直下型バックライト装置
【課題】バックライトの輝度が低下することなくかつ輝度均一性を維持できる直下型バックライト装置を提供する。
【解決手段】線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に調光板３を備え、調光板３は、線状光源４ａ，４ｂの直上を中心にした所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を調整するためのプリズムアレイ２ａ，２ｂを有して、プリズムアレイ２ａ，２ｂは、プリズムＰの面Ｐａを下向きにして、プリズムＰの長手方向を線状光源４ａ，４ｂの長手方向と平行とする。
【解決手段】線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に調光板３を備え、調光板３は、線状光源４ａ，４ｂの直上を中心にした所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を調整するためのプリズムアレイ２ａ，２ｂを有して、プリズムアレイ２ａ，２ｂは、プリズムＰの面Ｐａを下向きにして、プリズムＰの長手方向を線状光源４ａ，４ｂの長手方向と平行とする。
【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、かつ液晶表示パネルの背面側において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】
バックライト装置は、薄型ディスプレイとして急速に普及が進んでいる液晶表示装置の液晶パネル背面に照射する光源（バックライト）の光を発生させる。バックライトの光源には、主として冷陰極管（ｃｏｌｄ‐ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ‐ＣＣＦＬ、以下「ＣＣＦＬ」と記す）が用いられている。
【０００３】
バックライト装置は主に２種類に大別されている。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』である。
【０００４】
バックライト装置は近年、更なる薄型化・軽量化のニーズが高まっているが、高輝度かつ輝度均一性を同レベルで維持しながら、薄型化・軽量化するのは難しい。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。
【０００５】
一方、『直下型』は『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。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には『直下型』が用いられる。
【０００６】
しかし、『直下型』は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。
【０００７】
この課題に対して従来から、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様々な解決方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１１７０２３号公報
【特許文献２】特開２００５− １７４１２号公報
【０００８】
特許文献１に記載の装置は、複数の冷陰極管の投光方向に、全光線透過率が６２％乃至７１％で、かつ、曇価が９０％乃至９９％である、調光用ドットパターンが印刷された拡散板とを備え、前記調光用ドットパターンの各ドットは、前記冷陰極管の間隔を２４乃至４８分割した位置に配置され、さらに、前記各ドットの径は、前記冷陰極管からの距離に応じて０．１６ｍｍ乃至０．７ｍｍであることを特徴とすることにより、光源の消費電力を上げることなく十分な輝度値を確保すると共に、面状発光される光の輝度を均一化できる、バックライト装置及び液晶表示装置を提供するものがある。
【０００９】
また、特許文献２に記載の装置は、蛍光管の長手方向と直交する方向の反射板の断面形状を、蛍光管の取り付けピッチの２分の１のピッチからなるジグザグ形状とするとともに、ジグザグ形状の頂点部を隣合う蛍光管の中間位置の真下と蛍光管の真下の位置とすることにより、蛍光管の中間位置への反射光を多くして蛍光管の間の輝度むらを解消する、直下型バックライト装置および薄型表示装置を提供するものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１記載の装置は、調光用ドットパターンが印刷された拡散板を備えた方法による従来の直下型バックライト装置であるから、線状光源から放射される光線が以下のような軌跡を描くから、輝度が全体的に低下してしまうという問題があった。
【００１１】
図８は、従来例の直下型バックライト装置による光線軌跡の説明図（第１例）である。図８中、１は拡散板、３は調光板、４ａ，４ｂは線状光源、５は反射板、ｄは調光用ドットパターンである。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００１２】
即ち、上記特許文献１記載の装置は、図８に示すように、線状光源４ａ，４ｂの直上にある調光用ドットパターンｄにより、線状光源４ａ，４ｂから真上に放射された光線が反射して、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少している。線状光源４ａ，４ｂの下方にある反射板５に当たった光線は、線状光源４ａ，４ｂの中間位置へ集まっている。そのため効果的に光の輝度を均一化することができる。
【００１３】
しかしながら、この方法は線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少してしまうだけでなく、調光用ドットパターンｄで反射して中間位置へ集まった光線は光路が長くなるため、輝度が全体的に低下してしまうという問題があった。
【００１４】
また、上記特許文献２記載の装置は、反射板の断面形状をジグザグ形状にした方法による従来の直下型バックライト装置であるから、線状光源から放射される光線が以下のような軌跡を描くから、反射板の形状精度のバラツキが大きいと、輝度均一性を維持するのが難しいという問題点があった。
【００１５】
図９は、従来例の直下型バックライト装置による光線軌跡の説明図（第２例）である。図９中、１は拡散板、４ａ１，４ｂ１は線状光源、５ａは反射板である。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００１６】
即ち、上記特許文献２記載の装置は、図９に示すように、頂点部を隣合う線状光源４ａ１，４ｂ１の中間位置の真下の位置としたジグザグ形状の反射板５ａにより、線状光源４ａ１，４ｂ１から放射された光線が反射板５ａに当たり、光線が線状光源４ａ１，４ｂ１の中間位置へ集まっている。そのため線状光源４ａ１，４ｂ１の間の輝度むらを解消することができる。
【００１７】
しかしながら、この方法はジグザグ形状の反射板５ａの頂点を、隣接する線状光源４ａ１，４ｂ１の中間位置の真下の位置に精度良く設置しなければならないため、反射板５ａの形状精度のバラツキが大きいと、輝度均一性を維持するのが難しいという問題点があった。
【００１８】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、複数本の線状光源と、前記線状光源の下方には光源からの光を反射する反射板と、前記線状光源の上方には光源からの光を拡散する拡散板とを具備し、液晶表示パネルを背面から照明する直下型バックライト装置において、高輝度であり、光学部材の形状精度にバラツキがあっても輝度均一性を維持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】
