照明装置及び液晶表示装置
【課題】十分に混色された白色光を得る。
【解決手段】入射面から入射した光を拡散して導光する導光体１４と、導光体１４の入射面１４ａに沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂとを備える。隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光の色は、互いに異なっており、配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａは、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さい。
【解決手段】入射面から入射した光を拡散して導光する導光体１４と、導光体１４の入射面１４ａに沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂとを備える。隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光の色は、互いに異なっており、配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａは、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体の側面に配列された複数の光源を有する照明装置、及びそれを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、液晶パネルの表面若しくは裏面に照明装置が設けられている。特に、透過表示を行う液晶表示装置には、液晶パネルの裏面側（つまり、観察者とは反対側である背面側）に照明装置としての所謂バックライトが配置されている。バックライトには、液晶パネルの直下に複数の光源を配置する直下型と、液晶パネルの背面側に配置された導光体の端面に光源を配置した所謂エッジライト型とが知られている。
【０００３】
いずれの方式においても、光源として冷陰極蛍光管を適用することが一般的に知られているが、近年では環境問題等の観点から、水銀を含まない発光ダイオードを光源とした照明装置が開発されている。
【０００４】
発光ダイオードを光源とする場合には、青色発光ダイオードと黄色発光蛍光体とを組み合わせた白色の発光ダイオードを用いて白色光を得る方式と、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のように異なる発光色の単色発光ダイオードを用いて白色光を得る方式とがある。この複数色の発光ダイオードを用いる方式では、例えば上記Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなる一組の発光ダイオードを複数組配置させる。近年では、豊かな色再現範囲を表現できること等から、上記複数色の発光ダイオードを用いる方式が注目されている。
【０００５】
例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの一組の単色発光ダイオードを複数組み合わせて、直下型のバックライトに適用された液晶テレビが量産されている。このように、３原色の発光ダイオードセットを有するバックライトでは、各発光ダイオードの光を混色させて均一な白色光を得る目的で、光を拡散させる拡散板を設けると共に、各発光ダイオードを等間隔で配置するようにしている。
【０００６】
一方、エッジライト型のバックライトでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色発光ダイオードを組み合わせて均一な白色光を得るために、発光ダイオード自体の幅が１つ当たり３ｍｍ程度であることから、同色の発光ダイオードを、実装間隔も考慮すると１０ｍｍ以上離れて配置する必要がある。したがって、各単色光を均一に混色させるために工夫が必要となる。そこで、例えば、導光体に入射した光を混色させるための混色領域を表示領域とは別個に設ける方式が知られている。すなわち、この方式では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色発光ダイオードを組み合わせて均一な白色光を得るために、発光色を混ぜるための混色領域と、白色光が形成される表示領域とが導光体に設けられる。
【０００７】
また、例えば特許文献１には、導光体の側端部に配置された発光ダイオードから出射される光の約半分のみを導光体に入射させることが開示されている。特許文献２には、光源を２列の発光素子列により構成し、一方の列が少なくとも３主の発光素子のうちの１種の発光素子が全部又は大部分を占めることが記載されている。特許文献３には、複数の線状光源を、その長手方向が導光体の出射面と平行にしつつ、その出射面の法線方向に並んで配置することが開示されている。また、特許文献４には、導光体の入射面に配置した光源セルを、赤色、緑色及び青色が導光体の出射面に垂直な方向に並ぶように配置することが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２３６９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−１８７６２２号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３１２４号公報
【特許文献４】特開２００５−３３２６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、導光体に混色領域を所定の幅で設けた場合には、その混色領域で混色された光は、表示領域において略白色になる。しかし、導光体の入射面に交差する方向に延びる側部では、最も端に配置された発光ダイオードの色の割合が大きくなってしまう。例えば、その最端の発光ダイオードの色が赤色であった場合、白色照明が得られずに、赤みを帯びた光となって出射されてしまうという問題がある。
【０００９】
すなわち、発光ダイオードの輝度の出射角度特性は、どんな出射角度においても均一になっているわけでなく、正面方向に出射している光の輝度が最も高く、正面方向からの角度が増大するに従って輝度が低下するようになっている。
【００１０】
例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードをバックライトに用いた場合、Ｒの発光ダイオードの正面の領域では、Ｒの右隣のＧ、Ｂの各光源と、Ｒの左隣のＧ、Ｂの各光源とから、それぞれ斜め方向に出射された光がＲの正面の領域に到達し、これらがＲの光源の光と共に混色することによって、白色光が得られる。
【００１１】
しかし、例えば導光体の右側端部に配置されている発光ダイオードの光は、その端部の発光ダイオードの左方に配置されている各光源から斜め方向に出射された光によって混色されるが、右方に光源が配置されていないため、混色の度合いが少なくなる。すなわち、導光体の端部領域では、上記端部の発光ダイオードの色以外の色の光量が少なくなってしまう。
【００１２】
さらに、最右端の発光ダイオードから右斜め方向に出射された光は、導光体の右端面で全反射される。したがって、導光体の最右端から出射される光には、上記最右端の発光ダイオードの色の光量が益々多く含まれることとなる。
【００１３】
このように、導光体の側端部では、最も端に配置された発光ダイオードの色に色付いてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導光体の側部に配置された発光ダイオードの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００１６】
また、本発明に係る照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００１７】
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっていることが好ましい。
【００１８】
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれていることが望ましい。
【００１９】
また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００２０】
また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００２１】
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっていることが好ましい。
【００２２】
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれていることが望ましい。
