(57)【要約】【課題】それぞれが発光部を有する発光モジュールを複数並べて配置した光源装置等において、簡易な構成で、輝度ムラの発生を抑制する。【解決手段】光源装置の発光装置は、縦方向Ｖに向けて配列され、それぞれが縦方向Ｖに向けて光を出射する発光部を有する５つの発光モジュールを備えており、各発光モジュールは、横方向Ｈにそれぞれ並べられた複数の発光ユニット５０で構成される。そして、各発光ユニット５０はそれぞれ４つのＬＥＤ５２と４つのレンズ５４とを備えており、各レンズ５４は、ＬＥＤ５２から出力される光を縦方向Ｖ側且つ厚み方向Ｔとは反対側（−Ｔ側）に向かわせる指向性を有している。【選択図】図５
2010243973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示パネルと、当該表示パネルの背面に設けられ当該表示パネルに向けて光を照射するバックライト装置とを備えた表示装置であって、
前記バックライト装置は、
一端側から他端側に延びて展開されるフレームと、
前記フレームに対し前記一端側から前記他端側へと向かう第１の方向に併設される複数の発光モジュールとを備え、
前記発光モジュールは、
前記第１の方向と直交する第２の方向に配列される複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から出力される光の指向性が前記第１の方向側であって前記表示パネルから遠ざかる側となるように、連続する複数の発光素子あるいは発光素子毎に光の向きを調整するレンズ部材と、
前記複数の発光素子から前記レンズ部材を介して出力される光を前記表示パネル側に向けて反射する反射部材と
を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記バックライト装置は、前記複数の発光モジュールから出射され、導光板を介さずに入射する光を拡散して前記表示パネル側に出射する拡散部材をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記レンズ部材は、前記発光素子の中央を通り且つ前記第１の方向に向かう直線に対して非回転対称な形状を有していることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記フレームの前記他端側の端部に設けられ、前記複数の発光モジュールから入射する光を吸収する吸収体をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項５】
前記発光モジュールにおいて、
前記反射部材は、
前記複数の発光素子の置かれた位置から前記他端側に向かって前記表示パネルの面と平行に配置される第１反射部と、
前記第１反射部の前記他端側の端部から当該他端側に向かって前記表示パネルの面と近づく側に傾斜して配置される第２反射部と
を備えていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項６】
前記発光モジュールを構成する前記複数の発光素子が、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項７】
一端側から他端側に延びて展開されるフレームと、
前記フレームに対し前記一端側から前記他端側へと向かう第１の方向に併設される複数の発光モジュールとを備え、
前記発光モジュールは、
前記第１の方向と直交する第２の方向に配列される複数の発光素子と、
前記複数の発光素子から出力される光の指向性が前記第１の方向側であって前記フレームに向かう側となるように、連続する複数の発光素子あるいは発光素子毎に光の向きを調整するレンズ部材と、
前記複数の発光素子から前記レンズ部材を介して出力される光を前記フレームとは逆側に向けて反射する反射部材と
を有していることを特徴とする光源装置。
【請求項８】
前記複数の発光モジュールから出射され、導光板を介さずに入射する光を拡散して外部に出射する拡散部材をさらに備えることを特徴とする請求項７記載の光源装置。
【請求項９】
前記レンズ部材は、前記発光素子の中央を通り且つ前記第１の方向に向かう直線に対して非回転対称な形状を有していることを特徴とする請求項７または８記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示を行う表示装置および光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば液晶テレビや液晶モニタに代表される液晶表示装置などの表示装置では、表示パネルの背面から光を照射するために、バックライト装置と呼ばれる発光装置が設けられている。
