(57)【要約】【課題】発光面の中央部と周辺部の明るさを異ならせるための技術的手段を提供する。【解決手段】発光平面３と、当該発光平面３の背後に配置されて当該発光平面３に光を照射する複数の線状光源４と、当該線状光源４の背後に配置されて当該線状光源４からの光を前記発光平面３側に反射する反射面２ａと、を備えた直下型平面発光装置において、前記発光平面３と前記線状光源４との距離Ｌ２、又は前記線状光源と前記反射面との距離Ｌ１が、前記発光平面３の中央部領域と前記発光平面３の周辺部領域とで異なっていることで、発光平面３の中央部と周辺部の明るさを異ならせている。【選択図】      図１
2004235092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光平面と、
当該発光平面の背後に配置されて当該発光平面に光を照射する複数の線状光源と、
当該線状光源の背後に配置されて当該線状光源からの光を前記発光平面側に反射する反射面と、
を備えた直下型平面発光装置において、
前記発光平面と前記線状光源との距離、又は前記線状光源と前記反射面との距離が、前記発光平面の中央部領域と前記発光平面の周辺部領域とで異なっていることで、発光平面の中央部と周辺部の明るさを異ならせていることを特徴とする直下型平面発光装置。
【請求項２】
前記発光平面と前記線状光源との距離、又は前記線状光源と前記反射面との距離が、前記中央部領域では比較的小さくなっているとともに前記周辺部領域では比較的大きくなっていることを特徴とする請求項１記載の直下型平面発光装置。
【請求項３】
前記反射面は、中央部領域が前記発光平面側に膨らんだ凸面であることを特徴とする請求項１又は２記載の直下型平面発光装置。
【請求項４】
前記反射面は、発光面の周縁部と各線状光源を結ぶ仮想直線よりも前記発光平面側に位置しない程度にゆるやかな凸面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直下型平面発光装置。
【請求項５】
前記線状光源は、前記反射面との距離が略一定となるように凸状又は凹状の反射面の形状に沿って配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の直下型平面発光装置。
【請求項６】
前記線状光源は、前記発光平面との距離が略一定となるように配置されているとともに、凸状又は凹状の反射面との距離が中央部領域と周辺部領域とで異なるように配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の直下型平面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用バックライト等の直下型平面発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１５インチを超える大画面の液晶ＴＶ用バックライトの場合、高輝度を得やすい等の理由から、拡散板からなる発光面の裏側に冷陰極管等の線状光源を配置した、いわゆる直下型が用いられることが多い。
直下型バックライトの場合、線状光源の背後には、反射面が設けられているのが一般的であり、この反射面には、平坦であるものの他、特許文献１に示すように、線状光源単位毎に凹状に湾曲させて、発光面における均一な発光品位を得ようとするものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６９４７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、本発明の主たる目的は、直下型バックライトなどの直下型平面発光装置において、発光面の中央部と周辺部の明るさを異ならせることである。
例えば、１５インチを超える大画面ＴＶ用ＣＲＴモニタの場合、画面全体の明るさが均一でフラットであると、画面中央部が凹んだように見える錯覚が生じる。このため、大画面ＴＶ用ＣＲＴモニタの場合、画面中央部が明るく、画面の端にいくほど暗くなるような発光分布にすることが求められる。
【０００５】
このような画面発光分布を液晶表示装置で得るための本発明者の着想の一つは、画面中央が明るい発光分布を得るために、バックライトを利用しようとするものであり、具体的にはバックライト発光面の発光分布を、発光面中央部が明るく、発光面の端にいくほど暗くなるようにしようとするものである。
ところが、従来の直下型バックライトでは、前述のように、発光面全体での均一性を追求することしか考慮されておらず、発光面の中央部と周辺部とで明るさを異ならせるということは考慮されていなかった。
【０００６】
