(57)【要約】【課題】輝度調整を必要とせずに各導光板の光出射面の輝度を均一化する。【解決手段】第１の導光板１２の光出射面１３と第２の導光板２２の光出射面２３は同一平面を形成するように隣接して配置され、光出射面１３の対向面の全面に乱反射面１４が形成されており、第２の導光板２２は、第１の導光板１２との積層部Ｌａからなる全反射領域Ｔｂと光出射面１３と隣接する光出射面２３を有する乱反射領域Ｄａからなり、乱反射領域Ｄａの光出射面２３の対向面の全面に乱反射面２４が形成されている。第２の導光板２２の全反射領域Ｔｂへの入光面積は、第１の導光板１２の入光面積よりも大きく形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部にそれぞれ線状光源を備えた導光板の複数を、それぞれの導光板の各光出射面が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ前記複数の導光板の各線状光源が平行配置されたエッジライト型部分駆動バックライトにおいて、前記エッジライト型部分駆動バックライトは、導光板の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面が形成された第１の導光板と、前記第１の導光板とその形状が異なり、少なくとも導光板の一部が前記第１の導光板と積層された積層部を有する第２の導光板とからなり、前記第２の導光板は、前記積層部に形成された全反射領域と前記第１の導光板の光出射面と隣接する光出射面を有する乱反射領域とからなり、前記乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、前記第２の導光板の全反射領域の入光面積を前記第１の導光板の入光面積よりも大きくしたことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項２】
第２の導光板は、さらに、それぞれ順次少なくとも導光板の一部が積層された積層部を有する第ｎの導光板（ｎ≧３）を備え、前記第ｎの導光板は、第（ｎー１）の導光板とその形状が異なり、第（ｎー１）の導光板との積層部に形成された全反射領域と前記第（ｎー１）の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、前記乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、前記第ｎの導光板の全反射領域の入光面積を前記第（ｎー１）の導光板の入光面積よりも、前記第（ｎー１）の導光板との積層部の長さに応じて大きくしたことを特徴とする請求項１記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項３】
第１の導光板の光出射面の対向面の全面に乱反射面が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項４】
第２及び第ｎの導光板の乱反射領域の光出射面の対向面の全面に乱反射面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項５】
各導光板の乱反射面は、印刷方式、成型方式、粘着ドット方式又は溝加工方式のいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項６】
各導光板の線状光源は、実質的に同一の線状光源からなることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項７】
各導光板の線状光源は、LED又は冷陰極管のいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項６記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項８】
各導光板の全反射領域の入光面積は、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように設定されることを特徴とする請求項６又は７記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項９】
各導光板の全反射領域の入光面積は、各導光板の厚さを変化させることにより、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように設定されることを特徴とする請求項８記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項１０】
請求項１乃至９いずれか１項記載の部分駆動バックライトユニットの２つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項１１】