【００２３】
−作用−
次に、本発明の作用について説明する。
【００２４】
照明装置では、複数の発光ダイオードから出射された光が、導光体の入射面から導光体に入射される。導光体に入射した光は、複数の発光ダイオードの光の色が複数色からなるため、導光体の内部で拡散されると共に混色される。その後、混色して拡散された光は導光体から出射される。
【００２５】
発光ダイオードの配列方向中央部に対応する導光体の領域では、その左右両側に十分な個数の発光ダイオードが配置されているので、隣り合う発光ダイオード同士の間隔が比較的大きくなっていても、各色の発光ダイオードの光は十分に混色され、白色光が得られる。また、発光ダイオード同士の間隔を比較的大きくすることにより、発光ダイオードの数を減少させて装置コストの低下を図ることが可能になる。
【００２６】
一方、発光ダイオードの配列方向端部に対向する導光体の領域では、その外側の側方に発光ダイオードが設けられていないため、各光が十分に混色され難い。これに対し、本発明では、上記配列方向端部において、隣り合う発光ダイオード同士の間隔が比較的小さくなっているため、その配列方向端部に対応する導光体の領域では、光の混色性が向上することとなる。その結果、導光体における上記配列方向端部に対応する領域（つまり、導光体の側部）に配置された発光ダイオードの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることが可能になる。
【００２７】
ところで、上記複数の発光ダイオードをそれぞれ同じ大きさのものによって構成した場合には、各発光ダイオードを実装するために所定のスペースを要する。したがって、隣り合う発光ダイオード同士の間隔を小さくするのには限度がある。そこで、上記配列方向端部に、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージを配置することが好ましい。そのことにより、ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔をより小さくして、混色性の向上を図ることが可能になる。
【００２８】
また、各光の混色に寄与する発光ダイオードの数は、上記配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて少なくなり、混色が難くなる傾向となる。そこで、隣り合う発光ダイオード同士の間隔を、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくすれば、その発光ダイオード同士の間隔の縮小に伴って、光の混色性も配列方向端部へ向かうに連れて徐々に高められる。その結果、より均一性の高い白色光が得られることとなる。
【００２９】
上記発光ダイオードには、例えば赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれるようにすれば、これらの色の光によって豊かな色再現範囲を表現することが可能になる。
【００３０】
また、上記照明装置を備える液晶表示装置では、照明装置から上述にようにして形成された白色光が、色むら等が低減された状態で、液晶表示パネルに入射される。そうして、液晶表示パネルでは、色むらが低減された白色光によって表示品位が高められる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、発光ダイオードの配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔を、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さくしたので、その配列方向端部に対応する導光体の領域において、光の混色性を向上させることができる。その結果、導光体の側部に配置された発光ダイオードの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１を示している。図１は、本実施形態１における照明装置２の要部を示す平面図である。図２は、液晶表示装置１の概略構造を示す断面図である。
【００３４】
本実施形態では、照明装置２の観察者側（図１で紙面手前側であり、図２で上側）を前面側と称する一方、照明装置２の観察者とは反対側（図１で紙面奥側であり、図２で下側）を背面側と称することがある。
【００３５】
まず、本実施形態１の液晶表示装置１について説明する。
【００３６】
図２に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１３と、この液晶表示パネル１３に対向して配置された照明装置２とを備えている。照明装置２はバックライトとも称され、液晶表示パネル１３へ向かって光を照射するようになっている。そうして、液晶表示装置１は、照明装置２からの光を透過して表示を行う透過型の液晶表示装置に構成されている。
【００３７】
液晶表示パネル１３の構成は特に限定されず、適宜公知の液晶表示パネルを適用することができる。すなわち、図示は省略するが、液晶表示パネル１３は、例えば、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板と、これに対向するＣＦ基板とを備え、これらの基板の間に液晶層がシール材によって封入された構成を有している。
【００３８】
次いで、照明装置２について説明する。
【００３９】
図１及び図２に示すように、照明装置２は、少なくとも１つの導光体１４と、光源である複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと、これらを収容するシャーシ１９と、上記導光体１４の前面側に重ねて配置された光学シート２０とを備えている。
【００４０】
導光体１４は、略矩形板状に形成され、その表面及び裏面がそれぞれ前面側及び背面側を向くように配置されている。導光体１４の側断面は、図２に示すようにくさび状に形成されており、所謂エッジライト型のバックライトを構成している。
【００４１】
導光体１４における図２で左側の側面は、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光が入射する入射面１４ａを構成している。そうして、導光体１４は、入射面１４ａから入射した光を拡散して、図２で右側へ導光するようになっている。
【００４２】
尚、導光体１４の形状や数は特に限定されず、照明対象（例えば、液晶表示パネル１３）の大きさなどに応じて、適宜選択することができる。また、導光体１４を複数用いる場合には、各導光体１４同士が互いに並行に配置されることが好ましい。さらに、このとき各導光体１４間の距離も特に限定されないが、隣接する導光体１４は、隙間なく配置することが好ましい。そのことにより、照明装置２において、各導光体１４から出射する光が隙間なく均一に分布するので、より輝度の均一性が高い光を、液晶表示パネル１３へ照射することができる。
【００４３】
導光体１４は、ＰＭＭＡやポリカーボネート等の透明樹脂によって構成されている。尚、導光体１４の材質は、ＰＭＭＡやポリカーボネートに限定されず、透明樹脂であれば何でも適用できる。
【００４４】
また、導光体１４は、例えば射出成型や押出成型、熱プレス成型、切削加工等によって形成することが可能である。ただし、これら成型方法には限定されず、同様の特性が発揮される加工方法であれば、何でもよい。
【００４５】
そうして、導光体１４は、図１に示すように、入射面１４ａから所定の幅の領域に設けられた混色領域２１と、その混色領域２１以外の領域であって表示に寄与する表示領域２２とを有している。混色領域２１は、入射面１４ａから導光体１４の内部に入射した発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの複数色の光を混色する領域であって、表示には寄与しない。一方、表示領域２２では、混色領域で混色された白色光が拡散して導光される。そうして、白色光は、導光体１４における表示領域２２の前面側表面である出射面から、液晶表示パネル１３側へ出射するようになっている。
【００４６】
上記複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、シャーシ１９内に設置された基板１７の前面側に実装され、導光体１４の入射面１４ａに沿った配列方向（図２で紙面に直交する方向であって、図１で左右方向）に配列されている。複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、その光の色が複数色からなり、例えば赤色発光ダイオード１６Ｒ、緑色発光ダイオード１６Ｇ及び青色発光ダイオード１６Ｂにより構成されている。また、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光の色は、均一な白色光を形成する観点から、互いに異なるように配置されている。尚、複数の発光ダイオードは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）を含んでいればよく、その他の色が含まれていてもよい。
