(57)【要約】【課題】薄型かつ省電力を両立することができるとともに、ローカルディミングなどの部分駆動方式において、輝度均一性に優れたバックライトユニットを提供する。【解決手段】表示パネル１０の背面に対向して配置され、表示パネル１０に光を照射するバックライトユニット１２であって、表示パネル１０方向に光を出射する複数の点光源２２と、点光源２２と表示パネル１０との間に配置された導光板２６と、導光板２６の表示パネル１０側に設けられ、表示パネル１０側に光の一部を透過する上面反射膜２８と、を有している。【選択図】    図２
2010055999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの背面に対向して配置され、前記表示パネルに光を照射するバックライトユニットであって、
前記表示パネル方向に光を出射する複数の点光源と、
前記点光源と前記表示パネルとの間に配置された導光板と、
前記導光板の前記表示パネル側に設けられ、前記表示パネル側に光の一部を透過する上面反射膜と、
を備えたバックライトユニット。
【請求項２】
前記上面反射膜は、前記導光板上に形成され、光を透過する光透過領域と光を反射する光反射領域とを有している請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記上面反射膜は、前記導光板上に形成され、全面に亘って光の一部を透過する反射膜で形成されている請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記上面反射膜は、前記導光板と光学的に分離して配設され、光を透過する光透過領域と光を反射する光反射領域とを有している請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記上面反射膜は、前記導光板と光学的に分離して配設され、全面に亘って光の一部を透過する反射膜で形成されている請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記上面反射膜と前記表示パネルとの間の少なくも一部に配設され、光を拡散透過する光拡散シートまたは拡散板を備えている請求項１ないし５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記上面反射膜と前記表示パネルとの間の少なくも一部に配設され、光を拡散透過する光拡散シートまたは拡散板を備え、
前記上面反射膜は、前記光拡散シートまたは拡散板の前記点光源側の表面の少なくとも一部に形成されている請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記上面反射膜は、前記点光源と対向する直頂部の光透過率が、この直頂部の周囲に位置した部分の光透過率に比べて小さい請求項１ないし７のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記上面反射膜の光透過率は、前記点光源から離れるに従って増加している請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記導光板の界面の少なくとも一部に、均一もしくは不均一に多数の凹凸部が形成されている請求項１ないし９のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記導光板は、複数の分割導光板を平面的に並べて構成され、各分割導光板は、少なくとも１つの点光源と対向して設けられている請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
隣合う前記分割導光板の間に設けられた仕切り板を備えている請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
前記各分割導光板の側面に形成された反射膜を備えている請求項１１に記載のバックライトユニット。
【請求項１４】
前記点光源に対して前記導光板と反対側に設けられているとともに、前記導光板に対向した下面反射膜を備え、
前記上面反射膜は、正反射を主とする反射膜であり、前記下面反射膜は、拡散反射を主とする反射膜である請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１５】
前記点光源に対して前記導光板と反対側に設けられているとともに、前記導光板に対向した下面反射膜を備え、
前記上面反射膜および下面反射膜は、拡散反射を主とする反射膜である請求項１ないし１３のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１６】
前記点光源は、前記導光板に光学的に接合されている請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１７】
映像輝度信号に基づき、前記点光源の発光量を、前記点光源毎、もしくは隣接する複数の点光源を１ユニットとするユニット毎に部分調整する発光量調整部を備えている請求項１ないし１６のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
