(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示可能な液晶パネルと、
複数の光源が配置され前記液晶パネルの裏面と向き合う光源実装基板を有するバックライトユニットと、
前記複数の光源の輝度を制御する制御装置と、を有する液晶表示装置であって、
前記光源実装基板は、前記画像の垂直走査方向を長手方向とした形状であり、前記長手方向の複数の位置に前記光源を配置され、
前記各光源上には、前記液晶パネル上にて前記長手方向に対して直交する前記光源実装基板の横断方向に細長い領域に当該光源の光を広げるためのレンズが配置され、
前記制御装置は、前記液晶パネルへの画像信号の書き込み動作における走査線の選択に同期して、前記光源の発光動作を制御し、
当該液晶表示装置は、
前記バックライトユニットの背面を構成する後部キャビネットを有し、
前記バックライトユニットは前記光源の背後に設けられた放熱板を有し、
前記後部キャビネットは前記放熱板に接触しており、
前記後部キャビネットに取り付けられた前記垂直走査方向に延びる補強部材を有し、
前記光源実装基板は当該光源実装基板の前記横断方向における前記液晶パネルの中央部と正対するように配置され、
前記補強部材は前記光源が配置される領域の両側に設けられ、
前記放熱板は平行に配置された前記補強部材に跨がって配置されること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記バックライトユニットは、前記液晶パネルの画像表示領域に対向配置され、前記複数の光源からの光を前記画像表示領域へ向けて反射する反射シートを有し、
前記反射シートの反射面は前記光源実装基板の前記横断方向に関して湾曲した凹面を形成すること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記光源実装基板上の前記光源は一列に配置されていること、を特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記光源実装基板上の前記光源は千鳥配列で二列に配置されていること、を特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の液晶表示装置において、
前記レンズは前記二列のうち左側の列の前記光源上に配置される第１のレンズと右側の列の前記光源上に配置される第２のレンズとを含み、
前記第１のレンズは前記光源からの光を左方向に重点的に広げるように形成され、
前記第２のレンズは前記光源からの光を右方向に重点的に広げるように形成されていること、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の液晶表示装置において、
前記光源実装基板は前記横断方向に２つ並列配置されていること、を特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置において、
前記一方の光源実装基板上の前記光源と他方の光源実装基板上の前記光源は、それぞれ一列に配置され、かつ互いに千鳥配列で配置されていること、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】
本発明は液晶表示装置に関し、特に、バックライトユニットの光源の数を低減しながら、表示画面の画質を向上する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、直下型バックライトユニットを有する液晶表示装置を開示している液晶表示装置では、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が、バックライトユニットの光源として利用されている。ＬＥＤはバックライトユニットの全域に格子状に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８６６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１では、バックライトユニットの全域にＬＥＤが配置されているため、多くのＬＥＤが必要となり、コスト面で好ましくない。