WO2013094481A1 - 照明装置、シーリングライト、バックライト、液晶表示装置、及びテレビジョン受信装置 - Google Patents

照明装置、シーリングライト、バックライト、液晶表示装置、及びテレビジョン受信装置 Download PDF

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敬治 清水
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Definitions

  • the present invention relates to a lighting device.
  • LEDs light emitting diodes
  • LEDs have many advantages such as small size, long life, low power consumption due to high luminous efficiency, and no use of mercury compared to fluorescent lamps (cold cathode tubes, etc.) that have been used in the past. .
  • the lighting device is attached to the ceiling of a living room and used as indoor lighting, or placed on the back of a liquid crystal display device and used as a backlight.
  • the illumination device is required to have a daylight white illumination function.
  • a pseudo white LED having a color temperature of about 5500K is mounted on the illumination device.
  • the pseudo-white LED realizes white light by using a phosphor that emits light when excited by light emission of a blue LED.
  • the half-value width of the emission spectrum of the blue LED is narrow, the color rendering property tends to be lowered.
  • Patent Document 1 discloses a pseudo white LED including a yellow phosphor that emits yellow light when excited by light emission of a blue LED, and a red phosphor that emits red light when excited by light emission of a blue LED. It is disclosed. Thereby, it is said that the color rendering property of white light can be improved.
  • the pseudo-white LED of Patent Document 1 has a problem that the cost is high because it is a custom product that does not manufacture a large quantity, and the cost of the lighting device is high.
  • an object of the present invention is to provide an illumination device that is excellent in daylight white color rendering and can reduce costs.
  • the lighting device of the present invention provides: While having a first pseudo white LED with a color temperature of 7000K or higher, Having at least one kind of second pseudo white LED, red LED or yellow LED having a color temperature of 1000 K or more lower than that of the first pseudo white LED, Simultaneously with the first pseudo white LED, at least one of the second pseudo white LED, the red LED, and the yellow LED is turned on to generate day white light.
  • the intensity peak can be increased in the spectrum of the daylight white light generated, and the spectrum can be made smoother. Therefore, the color rendering properties can be improved.
  • a wide range of LEDs can be used, and cost merit can be generated.
  • the first pseudo white LED may be an LED used for a backlight for an LCD (Liquid Crystal Display).
  • the second pseudo white LED is one type of LED
  • the color temperature of the first pseudo white LED is 12000K
  • the color temperature of the second pseudo white LED is 2000K.
  • a certain configuration may be adopted.
  • a light bulb colored LED, The first pseudo white LED, the second pseudo white LED, a red LED or a yellow LED, and a switching unit that switches between simultaneous lighting of at least one of the red LED and yellow LED, and a single lighting of the light bulb color LED may be further included. Good.
  • the lighting device having any one of the above structures may be a ceiling light or a backlight.
  • the liquid crystal display device of the present invention includes this backlight.
  • the television receiver of the present invention includes this liquid crystal display device.
  • the present invention it is excellent in the color rendering of daytime white, and the cost can be suppressed.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • a lighting device A shown in FIG. 1 is a ceiling light attached to a ceiling surface, and an upper portion in the drawing is attached to the ceiling surface.
  • the lighting device A includes a chassis 1, a drive control unit 2, a light emitting unit 3, and a cover 4, which are arranged in this order from the top.
  • the chassis 1 is a casing attached to the ceiling surface, and is a disk-shaped member made of aluminum.
  • a power connector (not shown) that is provided on the ceiling surface and supplies power passes through the central portion of the chassis 1.
  • a highly reflective surface that efficiently reflects the light emitted from the light emitting unit 3 is formed on the surface (lower side surface) opposite to the surface facing the ceiling surface of the chassis 1. This highly reflective surface is preferably composed of a reflective sheet formed of a material with high diffusivity.
  • white foamed PET polyethylene terephthalate
  • barium sulfate can be used as the material having high diffusivity.
  • a highly reflective surface may be formed by applying a paint such as silver on the lower surface of the chassis 1, or the lower surface of the chassis 1 made of aluminum may be mirror-finished to form a highly reflective surface.
  • the drive control unit 2 includes circuits such as a power supply circuit that supplies power to the light emitting unit 3 and a control circuit that performs lighting control.
  • a power supply circuit that supplies power to the light emitting unit 3
  • a control circuit that performs lighting control.
  • the drive control unit 2 also includes a circuit that is electrically connected to a power connector (not shown) provided on the ceiling surface and converts the supplied power into power corresponding to the light emitting unit 3.
  • the light emitting unit 3 is fixed to the chassis 1 with screws, and the drive control unit 2 is fixed to the light emitting unit 3 with screws.