【００４７】
複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に並んだ３つの配列を一組とし、この一組の発光ダイオード１６が連続して複数組設けられている。尚、上記発光ダイオードの組み合わせや配列の順序はこれに限定されない。例えば、各発光ダイオードの発光効率の観点から、２つのＧを用いて、・・・Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂ・・・という配列にすることも可能である。
【００４８】
発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと導光体１４とは、できるだけ近接して配置されていることが好ましい。発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと導光体１４とを近接して配置することにより、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから導光体１４への入光効率が向上し、効率のよい照明装置を得ることができる。
【００４９】
また、シャーシ１９内における基板１７の背面側には、上記各発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを点灯制御するためのドライバ１８が実装されている。すなわち、ドライバ１８は、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと共に同一の基板１７に実装されている。同一基板実装をすることにより、基板の数を削減できると共に、基板間を繋ぐコネクタ等が削減できるため、装置のコストダウンを図ることができる。また、基板の数が少ないため、照明装置の薄型化を図ることもできる。
【００５０】
シャーシ１９は、上方に開口された凹状のケーシングを構成しており、その内部には、上述のドライバ１８、基板１７、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ、反射シート１５、及び導光体１４がそれぞれ収容されている。
【００５１】
光学シート２０は、導光体１４の前面側に重ねて配置された複数のシートによって構成され、導光体１４から出射された光を均一化すると共に集光して、液晶表示パネル１３へ照射するようになっている。
【００５２】
すなわち、光学シート２０は、液晶表示パネル１３へ均一な光を照射するための拡散板や、光を集光しつつ散乱させる拡散シートや、光を集光し正面方向の輝度を向上させるレンズシートや、光の一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置１の輝度を向上させる偏光反射シートなどを適用することができる。これらは、液晶表示装置１の価格や性能によって適宜組み合わせて使用する。
【００５３】
反射シート１５は、導光体１４の背面側にその全面に亘って配置されることにより、導光体１４から照射される光の一部と、光学シート２０によって導光体１４側に反射された光とを、さらに液晶表示パネル１３側へ反射するようになっている。尚、導光体１４が複数設けられている場合には、各導光体１４毎に反射シート１５を設けてもよく、各導光体１４に対して、一体に形成された１つの反射シート１５を設けるようにしてもよい。
【００５４】
そして、本発明の主たる特徴として、図１に示すように、上記発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａは、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりもそれぞれ小さい。さらに、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔は、図１に示すように、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている。
【００５５】
上記照明装置２を備える液晶表示装置１は、次のようにして表示を行う。
【００５６】
照明装置２では、複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから出射された光が、導光体１４の入射面１４ａから導光体１４に入射される。導光体１４に入射した光は、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光の色が互いに異なっているため、導光体１４の内部で拡散されると共に、上記混色領域２１において互いに混色される。その後、混色した白色光は、表示領域２２を拡散しながら導光され、導光体１４の出射面１４ｂから液晶表示パネル１３側へ出射される。一方、導光体１４の背面側へ出射した光は、反射シート１５によって反射され、導光体１４に再び入射した後に、出射面１４ｂから液晶表示パネル１３側へ出射される。
【００５７】
導光体１４の出射面１４ｂから出射された白色光は、光学シート２０を通過してその特性が変調され、面状光として照射される。ここで「面状」とは、光学シート２０（つまり、上記拡散板及び拡散シート、レンズシート、偏光反射シート等）に対して平行な面における光の強度が略同一である状態をいう。そうして、照明装置２から出射された面状光は、液晶表示パネル１３に入射される。そうして、所望の光が液晶表示パネル１３に形成されている複数の画素毎に透過制御されて、所望の表示が行われる。
【００５８】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａを、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さくしたので、その配列方向端部に対応する導光体１４の混色領域２１において、光の混色性を向上させることができる。その結果、導光体１４の側部に配置された発光ダイオード１６Ｒの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることができる。
【００５９】
すなわち、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向中央部に対応する導光体１４の混色領域２１では、その左右両側に十分な個数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが配置されているので、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔が比較的大きくなっていても、各色の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光は十分に混色され、所望の白色光を得ることができる。また、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を比較的大きくすることにより、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの数を減少させて装置コストの低下を図ることができる。
【００６０】
一方、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向端部に対向する導光体１４の混色領域２１では、図１に示すように、その外側の左右側方に発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが設けられていないため、各光が十分に混色され難い。これに対し、本実施形態１では、上記配列方向端部において、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を比較的小さくしたので、その配列方向端部に対応する導光体１４の混色領域２１では、光の混色性を向上させることができる。その結果、導光体１４における上記配列方向端部に対応する混色領域２１（つまり、図１で導光体１４の左右側部）に配置された発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることができる。
【００６１】
