(57)【要約】【課題】光源にＬＥＤを用いた液晶表示装置において、ＬＥＤの数を減らすことによって、液晶表示装置の製造コストと消費電力を低減させる。【解決手段】導光板ブロック５１がマトリクス状に配置された導光板５０に、配線基板４０に配置されたＬＥＤ３０を対応させてバックライトを構成する。周辺に配置される導光板ブロック５１に対応するＬＥＤ３０の数を、中央付近に配置される導光板ブロック５１に対応するＬＥＤ３０の数よりも小さくすることによってバックライトに使用するＬＥＤ３０の数を低減させる。画面周辺の輝度が画面中央の輝度に対して６０％以上であれば、人間の眼には輝度の不均一は認識されない。これによって液晶表示装置の製造コストと消費電力を低減することが出来る。【選択図】図２
2010272406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、
前記導光板の中央における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数は、前記導光板の周辺部における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数よりも多いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記導光板は、複数の前記導光板ブロックを有する複数の分割導光板によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記導光板ブロックがマトリクス状に配置された前記導光板は一体で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記ＬＥＤは配線基板状に配置され、前記配線基板上には、一体化した反射シートが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、
前記導光板の短軸および長軸に沿った前記導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は前記短軸の中央部および前記長軸の中央において、前記短軸の端部および前記長軸の端部におけるよりも多く、
前記導光板の短辺および長辺に沿った導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は同じであることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、
前記導光板の中央における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数は、前記導光板の四隅における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数よりも多いことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、
前記導光板の短辺および長辺に沿った前記導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は前記短辺の中央部および前記長辺の中央において、前記短辺の端部および前記長辺の端部におけるよりも多く、
前記導光板の短軸および長軸に沿った導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は同じである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ＬＥＤをバックライトとした液晶表示装置に係り、特に、薄型で消費電力を低減したＴＶ等に使用される比較的大型の液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、ＴＦＴ基板の画素電極と対応する場所にカラーフィルタ等が形成された対向基板が設置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
【０００３】
液晶表示装置は、薄型、軽量に出来ることから色々な分野に使用されている。液晶は自身では発光しないので、液晶表示パネルの背面にバックライトを配置している。テレビ等、比較的大画面の液晶表示装置には、バックライトとして蛍光管が使用されてきた。しかし、液晶表示装置をさらに薄型にしたい、あるいは、色の表示領域を広くしたい等の要請から、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が使用され始めている。
