(57)【要約】      （修正有）【課題】並列して配置された複数本の線状光源と、その背面に反射板とを備えた直下型バックライト装置において、線状光源の本数や輝度均一性を維持しながら、バックライト装置の薄型化に対する設計の自由度を確保することができる直下型バックライト装置を提供すること。【解決手段】並列して配置された複数本の線状光源２ａ，２ｂと、前記複数本の線状光源２ａ，２ｂの背面に配設された反射板３とを備えた直下型バックライト装置において、  前記線状光源２ａ，２ｂの長手方向と直交する断面において、前記反射板３の断面形状が、隣接する線状光源２ａ，２ｂの中間点５から左右対称の距離にある位置にそれぞれ断面山形の突出部６ａ，６ｂを有している。【選択図】図２
2008135252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列して配置された複数本の線状光源と、前記複数本の線状光源の背面に配設された反射板とを備えた直下型バックライト装置において、
前記線状光源の長手方向と直交する断面において、前記反射板の断面形状が、隣接する線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置にそれぞれ断面山形の突出部を有してなることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項２】
並列して配置された複数本の線状光源と、前記複数本の線状光源の背面に配設された反射板とを備えた直下型バックライト装置において、
前記線状光源の長手方向と直交する断面において、前記反射板の断面形状が、線状光源の直下地点の位置と、隣接する線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置とで、それぞれ断面山形の突出部を有してなることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項３】
前記隣接する線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置の突出部は、前記線状光源側の反射斜面と、隣接する前記線状光源の中間点から左右対称の突出部間の反射斜面とを有し、前記線状光源側の反射斜面及び前記左右対称の突出部間の反射斜面は、それぞれ曲線形状を有していることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
【請求項４】
前記直下地点の位置にある突出部の左右斜面は、それぞれ曲線形状を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
【請求項５】
前記線状光源側の反射斜面と、前記左右対称の突出部間の反射斜面とは、それぞれ半径の異なる円周上に位置する曲線を有しており、前記線状光源側の反射斜面の半径は、前記左右対称の突出部間の反射斜面の半径よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられる、複数本の線状光源を並列配置してなる直下型バックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に用いられるバックライト装置として、バックライトの線状光源が液晶パネルの直下に複数本並列配置されている『直下型』と、バックライトの線状光源が液晶パネルのエッジ部分に配置され、導光板の端面に光を入射して液晶パネルの後面側に出射される光の照射によって表示を行なう『エッジライト型』とに大別される。一般的に、『直下型』よりも『エッジライト型』の方がバックライト部分の薄型化に適しているが、大型サイズになると発光面の高輝度化や広視野角化が問題となってくる。従って、大型のテレビジョン受像機用のバックライト装置は『直下型』が用いられている。しかし、『直下型』の方が『エッジライト型』よりも線状光源から放射される光束の利用効率が高く、使用本数も増やせるため、高輝度化が容易に行なえるが、線状光源の直上の輝度が高くなり、使用条件によっては、発光面の輝度均一性に課題が生じる場合がある。そのため、『エッジライト型』と同様に薄型化を求めていくためには、発光面の輝度均一性を保てるバックライト内部構成に改善していく必要がある。
【０００３】
図１は、従来の直下型バックライト装置の要部概略断面図である。図１は、線状光源の長手方向と直交する断面を示したものである。
【０００４】
図１において、従来の直下型バックライト装置は、拡散板１、線状光源２、反射板３、フレーム４を備えて構成されている。拡散板１から反射板３の底面までの間隔はｄ０である。通常、ｄ０は２０〜３０ｍｍ程度の間隔がある。線状光源２からの光は、直接、拡散板１へ到達する光と、反射板３で反射された光が拡散板１へ到達する光とがあり、それらの光が混合されて拡散板１の上方の発光面へ光を出力する。そして、拡散板１の上方に位置する液晶パネル（図示無し）の後面側を照射することで画像表示を行なう。
【０００５】
