(57)【要約】【課題】照明領域を隔離する隔壁を用いることなく、隔壁を用いた場合と同等に画像のダイナミックレンジを向上できる照明装置と、これを備えた液晶表示装置を提供すること。【解決手段】照明装置としてのバックライト２０は、白色ＬＥＤ２１とレンズ２２を有する点状光源２３と、この点状光源２３に対応する照明領域２５ａが形成される比較拡散部材２５を備える。レンズ２２の表面は、点状光源２３の中心と照明領域２５ａの端とを結ぶ境界軸Ｉが通る部分の曲率半径が最小であると共に、この部分から光軸Ｌ側に向うにつれて曲率半径が大きくなる形状を有する。白色ＬＥＤ２１の出射光の放射強度をレンズ２２で変更して、角度θｍの方向にピークを有する放射強度分布が得られる。従来のような隔壁を用いることなく、照明領域２５ａ内に均一の照度の照射光が得られると共に、隣り合う照明領域２５ａへの照明光の漏れを防止できる。【選択図】図３
2008130422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の点状光源と、この点状光源からの光を拡散する光拡散部材とを備え、
前記光拡散部材は、前記複数の点状光源に対応して形成される複数の照明領域を有する照明装置において、
前記点状光源は、該点状光源の中心と、この点状光源に対応する前記照明領域の端とを結ぶ線が前記光軸に対してなす角度をθｍとしたとき、
絶対値が０＜θ≦θｍを満たす角度θの方向に、放射強度の最大値を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記点状光源は、発光ダイオードと、この発光ダイオードの出射光の放射強度分布を変更するレンズとを有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
前記レンズの光出射側の表面は、前記発光ダイオードの出射光の放射強度分布を変更する形状を有することを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項３に記載の照明装置において、
前記レンズの形状は、光出射側の表面が、前記光軸に対してθｍの角度の位置から前記光軸に向うにつれて曲率半径が大きくなる形状であることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１に記載の照明装置において、
前記点状光源の周りに配置された遮光部材を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項５に記載の照明装置において、
前記遮光部材は、前記点状光源から出射された光のうち、前記光軸に対してθｍよりも大きい角度の光を遮ることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１に記載の照明装置において、
前記光拡散部材の複数の照明領域は、各照明領域に対応する点状光源以外の点状光源から出射された光が実質的に入射しないことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１に記載の照明装置において、
前記複数の点状光源は、出射光の輝度が制御されることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１つに記載の照明装置と、
この照明装置の光出射側に配置された液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば透過型の液晶パネルを背面側から照明するいわゆるバックライトに好適な照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、薄型、低消費電力及び高精細等の特徴を有し、また、製造技術の発達による画面サイズの大型化が進みつつあることから、従来のＣＲＴ（陰極線管）に替わってテレビジョン装置への適用が進みつつる。
【０００３】
しかしながら、液晶表示装置で表示される画像は、その表示方法に起因して、ＣＲＴの画像と比較してダイナミックレンジが低いという問題がある。この問題を解決するため、液晶パネルを複数の表示領域に区画し、この表示領域に対応する複数の照明領域をバックライトに形成し、このバックライトの照明領域の輝度制御を独立して行うようにした液晶表示装置がある。この液晶表示装置は、液晶パネルの表示領域に表示する画像の明暗に応じて、バックライトの各照明領域の照明光の輝度を制御している。すなわち、明るい画像を表示する表示領域に対応する照明領域は照明光の輝度を高くする一方、暗い画像を表示する表示領域に対応する照明領域は照明光の輝度を低くする。これにより、画像のダイナミックレンジを拡大してコントラスト感の向上を図っている。
