(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立に輝度調節が可能な複数の円柱光源が拡散層と反射板との間に並列した直下型バックライト装置であって、
前記反射板から法線方向に高さを持つ反射壁を前記円柱光源の間の前記反射板上に配置し、
複数配置された前記反射壁の内、両端に位置する前記反射壁の高さが両端以外に位置する前記反射壁より低いことを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項２】
両端に位置する反射壁の高さが反射板と円柱光源との最短距離と前記円柱光源の管径との和以下であることを特徴とする、請求項１に記載の直下型バックライト装置。
【請求項３】
独立に輝度調節が可能な複数の円柱光源が拡散層と反射板との間に並列した直下型バックライト装置であって、
前記反射板から法線方向に高さを持つ反射壁を前記円柱光源の間の前記反射板上に配置し、
全ての前記反射壁の高さが、前記反射板と前記円柱光源との最短距離と前記円柱光源の管径との和以下（前記反射板と前記円柱光源の中心との距離以上の範囲を除く）であることを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項４】
両端以外に位置する反射壁の高さが反射板と円柱光源との最短距離と前記円柱光源の管径との和より高いことを特徴とする、請求項２に記載の直下型バックライト装置。
【請求項５】
反射板と円柱光源との最短距離をａ、
前記円柱光源の管径をｂ、
拡散層と前記円柱光源との最短距離をｃ、
両端以外に位置する反射壁の高さをｄとすると、
ｄ＜ａ＋ｂ＋ｃ／３を満たすことを特徴とする、請求項４に記載の直下型バックライト装置。
【請求項６】
複数の反射壁の配置された位置が両端から中央部に向かうに連れて、前記反射壁の高さが高くなることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。
【請求項７】
連続して隣り合い且つ同一の輝度調節を行う円柱光源を１ユニットとし、前記ユニット間に反射壁を備えたことを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。
【請求項８】
円柱光源が直管型の冷陰極管であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。
【請求項９】
円柱光源がＵ字型の冷陰極管であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の直下型バックライト装置に液晶パネルを配置し、前記液晶パネルと前記直下型バックライト装置の反射板との間に前記直下型バックライト装置の拡散層が位置することを特徴とする薄型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立に輝度調整が可能な複数の円柱光源を備えた直下型バックライト装置の構造およびこの直下型バックライト装置を用いた液晶ＴＶ、液晶モニタ等の薄型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置に用いる直下型バックライト装置においては、液晶表示装置を使用する時には常に全光源を点灯しているため、例えば表示画面内の大部分を暗い領域が占める画像を表示する際には白浮きするなど、コントラストが十分に取れないという問題があった。
【０００３】
また、液晶表示装置の表示画面内の平均輝度に応じて、全光源の輝度の調整を行った場合でも、コントラストの向上は得られないという問題があった。例えば、表示画面内の大部分を暗い領域が占める場合、全光源の輝度を低下させることにより見かけ上のコントラストの向上を図ることは可能である。しかし、明るい領域も暗い領域と同レベルの輝度調整が行われるため、表示画面内の相対輝度は変化せず、事実上コントラストは向上しない。
【０００４】
上述のような課題を解決するために、液晶表示装置のバックライトが複数の発光領域を有し、これらの各発光領域には蛍光ランプが設けられ、各蛍光ランプを１本ずつ順次点灯および消灯させる液晶表示装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
このような装置では、複数の円柱光源を各発光領域に分割し、各発光領域の輝度を独立に調整することにより、表示画面内に帯状の輝度分布を持たせ、表示画面内のコントラストを向上させることができる。例えば、液晶表示装置の表示画面内の大部分を暗い領域が占める場合、暗い領域の輝度のみ低下させ、明るい領域の輝度を変化させないことにより、液晶表示装置の表示画面内のコントラストは向上する。ここでは、この各発光領域の円柱光源を輝度調整することにより表示画面内に帯状の輝度分布を持たせることを帯状制御と呼ぶ。
【０００６】
帯状制御を行う場合、発光領域から射出される光の指向性が低いと、発光領域外に光が分散し、消灯している他の領域で光が重畳するため、表示画面内のコントラストが低下する。一方、各発光領域から射出される光の指向性が高いと、消灯している他の領域に光が分散しないため、表示画面内のコントラストが向上する。ここで、指向性とは各発光領域の表示画面上における輝度分布の広がりを示し、輝度分布の広がりが狭くなることを指向性が高くなるという。
【０００７】
帯状制御を行う場合に各発光領域の指向性を高めるために、特許文献２では、基板に複数の放物面を設け、それぞれの放物面によって規定される空間内に複数の光源を設け、この光源上に遮光層を設けた直下型バックライト装置が開示されている。なお、遮光層は、光源の放物面開口部に面した表面上に形成される。これにより、光源から開口部の方向に発せられる光を遮り、指向性の高い、明るい照明手段を提供できる。
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２０２２８６号公報（第４頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−２７８４７０号公報（第５頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献２に開示されている直下型バックライト装置は、構造が複雑なため、製造が困難な上、コストが高くなるという問題がある。また、全発光領域を点灯させた場合に、表示画面において各放物面の接触部が局所的な暗部となり、表示画面内の輝度均一性が悪くなるという問題がある。なお、この暗部による問題を解決するには、放物面と光拡散板との間隔を広くしたり、光拡散板を多数用いたりして、暗部を拡散させる等の対処が必要であり、装置の厚型化、光学部材の増加等の別の問題が発生する。
【００１０】
この発明は、上述のような問題を解消するためになされたもので、帯状制御を行う場合に、各発光領域から射出される光の指向性を高めるとともに、全発光領域を点灯させたときの液晶表示装置の表示画面内の輝度均一性が高く、単純な構造の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】
【００１１】
この発明に係る直下型バックライト装置は、拡散層と反射板との間に、独立に輝度調節が可能な複数本の円柱光源を平行に配列し、反射板から法線方向に高さを持つ反射壁を、円柱光源の間に位置するよう反射板上に配置し、複数配置された反射壁の内、両端に位置する反射壁の高さが両端以外に位置する反射壁の高さより低いことを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係る直下型バックライト装置は、拡散層と反射板との間に、独立に輝度調節が可能な複数本の円柱光源を平行に配列し、反射板から法線方向に高さを持つ反射壁を、円柱光源の間に位置するよう反射板上に配置し、全ての反射壁の高さは反射板と円柱光源との最短距離と円柱光源の管径との和以下（前記反射板と前記円柱光源の中心との距離以上の範囲を除く）であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、帯状制御を用いる場合において、液晶表示装置のコントラストが向上し、かつ表示画面内の輝度均一性が高い、単純な構造の直下型バックライト装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
