JP6359127B2 - 照明装置及び表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置及び表示装置に関する。
従来、ブック型のコンピュータ、携帯電話機または携帯テレビのような小型、薄型の機器の表示装置として、液晶表示装置が用いられている。また、車両用計器にも車両情報や交通情報を表示する表示装置として液晶表示装置が用いられるようになってきている。これらの液晶表示装置は液晶パネルを照射する照明装置を備えており、この照明装置としては光源と、この光源の光束を液晶パネルの照射に最適な面状の光束に変換する導光板とよりなるものであった。この種の照明装置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。特許文献1には、光源と、導光部材と、を備え、光源から発せられる光が導光部材の光入射部から入射するとともに導光部材の光出射部から出射して被照明部材である液晶パネルを照明する照明装置において、導光部材を略円形状とし、光源を複数備え、複数の光源から出た光の出射方向が全て交わるように光源を導光部材の周縁に配設したものが記載されている。
(発明が解決しようとする課題)
上記した特許文献1では、複数の光源から出た光の出射方向が全て交わる、つまり任意の光源が正対しない関係とされることで、光の集中が生じ難くなり、もって照明ムラが抑制されるようになっている。その一方で、複数の光源は、基板と電気的に接続されており、電源からの電力が基板を通じて供給されるようになっている。このため、万が一に複数の光源のいずれかが故障したり、基板上の配線に断線が生じた場合には、点灯不能な光源が発生することになる。複数の光源の中に点灯不能な光源が発生すると、その光源と正対する領域への光の供給量が著しく減少し、局所的な暗部が発生することが懸念される。
上記した特許文献1では、複数の光源から出た光の出射方向が全て交わる、つまり任意の光源が正対しない関係とされることで、光の集中が生じ難くなり、もって照明ムラが抑制されるようになっている。その一方で、複数の光源は、基板と電気的に接続されており、電源からの電力が基板を通じて供給されるようになっている。このため、万が一に複数の光源のいずれかが故障したり、基板上の配線に断線が生じた場合には、点灯不能な光源が発生することになる。複数の光源の中に点灯不能な光源が発生すると、その光源と正対する領域への光の供給量が著しく減少し、局所的な暗部が発生することが懸念される。
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、外形が実質的に円形または楕円形とされ、その中心を通る区分線によって複数の扇形領域に区分されていて前記区分線が前記中心にて全て交差するものとされる導光板と、前記導光板を取り囲む形でその周方向に沿って並ぶ複数の光源であって、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する形で複数ずつ並ぶとともに前記周方向について隣り合う前記扇形領域のそれぞれに属するもののうち前記周方向について端に位置するもの同士の中間位置が前記区分線と一致するよう配されてなる複数の光源と、前記扇形領域に属する複数の前記光源と同数またはそれ以上備えられるとともに、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のそれぞれに電力を供給する複数の電力供給部と、を備える。
本発明の照明装置は、外形が実質的に円形または楕円形とされ、その中心を通る区分線によって複数の扇形領域に区分されていて前記区分線が前記中心にて全て交差するものとされる導光板と、前記導光板を取り囲む形でその周方向に沿って並ぶ複数の光源であって、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する形で複数ずつ並ぶとともに前記周方向について隣り合う前記扇形領域のそれぞれに属するもののうち前記周方向について端に位置するもの同士の中間位置が前記区分線と一致するよう配されてなる複数の光源と、前記扇形領域に属する複数の前記光源と同数またはそれ以上備えられるとともに、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のそれぞれに電力を供給する複数の電力供給部と、を備える。
このようにすれば、外形が実質的に円形または楕円形とされる導光板は、その周方向に沿って並ぶ複数の光源からの光が入射されると、入射された光を導光した後に出射するものとされる。複数の扇形領域は、互いに周方向について隣り合う扇形領域に属する複数ずつの光源のうち周方向について端に位置する光源同士の中間位置に配される区分線によって隣り合うものの間が区分されるとともに、その区分線が導光板の中心にて全て交差する関係とされているから、複数の扇形領域に属する複数ずつ光源からの光が各扇形領域に入射されると、それらの光が導光板の中心を超えて各区分線付近、つまり周方向について隣り合う扇形領域の境界付近へと供給されることになる。周方向について隣り合う扇形領域の境界付近では、内部に存在する光量が不足しがちとされることから、上記により導光板の板面内において生じ得る光量のムラが緩和される。
そして、複数の扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの光源のそれぞれには、扇形領域に属する複数の光源と同数またはそれ以上備えられる複数の電力供給部により電力の供給がなされるようになっているので、万が一、例えば扇形領域に属する複数の光源のいずれかが故障する、または複数の電力供給部のいずれかが断線するなどして扇形領域に属する複数の光源のいずれかが点灯不能になった場合であっても、残りの光源は他の電力供給部による電力の供給が維持される。これにより、点灯不能な光源の発生に伴う局所的な暗部が生じ難くなる。
本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記導光板は、複数の前記扇形領域における中心角が等しいものとされるとともに、前記扇形領域の数が3以上の奇数となるよう構成されている。このようにすれば、仮に複数の扇形領域における中心角が異なる構成とされた場合に比べると、導光板の出射光量が各扇形領域において均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適となる。
(1)前記導光板は、複数の前記扇形領域における中心角が等しいものとされるとともに、前記扇形領域の数が3以上の奇数となるよう構成されている。このようにすれば、仮に複数の扇形領域における中心角が異なる構成とされた場合に比べると、導光板の出射光量が各扇形領域において均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適となる。
(2)複数の前記光源は、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する数が同一とされている。このようにすれば、複数の扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの光源に供給する電力を均等化することで、導光板の出射光量が各扇形領域において均等化され易くなる。これにより、電力供給部の構成を簡素化することができる。
(3)複数の前記光源は、複数の前記扇形領域において同一の前記電力供給部に接続される前記光源間の中心角が等しくなるよう配されている。万が一、複数の電力供給部のいずれかが断線した場合には、その断線した電力供給部に接続された光源の全てが点灯不能になる可能性がある。その場合であっても、複数の光源は、複数の扇形領域において同一の電力供給部に接続される光源間の中心角が等しくなるよう配されているから、残りの点灯可能な光源が等角度間隔でもって配されることになる。これにより、断線した電力供給部に接続された光源の全てが点灯不能になった場合、残りの点灯可能な光源に他の電力供給部から電力が供給されることで、導光板からの出射光にその板面内において輝度ムラが生じ難いものとなる。
(4)複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源の間の間隔が、互いに前記周方向について隣り合う前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のうち前記周方向について端に位置する前記光源の間の間隔よりも狭くなるよう配されている。このようにすれば、扇形領域に属する複数の光源のいずれかが点灯不能になった場合、残りの点灯可能な光源が、その隣りの扇形領域に属していて周方向について端に位置する光源よりも、点灯不能になった光源の近くに配されることになる。これにより、残りの点灯可能な光源が、点灯不能な光源に代替する形で近似した光学性能を発揮することができるので、点灯不能な光源の発生に伴う局所的な暗部がより生じ難くなる。
(5)複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源に含まれて前記周方向について両端に位置する前記光源の間の中央位置が、前記扇形領域における前記周方向についての中央位置と一致するよう配されている。このようにすれば、扇形領域に属する複数の光源から発せられた光が導光板内に入射されると、その扇形領域における周方向についての中央側から両端側へと良好に広がりつつ伝播される。これにより、導光板の出射光量が各扇形領域において均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適となる。
(6)前記導光板の外周面の一部には、前記光源における発光面に並行するとともに前記光源からの光が入射される光入射面が、複数の前記扇形領域毎に複数ずつ設けられている。このようにすれば、導光板の光入射面が光源の発光面に並行する形態とされることで、光源から光入射面に入射される光の入射効率が良好なものとなる。
(7)前記導光板には、その外周側部分を前記周方向について部分的に切り欠くことで前記光入射面を有する切り欠きが設けられており、複数の前記光源は、少なくともその一部が前記切り欠き内に入る形で配されている。このようにすれば、仮に導光板の外周側部分を周方向について部分的に外側に突出させてその突部が光入射面を有する態様とした場合に比べると、複数の光源における少なくとも一部が切り欠き内に入る形で配されることで、当該照明装置の狭額縁化が図られる。
(8)前記導光板には、前記扇形領域に属する複数の前記光源における少なくとも一部ずつが一括して入るとともに複数の前記光入射面を有する形で前記切り欠きが、複数の前記扇形領域と同数設けられている。このようにすれば、仮に扇形領域に属する複数の光源毎に切り欠きを複数設けるようにした場合に比べると、導光板の外形が複雑化し難くなる。また、切り欠きに一部ずつが一括して入る複数の光源からの光は、切り欠きに有される複数の光入射面に入射されて導光板内を伝播される。
(9)前記導光板は、その中心側部分が、光を有効に出射させる有効出光領域とされるのに対し、前記外周側部分が、前記有効出光領域を取り囲んでいて前記切り欠きが設けられる非有効出光領域とされる。このようにすれば、導光板のうち、有効出光領域を取り囲む非有効出光領域に切り欠きが設けられ、光を有効に出射させる有効出光領域には切り欠きが設けられない構成となっているので、有効出光領域からの出射光に切り欠きに起因する影響が及び難いものとなり、輝度ムラを緩和する上でより好適とされる。
(10)複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源に、他の前記光源に対して発光面が傾いた前記光源が含まれるよう配されている。このようにすれば、扇形領域に属する複数の光源からの光が導光板内に入射されると、その入射された光が扇形領域において周方向についてより広がる形で伝播されることになる。これにより、輝度ムラを抑制する上でより好適となる。
(11)複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源のうち前記周方向について一方側に配される前記光源の前記発光面が、前記周方向について一方側を指向するのに対し、前記周方向について他方側に配される前記光源の前記発光面が、前記周方向について他方側を指向するよう配されており、前記導光板には、その外周側部分を前記周方向について部分的に切り欠くことで、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数の前記光源の前記発光面に並行するとともに複数の前記光源からの光がそれぞれ入射される複数の光入射面を有していてさらには前記扇形領域に属する複数の前記光源における少なくとも一部ずつが一括して入る切り欠きが、複数の前記扇形領域と同数設けられている。このようにすれば、例えば、導光板が回動しようとした場合、扇形領域に属する複数の光源のうち周方向について一方側と他方側とにそれぞれ配される各光源の発光面が、切り欠きにおける各光入射面に対して当接されることになるので、導光板の周方向についての位置ずれを規制することが可能となる。また、扇形領域に属する複数の光源における少なくとも一部ずつが切り欠き内に一括して入る形で配されることで、当該照明装置の狭額縁化が図られるとともに、導光板の外形が複雑化し難くなる。