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、バックライトユニットの光源の数を低減しながら、表示画面の画質を向上できる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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る液晶表示装置は、画像を表示可能な液晶パネルと、複数の光源が配置され前記液晶パネルの裏面と向き合う光源実装基板を有するバックライトユニットと、前記複数の光源の輝度を制御する制御装置と、を有する。前記光源実装基板は、前記画像の垂直走査方向を長手方向とした形状であり、前記長手方向の複数の位置に前記光源を配置される。前記各光源上には、前記液晶パネル上にて前記長手方向に対して直交する前記光源実装基板の横断方向に細長い領域に当該光源の光を広げるためのレンズが配置される。前記制御装置は、前記液晶パネルへの画像信号の書き込み動作における走査線の選択に同期して、前記光源の発光動作を制御する。
【０００７】
本発明によれば、光源の数を低減しながら、液晶パネルへ画像信号の書き込み動作における走査線の選択に同期した光源の制御によって残像の低減を図ることが可能となる。
【０００８】
また、本発明の一態様では、前記バックライトユニットは、前記液晶パネルの画像表示領域に対向配置され、前記複数の光源からの光を前記画像表示領域へ向けて反射する反射シートを有し、前記反射シートの反射面は前記光源実装基板の前記横断方向に関して湾曲した凹面を形成する構成としてもよい。この態様によれば、光源の光を液晶パネルに向け易くなる。
【０００９】
また、本発明の一態様の液晶表示装置は、さらに、前記バックライトユニットの背面を構成する後部キャビネットを有し、前記バックライトユニットは前記光源の背後に設けられた放熱板を有し、前記後部キャビネットは前記放熱板に接触している。この態様によれば、光源が発生する熱が後部キャビネットへ伝導され、放熱効率が向上する。
【００１０】
この態様の液晶表示装置は、さらに前記後部キャビネットに取り付けられた前記垂直走査方向に延びる補強部材を有し、前記光源実装基板は当該光源実装基板の前記横断方向における前記液晶パネルの中央部と正対するように配置され、前記補強部材は前記光源が配置される領域の両側に設けられ、前記放熱板は平行に配置された前記補強部材に跨がって配置された構成としてもよい。この態様によれば、光源から後部キャビネットへの熱伝導・放熱が、光源実装基板を横方向に配置した場合に比べ簡単な構造で好適に実現される。また、この態様によれば、光源の数をより低減し易くなる。
【００１１】
また、本発明の一態様では、前記光源実装基板は当該光源実装基板の前記横断方向における前記液晶パネルの中央部と正対するように配置された構成としてもよい。この態様によれば、光源の数をより低減し易くなる。
【００１２】
また、本発明の一態様では、前記光源実装基板上の前記光源は一列に配置された構成としてもよい。この態様によれば、確実に光源の数を減らすことができる。
【００１３】
また、本発明の一態様では、前記光源実装基板上の前記光源は千鳥配列で二列に配置された構成としてもよい。この態様によれば、従来のバックライトユニットよりも光源の数を減らすことができる一方で、縦方向に並ぶ光源の配列密度増加により輝度向上を図ることができる。この態様では、前記レンズは、前記二列のうち左側の列の前記光源上に配置される第１のレンズと右側の列の前記光源上に配置される第２のレンズとを含み、前記第１のレンズは前記光源からの光を左方向に重点的に広げるように形成され、前記第２のレンズは前記光源からの光を右方向に重点的に広げるように形成された構成としてもよい。この態様によれば、１つの光源に割り当てられる液晶パネル上の領域を小さくでき各領域の輝度を向上できると共に、一方列の光源からの光が他方列の光源やレンズによって散乱等の影響を受けにくくなる。
【００１４】
また、本発明の一態様では、前記光源実装基板は前記横断方向に２つ並列配置された構成としてもよい。この態様において、前記一方の光源実装基板上の前記光源と他方の光源実装基板上の前記光源は、それぞれ一列に配置され、かつ互いに千鳥配列で配置された構成としてもよい。この態様によれば、従来のバックライトユニットよりも光源の数を減らすことができる一方で、縦方向に並ぶ光源の配列密度増加により輝度向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す模式図である。
