JP5133459B2 - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、特許文献1に開示された装置では、最短距離にある2つの白色LEDの中心光量が各白色LEDから出る光量の総計を平均した値の80%〜120%になるように各白色LEDを配置しなければならず、白色LEDの配置設計が難しく、また配置に膨大な労力を要するという課題がある。
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、複数の光源実装基板と、前記光源実装基板に実装された複数の点状光源と、を備え、前記光源実装基板の各々における前記複数の点状光源の平均した色調は、CIE1931座標においてx座標距離が0.015とされる2辺とy座標距離が0.015とされる2辺とで囲まれる色調同等領域に属していることを特徴とする。
このような構成によれば、交互に配置される第1光源実装基板と第2光源実装基板との間で、それぞれの平均した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。なお、四角形の一辺が座標長さ0.015であるとは、当該四角形の隣り合う2つの頂点を結んだ1辺の実際の長さが0.015をなすことをいう。
また、前記第1光源実装基板においては、前記第1色調ランクに属する前記点状光源と、前記第2色調ランクに属する前記点状光源とが交互に配置されており、前記第2光源実装基板においては、前記第1色調ランクに属する前記点状光源と、前記第3色調ランクに属する前記点状光源とが交互に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、それぞれの光源実装基板内においても、隣り合う点状光源が隣り合う色調ランクに属するため、互いの色調が大きく異なることがないため、特に動画表示において、色調ムラの発生をより一層抑制することが可能となる。
このような構成によれば、交互に配置される第1光源実装基板と第2光源実装基板との間で、それぞれの平均した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。なお、四角形の一辺が座標長さ0.01であるとは、当該四角形の隣り合う2つの頂点を結んだ1辺の実際の長さが0.01をなすことをいう。
このような構成によれば、それぞれの光源実装基板内においても、隣り合う点状光源が隣り合う色調ランクに属するため、互いの色調が大きく異なることがないため、色調ムラの発生をより一層抑制することが可能となる。
この場合、光源実装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。
この場合、光源実装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光源実装基板を使いまわすことが可能となる。
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光源実装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、光源実装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光源実装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。
このような構成によれば、隣り合う光源実装基板を第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光源実装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。
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。
このような構成によれば、シャーシの短辺方向と光源実装基板の長手方向とを一致させる場合に比べて光源実装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。
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。
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。
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ものとすることができる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
本発明の実施形態1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。
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。
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(長さ)が異なる場合にも、LED基板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。
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。
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。
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。
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。
次に、本発明の実施形態2を図11及び図12によって説明する。この実施形態2では、各LED基板におけるLEDの色調について説明し、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11はバックライト装置に備わるLEDのCIE(国際照明委員会)による1931年策定の色度図における色調ランクを示す要部拡大図、図12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12に示すように、それぞれのLED基板20(20a,20b)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20a,20b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(第1光源実装基板)20a,20a,20aがコネクタ22により直列に連結されている。第1LED基板20a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となっており、色調ランクAに属するLED17と色調ランクCに属するLED17とが交互に配置されている。したがって、第1LED基板20a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。
このような構成によれば、交互に配置される第1LED基板20aと第2LED基板20bとの間で、それぞれの平均した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。
このような構成によれば、それぞれのLED基板20a,20b内においても、隣り合うLED17,17が隣り合う色調ランク(AとB、あるいはAとC)に属するため、互いの色調が大きく異なることがなく、色調ムラの発生をより一層抑制することが可能となる。
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、第3LED基板20d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3LED基板20d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,Bとなっている。したがって、第3LED基板20d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。さらに、第2行、第3行、第4行・・・においても、第1行と同様に、第3LED基板20dが3つ直列に連結されている。したがって、Y軸方向(第3LED基板20d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、並列配置された第3LED基板20d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)に属するものとなっている。この場合、第3LED基板20dの平均した色調は、色調ランクAと色調ランクBとの境界あるいは色調ランクA側に位置するものとなっており、色調同等領域Hに属するものとなっている。
LED17の配置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14において、X軸方向(行方向、LED基板20e,20f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4LED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4LED基板20eには、図中左から順にLED17の色調ランクがA,B,A,A,A,Bとされている。したがって、第4LED基板20e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)に属するものとなっている。また、第2行には、3つの第5LED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5LED基板20fは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがC,A,A,A,C,Aとなっている。したがって、第5LED基板20f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C)に属するものとなっている。この場合、第4LED基板20eの平均した色調は色調ランクA側に位置し、第5LED基板20fの平均した色調もまた色調ランクA側に位置するものとなっている。すなわち、第4LED基板20eの平均した色調、及び第5LED基板20fの平均した色調は、それぞれ色調同等領域Hに属するものとなっている。
