WO2011111445A1 - 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 - Google Patents

照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 Download PDF

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light
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敬治 清水
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シャープ株式会社
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device, a display device, and a television receiver.
  • liquid crystal display device requires a backlight device as a separate illumination device because the liquid crystal panel used for this does not emit light.
  • Patent Document 1 discloses a backlight of a type that includes a light source having directivity and a diffusion plate that diffuses light from the light source, and directly enters the light from the light source without going through a light guide plate or the like.
  • An apparatus is disclosed.
  • a diffusion plate is disposed on the front side of the backlight device.
  • On the back side of the diffusion plate a plurality of light sources that are exposed to the diffusion plate and have directivity are arranged in proximity to the diffusion plate.
  • the plurality of light sources are arranged such that light from the light sources is incident so that the optical axis thereof is perpendicular to the back surface of the diffusion plate.
  • the light guide plate or the like is not accommodated, so that low cost and thinning can be realized.
  • the backlight device In the backlight device, it is required to reduce the number of light sources in order to reduce power consumption and manufacturing cost.
  • the light source and the diffusion plate are close to each other, the light from the light source has directivity, and the light does not pass through the light guide plate or the like, and the optical axis is relative to the diffusion plate. Since the light is directly incident on the diffusion plate so as to be vertical, the incident area of light incident on the diffusion plate is narrowed. For this reason, when the number of light sources is reduced, the difference in luminance between the portion facing the light source and the portion not facing the light source increases on the back surface of the diffusion plate. As a result, luminance unevenness occurs on the light emitting surface of the backlight device.
  • the present invention has been created in view of the above problems.
  • the present invention provides a technique capable of preventing or reducing the occurrence of uneven brightness on the light emitting surface of a lighting device in a type of lighting device in which light from a directional light source is directly incident on a diffusion plate without going through a light guide plate or the like.
  • the purpose is to do.
  • the technology disclosed in this specification includes a light source having directivity and a diffusion plate that diffuses light from the light source, and one surface of the diffusion plate is exposed to the light source.
  • the light source relates to an illuminating device arranged so that an incident angle of light from the light source with respect to the plate surface of the diffusion plate is an acute angle.
  • the illumination device described above is a type in which the light from the light source is directly incident on the diffusion plate without going through the light guide plate or the like, and the incident angle of the light with respect to the plate surface of the diffusion plate is 0 degree.
  • the light from the light source can be incident on a wide range of the plate surface of the diffuser plate without being concentrated on a part (narrow range) of the plate surface of the diffuser plate.
  • the luminance distribution on the plate surface of the diffusion plate can be made substantially uniform, and the luminance unevenness generated on the light emitting surface of the lighting device can be prevented or reduced.
  • the incident angle of light as used in this specification means the angle which the optical axis of the light and the normal line of an incident surface make.
  • the incident angle may be in the range of 10 degrees to 88 degrees. According to this configuration, light from the light source can be incident on a wider range of the plate surface of the diffusion plate. Thereby, the brightness nonuniformity which arises on the light emission surface of an illuminating device can be reduced further. Specifically, when the incident angle is less than 10 degrees, the incident range may be narrowed. When the incident angle exceeds 88 degrees, the incident range is narrowed, and light that cannot be incident may be generated.
  • the illumination device may further include a reflection sheet having a reflection surface facing the diffusion plate, and the light source may be disposed between the plate surface of the diffusion plate and the reflection surface of the reflection sheet. According to this configuration, light scattered from the light source to the reflection sheet side can be reflected by the reflection surface of the reflection sheet and incident on the plate surface of the diffusion plate. For this reason, the incident efficiency to the diffuser plate of the light from the light source can be increased.
  • the reflective surface of the reflective sheet may be white. According to this configuration, the reflection efficiency of the reflection sheet can be increased.
  • the above-described lighting device further includes a housing member that has a longitudinal bottom surface and houses the light source and the diffusion plate, and the plurality of light sources are arranged along both side surfaces in the longitudinal direction of the housing member. May be arranged. According to this configuration, when a plurality of light sources are arranged, light from each light source can be made incident on a wide range of the plate surface of the diffusion plate, and the luminance of the lighting device can be improved.
  • the illumination device may further include a support member for attaching to the housing member in a state where the light source is supported, and the support member may have a heat dissipation property. According to this configuration, heat generated in the vicinity of the light source can be effectively radiated to the outside of the lighting device via the support member.
  • the light from the light source may have wide-angle directivity. According to this configuration, the light from the light source can be incident on a wider range of the plate surface of the diffusion plate, and the luminance unevenness generated on the light emitting surface of the illumination device can be further reduced.