しかも、従来の直下型バックライトの場合、発光面のすぐ裏側に全体的に線状が配置されているため、その配置上、発光面の中央部と周辺部とで明るさを異ならせるのが可能となっていない。また、当該配置のままで発光面の中央部と周辺部とで明るさが異なるようにするには、発光面を部分的に遮光することも考えられるが、遮光した場合には、光のロスが生じるという問題が発生する。
本発明は、直下型バックライトのような直下型平面発光装置における、以上のような事情にかかわらず、発光面の中央部と周辺部の明るさを異ならせるための技術的手段を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光平面と、当該発光平面の背後に配置されて当該発光平面に光を照射する複数の線状光源と、当該線状光源の背後に配置されて当該線状光源からの光を前記発光平面側に反射する反射面と、を備えた直下型平面発光装置において、前記発光平面と前記線状光源との距離、又は前記線状光源と前記反射面との距離が、前記発光平面の中央部領域と前記発光平面の周辺部領域とで異なっていることで、発光平面の中央部と周辺部の明るさを異ならせていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のように、発光平面と線状光源との距離を中央部領域と周辺領域とで異ならせることで、発光平面は線状光源に近い部分が明るくなり、線状光源から遠い部分が暗くなって、発光平面上の明るさを異ならせることができる。また、線状光源と反射面との距離を中央部領域と周辺領域とで異ならせた場合には、線状光源と反射面との距離が大きい部分では発光平面に届く反射光が減少して発光平面が暗くなり、発光平面上の明るさを異ならせることができる。
【０００９】
また、前記発光平面と前記線状光源との距離、又は前記線状光源と前記反射面との距離に関し、当該距離が中央部領域では比較的大きく周辺部領域では比較的小さくなるようにして、発光平面の周辺部を明るくしてもよいが、好ましくは、当該距離が中央部領域では比較的小さくなっているとともに周辺部領域では比較的大きくなっているべきである。中央部領域の前記距離を小さくすることで、発光平面の中央部が明るくなる。
【００１０】
したがって、発光平面の中央が明るい直下型平面発光装置を液晶表示装置用のバックライトとして用いた場合、液晶表示装置の画面中央部の明るさが明るくなって、画面の見栄えが自然となる。
【００１１】
前記距離を中央部領域で小さくするには、例えば、反射面を、中央部領域が前記発光平面側に膨らんだ凸面とすることができる。なお、逆に、前記距離を中央部領域で小さくするには、前記反射面を、中央部領域が前記発光平面側とは反対側に凹んだ凹面とすることができる。
【００１２】
反射面を凸面とする場合、凸面の膨らみを大きくすれば、発光面の中央部と周辺部との明るさの差を大きくすることができる。しかし、反射面の膨らみをあまりに大きくすると、発光品位が低下するため、反射面は、発光面の周縁部と各線状光源を結ぶ仮想直線よりも発光平面側に位置しない程度にゆるやかな凸面であるのが好ましい。
つまり、ある線状光源と発光平面の周縁部とを結ぶ仮想直線よりも反射面が発光面側に位置していると、発光平面の周縁部から見たときに、当該線状光源は反射面の膨らみの影となって見えない（光が直接とどかない）状態になって暗くなり、発光品位が低下する。
一方、反射面が、光面の周縁部と各線状光源を結ぶ仮想直線よりも発光平面側に位置しないことで、発光平面の周縁部から見ても反射面が影になって見えない線状光源がなくなり、発光品位を良好に保つことができる。
【００１３】
なお、発光面中央部と周辺部とで明るさを変えるために、反射面を凸面又は凹面とする場合には、当該反射面は湾曲凸面又は湾曲凹面であるのが好ましい。反射面に段差等の角があると、発光平面上における暗線や輝線の原因となるため、角がなく湾曲した曲面としておくことで、暗線や輝線の発生を防止できる。
さらに、前記反射面は、折曲凸面又は折曲凹面であってもよいが、この場合には、前記折曲凸面又は前記折曲凹面における折曲部は、線状光源の真裏にあるのが好ましい。暗線や輝線の原因になりやすい折曲部が線状光源の真裏にあることで、当該折曲部が発光平面側から直接見えず、暗線や輝線の発生を防止できる。
【００１４】
さらに、本発明では、前記線状光源は、前記反射面との距離が略一定となるように凸状又は凹状の反射面の形状に沿って配置されているのが好ましい。線状光源と反射面との距離が略一定でない場合には、ランプイメージによる発光品位の低下が生じやすいため、凸状又は凹状の反射面の形状に沿って線状光源を配置することでランプイメージによる発光品位の低下を防止しつつ、発光平面の中央部と周辺部とで明るさを変えることができる。