【０００４】
バックライトの光源の配置は、液晶表示パネルの直下に光源を配置する直下型方式と、導光板のサイドに光源を配置するサイドライト型方式とがあるが、比較的大画面の液晶表示装置では、画面の明るさを稼ぐために直下型の光源が多く用いられてきた。
【０００５】
従来からのブラウン管ＴＶ等で行われてきたが、ＴＶ等の用途では、画面の明るさをかならずしも一様にする必要はなく、周辺の輝度を中央の輝度よりも小さくすることが出来る。「特許文献１」では、直下型バックライトの光源として蛍光管を用い、反射面に形成するドットパターンの密度を中央と周辺で変化させることによって画面周辺部の明るさを画面中央部の明るさよりも小さくする構成が記載されている。また、「特許文献１」では、直下型バックライトの光源としてＬＥＤを用い、ＬＥＤの密度を場所によって変えることによって、画面の明るさを調整する構成が記載されている。
【０００６】
「特許文献２」には、比較的小型の液晶表示装置において、サイドライト方式のバックライトを用い、導光板のサイドに配置したＬＥＤの密度を側面における中央付近と周辺付近とで変化させることによって画面の輝度を調整することが記載されている。
【０００７】
「特許文献３」にはサイドライト方式の導光板において、第１の方向に、継ぎ目のない複数の導光板を形成する構成が記載されている。「特許文献３」に記載の導光板は、第１の方向と直角な第２の方向には連続した１個の導光板となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】ＪＰ  ＷＯ２００４/０３８２８３号公報
【特許文献２】特開２００２−７５０３８号公報
【特許文献３】特開２００１−９３３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
直下型のバックライトは容易に画面の明るさを大きくすることが出来るが、液晶表示装置の厚さを小さくすることは困難である。図１８は光源をＬＥＤとした直下型のバックライトを有する液晶表示装置の断面模式図である。バックカバー９０の上にＬＥＤ３０が配置されている。直下型バックライトにおいては、拡散板６０、拡散シート等が使用されるが、図１８では省略されている。
【００１０】
図１８において、ＬＥＤ３０の底部から液晶表示パネルの下側までの距離ｄは２５ｍｍ〜３５ｍｍ程度は必要である。図１８において、ＬＥＤ３０のピッチＰを一定にしたまま、液晶表示パネル１０とＬＥＤ３０の距離ｄを小さくすると輝度むらが生じてしまう。輝度むらが生じないように、距離ｄを小さくしようとするとＬＥＤ３０のピッチＰを小さくする必要がある。しかし、ＬＥＤ３０のピッチＰを小さくすることは、ＬＥＤ３０の数を多くする必要があるということであり、製造コストの点で問題となる。
【００１１】
図１９はサイドライト方式の液晶表示装置の断面模式図である。図１９において、バックカバー９０の上に導光板５０が配置され、導光板５０の側面に、ＬＥＤ３０が配置されている。ＬＥＤ３０からの光は導光板５０によって液晶表示パネル１０の方向に向けられる。実際には液晶表示パネル１０と導光板５０の間には拡散シート等が存在するが、図１９では省略されている。
【００１２】
図１９において、導光板５０の下側から液晶表示パネル１０の下側までの距離ｄは１０〜１５ｍｍであり、直下型のバックライトの場合に比較して、小さくすることが出来る。しかし、導光板５０のサイドからＬＥＤ３０の光を入射するので、直下型の場合に比較して光の利用効率は低い。図１９に示すような、サイドライト型で、直下型と同じ画面明るさを得るためには、直下型の場合よりもＬＥＤ３０の数を増やさなければならない。
【００１３】
例えば、画面４２インチの液晶表示装置において、所定の明るさを得るために、直下型のバックライトでは、５００個のＬＥＤ３０を必要とする。これに対して、同じ画面で同じ明るさを得るために、サイドライト型のバックライトを使用する場合は、７００個のＬＥＤ３０を使用する必要がある。つまり、サイドライト方式では液晶表示装置の厚さを小さくすることが出来るが、ＬＥＤ３０の数を増やさなければならず、また、ＬＥＤ３０の消費電力も多くなる。
