(57)【要約】【課題】  表示装置の薄型化、大画面化を可能としつつ、放熱性能、光源の照度制御の性能、画質を向上させることが可能な技術を提供する。【解決手段】  本発明のバックライトユニット６は、光源１の光を液晶パネル５の方向へ導くための透光性を有する導光板２とを組み合わせた光源ユニット７と、該光源ユニット７を保持もしくは支持するためのシャーシ３とを含み、導光板２は平板状に形成されるとともに、液晶パネル５の背面に対向する面が光出射面とされ、シャーシ３と対向する面が光を反射する反射面とされ、かつ光出射面及び反射面に隣接する複数の側面の一つが光源１からの光が入射される光入射面とされている。そして光源ユニット７は、液晶パネル５の背面側において、液晶パネル５の水平方向または垂直方向に複数配列されている。【選択図】図１
2010021131.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルと、該表示パネルに光を照射するためのバックライトユニットとを備えた表示装置において、
前記バックライトユニットは、
複数の光源と、
前記複数の光源にそれぞれ対応して設けられた光入射面と、前記表示パネルの背面に対向し、かつ該光入射面に入射された光を前記液晶パネル側へ出射するための光出射面とを含む導光板と、
を備え、
前記光源及び前記導光板の光入射面の組が、前記表示パネルの表示領域の背面側において、前記液晶パネルの水平または垂直方向に複数配列されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、
前記複数の光源は、それぞれは複数の発光ダイオードを含み、該複数の発光ダイオードを前記導光板の光入射面の長手方向に沿って配列したことを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の表示装置において、
前記導光板は、それぞれが前記光入射面を有する複数の導光板で構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の表示装置において、
前記導光板は、前記複数の光入射面が形成されることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
液晶パネルと、該液晶パネルに光を照射するためのバックライトユニットとを備えた表示装置において、
前記バックライトユニットは、光を放出する光源と該光源の光を前記液晶パネル方向へ導くための透光性を有する導光板とを組み合わせた光源ユニットと、該光源ユニットを保持もしくは支持するためのシャーシとを含み、
前記導光板は平板状に形成されるとともに、その一側面が前記光源からの光が入射される光入射面とされており、
前記光源ユニットは、前記液晶パネルの背面側において、前記液晶パネルの水平方向または垂直方向に複数配列されていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の表示装置において、
前記導光板は、前記液晶パネルの背面に対向する面が光出射面とされ、前記シャーシと対向する面が光を反射する反射面とされ、かつ前記光出射面及び前記反射面に隣接する複数の側面の一つが前記入射面とされていることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の表示装置において、
前記液晶パネルの表示面と直交する方向において、一つの前記光源ユニットの前記導光板と、他の前記光源ユニットの前記光源とが重ね合うように、複数の前記光源ユニットが配列されていることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、
前記一つの光源ユニットにおける前記導光板の反射面の背面側に、前記他の光源ユニットの前記光源が位置することを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項７に記載の表示装置において、
前記導光板の厚さが、当該導光板の前記光入射面側から該光入射面と対向する側面にかけて漸次減少することを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の表示装置において、
前記複数の光源ユニットの少なくとも２つが、互いに連結されて一体化されることを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
液晶パネルに光を照射するためのバックライトユニットにおいて、
前記バックライトユニットは、光を放出する光源と該光源の光を前記液晶パネル方向へ導くための透光性を有する導光板とを組み合わせた光源ユニットと、該光源ユニットを保持もしくは支持するためのシャーシとを含み、
前記導光板は、平板状に形成されるとともに、前記液晶パネルの背面と対向する面が光を出射する光出射とされ、前記シャーシと対向する面が光を反射する反射面とされており、かつ前記光出射面及び前記反射面に隣接する複数の側面の一つが前記光源からの光が入射される光入射面とされており、
一つの前記光源ユニットにおける前記導光板の前記反射面のシャーシ側に他の前記光源ユニットの光源が位置するように、前記複数の光源ユニットが配置されることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１２】
請求項１１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記複数の導光板の光出射面が、それぞれ略同一平面上に配置されていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１３】
請求項１１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板の反射面が前記光出射面または前記シャーシの主平面に対して傾斜していることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１４】
請求項１３に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板の前記光入射面近傍における前記反射面は、前記シャーシの主平面と略平行であることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１５】
請求項１１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板の光入射面の一部と前記反射面が略並行であることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１６】
請求項１１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板の前記一側面近傍に段差が形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１７】
請求項１１に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光源ユニットが少なくとも２つ以上連結して一体化されている構成であることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１８】
請求項１７に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板の、前記光源近傍の光出射面に段差が形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項１９】