この種のバックライト装置として、例えば表示パネルの直下（背面）に平面状に光源を配置する直下型と呼ばれるものが知られている。この直下型のバックライト装置は、輝度を高く確保できるという点で優れているが、光源の直上となる部位が周囲に比して明るくなりやすいため、輝度ムラが発生しやすくなる。また、混色を促進するために光源から表示パネル等の被照射物までの光路長をある程度長く確保する必要がある。そのため、直下型のバックライト装置では、装置の厚みが厚くなりやすい。
【０００３】
また、表示パネルの背面に導光板を設け、この導光板の二辺あるいは一辺に光源を配置し、導光板の側面側から入射させた光を導光板の裏面側に設けた反射部によって表示パネル側に反射させる所謂エッジライト型と呼ばれるバックライト装置も知られている。このエッジライト型のバックライト装置は、光源から表示パネル等の被照射物までの光路長を確保しやすいため、上述した直下型のバックライト装置と比較して、装置を薄くできるという利点がある。一方、エッジライト型のバックライト装置では、光源の取り付け位置が表示パネルの側部に限られることから、例えば４０インチサイズ以上となる大型の表示装置においては、光源から遠い側において光量が低下し輝度ムラが発生しやすくなる。
【０００４】
さらに、表示パネルのサイズによって導光板のサイズが決まることから、表示パネルが大きくなるほど導光板のサイズも大きくせざるを得ない。そして、導光板のサイズが大きくなるに従い、導光板の機械的な強度が低下したり、あるいは、導光板の重量が増加したりする等の新たな問題が生じてしまう。
【０００５】
公報記載の従来技術として、表示パネルの直下に、表示パネル面とほぼ平行な方向に光を出射する発光体と発光体から出射された光を表示パネル面側に反射する反射体とを組とする発光モジュールを光の出射方向が揃うように複数並べて配置するようにした技術が存在する（特許文献１参照）。
また、この特許文献１には、各発光モジュールの発光体から反射体を介さずに直接表示パネル面側に向かう光に起因する輝度ムラを低減するため、各発光モジュールの前段に設けられた他の発光モジュールの反射体の端部を、各発光モジュールの発光体の上部すなわち表示パネル面側を覆う庇として用いることで、各発光体から直接表示パネルへと向かう光を遮るようにすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−２８６６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、各発光モジュールに設けられた発光体の表示パネル側を覆う庇を設ける構造を採用した場合、各発光モジュールが大型化し、このような発光モジュールを複数用いてバックライト装置を構成した場合に重量が増加することになってしまう。
また、反射体とは別に庇用の部材を別途設けるような構成を採用した場合には、部品点数の増大およびこれに伴う製造工程の複雑化を招いてしまう。
【０００８】
本発明は、それぞれが発光部を有する発光モジュールを複数並べて配置した光源装置等において、簡易な構成で、輝度ムラの発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルの背面に設けられ表示パネルに向けて光を照射するバックライト装置とを備えた表示装置であって、バックライト装置は、一端側から他端側に延びて展開されるフレームと、フレームに対し一端側から他端側へと向かう第１の方向に併設される複数の発光モジュールとを備え、発光モジュールは、第１の方向と直交する第２の方向に配列される複数の発光素子と、複数の発光素子から出力される光の指向性が第１の方向側であって表示パネルから遠ざかる側となるように、連続する複数の発光素子あるいは発光素子毎に光の向きを調整するレンズ部材と、複数の発光素子からレンズ部材を介して出力される光を表示パネル側に向けて反射する反射部材とを有していることを特徴としている。
【００１０】
このような表示装置において、バックライト装置は、複数の発光モジュールから出射され、導光板を介さずに入射する光を拡散して表示パネル側に出射する拡散部材をさらに備えることを特徴とすることができる。
また、レンズ部材は、発光素子の中央を通り且つ第１の方向に向かう直線に対して非回転対称な形状を有していることを特徴とすることができる。
さらに、フレームの他端側の端部に設けられ、複数の発光モジュールから入射する光を吸収する吸収体をさらに備えることを特徴とすることができる。
さらにまた、発光モジュールにおいて、反射部材は、複数の発光素子の置かれた位置から他端側向かって表示パネルの面と平行に配置される第１反射部と、第１反射部の他端側の端部から他端側に向かって表示パネルの面と近づく側に傾斜して配置される第２反射部とを備えていることを特徴とすることができる。
そして、発光モジュールを構成する複数の発光素子が、発光ダイオードであることを特徴とすることができる。
【００１１】