【０００４】
このような複数の照明領域を有するバックライトとしては、従来、図１５に示すようなものがある（例えば、特開２００２−９９２５０号公報参照）。このバックライトは、液晶パネルの直下に光源が位置するように用いられる直下型のバックライトであり、複数の光源５０１を備え、各光源５０１からの光を隔壁５０２で分割して照明領域を形成している。上記光源５０１は、隔壁５０２を突き抜けるように互いに平行に配置された複数の冷陰極蛍光管と、この冷陰極蛍光管の下方に照明領域毎に配置された図示しないＬＥＤ（発光ダイオード）で構成されている。上記蛍光管を常時点灯すると共に、上記ＬＥＤの輝度を照明領域毎に制御して、液晶パネルの表示領域に表示される画像のダイナミックレンジを拡大するようにしている。また、各照明領域を隔壁５０２で隔離することにより、隣接する照明領域間における照明光の干渉を防止して、高品位の画像を得るようにしている。
【特許文献１】特開２００２‐９９２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来のバックライトは、以下のような課題を有する。すなわち、照明領域を隔離する隔壁５０２は、製造に手間がかかる。また、隔壁５０２を突き抜けるように蛍光管を組み付けるのに手間がかかる。また、ＬＥＤは指向性が低いので、隔壁と液晶パネルとの間の隙間を通して、隣接する照明領域に光の漏れが生じやすいという不都合がある。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、照明領域を隔離する隔壁を用いることなく、隔壁を用いた場合と同等に画像のダイナミックレンジを向上できる照明装置と、これを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の照明装置は、複数の点状光源と、この点状光源からの光を拡散する光拡散部材とを備え、前記光拡散部材は、前記複数の点状光源に対応して形成される複数の照明領域を有する照明装置において、前記点状光源は、該点状光源の中心と、この点状光源に対応する前記照明領域の端とを結ぶ線が前記光軸に対してなす角度をθｍとしたとき、絶対値が０＜θ≦θｍを満たす角度θの方向に、放射強度の最大値を有することを特徴としている。
【０００８】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記点状光源は、発光ダイオードと、この発光ダイオードの出射光の放射強度分布を変更するレンズとを有することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記レンズの光出射側の表面は、前記発光ダイオードの出射光の放射強度分布を変更する形状を有することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記レンズの形状は、光出射側の表面が、前記光軸に対してθｍの角度の位置から前記光軸に向うにつれて曲率半径が大きくなる形状であることを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記点状光源の周りに配置された遮光部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記遮光部材は、前記点状光源から出射された光のうち、前記光軸に対してθｍよりも大きい角度の光を遮ることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記光拡散部材の複数の照明領域は、各照明領域に対応する点状光源以外の点状光源から出射された光が実質的に入射しないことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上記構成の照明装置において、前記複数の点状光源は、出射光の輝度が制御されることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上記構成の照明装置と、この照明装置の光出射側に配置された液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の構成によると、点状光源から出射された光は、光拡散部材の前記点状光源に対応する照明領域内に入射し、この照明領域内で拡散されて概ね均一の照明光が得られる。