(12)複数の前記光源が実装されるとともに、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のそれぞれに対して接続されていて複数の前記電力供給部を構成する複数の電力供給配線部が設けられる光源基板を備える。このようにすれば、仮に電力供給配線部を光源基板とは別部品とした場合に比べると、部品点数及び組付工数を削減することができ、低コスト化を図る上で好適となる。
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。
このような構成の表示装置によれば、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。
(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。
本発明によれば、輝度ムラを抑制することができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図7によって説明する。本実施形態では、表示パネルとして液晶パネル11を備えた液晶表示装置(表示装置)10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図3及び図4を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を図1から図7によって説明する。本実施形態では、表示パネルとして液晶パネル11を備えた液晶表示装置(表示装置)10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図3及び図4を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。
液晶表示装置10は、全体として略円形状をなしており、図1に示すように、画像を表示可能な液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11に対して裏側に配されるとともに液晶パネル11に表示のための光を供給するバックライト装置(照明装置)12と、を少なくとも備えている。なお、図示は省略するが、液晶表示装置10に、バックライト装置12との間で液晶パネル11の外周端部を保持するベゼルが備わる構成とすることも可能である。本実施形態に係る液晶表示装置10は、例えば、携帯電話(スマートフォンなどを含む)、スマートウォッチ、四輪車用計器(自動車に搭載されるメータ)、二輪車用計器(オートバイに搭載されるメータ)、ノートパソコン(タブレット型ノートパソコンなどを含む)、携帯型情報端末(電子ブックやPDAなどを含む)、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機などの各種電子機器(図示せず)に用いられるのが好ましいものとされるが、必ずしもその限りではない。このため、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11の画面サイズは、例えば、数インチ〜10数インチ程度とされ、一般的には小型または中小型に分類される大きさとされるのが好ましいものとされるが、必ずしもその限りではない。
まず、液晶パネル11について詳しく説明する。液晶パネル11は、図1に示すように、全体として平面に視て略円形状をなしている。液晶パネル11は、図3に示すように、ほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製の一対の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に介在し、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(図示せず)と、を備え、両基板11a,11bが液晶層の厚さ分のギャップを維持した状態で図示しないシール剤によって貼り合わせられている。この液晶パネル11は、画面中央側に配されて画像が表示される略円形状の表示領域(アクティブエリア)と、画面外周側に配されて表示領域を取り囲む略円環状(略円形の枠状、ドーナツ状)をなすとともに画像が表示されない非表示領域(ノンアクティブエリア)と、を有している。液晶パネル11は、バックライト装置12から供給される光を利用して表示領域に画像を表示することができ、その表側が出光側とされている。なお、両基板11a,11bの外面側には、それぞれ偏光板11c,11dが貼り付けられている。
液晶パネル11を構成する両基板11a,11bのうち表側(正面側)がCF基板11aとされ、裏側(背面側)がアレイ基板11bとされる。アレイ基板11bの表示領域における内面側(液晶層側、CF基板11aとの対向面側)には、スイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor:表示素子)及び画素電極が多数個マトリクス状(行列状)に並んで設けられるとともに、これらTFT及び画素電極の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が取り囲むようにして配設されている。ゲート配線及びソース配線には、画像に係る信号がドライバ(図示せず)によりそれぞれ供給されるようになっている。ゲート配線及びソース配線により囲まれた方形の領域に配された画素電極は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)或いはZnO(Zinc Oxide:酸化亜鉛)といった透明電極からなる。さらには、アレイ基板11bの表示領域における内面側には、各ゲート配線にゲート信号(走査信号)を供給することで、各TFTを順次に走査して選択的に駆動するゲート回路部(走査回路部)が設けられている。ゲート回路部は、TFTと同じ半導体膜(好ましくは酸化物半導体材料)をベースとしてアレイ基板11b上にモノリシックに形成されており、それによりTFTへの出力信号(ゲート信号)の供給を制御するための制御回路を有している。ゲート回路部は、表示領域内における所定の範囲に存在する各画素に、制御回路を構成する各種回路素子(制御回路用TFTなど)を分散して配置することで設けられている。このように、ゲート回路部を表示領域内に設けるようにすれば、仮にゲート回路部を非表示領域に設けるようにした場合に比べると、非表示領域の額縁幅を狭くすることができ、それにより液晶パネル11及び液晶表示装置10の狭額縁化を図ることができる。また、ゲート回路部が表示領域内に設けられることで、液晶パネル11の外形を設定する上で自由度が高いものとなる。一方、CF基板11aにおける内面側には、各画素に対応した位置に多数個のカラーフィルタがマトリクス状に並んで設けられている。カラーフィルタは、R,G,Bの三色が交互に並ぶ配置とされる。各カラーフィルタ間には、混色を防ぐための遮光層(ブラックマトリクス)が形成されている。カラーフィルタ及び遮光層の表面には、アレイ基板11b側の画素電極と対向する対向電極が設けられている。また、両基板11a,11bの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜(図示せず)がそれぞれ形成されている。
液晶パネル11を構成するCF基板11a及びアレイ基板11bは、図1に示すように、全体として略円形とされるそれぞれの外周縁部が部分的に直線状に切り欠かれることで、直線状縁部11a1,11b1を有しており、CF基板11aの方がアレイ基板11bよりも切り欠き幅が広いものとされる。従って、アレイ基板11bの直線状縁部11b1は、CF基板11aの直線状縁部11a1よりも径方向について外側に突き出す形で配されている。そして、アレイ基板11bの外周側部分である非表示領域のうち、周方向について直線状縁部11b1の配置と整合する位置には、表示画像に係る各種信号を供給するためのフレキシブル基板20が実装されるとともに、フレキシブル基板20に接続される図示しないパネル側端子部が設けられている。アレイ基板11bの非表示領域におけるフレキシブル基板20の実装領域及びパネル側端子部の形成領域は、平面に視てCF基板11aの直線状縁部11a1と、アレイ基板11bの直線状縁部11b1と、の間に挟み込まれた一定幅の帯状の領域とされる。フレキシブル基板20は、絶縁性及び可撓性を有する合成樹脂材料(例えばポリイミド系樹脂等)からなるフィルム状の基材と、基材上に配索形成される多数本の配線パターン(図示せず)と、を少なくとも有しており、一方の端部が液晶パネル11に、他方の端部が図示しないコントロール基板に、それぞれ接続されることで、コントロール基板から供給される表示画像に係る各種信号を液晶パネル11へと伝送することが可能とされる。上記のように、本実施形態に係る液晶パネル11は、直線状縁部11a1,11b1を有しているため、全体の平面形状が厳密には真円形状とはなっていない。しかしながら、液晶パネル11の平面形状を真円形状とすることも勿論可能であり、その場合には画像が表示される表示領域を平面に視て真円形状とすることができる。このような真円形状の液晶パネル11を用いるようにすれば、例えば液晶表示装置10の外周部に位置センサなどを設置し、使用者がその外周部に触れることで、表示領域の表示画像を回転させる、といった特有のユーザインターフェイスを採ることが可能となる。
続いて、バックライト装置12の構成について詳しく説明する。バックライト装置12は、全体として液晶パネル11と同様に平面に視て略円形の略ブロック状をなしている。バックライト装置12は、図1から図4に示すように、液晶パネル11側に向けて開口した略箱型をなすシャーシ(筐体)13と、光源である複数のLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)17と、複数のLED17が実装されたLED基板(光源基板)18と、シャーシ13に対して表側に重ねられるとともにLED17からの光を導光する導光板14と、導光板14に対して表側(出光側)に重ねられるとともに導光板14からの出射光に光学作用を付与して液晶パネル11へと出射させるための複数の光学シート15と、シャーシ13と導光板14との間に挟み込まれる形で重ねられて導光板14側に向けて光を反射する反射シート16と、を少なくとも備える。このバックライト装置12は、LED17からの光を、導光板14、光学シート15、及び反射シート16の光学作用により面状の光に変換しつつシャーシ13の開口部位から表側の液晶パネル11に向けて出射するものとされる。つまり、バックライト装置12に対して表側が出光側とされる。以下、バックライト装置12の構成部品について順次に説明する。なお、各図面に示すZ軸方向は、導光板14、光学シート15、及び反射シート16の板面の法線方向と一致するとともに、シャーシ13、導光板14、光学シート15、及び反射シート16の重なり方向と一致している。
シャーシ13は、合成樹脂材料または金属材料からなり、図1から図4に示すように、平面形状が略円形をなすとともに表側に向けて開口した略箱型(有底略円筒形)をなすことで、その内部にLED基板18、導光板14、光学シート15、及び反射シート16を収容するものとされる。シャーシ13は、全体として液晶パネル11などと同様に平面に視て(Z軸方向から視て)略円形状をなしている。シャーシ13は、略円形状とされる底壁部13aと、底壁部13aにおける外周端部から表側に向けて立ち上がる側壁部13bと、からなる。底壁部13aは、その板面が導光板14、光学シート15、反射シート16、及び液晶パネル11の各板面に並行しており、シャーシ13内に収容される導光板14、光学シート15、及び反射シート16を裏側から支持するものとされる。側壁部13bは、シャーシ13内に収容される導光板14、光学シート15、反射シート16、及びLED基板18(LED17)を外周側から取り囲む形で配されることで、全体として略円環状(略円形の枠状)をなしている。また、側壁部13bの先端部には、液晶パネル11をバックライト装置12に固定するためのパネル固定テープ19の外周端部における裏側の面が固着される。このパネル固定テープ19は、基材の両面が粘着面とされた両面テープとされており、側壁部13bと後述する光学シート15(具体的には後述する第2レンズシート15c)とに跨る形で両者と液晶パネル11とに固着される。
LED17は、図1から図4に示すように、LED基板18の板面に固着される基板部上に半導体発光素子であるLEDチップ(LED素子)を樹脂材により封止した構成とされる。このLED17は、図示しないアノード端子及びカソード端子を有しており、これらの間に順バイアスとなる直流電流が流されることで、LEDチップが発光するようになっている。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色(例えば黄色、緑色、赤色など)を発光する蛍光体が分散配合されており、LED17全体としては概ね白色光を発するものとされる。このLED17は、LED基板18に対する実装面に隣接する側面が発光面17aとされる、いわゆる側面発光型とされている。LED17の発光面17aは、平面に視て直線状をなしている。このLED17の高さ寸法は、後述する導光板14の厚み寸法よりも小さなものとされており、具体的には例えば0.4mm程度とされる。このLED17における光軸は、発光面17aに対する法線方向に並行している。なお、ここで言う「光軸」とは、LED17からの発光光(配光分布)のうち発光強度が最も高い光の進行方向である。