また、他の観点から捉えると、本発明が適用される光源装置は、一端側から他端側に延びて展開されるフレームと、フレームに対し一端側から他端側へと向かう第１の方向に併設される複数の発光モジュールとを備え、発光モジュールは、第１の方向と直交する第２の方向に配列される複数の発光素子と、複数の発光素子から出力される光の指向性が第１の方向側であってフレームに向かう側となるように、連続する複数の発光素子あるいは発光素子毎に光の向きを調整するレンズ部材と、複数の発光素子からレンズ部材を介して出力される光をフレームとは逆側に向けて反射する反射部材とを有していることを特徴としている。
【００１２】
このような光源装置において、複数の発光モジュールから出射され、導光板を介さずに入射する光を拡散して外部に出射する拡散部材をさらに備えることを特徴とすることができる。
また、レンズ部材は、発光素子の中央を通り且つ第１の方向に向かう直線に対して非回転対称な形状を有していることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、それぞれが発光部を有する発光モジュールを複数並べて配置した光源装置等において、簡易な構成で、輝度ムラの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】光源装置の構成の一例を示す図である。
【図３】発光モジュールの構成の一例を説明するための斜視図である。
【図４】（ａ）は発光モジュールの上面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】発光モジュールのそれぞれに設けられる発光ユニットの構成の一例を説明するための図である。
【図６】発光モジュールにおける光の挙動を説明するための図である。
【図７】発光ユニットの他の構成の一例を説明するための図である。
【図８】発光ユニットの更に他の構成の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される液晶表示装置の全体構成の一例を示す図である。
この液晶表示装置は、液晶表示モジュール２０と、この液晶表示モジュール２０の背面側（図１に示す例では下側）に設けられるバックライト装置１０とを備えている。なお、この液晶表示装置は、実際には立てた状態で使用されることとなるが、図１には、液晶表示装置を使用する際の縦方向Ｖと横方向Ｈとをそれぞれ矢印で示している。ここで、縦方向Ｖは第１の方向に、横方向Ｈは第２の方向に、それぞれ対応している。また、図１には、縦方向Ｖと横方向Ｈとに直交する液晶表示装置の厚み方向Ｔも矢印で示している。なお、図１に示す液晶表示装置は縦方向Ｖよりも横方向Ｈの方が大きい横長形状を有しているが、縦長形状の構成としてもかまわない。
【００１６】
バックライト装置１０は、液晶表示モジュール２０に向けて光を照射する光源装置１１と、可視光に対し光透過性を有する光学フィルムの積層体からなり、面全体を均一な明るさとするために光を拡散・散乱させる拡散部材の一例としての拡散板（板またはフィルム）１２と、前方への集光効果を持たせた回折格子フィルムであるプリズムシート１３、１４とを備えている。また、バックライト装置１０には、必要に応じて、輝度を向上させるための拡散・反射型の輝度向上フィルム１５が備えられる。
【００１７】
一方、液晶表示モジュール２０は、２枚のガラス基板により液晶が挟み込まれて構成される表示パネルの一例としての液晶パネル２１と、この液晶パネル２１の各々のガラス基板に積層され、光波の振動を所定の方向に制限するための偏光板２２、２３とを備えている。さらに、この液晶表示モジュール２０には、図示しない駆動用ＬＳＩなどの周辺部材も装着される。
【００１８】
液晶パネル２１は、図示しない各種構成要素を含んで構成されている。例えば、２枚のガラス基板に、図示しない表示電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などのアクティブ素子、液晶、スペーサ、シール剤、配向膜、共通電極、保護膜、カラーフィルタ等が設けられている。
なお、バックライト装置１０の構成単位は任意に選択される。例えば、光源装置１１だけの単位にて「バックライト装置」と呼び、拡散板１２、プリズムシート１３、１４、輝度向上フィルム１５などを含まない流通形態もあり得る。
【００１９】
図２は、光源装置１１の構成の一例を説明するための図であり、光源装置１１を図１の上側からみた上面図を示している。本実施の形態では、液晶表示モジュール２０の背面直下に光源装置１１を配置するバックライト構造を採用している。なお、本実施の形態に係るバックライト装置１０は、所謂導光板（ライトガイド）を備えていない。
【００２０】
光源装置１１は、図中手前側に向かって開口するバックライトフレーム３１と、バックライトフレーム３１に収容され、図中手前側に向けて光を出射する発光装置３２と、図示しない外部の電源から発光装置３２に電力を供給する給電ケーブル３３とを備えている。