この発明に係る直下型バックライト装置は、平行に配列された円柱光源を備えたあらゆるバックライト装置に適用することができるが、以降では液晶パネルを備えた液晶表示装置に適用した場合を想定し、液晶表示装置において一般的である冷陰極管を円柱光源として使用する場合について説明する。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係る直下型バックライト装置１（以降、本装置１と称す）の基本構成を示す概略構成図である。なお、この実施の形態１全体において、説明の便宜上、図１（ａ）に示すように紙面向かって左右の方向をＸ方向または縦方向、紙面に垂直な方向をＹ方向または横方向、紙面向かって上下の方向をＺ方向または上下方向とする。本装置１は、独立に輝度調節が可能な円柱光源である冷陰極管２、反射板３、拡散層４および反射壁５から構成され、本装置１のＸ−Ｙ平面における大きさは、対角約３０インチ（縦  ３８４ｍｍ×横  ６４４ｍｍ）である。なお、反射板３の底面部３ａと拡散層４は所定距離だけ離れて対面し、反射板３の底面部３ａと拡散層４との間に冷陰極管２が位置している。
【００１６】
冷陰極管２は、管径が４ｍｍであり、Ｙ方向を長手方向として１６本が平行に配列され、光を射出する。また、この実施の形態１では、２本の冷陰極管２を１ユニットとして８ユニットが形成され、ユニット毎にインバータ制御を行う。
【００１７】
反射板３は、底面部３ａと側面部３ｂから構成されており、冷陰極管２から射出される光を拡散層４に向け反射する。反射板３のうち、底面部３ａは冷陰極管２の下面にＸ−Ｙ平面に平行に配置され、側面部３ｂは底面部３ａと角度α＝６０°をなして傾斜して配置されている。
【００１８】
拡散層４は、厚さ約２ｍｍの光拡散板の上に厚さ約０．２ｍｍの集光型の拡散シート２枚を重ねたものであり、冷陰極管２の上面にＸ−Ｙ平面に平行に配置されている。拡散層４は、冷陰極管２を間にして反射板３の底面部３aと向かい合っており、冷陰極管２から射出された光のうち、拡散層４の方向へ直接向かう光、および反射板３の底面部３ａと側面部３ｂとにより拡散層４の方向へ反射された光は、この拡散層４に入射した後、拡散シートを通過しながら拡散され、更に拡散層４の上方に配置された液晶パネル（図示せず）に向かう。
【００１９】
反射壁５は、冷陰極管２からなる各ユニット間の中央に位置する平面で、反射板３の底面部３ａに直立して、つまりＹ−Ｚ平面に平行に配置されている。具体的には、反射壁５は、反射板３の底面部３ａから法線方向に所定の高さを持ち且つＹ方向に延在する、薄い板状の部材であり、表面には冷陰極管２から射出された光を反射する反射膜がコーティングされている。従って、冷陰極管２から射出された光は、反射板３に加え、反射壁５にも反射される。また、本装置１には複数枚の反射壁５が設置され、複数の発光領域のそれぞれを仕切るように配置されている。この実施の形態１では、反射壁５により区切られた８つのユニットを発光領域Ｅ１〜Ｅ８とする。この発光領域Ｅ１〜Ｅ８のＸ方向の間隔はそれぞれ４８ｍｍである。
【００２０】
図１（ａ）では、冷陰極管２の反射板３の底面部３ａに最も近い位置までの反射板３の底面部３ａから法線方向の間隔、つまり反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離をａ、冷陰極管２の管径をｂ、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置までの拡散層４から法線方向の間隔、つまり拡散層４と冷陰極管２との最短距離をｃ、複数の反射壁５のうち各発光領域Ｅ２〜Ｅ７を仕切る反射壁５、つまり両端以外に位置する反射壁５の高さをｄ、発光領域Ｅ１とＥ２、およびＥ７とＥ８を仕切る反射壁５、つまり両端に位置する反射壁５の高さをｅ、反射板３の底面部３ａと反射板３の側面部３ｂとのなす角度をαと記している。本装置１においては、ａは４ｍｍ、ｂは前述の通り４ｍｍ、ｃは１８ｍｍ、αは前述の通り６０°である。
【００２１】
次に、図２および図３を用いて、冷陰極管２から射出する光の軌跡に対する反射壁５の作用を説明する。
図２は、図１（ａ）の本装置１において、反射壁５を備えない場合の１ユニットの拡大図であり、従来の一般的な直下型バックライト装置を表すものとする。図２において、一対の冷陰極管２が反射板３の底面部３ａと拡散層４に対し並設されており、２０１〜２０４は冷陰極管２から射出された光の軌跡を示す。
【００２２】
図２において、冷陰極管２から射出された光は２０１や２０４のように反射板３の底面部３ａで反射した後、または２０２や２０３のように直接拡散層４に向かい、Ｘ方向に大きく分散した後、拡散層４に到達する。
【００２３】
図３は、図１（ａ）の本装置１において、反射壁５を備えた場合の１ユニットの拡大図であり、図２のように設置した一対の冷陰極管２に加え、この一対の冷陰極管２のＸ方向における外側に反射壁５を１枚ずつ設けている。所定の高さを持った２枚の反射壁５は、反射板３の底面部３ａに直立するように設置されている。図３における３０１〜３０６は冷陰極管２から射出された光の軌跡を示す。
【００２４】
図３において、３０１や３０６のように、冷陰極管２から射出された後に反射壁５のＺ方向における上端部より上を通過する光のみが拡散層４に直接到達する。反射壁５が高くなると反射壁５の上端部を通過できる光の量は制限され、また反射壁５の上端部を通過できた光のＸ方向への分散は抑制される。一方、３０２〜３０５のように、反射壁５や反射板３の底面部３ａに反射された光は、反射された後に反射壁５の上端部より上を通過できるようになった光のみが拡散層４に到達する。従って、拡散層４に到達するいずれの光とも、反射壁５によりＸ方向への分散が抑制されて、当該ユニットの上方の拡散層４に集中して到達する。
【００２５】
図４は、図２および図３の場合の一般的な輝度分布を説明するグラフである。縦軸は拡散層４から射出される光の輝度を示し、横軸は拡散層４におけるＸ方向の位置を示す。４０１は反射壁５を備えない場合、４０２は反射壁５を備えた場合の輝度分布を示す。横軸において、輝度分布４０１または４０２の輝度がピークとなる拡散層４の位置付近に、図２または図３における１ユニットが位置している。図４において、輝度分布４０２に示すように、反射壁５を備えると、反射壁５を備えない場合の輝度分布４０１に比べて、当該ユニットの位置付近での拡散層４上の輝度が高まり、Ｘ方向への輝度の広がりが抑えられて指向性が向上する。
【００２６】
更に、図５および図６を用いて、この発明における反射壁５により得られる指向性の向上について詳しく説明する。
【００２７】
図５は、図１（ａ）の本装置１において、反射壁５の高さを変化させた場合の輝度分布を示すグラフである。縦軸は拡散層４上の輝度を示し、横軸は拡散層４におけるＸ方向の位置を示す。ここでは、発光領域Ｅ４の冷陰極管２のみ点灯し、拡散層４上の輝度を、Ｙ方向の位置を中央部に固定し、Ｘ方向の各位置で測定したものである。図５において、５０１は反射壁５を備えない場合、５０２は反射壁５の高さが全て８ｍｍの場合、５０３は反射壁５の高さが全て１２ｍｍの場合、５０４は反射壁５の高さが全て１６ｍｍの場合の輝度分布を示す。
【００２８】
図５では、反射壁５の高さが高くなると、輝度のピーク値が上がり、横軸方向における輝度の広がりが狭まっている。なお、拡散層４が、拡散シート２枚を用いず光拡散板のみからなる場合においても、図５と同様の輝度分布となる。