【００１４】
本発明の課題は、直下型のバックライトに比較してＬＥＤの数を増やさず、また、消費電力も増やさずに、液晶表示装置の厚さを小さくすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記問題を克服するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１６】
（１）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、前記導光板の中央における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数は、前記導光板の周辺部における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数よりも多いことを特徴とする液晶表示装置。
【００１７】
（２）前記導光板は、複数の前記導光板ブロックを有する複数の分割導光板によって形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１８】
（３）前記導光板ブロックがマトリクス状に配置された前記導光板は一体で形成されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００１９】
（４）前記ＬＥＤは配線基板状に配置され、前記配線基板上には、一体化した反射シートが配置されていることを特徴とする（１）に記載の液晶表示装置。
【００２０】
（５）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、前記導光板の短軸および長軸に沿った前記導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は前記短軸の中央部および前記長軸の中央において、前記短軸の端部および前記長軸の端部におけるよりも多く、前記導光板の短辺および長辺に沿った導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は同じであることを特徴とする液晶表示装置。
【００２１】
（６）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、前記導光板の中央における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数は、前記導光板の四隅における前記導光板ブロックに配置されるＬＥＤの数よりも多いことを特徴とする液晶表示装置。
【００２２】
（７）液晶表示パネルとバックライトを有する液晶表示装置であって、前記バックライトは、矩形状の導光板ブロックがマトリクス状に配置された長方形の導光板を有し、前記導光板ブロックに対応してＬＥＤが配置され、前記導光板の短辺および長辺に沿った前記導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は前記短辺の中央部および前記長辺の中央において、前記短辺の端部および前記長辺の端部におけるよりも多く、前記導光板の短軸および長軸に沿った導光板ブロックに配置されているＬＥＤの数は同じであることを特徴とする液晶表示装置。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、マトリクス状に配置された導光板ブロックを有する導光板を用い、周辺部に配置する導光板ブロックに対応するＬＥＤの数を中央における導光板ブロックに対応するＬＥＤの数よりも少なくすることによって、人間の視覚に対しては輝度低下を認識させることなく、バックライトに使用するＬＥＤの数を減少させ、かつ、バックライトの消費電力を減少させることが出来る。
【００２４】
また、本発明によれば、導光板をマトリクス状に配置した導光板ブロックによって構成しているので、バックライトの厚さを小さくすることが出来る。さらに、本発明によれば、導光板をマトリクス状に配置した導光板ブロックによって構成しているので、明るさの領域制御をおこなうことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】液晶表示装置の概観図である。
【図２】実施例１の分解斜視図である。