  • the illumination device may further include a light source substrate on which a light source is disposed, and a resist that reflects light may be applied to a surface of the light source substrate. According to this configuration, light scattered from the light source to the surface of the light source substrate can be made incident on the plate surface of the diffusion plate by the resist. For this reason, the incident efficiency of the light emitted from the light source to the plate surface of the diffusion plate can be increased.
  • the technology disclosed in this specification can also be expressed as a display device including a display panel that performs display using light from the above-described lighting device.
  • a display device in which the display panel is a liquid crystal panel using liquid crystal is also new and useful.
  • a television receiver provided with the above display device is also new and useful. According to the display device and the television set described above, the display area can be increased.
  • the disassembled perspective view of the television receiver 100 is shown.
  • An exploded perspective view of the liquid crystal display device 10 is shown.
  • a cross-sectional view of the liquid crystal display device 10 is shown.
  • the perspective view of the supporting member 19 and the LED unit 32 is shown.
  • emitted from the LED light source 28 is shown.
  • each drawing shows an X-axis, a Y-axis, and a Z-axis, and each axis direction is drawn in a common direction in each drawing.
  • the Y-axis direction coincides with the vertical direction
  • the X-axis direction coincides with the horizontal direction.
  • the vertical direction is used as a reference for upper and lower descriptions.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the television receiver TV according to the embodiment.
  • the television receiver TV includes a liquid crystal display device 10, front and back cabinets Ca and Cb that are accommodated so as to sandwich the liquid crystal display device 10, a power source P, a tuner T, and a stand S. I have.
  • FIG. 2 shows an exploded perspective view of the liquid crystal display device 10.
  • the upper side shown in FIG. 2 is the front side, and the lower side is the back side.
  • the liquid crystal display device 10 has a horizontally long rectangular shape as a whole, and includes a liquid crystal panel 16 that is a display panel and a backlight device 24 that is an external light source, which form a frame shape. 12 and the like are integrally held.
  • the liquid crystal panel 16 has a configuration in which a pair of transparent (highly translucent) glass substrates are bonded together with a predetermined gap therebetween, and a liquid crystal layer (not shown) is sealed between the glass substrates. Is done.
  • One glass substrate is provided with a switching element (for example, TFT) connected to a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like.
  • the substrate is provided with a color filter and counter electrodes in which colored portions such as R (red), G (green), and B (blue) are arranged in a predetermined arrangement, and an alignment film.
  • image data and various control signals necessary for displaying an image are supplied to a source wiring, a gate wiring, a counter electrode, and the like from a drive circuit board (not shown).
  • a polarizing plate (not shown) is disposed outside both glass substrates.
  • the backlight device 24 includes a backlight chassis 22, a diffusion plate 20, an optical member 18, and a frame 14.
  • the backlight chassis 22 has a substantially box shape opened to the front side (light emitting side, liquid crystal panel 16 side).
  • the diffusion plate 20 is arranged on the front side of the backlight chassis 22.
  • the optical member 18 is placed on the front side of the diffusion plate 20.
  • the frame 14 has a frame shape and supports the liquid crystal panel 16 along the inner edge.
  • a plurality of support members 19 and a pair of LED (Light Emitting Diode) units 32 and 32 are accommodated in the backlight chassis 22.
  • the plurality of support members 19 extend in the long side direction of the backlight chassis 22, and are disposed on the outer edges of both long sides of the backlight chassis 22.
  • the pair of LED units 32 and 32 are respectively disposed inside the plurality of support members 19 and emit light.
  • the backlight chassis 22 is made of, for example, a metal such as an aluminum-based material, and includes a bottom plate 22a having a rectangular shape in plan view, and side plates 22b that rise from the outer edges of both the long and short sides of the bottom plate 22a to the front side. It is configured.
  • one plate surface 20 a of the diffusion plate 20 is exposed to the pair of LED units 32 and 32.
  • a space is formed between the diffusion plate and the pair of LED units 32, 32, and this space serves as a light guide space 25 for guiding light from the LED unit 32.
  • a reflection sheet 26 is placed on the front side of the bottom plate 22a.
  • the reflection sheet 26 has a reflection surface 26 a facing the plate surface 20 a of the diffusion plate 20, and reflects light leaked from the LED units 32, 32 so that light is incident on the plate surface 20 a of the diffusion plate 20. Playing a role.
  • a power supply circuit board (not shown) for supplying power to the LED unit 32 is attached to the back side of the bottom plate 22a.