【図２】上記液晶表示装置が備える液晶パネル及びバックライトユニットの概略断面図である。
【図３】上記液晶表示装置が有するバックライトユニットの正面図である。
【図４】上記液晶表示装置が有するバックライトユニットに設けられた基板（光源領域）の正面図である。
【図５】上記バックライトユニットに設けられる反射シートの横方向の垂直断面の他の形状の例を示す模式図である。
【図６】上記バックライトユニットに設けられる反射シートの縦方向の垂直断面の形状の例を示す模式図である。
【図７】上記バックライトユニットに設けられる反射シートの縦方向の垂直断面の形状の他の例を示す模式図である。
【図８】上記バックライトユニットのＬＥＤモジュール上に配置されたレンズの斜視図である。
【図９】図４に示すＩＸ−ＩＸ線での断面図である。
【図１０】図４に示すＸ−Ｘ線での断面図である。
【図１１】ＬＥＤモジュールに図８のレンズを取り付けたバックライトユニットにおいて、或る１つのＬＥＤモジュールから広がる光の範囲を示す模式図である。
【図１２】上記バックライトユニットのＬＥＤモジュール上に配置されるレンズの他の例を示す斜視図である。
【図１３】ＬＥＤモジュールに図１２のレンズを取り付けたバックライトユニットにおいて、或る１つのＬＥＤモジュールから広がる光の範囲を示す模式図である。
【図１４】上記バックライトユニットの放熱構造を説明する模式図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置が備える基板の平面図である。
【図１６】図１５に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線での断面図である。
【図１７】２列のＬＥＤモジュールが配置された図１５の基板を有するバックライトユニットの放熱構造を説明する模式図である。
【図１８】２列のＬＥＤモジュールを有するバックライトユニットにおける基板及び放熱構造を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態である液晶表示装置１の構成を表す模式図である。図２は液晶表示装置１が備える液晶パネル２及びバックライトユニット４の概略断面図である。図３は液晶表示装置１が有するバックライトユニット４の正面図であり、図４はバックライトユニット４に設けられた基板（光源実装基板）４２の正面図である。
【００１７】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置１は、制御装置１０と、液晶パネル２と、液晶パネル駆動回路３とを含んでいる。液晶パネル駆動回路３は走査線駆動回路３１と映像線駆動回路３２とを含んでいる。また、液晶表示装置１は、バックライトユニット４と、バックライト駆動回路５とを有している。
【００１８】
液晶パネル２は矩形であり、当該液晶パネル２の左右方向（図３に示すＸ１−Ｘ２方向）の幅は、上下方向（図３に示すＹ１−Ｙ２方向）の幅よりも大きい。
【００１９】
液晶パネル２は一対の透明基板（具体的にはガラス基板）２１ａ，２１ｂを有している（図２参照）。一方の基板（以下、ＴＦＴ基板という）２１ａには複数の映像信号線Ｘと複数の走査信号線Ｙとが形成されている。映像信号線Ｘと走査信号線Ｙは互いに直交しており、格子状に形成されている。隣接する２つの映像信号線Ｘと隣接する２つの走査信号線Ｙとによって囲まれた領域が１つの画素となっている。また、各画素には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（不図示））が設けられている。ＴＦＴは走査信号線Ｙから入力される走査信号によってオン状態となり、各画素の電極に映像信号線Ｘを介して印加された電圧（各画素の階調値を表す信号）を加える。走査信号線Ｙはテレビジョン画像などのラスター画像における複数の水平走査線に対応して設けられ、各走査信号線Ｙによって制御されるＸ１−Ｘ２方向に並ぶ一列の画素は映像の１水平走査線を表示する。
【００２０】