【請求項１８】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの表示パネルの背面に対向して配置され、前記液晶表示パネルに光を照射する請求項１ないし１７のいずれか１項に記載のバックライトユニットと、
を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源と導光板とを備え、液晶表示装置等のバックライトとして用いられるバックライトユニット、およびこれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明するバックライトユニットとを備えている。大型の液晶表示装置では直下型のバックライトが、また、中小型の液晶表示装置では導光板方式によるバックライトが主流となっている。
【０００３】
近年、大型液晶表示装置は薄型化の傾向が高まり、直下型のバックライトユニットでは、部品数を統合することによる薄型化が行われている。しかし、直下型のバックライトユニットは光源の光を均一に拡散させる必要があり、光源と拡散板との間に一定以上の間隔を設ける必要がある。その結果、直下型の大型液晶表示装置においては、原理的にバックライトユニットの薄型化に限界がある。
【０００４】
一方、導光板方式によるバックライトユニットにおいて、光源は導光板の周りに配置され、画面の額縁部に配置される。そのため、導光板方式のバックライトユニットは直下型よりも容易に薄型化することができる。導光板方式のバックライトユニットを大型液晶表示装置に使用する試みも行われているが、大型の導光板を形成することに技術的な課題がある。また、導光板方式のバックライトユニットとして、導光板の背面側に点光源を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１）
また、薄型化とは別に液晶表示装置の省電力化も重要な課題となっている。バックライトの光源が冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）から発光ダイオード（ＬＥＤ）に置き換わることに伴い、光源の調光を行うことにより、省電力化を図る試みがなされている。特に、液晶表示装置の高コントラスト化、低消費電力化が可能となる技術として、ローカルディミング技術が知られている（非特許文献１）。  
これは、液晶パネルを複数の分割領域に分割するとともに分割領域毎に光源を設け、各分割領域の表示輝度レベルに応じて各光源の輝度レベルを調整する駆動方式である。この駆動方式を用いることにより、液晶表示装置の省電力化に加え、コントラストが向上し、表示品位の向上にも貢献することができる。
【０００５】
このような薄型化と省電力とを両立する大型液晶表示装置用のバックライトシステムとして、例えば多数の導光板と多数の光源とを面内に配列したバックライトシステムが提案されている（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００８−２７８８６
【非特許文献１】Seetzen et al.,ACM Trans. Graph.23,3,pp.760-768,2004
【特許文献２】特開２００７−２９３３３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
導光板方式によるバックライトユニットにおいては直下型よりも薄型化することが容易である。しかしながら、導光板方式では、光源を導光板の周りに設置する必要があり、光源をマトリックス状に配列した場合、輝度の均一性を達成する事が困難となる。すなわち、導光板方式ではローカルディミングに対応することが困難となる。
【０００７】
このように、薄型化・輝度の均一化・省電力化を同時に達成する大型液晶表示装置用のバックライトユニットが望まれているが、現状では、これらの特性を同時に満足するバックライトユニットは提供されていない。
【０００８】
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、薄型かつ省電力を両立することができるとともに、ローカルディミングなどの部分駆動方式において、輝度均一性に優れた高品質なバックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の態様に係るバックライトユニットは、表示パネルの背面に対向して配置され、前記表示パネルに光を照射するバックライトユニットであって、前記表示パネル方向に光を出射する複数の点光源と、前記点光源と前記表示パネルとの間に配置された導光板と、前記導光板の前記表示パネル側に設けられ、前記表示パネル側に光の一部を透過する上面反射膜と、を備えている。
【００１０】
この発明の他の態様に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面に対して配置され、前記液晶表示パネルに光を照射するバックライトユニットと、を備え、前記バックライトユニットは、表示パネルの背面に対向して配置され、前記表示パネルに光を照射するバックライトユニットであって、前記表示パネル方向に光を出射する複数の点光源と、前記点光源と前記表示パネルとの間に配置された導光板と、前記導光板の前記表示パネル側に設けられ、前記表示パネル側に光の一部を透過する上面反射膜と、を備えている。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成によれば、薄型かつ省電力を両立することができるとともに、ローカルディミングなどの部分駆動方式において、輝度均一性に優れた高品質なバックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態に係るバックライトユニットを備えた液晶表示装置について詳細に説明する。  