  • the optical member 18 is formed by laminating a diffusion sheet 18a, a lens sheet 18b, and a reflective polarizing plate 18c in this order from the diffusion plate 20 side.
  • the diffusion sheet 18a, the lens sheet 18b, and the reflective polarizing plate 18c have a function of converting light emitted from the LED unit 32 and passing through the diffusion plate 20 into planar light.
  • the liquid crystal panel 16 is installed on the upper surface side of the reflective polarizing plate 18 c, and the optical member 18 is disposed between the diffusion plate 20 and the liquid crystal panel 16.
  • the LED unit 32 has a configuration in which LED light sources 28 having directivity and emitting white light are arranged in a line on a rectangular LED board 30 made of resin.
  • the LED substrate 30 is fixed inside the plurality of support members 19 by, for example, bonding.
  • the LED light source 28 may emit white light by applying a phosphor having a light emission peak in a yellow region to a blue light emitting element.
  • the blue light emitting element may emit white light by applying a phosphor having emission peaks in the green and red regions.
  • a phosphor having a light emission peak in a green region may be applied to a blue light emitting element, and white light may be emitted by combining the red light emitting element.
  • the LED light source 28 may emit white light by combining a blue light emitting element, a green light emitting element, and a red light emitting element. Further, a combination of an ultraviolet light emitting element and a phosphor may be used. In particular, an ultraviolet light-emitting element may emit white light by applying a phosphor having emission peaks in blue, green, and red, respectively.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of the liquid crystal display device 10.
  • the cross-sectional view of FIG. 3 shows a cross-sectional configuration when the liquid crystal display device 10 is viewed in cross section on the YZ plane passing through the LED light source 28.
  • FIG. 4 is a perspective view of the LED unit 32 and the support member 19.
  • FIG. 5 is a diagram showing the directivity characteristics of the light emitted from the LED light source 28.
  • the plurality of support members 19 are arranged at equal intervals along the long side direction of the backlight chassis 22.
  • the support member 19 is attached to the side plate 22b of the backlight chassis 22 by screws or the like. Further, the plurality of support members 19 are made of metal or the like and have heat dissipation properties.
  • the LED substrate 30 is supported by these support members 19.
  • a white resist 35 that reflects light is applied to the surface of the LED substrate 30.
  • the LED unit 32 is fixed to the inside of the support member 19 with the light emission side inclined to the diffusion plate 20 side.
  • the incident angle s with respect to the plate surface 20a of the diffusion plate 20 forms an acute angle. That is, the optical axis 27 of the light emitted from the LED light source 28 forms an acute angle with respect to the normal line of the plate surface 20 a of the diffusion plate 20.
  • the incident angle s of light is in the range of 10 degrees to 88 degrees.
  • the light emitted from the LED light source 28 has a wide-angle directivity as shown in FIG. 5, and the light reaches the center 20a1 of the plate surface 20a of the diffusion plate 20 as shown in FIG. Yes. For this reason, light with uniform luminance can be incident on the entire surface of the liquid crystal panel 16.
  • the television receiver TV according to the embodiment has been described in detail.
  • the light from the LED light source 28 is incident so that the incident angle with respect to the plate surface 20a of the diffusion plate 20 becomes an acute angle.
  • the light from the LED light source is directly incident on the diffusion plate without going through the light guide plate and the like, and the incident angle of the light with respect to the plate surface of the diffusion plate is 0 degree compared to the backlight device.
  • the light from the LED light source 28 can be incident on a wide range of the plate surface 20a of the diffusion plate 20 without being concentrated on a part of the plate surface 20a of the diffusion plate 20.
  • the luminance distribution on the plate surface 20a of the diffusion plate 20 can be made uniform, and luminance unevenness generated in the liquid crystal panel 16 of the backlight device 24 can be prevented or reduced.
  • the incident angle s of the light from the LED light source 28 with respect to the diffusion plate 20 is in the range of 10 degrees to 88 degrees. Within this range, the light from the LED light source 28 can be incident on a wider range of the plate surface 20 a of the diffusion plate 20. Thereby, luminance unevenness generated in the liquid crystal panel 16 of the backlight device 24 can be further reduced.
  • the reflection surface 26 a of the reflection sheet 26 is arranged to face the plate surface 20 a of the diffusion plate 20, and the LED light source 28 is the reflection surface of the diffusion plate 20 and the reflection sheet 26. 26a.