LED基板18は、図1,図3,図4及び図6に示すように、絶縁材料製(例えばポリイミド製)で可撓性を有するフィルム状(シート状)をなしており、その板面がシャーシ13の底壁部13aなどの板面に並行している。LED基板18は、導光板14、光学シート15、及び反射シート16の周方向に沿って延在する無端環状をなす基板本体18aと、基板本体18aから部分的に径方向に沿って外側に引き出される引き出し部18bと、から構成される。無端の円環状をなす基板本体18aは、その内径寸法が導光板14及び反射シート16の外径寸法よりも小さく且つ外径寸法が導光板14及び反射シート16の外径寸法と同等程度とされるとともに、導光板14及び反射シート16の外周端部に対して裏側に重なる形で配されている。基板本体18aは、その裏側に重なるシャーシ13の底壁部13aに対してLED基板固定テープ21を介して固着されている。LED基板固定テープ21は、基材の両面が粘着面とされた両面テープとされる。基板本体18aには、実装された各LED17に対して電力を供給するための配線部(電力供給配線部、電力供給部)18cがパターニングされている。なお、配線部18cの具体的なパターンに関しては後に詳しく説明する。また、ここで言う「径方向」は、円形状または円環状をなすもの(導光板14やLED基板18など)の中心からの距離が変化する方向であるのに対し、「周方向」は、同中心からの距離が変化しない方向である。
LED基板18の基板本体18aにおける表裏両板面のうち、表側の板面には、図3,図4及び図6に示すように、複数のLED17が実装されており、各LED17の各端子が半田付けされることで機械的接続及び電気的接続が図られている。LED17は、基板本体18aにおいてその周方向に沿って複数が円環状(環状で且つ曲線状)に並ぶとともに周方向について間隔を空けた形で配列されている。なお、LED17の詳しい配列などについては後に改めて説明する。引き出し部18bは、基板本体18aのうち、周方向について隣り合う所定のLED17の間となる部分に連ねられており、その連なる部分から径方向に沿ってほぼ真っ直ぐに外側に向けて延在する形態とされている。引き出し部18bには、基板本体18aの配線部18cに連なる引き出し配線部18dが設けられている。引き出し配線部18dは、引き出し部18bの延在方向に沿って直線的に延在するとともにその先端部に給電端子部18d1,18d2(図6を参照)が露出する形で設けられている。この給電端子部18d1,18d2には、図6に示すように、アノード側給電端子部18d1とカソード側給電端子部18d2とが2つずつ含まれており、引き出し配線部18dには、2つのアノード側給電端子部18d1に共通して連なるものが1本、2つのカソード側給電端子部18d2に個別に連なるものが2本、それぞれ含まれている。この引き出し部18bは、シャーシ13の底壁部13aに部分的に形成された開口部(図示せず)を通してバックライト装置12の外部に引き出されている。この開口部を通された引き出し部18bは、シャーシ13の裏側に配置された図示しないLED駆動回路基板の給電コネクタに上記端子部が接続されるようになっている。
導光板14は、図1から図4に示すように、合成樹脂製(例えばPMMAなどのアクリル樹脂製、ポリカーボネート(PC)製)とされるとともに、シャーシ13の底壁部13aと同様に平面に視て略円形状をなしており、その外径寸法がシャーシ13の底壁部13aよりも一回り小さなものとされる。つまり、導光板14は、LED基板18において円環状に並ぶLED17の配列に倣う外形を有している、と言える。導光板14は、シャーシ13内において側壁部13bによりその周りが取り囲まれた形で収容されるとともに、液晶パネル11及び光学シート15の直下位置に配されている。導光板14の外周端面は、LED17と対向状をなすLED対向部(光源対向部)と、LED17とは対向しないLED非対向部(光源非対向部)と、に区分されるが、このうちのLED対向部が、LED17からの光が直接的に入射される光入射面14aを構成している。光入射面14aは、図5に示すように、LED17の発光面17aに並行しており、平面に視て直線状をなしている。つまり、光入射面14aは、導光板14における外周縁部を周方向について部分的に直線状に切り欠くことで形成されている。これにより、導光板14は、その外周面が全体として真円形状とはならず、周方向について間隔を空けた位置に直線状の弦が複数設けられた形態とされる。導光板14の外周縁部に光入射面14aを形成するために設けられた切り欠き14eには、対向状をなすLED17における一部が入り込んだ形で配されている。すなわち、LED17は、仮に導光板の外周面が真円形状だった場合の仮想線(図5では二点鎖線により示す)と交差する形、言い換えると径方向について重なり合う形で配置されている。なお、切り欠き14eの形成範囲は、上記仮想線と光入射面14aとにより囲まれた弓形状の領域である。これに対し、LED非対向部は、LED17からの光が直接的に入射されることが殆どない非入光面14dとされている。非入光面14dは、平面に視て円弧状をなしている。なお、これら光入射面14a及び非入光面14dの詳しい周方向についての配置などについては後に改めて説明する。また、この導光板14の厚み寸法は、図3及び図4に示すように、既述したLED17の高さ寸法よりも大きなものとされており、具体的には例えば0.6mm程度とされる。但し、一層の薄型化が求められる場合には、導光板14の厚み寸法をLED17の高さ寸法と同等、若しくはそれよりも小さくすることも可能であり、その場合は適宜に遮光処理(漏光防止処理)を施すのが、良好な表示性能を得る上で好ましいものとされる。なお、本実施形態では、LED非対向部のことを「非入光面14d」として説明しているが、光が全く入射しないことまでを意味するものではなく、例えば非入光面14dから一旦外側に漏れ出した光が側壁部13bによって反射されて戻された場合にはその戻される光が非入光面14dに入射する場合もあり得る。
一方、導光板14における表裏一対の板面のうち、表側(液晶パネル11側)を向いた板面は、図2から図4に示すように、光を液晶パネル11に向けて出射させる光出射面14bとされている。導光板14は、光出射面14bの全域から光が有効に出射されることがないものとされており、そのうちの円形状をなす中心側部分が光を有効に出射させる有効出光領域AAとされるのに対し、有効出光領域AAを取り囲む円環状をなす外周側部分が非有効出光領域NAAとされている。なお、図2では、有効出光領域AAの外形を一点鎖線により図示しており、同一点鎖線の外側の部分が非有効出光領域NAAとされる。これに対して、導光板14における裏側(反射シート16側、底壁部13a側)を向いた板面は、光出射面14bとは反対側の反対板面(反射シート側板面)14cとされている。このような構成によれば、LED17と導光板14との並び方向と、光学シート15(液晶パネル11)と導光板14との並び方向と、が互いに直交するものとされる。そして、導光板14は、各LED17から発せられた光を各光入射面14aから導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ光学シート15側(表側、光出射側)へ向くよう立ち上げて表側の板面である光出射面14bから出射させる機能を有している。この導光板14の反対板面14cには、導光板14内の光を光出射面14bに向けて反射させることで光出射面14bから出射を促すための光反射部からなる光反射パターン(図示せず)が形成されている。この光反射パターンを構成する光反射部は、多数の光反射ドットからなるものとされており、その分布密度が光入射面14a(LED17)からの距離に応じて変化するものとされる。具体的には、光反射部を構成する光反射ドットの分布密度は、導光板14の径方向に関しては光入射面14aから遠ざかるほど高くなり、光入射面14aに近づくほど低くなる傾向であって導光板14の中心位置にて最も高くなり且つ導光板14の外周端位置にて最も低くなる。これに対し、光反射ドットの分布密度は、導光板14の周方向に関しては導光板14のうち非入光面14dの中央位置(隣り合う光入射面14aの中間位置)にて最も高くなり光入射面14aの中央位置(隣り合う非入光面14dの中間位置、LED17の発光面17aの垂線上)にて最も低くなるものとされる。このように光反射パターンの光学設計が最適化されることで、導光板14の光出射面14bからの出射光に係る輝度均一性が良好なものとなる。
光学シート15は、図1,図3及び図4に示すように、導光板14と同様に平面に視て略円形状をなしており、その外径寸法が導光板14よりも僅かに大きなものとされる。光学シート15は、導光板14の光出射面14bの表側に載せられていて液晶パネル11と導光板14との間に介在して配されることで、導光板14からの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させるものとされる。本実施形態に係る光学シート15は、1枚の拡散シート15aと、2枚のレンズシート15b,15c(第1レンズシート15b及び第2レンズシート15c)と、の合計3枚からなる。このうち、拡散シート15aは、ほぼ透明な合成樹脂製の基材中に光を拡散させるための拡散粒子を多数分散配合した構成とされている。拡散シート15aは、導光板14の真上に重ねられており、光学シート15の中で最も導光板14の近くに配されている。
2枚のレンズシート15b,15cは、図1,図3及び図4に示すように、ほぼ透明な合成樹脂製の基材における一方の板面に多数の単位レンズを設けてなるものとされる。2枚のレンズシート15b,15cのうち、拡散シート15aの真上に重ねられるものが第1レンズシート15bとされ、その真上に重ねられるとともに最も液晶パネル11の近くに配されるものが第2レンズシート15cとされる。第1レンズシート15bは、同板面に並行する第1の方向に沿って延在する単位レンズを、第1の方向と直交する第2の方向に沿って多数並ぶ形で配置してなるものとされ、出射光には単位レンズの並び方向である第2の方向について選択的に集光作用(異方性集光作用)を付与するものとされる。第2レンズシート15cは、同板面に並行する第2の方向に沿って延在する単位レンズを、第2の方向と直交する第1の方向に沿って多数並ぶ形で配置してなるものとされ、出射光には単位レンズの並び方向である第1の方向について選択的に集光作用を付与するものとされる。このように、第1レンズシート15bと、第2レンズシート15cと、は、互いに単位レンズの延在方向及び並び方向がそれぞれ直交する関係となっている。また、第2レンズシート15cにおける外周端部には、パネル固定テープ19の裏側の面が固着される。なお、各図面に示すX軸方向は、第1レンズシート15bの単位レンズの延在方向(第1の方向)と一致するのに対し、Y軸方向は、第2レンズシート15cの単位レンズの延在方向(第2の方向)と一致するものとされており、特に図1では各レンズシート15b,15cの各単位レンズを、X軸方向またはY軸方向に並行するストライプ状の縞によって図示している。
反射シート16は、図1,図3及び図4に示すように、導光板14のうち、裏側、つまり光出射面14bとは反対側の反対板面14cを覆う形で配されている。この反射シート16は、表面が光反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製のシート材からなるものとされるので、導光板14内を伝播して反対板面14cから出射した光を表側(光出射面14b)に向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート16は、導光板14及び光学シート15と同様に平面に視て略円形状をなしており、その外径寸法が導光板14とほぼ同じ程度とされる。反射シート16は、導光板14とシャーシ13の底壁部13aとの間に挟み込まれる形で配されている。
ここで、LED基板18におけるLED17の詳しい配列、及びその配列に対応付けられた導光板14の構成について説明する。LED17は、図2に示すように、LED基板18の基板本体18aにおいてその周方向について近接した位置に2つ並んで配されることで1つのLED群(光源群)17Gを構成するとともに、このLED群17Gが、基板本体18aにおいてその周方向について所定の間隔(少なくともLED群17Gを構成する2つのLED17の間の間隔よりも広い間隔)を空けた位置に複数、間欠的に並ぶ形で配されてなる。より詳しくは、LED群17Gは、基板本体18aにおいてその周方向についてほぼ等しい間隔を空けて複数が並ぶ形で配されており、周方向について隣り合うLED群17G同士がなす中心角、より詳しくは、隣り合うLED群17Gのそれぞれを構成する2つずつLED17の間の中間位置同士がなす中心角は、LED群17Gの数を「n」としたときに、「360/n」となっている。具体的には、LED群17Gの具体的な区分数は、7つ、つまり3以上の奇数とされており、周方向について隣り合うLED群17G同士がなす中心角の具体的な数値は、約51.43度とされる。従って、それぞれのLED群17Gを構成する2つずつのLED17の間の中間位置と、導光板14の中心Cと、を結ぶ線分は、導光板14の中心Cを挟んで一直線状となることはなく、導光板14の中心Cにて全てが交差する関係となっている。LED17は、発光面17aが略円形状とされる導光板14の外周面における接線に並行する形で配されるとともに、その光軸が導光板14の中心Cと重なるものとされており、全てのLED17の光軸が導光板14の中心Cにて交差するものとされる。LED17は、LED群17Gを構成する2つのLED17の間の周方向についての間隔が、周方向について隣り合うLED群17Gの間の周方向についての間隔や、周方向について隣り合うLED群17Gを構成するLED17のうちの端に位置し且つ最も近いLED17の間の周方向についての間隔よりも狭くなるよう配されている。また、LED群17Gを構成する2つのLED17の間の周方向についての間隔は、各LED17の幅寸法(発光面17aの長さ寸法)よりも小さなものとされる。なお、図5には、LED17における光の出射角度範囲を一点鎖線により図示している。