【００１９】
そこで本発明は上記目的を達成するために創案された発明であり、下記（１）〜（３）の構成を有す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。
（１）図１に示すように、液晶表示パネル（図示せず）を、前記液晶表示パネルの背面側（矢印方向）から全面照明する直下型バックライト装置Ａであって、
複数本の線状光源４ａ，４ｂと、
前記複数本の線状光源４ａ，４ｂを介して前記液晶表示パネルの背面とは反対側に位置しており、かつ前記複数本の線状光源４ａ，４ｂからの照射光を前記液晶表示パネルの背面側へ全面反射する反射板５と、
前記液晶表示パネルの背面と前記複数本の線状光源４ａ，４ｂとの間に位置しており、かつ前記複数本の線状光源４ａ，４ｂからの照射光と前記反射板５からの反射光とを受光して前記液晶表示パネルの背面側へ拡散照射する拡散板１と、
前記線状光源４ａ，４ｂと前記拡散板１との間に位置する調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）とを備え、
前記調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）は、
前記線状光源４ａ，４ｂに対向する前記調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の背面に設けられ、かつ前記線状光源４ａ，４ｂの長手方向と平行な位置に設けられたプリズムアレイ２ａ，２ｂを有しており、
前記プリズムアレイ２ａ，２ｂは、
前記反射板側を臨んだときに、前記調光板３と前記複数本の線状光源４ａ，４ｂとが重なる領域を中心にした領域において、前記複数本の線状光源側から照射される照射光の進行方向を調整することを特徴とする直下型バックライト装置。
（２）図２（図３）に示すように、前記調光板３は、前記複数の線状光源４ａ，４ｂ毎にそれぞれ分離して設けられた複数の分割調光板３ｃ，３ｄ（３ｅ，３ｆ）からなることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライト装置。
（３）図２（図３）に示すように、前記分割調光板３ｃ，３ｄ（３ｅ，３ｆ）は、それぞれ、前記分割調光板３ｃ，３ｄ（３ｅ，３ｆ）の少なくとも２辺３ｃ１，３ｃ２，３ｄ１，３ｄ２（３ｅ１，３ｅ２，３ｆ１，３ｆ２）が前記反射板５上に固定されていることを特徴とする請求項２記載の直下型バックライト装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の直下型バックライト装置によれば、輝度が全体的に低下することなく、光学部材の形状精度にバラツキがあっても輝度均一性を維持することができる。そのため、従来よりも直下型バックライト装置の薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の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、好ましい実施の形態を図面と共に説明する。
【００２２】
図１〜図３はそれぞれ本発明装置の第１の実施の形態〜第３の実施の形態における光線軌跡を説明するための図、図４〜図６はそれぞれ本発明の第１の実施の形態（図１）をさらに具体化した直下型バックライト装置の第１の構造〜第３の構造を示す図である。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞図１
本発明の第１の実施の形態である直下型バックライト装置Ａは、上方（図１紙面上側、矢印方向）に配置した液晶表示パネル（図示せず）の背面側からこれを全面照明する構造の直下型バックライト装置である。
【００２４】
前記した直下型バックライト装置Ａ，Ａ１は、図１、図４にそれぞれに示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の支持部材８を備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００２５】
前記した調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）は線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に設けられている。この調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）は、線状光源４ａ，４ｂの直上（図１、図４中、反射板５の光反射面に対して直角方向上側）を中心にした調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の線状光源４ａ，４ｂに対向する面の所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を反射透過して調整するためのプリズムアレイ２ａ，２ｂが設けられている。
【００２６】
前記したプリズムアレイ２ａ，２ｂは、本アレイを構成する各プリズムＰの面Ｐａを下向き（図１、図４中、反射板５側）にして、プリズムＰの長手方向（図１紙面に対して垂直方向）を線状光源４ａ，４ｂの長手方向と平行とするように配置固定されている。
【００２７】
本実施の形態のプリズムＰの形状は、プリズム頂角は９０°、プリズムのピッチは５０μｍ、プリズムＰの材質は透明度が高く、加工が容易なアクリル樹脂を用いている。因みにプリズムの高さは２５μｍ、プリズムの底辺の長さは５０μｍである。
【００２８】
前記した線状光源４ａ，４ｂの直上にあるプリズムアレイ２ａ，２ｂにより、線状光源４ａ，４ｂから上方（拡散板１側）に放射された光線は線状光源４ａ，４ｂの直上からその外側へ広がるように拡散する。そして線状光源４ａ，４ｂの直上の光束は（光量が）減少する。また、線状光源４ａ，４ｂから下方（反射板５１側）に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂ直上の中間位置（プリズムアレイ２ａ，２ｂの位置）へ集まっている。そのため、拡散板１へ到達する光の輝度を均一化することができる。
【００２９】
この方法は、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が大幅に減少することもなく、光線の光路が長くなって、輝度が全体的に低下することもない。
【００３０】
＜第２の実施の形態＞図２
本発明の第２の実施の形態である直下型バックライト装置Ｂは、上方（図２紙面上側）に配置した液晶表示パネル（図示せず）の背面側からこれを全面照明する構造の直下型バックライト装置である。
【００３１】
直下型バックライト装置Ｂは、図２に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ｃ，２ｄ、分割調光板３ｃ，３ｄ、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、そして図４のようにリア板金（筐体）７を備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００３２】
前記した分割調光板３ｃ，３ｄは線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に設けられている。この分割調光板３ｃ，３ｄは、線状光源４ａ，４ｂの直上（反射板５の光反射面に対して直角方向上側）を中心にした分割調光板３ｃ，３ｄの線状光源４ａ，４ｂにそれぞれ対向する面の所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を反射透過して調整するためのプリズムアレイ２ｃ，２ｄが設けられている。