図１は、この発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットを備えた液晶表示装置を示す分解斜視図、図２は液晶表示装置の断面図である。
【００１３】
図１および図２に示すように、液晶表示装置は、矩形状の液晶表示パネル１０、およびこの液晶表示パネル１０の背面側に対向して配設されたバックライトユニット１２を備えている。液晶表示パネル１０は、矩形状のアレイ基板１５、アレイ基板１５と隙間を置いて対向配置された矩形状の対向基板１４、およびこれらアレイ基板１５と対向基板１４との間に封入された液晶層１６を備えている。バックライトユニット１２は、液晶表示パネル１０のアレイ基板１５と隣接対向して設けられている。
【００１４】
バックライトユニット１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を乱反射あるいは拡散反射する下面反射膜２３と、下面反射膜２３を介して回路基板２４上に配設された多数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され下面反射膜２３と隙間を置いて対向した矩形状の導光板２６と、この導光板２６と液晶表示パネル１０との間に配設された上面反射膜２８と、を備えている。導光板２６は、図示しない支持部材によって支持され、下面反射膜２３と平行に対向して保持されている。下面反射膜２３、上面反射膜２８、および導光板２６は、液晶表示パネル１０とほぼ等しい大きさに形成されている。
【００１５】
多数のＬＥＤ２２は、回路基板２４上に格子状に並んで実装され、回路基板２４に電気的に接続されている。点光源として機能する各ＬＥＤ２２は、導光板２６および液晶表示パネル１０に向けて光を照射する。
【００１６】
図３は、導光板２６および上面反射膜２８の一部を拡大して示す断面図である。図１、図２、および図３に示したように、導光板２６は、透明な樹脂により形成されている。導光板２６の界面の全面あるいは一部に亘って、凹凸部が形成されている。本実施形態では、ＬＥＤ２２と対向する導光板２６の下面の全面に亘って、多数の球状の凹部３０が均一にあるいは不均一に形成されている。
【００１７】
上面反射膜２８は、導光板２６の液晶表示パネル１０側の全面に亘って形成されている。この上面反射膜２８は、光の一部を透過し、光の一部を正反射する反射膜により形成されている。上面反射膜２８は、ＬＥＤ２２から離れた部分に比べＬＥＤ２２の直頂部(中央部)の光の透過割合が小さく形成されている。すなわち、上面反射膜２８は、ＬＥＤ２２と対向する直頂部の光透過率が、この直頂部の周囲に位置した部分の光透過率に比べて小さい。上面反射膜２８の光透過率は、ＬＥＤ２２から離れる部分に従って増加している。
【００１８】
図１に示すように、バックライトユニット１２は、ＬＥＤ２２の点灯を制御する制御部４０を有している。この制御部４０は、回路基板２４に接続されているとともに、液晶表示装置の図示しない主制御部に接続されている。制御部４０は、液晶表示装置の主制御部から送られた映像輝度信号に基づき、ＬＥＤ２２毎に、あるいは、隣接する複数のＬＥＤ２２を１ユニットとして、この１ユニット毎に、発光量を調整する発光量調整部４２を備えている。すなわち、制御部４０は、複数のＬＥＤ２２を個別に駆動することによって、映像情報に合わせてバックライトユニット１２の調光を行う。
【００１９】
このように構成されたバックライトユニット１２において、ＬＥＤ２２を点灯することにより、ＬＥＤ２２から出射された光は導光板２６に入光する。その光は導光板２６内を伝播した後、一部は、上面反射膜２８を透過し液晶表示パネル１０に照射される。残りは、主に導光板２６のＬＥＤ２２側の面と上面反射膜２８との間で反射を繰り返した後、導光板２６および上面反射膜２８を通して出射され、更に、液晶表示パネル１０に照射される。
【００２０】
上記構成のバックライトユニット１２によれば、複数のＬＥＤ２２と、これらのＬＥＤ２２上に配設された導光板２６および上面反射膜２８と、を備えた構成であることから、直下型のバックライトユニットに比較して、薄型化を図ることができる。バックライトユニット１２において、通常、ＬＥＤ２２から出射する光量は、ＬＥＤ２２の直頂部(中央部)が大きいため、この部分の輝度が大きくなってしまう。しかし、上記構成のバックライトユニット１２では、各ＬＥＤ２２に対して、上面反射膜２８の端部に比べ中央部の光の透過割合が小さく形成されているため、これらが補償しあい、上面反射膜２８を透過した後、上面反射膜２８の全面にわたって均一な輝度分布を得ることができる。
【００２１】