また、各光の混色に寄与する発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの数は、上記配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて少なくなり、混色が難くなる傾向となる。これに対し、本実施形態１では、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくしたので、その発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔の縮小に伴って、光の混色性も配列方向端部へ向かうに連れて徐々に高めることができる。その結果、より均一性の高い白色光を得ることができる。
【００６２】
さらに、上記発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂには、例えば赤色発光ダイオード１６Ｒ、緑色発光ダイオードＧ及び青色発光ダイオードＢが含まれるようにしたので、これらの色の光によって豊かな色再現範囲を表現することができる。
【００６３】
また、上記照明装置２を備える液晶表示装置１では、照明装置から上述にようにして形成された白色光が、色むら等が低減された均一な状態で、液晶表示パネルに入射することが可能になる。その結果、液晶表示パネル１３では、色むらが低減された白色光によって表示品位を高めることができる。
【００６４】
《発明の実施形態２》
図３は、本発明の実施形態２を示している。図３は、本実施形態２における照明装置２の要部を示す平面図である。尚、以降の実施形態では、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
上記実施形態１では、同じ形状の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを入射面１４ａの略全体に亘って配置するようにしたのに対し、本実施形態２では、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向端部における一組の発光ダイオード１６の代わりに、パッケージングされた発光ダイオードであるＬＥＤパッケージ２６をそれぞれ設けるようにしたものである。
【００６６】
ＬＥＤパッケージ２６は、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されている。特に、本実施形態２では、３色からなる一組の発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂが１つのＬＥＤパッケージ２６を構成している。このＬＥＤパッケージ２６は、例えば、一般にマルチチップパッケージと呼ばれている３色ＬＥＤ（例えば、日亜化学工業株式会社製のＮＳＳＭ０３８Ａ）を適用することができる。
【００６７】
そして、これらのＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂ同士の間隔Ａは、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さい。
【００６８】
したがって、本実施形態２においても、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔は、図２に間隔Ａ，Ｂ，Ｃを示すように、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている（間隔Ａ＜間隔Ｃ＜間隔Ｂ）。
【００６９】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によっても、配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａを、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さくしたので、上記実施形態１と同様に、光の混色性を向上させて、十分に混色された白色光を得ることができる。
【００７０】
ところで、複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂをそれぞれ同じ大きさのものによって構成した場合には、各発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを実装するために所定のスペースを要する。したがって、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を小さくするのには限度がある。
【００７１】
これに対し、本実施形態２では、上記配列方向端部に、複数の発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージ２６を配置するようにしたので、ＬＥＤパッケージ２６において隣り合う発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂ同士の間隔をより小さくして、さらなる混色性の向上を図ることができる。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１及び２では、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を、その配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくしたが、本発明はこれに限らず、間隔が小さくされた配列方向端部の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの内側（つまり、配列方向中央側）における発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの間隔を等間隔に配列するようにしてもよい。このようにしても、導光体１４における左右側部における光の混色を促進させて、均一な白色光を得ることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明は、照明装置及び液晶表示装置について有用であり、特に、十分に混色された白色光を得る場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、本実施形態１における照明装置の要部を示す平面図である。
【図２】図２は、液晶表示装置の概略構造を示す断面図である。
【図３】図３は、本実施形態２における照明装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ 配列方向端部における発光ダイオードの間隔
Ｂ 配列方向中央部における発光ダイオードの間隔
１ 液晶表示装置
２ 照明装置
１３ 液晶表示パネル
１４ 導光体
１４ａ 入射面
１４ｂ 出射面
１５ 反射シート
１６ 一組の発光ダイオード
１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ 発光ダイオード
１６ｒ、１６ｇ、１６ｂ 発光ダイオード
１７ 基板
１８ ドライバ
１９ シャーシ
２０ 光学シート
２１ 混色領域
２２ 表示領域
２６ ＬＥＤパッケージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体の側面に配列された複数の光源を有する照明装置、及びそれを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置には、液晶パネルの表面若しくは裏面に照明装置が設けられている。特に、透過表示を行う液晶表示装置には、液晶パネルの裏面側（つまり、観察者とは反対側である背面側）に照明装置としての所謂バックライトが配置されている。バックライトには、液晶パネルの直下に複数の光源を配置する直下型と、液晶パネルの背面側に配置された導光体の端面に光源を配置した所謂エッジライト型とが知られている。
【０００３】
いずれの方式においても、光源として冷陰極蛍光管を適用することが一般的に知られているが、近年では環境問題等の観点から、水銀を含まない発光ダイオードを光源とした照明装置が開発されている。
【０００４】
発光ダイオードを光源とする場合には、青色発光ダイオードと黄色発光蛍光体とを組み合わせた白色の発光ダイオードを用いて白色光を得る方式と、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のように異なる発光色の単色発光ダイオードを用いて白色光を得る方式とがある。この複数色の発光ダイオードを用いる方式では、例えば上記Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなる一組の発光ダイオードを複数組配置させる。近年では、豊かな色再現範囲を表現できること等から、上記複数色の発光ダイオードを用いる方式が注目されている。