  • the light scattered from the LED light source 28 toward the reflection sheet 26 can be reflected by the reflection surface 26 a of the reflection sheet 26 and incident on the plate surface 20 a of the diffusion plate 20.
  • the incident efficiency to the diffuser plate 20 of the light from the LED light source 28 can be increased.
  • the reflection sheet 26 is white, high reflection efficiency can be obtained.
  • the LED unit 32 and the diffusion plate 20 are accommodated in the backlight chassis 22 having the long bottom plate 22a, and the plurality of LED light sources 28 are included in the backlight chassis 22.
  • the plurality of LED light sources 28 are included in the backlight chassis 22.
  • the support member 19 that supports the LED light source 28 is attached to the backlight chassis 22, and the support member 19 has heat dissipation. For this reason, the heat generated in the LED substrate 30 when the LED light source 28 emits light can be effectively radiated to the outside of the backlight device 24 via the support member 19.
  • the light from the LED light source 28 has wide-angle directivity. For this reason, the light from the LED light source 28 can be incident on a wider range of the plate surface 20a of the diffusion plate 20, and luminance unevenness generated in the liquid crystal panel 16 of the backlight device 24 can be further reduced.
  • the LED light source 28 is disposed on the surface of the LED substrate 30, and a resist 35 that reflects light is applied to the surface of the LED substrate 30. Therefore, the light scattered from the LED light source 28 to the surface of the LED substrate 30 can be made incident on the plate surface 20a of the diffusion plate 20 by the resist 35, and the diffusion of the light emitted from the LED light source 28 can be performed. High incidence efficiency to the plate surface 20a of the plate 20 can be obtained.
  • the LED light source 28 is an example of a “light source”.
  • the backlight device 24 is an example of an “illumination device”.
  • the backlight chassis 22 is an example of a “housing member”.
  • the LED substrate 30 is an example of a “light source substrate”.
  • a configuration is adopted in which the LED unit is fixed to the support member in a state in which the LED unit is tilted toward the diffusion plate.
  • a lens member that covers the light emission side of the LED light source is provided.
  • the lens member may fulfill the function of distributing light emitted from the LED light source to the diffusion plate side.
