(57)【要約】【課題】装置構成が簡単で、消費電力が小さな液晶表示装置のバックライトを提供する。【解決手段】この液晶表示装置のバックライト１では、液晶パネル４の画面を複数の矩形領域に分割し、各矩形領域に対応してエッジライト型導光板５を設け、各導光板５の端面に複数のＬＥＤ６を設け、映像信号に基づいて各矩形領域に表示される映像の輝度を求め、その輝度に基づいて各矩形領域に対応する複数のＬＥＤ６の輝度を制御する。したがって、液晶パネル４全体を均一な輝度で照らす場合に比べ、消費電力が小さくなる。また、エッジライト型導光板５を使用するので、ＬＥＤ６や配線の数が少なくて済む。【選択図】図２
2010157455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過式の液晶パネルを備えた液晶表示装置において前記液晶パネルに透過光を与えるバックライトであって、
前記液晶パネルの画面は複数の領域に分割されており、
それぞれ前記複数の領域に対応して設けられた複数の発光源と、
それぞれ前記複数の領域に対応して設けられ、各々の表面が対応の領域に対向して配置され、各々が対応の発光源から端面に入射された光を表面から出射する複数のエッジライト型導光板と、
映像信号に基づいて各領域に表示される映像の輝度を求め、その輝度に基づいてその領域に対応する発光源の輝度を制御する輝度制御部とを備える、液晶表示装置のバックライト。
【請求項２】
前記液晶パネルの画面は複数行複数列に配置された複数の領域に分割され、
前記複数のエッジライト型導光板は、それぞれ前記複数の領域に対応して複数行複数列に配置され、
各列の複数の発光源は、それぞれ対応する複数のエッジライト型導光板の一方側に配置され、
さらに、それぞれ前記複数列に対応して設けられ、各々が対応する列の複数の発光源を搭載した複数の基板を備える、請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト。
【請求項３】
前記複数の発光源の各々は発光ダイオードを含む、請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は液晶表示装置のバックライトに関し、特に、透過式の液晶パネルを備えた液晶表示装置において液晶パネルに透過光を与えるバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液晶テレビ用のバックライトの光源として、冷陰極管や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode:発光ダイオード）が用いられている。ＬＥＤを用いたバックライトとしては、液晶パネルの裏に複数のＬＥＤを複数行複数列に配置し、複数のＬＥＤを順次時分割で点灯させるものがある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ＬＥＤを用いた他のバックライトとしては、液晶パネルの裏に１枚のエッジライト型の導光板を設け、導光板の端面に複数のＬＥＤを配列し、複数のＬＥＤの光を導光板の表面全体を介して液晶パネルに照射するものがある（たとえば、特許文献２，３参照）。
【特許文献１】特開昭６２−２３４１３３号公報
【特許文献２】特開２００５−２８３８２９号公報
【特許文献３】特開２００８−１０２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、冷陰極管を用いた従来のバックライトでは、たとえば、映像の一部のみが明るく残りの部分が暗い場合でも、液晶パネル全体を均一に照らす必要があるので、消費電力が無駄になるという問題があった。
【０００５】
また、複数行複数列に配置された複数のＬＥＤを用いた従来のバックライトでは、多数のＬＥＤと多数の配線が必要となり、装置構成の複雑化を招くという問題があった。
【０００６】
また、１枚のエッジライト型の導光板と複数のＬＥＤとを用いた従来のバックライトでは、冷陰極管を用いた従来のバックライトと同様、液晶パネル全体を均一に照らす必要があるので、消費電力が無駄になるという問題があった。
【０００７】
それゆえに、この発明の主たる目的は、装置構成が簡単で、消費電力が小さな液晶表示装置のバックライトを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る液晶表示装置のバックライトは、透過式の液晶パネルを備えた液晶表示装置において液晶パネルに透過光を与えるバックライトであって、液晶パネルの画面は複数の領域に分割されており、それぞれ複数の領域に対応して設けられた複数の発光源と、それぞれ複数の領域に対応して設けられ、各々の表面が対応の領域に対向して配置され、各々が対応の発光源から端面に入射された光を表面から出射する複数のエッジライト型導光板と、映像信号に基づいて各領域に表示される映像の輝度を求め、その輝度に基づいてその領域に対応する発光源の輝度を制御する輝度制御部とを備えたものである。