他方の基板２１ｂにはカラーフィルタが形成されている。２つの基板２１ａ，２１ｂの間に液晶（不図示）が封入されている。液晶パネル２の表示面と、当該表示面の反対側の面である裏面とにはそれぞれ偏光フィルタ（不図示）が貼り付けられている。
【００２１】
制御装置１０には、不図示のチューナやアンテナで受信した映像データや、映像再生装置など別の装置が生成した映像データが入力される。制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）及び、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリを備えている。制御装置１０は入力された映像データに対して色調整などの各種の画像信号処理を行い、各画素の階調値を示す映像信号を生成する。制御装置１０は生成した映像信号を映像線駆動回路３２に出力する。また、制御装置１０は入力された映像データに基づいて、映像線駆動回路３２、走査線駆動回路３１及びバックライト駆動回路５が同期を取るためのタイミング信号を生成し、各駆動回路に向けて出力する。
【００２２】
また、後述するようにバックライトユニット４には複数のＬＥＤモジュール（光源）４１が設けられている（図４参照）。制御装置１０は入力される映像データに基づいてＬＥＤモジュール４１の輝度を制御するための信号を生成する。そして、制御装置１０は当該生成した信号をバックライト駆動回路５に向けて出力する。制御装置１０によるＬＥＤモジュール４１の制御については後において詳説する。
【００２３】
走査線駆動回路３１はＴＦＴ基板２１ａに形成された走査信号線Ｙに接続されている。走査線駆動回路３１は制御装置１０から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線Ｙを順番に選択し、選択した走査信号線Ｙに電圧を印加する。走査信号線Ｙに電圧が印加されると、当該走査信号線Ｙに接続されたＴＦＴがオン状態となる。
【００２４】
映像線駆動回路３２はＴＦＴ基板２１ａに形成された映像信号線Ｘに接続されている。映像線駆動回路３２は走査線駆動回路３１による走査信号線Ｙの選択に合わせて、当該選択された走査信号線Ｙに設けられるＴＦＴのそれぞれに、各画素の階調値を表す映像信号に応じた電圧を印加する。これにより、選択された走査信号線Ｙに対応する画素に映像信号が書き込まれる。これはラスター画像の水平走査に相当する。一方、上述の走査線駆動回路３１の動作は垂直走査に相当する。
【００２５】
バックライトユニット４は液晶パネル２の裏面側に配置されている。バックライトユニット４も矩形であり、その大きさは液晶パネル２に相応している。液晶パネル２と同様に、バックライトユニット４の左右方向の幅は、その上下方向の幅よりも大きくなっている。
【００２６】
図４に示すようにバックライトユニット４は複数のＬＥＤモジュール（光源）４１を有している。バックライトユニット４はＬＥＤモジュール４１から出射した光を液晶パネル２の裏面に照射する（図２参照）。各ＬＥＤモジュール４１はＬＥＤチップ（発光素子）や、ＬＥＤチップの光を反射するリフレクター、ＬＥＤチップを封入するとともに光透過性を有する封入樹脂などを含んでいる。
【００２７】
図３又は図４に示すように、バックライトユニット４は複数のＬＥＤモジュール４１が実装された基板４２を有している。光源実装基板４２はラスター画像の垂直走査方向、つまりＹ１−Ｙ２方向を長手方向とした細長い形状である。複数のＬＥＤモジュール４１は基板４２の長手方向の複数の位置に配置される。ここで説明する例では、複数のＬＥＤモジュール４１は基板４２の長手方向に一列に配置されている。基板４２はガラスエポキシや紙フェノール、紙エポキシなど絶縁性の基材によって形成されている。バックライトユニット４は直下型バックライトユニットであり、基板４２は液晶パネル２の裏面と向き合うように配置されている。
【００２８】
基板４２の長手方向（Ｙ１−Ｙ２方向）に直交する横断方向（Ｘ１−Ｘ２方向、以下において基板４２の幅方向とする。）に関する当該基板４２のサイズ（幅）は、長手方向のサイズ（長さ）よりも小さく、よって、液晶パネル２やバックライトユニット４の縦、横いずれの方向のサイズよりも小さい。
【００２９】