【図３】分割導光板の斜視図である。
【図４】実施例１の分解断面図である。
【図５】実施例１の詳細断面図である。
【図６】導光板ブロックとＬＥＤの関係を示す模式図である。
【図７】第１の例による導光板ブロックの位置とＬＥＤの数の関係を示す平面図である。
【図８】第２の例による導光板ブロックの位置とＬＥＤの数の関係を示す平面図である。
【図９】第３の例による導光板ブロックの位置とＬＥＤの数の関係を示す平面図である。
【図１０】特定の導光板ブロックから隣接する導光板ブロックへの光の漏れを示す平面図である。
【図１１】明るさの領域制御を示す平面図である。
【図１２】実施例２の分解斜視図である。
【図１３】実施例２の導光板の斜視図である。
【図１４】実施例２の導光板とＬＥＤの関係を示す断面図である。
【図１５】導光板と反射シートの関係の例を示す断面図である
【図１６】実施例３における反射シートの位置を示す断面図である。
【図１７】実施例３の分解斜視図である。
【図１８】直下型バックライトの断面図である。
【図１９】サイドライト型バックライトの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の内容を実施例を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は本発明による液晶表示装置が使用される例を示す液晶ＴＶである。図１において、表示枠２が表示画面１を残して液晶表示パネルの周辺を囲んでいる。液晶表示パネルの背面にはバックライト３が配置されている。図１に示すバックライト３は複数の導光板ブロックを有する導光板と、各導光板ブロックに配置されたＬＥＤを有する構成となっている。
【００２８】
図２は、図１に示す液晶表示装置において、表示枠等を取り除いた液晶表示パネル１０とバックライトの分解斜視図である。図２において、ＴＦＴや画素電極がマトリクス状に配置された表示領域、走査線、映像信号線等が形成されたＴＦＴ基板１１とカラーフィルタ等が形成された対向基板１２とが図示しない接着材を介して接着している。ＴＦＴ基板１１と対向基板１２との間には図示しない液晶が挟持されている。
【００２９】
ＴＦＴ基板１１の下側には下偏光板１４が、対向基板１２の上側には上偏光板１３が貼り付けられている。ＴＦＴ基板１１、対向基板１２、下偏光板１４、上偏光板１３が接着された状態のものを液晶表示パネルと１０称する。液晶表示パネル１０の背面にはバックライトが配置されている。バックライトは光源部と種々の光学部品とから形成されている。
【００３０】
図２において、光源部には、配線基板４０にＬＥＤ３０が配置されている。ＬＥＤ３０の配置密度は、配線基板４０の中央付近と周辺付近では異なっている。表示画面の周辺部において、意図的に輝度を低下させるためである。ＬＥＤ３０が配置された配線基板４０の上には導光板ブロック５１を有する導光板５０が配置される。配線基板４０に配置されたＬＥＤ３０は各導光板ブロック５１に対応している。
【００３１】
図２に示す導光板５０は、長方形の４個の分割導光板５３から形成されている。分割導光板５３の形状を図３に示す。図３（ａ）は分割導光板５３の斜視図である。分割導光板５３には４個の導光板ブロック５１が形成されている。図３（ｂ）は図３（ａ）のＫ−Ｋ断面であり、分割導光板５３に形成された導光板ブロック５１の境界を形成する溝５２の断面形状である。各導光板ブロック５１は溝５２によって仕切られている。溝５２によって各導光板ブロック５１は独立した導光板として機能している。なお、図３（ｂ）に示すように、溝５２の形状は略Ｖ字型であり、深さｄｄは０．５ｍｍ程度である。
【００３２】
図２に戻り、導光板５０の上には３枚の拡散シート１５が配置されている。各拡散シート１５は約６０μｍ程度と、薄いので、３枚の拡散シート１５は実際には、導光板５０の上に載置される。拡散シート１５の表面には細かな凹凸が形成されており、これが、導光板５０からの光を拡散させる。また、表面の細かい凹凸は一種のプリズムの役割を有し、拡散シート１５に対して斜めに入射した光を液晶表示パネル１０の方向に向ける働きも有する。
【００３３】
拡散シート１５が３枚というのは例であり、必要に応じて１枚でも２枚でもよいし、３枚よりも多くても良い。また、拡散シート１５に加えて、必要であればプリズムシートを配置してもよい。プリズムシートは斜め方向から入射するバックライトからの光を液晶表示パネル１０の方向に向け、画面の輝度を向上させる働きを有する。