【０００９】
好ましくは、液晶パネルの画面は複数行複数列に配置された複数の領域に分割され、複数のエッジライト型導光板は、それぞれ複数の領域に対応して複数行複数列に配置され、各列の複数の発光源は、それぞれ対応する複数のエッジライト型導光板の一方側に配置される。このバックライトは、さらに、それぞれ複数列に対応して設けられ、各々が対応する列の複数の発光源を搭載した複数の基板を備える。
【００１０】
また好ましくは、複数の発光源の各々は発光ダイオードを含む。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る液晶表示装置のバックライトでは、液晶パネルの画面を複数の領域に分割し、各領域に対応して発光源とエッジライト型導光板を設け、映像信号に基づいて各領域に表示される映像の輝度を求め、その輝度に基づいて各発光源の輝度を制御する。したがって、各領域毎に発光源の輝度を制御するので、液晶パネル全体を均一な輝度で照らす場合に比べ、消費電力の低減化を図ることができる。また、エッジライト型導光板を使用するので、発光源や配線の数の低減化を図ることができ、装置構成の簡単化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、この発明の一実施の形態による液晶テレビの要部を示す断面図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１および図２において、この液晶テレビは、図１中のＺ方向に順に配置されたバックライト１、拡散シート２、レンズシート３、および透過型の液晶パネル４を備える。バックライト１から出射された光は、拡散シート２によって均一に拡散され、レンズシート３によってＺ方向（視聴者の方向）に向けられて液晶パネル４に照射される。
【００１３】
液晶パネル４は、図１および図２中のＸ方向（水平方向）およびＹ方向（垂直方向）に配置された複数の液晶素子を含む。各液晶素子は、１つの画素を構成する。複数の液晶素子の各々の光透過率は、映像信号に従って制御される。バックライト１から拡散シート２およびレンズシート３を介して液晶パネル４に透過光を与えられると、液晶パネル４の画面には、テレビ番組などの映像が表示される。
【００１４】
バックライト１は、図２に示すように、複数のエッジライト型導光板５と、各導光板５に対応して設けられた複数（図２では３つ）のＬＥＤ６とを含む。液晶パネル４の画面は、複数行複数列に配置された複数（たとえば９２個）の矩形領域に分割されている。複数の導光板５は、それぞれ複数の矩形領域に対向して設けられ、Ｘ方向（行方向）およびＹ方向（列方向）に配列されている。
【００１５】
各導光板５は、略矩形に形成されている。各導光板５の一方側（図２では左側）の端面と裏面（液晶パネル４と反対側の面）の交差部には、複数（図２では３つ）の凹部５ａが形成されている。また、各導光板５の他方側（図１では右側）の端面と裏面の交差部には、その導光板５の表面（液晶パネル４側の面）および一方側の端面に対向する反射面５ｂが形成されている、複数のＬＥＤ６は、それぞれ複数の凹部５ａに収容される。各ＬＥＤ６の光軸はＸ方向に向けられており、各ＬＥＤ６は対応する導光板５内に光を出射する。
導光板５内に入射された複数のＬＥＤ６の光は、導光板５の裏面および反射面５ｂで反射および拡散されて導光板５の表面全体から出射される。
【００１６】
また、バックライト１は、複数のＹ基板７、Ｘ基板８、およびシャーシ９を含む。複数のＹ基板７およびＸ基板８は、シャーシ９の表面に搭載されている。各Ｙ基板７は、帯状に形成されてＹ方向に平行に配置されている。複数のＹ基板７は、所定の間隔を開けてＸ方向に配列されている。隣接する２枚のＹ基板７の中心線の間隔は、導光板５のＸ方向の長さと略同じ寸法に設定されている。Ｘ基板８は、帯状に形成されてＸ方向に平行に配置され、複数のＹ基板７の一端部（図２では上側端部）に隣接して配置されている。
【００１７】
複数のＹ基板７は、それぞれ複数の導光板列に対応して設けられている。各列の複数の導光板５の各々の一方側端部（図２では左側端部）は対応するＹ基板７の一方側端部（図２では右側端部）の上に固定され、その列の複数の導光板５の各々の他方側端部（図２では右側端部）は隣接するＹ基板７の他方側端部（図２では右側端部）の上に固定されている。各導光板５に対応する複数のＬＥＤ６は、その導光板５に対応するＹ基板７の表面に搭載されている。
