WO2013080344A1 - バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

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light
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久保田　秀直
西中　祐三
大内　敏
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日立コンシューマエレクトロニクス株式会社
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    • G02B6/0073—Light emitting diode [LED]

Definitions

  • the present invention relates to a backlight device and a liquid crystal display device using the same, and more particularly to a backlight device using an LED (Light Emitting Diode) as a light source and a liquid crystal display device using the same.
  • LED Light Emitting Diode
  • a backlight device is disposed on the back of the liquid crystal display panel.
  • a backlight device used for a liquid crystal display device having a relatively large screen such as a television display device
  • a fluorescent tube has been used as a light source (see Patent Document 1).
  • Patent Document 1 discloses an edge light type (side light type) backlight device and an invention in which the backlight device is applied to a liquid crystal display device having a liquid crystal panel 10.
  • a light guide plate disposed so as to overlap the liquid crystal panel, a fluorescent tube as a light source disposed on a side portion of the light guide plate, It has a condenser that collects the light from the fluorescent tube in a relatively small angle range and enters the light toward the light guide plate.
  • the fluorescent tube has a U-shaped reflector in its cross section having an internal reflection layer.
  • the light guide plate of Patent Document 1 is made of a transparent plate such as an acrylic resin.
  • a diffusion sheet is provided on one surface (hereinafter, the liquid crystal display panel side is referred to as an upper surface), and a diffusion reflection layer (reflection) is formed on the lower surface. Sheet) is provided.
  • the diffuse reflection layer is obtained by providing diffusion dots in a predetermined pattern on the lower surface of the light guide plate.
  • the diffusion dots have different areas depending on the distance from the light source of the light guide plate, thereby making it possible to obtain uniform brightness over the entire surface of the light guide plate as is well known.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • a backlight device of a liquid crystal display device using an LED as a light source an optical system that uses the entire liquid crystal display device from the LED as a surface light source is required.
  • a backlight device used in a large-screen liquid crystal display device has a structure divided into a plurality of backlight blocks. In this case, it is necessary to make the light emitted from each LED in each backlight block reach the light uniformly in the backlight block.
  • the light guide plate as a means for guiding the light emitted from the side view type LED light source to the diffuser plate by total reflection and scattering, and to use an air layer.
  • the light incident from the light source travels through the air layer by total reflection or the like, is scattered by the diffusion / light guiding pattern provided on the front surface of the backlight device, and is emitted from the front surface of the backlight device.
  • the intensity of light locally increases in the vicinity of the light source (the light from the LED is in the vicinity of the emitted light) compared to the other parts.
  • so-called luminance unevenness occurs in the light emitted from the front surface (emission surface) of the backlight device.
  • FIG. 1 is a diagram showing the result of simulating the luminance distribution of light from the exit port to the back of the next LED.
  • the horizontal axis represents the traveling direction of the light emitted from the LED light source, and the vertical axis represents the luminance (logarithm) incident on the diffusion plate on the front surface of the backlight device.
  • FIG. 2 is a diagram showing the result of simulating the luminance distribution observed on the diffusion plate on the front surface of the backlight device.
  • FIG. 2 is a distribution diagram in which backlight blocks are indicated by contour lines of luminance values, and the regions P1 and P2 are the highest luminance values.
  • Reference numeral 210 denotes an emission direction of light from the LED light source.
  • the region P1 is a place where the light emitted from the LED 7-1 is directly applied to the diffusion plate, and the region P2 is a place where the light emitted from the LED 7-2 is directly applied to the diffusion plate.
  • a peak of luminance value P1 is generated by the light emitted from the LED 7-1.
  • the luminance value decreases as the distance from the LED 7-1 increases, and becomes the lowest luminance value L3 near the back of the next LED 7-2.
  • a dot-like pattern is formed by printing or the like so as to reduce the luminance unevenness due to the light emitted from the LEDs 7-1 and 7-2.
  • a luminance distribution close to linear characteristics as shown by the dotted line L2 can be obtained, and a uniform luminance distribution with less uneven luminance as shown by the alternate long and short dash line L3 can be realized. It becomes possible.
  • the above-described dot-like pattern is complicated and the printed film needs to be thick.
  • a plurality of printing steps are required for improving the coating unevenness, so that the printing position is liable to be displaced and the cost is increased.
  • a predetermined printing accuracy for adjusting to the position of the LED is required.
  • in reality since intense light is output in the vicinity of the LED exit, uneven brightness occurs as shown in FIG. Therefore, it was necessary to take measures against dimming.
  • optical sheets such as a diffusion plate are generally formed by a single sheet over the entire emission surface in a backlight device or a liquid crystal display device.
  • Optical sheets such as a diffusing plate formed by one sheet, in particular, a large-screen liquid crystal display device and an optical sheet of a backlight device used therefor have a large area and a thin plate thickness.
  • the thinner and larger the screen the greater the mechanical deformation due to temperature changes and vibrations, and the greater the uneven brightness.
  • a dot-like pattern is formed on the diffusing plate by printing or the like in order to reduce the generated luminance unevenness. In order to reduce luminance unevenness using these patterns, the relative positions of the pattern and the LEDs immediately below need to be accurate.
  • An object of the present invention is to provide a backlight device and a liquid crystal display device with little luminance unevenness in view of the above problems.
  • a backlight device for irradiating light from an emission surface.
  • the backlight device includes a base chassis and a plurality of backlights on the base chassis.
  • Each of the backlight blocks includes a reflective sheet provided on the back side of the backlight block and on the base chassis, and provided opposite to the reflective sheet.
  • a plate-like diffuser plate disposed at a predetermined distance from the member in a direction orthogonal to the light irradiation surface of the backlight, and the backlight unit disposed in a space between the diffuser plate and the reflective sheet.
  • a plurality of LEDs Light Emitting Diodes) that emit light in a direction parallel to the light irradiation surface, an LED substrate on which the LEDs are mounted, and the LED substrate And an LED cover configured to cover the upper side of the LED.
  • the present invention it is possible to provide a backlight device capable of improving the utilization efficiency of light from a light source and obtaining a high-quality image, and a liquid crystal display device using the backlight device.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating an arrangement configuration of an example of main components in a display unit 310 of the video display device 300 illustrated in FIG. 3. It is the schematic diagram which demonstrated one Example of arrangement
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a print pattern that reduces the cause (1) of hot spot luminance unevenness, which is an embodiment of the present invention. It is sectional drawing for demonstrating the cause (2) of hot spot luminance unevenness. It is sectional drawing for demonstrating the cause (2) of hot spot luminance unevenness.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a print pattern that is an example of the present invention and reduces the cause (2) of hot spot luminance unevenness.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a print pattern that is an example of the present invention and reduces the cause (2) of hot spot luminance unevenness. It is a figure for demonstrating the shape of the support component of one Example of this invention. It is a figure for demonstrating the LED cover part of one Example of this invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of an embodiment of the backlight device of the present invention and a video display device using the backlight device.
  • a television receiver is cited as the video display device.
  • Reference numeral 300 denotes a video display device
  • 310 denotes a display unit of the video display device 300
  • 320 denotes a stand of the video display device 300.
  • a video display device 300 is a liquid crystal display device using a liquid crystal panel.
  • the video display device 300 includes a display unit 310 and a stand unit 320 that supports the display unit 310 from below. Inside the display unit 310, as will be described later, a liquid crystal panel as a display device and a backlight device are provided.
  • the Y direction indicates the screen vertical direction (vertical direction)
  • the X direction indicates the screen horizontal direction (horizontal direction)
  • the Z direction indicates the depth direction (direction orthogonal to the liquid crystal panel). .
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing an arrangement configuration of an example of main components in the display unit 310 of the video display device 300 shown in FIG. 1 is a liquid crystal panel, 3 is a backlight device, 4 is a backlight block, 22 is a diffuser plate, 402 is an optical sheet including the diffuser plate 22, 403 is an exit surface, and 11 is a base chassis.
  • the diffusion plate includes one or more diffusion plates including the diffusion plate 22.
  • the backlight device includes the backlight device 3, the diffusion plate 22, and the optical sheets 402.
  • the optical sheets 402 include, for example, a vertical prism sheet, a horizontal prism sheet, and / or a brightness enhancement film as elements other than the diffusion plate 22.
  • main parts constituting the display unit 310 of the video display device 300 are the liquid crystal panel 1 and the backlight device 3 for irradiating light from the back surface of the liquid crystal panel 1.
  • the light emitted from the backlight device 3 travels as indicated by an arrow A410, and reaches the liquid crystal panel 1 as indicated by an arrow B420 through the diffusion plate 22, the optical sheet 402, and the like.
  • a video signal (not shown) is supplied to the liquid crystal panel 1, and the light transmittance of the liquid crystal elements constituting each pixel is controlled based on the video signal.
  • the light incident on the liquid crystal display panel 1 in accordance with the arrow B420 is displayed as an image on the emission surface 403 as an optical image formed by being spatially modulated for each pixel of the liquid crystal panel 1. That is, the light incident on the liquid crystal panel 1 is emitted as image light in the direction of the arrow C430.
  • Arrows 410, 420, and 430 are in the same direction as the Z direction (front) side.
  • the backlight device 3 is configured by combining the backlight block 4 or a plurality of the backlight blocks 4, and the entire backlight device 3 is attached to and held by the base chassis 11.
  • FIG. 5 is a schematic view illustrating an example of the arrangement of the LEDs 7 and the light emission direction when a part of the backlight device 3 is viewed from the emission surface 403 (liquid crystal panel 1) side.
  • the LED 7-1, LED 7-2, LED 7-3,..., And LED 7 are arranged from the bottom to the top in the same direction as the light emission direction of the LED in parallel with the Y direction.
  • the LED 7-1, LED 7-2, LED 7-3,... are similarly arranged in the X direction.
  • the LED 7-1 is provided in the lowermost backlight block 4, the LED 7-2 is provided in the next-stage backlight block 4, and the LED 7-3 is provided in the next-stage backlight block 4. .
  • the backlight device 3 is configured by combining a plurality of backlight blocks 4.
  • positioning of LED7 and the light emission direction although it comprised so that it might become from the bottom in FIG. 5, you may arrange
  • the LED 7 emits white light here, but may be configured by a set of three LEDs that individually emit RGB three primary color lights.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of one backlight block 4 for explaining the cause (1) of hot spot luminance unevenness.
  • 7 is an LED
  • 19 is a reflection sheet provided on the base chassis side
  • 22 and 23 are diffusion plates
  • 402 is an optical sheet including the diffusion plates 22 and 23
  • 824 is a white printed pattern formed on the diffusion plate 22
  • 61 is a direct light emitted from the LED 7 and emitted toward the front surface of the diffusion plate
  • 62 is a reflected light emitted from the LED and reflected by the reflection sheet 19 and then emitted toward the front surface of the diffusion plate 22
  • 63 is a printing pattern.
  • a broken line circle 66 indicated by an arrow 65 is a cross-sectional view viewed from the Y direction.
  • the LED substrate 6 on which the LEDs 7 are mounted is not shown.
  • the print pattern 824 and the LED 7 on the diffusion plate 22 are omitted and not shown.
