(57)【要約】      （修正有）【課題】少ない数の光源で部分ごとに輝度を調節することができ、液晶表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に表示画面のコントラストをより鮮明にすることが可能。【解決手段】光を取り出すための開口部１０１を有する筐体１０２と、その筐体１０２の内部に配置された光源１０３とを有するバックライトユニット１００において、光源１０３は、筐体１０２の開口部の長手方向においてｘ（ｘ＝４以上の整数）分割され、短手方向においてｙ（ｙ＝２以上の整数）分割され、各分割されたエリア１０５には少なくとも１つ以上の蛍光ランプ１０６が配置され、蛍光ランプ１０６はエリア１０５ごとに点灯制御される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を取り出すための開口部を有する筐体と、その筐体の内部に配置された光源とを有するバックライトユニットにおいて、前記光源は、前記筐体の開口部の長手方向においてｘ（ｘ＝４以上の整数）分割され、短手方向においてｙ（ｙ＝２以上の整数）分割され、各分割されたエリアには少なくとも１つ以上の蛍光ランプが配置され、前記蛍光ランプは前記エリアごとに点灯制御されることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記蛍光ランプの管軸の形状は、コの字形状またはＵ字形状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ユニット。
【請求項３】
前記蛍光ランプの管軸の形状は、Ｓ字形状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ユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置と液晶画面ユニットとを備えることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項５】
前記エリアに対応する前記液晶画面ユニットの表示画面の明暗に併せて、前記エリアに配置された蛍光ランプが点灯制御されることを特徴とする請求項４に記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記エリアに対応する前記表示画面が最も暗い表示をしているときに、前記エリア内に配置された蛍光ランプが不点灯または、デューティー比を１００［％］よりも下げて点灯されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記エリアに対応する前記表示画面が最も暗い表示をしているときに、前記エリア内に配置された蛍光ランプがデューティー比４０［％］以上７５［％］以下の範囲内で点灯されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットおよび液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置の画面状態において、ある程度の輝度で駆動をしている際に特別の高輝度が要求される画面を表示する時、一時的にバックライトのランプに高電流を流して表示するべき輝度に対応する技術を適用している。
【０００３】
また、液晶表示装置自身も画面にディスプレイされる画像に応じてディスプレイ素子が用いる電流の量が変わる。例えば、電圧の印加とともに液晶分子が電界の方向に再配列されて入射した光を遮断するノーマリーホワイト（Ｎｏｒｍａｌｌｙｗｈｉｔｅ）モードの場合、一般に画面に明るいピクセルの数が多くなるほどパネルが消耗する電力が小さくなる反面、暗いピクセルの数が多くなるほどパネルが消耗する電力が大きくなる傾向がある。このような傾向を用いて、パネルが消耗する電力に応じてこれと連動しランプの電流値を制御する方法を主に使用している。
【０００４】
しかしながら、このような技術を適用する場合には、パネルが消費する電流を検出し、バックライトを駆動する電力変換器の輝度制御信号の可変範囲に合うように調節しなければならないため、追加的に回路を形成しなければならないという問題点がある。
【０００５】
これを解決するために、一つの映像フレームを単位としてディスプレイされるべき映像データの階調レベルによってバックライトの輝度を制御するための適応形輝度調整機能を有する液晶表示装置が開示されている（例えば特許文献１等参照）。
【特許文献１】特開２００２−２０２７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の液晶表示装置の場合、バックライトユニットの輝度を全体的に一まとまりとして調整するため、例えば、表示画面の一部に、他の部分よりも暗い部分や明るい部分がある場合には、その暗い部分や明るい部分がぼやけて見えることがあった。近年、液晶表示装置の高画質化に伴い、その表示画面のコントラストの鮮明差が従来よりも要求されるようになっている。
【０００７】
仮に、バックライトユニットの光源としてＬＥＤを用いれば、部分的な輝度の調節を行いやすいが、ＬＥＤの数（光源の数）が多く必要であるためコストが高くなる。
【０００８】
そこで、本発明に係るバックライトユニットは、少ない数の光源で部分ごとに輝度を調節することができ、液晶表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に表示画面のコントラストをより鮮明にすることができるバックライトユニットを提供することを目的とする。