  • the cover 4 is attached so as to surround the side of the chassis 1 where the drive control unit 2 and the light emitting unit 3 are attached.
  • the cover 4 is a member formed in a substantially disc shape with a thickness of about 1.5 to 2.5 mm, and is attached to the chassis 1 from below. The cover 4 is fixed by engaging the outer peripheral portion with the chassis 1 and screwing the central portion to the light emitting unit 3.
  • the cover 4 is formed of milky white PMMA (polymethyl methacrylate), specifically, PMMA added with a diffusing material or a pigment.
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PC polycarbonate
  • PS polystyrene
  • the cover 4 is formed as an optical member whose bottom surface (light emitting surface) emits light when receiving light from the light emitting unit 3 on the top surface (light receiving surface).
  • the light emitting unit 3 includes an LED angle 31, an LED substrate 32 on which an LED (not shown in FIG. 1) as a light source is mounted, and a collimator lens 5 disposed so as to cover the LED substrate 32.
  • the LED angle 31 is formed by cutting and bending a metal plate.
  • the LED angle 31 includes a rectangular flat plate portion 311, a plate-like fixing portion 312 extending from one long side of the flat plate portion 311, and a fixing portion extending from the other long side of the flat plate portion 311 in the same direction as the fixing portion 312. 313.
  • the LED angle 31 is fixed to the chassis 1 and the cover 4 by screwing while the LED substrate 32 is attached to the flat plate portion 311.
  • the four LED angles 31 integrally form one member with the flat plate portions 311 connected so as to be adjacent to each other.
  • This member is manufactured by pressing a metal plate, and is formed into a regular octagonal cylindrical shape by combining two members.
  • FIG. 1 a partial cross-sectional view of the lighting device A is shown in FIG.
  • the collimator lens 5 is formed so as to extend in the longitudinal direction, and has spacers 51 at several places.
  • the collimator lens 5 is screwed to the LED substrate 32 by bringing the spacer 51 into contact with the surface of the LED substrate 32 and passing the screw 52 through the spacer 51.
  • the spacer 51 prevents the collimator lens 5 from contacting the LED 320.
  • the light emitted from the LED 320 is converted into light close to parallel light by passing through the collimator lens 5, and part of the light is directly incident on the highly reflective surface 1 a of the chassis 1 and diffusely reflected, and part of the light is emitted from the cover 4.
  • the light is directly incident on the light receiving surface 4a.
  • a part of the light incident on the light receiving surface 4a diffuses and transmits through the cover 4, and part of the light is diffusely reflected by the cover 4 and returned to the highly reflective surface 1a side.
  • the uniformity of the in-plane luminance distribution of the light emitted from the light emitting surface (light emitting surface 4b) can be enhanced.
  • the front view of the LED substrate 32 is shown in FIG.
  • the LED board 32 has an outer edge formed in a substantially rectangular shape, and is mounted with a plurality of chip-shaped first LEDs 320a (indicated by white lines), second LEDs 320b (indicated by diagonal lines), and third LEDs 320c (indicated by black lines).
  • Yes. 2 is the first LED 320a, the second LED 320b, or the third LED 320c.
  • the first LED 320a is a pseudo white LED having a color temperature of 12000K used for an LCD (Liquid Crystal Display) backlight such as a television receiver.
  • the second LED 320b is a pseudo white LED having a color temperature of 2700K (bulb color).
  • the third LED 320c is a pseudo white LED having a color temperature of 2000K.
  • These pseudo white LEDs can be realized by a combination of a blue LED and a phosphor such as a green phosphor, a yellow phosphor, and a red phosphor that are excited by the light emission of the blue LED and emits green, yellow, and red light.
  • the first LED 320a, the second LED 320b, and the third LED 320c are linearly arranged in the longitudinal direction, and the LED linear array is arranged in two stages in the short direction. Then, two sets of these two-stage LEDs are arranged in the longitudinal direction.
  • the length of the LED substrate 32 in the longitudinal direction can be shortened. Thereby, the length of one side of the regular octagon of the LED angle 31 can be shortened, and the non-light emitting portion where the circuit board 21 is disposed can be reduced.
  • the LED arrangement is not limited to two, but may be three or more, or may be only one.
  • the first LED 320a that is a pseudo white LED of 12000K and the third LED 320c that is a pseudo white LED of 2000K are simultaneously turned on by the drive control unit 2, thereby generating 5500K of daylight white light. To do.
  • the spectrum of 5500K daylight white light generated by the illumination device A according to the present embodiment is indicated by a broken line in FIG.