  • the diffusion plate 22 has convex portions 22-1 and concave portions 22-2 each having a triangular cross section in the X direction on the back side (down in the Z direction) as shown in a cross-sectional view in the X-axis direction shown in a broken-line circle 66. Have.
  • the diffusion plate 22 has convex portions and concave portions having a triangular cross section in the X direction on the front surface (on the Z direction) side.
  • a plurality of the triangular convex portions and concave portions are arranged in the X direction and are formed to extend in the Y direction.
  • light directed upward from the LED 7 is guided upward in the Y direction.
  • the light from the LED 7 is propagated in the Y direction (up) while being emitted from the diffusion plate 22 while reflecting and diffusing the space between the diffusion plate 22 and the reflection sheet.
  • FIG. 6B is a diagram for explaining an embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining a print pattern for reducing the occurrence of uneven brightness in FIG. 6A.
  • the broken line circle 67 is a diagram for explaining the aperture ratio when the print pattern is divided into unit tiles of a predetermined area, and 68 is a unit in the vicinity of the LED exit when the aperture ratio is gradually increased from zero. It is a figure which shows arrangement
  • the light emitted from the LED 7 can be roughly classified into direct light 61, reflected light 62, and scattered light 63.
  • the direct light 61 is light that is emitted obliquely upward (from the emission surface 403 side in FIG. 3) from the emission port of the LED 7 and directly enters the diffusion plate 22 and passes through the diffusion plate 22 and the printing pattern 824. 3 toward the exit surface 403 side (see dotted line path).
  • the ratio of the direct light 61 to the total amount of light emitted from the LED 7 is 5% or less.
  • the scattered light 63 is light that is emitted obliquely upward from the exit of the LED 7, and is directly incident on the lower surface of the diffusion plate 22, and after passing through the lower surface (incident surface) of the diffusion plate 22 or the diffusion plate 22, the diffusion plate 22. Reflected by the upper surface (outgoing surface) or the printed pattern 824. Thereafter, it goes downward from the lower surface of the diffusion plate 22 directly or again through the diffusion plate 22. Then, after passing through the air layer 24 and reflected by the reflection sheet 19 in the vicinity of the region 63-1 shown by an elliptical shape, the light enters the air layer 24 and the diffusion plate 22, and enters the exit surface 403 side of FIG. Head (see dashed path).
  • the scattered light 63 is amplified 2.5 times and is emitted to the emission surface 403 side.
  • the ratio of the scattered light 63 to the total amount of light emitted from the LED 7 is about 68%.
  • the luminance value gradually increases (brighter) toward the center of the circle, and the luminance value gradually decreases (darker) toward the outside.
  • the reflected light 62 travels downward from the exit of the LED 7, is reflected by the reflective sheet 19 near the region 62-1, enters the air layer 24 and the diffusion plate 22, and travels toward the exit surface 403 in FIG. 3. (See solid line path.)
  • the ratio of the scattered light 62 to the total amount of light emitted from the LED 7 is about 27%.
  • the brightness value gradually increases (brighter) as the center of the circle becomes, and the brightness value gradually decreases (darkens) as it goes outward.
  • the direct light 61, the reflected light 62, and the scattered light 63 concentrate locally, a hot spot arises, This causes uneven brightness.
  • a printing pattern 824 is provided on the upper surface side of the diffusion plate 22 as shown in FIG. 6B.
  • FIG. 6B is a view of the diffusion plate 22 viewed from the front side in the Z direction with respect to the peripheral portion of one LED 7.
  • the printing pattern 824 according to the present embodiment is made of, for example, white ink, and the printing pattern 824 is provided on the upper surface side of the diffusion plate 22 by painting (printing) white ink on the upper surface side of the diffusion plate 22. ing.
  • the light intensity of the hot spot is reduced by blocking or reducing the light traveling from the diffusion plate 22 in the Z direction (forward direction) by reflection or absorption.
  • the ink used for the printing pattern 824 is not limited to white, but may be, for example, black ink or blue ink mixed in white ink.
  • a portion where the print pattern is formed is shown in black, and a portion where there is no print pattern is shown in white. 6B, the hatched portion indicates the position of the LED 7 (note that the LED 7 is not actually visually recognized when the diffusion plate 22 is viewed from the front side). That is, the print pattern 68 according to the present embodiment is formed over the entire position corresponding to the light output side of the LED 7 and the LED 7.
  • the density of the print pattern decreases as it goes in the light emitting direction of the LED 7 (the direction from the left to the right side of the paper). That is, as shown in FIG. 1, the density of the printed pattern is maximized in the vicinity of the P1 portion where the hot spot occurs, that is, the bright portion, and the luminance of the light from the diffusion plate decreases as the distance from P1 increases.
  • the density of the printed pattern is lowered according to the decrease.
  • the density of the print pattern is referred to as “aperture ratio”.
  • This aperture ratio is defined as the ratio of the printing pattern per unit area (here, “unit tile”). That is, the aperture ratio is 0% when a print pattern is provided on the entire unit tile, and the aperture ratio is 100% when no print pattern is provided.
  • the broken line 67 shows unit tiles in which the aperture ratio is divided into 64 stages, with an aperture ratio of 0% (# 1) to an aperture ratio of 100% (# 64).
  • the 64 types of unit tiles are combined to form a print pattern print pattern 68 as shown in the lower part of FIG. 6B.
  • a plurality of unit tiles having an aperture ratio of 0% (# 1) are arranged immediately above the LED 7 and at a position corresponding to the light emission side of the LED 7, and the aperture ratio is 1 along the light emission direction of the LED 7 from there.
  • Unit tiles having .56% (# 2), aperture ratio of 3.12% (# 3)..., Aperture ratio of 100% (# 64) are sequentially arranged.
  • FIG. 6B the boundary of the unit tile is illustrated. However, the unit tile represents a virtual region to the last, and actually, the unit tile or the boundary of the unit tile does not appear on the diffusion plate 22.
  • a unit tile having an aperture ratio of 100% or high is used between the LEDs 7 in the X direction.
  • FIGS. 7A and 7B are cross-sectional views for explaining the cause (2) of hot spot luminance unevenness.
  • the distance 8 the thickness of the air layer 24: the diffusion distance d
  • the hot spot luminance unevenness is reduced.
  • the luminance distribution 72-1 on the reflection sheet 19 becomes the luminance distribution 72-2 at the diffusion plate 22, but the light emitted from the emission surface 403 is as indicated by the luminance distribution 72-3. In this region, it becomes almost uniform and the luminance unevenness is small.
  • the luminance distribution 72-1 on the reflection sheet 19 becomes a region 72-2 ′ different from the region 72-2 in FIG. 7A due to the change in the diffusion distance due to the deflection. For this reason, the relative position between the print pattern shown in FIG. 6 and the LED 7 is shifted, or the size of the hot spot is larger than the print pattern constituted by unit tiles with an aperture ratio of 0%. Depending on the print pattern, the hot spot light may not be shielded or dimmed satisfactorily. Further, the light emitted from the emission surface 403 becomes as shown in the luminance distribution 72-3 ′, and may overlap the direct light 62 and the diffused light 63 described above.
  • the luminance value gradually increases (brighter) as it becomes the center of the circle, and the luminance value gradually decreases (darker) as it goes outward.
  • FIGS. 8A and 8B are perspective views for explaining a configuration of a backlight device according to an embodiment of the present invention, which reduces the causes (1) and (2) of luminance unevenness due to hot spots.
  • FIG. 8A is a perspective view for explaining an LED cover according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8B is an embodiment of the present invention, and causes of luminance unevenness (1) and ( It is a figure for demonstrating the printing pattern which reduces 2), Comprising: The cross section of the Y direction containing the center of LED7 of FIG. 8A is shown.
  • FIG. 8C is a figure for demonstrating the shape of the support component 1018 of one Example of this invention.
  • the LED cover 1061 is disposed at a position that covers the upper surface side (the front side in the Z direction) of the LED 7, and a rounded flange portion 1017 that protrudes upward in the Y direction is formed.
  • one collar portion 1017 is provided for one LED 7.
  • the collar portion 1017 may not be provided. That is, the tip portion of the LED cover 1061 in the X direction may be linear.
  • the LED cover 1061 is attached to the LED substrate 6 on which the LEDs 7 are mounted at a predetermined height by the support component 1018.
  • the LED substrate 6 is attached to the front side of the base chassis 11 with a reflection sheet 19 interposed therebetween.
  • a reflective sheet 19 may also be provided on the front side of the LED substrate 6 in the Y direction.
  • the print pattern provided on the front surface (exiting surface) of the diffusion plate 22 is the upper surface of the LED cover 1061 (surface facing the diffusion plate 22).
  • a plurality of convex portions and concave portions (vertical ribs) having a triangular cross section in the X direction are formed on the back surfaces of the LED cover 1061 and the flange 1017 in the same manner as the diffusion plate 22. Yes.
  • a plurality of the triangular convex portions and concave portions are arranged in the X direction and are formed to extend in the Y direction. As a result, light directed upward from the LED 7 is guided upward in the Y direction.
  • the LED cover 1061 and the collar portion 1017 are made of a transparent resin such as acrylic.
  • the support component 1018 is formed of, for example, a white resin and is configured to reflect light at least on the surface thereof. As a result, the light spreading in the X direction from the LED 7 is reflected by the surface of the support component 1018 and is directed to the front side in the Y direction.
  • the LED cover 1061 (and the flange 1017) and the support component 1018 are configured as separate members, but may be configured integrally with the same member, for example, a transparent resin. In this case, it is preferable to form a reflective surface or a reflective coat for reflecting light on the surface of the support component 1018.
  • fine unevenness may be provided on the surface of the LED cover 1061 (and the ridge 1017) to provide a diffusion effect.
  • the LED cover 1061, the flange 1017, and the support component 1018 may be formed using, for example, a white plastic material.
  • the LED cover 1061 does not have a wall surface behind the LED 7 (below the Y direction) and covers only the upper surface side (the front side in the Z direction) of the LED 7. Accordingly, when the LED cover 1061, the flange 1017, and the support component 1018 according to the present embodiment are viewed from the side, as shown in FIG. 8B, the LED cover is formed in a substantially T shape and covers the upper side of the LED 7. 1061 and the flange 1017 extend in parallel to the surface (XY surface) of the base chassis 11, the reflection sheet 19, or the diffusion plates 22 and 23, and are attached to the LED substrate 6 or the base chassis 11 by a support component 1018.
  • a support pin 620 is provided above the LED cover 1061 (front side in the Z direction), thereby instructing the diffusion plate 22 from the back side in the Z direction.
  • the support pin 620 has a pointed tip that contacts the diffuser plate 22 and thus makes point contact with the diffuser plate 22, making it difficult for viewers to see from the exit surface 403 side and affecting luminance unevenness. small.
  • the support component 1018 also functions as a spacer that keeps the diffusion distance of the air layer 24 constant in cooperation with the support pin 620.
  • the support pin 620 may be configured integrally with the LED cover 1061.
  • FIG. A print pattern 830 similar to 7B is formed.