請求項１０記載の部分駆動バックライトの複数を、各線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各部分駆動バックライトの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の部分駆動バックライトを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に用いるバックライトに係わり、特に、エリア・コントロールに適したエッジライト型部分駆動バックライトユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、大型化するとともに、薄型化する傾向が著しく，それに伴ってバックライトの薄型化が大きな課題となっている。ＰＤＰや有機ＥＬといった自発光型ディスプレイの場合，バックライトは不要であるが、液晶はフィルターの機能しか持たないため、液晶ディスプレイにはバックライトが必要であり、最も重要な技術の一つでもある。
【０００３】
この場合の光源の配置方式としては，液晶パネルの背面全面に光源を並べる直下型と，液晶パネル側面に光源を配置して，導光板や反射板を使って光を液晶パネル全面に広げるエッジライト型が知られており、小型液晶、ノート型やデスクトップ型のパソコン及びＬＣＤモニターにはエッジライト型方式が多く、液晶テレビには直下型方式が主に採用されている。
【０００４】
上記の直下型方式は、ＣＣＦＬ（冷陰極管）やＬＥＤなどを液晶の下に並べ、その上に拡散板を配置した面光源から液晶に光を送る方式であり、高輝度化に伴う光源の増設が簡易でかつ軽量である上、ローカルディミングなどの部分駆動方式を具現することができるため、液晶テレビに多く採用されているが拡散板の表面加工に手間がかかる上、輝度ムラを改善するために光源と拡散板の間にある程度の距離が必要であり所定の厚さを要するため、薄型化が困難であるという問題がある。
【０００５】
一方、エッジライト型方式は、ＣＣＦＬやＬＥＤの線状の光を導光板を用いて面状の光に換え液晶に光を送るもので、光源からアクリル製の導光板内に導かれた光を全反射を用いて全面に導き、反射ドットに当たった光がその進路を変え、全反射角よりも小さい角度になった光がアクリル表面から出てくることを利用して導光板全面から出射するようにしたものであり、その構造から薄型化に有利である利点を有する。
【０００６】
上記のエッジライト型のバックライトにおいては、導光板のアクリル端面から入光した光は、平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となってアクリル板内を進み、反射ドットに当たらなければ減衰することなく反対側の端面まで到達するため、導光板における光の利用効率が非常に高い。
【０００７】
しかしながら、エッジライト型方式は、導光板を使用して面光源としているが、ＣＣＦＬ付近は明るく、ＣＣＦＬから遠く離れるにつれて暗くなり輝度ムラを生じ易いという問題があり、さらに輝度を高くすることが課題となっている。
【０００８】
このような輝度ムラの問題を解決手法として、平面長方形状であって一の表面を光出射面とするとともに、２乃至４の側面を光入射面とし、全ての光入射面側から厚さが漸次薄くなるように構成された１乃至４の傾斜面からなる反射面を備え、高輝度で発光体が不点灯にも対応可能な導光板が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
また、表面と裏面と４つの側面を有する板状の透明樹脂成形体であって、表面が光出射面で、４つの側面のうちの少なくとも対向する２面が光入射面であり、裏面が光入射面から中央に向かって板厚が減少するように形成された例えば曲面からなる光反射面を有し、軽量で輝度が高く、かつ輝度むらが少ない輝度均整度に優れた導光板が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【００１０】
一方、部分駆動表示が可能なバックライトによれば、高いコントラストと広い色再現性を実現できることが知られており、このようなエリア・コントロールが可能なバックライトとして、相互分離されて各々ブロックを形成する複数の導光板と、導光板各々の側部に配置され各ブロックの導光板に光を入光させる複数のＬＥＤとを含み、各ブロックの導光板に光を入光させるＬＥＤは、隣り合う他ブロックの導光板と重畳され、ブロック別に部分駆動されるローカルディミングなどの部分駆動方式が容易で、高いコントラスト比を通じた鮮明な画質の具現が可能な薄型化に有利なバックライトユニットが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１１】