液晶パネルに光を照射するためのバックライトユニットにおいて、
前記バックライトユニットは、光を放出する光源と該光源の光を前記液晶パネル方向へ導くための透光性を有する導光板とを組み合わせた光源ユニットと、該光源ユニットを保持もしくは支持するためのシャーシとを含み、
前記導光板は、平板状に形成されるとともに、前記液晶パネルの背面と対向する面が光を出射する光出射面とされ、該光出射面は略平面で形成され、前記シャーシと対向する底面が光を反射する反射面とされており、かつ前記光出射面及び前記反射面に隣接する複数の側面の一つが前記光源からの光が入射される光入射面とされており、
一つの前記光源ユニットにおける前記導光板の前記反射面のシャーシ側に他の前記光源ユニットの光源が位置するように、前記複数の光源ユニットが配置され、
前記複数の導光板が一体成形されており、かつ該一体成形された導光板の光出射面または底面に、前記光源ユニットの境界を定めるためのものであって、かつ、ある光源ユニットの前記導光板から他の光源ユニットの前記導光板へ向かう光を制限するための光制限部を設けたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２０】
請求項１９に記載のバックライトユニットにおいて、前記光制限部は、溝であることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２１】
請求項１９に記載のバックライトユニットにおいて、前記一体成形された導光板の底面に、前記光源が収納される光源収納部が形成されることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２２】
請求項１９に記載のバックライトユニットにおいて、前記光源の発光ピークを持つ方向がシャーシの面に対して略平行であり、前記光制限部は、少なくとも、前記光源の発光ピークを持つ方向と直行する方向に形成されることを特徴とするバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶パネルに光を照射するためのバックライトユニットを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示デバイスとして例えば液晶パネル等のパッシブ素子を用いた表示装置において、液晶パネルに光を照射するためのバックライトユニットの方式として、主として次の二つの方式が知られている。一つは、液晶パネルの左右または上下端部から光を照射するサイドライト方式であり、例えば特許文献１に記載のものが知られている。もう一つは、液晶パネルの背面から光を照射する直下方式であり、例えば特許文献２に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2008-103162号公報
【特許文献２】特開2008-103200号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サイドライト方式は、光源が画面の端に集中して配置されるため、光源からの熱の放熱もしくは冷却、例えば映像信号に応じた光源の照度の制御、及び大型化が直下方式に比較して困難である。一方、直下方式は、サイドライト方式に比べ使用する光源数が多くなるためコストおよび消費電力が上昇する。また、直下方式は、液晶パネルに表示される映像の輝度むらを低減するためには光源から液晶パネルまでの距離（すなわち液晶パネルの厚さ方向の距離）を大きくする必要があり、表示装置の薄型化に不利である。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みて為されたものであり、そして、表示装置の薄型化、大画面化を可能としつつ、放熱性能、光源の照度制御の性能、画質を向上させることが可能な技術を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、液晶パネルの表示面と平行な方向に光を放出するように構成された複数の光源と、前記複数の光源にそれぞれ対応して設けられた光入射面と、前記液晶パネルの背面に対向し、かつ該光入射面に入射された光を前記液晶パネル側へ出射するための光出射面とを含む導光板とを備え、光源及び導光板の光入射面の組が、前記液晶パネルの表示領域の背面側において、前記液晶パネルの水平または垂直方向に複数配列されることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るバックライトユニットは、光を放出する光源と該光源の光を前記液晶パネル方向へ導くための透光性を有する導光板とを組み合わせた光源ユニットと、該光源ユニットを保持もしくは支持するためのシャーシとを含み、前記導光板は平板状に形成されるとともに、前記液晶パネルの背面に対向する面が光出射面とされ、前記シャーシと対向する面が光を反射する反射面とされ、かつ前記光出射面及び前記反射面に隣接する複数の側面の一つが前記光源からの光が入射される光入射面とされており、前記光源ユニットは、前記液晶パネルの背面側において、前記液晶パネルの水平方向または垂直方向に複数配列されていることを特徴とする。
【０００８】
液晶パネルの表示面と直交する方向において、一つの光源ユニットの前記導光板と、他の光源ユニットの光源とが重ね合うように複数の光源ユニットを配列してもよい。このとき、一つの光源ユニットにおける導光板の反射面の背面側に、他の光源ユニットの光源が位置するように配置することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、表示装置の薄型化、大画面化を可能としつつ、放熱性能、光源の照度制御の性能、画質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施例を示す図
【図２】本発明の第２実施例を示す図
【図３】本発明の第２実施例の変形例を示す図
【図４】本発明の第２実施例の変形例を示す図
【図５】本発明の第３実施例を示す図
【図６】本発明の第４実施例を示す図
【図７】本発明の第５実施例を示す図
【図８】光源１の一例を示す図
【図９】導光板２の光学的機能を示す図
【図１０】本発明の第６実施例を示す図
【図１１（ａ）】本発明の第７実施例を示す図
【図１１（ｂ）】本発明の第７実施例を示す図
【図１２（ａ）】本発明の第８実施例を示す図
【図１２（ｂ）】本発明の第８実施例を示す図
【図１３】本発明の第９実施例を示す図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、上述したサイドライト方式と直下方式の問題点を互いに補い合うようなバックライトの構成を特徴とするものである、すなわち、本実施形態は、サイドライト方式に用いられる光源構成、つまり光源からの光を液晶パネルの表示面と略平行な方向に放出し、これを、透過性を有する平板上の導光板によりほぼ直角に折り曲げて液晶パネルの方向に導くような光源構成を、液晶パネルの表示領域の背面（直下）に複数配列する構成を特徴とするものである。以下、その詳細について、添付の図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１に、本発明の第１実施例に係る映像表示装置の構成の一例を示す。図１（ａ）は、液晶パネル５及びバックライトユニット６を含む液晶映像表示装置の、液晶パネル５の水平方向の断面図であり、また（ｂ）は、かかるバックライトユニット６の斜視図を示している。図中、矢印Ａは液晶パネル５表示面と平行な方向であって、液晶パネル５の水平方向を示している。また矢印Ｂは、液晶パネル５の表示面と直交する方向で、矢印Ｃは液晶パネル５表示面と平行な方向であって、液晶パネル５の垂直方向を示している。
