(57)【要約】【課題】中間拡散構造を用いたバックライト装置において、コントラスト性能と色ムラ性能を両立するバックライト装置を提供すること。【解決手段】複数の発光素子と、前記複数の発光素子が並べられた基板を固定する板金と、前記複数の発光素子のそれぞれの周囲に配置されている反射隔壁と、前記隔壁上部に配置された中間拡散部と、前記中間拡散部の上方に空間を空けて配置された光拡散部と、を有するバックライト装置であって、光源から中間拡散部のまでの距離をＡ、光源から光拡散部までの距離をＢとすると、０．４＊Ｂ＜Ａ≦０．５＊Ｂとなることを特徴とする。【選択図】図１
2017062876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が並べられた基板を固定する板金と、
前記複数の発光素子を発光ブロックごとに分割するように配置されている反射隔壁と、
前記反射隔壁上部に配置された中間拡散部と、
前記中間拡散部の上方に空間を空けて配置された光拡散部と、
を有する液晶表示装置であって、
光源から中間拡散部のまでの距離をＡ、光源から光拡散部までの距離をＢとすると、０．４＊Ｂ＜Ａ≦０．５＊Ｂとなる
ことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記光拡散部から照射された光を調節する液晶表示パネルを有し、
前記複数の発光素子を分割した前記発光ブロックの内１つを点灯させた場合、
前記発光ブロックの中心直上の前記液晶表示パネルを透過する輝度と
前記発光ブロックに隣接するブロックの中心直上の前記液晶表示パネルを透過する輝度の比率が３：１以上となる
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記光拡散部から照射された光を調節する液晶表示パネルを有し、
前記複数の発光素子を分割した前記発光ブロックの内１つを点灯させた場合、
前記発光ブロックの中心直上の前記液晶表示パネルを透過する色のムラΔｕ’ｖ’が０．０１７５以下である
ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置用バックライト装置の光源として冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）が用いられてきたが、近年、光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライト装置も増えてきている。
【０００３】
ＬＥＤは点光源であるため、バックライト装置の光源としてＬＥＤを用いる場合には、ＬＥＤの配置、光の拡散構造、光の反射構造などを工夫して輝度ムラや色ムラの発生を抑制する必要がある。特に、赤色、緑色、青色など波長が異なる複数のＬＥＤを用いたバックライト装置は、白色ＬＥＤを用いたバックライト装置よりも縞模様や格子模様の輝度ムラや色ムラが生じやすいため、ＬＥＤの配置、光の拡散構造、光の反射構造などに工夫が必要である。
【０００４】
一方、ＬＥＤが点光源であることを利用して、ＬＥＤの発光輝度を個別に制御することでバックライト装置の明るさを部分的に変更し、表示画像のコントラストを高める技術がある。このような発光輝度の制御は、一般的にローカルディミング制御と呼ばれている。
【０００５】
ローカルディミング制御では、画面を複数の領域に仮想的に分割し、仮想的に構成する複数の分割領域のそれぞれについて画像信号の輝度値を分析し、対応する光源の発光輝度を輝度値の分析結果に基づいて制御する処理が行われる。それにより、表示画像のコントラストが向上される。
【０００６】
表示画像のコントラストをさらに高めるために、複数の光源が分割した領域毎に反射材を利用した隔壁によって隔離する光源装置が提案されている。この構造により隣接する領域間における輝度差を高めることができる。
【０００７】
しかしながら、隔壁により隣接する領域間の光線が遮られるため、隔壁の上面近傍の輝度が低くなるという問題が生じる。また、波長が異なる複数の光源を設けた場合、色分離が発生し、同じく隔壁上面の近傍で色むら発生するという問題がある。
【０００８】
これを解決する方法として特許文献１、２がある。特許文献１、２は、光源を囲う隔壁に支持され、拡散板を含む通常の光拡散部より前に予め光を拡散させる拡散板を用いた中間拡散構造としている。中間拡散部で一度拡散されるため、色分離は起こらず、色ムラの発生を低減する提案がされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２００７／０８８６５５号
【特許文献２】特開２００９−１４０７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、中間拡散構造では、中間拡散部の位置によって色ムラとコントラストが変化する。
【００１１】
中間拡散部が光源に近いと、中間拡散部と光拡散部の間の拡散距離が長いため、光が拡散され色ムラは低減されるが、コントラストは向上しない。逆に、中間拡散部が光源から遠いと、コントラストは向上するが色ムラは低減されない。
【００１２】
上記の課題に対し、前述の特許文献１、２の実施例で開示されている中間拡散部と光拡散部の寸法関係では、色ムラまたはコントラストが十分向上しない可能性がある。
【００１３】
そこで、本発明は、コントラストと色ムラの両方に適した位置に中間拡散部を配置する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】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係るバックライト装置は、
複数の発光素子と、
前記複数の発光素子が並べられた基板を固定する板金と、
前記複数の発光素子のそれぞれの周囲に配置されている反射隔壁と、
前記隔壁上部に配置された中間拡散部と、
前記中間拡散部の上方に空間を空けて配置された光拡散部と、
を有するバックライト装置であって、
光源から中間拡散部のまでの距離をＡ、光源から光拡散部までの距離をＢとすると、０．４＊Ｂ＜Ａ≦０．５＊Ｂとなる