  • the solid line in FIG. 4 shows the spectrum of the C light source (6774K), which is an evaluation standard for color rendering properties. To improve the color rendering properties, the spectrum may have a smooth intensity with respect to the wavelength as in the C light source. Required.
  • the dashed-dotted line in FIG. 4 shows the spectrum of a conventional pseudo white LED tuned to 5400K. In this spectrum, the intensity reaches a peak near the wavelength of 440 nm, the intensity drops near 480 nm, the intensity peaks again near 550 nm, and the intensity attenuates after 630 nm. As a result, the color rendering property Ra is 69.
  • the number of phosphors increases by using two types of LEDs, and the wavelength is 620 nm. Nearby intensity peaks are added to the conventional. Thereby, attenuation of intensity at a wavelength of 630 nm and after is suppressed, and the spectrum becomes smoother than before. As a result, the color rendering property Ra can be improved to 82.
  • the 12000K pseudo-white LED is an LED used in a backlight for LCD, and it is possible to greatly reduce the cost compared to a large-scale market scale and satisfy the above conditional expression.
  • the embodiment using the 12,000K and 2000K pseudo white LEDs to realize the daytime white color as described above is an example.
  • the color temperature is 1000K higher than the pseudo white LED at the same time as the pseudo white LED of 7000K or more. What is necessary is just to light at least one kind of pseudo white LED lower than the above.
  • the pseudo white LED of 7000K or more is not limited to the one for LCD as long as the cost can be suppressed.
  • the color temperature of the daytime white color to be generated is not limited to 5500K.
  • the second LED 320b which is a pseudo white LED of 2700K may be used simultaneously with the first LED 320a which is a pseudo white LED of 12000K, or the first LED which is a pseudo white LED of 12000K. Simultaneously with the 1LED 320a, the second LED 320b which is a 2700K pseudo white LED and the third LED 320c which is a 2000K pseudo white LED may be used.
  • a light bulb color may be generated by using a 2000K pseudo white LED simultaneously with a 7000K pseudo white LED, and a daylight white may be realized by using a 5700K pseudo white LED.
  • the 2nd LED320b when it illuminates with a light bulb color, the 2nd LED320b is light-emitted by the drive control part 2 independently.
  • the drive control unit 2 can switch between the illumination in the daylight white by the simultaneous lighting of the first LED 320a and the third LED 320c and the illumination in the light bulb color by the single lighting of the second LED 320b. This switching may be performed when the user operates the remote control device, or may be automatically performed in conjunction with the time or the human sensor.
  • the first LED 320a can be lit alone
  • the third LED 320c can be lit alone
  • the second LED 320b and the third LED 320c can be lit simultaneously.
  • FIG. 5 shows a front view of the LED substrate 32 according to the present embodiment.
  • the provision of the first LED 320a and the second LED 320b is the same as in the first embodiment, but instead of the third LED 320c, which is a pseudo white LED of the first embodiment, an LED 321 that is a red LED or a yellow LED. Is provided.
  • the LED 321 that is a red LED or a yellow LED is turned on simultaneously with the first LED 320a that is a pseudo white LED of 12000K, thereby generating 5500K of daylight white light.
  • the spectrum shown by the broken line in FIG. 4 described above can be obtained, and the color rendering can be improved.
  • a cost merit can be generated.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view showing a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal display device 8 includes a liquid crystal panel unit 81, a backlight unit 82, and a bezel 83.
  • a liquid crystal panel unit 81 is disposed on the front side (observer side) of the backlight unit 82, and the liquid crystal panel unit 81 is pressed by a metal bezel 83 having an opening window 830 in the center on the front side.
  • the liquid crystal panel unit 81 includes a liquid crystal panel 811 in which liquid crystal is sealed, and a polarizing plate 812 attached to the front surface (observer side) and the back surface (backlight unit 82 side) of the liquid crystal panel 811.
  • the liquid crystal panel 811 includes an array substrate 813, a counter substrate 814 arranged to face the array substrate 813, and liquid crystal filled between the array substrate 813 and the counter substrate 814.
  • the array substrate 813 is provided with a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a switching element (for example, a thin film transistor) connected to the source wiring and the gate wiring, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like.
  • the counter substrate 814 is provided with a color filter in which colored portions of red, green, and blue (RGB) are arranged in a predetermined arrangement, a common electrode, an alignment film, and the like.
  • a voltage is applied between the array substrate 813 and the counter substrate 814 in each pixel of the liquid crystal panel 811 by driving the switching element.
  • the voltage between the array substrate 813 and the counter substrate 814 changes, the liquid crystal in each pixel rotates and light is modulated (the degree of light transmission is changed). As a result, an image is displayed in the image display area on the viewer side of the liquid crystal panel 811.