また、端部光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる楔形状をなす二以上の照明単位を一の照明単位の表面と他の照明単位の裏面とを対向させて各照明単位が一部分重畳する様に配設して各照明単位の表面によって光照射対象に対する略一連の対向面を形成すると共に一以上の照明単位の光入射面に光源を配置し、薄型化、大照光面の高輝度化及び構成の単純化を可能にした面状光源装置が知られている（例えば、特許文献４参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００１−１６７６２２号公報
【特許文献２】国際公開番号ＷＯ２００４／０８１４４４号公報
【特許文献３】特開２００７−２９３３３９号公報
【特許文献４】特開２００１−１８４９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記の特許文献１及び２の導光板においては、２面以上の光入射面を設けているため、入射面が１面の導光板よりも高輝度を可能とするが、エリア・コントロールに利用するものではなく、例えエリア・コントロールへの利用を考慮したとしても、その縦・横の分割面の一方又は双方の数が１又は２に限定されるため、大画面のエリア・コントロールに適さない。
【００１４】
一方、エリア・コントロール可能な特許文献３のバックライトユニットにおいては、同一形状の導光板を用いて部分駆動方式を可能とするが、各ブロックの導光板のＬＥＤが隣り合う他ブロックの導光板と重畳されることにより、光照射面の直下に多数のＬＥＤが配置されることになり、この重畳部分においては導光板の板厚が急激に変化するため、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することに難点がある。
【００１５】
さらに、特許文献４の面状光源装置においても同一形状の導光板を用いて部分駆動方式を可能とするが、各導光板の裏面には、隣接する光源の光の干渉等による液晶パネルへの輝度の不均一化を防ぐために、所定の領域にグラデーション処理と遮光処理又は光減衰処理を施す必要がある上、各導光板裏面とリアシャーシとが形成する空間に保持部材を挿嵌させるか、各照明単位の外郭に沿ってリアシャーシを形成する必要があるため、その構造が複雑となるとともに、光照射面の直下に多数のＬＥＤが配置されることになり、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することに難点がある。
【００１６】
以上の問題を解決する手段として、本出願人は、図５に示すように、端部にそれぞれ線状光源４１、５１を備えた導光板４２、５２を、それぞれの導光板の各光出射面４３、５３が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ導光板４２、５２の各線状光源４１、５１が平行配置されたエッジライト型バックライトであって、導光板４２の光出射面４３の対向面に乱反射面４４が形成された第１の導光板と、この第１の導光板４２と積層された積層部Ｌを有する第２の導光板５２とからなり、第２の導光板５２は、積層部Ｌに形成された全反射領域Ｔと第１の導光板の光出射面４３と隣接する光出射面５３を有する乱反射領域Ｄとからなり、乱反射領域Ｄの光出射面５３の対向面に乱反射面５４を形成したエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０を、先に出願している（特願２００８−１１２７４８号参照）。尚、同図において、４５、５５はランプリフレクタ、４６、５６は反射シート、４７、５７は端面反射シートである。
【００１７】
この場合、上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットにおいては、第１の導光板４２の線状光源４１から出た光Ｐ１は、導光板４２の端面から導光板内へ入光し、乱反射面４４の反射ドットで乱反射されて光出射面４３から出射する。一方、第２の導光板５２の線状光源５１から出た光Ｐ２は、導光板５２の端面から導光板内へ入光し、全反射領域Ｔの平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となって導光板５２内を進み、乱反射面５４の反射ドットで乱反射されて光出射面５３から出射する。
【００１８】
上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０の複数を用いて、例えば、２個のユニットの各線状光源を両端部側に配置し、この複数組を各光出射面が同一平面をなすように並列配置することにより、液晶表示画面の下に多数のＬＥＤを配置せずに部分駆動が可能になるが、個々の導光板の形状が異なり、同じ光量の光源を入光部へ配置しても導光板４２の厚さｔ１と導光板５２の積層部Ｌにおける厚さｔ２が同一であるために、光の取り出し効率が異なり各エリアの輝度にはバラツキが生ずる。
【００１９】