【００２１】
バックライトフレーム３１は、例えばアルミニウムやマグネシウム、鉄、またはそれらを含む金属合金などで形成された筐体構造を有している。このような筐体構造として、バックライトフレーム３１は、図１に示す液晶表示モジュール２０の大きさに対応して設けられ、縦方向Ｖおよび横方向Ｈに延びる背面部と、厚み方向Ｔに向けて突出し、背面部の四隅を囲う側面部を備えている。そして、その筐体構造の側面部内側には、例えば白色のポリエステルフィルムなどが貼られ、リフレクタとしても機能するようになっている。なお、ここでいう「縦方向Ｖに延びる」とは、液晶表示装置を立てた際に、バックライトフレーム３１の背面部が上下方向に高さを有するという意味である。
【００２２】
発光装置３２は、それぞれが横方向Ｈに向かって延び、且つ、縦方向Ｖに配列された複数（本実施の形態では５つ）の発光モジュール４０（具体的には４０ａ〜４０ｅ）を有している。図２に示すように、発光モジュール４０ａは縦方向Ｖにおいて最も下側（Ｂｏｔｔｏｍ側）に、発光モジュール４０ｅは縦方向Ｖにおいて最も上部側（Ｔｏｐ側）にそれぞれ位置しており、Ｂｏｔｔｏｍ側からＴｏｐ側に向かって、発光モジュール４０ａ、発光モジュール４０ｂ、発光モジュール４０ｃ、発光モジュール４０ｄ、発光モジュール４０ｅの順で並べられている。また、本実施の形態において、発光モジュール４０ａ〜４０ｅは、それぞれ、Ｂｏｔｔｏｍ側からＴｏｐ側すなわち縦方向Ｖに向けて光を出射し、且つ、各々において出射した光を厚み方向Ｔに向けて反射するように構成されている。なお、本実施の形態では、「Ｂｏｔｔｏｍ側」が一端側に、「Ｔｏｐ側」が他端側に、それぞれ対応している。
【００２３】
給電ケーブル３３は、折り処理が可能なフレキシブルフラットケーブルにて構成されており、バックライトフレーム３１の内側であって図中右側の部位に設けられている。そして、給電ケーブル３３の一端側は光源装置１１の外部から受電を行うためのコネクタ（図示せず）に、その他端側は発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれに設けられたコネクタ４３に、それぞれ接続されている。
【００２４】
また、バックライトフレーム３１のＴｏｐ側の側面部内側には、吸収体３５が設けられている。この吸収体３５は、発光装置３２からバックライトフレーム３１のＴｏｐ側端部に入射してくる光を吸収する。そして、この吸収体３５は、バックライトフレーム３１のＴｏｐ側の側面内側に黒色を呈する板状の部材を取り付けることによって構成される。なお、吸収体３５を、例えば黒色を呈する塗料等を用いた塗装によって形成してもかまわない。
【００２５】
続いて、発光モジュール４０の構成について説明する。
図３は、発光モジュール４０の構成の一例を説明するための斜視図を示している。また、図４（ａ）は図３に示す発光モジュール４０の上面図を、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ断面図を、それぞれ示している。
発光モジュール４０は、横方向Ｈに沿って並べられた複数の発光素子の一例としての複数の発光ダイオード（以下の説明ではＬＥＤと呼ぶ）を有し、縦方向ＶすなわちＢｏｔｔｏｍ側からＴｏｐ側に向けて光を発する発光部４１と、発光部４１が取り付けられて発光部４１を支持するとともに発光部４１の複数のＬＥＤに給電を行う配線を具備する配線基板４２と、配線基板４２の横方向Ｈの一端部側に設けられ、配線基板４２を介して発光部４１の複数のＬＥＤに給電を行うコネクタ４３とを備えている。
【００２６】
また、発光モジュール４０は、配線基板４２における発光部４１の取り付け面側において発光部４１のＴｏｐ側に固定され、発光部４１から出射された光を拡散板１２（図１参照）側に向けて反射する反射部材の一例としての反射板４４と、発光部４１近傍の反射板４４上に横方向Ｈに沿って設けられ、発光部４１から入射する光の一部を吸収する吸収部４６とを備えている。
【００２７】
これらのうち、発光部４１は、横方向Ｈに沿って一列に並べられた複数の発光ユニット５０を有している。そして、各発光ユニット５０は、それぞれ、横方向Ｈに沿って一列に並べられた４個のＬＥＤを備えている。
【００２８】
また、配線基板４２は、所謂ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）で構成されており、その一方の面側に露出形成される電極と、各発光ユニット５０に設けられた電極とがはんだによって接続、固定されている。
さらに、コネクタ４３は、圧着あるいははんだ付けによって配線基板４２に接続、固定されている。
【００２９】