また、点状光源は、絶対値が０＜θ≦θｍを満たす角度θにおいて放射強度が最大であるので、この点状光源に対応する照明領域の照度を、隣接する照明領域よりも高くできる。したがって、この照明装置を液晶パネルに用いた場合、複数の照明領域を互いに隔離する隔壁を設けなくても、液晶パネルに表示する画像のダイナミックレンジを向上することができる。
【００１７】
なお、本発明の照明装置は、液晶パネルに限られず、例えば電気泳動表示パネルのような他の表示装置のパネルに用いることもできる。
【００１８】
本発明の第２の構成によると、発光ダイオードの出射光の放射強度分布をレンズで変更することにより、対応する照明領域内の照度を簡易な構成によって効果的に高めることができる。すなわち、上記レンズによって、比較的低い発光ダイオードの指向性を高めることができるので、隣接する照明領域への光の漏れを従来よりも低減できる。
【００１９】
本発明の第３の構成によると、所定の放射強度分布が得られるレンズを容易に製造できる。
【００２０】
本発明の第４の構成によると、発光ダイオードからの光を、対応する照明領域内に、均一かつ高い照度で照射することができる。
【００２１】
本発明の第５の構成によると、点状光源に対応する照明領域の外側への照射光の漏れを、効果的に防止できる。
【００２２】
本発明の第６の構成によると、点状光源に対応する照明領域の外側への照射光の漏れを、確実に防止できる。
【００２３】
本発明の第７の構成によると、隣接する照明領域への光の漏れを確実に防止できる。
【００２４】
本発明の第８の構成によると、この照明装置を液晶パネルに用いた場合、この液晶パネルに表示する画像に応じて上記複数の点状光源の出射光の輝度が制御されることにより、上記液晶パネルに表示する画像のダイナミックレンジを向上することができる。
【００２５】
本発明の第９の構成によると、隔壁を用いることなく照明領域間の照射光の漏れを防止できる照明装置を備えることにより、液晶パネルに表示する画像のコントラストを簡易かつ安価に向上できる液晶表示装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態の照明装置を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】
（第１実施形態）
図１（ａ）は、第１実施形態の照明装置としてのバックライト２０を模式的に示す平面図である。図１（ｂ）は、このバックライト２０の模式断面図であり、図１（ｃ）は、点状光源の構成部材である白色ＬＥＤ（発光ダイオード）２１の模式平面図である。このバックライト２０は複数の点状光源２３を備え、この点状光源２３は、白色ＬＥＤ２１と、この白色ＬＥＤ２１の上部に配置されたレンズ２２を含んでいる。白色ＬＥＤ２１は、発光波長が互いに異なる赤色ＬＥＤ２１Ｒと、緑色ＬＥＤ２１Ｇと、青色ＬＥＤ２１Ｂとの３つの素子で形成されている。点状光源２３の上方に、この点状光源２３からの光を拡散する光拡散部材２５が配置されている。点状光源２３を収容するケーシングの内側面に、反射シート２４が設けられている。この反射シート２４は、点状光源２３の側方に配置された側面シート２４ａと、点状光源２３の白色ＬＥＤ２１の搭載面側に配置された底面シート２４ｂとで形成されている。
【００２８】
上記複数の点状光源２３は、ケーシングの底面に２８ｍｍピッチで行列方向に配置している。ケーシングと光拡散部材２５の間には、従来におけるような照明領域を互いに隔てる隔壁は設けられていない。
【００２９】
光拡散部材２５は、日東樹脂工業（株）製のＣＬＡＲＥＸ（商品名）ＤＲ−IIIＣ  ＤＲ−６０Ｃを使用し、厚さが２．０（ｍｍ）、かつ、Ｈａｚｅ率が９６（％）のものを使用している。この光拡散部材２５は、透過率が９３％である一方、吸収率が７％である。また、入射角０°の光の反射率が３．３％であり、入射角２０°の光の反射率が３．２％であり、入射角４０°の光の反射率が３．８％であり、入射角６０°の光の反射率が１１．０％である。この光拡散部材２５は、点状光源２３の搭載面からｈ＝２０（ｍｍ）の高さに下面が位置するように配置している。光拡散部材２５には、複数の点状光源２３に対応して複数の照明領域２５ａ，２５ａ，・・・が形成される。この光拡散部材２５の照明領域２５ａ，２５ａ，・・・は、境界線２５ｂ，２５ｂ，・・・で仮想的に画定される。