【０００９】
また、本発明に係る液晶表示装置は、表示画面のコントラストがより鮮明な液晶表示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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明に係るバックライトユニットは、光を取り出すための開口部を有する筐体と、その筐体の内部に配置された光源とを有するバックライトユニットにおいて、前記光源は、前記筐体の開口部の長手方向においてｘ（ｘ＝４以上の整数）分割され、短手方向においてｙ（ｙ＝２以上の整数）分割され、各分割されたエリアには少なくとも１［本］以上の蛍光ランプが配置され、前記蛍光ランプは前記エリアごとに点灯制御されることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るバックライトユニットは、前記蛍光ランプの管軸の形状は、コの字形状またはＵ字形状であることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係るバックライトユニットは、前記蛍光ランプの管軸の形状は、Ｓ字形状であることが好ましい。
【００１３】
本発明に係る液晶表示装置は、前記バックライトユニットと液晶画面ユニットとを備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係るバックライトユニットは、前記エリアに対応する前記液晶画面ユニットの表示画面の明暗に併せて、前記エリアに配置された蛍光ランプが点灯制御されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明に係る液晶表示装置は、前記エリアに対応する前記表示画面が最も暗い表示をしているときに、前記エリア内に配置された蛍光ランプが不点灯または、デューティー比を１００［％］よりも下げて点灯されていることが好ましい。
【００１６】
なお、本発明において「最も暗い表示」とは、次のような状態を示す。液晶表示装置の液晶分子に電圧が印加され、液晶分子の配列（向き）を変更することに合わせて、液晶層を伝播する光の光電場の各振動方向における屈折率が変化し、液晶を出射する時点での偏光状態が変化し、明るさ、すなわち、液晶層をはさんでいる偏光フィルタ２枚を含めた全体の透過率が変化する。したがって、「最も暗い表示」とは、この透過率の変化において蛍光ランプの光が可能な限り遮られた状態のことである。
【００１７】
また、「デューティー比」とは、調光比率のことであって、周期的パルス波を出した場合における周期とパルス幅との比率である。例えば理想的な方形のパルス波の場合、パルス幅をパルス周期で割ったものがデューティー比である。例えば、図１（ａ）に示すように、方形のパルス波の場合、パルス幅は振幅が最も大きい部分の幅であり、パルス周期は振幅が０から変化する変化点から振幅が０になった後に再び０から変化する変化点までの間の幅をいう。
【００１８】
また、図１（ｂ）に示すように、波形にＬｅａｄｉｎｇ  Ｔｉｍｅ(立ち上がり時間)やＴｒａｉｌｉｎｇ  Ｔｉｍｅ(立ち下がり時間)を設ける場合、パルス幅は振幅が０から変化する変化点から振幅の絶対値が最大値より小さくなる変化点までの幅であり、パルス周期は振幅が０から変化する変化点から振幅が０になった後に再び０から変化する変化点までの間の幅をいう。
【００１９】
さらに、本発明に係る液晶表示装置は、前記エリアに対応する前記表示画面が最も暗い表示をしているときに、前記エリア内に配置された蛍光ランプがデューティー比４０［％］以上７５［％］以下の範囲内で点灯されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るバックライトユニットは、少ない数の光源で部分ごとに輝度を調節することができ、液晶表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る液晶表示装置は、表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００の分解斜視図を図２に、その正面図（光シート類を除く）を図３（ａ）にそれぞれ示す。本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００は直下方式のバックライトユニットであり、光を取り出すための開口部１０１を有する筐体１０２と、その筐体１０２の内部に配置された光源１０３とを有する。
【００２３】
筐体１０２は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂製であって、その内面に銀などの金属が蒸着されて反射面１０４が形成されている。なお、筐体１０２の材料としては、樹脂以外の材料、例えば、アルミニウムや冷間圧延材（例えばＳＰＣＣ）等の金属材料により構成してもよい。また、内面の反射面１０４として金属蒸着膜以外、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂に炭酸カルシウム、二酸化チタン等を添加することにより反射率を高めた反射シートを筐体１０２に貼付したものを用いてもよい。
【００２４】