【００１５】
ここで、線状光源を凸状又は凹状の反射面の形状に沿って配置とは、複数の線状光源を並行に配置する場合、線状光源が、複数の線状光源の並置方向及び線状光源の長手方向のいずれか一方の方向だけに沿っていれば足りる。
例えば、反射面が前記並置方向にみて凸状又は凹状になっている場合、複数の線状光源の配置を凸状又は凹状にすればよく、また、反射面が前記長手方向にみて凸状又は凹状になっている場合、線状光源を反射面の凸又は凹に沿って湾曲させればよい。
【００１６】
また本発明では、前記線状光源は、前記発光平面との距離が略一定となるように配置されているとともに、凸状又は凹状の反射面との距離が中央部領域と周辺部領域とで異なるように配置されていてもよい。線状光源と発光平面との距離が一定であれば、線状光源を反射面に沿ってわざわざ湾曲させる必要がなく、シンプルな直線状のものを用いることができる。そして、線状光源と凸状又は凹状の反射面との距離が中央部領域と周辺部領域とで異ならせることで、簡単に中央部と周辺部の明るさを変えることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は、第１実施形態に係る直下型平面発光装置１を示している。この発光装置１は、液晶表示装置用の直下型バックライトであり、特に１５インチ以上の大型の液晶表示装置用バックライトとして好適に用いられるものである。この発光装置１は、矩形状の底面２ａと当該底面２ａの周縁から立設された側面２ｂとを有し、一面が開口したケーシング２と、ケーシングの開口面に設けられた拡散板３と、ケーシング２内部に配置された線状光源４と、を備えて直下型として構成されている。
【００１８】
ケーシング２の底面２ａは、線状光源４の光を拡散板３側に反射するための反射面となっている。この反射面は、底面２ａを白色塗装する等により形成してもよいし、白色のシートをケーシング底面に設置することで形成してもよい。
拡散板３は、矩形状に形成され、アクリル又はポリカーボネート等の合成樹脂製又はガラス製である。拡散板３は、乳半であって、内部に混入された拡散剤等によって光を拡散するように構成されており、線状光源４からの光を受けて発光平面を形成する。
【００１９】
線状光源４は、冷陰極管タイプの蛍光ランプによって構成されており、直線状に形成され、また管径が３ｍｍ程度の細管であり、ガラス製である。線状光源４は、発光平面となる拡散板３の背後に位置するようにケーシング２内部に複数本設置されている。複数本の線状光源４は、互いに並行であって、線状光源４の長手方向Ａとは直交する方向（並置方向）Ｂに略等間隔で設置されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、ケーシング底面２ａの反射面は、並置方向Ｂにおいて湾曲している。すなわち、並置方向Ｂの中央部が拡散板３側に突出するように湾曲し、並置方向Ｂの中央部は拡散板３との距離が小さく、並置方向Ｂ両側は拡散板３との距離が大きくなっている。また、図１（ｃ）に示すように、ケーシング底面２ａの反射面は、長手方向Ａにおいては湾曲していない。すなわち、反射面２ａは、長手方向中央部も長手方向両端部も拡散板３との距離が同じである。以上のように、第１実施形態では、ケーシング底面２ａの反射面は、軸方向が長手方向Ａに向けられた円筒体の側面の一部を構成する形状に形成されているのである。
【００２１】
このような反射面２ａに対して、前記各線状光源４は、反射面２ａとの距離Ｌ１が長手方向Ａにおいても並置方向Ｂにいても一定となるように配置されている。つまり、直線状の各線状光源４は、発光装置１の厚さ方向Ｃ位置が、反射面２ａの並置方向Ｂの湾曲に沿うように、それぞれ異なっている。具体的には、並置方向Ａ中央側では、線状光源４と拡散板３との距離Ｌ２が小さく、並置方向Ａ両端側では、線状光源３と拡散板３との距離Ｌ２が大きくなっている。
なお、反射面２ｂは、長手方向Ａについては湾曲していないので、線状光源４を沿わせる際にも、曲がりにくいガラス製の線状光源４を湾曲させる必要がなく、簡便である。
【００２２】
第１実施形態によれば、発光平面３の明るさは、線状光源長手方向Ａにおいては一定であるが、並置方向Ｂにおいては、中央部が最も明るく、周辺部へ行くに従って徐々に暗くなる。したがって、液晶表示装置における画面上でも、並置方向Ｂ中央部が最も明るく、周辺部が暗い発光品位が得られる。したがって、画面全体の明るさ均一である場合に比べて、画面中央部が凹んだように見える減少を緩和できる。
【００２３】