この場合には、光源自体の輝度調整によって、各エリアで輝度を均一にすることが可能である。しかしながら、画面全体で均一な輝度を得るために形状の異なる導光板毎に光源のパワーが異なることになり、ジャンクション温度の差により各光源の寿命に差異を生ずることになる。この場合、光取り出し効率の悪い導光板の光源を増加し、個々のＬＥＤのパワーを均一化することも考えられるが、コストが増大するという難点がある。
【００２０】
また、分割型導光板を用いてエリア・コントロール機能を可能とするため、各エリア間での光源の寿命の差異は、さらに大きくなることが予測される。
【００２１】
さらに、画面全体で均一な輝度に各光源のパワーをコントロールした時に、既に光源の調節範囲の一部を使用してしまうことから、エリア・コントロール時に有効となる光源の調節範囲が小さくなるという問題を生ずる。
【００２２】
本発明は以上の難点を解決するためになされたもので、複数の形状の異なるエッジライト型導光板を用いて２次元部分駆動表示を可能にし、各光源の寿命の差異を低減するとともに、エリア・コントロール時に有効となる光源の調節範囲を大きくしたエッジライト型部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。
【００２３】
また、本発明の他の目的は、光照射面の直下に多数の光源（ＬＥＤ）が配置されることなく、全ての光源をバックライトユニットの両端側に配置し、その構造が簡単で、かつ、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することができるエッジライト型部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。
【００２４】
さらに、本発明の他の目的は、大画面のエリア・コントロールに対して、その縦・横の分割面の数に制限されない部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
以上の目的を達成するために、本発明のエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、端部にそれぞれ線状光源を備えた導光板の複数を、それぞれの導光板の各光出射面が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ複数の導光板の各線状光源が平行配置されたエッジライト型部分駆動バックライトにおいて、このエッジライト型部分駆動バックライトは、導光板の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面が形成された第１の導光板と、第１の導光板とその形状が異なり、少なくとも導光板の一部が第１の導光板と積層された積層部を有する第２の導光板とからなり、第２の導光板は、積層部に形成された全反射領域と第１の導光板の光出射面と隣接する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、第２の導光板の全反射領域の入光面積を第１の導光板の入光面積よりも大きく形成するようにしたものである。
【００２６】
上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、第１及び第２の形状の異なる導光板からなる２枚の導光板により形成されているが、本発明においては、ｎ枚の形状の異なる導光板を用いて、第２の導光板は、さらに、それぞれ順次少なくとも導光板の一部が積層された積層部を有する第ｎの導光板（ｎ≧３）を備え、第ｎの導光板は、第（ｎー１）の導光板とその形状が異なり、第（ｎー１）の導光板との積層部に形成された全反射領域と第（ｎー１）の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、第ｎの導光板の全反射領域の入光面積を第（ｎー１）の導光板の入光面積よりも、第（ｎー１）の導光板との積層部の長さに応じて大きくするように形成することもできる。
【００２７】
また、大画面に対応した複数の導光板よりなるバックライトユニットに対応して、上記のいずれかのエッジライト型部分駆動バックライトユニットの２つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することもでき、さらに、この複数を、各線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各部分駆動バックライトの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することも可能である。
【００２８】
これらの大画面に対応した複数の導光板よりなるエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、液晶表示装置に好適する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、複数の形状の異なる導光板を用いて部分駆動表示を容易に実現することができ、また、各光源のパワーや輝度調整を必要とせずに、各導光板の入光面積を変化させることにより光出射面の全体に亘り輝度の均一化を達成することができるため、ＬＥＤ光源等のパワー差によるジャンクション温度の差に基づく
