(57)【要約】【課題】薄型軽量でローカルディミング制御が可能であり、均一性が高く高画質な映像を実現することができるバックライト及び液晶表示装置を提供すること。【解決手段】導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｆは、互いに並置され、光出射面１１４としての表面１１２ａ〜１１２ｆを有する。導光板ユニット１１０ｂ〜１１０ｅは、隣接する導光板ユニット１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｅ、１１０ｆに比べて厚い。ＬＥＤ１２０ａ〜１２０ｆは、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｆの側面１１６ａ〜１１６ｆの近傍に配置される。また、ＬＥＤ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅは、導光板ユニット１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｅ、１１０ｆの背面１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｅ、１１８ｆの後方に配置される。バックライト１００は、ＬＥＤ１２０ａ〜１２０ｆからの入射光を、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｆの内部にて拡散しつつ、光出射面１１４から出射する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに並置され、光出射面としての表面をそれぞれ有する複数の導光板ユニットと、
複数の点光源と、を有し、
一つ以上の導光板ユニットは各々、隣接する導光板ユニットに比べて、前記表面から背面までの厚さが大きく、
前記複数の点光源は、前記複数の導光板ユニットの側面の近傍に配置され、且つ、前記一つ以上の導光板ユニットの各々の前記側面の近傍に配置された一つ以上の点光源は、前記隣接する導光板ユニットの前記背面の後方に配置され、
前記複数の点光源から前記複数の導光板ユニットの前記側面に入射される光を、前記複数の導光板ユニットの内部にて拡散しつつ、前記光出射面から出射する、バックライト。
【請求項２】
前記光出射面の中央部からより近くに位置する導光板ユニットは、前記厚さがより大きい、請求項１記載のバックライト。
【請求項３】
前記複数の点光源は全て、前記光出射面の中心領域に向かって光を出射する、請求項２記載のバックライト。
【請求項４】
前記複数の導光板ユニットは、前記表面又は前記背面にプリズム構造を有し、
前記プリズム構造のラインは、前記複数の点光源の出射方向と平行である、請求項３記載のバックライト。
【請求項５】
前記光出射面の前記中央部からより近くに位置する導光板ユニットは、前記表面の面積がより小さい、請求項４記載のバックライト。
【請求項６】
前記一つ以上の導光板ユニットの前記側面には、前記表面側が窪み且つ前記背面側が突出するよう段差が形成され、前記窪みの部分に、前記隣接する導光板ユニットを位置合わせする、請求項１記載のバックライト。
【請求項７】
所定の導光板ユニットと、前記所定の導光板ユニットの前記側面の近傍に配置された前記一つ以上の点光源と、を実装する基板を有し、
前記所定の導光板ユニットは、前記基板の端部から、前記所定の導光板ユニットに隣接し且つ前記所定の導光板ユニットよりも前記厚さが大きい導光板ユニットの側に、延在する、請求項１記載のバックライト。
【請求項８】
前記所定の導光板ユニットの前記背面には、前記基板に実装される側が窪み且つ前記基板の前記端部から延在する側が突出するよう段差が形成され、前記窪みの部分に、前記基板を位置合わせする、請求項７記載のバックライト。
【請求項９】
請求項１記載のバックライトと、前記バックライトにより照明される液晶表示素子と、を有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点光源と導光板とを備えたバックライト、及び当該バックライトを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型テレビ用ディスプレイとして液晶表示装置（ＬＣＤ）の利用が大幅に拡大されている。そのため、ＬＣＤに対して高性能化、薄型化、低コスト化等の要求がますます強くなっている。従来、バックライトの光源としては主に冷陰極ランプ（ＣＣＦＬ）が使用されている。冷陰極ランプ（以下、単に「ランプ」という）を用いたバックライトにおける高画質化技術として、ダイナミックコントラストを向上させるために映像信号に応じて輝度制御を行う機能や、動画におけるボケ感を解消するために冷陰極ランプをスキャン駆動する機能が採用されている。また、ランプに代わる光源としてＬＥＤが提案されており、ＬＥＤがＬＣＤのさらなる高画質化に非常に有用であることが知られている。