【００２９】
図６は、図５の場合の輝度の半値幅を示すグラフであり、縦軸は拡散層４上の輝度の半値幅を示し、横軸は反射壁５の高さを示す。ここでは、反射壁５を備えない場合（高さ０ｍｍ）、反射壁５の高さを全て４ｍｍ、８ｍｍ、１２ｍｍ、１６ｍｍにした場合に測定した輝度から半値幅を求めている。図６において、反射壁５を高くするほど半値幅が狭くなっている。
【００３０】
図５および図６が示すように、図１（ａ）の本装置１のように反射壁５を設けることで、冷陰極管２から射出される光の指向性を高めることができ、更に反射壁５の高さを高くするほど、輝度の半値幅が狭くなり、指向性が更に高い輝度分布を得ることができる。
【００３１】
次に、反射壁５の帯状制御に対する作用を説明する。帯状制御は、液晶表示装置の表示画面内の輝度分布に応じて各発光領域の輝度を調整することにより、表示画面内のコントラストを向上させることを目的とするものである。帯状制御の制御性は各発光領域における最大レベルでの点灯時と消灯時との輝度の差で判断でき、帯状制御の制御性が良ければ、各発光領域における輝度の明暗の差が大きくなり、ひいては表示画面内の明部と暗部の輝度差が大きくなり、コントラストが向上する。
【００３２】
図３に示すように、反射壁５は拡散層４に到達する光のＸ方向への分散を抑制するため、当該ユニットの冷陰極管２の輝度が拡散層４上における輝度に強く反映される。従って、コントラストが向上する。
【００３３】
図７は、図１（ａ）の本装置１において、発光領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ５およびＥ６の冷陰極管２を消灯し、発光領域Ｅ３、Ｅ４、Ｅ７およびＥ８の冷陰極管２を点灯した場合の相対輝度の分布を示すグラフである。縦軸は相対輝度を示し、横軸は拡散層４のＸ方向の位置を示す。ここでは、図５で輝度を測定した箇所と同様の箇所で輝度を測定し、拡散層４上での最大輝度を１として相対輝度を求めている。この横軸におけるＥ１〜Ｅ８は、図１（ａ）の本装置１の発光領域Ｅ１〜Ｅ８に対応している。７０１の実線は反射壁５を備えない場合、７０２の点線は反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の相対輝度分布を示す。なお、発光領域Ｅ３およびＥ４における相対輝度の最大値をｍ、発光領域Ｅ５およびＥ６における相対輝度の最小値をｎとして、発光領域Ｅ３〜Ｅ６のコントラストであるｍ／ｎを評価する。
【００３４】
図７において、相対輝度の最大値ｍは、反射壁５を備えない場合よりも反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の方が大きく、相対輝度の最小値ｎは、反射壁５を備えない場合よりも反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の方が小さい。すなわち、反射壁５を備えない場合よりも反射壁５を備えた場合の方が、ｍ／ｎの値が大きく、拡散層４上のＥ３〜Ｅ６領域におけるコントラストが高くなる。
【００３５】
図８は、図１（ａ）の本装置１において、反射壁５の高さを変化させた場合のｍ／ｎの値を示すグラフである。縦軸は、発光領域Ｅ３〜Ｅ６におけるｍ／ｎを示し、横軸は反射壁５の高さを示す。点灯および消灯する発光領域、輝度の測定箇所、ｍとｎの選出方法は図７と同じである。ここでは、全ての反射壁５の高さを０ｍｍ、４ｍｍ、８ｍｍ、１２ｍｍ、１３ｍｍ、１４ｍｍ、１６ｍｍにした場合のｍ／ｎを測定した。なお、反射壁５の高さが０ｍｍとは、反射壁５を備えない場合を示す。
【００３６】
図８において、反射壁５の高さが高くなると、ｍ／ｎの値が高くなり、コントラストが向上していることが分かる。
【００３７】
図９は、図７における状態のときに拡散層４上で観察される相対輝度分布のイメージを示したものである。これは、図７で得られたＹ方向の中央部でのＸ方向の各位置における拡散層４上の相対輝度をもとに、冷陰極管２の長手方向となるＹ方向に相対輝度を引き伸ばして表したものであり、帯状制御をした場合の拡散層４のＸ−Ｙ平面を模している。なお、このイメージ図は、図７の相対輝度の最大値である１をＲ＝Ｂ＝Ｇ＝２５５とした２５６階調のグレースケールで表している。図９のＥ１およびＥ８は、図１（ａ）の発光領域Ｅ１およびＥ８に対応している。
【００３８】
図９（ａ）は図７の相対輝度７０１から求めたもので反射壁５を備えない場合の相対輝度分布のイメージを示し、図９（ｂ）は図７の相対輝度７０２から求めたもので反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の相対輝度分布のイメージを示す。図９より、反射壁５を備えない場合は２つある明部の広がりが大きいが、反射壁５を備えた場合は、２つの明部の広がりが狭く、特に中央部の暗部での暗さが強まり、コントラストが向上していることが視覚的にも確認できる。
【００３９】
図７から図９に示すように、図１（ａ）の本装置１のように反射壁５を設けることで帯状制御の制御性を向上させることができ、更に反射壁５の高さを高くするほど、帯状制御の制御性を高くすることができる。
【００４０】
次に、本装置１の輝度の均一性の効果について説明する。
【００４１】
図３に示すように、反射壁５を設けることで冷陰極管２から射出される光のＸ方向の分散を抑制できるが、光は各発光領域上の拡散層４に集光されるため、１つの発光領域上の拡散層４に他の発光領域から到達する光が減る。従来から、全発光領域の輝度を同じにした場合は、拡散層４の中央部より両端部の方が重畳する光の量は少なかったが、反射壁５により他の発光領域から到達する光が減って光の重畳が抑制されることで、反射壁５を備えない場合と比較して端部の輝度の低下が大きくなり、それが拡散層４上の輝度むらとして観察される可能性がある。また、拡散層４の反射壁５の真上部分に進入する光が減少するため、拡散層４上に局所的な暗部が発生し、これにより輝度むらが観察される可能性がある。なお、反射壁５の高さを高くする程、冷陰極管２からの光のＸ方向への分散が抑制されて端部の輝度の低下が大きくなり、また拡散層４の反射壁５の真上部分に進入する光が減少して拡散層４上の局所的な暗部が発生し易くなり、輝度むらが観察される可能性が高くなると考えられる。
【００４２】
図１０は、本装置１において反射壁５を備えない場合および反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の相対輝度の分布を示すグラフである。縦軸、横軸、輝度の測定箇所および相対輝度の求め方は図７と同じであるため説明を省略する。ここでは、全ての冷陰極管２を点灯させている。なお、図１（ａ）において、反射板３の底面部３ａから冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置までの間隔ａ＋ｂが８ｍｍである。
【００４３】
図１０において、１００１の実線は反射壁５を備えない場合の相対輝度分布を示し、１００２の点線は反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の相対輝度分布を示す。図１０が示すように、反射壁５を備えた場合の相対輝度分布１００２は、反射壁５を備えない場合の相対輝度分布１００１と略等しい。従って、反射壁５の高さが８ｍｍの場合、輝度むらが発生せず、反射壁５を備えない場合と同程度の輝度の均一性を保てることが分かる。
【００４４】
次に、この状態を拡散層４上で観察した場合を説明する。
図１１は、本装置１において反射壁５を備えない場合および反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の拡散層４上で観察される相対輝度分布のイメージを示したものである。これは、図１０における相対輝度から、図９と同様の方法により求めたものであり、図１１（ａ）は反射壁５を備えない場合の相対輝度分布のイメージ、図１１（ｂ）は反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の相対輝度分布のイメージを示す。