【０００５】
例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの一組の単色発光ダイオードを複数組み合わせて、直下型のバックライトに適用された液晶テレビが量産されている。このように、３原色の発光ダイオードセットを有するバックライトでは、各発光ダイオードの光を混色させて均一な白色光を得る目的で、光を拡散させる拡散板を設けると共に、各発光ダイオードを等間隔で配置するようにしている。
【０００６】
一方、エッジライト型のバックライトでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色発光ダイオードを組み合わせて均一な白色光を得るために、発光ダイオード自体の幅が１つ当たり３ｍｍ程度であることから、同色の発光ダイオードを、実装間隔も考慮すると１０ｍｍ以上離れて配置する必要がある。したがって、各単色光を均一に混色させるために工夫が必要となる。そこで、例えば、導光体に入射した光を混色させるための混色領域を表示領域とは別個に設ける方式が知られている。すなわち、この方式では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各単色発光ダイオードを組み合わせて均一な白色光を得るために、発光色を混ぜるための混色領域と、白色光が形成される表示領域とが導光体に設けられる。
【０００７】
また、例えば特許文献１には、導光体の側端部に配置された発光ダイオードから出射される光の約半分のみを導光体に入射させることが開示されている。特許文献２には、光源を２列の発光素子列により構成し、一方の列が少なくとも３主の発光素子のうちの１種の発光素子が全部又は大部分を占めることが記載されている。特許文献３には、複数の線状光源を、その長手方向が導光体の出射面と平行にしつつ、その出射面の法線方向に並んで配置することが開示されている。また、特許文献４には、導光体の入射面に配置した光源セルを、赤色、緑色及び青色が導光体の出射面に垂直な方向に並ぶように配置することが記載されている。
【特許文献１】特開２００６−２３６９５１号公報
【特許文献２】特開２００３−１８７６２２号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３１２４号公報
【特許文献４】特開２００５−３３２６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、導光体に混色領域を所定の幅で設けた場合には、その混色領域で混色された光は、表示領域において略白色になる。しかし、導光体の入射面に交差する方向に延びる側部では、最も端に配置された発光ダイオードの色の割合が大きくなってしまう。例えば、その最端の発光ダイオードの色が赤色であった場合、白色照明が得られずに、赤みを帯びた光となって出射されてしまうという問題がある。
【０００９】
すなわち、発光ダイオードの輝度の出射角度特性は、どんな出射角度においても均一になっているわけでなく、正面方向に出射している光の輝度が最も高く、正面方向からの角度が増大するに従って輝度が低下するようになっている。
【００１０】
例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色の発光ダイオードをバックライトに用いた場合、Ｒの発光ダイオードの正面の領域では、Ｒの右隣のＧ、Ｂの各光源と、Ｒの左隣のＧ、Ｂの各光源とから、それぞれ斜め方向に出射された光がＲの正面の領域に到達し、これらがＲの光源の光と共に混色することによって、白色光が得られる。
【００１１】
しかし、例えば導光体の右側端部に配置されている発光ダイオードの光は、その端部の発光ダイオードの左方に配置されている各光源から斜め方向に出射された光によって混色されるが、右方に光源が配置されていないため、混色の度合いが少なくなる。すなわち、導光体の端部領域では、上記端部の発光ダイオードの色以外の色の光量が少なくなってしまう。
【００１２】
さらに、最右端の発光ダイオードから右斜め方向に出射された光は、導光体の右端面で全反射される。したがって、導光体の最右端から出射される光には、上記最右端の発光ダイオードの色の光量が益々多く含まれることとなる。
【００１３】
このように、導光体の側端部では、最も端に配置された発光ダイオードの色に色付いてしまうという問題がある。
【００１４】
本発明は、斯かる諸点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導光体の側部に配置された発光ダイオードの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００１６】
また、本発明に係る照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００１７】
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっていることが好ましい。
【００１８】
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれていることが望ましい。
【００１９】
また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００２０】
また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい。
【００２１】
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっていることが好ましい。
【００２２】
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれていることが望ましい。
【００２３】
−作用−
次に、本発明の作用について説明する。
【００２４】
照明装置では、複数の発光ダイオードから出射された光が、導光体の入射面から導光体に入射される。導光体に入射した光は、複数の発光ダイオードの光の色が複数色からなるため、導光体の内部で拡散されると共に混色される。その後、混色して拡散された光は導光体から出射される。
【００２５】
発光ダイオードの配列方向中央部に対応する導光体の領域では、その左右両側に十分な個数の発光ダイオードが配置されているので、隣り合う発光ダイオード同士の間隔が比較的大きくなっていても、各色の発光ダイオードの光は十分に混色され、白色光が得られる。また、発光ダイオード同士の間隔を比較的大きくすることにより、発光ダイオードの数を減少させて装置コストの低下を図ることが可能になる。
【００２６】
一方、発光ダイオードの配列方向端部に対向する導光体の領域では、その外側の側方に発光ダイオードが設けられていないため、各光が十分に混色され難い。これに対し、本発明では、上記配列方向端部において、隣り合う発光ダイオード同士の間隔が比較的小さくなっているため、その配列方向端部に対応する導光体の領域では、光の混色性が向上することとなる。その結果、導光体における上記配列方向端部に対応する領域（つまり、導光体の側部）に配置された発光ダイオードの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることが可能になる。
【００２７】
ところで、上記複数の発光ダイオードをそれぞれ同じ大きさのものによって構成した場合には、各発光ダイオードを実装するために所定のスペースを要する。したがって、隣り合う発光ダイオード同士の間隔を小さくするのには限度がある。そこで、上記配列方向端部に、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージを配置することが好ましい。そのことにより、ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔をより小さくして、混色性の向上を図ることが可能になる。
【００２８】
また、各光の混色に寄与する発光ダイオードの数は、上記配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて少なくなり、混色が難くなる傾向となる。そこで、隣り合う発光ダイオード同士の間隔を、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくすれば、その発光ダイオード同士の間隔の縮小に伴って、光の混色性も配列方向端部へ向かうに連れて徐々に高められる。その結果、より均一性の高い白色光が得られることとなる。
【００２９】
上記発光ダイオードには、例えば赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれるようにすれば、これらの色の光によって豊かな色再現範囲を表現することが可能になる。