また、第１実施形態の場合、線状光源３と反射面２ａとの距離Ｌ１が一定であるため、反射光に関して発光平面におけるランプイメージが劣化しにくく、発光品位を良好に保つことができる。なお、発光品位を多少犠牲にしても長手方向Ａの明るさを変えたい場合には、第１実施形態における反射面２ｂの長手方向Ａ両側が拡散板３側とは反対方向へ遠ざかるように湾曲させてもよい。すなわち、反射面２ａを、球面の一部を構成する形状としてもよい。なお、反射面２ａを球面の一部を構成する形状としておき、その形状に沿って、線状光源３を湾曲させれば、線状光源３と反射面２ａとの距離Ｌ１を一定に確保できる。
【００２４】
図２は、反射面２ａをどの程度曲げるべきかについての説明図であり、図２（ａ）が、図２（ｂ）よりも好ましい態様として描かれている。つまり、図２（ｂ）のように、反射面２ａの曲率を大きくして急な湾曲凸面を形成した場合、発光平面となる拡散板３の側方から見たときに、反射面２ａに遮られて、直接見えない光源４ａが存在することになる。直接見えない光源４ａが存在すると、その分暗くなってしまい暗部が発生してしまう。
【００２５】
一方、図２（ａ）のように、発光平面である拡散板３の周縁部３ａと、最も拡散板３から離れている光源４ａとを結ぶ仮想直線Ｄを考えた場合に、反射面２ａが当該仮想直線Ｄよりも拡散板（発光平面）３側に位置しないように、緩やかに形成しておくことで、暗部の発生を回避できる。
【００２６】
図３は、第２実施形態に係る直下型平面発光装置１を示している。この第２実施形態では、各光源４は、拡散板３からの距離Ｌ２が一定となるように配置されているとともに、反射面２ａは、線状光源長手方向Ａ及び並置方向Ｂに湾曲した湾曲凸面となっており、球面の一部を構成する形状となっている。光源４と拡散板３の距離Ｌ２は一定であるが、光源４と反射面２ａとの距離Ｌ１が、中央部Ｌ１−ａでは小さく、周辺部Ｌ１−ｂでは大きくなる。したがって、発光平面３においては、長手方向Ａ及び並置方向Ｂの双方に関して、中央部が明るく、周辺部が暗くなる。よって、液晶表示装置における画面上でも、並置方向Ｂ中央部が最も明るく、周辺部が暗い発光品位が得られ、画面中央部が凹んだように見える減少をより一層緩和できる。
【００２７】
図４は、第３実施形態に係る直下型平面発光装置１を示している。この第３実施形態では、反射面２ａを、第１及び第２実施形態のように連続的な湾曲凸面とするのではなく、折り曲げて凸面を形成した折曲凸面としている。反射面２ａに折り曲げ部分７があると、暗線や輝線の原因となるため、避けた方が好ましいが、やむなく折り曲げ部分７が形成される場合には、図示のように、折り曲げ部分７は、線状光源４の真下に位置するようにして、発光平面３に暗線や輝線が生じないようにする。なお、折り曲げ部分７の角度θは、９０゜以下（０゜≦θ≦９０゜又は−９０゜≦θ≦０゜）であるのが好ましく、さらには６０゜以下が好ましい。
【００２８】
図５は、第４実施形態に係る直下型平面発光装置１を示している。この第４実施形態では、反射面２ａは、凹面として形成され、中央部が暗く、周辺部が明るくなるように形成されている。また、反射面２ａを凹面とする場合、湾曲凹面でもよいが、ここでは階段状の折曲凹面として形成されている。なお、折り曲げ部分７は、線状光源４の真下に位置している。周辺部が明るい発光装置１は、例えば、誘導灯においてその存在のＰＲ力を向上させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、発光面の中央部と周辺部の明るさを異ならせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る直下型平面発光装置を示す図であり，（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は横断面図である。
【図２】反射面２ａをどの程度曲げるべきかについての説明図である。
【図３】第２実施形態に係る直下型平面発光装置を示す図であり，（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図、（ｃ）は横断面図である。
【図４】第３実施形態に係る直下型平面発光装置の断面図である。
【図５】第４実施形態に係る直下型平面発光装置の断面図である。
【符号の説明】
１  直下型平面発光装置
２  ケーシング
２ａ  反射面
３  発光面
４  線状光源
【図１】
2004235092.tif 000003
【図２】
2004235092.tif 000004
【図３】
2004235092.tif 000005
【図４】
2004235092.tif 000006
【図５】
2004235092.tif 000007