【００３３】
また、前記した分割調光板３ｃ，３ｄ、プリズムアレイ２ｃ，２ｄ、およびプリズムＰの形状と材質は、図１の実施の形態と同様である。
【００３４】
さらに、前記した分割調光板３ｃ，３ｄは、湾曲可能な薄いシートで構成して、線状光源４ａ，４ｂの１本毎に分離した分割調光板としている。分割調光板３ｃ，３ｄは、線状光源４ａ，４ｂをそれぞれ包み込むように湾曲させて、少なくとも２端部（辺部、縁部）３ｃ１，３ｃ２、３ｄ１，３ｄ２を反射板５の反射面側に、例えば段付きピン形状の複数の支持部材（図示せず）で各辺を固定する構造である。
【００３５】
前記した分割調光板３ｃ，３ｄの端部３ｃ１，３ｃ２、３ｄ１，３ｄ２の固定位置は、線状光源４ａ，４ｂの中間位置から反射板５まで真下へ下ろした位置である。
【００３６】
本装置Ｂは、プリズムアレイ２ｃ，２ｄにより、線状光源４ａ，４ｂから上方に放射された光線は直上から外側へ広がるように拡散して、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少している。線状光源４ａ，４ｂから下方に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂの中間位置へ集まっている。そのため、拡散板１へ到達する光の輝度を均一化することができる。
【００３７】
＜第３の実施の形態＞図３
本発明の第３の実施の形態である直下型バックライト装置Ｃは、上方（図３紙面上側）に配置した液晶表示パネル（図示せず）の背面側からこれを全面照明する構造の直下型バックライト装置である。
【００３８】
前記した直下型バックライト装置Ｃは、図３に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ｅ，２ｆ、分割調光板３ｅ，３ｆ、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、そして図４のようにリア板金（筐体）７を備えて構成されている。
【００３９】
前記した分割調光板３ｅ，３ｆは線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に設けられている。この分割調光板３ｅ，３ｆは、線状光源４ａ，４ｂの直上（反射板５の光反射面に対して直角方向上側）を中心にした調光板３の線状光源４ａ，４ｂに対向する面の所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を反射透過して調整するためのプリズムアレイ２ｅ，２ｆが設けられている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００４０】
また、分割調光板３ｅ，３ｆ、プリズムアレイ２ｅ，２ｆおよびプリズムＰ形状と材質は、図１、図２の各実施例と同様である。分割調光板３ｅ，３ｆについては、図２の実施例の分割調光板３ｃ，３ｄと同様である。
【００４１】
分割調光板３ｅ，３ｆの端部（少なくとも２端部（辺部、縁部）３ｅ１，３ｅ２、３ｆ１，３ｆ２）の固定位置は、線状光源線状光源４ａ，４ｂから等距離になるように分割調光板３ｅ，３ｆを半円状に湾曲させて、線状光源４ａ，４ｂより下方は反射板５まで真下へ下ろした位置である。
【００４２】
本装置Ｃは、プリズムアレイ２ｅ，２ｆにより、線状光源４ａ，４ｂから上方に放射された光線は直上から外側へ広がるように拡散して、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少している。線状光源４ａ，４ｂから下方に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂの中間位置へ集まっている。そのため、拡散板１へ到達する光の輝度を均一化することができる。
【００４３】
分割調光板３ｅ，３ｆの端部（少なくとも２端部（辺部、縁部）３ｅ１，３ｅ２、３ｆ１，３ｆ２）の固定位置は、線状光源４ａ，４ｂの両脇の位置で、図２の実施の形態よりも線状光源４ａ，４ｂ寄りの位置である。この構造は、隣接するプリズムアレイ２ｅ，２ｆ寄りの中間位置近辺に別の部材が設置してあって、図２の実施の形態のように複数のプリズムアレイ２ｅ，２ｆを一枚の調光板３で一体化ができない場合に有効である。
【００４４】
本装置Ｃは、図４の実施例と同様に、調光板３を支持する支持部材８は、線状光源４ａ，４ｂの両脇の位置に精度良く設置する必要が無く、さらに支持部材８の形状精度にバラツキがあって、調光板３ｅ，３ｆの高さが上下しても、輝度均一性が維持されるという利点がある。
【００４５】
次に、上述した本発明の第１の実施の形態（図１）をさらに具体化した直下型バックライト装置の各種の構造、即ち、第１の構造（図４）〜第３の構造（図６）について、順に説明する。
【００４６】
（第１の実施の形態・第１の構造）図４
本装置Ａ（図１）の第１の構造を有する装置Ａ１は、図４に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、調光板３の支持部材８を備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００４７】
山型形状の支持部材８により、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）を線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間の中空に備える構造を可能にしている。
【００４８】
この支持部材８を用いることによって、隣接する線状光源４ａ，４ｂの中間位置の真下の位置に精度良く設置する必要が無く、また支持部材８の形状精度にバラツキがあって、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の高さが上下しても、輝度均一性が維持されるという利点がある。
【００４９】
（第１の実施の形態・第２の構造）図５
本装置Ａ（図１）の第２の構造を有する装置Ａ２は、図５に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の支持部材９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００５０】
段付きピン形状の支持部材９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄにより、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）を線状光源４ａ，４ｂと拡散板３との間の中空に備える構造を可能にしている。
【００５１】
調光板支持部材９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの設置位置は、線状光源線状光源４ａ，４ｂの両脇の位置である。
【００５２】
（第１の実施の形態・第３の構造）図６
本装置Ａ（図１）の第３の構造を有する装置Ａ３は、図６に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３を分離して得た分離調光板３ａ１，３ｂ１、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、分離調光板３ａ１，３ｂ１をそれぞれ支持する支持部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００５３】
図６に示すように、分離調光板３ａ１，３ｂ１は、互いに分離していても、段付きピン形状の分離調光板３ａ１は支持部材８ａ，８ｂで確実に反射板に取り付けることができ、同様に、段付きピン形状の分離調光板３ｂ１は支持部材８ｃ，８ｄで確実に反射板に取り付けることができる。こうして、分離調光板３ａ１，３ｂ１を線状光源４ａ，４ｂと拡散板３との間の中空に備える構造を可能にしている。