【００３４】
最上層の拡散シート１５の上には液晶表示パネル１０が配置されるが、組み立てたあとも、液晶表示パネル１０と拡散シート１５との間には、例えば、５０μｍ程度の間隔があけられる。拡散シート１５と下偏光板１４とが擦れて傷がつくことを防止するためである。
【００３５】
図４は図２に示す液晶表示装置の分解断面図である。図４において、液晶表示パネル１０および３枚の拡散シート１５は図２において説明した通りである。図４において、拡散シート１５の下側に導光板５０が配置されている。導光板５０は４個の分割導光板５３から形成されている。図３で説明したように、各分割導光板５３はさらに４個の導光板ブロック５１を含んでいる。
【００３６】
各分割導光板５３の断面は楔状であり、厚い部分と薄い部分を有し、厚い部分は３ｍｍ程度、薄い部分は１ｍｍ弱である。分割導光板５３の薄い部分は、前に配置されている分割導光板５３の厚い部分に形成された段部に入り込んでいるので、概観は１枚の導光板５０のように見える。
【００３７】
図４において、導光板５０はＬＥＤ３０を有する配線基板４０に載置される。各分割導光板５３の断面の厚い部分の側面にＬＥＤ３０が配置されることになる。導光板５０の厚い側の側面から入射したＬＥＤ３０からの光は、導光板５０内において、液晶表示パネル１０側に向きを変えて出射する。
【００３８】
図５は、図４に示す各部品が組み立てられた状態を示す断面図である。図５は分割導光板５３のうちの１個の導光板ブロック５１の断面が記載されている。図５において、配線基板４０に配置されたＬＥＤ３０は導光板ブロック５１の厚い側の側面に配置される。ＬＥＤ３０は分割導光板５３毎に組み合わされる。ＬＥＤ３０毎あるいは導光板ブロック５１毎に組み合わせる必要はない。
【００３９】
図５において、導光板ブロック５１の側面から入射したＬＥＤ３０からの光は、例えば、導光板ブロック５１の下面で反射し、液晶表示パネル１０の方向に向かう。しかし、導光板ブロック５１の下面は拡散面となっているので、ＬＥＤ３０から入射した光は色々が方向に向かうが、多くは液晶表示パネル１０の方法に向かうことになる。
【００４０】
ＬＥＤ３０からの光を効率良く液晶表示パネル１０の方向に向かわせるためには、導光板ブロック５１の下面は所定の傾斜を有している必要がある。したがって、導光板５０が大きいと、導光板５０におけるＬＥＤ３０が配置される面が厚くなる。本発明では、導光板５０は分割されているので、この厚さを小さくすることが出来る。
【００４１】
図６は導光板ブロック５１とＬＥＤ３０の関係を示す模式図である。図６（ａ）は断面模式図であり、図６（ｂ）は斜視図である。図６（ａ）において、導光板ブロック５１の断面は簡略化して３角形であるとして記載している。導光板ブロック５１の側面の厚い側にＬＥＤ３０が配置される。図６（ａ）はわかりやするするために、ＬＥＤ３０は導光板ブロック５１の側面と離れて存在しているが、実際には、ＬＥＤ３０からの光の利用効率をあげるために、ＬＥＤ３０は導光板ブロック５１の側面に極力近接して配置される。
【００４２】
図６（ｂ）において、導光板５０の側面には、実線で表すＬＥＤ３０が２個、点線で表すＬＥＤ３０が２個、合計４個のＬＥＤ３０が配置されている。本発明では、導光板ブロック５１毎に配置するＬＥＤ３０の数を変えることによって、人間の視覚に対しては不自然さを感じさせない程度に画面の輝度に傾斜を持たせることによって液晶表示装置全体としてのＬＥＤ３０の使用数を減少させる。
【００４３】
例えば、画面の中央付近における導光板ブロック５１に対しては４個のＬＥＤ３０を配置し、画面の周辺の導光板ブロック５１に対しては例えば、点線で示す２個のＬＥＤ３０を除去し、実線で示す２個のＬＥＤ３０のみを配置する。ＬＥＤ３０の数は画面の大きさ、導光板ブロック５１の大きさ、意図する画面の輝度傾斜に応じて設定する。
【００４４】
従来のブラウン管ＴＶにおいても、画面中央と画面周辺とでは、輝度が異なっている。液晶表示パネル１０を用いたＴＶの場合において、画面輝度と人間の視覚の関係を調査した結果によると、画面中央の明るさに対して、画面周辺の明るさが６０％程度であれば、人間の視覚には、輝度の不均一は認識されない。