  • the bezel 83 is a metal frame, and has a shape that covers the front edge portion of the liquid crystal panel unit 81.
  • the bezel 83 includes a rectangular opening window 830 formed so as not to hide the image display area of the liquid crystal panel unit 81, a pressing portion 831 that presses the liquid crystal panel unit 81 from the front side, and a rear surface from the edge of the pressing portion 831. And a cover portion 832 that covers the edges of the liquid crystal panel unit 81 and the backlight unit 82.
  • the bezel 83 is grounded and shields the liquid crystal panel unit 81 and the backlight unit 82.
  • the backlight unit 82 is an illumination device that irradiates the liquid crystal panel unit 81 with planar light.
  • the backlight unit 82 has a structure equivalent to that of the lighting device described in the first embodiment. That is, it has a backlight chassis 821 having a rectangular bottom surface 821 a corresponding to the chassis 1, a light source unit 822 corresponding to the light emitting unit 3, and an optical member 823.
  • a high reflection surface corresponding to the high reflection surface 1a of the first embodiment is formed on the bottom surface 821a.
  • an optical member 823 that diffuses and transmits and reflects light corresponding to the cover 4 of the first embodiment is disposed on the light emitting surface side of the backlight unit 82.
  • the light source unit 822 includes an LED substrate 32 disposed on one short side inside the backlight chassis 821 and a collimator lens 5 disposed so as to cover the LEDs mounted on the LED substrate 32.
  • a 12000K pseudo white LED and a 2000K pseudo white LED are mounted on the LED substrate 32, and these LEDs are simultaneously turned on to generate 5500K daylight white light.
  • a 12,000K pseudo white LED and a red LED or a yellow LED may be mounted on the LED substrate 32 and lighted at the same time to realize a neutral white color.
  • Such a backlight unit 82 can emit planar light with less luminance unevenness than the light emitting surface facing the bottom surface without using a light guide plate, and the number of constituent members can be reduced accordingly.
  • liquid crystal display device can be employed in, for example, a mobile phone, a tablet PC, a display device for household electric appliances, a television receiver, and the like.
  • a ceiling light or a backlight unit of a liquid crystal display device is given as the lighting device, but in addition to these, it can also be used as a back-type lighting device that illuminates from the back of an electric signboard or the like. Is also possible.