【００５４】
図７は、本発明（図１）の直下型バックライト装置の輝度分布図である。
分布図の横軸は、発光面の位置を表し、分布図の下に並べて示した本発明の直下型バックライト装置の、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、調光板３、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、反射板５と位置をそろえている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００５５】
分布図の縦軸は、その位置における発光面の輝度値を示す。破線で示した波形は、従来例による拡散板１上の輝度分布である。ここでの従来例とは、調光板３が無い場合である。
【００５６】
線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ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４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの中間の位置において輝度値が小さくなる。そのため、図７のように、輝度値の高低差が大きくなり、図示せぬ液晶表示バネルの発光面に輝度ムラが発生してしまう。
【００５７】
これに対して、実線で示した波形は、第１の実施の形態（図７中「実施例」と表記）による拡散板１上の輝度分布である。
線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの直上にあるプリズムアレイ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから上方に放射された光線は直上から外側へ広がるように拡散するため、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの直上の位置の輝度値が小さくなる。
【００５８】
また線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから下方に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの中間位置へ集まるため、輝度値が大きくなる。そのため、図７のように、輝度値の高低差が小さくなり、上記発光面に輝度ムラが発生しにくくなる。
【００５９】
さらに、一点鎖線で示した波形は、第１の実施の形態（図７中「実施例」と表記）による光学シート上の輝度分布である。
拡散板１のほかに、拡散シート、偏光分離シート等の光線拡散効果により、プリズムアレイ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで拡散された光線はさらに拡散されるため、一点鎖線で示した波形は実線で示した波形よりもなだらかになって、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの直上の位置の輝度値がさらに小さくなり、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの中間位置の輝度値がさらに大きくなる。そのため、図７のように、輝度値の高低差が極めて小さくなり、上記発光面に輝度ムラが無くなる。
【００６０】
なお、ここまでの実施の形態の説明では、調光板を１枚の平面形状、または複数枚に分割した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、線状光源と拡散板との間で線状光源の直上を中心にした所定領域にプリズムアレイを有していれば、調光板がいかなる枚数で、いかなる形状になってもよい。また、調光板支持部材もこの実施例に示した形状に限定されることは無い。
【００６１】
このように、本発明の直下型バックライト装置によれば、輝度が全体的に低下することなく、光学部材の形状精度にバラツキがあっても輝度均一性を維持することができる。そのため、従来よりも直下型バックライト装置の薄型化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
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】
【００６３】
【図１】本発明装置の第１の実施の形態における光線軌跡を説明するための図である。
【図２】本発明装置の第２の実施の形態における光線軌跡を説明するための図である。
【図３】本発明装置の第３の実施の形態における光線軌跡を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を具体化した直下型バックライト装置の第１の構造を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を具体化した直下型バックライト装置の第２の構造を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を具体化した直下型バックライト装置の第３の構造を示す図である。
【図７】本発明の直下型バックライト装置の輝度分布図である。
【図８】従来例の直下型バックライト装置の光線軌跡の説明図である。
【図９】従来例の直下型バックライト装置の光線軌跡の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 拡散板
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ プリズムアレイ
３ 調光板
３ａ，３ｂ，３ａ１，３ｂ１，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，１０ａ，１０ｂ 分割調光板
３ｃ１，３ｃ２，３ｄ１，３ｄ２，３ｅ１，３ｅ２，３ｆ１，３ｆ２ 辺
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 線状光源
５ 反射板
６ 光学部材
７ リア板金
８，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 支持部材
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ，Ｃ 直下型バックライト装置
Ｐ プリズム
Ｐａ 面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いられ、かつ液晶表示パネルの背面側において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】
バックライト装置は、薄型ディスプレイとして急速に普及が進んでいる液晶表示装置の液晶パネル背面に照射する光源（バックライト）の光を発生させる。バックライトの光源には、主として冷陰極管（ｃｏｌｄ‐ｃａｔｈｏｄｅ ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ ｌａｍｐ‐ＣＣＦＬ、以下「ＣＣＦＬ」と記す）が用いられている。
【０００３】
バックライト装置は主に２種類に大別されている。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』である。
【０００４】
バックライト装置は近年、更なる薄型化・軽量化のニーズが高まっているが、高輝度かつ輝度均一性を同レベルで維持しながら、薄型化・軽量化するのは難しい。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。