【０００３】
例えば、線状光源であるランプと異なりＬＥＤが点光源であることを利用し、多数のＬＥＤを配置した直下型バックライトを作製した場合には、複数のＬＥＤを一つのブロックとして接続及び制御することにより、ローカルディミング駆動が可能となる。すなわち、液晶パネルに送られてくる映像信号の輝度レベルに対応して、エリア毎にバックライトの輝度レベルを制御することにより、明暗部分のコントラスト比を大きくとることが可能となり、ダイナミックレンジの広い高画質な映像を実現できる。また、黒表示画面の場合には、光源を完全にオフすることにより、ダイナミックコントラスト値を大幅に向上することができる。
【０００４】
上記の直下型バックライトにおいて、面内輝度分布が十分な均一性を有するためには、光源と拡散板との距離をある程度大きくとる必要があり、薄型化が困難である。また、映像の中のグレーレベルが高いエリアに対応するブロックのＬＥＤのみを点灯させると、放射された光は、バックライトユニット内の拡散板と反射板との間を何度も往復しながら液晶パネル側へ出射されるため、グレーレベルが低くバックライト光があまり必要でないエリアにまで回り込むことがある。その結果、ピーク輝度を持つエリアの周りには、ハロー現象のように光が漏れて、画質が大きく低下することがある。
【０００５】
一方、特許文献１には、ＬＥＤを備えたエッジライト型バックライトでローカルディミング制御が可能な形態が開示されている。これによれば、薄型化が可能であり、また各エリアの光量分布が明確に区分され、上述のようなハロー現象が低減できるとされている。
【特許文献１】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】
しかしながら、特許文献１記載のエッジライト型バックライトにあっては、ＬＥＤから導光板へ入射された光のうち、液晶パネル側へ導光されずに側面から出射する光が発生する。特に、導光板ユニットのサイズが小さくなるにつれて、側面からの出射光は非常に大きくなる。したがって、それを制御しなければ隣接するブロックへの光の回り込みが生じ、直下型バックライトと同様にハロー現象が発生し得る。また、隣接ブロックへの光の回り込みが生じると、各エリアに対するＬＥＤの配置によっては、ＬＥＤからの光の出射方向に全体として偏りが生じることがあり、この場合には、バックライト全体での輝度分布が不均一となる。
【０００７】
さらに、エリア区分の明確化を図った場合には、平均グレーレベルが高く白表示部が多い画像が表示されると、ユニット毎の境界がムラになって見えるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、薄型軽量でローカルディミング制御が可能であり、均一性が高く高画質な映像を実現することができるバックライト及び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】
【０００９】
本発明のバックライトは、互いに並置され、光出射面としての表面をそれぞれ有する複数の導光板ユニットと、複数の点光源と、を有し、一つ以上の導光板ユニットは各々、隣接する導光板ユニットに比べて、前記表面から背面までの厚さが大きく、前記複数の点光源は、前記複数の導光板ユニットの側面の近傍に配置され、且つ、前記一つ以上の導光板ユニットの各々の前記側面の近傍に配置された一つ以上の点光源は、前記隣接する導光板ユニットの前記背面の後方に配置され、前記複数の点光源から前記複数の導光板ユニットの前記側面に入射される光を、前記複数の導光板ユニットの内部にて拡散しつつ、前記光出射面から出射する、構成を採る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、薄型軽量でローカルディミング制御が可能であり、均一性が高く高画質な映像を実現することができるバックライト及び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】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
〔バックライトの基本構成〕
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係るバックライトの基本構成を示す図である。図１（ａ）は、バックライト１００を光出射面側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のバックライト１００のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１３】