  • a pattern substantially similar to the printing pattern described in FIGS. 7A and 7B is applied to the upper surface (Z direction) of the LED cover 1061 (or the LED cover 1061 and the ridge 1017) instead of the diffusion plate 22. It is provided on the front side.
  • the area (XY plane) of the LED cover 1061 combined with the flange 1017 is significantly smaller than the area of the diffusion plate 22. This area is, for example, about 130 times smaller than the area of the diffusion plate of a 46-type liquid crystal display device or backlight device.
  • the length in the Y direction is short. Therefore, even if it fluctuates mechanically due to temperature changes, vibrations, etc., the deflection and displacement are very small.
  • the relative displacement between the printed pattern 830 and the LED 7 is less likely to occur due to temperature change, vibration, assembly tolerance, and the like, and a backlight device with small luminance unevenness and a liquid crystal display device using the same can be realized.
  • the print pattern 830 is provided on the LED cover 1061, the print pattern 824 may not be provided on the diffusion plate 22. Of course, you may provide a printing pattern in both.
  • the convex portions and concave portions provided on the lower surface side of the LED cover 1061 and the flange 1017 function in the same manner as the convex portions and concave portions of the diffusion plate 22, and the diffusion distance d1 is the diffusion distance d1 + d2. And smaller than the diffusion distance d ′ of FIG. 7B. That is, the amount of deflection is reduced. Therefore, luminance unevenness with respect to temperature and vibration can be reduced.
  • a diffusion plate 22 (diffusion distance d2) on the upper layer, so that uneven brightness can be further reduced by two-stage diffusion.
  • the ridge 1017 does not cover the entire area where the next LED 7 is disposed (distance between LEDs in the Y direction).
  • the width in the Y direction of the LED cover 1061 and the flange 1017 is preferably about 1 ⁇ 4 to ⁇ of the distance between the LEDs in the Y direction, but is not limited to this.
  • the cylindrical support component 1018-1 has a circular cross-sectional shape in the XY plane
  • the quadrangular columnar support component 1018-2 has a quadrangular cross-sectional shape in the XY plane
  • the triangular prism-shaped support component 1018-3 The cross-sectional shape of the XY plane is a triangle
  • the polygonal columnar support component 1018-4 has a polygonal cross-sectional shape (for example, a hexagon).
  • the arrows shown in the respective support components 1018-1 to 1018-4 indicate the directions 210 in which the light emitted from the LEDs 7 is emitted into the air layer 24.
  • the support components 1018-1 to 1018-4 are arranged so that there is no surface perpendicular to the light of the LED 7 incident from the lower side in the Y direction. As a result, the light of the LED 7 incident from the lower side in the Y direction is prevented from returning backward (lower side in the Y direction) and can be used efficiently.
  • a plurality of these supporting parts 1018 are provided for one LED substrate 6 so that one LED is located between the LEDs 7 in the X direction or every other 2 to 4 LEDs.
  • the support component 1018 can control not only the emitted light from the plurality of LEDs 7 mounted on the LED substrate 6 but also the light including the output light from the LED behind the LED 7 (the Y direction lower side). is there. Further, if the number of the LED substrates 6 provided is reduced, the influence of uneven brightness on the scattering and reflection of the LEDs 7 on the air layer 24 is also small.
  • the LED cover since the LED cover has no rear wall surface, the light from the LED 7 is also diffused rearward (lower side in the Y direction). The amount of light decreases. However, conversely, since the LED cover has no rear wall surface, the light emitted from the LED (LED 7-1 in FIG. 5) located behind the LED (for example, LED 7-1 in FIG. 5) is behind the LED 7-2. Does not reflect on the wall. And since there is no reflection, the light quantity of the light which reflects and goes upwards (Z direction front side) can be reduced.
  • the diffusing plates 22 and 23 are viewed from the front side (the emission surface 403 side), it is possible to reduce luminance unevenness such that the rear of the LED cover 1016 shines brightly locally.
  • a high-luminance and high-quality backlight device with reduced luminance unevenness and a liquid crystal display device using the same can be realized.
  • 9A to 9F an example of an LED cover and a bag according to an embodiment of the backlight device of the present invention and a liquid crystal display device using the backlight device will be described.
  • 9A to 9F are views for explaining an LED cover and a bag (hereinafter, a combination of the LED cover and the bag is referred to as an LED cover unit) according to an embodiment of the present invention.
  • 9A to 9F are arranged in the direction shown in FIG. 9A.
  • the LED cover portion 1061-1 in FIG. It is a horizontal rib shape. That is, the arrangement direction of the convex part and the concave part is the Y direction, and the extending direction of the part and the concave part is the X direction. If it does in this way, the light supplied between LED7 of a X direction can be increased, and the luminance fall between LED7 can be suppressed.
  • the arrangement or formation direction of the convex portions and the concave portions may be the Y direction or may be an oblique direction.
  • the light traveling toward the front side in the Z direction is reflected and scattered, and when the diffuser plates 22 and 23 are viewed from the front side (the exit surface 403 side), the rear of the LED cover 1061-1 shines locally brightly. Brightness unevenness can be reduced.
  • 9B has an uneven pattern 92 provided on the front side in the Z direction (the surface facing the diffusion plate 22).
  • the light traveling from the LED 7 toward the front side in the Z direction is reflected and scattered by the concave / convex pattern 92, and when the diffusion plates 22 and 23 are viewed from the front side (the emission surface 403 side), the light emission side of the LED 7 Luminance unevenness in which the corresponding position, and further the peripheral portion of the LED cover 1061-2 of the LED 7 shines brightly locally can be reduced.
  • no print pattern is provided.
  • 9C is an example in which the print pattern 93 is provided on the LED cover portion 1061-2 in FIG. 9B. In this case, the portion where the print pattern portion 93 is formed has an uneven pattern. 92 is not provided.
  • the LED cover part 1061-4 in FIG. 9D is obtained by mixing transparent beads 94 having a small diameter such as silica beads (commercially available) into the material constituting the LED cover part (usually a transparent acrylic plate). It is.
  • the light traveling upward in the Z direction from the LED 7 is reflected and scattered, and when the diffusion plates 22 and 23 are viewed from the front side (the emission surface 403 side), the positions corresponding to the LED 7 and the light emission side of the LED 7 Furthermore, the luminance unevenness that the peripheral edge of the LED cover 1061-2 of the LED 7 shines locally can be reduced. Furthermore, when the print pattern is arranged, it is not necessary to process the surface of the LED cover portion 1061 differently between the print pattern portion and other portions, and the print pattern can be easily formed. In this case, finer light control is possible by both the print pattern and the beads 64.
  • 9E is an LED cover portion 1061-4 in which the tip portion (upward in the Y direction) of the flange 1017 is inclined 95.
  • the LED cover portion 1061-6 in FIG. 9F is obtained by providing a through hole 96 in the LED cover portion in the LED cover portion 1061-1 or 1061-4.
  • the light traveling upward in the Z direction from the LED 7 is reflected and scattered, and when the diffusion plates 22 and 23 are viewed from the front side (the emission surface 403 side), the positions corresponding to the LED 7 and the light emission side of the LED 7
  • the luminance unevenness that the peripheral edge of the LED cover 1061-2 of the LED 7 shines locally can be reduced.
  • the shape and size of the through hole 96 can be adjusted, finer light control is possible. Therefore, according to the present embodiment, a high-luminance and high-quality backlight device with reduced luminance unevenness and a liquid crystal display device using the same can be realized.
  • 10A to 10C another embodiment for countering the factors (1) and (2) of the occurrence of luminance unevenness described with reference to FIGS. 6A, 6B, 7A, 7B, 8A, and 8B. Will be explained.
  • 10A to 10C are plan views of the LED cover portion according to one embodiment of the backlight device of the present invention and the liquid crystal display device using the same from the emission surface 403 side. 10A to 10C, the liquid crystal panel 1, the optical sheets 402, the support pins 620, and the like are not shown for easy understanding.
  • FIG. 10B shows, as the LED cover portion 1061-B, an example in which the light shielding pattern 102 having an aperture ratio of 0% is further provided in the configuration of FIG. 10A in the portion directly above the LED 7 of the LED cover portion 1061-A.
  • the luminance unevenness 101 at the boundary portion appearing in FIG. 10A is reduced, but the luminance unevenness 103 occurs in the vicinity of the end portion of the light shielding pattern 102.
  • An arrow 210 indicates the direction in which the light from the LED 7 travels.
  • FIG. 10C is a diagram illustrating an example in which a pattern having a high aperture ratio (higher than 0%) is further provided in the configuration of FIG. 10B.
  • high aperture ratio patterns 104 and 105 are provided in a region where the luminance unevenness 103 occurs in addition to the light shielding pattern 102 with an aperture ratio of 0%.
  • the high aperture ratio pattern 104 is, for example, a pattern with an aperture ratio of 10 to 20%
  • the high aperture ratio pattern 105 is, for example, a pattern with an aperture ratio of 30 to 50%.
  • the non-uniform light-shielding pattern 102 and the high aperture ratio pattern 104, and the high aperture ratio pattern 104 and the high aperture ratio pattern 105 are not in contact with each other, but are spaced slightly and the intervals are irregular along the periphery of the pattern. Of course, it may be partly in contact. Further, the number of high aperture ratio patterns may be only one instead of two of 104 and 105, or may be three or more. As a result, it is possible to reduce both light leakage from the vicinity of the edge portion of the ridge and light leakage from the vicinity of the light shielding pattern, thereby reducing luminance unevenness. Therefore, according to the present embodiment, a backlight device with high brightness and high image quality and a liquid crystal display device using the same can be realized.
  • FIGS. 11A, 11B, and 11C are plan views of an LED cover portion according to an embodiment of the backlight device of the present invention and a liquid crystal display device using the same from the exit surface 403 side, and the luminance shown in FIG. It is the schematic diagram which drew the LED cover part of 5th Example so that a plane might be in alignment on the simulation result figure of distribution. 10A to 10C, the liquid crystal panel 1, the optical sheets 402, the support pins 620, and the like are not shown for easy understanding.
  • the LED cover portion 1061-0 has an arc shape at the end on the upper side in the Y direction (front of the LED 7 (LED light emission direction 210)) (one arc at a time corresponds to each LED 7). Are provided correspondingly). For this reason, there is an effect of reducing the luminance unevenness similarly to the print pattern.
  • the LED cover portion 1061 ′ has an arc shape at the end on the lower side in the Y direction (behind the LED 7) (one arc is provided corresponding to each LED 7). . For this reason, the brightness nonuniformity which generate
  • the printed pattern 102 ′ having projections extending radially in the radial direction is provided on the surface on the light exit surface side of the LED cover portion 1061 ′ so that the brightness unevenness of the radial hot spots is reduced. Can be reduced.
  • the LED cover portion 1061 '' is provided with an upper end and a lower end in the Y direction in an arc shape.
  • the printed pattern 102 ′′ different from FIG. 11B includes a first protrusion that extends radially on the light emitting side of the LED 7 (upper side in the Y direction) and the back side of the LED 7 (lower side in the Y direction).