【０００５】
一方、『直下型』は『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。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には『直下型』が用いられる。
【０００６】
しかし、『直下型』は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。
【０００７】
この課題に対して従来から、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様々な解決方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１１７０２３号公報
【特許文献２】特開２００５− １７４１２号公報
【０００８】
特許文献１に記載の装置は、複数の冷陰極管の投光方向に、全光線透過率が６２％乃至７１％で、かつ、曇価が９０％乃至９９％である、調光用ドットパターンが印刷された拡散板とを備え、前記調光用ドットパターンの各ドットは、前記冷陰極管の間隔を２４乃至４８分割した位置に配置され、さらに、前記各ドットの径は、前記冷陰極管からの距離に応じて０．１６ｍｍ乃至０．７ｍｍであることを特徴とすることにより、光源の消費電力を上げることなく十分な輝度値を確保すると共に、面状発光される光の輝度を均一化できる、バックライト装置及び液晶表示装置を提供するものがある。
【０００９】
また、特許文献２に記載の装置は、蛍光管の長手方向と直交する方向の反射板の断面形状を、蛍光管の取り付けピッチの２分の１のピッチからなるジグザグ形状とするとともに、ジグザグ形状の頂点部を隣合う蛍光管の中間位置の真下と蛍光管の真下の位置とすることにより、蛍光管の中間位置への反射光を多くして蛍光管の間の輝度むらを解消する、直下型バックライト装置および薄型表示装置を提供するものがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記特許文献１記載の装置は、調光用ドットパターンが印刷された拡散板を備えた方法による従来の直下型バックライト装置であるから、線状光源から放射される光線が以下のような軌跡を描くから、輝度が全体的に低下してしまうという問題があった。
【００１１】
図８は、従来例の直下型バックライト装置による光線軌跡の説明図（第１例）である。図８中、１は拡散板、３は調光板、４ａ，４ｂは線状光源、５は反射板、ｄは調光用ドットパターンである。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００１２】
即ち、上記特許文献１記載の装置は、図８に示すように、線状光源４ａ，４ｂの直上にある調光用ドットパターンｄにより、線状光源４ａ，４ｂから真上に放射された光線が反射して、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少している。線状光源４ａ，４ｂの下方にある反射板５に当たった光線は、線状光源４ａ，４ｂの中間位置へ集まっている。そのため効果的に光の輝度を均一化することができる。
【００１３】
しかしながら、この方法は線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少してしまうだけでなく、調光用ドットパターンｄで反射して中間位置へ集まった光線は光路が長くなるため、輝度が全体的に低下してしまうという問題があった。
【００１４】
また、上記特許文献２記載の装置は、反射板の断面形状をジグザグ形状にした方法による従来の直下型バックライト装置であるから、線状光源から放射される光線が以下のような軌跡を描くから、反射板の形状精度のバラツキが大きいと、輝度均一性を維持するのが難しいという問題点があった。
【００１５】
図９は、従来例の直下型バックライト装置による光線軌跡の説明図（第２例）である。図９中、１は拡散板、４ａ１，４ｂ１は線状光源、５ａは反射板である。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００１６】
即ち、上記特許文献２記載の装置は、図９に示すように、頂点部を隣合う線状光源４ａ１，４ｂ１の中間位置の真下の位置としたジグザグ形状の反射板５ａにより、線状光源４ａ１，４ｂ１から放射された光線が反射板５ａに当たり、光線が線状光源４ａ１，４ｂ１の中間位置へ集まっている。そのため線状光源４ａ１，４ｂ１の間の輝度むらを解消することができる。
【００１７】
しかしながら、この方法はジグザグ形状の反射板５ａの頂点を、隣接する線状光源４ａ１，４ｂ１の中間位置の真下の位置に精度良く設置しなければならないため、反射板５ａの形状精度のバラツキが大きいと、輝度均一性を維持するのが難しいという問題点があった。
【００１８】
そこで本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、複数本の線状光源と、前記線状光源の下方には光源からの光を反射する反射板と、前記線状光源の上方には光源からの光を拡散する拡散板とを具備し、液晶表示パネルを背面から照明する直下型バックライト装置において、高輝度であり、光学部材の形状精度にバラツキがあっても輝度均一性を維持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】
【００１９】
そこで本発明は上記目的を達成するために創案された発明であり、下記（１）〜（３）の構成を有す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。
（１）図１に示すように、液晶表示パネル（図示せず）を、前記液晶表示パネルの背面側（矢印方向）から全面照明する直下型バックライト装置Ａであって、
複数本の線状光源４ａ，４ｂと、
前記複数本の線状光源４ａ，４ｂを介して前記液晶表示パネルの背面とは反対側に位置しており、かつ前記複数本の線状光源４ａ，４ｂからの照射光を前記液晶表示パネルの背面側へ全面反射する反射板５と、
前記液晶表示パネルの背面と前記複数本の線状光源４ａ，４ｂとの間に位置しており、かつ前記複数本の線状光源４ａ，４ｂからの照射光と前記反射板５からの反射光とを受光して前記液晶表示パネルの背面側へ拡散照射する拡散板１と、
前記線状光源４ａ，４ｂと前記拡散板１との間に位置する調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）とを備え、
前記調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）は、
前記線状光源４ａ，４ｂに対向する前記調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の背面に設けられ、かつ前記線状光源４ａ，４ｂの長手方向と平行な位置に設けられたプリズムアレイ２ａ，２ｂを有しており、
前記プリズムアレイ２ａ，２ｂは、
前記反射板側を臨んだときに、前記調光板３と前記複数本の線状光源４ａ，４ｂとが重なる領域を中心にした領域において、前記複数本の線状光源側から照射される照射光の進行方向を調整することを特徴とする直下型バックライト装置。
（２）図２（図３）に示すように、前記調光板３は、前記複数の線状光源４ａ，４ｂ毎にそれぞれ分離して設けられた複数の分割調光板３ｃ，３ｄ（３ｅ，３ｆ）からなることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライト装置。