また、導光板２６の下面には光を拡散反射する複数の凹部３０が形成され、下面反射膜２３は、光を拡散反射する反射膜として形成されているため、これらの部分で光の角度が変化し、光の方向がミキシングされる。これにより、上面反射膜２８から出射される配光分布は、図３に示したように、大きな広がりをもった分布となる。従って、バックライトユニット１２は、どの方向からみても輝度ムラのない均一な輝度特性を得ることができる。
【００２２】
更に、バックライトユニット１２においては、ＬＥＤ２２の各々について同じ輝度分布が得られるため、ローカルディミング駆動を達成できる。なお、駆動エリア単位については、１つのＬＥＤ２２毎に部分駆動してもよいし、隣接する複数のＬＥＤ２２を１ユニットとしたユニット毎に部分駆動してもよく、画面のサイズや駆動回路との相性などにより適宜選択すればよい。
【００２３】
以上のことから、薄型、省電力かつ高コントラスト比を両立することができるとともに、ローカルディミング駆動において、発光領域の輝度の均一性に優れたバックライトユニットが得られる。また、このバックライトユニットを液晶表示装置に適用することにより、高コントラスト、低消費電力、かつ薄型を満たす高品質な大画面液晶表示装置を提供することができる。
【００２４】
なお、第１の実施形態では、上面反射膜２８の光透過率を中央部と端部とで変化させていたが、例えば、ＬＥＤ２２の配置間隔が狭い場合、あるいは、配光角の広いＬＥＤなどを使用する場合、上面反射膜２８は、全面で均一な光透過率をもった反射膜としてもよく、ＬＥＤ２２の間隔や配光特性などにより適宜選択すればよい。
【００２５】
導光板２６の界面に形成された凹部３０は、光の反射方向を変える事が目的で設けられているため、その形状や出っ張り方向にこだわるものではなく、例えば、円錐形状や角錐形状でもよく、また凸状としてもよい。更に、凹凸の複合型でもよく、また、不均一な配置としてもよく、加工のし易さや光の拡散度合いなどに応じて適宜選択すればよい。
【００２６】
次に、この発明の他の実施形態に係るバックライトユニットについて説明する。  
図４は、第２の実施形態に係るバックライトユニットの導光板および上面反射膜を示す断面図、図５は、上面反射膜の一部を拡大して示す平面図である。図４および図５に示すように、本実施形態によれば、この導光板２６は、透明な樹脂で成形され、ＬＥＤ２２側の下面には複数の球状の凹部３０が形成されている。導光板２６の液晶表示パネル１０側の全面には上面反射膜２８が形成されている。上面反射膜２８には、それぞれ光を透過する多数の円形の光透過孔３２が形成されている。これにより、上面反射膜２８は、光透過孔３２により、光の一部を透過する透過領域を形成し、他の部分は、光を正反射する反射領域を形成している。
【００２７】
図５に示すように、上面反射膜２８の各発光領域Ｂは、例えば、正方形に設定され、ＬＥＤ２２は、この正方形の中心と対向する位置に配置されている。バックライトユニット１２の他の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。
【００２８】
バックライトユニット１２をこのような構成すると、通常、ＬＥＤ２２から出射する光量は、ＬＥＤ２２の直頂部分、つまり、発光領域Ｂの中央部分が大きい。そのため、発光領域Ｂの中央部分が、他の部分に比較して輝度が大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、ＬＥＤ２２からの光を各発光領域Ｂから均一の輝度で取り出すため、光透過孔３２の径と孔位置が適切に設計されている。
【００２９】
上面反射膜２８は、各発光領域Ｂにおいて、ＬＥＤ２２から離れた部分(端部)に比べ中央部の光の透過割合が小さく形成されている。ここでは、複数の光透過孔３２は、それぞれ同一の径に形成されている。そして、複数の光透過孔３２は、発光領域Ｂの中央部において疎に設けられ、発光領域Ｂの端縁に行くほど密に設けられている。言い換えると、光透過孔３２の配列ピッチは、発光領域Ｂの端部に比べ、中央部の方が大きくなっている。これにより、発光領域Ｂにおける光透過割合は、ＬＥＤ２２に隣接した中央部分が最も小さく、ＬＥＤ２２から離れるに従って増加している。
【００３０】
上面反射膜２８を上記構成とすることにより、第１の実施形態と同様に、導光板２６および上面反射膜２８を透過後の光は、上面反射膜２８の全面にわたって均一な輝度分布を得ることができる。その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３１】
上述した第２の実施形態では、光透過孔３２のピッチの粗密により、上面反射膜２８の光の透過率を制御しているが、この構造に限定されるものではない。複数の光透過孔３２の配列ピッチを一定とし、孔径や孔形状などの孔面積で上面反射膜２８の透過率を制御してもよい。例えば、複数の光透過孔３２の配列ピッチを一定とし、発光領域Ｂの中央部に位置した光透過孔３２の径を小さく、発光領域の端部に行くほど、光透過孔３２の径を大きく形成するようにしてもよい。また、光透過孔３２のピッチと孔面積を組み合わせて制御するように構成しても、同じ効果が得られる。
【００３２】
光透過孔３２の形状は、円形に限定されるものではなく、四角形や楕円形など、他の形状としてもよく、光透過孔３２の加工性などを考慮して適宜選択すればよい。また、上述した実施形態では、上面反射膜２８の光透過率を各発光領域Ｂの中央部と端部とで変化させているが、例えば、ＬＥＤ２２の配置間隔が狭い場合、あるいは、配光角の広いＬＥＤなどを使用する場合、上面反射膜２８の全面に亘って光透過孔を均一な径および均一なピッチとしてもよく、ＬＥＤ２２の間隔や配光特性などにより適宜選択すればよい。