【００１３】
本実施例に係る映像表示装置は、図１（ａ）に示されるように、パッシブ表示デバイスとしての液晶パネル５と、この液晶パネル５に光を照射するためのバックライトユニット６と、液晶パネル５とバックライトユニット６との間に配置され、バックライトユニット６の光を拡散させるための光学シート４を備えている。
【００１４】
液晶パネル５は、カラーフィルタ付きでも、モノクロでもよく、ＩＰＳ方式、ＶＡ方式でもよい。本実施例に係る映像表示装置は、図示しないが、信号制御回路、電源回路、パネル駆動回路、これらの要素を収納する筐体などを含んで構成されるものとする。また光学シート４は、図１（ａ）では模式的に１枚としているが、実際は、拡散シート、プリズムシート、拡散板、偏光選択性の反射フィルムなどのいずれかを組み合わせて構成されている。これらのシートは、光源１から出射された光の一部を反射し、バックライトユニット６側に光を反射させるため、バックライトユニット６から再度反射された光が透過、拡散し、輝度均一性を高める効果がある。
【００１５】
本実施例に係るバックライトユニット６は、図１（ａ）に示されるように、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの複数の発光素子を含む光源１と、該光源１から矢印Ａの方向（すなわち液晶パネル５の水平方向）に放出された光が入射され、これを矢印Ｂの方向に（すなわち液晶パネル５の表示面と直交する方向）折り曲げてバックライトユニット６の上部に配置される液晶パネル５に導くための導光板２とを組み合わせた光源ユニット７を含んでいる。この光源ユニット７は、図示されるように矢印Ａの方向、すなわち液晶パネル５の水平方向に複数個配列されており、これらの光源ユニット７は、例えばアルミニウム等の金属により構成された箱型のシャーシ３の内部に収納され、シャーシ３の内部において保持もしくは支持されている。
【００１６】
本実施例では、後述するが、光源ユニット７を配列する際に、ある光源ユニット７の光源１が、該ある光源ユニット７に隣接する他の光源ユニット７における導光板２の背面側に位置するように、当該ある光源ユニット７の光源１と他の光源ユニット７の導光板２とが矢印Ｂの方向において重ね合わされる。また、各光源ユニット７は、それぞれ液晶パネル５の水平方向断面において、光源１が、導光板２の光源１側と反対側の端部よりもシャーシ３側に位置するように傾斜されて配置されており、これにより上述した重ね合わせを可能にしている。
【００１７】
本実施例においては、上記光源１を含む光源ユニット７は、図中ハッチングで示された液晶パネル５の表示領域５１の背面（直下）にも配置されるような構成としており、液晶パネル５表示面と平行な方向の光を液晶パネル５の方向に導くようなサイドライト方式の光源構成を、直下型のバックライトとして利用しているものである。尚、ここで表示領域５１とは、液晶パネル５において映像が表示される領域であり、液晶パネルを駆動するためのドライバ、シフトレジスタや各種電極、コネクタを除いた領域である。
【００１８】
ここで、光源１は、本実施例では上述したようにＬＥＤにより構成されるものとしているが、レーザ光源などの点光源でもよいし、またＣＣＦＬやＥＥＦＬなどの蛍光管でもよい。光源１を蛍光管で構成する場合は、光源ユニット１当たりの光源１の数は一つしてもよい。また、レーザ光源等の点光源を複数配列し、線光源状にした光源ユニットを用いても良い。光源１は、例えばＲＧＢ三色の発光素子の組を複数設けた構成としてもよく、またＲＧＢ以外の色（例えば青、黄色）の組を用いてもよい。複数色の発光素子を使用する場合は、これら異なる色の発光素子からの光を混色させるための光学部品を光源１に設けてもよい。また、単一色（例えば白色）の発光素子を複数設けた構成としてもよい。
【００１９】
この光源１の一例について、発光素子が例えばＬＥＤ等の半導体発光素子を例に挙げて、図８を参照しつつ説明する。図８は、光源ユニット７に用いられる光源１の、液晶パネル５の水平方向の断面を示しており、（ａ）は光源１の一例を示している。この例の光源１は、矢印Ａの方向、すなわち液晶パネル５の水平方向と略平行な方向に光を照射するように構成もしくは配置された発光素子１１と、発光素子１１へ駆動用の信号を供給するための基板１２から構成される。図示はしないが、基板１２には、発光素子１１の点灯や照度を制御するための制御回路と接続するためのコネクタや、光源の駆動用ドライバが実装されていてもよい。また基板１２は、ＡＧＳＰ、リードフレーム、薄型基板などにより作製可能で、放熱性や、配置条件などにより、材質を選択することが出来る。
【００２０】
また、光源１は、図８（ｂ）に示されるように、発光素子１１の光出射方向を図１の矢印Ｂ方向（液晶パネル表示面と直交する方向）とし、その光を矢印Ａ方向へ反射するためのリフレクタ１３を設けてもよい。リフレクタ１３の形状は、放物面、楕円面、平面、自由曲面などが考えられるが、他の形状を用いてもよい。リフレクタ１３の光学特性は、拡散反射、鏡面反射、両方の組み合わせのいずれかで構成されていてもよい。また、リフレクタ１３は、導光板２の一部を利用して構成されていてもよい。例えば、導光板２の端部に拡散反射、鏡面反射させるための印刷、パターニング、レンズ成形などを施すことによりリフレクタ１３と同様な機能を持たせてもよい。更にまた、図８（ｃ）に示されるように、発光素子１１からの矢印Ｂ方向の光を屈折もしくは反射して矢印Ａの方向に向けさせる中実のプリズム１４を設けてもよい。プリズム１４は、内部反射を利用して光源の出射方向を調整するプリズムであり、材質は、アクリル、ＰＭＭＡ、ゼオノア、ＢＭＣ、ＯＺ、ポリカ、シリコン、ガラスなどの透明な材質で構成されることが望ましい。
【００２１】
上記光源１の照度（光源１から放出される光の強度）を、基板１２を介して、例えば映像信号の輝度情報を用いて制御する場合は、各光学ユニット７の光源を単位として光源ユニット７毎に制御するようにしてもよい。各光源ユニット７の光源１が複数の発光素子で構成される場合には、発光素子毎に制御してもよいし、異なる色の発光素子の組が複数設けられている場合には、その発光素子の組毎に制御するようにしてもよい。
【００２２】
各光学ユニット７の光源を単位として光源ユニット７毎に制御する場合は、光源ユニット７に対応して液晶パネル５上の表示映像の明るさや色を局所的に制御することができる。その結果、係る表示映像のコントラストや色純度を向上させることができる。光源ユニット７の数が多いほどきめ細かい制御を行うことができ、例えば図１（ａ）に示されるように、光源ユニット７を液晶パネル５の水平方向に４つ配置する場合は、各光源ユニット７に対応して液晶パネル５の表示領域５１が４つの領域に分割され、その分割領域毎にその明るさや色などを制御することができる。また図１（ｂ）に示されるように、光源ユニット７を矢印Ｃの方向（液晶パネル５の垂直方向）にも複数例えば４つ）配列すれば、表示領域５１が１６分割され、１４つの分割領域毎に表示映像の明るさや色の制御が可能となる。勿論、光源ユニット７の数（表示領域の分割数）はこれに限られるものではなく、例えば水平方向に５つ、垂直方向に５つ配置して分割領域を２５としてもよく、また水平方向に８つ、垂直方向に５つ配置して分割領域を４０としてもよい。当然、光源ユニット７を液晶パネル５の垂直方向にのみ、複数配列するようにしてもよい。水平方向と垂直方向の光源ユニット７の数は互いに等しくてもよく、また異ならせてもよい。上述のように、光源ユニット７の数が多いほど決め細かい制御が可能となるが、多すぎると部品点数やコストの大幅な上昇になるので、液晶パネル５のサイズに応じて適切な数を設定することが望ましい。