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Abstract

 色温度が7000K以上の第1疑似白色LEDを有すると共に、前記第1疑似白色LEDより色温度が1000K以上低い少なくとも1種類の第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかを有し、前記第1疑似白色LEDと同時に、前記第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかが点灯することにより昼白色の光を生成する照明装置とする。

Description

照明装置、シーリングライト、バックライト、液晶表示装置、及びテレビジョン受信装置
 本発明は、照明装置に関するものである。
 近年、照明装置の光源として、発光ダイオード(LED)が用いられることが多くなっている。LEDは、従来用いられてきた蛍光ランプ(冷陰極管等)に比べ、それ自体小型で長寿命、高い発光効率による低消費電力、水銀を使わない等の多くの優れた点を有している。
 上記照明装置は、例えば、居室の天井に取り付け室内照明として利用されたり、液晶表示装置の背面に配置しバックライトとして利用されたりする。照明装置では昼白色での照明機能が要求されるが、その場合、一般的に色温度が5500K程度の疑似白色LEDを照明装置に搭載していた。疑似白色LEDは、蛍光灯と異なり、青色LEDの発光により励起されて発光する蛍光体を用いることで白色光を実現する。しかしながら、青色LEDの発光スペクトルの半値幅が狭いことから、演色性が低下する傾向にあった。
 そこで、例えば特許文献1には、青色LEDの発光により励起されて黄色の光を発する黄色蛍光体と、青色LEDの発光により励起されて赤色の光を発する赤色蛍光体を備えた疑似白色LEDが開示されている。これにより、白色光の演色性を向上させることができるとされている。
特開2009-16689号公報
 しかしながら、上記特許文献1の疑似白色LEDは、数量を多く製造しないカスタム品となるためコストが高く、ひいては照明装置のコストが高くなるという問題があった。
 そこで本発明は、昼白色の演色性に優れ、コストを抑制できる照明装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため本発明の照明装置は、
 色温度が7000K以上の第1疑似白色LEDを有すると共に、
 前記第1疑似白色LEDより色温度が1000K以上低い少なくとも1種類の第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかを有し、
 前記第1疑似白色LEDと同時に、前記第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかが点灯することにより昼白色の光を生成する構成とする。
 このような構成によれば、生成される昼白色の光のスペクトルにおいて強度ピークを増やすことができ、スペクトルをより滑らかにすることができる。従って、演色性を向上させることができる。また、幅広いLEDを使用可能となり、コストメリットを生じさせることもできる。
 また、上記構成において、前記第1疑似白色LEDは、LCD(液晶ディスプレイ)用バックライトに使用されるLEDである構成としてもよい。
 このような構成によれば、大規模な市場規模によりコストを大きく抑えた第1疑似白色LEDを用いることができ、コストメリットを生じさせることができる。
 また、上記いずれかの構成において、前記第2疑似白色LEDは、1種類のLEDであり、前記第1疑似白色LEDの色温度は12000Kであり、前記第2疑似白色LEDの色温度は2000Kである構成としてもよい。
 また、上記いずれかの構成において、
 電球色のLEDと、
 前記第1疑似白色LEDと、前記第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかの同時点灯と、前記電球色のLEDの単独点灯とを切り替える切り替え部と、を更に有する構成としてもよい。
 このような構成によれば、昼白色での照明と電球色での照明とを切り替え可能となる。
 また、上記いずれかの構成の照明装置は、シーリングライトとしてもよいし、バックライトとしてもよい。また、本発明の液晶表示装置は、このバックライトを備えるものである。また、本発明のテレビジョン受信装置は、この液晶表示装置を備えるものである。
 本発明によると、昼白色の演色性に優れ、コストを抑制できる。
本発明の第1実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る照明装置の一部断面図である。 本発明の第1実施形態に係るLED基板の正面図である。 発光スペクトルの比較例を示すグラフである。 本発明の第2実施形態に係るLED基板の正面図である。 本発明の第3実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
 以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
(第1実施形態)
 図1は本発明の一実施形態に係る照明装置の分解斜視図である。図1に示す照明装置Aは、天井面に取り付けられるシーリングライトであり、図中上部が天井面に取り付けられる。