基板４２はバックライトユニット４の左右方向の概ね中央部に配置されている。つまり、基板４２は液晶パネル２の横方向の中央部と正対するように配置される。換言すると、バックライトユニット４の左右方向の中央部にのみＬＥＤモジュール４１が設けられ、それ以外の部分にはＬＥＤモジュール４１は設けられていない。その結果、液晶パネル２は、その左右方向の中央部に、ＬＥＤモジュール４１と正対する領域（以下、対向領域）を有し、その左側及び右側に、正対するＬＥＤモジュール４１が存在しない領域（以下、非対向領域）を有している。対向領域の幅Ｗ１は各非対向領域の幅Ｗ２よりも小さい。
【００３０】
図２に示すように、バックライトユニット４は当該バックライトユニット４の背面を構成する後部キャビネット５２を有している。基板４２は後部キャビネット５２によって支持されている。具体的には、後部キャビネット５２の内側の面に補強部材５１が固定され、基板４２は放熱板４８に取り付けられ、放熱板４８が補強部材５１を介して後部キャビネット５２の内側に固定されている。
【００３１】
バックライトユニット４はさらに液晶パネル２の画像表示領域に対向配置された反射シート４３を有する。反射シート４３は、その平面視では、液晶パネル２に相応した大きさの矩形である。ＬＥＤモジュール４１は反射シート４３の前面（反射面）側に位置している。そのため、ＬＥＤモジュール４１の光は直接的に液晶パネル２に向けて射出されるだけでなく、反射シート４３によって反射されて液晶パネル２へ向けて射出される。具体的には、本実施形態の反射シート４３の液晶パネル２に対向する面、つまり反射面は、その左右方向に関して湾曲（又は屈曲）した凹面を形成し、その凹面形状はバックライトユニット４から液晶パネル２の画像表示領域へ照射される光を一様にするように設定される。反射シート４３は後部キャビネット５２に収容される。なお、反射シート４３の反射面４３ｃはその傾斜が必ずしも連続的に変化するものでなくてもよく、例えば、直線を折り曲げた形状や、曲線の中に部分的に直線が含まれる形状とすることもできる。図５は反射シートの横方向の垂直断面の他の形状の例を示す模式図である。この図に示す例では、反射シート４３はＬＥＤモジュール４１の近傍である中央部分では平坦とし、それより外側を曲面としている。
【００３２】
図６，図７は反射シートの縦方向の垂直断面の形状の例を示す模式図である。図６，図７は、ＬＥＤモジュール４１が配列される中央部分での断面である。反射シート４３は、凹面の上下の縁から反射面４３ｃの側に立ち上がり凹面の左右端部を通る平面に達する側面４３ｄを有する。反射シート４３の左右端部と側面４３ｄの端部とが液晶パネル２に相応した大きさの矩形を形成する。図６の反射シート４３は、凹面部分の縦方向のサイズが液晶パネル２の縦方向のサイズに合わせて設定され、側面４３ｄがＬＥＤモジュール４１の光軸と概ね平行に配置される構成を有する。図７の反射シート４３は、凹面部分の縦方向のサイズがＬＥＤモジュール４１の配列の長さに合わせて設定され、側面４３ｄが凹面部分と液晶パネル２との縦方向のサイズの差に応じて傾斜して配置され、液晶パネル２へ向けて側面４３ｄが上下方向に広がる構成を有する。なお、図５，図６，図７にはＬＥＤモジュール４１及び反射シート４３のみが示され、バックライトユニット４の他の構成は省略されている。
【００３３】
基板４２は反射シート４３の裏面に位置している。反射シート４３はＬＥＤモジュール４１の位置を避けるように形成されている。具体的には反射シート４３には複数の孔が形成されている。反射シート４３は基板４２の表面に重ねられ、各ＬＥＤモジュール４１は反射シート４３に形成された孔の内側に位置している。
【００３４】
また、図２に示すように、バックライトユニット４は複数の光学シート４７を有している。光学シート４７はＬＥＤモジュール４１と液晶パネル２との間に位置している。光学シート４７はＬＥＤモジュール４１の光を拡散させる拡散板や、プリズムシートなどである。光学シート４７の枚数は、製品の光学設計によって任意に設定される。拡散板と複数のプリズムシートを組合せる場合や、拡散板のみの場合もあり得る。
【００３５】
図４に示すように、バックライトユニット４はＬＥＤモジュール４１とは別体のレンズ４５を有している。図８はレンズ４５の斜視図であり、図９は図４に示すＩＸ−ＩＸ線での断面図であり、図１０は図４に示すＸ−Ｘ線での断面図である。