バックライト１００は、複数の導光板ユニット１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆと、複数のＬＥＤ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆと、を有する。なお、以下の説明において、全ての導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｆについて言及するときは、単に「導光板ユニット１１０」といい、全てのＬＥＤ１２０ａ〜１２０ｆについて言及するときは、単に「ＬＥＤ１２０」という。
【００１４】
導光板ユニット１１０は互いに並置され、集合的に液晶パネル（図示せず）を照明する分割導光板を構成する。導光板ユニット１１０ａは、表示画面の最上部に対応する最も上の行に配置された五つの導光板ユニットであり、導光板ユニット１１０ｂは、その下の行に配置された五つの導光板ユニットであり、導光板ユニット１１０ｃは、その下の行に配置された五つの導光板ユニットであり、導光板ユニット１１０ｄは、その下の行に配置された五つの導光板ユニットであり、導光板ユニット１１０ｅは、その下の行に配置された五つの導光板ユニットであり、導光板ユニット１１０ｆは、その下の行つまり表示画面の最下部に対応する最も下の行に配置された五つの導光板ユニットである。
【００１５】
導光板ユニット１１０は、導光板ユニット１１０の表面１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１２ｆにて、共通の光出射面１１４を形成する。すなわち、導光板ユニット１１０は、ＬＥＤ１２０から入射される光を光出射面１１４から出射する。
【００１６】
また、導光板ユニット１１０は、ＬＥＤ１２０から入射される光を内部にて拡散する。このため、導光板ユニット１１０は、バルクに拡散機能を有したものが望ましい。バルクに拡散機能を有する導光板ユニットとしては、光学的に透明な樹脂中に屈折率の異なる微粒子を分散させたもの、光学的に透明な樹脂中に多孔質微粒子を分散させたもの、或いは光学的に透明な樹脂中に２種類以上の異なる高分子材料を含有してその相分離構造を利用したもの、等がある。
【００１７】
導光板ユニット１１０の材料は、光学的に透明な樹脂である。例えば、ポリスチレンやポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート等のポリエステル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、セルロース系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、或いはメタクリレートとスチレンとの共重合体、等が挙げられる。また、散乱剤として添加する微粒子としては、シリカ等の無機粒子、ポリスチレン等のプラスチック粒子、等が挙げられる。
【００１８】
また、導光板ユニット１１０のヘイズ特性に関しては、単位厚さ（１０ｍｍ）当たりのヘイズ値が２０％から９９％であることが好ましく、さらには３０％から９５％であることが好ましく、さらには４０％から９０％であることがより好ましい。なお、ヘイズ値は、拡散透過率／全光線透過率×１００（％）で定義される。
【００１９】
また、導光板ユニット１１０の厚さに関しては、互いに隣接するものが互いに異なる厚さを有することが好ましい。本実施の形態では、上下辺に位置する導光板ユニット１１０ａ、１１０ｆが最も薄い。導光板ユニット１１０ａ、１１０ｆに隣接する導光板ユニット１１０ｂ、１１０ｅは、導光板ユニット１１０ａ、１１０ｆよりも厚い。導光板ユニット１１０ｂ、１１０ｅに隣接する導光板ユニット１１０ｅ、１１０ｆは、光出射面１１４の中心領域である中心線１１１に最も近く、最も厚い。よって、光出射面１１４の反対側には、導光板ユニット１１０の側面１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ（以下「側面１１６」と総称する）と背面１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅ、１１８ｆ（以下「背面１１８」と総称する）とにより、階段状の領域が形成される。この領域は、ＬＥＤ１２０の収容領域として利用される。すなわち、ＬＥＤ１２０の収容領域を形成するために導光板ユニット１１０を特殊な形状に加工する必要性をなくすことができる。
【００２０】