【００４５】
図１１（ｂ）を目視した場合も輝度むらが観察されず、図１１（ａ）と（ｂ）とは略等しく、視覚的にも輝度の均一性を保っていることが分かる。
【００４６】
反射壁５の設置により、拡散層４の両端部に到達する光や、反射壁５の真上部分に進入する光が減少して輝度むらが観察される可能性が考えられたが、上記のように、反射壁５の高さが冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さのときにおいても、拡散層４の端部や拡散層４の反射壁５の真上部分の輝度の低下は発生せず、輝度むらが観察されない。従って、全て同じ高さの反射壁５を設置する場合、反射壁５の高さは、反射板３の底面部３ａから冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置までの高さ、つまり反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａと冷陰極管２の管径ｂとの和以下であれば、どのような高さにしても、反射壁５を設けない場合と同様の相対輝度の分布となり、同程度の輝度の均一性を保つことができる。
【００４７】
図１（ａ）における反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａ、冷陰極管２の管径ｂ、両端以外に位置する反射壁５の高さｄ、両端に位置する反射壁５の高さｅを用いると、全て同じ高さの反射壁５を設置する場合に輝度の均一性を保つことができる反射壁５の高さｄおよびｅの条件は、次の式（１）で表すことができる。
０≦ｄ＝ｅ≦ａ＋ｂ                                        式（１）
なお、輝度の均一性を保ちつつ、指向性およびコントラストを最大にするためには、反射壁５の高さを冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さ、つまりａ＋ｂにすることが望ましい。図１（ｂ）に、反射壁５の高さを冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さにした場合の概略構成図を示す。なお、図中において図１（ａ）と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００４８】
上記では反射壁５の高さが全て同じ場合について述べたが、全て同じ高さの反射壁５が冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さであるときに、輝度の低下による輝度むらが観察されないことから、複数配置された反射壁５のうち一部の反射壁５の高さが冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置より低くしても、輝度の低下による輝度むらは観察されないと考えられる。つまり、反射壁５の高さが反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａと冷陰極管２の管径ｂとの和以下でありさえすれば、反射壁５の高さが全て同じでなくても、輝度むらは観察されないと考えられる。
【００４９】
以上のように、この実施の形態１によれば、反射壁５を設けることにより、指向性と帯状制御の制御性を示すコントラストが高い直下型バックライト装置を得ることができる。そして、この反射壁５を高くすることで、指向性および帯状制御の制御性を更に高めることができる。
【００５０】
また、反射板３に反射壁５を備えるという単純な構造のため、指向性および帯状制御の制御性の高い直下型バックライト装置を、低コストでかつ簡単に製造することができる。
【００５１】
更に、反射壁５の高さを全て同じ高さにする場合は、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さ以下にすることで、輝度の均一性を十分保った直下型バックライト装置を得ることができる。
【００５２】
上述のような直下型バックライト装置を薄型表示装置の１つである液晶表示装置に適用すれば、指向性および帯状制御の制御性が高く、輝度の均一性を十分保った液晶表示装置を得ることができる。また、このような液晶表示装置を低コストでかつ簡単に製造することができる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態１では、全ての反射壁５の高さが同じである場合について述べたが、反射壁５の高さを異なるようにしても良い。この実施の形態２では、Ｘ方向に平行に並んだ反射壁５の内、両端に位置する反射壁５が、両端以外に位置する反射壁５よりも低く、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置よりも高い場合について述べる。
【００５４】
図１２は、この発明の実施の形態２に係る本装置１の基本構成を示す概略構成図である。図中において実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施の形態２は、実施の形態１の基本構成を示す図１（ａ）における発光領域Ｅ１とＥ２，およびＥ７とＥ８を仕切る反射壁５、つまり両端に位置する反射壁５の高さｅを、各発光領域Ｅ２〜Ｅ７を仕切る反射壁５、つまり両端以外に位置する反射壁５の高さｄよりも低くしたものである。
【００５５】
第１に、図１３および図１４を用いて、この実施の形態２における反射壁５の冷陰極管２から射出する光の軌跡に対する作用を説明する。
図１３は、図１（ａ）における本装置１の右側を拡大した図であり、反射壁５の高さが全て等しく、また冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置よりも高い場合を示す。
図１４は、図１２における本装置１の右側を拡大した図であり、右端に位置する反射壁５が右端以外に位置する反射壁５よりも低く、また右端以外に位置する反射壁５の高さが冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置よりも高い場合を示す。
【００５６】
図１３において、各発光領域からの光は、反射壁５でＸ方向への広がりが抑制されるため、１３０１で示す拡散層４の右端の領域に他の領域から到達する光が減少する。これにより、拡散層４において、右端の輝度が低下して輝度の均一性が損なわれ、輝度むらが発生する可能性がある。
【００５７】
一方、図１４においては、右端に位置する反射壁５の高さが、図１３における右端に位置する反射壁５よりも低いため、図１３よりも他の領域から到達する光が重畳されやすくなり、多くの光が、１４０１で示す拡散層４の右端の領域まで到達する。従って、反射壁５の高さが全て同じ高さの場合よりも拡散層４の右端の輝度低下を防ぐことができる。
【００５８】
このような両端に位置する反射壁５の高さｅを、両端以外に位置する反射壁５の高さｄよりも低くする場合の例として、高さｄを１２ｍｍにして以下に説明する。
【００５９】
図１５乃至図１７は、相対輝度の分布を示すグラフである。縦軸、横軸、輝度の測定箇所および相対輝度の求め方は、実施の形態１における図７と同じであるため説明を省略する。ここでは、全ての冷陰極管２を点灯させている。
【００６０】
図１５において、１５０１の実線は反射壁５を備えない場合、１５０２の点線は反射壁５の高さを全て１２ｍｍにした場合の相対輝度分布を示し、図１６において、１６０１の実線は反射壁５を備えない場合、１６０２の点線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍにした場合の相対輝度の分布を示し、図１７において、１７０１の実線は反射壁５を備えない場合、１７０２の点線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした場合の相対輝度の分布を示す。