一方、導光板14は、外周面のうちその周方向について上記したLED群17Gと整合する位置に、直線状をなす光入射面14aがLED群17Gと同数設けられている。つまり、光入射面14aは、導光板14の外周面において周方向についてほぼ等しい間隔を空けて7つが並ぶ形で配されており、周方向について隣り合う光入射面14a同士がなす中心角が約51.43度とされる。LED群17Gを構成する2つのLED17からの光が入射される2つの光入射面14aは、相互に繋げられて一体化されており、全体として2つのLED17に跨る延在長さを有している。相互に繋げられた2つの光入射面14aには、LED群17Gを構成する2つのLED17から発せられた光が共に入射されるようになっている。このような光入射面14aを形成するため、切り欠き14eの形成範囲は、LED群17Gを構成する2つのLED17に跨る大きさとなっており、LED群17Gを構成する2つのLED17における一部ずつが一括して切り欠き14eに入る形となっている。この切り欠き14eは、導光板14のうちの外周側部分である非有効出光領域NAAに設けられており、有効出光領域AAには非形成とされている。なお、導光板14の外周面のうち、光入射面14aが非形成とされる部分が全て円弧状をなす非入光面14dとされている。
上記のようなLED17の配列に基づいて導光板14は、次のように複数の扇形領域SAに区分されている。すなわち、導光板14は、図2に示すように、その中心Cを通る区分線SLによってLED群17Gと同数の扇形領域SAに区分されていてその区分線SLが導光板14の中心Cにて全て交差するものとされる。具体的には、周方向について隣り合う扇形領域SAを区分する区分線SLは、LED群17Gを構成する2つのLED17のうち周方向について上記区分線SLに近い側の(端に位置する)LED17の間の中間位置と一致するものとされる。従って、周方向について区分線SLを挟んで隣り合うLED17は、その区分線SLに関して線対称となる配置(区分線SLからの距離が等しい配置)とされている。このように、導光板14の各扇形領域SAは、LED基板18の各LED群17Gにおける周方向についての配置に個別に対応付けられたものとなっており、各扇形領域SAに、各LED群17Gを構成する2つずつのLED17がそれぞれ属する関係となっている。また、各扇形領域SAにおける周方向についての中央位置は、LED群17Gを構成する両端の2つのLED17の間の中間位置と一致している(図5を参照)。導光板14は、各扇形領域SAにおける中心角が互いに等しいものとされていて、扇形領域SAの区分数を「n」としたときに中心角が「360/n」となっている。具体的には、扇形領域SAの中心角は、約51.43度、つまり周方向について隣り合うLED群17G同士がなす中心角と同一とされている。その上で、扇形領域SAの具体的な区分数は、7つ、つまり3以上の奇数とされているので、各扇形領域SAの区分線SLは、導光板14の中心Cにて全て交差する関係となっている。このような構成によれば、各扇形領域SAに属する各LED群17Gを構成する2つずつLED17からの光が各扇形領域SAに入射されると、それらの光が導光板14の中心Cを超えて各区分線SL付近、つまり周方向について隣り合う扇形領域SAの境界付近へと供給されることになる。周方向について隣り合う扇形領域SAの境界付近では、内部に存在する光量が不足しがちとされることから、上記により導光板14の板面内において生じ得る光量のムラが緩和されるようになっている。
そして、LED基板18には、図6に示すように、配線部18cが、扇形領域SAに属するLED群17Gを構成するLED17と同数、つまり2つ備えられている。つまり、このLED基板18は、給電系統が2系統とされている。詳しくは、配線部18cには、LED群17Gを構成する2つのLED17のうちの一方のLED17に接続される第1配線部(第1電力供給配線部、第1電力供給部)18cAと、他方のLED17に接続される第2配線部(第2電力供給配線部、第2電力供給部)18cBと、が含まれている。第1配線部18cAに接続される一方のLED17が第1LED17Aとされるのに対し、第2配線部18cBに接続される他方のLED17が第2LED17Bとされる。なお、以下では配線部18c及びLED17を区別する場合には、第1配線部及び第1LEDの符号に添え字Aを、第2配線部及び第2LEDの符号に添え字Bを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
具体的には、第1配線部18cAは、図6に示すように、LED基板18の基板本体18aにおいて各LED17に対して内周側を通る形で延在して基板本体18aをほぼ一周するのに対し、第2配線部18cBは、各LED17に対して外周側を通る形で延在して基板本体18aをほぼ一周しており、いずれも両端部が引き出し部18bに配されている。LED17に対して内周側を通る第1配線部18cAは、各LED群17Gを構成する2つずつのLED17のうち、反時計回り方向について手前側に配された各LED17における各端子に接続されている。つまり、第1配線部18cAに接続される第1LED17Aは、各LED群17Gを構成する2つずつのLED17のうち、反時計回り方向について手前側に配されるものとなっており、それらの間の中心角が全て等しくて、約51.43度程度とされる。これに対し、LED17に対して外周側を通る第2配線部18cBは、各LED群17Gを構成する2つずつのLED17のうち、反時計回り方向について奥側に配された各LED17における各端子に接続されている。つまり、第2配線部18cBに接続される第2LED17Bは、各LED群17Gを構成する2つずつのLED17のうち、反時計回り方向について奥側に配されるものとなっており、それらの間の中心角が全て等しくて、約51.43度程度、つまり第1LED17間の中心角とも等しくなっている。従って、このLED基板18には、第1LED17Aと第2LED17Bとが周方向について交互に並ぶ形で実装されている、と言える。そして、第1配線部18cA及び第2配線部18cBは、図6及び図7に示すように、それぞれの一方の端部が、引き出し配線部18dのうちアノード側給電端子部18d1に連なるものに共通して接続されているのに対し、それぞれの他方の端部が引き出し配線部18dのうちカソード側給電端子部18d2に連なるものにそれぞれ個別に接続されている。これにより、各第1LED17Aは、第1配線部18cAにより直流駆動されるのに対し、各第2LED17Bは、第2配線部18cBにより直流駆動されるようになっている。
このような構成によれば、扇形領域SAに属するLED群17Gを構成する第1LED17Aと第2LED17Bとには、それぞれ第1配線部18cAと第2配線部18cBとによって個別に電力の供給がなされるので、万が一、例えば扇形領域SAに属するLED群17Gを構成する2つのLED17のいずれかが故障する、または2つの配線部18cのいずれかが断線するなどして扇形領域SAに属するLED群17Gを構成する2つのLED17のいずれかが点灯不能になった場合であっても、残りのLED17は他の配線部18cによる電力の供給が維持されることになる。つまり、点灯不能なLED17が生じたとき、その点灯不能なLED17と共に同じLED群17Gを構成する残りのLED17については、電力供給が維持されて点灯可能な状態となっているので、同じLED群17Gを構成する全てのLED17が点灯不能になる事態が回避されとともに、その点灯可能なLED17によってLED群17Gが属する扇形領域SAへの光の供給が維持されることになる。これにより、LED群17Gを構成する2つのLED17の中に点灯不能なLED17が発生しても、それに伴って局所的な暗部が生じ難くなる。しかも、周方向について隣り合う第1LED17A間の中心角が同一とされるとともに、周方向について隣り合う第2LED17B間の中心角が同一とされているから、万が一に第1配線部18cAと第2配線部18cBとのいずれか一方が断線してその断線した配線部18cに接続された各LED17が全て点灯不能になった場合でも、残りの配線部18cに接続されて点灯可能な各LED17が等角度間隔でもって配されることになる。これにより、点灯可能な各LED17からの光が導光板14に対して周方向について等間隔に入射されるとともに、導光板14の光出射面14bからの出射光にその板面内において輝度ムラが生じ難いものとなる。
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の電源が投入されると、図示しないコントロール基板から出力される表示に係る各種信号が、フレキシブル基板20を介して液晶パネル11へと伝送されることで、液晶パネル11の駆動が制御されるとともに、図示しないLED駆動回路基板によりLED基板18のLED17の駆動が制御される。導光板14を取り囲むようその周方向に沿って間隔を空けて並ぶ形で配される各LED17から発せられる光は、図2から図4に示すように、導光板14の各光入射面14aに入射されて導光板14内を伝播された後に光出射面14bから出射される。光出射面14bから出射された光は、各光学シート15を透過する際に所定の光学作用をそれぞれ付与されてから、液晶パネル11に照射され、もって画像の表示に利用される。
詳しくは、LED基板18のLED17に含まれる各第1LED17Aは、図2,図6及び図7に示すように、接続された第1配線部18cAにより電力が供給されて直列駆動されるのに対し、各第2LED17Bは、接続された第2配線部18cBにより電力が供給されて直列駆動される。これにより、各LED群17Gを構成する第1LED17A及び第2LED17Bがそれぞれ点灯されるので、その発光光が共通の光入射面14aに入射され、もってそのLED群17Gが属する扇形領域SAに光が供給されることになる。この光入射面14aは、各LED17の発光面17aに並行するものとされているから、LED17から光入射面14aに入射される光の入射効率が良好なものとなる。また、LED群17Gを構成する2つのLED17の間の中間位置が、扇形領域SAにおける周方向についての中央位置と一致するものとされているから、各LED17からの光が扇形領域SAにおける周方向についての中央側から両端側へと良好に広がりつつ伝播される。これにより、導光板14の出射光量が各扇形領域SAにおいて均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適となる。
ここで、例えば第1配線部18cAに接続された各第1LED17Aのいずれかがショートするなどして単独で点灯不能になったり、或いは第1配線部18cAが途中で断線して第1LED17Aが全て点灯不能になったりする事態が生じ得るものとされる。そのような場合であっても、図2,図6及び図7に示すように、第2配線部18cBに接続された各第2LED17Bについては、電力供給が継続されて点灯可能な状態とされているので、各扇形領域SAには少なくとも第2LED17Bから発せられた光が供給されることになる。上記とは逆に、例えば第2配線部18cBに接続された各第2LED17Bのいずれかがショートするなどして単独で点灯不能になったり、或いは第2配線部18cBが途中で断線して第2LED17Bが全て点灯不能になったりする事態が生じた場合であっても、第1配線部18cAに接続された各第1LED17Aについては、電力供給が継続されて点灯可能な状態とされているので、各扇形領域SAには少なくとも第1LED17Aから発せられた光が供給されることになる。これにより、各扇形領域SAへの光の供給が途絶えることが避けられるので、導光板14の板面内に局所的な暗部が生じ難いものとなり、もってバックライト装置12の出射光に生じ得る輝度ムラが緩和される。なお、配線部18cの断線以外にも、例えば1つのLED17が故障するのに伴ってその故障したLED17に接続されていた配線部18cに接続された他のLED17が全て点灯不能になる場合も生じ得るが、その場合でも上記と同様になる。