各導光板の光源の寿命差を著しく小さくすることができ、各導光板の光源の寿命を均一化、即ち、バックライトユニットの光源の長寿命化を達成することができる上、エリア・コントロール時の光源の調節範囲を大きくすることが可能となる。
【００３０】
また、本発明によれば、全ての光源がバックライトユニットの両端側に配置されるため、その構造が簡単で、かつ、その縦・横の分割面の数に制限されない大画面のエリア・コントロールに適した２次元的部分駆動可能なエッジライト型部分駆動バックライトユニットを容易に達成することができる。
【００３１】
さらに、本発明によれば、従来困難とされたエリア・コントロール等の機能付加と薄型化を同時に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの他の実施例を示す断面図（ａ）、斜視図（ｂ）及びそれを用いた液晶表示装置の一実施例を示す断面図（ｃ）である。
【図３】本発明による多数のエリアに分割されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットの平面図である。
【図４】本発明で用いられた光源への印加電力と輝度値の関係を示すグラフである。
【図５】本発明の先願に係るエッジライト型部分駆動バックライトユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、面図を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
【００３４】
図１は、本発明の基本的な原理を説明するためのエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０の断面図である。
【００３５】
同図において、１１、２１は線状光源、１２、２２は導光板、１３、２３は光出射面、１４、２４は反射ドット等により形成された乱反射面、１６、２６は反射シートである。
【００３６】
線状光源１１、２１は各導光板１２、２２の端部にそれぞれ平行配置され、各導光板１２，２２の光出射面１３，２３は実質的に同一平面を形成するように隣接して配置されている。第１の導光板１２の光出射面１３の対向面には、その少なくとも一部、通常は全面に乱反射面１４が形成されており、第２の導光板２２は、第１の導光板１２と少なくとも一部が積層された積層部Ｌａからなる全反射領域Ｔｂと、第１の導光板１２の光出射面１３と隣接する光出射面２３を有する乱反射領域Ｄａからなり、この乱反射領域Ｄａの光出射面２３の対向面の少なくとも一部、通常は全面に乱反射面２４が形成されている。
【００３７】
上記第２の導光板２２の全反射領域Ｔｂへの入光面積は、第１の導光板１２の入光面積よりも大きく形成されており、例えば、第２の導光板２２の厚さを第１の導光板１２の厚さよりも厚く形成することにより実施されるが、第１の導光板１２の入光側端部の一部を遮蔽することにより各導光板の入光面積を変化させることも可能である。
【００３８】
導光板１２、２２には、可視光の透過性が優れた樹脂が採用され、ＰＭＭＡ（ポリメチル・メタクリレート：広義のアクリル樹脂）やＰＣ（ポリカーボネート）等が採用される。また導光板１２、２２の一端側に配置された線状光源１１、２１としてＬＥＤ（発光ダイオード）、ＣＣＦＬ（冷陰極管）、ＨＣＦＬ（熱陰極管）が用いられるが、ローカルディミングやインパルシブ方式の部分駆動を具現するためにＬＥＤを採用することが好ましい。ＬＥＤを用いる場合には、パッケージ上面から出光するトップビュー型又はパッケージ側面から出光するサイドビュー型のいずれをも用いることができる。
【００３９】
線状光源１１、２１の導光板１２、２２側の端部を除く周囲には断面コ字状又はＬ字状のランプリフレクタ１５、２５がそれぞれ配置され、また、導光板１２、２２の光出射面１３、２３のそれぞれの対向面には、反射シート１６、２６が、それぞれの導光板の端面には端面反射シート１７、２７が配置されている。
導光板１２、２２に形成された乱反射面１４、２４は、印刷方式、成型方式、粘着ドット方式又は溝加工方式のいずれかにより形成することができ、例えば、印刷法を用いた場合には、反射インクをグラデーションパターンにしたがって裏面に塗布することにより反射ドットが形成される。導光板１２、２２では、光出射面全体の輝度を均一化させるために、線状光源１１、２１近傍の反射ドットの面積を小さく、光源から遠く離れるほど反射ドットの面積を大きくする。
【００４０】
ＬＥＤ等の線状光源１１、２１から出た光は導光板１２、２２の側部から入射するが、このときに表面反射する光を除き、ほぼ全ての光が導光板内に入射し、全反射領域では表面反射を繰り返して進行し、乱反射領域の乱反射面１４、２４に形成された反射ドットで光が散乱され、光出射面１３、２３から外に光が出て行く。