光源１０３は、筐体１０２の開口部１０１の長手方向〔図３（ａ）の紙面上において横方向〕においてｘ（ｘ＝４以上の数）分割され、短手方向〔図３（ｂ）の紙面上において縦方向〕においてｙ（ｙ＝２以上の数）分割されている。図２および図３（ａ）に示すバックライトユニット１００は、その一例として、ｘ＝４かつｙ＝２のものである。ｘおよびｙは、４０［吋］以上の液晶表示装置用のバックライトユニットの場合、４≦ｘかつ２≦ｙであることが好ましい。また、１００［吋］以上の液晶表示装置用のバックライトユニットの場合、８≦ｘかつ４≦ｙであることがより好ましい。液晶表示装置の大型化に伴い、細かいエリア分割が行いやすいからである。なお、光源１０３は、等分されていてもよいし、異なる大きさに分割されていてもよい。等分に分割されている場合、各エリア１０５ａ〜１０５ｈ（以下、「エリア１０５」という）の輝度をほぼ等しくすることができ、バックライトユニット１００全体としての輝度を調整しやすい。
【００２５】
各分割されたエリア１０５には少なくとも１［本］以上の蛍光ランプ１０６ａ〜１０６ｈ（以下、「蛍光ランプ１０６」という）が配置されている。具体的には、各エリア１０５の内部には、蛍光ランプ１０６が６［本］ずつ配置され、この他に、コネクタ〔図３（ａ）において図示せず〕およびカバー１０７ａ〜１０７ｈ（以下、「カバー１０７」という）が配置されている。
【００２６】
蛍光ランプ１０６は、例えば直管形状の冷陰極蛍光ランプである。蛍光ランプ１０６はエリア１０５ごとに点灯制御される。なお、蛍光ランプ１０６は、冷陰極蛍光ランプに限らず、熱陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプ等であってもよい。
【００２７】
蛍光ランプ１０６は、エリア１０５ごとに点灯制御されている。具体的には、蛍光ランプ１０６は、点灯回路〔図３（ａ）において図示せず〕に接続されており、点灯回路に入力される信号に応じてエリアごとに蛍光ランプを点灯させたり、点灯時の輝度を調節したり、不点灯にしたりする。
【００２８】
蛍光ランプ１０６を点灯制御する点灯回路は、エリア１０５の内部に配置されていてもよいが、エリア１０５の内部は、空間が限られているため、エリア１０５の外部（例えば、筐体の背面等）に配置されていることが好ましい。
【００２９】
コネクタの説明のため、エリア１０５ａの拡大正面図（光学シート類およびカバーを除く）を図３（ｂ）に示す。なお、他のエリア１０５も実質的に同じ構成を有するものである。
【００３０】
コネクタ１０８ａは、蛍光ランプ１０６ａの配置に対応してエリア１０５における筐体１０２の短手方向〔図３（ｂ）の紙面上において縦方向〕に各々所定間隔を空けて設けられている。
【００３１】
コネクタ１０８ａは、例えば蛍光ランプ１０６ａのリード線（図示せず）と接続して電力を供給するための給電リード線（図示せず）と、リード線と給電リード線との接続を安定化する半田（図示せず）と、リード線と給電リード線との接続部および半田を覆い、他の部材との絶縁性を確保するゴムブッシュ（図示せず）とで構成されている。
【００３２】
なお、コネクタ１０８ａの別の例としては、給電リード線の先にリード線を挟み込むソケットが装着され、そのソケットにリード線を挟み込む簡易的なものであってもよい。さらに、蛍光ランプ１０６が口金（図示せず）を備える場合においては、給電リード線の先端に口金を挟み込むソケットを備えるものであってもよい。この場合、リード線と給電リード線との接続に半田付けの工程が不要となり、バックライトユニット１００の組立工程を簡易化することができる。また、蛍光ランプ１０６が口金を備える場合、蛍光ランプ１０６の電極付近で発生する熱が口金を通じて放熱しやすくなり、エリア１０５内に多数の蛍光ランプ１０６が配置されていても、蛍光ランプ１０６の温度を好適な温度に保つことができる。また、蛍光ランプ１０６の放熱量を調節するには、口金の材料や大きさを変えることで対応することができる。
【００３３】
カバー１０７は、コネクタとエリア１０５の内側の空間とを仕切るものであり、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂で構成し、コネクタ１０８の周辺を保温するとともに、少なくともエリア１０５側の表面を高反射性とすることにより、蛍光ランプ１０６の端部の輝度低下を軽減することができる。
【００３４】
図２に戻り、筐体１０２の開口部１０１は、透光性の光学シート類１０９で覆われており、内部にちりや埃などの異物が入り込まないように密閉されている。光学シート類１０９は、拡散板１１０、拡散シート１１１およびレンズシート１１２を積層してなる。
【００３５】
拡散板１１０は、例えばポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）樹脂製の板状体であって、筐体１０２の開口部１０１を塞ぐように配置されている。拡散シート１１１は、例えばポリエステル樹脂製である。レンズシート１１２は、例えばアクリル系樹脂とポリエステル樹脂の貼り合せである。これらの光学シート類１０９は、それぞれ拡散板１１０に順次重ね合わせるようにして配置されている。
【００３６】
上記のとおり、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００の構成によれば、少ない数の光源１０３で部分ごとに輝度を調節することができ、液晶表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【００３７】