ここで、分割導光板の作製方法の一例を説明する。先ず、アクリル樹脂にシリカ微粒子を混合して成る透明材料から、押出法にて厚さ１０ｍｍの平板（１０ｍｍ品）と、厚さ７ｍｍの平板（７ｍｍ品）と、厚さ４ｍｍの平板と（４ｍｍ品）とを作製する。そして、それらを３２インチの３０等分に相当するサイズで切り出し、３０個の導光板ユニットとする。そして、４ｍｍ品を１行目と６行目に各５個、７ｍｍ品を２行目及び５行目に各５個、１０ｍｍ品を３行目及び４行目に各５個という形で隙間なく配置する。これにより、６行ｘ５列の３０ブロックを有する分割導光板が得られる。
【００２１】
なお、上述した材料、サイズ、個数、列数及び行数は一例であり、種々変更して実施することができる。
【００２２】
また、導光板ユニットの作製方法は、押出し成型のみに限定されない。射出成型、圧縮成型、キャスティング法等で、導光板ユニットを作製してもよい。平板状態での面精度が高く仕上がる製法が望ましい。上述の方法のいずれかを用いれば、様々な形状に加工することが可能である。
【００２３】
各導光板ユニット１１０の側面近傍には、一つ以上のＬＥＤ（図１（ａ）では四つのＬＥＤ）が配置され、一つのブロックを形成する。なお、他種の光源をＬＥＤに代わって用いてもよいが、小型化や高効率の観点からＬＥＤやレーザダイオード（ＬＤ）等を用いることが好ましい。
【００２４】
ＬＥＤ１２０ａは、導光板ユニット１１０ａの側面１１６ａの近傍に配置され、導光板ユニット１１０ａに向かって発光し、側面１１６ａに光を入射する。ＬＥＤ１２０ｂは、導光板ユニット１１０ｂの側面１１６ｂの近傍に且つ導光板ユニット１１０ａの背面１１８ａの後方に配置され、導光板ユニット１１０ｂに向かって発光し、側面１１６ｂに光を入射する。ＬＥＤ１２０ｃは、導光板ユニット１１０ｃの側面１１６ｃの近傍に且つ導光板ユニット１１０ｂの背面１１８ｂの後方に配置され、導光板ユニット１１０ｃに向かって発光し、側面１１６ｃに光を入射する。ＬＥＤ１２０ｄは、導光板ユニット１１０ｄの側面１１６ｄの近傍に且つ導光板ユニット１１０ｅの背面１１８ｅの後方に配置され、導光板ユニット１１０ｄに向かって発光し、側面１１６ｄに光を入射する。ＬＥＤ１２０ｅは、導光板ユニット１１０ｅの側面１１６ｅの近傍に且つ導光板ユニット１１０ｆの背面１１８ｆの後方に配置され、導光板ユニット１１０ｅに向かって発光し、側面１１６ｅに光を入射する。ＬＥＤ１２０ｆは、導光板ユニット１１０ｆの側面１１６ｆの近傍に配置され、導光板ユニット１１０ｆに向かって発光し、側面１１６ｆに光を入射する。
【００２５】
ＬＥＤ１２０からの光の出射角度は、導光板ユニット１１０との結合効率や導光板ユニット１１０が有する拡散機能から勘案して、大きく広がらないことが望ましい。広がり角度を制御するために、ＬＥＤ１２０にレンズを付与してもよい。また、出射角度がランバーシャン状に分布する場合には、導光板ユニット１２０の側面１１６に微細プリズム構造を形成して入射光を制御してもよい。
【００２６】
ＬＥＤ１２０としては、白色ＬＥＤを用いることができる。白色ＬＥＤとしては、青色ＬＥＤチップと黄色蛍光体とを有するもの、青色ＬＥＤチップと黄及び赤色蛍光体とを有するもの、青色ＬＥＤチップと緑及び赤色蛍光体とを有するもの、青色ＬＥＤチップではなく紫外ＬＥＤチップを用いたもの、ＲＧＢの三原色のＬＥＤチップを一つのパッケージに入れたもの、等がある。また、白色ＬＥＤの代わりにＲＧＢの三原色のＬＥＤを用いることもできる。
【００２７】
また、三原色の半導体レーザダイオード（ＬＤ）を用いることもできる。ＬＤを用いる場合には、そのスペクトル幅がＬＥＤに比べて非常に狭いため、色再現性の高い液晶表示装置が実現できる。なお、色度点の観点から、青色としては４３０〜４８０ｎｍに、緑色としては５２０〜５５０ｎｍに、赤色としては６２０〜６６０ｎｍに、それぞれピークを有するものが好ましい。また、特に短波長のものについては、ＳＨＧ（Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ：２次高調発生器）を用いることにより光の波長を半分にできるため、長寿命で高出力化が容易な赤外ＬＤと組み合わせることができる。例えば、ＬＤ励起ファイバーレーザとＳＨＧとを組み合わせた場合には、高出力な緑色レーザを実現することが可能であり好ましい。
【００２８】
例えばファイバを用いてＲＧＢのレーザ光をミキシングし、さらに光学レンズ等で線状ビームに広げた後、導光板ユニット１１０の側面１１６に入射することが可能である。
【００２９】
以上、バックライト１００の基本構成について説明した。
【００３０】
上記基本構成においては、全てのＬＥＤ１２０が、光出射面１１４の中心線１１１に向かって光を出射するため、隣接ブロックへの光の回り込みが生じたとしても、ユーザの視点が集まりやすい表示画面中央部の輝度を比較的高くすることができる。
