状光源が収容されるシャーシと、を備え、
    前記点状光源の各々は、その色調に応じてCIE1931座標において一辺が所定の座標距離の四角形をなす2つ以上の色調ランクにそれぞれ区分され、
    前記シャーシには、異なる前記色調ランクに属する前記点状光源が収容されており、
    前記複数の点状光源が、長手状をなす基板に配置され、
    前記基板が前記シャーシに設置されており、
    前記基板は並列に複数配置されており、当該基板の並列方向において、隣り合う前記基板同士が、その長手方向に180度反転した形で設置されていることを特徴とする照明装置。
  29. 請求項1から請求項28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、を備えることを特徴とする表示装置。
  30. 前記表示パネルが液晶を用いた液晶パネルであることを特徴とする請求項29に記載の表示装置。
  31. 請求項29又は請求項30に記載された表示装置を備えることを特徴とするテレビ受信装置。
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