【００３０】
また、上記照明装置を備える液晶表示装置では、照明装置から上述にようにして形成された白色光が、色むら等が低減された状態で、液晶表示パネルに入射される。そうして、液晶表示パネルでは、色むらが低減された白色光によって表示品位が高められる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、発光ダイオードの配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔を、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さくしたので、その配列方向端部に対応する導光体の領域において、光の混色性を向上させることができる。その結果、導光体の側部に配置された発光ダイオードの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００３３】
《発明の実施形態１》
図１及び図２は、本発明の実施形態１を示している。図１は、本実施形態１における照明装置２の要部を示す平面図である。図２は、液晶表示装置１の概略構造を示す断面図である。
【００３４】
本実施形態では、照明装置２の観察者側（図１で紙面手前側であり、図２で上側）を前面側と称する一方、照明装置２の観察者とは反対側（図１で紙面奥側であり、図２で下側）を背面側と称することがある。
【００３５】
まず、本実施形態１の液晶表示装置１について説明する。
【００３６】
図２に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１３と、この液晶表示パネル１３に対向して配置された照明装置２とを備えている。照明装置２はバックライトとも称され、液晶表示パネル１３へ向かって光を照射するようになっている。そうして、液晶表示装置１は、照明装置２からの光を透過して表示を行う透過型の液晶表示装置に構成されている。
【００３７】
液晶表示パネル１３の構成は特に限定されず、適宜公知の液晶表示パネルを適用することができる。すなわち、図示は省略するが、液晶表示パネル１３は、例えば、複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が形成されたアクティブマトリクス基板と、これに対向するＣＦ基板とを備え、これらの基板の間に液晶層がシール材によって封入された構成を有している。
【００３８】
次いで、照明装置２について説明する。
【００３９】
図１及び図２に示すように、照明装置２は、少なくとも１つの導光体１４と、光源である複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと、これらを収容するシャーシ１９と、上記導光体１４の前面側に重ねて配置された光学シート２０とを備えている。
【００４０】
導光体１４は、略矩形板状に形成され、その表面及び裏面がそれぞれ前面側及び背面側を向くように配置されている。導光体１４の側断面は、図２に示すようにくさび状に形成されており、所謂エッジライト型のバックライトを構成している。
【００４１】
導光体１４における図２で左側の側面は、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光が入射する入射面１４ａを構成している。そうして、導光体１４は、入射面１４ａから入射した光を拡散して、図２で右側へ導光するようになっている。
【００４２】
尚、導光体１４の形状や数は特に限定されず、照明対象（例えば、液晶表示パネル１３）の大きさなどに応じて、適宜選択することができる。また、導光体１４を複数用いる場合には、各導光体１４同士が互いに並行に配置されることが好ましい。さらに、このとき各導光体１４間の距離も特に限定されないが、隣接する導光体１４は、隙間なく配置することが好ましい。そのことにより、照明装置２において、各導光体１４から出射する光が隙間なく均一に分布するので、より輝度の均一性が高い光を、液晶表示パネル１３へ照射することができる。
【００４３】
導光体１４は、ＰＭＭＡやポリカーボネート等の透明樹脂によって構成されている。尚、導光体１４の材質は、ＰＭＭＡやポリカーボネートに限定されず、透明樹脂であれば何でも適用できる。
【００４４】
また、導光体１４は、例えば射出成型や押出成型、熱プレス成型、切削加工等によって形成することが可能である。ただし、これら成型方法には限定されず、同様の特性が発揮される加工方法であれば、何でもよい。
【００４５】
そうして、導光体１４は、図１に示すように、入射面１４ａから所定の幅の領域に設けられた混色領域２１と、その混色領域２１以外の領域であって表示に寄与する表示領域２２とを有している。混色領域２１は、入射面１４ａから導光体１４の内部に入射した発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの複数色の光を混色する領域であって、表示には寄与しない。一方、表示領域２２では、混色領域で混色された白色光が拡散して導光される。そうして、白色光は、導光体１４における表示領域２２の前面側表面である出射面から、液晶表示パネル１３側へ出射するようになっている。
【００４６】
上記複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、シャーシ１９内に設置された基板１７の前面側に実装され、導光体１４の入射面１４ａに沿った配列方向（図２で紙面に直交する方向であって、図１で左右方向）に配列されている。複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、その光の色が複数色からなり、例えば赤色発光ダイオード１６Ｒ、緑色発光ダイオード１６Ｇ及び青色発光ダイオード１６Ｂにより構成されている。また、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光の色は、均一な白色光を形成する観点から、互いに異なるように配置されている。尚、複数の発光ダイオードは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）を含んでいればよく、その他の色が含まれていてもよい。
【００４７】
複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂは、Ｒ、Ｇ、Ｂの順に並んだ３つの配列を一組とし、この一組の発光ダイオード１６が連続して複数組設けられている。尚、上記発光ダイオードの組み合わせや配列の順序はこれに限定されない。例えば、各発光ダイオードの発光効率の観点から、２つのＧを用いて、・・・Ｒ、Ｇ、Ｇ、Ｂ・・・という配列にすることも可能である。
【００４８】
発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと導光体１４とは、できるだけ近接して配置されていることが好ましい。発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと導光体１４とを近接して配置することにより、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから導光体１４への入光効率が向上し、効率のよい照明装置を得ることができる。
【００４９】
また、シャーシ１９内における基板１７の背面側には、上記各発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを点灯制御するためのドライバ１８が実装されている。すなわち、ドライバ１８は、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂと共に同一の基板１７に実装されている。同一基板実装をすることにより、基板の数を削減できると共に、基板間を繋ぐコネクタ等が削減できるため、装置のコストダウンを図ることができる。また、基板の数が少ないため、照明装置の薄型化を図ることもできる。
【００５０】
シャーシ１９は、上方に開口された凹状のケーシングを構成しており、その内部には、上述のドライバ１８、基板１７、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ、反射シート１５、及び導光体１４がそれぞれ収容されている。
【００５１】
光学シート２０は、導光体１４の前面側に重ねて配置された複数のシートによって構成され、導光体１４から出射された光を均一化すると共に集光して、液晶表示パネル１３へ照射するようになっている。
【００５２】