LED17の配置態様の一変形例として、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15において、X軸方向(行方向、LED基板20a,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1LED基板20a,20a,20a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20a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と交互に配置されている。したがって、第1LED基板20a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6LED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6LED基板20gは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがA,A,A,A,A,Aとなっている。したがって、第6LED基板20gにおいて隣り合うLED17,17同士は、同一の色調ランク(A)に属するものとなっている。
次に、本発明の実施形態3を図16及び図17によって説明する。この実施形態3では、各LED基板におけるLEDの色調の異なる配置態様について説明し、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16はバックライト装置に備わるLEDのCIE(国際照明委員会)による1931年策定の色度図における色調ランクを示す要部拡大図、図17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17において、X軸方向(行方向、第1LED基板20h,20j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7LED基板20h,20h,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7LED基板(第3光源実装基板)20hは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがA,A,A,A,A,Aと配置されている。したがって、第7LED基板20hにおいて隣り合うLED17,17同士は、同一の色調ランクAに属するものとなっている。また、第2行には、3つの第8LED基板(第4光源実装基板)20j,20j,20jがコネクタ22により電気的・物理的に接続されている。第8LED基板20jは、図中左から順に配置されたLED17の色調ランクがC,A,C,A,C,Aとなっている。したがって、第8LED基板20j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。
このような構成によれば、それぞれの第8LED基板20j内においても、隣り合うLED17,17が隣り合う色調ランク(AとC)に属するため、互いの色調が大きく異なることがなく、色調ムラの発生をより一層抑制することが可能となる。
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。
Claims (26)
- 複数の光源実装基板と、
前記光源実装基板に実装された複数の点状光源と、を備え、
前記光源実装基板の各々における前記複数の点状光源の平均した色調は、CIE1931座標においてx座標距離が0.015とされる対向する2辺とy座標距離が0.015とされる対向する2辺とで囲まれる色調同等領域に属し、
前記点状光源は、その色調に応じて、CIE1931座標において前記色調同等領域を包括する一辺が座標長さ0.015の四角形をなす第1色調ランクと、当該第1色調ランクと互いに隣り合う一辺が座標長さ0.015の四角形をなす第2色調ランク及び第3色調ランクとに属するものとされ、
前記光源実装基板は、前記第1色調ランク及び前記第2色調ランクに属する前記点状光源が実装された第1光源実装基板と、前記第1色調ランク及び前記第3色調ランクに属する前記点状光源が実装された第2光源実装基板とを有し、
前記第1光源実装基板と前記第2光源実装基板とが交互に配置されていることを特徴とする照明装置。 - 前記第1光源実装基板においては、前記第1色調ランクに属する前記点状光源と、前記第2色調ランクに属する前記点状光源とが交互に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記第1光源実装基板においては、前記第1色調ランクに属する前記点状光源と、前記第2色調ランクに属する前記点状光源とが交互に配置されており、
前記第2光源実装基板においては、前記第1色調ランクに属する前記点状光源と、前記第3色調ランクに属する前記点状光源とが交互に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。 - 複数の光源実装基板と、
前記光源実装基板に実装された複数の点状光源と、を備え、
前記光源実装基板の各々における前記複数の点状光源の平均した色調は、CIE1931座標においてx座標距離が0.015とされる対向する2辺とy座標距離が0.015とされる対向する2辺とで囲まれる色調同等領域に属し、
前記点状光源は、その色調に応じて、CIE1931座標において前記色調同等領域を包括する一辺が座標長さ0.015の四角形をなす第1色調ランクと、当該第1色調ランクと隣り合う一辺が座標長さ0.015の四角形をなす第2色調ランクに属するものとされ、
前記光源実装基板は、前記第1色調ランクに属する前記点状光源が実装された第3光源実装基板と、前記第1色調ランク及び前記第2色調ランクに属する前記点状光源が実装された第4光源実装基板とを有し、
前記第3光源実装基板と前記第4光源実装基板とが交互に配置されていることを特徴とする照明装置。 - 前記第4光源実装基板においては、前記第1色調ランクに属する前記点状光源と、前記第2色調ランクに属する前記点状光源とが交互に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
- 前記光源実装基板は長手状をなし、
前記複数の点状光源は、前記光源実装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1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。 - 前記複数の点状光源は、1つの前記光源実装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1から請求項6のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光源実装基板は、長手状をなし、その長手方向に沿って複数配置され、
隣り合う前記光源実装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1から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。 - 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、前記光源実装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8に記載の照明装置。 - 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8又は請求項9に記載の照明装置。
- 前記光源実装基板を収容する平面視矩形状のシャーシを備え、
前記光源実装基板は、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1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。 - 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11のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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18のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光源実装基板には、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19のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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20に記載の照明装置。
- 前記拡散レンズは、前記光源実装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20又は請求項21に記載の照明装置。
- 複数の光源実装基板と、
前記光源実装基板に実装された複数の点状光源と、を備え、
前記光源実装基板の各々における前記複数の点状光源の平均した色調は、CIE1931座標においてx座標距離が所定距離とされる対向する2辺とy座標距離が所定距離とされる対向する2辺とで囲まれる色調同等領域に属しており、
前記点状光源は、その色調に応じて、CIE1931座標において前記色調同等領域を包括する第1色調ランクと、当該第1色調ランクと互いに隣り合う第2色調ランク及び第3色調ランクとに属するものとされ、
前記光源実装基板は、前記第1色調ランク及び前記第2色調ランクに属する前記点状光源が実装された第1光源実装基板と、前記第1色調ランク及び前記第3色調ランクに属する前記点状光源が実装された第2光源実装基板とを有し、
前記第1光源実装基板と前記第2光源実装基板とが交互に配置されていることを特徴とする照明装置。 - 請求項1から請求項23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。 - 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24に記載の表示装置。
- 請求項24又は請求項25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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