【００３１】
また、上記基本構成においては、導光板ユニット１１０がバルクに拡散機能を有するため、効率的に光を拡散させることができる。その結果、ＬＥＤ１２０からの入射光は散乱されて液晶パネル側に導光される。一方、側面１１６から入射された光のうち他の側面から隣接する導光板ユニットへと回り込む光成分（主に横方向に広がる成分）は、隣の導光板ユニットに入っても、導光板ユニットの持つ拡散機能によりすぐに液晶パネル側へ出射される。
【００３２】
導光板ユニット１１０の背面１１８に反射シート（図示せず）を配置する構成が採用される場合には、背面１１８側に進行する光を、反射により液晶パネル側に戻すことができる。導光板ユニット１１０のヘイズ特性を最適に制御することによって、側面１１６に入射される光のうち側面１１６と対向する面まで到達する光成分（主に直進する成分）を調整することが可能であり、輝度分布が均一となるように制御可能である。また、拡散フィルムを用いることで光出射面１１４における輝度分布をさらに均一化することができる。
【００３３】
バックライト１００は、行毎に順次消灯するスキャニング駆動や、文字スクロールの表示エリアに対応する導光板ユニットのみのブリンク駆動を、容易に適用することができる。これにより、液晶表示装置の動画解像度を高めることが可能である。
【００３４】
なお、バックライト１００の基本構成は、上記のものだけに限定されず、例えば下記のように種々変更して実施することができる。
【００３５】
導光板ユニット１１０の断面形状に関しては、図１（ａ）に示す例では、安価で生産性が高いという利点を有することから平板形状が採用されている。しかし、断面形状はこれだけに限定されない。
【００３６】
例えば図２に示すように、導光板ユニット１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅの側面に、表面側が窪み且つ背面側が突出するような段差を形成して、窪みの部分に、隣接する導光板ユニット１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｅ、１１０ｆを位置合わせすることにより、導光板ユニット１１０が互いに重なるようにしてもよい。この場合、各導光板ユニット１１０を互いに固定しやすくすることができる。
【００３７】
また、例えば図３に示すように、導光板ユニット１１０をより軽量化するために、楔形の断面形状を採用してもよい。
【００３８】
また、導光板ユニット１１０の角に丸みをつけてもよい。
【００３９】
導光板ユニット１１０の表面形状に関しては、図１（ａ）に示す例では、導光板ユニット１１０が全て同一の表面形状を有する。そして、それらが格子状に配列される。しかし、導光板ユニット１１０の表面形状は、正方形や長方形等、液晶パネルのサイズに応じて適宜選択することができるものであり、全て同一でなくてもよい。表面形状を統一させない場合は、様々な配列を形成することができる。
【００４０】
例えば図４に示すように、導光板ユニット１１０をデルタ状に配列することができる。この場合、特に斜めのエッジラインを有する映像を表示するときに、ハロー現象を抑制し高画質化を図ることが可能である。
【００４１】
また、例えば図５に示すように、導光板ユニット１１０のうち、比較的表面面積の小さいものを光出射面の中心付近に配置し、比較的表面面積の大きいものを光出射面の外周付近に配置することもできる。この場合、ユーザの視点が集まりやすい表示画面中央部にて、より細かいブロックによるローカルディミング制御が可能となり、その結果、高画質化が視覚に訴える効果を増大させることができる。
【００４２】
ＬＥＤ１２０の配置に関しては、図１（ａ）に示す例では、各ブロックに同数のＬＥＤが配置される。しかし、ＬＥＤ１２０の配置はこれだけに限定されない。
【００４３】
例えば図６に示すように、光出射面の中心線１１１に近いブロックに比べ、光出射面の上下端に近いブロックに、少ない個数のＬＥＤを配置することにより、消費電力を低減させることができる。このとき、適切に各ブロックのＬＥＤ個数を配分すれば、輝度勾配を緩和させて目立たなくすることができる。
【００４４】
なお、特に図示しないが、光出射面の左右端に近いブロックに、より少ない個数のＬＥＤを配置してもよい。この場合も消費電力を低減させることができる。また、適切に各ブロックのＬＥＤ個数を配分すれば、輝度勾配を緩和させて目立たなくすることができる。
【００４５】
また、図１（ａ）に示す例においても、図６に示す例においても、光出射面の中心線１１１に対してＬＥＤ１２０が線対称状に配置される。しかし、ＬＥＤ配置は必ずしも線対称状である必要はない。特に、温度上昇によるＬＥＤの効率が低下する場合、すなわち輝度低下が発生する場合には、上半分側のブロックにおいてはＬＥＤ個数を増やすことも可能である。