【００２３】
また導光板２は、本実施例においては、例えば図１（ｂ）斜視図に示されるように、矢印Ａの方向から見た形状が略矩形状でかつ平板状に形成されており、その一側面に光源１からの光が入射される光入射面とされている。導光板２は、例えばアクリル、ＰＭＭＡ、ゼオノア、ＢＭＣ、ＯＺ、ポリカ、シリコン、ガラスなどの光透過性を有する透明な材質で、中実の構成とされている。導光板２は、中実ではなく中空としてもよく、例えば、ある反射特性を持つシートにより囲われた空間を有する構成としてもよい。
【００２４】
ここで、導光板２の光学的な作用について図９を参照して説明する。図９は、光学ユニット７における導光板２の内部を通過する光の様子を示している。図に示されるように、導光板２は、導光板２の一側面であって、光源１からの光が入射される光入射面２１と、この光入射面２１に入射された光を反射するための、シャーシ３の内面と対向する反射面２３と、この反射面２３で反射された光と光入射面２１からの光を液晶パネル５へ向けて出射する、液晶パネル５の背面と対向する光出射面２２と、光入射面２１と対向する側面である端面２４（以下、端部とも呼ぶ）を有している。それぞれの面が、曲面、もしくは複数の平面から構成されていてもよい。
【００２５】
光源１から出射された光は、入射面２１を介して導光板２の内部に導かれ、光出射面２２に到達した光の一部は光出射面２２を透過し、一部は光出射面２２により導光板２の内部に反射される。光出射面２２で反射した光は、反射面２３で反射され、再び出射面２２から一部が出射する。その結果、導光手段２の出射面からは略均一に光が出射することにより、導光板２の光出射面２２の略全面に渡って、輝度の均一性を高めることが可能である。ここで、輝度の均一性をより高めるために、導光板２の表面や内面に、透過性、反射性、拡散性、配光分布を調整するための光学的な凹凸や、透過率、反射率を制御するための空間的なパターニングを施されてもよい。そのような光学的凹凸やパターンは、例えば、金型に、それら凹凸やパターンの対応する形状を予め形成することで作製可能である。
【００２６】
さらに、導光板２は、拡散反射シート、ミラー、拡散シート、プリズムシート、拡散板、偏光選択性の反射フィルムなどの光学シートと組み合わせてもよく、蒸着、印刷により上記の光学特性を実現していてもよい。また、図示はしないが、導光板２とシャーシ３の位置決めのために、導光板２、もしくはシャーシ３に、位置決め用、固定用のダボ、穴、溝が設けられていてもよい。シャーシ３は、材質がアルミ、スチール、チタン合金などで構成されており、例えばプレス、削りだしなどにより成形されている。またシャーシ３は、金属のみならず、アクリル、ＰＭＭＡ、ゼオノア、ＢＭＣ、ＯＺ、ポリカ、シリコンなどの樹脂製で構成してもよい。
【００２７】
バックライトが１つの光源ユニット７（１組の光源１と導光板２）のみで構成される場合、大型化が進むと輝度の均一化が困難になる。そこで、輝度均一性が高い導光板を複数組み合わせてバックライトユニットを構成する方法が考えられる。しかし、光源ユニットの輝度分布は、光源１の近傍の輝度が高い傾向にあるため、複数の光源ユニットを用いると、光源ユニット相互間の境界で輝度差が発生し、バックライトユニットの輝度均一性は劣化してしまう。
【００２８】
そこで本実施例は、図１（ａ）のように、ある光源ユニット７の導光板２（ａ）の光入射面に光源１（ａ）が配置され、その光源１（ａ）が他の光源ユニット７の導光板２（ｂ）の反射面より下部、すなわち導光板２（ｂ）の反射面とシャーシ３の内面との間に配置されることにより、光源１（ａ）から導光板２（ａ）の光出射面に直接出射する光が導光板２（ｂ）によって遮られる。その結果、導光板２（ａ）上の光源１（ａ）近傍の輝度上昇が抑えられる。従って、複数の導光板２の境界部分における輝度差が抑えられることにより、輝度均一性が高い、大型のバックライトユニットを提供することが可能となる。
【００２９】
このように、本実施例によれば、バックライトとしてサイドライト方式の光源構成（光源ユニット７）を用いているので、直下方式のように輝度むら低減のために光源と液晶パネルとの距離を大きくする必要がなく、直下方式に比べてバックライトユニット及び映像表示装置の薄型化に有利である。また、直下方式のように多数の光源を用いなくても（すなわち直下方式よりも少ない光源で）液晶パネルの表示領域全体に渡って均一化された光を照射することができ、輝度むらを低減して表示映像を高画質化できる。また、従来のサイドライト方式では、液晶パネル表示領域の左右（または上下）両端あるいは一端に光源を配列し、表示領域外から液晶パネルに光を照射していたので、光源から離れた部分、例えば光源を液晶パネルの左右両端に配置した場合は液晶パネル中央部、液晶パネルの一端に配置した場合は液晶パネルの他端部分の輝度が低下する。しかしながら、本実施例では、液晶パネル表示領域の背面側にも上述の光源ユニットが配置されているので、かかる輝度低下を低減して高輝度な映像を表示することができる。
【００３０】
さらに、光源１はバックライトユニットの表示領域５１に対応する部分にも配置されるため、光源１からの発熱の密度は小さくなり、放熱性が高いバックライトユニットを提供することが可能である。そして、上記のバックライトユニット６に液晶パネル５と組み合わせることで、輝度均一性が高い、映像表示装置を提供できる。
【実施例２】
【００３１】
本発明の第２実施例について、図２〜４を参照しつつ以下に説明する。
【００３２】
上記第１実施例では、各光源ユニット７が傾斜して配置されたが、図２に示す第２実施例では、複数の導光板２の出射面がほぼ同一平面上に並ぶように、各光源ユニット７が配置されている。本実施例においても、上述の重ね合わせ、すなわちある光源ユニット７の光源１（ａ）が他の光源ユニット７の導光板２（ｂ）の反射面より下部に配置可能にするために、各光源ユニット７の導光板２の反射面が、光出射面またはシャーシ３の主平面に対して傾斜させ、各導光板２の厚さが光入射面から端面にかけて漸次減少するような形状とされている。これにより、各導光板２の端面（端部）近傍の反射面下部とシャーシ３の内面との間に光源１を収納または配置可能な空間が形成される。このとき、光源１を、導光板２の入射面の下側（シャーシ３側）に光を入射するような位置に配置すれば、上述の重ね合わせがより容易となる。
【００３３】
第２実施例の変形例として、例えば図３に示すように、各導光板２の端部を傾斜させ、端部傾斜面２５を形成してもよい。このようにすれば、導光板２の端部に到達した光を端部傾斜面２５によって光を反射して光出射面に出射することができるので、光の利用効率が向上されるとともに導光板２の端部の明るさを高められ、光源１との輝度差を低減することができる。よって、かかる変形例の構成により、光源ユニット７相互間における輝度の均一性を高めることができる。
【００３４】
また、図４に示される他の変形例のように、各導光板２の光入射面の、光源１からの光が入射される以外の部分を、端部傾斜面２５の形状に対応した入射傾斜面２６を形成してもよい。このようにすれば、導光板２（ａ）、２（ｂ）の境目が平行に構成され、組み立てが容易になり、生産性を向上させる効果がある。
【００３５】