また、反射板４４は、白色を呈する樹脂によって構成されている。この反射板４４を構成する材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂に白色顔料として二酸化チタンを含有させたものを用いることができる。
【００３０】
そして、反射板４４は、矩形状の第１反射部４４ａと、この第１反射部４４ａの一方の長辺側から傾斜して延設される矩形状の第２反射部４４ｂとを備えている。ここで、第１反射部４４ａは、配線基板４２の発光部４１の取り付け面側において、発光部４１よりもＴｏｐ側においてその長辺が横方向Ｈに沿うように配置される。また、上述した吸収部４６は、第１反射部４４ａに取り付けられる。一方、第２反射部４４ｂは、第１反射部４４ａのＴｏｐ側の端部から、発光部４１にて出射される光の経路を遮る側に傾斜して配置される。すなわち、第２反射部４４ｂは、発光部４１から離れるにしたがってバックライトフレーム３１から遠ざかるように形成されている。そして、本実施の形態では、第１反射部４４ａの面の延長線と第２反射部４４ｂの面とのなす角度θが約１５°となるように設定されている。なお、この角度θは１０°以上２０°以下の範囲から選択することが好ましい。
【００３１】
そして、本実施の形態では、図２に示す光源装置１１を構成した際に、発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれに設けられた発光部４１が上部側すなわち拡散板１２側からみたときに露出するように構成されている。
【００３２】
吸収部４６は、第１反射部４４ａにおいて発光部４１のＴｏｐ側にあって、その長辺が横方向Ｈに沿うように設けられる。また、吸収部４６は、発光部４１の近傍から光照射方向（Ｂｏｔｔｏｍ側からＴｏｐ側へ）に向かって所定の幅を有して設けられる。この吸収部４６は、第１反射部４４ａに灰色（グレー）を呈する塗料等を塗装することで形成されている。なお、吸収部４６が呈する色は、マンセル表色系で定義される明度（無彩色）でＮ５以上Ｎ７以下であることが好ましい。以上のように構成される吸収部４６は、発光部４１から入射する光の一部を吸収し、残りを拡散板１２側に向けて反射する。なお、吸収部４６については、上述した塗装の他、上記構成を有する部材を第１反射部４４ａに取り付けるものであってもかまわない。
【００３３】
図５は、発光ユニット５０の構成の一例を説明するための図である。なお、図５に示す発光ユニット５０は、上述した発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれにおいて共通に使用されるものである。ここで、図５（ａ）は発光ユニット５０をＴｏｐ側からみた正面図を、図５（ｂ）は発光ユニット５０の側面図を、図５（ｃ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ断面図を、それぞれ示している。
【００３４】
発光ユニット５０は、矩形状に形成され、図示しない配線が形成された板状基板５１と、板状基板５１のＴｏｐ側の面（以下の説明では表面と呼ぶ）に一列に並べて取り付けられる４個のＬＥＤ５２とを備える。また、発光ユニット５０は、板状基板５１の表面側において、各ＬＥＤ５２の取り付け位置の周辺を除いた部位に形成される白色のレジスト膜５３と、板状基板５１の表面側において４個のＬＥＤ５２をそれぞれ覆う４個のレンズ５４とをさらに備えている。そして、４個のＬＥＤ５２は、図５（ａ）において左側から、赤色光を発する赤色ＬＥＤ５２Ｒ、緑色光を発する第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色光を発する青色ＬＥＤ５２Ｂ、緑色光を発する第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂとなっている。このような配置を行うことで、複数の発光ユニット５０を一列に並べて発光部４１（図３参照）を構成した際に、赤、緑、青、緑、赤、緑、青、緑、赤、…、の順でＬＥＤ５２が配列されることになる。すなわち、１つおきに配列される緑の間に、赤、青が交互に配列される。
【００３５】
また、レンズ部材の一例としてのレンズ５４は、板状基板５１に取り付けられた赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂおよび第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂをそれぞれ覆うように４箇所に形成されている。本実施の形態では、レンズ５４が砲弾型の外径形状を有しているが、その向きは、厚み方向Ｔとは反対側すなわち拡散板１２とは逆側に向く（反射板４４側に向く）ようになっている。より具体的に説明すると、レンズ５４の縦方向Ｖ−厚み方向Ｔ断面における頂部５４ａの位置が、このレンズ５４によって覆われるＬＥＤ５２（図５（ｃ）に示す例では赤色ＬＥＤ５２Ｒ）の中央を通るように縦方向Ｖに沿って引いた直線Ｘよりも厚み方向Ｔとは反対側（拡散板１２から遠ざかる側且つ反射板４４に近づく側）に位置するようになっている。その結果、本実施の形態に係るレンズ５４は、上記直線Ｘを軸とした場合に非回転対称な形状を有していることになる。そして、このレンズ５４は、縦方向Ｖ且つ厚み方向Ｔの逆方向（−Ｔ方向）への指向性を有していることになる。