【００４６】
さらには、例えば図７に示すように、ライン状のプリズム構造１３０を、導光板ユニット１１０の背面に形成してもよい。ＬＥＤ１２０からの光を横方向にはあまり広げ過ぎず、しかしＬＥＤ１２０の出射方向（図中の矢印の方向）への光の進行を阻害しないように制御するという観点から、ラインは出射方向に平行であることが好ましい。この場合、より確実に横方向への光の広がりを抑え、横方向に隣接する導光板ユニットへの回り込みを抑制することができる。また、液晶パネル側へ効率よく導光することができる。
【００４７】
なお、図７に示す例では、ラインの配置が連続的であるが、ラインを独立してランダムに、つまり不連続に配置してもよい。いずれの場合においても、輝度分布が均一になるような配置であることが望ましい。ラインの断面形状については、全てのラインが同一形状である必要はない。例えば、様々な頂角度の三角形状を混在させてもよく、三角形状の代わりに、半球や半円、四角形状等、様々な凹凸形状を適用してもよい。また、プリズム構造１３０を形成可能な面は、導光板ユニット１１０の背面だけに限定されず、導光板ユニット１１０の光出射面を形成する表面であってもよい。これら両方の面にプリズム構造１３０を形成してもよい。
【００４８】
導光板ユニット１１０にプリズム構造１３０等の微細構造を形成する方法としては、金型を用いて射出成型や圧縮成型時に賦形する方法、押出し成型やキャスティング法で作製した平板に熱やＵＶによるインプリント法により転写する方法、炭酸ガスレーザ等で溶融飛散させて形成する方法、ダイヤモンドバイトで切削して形成する方法、等がある。
【００４９】
〔バックライトの支持構造〕
図８は、バックライト１００の支持構造を示す図である。既述のとおり、バックライト１００においては、互いに隣接する導光板ユニットが互いに異なる厚さを有することが好ましい。よって、バックライト１００の支持構造においては、その厚さ変化に沿った形状に成形された金属フレーム１４０が用いられる。これにより、各導光板ユニット１１０を固定することができる。また、液晶モジュールとしての下フレーム１５０を金属フレーム１４０の外方に配置することにより、十分な強度を与えることができる。
【００５０】
なお、必要に応じて、一部を粘着テープ等で固定してもよい。また、ＬＥＤ１２０からの熱を金属フレーム１４０に逃がすために、一部を接触させるとよい。また、金属フレーム１４０の内側に白色インクを塗布することで、反射機能を付与することができる。
【００５１】
図９は、バックライト１００の部分的な支持構造をより具体的に示す図である。金属フレーム１４０は、導光板ユニット１１０の厚さ変化に沿った段差形状を有し、各段にはＬＥＤ１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃがそれぞれ実装されるフレキ基板（ＦＰＣ）１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃが固定される。さらに、ＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃには、ＬＥＤ１２０ａ〜１２０ｃからの光が入射される導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃが、それぞれ実装される。ここで、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃは、ＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃに実装されたときに、一部分がＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃ上になく、隣接する導光板ユニット１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに向かって延在する。これにより、隣接する導光板ユニット１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄへの入射光を発光するＬＥＤ１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄの収容領域を確保することができ、バックライト１００の薄型化に寄与することができる。
【００５２】
ＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃは、ＦＰＣ１６０ａ、１６０ｂについて図１０に示すように、同一の行に含まれる全てのブロックの導光板ユニット１１０ａ、１１０ｂとＬＥＤ１２０ａ、１２０ｂとを実装できるよう、横方向に伸延した形状を有することが好ましい。