かかる本実施例の構成によって、バックライトユニット６の照射面（すなわち液晶パネル５の背面）と、導光板２の出射面の距離が表示領域５１のほぼ全面に渡って一定に保たれることになり、バックライトユニット全体の輝度均一性を高めることが可能になる。従って、実施例１に比べ、より表示映像の輝度均一性が高い、大型のバックライトユニットを構成することができる。
【００３６】
また、光源１の上部に配置された導光板２の端部で出射光を反射させ、導光板２に入射させてもよい。それを実現するためには、導光手板２の端部、すなわち端部傾斜面２５にミラー蒸着、印刷、パターニング、レンズなどを形成してもよい。その面形状は、楕円面、放物面、自由曲面、多面体などが用いられる。上記の構造により、光源１からの配光分布を調整することが出来、さらに輝度均一性が高い、高品位なバックライトユニットを実現できる。
【実施例３】
【００３７】
本発明の第３実施例について、図５を参照しつつ以下に説明する。
【００３８】
この実施例は、図５（ａ）に示されるように、導光板２の端部に端部傾斜面２５を設けるとともに、反射面の全面を光出射面に傾斜させるのではなく、端部傾斜面２５近傍では光出射面と平行にしている。さらに、導光板２入射面の近傍に、端部傾斜面２５を含む端部の形状と対応した形状の段差を設け、隣り合う導光板２の端部が乗せられる形状になっている。例えば、導光板２（ａ）の入射面の近傍には、導光板２（ｂ）の端部の一部が乗せられるような形状の段差が形成されており、複数の導光板２の位置決めを容易にしている。従って、組み立てが容易になり、生産性を向上させる効果があるため、生産コストを低減したバックライトユニットを提供可能である。
【００３９】
また図５（ｂ）の変形例に示されるように、導光板２の先端部が鋭角にならないように面取りを施してもよい。この面取りによって、ひび割れなどの破壊を防ぐことが出来、耐久性が増す。また図示はしないが、導光板２の先端部に曲面を形成してもよい。
【実施例４】
【００４０】
本発明の第４実施例について、図６を参照しつつ以下に説明する。
【００４１】
本実施例は、２つの光源ユニットを互いに連結して一体化することで１つの導光板に光源が２つの光学ユニットを構成したものである。このような導光板は、例えば一体成形などの製造方法により製造することができる。そのため、シャーシ３への取り付けが容易になり、組み立て工数を減らすことができる。従って、生産コストを低減したバックライトユニットを提供可能である。また、導光板２の入射面近傍の反射面をシャーシ３の内面と平行にすれば、シャーシ３の位置決めや設置が容易となり、更に組み立て製が向上する。
【実施例５】
【００４２】
本発明の第５実施例について、図７を参照しつつ以下に説明する。
【００４３】
本実施例は、図７（ａ）に示されるように、導光板の水平方向に配列された複数の段差３０を設けることにより１枚の導光板に複数の導光部２９（ａ）、（ｂ）を形成し、更に、その段差３０によってシャーシ３側に形成された面を光源１からの光が入射される光入射面としたことを特徴としている。ここで、各段差間の距離は等しいものとする。すなわち、本実施例では、１つの導光板に複数の導光部と、その複数の導光部にそれぞれ対応する複数の光源が設けられた光源ユニットを構成している。
【００４４】
第１〜４の実施例では、別体の導光板を複数配列しているため、導光板の相互間にわずかな隙間、界面が存在する。この界面は、屈折や全反射などを引き起こし、光学的に影響を及ぼす。本実施施例では、一体的に形成された導光板２１を用いているため、上記のような界面が存在せず、かかる界面による光学的な影響を低減することができる。また導光板に複数の段差３０を設けことによって、１つの導光板に複数の導光板の光学的機能、すなわち導光部２９（ａ）、（ｂ）を持たせることができる。そして、段差３０を設けると、導光板２１の段差部分と空気の間が界面となり、別体の導光板を複数配列したものとほぼ同様の光学的な特性を作り出せるため、導光板の一体成形による輝度分布の変化を抑えた、輝度均一性が高いバックライトユニットを実現できる。この実施例において、上述した分割領域は、段差３０により規定されるものとする。
【００４５】
図７（ｂ）は第５実施例の変形例であり、ある段差３０から隣接する段差にかけて導光部２９の厚さが漸次減少している。更に、導光板２１の、シャーシ３の端部に最も近い位置にある入射面近傍にテーパを設けることにより輝度均一性の制御を容易にしている。その結果、輝度均一性を保ち、薄型化の設計が容易になる。また図７（ｃ）のように、導光部２９間に形成された段差３０に対応する底面に平坦部を設けることで、シャーシへの配置を容易にしている。その結果、組み立て性が改善し、バックライトユニットの組み立てコストを抑えることが可能になる。
【００４６】
図７（ｄ）は第５実施例の変形例であり、導光板２の出射面の、光源１の近傍に溝３１を設けた構成となっている。この溝３１は、導光板２を複数の導光部２９（ａ）、（ｂ）に分割もしくは区分するためのものであり、第１導光部２１（ａ）からそれに隣接する第２導光部２９（ｂ）へ光が部分的に入射されないようにするための部分的な光遮断機能もしくは光制限機能を有している。これにより、複数の導光部２９（ａ）、（ｂ）のそれぞれの出射光が、それぞれの複数の導光部が担う所望の領域内からはみ出ないようにできる。その結果、分割領域毎に輝度や色の制御を行う、いわゆるエリア制御時に所望の領域の輝度制御が容易になり、高コントラストで高品位な映像を提供できるバックライトユニットを実現できる。
【００４７】
上記の溝３１は、Ｖ字、Ｕ字、曲面、スリットでもよい。また、スリットを入れる方向は、液晶パネル５の垂直方向のみならず、水平方向としてもよい。
【００４８】
各導光部２９の底面２３を、図示されるようにシャーシ３または基板１２に対して傾斜させていてもよく、その光入射面２１近傍の底面２３を例えば図６や図７（ｃ）に示されるように、シャーシ３または基板１２と平行になるようにしてもよい。このように構成することにより、光入射部２１近傍の底面２３がシャーシ３の面に対して略水平であるため、光源１からの入射光はシャーシ３に略水平な反射面２３で光源１の近傍で一度均一化される。さらにその均一化した光を、シャーシ３に対して傾斜を持つ反射面２３によって、光出射面２２における輝度均一化を図ることが可能である。更に、導光板２が一体成形されているため、取り付け工数を減らすことができ、製造コストを低減させることが可能である。一体形成された導光板２は複数用いても良いし、また一枚のみ用いてもよい。
【００４９】
この第５の実施例では、導光板２を一部もしくは全体的に一体化することで、シャーシ３への取り付け工数を減らし、製造工程の改善を図っている。この一体成形されている導光板２は、バックライトのサイズに対応する大きさを有する金型を用いて射出成型することにより作成してもよいし、あるいは複数の導光板を、屈折率が当該導光板２の材質と略等しい接着剤で互いに連結して作成してもよい。このように、本実施例に係るバックライトユニットは、生産性が良く、薄型で、部分的に輝度を制御可能なバックライトユニットを提供できる。
【００５０】
また、本実施例では、例えば図８（ａ）のような、配光分布が基板１２あるいは液晶パネル５の面に対して略平行な方向にピークを持つ発光素子１１を用いることが好ましい。このような発光素子としては、例えばＬＥＤの電極面と平行な方向に光を出射する、いわゆるサイドビュー型のＬＥＤが用いられる。以下ではかかる発光素子を「サイドビュー型発光素子」と呼ぶこととする。そして本実施例のように光源１としてサイドビュー型発光素子を用いれば、光源１からの光が光入射面２１に対して垂直に入射する（すなわち入射角が小さい）光を増加させることができるため、導光板２の光入射面２１への入射光量が増加し、光源１からの光の利用効率を高めることができる。本実施例において、発光素子１１は平板形状を為す基板１２上に直接的に実装されており、この上に導光板が配置されて固定されている。