  • a second protrusion extending radially, the first protrusion being longer than the second protrusion, as shown.
  • the hot spot extending radially on the light emission side (upper side in the Y direction) of the LED 7 can be well shielded or dimmed. By doing so, it is possible to more suitably reduce luminance unevenness.
  • the arc-shaped ridges at the end portions are provided corresponding to the respective LEDs 7, but a plurality of arc-shaped ridges may be provided for each LED 7. Further, the shape of the ridge is changed to a random shape having no regularity when viewed from the emission surface 403 or the front surface side of the liquid crystal panel 1, and the boundary of luminance appearing at the upper end of the LED cover in the Y direction is relaxed. Also good.
  • a high aperture ratio pattern may be provided around the print pattern 102 ′ or the print pattern 102 ′.
  • the luminance distribution shown by the solid line in FIG. 1 can be corrected to achieve a luminance distribution that does not cause uneven luminance.
  • the light emitted from the LED can be emitted with less loss than in the past by the LED cover and the print pattern. Therefore, according to the present embodiment, a backlight device with high brightness and high image quality and a liquid crystal display device using the same can be realized.
  • FIG. 12 and 13A, FIG. 13B, FIG. 13C, and FIG. 13D are views of the LED 7 as viewed from the direction of the emission surface 403, and are diagrams showing an example of a state in which the LED light is emitted from the emission port of the LED 7.
  • FIG. 12A is a view without the LED cover.
  • FIG. 13A, FIG. 13B, FIG. 13C, and FIG. 13D are the figures seen from the upper side which provided the LED cover part or the diffusion plate.
  • the light emitted from the LED 7 is emitted in the direction of the emission surface 403 through the LED cover portion and the optical sheets 402 such as the diffusion plate 22.
  • the printed pattern 141 is provided on at least one of the LED cover part and the diffusion plate 22 to block or reduce the light emitted in the direction of the emission surface 403. .
  • the LED cover part, the diffusion plate 22, and the print pattern due to Fermat's principle, light passing through the path with the shortest speed passes through the LED cover part, the diffusion plate 22, and the print pattern, so that leakage light 142 is generated. Since such leakage light 142 is generated, luminance unevenness occurs when viewed from the emission surface 403. Further, even if the print pattern is formed with a thicker central portion and gradually thinner toward the end as in the print pattern 143 shown in FIG. 13B, light passes through the Fermat principle and leaks light somewhere. 144 occurs. For this reason, a state in which the viewer has uneven brightness when viewed from the exit surface 403 occurs.
  • the viewer or the like has a linear shape in the area of the leakage light 142 generated by providing the print pattern 141 as viewed from the exit surface 403.
  • the printed pattern 147 is provided in a staggered lattice so that the luminance unevenness is not visible.
  • the print pattern having the staggered lattice has the same film quality (material, film thickness, etc.) as the print pattern 141.
  • the staggered grid print pattern may be on the same surface as the print pattern 141 or on a different surface.
  • the printed pattern 141 is formed on the LED cover part, and the staggered grid printed pattern is formed on the diffusion plate 22 so that the pattern is larger than the area of the leakage light 142 or 144. It should be possible to cover even if the area changes.
  • FIG. 14 is a perspective view for explaining the configuration of an embodiment of the backlight device of the present invention.
  • the LED cover part 1161 is comprised with the acrylic board.
  • the LED cover part 1161 is formed so that the LED 7 mounted on the LED substrate 6 is inserted into the groove part 111 provided in the LED cover part 1161 in parallel with the X direction like a conventional light guide plate.
  • the length of the LED cover portion 1161 in the Y direction is the length up to the next LED (if the LED 7-1 in FIG. 5 is the LED 7 of this embodiment, the next LED is the LED 7-2). Does not have.
  • the lens portion 112 is provided in the light emitting direction 210 of the LED 7.
  • the lens part 112 can diffuse the light emitted from the LED 7 and can reduce secondary reflection.
  • the generated luminance unevenness can be reduced, and a high-luminance and high-quality backlight device and a liquid crystal display device using the same can be realized.
  • a printing pattern 113 is formed immediately above the LED 7 (before the Z direction), and luminance unevenness generated immediately above the LED 7 is reduced.

Abstract

　本発明は、ベースシャーシと、上記ベースシャーシ上に複数のバックライトブロックから構成されるバックライト部を有し、上記バックライト部の光照射面と平行な出射方向に光を放出する複数のＬＥＤと、上記ＬＥＤを実装し、上記反射シートに平行で、上記反射シートの上面側に設けられたＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板に取り付けられ、上記ＬＥＤのＺ方向上側とＸ方向の両側とを覆い、上記ＬＥＤ基板と共働して上記ＬＥＤを収容する収容部を構成するためのＬＥＤカバー部とを備え、上記光源からの光を、上記光学素子と反射部材と間の空間内を繰り返し反射させて伝播させながら光学素子を透過させて、上記出射面に導く構成とすることを特徴とするバックライト装置。

Description

バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置
　本発明は、バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置に係り、特に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源としたバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置に関する。
　液晶表示装置において、液晶自身では発光しないので、液晶表示パネルの背面にバックライト装置を配置している。テレビジョン表示装置等、比較的大画面の液晶表示装置に使用するバックライト装置では、光源として蛍光管が使用されてきた（特許文献１参照。）。