【００５３】
ＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃに導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃを固定する方法としては、例えば図９に示すように、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃのコーナ部には凹部を形成し、ＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃの対応部分には光学的に透明な突起１７０ａ〜１７０ｃを形成し、突起１７０ａ〜１７０ｃを凹部に差し込む方法がある。この方法を採用しても、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃがバルクに拡散機能を有するため、凹部や突起の形状がムラとなって見えることが抑えられる。なお、透明な両面テープを用いて導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃをＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃに貼付してもよい。また、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃの実装位置がずれないようにするために、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃの背面に、実装部分が窪み且つ非実装部分が突起するような段差を形成して、窪みの部分に、ＦＰＣ１６０ａ〜１６０ｃを位置合わせしてもよい。これにより、バックライト１００の支持を機構的に強化することができる。なお、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃの背面に段差を形成しても、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃが拡散機能を有するため、ムラ発生の懸念は少ない。
【００５４】
以上、バックライト１００の支持構造について説明した。なお、ここでは導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃとＬＥＤ１２０ａ〜１２０ｃとを含む部分の支持構造について図面を用いて説明したが、導光板ユニット１１０ａ〜１１０ｃとＬＥＤ１２０ａ〜１２０ｃとを含む部分の支持構造も同様である。
【００５５】
〔バックライトの輝度特性〕
次いで、バックライト輝度特性について説明する。図１２（ａ）は、本実施の形態に係る分割導光板を備えたバックライト（つまり上記構成を有するバックライト１００）に液晶パネルを重ね、導光板ユニット１１０の一つと同じサイズの白ウィンドウを黒背景に表示した状態を示す図である。図１２（ｂ）は、従来の分割導光板を備えたバックライトに液晶パネルを重ね、導光板ユニットの一つと同じサイズの白ウィンドウを黒背景に表示した状態を示す図である。比較のため、双方のバックライトにおける分割導光板の材料、製法、寸法等は同一と仮定するが、点光源の配置の点では、図示されるように双方のバックライトは互いに相違する。
【００５６】
図１３は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示された状態にて測定されたＸ方向における輝度分布を概略的に示す図であり、図１４は、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示された状態にて測定されたＹ方向における輝度分布を概略的に示す図である。図１３及び図１４において、実線は図１２（ａ）に示す本実施の形態に係るバックライトに関するものであり、点線は図１２（ｂ）に示す従来のバックライトに関するものである。
【００５７】
図１３及び図１４から分かるように、本実施の形態に係るバックライトは、従来のバックライトと比較すると、導光板ユニットの拡散機能により、隣接する導光板ユニット間の境界における輝度傾斜が十分に急峻である。このため、光の回り込みによるハロー現象の発生が抑えられる。
【００５８】
（実施の形態２）
図１５は、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を示す図である。液晶表示装置２００は、バックライト１００のほか、偏光板２１０と、基板２２０、２３０及び液晶層２４０を有する。
【００５９】
バックライト１００の構成は実施の形態１で説明したものと同様であるため、同一の構成要素には同一の参照番号を付与し、その詳細な説明は省略する。