【００３６】
では次に、図１〜図５を参照して、本実施の形態に係るバックライト装置１０の発光動作について説明する。
図示しない電源により、給電ケーブル３３を介して発光装置３２を構成する発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれに電力供給が行われる。すると、例えば発光モジュール４０ａでは、配線基板４２を介して、発光部４１を構成する各発光ユニット５０に設けられた赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂ、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂにそれぞれ電流が流れる。その結果、各発光ユニット５０の赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂ、第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂから、それぞれに取り付けられたレンズ５４を介して、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青（Ｂ）の光がＴｏｐ側に向かって出射される。
【００３７】
そして、各発光ユニット５０からＴｏｐ側に向けて出射されたＲＧＢの光は、バックライトフレーム３１内を進むうちに混色され、白色光となる。そして、混色された白色光は反射板４４によって反射され、拡散板１２側へと向かう。なお、他の発光モジュール４０ｂ〜４０ｅにおいても、同様の手順によって出射、混色された白色光が拡散板１２側へと向かう。そして、拡散板１２に入射した白色光は、拡散板１２でさらに混色および輝度の均一化がなされた後、プリズムシート１３、１４および輝度向上フィルム１５を透過し、液晶表示モジュール２０に向けて出射される。
【００３８】
本実施の形態のバックライト装置１０では、発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれに設けられた発光部４１が、基本的には発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれに設けられた反射板４４へと向かう光を出射し、発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれに設けられた反射板４４が、各々の発光部４１から出射された光を液晶パネル２１に向けて反射している。これにより、発光モジュール４０ａ〜４０ｅでは、発光部４１から出射されたＲＧＢ各色の光が混色するのに十分な光路長さが確保される。したがって、例えば発光部４１と拡散板１２との距離を短くしても十分な混色が行われ得ることとなるため、バックライト装置１０の薄型化を図ることが可能になる。
【００３９】
図６は、発光モジュール４０ｂにおける光の挙動を説明するための図である。
なお、説明の便宜上、発光モジュール４０ｂの発光部４１から出射される光のうち、発光モジュール４０ｂの第１反射部４４ａへと向かう光を第１の出射光Ｂｍ１、第２発光モジュール４０ｂの第２反射部４４ｂへと向かう光を第２の出射光Ｂｍ２、第２発光モジュール４０ｂの直上部すなわちＴｏｐ側へと向かう光を第３の出射光Ｂｍ３、第２発光モジュール４０ｂの吸収部４６へと向かう光を第４の出射光Ｂｍ４と呼ぶ。
なお、ここでは、発光モジュール４０ｂにおける光の挙動について説明を行うが、他の発光モジュール４０ａおよび４０ｃ〜４０ｅにおいても同様である。
【００４０】
本実施の形態では、発光部４１を構成する複数の発光ユニット５０に設けられるレンズ５４の形状に工夫を施すことにより、その指向性を反射板４４側に向くようにしている。このため、発光モジュール４０ｂの発光部４１から出射される光の中では、第４の出射光Ｂｍ４の強度が最も高く、次に第１の出射光Ｂｍ１の強度が高く、さらにその次に第２の出射光Ｂｍ２の強度が高く、第３の出射光Ｂｍ３の強度が最も低くなっている。
【００４１】
まず、第１の出射光Ｂｍ１および第２の出射光Ｂｍ２の挙動について説明する。
図６に示すように、発光部４１から出射された第１の出射光Ｂｍ１は、第１反射部４４ａで反射する。このとき、第１の出射光Ｂｍ１の一部は第１反射部４４ａにて拡散反射して拡散板１２へと向かう。また、第１の出射光Ｂｍ１の一部は第１反射部４４ａで正反射してＴｏｐ側に向けて進行しつつ拡散板１２に向かう。