しかも、図2に示すように、各扇形領域SAの中心角が等しいものとされているので、各扇形領域SAにおいて出射光量が均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適とされる。その上で、各扇形領域SAのそれぞれに属する各LED群17Gを構成するLED17の数が全て同一(2つ)とされているので、各配線部18cによって各LED17に供給される電力を均等化することで、導光板14の出射光量が各扇形領域SAにおいて均等化され易くなり、もって電力供給に係る構成(電源回路など)を簡素化することができる。さらには、各扇形領域SAにおいて同じ配線部18cに接続されるLED17間の中心角が等しいものとされているから、いずれかの配線部18cが断線した場合であっても、残りの配線部18cに接続されて点灯可能な各LED17が等角度間隔でもって配されることになる。これにより、点灯可能な各LED17からの光が導光板14に対して周方向について等間隔に入射されるとともに、導光板14の光出射面14bからの出射光にその板面内において輝度ムラが生じ難いものとなる。しかも、LED群17Gを構成する2つのLED17の間の間隔が、周方向について隣り合う扇形領域SAのそれぞれに属する2つずつのLED17のうち区分線SLに近い側のLED17の間の間隔よりも狭いものとされているから、LED群17Gを構成する2つのLED17のいずれかが点灯不能になった場合でも、残りの点灯可能なLED17が点灯不能になったLED17のすぐ近くに配されることになる。これにより、残りの点灯可能なLED17が点灯不能なLED17に代替する形で近似した光学性能を発揮することができるから、その扇形領域SAに局所的な暗部が生じ難いものとなる。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、外形が実質的に円形とされ、その中心Cを通る区分線SLによって複数の扇形領域SAに区分されていて区分線SLが中心Cにて全て交差するものとされる導光板14と、導光板14を取り囲む形でその周方向に沿って並ぶ複数のLED(光源)17であって、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する形で複数ずつ並ぶとともに周方向について隣り合う扇形領域SAのそれぞれに属するもののうち周方向について端に位置するもの同士の中間位置が区分線SLと一致するよう配されてなる複数のLED17と、扇形領域SAに属する複数のLED17と同数またはそれ以上備えられるとともに、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する複数ずつのLED17のそれぞれに電力を供給する複数の配線部(電力供給部)18cと、を備える。
このようにすれば、外形が実質的に円形とされる導光板14は、その周方向に沿って並ぶ複数のLED17からの光が入射されると、入射された光を導光した後に出射するものとされる。複数の扇形領域SAは、互いに周方向について隣り合う扇形領域SAに属する複数ずつのLED17のうち周方向について端に位置するLED17同士の中間位置に配される区分線SLによって隣り合うものの間が区分されるとともに、その区分線SLが導光板14の中心Cにて全て交差する関係とされているから、複数の扇形領域SAに属する複数ずつLED17からの光が各扇形領域SAに入射されると、それらの光が導光板14の中心Cを超えて各区分線SL付近、つまり周方向について隣り合う扇形領域SAの境界付近へと供給されることになる。周方向について隣り合う扇形領域SAの境界付近では、内部に存在する光量が不足しがちとされることから、上記により導光板14の板面内において生じ得る光量のムラが緩和される。
そして、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する複数ずつのLED17のそれぞれには、扇形領域SAに属する複数のLED17と同数またはそれ以上備えられる複数の配線部18cにより電力の供給がなされるようになっているので、万が一、例えば扇形領域SAに属する複数のLED17のいずれかが故障する、または複数の配線部18cのいずれかが断線するなどして扇形領域SAに属する複数のLED17のいずれかが点灯不能になった場合であっても、残りのLED17は他の配線部18cによる電力の供給が維持される。これにより、点灯不能なLED17の発生に伴う局所的な暗部が生じ難くなる。
また、導光板14は、複数の扇形領域SAにおける中心角が等しいものとされるとともに、扇形領域SAの数が3以上の奇数となるよう構成されている。このようにすれば、仮に複数の扇形領域における中心角が異なる構成とされた場合に比べると、導光板14の出射光量が各扇形領域SAにおいて均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適となる。
また、複数のLED17は、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する数が同一とされている。このようにすれば、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する複数ずつのLED17に供給する電力を均等化することで、導光板14の出射光量が各扇形領域SAにおいて均等化され易くなる。これにより、配線部18cの構成を簡素化することができる。
また、複数のLED17は、複数の扇形領域SAにおいて同一の配線部18cに接続されるLED17間の中心角が等しくなるよう配されている。万が一、複数の配線部18cのいずれかが断線した場合には、その断線した配線部18cに接続されたLED17の全てが点灯不能になる可能性がある。その場合であっても、複数のLED17は、複数の扇形領域SAにおいて同一の配線部18cに接続されるLED17間の中心角が等しくなるよう配されているから、残りの点灯可能なLED17が等角度間隔でもって配されることになる。これにより、断線した配線部18cに接続されたLED17の全てが点灯不能になった場合、残りの点灯可能なLED17に他の配線部18cから電力が供給されることで、導光板14からの出射光にその板面内において輝度ムラが生じ難いものとなる。
また、複数のLED17は、扇形領域SAに属する複数のLED17の間の間隔が、互いに周方向について隣り合う扇形領域SAのそれぞれに属する複数ずつのLED17のうち周方向について端に位置するLED17の間の間隔よりも狭くなるよう配されている。このようにすれば、扇形領域SAに属する複数のLED17のいずれかが点灯不能になった場合、残りの点灯可能なLED17が、その隣りの扇形領域SAに属していて周方向について端に位置するLED17よりも、点灯不能になったLED17の近くに配されることになる。これにより、残りの点灯可能なLED17が、点灯不能なLED17に代替する形で近似した光学性能を発揮することができるので、点灯不能なLED17の発生に伴う局所的な暗部がより生じ難くなる。
また、複数のLED17は、扇形領域SAに属する複数のLED17に含まれて周方向について両端に位置するLED17の間の中央位置が、扇形領域SAにおける周方向についての中央位置と一致するよう配されている。このようにすれば、扇形領域SAに属する複数のLED17から発せられた光が導光板14内に入射されると、その扇形領域SAにおける周方向についての中央側から両端側へと良好に広がりつつ伝播される。これにより、導光板14の出射光量が各扇形領域SAにおいて均等化され易くなり、輝度ムラの緩和を図る上でより好適となる。
また、導光板14の外周面の一部には、LED17における発光面17aに並行するとともにLED17からの光が入射される光入射面14aが、複数の扇形領域SA毎に複数ずつ設けられている。このようにすれば、導光板14の光入射面14aがLED17の発光面17aに並行する形態とされることで、LED17から光入射面14aに入射される光の入射効率が良好なものとなる。
また、導光板14には、その外周側部分を周方向について部分的に切り欠くことで光入射面14aを有する切り欠き14eが設けられており、複数のLED17は、少なくともその一部が切り欠き14e内に入る形で配されている。このようにすれば、仮に導光板の外周側部分を周方向について部分的に外側に突出させてその突部が光入射面14aを有する態様とした場合に比べると、複数のLED17における少なくとも一部が切り欠き14e内に入る形で配されることで、当該バックライト装置12の狭額縁化が図られる。
また、導光板14には、扇形領域SAに属する複数のLED17における少なくとも一部ずつが一括して入るとともに複数の光入射面14aを有する形で切り欠き14eが、複数の扇形領域SAと同数設けられている。このようにすれば、仮に扇形領域SAに属する複数のLED17毎に切り欠き14eを複数設けるようにした場合に比べると、導光板14の外形が複雑化し難くなる。また、切り欠き14eに一部ずつが一括して入る複数のLED17からの光は、切り欠き14eに有される複数の光入射面14aに入射されて導光板14内を伝播される。
また、導光板14は、その中心側部分が、光を有効に出射させる有効出光領域AAとされるのに対し、外周側部分が、有効出光領域AAを取り囲んでいて切り欠き14eが設けられる非有効出光領域NAAとされる。このようにすれば、導光板14のうち、有効出光領域AAを取り囲む非有効出光領域NAAに切り欠き14eが設けられ、光を有効に出射させる有効出光領域AAには切り欠き14eが設けられない構成となっているので、有効出光領域AAからの出射光に切り欠き14eに起因する影響が及び難いものとなり、輝度ムラを緩和する上でより好適とされる。
また、複数のLED17が実装されるとともに、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する複数ずつのLED17のそれぞれに対して接続されていて複数の電力供給部を構成する複数の配線部(電力供給配線部)18cが設けられるLED基板(光源基板)18を備える。このようにすれば、仮に配線部をLED基板18とは別部品とした場合に比べると、部品点数及び組付工数を削減することができ、低コスト化を図る上で好適となる。
また、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)10は、上記記載のバックライト装置12と、バックライト装置12からの光を利用して表示を行う液晶パネル(表示パネル)11とを備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、液晶パネル11に対して光を供給するバックライト装置12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。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図8または図9によって説明する。この実施形態2では、LED117の配置及び導光板114の切り欠き114eの形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態2を図8または図9によって説明する。この実施形態2では、LED117の配置及び導光板114の切り欠き114eの形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED群117Gを構成する2つのLED117は、図8に示すように、互いに発光面117aが傾いた形で配されている。詳しくは、LED群117Gを構成する2つのLED117は、互いの発光面117a同士が180度よりも大きい角度、つまり優角をなすものとされている。このうちの第1LED117Aは、図9に示すように、発光面117aが時計回り方向(周方向について隣の第2LED117B側とは反対側)に隣り合う扇形領域SAとの区分線SL側を指向していて同区分線SLと光軸が交差する関係とされる。これに対し、第2LED117Bは、発光面117aが反時計回り方向(周方向について隣りの第1LED117A側とは反対側)に隣り合う扇形領域SAとの区分線SL側を指向していて同区分線SLと光軸が交差する関係とされる。これにより、扇形領域SAに属するLED群117Gを構成する各LED117の発光面117aから発せられた光は、光入射面114aに入射されると、隣り合う扇形領域SAに属するLED群117Gとの間の部分へ向けてより多くが進行することになり、同部分に暗部が生じ難いものとなる。つまり、LED群117Gの発光光に係る出射角度範囲が、上記した実施形態1よりも広角化されるので、導光板114内に入射された光が扇形領域SAにおいて周方向についてより広がる形で伝播され、もって輝度ムラを抑制する上でより好適となる。なお、図9には、LED117における光の出射角度範囲を一点鎖線により図示している。
導光板114の外周側部分に形成される切り欠き114eは、図9に示すように、平面に視て略V字型をなすものとされており、その中央位置にて切り欠き深さが最も深くなっている。この切り欠き114eの形成範囲は、上記した実施形態1に記載したものに比べると、周方向については狭くなっているものの、径方向については広く(深く)なっている。そして、LED群117Gを構成する2つのLED117は、その一部が切り欠き114eに入る形で配されており、切り欠き114eに入る部分の範囲が上記した実施形態1に記載したものよりも広くなっている。これにより、上記した実施形態1との比較においてさらなる狭額縁化が図られている。この切り欠き114eによって導光板114の外周面には、互いに交差する2つの光入射面114aが形成されており、これら2つの光入射面114aが対称形状とされる。2つの光入射面114aは、180度よりも小さい角度、つまり劣角をなすものとされており、その角度を、LED群117Gを構成する2つのLED117の発光面117a同士がなす角度に足すと360度、つまり周角になるものとされる。従って、2つの光入射面114aは、第1LED117Aの発光面117aに並行するもの(第1光入射面114aA)と、第2LED117Bの発光面117aに並行するもの(第2光入射面114aB)と、から構成されていることになる。第1光入射面114aAは、第1LED117Aの発光面117aに並行しており、仮に導光板114が時計回り方向に回動しようとしたときに第1LED117Aの発光面117aに当接されるようになっている。第2光入射面114aBは、第2LED117Bの発光面117aに並行しており、仮に導光板114が反時計回り方向に回動しようとしたときに第2LED117Bの発光面117aに当接されるようになっている。これにより、略円形状をなす導光板114が周方向について位置ずれするのを規制することができる。