【００３３】
次に、この発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。  
図６は、第３の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。本実施形態によれば、バックライトユニット１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を乱反射あるいは拡散反射する下面反射膜２３と、下面反射膜２３を介して回路基板２４上に格子状に配設された多数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され下面反射膜２３と隙間を置いて対向した矩形状の導光板２６と、導光板２６と液晶表示パネル１０との間に配置された反射膜シート４４と、を備えている。
【００３４】
反射膜シート４４は、透明なシート状の基材と、基材の液晶表示パネル１０側の表面全体に亘って形成され光の一部を透過する上面反射膜２８と、を有している。反射膜シート４４は、導光板２６と僅かな隙間をおいて、すなわち、導光板２６から光学的に分離した状態で配設されている。上面反射膜２８においては、ＬＥＤ２２から離れた部分(端部)に比べＬＥＤ２２の直上部の光の透過割合が小さく形成されている。導光板２６の反射膜シート４４側の上面には、多数の球状の凸部４６が形成されている。  
液晶表示装置において、他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３５】
上記のように構成されたバックライトユニット１２によれば、ＬＥＤ２２から出た光は一旦導光板２６内を伝播した後、凸部４６から出射され、更に、反射膜シート４４を介して液晶表示パネル１０側に照射される。反射膜シート４４の透過後、光は上面反射膜２８の全面にわたって均一な輝度分布を得ることが出来る。
【００３６】
第３の実施形態によれば、導光板２６の上面に直接、上面反射膜２８が形成されていないため、臨界角以上の光線は導光板２６内で全反射される。そのため、光がロスなく導光板２６の端部にまで伝播され、その結果、消費電力の低減を図ることが可能となる。その他、第３の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００３７】
なお、導光板２６の上面に形成された球状の凸部４６は、光の反射角を変えて光を出射させることが目的であり、その形状や突出方向が限定されるものではない。凸部４６は、例えば円錐形状や角錐形状でもよく、また凹としてもよく、更に、それらの複合型でもよい。また、凸部４６は、不均一な配置としてもよく、加工のし易さや光の拡散度合いなどに応じて適宜選択すればよい。
【００３８】
第３の実施形態において、球状の凸部４６は、導光板２６の液晶表示パネル１０側に形成したが、導光板２６のＬＥＤ２２側の界面に形成してもよい。この場合、消費電力は低下するが、光の出射する面積が拡大するため、より均一な輝度分布を得ることができる。凸部４６の形成位置は、液晶表示装置の種類により適宜すればよい。
【００３９】
上面反射膜２８は、光の一部を透過する反射膜として形成されているが、第２の実施形態と同様に、光が透過する光透過領域と光を反射する光反射領域とを有した反射膜としてもよい。なお、この反射膜の一例としては、複数の光透過孔パターンを有した反射膜などがあげられる。
【００４０】
次に、この発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。  
図７は、第４の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。本実施形態によれば、バックライトユニット１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を乱反射あるいは拡散反射する下面反射膜２３と、下面反射膜２３を介して回路基板２４上に格子状に配設された多数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され下面反射膜２３と隙間を置いて対向した矩形状の導光板２６と、導光板２６と液晶表示パネル１０との間に配設された光拡散シート４８と、を備えている。導光板２６は、透明な樹脂で形成され、導光板２６の光拡散シート４８側の上面には、光の一部を透過する上面反射膜２８が全面に亘って形成されている。導光板２６の下面には、複数の球状の凹部３０が形成されている。
【００４１】
液晶表示装置において、他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。  
上記のように構成されたバックライトユニット１２によれば、上面反射膜２８と液晶表示パネル１０との間の少なくとも一部に光拡散シート４８を設けることにより、輝度の均一性をさらに向上することができる。その他、第４の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、第４の実施形態において、光拡散シート４８は、光拡散板としてもよい。