  • the television receiver provided with the tuner is exemplified, but the present invention can also be applied to a display device not provided with the tuner.
  • TV TV receiver, Ca, Cb: cabinet, T: tuner, S: stand
  • 10 liquid crystal display device, 12: bezel, 14: frame
  • 16 liquid crystal panel
  • 18 optical member
  • 18a diffusion sheet
  • 18b Lens sheet
  • 18c reflection type deflection plate
  • 19 support member
  • 22b side plate (long side edge)
  • 24 Backlight device
  • 25 Light guide space
  • 26 Reflective sheet
  • 27 Optical axis
  • 28 LED light source
  • 30 LED substrate
  • 32 LED unit
  • 35 Resist, s: Incident angle

Abstract

照明装置について、発光面に生じる輝度ムラを防止ないし低減できる技術を提供する。本発明に係るバックライト装置２４は、指向性を有するＬＥＤ光源２８と、そのＬＥＤ光源２８からの光を拡散する拡散板２０と、を備えている。拡散板２０は、その一方の板面２０ａがＬＥＤ光源２８に対して露出している。ＬＥＤ光源２８は、そのＬＥＤ光源２８からの光の、拡散板２０の板面２０ａに対する入射角ｓが鋭角となるように配されている。

Description

照明装置、表示装置及びテレビ受信装置
　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。
　近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型表示素子を適用した薄型表示装置に移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、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。
　バックライト装置において、ＬＥＤ光源等の指向性を有する光源を用いる技術が知られている。例えば特許文献１には、指向性を有する光源と、その光源からの光を拡散させる拡散板とを備え、光源からの光を導光板等を介さずに直接拡散板に入射させるタイプのバックライト装置が開示されている。このバックライト装置では、バックライト装置の表側に拡散板が配されている。拡散板の裏側には、拡散板に対して露出しており、指向性を有する複数の光源が、拡散板に近接して配されている。複数の光源は、その光源からの光が、その光軸が拡散板の裏面に対して垂直となるよう入射するように配されている。このバックライト装置では、導光板等を収容しないことにより、低コスト且つ薄型化を実現することができる。
特開２００８－１９８３９８号公報
（発明が解決しようとする課題）
　バックライト装置では、消費電力及び製造コストを低減すべく、光源の数を少なくすることが要求される。特許文献１のバックライト装置では、光源と拡散板とが近接し、光源からの光が指向性を有し、さらに、その光が導光板等を介さず、その光軸が拡散板に対して垂直となるよう直接拡散板に入射することから、拡散板に入射する光の入射面積が狭められている。このため、光源の数を少なくした場合、拡散板の裏面において、光源に対向する箇所と光源に対向しない箇所との間で輝度の差が拡大する。この結果、バックライト装置の発光面に輝度ムラが生じる。
　本発明は、上記の課題に鑑みて創作されたものである。本発明は、指向性を有する光源からの光を導光板等を介さずに直接拡散板に入射させるタイプの照明装置において、照明装置の発光面における輝度ムラの発生を防止ないし低減できる技術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）
　本明細書で開示される技術は、指向性を有する光源と、その光源からの光を拡散する拡散板と、を備え、前記拡散板は、その一方の板面が前記光源に対して露出しており、前記光源は、その光源からの光の、前記拡散板の前記板面に対する入射角が鋭角となるように配されている照明装置に関する。
　指向性を有する光は、その光の入射面に対する入射角が０度である場合（その光の光軸の入射面に対する角度が垂直である場合）に比して、同じ光量の光において入射角が鋭角である場合の方が、入射面における光の入射面積が広い。このため、上記の照明装置では、光源からの光を導光板等を介さずに直接拡散板に入射させるタイプであって、且つ拡散板の板面に対する光の入射角が０度のタイプの照明装置に比して、光源からの光を拡散板の板面の一部（狭い範囲）に集中させることなく、拡散板の板面の広い範囲に入射させることができる。これにより、拡散板の板面の輝度分布を略均一にすることができ、照明装置の発光面に生じる輝度ムラを防止ないし低減することができる。なお、本明細書でいう光の入射角とは、その光の光軸と入射面の法線との成す角度をいう。
　上記の照明装置では、前記入射角が１０度から８８度の範囲内であってもよい。この構成によると、光源からの光を拡散板の板面の一層広い範囲に入射させることができる。これにより、照明装置の発光面に生じる輝度ムラを一層低減することができる。具体的には、入射角が１０度未満の場合は入射範囲が狭くなってしまう場合があり、入射角が８８度を超えると入射範囲が狭くなり、入射できない光が生じ得る場合もある。
　上記の照明装置は、前記拡散板と対向する反射面を有する反射シートをさらに備え、前記光源は、前記拡散板の板面と前記反射シートの反射面との間に配されていてもよい。この構成によると、光源から反射シート側に散乱した光を反射シートの反射面によって反射させ、拡散板の板面に入射させることが可能となる。このため、光源からの光の、拡散板への入射効率を高めることができる。