以上説明したように本実施形態によれば、複数のLED117は、扇形領域SAに属する複数のLED117に、他のLED117に対して発光面117aが傾いたLED117が含まれるよう配されている。このようにすれば、扇形領域SAに属する複数のLED117からの光が導光板114内に入射されると、その入射された光が扇形領域SAにおいて周方向についてより広がる形で伝播されることになる。これにより、輝度ムラを抑制する上でより好適となる。
また、複数のLED117は、扇形領域SAに属する複数のLED117のうち周方向について一方側に配されるLED117の発光面117aが、周方向について一方側を指向するのに対し、周方向について他方側に配されるLED117の発光面117aが、周方向について他方側を指向するよう配されており、導光板114には、その外周側部分を周方向について部分的に切り欠くことで、複数の扇形領域SAのそれぞれに属する複数のLED117の発光面117aに並行するとともに複数のLED117からの光がそれぞれ入射される複数の光入射面114aを有していてさらには扇形領域SAに属する複数のLED117における少なくとも一部ずつが一括して入る切り欠き114eが、複数の扇形領域SAと同数設けられている。このようにすれば、例えば、導光板114が回動しようとした場合、扇形領域SAに属する複数のLED117のうち周方向について一方側と他方側とにそれぞれ配される各LED117の発光面117aが、切り欠き114eにおける各光入射面114aに対して当接されることになるので、導光板114の周方向についての位置ずれを規制することが可能となる。また、扇形領域SAに属する複数のLED117における少なくとも一部ずつが切り欠き114e内に一括して入る形で配されることで、当該バックライト装置112の狭額縁化が図られるとともに、導光板114の外形が複雑化し難くなる。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図10から図12によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1からLED群217Gの数、及びLED群217Gを構成するLED217の数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態3を図10から図12によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1からLED群217Gの数、及びLED群217Gを構成するLED217の数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED群217Gは、図10に示すように、その数が5つ(3以上の奇数)とされており、個々が3つのLED217から構成されている。詳しくは、5つのLED群217Gは、導光板214の周方向についてほぼ等しい間隔を空けて並んで配されており、周方向について隣り合うLED群217G同士がなす中心角が約72度とされている。従って、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217に含まれて両端に位置する2つのLED217の間の中間位置(中央に位置するLED217の中央位置)と、導光板214の中心Cと、を結ぶ線分は、導光板214の中心Cを挟んで一直線状となることはなく、導光板214の中心Cにて全てが交差する関係となっている。LED群217Gを構成する3つのLED217は、周方向について隣り合うものの間の間隔が、周方向について隣り合うLED群217Gの間の周方向についての間隔よりも狭くなるものとされる。
上記のようなLED群217Gの配置に応じて導光板214は、以下のように区分されている。すなわち、導光板214は、図10に示すように、その中心Cを通る区分線SLによってLED群217Gと同数、つまり5つの扇形領域SAに区分されていてその区分線SLが導光板214の中心Cにて全て交差するものとされる。具体的には、周方向について隣り合う扇形領域SAを区分する区分線SLは、LED群217Gを構成する3つのLED217のうち周方向について上記区分線SLに近い側の(端に位置する)LED217の間の中間位置と一致するものとされる。各扇形領域SAには、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217がそれぞれ属する関係となっている。また、各扇形領域SAにおける周方向についての中央位置は、LED群217Gを構成する両端の2つのLED217の間の中間位置(中央に位置するLED217の中央位置)と一致している(図11を参照)。扇形領域SAの中心角は、約72度、つまり周方向について隣り合うLED群217G同士がなす中心角と同一とされている。その上で、扇形領域SAの具体的な区分数は、5つ、つまり3以上の奇数とされているので、各扇形領域SAの区分線SLは、導光板214の中心Cにて全て交差する関係となっている。LED群217Gを構成する3つのLED217からの光が入射される3つの光入射面214aは、相互に繋げられて一体化されており、全体として3つのLED217に跨る延在長さを有している。相互に繋げられた3つの光入射面214aには、LED群217Gを構成する3つのLED217から発せられた光が共に入射されるようになっている。このような光入射面214aを形成するため、切り欠き214eの形成範囲は、LED群217Gを構成する3つのLED217に跨る大きさとなっており、LED群217Gを構成する3つのLED217における一部ずつが一括して切り欠き214eに入る形となっている。なお、図11には、LED217における光の出射角度範囲を一点鎖線により図示している。
そして、LED基板218には、図10及び図12に示すように、配線部218cが、扇形領域SAに属するLED群217Gを構成するLED217と同数、つまり3つ備えられている。つまり、このLED基板218は、給電系統が3系統とされている。詳しくは、配線部218cには、LED群217Gを構成する3つのLED217のうちの一方の端(図10に示す反時計回り方向の端)に位置するLED217に接続される第1配線部218cAと、他方の端(図10に示す時計回り方向の端)に位置するLED217に接続される第2配線部218cBと、中央に位置するLED217に接続される第3配線部(第3電力供給配線部、第3電力供給部)218cCと、が含まれている。第1配線部218cAに接続される一方の端に位置するLED217が第1LED217Aとされ、第2配線部218cBに接続される他方の端に位置するLED217が第2LED217Bとされ、第3配線部218cCに接続される中央に位置するLED217が第3LED217Cとされる。なお、以下では配線部218c及びLED217を区別する場合には、第1配線部及び第1LEDの符号に添え字Aを、第2配線部及び第2LEDの符号に添え字Bを、第3配線部及び第3LEDの符号に添え字Cを付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
具体的には、第1配線部218cA、第2配線部218cB、及び第3配線部218cCは、LED基板218の基板本体218aにおいて各LED217に対して内周側または外周側を通る形で延在して基板本体218aをほぼ一周し、その途中で第1LED217A、第2LED217B、及び第3LED217Cに対してそれぞれ接続されている。第1配線部218cAは、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217のうち、反時計回り方向について手前側の端に配された各LED217(第1LED217A)における各端子に接続されている。つまり、第1配線部218cAに接続される第1LED217Aは、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217のうち、反時計回り方向について手前側の端に配されるものとなっており、それらの間の中心角が全て等しくて、約72度程度とされる。これに対し、第2配線部218cBは、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217のうち、反時計回り方向について奥側の端に配された各LED217(第2LED217B)における各端子に接続されている。つまり、第2配線部218cBに接続される第2LED217Bは、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217のうち、反時計回り方向について奥側の端に配されるものとなっており、それらの間の中心角が全て等しくて、約72度程度、つまり第1LED217A間の中心角とも等しくなっている。さらには、第3配線部218cCは、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217のうち、周方向について中央に配された各LED217(第3LED217C)における各端子に接続されている。つまり、第3配線部218cCに接続される第3LED217Cは、各LED群217Gを構成する3つずつのLED217のうち、周方向について中央に配されるものとなっており、それらの間の中心角が全て等しくて、約72度程度、つまり第1LED217A間の中心角及び第2LED217B間の中心角とも等しくなっている。従って、このLED基板218には、第1LED217Aと第2LED217Bと第3LED217Cとが周方向について交互に並ぶ形で実装されている、と言える。そして、第1配線部218cA、第2配線部218cB、及び第3配線部218cCは、図12に示すように、それぞれの一方の端部が、引き出し配線部218dのうちアノード側給電端子部218d1に連なるものに共通して接続されているのに対し、それぞれの他方の端部が引き出し配線部218dのうちカソード側給電端子部218d2に連なるものにそれぞれ個別に接続されている。これにより、各第1LED217Aは、第1配線部218cAにより直流駆動され、各第2LED217Bは、第2配線部218cBにより直流駆動され、各第3LED217Cは、第3配線部218cCにより直流駆動されるようになっている。
このような構成によれば、例えば第1配線部218cAに接続された各第1LED217Aのいずれかがショートするなどして単独で点灯不能になったり、或いは第1配線部218cAが途中で断線して第1LED217Aが全て点灯不能になったりする事態が生じた場合であっても、図12に示すように、第2配線部218cBに接続された各第2LED217B、及び第3配線部218cCに接続された各第3LED217Cについては、電力供給が継続されて点灯可能な状態とされているので、各扇形領域SAには少なくとも第2LED217B及び第3LED217Cから発せられた光が供給されることになる。一方、例えば第2配線部218cBに接続された各第2LED217Bのいずれかがショートするなどして単独で点灯不能になったり、或いは第2配線部218cBが途中で断線して第2LED217Bが全て点灯不能になったりする事態が生じた場合であっても、第1配線部218cAに接続された各第1LED217A、及び第3配線部218cCに接続された各第3LED217Cについては、電力供給が継続されて点灯可能な状態とされているので、各扇形領域SAには少なくとも第1LED217A及び第3LED217Cから発せられた光が供給されることになる。さらには、例えば第3配線部218cCに接続された各第3LED217Cのいずれかがショートするなどして単独で点灯不能になったり、或いは第3配線部218cCが途中で断線して第2LED217Bが全て点灯不能になったりする事態が生じた場合であっても、第1配線部218cAに接続された各第1LED217A、及び第2配線部218cBに接続された各第2LED217Bについては、電力供給が継続されて点灯可能な状態とされているので、各扇形領域SAには少なくとも第1LED217A及び第2LED217Bから発せられた光が供給されることになる。これにより、各扇形領域SAへの光の供給が途絶えることが避けられるので、導光板214の板面内に局所的な暗部が生じ難いものとなり、もってバックライト装置212の出射光に生じ得る輝度ムラが緩和される。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図13または図14によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3からLED317の配置及び導光板314の切り欠き314eの形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態4を図13または図14によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3からLED317の配置及び導光板314の切り欠き314eの形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED群317Gを構成する3つのLED317は、図13及び図14に示すように、互いに発光面317aが傾いた形で配されている。