【００４５】
図７〜図９は各導光板ブロック５１に配置されるＬＥＤ３０の数の例である。図７は、導光板５０を１６分割した例である。図７において、縦線は分割導光板５３の境界を示し、横線は導光板ブロック５１間の溝５２を示す。図７において、周辺に配置される導光板ブロック５１には２個のＬＥＤ３０が配置されている。一方、中央の４個の導光板ブロック５１には３個のＬＥＤ３０が配置されている。
【００４６】
図７において、導光板ブロック５１に２個のＬＥＤ３０が配置されている領域は斜線を記している。この部分における輝度は中央部の輝度よりも小さい。図７において、ＬＥＤ３０が３個配置された導光板ブロック５１とＬＥＤ３０が２個配置された導光板ブロック５１との境界は、明るさの段差が生ずるように思われるが、実際には、後で説明するように、導光板ブロック５１間に光もれが存在するので、輝度の段差は生じない。
【００４７】
図７において、Ａ−Ａ線に対応する導光板ブロック５１には全て２個のＬＥＤ３０が配置されている。また、Ｂ−Ｂ線に対応する導光板ブロック５１にも全て２個のＬＥＤ３０が配置されている。一方、Ｃ−Ｃ線に対応する導光板ブロック５１は両側の導光板ブロック５１が２個で、中央部の導光板ブロック５１が３個のＬＥＤ３０が配置されている。
【００４８】
言い換えると、導光板５０の短辺または長辺に沿った導光板ブロック５１には同じ数のＬＥＤ３０が配置されている。一方、導光板５０の長軸あるいは短軸に沿った導光板ブロック５１においては、ＬＥＤ３０の数は、長軸または短軸の中央部において、長軸あるいは短軸の端部におけるよりも多く配置されている。ここで、導光板５０の長軸あるいは短軸に沿った導光板ブロック５１とは、長軸あるいは短軸を挟む導光板ブロック５１も含む。
【００４９】
図７のようなＬＥＤ３０の配置によって画面周辺の輝度は減少するが、画面周辺の輝度は、画面中央の輝度の６０％以上であれば、人間の視覚にはほとんど影響しない。一方、周辺の導光板ブロック５１のＬＥＤ３０の数を減らすことによって、ＬＥＤ３０の部品コストを減少させることが出来るとともに、バックライトの消費電力も減少させることが出来る。
図８は、図７よりも画面が大きいＴＶの場合であり、導光板５０を３６分割した例である。図８において、縦線は分割導光板５３の境界を示し、横線は導光板ブロック５１間の溝５２を示す。図８において、周辺およびその１つ内側に配置される導光板ブロック５１には２個のＬＥＤ３０が配置されている。一方、中央の４個の導光板ブロック５１には３個のＬＥＤ３０が配置されている。
【００５０】
図８において、導光板ブロック５１に２個のＬＥＤ３０が配置されている領域は斜線を記している。この部分における輝度は中央部の輝度よりも小さい。図８においても画面周辺の斜線部と画面中央部との輝度の段差は後で説明するようにほとんど生じない。
【００５１】
図８において、Ｄ−Ｄ線に対応する導光板ブロック５１には全て２個のＬＥＤ３０が配置されており、Ｅ−Ｅ線に対応する導光板ブロック５１にも全て２個のＬＥＤ３０が配置されている。
【００５２】
周辺の導光板ブロック５１のＬＥＤ３０の数を減らすことによって、ＬＥＤ３０の部品コストを減少させることが出来るとともに、バックライトの消費電力も減少させることが出来る。図８の例は画面が大きい分、ＬＥＤ３０の部品を減少させたことによるコストの低減と消費電力の低減は、図７の場合に比べて、より大きい。
図９は、図８と同じ画面の大きさのＴＶであるが、画面の輝度分布を図８と変えた例である。図９においても、導光板５０は３６分割されている。図９において、縦線は分割導光板５３の境界を示し、横線は導光板ブロック５１間の溝５２を示す。図９において、導光板５０の４コーナーに対応する４個の導光板ブロック５１に対しては２個のＬＥＤ３０が配置され、中央付近、長軸付近、短軸付近の導光板ブロック５１に対しては３個のＬＥＤ３０が配置されている。
【００５３】
図９において、導光板ブロック５１に２個のＬＥＤ３０が配置されている領域は斜線を記している。この部分における輝度は中央部の輝度よりも小さい。図８においても画面周辺の斜線部と画面中央部との輝度の段差は後で説明するようにほとんど生じない。
【００５４】