 図1に示すように、照明装置Aは、シャーシ1、駆動制御部2、発光部3及びカバー4を備えており、上からこの順番で配置されている。シャーシ1は、天井面に取り付けられる筐体であり、アルミニウムで形成された円板状の部材である。シャーシ1の中央部分には、天井面に備えられ、電力を供給する電源コネクタ(不図示)が貫通する。シャーシ1の天井面と対向する面と反対側の面(下側面)には、発光部3から出射された光を効率よく反射する高反射面が形成されている。この高反射面は拡散度の高い材料で形成された反射シートで構成されることが望ましい。拡散度の高い材料には、例えば白色の発泡PET(ポリエチレンテレフタレート)や硫酸バリウムが採用できる。なお、シャーシ1の下側面に銀等の塗料を塗布して高反射面を構成してもよいし、アルミニウム製であるシャーシ1の下側面を鏡面加工して高反射面としてもよい。
 駆動制御部2は、発光部3に電力を供給する電源回路、点灯制御を行う制御回路等の回路を含む。駆動制御部2は、シャーシ1に取り付けるとき、シャーシ1への漏電を抑制するための絶縁シート20と、電源回路、制御回路等が実装された回路基板21と、回路基板21を支持する支持部22、23を備えている。駆動制御部2は、天井面に備えられる電源コネクタ(不図示)と電気的に接続され、供給された電力を発光部3に対応した電力に変換する回路も備えている。
 発光部3は、シャーシ1にねじ止めにて固定されるものであり、駆動制御部2は発光部3にねじ止めで固定される。シャーシ1に駆動制御部2及び発光部3が取り付けられた状態で、シャーシ1の駆動制御部2及び発光部3が取り付けられた側を囲むようにカバー4が取り付けられる。カバー4は、厚み1.5~2.5mm程度の略円板形状に形成されている部材であり、下側からシャーシ1に取り付けられている。カバー4は、外周部分がシャーシ1に係合されるとともに、中央部分が発光部3にねじ止めされることで固定される。
 カバー4は、乳白PMMA(ポリメタクリル酸メチル)、具体的には拡散材や顔料が添加されたPMMAにより形成される。樹脂材料は、PMMA以外にもPC(ポリカーボネート)樹脂やPS(ポリスチレン)樹脂などを用いてもよい。カバー4の光学特性としては、拡散度を表すヘイズ値がほぼ100%であることが望ましい。カバー4は、上側面(受光面)に発光部3の光を受けたときに下側面(発光面)が面発光する光学部材として形成されている。
 発光部3は、LEDアングル31と、光源であるLED(図1では不図示)が実装されたLED基板32と、LED基板32を覆うように配置されるコリメータレンズ5とを備えている。
 LEDアングル31は、金属板を切り曲げて形成される。LEDアングル31は、長方形状の平板部311と、平板部311の一方の長辺より伸びる板状の固定部312と、平板部311の他方の長辺より固定部312と同じ方向に伸びる固定部313とを備えている。LEDアングル31は、LED基板32が平板部311に取り付けられるとともに、ねじ止めによってシャーシ1及びカバー4に固定される。
 また、図1に示すように、平板部311が隣り合うように接続された形で4つのLEDアングル31が一体として1つの部材を構成する。この部材は金属板のプレス加工により製造され、この部材が2つ組み合わさることで正八角形状の筒状に形成される。
 ここで、照明装置Aの一部断面図を図2に示す。コリメータレンズ5は長手方向に延伸するように形成され、数か所にスペーサ51を有する。スペーサ51をLED基板32表面に当接させてスペーサ51にネジ52を貫通させることで、コリメータレンズ5をLED基板32にネジ止めする。スペーサ51によりコリメータレンズ5がLED320に接触するのを防いでいる。
 LED320から出射された光は、コリメータレンズ5を透過することで平行光に近い光に変換され、一部はシャーシ1の高反射面1aに直接入射されて拡散反射され、一部はカバー4の受光面4aに直接入射される。受光面4aに入射された光は、一部はカバー4を拡散透過し、一部はカバー4で拡散反射されて高反射面1a側へ戻される。結果、光出射面(発光面4b)から出射される光の面内輝度分布の均一性を高めることができる。
 LED基板32の正面図を図3に示す。LED基板32は、外縁が略長方形に形成されており、複数個のチップ状の第1LED320a(白塗りで表記)、第2LED320b(斜線で表記)及び第3LED320c(黒塗りで表記)が実装されている。なお、図2で示したLED320は、第1LED320a、第2LED320bまたは第3LED320cである。
 第1LED320aは、テレビ受信機などのLCD(液晶ディスプレイ)用バックライトに用いられる色温度が12000Kの疑似白色LEDである。第2LED320bは、色温度が2700K(電球色)の疑似白色LEDである。第3LED320cは、色温度が2000Kの疑似白色LEDである。これらの疑似白色LEDは、青色LEDと、青色LEDの発光により励起されて緑色、黄色、赤色で発光する緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体などの蛍光体との組み合わせで実現できる。
 LED基板32において、第1LED320a、第2LED320b及び第3LED320cは長手方向に直線配列されており、そのLEDの直線配列が短手方向に2段並んでいる。そして、この2段から成るLEDの組が長手方向に2組配列される。このようにLEDを複数段に配置することで、LED基板32の長手方向の長さを短くできる。これにより、LEDアングル31の正八角形の一辺の長さを短くでき、回路基板21が配置される無発光部分を小さくできる。なお、LEDの配置は2段に限らず、3段以上でもよいし、1段のみとすることも可能である。
 通常、照明器具では、色温度5000K~6000Kの昼白色と、2500K程度の電球色が使用される。本実施形態に係る照明装置Aでは、12000Kの疑似白色LEDである第1LED320aと、2000Kの疑似白色LEDである第3LED320cを駆動制御部2により同時に点灯させることで、5500Kの昼白色の光を生成する。