　反射シートを備える上記の照明装置では、前記反射シートの前記反射面が白色であってもよい。この構成によると、反射シートの反射効率を高めることができる。
　上記の照明装置は、長手状の底面を有し、前記光源と前記拡散板とを収容する収容部材をさらに備え、複数の前記光源が、前記収容部材の長手方向の両側面側に沿って並んで配されていてもよい。この構成によると、複数の光源が配されている場合に、各光源からの光を拡散板の板面の広い範囲にそれぞれ入射させることができ、照明装置の輝度を向上させることができる。
　上記の照明装置は、前記光源を支持した状態で前記収容部材に取り付けるための支持部材をさらに備え、その支持部材が放熱性を有していてもよい。この構成によると、光源の近傍に発生する熱を、支持部材を介して照明装置の外部へ効果的に放熱させることができる。
　上記の照明装置では、前記光源からの光が広角指向性を有していてもよい。この構成によると、光源からの光を拡散板の板面の一層広い範囲に入射させることができ、照明装置の発光面に生じる輝度ムラを一層低減することができる。
　上記の照明装置は、光源を配置する光源基板をさらに備え、その光源基板の表面に光を反射するレジストが塗布されていてもよい。この構成によると、光源から光源基板の表面に散乱した光を、レジストによって拡散板の板面に入射させることが可能となる。このため、光源から出射された光の、拡散板の板面への入射効率を高めることができる。
　本明細書で開示される技術は、上記の照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置として表現することもできる。また、当該表示パネルを、液晶を用いた液晶パネルとする表示装置も、新規で有用である。また、上記の表示装置を備えるテレビ受信装置も、新規で有用である。上記の表示装置およびテレビによると、表示領域の大面積化を実現することが可能となる。
（発明の効果）
　本明細書で開示される技術によれば、指向性を有する光源からの光を導光板等を介さずに直接拡散板に入射させるタイプの照明装置において、照明装置の発光面に生じる輝度ムラを防止ないし低減することができる。
テレビ受信装置１００の分解斜視図を示す。 液晶表示装置１０の分解斜視図を示す。 液晶表示装置１０の断面図を示す。 支持部材１９とＬＥＤユニット３２の斜視図を示す。 ＬＥＤ光源２８から出射される光の指向特性を表す図を示す。
　図面を参照して実施形態を説明する。なお、各図面の一部にはＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を示しており、各軸方向が各図面で共通した方向となるように描かれている。このうちＹ軸方向は、鉛直方向と一致し、Ｘ軸方向は、水平方向と一致している。また、特に断りがない限りは、上下の記載については鉛直方向を基準とする。
　図１に、実施形態に係るテレビ受信装置ＴＶの分解斜視図を示す。図１に示すように、テレビ受信装置ＴＶは、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、を備えている。
　図２に、液晶表示装置１０の分解斜視図を示す。ここで、図２に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。図２に示すように、液晶表示装置１０は、全体として横長の方形を成し、表示パネルである液晶パネル１６と、外部光源であるバックライト装置２４とを備え、これらが枠状をなすベゼル１２などにより一体的に保持されるようになっている。
　続いて、液晶パネル１６について説明する。液晶パネル１６は、透明な（高い透光性を有する）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層（図示しない）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。このうち、ソース配線、ゲート配線および対向電極などには、図示しない駆動回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両ガラス基板の外側には偏光板（図示しない）が配されている。
　続いて、バックライト装置２４について説明する。図２に示すように、バックライト装置２４は、バックライトシャーシ２２と、拡散板２０と、光学部材１８と、フレーム１４と、を備えている。バックライトシャーシ２２は、表側（光出射側、液晶パネル１６側）に開口した略箱型をなしている。拡散板２０は、バックライトシャーシ２２の表側に配されている。光学部材１８は、拡散板２０の表側に載置されている。フレーム１４は、枠状をなしており、内縁に沿って液晶パネル１６を支持している。さらに、バックライトシャーシ２２内には、複数の支持部材１９と、一対のＬＥＤ（Light Emitting Diode）ユニット３２，３２と、が収容されている。複数の支持部材１９は、バックライトシャーシ２２の長辺方向に延びており、バックライトシャーシ２２の両長辺外縁にそれぞれ配されている。一対のＬＥＤユニット３２，３２は、複数の支持部材１９の内側にそれぞれ配されており、光を出射する。
　バックライトシャーシ２２は、例えばアルミ系材料などの金属製とされ、平面視矩形状をなす底板２２ａと、底板２２ａの両長辺および両短辺の各外縁からそれぞれ表側へ立ち上がる側板２２ｂと、から構成されている。バックライトシャーシ２２内において、拡散板２０の一方の板面２０ａは、一対のＬＥＤユニット３２，３２に対して露出している。拡散板と一対のＬＥＤユニット３２，３２との間には空間が形成されており、この空間がＬＥＤユニット３２からの光を導光するための導光空間２５となっている。また、底板２２ａの表側には、反射シート２６が載置されている。この反射シート２６は、その反射面２６ａが拡散板２０の板面２０ａと対向しており、ＬＥＤユニット３２，３２から漏れた光を反射させることで光を拡散板２０の板面２０ａに入射させる役割を果たしている。底板２２ａの裏側には、ＬＥＤユニット３２に電力を供給する電源回路基板（図示しない）等が取り付けられている。