【００６１】
図１５において、反射壁５の高さを全て１２ｍｍにした場合の相対輝度分布１５０２は、反射壁５を備えない場合の相対輝度分布１５０１と比べると、拡散層４中央部、例えば発光領域Ｅ３からＥ６では、一部低下しているものの、大幅な輝度低下ではなく、滑らかな曲線であるため輝度むらの問題はない。しかし、拡散層４の両端部では、輝度が大幅に低下しており、輝度むらとして観察される。
【００６２】
図１６において、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５を備えない（高さ０ｍｍ）場合の相対輝度分布１６０２は、図１５における反射壁５の高さを全て１２ｍｍにした場合の相対輝度分布１５０２に比べて、相対輝度が全体的に向上して、反射壁５を備えない場合の相対輝度分布１６０１に近づくため、このような反射壁５の高さの設定は、低下した相対輝度を高くする効果がある。なお、発光領域Ｅ２やＥ７など、拡散層４の両端部における相対輝度が中央部における相対輝度よりも高くなる箇所があり、相対輝度分布は滑らかではないが、許容範囲内の輝度の均一性は示している。
【００６３】
図１７において、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした場合の相対輝度分布１７０２は、図１５における反射壁５の高さを全て１２ｍｍにした場合の相対輝度分布１５０２が示すような拡散層４の両端における相対輝度の低下が改善されており、図１６における両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５を備えない（高さ０ｍｍ）場合の相対輝度分布１６０２が示すような拡散層４の両端部の相対輝度の上昇が発生しておらず、相対輝度分布が滑らかな曲線になっている。また、反射壁５を備えない場合の相対輝度分布１７０１と同様の形の相対輝度分布となっている。従って輝度むらは観察されず、反射壁５を備えない場合と同程度の輝度の均一性を保つことができる。
【００６４】
上記では、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍにして、両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍにした場合と４ｍｍにした場合について述べたが、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍにする場合は、両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにしたときに最も良好な相対輝度分布を示す。
【００６５】
実施の形態１では輝度の均一性を保つための反射壁５の高さは「反射壁５の高さを冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置以下」という制限が存在したが、図１５乃至図１７が示すように、反射壁５の高さが冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置より高い場合でも、両端に位置する反射壁５の高さｅを両端以外に位置する反射壁５の高さｄよりも低くすることで、輝度の均一性を保つための反射壁５の高さの制限を広げることができる。
【００６６】
なお、実施の形態１で説明したように、反射壁５の高さを全て同じにする場合は、反射壁５の高さを冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置以下にすれば拡散層４の両端部の輝度が低下しないことから、この実施の形態２における両端に位置する反射壁５の高さｅも、輝度の均一性を保つためには冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置以下にすることが望ましい。
【００６７】
更に、両端に位置する反射壁５の高さｅを調節することで、反射壁５を備えない場合と同程度の相対輝度分布に近づけることができる。この実施の形態２の装置のサイズにおいては、図１７に示すように、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが１２ｍｍの場合は、両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにするのが望ましい。
【００６８】
このときの帯状制御の制御性について、図１８を用いて説明する。
図１８は、図７と同様の帯状制御を行った場合の相対輝度の分布を示すグラフである。点灯または消灯する発光領域、縦軸、横軸、輝度の測定箇所および相対輝度の求め方は、実施の形態１における図７と同じであるため説明を省略する。１８０１の実線は反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合の相対輝度分布を示し、１８０２の点線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした場合の相対輝度分布を示す。
【００６９】
図１８において、相対輝度の最大値ｍと最小値ｎとの差は、反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合よりも両端以外に位置する反射壁５の高さを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍとした場合の方が大きく、帯状制御の制御性が良い。またｍ／ｎの値が大きく、拡散層４上の発光領域Ｅ３〜Ｅ６におけるコントラストは、反射壁５の高さを全て８ｍｍとするよりも、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍとした場合の方が高くなる。
【００７０】
また、図８より、反射壁５の高さを全て１２ｍｍとした場合のｍ／ｎ値は約３．８である。一方、図１８より、両端以外に位置する反射壁５の高さを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍとした場合のｍ／ｎ値も約３．８である。このように、両端に位置する反射壁５の高さｅを低くしたことによるコントラストへの影響はない。
【００７１】
上記では、反射壁５の高さを冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置よりも高くする場合の例として、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍにした場合を説明したが、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍ以外にしても、両端に位置する反射壁５の高さｅを調節することで、輝度の均一性を保つことができる。以降に、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが１２ｍｍ以外である場合について説明する。
表１は、図１２における直下型バックライト装置において、両端以外に位置する反射壁５の高さｄに対して、輝度の均一性が最良となるときの両端に位置する反射壁５の高さｅを示すものである。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
表１において、１段目は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを示し、２段目は、両端以外に位置する反射壁５が１段目に示す高さの場合に、目視にて輝度むらが観察されない場合に両端に位置する反射壁５の高さｅを示すものである。