【００４１】
反射シート１６，２６は、全反射の他、反射ドットの散乱光の一部で導光板背面に向かう成分を反射して光出射面正面に向かわせる。
【００４２】
上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０においては、第１の導光板１２の線状光源１１から出た光及びランプリフレクタ１５で反射された光Ｐａは、導光板１２の端部の入射面から導光板内へ入光し、乱反射面１４の反射ドットで乱反射されて光出射面１３から出射し、一方、第２の導光板２２の線状光源２１から出た光Ｐｂは、導光板２２の端面から導光板内へ入光し、全反射領域Ｔａの平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となって導光板２２内を進み、乱反射面２４の反射ドットで乱反射されて光出射面２３から出射する点は、図５におけると同様であるが、エッジライト型部分駆動バックライトユニット１０においては、第１の導光板１２の厚さｔａは、第２の導光板２２の積層部Ｌａにおける厚さｔｂよりも薄く形成されているため、第１の導光板１２への入光量は第２の導光板２２への入光量よりも小さくなる。
【００４３】
このように、第２の導光板２２の全反射領域の入光面積を第１の導光板１２の入光面積よりも大きくすることにより、光の取り出し効率の差を低減し、光出射面１３と２３の輝度を均一化することができる。
【００４４】
この入光面積は、例えば、使用する導光板の厚さＸと光出射面の輝度値Ｙの関係を実験的に求め、さらに、導光板の材料及び形状、反射材料の種類、反射面の形状、第２の導光板の積層部における光路長、光源の種類等の輝度値に対する影響を経験的に考慮して定めることができる。
【００４５】
特に、線状光源１１、２１にＬＥＤ等からなる実質的に同一の線状光源を用いた場合に、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように、各導光板１２、２２の入光面積、即ち、厚さを設定することができる。
【００４６】
図１のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０は、２枚の導光板を用いているが、本発明では、３以上の導光板の複数枚を用いてエッジライト型部分駆動バックライトユニットを構成することができる。
【００４７】
即ち、第２の導光板２２の下部に積層して第３の導光板を配置し、この第３の導光板は、第２の導光板との積層部に形成された全反射領域と第２の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の対向面に乱反射面を形成するとともに、第３の導光板の全反射領域の入光面積を第２の導光板の入光面積よりも大きく形成する。この場合は、第２の導光板２２と第３の導光板との積層部の長さが第１の導光板１２と第２の導光板２２との積層部の長さＬａがよりも長いことに対応している。この構成においては、第１乃至第３の導光板の光出射面は実質的な同一平面を形成し、第２及び第３の導光板の乱反射領域の各光出射面に対向する乱反射面の好ましくは全面に反射ドット等が形成される。以上の構成は、導光板が４枚以上の場合にも同様に適用可能である。
【００４８】
また、上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットの２つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することもできる。
【００４９】
図２（ａ）は、図１のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０の第２の導光板２２と、同一構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０´の第２の導光板２２´を対向して配置し、各ユニット１０、１０´の各第１及び第２の導光板１２、１２´、２２、２２´が同一平面を構成するように配置した構成の断面図を示し、同図（ｂ）はその斜視図を示す。
【００５０】
この場合において、各ユニット１０、１０´の線状光源（図示せず）は両端側に配置され、各導光板の線状光源にＬＥＤ等からなる実質的に同一の線状光源を用いた場合に、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように、各導光板１２、１２´、２２、２２´１２、２２の入光面積、即ち、厚さが設定される。
【００５１】