【００３０】
図２（ａ）は点状光源２３の模式断面図であり、図２（ｂ）は点状光源２３の模式平面図である。図３は、点状光源２３と光拡散部材２５との位置関係を説明する模式断面図である。点状光源２３のレンズ２２は、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＰＣ（ポリカーボネート）及びＥＰ（エポキシ樹脂）等の透明樹脂材料や、透明なガラスを用いて形成することができる。
【００３１】
このレンズ２２は、以下に説明するように、白色ＬＥＤ２１からの光の放射強度分布を所定の分布に変更する形状を有する。図３において、白色ＬＥＤ２１の光出射面の法線方向に向う光軸をＬとする。また、点状光源２３の中心から、光拡散部材２５の照明領域２５ａの端、すなわち、仮想的に描かれる境界線２５ｂに向う軸（以下、境界軸という）をＩとする。なお、点状光源２３の中心とは、白色ＬＥＤ２１の平面視における発光領域の重心を、搭載面である下側面に下ろした点をいう。また、境界軸Ｉは、拡散部材２５の下側面における境界線２５ｂを通ることとする。光軸Ｌと境界軸Ｉとの間の角度をθｍ（°）とすると、照明領域の幅Ｈ（ｍｍ）と、白色ＬＥＤ２１の搭載面から光拡散部材２５の下面までの距離ｈ（ｍｍ）とでθｍの値が定まる。例えば、Ｈ＝２８ｍｍであり、かつ、ｈ＝２０ｍｍである場合、θｍは約３５°になる。
【００３２】
レンズ２２の表面は、光軸Ｌが通る光軸部２２ａと、光軸と略直角方向を向く側部２２ｂとで概ね構成されている。レンズ２２の表面の光軸部２２ａの形状は、光軸を通る断面において、点状光源２３の中心から角度θｍの方向の部分、すなわち、境界軸Ｉが通る部分を曲率半径が２ｍｍの曲線とする。この境界軸Ｉが通る部分よりも光軸Ｌ側の部分を、光軸Ｌに向うにつれて曲率半径が大きくなるように、なだらかな曲線の形状に形成する。このなだらかな曲線は、光軸Ｌが通る点で連結する。一方、レンズ２２の表面の側部２２ｂは、点状光源２３の中心から光軸Ｌと直角方向に延びる軸Ｉ’を設定して、以下のように形成する。すなわち、点状光源２３の中心から角度θｍの方向の部分に描いた曲率半径２ｍｍの曲線において、軸Ｉ’方向座標が最大となる点から、光軸Ｌと平行の方向に軸Ｉ’まで線を引いて側部２２ｂの断面形状を設定する。
【００３３】
このように表面形状が設定されたレンズ２２を有する点状光源２３は、図４に示すような角度特性が得られる。図４において、横軸は点状光源２３の中心からの方向を表す角度であり、縦軸は規格化された放射強度である。横軸の０°は、光軸Ｌ方向を示している。図４に示すように、このレンズ２２を有する点状光源２３は、角度θｍの方向に放射強度のピークを有し、角度θｍよりも絶対値が小さい角度θにおいては０°に向かうにつれて放射強度が低減する。
【００３４】
このような放射強度分布を有する点状光源２３を用いることにより、光拡散部材２５の照明領域２５ａに、図５に示すような照度分布が得られる。図５において、横軸は点状光源２３の中心から光軸Ｌの直角方向の距離であり、縦軸は最大値で規格化した規格化強度である。図５の横軸において、−Ｈ／２とＨ／２との間が照明領域２５ａの幅に相当する。図５には、本実施形態の照度分布に加えて、ＬＥＤのみを用いた第１比較例の点状光源によって光拡散部材２５を照射した場合の照度分布を重ねて示している。図５において、本実施形態の点状光源２３の照度分布を実線で示している一方、第１比較例の点状光源の照度分布を破線で示している。図５から分かるように、本実施形態のレンズ２２を有する点状光源２３を用いることにより、この点状光源２３に対応する照明領域２５ａ内に、概ね均一の照度の照明光が得られる。
【００３５】
図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の点状光源２３と第２比較例の点状光源１２３について、各レンズの形状と、各レンズにおいて光線追跡を行った結果を示す模式断面図である。図６（ａ）が本実施形態の点状光源２３を示す図であり、図６（ｂ）が第２比較例の点状光源１２３を示す図である。本実施形態の点状光源２３と第２比較例の点状光源１２３は、互いに同じ白色ＬＥＤ２１を備える一方、レンズ２２，１２２の表面形状が互いに異なる。本実施形態の点状光源２３は、レンズ２２の表面が、光軸を通る断面において、角度θｍの部分の曲率半径が小さく、この角度θｍの部分よりも光軸側の部分の曲率半径が大きい形状に形成されている。一方、第２比較例の点状光源１２３は、レンズ１２２の表面が、曲率半径が略単一の球面状に形成されている。