　特許文献１には、エッジライト型（サイドライト型）のバックライト装置と、当該バックライト装置が液晶パネル１０を有する液晶表示装置に応用された発明が開示されている。特許文献１のバックライト装置は、液晶パネルに向かって光を透過させるために、液晶パネルと重畳して配置された導光板と、導光板の側部に配置される光源としての蛍光管と、蛍光管の光を比較的に小さい角度範囲に集光して導光板に向かって入射させる集光器を有している。また、蛍光管は、内面反射層を有する断面がコの字型のリフレクタにより包まれている。
  特許文献１の導光板は、アクリル樹脂等の透明な板からなり、一方の表面上（以後、液晶表示パネル側を上面と称する）には拡散シートが設けられ、下面には拡散反射層（反射シート）が設けられている。拡散反射層は、導光板の下面に所定のパターンで拡散ドットを設けたものである。この拡散ドットは導光板の光源からの距離に応じて異なった面積を有し、それによって公知のように導光板の全面で均一な輝度が得られるようにするものである。
特開平６－１７４９２９号公報
　特許文献１では、蛍光管を使っているため、消費電力が大きい。また、蛍光管は、内部に水銀の蒸気が封入されているので環境への負荷が大きい。従って、特にヨーロッパ等、一部の地域においては、使用が禁止される傾向にある。
  そこで、近年のバックライト装置では、蛍光管の代替の光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が使われてくるようになってきた。
  ＬＥＤを光源として使用した液晶表示装置のバックライト装置においては、ＬＥＤから液晶表示装置全体を面光源とする光学系が必要である。また、大画面の液晶表示装置に使われるバックライト装置は、複数のバックライトブロックに分割された構造を用いる場合がある。この場合において、それぞれのバックライトブロックにおける各ＬＥＤから出射した光を、そのバックライトブロック内にて、均一に光が届くようにする必要がある。
　また、サイドビュー型のＬＥＤ光源から出射する光を、全反射及び散乱させて拡散板に導く手段としての導光板をなくし、空気層を用いることも検討されている。
  しかし、光源から入射された光は、全反射などにより、空気層を進行し、バックライト装置の前面に設けられた拡散・導光パターンにより散乱され、バックライト装置の前面から出射される。このとき、光源の近傍部分（ＬＥＤの光が出射光付近）においては、他の部分に比べて局所的に光の強度が大きくなる。この結果、バックライト装置の前面（出射面）から出射される光には、いわゆる輝度むらが発生する。
　図１は、ＬＥＤの光が出射口から次のＬＥＤの背後までの光の輝度分布をシミュレーションした結果を示す図である。また、横軸は、ＬＥＤ光源から出射される光の進行方向、縦軸は、バックライト装置の前面の拡散板に入射される輝度（対数）を示す。また、図２は、バックライト装置の前面の拡散板で観測される輝度分布をシミュレーションした結果を示す図である。図２は、バックライトブロックを輝度値の等高線で示した分布図であり、領域Ｐ１と領域Ｐ２は、輝度値が一番高い部分である。２１０はＬＥＤ光源からの光の出射方向を示す。そして、等高線の数が多く（密度が濃く）なればなる程、輝度値の勾配が大きくなっていることを示す。領域Ｐ１は、ＬＥＤ７－１の出射光の光が拡散板に直接照射される場所であり、領域Ｐ２は、ＬＥＤ７－２の出射光の光が拡散板に直接照射される場所である。
　図１において、ＬＥＤ７－１から出射する光により輝度値のピークＰ１ができ、ＬＥＤ７－１から遠く離れるにつれて輝度値は小さくなり、次のＬＥＤ７－２の背後付近で最低の輝度値Ｌ３となる。バックライト装置の拡散板には、ＬＥＤ７－１及び７－２からの出射光による輝度むらを小さくするように設けたドット状のパターンが印刷等で形成されている。このドット状パターンの大きさと密度を出射光近傍から遠く離れるにつれて小さくまたは低くなるように変化させることで、輝度むらを改善させている。例えば、上述のドット状のパターンによれば、点線Ｌ２に示すような線形特性に近い輝度分布にすることができ、一点鎖線Ｌ３で示すような均一な輝度むらの少ない輝度分布を実現することが可能となる。しかし、実際に、このような輝度分布とするためには、上述のドット状のパターンは複雑で印刷膜を厚くする必要があった。また、このような印刷パターンを形成するには、塗りむらの改善のために複数回の印刷工程が必要であるので、印刷の位置ずれが発生し易く、またコストアップになった。またさらに、ＬＥＤの位置に合わせるための所定の印刷精度が必要であった。
  さらに、実際には、ＬＥＤの出射口の近傍で強い光が出力されるために、図２に示すように、輝度むらが発生する。このための減光対策も必要であった。
　さらに、拡散板等の光学シート類は、バックライト装置若しくは液晶表示装置において、出射面全面に渡ってそれぞれ１枚で形成することが一般的である。１枚で形成された拡散板等の光学シート類、特に、大画面の液晶表示装置及びこれに使われるバックライト装置の光学シート類は、大面積でかつ板厚が薄い構造である。しかし、薄型で大画面となるほど、温度変化や振動による機械的な変形が大きく、発生する輝度むらが大きくなる傾向がある。
  特に、上述したように、発生する輝度むらを低減するために、拡散板には、ドット状のパターンを印刷等で形成している。これらのパターンを用いて輝度むらを低減するためには、パターンと直下のＬＥＤとの相対的な位置が正確である必要がある。
  またさらに、拡散板等の大面積の板に印刷等でパターンを形成するために、印刷装置及び印刷マスク等の装置や治工具の精度も極めて高精度にする必要があり、かつパターン形成時の温度管理も厳密に行わなければならない。
　本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、輝度むらの少ないバックライト装置及び液晶表示装置を提供することにある。
　上記の目的を達成するために、本発明のバックライト装置は、出射面から光を照射するためのバックライト装置において、上記バックライト装置は、ベースシャーシと、上記ベースシャーシ上に複数のバックライトブロック含むバックライト部を有し、上記バックライトブロックそれぞれは、上記バックライトブロックの背面側であって上記ベースシャーシ上に設けられた反射シートと、該反射シートと対向して設けられ、該反射部材から上記バックライトの光照射面と直交する方向に所定間隔離して配置された板状の拡散板と、該拡散板と上記反射シートとの間の空間に配置された、上記バックライト部の光照射面と平行な方向に光を放出する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、上記ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板に取り付けられ、上記ＬＥＤの上方を覆うように構成されたＬＥＤカバー部とを備えたことを特徴とするものである。
　本発明によれば、光源からの光の利用効率を向上させて、高画質の映像を得ることが可能なバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置を提供することができる。
ＬＥＤの光が出射光から次のＬＥＤまでの光の輝度分布をシミュレーションした結果を示す図である。 バックライト装置の前面の拡散板で観測される輝度分布をシミュレーションした結果を示す図である。 本発明のバックライト装置及びこれを用いた映像表示装置の一実施例の外観を示す斜視図である。 図３に示された映像表示装置３００の表示部３１０における主要部品の一実施例の配置構成を示す分解斜視図である。 バックライト装置の一部を拡散板または液晶パネル側から見て、ＬＥＤの配置と光の出射方向の一実施例を説明した模式図である。 ホットスポット輝度むらの原因（１）を説明するための断面図である。 本発明の一実施例であって、ホットスポット輝度むらの原因（１）を低減する印刷パターンについて説明するための図である。 ホットスポット輝度むらの原因（２）を説明するための断面図である。 ホットスポット輝度むらの原因（２）を説明するための断面図である。 本発明の一実施例であって、ホットスポット輝度むらの原因（２）を低減する印刷パターンについて説明するための図である。 本発明の一実施例であって、ホットスポット輝度むらの原因（２）を低減する印刷パターンについて説明するための図である。 本発明の一実施例の支持部品の形状を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 本発明の一実施例のＬＥＤカバー部を説明するための図である。 出射面４０３方向からＬＥＤ７を見た図で、ＬＥＤ７の出射口からＬＥＤ光が出射した様子の一例を示す図である。 印刷パターンによるもれ光を説明するための図である。 印刷パターンによるもれ光を説明するための図である。 本発明の一実施例の印刷パターンを説明するための図である。 図１３Ｃの部分拡大図である。 本発明のバックライト装置の一実施例の構成を説明するための斜視図である。
　以下に本発明の一実施形態を、図面等を用いて説明する。なお、以下の説明は、本発明の一実施形態を説明するためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。従って、当業者であればこれらの各要素若しくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であり、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
  なお、本書では、既に説明した図１及び図２を含め、各図の説明において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複をできるだけ避ける。
　まず、本実施形態に係るバックライト装置を適用した映像表示装置の全体構成について、図３～図７を参照しながらその概略を説明し、その後、本発明の課題を解決するための手段についての実施形態を説明する。
　図３は、本発明のバックライト装置及びこれを用いた映像表示装置の一実施例の外観を示す斜視図である。図３では、映像表示装置としてテレビジョン受像機を挙げている。３００は映像表示装置、３１０は映像表示装置３００の表示部、３２０は映像表示装置３００のスタンドである。
  図３において、映像表示装置３００は、液晶パネルを用いた液晶表示装置であり、映像表示装置３００の内部には、表示部３１０及びこれを下方から支持しているスタンド部３２０を備えている。表示部３１０の内部には、後述するように、表示デバイスである液晶パネルとバックライト装置が設けられている。また図３に示されるように、Ｙ方向は画面垂直方向（縦方向）を、Ｘ方向は画面水平方向（横方向）を、Ｚ方向は奥行き方向（液晶パネルと直交する方向）を示している。
　図４は、図３に示された映像表示装置３００の表示部３１０における主要部品の一実施例の配置構成を示す分解斜視図である。１は液晶パネル、３はバックライト装置、４はバックライトブロック、２２は拡散板、４０２は拡散板２２を含む光学シート類、４０３は出射面、１１はベースシャーシである。拡散板は、拡散板２２を含め１枚乃至複数枚で構成される。また、バックライト装置は、バックライト装置３、拡散板２２、及び光学シート類４０２で構成される。光学シート類４０２は、拡散板２２以外の要素として、例えば垂直プリズムシート、水平プリズムシート、及び／または輝度向上フィルムを含んでいる。
　図４において、映像表示装置３００の表示部３１０を構成している主要部分は、液晶パネル１と、この液晶パネル１の背面から光を照射するためのバックライト装置３である。ここで、バックライト装置３から出た光は、矢印Ａ４１０のように進み、拡散板２２、光学シート４０２などを経て矢印Ｂ４２０のように液晶パネル１に至る。
  液晶パネル１には図示しない映像信号が供給され、該映像信号に基づいて各画素を構成する液晶素子の光透過率が制御される。そして液晶表示パネル１に矢印Ｂ４２０に従って入射された光は、液晶パネル１の画素毎に空間的に変調されて形成された光学像が、出射面４０３に画像として表示される。即ち、液晶パネル１に入射した光は、矢印Ｃ４３０の方向に画像光として出射する。矢印４１０、４２０及び４３０は、Ｚ方向（前）側と同方向である。
  バックライト装置３は、バックライトブロック４または当該バックライトブロック４を複数個組み合わせて構成されており、バックライト装置３全体は、ベースシャーシ１１に取り付けられて保持される。
　図５は、バックライト装置３の一部を出射面４０３（液晶パネル１）側から見て、ＬＥＤ７の配置と光の出射方向の一実施例を説明した模式図である。
  図５に示すように、Ｙ方向と平行に、ＬＥＤの光の出射方向と同一方向に、ＬＥＤ７－１、ＬＥＤ７－２、ＬＥＤ７－３、・・・と、ＬＥＤ７が下から上に配置される。このＬＥＤ７－１、ＬＥＤ７－２、ＬＥＤ７－３、・・・の配置は、Ｘ方向に同様に並べられる。ＬＥＤ７－１は、最下段のバックライトブロック４に設けられ、ＬＥＤ７－２は、次の段のバックライトブロック４に設けられ、ＬＥＤ７－３は、その次の段のバックライトブロック４に設けられる。このように、バックライトブロック４を複数組み合わせて、バックライト装置３が構成されている。