すなわち、光学シート２０は、液晶表示パネル１３へ均一な光を照射するための拡散板や、光を集光しつつ散乱させる拡散シートや、光を集光し正面方向の輝度を向上させるレンズシートや、光の一方の偏光成分を反射し、他方の偏光成分を透過することによって液晶表示装置１の輝度を向上させる偏光反射シートなどを適用することができる。これらは、液晶表示装置１の価格や性能によって適宜組み合わせて使用する。
【００５３】
反射シート１５は、導光体１４の背面側にその全面に亘って配置されることにより、導光体１４から照射される光の一部と、光学シート２０によって導光体１４側に反射された光とを、さらに液晶表示パネル１３側へ反射するようになっている。尚、導光体１４が複数設けられている場合には、各導光体１４毎に反射シート１５を設けてもよく、各導光体１４に対して、一体に形成された１つの反射シート１５を設けるようにしてもよい。
【００５４】
そして、本発明の主たる特徴として、図１に示すように、上記発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａは、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりもそれぞれ小さい。さらに、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔は、図１に示すように、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている。
【００５５】
上記照明装置２を備える液晶表示装置１は、次のようにして表示を行う。
【００５６】
照明装置２では、複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂから出射された光が、導光体１４の入射面１４ａから導光体１４に入射される。導光体１４に入射した光は、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光の色が互いに異なっているため、導光体１４の内部で拡散されると共に、上記混色領域２１において互いに混色される。その後、混色した白色光は、表示領域２２を拡散しながら導光され、導光体１４の出射面１４ｂから液晶表示パネル１３側へ出射される。一方、導光体１４の背面側へ出射した光は、反射シート１５によって反射され、導光体１４に再び入射した後に、出射面１４ｂから液晶表示パネル１３側へ出射される。
【００５７】
導光体１４の出射面１４ｂから出射された白色光は、光学シート２０を通過してその特性が変調され、面状光として照射される。ここで「面状」とは、光学シート２０（つまり、上記拡散板及び拡散シート、レンズシート、偏光反射シート等）に対して平行な面における光の強度が略同一である状態をいう。そうして、照明装置２から出射された面状光は、液晶表示パネル１３に入射される。そうして、所望の光が液晶表示パネル１３に形成されている複数の画素毎に透過制御されて、所望の表示が行われる。
【００５８】
−実施形態１の効果−
したがって、この実施形態１によると、配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａを、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さくしたので、その配列方向端部に対応する導光体１４の混色領域２１において、光の混色性を向上させることができる。その結果、導光体１４の側部に配置された発光ダイオード１６Ｒの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることができる。
【００５９】
すなわち、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向中央部に対応する導光体１４の混色領域２１では、その左右両側に十分な個数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが配置されているので、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔が比較的大きくなっていても、各色の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの光は十分に混色され、所望の白色光を得ることができる。また、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を比較的大きくすることにより、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの数を減少させて装置コストの低下を図ることができる。
【００６０】
一方、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向端部に対向する導光体１４の混色領域２１では、図１に示すように、その外側の左右側方に発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂが設けられていないため、各光が十分に混色され難い。これに対し、本実施形態１では、上記配列方向端部において、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を比較的小さくしたので、その配列方向端部に対応する導光体１４の混色領域２１では、光の混色性を向上させることができる。その結果、導光体１４における上記配列方向端部に対応する混色領域２１（つまり、図１で導光体１４の左右側部）に配置された発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの色による色付きを抑制して、十分に混色された白色光を得ることができる。
【００６１】
また、各光の混色に寄与する発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの数は、上記配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて少なくなり、混色が難くなる傾向となる。これに対し、本実施形態１では、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくしたので、その発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔の縮小に伴って、光の混色性も配列方向端部へ向かうに連れて徐々に高めることができる。その結果、より均一性の高い白色光を得ることができる。
【００６２】
さらに、上記発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂには、例えば赤色発光ダイオード１６Ｒ、緑色発光ダイオードＧ及び青色発光ダイオードＢが含まれるようにしたので、これらの色の光によって豊かな色再現範囲を表現することができる。
【００６３】
また、上記照明装置２を備える液晶表示装置１では、照明装置から上述にようにして形成された白色光が、色むら等が低減された均一な状態で、液晶表示パネルに入射することが可能になる。その結果、液晶表示パネル１３では、色むらが低減された白色光によって表示品位を高めることができる。
【００６４】
《発明の実施形態２》
図３は、本発明の実施形態２を示している。図３は、本実施形態２における照明装置２の要部を示す平面図である。尚、以降の実施形態では、図１及び図２と同じ部分については同じ符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
上記実施形態１では、同じ形状の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを入射面１４ａの略全体に亘って配置するようにしたのに対し、本実施形態２では、発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの配列方向端部における一組の発光ダイオード１６の代わりに、パッケージングされた発光ダイオードであるＬＥＤパッケージ２６をそれぞれ設けるようにしたものである。
【００６６】
ＬＥＤパッケージ２６は、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されている。特に、本実施形態２では、３色からなる一組の発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂが１つのＬＥＤパッケージ２６を構成している。このＬＥＤパッケージ２６は、例えば、一般にマルチチップパッケージと呼ばれている３色ＬＥＤ（例えば、日亜化学工業株式会社製のＮＳＳＭ０３８Ａ）を適用することができる。
【００６７】