図９において、Ｆ−Ｆ線に対応する導光板ブロック５１、および、Ｇ−Ｇ線に対応する導光板ブロック５１は、両側の導光板ブロック５１が２個で、中央部の導光板ブロック５１が３個のＬＥＤ３０が配置されている。一方、Ｄ−Ｄ線に対応する導光板ブロック５１には全て、３個のＬＥＤ３０が配置されている。
【００５５】
言い換えると、導光板５０の短軸または長軸に沿った導光板ブロック５１には同じ数のＬＥＤ３０が配置されている。一方、導光板５０の長辺あるいは短辺に沿った導光板ブロック５１においては、ＬＥＤ３０の数は、長辺または短辺の中央部において、長辺または短辺の端部におけるよりも多く配置されている。ここで、導光板５０の長軸あるいは短軸に沿った導光板ブロック５１とは、長軸あるいは短軸を挟む導光板ブロック５１も含む。
【００５６】
図９では、画面コーナー部に対応する導光板ブロック５１のＬＥＤ３０の数を減少させている。図８の場合に比較して低減効果は小さいが、本発明を使用しない場合に比較すれば、ＬＥＤ３０の部品コストと消費電力の低減効果は大きい。
【００５７】
以上は、導光板５０の分割の例であり、画面の大きさ、画面制御のきめ細かさの必要性に応じて、図７あるいは図８に示すような分割数以外の分割でも良い。また、ＬＥＤ３０の配置は、各導光板ブロック５１に２個の場合と３個の場合のみを例としてあげたが、必要に応じて、１個あるいは４個以上を配置しても良い。
【００５８】
図１０はブロック毎に分割された導光板５０において、１個の導光板ブロック５５のみのＬＥＤ３０を光らせた場合の輝度の例を示す。図１０に示すように、実際は１個の導光板ブロック５５のみを光らせているのに、その周辺の導光板ブロック５６も明るくなっている。これは、導光板ブロック５５から他の導光板ブロック５６に光が漏れるためである。
【００５９】
このような、光漏れが存在することによって、図７〜図９に示すように、ＬＥＤ３０が２個の導光板ブロック５１とＬＥＤ３０が３個の導光板ブロック５１の境界部において、輝度の段差が生ずることは無い。したがって、画面に白を表示したような場合であっても、輝度むらは生じない。
【００６０】
本発明では、導光板ブロック５１毎に明るさを制御することが出来るので、明るさの領域制御をすることが出来る。明るさの領域制御とは、例えば、画面の明るい部分にはＬＥＤ３０を点灯するが、暗い部分にはＬＥＤ３０を点灯しない、というような制御方法である。
【００６１】
このような領域制御は、フレームメモリに映像情報を記憶しておき、画面の明るい部分と暗い部分を識別しておき、明るい部分に対応する領域のみにＬＥＤ３０を点灯することによっておこなうことが出来る。明るさの領域制御をおこなうことによって、消費電力の低減とコントラストの向上を図ることが出来る。
【００６２】
一方、本発明では導光板ブロック５１を用いているので、導光板ブロック５１と明るさの領域制御の細かさが問題となりうる。図１１は、明るさの領域制御をしている場合に、実際の画像に対して導光板ブロック５１がどのような影響を与えるかを示す説明図である。図１１（ａ）は実際に表示したい画像である。図１１（ａ）は例えば、暗い背景に、明るい部分７０、例えば、月を表示するような場合である。
【００６３】
図１１（ｂ）は図１１（ａ）の画像に対応して、明るさの領域制御をおこなっている場合のバックライトの輝度の例である。図１１（ｂ）において、画面の月に対応する部分の導光板ブロック５１のＬＥＤ３０が点灯している。図１１（ｃ）は画像と明るさの領域制御をおこなっているバックライトの輝度とを対応させたものである。画面の月に対応する部分の導光板ブロック５１が明るくなっている。図１１（ｃ）に示すように、明るい部分に対応して、複数の導光板ブロック５１のＬＥＤ３０を点灯することによって、適切な輝度を得ることが出来る。
【実施例２】
【００６４】
実施例１では、複数の導光板ブロック５１を有する分割導光板５３を用いて導光板５０を形成している。一方、全ての導光板ブロック５１を１枚の導光板５０に形成することも出来る。図１２は導光板ブロック５１を１枚とした場合の液晶表示装置の斜視図である。図１２は導光板５０を除いて図２と同様である。図１２において、導光板５０にはｙ方向に４個、ｘ方向に４個の導光板ブロック５１が形成されている。
【００６５】