 本実施形態に係る照明装置Aにより生成される5500Kの昼白色の光のスペクトルを図4の破線で示す。図4の実線は演色性の評価基準であるC光源(6774K)のスペクトルを示しており、演色性を向上させるにはC光源のように波長に対して強度が滑らかとなるスペクトルとなることが要求される。図4の一点鎖線は、5400Kにチューニングした従来の疑似白色LEDのスペクトルを示す。このスペクトルでは、波長440nm付近で強度がピークとなり、480nm付近で強度が落ち込み、550nm付近で強度が再びピークとなり、630nm以降では強度が減衰している。結果、演色性Raは69となる。
 これに対し、図4の破線で示す本実施形態に係る照明装置Aにより生成される5500Kの昼白色の光のスペクトルでは、2種類のLEDを使用することで蛍光体の種類が増え、波長620nm付近の強度ピークが従来に対して追加される。これにより、630nm以降の波長での強度の減衰が抑えられ、従来よりもスペクトルが滑らかとなる。結果、演色性Raを82に向上することができている。
 また、本実施形態では、昼白色を実現するのに2種類のLEDを使用するが、従来の1種類のLEDを使用するよりもコストを抑えることは可能である。具体的に説明すると、例えば、
本実施形態に係る12000Kの疑似白色LED:コスト=A(円) 光束=35(lm)
本実施形態に係る2000Kの疑似白色LED:コスト=B(円) 光束=20(lm)
従来の5400Kの疑似白色LED:コスト=C(円) 光束=40(lm)
とする。
 そこで、単位光束当たりのコストの比較によりコストメリットが生じる条件式は、
(A+B)/(35+20)< C/40
となる。
仮にB=Cとした場合、
A<0.375×Cを満たせばコストメリットが生じることとなる。
 12000Kの疑似白色LEDは、LCD用バックライトに使用されるLEDであり、大規模な市場規模よりコストを大きく抑えることは可能であり、上記条件式を満たすことは可能である。
 なお、上述したような昼白色を実現するのに12000Kと2000Kの疑似白色LEDを用いる実施形態は一例であり、要は、7000K以上の疑似白色LEDと同時に、その疑似白色LEDより色温度が1000K以上低い少なくとも1種類の疑似白色LEDを点灯するものであればよい。また、7000K以上の疑似白色LEDは、コストを抑えられるのであればLCD用のものに限定することはない。また、生成する昼白色の色温度は5500Kに限ることはない。
 例えば、昼白色を実現するのに、12000Kの疑似白色LEDである第1LED320aと同時に、2700Kの疑似白色LEDである第2LED320bを使用するものであってもよいし、12000Kの疑似白色LEDである第1LED320aと同時に、2700Kの疑似白色LEDである第2LED320b及び2000Kの疑似白色LEDである第3LED320cを使用するものであってもよい。
 その他には例えば、7000Kの疑似白色LEDと同時に、2000Kの疑似白色LEDを使用することで電球色を生成し、さらに5700Kの疑似白色LEDを使用することで昼白色を実現してもよい。
 また、本実施形態に係る照明装置Aでは、電球色で照明する場合には、駆動制御部2により第2LED320bを単独で発光させる。そして、上述した第1LED320aと第3LED320cの同時点灯による昼白色での照明と、第2LED320bの単独点灯による電球色での照明は駆動制御部2により切り替えることができる。この切り替えは、ユーザによるリモコン装置の操作時に行ってもよいし、時刻や人感センサなどに連動して自動的に行ってもよい。
 さらに、点灯パターンとしては、第1LED320aの単独点灯、第3LED320cの単独点灯、第2LED320bと第3LED320cの同時点灯も可能である。
(第2実施形態)
 次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、上述した第1実施形態と基本的に構成は同様であるが、LEDについての構成が異なる。
 本実施形態に係るLED基板32の正面図を図5に示す。図5に示すように、第1LED320aと第2LED320bを設けることは第1実施形態と同様であるが、第1実施形態の疑似白色LEDである第3LED320cに代えて、赤色LEDまたは黄色LEDであるLED321を設けている。
 本実施形態では、12000Kの疑似白色LEDである第1LED320aと同時に、赤色LEDまたは黄色LEDであるLED321を点灯させることで、5500Kの昼白色の光を生成する。本実施形態によっても、上述した図4の破線で示したスペクトルを得ることができ、演色性を向上させることができる。また、第1実施形態と同様に、低コストである12000Kの疑似白色LEDを使用できるので、コストメリットを生じさせることができる。
 なお、本実施形態においても、12000Kに限らず、要は7000K以上の疑似白色LEDを用いればよい。また、本実施形態において、赤色LEDと黄色LEDの両方を用いるようにしてもよい。
 また、本実施形態においても、第1実施形態と同様に、第1LED320aとLED321の同時点灯と、電球色の第2LED320bの単独点灯を切り替えることができる。
(第3実施形態)
 以下に本発明の照明装置を液晶表示装置のバックライトとして利用している例について、図面を参照して説明する。図6は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す分解斜視図である。
 図6に示すように、液晶表示装置8は、液晶パネルユニット81と、バックライトユニット82と、ベゼル83とを備えている。バックライトユニット82の前面側(観察者側)に液晶パネルユニット81が配置され、液晶パネルユニット81は前面側を中央部に開口窓830を備えた金属製のベゼル83に押えられている。
 液晶パネルユニット81は、液晶が封入された液晶パネル811と、液晶パネル811の前面(観察者側)及び背面(バックライトユニット82側)に貼り付けられた偏光板812とを有している。液晶パネル811は、アレイ基板813と、アレイ基板813と対向して配置された対向基板814と、アレイ基板813と対向基板814との間に充填される液晶とを含んでいる。