【００３６】
レンズ４５はＬＥＤモジュール４１上に配置されており、ＬＥＤモジュール４１の光はレンズ４５に入射する。ＬＥＤモジュール４１の光はレンズ４５を透過し、液晶パネル２の裏面に向けて放出される。この例では、ＬＥＤモジュール４１のそれぞれにレンズ４５が配置されている。レンズ４５は、平面視でＬＥＤモジュール４１よりも大きく、ＬＥＤモジュール４１を覆うように配置されている。
【００３７】
ＬＥＤモジュール４１の光の発散角度（射出角度の範囲、例えば図９においてθ１）は、レンズ４５によって広げられる。発散角度は、各ＬＥＤモジュール４１の光の広がりを表す角度である。発散角度は、例えば、ＬＥＤモジュール４１の光軸（図９及び図１０において直線Ｌ１、ＬＥＤモジュール４１の中心を通り基板４２に垂直な直線）に対する角度である。
【００３８】
図３に示すように、液晶パネル２は複数の部分領域Ｅに区画されている。各ＬＥＤモジュール４１には、いずれかの部分領域Ｅが割り当てられている。すなわち、各ＬＥＤモジュール４１には、その光を向けるべき部分領域Ｅが対応付けられている。１つの部分領域Ｅには１つのＬＥＤモジュール４１が対応付けられてもよいし、複数のＬＥＤモジュール４１が対応付けられてもよい。
【００３９】
図３に示すように、部分領域Ｅは基板４２の幅方向に広がった領域であり、横方向に細長い略矩形の領域である。複数のＬＥＤモジュール４１が縦方向に配列されることに合わせて、部分領域Ｅも縦方向に並んでいる。なお、部分領域Ｅの形状は図３に示す形状に限られない。例えば、基板４２から離れるにしたがって部分領域Ｅの幅は徐々に大きくなってもよい。また、部分領域Ｅは隣接する部分領域Ｅと重なる部分を有するように規定されてもよい。基本的には、各部分領域Ｅは同数の走査信号線Ｙに対応する画像表示領域に設定される。
【００４０】
レンズ４５は、ＬＥＤモジュール４１の光を、当該ＬＥＤモジュール４１に割り当てられた部分領域Ｅに向けて重点的に広げる。すなわち、レンズ４５は、図９及び図１０に示すように、ＬＥＤモジュール４１の光の発散角度を、その光軸Ｌ１を中心とする全半径方向に均等に広げるのではなく、部分領域Ｅに向いた方向に偏って広げる。ここで説明する例では、部分領域Ｅは左右方向に細長い領域である。そのため、レンズ４５は光の発散角度を左右方向に重点的に広げ、基板４２に対して左側と右側とに向けて光を重点的に射出する。その結果、左右方向での光の発散角度（図９においてθ２）は、他のいずれの方向に広げられる発散角度（例えば、上下方向での発散角度（図１０においてθ３））よりも大きくなっている。
【００４１】
レンズ４５から左寄り又は右寄りへ射出された光は反射シート４３の斜面をなす反射面４３ｃで反射し、正対するＬＥＤモジュール４１が存在しない液晶パネル２上の領域である非対向領域にもＬＥＤモジュール４１からの光が照射される。
【００４２】
図８に示すように、レンズ４５の光射出面（上面）４５ａは凸状に形成された湾曲面である。光射出面４５ａは、レンズ４５の頂部から横方向にずれるにつれて徐々に基板４２に近づく斜面を含んでいる。この光射出面４５ａは、縦方向に平行な直線の平行移動によって形成できる面である。また、レンズ４５は互いに反対方向に向いた一対の側面４５ｂを有している（図１０参照）。側面４５ｂは光射出面４５ａの上下の縁から基板４２に向かって下がっている。この例では、側面４５ｂは基板４２に対して垂直に形成された平らな面であり、ＬＥＤモジュール４１の光軸と概ね平行となっている。これにより、基板４２の長手方向への発散角度の拡大が抑えられている。また、レンズ４５は、平面視においては、横方向に細長い略矩形を呈している。
【００４３】
図１１は、ＬＥＤモジュール４１に図８のレンズ４５を取り付けたバックライトユニット４を平面視した模式図であり、或る１つのＬＥＤモジュール４１から広がる光の範囲４６ａを示している。光射出面４５ａが図８に示すように横方向にのみ曲率を有するレンズ４５の照射範囲４６ａは、横方向に広がる一方、縦方向には広がりにくい。
【００４４】
なお、レンズ４５の形状はこれに限られない。例えば、レンズ４５は、円形の平面形状を有した等方的なものとしてもよい。図１２はこの円形に形成されるレンズ４５を示す模式的な斜視図である。当該レンズ４５の光射出面４５ｃは、曲率が等方的に与えられた曲面形状である。