なお、各エリア１０５に配置される蛍光ランプ１０６は、直管形状でなくてもよい。例えば図４（ａ）に示すように、管軸の形状がコ字形状の蛍光ランプ１１３であってもよい。図４（ａ）の場合、蛍光ランプ１１３が３つ並んで配置されている。この場合、直管形状の蛍光ランプ１０６に比べて蛍光ランプの数を半分に削減できるため、バックライトユニット１００全体での消費電力を少なくすることができる。また、蛍光ランプ１１３の管軸の形状は、Ｕ字形状に限らず、コの字形状であってもよい。
【００３８】
さらに、図４（ｂ）に示すように、管軸の形状がＳ字形状の蛍光ランプ１１４であってもよい。図４（ｂ）の場合、蛍光ランプ１１４が２並んで配置されている。この場合、蛍光ランプの数をさらに削減することができるため、さらにバックライトユニット１００全体での消費電力を少なくすることができる。また、複数の蛍光ランプ１０６同士を直列に接続することで、点灯回路の数を少なくすることができる。
【００３９】
また、図５に示すように、長手方向に隣り合うエリア（例えば、エリア１０５ａおよびエリア１０５ｂ）において、蛍光ランプ１０６ａと蛍光ランプ１０６ｂとを筐体１０２の短手方向にずらし、コネクタ１０８ａと１０８ｂとを筐体１０２の短手方向に隣り合うように配置することで、カバー１０７の幅を短くすることができ、バックライトユニット１００全体における非発光部の割合を少なくすることができる。
【００４０】
また、図６に示すように、エリアによって、蛍光ランプの配置の方向を変えてもよい。具体的には、図６に示す変形例では、図６の紙面上において、上側のエリア１０５ａ〜１０５ｄの蛍光ランプ１０６ａ〜１０６ｄをバックライトユニット１００の長手方向に平行に配置し、下側のエリア１０５ｅ〜１０５ｈの蛍光ランプ１０６ｅ〜１０６ｈをバックライトユニット１００の短手方向に平行に配置している。
【００４１】
なお、図６に示す変形例においても、バックライトユニット１００の短手方向に平行に配置される蛍光ランプは、Ｕ字形状またはコの字形状であって、その両端が図６の紙面上において下側に位置するように配置することが好ましい。この場合、蛍光ランプの電極部で発生した熱が蛍光ランプの屈曲部側に上昇することで、蛍光ランプの温度分布を均一化することができ、電極部付近の水銀が減少するのを防止することで、蛍光ランプの輝度を均一化することができる。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニットの正面図を図７（ａ）に、そのＡ−Ａ´断面図を図７（ｂ）にそれぞれ示す。本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニット２００（以下、「バックライトユニット２００」という）は、エッジライト方式のバックライトユニットで、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００とはエリア２０１ａ〜２０１ｈ（以下、「エリア２０１」という）および光学シート類２０２ａ〜２０２ｈ（以下、「光学シート類２０２」という）と、それに伴う構成がそれぞれ異なる。
【００４３】
各エリア２０１は、反射板２０３ａ〜２０３ｈ（以下、「反射板２０３」という）、蛍光ランプ２０４ａ〜２０４ｄ、・・・（以下、「蛍光ランプ２０４」という）、コネクタ〔図７（ａ）、（ｂ）において図示せず〕および光学シート類２０２から構成されている。
【００４４】
反射板２０３は、液晶パネル側〔図７（ａ）紙面上、手前側〕を除く光学シート類２０２の周囲を囲むように配置されており、底面を覆う底面部２０３ａｉ〜２０３ｄｉ、・・・（以下、「底面部２０３ｉ」という）と、蛍光ランプ２０４の周囲を覆う曲面状のランプ側面部２０３ａii〜２０３ｈii（以下、「側面部２０３ii」という）とで構成されており、蛍光ランプから照射される光を光学シート類２０２から液晶パネル（図示せず）側に反射させる。また、反射板２０３は、例えばフィルム状のＰＥＴに銀を蒸着したものやアルミ等の金属箔を積層したもの等からなる。
【００４５】
なお、バックライトユニット２００の場合、反射板を筐体としてもよいし、反射板を外部より光学シート類の設けられた部分を除いて覆ったものを筐体としてもよい。
【００４６】
蛍光ランプ２０４は、本発明の第１の実施形態に記載の蛍光ランプ１０６と実質的に同じ構成を有する蛍光ランプであって、管軸がＬ字形状である点において異なるものである。なお、蛍光ランプ２０４の発光管２０５の外面には、必要に応じて略円環形状のＯリング（図示せず）が嵌められていてもよい。この場合、蛍光ランプ２０４と、光学シート類２０２や反射板２０３との距離を等間隔に保つことができるとともにガラスバルブ２０５に伝わる外部からの衝撃を和らげることができる。Ｏリングの材料は、例えば  シリコーンゴムである。
【００４７】
なお、本実施形態の場合には、蛍光ランプ２０４の周方向における一部分（バックライトユニット２００に挿入した場合における導光板側）を除き、発光管２０５の外面に反射シート（図示せず）を設けたアパーチャ型の蛍光ランプであってもよい。
【００４８】
コネクタの説明のため、エリア２０１ａの拡大正面図（光学シート類およびカバーを除く）を図８に示す。なお、他のエリア２０１も実質的に同じ構成を有するものである。
【００４９】
コネクタ１０７は、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００に用いられるコネクタ１０７と実質的に同じ構成を有している。
【００５０】
コネクタ２０９ａは、一つのコネクタで２つの蛍光ランプ２０４ａを接続していることを除いては、本発明の第１の実施形態において説明したコネクタ１０７ａと実質的に同一の構成を有する。