【００３６】
本実施形態の点状光源２３が有するレンズ２２では、図６（ａ）に示すように、光軸に対して角度θｍよりも小さい部分を通過する光線経路が、角度θｍよりも大きい部分を通過する光線経路よりも密になって、所定の指向性が得られる。一方、第２比較例の点状光源１２３が有するレンズ１２２では、図６（ｂ）に示すように、光軸に対していずれの角度においても光線経路が概ね均一になり、指向性が殆ど無い。
【００３７】
図７（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の点状光源２３が有する特性を説明する図であり、図８（ａ）及び（ｂ）は、第２比較例の点状光源１２３が有する特性を説明する図である。図７（ａ）及び図８（ａ）において、横軸が点状光源の中心からの角度であり、縦軸が規格化された放射強度である。また、図７（ｂ）及び図８（ｂ）において、横軸が点状光源の中心からの距離であり、縦軸が規格化された照度である。本実施形態の点状光源２３は、図７（ａ）に示すように、光軸に対して３５°の方向に放射強度のピークを有し、これにより、図７（ｂ）に示すように、照明領域２５ａに相当する範囲内に略均一の照度の照明光が得られる。
【００３８】
これに対して、比較例の点状光源１２３は、図８（ａ）に示すように、光軸方向をピークとして、光軸からの角度が大きくなるにつれて放射強度が減少する放射強度分布を有する。これにより、図８（ｂ）に示すように、光軸が通る中心部分に照度のピークが形成され、照明領域の端に相当する位置では大幅に照度が低下してしまう。以上のように、本実施形態によれば、所定の表面形状を有するレンズ２２を用いることにより、白色ＬＥＤ２１からの光の特性を変更して、照明領域２５ａ内に均一の照度の照明光を得ることができる。
【００３９】
図９は、第３比較例の点状光源２２３を示す図である。この点状光源２２３は、レンズ２２２が非球面状の表面を有するので第２比較例の点状光源１２３と比較して強い指向性を有するが、本実施形態の点状光源２３とは異なる照度分布を有する。図９に示すように、第３比較例の点状光源２２３のレンズ２２２の表面は、光軸の近傍部分が、この光軸の周りの部分よりも白色ＬＥＤ２２１側に窪んだ凹状断面を有する。これにより、図１０の曲線Ａに示すように、光軸の近傍部分において照度が略均一となる照度分布が得られるが、照度が略均一となる範囲外においても、照度が比較的大きくなる。
【００４０】
これは、第３比較例のレンズ２２２の表面は、白色ＬＥＤ２２１の側方にも出射光を照射する形状を有しているからである。図１０には、半球レンズを備えた点状光源による照度分布を破線による曲線Ｂで重ねて図示している。図１０において、横軸は光軸からの距離であり、縦軸は出射光量である。また、図１０中のＨ’は、１つの点状光源１２３が照射すべき照明領域の幅である。
【００４１】
また、図１０には、第３比較例の点状光源２２３を所定間隔で配置し、全光源が点灯した場合の光量を表す曲線Ｃを重ねて示している。また、半球レンズを備えた点状光源を所定間隔で配置し、全光源を点灯した場合の光量を表す曲線Ｄを重ねて示している。図１０の曲線Ｃで示すように、隣り合う第３比較例の点状光源２２３を点灯した場合、隣合う照明領域の間で概ね均一の光量が得られるが、曲線Ａで示すように、隣合う照明領域の間に照明光の漏れが生じている。したがって、第３比較例の点状光源２２３を用いて照明装置を構成した場合、表示画像のコントラストの向上が不十分になる。
【００４２】
これに対して、本実施形態の点状光源２３は、図７（ｂ）に示すように、照明領域２５ａに相当する範囲内に略均一の照度の照明光が得られる上に、照明領域２５ａの外側の照度を大幅に低下させることができるので、隣り合う照明領域２５ａ間に照明光が漏れることを効果的に防止できる。
【００４３】