詳しくは、LED群317Gを構成する3つのLED317のうち、周方向について中央に位置する第3LED317Cは、その発光面317aが導光板314の外周面における接線に並行するのに対し、周方向について両端に位置する第1LED317A及び第2LED317Bは、それぞれの発光面317aが第3LED317Cの発光面317aに対してそれぞれ180度よりも大きい角度、つまり優角をなすものとされている。また、第1LED317A及び第2LED317Bにおける発光面317a同士も優角をなしており、その角度は上記した第3LED317Cの発光面317aに対してなす角度よりも大きなものとされる。このうちの第1LED317Aは、発光面317aが時計回り方向(周方向について第2LED317B及び第3LED317C側とは反対側)に隣り合う扇形領域SAとの区分線SL側を指向していて同区分線SLと光軸が交差する関係とされる。これに対し、第2LED317Bは、発光面317aが反時計回り方向(周方向について第1LED317A及び第3LED317C側とは反対側)に隣り合う扇形領域SAとの区分線SL側を指向していて同区分線SLと光軸が交差する関係とされる。これにより、扇形領域SAに属するLED群317Gを構成する第1LED317A及び第2LED317Bの各発光面317aから発せられた光は、光入射面314aに入射されると、隣り合う扇形領域SAに属するLED群317Gとの間の部分へ向けてより多くが進行することになり、同部分に暗部が生じ難いものとなる。つまり、LED群317Gの発光光に係る出射角度範囲が、上記した実施形態3よりも広角化されるので、導光板314内に入射された光が扇形領域SAにおいて周方向についてより広がる形で伝播され、もって輝度ムラを抑制する上でより好適となる。なお、図14には、LED317における光の出射角度範囲を一点鎖線により図示している。
導光板314の外周側部分に形成される切り欠き314eは、図14に示すように、平面に視て略台形型をなすものとされており、その中央位置にて切り欠き深さが最も深くなっている。この切り欠き314eの形成範囲は、上記した実施形態3に記載したものに比べると、周方向については狭くなっているものの、径方向については広く(深く)なっている。そして、LED群317Gを構成する3つのLED317は、その一部が切り欠き314eに入る形で配されており、切り欠き314eに入る部分の範囲が上記した実施形態3に記載したものよりも広くなっている。これにより、上記した実施形態3との比較においてさらなる狭額縁化が図られている。この切り欠き314eによって導光板314の外周面には、互いに交差する3つの光入射面314aが形成されており、これら3つの光入射面314aが対称形状とされる。3つの光入射面314aは、第1LED317Aの発光面317aに並行するもの(第1光入射面314aA)と、第2LED317Bの発光面317aに並行するもの(第2光入射面314aB)と、第3LED317Cの発光面317aに並行するもの(第3光入射面314aC)と、から構成されている。第1光入射面314aA及び第2光入射面314aBは、第3光入射面314aCに対してそれぞれ180度よりも小さい角度、つまり劣角をなすものとされており、その角度を、LED群317Gを構成する第1LED317A及び第2LED317Bの発光面317aと第3LED317Cの発光面317aとがなす角度に足すと360度、つまり周角になるものとされる。また、第1光入射面314aAと第2光入射面314aBとがなす角度も劣角をなすものとされており、その角度を、その角度を、LED群317Gを構成する第1LED317A及び第2LED317Bの発光面317a同士がなす角度に足すと360度、つまり周角になるものとされる。第1光入射面314aAは、第1LED317Aの発光面317aに並行しており、仮に導光板314が時計回り方向に回動しようとしたときに第1LED317Aの発光面317aに当接されるようになっている。第2光入射面314aBは、第2LED317Bの発光面317aに並行しており、仮に導光板314が反時計回り方向に回動しようとしたときに第2LED317Bの発光面317aに当接されるようになっている。第3光入射面314aCは、第3LED317Cの発光面317aに並行しており、仮に導光板314が反時計回り方向に回動しようとしたときに第3LED317Cの発光面317aに当接されるようになっている。これにより、略円形状をなす導光板314が周方向について位置ずれするのを規制することができる。
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図15によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態2から導光板414の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態2と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態5を図15によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態2から導光板414の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態2と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る導光板414には、図15に示すように、外周側部分を周方向について部分的に径方向の外側に突出させることで突部22が設けられている。この突部22は、平面に視て略三角形状をなしており、外側面が互いに交差する2つの直線状の面からなるものとされる。そして、突部22は、その外側面が導光板414の外周面の一部を構成するとともに各LED417の発光面417aに並行する2つの光入射面414aを構成している。突部22に有される2つの光入射面414aは、互いに180度よりも大きい角度、つまり優角をなすものとされており、2つのLED417における発光面417a同士がなす角度とほぼ等しいものとされている。このような構成であっても、上記した実施形態2と概ね同様の作用及び効果を得ることができる。
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図16によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態4から導光板514の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態4と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態6を図16によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態4から導光板514の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態4と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る導光板514には、図16に示すように、外周側部分を周方向について部分的に径方向の外側に突出させることで突部522が設けられている。この突部522は、平面に視て略台形状をなしており、外側面が互いに交差する3つの直線状の面からなるものとされる。そして、突部522は、その外側面が導光板514の外周面の一部を構成するとともに各LED517の発光面517aに並行する3つの光入射面514aを構成している。突部522に有される3つの光入射面514aは、それぞれが180度よりも大きい角度、つまり優角をなすものとされており、3つのLED517における発光面517a同士がなす角度とほぼ等しいものとされている。このような構成であっても、上記した実施形態4と概ね同様の作用及び効果を得ることができる。
<実施形態7>
本発明の実施形態7を図17によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態1からバックライト装置612及び導光板614の平面形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態7を図17によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態1からバックライト装置612及び導光板614の平面形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置612及び導光板614は、図17に示すように、その平面形状が横長な略楕円形状をなしている。このような構成であっても、上記した実施形態1と同様の作用及び効果を得ることができる。
<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、LED群が、扇形領域における周方向についての中央位置付近に配される場合を示したが、LED群が、扇形領域における周方向についての中央位置からいずれか一方の端寄りに偏在する形で配される構成であっても構わない。その場合、LED群の配置変更に伴って、光入射面の配置についても変更すればよい。
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、LED群が、扇形領域における周方向についての中央位置付近に配される場合を示したが、LED群が、扇形領域における周方向についての中央位置からいずれか一方の端寄りに偏在する形で配される構成であっても構わない。その場合、LED群の配置変更に伴って、光入射面の配置についても変更すればよい。
(2)上記した各実施形態では、LED群を構成する複数のLEDが、扇形領域における周方向についての中央位置に関して対称配置される場合を示したが、LED群を構成する複数のLEDが、扇形領域における周方向についての中央位置に関して非対称配置される構成であっても構わない。その場合、各LEDの配置変更に伴って、各光入射面の配置についても変更すればよい。
(3)上記した各実施形態では、LED群を構成する複数のLEDの間の周方向についての間隔が、各LEDの幅寸法よりも小さくなる場合を例示したが、LED群を構成する複数のLEDの間の周方向についての間隔が、各LEDの幅寸法よりも大きくなる構成を採ることも可能である。その場合であっても、LED群を構成する複数のLEDの間の周方向についての間隔は、周方向について隣り合うLED群を構成する2つずつのLEDのうち周方向について区分線に近い端に位置するLEDの間の間隔よりも狭い設定とされるのが好ましいが、必ずしもその限りではない。
(4)上記した各実施形態では、LED群を構成する複数のLEDの間の周方向についての間隔が、周方向について隣り合うLED群を構成する2つずつのLEDのうち周方向について区分線に近い端に位置するLEDの間の間隔よりも狭くなる場合を例示したが、上記した間隔同士が互いに等しくなる関係、つまり全てのLEDが周方向について等間隔に配置される構成を採ることも可能である。
(5)上記した各実施形態では、LEDの発光面が直線状をなすとともに光入射面がLEDの発光面に並行して直線状をなす構成のものを示したが、LEDの発光面を凹型の円弧状をなす構成とし、それに伴って光入射面をLEDの発光面に並行して凸型の円弧状をなす構成とすることも可能である。その場合は、導光板の外周面の一部をそのまま、切り欠きを形成することなく光入射面として利用することが可能となる。なお、上記とは凹凸関係を逆転させて、LEDの発光面を凸型の円弧状をなす構成とし、それに伴って光入射面をLEDの発光面に並行して凹型の円弧状をなす構成とすることも可能である。
(6)上記した各実施形態では、LEDの発光面と光入射面とが並行する構成を例示したが、LEDの発光面と光入射面とが交差し合う構成を採ることも可能である。具体的には、例えば、LEDの発光面については直線状をなす形態のままとした上で、導光板に切り欠きを設けず、外周面の一部である円弧状部分をそのまま光入射面として利用するような構成を採ることが可能である。
(7)上記した各実施形態では、導光板における扇形領域の区分数及びLED群の数が5または7される場合を例示したが、例えば3,9,11,13などの3以上の奇数となる範囲内において適宜に変更することが可能である。このようにすれば、各扇形領域の中心角を全てほぼ同一に揃えつつも各区分線が全て導光板の中心にて交差する関係を保つことができる。
(8)上記した(7)以外にも、導光板における扇形領域の区分数及びLED群の数を2以上の偶数に変更することも可能である。その場合は、2以上の偶数の扇形領域に、中心角が異なる扇形領域を含ませるようにすることで、各区分線が全て導光板の中心にて交差する関係を保つことができる。
(9)上記した各実施形態では、各扇形領域に属する各LED群を構成するLEDの数が同一(2または3)とされる場合を例示したが、各扇形領域に属する各LED群を構成するLEDの数が異なっていても構わない。