【００５１】
コネクタ２０９ａは、例えば、２つの蛍光ランプ２０４ａの各リード線（図示せず）と接続して電力を供給するための２つ［本］の給電リード線（図示せず）と、各リード線と給電リード線との接続を安定化する半田（図示せず）と、各リード線と給電リード線との接続部および半田を覆い、他の部材との絶縁性を確保するゴムブッシュとで構成されている。
【００５２】
図７に戻り、光学シート類２０２は、導光板２０６ａ〜２０６ｄ、・・・（以下、「導光板２０６」という）、拡散シート２０７ａ〜２０７ｄ、・・・（以下、「拡散シート２０７」という）およびプリズムシート拡散シート２０８ａ〜２０８ｄ、・・・（以下、「拡散シート２０８」という）から構成されている。
【００５３】
導光板２０６は、反射板２０３により反射された光を液晶パネル側に導くためのものであって、例えば透光性プラスチックからなり、バックライトユニット２００の底面に設けられた反射板２０３ｉの上に積層されている。なお、材料としては、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やシクロオレフィン系樹脂（ＣＯＰ）を適用することができる。
【００５４】
拡散シート２０７は、視野拡大のためのものであって、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂やポリエステル樹脂製の拡散透過機能を有するフィルムからなり、導光板２０６の上に積層されている。
【００５５】
プリズムシート２０８は、輝度を向上させるためのものであって、例えばアクリル系樹脂とポリエステル樹脂とを貼り合せたシートからなり、拡散シート２０７の上に積層されている。なお、プリズムシート２０８の上にさらに拡散板（図示せず）が積層されていてもよい。
【００５６】
上記のとおり、本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニット２００の構成によれば、少ない数の光源で部分ごとに輝度を調節することができ、液晶表示装置のバックライトユニットとして用いた場合に表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【００５７】
本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニットの変形例の正面図を図９（ａ）に、そのＢ−Ｂ´断面図を図９（ｂ）にそれぞれ示す。
【００５８】
図９（ｂ）に示すように、バックライトユニット２００の反射板２０３の側面部は、バックライトユニット２００の外縁部を除いて、光学シート類の面に対して略垂直な方向が開放されている。具体的には、バックライトユニット２００の外縁部以外の側面部２０３ａiii、２０３ｂiii、２０３ｃiii、２０３ｄiii、・・・（以下、「側面部２０３iii」という）は、底面部２０３ｉの端部から蛍光ランプ２０４の一部を囲むように、断面形状が略Ｌ字状に形成されている。そして、光学シート類２０２のうち、拡散シート２０７とプリズムシート２０８とは、反射板の側面部２０３iiiまで延出している。なお、側面部２０３iiiの断面形状は、蛍光ランプ２０４の一部を囲むように形成されていればよく、円弧状等であってもよい。
【００５９】
この場合、バックライトユニット２００の外縁部以外に位置している蛍光ランプ２０４の光が導光板２０６を通さずに直接バックライトユニット２００から照射することができるため、バックライトユニット２００の光の取出し効率を向上させることができる。
【００６０】
本発明のバックライトユニットのその他の変形例の正面図を図１０（ａ）に、そのＣ−Ｃ´断面図を図１０（ｂ）にそれぞれ示す。
【００６１】
図１０（ｂ）に示すように、蛍光ランプ２０４は、直管形状であって、各エリアに１つずつ配置されている。具体的には、図１０（ｂ）の紙面上において、バックライトユニット２００の上端と下端に配置されている。
【００６２】
また、各エリア２０１において、蛍光ランプ２０４が配置されている側を除く、反射板の側面部・・・、２０３ｃiv、・・・２０３ｇiv、・・・（以下、「側面部２０３iv」という）は、板状である。
【００６３】
この場合、蛍光ランプ２０４の数を削減できるため、バックライトユニット２００全体でのコストを削減することができる。
【００６４】
なお、図１０（ａ）および図１０（ｂ）において、各エリア間に位置する反射板の側面部２０３ivは、各エリアごとに個別に設けているが、隣合うエリアで一つの板材を共有化してもよい。
【００６５】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の概要を図１１に、そのブロック図を図１２にそれぞれ示す。図１１および図１２に示すように、液晶表示装置３００は、例えば３２［吋］の液晶テレビであり、アンテナが受信したテレビジョン放送より所定の映像信号と音声信号を抽出するチューナ部３０１と、チューナ部３０１が受信した映像信号に所定の信号処理を施す映像回路３０２（映像信号処理手段）と、映像回路３０２からの映像信号を基に映像を表示する液晶画面ユニット３０３と、液晶表示装置３００全体を制御する制御ユニット３０４と、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００とを備える。
【００６６】
チューナ部３０１は、アンテナにて受信したテレビジョン放送から所定の放送に対応する映像信号および音声信号を抽出する。
【００６７】