本実施形態のバックライト２０を用いて構成した液晶表示装置は、液晶パネルに表示する画像のダイナミックレンジを効果的に拡大できる。詳しくは、本実施形態のバックライト２０の光拡散部材２５の光出射側に、透過型の液晶パネルを対向配置して液晶表示装置を構成する。この液晶表示装置は、液晶パネルに表示する画像に基づいてバックライト２０の点状光源２３の輝度を制御する輝度制御回路を備える。この輝度制御回路により、液晶パネルの明るい画像を表示する表示領域に対応する照明領域について、対応する点状光源２３の輝度を高く制御する。一方、液晶パネルの暗い画像が表示される表示領域に対応する照明領域について、対応する点状光源２３の輝度を低く制御する。
【００４４】
これにより、液晶パネルに表示する画像のダイナミックレンジを拡大できる。また、本実施形態のバックライト２０は、従来のように照明領域の間を隔離する隔壁が不要であるので、構造が簡易で組み立てが容易であり、安価に製造できる。したがって、液晶表示装置の画像のコントラスト感を、従来と同様に、しかも簡単かつ安価に向上することができる。さらに、本実施形態のバックライト２０は、光源として白色ＬＥＤ２１のみを用いるので、従来の冷陰極蛍光管とＬＥＤとを光源として用いたバックライトにおけるような、冷陰極蛍光管とＬＥＤの発光スペクトルの違いに起因して生じる色再現誤差の問題も無い。
【００４５】
上記実施形態において、点状光源２３のレンズ２２は、赤色ＬＥＤ２１Ｒ、緑色ＬＥＤ２１Ｇ及び青色ＬＥＤ２１Ｂの３つのＬＥＤからの出射光を効率的に混色する観点から、拡散剤を添加した透明樹脂材料を用いるのが好ましい。これにより、照明領域間の色ムラの発生を更に効果的に防止できる。
【００４６】
（第２実施形態）
図１１（ａ）は、第２実施形態の照明装置としてのバックライト８０を模式的に示す平面図であり、図１１（ｂ）は、本実施形態のバックライト８０の模式断面図であり、図１１（ｃ）は、点状光源８３を構成する白色ＬＥＤ８１の模式平面図である。本実施形態のバックライト８０は、第１実施形態と同様に、行列方向に配置された複数の点状光源８３を備え、この点状光源８３は、白色ＬＥＤ８１と、この白色ＬＥＤ８１の上部に配置されたレンズ８２を含んで形成されている。白色ＬＥＤ８１は、赤色ＬＥＤ８１Ｒと、緑色ＬＥＤ８１Ｇと、青色ＬＥＤ８１Ｂとの３つの素子で形成されている。
【００４７】
点状光源８３の上方に光拡散部材８５が配置されている一方、点状光源８３を収容するケーシングの内側面に反射シート８４が設けられている。この反射シート８４は、点状光源８３の側方の側面シート８４ａと、白色ＬＥＤ８１の搭載面側の底面シート８４ｂとで形成されている。上記点状光源８３、光拡散部材８５及び反射シート８４は第１実施形態におけるものと同様である。一方、本実施形態は、点状光源８３の周りに配置された遮光部材８６を備える点が、第１実施形態と異なる。
【００４８】
点状光源８３の白色ＬＥＤ８１及びレンズ８２は、第１実施形態の白色ＬＥＤ２１及びレンズ２２と同様の構成を有する。この白色ＬＥＤ８１とレンズ８２を含む点状光源８３は、２８ｍｍピッチで行列方向に配置している。光拡散部材８５は、点状光源８３の搭載面からｈ＝２０ｍｍの高さに配置している。光拡散部材８５には、複数の点状光源８３に対応して複数の照明領域８５ａ，８５ａ，・・・が形成される。この照明領域８５ａ，８５ａ，・・・は、境界線８５ｂ，８５ｂ，・・・で仮想的に画定され、照明領域８５ａの幅Ｈは２８ｍｍである。
【００４９】
図１２（ａ）は、点状光源８３及び遮光部材８６の模式断面図であり、図１２（ｂ）は、点状光源８３及び遮光部材８６の模式平面図である。図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態のバックライト８０は、第１実施形態と同様の構成の点状光源８３の周りに、直角三角形の横断面を有する遮光部材８６を平面視においてロ字状に取り囲んでいる。
【００５０】
本実施形態のバックライト８０は、点状光源８３のレンズ８２が第１実施形態と同様の表面形状に形成されいている上に、点状光源８３の周りに遮光部材８６を備えるので、対応する照明領域８５ａの外側への照明光の漏れを更に効果的に防止できる。すなわち、本実施形態の遮光部材８６は、図４に示された第１実施形態の点状光源２３の角度特性と比較して、絶対値がθｍよりも大きい角度θにおける放射強度を効果的に削減できる。
【００５１】