　光学部材１８は、拡散板２０側から順に、拡散シート１８ａ、レンズシート１８ｂ、反射型偏光板１８ｃが積層されたものである。拡散シート１８ａ、レンズシート１８ｂ、反射型偏光板１８ｃは、ＬＥＤユニット３２から出射され、拡散板２０を通過した光を面状の光とする機能を有している。反射型偏光板１８ｃの上面側には液晶パネル１６が設置されており、光学部材１８は拡散板２０と液晶パネル１６との間に配されている。
　ＬＥＤユニット３２は、樹脂製の矩形状をなすＬＥＤ基板３０に、指向性を有し、白色発光するＬＥＤ光源２８が一列に並んだ構成となっている。ＬＥＤ基板３０は、複数の支持部材１９の内側に、例えば接着されることにより固定されている。なお、ＬＥＤ光源２８は、青色発光素子に、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ものとしたものであってもよい。また、青色発光素子に、緑色と赤色の領域にそれぞれ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たものであってもよい。また、青色発光素子に、緑色の領域に発光ピークを持つ蛍光体を塗布すると共に、赤色発光素子を組み合わせることにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、ＬＥＤ光源２８は、青色発光素子と、緑色発光素子と、赤色発光素子と、を組み合わせることにより白色発光するものとしたものであってもよい。また、紫外光発光素子と、蛍光体と、を組み合わせたものであってもよい。特に、紫外光発光素子に、青色と緑色と赤色にそれぞれ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たものであってもよい。
　図３は、液晶表示装置１０の断面図を示している。図３の断面図は、液晶表示装置１０を、ＬＥＤ光源２８を通過するＹＺ平面で断面視したときの断面構成を示している。また、図４は、ＬＥＤユニット３２と支持部材１９の斜視図を示している。また、図５は、ＬＥＤ光源２８から出射される光の指向特性を表す図を示している。
　複数の支持部材１９は、図４に示すように、バックライトシャーシ２２の長辺方向に沿って等しい間隔で配されている。支持部材１９は、ビス留め等により、バックライトシャーシ２２の側板２２ｂに取り付けられている。また、複数の支持部材１９は、金属等により形成されており、放熱性を有している。ＬＥＤ基板３０は、これらの支持部材１９によって支持されている。このＬＥＤ基板３０の表面には、光を反射する白色のレジスト３５が塗布されている。
　ＬＥＤユニット３２は、図３に示すように、光の出射側が拡散板２０側に傾いた状態で支持部材１９の内側に固定されている。ＬＥＤ光源２８から出射される光は、拡散板２０の板面２０ａに対する入射角ｓが鋭角を成している。即ち、ＬＥＤ光源２８から出射される光の光軸２７が、拡散板２０の板面２０ａの法線に対して鋭角を成している。具体的には、光の入射角ｓは１０度から８８度の範囲内である。このように指向性を有する光を、拡散板２０の板面２０ａに対する入射角が鋭角となるように入射させることにより、同じ光量の光をその入射角が０度となるように入射させる場合に比して、拡散板２０の板面２０ａに入射する光の入射面積を広くすることができる。
　また、ＬＥＤ光源２８から出射される光は、図５に示すような広角の指向性を有しており、図３に示すように、拡散板２０の板面２０ａの中央２０ａ１まで光が届いている。このため、液晶パネル１６の全面に亘って均一な輝度の光を入射させることができる。
　実施形態に係るテレビ受信装置ＴＶについて詳しく説明した。実施形態に係るテレビ受信装置ＴＶのバックライト装置２４では、ＬＥＤ光源２８からの光が、拡散板２０の板面２０ａに対する入射角が鋭角となるように入射する。このため、ＬＥＤ光源からの光を導光板等を介さずに直接拡散板に入射させるタイプであって、且つ拡散板の板面に対する光の入射角が０度のタイプのバックライト装置に比して、ＬＥＤ光源２８からの光を拡散板２０の板面２０ａの一部に集中させることなく、拡散板２０の板面２０ａの広い範囲に入射させることができる。これにより、拡散板２０の板面２０ａの輝度分布を均一にすることができ、バックライト装置２４の液晶パネル１６に生じる輝度ムラを防止ないし低減することができる。
　また、実施形態に係るバックライト装置２４では、ＬＥＤ光源２８からの光の、拡散板２０に対する入射角ｓが１０度から８８度の範囲内である。この範囲内では、ＬＥＤ光源２８からの光を拡散板２０の板面２０ａの一層広い範囲に入射させることができる。これにより、バックライト装置２４の液晶パネル１６に生じる輝度ムラを一層低減することができる。
　また、実施形態に係るバックライト装置２４では、反射シート２６の反射面２６ａが拡散板２０の板面２０ａと対向して配されており、ＬＥＤ光源２８が拡散板２０と反射シート２６の反射面２６ａとの間に配されている。このため、ＬＥＤ光源２８から反射シート２６側に散乱した光を反射シート２６の反射面２６ａによって反射させ、拡散板２０の板面２０ａに入射させることが可能となっている。これにより、ＬＥＤ光源２８からの光の、拡散板２０への入射効率を高めることができる。また、反射シート２６が白色であるため、高い反射効率を得ることができる。
　また、実施形態に係るバックライト装置２４では、ＬＥＤユニット３２と拡散板２０とが、長手状の底板２２ａを有するバックライトシャーシ２２に収容されており、複数のＬＥＤ光源２８が、バックライトシャーシ２２の長手方向の両側板２２ｂ側に沿って並んで配されている。このため、各ＬＥＤ光源２８からの光を拡散板２０の板面２０ａの広い範囲にそれぞれ入射させることができ、バックライト装置２４の輝度を向上させることができる。