また、発光部４１から出射された第２の出射光Ｂｍ２は、第２反射部４４ｂで反射する。このとき、第２の出射光Ｂｍ２の一部は第２反射部４４ｂにて拡散反射して拡散板１２へと向かう。また、第２の出射光Ｂｍ２の一部は第２反射部４４ｂで正反射してＴｏｐ側に進行しつつ拡散板１２に向かう。
【００４２】
ここで、ＬＥＤ５２から出射される光は拡散光であり、拡散光の性質上、発光モジュール４０ｂにおいて、発光部４１（各発光ユニット５０）に近い側すなわちＢｏｔｔｏｍ側の領域に比べ、発光部４１から遠い側すなわちＴｏｐ側では光の強度が低くなる。本実施の形態では、この拡散光の性質を考慮して、反射板４４のうち、発光部４１に近い側には発光部４１の光軸方向に対し反射面がほぼ平行な第１反射部４４ａを位置させ、拡散板１２に向かう反射光の光量の割合を小さくするようにしている。一方、発光部４１から遠い側には発光部４１の光軸方向に対して傾斜する第２反射部４４ｂを位置させ、拡散板１２に向かう反射光の光量の割合を大きくするようにしている。
このような構成を採用することで、発光モジュール４０ｂを含む発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれにおいて、反射板４４による光の反射量の均一化を図っている。
【００４３】
次に、第３の出射光Ｂｍ３の挙動について説明する。
図６に示すように、発光部４１から出射された第３の出射光Ｂｍ３は、反射板４４を介さずに直接拡散板１２に向かう。
【００４４】
ここで、発光部４１の直上となる領域の光量は、この発光モジュール４０ｂの発光部４１から直上に向かって出射される光の光量に、発光モジュール４０ｂのＢｏｔｔｏｍ側に隣接する発光モジュール４０ａからＴｏｐ側に抜けてくる光の光量が付加されたものとなる。
このため、例えばレンズ５４として一般的な半球型あるいは砲弾型の形状を有し、その頂部５４ａの位置が直線Ｘ上に位置するもの（直線Ｘを軸とした場合に回転対称な形状を有しているもの）を使用した場合、発光部４１の直上となる領域の光量は、他の領域よりも高くなりやすい。
【００４５】
これに対し、本実施の形態では、図５を用いて説明した形状を有するレンズ５４を用いていることから、発光モジュール４０ｂの発光部４１から直上部へと向かう第３の出射光Ｂｍ３の光量は、上述した一般的な半球型あるいは砲弾型のレンズ５４を用いた場合よりも少なくなっている。これにより、発光モジュール４０ｂの発光部４１の直上部における光量が、他の領域に比べて高くなるのを抑制している。
【００４６】
今度は、第４の出射光Ｂｍ４の挙動について説明する。
図６に示すように、発光部４１から出射された第４の出射光Ｂｍ４は、吸収部４６においてその一部が吸収される。また、第４の出射光Ｂｍ４の一部は、吸収部４６で反射して拡散板１２に向かう。
上述したように、拡散光の性質上、発光部４１近傍の光量は、他の領域と比較して多くなる。さらに、発光部４１から出射される光のうち、第１反射部４４ａにおいて発光部４１に近い側に入射する光ほどその入射角が小さくなることから、第１反射部４４ａで正反射した光の反射角も小さくなる。また、上述したように、第４の出射光Ｂｍ４の強度は、他の第１の出射光Ｂｍ１、第２の出射光Ｂｍ２および第３の出射光Ｂｍ３よりも高い。したがって、第１反射部４４ａにおいて発光部４１に近い側で正反射した光は、例えば拡散板１２における発光部４１付近の直上部に集中しやすくなる。そのため、発光部４１付近の直上部の光量は、他の領域と比較して多くなりやすい。
【００４７】
これに対し、発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれでは、吸収部４６を発光部４１の出射方向すなわちＴｏｐ側且つ発光部４１の近傍に設けることにより、発光部４１から出射された光の光量を調整した上で、拡散板１２側へと反射させている。これにより、発光部４１付近の直上部の光量が、他の領域と比較して著しく多くなるのを抑制している。さらに、吸収部４６は、上述したように発光部４１から入射してくる第４の出射光Ｂｍ４を全て吸収せず、一部を反射させるように構成されている。したがって、発光モジュール４０ｂを含む発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれでは、吸収部４６が設けられる領域の直上部の光量が、他の領域と比較して著しく少なくなるのを抑制している。
【００４８】
このように、本実施の形態では、発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれを構成する各発光ユニット５０のレンズ５４の形状に工夫を施すことで、バックライト装置１０における輝度ムラの抑制を図っている。
【００４９】