映像回路３０２はチューナ部３０１が抽出した映像信号を基に、一画面を構成する映像データを生成する。映像回路３０２により信号処理が行われた映像データは液晶画面ユニット３０３に出力される。
【００６８】
液晶画面ユニット３０３は、マトリクス状に配列したＲＧＢの各カラーフィルターを有する画素から構成される液晶パネル部３０３ａと、映像回路３０２から入力した映像データをアナログ信号に変換し、液晶パネル部３０３ａの各画素に印加する駆動回路３０３ｂとを備える。映像回路３０２から出力された映像データは駆動回路３０３ｂにより所定の電圧値を有するアナログ信号に変換された後、液晶パネル部３０３ａのマトリクス状の配列する各画素に伝送され、画素に充填される液晶物質の分子配列を変化させて映像を表示する。 
【００６９】
一方、液晶画面ユニット３０３の表示面の背面にはバックライトユニット１００が配置されており、バックライトユニット１００からの光を液晶パネル部３０３ａに照射する。このとき、バックライトユニット１００の光を受ける液晶パネル部３０３ａの各画素は駆動回路３０３ｂからの印加電圧により画素間の光の透過率を変化させている。これにより画素間の階調が変化し液晶画面ユニット３０３の一画面での映像を表示する。
【００７０】
バックライトユニット１００は、本発明の第１の実施形態において説明したとおり、光を取り出すための開口部１０１を有する筐体１０２と、その筐体１０２の内部に位置する光源１０３とを有し、光源１０３は、筐体１０２の開口部１０１の長手方向においてｘ（ｘ＝４以上の数）分割され、短手方向においてｙ（ｙ＝２以上の数）分割され、各分割されたエリア１０５ａ、１０５ｂ、・・・（以下、「エリア１０５」という）には少なくとも１［本］以上の蛍光ランプ１０６ａ、１０６ｂ、・・・（以下、「蛍光ランプ１０６」という）が配置され、蛍光ランプ１０６はエリア１０５ごとに点灯制御される。具体的には、各エリア１０５には、蛍光ランプ１０６と、エリア１０５内の蛍光ランプ１０６を点灯させる点灯回路３０６ａ、３０６ｂ、・・・（以下、「点灯回路３０６」という）とが配置されている。蛍光ランプ１０６は、各エリア１０５の液晶画面ユニット３０３側に配置されているが、点灯回路３０６は、各エリア１０５の液晶画面ユニット３０３と反対側に配置されている。なお、各エリアごとに点灯回路３０６が配置されている必要はなく、複数のエリアを一括して点灯制御する点灯回路（図示せず）を用いてもよい。 蛍光ランプ１０６は、点灯回路に入力される信号に応じてエリアごとに点灯したり、点灯時の輝度を調節されたり、不点灯になったりする。
【００７１】
なお、蛍光ランプ１０６は、例えば点灯周波数４０［ｋＨｚ］〜１００［ｋＨｚ］、ランプ電流３．０［ｍＡ］〜２５［ｍＡ］で動作される。
【００７２】
液晶表示装置３００の輝度調整のフローチャートを図１３に示す。
【００７３】
まず、リモコン装置等により電源が入力され、液晶表示装置４００に電源が供給されると、制御ユニット３０４は、液晶画面ユニット３０３より各エリアに対応する表示画面の明るさのデータ（以下、「画面明るさデータ」という）を受け入れる（ステップＳ１）。画面明るさデータは例えば、各エリア１０５に対応する表示画面に表示される画像について平均化した色を、あらかじめ各色から算出した好ましい輝度のデータに換算したものである。
【００７４】
次に、制御ユニット３０４は、液晶画面ユニット３０３から受け入れたデータと、現在のデューティー比から算出される明るさのデータ（以下、「エリア明るさデータ」という）とを比較することで、各エリアの明るさの調節が必要であるかどうかを判定する（ステップＳ２）。なお、エリア明るさデータは、例えばデューティー比から算出される各エリアの輝度のデータであり、制御ユニット３０４にプリセットされている。
【００７５】
各エリア１０５の明るさの調節が必要であると判定した場合、バックライトユニット１００に対して、点灯回路３０６を制御することで、各エリア１０５の明るさを調節する（ステップＳ３）。各エリア１０５の明るさの調節は、例えば各エリア１０５の蛍光ランプ１０６について、エリア明るさデータと画面明るさデータとが同程度となるまでデューティー比を調節して点灯することにより行う。
【００７６】
なお、各エリア１０５の明るさを調節する必要がないと判定した場合には、ステップ３は行わない。
【００７７】
また、表示画面の明るさが変化した場合には、再度ステップＳ１に戻って各エリア１０５の明るさを再度調節することが可能である。なお、明るさの調整は、再びステップ２において明るさの調査が必要と判断されたエリアのみでよい。
【００７８】
上記のとおり、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置３００の構成によれば、表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【００７９】
（実験１）
発明者らは、バックライトユニットを不点灯またはデューティー比を調節させて点灯させた場合、液晶表示装置の表示画面が最も黒い画面である場合の表示画面の明るさを測定する実験を行った。
【００８０】
実験は、室内で、「照度＜０．００」の条件のもと行った。実験には、シャープ株式会社製の液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ−ＬＧ−３２ＧＨ３）を用いた。表示画面の照度の測定は、ミノルタ製のデジタル照度計（ＦＡ４５２９）を用い、表示画面の中央部から液晶画面に垂直な方向に５０［ｍｍ］離れた位置であって、表示画面に平行に照度計の測定部を設置して行った。その実験結果を表１に示す。