　また、実施形態に係るバックライト装置２４では、ＬＥＤ光源２８を支持した状態の支持部材１９がバックライトシャーシ２２に取り付けられており、その支持部材１９が放熱性を有している。このため、ＬＥＤ光源２８の発光時等にＬＥＤ基板３０に発生する熱を、支持部材１９を介してバックライト装置２４の外部へ効果的に放熱させることができる。
　また、実施形態に係るバックライト装置１４では、ＬＥＤ光源２８からの光が広角指向性を有している。このため、ＬＥＤ光源２８からの光を拡散板２０の板面２０ａの一層広い範囲に入射させることができ、バックライト装置２４の液晶パネル１６に生じる輝度ムラを一層低減することができる。
　また、実施形態に係るバックライト装置２４では、ＬＥＤ光源２８がＬＥＤ基板３０の表面に配置されており、そのＬＥＤ基板３０の表面に光を反射するレジスト３５が塗布されている。このため、ＬＥＤ光源２８からＬＥＤ基板３０の表面に散乱した光を、レジスト３５によって拡散板２０の板面２０ａに入射させることが可能となっており、ＬＥＤ光源２８から出射された光の、拡散板２０の板面２０ａへの高い入射効率を得ることができる。
　実施形態の構成と本発明の構成との対応関係を記載しておく。ＬＥＤ光源２８が「光源」の一例である。また、バックライト装置２４が「照明装置」の一例である。また、バックライトシャーシ２２が「収容部材」の一例である。また、ＬＥＤ基板３０が「光源基板」の一例である。
　上記の実施形態の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施形態では、ＬＥＤユニットが拡散板側に傾いた状態で支持部材に固定されている構成を採用しているが、例えばＬＥＤ光源の光出射側を覆うレンズ部材が設けられており、そのレンズ部材が、ＬＥＤ光源から出射される光を拡散板側へ配光する機能を果たしていてもよい。
（２）上記の実施形態では、ＬＥＤユニットがバックライトシャーシの両長辺外縁に配されている構成を採用しているが、ＬＥＤユニットがバックライトシャーシの他の位置に配されている構成としてもよい。
（３）上記の実施形態以外にも、ＬＥＤユニット及び支持部材の配置、形態等については適宜に変更可能である。
（４）上記の実施形態では、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。
（５）上記の実施形態では、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。
　以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
　また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
　ＴＶ：テレビ受信装置、Ｃａ、Ｃｂ：キャビネット、Ｔ：チューナー、Ｓ：スタンド、１０：液晶表示装置、１２：ベゼル、１４：フレーム、１６：液晶パネル、１８：光学部材、１８ａ：拡散シート、１８ｂ：レンズシート、１８ｃ：反射型偏向板、１９：支持部材、２０：拡散板、２０ａ：拡散板の一方の板面、２２：バックライトシャーシ、２２ａ：底板、２２ｂ：側板（長辺側縁部）、２４：バックライト装置、２５：導光空間、２６：反射シート、２７：光軸、２８：ＬＥＤ光源、３０：ＬＥＤ基板、３２：ＬＥＤユニット、３５：レジスト、ｓ：入射角

Claims (11)

  1. 　指向性を有する光源と、
    　その光源からの光を拡散する拡散板と、を備え、
    　前記拡散板は、その一方の板面が前記光源に対して露出しており、
    　前記光源は、その光源からの光の、前記拡散板の前記板面に対する入射角が鋭角となるように配されていることを特徴とする照明装置。
  2. 　前記入射角が１０度から８８度の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
  3. 　前記拡散板と対向する反射面を有する反射シートをさらに備え、
    　前記光源は、前記拡散板の前記板面と前記反射シートの前記反射面との間に配されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
  4. 　前記反射シートの前記反射面が白色であることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
  5. 　長手状の底面を有し、前記光源と前記拡散板とを収容する収容部材をさらに備え、
    　複数の前記光源が、前記収容部材の長手方向の両側面側に沿って並んで配されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
  6. 　前記光源を支持した状態で前記収容部材に取り付けるための支持部材をさらに備え、
    　その支持部材が放熱性を有することを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
  7. 　前記光源からの光が広角指向性を有す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。
  8. 　前記光源を配置する光源基板をさらに備え、
    　その光源基板の表面に光を反射するレジストが塗布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。
  9. 　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からの光を利用して表示を行う表示パネルを備えることを特徴とする表示装置。
  10. 　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９に記載の表示装置。
  11. 　請求項９又は請求項１０に記載の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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