図２（ｃ）は、同図（ａ）、（ｂ）のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０、１０´を用いた液晶表示装置の断面図を示す。上記のように、各導光板１２、１２´、２２、２２´が同一平面を構成するように対向して配置されたエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０、１０´の上面には２枚の拡散シートＢ、ＢがプリズムシートＣを挟んで配置され、その上面に液晶パネルＡが配置される。この拡散シートは、反射ドットを目立たなくする目的だけでなく、光を正面に集めて正面輝度を高くするという重要な働きを持つ。また、プリズムシートは、レンズシートの一種で、正面方向の輝度を向上させるために、バックライトの導光板の上面に設置される。
【００５２】
大画面に対応した多数のエリアに分割されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットに対しては、以上述べたエッジライト型バックライトユニットの複数を用いて容易に達成することが可能である。
【００５３】
図３は、前述の３枚の導光板からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの８枚を用いた例を示す平面図である。
【００５４】
同図において、第１乃至第３の導光板１２、２２、３２からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニット２０´と第１乃至第３の導光板１２´、２２´、３２´からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニット３０´を各導光板が同一平面を形成するように、各線状光源１１、１１´を両端部側に配置し、この４組を並列配置したものである。この場合全ての導光板は実質的に同一平面を形成する。この場合も図２（ｃ）と同様に、導光板の上面に拡散シートＢ、プリズムシートＣ及び液晶パネルＡが配置される。
【００５５】
上記のような構成とすることにより、液晶表示装置の液晶パネルを複数の領域に分割して、各分割領域のグレーレベル値に応じて各分割領域別に線状光源の輝度値を均一化することができる。また、各エリアに対応する線状光源をエリア毎に制御することにより、ローカルディミングも容易となる。
【実施例】
【００５６】
（１）乱反射領域の各導光板の厚さを同一とした場合の輝度差
図５に示すように、幅１００ｍｍ、長さ９８ｍｍの長方形の有効発光エリア（光出射面）を有し、厚さ２ｍｍの第１の導光板４２をＰＭＭＡにより作成し、一方、幅１００ｍｍ、長さ１９６ｍｍの長方形の平面形状を有し、幅１００ｍｍ、長さ９８ｍｍ、厚さ４．２３ｍｍの長方形の有効発光エリア（光出射面）及び幅１００ｍｍ、長さ９８ｍｍ、厚さ２ｍｍの長方形の積層部Ｌからなる第２の導光板５２をＰＭＭＡにより作成した。これらの第１の導光板４２及び第２の導光板５２（Ｌ字型導光板）の乱反射面は、プリズム加工により形成された。プリズム加工は、各導光板の表面（発光面）には線状光源の光線方向に対して平行に、また、裏面には線状光源の光線方向に対して垂直に三角形の溝を連続的に形成した。
【００５７】
上記の線状光源は、それぞれ第１の導光板４２及び第２の導光板５２の端部にＬＥＤ（日亜化学工業（株）製ＮＳ２Ｗ１２３Ｔ）を１６．６５ｍｍのピッチで各導光板の端部に６個配置された。
【００５８】
以上の端部にＬＥＤを配置した第１の導光板４２及び第２の導光板５２を積層して図５に示す構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０を製作した。
【００５９】
このようにして製作したエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０の光源への印加電力と輝度の関係を測定した結果を図４に示す。同図において、黒丸のデータは第１の導光板４２の光出射面における輝度値を示し、黒四角のデータは第２の導光板５２の光出射面における輝度値を示している。
【００６０】
図４から明らかなように、各導光板における光出射面の輝度差は、印加電力の増加とともに大きくなり、光源の標準消費電力（１．７３Ｗ相当）程度では１６〜１８％に達する。
【００６１】
この場合には、前述のように、光源の輝度を調整することにより光出射面に取り出される光量を調節することができるが、電力差に基づくジャンクション温度の差が光源の寿命へ大きく影響する。
【００６２】
（２）乱反射領域の各導光板の厚さが異なる場合の光出射面の輝度差
上記（１）で用いた導光板を用いて、導光板の厚さＸと光出射面の輝度値Ｙの関係を実験的に求めた結果、以下の実験式が得られた。
【００６３】
Ｙ =−８２．３０５Ｘ２＋１３３５．９Ｘ＋５５．１５２
一方、上記（１）で述べたエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０における第１の導光板４２及び第２の導光板５２の光出射面の輝度差は、光源の標準消費電力（１．７３Ｗ相当）程度で約９００ｃｄ／ｍ２である。
【００６４】