（３）図２（図３）に示すように、前記分割調光板３ｃ，３ｄ（３ｅ，３ｆ）は、それぞれ、前記分割調光板３ｃ，３ｄ（３ｅ，３ｆ）の少なくとも２辺３ｃ１，３ｃ２，３ｄ１，３ｄ２（３ｅ１，３ｅ２，３ｆ１，３ｆ２）が前記反射板５上に固定されていることを特徴とする請求項２記載の直下型バックライト装置。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の直下型バックライト装置によれば、輝度が全体的に低下することなく、光学部材の形状精度にバラツキがあっても輝度均一性を維持することができる。そのため、従来よりも直下型バックライト装置の薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の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、好ましい実施の形態を図面と共に説明する。
【００２２】
図１〜図３はそれぞれ本発明装置の第１の実施の形態〜第３の実施の形態における光線軌跡を説明するための図、図４〜図６はそれぞれ本発明の第１の実施の形態（図１）をさらに具体化した直下型バックライト装置の第１の構造〜第３の構造を示す図である。
【００２３】
＜第１の実施の形態＞図１
本発明の第１の実施の形態である直下型バックライト装置Ａは、上方（図１紙面上側、矢印方向）に配置した液晶表示パネル（図示せず）の背面側からこれを全面照明する構造の直下型バックライト装置である。
【００２４】
前記した直下型バックライト装置Ａ，Ａ１は、図１、図４にそれぞれに示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の支持部材８を備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００２５】
前記した調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）は線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に設けられている。この調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）は、線状光源４ａ，４ｂの直上（図１、図４中、反射板５の光反射面に対して直角方向上側）を中心にした調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の線状光源４ａ，４ｂに対向する面の所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を反射透過して調整するためのプリズムアレイ２ａ，２ｂが設けられている。
【００２６】
前記したプリズムアレイ２ａ，２ｂは、本アレイを構成する各プリズムＰの面Ｐａを下向き（図１、図４中、反射板５側）にして、プリズムＰの長手方向（図１紙面に対して垂直方向）を線状光源４ａ，４ｂの長手方向と平行とするように配置固定されている。
【００２７】
本実施の形態のプリズムＰの形状は、プリズム頂角は９０°、プリズムのピッチは５０μｍ、プリズムＰの材質は透明度が高く、加工が容易なアクリル樹脂を用いている。因みにプリズムの高さは２５μｍ、プリズムの底辺の長さは５０μｍである。
【００２８】
前記した線状光源４ａ，４ｂの直上にあるプリズムアレイ２ａ，２ｂにより、線状光源４ａ，４ｂから上方（拡散板１側）に放射された光線は線状光源４ａ，４ｂの直上からその外側へ広がるように拡散する。そして線状光源４ａ，４ｂの直上の光束は（光量が）減少する。また、線状光源４ａ，４ｂから下方（反射板５１側）に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂ直上の中間位置（プリズムアレイ２ａ，２ｂの位置）へ集まっている。そのため、拡散板１へ到達する光の輝度を均一化することができる。
【００２９】
この方法は、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が大幅に減少することもなく、光線の光路が長くなって、輝度が全体的に低下することもない。
【００３０】
＜第２の実施の形態＞図２
本発明の第２の実施の形態である直下型バックライト装置Ｂは、上方（図２紙面上側）に配置した液晶表示パネル（図示せず）の背面側からこれを全面照明する構造の直下型バックライト装置である。
【００３１】
直下型バックライト装置Ｂは、図２に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ｃ，２ｄ、分割調光板３ｃ，３ｄ、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、そして図４のようにリア板金（筐体）７を備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００３２】
前記した分割調光板３ｃ，３ｄは線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に設けられている。この分割調光板３ｃ，３ｄは、線状光源４ａ，４ｂの直上（反射板５の光反射面に対して直角方向上側）を中心にした分割調光板３ｃ，３ｄの線状光源４ａ，４ｂにそれぞれ対向する面の所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を反射透過して調整するためのプリズムアレイ２ｃ，２ｄが設けられている。
【００３３】
また、前記した分割調光板３ｃ，３ｄ、プリズムアレイ２ｃ，２ｄ、およびプリズムＰの形状と材質は、図１の実施の形態と同様である。
【００３４】
さらに、前記した分割調光板３ｃ，３ｄは、湾曲可能な薄いシートで構成して、線状光源４ａ，４ｂの１本毎に分離した分割調光板としている。分割調光板３ｃ，３ｄは、線状光源４ａ，４ｂをそれぞれ包み込むように湾曲させて、少なくとも２端部（辺部、縁部）３ｃ１，３ｃ２、３ｄ１，３ｄ２を反射板５の反射面側に、例えば段付きピン形状の複数の支持部材（図示せず）で各辺を固定する構造である。
【００３５】
前記した分割調光板３ｃ，３ｄの端部３ｃ１，３ｃ２、３ｄ１，３ｄ２の固定位置は、線状光源４ａ，４ｂの中間位置から反射板５まで真下へ下ろした位置である。
【００３６】
本装置Ｂは、プリズムアレイ２ｃ，２ｄにより、線状光源４ａ，４ｂから上方に放射された光線は直上から外側へ広がるように拡散して、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少している。線状光源４ａ，４ｂから下方に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂの中間位置へ集まっている。そのため、拡散板１へ到達する光の輝度を均一化することができる。
【００３７】
＜第３の実施の形態＞図３
本発明の第３の実施の形態である直下型バックライト装置Ｃは、上方（図３紙面上側）に配置した液晶表示パネル（図示せず）の背面側からこれを全面照明する構造の直下型バックライト装置である。
【００３８】
前記した直下型バックライト装置Ｃは、図３に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ｅ，２ｆ、分割調光板３ｅ，３ｆ、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、そして図４のようにリア板金（筐体）７を備えて構成されている。
【００３９】
前記した分割調光板３ｅ，３ｆは線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間に設けられている。この分割調光板３ｅ，３ｆは、線状光源４ａ，４ｂの直上（反射板５の光反射面に対して直角方向上側）を中心にした調光板３の線状光源４ａ，４ｂに対向する面の所定領域に、線状光源４ａ，４ｂから出射される光の進行方向を反射透過して調整するためのプリズムアレイ２ｅ，２ｆが設けられている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００４０】