【００８１】
【表１】
2010204227.tif 000003
【００８２】
表１に示すようにデューティー比を１００［％］から下げるに従い、液晶表示装置の表示画面の照度が低くなることがわかる。
【００８３】
すなわち、蛍光ランプが不点灯（デューティー比０［％］）またはデューティー比を１００［％］よりも下げて点灯されていることで、デューティー比１００［％］で点灯されている場合に比べて、液晶表示装置の表示画面の最も暗い表示の部分をより暗く表示することができる。
【００８４】
なお、より好ましくは、蛍光ランプが不点灯またはデューティー比７５［％］以下で点灯されていることが好ましい。この場合、液晶表示装置の表示画面の最も暗い表示部分をさらにより暗く表示することができるからである。
【００８５】
（実験２）
次に、発明者らは、あらかじめ点灯させているデューティー比から１００［％］のデューティー比に変化させて点灯させる場合、１００［％］のデューティー比で点灯させる際の輝度に達するまでの時間を測定した。
【００８６】
実験は、室内で、照度＜０．００の条件のもと行った。実験には、実験１と同様に、シャープ株式会社製の液晶表示装置（ＡＱＵＯＳ−ＬＧ−３２ＧＨ３）を用いた。実験結果を図１４に示す。
【００８７】
図１４に示すように、デューティー比が大きくなるに従って、１００［％］のデューティー比で点灯させる際の輝度に達するまでの時間が短くなっていることがわかる。
【００８８】
特に、あらかじめデューティー比４０［％］以上で点灯させている場合には、１０［ｓ］以内で１００［％］デューティー比で点灯させる際の輝度に達することができる。この場合、エリアの表示画面の明暗に合わせて蛍光ランプを点灯制御した場合、最も暗い画面から最も明るい画面に切り替わるときに、蛍光ランプの輝度の立ち上がりが遅れることを防止することができ、液晶表示装置の表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【００８９】
さらに、あらかじめデューティー比５０［％］以上で点灯させている場合には、７．５［ｓ］以内で１００［％］デューティー比で点灯させる際の輝度に達することができる。
【００９０】
すなわち、実験１および２の結果より、エリアに対応する前記表示画面が最も暗い表示をしているときに、エリア内に配置された蛍光ランプがデューティー比４０［％］以上７５［％］以下の範囲内で点灯されていることが好ましい。この場合、液晶表示装置の表示画面の暗い部分をより暗く表示することができ、かつ最も暗い画面から最も明るい画面に切り替わるときに、蛍光ランプの輝度の立ち上がりが遅れることを防止することができ、液晶表示装置の表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。
【００９１】
さらに、エリアに対応する前記表示画面が最も暗い表示をしているときに、エリア内に配置された蛍光ランプがデューティー比５０［％］以上７５［％］以下の範囲内で点灯されていることがより好ましい。この場合、液晶表示装置の表示画面の暗い部分をさらに暗く表示することができ、かつ最も暗い画面から最も明るい画面に切り替わるときに、蛍光ランプの輝度の立ち上がりをより早くすることができ、液晶表示装置の表示画面のコントラストをさらに鮮明にすることができる。
【００９２】
なお、液晶表示装置は、５０［吋］以上であることが好ましい。この場合、ＬＥＤを光源として用いた場合には、莫大な数の光源が必要となるため、蛍光ランプによりエリアごとに輝度を調節したほうが消費電力およびコストを下げることができる。
【００９３】
また、図１１では、液晶表示装置３００のバックライトユニットとして本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１００を用いた場合について説明したが、これに限らず、本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニット２００を適用することもできる。
【００９４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図を図１５に示す。本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置（以下、「液晶表示装置４００」という）は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置３００に加えて、液晶表示装置４００の周囲の明るさに対応してバックライトユニット１００の輝度を調節する機能を有する。具体的には、液晶表示装置４００は、液晶表示装置４００の周囲の明るさを検出する光センサ４０１が備えられている点を除いて、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置と実質的に同じ構成を有する。よって、以下、光センサ４０１とその動作について詳細に説明する。
【００９５】
光センサ４０１は、液晶表示装置４００の周囲の照度を検出し、そのデータを制御ユニットに送信する。
【００９６】
液晶表示装置４００の輝度調整のフローチャートを図１６に示す。
【００９７】