図７は、発光ユニット５０の他の構成の一例を説明するための図である。なお、図７に示す発光ユニット５０は、上述した発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれにおいて共通に使用されるものである。ここで、図７（ａ）は発光ユニット５０をＴｏｐ側からみた正面図を、図７（ｂ）は発光ユニット５０の側面図を、図７（ｃ）は図７（ａ）のＣ−Ｃ断面図を、それぞれ示している。
【００５０】
この例では、板状基板５１に取り付けられた赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂおよび第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂをそれぞれ覆う４つのレンズ５４が、それぞれ砲弾型の外形形状を有している。ただし、この例においても、レンズ５４の縦方向Ｖ−厚み方向Ｔ断面における頂部５４ａの位置が、このレンズ５４によって覆われるＬＥＤ５２（図７（ｃ）に示す例では赤色ＬＥＤ５２Ｒ）の中央を通るように縦方向Ｖに沿って引いた直線Ｘよりも厚み方向Ｔとは反対側（拡散板１２から遠ざかる側且つ反射板４４に近づく側）に位置するようになっている。その結果、このレンズ５４は、縦方向Ｖ且つ厚み方向Ｔの逆方向（−Ｔ方向）への指向性を有していることになる。
【００５１】
このような構成を採用した場合においても、発光モジュール４０ａ〜４０ｅの各発光部４１を構成する複数の発光ユニット５０から直上すなわち厚み方向Ｔへと向かう光の光量を低減することができ、その結果、バックライト装置１０における輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００５２】
図８は、発光ユニット５０の更に他の構成の一例を説明するための図である。なお、図８に示す発光ユニット５０は、上述した発光モジュール４０ａ〜４０ｅのそれぞれにおいて共通に使用されるものである。ここで、図８（ａ）は発光ユニット５０をＴｏｐ側からみた正面図を、図８（ｂ）は発光ユニット５０の側面図を、図８（ｃ）は図８（ａ）のＤ−Ｄ断面図を、それぞれ示している。
【００５３】
この例では、板状基板５１に取り付けられた赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂおよび第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂを、１つのレンズ５４で覆うように構成している。すなわち、図８に示す例において、レンズ５４は所謂シリンドリカルレンズ状の形状を有している。ただし、レンズ５４の縦方向Ｖ−厚み方向Ｔ断面における頂部５４ａの位置は、図５に示す例と同様、このレンズ５４によって覆われるＬＥＤ５２（図８（ｃ）に示す例では赤色ＬＥＤ５２Ｒ）の中央を通るように縦方向Ｖに沿って引いた直線Ｘよりも厚み方向Ｔとは反対側（拡散板１２から遠ざかる側且つ反射板４４に近づく側）に位置するようになっている。その結果、このレンズ５４も、縦方向Ｖ且つ厚み方向Ｔの逆方向（−Ｔ方向）への指向性を有していることになる。
【００５４】
このような構成を採用した場合においても、発光モジュール４０ａ〜４０ｅの各発光部４１を構成する複数の発光ユニット５０から直上すなわち厚み方向Ｔへと向かう光の光量を低減することができ、その結果、バックライト装置１０における輝度ムラの抑制を図ることができる。
【００５５】
なお、本実施の形態では、赤色ＬＥＤ５２Ｒ、第１緑色ＬＥＤ５２Ｇａ、青色ＬＥＤ５２Ｂおよび第２緑色ＬＥＤ５２Ｇｂから出射されるＲＧＢの光を混色させて白色光を生成するようにしていたが、これに限られない。例えばＬＥＤ５２として青色光を出射するものを用い、レンズ５４内にＬＥＤ５２から出射される青色光を緑色光および赤色光に変換する蛍光体を含有させておくことで、白色光を生成するように構成してもよい。また、例えばＬＥＤ５２として紫外光を出射するものを用い、レンズ５４内にＬＥＤ５２から出射される紫外光を青色光、緑色光および赤色光に変換する蛍光体を含有させておくことで、白色光を生成するように構成してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１０…バックライト装置、１１…光源装置、１２…拡散板、１３、１４…プリズムシート、１５…輝度向上フィルム、２０…液晶表示モジュール、２１…液晶パネル、２２、２３…偏光板、３１…バックライトフレーム、３２…発光装置、３３…給電ケーブル、３５…吸収体、４０…発光モジュール、４１…発光部、４２…配線基板、４３…コネクタ、４４…反射板、４６…吸収部、５０…発光ユニット、５１…板状基板、５２…ＬＥＤ、５３…レジスト膜、５４…レンズ、５４ａ…頂部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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