【００５１】
更にサイドビュー型発光素子を用いれば、光入射面２１に入射した光が、導光板２の光出射面２２の表面に直接的に向かう光の量を減少できる。この導光板２の光出射面２２の表面に直接向かう光は、光出射面２２上の輝度分布において、発光素子１１の近傍の輝度を高めて輝度均一性を劣化させてしまう原因となる。したがって、サイドビュー型発光素子を用いることにより、輝度均一性を改善させる効果がある。
【００５２】
更にまた、サイドビュー型発光素子は、上述のように、基板１２あるいは液晶パネル５の面に対して略平行な方向に配光分布のピークを有しているため、光源１１が実装される基板１２をシャーシ３および液晶パネル５と略平行に配置できる。トップビュー型のＬＥＤ（ＬＥＤの電極面に対して垂直方向に光を出射するタイプのＬＥＤ）を用いる場合は、その発光ピークの方向を基板１２あるいは液晶パネル５の面と平行にするために、基盤１２について構造上の加工を施す必要がある。かかる加工は、例えば、発光素子１１を実装する基板１２の面をシャーシ３と垂直方向にするために、当該基盤１２を折り曲げもしくは屈曲させることである。しかしながら、サイドビュー型発光素子を用いれば、発光素子１１の発光ピークの方向を変えるために、基板１２に対し上述した加工の必要がなく、基板１２を略平面に構成することができる。したがって、基板１２の加工コストを抑えることができる。更には基板１２をシャーシ３と広い面積で密着させることもできる。すなわち、基板１２の材質を熱抵抗が小さい材質、例えば、銅、ＡＧＳＰ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｇｒａｄｅ  Ｓｏｌｉｄ−ｂｕｍｐ  Ｐｒｏｃｅｓｓ）などを利用して構成し、これをシャーシ３などに面接触させることで、放熱、冷却能力を改善することもできる。かかる構成によれば、発光素子１１の発光による温度上昇を抑え、発光素子１１の温度上昇による効率低下を防ぐことができ、高効率なバックライトユニットを提供できる。基板１２とシャーシ３の間には、広い面積での密着性を確保するために、例えば、熱伝導率が良いグリス等を介在させてもよい。またより冷却効率を上げるために、基板１２にフィンを設けてもよい。
【００５３】
上記の例では、光源１１として図８（ａ）に示されたサイドビュー型発光素子を用いた場合について説明したが、これに代えて、例えばトップビュー型の発光素子（ＬＥＤの電極面に対して垂直方向に光を出射するタイプのＬＥＤ）を用いることも可能である。その場合、トップビュー型のＬＥＤに例えば図８（ｂ）、図８（ｃ）に示すような反射ミラー１３、もしくはプリズム１４などを設けることにより、配光分布が基板１２あるいは液晶パネル５の面に対して略平行な方向にピークを持たせるように、トップビュー型発光素子からの光の向きを直角に折り曲げることが好ましい。このようにすれば、基板１２を折り曲げることなくサイドビュー型発光素子を用いる場合とほぼ同様な効果を得ることができる。
【実施例６】
【００５４】
上述した図７（ｄ）の例の一具体例を図１０に示すとともに、これを本発明の第６の実施例として以下に説明する。図１０は、図７（ｄ）に示された複数の導光部２９を一体成型した導光板２の一部を示しており、これまでの実施例において説明された各種要素と同一の要素には同一の符号を付している。この例では、導光部２９は８個存在するが、図示の簡略化のため、図１０において左右両端に位置する導光部のみ符号２９を付している。同様に、発光素子についても一つのみ符号１１を付している。またこの例では、各導光部２９に対して３つずつ発光素子１１を設けているが、当然これに限られるものではない。この発光素子１１は、例えば図８（ａ）に示されたようなサイドビュー型発光素子であり、この発光素子として白色のＬＥＤを用いてもよく、またＲＧＢ３色の光をそれぞれ放出する３つＬＥＤを一組として、この組を複数用いてもよい。更に、ＲＧＢの３色と、これ以外の色（例えば黄色や白色）の光を発光するＬＥＤとを組み合わせて用いてもよい。当然、図８（ｂ）、（ｃ）のように構成された発光素子を用いてもよい。これらの発光素子１１は、本実施例においては、導光板２に光入射面２１に沿って、線状に１枚の平板上の基板１２に実装されている。
【００５５】
また図中、方向Ｄ１は、図７（ｄ）の紙面奥行き方向に対応し、複数の発光素子１１の配列方向に対応している。一方、方向Ｄ２は、図７（ｄ）の紙面左右方向に対応し、発光素子１１の発光ピーク方向、すなわち光の出射方向に対応している。尚、ここでは、方向Ｄ１は液晶パネル５の垂直方向、方向Ｄ２は液晶パネル５の水平方向に対応するものとしているが、これを逆としてもよい。
【００５６】
本実施例は、図１０に示されるように、導光板２に光出射面２２に溝３１を設け、この溝３１により、導光板２を液晶パネル５の水平方向及び垂直方向に８つに分割または区分されて８つの導光部２９が形成される。すなわち、溝３１は、導光ユニット間の境界を定めるためのものである。この溝３１は、方向Ｄ１に平行な溝３１１と方向Ｄ２に平行な溝３１２を含んでおり、それぞれの溝は、ある導光部２９から別の各導光部２９に進行する光を部分的に遮断して制限するための光制限部としての機能を有している。以下、この溝を便宜上、光制限部と呼ぶ場合もある。また、導光板２の底面の反射面２３はシャーシ３に対して傾斜していてもよい。
【００５７】
本実施例の構成では、導光板２の光出射面２２が光制限部３１によって複数に分割または区分され、映像の内容に応じて発光素子１１を発光制御することによって、領域（導光部２９の光出射面２２上の領域）毎に輝度（及び／または光の色）を調整することができる。例えば、闇夜に月が浮かぶ映像を表示する場合は、闇夜の領域（導光部２９）に対応する発光素子１１の発光強度を低減もしくは消灯し、月の領域（導光部２９）に対応する発光素子１１の発光強度を強くするような制御ができる。上記領域は、光制限３１で挟まれた領域と略等しいとして規定される。
【００５８】
この光制限部３１が空気層を有する溝である場合について、当該光制限部３１の機能について詳細に説明する。発光素子１１からの発光光は、導光板２（導光部２９）の光入射面２１から入射し、導光部２９内を経由して、光出射面２２から出射し、液晶パネル５の方向に向かう。発光素子１１から導光部２９の光出射面２２に到達する過程で、一部の光は溝３１に到達する。溝３１に到達した光は、導光部２９の内部から溝３１を通過して空気層に向かって進行する光と、溝３１の空気層との界面によって全反射されるる光とに分けられる。溝３１に入射した光のうち、ここで全反射された光の大部分は、溝３１で区切られた光出射面２２に隣接する領域には到達せず、発光素子１１側に戻る方向の光路をたどる。すなわち、溝３１は、ある導光部２９に対応する発光素子１１から発せられた光が、溝３１で区切られた別の領域に向かうことを部分的に抑制する効果を持つ。
【００５９】
一方、屈折して空気層に出射した光は、液晶パネル５の方向に向かって直進するため、溝３１で区切られた隣の領域に照射される。
【００６０】