まず、リモコン装置等により電源が入力され、液晶表示装置４００に電源が供給されると、制御ユニット３０４は、光センサ４０１より液晶表示装置の周囲の明るさのデータ（以下、「周囲明るさデータ」という）を受け入れる（ステップＳ１）。周囲明るさデータとは、例えば、液晶表示装置の前面の照度のデータから、各照度の場合に好ましいバックライトユニットの輝度のデータを換算したものである。
【００９８】
次に、制御ユニット３０４は、周囲明るさデータと、プリセットしてある明るさのデータ（以下、「全体エリア明るさデータ」）とを比較することで、バックライトユニット１００全体の明るさの調節が必要であるかどうかを判断する（ステップＳ２）。なお、全体明るさデータは、例えばデューティー比から算出されるバックライトユニット全体の輝度のデータであり、制御ユニット３０４にプリセットされている。
【００９９】
バックライトユニット１００全体の明るさの調節が必要であると判断した場合、バックライトユニット１００に対して、点灯回路３０５を制御することで、全体の明るさを調節する（ステップＳ３）。全体の明るさの調節は、例えば全エリアの蛍光ランプ１０６について、全体明るさデータと周囲明るさデータとが同程度となるまでデューティー比を調節して点灯することにより行う。
【０１００】
各エリアの明るさの調節に関するステップ４〜ステップ６は、本発明の第３の実施形態において説明したステップ１〜３と実質的に同じステップである。
【０１０１】
なお、明るさを調節する必要がないと判断した場合には、ステップ３およびステップ６のいずれか一方または両方を行わない。
【０１０２】
また、液晶表示装置の周囲の明るさや各エリアの明るさが変化した場合には、再度ステップＳ１に戻って全体の明るさや各エリアの明るさを再調節することが可能である。
【０１０３】
上記のとおり、本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置４００の構成によれば、表示画面のコントラストをより鮮明にすることができる。また、街頭広告や競技場の掲示板等屋外で使用される場合、時刻や天候等により表示画面が見にくくなるのを防止することができる。
【０１０４】
（その他）
以上、本発明を上記した各実施形態に示した具体例に基づいて説明したが、本発明の内容が各実施形態に示した具体例に限定されないことは勿論であり、種々の変形例を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０５】
本発明は、バックライトユニットおよび液晶表示装置に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】（ａ）理想的な波形の場合のデューティー比を説明するための図、（ｂ）波形にノイズが入る場合のデューティー比を説明するための図
【図２】本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットの分解斜視図
【図３】（ａ）同じくバックライトユニットの正面図、（ｂ）同じくバックライトユニットのエリアの拡大正面図
【図４】（ａ）同じくバックライトユニットのエリアの変形例１の拡大正面図、（ｂ）同じくバックライトユニットのエリアの変形例２の拡大正面図
【図５】同じくバックライトユニットのエリアの変形例３の拡大正面図
【図６】本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニットの変形例の正面図
【図７】（ａ）本発明の第２の実施形態に係るバックライトユニットの正面図、（ｂ）図７（ａ）のＡ−Ａ´線における断面図
【図８】同じくバックライトユニットのエリアの拡大正面図
【図９】（ａ）同じくバックライトユニットの変形例の正面図、（ｂ）図９（ａ）のＢ−Ｂ´線における断面図
【図１０】（ａ）同じくバックライトユニットのその他の変形例の正面図、（ｂ）図１０（ａ）のＣ−Ｃ´線における断面図
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置の斜視図
【図１２】同じく液晶表示装置のブロック図
【図１３】同じく液晶表示装置のフローチャート
【図１４】点灯時間と輝度との関係を示す図
【図１５】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置のブロック図
【図１６】同じく液晶表示装置のフローチャート
【符号の説明】
【０１０７】
１００、２００  バックライトユニット
１０１  開口部
１０２  筐体
１０３  光源
１０５、２０１  エリア
１０６、２０４  蛍光ランプ
３００、４００  液晶表示装置
３０３  液晶画面ユニット
【図１】
2010204227.tif 000004
【図２】
2010204227.tif 000005
【図３】
2010204227.tif 000006
【図４】
2010204227.tif 000007
【図５】
2010204227.tif 000008
【図６】
2010204227.tif 000009
【図７】
2010204227.tif 000010
【図８】
2010204227.tif 000011
【図９】
2010204227.tif 000012
【図１０】
2010204227.tif 000013
【図１１】
2010204227.tif 000014
【図１２】
2010204227.tif 000015
【図１３】
2010204227.tif 000016
【図１４】
2010204227.tif 000017
【図１５】
2010204227.tif 000018
【図１６】
2010204227.tif 000019