【００４２】
次に、この発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。  
図８は、第５の実施形態に係る液晶表示装置の断面図である。本実施形態によれば、バックライトユニット１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を乱反射あるいは拡散反射する下面反射膜２３と、下面反射膜２３を介して回路基板２４上に格子状に配設された多数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され下面反射膜２３と隙間を置いて対向した矩形状の導光板２６と、導光板２６と液晶表示パネル１０との間に配設された光拡散シート４８と、を備えている。導光板２６は、透明な樹脂で形成され、その下面には、複数の球状の凹部３０が形成されている。光の一部を透過する上面反射膜２８は、光拡散シート４８の導光板２６側の下面に形成され、導光板２６と対向している。
【００４３】
液晶表示装置において、他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。  
上記のように構成されたバックライトユニット１２によれば、上面反射膜２８と液晶表示パネル１０との間の少なくとも一部に光拡散シート４８を設けることにより、輝度の均一性をさらに向上することができる。上面反射膜２８は、導光板２６の上面に直接形成されることなく、導光板２６と光学的に分離している。そのため、臨界角以上の光線は導光板２６内で全反射され、光がロスなく導光板２６の端部にまで伝播される。その結果、消費電力の低減を図ることが可能となる。その他、第５の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、第５の実施形態において、光拡散シート４８は、光拡散板としてもよい。
【００４４】
上記構成の第５の実施形態によれば、光拡散シート４８を上面反射膜２８の基材として利用することができ、上述した第４の実施形態に比較して、部品点数を削減し、組み立てコストを下げることが可能となる。これにより、一層安価な液晶表示装置を提供することができる。
【００４５】
次に、この発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。  
図９は、第６の実施形態に係る液晶表示装置の断面図、図１０は、液晶表示装置の導光板を示す平面図である。本実施形態によれば、バックライトユニット１２は、矩形状の回路基板２４と、この回路基板２４の上面に形成され光を乱反射あるいは拡散反射する下面反射膜２３と、下面反射膜２３を介して回路基板２４上に格子状に配設された多数のＬＥＤ２２と、ＬＥＤ２２の上方に配設され下面反射膜２３と隙間を置いて対向した矩形状の導光板２６と、導光板２６と液晶表示パネル１０との間に配置された反射膜シート４４と、を備えている。
【００４６】
反射膜シート４４は、透明なシート状の基材と、基材の液晶表示パネル１０側の表面全体に亘って形成され光の一部を透過する上面反射膜２８と、を有している。反射膜シート４４は、導光板２６と僅かな隙間をおいて、すなわち、導光板２６から光学的に分離した状態で配設されている。上面反射膜２８においては、ＬＥＤ２２から離れた部分(端部)に比べＬＥＤ２２の直上部の光の透過割合が小さく形成されている。
【００４７】
導光板２６は、複数の分割導光板２６ａを平面的に並べて構成されている。分割導光板２６ａは、それぞれ、例えば、正方形に形成され、互いに隙間を置いて、縦横に並んで設けられている。また、各分割導光板２６ａは、少なくとも１つのＬＥＤ２２と対向して設けられている。各分割導光板２６ａの反射膜シート４４側の上面には、多数の球状の凸部４６が形成されている。
【００４８】
液晶表示装置において、他の構成は、前述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４９】
上記のように構成されたバックライトユニット１２によれば、ＬＥＤ２２から出た光は一旦各分割導光板２６ａ内を伝播した後、凸部４６から出射され、更に、反射膜シート４４を介して液晶表示パネル１０側に照射される。反射膜シート４４の透過後、光は上面反射膜２８の全面にわたって均一な輝度分布を得ることが出来る。本実施形態によれば、前述した第１の実施形態および第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５０】
更に、第６の実施形態によれば、導光板２６を複数の分割導光板２６ａで構成することにより、各ＬＥＤ２２の光量分布を明確に区分することができる。そのため、より大きな調光効果が得られ、省消費電力や高コントラストを達成できる。導光板２６の分割単位は、本実施形態のように、１個のＬＥＤ２２毎に分割してもよいし、複数のＬＥＤ２２毎に分割してもよく、液晶表示パネル１０の表示サイズやシステム構成などを考慮して適宜選択すればよい。調光単位についても、１つのＬＥＤ２２を駆動単位としてもよいし、複数のＬＥＤ２２を駆動単位としてもよく、同様に、表示サイズやシステム構成などを考慮して適宜選択すればよい。
【００５１】