また、分割調光板３ｅ，３ｆ、プリズムアレイ２ｅ，２ｆおよびプリズムＰ形状と材質は、図１、図２の各実施例と同様である。分割調光板３ｅ，３ｆについては、図２の実施例の分割調光板３ｃ，３ｄと同様である。
【００４１】
分割調光板３ｅ，３ｆの端部（少なくとも２端部（辺部、縁部）３ｅ１，３ｅ２、３ｆ１，３ｆ２）の固定位置は、線状光源線状光源４ａ，４ｂから等距離になるように分割調光板３ｅ，３ｆを半円状に湾曲させて、線状光源４ａ，４ｂより下方は反射板５まで真下へ下ろした位置である。
【００４２】
本装置Ｃは、プリズムアレイ２ｅ，２ｆにより、線状光源４ａ，４ｂから上方に放射された光線は直上から外側へ広がるように拡散して、線状光源４ａ，４ｂの直上の光束が減少している。線状光源４ａ，４ｂから下方に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂの中間位置へ集まっている。そのため、拡散板１へ到達する光の輝度を均一化することができる。
【００４３】
分割調光板３ｅ，３ｆの端部（少なくとも２端部（辺部、縁部）３ｅ１，３ｅ２、３ｆ１，３ｆ２）の固定位置は、線状光源４ａ，４ｂの両脇の位置で、図２の実施の形態よりも線状光源４ａ，４ｂ寄りの位置である。この構造は、隣接するプリズムアレイ２ｅ，２ｆ寄りの中間位置近辺に別の部材が設置してあって、図２の実施の形態のように複数のプリズムアレイ２ｅ，２ｆを一枚の調光板３で一体化ができない場合に有効である。
【００４４】
本装置Ｃは、図４の実施例と同様に、調光板３を支持する支持部材８は、線状光源４ａ，４ｂの両脇の位置に精度良く設置する必要が無く、さらに支持部材８の形状精度にバラツキがあって、調光板３ｅ，３ｆの高さが上下しても、輝度均一性が維持されるという利点がある。
【００４５】
次に、上述した本発明の第１の実施の形態（図１）をさらに具体化した直下型バックライト装置の各種の構造、即ち、第１の構造（図４）〜第３の構造（図６）について、順に説明する。
【００４６】
（第１の実施の形態・第１の構造）図４
本装置Ａ（図１）の第１の構造を有する装置Ａ１は、図４に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、調光板３の支持部材８を備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００４７】
山型形状の支持部材８により、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）を線状光源４ａ，４ｂと拡散板１との間の中空に備える構造を可能にしている。
【００４８】
この支持部材８を用いることによって、隣接する線状光源４ａ，４ｂの中間位置の真下の位置に精度良く設置する必要が無く、また支持部材８の形状精度にバラツキがあって、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の高さが上下しても、輝度均一性が維持されるという利点がある。
【００４９】
（第１の実施の形態・第２の構造）図５
本装置Ａ（図１）の第２の構造を有する装置Ａ２は、図５に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）の支持部材９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００５０】
段付きピン形状の支持部材９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄにより、調光板３（分離調光板３ａ，３ｂ）を線状光源４ａ，４ｂと拡散板３との間の中空に備える構造を可能にしている。
【００５１】
調光板支持部材９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄの設置位置は、線状光源線状光源４ａ，４ｂの両脇の位置である。
【００５２】
（第１の実施の形態・第３の構造）図６
本装置Ａ（図１）の第３の構造を有する装置Ａ３は、図６に示すように、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ、調光板３を分離して得た分離調光板３ａ１，３ｂ１、例えばＣＣＦＬである線状光源４ａ，４ｂ、反射板５、拡散板１を含めた光学部材６、リア板金（筐体）７、分離調光板３ａ１，３ｂ１をそれぞれ支持する支持部材８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄを備えて構成されている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００５３】
図６に示すように、分離調光板３ａ１，３ｂ１は、互いに分離していても、段付きピン形状の分離調光板３ａ１は支持部材８ａ，８ｂで確実に反射板に取り付けることができ、同様に、段付きピン形状の分離調光板３ｂ１は支持部材８ｃ，８ｄで確実に反射板に取り付けることができる。こうして、分離調光板３ａ１，３ｂ１を線状光源４ａ，４ｂと拡散板３との間の中空に備える構造を可能にしている。
【００５４】
図７は、本発明（図１）の直下型バックライト装置の輝度分布図である。
分布図の横軸は、発光面の位置を表し、分布図の下に並べて示した本発明の直下型バックライト装置の、拡散板１、プリズムアレイ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、調光板３、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、反射板５と位置をそろえている。矢印は液晶表示パネルの背面側を示す。
【００５５】
分布図の縦軸は、その位置における発光面の輝度値を示す。破線で示した波形は、従来例による拡散板１上の輝度分布である。ここでの従来例とは、調光板３が無い場合である。
【００５６】
線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ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４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄとの中間の位置において輝度値が小さくなる。そのため、図７のように、輝度値の高低差が大きくなり、図示せぬ液晶表示バネルの発光面に輝度ムラが発生してしまう。
【００５７】
これに対して、実線で示した波形は、第１の実施の形態（図７中「実施例」と表記）による拡散板１上の輝度分布である。
線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの直上にあるプリズムアレイ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにより、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから上方に放射された光線は直上から外側へ広がるように拡散するため、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの直上の位置の輝度値が小さくなる。
【００５８】
また線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄから下方に放射された光線は、反射板５で反射して、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの中間位置へ集まるため、輝度値が大きくなる。そのため、図７のように、輝度値の高低差が小さくなり、上記発光面に輝度ムラが発生しにくくなる。