図１３は一体化された導光板５０の斜視図である。図１３において、ｘ方向には導光板ブロック５１の境界を示す溝５２が延在している。溝５２の形状は図３で示したのと同様である。また、ｙ方向に延在する点線は、導光板ブロック５１において、厚さが薄くなっている部分であり、この部分において、導光板ブロック５１の境界が形成される。各導光板ブロック５１の断面は楔状となっており、例えば、厚い部分は３ｍｍ程度、薄い部分は１ｍｍ弱である。
【００６６】
ｘ方向に延在する溝５２、あるいは、ｙ方向に延在する導光板ブロック５１の薄くなった領域によって各導光板ブロック５１の境界が形成されているが、いずれの境界も特定の導光板ブロック５１からの光を完全に遮断することはないので、特定の導光板ブロック５１の光は隣接する導光板ブロック５１へと漏れる。この作用によって導光板ブロック５１間の輝度の段差を解消し、滑らかな輝度分布を形成することが出来る。
【００６７】
図１４は、本実施例における導光板５０とＬＥＤ３０を有する配線基板４０を組み立てた状態を示す断面図である。図１４に示す導光板５０の上には光学シートおよび液晶表示パネル１０が配置されるが、図１４では省略されている。図１４において、断面が楔形状の導光板ブロック５１の厚い部分の側面にＬＥＤ３０が配置されている。
【００６８】
図１４に示すように、断面が楔状の導光板ブロック５１は、板厚が薄い方において、一つ前の導光板ブロック５１とつながっている。このつなぎの部分が存在するので、ＬＥＤ３０からの光は一つ前の導光板ブロック５１に漏れることになり、導光板ブロック５１間の輝度が急激に変化することを防止している。ＬＥＤ３０は図１２に示すように、配線基板４０に多数取り付けられているが、全導光板ブロック５１は一体で形成されているので、導光板５０とＬＥＤ３０の組み合わせは1回の作業ですませることが出来る。
【実施例３】
【００６９】
実施例１および実施例２においては、導光板ブロック５１の下面、すなわち、傾斜面には図１５のように反射シート８０が取り付けられているという前提で説明してきた。反射シート８０は片面がＡｌのような高い反射率の金属をコーティングしたシートで形成されており、導光板５０から下方向に向かう光を液晶表示パネル１０の方向に反射する。
【００７０】
図１５は、各導光板ブロック５１の下面に反射シート８０を貼り付けるので、反射シート８０を貼る工数が大きい。反射シート８０は、導光板５０が形成されたあと、１列毎に貼り付けられるが、凹部でしかも傾斜面に貼り付けるので、貼り付けるための機構が複雑になるとともに、貼り付け精度が問題となる。
【００７１】
本実施例は、図１６に示すように、反射シート８０を導光板５０ではなく、ＬＥＤ３０を搭載している配線基板４０に配置するものである。図１６に示す反射シート８０は、ＬＥＤ３０に対応する部分に孔が開いている１枚のシートである。図１６に示す反射シート８０は、配線基板４０にＬＥＤ３０を取付ける前でも、取付けた後でもよい。図１６において、反射シート８０は粘着材によって配線基板４０に接着している。本実施例によれば、反射シート８０を貼り付ける面は、平面であるので、貼り付け精度も確保することができる。
【００７２】
図１７は、反射シート８０を貼り付けた配線基板４０を使用した場合の液晶表示装置の分解斜視図である。図１７において、配線基板４０の回路部分は反射シート８０によって覆われているが、ＬＥＤ３０は反射シート８０に形成された孔を通して導光板５０側に出ている。図１７の他の構成は図２あるいは図１２で説明したのと同様である。
【００７３】
以上のように、本実施例によれば、反射シート８０を１枚で形成することが出来るので、貼り付けの工数を低減することが出来る。さらに、反射シート８０を平面に貼り付けるので、複雑な貼り付け機構を必要としない。
【符号の説明】
【００７４】
１…表示画面、  ２…表示枠、  ３…バックライト、  １０…液晶表示パネル、  １１…ＴＦＴ基板、  １２…対向基板、  １３…上偏光板、  １４…下偏光板、  １５…拡散シート、  ３０…ＬＥＤ、  ４０…配線基板、  ４５…暗部、  ５０…導光板、  ５１…導光板ブロック、  ５２…溝、  ５３…分割導光板、  ５５…明るいブロック、  ５６…光が漏れてきたブロック、  ７０…明るい画像、  ８０…反射シート、  ９０…バックカバー。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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