従来、直下型バックライト装置の薄型化や輝度均一性を改善する手法として、例えば、（特許文献１）〜（特許文献２）に示される構成が提案されている。（特許文献１）では、線状光源の光を反射する反射板の断面形状を余弦関数曲線とすることにより、輝度分布の均一化や高輝度化を行なう提案がなされている。また、（特許文献２）では、隣り合う線状光源の中間位置と線状光源の真下の位置との反射板断面形状を、山型突起にすることにより、線状光源の中間位置に発生していた輝度ムラを解消する手法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１３８８０号公報
【特許文献２】特開２００５−１７４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の構成においては、隣接する線状光源の中間の距離にある位置に突起面を設置する構成となっているため、線状光源間の距離を設定することによって、発光面と反射板底面との距離などの条件がほぼ決定してしまい、輝度均一性を維持しながらバックライト装置の薄型化を追求する上で、設計の自由度が極めて少なくなってしまうという問題点があった。
【０００８】
本発明は、以上の問題点を鑑みなされたものであり、並列して配置された複数本の線状光源と、その背面に反射板とを備えた直下型バックライト装置において、線状光源の本数や輝度均一性を維持しながら、バックライト装置の薄型化に対する設計の自由度を確保することができる直下型バックライト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、下記（１）〜（５）の構成を有する直下型バックライト装置を提供するものである。
（１）  並列して配置された複数本の線状光源と、前記複数本の線状光源の背面に配設された反射板とを備えた直下型バックライト装置において、
前記線状光源の長手方向と直交する断面において、前記反射板の断面形状が、隣接する線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置にそれぞれ断面山形の突出部を有してなることを特徴とする直下型バックライト装置。
（２）  並列して配置された複数本の線状光源と、前記複数本の線状光源の背面に配設された反射板とを備えた直下型バックライト装置において、
前記線状光源の長手方向と直交する断面において、前記反射板の断面形状が、線状光源の直下地点の位置と、隣接する線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置とで、それぞれ断面山形の突出部を有してなることを特徴とする直下型バックライト装置。
（３）  前記隣接する線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置の突出部は、前記線状光源側の反射斜面と、隣接する前記線状光源の中間点から左右対称の突出部間の反射斜面とを有し、前記線状光源側の反射斜面及び前記左右対称の突出部間の反射斜面は、それぞれ曲線形状を有していることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
（４）  前記直下地点の位置にある突出部の左右斜面は、それぞれ曲線形状を有していることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
（５）  前記線状光源側の反射斜面と、前記左右対称の突出部間の反射斜面とは、それぞれ半径の異なる円周上に位置する曲線を有しており、前記線状光源側の反射斜面の半径は、前記左右対称の突出部間の反射斜面の半径よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の直下型バックライト装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の直下型バックライト装置によれば、従来のバックライト装置で用いられる線状光源の本数や隣接線状光源間の間隔を維持しながら、発光面と反射板底面との距離を縮めることができると共に、線状光源の本数を倍に増やして設計した場合と同等の発光面における輝度均一性を実現することができる。また、従来よりもバックライト装置の薄型化に対する設計の自由度を増やすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る直下型バックライト装置の発明を実施するための最良の形態につき、好ましい実施例を図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図２は、本発明の直下型バックライト装置の第１の実施例における要部概略断面図である。図２は、線状光源の長手方向と直交する断面を示したものである。
図２において、本発明の直下型バックライト装置は、拡散板１、線状光源２ａ，２ｂ、反射板３、フレーム４を備えて構成されている。拡散板１から反射板３の底面までの間隔はｄ１である。本実施例では、ｄ１は１５ｍｍ以下で行なった場合の一例を示している。反射板３は、隣接する線状光源２ａ，２ｂの間の断面で、隣接する線状光源の中間点５から左右対称の距離にある位置にて、それぞれ断面山型の突出部６ａ，６ｂを有している。突出部６ａ，６ｂは、線状光源側の反射斜面７ａ，７ｂと、線状光源の中間点５から左右対称の突出部間の反射斜面８ａ，８ｂを有しており、それぞれの反射斜面は曲面形状となっている。また、反射斜面８ａ，８ｂは、半径が同一の円周上に位置する曲線となっており、線状光源側の反射斜面７ａ，７ｂは、８ａ，８ｂよりも大きい半径の円周上に位置する曲線としている。