そして、これらのＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂ同士の間隔Ａは、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さい。
【００６８】
したがって、本実施形態２においても、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔は、図２に間隔Ａ，Ｂ，Ｃを示すように、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている（間隔Ａ＜間隔Ｃ＜間隔Ｂ）。
【００６９】
−実施形態２の効果−
したがって、この実施形態２によっても、配列方向端部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ａを、配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔Ｂよりも小さくしたので、上記実施形態１と同様に、光の混色性を向上させて、十分に混色された白色光を得ることができる。
【００７０】
ところで、複数の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂをそれぞれ同じ大きさのものによって構成した場合には、各発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂを実装するために所定のスペースを要する。したがって、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を小さくするのには限度がある。
【００７１】
これに対し、本実施形態２では、上記配列方向端部に、複数の発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージ２６を配置するようにしたので、ＬＥＤパッケージ２６において隣り合う発光ダイオード１６ｒ、１６ｇ、１６ｂ同士の間隔をより小さくして、さらなる混色性の向上を図ることができる。
【００７２】
《その他の実施形態》
上記実施形態１及び２では、隣り合う発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ同士の間隔を、その配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくしたが、本発明はこれに限らず、間隔が小さくされた配列方向端部の発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの内側（つまり、配列方向中央側）における発光ダイオード１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂの間隔を等間隔に配列するようにしてもよい。このようにしても、導光体１４における左右側部における光の混色を促進させて、均一な白色光を得ることが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明は、照明装置及び液晶表示装置について有用であり、特に、十分に混色された白色光を得る場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】図１は、本実施形態１における照明装置の要部を示す平面図である。
【図２】図２は、液晶表示装置の概略構造を示す断面図である。
【図３】図３は、本実施形態２における照明装置の要部を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７５】
Ａ 配列方向端部における発光ダイオードの間隔
Ｂ 配列方向中央部における発光ダイオードの間隔
１ 液晶表示装置
２ 照明装置
１３ 液晶表示パネル
１４ 導光体
１４ａ 入射面
１４ｂ 出射面
１５ 反射シート
１６ 一組の発光ダイオード
１６Ｒ，１６Ｇ，１６Ｂ 発光ダイオード
１６ｒ、１６ｇ、１６ｂ 発光ダイオード
１７ 基板
１８ ドライバ
１９ シャーシ
２０ 光学シート
２１ 混色領域
２２ 表示領域
２６ ＬＥＤパッケージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、
上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
隣り合う上記発光ダイオードの光の色は、互いに異なっており、
上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、
上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、
上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、
上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、
上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、
上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５又は６において、
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１】
入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、
上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
隣り合う上記発光ダイオードの光の色は、互いに異なっており、
上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、
上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備えた照明装置であって、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、
上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１又は２において、
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれている
ことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、
上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
上記配列方向端部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
液晶表示パネルと、該液晶表示パネルに対向して配置された照明装置とを備えた液晶表示装置であって、
上記照明装置は、入射面から入射した光を拡散して導光する導光体と、上記導光体の入射面に沿った配列方向に配列された複数の発光ダイオードとを備え、
上記複数の発光ダイオードの光の色は、複数色からなり、
上記配列方向端部には、異なる色が少なくとも１つ以上含まれた複数の発光ダイオードが組み込まれて構成されたＬＥＤパッケージが配置され、
上記ＬＥＤパッケージにおいて隣り合う発光ダイオード同士の間隔は、上記配列方向中央部において隣り合う発光ダイオード同士の間隔よりも小さい
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
隣り合う上記発光ダイオード同士の間隔は、配列方向中央部から配列方向端部へ向かうに連れて徐々に小さくなっている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項５又は６において、
上記複数の発光ダイオードには、赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード及び青色発光ダイオードが含まれている
ことを特徴とする液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２６６３５（Ｐ２００９−２６６３５Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８９４２２（Ｐ２００７−１８９４２２）
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２０日（２００７．７．２０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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