このように、溝３１に到達する光を、全反射させる光量と屈折させる光量の割合を適切に調整することにより、目標とする照射対象に対するぼかし方を調節することも可能になる。この調整は、溝３１の形状に依存する。例えば、溝３１の幅及び／または深さを適宜設定することで、全反射させる光量と屈折させる光量の割合を調整することができる。例えば溝３１の深さを深くするほど全反射される光量が大きくなり、ある導光部２９から他の導光部２９へ向かう光量、換言すれば光の漏れ量をより大きく抑制することができる。
【００６１】
上記のように、本実施例では、ある導光部２９から他の導光部２９へ向かう光量（光の漏れ量）を抑えることができ、上述した映像内容に応じた領域毎の輝度の制御を容易にすることができる。その結果、映像信号に合わせて発光素子１１の発光状態を決定するためのアルゴリズムの小規模化や演算の単純化が可能となり、映像信号に合わせて発光素子１１の発光を制御するシステムを開発しやすくなり、その結果、高コントラストで高品位なバックライトユニット及びそれを用いた液晶表示装置を低コストで提供することができる。
【００６２】
尚、本実施例では、光制限部３１として、方向Ｄ１と平行な光制限部（溝）３１１及び方向Ｄ２と平行な光制限部３１２を設けているが、いずれか一方のみでもよい。光制限部３１１は、その形成方向が発光素子１１の発光方向に対して垂直であるため、Ｄ２方向、すなわち発光素子１１からの光の射出方向に対する光の漏れ量を抑制する効果が大きい。よって、発光素子１１の指向性が高い（発光ピークが急峻）場合等は、光制限部３１１のみを設けるようにしてもよい。また光制限部の数も、図１０に示された例に限られるものではなく、液晶パネル５の大きさや領域毎の輝度制御のきめ細かさに応じて設定される。例えばよりきめ細かく制御したい場合には、光制限部の数は増加するだろう。
【００６３】
また、図１０に示されるように、光制限部３１１及び３１２の両方を設ければ、光出射面２２を二次元的に分割することができ、更には、光制限部３１１及び３１２で分割されて得られる光出射面２２の形状のアスペクト比を適宜調整することが可能になる。例えば、１６：９の液晶テレビに用いるバックライトユニットを構成する導光板２を光制限部３１１及び３１２で分割する場合、導光板２の長手方向を１６分割、短い方向を９分割することによって分割された光出射面２２の形状は、１：１の正方形となる。このように、分割された領域のアスペクト比を調整することによって、映像信号から発光素子１１の発光状態を制御するアルゴリズムの規模を小さくすることが可能になる。これは、制御できるバックライトユニットの最小領域が、導光板２の分割された光出射面２２の形状に依存することに起因する。
【００６４】
更にまた、光制限部３１を導光板２の光出射面２２ではなく底面２３に設けてもよい。この場合、上記と同様に、光制限部３１１及び３１２のいずれか一方、またはその両方を設けてもよい。また導光板２の光出射面２２と底面２３の両方に光制限部３１を設けてもよい。導光板２の底面２３に光制限部３１を設けると、底面２３の光制限部３１で全反射された光は、導光部２９の内部において光出射面２２に到達するまでに拡散され、輝度ムラの発生を抑えることができる。よって、導光板２の底面２３に光制限部３１を設ければ、ある導光部２９から他の導光部２９への光の漏れを抑えつつ、光制限部３１を設けることによって生じる輝度ムラを低減することが可能となる。
【００６５】
上記実施例では、光制限部３１の一例として空気層を有する溝を例にして説明したが、同様な機能を有するものであれば溝でなくてもかまわない。例えば、導光板２の光出射面２２或いは底面２３に線状の凹部を設け、この凹部に導光板２の材料とは異なる屈折率を有する材料の樹脂を充填するようにしてもよい。本実施例のように光制限部３１を溝で構成すれば、導光板を一体成形する際に金型の単純化を図ることが可能になるため、金型の製造コストを低減することも可能になる。また、溝の内面に拡散面を設けてもよく、必要に応じ鏡面加工し反射面を設けてもよいし、また光吸収手段を設けてもよい。またこれらを組み合わせ設けてもよい。
【実施例７】
【００６６】
本発明の第７の実施例について、図１１（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。図１１は、本発明の第７の実施例に係る導光板２の斜視図を示しており、図１１（ａ）は当該導光板２をその光出射面２２から見た図、図１１（ａ）は当該導光板２をその底面（反射面）２３から見た図である。
【００６７】
図１１に示されるように、本実施例は、導光板２の底面に、光制限部３１としての溝３１１及び３１２を形成するとともに、溝３１１に連結され、当該溝３１１よりも幅が広くかつ深さが深い矩形状の複数の凹部２８を設けている。この凹部２８は、１または複数の発光素子１１が収納されるものであり、以下では光源収納部と呼ぶこととする。尚、凹部２８は導光板２を貫通しないものとする。また、導光板２の底面（反射面）２３は、基板１２の面に対してほぼ平行であり、基板１２には、光源収納部２８と対応する位置に発光素子１１が実装されている。
【００６８】
本実施例では、導光板２が光源収納部２８を有しているため、発光素子１１を、導光板２の厚さを増加させることなく組み合わせることができる、従って、厚さの薄いバックライトユニットを提供することが可能である。また光源収納部２８が溝３１１と連結されているため、ある発光素子１１からの光は、その光の進行方向に隣接した発光素子１１とほぼ同じ位置にある溝３１１によって制限される。このため、光を制御できる最小単位を、ある発光素子１１と、その発光素子１１からの光の進行方向に隣接する発光素子１１との間の区間とほぼ等しくできる。よって、本実施例によれば、光を制御可能な領域を、バックライトユニット前面（光の出射面）において空間的に過不足なく配置もしくは設定することが可能になる。
【００６９】
また光源収納部２８は導光板２を貫通していないため、導光板２の強度を低下させること無く、ひび割れ、破損を防ぐことが可能である。また図示はしないが、基板１２及び導光板２に、両者の位置決めのためのダボや穴、更には爪やネジ機構を設けていてもよい。また、導光板２に設けられた光入射面２１には、微細なパターン構造を持っていてもよい。
【００７０】
また本実施例においては、光制限部３１として溝３１１及び３１２の両方を設けているが、いずれか一方のみ設けてもよい。
【００７１】
また光源収納部２８に、図示しない配光調整要素を設けてもよい。この配光調整要素は、例えば、反射、透過、拡散などの光学的特性を持ったインクを用いた印刷により設けられる。これ以外に、溝、レンズなどの微細パターンで配光調整要素を構成してもよく、もしくは上記のような光学特性を有する光学シートを配置してもよい。このように、光源収納部２８に配光調整要素を設ければ、配光調整要素により当該光源収納部２８に収納されている発光素子１１近傍の光分布を制御することが可能となり、輝度均一性が良好なバックライトユニットを提供できる。
【実施例８】
【００７２】
本発明の第８の実施例について、図１２（ａ）及び（ｂ）を用いて説明する。この第８の実施例も第７の実施例と同様に、導光板２の底面（反射面）２３に光制限部３１としての溝３１１、３１２及び光源収納部を設けているが、本実施例では、第７の実施例における光源収納部２８を、方向Ｄ１（すなわち発光素子１１の配列方向）に沿って伸びる溝形状の溝状光源収納部２８１としたものである。この溝状光源収納部２８１の、発光素子１１の光進行方向とは逆の端部に、光制限部３１としての溝３１１が形成されている。溝状光源収納部２８１自身で光制限部の機能を有する場合は、この溝３１１は設けなくてもよい。また溝状光源収納部２８１は、バックライトユニット内の空間と連通されている。