  なお、ＬＥＤ７の配置や光の出射方向については、図５では、下から上になるように構成したが、上から下、左から右、右から左、等、任意に配置して良い。またＬＥＤ７は、ここでは白色光を放出するものとするが、ＲＧＢの三原色光を個々に放出する３つのＬＥＤの組により構成してもよい。
　次に、図６Ａと図６Ｂによって、輝度むらの発生の要因の１つとその対策について説明する。図６Ａは、ホットスポット輝度むらの原因（１）を説明するための、１つのバックライトブロック４の断面図である。７はＬＥＤ、１９はベースシャーシ側に設けた反射シート、２２と２３は拡散板、４０２は拡散板２２及び２３を含む光学シート類、８２４は拡散板２２上に形成された白色の印刷パターン、６１はＬＥＤ７から出射し、拡散板２２の前面方向に出射する直射光、６２はＬＥＤから出射し、反射シート１９で反射してから拡散板２２の前面方向に出射する反射光、６３は印刷パターン８２４を２次発光面として拡散板２２の前面方向に出射する散乱光である。また、矢印６５で示す破線円６６内は、Ｙ方向から見た断面図である。なお、ＬＥＤ７を搭載しているＬＥＤ基板６は図示していない。また、Ｙ方向から見た断面図では、拡散板２２上の印刷パターン８２４、及びＬＥＤ７を省略し、図示していない。なお、拡散板２２は、破線円６６内に示すＸ軸方向の断面図のように、背面（Ｚ方向下）側にＸ方向の断面が三角形状の凸部２２－１及び凹部２２－２を有する。同様に、拡散板２２は、前面（Ｚ方向上）側にＸ方向の断面が三角形状の凸部及び凹部を有する。上記三角形状の凸部及び凹部は、Ｘ方向に複数配列されており、Ｙ方向に延びて形成されている。これによって、ＬＥＤ７から上方に向かう光をＹ方向の上側にガイドするようにしている。
　ＬＥＤ７からの光は、拡散板２２と反射シートとの間の空間を反射、拡散しながら拡散板２２から出射されつつ、Ｙ方向（上）に伝播される。これによって、バックライトブロック４のＹ方向先端にまで光を到達させて拡散板２２から出射される光の均一化を図っている。
　また、図６Ｂは、本発明の一実施例を説明するための図で、図６Ａの輝度むらの発生を低減する印刷パターンについて説明する図である。破線円６７内は、印刷パターンを所定の面積の単位タイルに分けた場合の、開口率を説明する図であり、６８は開口率を０から徐々に大きくした場合のＬＥＤの出射口近傍の単位タイルの印刷パターンの配置を示す図である。
　図６Ａに示すように、ＬＥＤ７から出射した光は、大分して、直射光６１、反射光６２、及び散乱光６３に分類することができる。
  直射光６１は、ＬＥＤ７の出射口から斜め上方向（図３の出射面４０３側）に出射する光であり、直接、拡散板２２に入射し、拡散板２２及び印刷パターン８２４を通過し、図３の出射面４０３側に向かう（点線の経路を参照。）。ＬＥＤ７から出射する全光量に対して、この直射光６１の占める割合は、５％以下である。
  散乱光６３は、ＬＥＤ７の出射口から斜め上方向に出射する光であり、直接、拡散板２２の下面に入射し、拡散板２２下面（入射面）、あるいは拡散板２２を通過後に拡散板２２上面（出射面）または印刷パターン８２４で反射する。その後、拡散板２２下面から直接的に、または再度拡散板２２を通過して下方に向かう。そして、空気層２４を通過して、楕円形状で示している領域６３－１付近の反射シート１９で反射してから、空気層２４、拡散板２２に入射し、図３の出射面４０３側に向かう（破線の経路を参照。）。この散乱光６３は、２．５倍に増幅され出射面４０３側に出射する。ＬＥＤ７から出射する全光量に対して、この散乱光６３の占める割合は、約６８％である。なお、領域６３－１では、円の中心になるほど輝度値が徐々に高く（明るく）、外側になるほど輝度値が徐々に低く（暗く）なる。
  反射光６２は、ＬＥＤ７の出射口から、下方に向かい、領域６２－１付近の反射シート１９で反射してから、空気層２４、拡散板２２に入射し、図３の出射面４０３側に向かう（実線の経路を参照。）。ＬＥＤ７から出射する全光量に対して、この散乱光６２の占める割合は、約２７％である。なお、領域６２－１では、円の中心になるほど輝度値が徐々に高く（明るく）、外側になるほど輝度値が徐々に低く（暗くなる。
　このように、拡散板２２の、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置においては、直射光６１、反射光６２、及び散乱光６３が局所的に集中するためにホットスポットが生じ、これが輝度むらの原因となる。　
　かかるホットスポットを低減するために、本実施例では、図６Ｂに示されるように拡散板２２の上面側に印刷パターン８２４を設けている。図６Ｂは、１つのＬＥＤ７の周辺部分について、拡散板２２をＺ方向の前側から見た図である。本実施例に係る印刷パターン８２４は、例えば白色のインクにより構成されており、拡散板２２の上面側に白色インクを塗装する（印刷する）ことにより印刷パターン８２４を拡散板２２の上面側に設けている。これによって、拡散板２２からＺ方向（前方向）に向かう光を反射または吸収により遮光または減光するようにしてホットスポットの光強度を低減する。印刷パターン８２４に使われるインクは白色のみではなく、例えば黒色インクや青色インクを白色インクに混入したものであってもよい。尚、図６Ｂにおいては、印刷パターンを見易くする為に、印刷パターンが形成されている部分を黒色で、印刷パターンが無い部分を白色で示している。また、図６Ｂでハッチングの部分はＬＥＤ７の位置を示してしている（拡散板２２を前側から見たときに、実際にはＬＥＤ７は視認されないことに注意されたい）。すなわち、本実施例に係る印刷パターンは、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置の全体に渡って印刷パターン６８が形成されている。そして、ＬＥＤ７の光出射方向（紙面の左から右側への方向）に向かうに従って、印刷パターンの密度が低下している。つまり、図１に示されるようにホットスポットが生じるＰ１の部分近傍、すなわち明るい部分については印刷パターンの密度を最も高くし、Ｐ１から離れるに従って拡散板からの光の輝度が低下するので、この輝度低下に従って印刷パターンの密度を低くする。
　上記印刷パターンの密度をここでは「開口率」と呼ぶこととする。この開口率は、単位面積（ここでは「単位タイル」とする）当たりの印刷パターンが占める割合と定義する。つまり、ある単位タイルの全体に印刷パターンが設けられている場合は、開口率は０％、全く印刷パターンが設けられていない場合は、開口率は１００％となる。図６Ｂでは、破線の円６７内には、開口率が０％（＃１）～開口率が１００％（＃６４）と開口率を６４段階に分けた場合の単位タイルについて示している。この６４種類の単位タイルを組合わせて、図６Ｂの下方に示される図のように印刷パターン印刷パターン６８を形成する。例えば、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置には開口率が０％（＃１）の単位タイルを複数個配列し、そこからＬＥＤ７の光出射方向に沿って、開口率が１．５６％（＃２）、開口率が３．１２％（＃３）…開口率が１００％（＃６４）の単位タイルを順次配列する。これによって、ホットスポットが生じる最も明るい部分では開口率が低く（０）、ホットスポットから離れるにつれて徐々に開口率が高くなる印刷パターン６８を形成することができる。尚、図６Ｂでは単位タイルの境界が図示されているが、単位タイルはあくまでも仮想的な領域を示すものであり、実際には単位タイルまたは単位タイルの境界は拡散板２２上に現れない。また、Ｘ方向のＬＥＤ７相互間には開口率が１００％または高い単位タイルが用いられる。
　次に、図７Ａと図７Ｂによって、輝度むらの発生の要因の他の１つについて説明する。図７Ａと図７Ｂは、ホットスポット輝度むらの原因（２）を説明するための断面図である。
  図７Ａに示すように、反射シート１９と拡散板２２間の距離８（空気層２４の厚み：拡散距離ｄ）が、どこでも所定の距離で一定であれば、ホットスポット輝度むらは小さくなる。例えば、図７Ａにおいて、反射シート１９上の輝度分布７２－１は、拡散板２２で輝度分布７２－２となるが、出射面４０３から出射された光は、輝度分布７２－３に示すように、その領域内でほぼ均一となり輝度むらが小さい。なお、領域７２－１及び７２－２では、円の中心になるほど輝度値が徐々に高く（明るく）、外側になるほど輝度値が徐々に低く（暗く）なる。
  しかし、本バックライト装置は、各層の拡散板を表示面全体で１枚の拡散板２２で構成しているため、温度変化や振動等で機械的に変動することによって、拡散板２２は各所でたわむ。このため、図７Ａの拡散距離ｄは、図７Ｂに示す拡散距離ｄ’のように変動する（ｄ’＝ｄ±△ｄ）。従って、この空域層２４の厚みである拡散距離の変動により、直接光、反射光、及び散乱光の光量が局所的に変化するため、輝度むらが発生する。例えば、図７Ｂにおいて、反射シート１９上の輝度分布７２－１は、たわみの影響で拡散距離が変わったことにより、図７Ａの領域７２－２と異なる領域７２－２’となる。このため、図６に示された印刷パターンとＬＥＤ７との相対的な位置がずれたり、ホットスポットの大きさが開口率０％の単位タイルで構成された印刷パターンよりも大きくなったりして、印刷パターンによりホットスポットの光を良好に遮光または減光できなくなる場合がある。また、出射面４０３から出射された光は、輝度分布７２－３’に示すようになり、上述した直接光６２や拡散光６３と重なり合う場合が生じる。このように、拡散板のたわみによって輝度むらが発生し易くなる。なお、領域７２－１、７２－２’及び７２－３’では、円の中心になるほど輝度値が徐々に高く（明るく）、外側になるほど輝度値が徐々に低く（暗く）なる。
　上述のホットスポットによる輝度むらの原因（１）及び（２）についての本発明の対策を、図８Ａ及び図８Ｂによって説明する。図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の一実施例であって、ホットスポットによる輝度むらの原因（１）及び（２）を低減するバックライト装置の構成について説明するための斜視図である。図８Ａは、本発明の一実施例に係るＬＥＤカバーを説明するための斜視図であり、図８Ｂは、本発明の一実施例であって、ホットスポットによる輝度むらの原因（１）及び（２）を低減する印刷パターンについて説明するための図であって、図８ＡのＬＥＤ７の中心を含むＹ方向の断面を示している。また、図８Ｃは、本発明の一実施例の支持部品１０１８の形状を説明するための図である。
　図８Ａ及び図８Ｂにおいて、ＬＥＤカバー１０６１は、ＬＥＤ７の上面側（Ｚ方向前側）を覆う位置に配置され、Ｙ方向上側に突出した丸みを帯びた庇部１０１７が形成されている。この例では、庇部１０１７はＬＥＤ７一つに対して一つ設けられている。しかしながら、庇部１０１７は設けなくてもよい。すなわちＬＥＤカバー１０６１のＸ方向の先端部を直線状としてもよい。またＬＥＤカバー１０６１は、支持部品１０１８によって、ＬＥＤ７が実装されたＬＥＤ基板６に対して所定の高さで取り付けられる。このＬＥＤ基板６は、ベースシャーシ１１の前面側に反射シート１９を挟んで取り付けられる。このＬＥＤ基板６のＹ方向前側にも反射シート１９を設けてもよい。そして、図８Ｂの印刷パターン８３０で示すように、図７Ａ及び図７Ｂでは拡散板２２の前面（出射面）に設けた印刷パターンをＬＥＤカバー１０６１の上面（拡散板２２と対向する側の面）に設けている。なお、図８Ｂに示すように、ＬＥＤカバー１０６１及び庇１０１７の背面側には、拡散板２２と同様に、Ｘ方向の断面が三角形状の複数の凸部及び凹部（縦リブ）が形成されている。上記三角形状の凸部及び凹部は、Ｘ方向に複数配列されており、Ｙ方向に延びて形成されている。これによって、ＬＥＤ７から上方に向かう光をＹ方向の上側にガイドするようにしている。
　ＬＥＤカバー１０６１及び庇部１０１７は、例えばアクリル等の透明樹脂で形成されている。また支持部品１０１８は、例えば白色の樹脂で形成され、少なくともその表面で光を反射するように構成されている。これによってＬＥＤ７からＸ方向に広がる光を支持部品１０１８表面で反射してＹ方向前側へ向かわせている。この例ではＬＥＤカバー１０６１（及び庇１０１７）と支持部品１０１８とを別部材で構成しているが、これらを同じ部材、たとえば透明樹脂で一体的に構成してもよい。この場合、支持部品１０１８の表面には光を反射するための反射面または反射コートを形成することが好ましい。また、ＬＥＤカバー１０６１（及び庇１０１７）の表面に、微細な凹凸を設けて拡散効果を持たせてもよい。更にまた、ＬＥＤカバー１０６１、庇１０１７、及び支持部品１０１８を、例えば白色のプラスチック材を使用して形成してもよい。