上記の式（ａ）を基礎とし、第１及び第２の導光板（Ｌ字型導光板）の材料及び形状、反射材料の種類、反射面の形状、第２の導光板の積層部における光路長、光源の種類等の輝度に対する影響を経験的に考慮して、第２の導光板の厚さのみを変化させた場合に第１及び第２の導光板の光出射面の輝度をほぼ同一にする、即ち、第２の導光板の光出射面の輝度を９００ｃｄ／ｍ２上昇させるためには、第２の導光板の厚さを約２．８〜３．０ｍｍ程度とすることが必要であることが判明した。
【００６５】
このことは、第２の導光板５２の積層部の厚さを２ｍｍとし、第１の導光板４２の厚さを約１．１〜１．３ｍｍ程度とすることにより、第１の導光板４２の光出射面の輝度を９００ｃｄ／ｍ２低下させることができ、第１及び第２の導光板の光出射面の輝度をほぼ同一とすることができることを示している。これは、導光板の総厚を変化させない場合に有効である。
【００６６】
（３）厚さが異なる導光板を用いたバックライトユニットの製作
上記（１）及び（２）の結果に基づいてバックライトユニットを具体的に製作する方法を以下に示す。まず、上記（１）で用いた第１の導光板４２と同一形状の第１の導光板１２をＰＭＭＡにより作成し、上記（１）で用いた第２の導光板５２と厚さのみが異なる第２の導光板２２をＰＭＭＡにより作成する。この第２の導光板の有効発光エリア（光出射面）の厚さは５．１３ｍｍ、積層部Ｌａにおける厚さは２．９ｍｍである。
【００６７】
これらの第１の導光板１２及び第２の導光板２２（Ｌ字型導光板）の乱反射面は、上記（１）と同様の方法によるプリズム加工により形成し、ＬＥＤからなる線状光源も同様に各導光板の端部に６個配置する。
【００６８】
以上の端部にＬＥＤを配置した第１の導光板１２及び第２の導光板２２を積層して、図１に示す構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０を製作する。
【００６９】
このようにして製作したエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０の輝度を印加電力を光源の標準消費電力（１．７３Ｗ相当）で測定した場合、第１の導光板１２及び第２の導光板２２の光出射面における輝度を、それぞれ約５６００ｃｄ／ｍ２のほぼ同一の輝度にすることができる。
【００７０】
一方、第２の導光板２２の第１の導光板との積層部Ｌａの厚さを２．０ｍｍ、有効発光エリア（光出射面）の厚さを３．４３ｍｍとし、第１の導光板の１２の厚さを１．２ｍｍとした他は上記と同様の方法により、図１に示す構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０を製作する。
【００７１】
このようにして製作したエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０の輝度を印加電力を光源の標準消費電力（１．７３Ｗ相当）で測定した場合、第１の導光板１２及び第２の導光板２２の光出射面における輝度を、それぞれ約４７００ｃｄ／ｍ２のほぼ同一の輝度にすることができる。
【００７２】
この場合には、各導光板の輝度値は低下するが、同一の線状光源を用いた場合に、標準消費電力での使用において各導光板における光出射面に取り出される光量がほぼ同一となるため、電流調光を行う必要がなくジャンクション温度の差による光源の寿命を増大させることができる。
【００７３】
このことは導光板の総厚（ｔａ＋ｔｂ）を変化させずに、同一の線状光源を用いた場合に、標準消費電力での使用において各導光板の輝度値をほぼ同一にすることができることを示している。
【００７４】
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明はこれに限定されず、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、エリア・コントロール可能なバックライトを備えた液晶表示装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００７６】
１０、１０´、２０´、３０´、４０  エッジライト型部分駆動バックライトユニット
１１、１１´、２１、  ４１、５１  線状光源
１２、１２´、４２  第１の導光板
２２、２２´、５２  第２の導光板
３２、３２´  第３の導光板
１３、２３、４３、５３  光出射面
１４、２４、４４、５４  乱反射面
１６、２６  反射シート
１５、２５、４５、５５  ランプリフレクタ
１６、２６、４６、５６  反射シート
１７、２７、４７、５７  端面反射シート
Ａ  液晶パネル
Ｂ  拡散シート
Ｃ  プリズムシート
Ｄ、Ｄａ  乱反射領域
Ｌ、Ｌａ  積層部
Ｔ、Ｔｂ  全反射領域
Ｐ１、Ｐ２  光
【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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