図１３は、本実施形態の点状光源８３及び遮光部材８６によって得られる光の角度特性を示す図である。図１３において、横軸は点状光源８３の中心からの方向を表す角度であり、縦軸は規格化された放射強度である。図１３に示すように、この点状光源８３及び遮光部材８６は、角度θｍの方向に放射強度のピークを有すると共に、角度θｍよりも絶対値が大きい角度θにおいては、大幅に放射強度を削減できる。このような放射強度分布により、図１４に示すような照明光の照度分布が得られる。図１４から分かるように、照明領域の幅Ｈに相当する範囲内には略均一な照度の照明光が得られる一方、照明領域の幅Ｈの外側には、照明光の漏れを効果的に防止できる。
【００５２】
本実施形態のバックライト８０の光出射側に液晶パネルを対向配置し、上記バックライト８０の点状光源２３の輝度を制御する輝度制御回路を設けて液晶表示装置を構成する。上記バックライト８０により、隣接する照明領域への照明光の漏れを高度に防止できるので、この液晶表示装置は、液晶パネルに表示する画像のダイナミックレンジを更に拡大できる。
【００５３】
本実施形態において、遮光部材８６は、角度θｍよりも絶対値が大きい角度θの方向の光を遮ることができれば、どのような材料を用いてもよいが、光の吸収による損失を削減するために、リフレクタ材料を用いるのが好ましい。
【００５４】
また、上記各実施形態のバックライト２０，８０の点状光源２３，８３は、放射強度のピークが光軸Ｌに対して角度θｍの方向に存在したが、角度θｍよりも絶対値が小さく、かつ、０よりも大きい角度θの方向に放射強度のピークを有していてもよい。
【００５５】
また、上記各実施形態のバックライト２０，８０は、液晶パネルに用いて液晶表示装置を構成したが、例えば電気泳動表示パネルのような他の表示装置のパネルに用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１（ａ）は第１実施形態の照明装置としてのバックライトを示す模式平面図であり、図１（ｂ）はバックライトの模式断面図であり、図１（ｃ）は点状光源の構成部材である白色ＬＥＤを示す模式平面図である。
【図２】図２（ａ）は点状光源の模式断面図であり、図２（ｂ）は点状光源の模式平面図である。
【図３】点状光源と光拡散部材との位置関係を説明する模式断面図である。
【図４】点状光源の角度特性を示す図である。
【図５】第１実施形態の点状光源による照度分布と、第１比較例の点状光源による照度分布とを重ねて示した図である。
【図６】図６（ａ）は第１実施形態の点状光源における光追跡結果を示す模式断面図であり、図６（ｂ）は第２比較例の光源における光追跡結果を示す模式断面図である。
【図７】図７（ａ）は第１実施形態の点状光源の角度特性を示す図であり、図７（ｂ）は第１実施形態の点状光源による照度分布を示す図である。
【図８】図８（ａ）は第２比較例の点状光源の角度特性を示す図であり、図８（ｂ）は第２比較例の点状光源による照度分布を示す図である。
【図９】第３比較例の点状光源を示す図である。
【図１０】第３比較例の点状光源の照度分布と、半球レンズを有する点状光源の照度分布とを重ねて示した図である。
【図１１】図１１（ａ）は第２実施形態の照明装置としてのバックライトを示す模式平面図であり、図１１（ｂ）はバックライトの模式断面図であり、図１１（ｃ）は点状光源の構成部材である白色ＬＥＤを示す模式平面図である。
【図１２】図１２（ａ）は点状光源及び遮光部材の模式断面図であり、図１２（ｂ）は点状光源及び遮光部材の模式平面図である。
【図１３】点状光源及び遮光部材によって得られる光の角度特性を示す図である。
【図１４】点状光源及び遮光部材によって得られる照明光の照度分布を示す図である。
【図１５】従来のバックライトを示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
２０  バックライト
２１  白色ＬＥＤ
２２  レンズ
２２ａ  レンズの表面の光軸部
２２ｂ  レンズの表面の側部
２３  点状光源
２４  反射シート
２５  光拡散部材
２５ａ  照明領域
２５ｂ  境界線
【図１】
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【図２】
2008130422.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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