 アレイ基板813には、互いに直交するソース配線及びゲート配線、ソース配線及びゲート配線に接続されたスイッチング素子(例えば、薄膜トランジスタ)、スイッチング素子に接続された画素電極及び配向膜等が設けられている。そして、対向基板814には、赤、緑、青(RGB)の各着色部が所定の配列で配置されたカラーフィルタ、共通電極、配向膜等が設けられている。
 液晶パネルユニット81において、スイッチング素子が駆動されることで、液晶パネル811の各画素におけるアレイ基板813と対向基板814との間に電圧が印加される。アレイ基板813と対向基板814の間の電圧が変化することで、各画素での液晶が回転し、光が変調される(光の透過度合いが変更される)。これにより、液晶パネル811の観察者側の画像表示領域に画像を表示する。
 ベゼル83は、金属製の枠体であり、液晶パネルユニット81の前面の辺縁部分を覆う形状を有している。ベゼル83は、液晶パネルユニット81の映像表示領域が隠れないように形成された矩形の開口窓830と、液晶パネルユニット81を前面側から押える押え部831と、押え部831の辺縁部より背面側に突出し、液晶パネルユニット81及びバックライトユニット82の辺縁部を覆うカバー部832とを備えている。ベゼル83は接地されており、液晶パネルユニット81及びバックライトユニット82をシールドしている。
 バックライトユニット82は、液晶パネルユニット81に面状光を照射する照明装置である。バックライトユニット82は、上述の第1実施形態に示した照明装置と同等の構造を有している。すなわち、シャーシ1と対応する長方形状の底面821aを有するバックライトシャーシ821と、発光部3に対応する光源ユニット822と、光学部材823とを有している。底面821aには、第1実施形態の高反射面1aに相当する高反射面が形成される。また、バックライトユニット82の光出射面側には、第1実施形態のカバー4に相当する光を拡散透過及び拡散反射する光学部材823が配置される。
 光源ユニット822は、バックライトシャーシ821内部の一方の短辺側に配置されるLED基板32と、LED基板32に実装されたLEDを覆うように配置されるコリメータレンズ5とを備えている。
 LED基板32には、第1実施形態と同様に、12000Kの疑似白色LED及び2000Kの疑似白色LEDが実装されており、これらのLEDを同時に点灯させることで5500Kの昼白色の光を生成する。なお、第2実施形態のように、12000Kの疑似白色LEDと、赤色LEDまたは黄色LEDをLED基板32に実装して、同時に点灯させることで昼白色を実現してもよい。
 このようなバックライトユニット82では、導光板を用いなくても、底面と対向する光出射面より輝度むらの少ない面状光を出射することができ、それだけ構成部材を減らすことが可能である。
 また、本発明に係る液晶表示装置は、例えば、携帯電話、タブレット型PC、家庭用電気製品の表示装置、テレビジョン受信装置等に採用することが可能である。
 上述の各実施形態において照明装置として、シーリングライトや液晶表示装置のバックライトユニットをあげているが、これら以外にも、電飾看板等の背面から照明する背面型の照明装置としても利用することも可能である。
 以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々変形が可能である。
1 シャーシ
1a 高反射面
2  駆動制御部
20 絶縁シート
21 回路基板
22 支持部
23 支持部
3 発光部
31 LEDアングル
311 平板部
312 固定部
313 固定部
32 LED基板
320 LED
320a 第1LED
320b 第2LED
320c 第3LED
321 LED
4 カバー
4a 受光面
4b 発光面
5 コリメータレンズ
51 スペーサ
52 ネジ
A 照明装置

Claims (8)

  1.  色温度が7000K以上の第1疑似白色LEDを有すると共に、
     前記第1疑似白色LEDより色温度が1000K以上低い少なくとも1種類の第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかを有し、
     前記第1疑似白色LEDと同時に、前記第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかが点灯することにより昼白色の光を生成することを特徴とする照明装置。
  2.  前記第1疑似白色LEDは、LCD(液晶ディスプレイ)用バックライトに使用されるLEDであることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3.  前記第2疑似白色LEDは、1種類のLEDであり、
     前記第1疑似白色LEDの色温度は12000Kであり、前記第2疑似白色LEDの色温度は2000Kであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の照明装置。
  4.  電球色のLEDと、
     前記第1疑似白色LEDと、前記第2疑似白色LED、赤色LEDまたは黄色LEDの少なくともいずれかの同時点灯と、前記電球色のLEDの単独点灯とを切り替える切り替え部と、を更に有することを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載の照明装置。
  5.  シーリングライトである請求項1~請求項4のいずれかに記載の照明装置。
  6.  バックライトである請求項1~請求項3のいずれかに記載の照明装置。
  7.   請求項6に記載のバックライトを備えた液晶表示装置。
  8.   請求項7に記載の液晶表示装置を備えたテレビジョン受信装置。
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