表１で、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが１２ｍｍの時に、両端に位置する反射壁５の高さｅで輝度の均一性を保つ最良の高さが４ｍｍであることは、前述の図１７で示す通りである。
また、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが８ｍｍの時に、両端に位置する反射壁５の高さｅが８ｍｍであることは、反射壁５の高さが全て８ｍｍであることを示し、実施の形態１で説明した輝度の均一性を保つための条件と同様である。
【００７４】
両端以外に位置する反射壁５の高さｄが１０ｍｍの場合、および１３ｍｍの場合の輝度均一性を保つ最良の高さは、それぞれ６ｍｍ、４ｍｍだが、この詳細を、図１９および図２０を用いて以下に説明する。
図１９および図２０は、相対輝度の分布を示すグラフである。縦軸、横軸、輝度の測定箇所および相対輝度の求め方は、実施の形態１における図７と同じであるため説明を省略する。ここでは、全ての冷陰極管２を点灯させている。
【００７５】
図１９において、１９０１の実線は反射壁５の高さを全て１０ｍｍにした場合、１９０２の点線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１０ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを６ｍｍにした場合の相対輝度分布を示す。
【００７６】
図１９より、反射壁５の高さを全て１０ｍｍにした場合には低下していた拡散層４の両端部の相対輝度が、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１０ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを６ｍｍにした場合には改善し、これにより相対輝度の曲線が滑らかになっている。
【００７７】
図２０において、２００１の実線は反射壁５の高さを全て１３ｍｍにした場合、２００２の点線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１３ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍにした場合、２００３の一点鎖線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１３ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした場合の相対輝度分布を示す。
【００７８】
図２０より、反射壁５の高さを全て１３ｍｍにした場合には低下していた拡散層４の両端部の相対輝度が、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１３ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍまたは４ｍｍにした場合には改善しており、このような反射壁５の設定で両端の急激な輝度低下による輝度むらを防ぐことができる。
なお、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍにした時の図１６と同様に、両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍにした場合は、拡散層４の両端、例えば発光領域Ｅ７付近の相対輝度がやや高く、相対輝度分布は滑らかではないが、許容範囲内の輝度の均一性は示している。また、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１２ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした時の図１７と同様に、両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした場合の方が相対輝度分布の曲線がより滑らかであり、輝度の均一性が更に良い相対輝度分布を得ることができる。
【００７９】
更に、反射壁５の高さを１４ｍｍにした場合について図２１を用いて以下に説明する。
図２１は、相対輝度の分布を示すグラフであり、反射壁５の高さ以外は、図１９、図２０と全く同じである。図２１において、２１０１の実線は反射壁５の高さを全て１４ｍｍにした場合、２１０２の点線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１４ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍにした場合、２１０３の一点鎖線は両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１４ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを４ｍｍにした場合の相対輝度分布を示す。
【００８０】
図２１より、両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍおよび４ｍｍにした場合の相対輝度分布２１０２および２１０３は、図１７、図１９および図２０における相対輝度分布１７０２、１９０２および２００３に比べて曲線が滑らかではないため、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１０ｍｍ、１２ｍｍまたは１３ｍｍにした場合に比べると、輝度むらが観察される可能性がある。しかし、反射壁５の高さを全て１４ｍｍにした場合には低下していた拡散層４の両端部の相対輝度が、両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１４ｍｍかつ両端に位置する反射壁５の高さｅを０ｍｍまたは４ｍｍにした場合には改善しており、相対輝度分布の曲線がより滑らかになっている。
【００８１】
以上のように、この実施の形態１または２の本装置１において、反射壁５の高さが全て同じ場合は、輝度の均一性を保つ限界の反射壁５の高さは、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置である８ｍｍであったが、両端に位置する反射壁５の高さｅを両端以外に位置する反射壁５の高さｄより低くすれば、輝度の均一性を保つ限界の反射壁５の高さを、両端以外の反射壁５において１３ｍｍまで高くすることができる。なお、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが１４ｍｍの場合においても、拡散層４の両端部における輝度の低下を改善することはできるため、ある程度の輝度の均一性を維持することができる。また、本装置１のサイズで両端以外に位置する反射壁５の高さｄを１０、１２、１３ｍｍにする場合、両端に位置する反射壁５の高さｅは、各々６ｍｍ、４ｍｍ、４ｍｍが適していることが確認できた。
【００８２】
上記では、両端に位置する反射壁５の高さｅについて、輝度の均一性を保つ上で最適の高さを示した。それらより、両端以外に位置する反射壁５の高さｄが、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さより大きい場合、つまり反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａと冷陰極管２の管径ｂとの和、ａ＋ｂより大きい場合は、両端に位置する反射壁５の高さｅが、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さより小さい、つまり反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａと冷陰極管２の管径ｂとの和、ａ＋ｂ未満であれば、輝度の均一性を保てることが分かる。しかし、実施の形態１で説明したように、反射壁５の高さが全て同じ場合に輝度の均一性を保つ反射壁５の高さの条件は、冷陰極管２の拡散層４に最も近い位置の高さ以下、つまり反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａと冷陰極管２の管径ｂとの和、ａ＋ｂ以下であることから、実施の形態２において、輝度の均一性を保つための両端に位置する反射壁５の高さｅの上限もａ＋ｂであると考えられる。