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、コントラストと色ムラが両立したバックライト装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１に係る光源装置の断面図である。
【図３】本発明の実施例１に係る光源装置の断面図である。
【図４】本発明の実施例１に係る光源ブロック１０１を点灯させた時の光学特性のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例１に係る光源装置について説明する。本実施例に係る光源装置は、ローカルディミング制御可能な光源装置である。本実施例に係る光源装置は、例えば、液晶表示装置用のバックライト装置として使用することができる。
【００１９】
なお、本実施例に係る光源装置はバックライト装置に限らない。例えば、本実施例に係る光源装置は、光を透過して画像を表示する表示装置（広告標識装置、標識表示装置など）の光源装置として使用することができる。また、本実施例に係る光源装置は、室内照明、街灯など、表示装置以外の装置用の光源装置として使用することもできる。
【００２０】
図１は本実施例に係る光源装置１００の構成の一例を示す。また、図２は光源装置１００の上面図である。図１の例では、光源装置１００は、３行３列の９個に分割された領域を有する。
【００２１】
光源ブロック１０１は１つの分割領域に対し、少なくとも２つ以上の異なる波長を発する光源から構成される。ここでは１つの分割領域にＲ光源、Ｇ光源、Ｂ光源が配置されているものとする。光源１０１はＬＥＤに限らない。例えば、光源はレーザーや有機ＥＬ素子などであってもよい。各光源は可能な限り、密接して配置されていることが望ましい。
【００２２】
板金１０２は光源ブロックが並んだ光源基板を保持し、放熱する。また、光源基板と板金１０２は熱伝導シート等で電気的に絶縁されている。
【００２３】
隔壁１０３は一つ一つの光源ブロック１０１を囲う様に配置される。隔壁１０３は反射部材であり、光源から隣の光源ブロックに向かう光を反射し、光源ブロックの直上に向けることで、表示画像のコントラストを高める効果を有する。
【００２４】
また、光源装置１００が表示装置用の光源装置である場合には、隔壁１０３の大きさは、表示装置の表示領域（画面の領域）、または、表示領域を含む領域（表示領域より大きい領域）を囲むように設ければよい。
【００２５】
中間拡散部１０４は隔壁１０３の上部に乗せるように配置する。中間拡散部１０４と隔壁１０３の接点は可能な限り少なくすることが望ましい。また、本実施例での中間拡散部１０４は、厚さ２ｍｍ、ヘーズ率９６％、隔壁１０３の反射部材は拡散反射率９８％とする。中間拡散保持部１０５は、隔壁１０３の周囲と中間拡散部１０４とを保持する支持部材である。
【００２６】
光拡散部１０６は、光を拡散させる部材で構成される。光を拡散させる部材の一例としては、拡散板、拡散シート、集光シート、光偏光シートなどがあげられる。この時、光拡散部１０６は、中間拡散部１０４を透過した光が所望の輝度ムラ分布や色ムラ分布となるように光を拡散させる。一般的に、構成隔壁１０３と中間拡散部１０４、及び光拡散部１０６の高さ関係は、光拡散部１０６の高さが一定の場合、中間拡散部１０４が光源ブロック１０１に近づけるほど、色ムラを低減し、光拡散部１０６に近づけるほど、表示画像のコントラストを高くすることができる。
【００２７】
液晶表示パネル１０７は、映像信号装置（図示しない。）から送信される映像信号を受信し、映像信号の内容に応じた映像を表示するパネルである。
【００２８】
液晶パネル保持部１０８は、光拡散部１０６、および液晶表示パネル１０７が所望の間隔となるように光拡散部１０６、および液晶表示パネル１０７を保持する支持部材である。
【００２９】
次に、中間拡散部１０４の位置について図３を用いて説明する。
【００３０】
中間拡散部の位置は、光源ブロック１０１のみ点灯させた際に、液晶表示パネルを透過する輝度において、点灯させた光源ブロック１０１の中心点１０７ａと光源ブロック１０１に隣接した光源ブロック（点灯していない）の中心点１０７ｂでは、輝度差が生まれる。その時の点１０７ａと１０７ｂのコントラストが３：１以上であり、液晶表示パネルを透過する色において、光源ブロック１０１を囲う隔壁直上の液晶表示パネル１０７ｃ内の色差Δｕ’ｖ’が色の違いを判別することが難しいとされる０．０１７５以下になるような位置に配置する。
【００３１】
光源１０１から中間拡散部１０４までの長さを距離Ａ、光源から光拡散部１０６までの長さを距離Ｂとする。例として、光源ブロック１０１の間隔を２８ｍｍ、距離Ｂ＝３０ｍｍの時に、距離Ａを変更させたグラフを図４に示す。図４では、横軸を距離Ａ、縦軸の第一軸を点１０７ａと点１０７ｂのコントラスト、縦軸の第二軸を液晶表示パネル１０７ｃ内の色差Δｕ’ｖ’とする。
【００３２】
図４のとおり、点１０７ａと点１０７ｂのコントラストが３：１以上となる範囲は、距離Ａが１２ｍｍより長い時である。また、同じく図４によると、液晶表示パネル１０７ｃ内の色差Δｕ’ｖ’が０．０１７５以下になる範囲は、距離Ａが１５ｍｍより短い時である。この時、コントラストと色差を共に満たす範囲は距離Ａが１２ｍｍより長く、１５ｍｍより短い時となる。ただし、１５ｍｍは含んでも良い。
【００３３】
よって、この時の距離Ａと距離Ｂの関係は０．４＊Ｂ＜Ａ≦０．５＊Ｂとなる。
【００３４】
この関係は上記の例に限らず、例えば距離Ｂが３５ｍｍ、４０ｍｍであっても良い。
【００３５】
以上、実施例１の構造とすることで、コントラストと色ムラの両方に適したバックライトを構成することができる。
【００３６】
なお、上記では本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  光源装置、１０１  光源ブロック、１０２  板金、１０３  隔壁、
１０４  中間拡散部、１０７  光拡散部
【図１】
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【図２】
2017062876.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017062876.tif 000006