【００６０】
基板２２０は、透明シート上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のアクティブ素子と画素電極と配向膜とを有し、基板２３０は、カラーフィルタと対向電極と配向膜とを有し、基板２２０、２３０は、互いの配向膜が向かい合うように配置され、中間部に液晶を充填され、シール剤で封印される。基板２２０、２３０間の間隔はスペーサにより保たれる。偏光板２１０、基板２２０、２３０及び液晶層２４０は、バックライト１００から出射される光により照明される液晶表示素子としての液晶パネル２５０を構成する。なお、液晶パネル２５０の構成は、液晶層２４０の配向モードによって異なるものであり、種々変更して実施することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００６２】
なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成及び使用状態等についての説明は例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更及び追加が可能であることは明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のバックライトは、液晶テレビ及び液晶モニタ等の液晶表示装置の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１のバックライトを光出射面側から見た平面図、（ｂ）（ａ）のバックライトのＡ−Ａ線に沿った断面図
【図２】本実施の形態の導光板ユニットの断面形状についての第１の変形例を示す図
【図３】本実施の形態の導光板ユニットの断面形状についての第２の変形例を示す図
【図４】本実施の形態の導光板ユニットの配置についての第１の変形例を示す図
【図５】本実施の形態の導光板ユニットの配置についての第２の変形例を示す図
【図６】本実施の形態のＬＥＤの配置についての変形例を示す図
【図７】本実施の形態のプリズム構造を示す図
【図８】本実施の形態のバックライトの支持構造を概略的に示す図
【図９】本実施の形態のバックライトの部分的な支持構造を具体的に示す図
【図１０】本実施の形態のＦＰＣの形状の一例を示す図
【図１１】本実施の形態のバックライトの支持構造の変形例を示す図
【図１２】（ａ）本実施の形態のバックライトに液晶パネルを重ね、所定の表示を実行した状態を示す図、（ｂ）従来のバックライトに液晶パネルを重ね、所定の表示を実行した状態を示す図
【図１３】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示された状態にて測定されたＸ方向における輝度分布を概略的に示す図
【図１４】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示された状態にて測定されたＹ方向における輝度分布を概略的に示す図
【図１５】本発明の実施の形態２の液晶表示装置の構成を示す図
【符号の説明】
【００６５】
１００  バックライト
１１０、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ、１１０ｅ、１１０ｆ  導光板ユニット
１１１  中心線
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ、１１２ｆ  表面
１１４  光出射面
１１６ａ、１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、１１６ｅ、１１６ｆ  側面
１１８ａ、１１８ｂ、１１８ｃ、１１８ｄ、１１８ｅ、１１８ｆ  背面
１２０、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆ  ＬＥＤ
１３０  プリズム構造
１４０  金属フレーム
１５０  下フレーム
１６０ａ、１６０ｂ、１６０ｃ  ＦＰＣ
１７０ａ、１７０ｂ、１７０ｃ  突起
２００  液晶表示装置
２１０  偏光板
２２０、２３０  基板
２４０  液晶層
２５０  液晶パネル
【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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【図１４】
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【図１５】
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