ＬＥＤカバー１０６１は、ＬＥＤ７の後方（Ｙ方向下）の壁面がなく、ＬＥＤ７の上面側（Ｚ方向の前側）のみを覆うように構成している。従って、本実施例に係るＬＥＤカバー１０６１と庇１０１７及び支持部品１０１８を側面から見ると、図８Ｂに示されるように、ほぼＴ字状を形成して、ＬＥＤ７の上方を覆っている、ＬＥＤカバー１０６１及び庇１０１７は、ベースシャーシ１１、反射シート１９または拡散板２２、２３の面（ＸＹ面）と平行に延びており、ＬＥＤ基板６またはベースシャーシ１１に支持部品１０１８によって取り付けられている。またＬＥＤカバー１０６１の上方（Ｚ方向前側）には支持ピン６２０が設けられており、これにより拡散板２２をＺ方向背側から指示する。この支持ピン６２０は、拡散板２２に接触する先端部を尖らせているので拡散板２２と点接触し、出射面４０３側から視聴者等が見ても、見え難く、輝度むらに及ぼす影響も小さい。このように、支持部品１０１８は支持ピン６２０と協働して空気層２４の拡散距離を一定に保持するスペーサとしても機能する。支持ピン６２０は、ＬＥＤカバー１０６１と一体的に構成されてもよい。ＬＥＤカバー１０６１、またはＬＥＤカバー１０６１及びＬＥＤカバー１０６１に連続して設けられた庇１０１７の上面（Ｚ方向前側の面）の、ＬＥＤ７及びその光出射側と対応するには、上述した図７Ａ、図７Ｂと同様な印刷パターン８３０が形成されている。
　図８Ａ～図８Ｂの実施例では、図７Ａ、図７Ｂで説明した印刷パターンとほぼ同様なパターンを、拡散板２２ではなく、ＬＥＤカバー１０６１（またはＬＥＤカバー１０６１及び庇１０１７）の上面（Ｚ方向前）側に設けている。
  上述したように、ＬＥＤカバー１０６１に庇１０１７を合わせた面積（ＸＹ面）は、拡散板２２の面積に比べて著しく小さい。この面積は、例えば、４６型の液晶表示装置やバックライト装置の拡散板の面積に比して、約１３０分の１である。特に、Ｙ方向の長さが短い。従って、温度変化や振動等で機械的に変動しても、たわみや位置ずれが非常に小さい。このため、温度変化や振動、組立公差などによって印刷パターン８３０とＬＥＤ７との相対的な位置ずれが生じにくくなり、輝度むらの小さいバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置が実現できる。ＬＥＤカバー１０６１に印刷パターン８３０を設けた場合は、拡散板２２に印刷パターン８２４を設けなくてもよい。勿論、両方に印刷パターンを設けてもよい。
　なお、図８Ｂに示すように、ＬＥＤカバー１０６１及び庇１０１７の下面側に設けられた凸部及び凹部は、拡散板２２の凸部及び凹部と同様に機能し、拡散距離ｄ１は、拡散距離ｄ１＋ｄ２及び図７Ｂの拡散距離ｄ’より小さい。即ち、たわみ量が少なくなる。従って、温度や振動に対する輝度むらを小さくできる。
  また、ＬＥＤ７の直上（Ｚ方向前側）には、ＬＥＤカバー１０６１の他、その上層に拡散板２２（拡散距離ｄ２）があるため、２段階の拡散によって輝度むらをさらに低減することができる。即ち、拡散距離を２段階とすることで、光の拡散・散乱機能の相乗効果がある。
  またさらに、図８Ｂに示すように、庇１０１７は、次のＬＥＤ７が配置されている距離（Ｙ方向のＬＥＤ間の距離）全ての領域を覆っていない。ＬＥＤカバー１０６１と庇１０１７を合わせたＹ方向の幅を、Ｙ方向のＬＥＤ間距離の４分の１～３分の１程度とすることが好ましいがこれに限定されるものではない。
　次に、図８Ｃにおいては、いろいろな形状の支持部品１０１８を図示している。例えば、円柱状の支持部品１０１８－１は、ＸＹ平面の断面形状が円形であり、四角柱状の支持部品１０１８－２は、ＸＹ平面の断面形状が四角形であり、三角柱状の支持部品１０１８－３は、ＸＹ平面の断面形状が三角形であり、多角柱状の支持部品１０１８－４は、ＸＹ平面の断面形状が多角形（例えば六角形）である。
  また、それぞれの支持部品１０１８－１～１０１８－４に示された矢印は、ＬＥＤ７からの出射光が空気層２４中に出射される方向２１０を示している。図示されるように、支持部品１０１８－１～１０１８－４は、Ｙ方向の下側から入射されるＬＥＤ７の光に対して垂直な面が無いように配置される。この結果、Ｙ方向の下側から入射されるＬＥＤ７の光は後方（Ｙ方向下側）に戻ることを防止し、効率的に利用できる。
　これらの支持部品１０１８は、Ｘ方向の各ＬＥＤ７相互間に１つ、またはＬＥＤ２～４個おきに一つ位置するように、１枚のＬＥＤ基板６に対して複数個設けられ、その形状は、例えば、図８Ｃに示すように、円柱１０１８－１、四角柱１０１８－２、三角柱１０１８－３、多角柱１０１８－４等である。この支持部品１０１８は、当該ＬＥＤ基板６に実装された複数のＬＥＤ７からの出射光だけではなく、当該ＬＥＤ７の背後（Ｙ方向下側）からのＬＥＤからの出力光も含めた光を制御可能である。また、１枚のＬＥＤ基板６に対して、設けた数が少なくすれば、ＬＥＤ７の空気層２４への散乱や反射に及ぼす輝度むらの影響も小さい。
　図８Ａ～図８Ｃの実施例では、ＬＥＤカバーに後方壁面がないが無いためＬＥＤ７からの光が後方（Ｙ方向下側）にも拡散するため、ＬＥＤ７の出射方向（Ｙ方向前側）２１０へ向かう光量が低下する。しかしながら、逆に、ＬＥＤカバーに後方壁面がないため、ＬＥＤ（例えば、図５のＬＥＤ７－２）の後方側に位置するＬＥＤ（図５のＬＥＤ７－１）からの出射光がＬＥＤ７－２の後方壁面で反射しない。そして、反射がないために、反射して上方（Ｚ方向前側）へ向かう光の光量を低減することができる。このため、拡散板２２、２３を前側（出射面４０３側）から見たときに、ＬＥＤカバー１０１６の後方が局所的に明るく光るような輝度むらが低減できる。
  このように、本実施例によれば、輝度むらが低減された、高輝度、高画質のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置が実現できる。
　図９Ａ～図９Ｆによって、本発明のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置の一実施例に係るＬＥＤカバー及び庇の一例を説明する。図９Ａ～図９Ｆは、本発明の一実施例のＬＥＤカバー及び庇（以降、ＬＥＤカバー及び庇を合体したものをＬＥＤカバー部と称する）を説明するための図である。図９Ａ～図９Ｆは、図９Ａに示す方向に配置される。
　図８Ａ及び図８Ｂの実施例が縦リブ状（凸部と凹部の配列方向がＸ方向で、部と凹部の延びる方向がＹ方向）であったが、図９ＡのＬＥＤカバー部１０６１－１は、横リブ状である。すなわち、凸部と凹部の配列方向がＹ方向で、部と凹部の延びる方向がＸ方向である。このようにすれば、Ｘ方向のＬＥＤ７相互間へ供給する光を増加させることができ、ＬＥＤ７相互間の輝度低下を抑制することができる。このように、凸部と凹部の配列または形成方向がＹ方向であっても、また斜め方向であってもよい。いずれにしても、Ｚ方向前側に向かう光が反射、散乱され、拡散板２２、２３を前側（出射面４０３側）から見たときに、ＬＥＤカバー１０６１－１の後方が局所的に明るく光るような輝度むらが低減できる。
  また、図９ＢのＬＥＤカバー部１０６１－２は、Ｚ方向前側（拡散板２２と対向する面）に凹凸パターン９２を設けたものである。この結果、ＬＥＤ７からＺ方向前側に向かう光が凹凸パターン９２で反射、散乱され、拡散板２２、２３を前側（出射面４０３側）から見たときに、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置、更にはＬＥＤ７のＬＥＤカバー１０６１－２の周縁部が局所的に明るく光るような輝度むらが低減できる。この例では印刷パターンは設けないものとする。
  また、図９ＣのＬＥＤカバー部１０６１－３は、図９ＢのＬＥＤカバー部１０６１－２に印刷パターン９３を設けた例であり、この場合、印刷パターン部９３が形成される部分には、凹凸パターン９２を設けないようにしている。この結果もまた、ＬＥＤ７からＺ方向前側に向かう光が、フラットな印刷パターン部で反射及び減光をすること、及び、凹凸部が反射、散乱をすることで、拡散板２２、２３を前側（出射面４０３側）から見たときに、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置、更にはＬＥＤ７のＬＥＤカバー１０６１－２の周縁部が局所的に明るく光るような輝度むらが低減できる。
  また、図９ＤのＬＥＤカバー部１０６１－４は、ＬＥＤカバー部を構成する材料（通常は、透明なアクリル板）に、シリカビーズ（市販品）等の小径の透明なビーズ９４を混入させたものである。この結果、ＬＥＤ７からＺ方向上に向かう光が反射、散乱され、拡散板２２、２３を前側（出射面４０３側）から見たときに、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置、更にはＬＥＤ７のＬＥＤカバー１０６１－２の周縁部が局所的に明るく光るような輝度むらが低減できる。さらに、印刷パターンを配置する場合に、印刷パターンの部分とそれ以外の部分とでＬＥＤカバー部１０６１表面の加工を異ならせる必要がなく、印刷パターンの形成が容易となる。この場合、印刷パターンとビーズ６４の両方によって、より細かな光のコントロールが可能となる。
  また、図９ＥのＬＥＤカバー部１０６１－５は、ＬＥＤカバー部１０６１－４において、庇１０１７の先端部（Ｙ方向上）に傾斜９５をつけたものである。これにより、Ｙ方向上側へ向かう光の量を多くすることができる。
  また、図９ＦのＬＥＤカバー部１０６１－６は、ＬＥＤカバー部１０６１－１または１０６１－４において、ＬＥＤカバー部に貫通孔９６を設けたものである。この結果、ＬＥＤ７からＺ方向上に向かう光が反射、散乱され、拡散板２２、２３を前側（出射面４０３側）から見たときに、ＬＥＤ７の直上及びＬＥＤ７の光出射側と対応する位置、更にはＬＥＤ７のＬＥＤカバー１０６１－２の周縁部が局所的に明るく光るような輝度むらが低減できる。さらに、貫通孔９６の形状や大きさを調整できるので、より細かな光のコントロールが可能となる。
  従って、本実施例によれば、輝度むらが低減された、高輝度、高画質のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置が実現できる。
　図１０Ａ～図１０Ｃによって、図６Ａ、図６Ｂ、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ、及び図８Ｂによって説明した輝度むらの発生の要因（１）及び（２）を対策するための別の実施例を説明する。
  図１０Ａ～図１０Ｃは、出射面４０３側から、本発明のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置の一実施例に係るＬＥＤカバー部を見た平面図である。なお、図１０Ａ～図１０Ｃでは、分かり易くするため、液晶パネル１、光学シート類４０２、支持ピン６２０等を図示していない。
　図１０ＡのＬＥＤ７の直上（Ｚ方向前）には、ＬＥＤカバー部１０６１－Ａが設けられている。このため、直上方向へ向かう光の光量はある程度抑えられる。しかし、輝度むら１０１のように庇の端部近傍では、光がもれて端部近傍が局所的に明るくなり、当該部分で輝度むらが大きくなる。
  図１０Ｂは、図１０Ａの構成に、さらに、ＬＥＤカバー部１０６１－ＡのＬＥＤ７直上部分に開口率が０％の遮光パターン１０２を設けた一例を、ＬＥＤカバー部１０６１－Ｂとして示している。この場合、図１０Ａで現れた境界部分での輝度むら１０１は小さくなるが、遮光パターン１０２の端部近傍に輝度むら１０３が発生する。尚、矢印２１０はＬＥＤ７からの光が進む方向を示している。
　図１０Ｃは、図１０Ｂの構成に、さらに、開口率が高い（０％よりも高い）パターンを設けた一実施例を説明する図である。
  図１０ＣのＬＥＤカバー部１０６１－Ｃにおいては、開口率０％の遮光パターン１０２に加え、輝度むら１０３が発生する領域に、高開口率パターン１０４と１０５を設けたものである。この高開口率パターン１０４を例えば開口率が１０～２０％のパターンとし、高開口率パターン１０５を例えば開口率が３０～５０％のパターンとする。むら遮光パターン１０２と高開口率パターン１０４、及び高開口率パターン１０４と高開口率パターン１０５は互いに接触せず、少し間隔をあけ、その間隔をパターンの周囲に沿って不規則にする。勿論、一部接触していてもかまわない。また、高開口率パターンは、１０４及び１０５の２つではなく、１つのみでもよく、また３つ以上設けてもよい。
  この結果、庇の端部近傍からの光の漏れの低減、及び、遮光パターンの近傍の光の漏れの低減の両方が可能となり、輝度むらを低減できる。従って、本実施例によれば、高輝度、高画質のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置が実現できる。