【００８３】
ここで、図１２における反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａ、冷陰極管２の管径ｂ、拡散層４と冷陰極管２との最短距離ｃ、両端以外に位置する反射壁５の高さｄ、両端に位置する反射壁５の高さｅを用いると、指向性および帯状制御の制御性が実施の形態１よりも高く、かつ輝度の均一性を保つことができる反射壁５の高さの条件は、次の式（２）および式（３）で表すことができる。
【００８４】
ａ＋ｂ＜ｄ                                                式（２）
０≦ｅ≦ａ＋ｂ                                            式（３）
図１２の本装置１において、ａ＋ｂは８ｍｍである。
【００８５】
なお、図１２の本装置１において、拡散層４と冷陰極管２との最短距離ｃは１８ｍｍである。また上述のように輝度の均一性を十分保つことができる、両端以外に位置する反射壁５の高さｄは１４ｍｍ未満であることから、式（２）ついて両端以外に位置する反射壁５の高さｄの上限を定め、式（４）のように表すことができる。
【００８６】
ａ＋ｂ＜ｄ＜ａ＋ｂ＋ｃ／３                                式（４）
図１２の本装置１において、ａ＋ｂ＋ｃ／３は１４ｍｍである。
【００８７】
式（４）では両端以外に位置する反射壁５の高さｄを（ａ＋ｂ＋ｃ／３）未満としたが、反射板３の底面部３ａと冷陰極管２との最短距離ａ、および冷陰極管２の管径ｂの大きさを変えずに、拡散層４と冷陰極管２との最短距離ｃを増した場合は、ｄの上限を、例えば（ａ＋ｂ＋ｃ／２）のように高くすることができる。拡散層４と冷陰極管２との最短距離ｃを大きくすれば、反射壁５と拡散層４との空間が広がり、冷陰極管２から射出された光が拡散層４の反射壁５の真上部分に進入しやすいため、局所的な暗部が発生しにくくなるからである。
【００８８】
以上のように、この実施の形態２によれば、両端に位置する反射壁５の高さｅを両端以外に位置する反射壁５の高さｄより低くすることにより、輝度の均一性を保つことができる反射壁５の高さの制限を、反射壁５の高さが全て同じである場合より広げることができる。従って、この構成のように両端以外に位置する反射壁５の高さｄを高くして、指向性および帯状制御の制御性を更に向上させることができる。
【００８９】
実施の形態３．
実施の形態２では、両端に位置する反射壁５の高さｅを、両端以外に位置する反射壁５の高さｄよりも低くする場合について述べ、両端以外に位置する反射壁５の高さｄはそれぞれ同じ高さである場合を例として説明したが、反射壁５の高さを、「高い」と「低い」の２段階の高さでなく、更に複数段階の高さを持つようにしても良い。この実施の形態３では、Ｘ方向に平行に並んだ反射壁５の高さを、本装置１のＸ方向における中央部に近い程、高くする場合について述べる。
【００９０】
図２２は、この発明の実施の形態３に係る本装置１の基本構成を示す概略構成図である。図中において実施の形態２と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施の形態３は、実施の形態２の基本構成を示す図１２における発光領域Ｅ１とＥ２，およびＥ７とＥ８を仕切る反射壁５の高さを５ａ、発光領域Ｅ２とＥ３，およびＥ６とＥ７を仕切る反射壁５の高さを５ｂ、発光領域Ｅ３とＥ４，およびＥ５とＥ６を仕切る反射壁５の高さを５ｃ、発光領域Ｅ４とＥ５を仕切る反射壁５の高さを５ｄとし、両端に近い反射壁５より本装置１の中央部に近い反射壁５の方が高いように、つまり５ａ＜５ｂ＜５ｃ＜５ｄとなるようにしたものである。
ここでは、最も高い反射壁５の高さは５ｄ＝１６ｍｍであり、実施の形態２では言及していなかった高さである。
【００９１】
図２３は、図２２に示す本装置１における相対輝度の分布を示すグラフである。図２３において、２３０１の実線は反射壁５の高さを全て１６ｍｍにした場合の相対輝度分布、２３０２の点線は反射壁５の高さを５ａ＝４ｍｍ、５ｂ＝８ｍｍ、５ｃ＝１２ｍｍ、５ｄ＝１６ｍｍにした場合の相対輝度分布を示している。縦軸、横軸、輝度の測定箇所および相対輝度の求め方は、実施の形態１における図７と同じであるため説明を省略する。ここでは、全ての冷陰極管２を点灯させている。
【００９２】
図２３において、反射壁５の高さが全て１６ｍｍの場合には、拡散層４の左端と各反射壁５の上部で相対輝度が低下している。それらにより、相対輝度分布の曲線は、段階的な変化が目立つ。このため、拡散層４の左端および反射壁５の上部分で暗部が発生し、輝度むらが観察される可能性が高い。
一方、反射壁５の高さを５ａ、５ｂ、５ｃおよび５ｄのように徐々に変化させた場合は、反射壁５の高さが全て１６ｍｍである場合に対して、拡散層４の左端および反射壁５の部分、特に発光領域Ｅ５とＥ６、Ｅ６とＥ７、Ｅ７とＥ８の間の反射壁５の部分の相対輝度の低下が改善され、相対輝度の曲線が滑らかになっている。また、発光領域Ｅ１からＥ４にかけては、反射壁５を全て１６ｍｍにした場合に比べて、相対輝度は全体的に低くなっているが、反射壁５の上部分での相対輝度の低下がないため、滑らかになっている。従って、反射壁５の高さを徐々に変化させた場合は、輝度むらが観察されない。
【００９３】
このように、両端から本装置１の中央部に向かうに連れて反射壁５の高さを徐々に高くすれば、輝度の均一性を保ちつつ、装置中央部に位置する反射壁５の高さ５ｄを実施の形態２における両端以外に位置する反射壁５の高さｄよりも高くすることができる。
【００９４】
次に、図２４を用いて、コントラストが向上していることを説明する。
図２４は、反射壁５の高さが全て８ｍｍの場合、および、反射壁５の高さが図２２に示すように５ａ＝４ｍｍ、５ｂ＝８ｍｍ、５ｃ＝１２ｍｍ、５ｄ＝１６ｍｍの場合の相対輝度分布を示すグラフであり、図２４における２４０１の実線が前者の場合の相対輝度分布を示し、２４０２の点線が後者の場合の相対輝度分布を示す。なお、縦軸、横軸、輝度の測定箇所および相対輝度の求め方は、実施の形態１における図７と同じであるため説明を省略する。なお、点灯または消灯する発光領域は、この実施の形態３においては、Ｅ１、Ｅ３、Ｅ５、Ｅ７を消灯し、Ｅ２、Ｅ４、Ｅ６、Ｅ８を点灯させた。
【００９５】
図２４において、２４０２のように反射壁５の高さを５ａ＜５ｂ＜５ｃ＜５ｄとした場合は、反射壁５の高さを全て８ｍｍにした場合に比べて、発光領域Ｅ１〜Ｅ３、およびＥ６〜Ｅ８の相対輝度の差に大きな違いはないものの、拡散層４の中央部、つまり発光領域Ｅ３〜Ｅ６において、相対輝度の差が大きくなっている。これは、反射壁５の中央部の高さ５ｄを最も高くしたからであり、拡散層４の中央部で反射壁５の高さを高くすることによるコントラスト向上の効果が大きく現れているからである。
【００９６】
以上のように、この実施の形態３に示すように、両端から本装置１の中央部に向かうにつれて、反射壁５の高さを高くすることにより、輝度の均一性を保持しながら、帯状制御の制御性を更に向上させることができる。特に画面表示装置の中央部で、コントラストが良くなる直下型バックライト装置を得ることができる。
【００９７】