【００１３】
図３は、図２の直下型バックライト装置における線状光源２ａ，２ｂから出射される光の光路を示す図である。反射板形状に断面山型の突出部を形成することにより、拡散板１へ到達する光は、線状光源の直上から隣接する線状光源まで均一な輝度を得ることができる。特に、線状光源の中間点５から左右対称の突出部６ａ，６ｂの反射斜面を曲面形状にすることにより、線状光源２ａ，２ｂの中間点５付近に出射光が集まり、全体的に発光面の輝度を均一にすることができる。
【００１４】
なお、この実施例では、反射斜面７ａ，７ｂや反射斜面８ａ，８ｂをそれぞれ曲面形状として説明してきたが、これに限定されることは無く、部分的に直線形状の反射斜面としてもよい。例えば、反射斜面８ａ，８ｂを直線形状の反射斜面としてもよい。
【００１５】
図４は、図１に示す従来の直下型バックライト装置における発光面の輝度結果と、図２に示す本発明の直下型バックライト装置における発光面の輝度結果（拡散板１を通過する前での輝度結果）を比較した図である。なお、拡散板１から反射板３の底面までの間隔は、本発明における実施例の間隔ｄ１として比較している。
【００１６】
従来の直下型バックライト装置においては、間隔ｄ１の場合、線状光源の直上の位置において輝度値が大きくなり、隣接する線状光源との中間点５において輝度値が小さくなる。そのため、図４のように、輝度値の高低差が大きくなり、発光面に輝度ムラ，筋ムラが発生してしまう。
【００１７】
それに対して、本発明の直下型バックライト装置においては、線状光源の直上の位置において輝度値が多少大きくなり山となるが、隣接する線状光源との中間点５でも線状光源の直上の位置と同様の輝度値の山が出力されている。即ち、従来、線状光源の直上の位置しか輝度値の山が無かったものが、本発明では、線状光源間にも輝度値の山を増やす結果となっており、線状光源の本数を倍の本数に増やして薄型バックライトの設計を行なう場合と同等の効果が本発明によって得られているといえる。
【００１８】
図５は、図４の輝度値出力結果を説明するための図である。線状光源２ａ，２ｂから出射される光の光路については、図３と同様の図を示している。また、図５の上方に示す輝度値は、図４の本発明の輝度値出力の一部を示しており、線状光源２ａ，２ｂの位置に合わせて図示している。また、丸１〜丸５の数値は、本発明の輝度値出力結果を説明するために付記したもので、出力発光面の位置を領域に分けたものである。
【００１９】
図５において、線状光源２ａ，２ｂの直上の位置にある丸１と丸５における出力輝度値の山は、主に、線状光源２ａ，２ｂの上面から直接放射された光によるものである。隣接する線状光源との中間点５である丸３の位置における出力輝度値の山は、主に、線状光源２ａ，２ｂの下方から放射された光が、突出部６ａ，６ｂの線状光源側の反射斜面７ａ，７ｂにより反射されて出力された光によるものである。また、丸３の両端の領域である丸２と丸４については、線状光源の中間点５から左右対称の突出部間の反射斜面８ａ，８ｂにより反射されて出力された光によるものである。このように、通常では出力輝度値が線状光源２ａ，２ｂの直上に集中してしまうが、突出部６ａ，６ｂを設けることにより、隣接する線状光源との中間点５である丸３付近に分散させることができる。即ち、丸１と丸５の輝度値の山は、従来よりも弱い光量の山となり、光量の減った分が丸３の部分に分散され、結果として、丸１と丸３と丸５の出力光量は同等レベルになる。言い換えれば、従来よりも光量の弱い線状光源が丸１と丸３と丸５の位置に設けられているのと同等の効果が得られていると考えることができる。
【００２０】
以上のように本発明を実施することにより、線状光源２ａ，２ｂの間隔を変えることなく、発光面と反射板底面との距離を縮めることができ、発光面の輝度も従来の構造よりも、より均一にすることができる。
【実施例２】
【００２１】
図６は、本発明の直下型バックライト装置の第２の実施例における要部概略断面図である。図６は、線状光源の長手方向と直交する断面を示したものである。
【００２２】
図６において、本発明の直下型バックライト装置は、拡散板１、線状光源２ａ，２ｂ、反射板３、フレーム４を備えて構成されている。拡散板１から反射板３の底面までの間隔はｄ２である。間隔ｄ２は、図１の第１の実施例における間隔ｄ１よりも、間隔が短く設定されている。本実施例では、ｄ２は１０ｍｍ以下で行なった場合の一例を示している。なお、隣接線状光源間の間隔は、図１と同様である。
【００２３】
反射板３は、隣接する線状光源２ａ，２ｂの間の断面で、隣接する線状光源の中間点５から左右対称の距離にある位置にて、それぞれ断面山型の突出部６ａ，６ｂを有している。また、線状光源２ａ，２ｂの直下地点の位置にも、それぞれ断面山型の突出部９ａ，９ｂを有している。
【００２４】
突出部６ａ，６ｂは、線状光源側の反射斜面７ａ，７ｂと、線状光源の中間点５から左右対称の突出部間の反射斜面８ａ，８ｂを有しており、それぞれの反射斜面は曲面形状となっている。また、反射斜面８ａ，８ｂは、半径が同一の円周上に位置する曲線となっており、線状光源側の反射斜面７ａ，７ｂは、８ａ，８ｂよりも大きい半径の円周上に位置する曲線としている。