【００７３】
本実施例の構成では、発光素子１１が発光するときに生じる熱を溝状の溝状光源収納部２８１を通して排熱することで、発光素子１１の温度上昇を低減し、発光効率の低下を防ぐことが可能である。排熱は、例えば、図示はしないがファンなどを用いて強制空冷してもよいが、溝状光源収納部２８１表示パネル５の垂直方向と平行に伸びるようにすれば、対流を利用して外部の空気を溝状光源収納部２８１の下から上に流すことで、排熱することができる。また本実施例では、反射面２３は、シャーシ３の面に対して傾斜を持たせているが、シャーシ３の面と平行にしてもよい。
【００７４】
更にまた、光源収納部を図１２に示されるように溝状とすれば、光源１としてＬＥＤのみならず、蛍光灯（ＣＣＦＬ、ＨＣＦＬ）を用いることも可能である。
【実施例９】
【００７５】
本発明の第９の実施例について、図１３を用いて説明する。本実施例は、例えば第８の実施例に示された導光板２を液晶表示装置に組み込んだもので、かかる導光板２と液晶パネル５との間に、配光調整の機能を有する光学シート４を設けたものである。これにより、光制限部としての溝３１１を設けたことによる光出射面２２上の配光分布の偏りを小さくすることが可能となる。かかる配光特性は、例えば、光学シート４に、拡散特性を持つインクによる微細パターン印刷を施すことや、１次元、または２次元的に周期的な微細プリズムまたはレンズ構造を設けることで与えることができる。また光学シート４として、位置によってヘイズが異なる拡散シートなどを利用することもできる。また、光学シート４の液晶パネル５側の面、またはその反対側の面、或いはその両方の面に拡散板を設けてもよい。この拡散板の配光特性は、拡散板に、例えば拡散特性を持つインクによる微細パターン印刷を施すことや、１次元、または２次元的に周期的な微細プリズム、レンズ構造を設けることで与えることができる。
【００７６】
また、光学シート４を液晶パネル５または他の光学シートによって保持する構成とすれば、光学シート４のための保持部品を削減することができるため、部品点数及び組立て工数が少なく、製造コストが低減された安価なバックライトユニットを提供できる。
【００７７】
更にまた、図１３に示されるように、導光板２の底面（反射面）２３に光制限部としての溝３１１を設ければ、前述したように、底面側の溝３１１よって進路を変更された光は、導光板２の光出射面２２に到達する前に導光板２の内部で拡散されるため、光出射面２２上の輝度ムラが低減される。このため、図１３に示されるように、例えば図１に比べ、光学シート４と導光板２、及び光学シート４と液晶パネル５とを互いに接近させても輝度むらが少なくなる。従って、本実施例によれば、映像表示装置を薄型化しても、輝度ムラが少ない、高品位な映像表示装置を提供できる。
【００７８】
尚、図１３に示した例では、図１２の導光板２を用いたが、図１１の導光板２を用いてもよいことは言うまでもない。
【００７９】
以上説明した本発明の実施形態において、基板１２には発光素子１１が実装されるとしたが、これとともに発光素子駆動のためのドライバ回路も実装してもよい。また、発光素子１１が実装される基板１２は１枚としたが、これに限られるものではなく、複数の基板を用いてもよい。このようにすれば、異なる大きさのバックライトユニットを製造する時、基板の数を変更することで対応可能になる。つまり、共通する基板１２を利用することが可能になり、サイズ展開を容易にする利点がある。基板１２を複数とする場合は、それぞれの基板は長方形状とされ、この基板の長手方向をバックライトユニットの長手方向に対応させて配置してもよいし、バックライトユニットの短手方向に対応して配置してもよい。また、複数の基板を二次元的に配置してもよい。更にまた、基板１２を複数とする場合、電源回路から各基板へ供給される電力や信号回路から各基板へ供給される光源１の制御信号を中継するための中継基板を設けてもよい。
【００８０】
また、各実施例において、ＲＧＢ３色の発光素子からの光、またはＲＧＢ３色とそれ以外の色（例えば黄色、白色）を混色するための混色要素を持たせてもよい。
【００８１】
光源１の色が赤、青、緑以外の色を発光することにより、色再現性が拡張され、色再現性に優れたバックライトユニットを提供できる。導光板２が１枚で一体化されている導光板２の内部では、異なる色の光線同士が混ざり合うため、光出射面２３では、色ムラと輝度ムラを目視確認しにくくなる利点があるが、バックライトユニットに混色要素を設けることで更に色ムラ、輝度ムラを低減することが可能になる。かかる混色要素は、光源に設けてもよい。例えば、拡散手段、レンズ、微細なプリズム構造などを光源１の前方に設けることで実現できる。あるいは、混色要素は、導光板２に設けても良い。例えば、導光板２の光入射面２１に拡散手段、レンズ、微細なプリズム構造、印刷などのいずれかを用いても良い。これにより、色ムラと輝度ムラを抑えたバックライトユニットを提供できる。
【００８２】
このように、本実施形態に係る映像表示装置では、入力された映像信号に応じて、光源１の明るさを制御し、バックライトユニットの明るさを局所的に制御することを良好に行うことができる。よって、映像の中の暗い箇所のバックライトユニットの明るさを抑え、暗い照射光に対して液晶パネル５による階調表現を行うことで、暗部の表現力を高め、液晶パネル５からの漏れ光を抑えることができるため、黒浮きを防ぎ、コントラストを高められる。更に、暗い箇所に対応する光源１への投入電力を抑えるため、バックライトユニットの省エネ化を図ることも可能である。
【００８３】
上記の構成によれば、大型化、放熱性の改善、軽量を可能にし、高コントラスト、省エネを実現でき、輝度均一性が高く、製造が容易な薄型のバックライトユニットおよびこれを用いた映像表示装置を提供できる。
【００８４】
更にまた、上記の本実施形態によれば、サイドライト方式と直下方式の短所を補い合うような、薄型化、低コスト化に有利で、かつ高画質化、光源の照度制御の性能を向上させ、更に、光源の放熱性能も向上せしめたバックライトユニット、及びそれを用いた映像表示装置を提供することができる。上記実施例では、透過型液晶パネルを例に説明したが、パッシブ型ディスプレイデバイスであれば、他の表示デバイスにも適用できる。上記光源ユニットの数や導光板、光源の数はそれを適用する映像表示装置の画面の大きさによって適宜決められるものであり、上記実施例の数値に限定されるものではない。
【００８５】
以上、本発明の実施例を説明したが、これらは本発明の一実施例であって、本発明はこれらの実施形態により限定されるものではない。本発明は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論当然である。
【符号の説明】
【００８６】
１・・・光源、２・・・導光板、３・・・シャーシ、４・・・光学シート、５・・・液晶パネル１１・・・発光素子、１２・・・基板、１３・・・リフレクタ、１４・・・プリズム、２１・・・光入射面、２２・・・光出射面、２３・・・反射面、３１・・・光制限部。
【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（ａ）】
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【図１１（ｂ）】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１３】
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