なお、上記では本装置１の中央部に位置する反射壁５の高さ５ｄを最も高くした場合について説明したが、本装置１の中央側の反射壁５ｃ、５ｄの高さを等しくしても良い。このようにすると、コントラストの高い領域が広くなり、拡散層４中央部における帯状制御の制御性が更に向上する。その場合、５ａや５ｂなど、５ｃや５ｄ以外の反射壁５の高さを低くする等、工夫をする必要がある。
【００９８】
実施の形態４
実施の形態１から３では、図１、図１２、図２２で示すように、平面状の反射壁５を反射板３の底面部３ａに等間隔に直立させる場合について述べたが、反射壁５同士の間隔を変化させたり、反射壁５を斜めに設置したりしても良い。
【００９９】
図２５は、この発明の実施の形態４に係る本装置１の基本構成の一例を示す概略構成図である。図中において実施の形態２と同一の構成には同一の符号を付し、その説明は省略する。実施の形態４は、実施の形態２の基本構成を示す図１２において直立して設置されていた平板状の反射壁５の替わりに、断面が逆Ｖ字形で冷陰極管２から射出された光を表面が反射するＹ方向に延在する反射部材を反射壁５として、反射板３の底面部３ａ上に設置したものである。実施の形態２と同様に、両端に位置する２枚の反射壁５の高さｅは、両端以外に位置する反射壁５の高さｄより低い。
【０１００】
この場合、実施の形態２に示すように輝度の均一性を保ちながら、斜めにして設置した反射壁５の反射板３の底面部３ａに対する角度や長さを変化させて、指向性や帯状制御の制御性の向上を図ることができる。
【０１０１】
また、これらの反射壁５の高さは、実施の形態１や３に示すように、全て同じ高さにしたり、反射壁５の設置される位置により高さを変化させても良い。その場合は、実施の形態１や実施の形態３で示すように輝度の均一性を保ちながら、反射壁５の角度や長さを変化させて、更に指向性や帯状制御の制御性の向上を図ることができる。
【０１０２】
以上のように、この実施の形態４によれば、実施の形態１から３で述べたような指向性や帯状制御の制御性を向上させ、更に反射壁５の形状を変化させて光路の制御を行うことで更に指向性の良い直下型バックライト装置を得ることができる。
【０１０３】
ところで、上記説明では、本装置１における拡散層４を光拡散板の上に拡散シート２枚を重ねる場合について述べたが、拡散層４はどのような構成にしても良い。例えば、拡散層４の反射板３側に集光型の拡散シートを備えてもよく、光拡散板のみで構成してもよい。また、光拡散板および観測者側に集光効果のあるプリズムシートを用いた構成にしてもよい。
【０１０４】
また、冷陰極管２が２本で１ユニットとして、ユニットごとに同一輝度の制御を行う場合について述べたが、冷陰極管２を１本ずつ帯状制御を行っても良い。このようにすると、冷陰極管２を２本ごとに制御した場合よりも、より精細な輝度分布を持たせることが可能となる。
【０１０５】
また、冷陰極管２が３本以上で１ユニットとしたり、１ユニットにおける冷陰極管２の本数を本装置１における位置によって異なるようにしたり、発光領域に合わせて冷陰極管２の本数を変えたりなど、冷陰極管２の本数を任意に変更しても良い。また反射壁５の高さを、発光領域の位置や広さに合わせて変えても良い。このように、表示画面の場所により異なった輝度制御を行えば、更に精細な直下型バックライト装置を得ることができる。
【０１０６】
更に、円柱光源として直管の冷陰極管２の替わりにＵ字型の冷陰極管２で直下型バックライト装置を構成しても良い。このようにすることにより、本装置１を大型化したとき、輝度むらの少ない良好な画像を実現することができる。
【０１０７】
また、ここでは、この発明を円柱光源を用いたバックライト装置に適用する場合について述べたが、円柱光源を並列に配列することを模して、ＬＥＤ光源を直線状、かつ並列に配列したバックライト装置等に適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】この発明の実施の形態１に係る本装置を示す概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１において光路を示す拡大図である。
【図３】この発明の実施の形態１において光路を示す拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態１において一般的な輝度分布を説明するためのグラフである。
【図５】この発明の実施の形態１に係る本装置の輝度分布を示すグラフである。
【図６】この発明の実施の形態１に係る本装置の輝度の半値幅を示すグラフである。
【図７】この発明の実施の形態１におけるコントラストを説明するためのグラフである。
【図８】この発明の実施の形態１に係る本装置のコントラストを示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態１において拡散層４上で観察されるコントラストのイメージを示す図である。
【図１０】この発明の実施の形態１における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図１１】この発明の実施の形態１において拡散層４上で観察される輝度の均一性のイメージを示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２に係る本装置を示す概略構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態２において光路を示す拡大図である。
【図１４】この発明の実施の形態２において光路を示す拡大図である。
【図１５】この発明の実施の形態２における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図１６】この発明の実施の形態２における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図１７】この発明の実施の形態２における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図１８】この発明の実施の形態２におけるコントラストを説明するためのグラフである。
【図１９】この発明の実施の形態２における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図２０】この発明の実施の形態２における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図２１】この発明の実施の形態２における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図２２】この発明の実施の形態３に係る本装置を示す概略構成図である。
【図２３】この発明の実施の形態３における輝度の均一性を説明するためのグラフである。
【図２４】この発明の実施の形態３におけるコントラストを説明するためのグラフである。
【図２５】この発明の実施の形態４に係る本装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【０１０９】
１  直下型バックライト装置
２  冷陰極管
３ａ  反射板の底面部
４  拡散層
５  反射壁
【図１】
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【図２】
0004595756.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
0004595756.tif 000007
【図６】
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【図７】
0004595756.tif 000009
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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