(10)上記した各実施形態では、各扇形領域に属する各LED群を構成するLEDの数が2または3とされる場合を例示したが、各LED群を構成するLEDの数を4以上とすることも可能である。
(11)上記した各実施形態では、各扇形領域に属する各LED群を構成するLEDの数と、配線部の数と、が等しくなる場合を例示したが、配線部の数が、各扇形領域に属する各LED群を構成するLEDの数よりも多くなる構成を採ることも可能である。
(12)上記した各実施形態では、各扇形領域において同一の配線部に接続されるLED間の中心角が等しくなる場合を例示したが、各扇形領域において同一の配線部に接続されるLED間の中心角に異なるものが含まれていても構わない。
(13)上記した各実施形態では、アノード側給電端子部がカソード側給電端子部と導通設けられた場合を例示したが、アノード側給電端子部を1つにして共通化を図ることも可能である。
(14)上記した各実施形態では、複数の配線部における一方の端部のそれぞれが、引き出し配線部のうちアノード側給電端子部に連なるものに共通して接続される場合を例示したが、引き出し配線部をアノード側給電端子部毎に設けるようにし、それらの引き出し配線部に対して複数の配線部における一方の端部のそれぞれを個別に接続するようにしても構わない。
(15)上記した実施形態2,4では、各LEDの発光面同士がなす角度と、各光入射面同士がなす角度と、がほぼ等しくなる場合を示したが、これらの角度が互いに異なる設定とすることも可能である。
(16)上記した実施形態2,4以外にも、各LEDの発光面同士がなす具体的な角度や、各光入射面同士がなす具体的な角度については、適宜に変更可能である。
(17)上記した実施形態5,6では、実施形態2,4の変形例として導光板に光入射面を有する突部を設けるようにした場合を示したが、その他にも、例えば実施形態1,3,7の変形例として導光板に光入射面を有する突部を設けるようにすることも可能である。
(18)上記した実施形態7では、バックライト装置及び導光板の平面形状を横長な楕円形状とした場合を示したが、バックライト装置及び導光板の平面形状を縦長な楕円形状とすることも可能である。
(19)上記した実施形態7に記載したような楕円形状の液晶パネルに、実施形態2〜6に記載した構成を組み合わせることも可能である。
(20)上記した各実施形態以外にも、バックライト装置を構成する導光板の厚みやLEDの高さなどの具体的な数値は適宜に変更可能である。
(21)上記した各実施形態では、TFTを構成する半導体膜の材料として酸化物半導体材料を示したが、その具体的な材料としては、例えば、インジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、酸素(O)を含むIn−Ga−Zn−O系半導体(酸化インジウムガリウム亜鉛)を用いるのが好ましい。ここで、In−Ga−Zn−O系半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物であって、In、Ga及びZnの割合(組成比)は特に限定されず、例えばIn:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等を含む。このうち、In、GaおよびZnを1:1:1の割合で含むIn−Ga−Zn−O系半導体を用いるのが特に好ましい。このような酸化物半導体(In−Ga−Zn−O系半導体)は、アモルファスでもよいが、好ましくは結晶質部分を含む結晶性を有するものとされる。結晶性を有する酸化物半導体としては、例えば、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In−Ga−Zn−O系半導体が好ましい。このような酸化物半導体(In−Ga−Zn−O系半導体)の結晶構造は、例えば、特開2012−134475号公報に開示されている。参考のために、特開2012−134475号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
(22)上記した各実施形態では、TFTを構成する半導体膜が酸化物半導体材料からなる場合を例示したが、それ以外にも、例えばポリシリコン(多結晶化されたシリコン(多結晶シリコン)の一種であるCGシリコン(Continuous Grain Silicon))やアモルファスシリコンを半導体膜の材料として用いることも可能である。
(23)上記した各実施形態では、LED基板をシャーシに固着させる場合を例示したが、LED基板を反射シートに固着させるようにしても構わない。
(24)上記した各実施形態では、LED基板が導光板及び反射シートに対して裏側に重なる形で配される構成のものを例示したが、LED基板が導光板に対して表側に重なる形で配される構成のものにも本発明は適用可能である。その場合、LED基板における裏側の板面にLEDが実装されることになる。
(25)上記した各実施形態では、LEDが側面発光型とされる場合を例示したが、頂面発光型のLEDを用いることも可能である。
(26)上記した各実施形態では、LED基板がフィルム状の基材からなるものを例示したが、LED基板の基材が一定の厚みを有する板状をなす構成とすることも可能である。
(27)上記した各実施形態では、光源としてLEDを例示したが、光源として有機ELなどを用いるようにしてもよい。
(28)上記した各実施形態では、液晶パネルが有するカラーフィルタの着色部をR,G,Bの3色としたものを例示したが、着色部を4色以上とすることも可能である。
(29)上記した各実施形態以外にも、タッチパネル、視差バリアパネル、カバーガラスなどを備えた液晶表示装置にも本発明は適用可能である。
(30)上記した各実施形態では、透過型の液晶表示装置を例示したが、それ以外にも半透過型の液晶表示装置にも本発明は適用可能である。
(31)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。
(32)上記した各実施形態では、液晶パネルにおけるアレイ基板側に画素電極が配されるとともにCF基板側に対向電極が配されるものを示したが、アレイ基板側に画素電極と対向電極とが共に配される構成の液晶パネルを用いることも可能である。このような液晶パネルは、好ましくはIPS(In-Plane Switching)モードやFFS(Fringe Field Switching)モードとされる。
(33)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場合を示したが、例えば、バックライト装置からの光を利用して画像を表示するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)表示パネルを用いることも可能である。このMEMS表示パネルは、表示画素を構成する微小な機械式シャッタが多数個マトリクス状に平面配置されてなり、各機械式シャッタの開閉を個別に制御することで、表示画素毎にバックライト装置からの光に係る透過光量を調整し、もって所定の階調の画像を表示することができる。このようなMEMS表示パネルを用いる場合には、バックライト装置には、赤色、緑色、青色の各色の光を単色発光することが可能なLEDを用いるのが好ましく、そのLEDにおいて各色の光を時分割して点灯させるのに同期してMEMS表示パネルの各機械式シャッタの開閉のタイミングを制御することで、カラー画像を表示することが可能とされる。なお、具体的なLEDとしては、赤色LEDチップ、緑色LEDチップ、及び青色LEDチップを備え、これら各色のLEDチップを時分割して点灯させることが可能な3in1タイプのLEDを用いるのが好ましいが、必ずしもその限りではない。
10...液晶表示装置(表示装置)、11...液晶パネル(表示パネル)、12,112,212,612...バックライト装置(照明装置)、14,114,214,314,414,514,614...導光板、14a,114a,214a,314a,414a,514a...光入射面、14e,114e,214e,314e...切り欠き、17,117,217,317,417,517...LED(光源)、17a,117a,317a,417a,517a...発光面、18,218...LED基板(光源基板)、18c,218c...配線部(電力供給部、電力供給配線部)、AA...有効出光領域、C...中心、NAA...非有効出光領域、SA...扇形領域、SL...区分線
Claims (14)
- 外形が実質的に円形または楕円形とされ、その中心を通る区分線によって複数の扇形領域に区分されていて前記区分線が前記中心にて全て交差するものとされる導光板と、
前記導光板を取り囲む形でその周方向に沿って並ぶ複数の光源であって、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する形で複数ずつ並ぶとともに前記周方向について隣り合う前記扇形領域のそれぞれに属するもののうち前記周方向について端に位置するもの同士の中間位置が前記区分線と一致するよう配されてなる複数の光源と、
前記扇形領域に属する複数の前記光源と同数またはそれ以上備えられるとともに、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のそれぞれに電力を供給する複数の電力供給部と、を備える照明装置。 - 前記導光板は、複数の前記扇形領域における中心角が等しいものとされるとともに、前記扇形領域の数が3以上の奇数となるよう構成されている請求項1記載の照明装置。
- 複数の前記光源は、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する数が同一とされている請求項2記載の照明装置。
- 複数の前記光源は、複数の前記扇形領域において同一の前記電力供給部に接続される前記光源間の中心角が等しくなるよう配されている請求項3記載の照明装置。
- 複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源の間の間隔が、互いに前記周方向について隣り合う前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のうち前記周方向について端に位置する前記光源の間の間隔よりも狭くなるよう配されている請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。
- 複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源に含まれて前記周方向について両端に位置する前記光源の間の中央位置が、前記扇形領域における前記周方向についての中央位置と一致するよう配されている請求項5記載の照明装置。
- 前記導光板の外周面の一部には、前記光源における発光面に並行するとともに前記光源からの光が入射される光入射面が、複数の前記扇形領域毎に複数ずつ設けられている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記導光板には、その外周側部分を前記周方向について部分的に切り欠くことで前記光入射面を有する切り欠きが設けられており、
複数の前記光源は、少なくともその一部が前記切り欠き内に入る形で配されている請求項7記載の照明装置。 - 前記導光板には、前記扇形領域に属する複数の前記光源における少なくとも一部ずつが一括して入るとともに複数の前記光入射面を有する形で前記切り欠きが、複数の前記扇形領域と同数設けられている請求項8記載の照明装置。
- 前記導光板は、その中心側部分が、光を有効に出射させる有効出光領域とされるのに対し、前記外周側部分が、前記有効出光領域を取り囲んでいて前記切り欠きが設けられる非有効出光領域とされる請求項8または請求項9記載の照明装置。
- 複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源に、他の前記光源に対して発光面が傾いた前記光源が含まれるよう配されている請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。
- 複数の前記光源は、前記扇形領域に属する複数の前記光源のうち前記周方向について一方側に配される前記光源の前記発光面が、前記周方向について一方側を指向するのに対し、前記周方向について他方側に配される前記光源の前記発光面が、前記周方向について他方側を指向するよう配されており、
前記導光板には、その外周側部分を前記周方向について部分的に切り欠くことで、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数の前記光源の前記発光面に並行するとともに複数の前記光源からの光がそれぞれ入射される複数の光入射面を有していてさらには前記扇形領域に属する複数の前記光源における少なくとも一部ずつが一括して入る切り欠きが、複数の前記扇形領域と同数設けられている請求項11記載の照明装置。 - 複数の前記光源が実装されるとともに、複数の前記扇形領域のそれぞれに属する複数ずつの前記光源のそれぞれに対して接続されていて複数の前記電力供給部を構成する複数の電力供給配線部が設けられる光源基板を備える請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 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。
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