【００１８】
また、各Ｙ基板７の一端部にはコネクタ７ａが設けられている。Ｘ基板８の表面には、複数のコネクタ８ａが設けられている。複数のコネクタ８ａは、それぞれ複数のＹ基板７のコネクタ７ａに対応して設けられている。各コネクタ８ａはケーブル１０を介して対応のコネクタ７ａに接続される。また、Ｘ基板８の表面にはコネクタ８ｂが設けられており、コネクタ８はケーブルを介してホスト基板（図示せず）に接続される。
【００１９】
図３は、Ｘ基板８およびＹ基板７の構成を示す回路ブロック図である。図３ではコネクタおよびケーブルの図示は省略されている。図３において、Ｘ基板８には、輝度制御部１１および電源供給部１２が搭載されている。ここでは、導光板５のＸ方向の数をＭ個（Ｍは２以上の整数である）とし、Ｙ方向の数をＮ個（Ｍは２以上の整数である）とする。したがって、液晶パネル４の画面はＭ×Ｎ個の矩形領域に分割されている。
【００２０】
輝度制御部１１は、映像信号φＶに従って、Ｍ×Ｎ個の矩形領域の各々に表示される映像の輝度を求め、求めたＭ×Ｎ個の輝度に基づいて、Ｍ×Ｎ個の輝度制御信号Ｃｍｎ（ただし、ｍは１からＭまでの整数であり、ｎは１からＮまでの整数である）を生成する。各輝度制御信号Ｃｍｎは、対応する矩形領域に表示される映像の輝度に応じた時間だけ「Ｈ」レベルに立ち上げられる。輝度信号Ｃ１１〜ＣＭＮは、Ｍ個のＹ基板７に与えられる。図３では、輝度信号Ｃ１１〜Ｃ１Ｎが１番目のＹ基板７に与えられている状態が示されている。電源供給部１２は、各Ｙ基板７に電源電圧ＶＣＣを供給する。
【００２１】
各Ｙ基板７には、各矩形領域（すなわち各導光板５）に対応して、３つのＬＥＤ６、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１３、および定電流回路１４が搭載されている。３つのＬＥＤ６、ＮチャネルＭＯＳトランジスタ１３、および定電流回路１４は、電源電圧ＶＣＣが供給される電源ラインと接地電圧ＧＮＤが供給される接地ラインとの間に直列接続されている。
【００２２】
たとえば、第１番目の矩形領域に表示される映像の輝度が低い場合は、制御信号Ｃ１１のパルス幅（「Ｈ」レベルにされる時間）は短い時間ｔ１に設定される。この場合は、その短い時間ｔ１だけＮチャネルＭＯＳトランジスタ１３が導通し、３つのＬＥＤ６に定電流回路１４によって定められる一定の電流が流れ、第１番目の導光板５の表面の輝度は低いレベルに設定される。
【００２３】
また、第２番目の矩形領域に表示される映像の輝度が高い場合は、制御信号Ｃ１２のパルス幅（「Ｈ」レベルにされる時間）は長い時間ｔ２に設定される。この場合は、その長い時間ｔ２だけＮチャネルＭＯＳトランジスタ１３が導通し、３つのＬＥＤ６に定電流回路１４によって定められる一定の電流が流れ、第２番目の導光板５の表面の輝度は高いレベルに設定される。以下同様にして、Ｍ×Ｎ個の導光板５の表面の輝度は、各フィールド毎に個別に設定される。
【００２４】
この実施の形態では、液晶パネル４の画面を複数の矩形領域に分割し、各矩形領域に対応してエッジライト型導光板５を設け、各エッジライト型導光板５の端面に複数のＬＥＤ６を設け、映像信号φＶに基づいて各矩形領域に表示される映像の輝度を求め、その輝度に基づいて各矩形領域に対応する複数のＬＥＤ６の輝度を制御する。したがって、各矩形領域毎に液晶パネル４の輝度を制御するので、液晶パネル４全体を均一な輝度で照らす場合に比べ、消費電力の低減化を図ることができる。また、エッジライト型導光板５を使用するので、ＬＥＤ６や配線の数の低減化を図ることができ、装置構成の簡単化を図ることができる。
【００２５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施の形態による液晶テレビの要部を示す断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２に示したＸ基板およびＹ基板の構成を示す回路ブロック図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  バックライト、２  拡散シート、３  レンズシート、４  液晶パネル、５  エッジライト型導光板、５ａ  凹部、５ｂ  反射面、６  ＬＥＤ、７  Ｙ基板、７ａ，８ａ，８ｂ  コネクタ、８  Ｘ基板、９  シャーシ、１０  ケーブル、１１  輝度制御部、１２  電源供給部、１３  ＮチャネルＭＯＳトランジスタ、１４  定電流回路。
【図１】
2010157455.tif 000003
【図２】
2010157455.tif 000004
【図３】
2010157455.tif 000005