【００２５】
線状光源２ａ，２ｂの直下地点の位置にある突出部９ａ，９ｂは、左右の反射斜面１０ａ，１０ｂを有しており、それぞれの反射斜面は曲線形状となっている。
【００２６】
図７は、図６の直下型バックライト装置における線状光源２ａ，２ｂから出射される光の光路を示す図である。線状光源の直下地点の位置の反射斜面と、隣接する線状光源の中間点５から左右対称の突出部６ａ，６ｂ間の反射斜面の形状を断面山型の突出部とすることにより、拡散板１から反射板３の底面との間隔ｄ２が、図２の第１の実施例における間隔ｄ１よりも短く、且つ、線状光源間隔が変わらなくても、拡散板１へ到達する光は、線状光源の直上から隣接する線状光源まで均一な輝度を得ることができる。特に、線状光源の中間点５から左右対称の突出部６ａ，６ｂの反射斜面を曲面形状にすることや、線状光源直下に突出部を設けることにより、線状光源２ａ，２ｂの中間点５付近に出射光が集まり、全体的に発光面の輝度を均一にすることができる。
【００２７】
図７においても、図５と同様に、出力輝度値の山が丸１と丸３と丸５付近となる。線状光源２ａ，２ｂの直上の位置にある丸１と丸５における出力輝度値の山は、主に、線状光源２ａ，２ｂの上面から直接放射された光によるものである。隣接する線状光源との中間点５である丸３の位置における出力輝度値の山は、主に、線状光源２ａ，２ｂの下方から放射された光が、突出部６ａ，６ｂの線状光源側の反射斜面７ａ，７ｂにより反射されて出力された光によるものである。また、線状光源の中間点５から左右対称の突出部間の反射斜面８ａ，８ｂにより反射されて出力された光も、丸３と丸４の中間地点付近に出力される。このようにする理由は、図５の第１実施例よりもｄ２の間隔が狭いため、丸１と丸５の輝度値が大きくなるため、丸３の地点の輝度値も大きくする必要があるためである。このように、通常では出力輝度値が線状光源２ａ，２ｂの直上に集中してしまうが、突出部６ａ，６ｂを設けることにより、隣接する線状光源との中間点５である丸３付近に分散させることができる。その結果、本実施例においても、丸１と丸３と丸５の出力光量は同等レベルになる。言い換えれば、従来よりも光量の弱い線状光源が丸１と丸３と丸５の位置に設けられているのと同等の効果が得られていると考えることができる。以上のように本発明を実施することにより、線状光源２ａ，２ｂの間隔を変えることなく、発光面と反射板底面との距離を縮めることができ、発光面の輝度も従来の構造よりも、より均一にすることができる。
【００２８】
なお、この実施例では、反射斜面７ａ，７ｂや反射斜面８ａ，８ｂ、及び反射斜面１０ａ，１０ｂをそれぞれ曲面形状として説明してきたが、これに限定されることは無く、部分的に直線形状の反射斜面としてもよい。例えば、反射斜面１０ａ，１０ｂを直線形状の反射斜面としてもよい。
【００２９】
このように、本発明の直下型バックライト装置によれば、従来のバックライト装置で用いられる線状光源の本数や隣接線状光源間の間隔を維持しながら、発光面と反射板底面との距離を縮めることができ、発光面の輝度も均一にすることができる。従って、従来よりもバックライト装置の薄型化に対する設計の自由度を増やすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の直下型バックライト装置は、バックライト光源を用いた液晶テレビや液晶モニタなどの表示装置、バックライト単体で用いる照明や表示板などの面光源装置等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の直下型バックライト装置における要部概略断面図である。
【図２】本発明の直下型バックライト装置の第１の実施例における要部概略断面図である。
【図３】本発明の直下型バックライト装置の第１の実施例における線状光源２ａ，２ｂから出射される光の光路を示す図である。
【図４】従来の直下型バックライト装置における発光面の輝度結果と、本発明の直下型バックライト装置における発光面の輝度結果を比較した図である。
【図５】本発明の直下型バックライト装置の第１の実施例における線状光源２ａ，２ｂから出射される光の光路を説明するための図である。
【図６】本発明の直下型バックライト装置の第２の実施例における要部概略断面図である。
【図７】本発明の直下型バックライト装置の第２の実施例における線状光源２ａ，２ｂから出射される光の光路を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  拡散板
２，２ａ，２ｂ  線状光源
３  反射板
４  フレーム
５  隣接する線状光源の中間点
６ａ，６ｂ  線状光源の中間点から左右対称の距離にある位置の突出部
７ａ，７ｂ  線状光源側の反射斜面
８ａ，８ｂ  線状光源の中間点から左右対称の突出部間の反射斜面
９ａ，９ｂ  線状光源の直下地点の位置にある突出部
１０ａ，１０ｂ  線状光源の直下地点の位置にある突出部の左右斜面
【図１】
2008135252.tif 000003
【図２】
2008135252.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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