導光板２６の上面に形成された球状の凸部４６は、光の反射角を変えて光を出射させることが目的であり、その形状や突出方向が限定されるものではない。凸部４６は、例えば円錐形状や角錐形状でもよく、また凹としてもよく、更に、それらの複合型でもよい。また、凸部４６は、不均一な配置としてもよく、加工のし易さや光の拡散度合いなどに応じて適宜選択すればよい。
【００５２】
各分割導光板２６ａの各側面は、何も処理しない場合でもある程度の反射は期待できるが、ＬＥＤ２２の光量分布をより明確に区分したい場合には、分割導光板２６ａの側面に反射膜を形成してもよい。あるいは、図１１に示す第７の実施形態のように、隣り合う分割導光板２６ａの間に、それぞれ仕切り板５０を設けてもよい。第７の実施形態において、他の構成は前記第６の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５３】
図１２は、本発明の第８の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。第８の実施形態によれば、バックライトユニット１２の導光板２６は、その下面が各ＬＥＤ２２に接触して設けられ、これらＬＥＤ２２と光学的に接合されている。第８の実施形態において、液晶表示装置の他の構成は、図６に示した第３の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
バックライトユニット１２をこのような構造とすることにより、光学的に分離されている場合に比べ、ＬＥＤ２２からより広角に光が出射される。これにより、光をロスなく導光板２６の端部まで伝播することができ、省消費電力の効果が得られる。
【００５５】
この発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００５６】
前述した各実施形態において、ＬＥＤ２２側に設けられた下面反射膜２３は、光を拡散反射する構成としたが、表示装置の種類によっては、より正面の輝度を向上させたい場合もあり、この場合は、光を正反射する成分が多い反射膜が好ましい。下面反射膜の反射の種類は、拡散反射に限定されるものではない。
【００５７】
上面反射膜２８は、光を正反射する構成としたが、これは、光をより端部にまで拡散させるためである。例えば、ＬＥＤ２２の間隔が狭い構成の場合などは、より光をミキシング出来る拡散反射が好ましく、上面反射膜４８の反射の種類については、正反射に限定されるものではない。
【００５８】
点光源としてのＬＥＤ２２は、白色のものでも、単色のものでも適用可能であり、ＬＥＤ２２の種類に関して限定を受けるものではない。例えば、単色のＬＥＤでカラー表示を行う場合には、図１３に示すように、赤（Ｒｅｄ）、青（Ｂｌｕｅ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）を発光する３つのＬＥＤ２２を隣り合わせて配置することにより、色ずれのない均一な輝度分布を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、この発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットを備えた液晶表示装置を示す分解斜視図。
【図２】図２は、前記液晶表示装置の断面図。
【図３】図３は、前記バックライトユニットの導光板および上面反射膜の一部を拡大して示す平面図。
【図４】図４は、この発明の第２の実施形態に係るバックライトユニットの導光板および上面反射膜を示す断面図。
【図５】図５は、第２の実施形態に係るバックライトユニットの導光板の一部を示す平面図。
【図６】図６は、この発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図７】図７は、この発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図８】図８は、この発明の第５の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図９】図９は、この発明の第６の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図１０】図１０は、第６の実施形態に係る液晶表示装置の導光板を示す平面図。
【図１１】図１１は、この発明の第７の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図１２】図１２は、この発明の第８の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図１３】図１３は、この発明の他の実施形態に係るバックライトユニットの光源配置を概略的に示す平面図。
【符号の説明】
【００６０】
１０…液晶表示パネル、１２…バックライトユニット、２２…ＬＥＤ、
２３…下面反射膜、２４…回路基板、２６…導光板、２６ａ…分割導光板、
２８…上面反射膜、３０…凹部、３２…光透過孔、４４…反射膜シート、４６…凸部、
４８…光拡散シート、５０…仕切り板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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