　図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１１Ｃを用いて、本発明の第５の実施例について説明する。図１１Ａ～図１１Ｃは、出射面４０３側から、本発明のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置の一実施例に係るＬＥＤカバー部を見た平面図であり、図２で示した輝度分布のシミュレーション結果図の上に、第５の実施例のＬＥＤカバー部を平面的に位置が合うように描いた模式図である。なお、図１０Ａ～図１０Ｃでは、分かり易くするため、液晶パネル１、光学シート類４０２、支持ピン６２０、等を図示していない。
  図１１Ａにおいて、ＬＥＤカバー部１０６１－０は、Ｙ方向の上側（ＬＥＤ７の前方（ＬＥＤ光出射方向２１０））の端部の庇の形状も円弧状にしている（円弧１つずつは、ＬＥＤ７それぞれに対応して設けられる）。このため、印刷パターンと同様に輝度むらを低減する効果がある。
  図１１Ｂにおいて、ＬＥＤカバー部１０６１’は、Ｙ方向の下側（ＬＥＤ７の後方）の端部の庇の形状も円弧状にしている（円弧１つずつは、ＬＥＤ７それぞれに対応して設けられる）。このため、ＬＥＤ７の後方から出射面に出る光により発生する輝度むらを低減することができる。さらに、図１１Ｂの実施例では、ＬＥＤカバー部１０６１’の出射面側表面に、半径方向に放射状に延びる突起を有する（アスタリスク形状の）印刷パターン１０２’を設け、放射状のホットスポットの輝度むらを低減することができる。
  また、図１１Ｃでも、図１１Ｂと同様に、ＬＥＤカバー部１０６１’’には、Ｙ方向の上側及び下側の端部を円弧状に設けている。そして、図１１Ｂとは異なる印刷パターン１０２’’この印刷パターン１０２’’は、ＬＥＤ７の光出射側（Ｙ方向上側）に放射状に延びる第１の突起と、ＬＥＤ７の背面側（Ｙ方向下側）に放射状に延びる第２の突起とを含み、図示されるように、第１の突起が第２の突起よりも長くなっている。これによって、ＬＥＤ７の光出射側（Ｙ方向上側）に放射状に延びるホットスポットを良好に遮光または減光することができる。このようにすることで、より好適に輝度むらを低減することができる。
  なお、端部の円弧状の庇は、ＬＥＤ７毎に対応して設けられているが、ＬＥＤ７毎に複数の円弧状の庇を設けてもよい。また、庇の形状を、出射面４０３または液晶パネル１の前面側から見て規則性の無いランダムな形状として、ＬＥＤカバー部のＹ方向上側の端部に現れる輝度の境界を緩和するようにしても良い。
　なお、図１１Ａ～図１１Ｃの実施例において、さらに、印刷パターン１０２’や印刷パターン１０２’の周囲に高開口率のパターンを設けてもよい。この結果、さらに、発生する輝度むらを低減することができる。
　実施例５によれば、実施例１～実施例４の効果に加え、図１の実線で示した輝度分布を補正して、より輝度むらが発生しない輝度分布が達成できる。また、ＬＥＤカバーと印刷パターンにより、ＬＥＤから出射される光が、従来に比べて少ない損失で出射することができる。従って、本実施例によれば、高輝度、高画質のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置が実現できる。
　図１２及び図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、及び図１３Ｄは、出射面４０３方向からＬＥＤ７を見た図で、ＬＥＤ７の出射口からＬＥＤ光が出射した様子の一例を示す図である。図１２Ａは、ＬＥＤカバー部がない図である。また、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、及び図１３Ｄは、ＬＥＤカバー部または拡散板を設けた上から見た図である。
  図１３Ａにおいて、ＬＥＤ７から出射した光は、ＬＥＤカバー部、並びに、拡散板２２等の光学シート類４０２を経て、出射面４０３方向に出る。しかし、ＬＥＤ７の出射口の近傍では、もれ光が強いため、ＬＥＤカバー部また拡散板２２の少なくともいずれかに印刷パターン１４１を設けて出射面４０３方向に出る光を遮光または減光している。しかし、フェルマーの原理により、速度が最短となる経路を通った光は、ＬＥＤカバー部、拡散板２２、及び印刷パターンを通過するため、漏れ光１４２が発生する。このような、漏れ光１４２が発生するため、出射面４０３から見て輝度むらが発生していることになる。また、図１３Ｂに示す印刷パターン１４３のように、中央部を厚く、端部になるほど徐々に薄く印刷パターンを形成しても、フェルマーの原理により、光が通過していき、どこかで漏れ光１４４が発生する。このため、視聴者が出射面４０３から見て輝度むらが発生している状態が起きていることになる。
　そこで、本発明の第５の実施例では、図１３Ｃに示すように、印刷パターン１４１を設けたことにより発生するもれ光１４２の領域に、視聴者等が出射面４０３から見て、直線状に輝度むらが見えないように、千鳥状の格子で印刷パターン１４７を設ける。この千鳥状の格子を有する印刷パターンは、膜質（材料及び膜厚等）を印刷パターン１４１と同等とする。この光を遮蔽する所定の面積の印刷パターン１４７を設けることによって、視聴者は輝度むらが見え難くなるため、漏れ光による輝度むらが緩和される。
  この結果、視聴者等が出射面４０３から見て輝度むらが見え難くなる。
  なお、千鳥状の格子の印刷パターンは、印刷パターン１４１が形成されている場所と同一面でもよいし、異なる面でもよい。
  好ましくは、印刷パターン１４１をＬＥＤカバー部に形成し、千鳥状の格子の印刷パターンを拡散板２２に形成して、もれ光１４２または１４４の領域より大きなパターンとして、もれ光１４２または１４４の領域が変動してもカバーできるようにするのがよい。
　次に、図１４によって、本発明の第７の実施例について説明する。図１４は、本発明のバックライト装置の一実施例の構成を説明するための斜視図である。
  実施例７では、図１４に示すように、ＬＥＤカバー部１１６１をアクリル板で構成したものである。ＬＥＤカバー部１１６１は、従来の導光板のように、ＬＥＤ基板６に実装されたＬＥＤ７を、ＬＥＤカバー部１１６１にＸ方向に平行に設けた溝部１１１に挿入するように形成される。ただし、ＬＥＤカバー部１１６１のＹ方向の長さは、次のＬＥＤ（図５のＬＥＤ７－１を本実施例のＬＥＤ７とすれば、次のＬＥＤは、ＬＥＤ７－２である。）までの長さを有しない。
  ＬＥＤカバー部１１６１のＹ方向（上）側には、ＬＥＤ７の光出射方向２１０にレンズ部１１２を有する。レンズ部１１２は、ＬＥＤ７から出射された光が拡散可能であり、２次反射を低減することができる。この結果、本実施例によれば、発生する輝度むらが低減でき、高輝度、高画質のバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置が実現できる。
  好ましくは、ＬＥＤ７の直上（Ｚ方向前）には、印刷パターン１１３が形成され、ＬＥＤ７直上に発生する輝度むらを低減する。
　１：液晶パネル、　３：バックライト装置、　４：バックライトブロック、　６：ＬＥＤ基板、　７、７－１、７－２、７－３：ＬＥＤ、　１１：ベースシャーシ、　１９：反射シート、　２２、２３：拡散板、　２２－１：凸部、　２２－１：凹部、　２４：空気層、　６１：直接光、　６２：反射光、　６３：散乱光、　６３－１、６３－２：領域、　６５：矢印、　６６、６７：破線円、　６８：印刷パターン、　７２－１、７２－２、７２－３、７２－２’、７２－３’：輝度分布、　２１０：ＬＥＤ光出射方向、　３００：映像表示装置、　３１０：表示部、　３２０：スタンド、　４０２：光学シート類、　４０３：出射面、　４１０：矢印Ａ、　４２０：矢印Ｂ、　４３０：矢印Ｃ、　６２０：支持ピン、　８２４、８３０：印刷パターン、　１０１７：庇、　１０１８：支持部品、　１０６１：ＬＥＤカバー、　１０６１－１～１０６１－６：ＬＥＤカバー部、　９１：横リブ、　９２：凹凸、　９３：印刷パターン部、　９４：シリカビーズ、　９５：傾斜、　９６：貫通孔。

Claims (15)

  1. 　出射面から光を照射するためのバックライト装置において、
    　上記バックライト装置は、ベースシャーシと、上記ベースシャーシ上に複数のバックライトブロックを含むバックライト部を有し、
    　上記バックライトブロックそれぞれは、上記バックライトブロックの背面側であって上記ベースシャーシ上に設けられた反射シートと、該反射シートと対向して設けられ、該反射部材から上記バックライトの光照射面と直交する方向に所定間隔離して配置された板状の拡散板と、該拡散板と上記反射シートとの間の空間に配置された、上記バックライト部の光照射面と平行な方向に光を放出する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、上記ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板に取り付けられ、上記ＬＥＤの上方を覆うように構成されたＬＥＤカバー部とを備えたことを特徴とするバックライト装置。
  2. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤは、サイドビュー型のＬＥＤであることを特徴とするバックライト装置。
  3. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部に、上記拡散板間を支持するための支持ピンを設けたことを特徴とするバックライト装置。
  4. 　請求項３に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部と上記支持ピンとを一体構成としたことを特徴とするバックライト装置。
  5. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤの直上の上記ＬＥＤカバー部に上記ＬＥＤの上方に出射される光を遮蔽するパターンを設けたことを特徴とするバックライト装置。
  6. 　請求項１記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバーの端部に円弧状の庇を設けたことを特徴とするバックライト装置。
  7. 　請求項５に記載のバックライト装置において、単位面積当たりの前記パターンの占める割合が、前記ＬＥＤから離れるに従って低下することを特徴とするバックライト装置。
  8. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部の下側表面に横リブまたは縦リブを設けたことを特徴とするバックライト装置。
  9. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部の表面に凹凸パターンを設けたことを特徴とするバックライト装置。
  10. 　請求項９記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部の表面に上記凹凸パターンのない平坦部を設け、上記平坦部に上記ＬＥＤの上方に出射される光を遮蔽する所定のパターンを設けたことを特徴とするバックライト装置。
  11. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部を構成する材料中にビーズを混入したことを特徴とするバックライト装置。
  12. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部の端部に傾斜を設けたことを特徴とするバックライト装置。
  13. 　請求項１に記載のバックライト装置において、上記ＬＥＤカバー部に複数の貫通孔を設けたことを特徴とするバックライト装置。
  14. 　出射面から光を照射するためのバックライト装置において、
    　上記バックライト装置は、ベースシャーシと、上記ベースシャーシ上に複数のバックライトブロックを含むバックライト部を有し、
    　上記バックライトブロックそれぞれは、上記バックライトブロックの背面側であって上記ベースシャーシ上に設けられた反射シートと、該反射シートと対向して設けられ、該反射部材から上記バックライトの光照射面と直交する方向に所定間隔離して配置された板状の拡散板と、該拡散板と上記反射シートとの間の空間に配置された、上記バックライト部の光照射面と平行な方向に光を放出する複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode）と、上記ＬＥＤを実装したＬＥＤ基板と、上記ＬＥＤ基板に取り付けられ、上記ＬＥＤの上側と上記ＬＥＤの光出射方向側を覆うＬＥＤカバー部とを備え、上記ＬＥＤカバー部は、上記光出射方向側に集光レンズを備えたことを特徴とするバックライト装置。
  15. 　液晶パネルと、請求項１乃至請求項１７のいずれかに記載のバックライト装置を用いたことを特徴とする液晶表示装置。
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