【００５９】
さらに、一点鎖線で示した波形は、第１の実施の形態（図７中「実施例」と表記）による光学シート上の輝度分布である。
拡散板１のほかに、拡散シート、偏光分離シート等の光線拡散効果により、プリズムアレイ２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄで拡散された光線はさらに拡散されるため、一点鎖線で示した波形は実線で示した波形よりもなだらかになって、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの直上の位置の輝度値がさらに小さくなり、線状光源４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄの中間位置の輝度値がさらに大きくなる。そのため、図７のように、輝度値の高低差が極めて小さくなり、上記発光面に輝度ムラが無くなる。
【００６０】
なお、ここまでの実施の形態の説明では、調光板を１枚の平面形状、または複数枚に分割した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、線状光源と拡散板との間で線状光源の直上を中心にした所定領域にプリズムアレイを有していれば、調光板がいかなる枚数で、いかなる形状になってもよい。また、調光板支持部材もこの実施例に示した形状に限定されることは無い。
【００６１】
このように、本発明の直下型バックライト装置によれば、輝度が全体的に低下することなく、光学部材の形状精度にバラツキがあっても輝度均一性を維持することができる。そのため、従来よりも直下型バックライト装置の薄型化を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
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】
【００６３】
【図１】本発明装置の第１の実施の形態における光線軌跡を説明するための図である。
【図２】本発明装置の第２の実施の形態における光線軌跡を説明するための図である。
【図３】本発明装置の第３の実施の形態における光線軌跡を説明するための図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態を具体化した直下型バックライト装置の第１の構造を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態を具体化した直下型バックライト装置の第２の構造を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態を具体化した直下型バックライト装置の第３の構造を示す図である。
【図７】本発明の直下型バックライト装置の輝度分布図である。
【図８】従来例の直下型バックライト装置の光線軌跡の説明図である。
【図９】従来例の直下型バックライト装置の光線軌跡の説明図である。
【符号の説明】
【００６４】
１ 拡散板
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ プリズムアレイ
３ 調光板
３ａ，３ｂ，３ａ１，３ｂ１，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，１０ａ，１０ｂ 分割調光板
３ｃ１，３ｃ２，３ｄ１，３ｄ２，３ｅ１，３ｅ２，３ｆ１，３ｆ２ 辺
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ 線状光源
５ 反射板
６ 光学部材
７ リア板金
８，９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ 支持部材
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ｂ，Ｃ 直下型バックライト装置
Ｐ プリズム
Ｐａ 面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルを、前記液晶表示パネルの背面側から全面照明する直下型バックライト装置であって、
複数本の線状光源と、
前記複数本の線状光源を介して前記液晶表示パネルの背面とは反対側に位置しており、かつ前記複数本の線状光源からの照射光を前記液晶表示パネルの背面側へ全面反射する反射板と、
前記液晶表示パネルの背面と前記複数本の線状光源との間に位置しており、かつ前記複数本の線状光源からの照射光と前記反射板からの反射光とを受光して前記液晶表示パネルの背面側へ拡散照射する拡散板と、
前記線状光源と前記拡散板との間に位置する調光板とを備え、
前記調光板は、
前記線状光源に対向する前記調光板の背面に設けられ、かつ前記線状光源の長手方向と平行な位置に設けられたプリズムアレイを有しており、
前記プリズムアレイは、
前記反射板側を臨んだときに、前記調光板と前記複数本の線状光源とが重なる領域を中心にした領域において、前記複数本の線状光源側から照射される照射光の進行方向を調整することを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項２】
前記調光板は、前記複数の線状光源毎にそれぞれ分離して設けられた複数の分割調光板からなることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライト装置。
【請求項３】
前記分割調光板は、それぞれ、前記分割調光板の少なくとも２辺が前記反射板上に固定されていることを特徴とする請求項２記載の直下型バックライト装置。
【請求項１】
液晶表示パネルを、前記液晶表示パネルの背面側から全面照明する直下型バックライト装置であって、
複数本の線状光源と、
前記複数本の線状光源を介して前記液晶表示パネルの背面とは反対側に位置しており、かつ前記複数本の線状光源からの照射光を前記液晶表示パネルの背面側へ全面反射する反射板と、
前記液晶表示パネルの背面と前記複数本の線状光源との間に位置しており、かつ前記複数本の線状光源からの照射光と前記反射板からの反射光とを受光して前記液晶表示パネルの背面側へ拡散照射する拡散板と、
前記線状光源と前記拡散板との間に位置する調光板とを備え、
前記調光板は、
前記線状光源に対向する前記調光板の背面に設けられ、かつ前記線状光源の長手方向と平行な位置に設けられたプリズムアレイを有しており、
前記プリズムアレイは、
前記反射板側を臨んだときに、前記調光板と前記複数本の線状光源とが重なる領域を中心にした領域において、前記複数本の線状光源側から照射される照射光の進行方向を調整することを特徴とする直下型バックライト装置。
【請求項２】
前記調光板は、前記複数の線状光源毎にそれぞれ分離して設けられた複数の分割調光板からなることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライト装置。
【請求項３】
前記分割調光板は、それぞれ、前記分割調光板の少なくとも２辺が前記反射板上に固定されていることを特徴とする請求項２記載の直下型バックライト装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３００２２２（Ｐ２００８−３００２２２Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４５６９４（Ｐ２００７−１４５６９４）
【出願日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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