【００４５】
図１３はＬＥＤモジュール４１に図１２のレンズ４５を取り付けたバックライトユニット４を平面視した模式図であり、或る１つのＬＥＤモジュール４１から広がる光の範囲４６ｂ示している。図１２のレンズ４５の光射出面４５ｃは横方向だけでなく縦方向にも曲率を有する点で図８のレンズ４５と相違し、これにより図１２のレンズ４５の照射範囲４６ｂは、図８のレンズの照射範囲４６ａよりも縦方向に広がりやすい。なお、図１３において照射範囲４６ｂが横長形状となっているのは、反射シート４３の反射面４３ｃが横方向に凹面を形成していることによる。
【００４６】
なお、ＬＥＤモジュール４１は垂直走査方向に配列されている。これに対応して後述するように制御装置１０は、液晶パネル２への画像信号の書き込み動作における走査線の選択に同期して、当該走査線に対応する位置のＬＥＤモジュール４１の動作を制御するスクロール制御を行う。このスクロール制御においては、縦方向に近接するＬＥＤモジュール４１間にて光の照射範囲の重なりが少ない方がよい。この点では、上述した図８及び図１２に示す２種類のレンズ４５のうち図８のレンズ４５の方が有利である。
【００４７】
図１４はバックライトユニット４の放熱構造を説明する模式図であり、バックライトユニット４の平面図５０ａ、平面図５０ａに示すＡ−Ａ線での横断面図５０ｂ、及び平面図５０ａに示すＢ−Ｂ線での縦断面図５０ｃを示している。図１４はバックライトユニット４を簡略化した模式図であり、例えばレンズ４５は図示を省略している。
【００４８】
バックライトユニット４には縦方向に延びる２本の補強部材５１が設けられる。補強部材５１は、後部キャビネット５２の内側にバックライトユニット４の横方向の中心に対して左右対称に間隔を設けて平行に配置される。この補強部材５１には液晶表示装置１を壁掛け設置するための金具を取り付けることができる。
【００４９】
放熱板４８は２本の補強部材５１に跨がって配置される。すなわち、放熱板４８はＬＥＤモジュール４１及び基板４２の配置に対応してバックライトユニット４の横方向中央部に配置され、当該放熱板４８は２本の補強部材５１に跨がるのに十分なだけの幅に形成される。そして、この放熱板４８は後部キャビネット５２に取り付けられた補強部材５１に固定される。
【００５０】
なお、放熱板４８の横方向のサイズは液晶表示装置１の有効表示エリアの水平方向のサイズより小さく設定される。放熱板４８の上端は基本的には有効表示エリアの上端と一致させるかその内側となるように設定することができる。一方、放熱板４８の下端は有効表示エリアの下端と一致させるかその内側となるように設定することもできるし、有効表示エリア又はバックライトユニット４の下端より下へ放熱板４８がはみ出すように構成してもよい。例えば、放熱板４８のバックライトユニット４等の下端より下に突出した部分はＬＥＤモジュール４１の駆動回路等の基板を配置するために利用することができる。
【００５１】
ＬＥＤモジュール４１が実装された基板４２はＬＥＤモジュール４１が補強部材５１の取り付け位置に重ならないように構成される。すなわち、ＬＥＤモジュール４１の横方向の位置は、２本の補強部材５１の基本的にＬＥＤモジュール４１の幅より大きく設定される間隔内に設定される。具体的には本実施形態では、基板４２は液晶パネル２の中央部と正対するように配置されており、ＬＥＤモジュール４１はバックライトユニット４の横方向の中心に配置される。
【００５２】
後部キャビネット５２は横断面図５０ｂに示すように補強部材５１が取り付けられていない位置にて放熱板４８に接触する。換言すれば、補強部材５１はＬＥＤモジュール４１が配置される領域の両側に設けられており、これにより後部キャビネット５２はＬＥＤモジュール４１が配置される領域の背後にて放熱板４８に接触することができる。ＬＥＤモジュール４１にて発生する熱は基板４２を介して放熱板４８に伝達される。放熱板４８はその大きな熱容量に応じてＬＥＤモジュール４１の発熱を吸収し空気中へ放熱するだけでなく、ＬＥＤモジュール４１の発熱を後部キャビネット５２へ伝達する。後部キャビネット５２はＬＥＤモジュール４１の背後にて放熱板４８に接触することで、ＬＥＤモジュール４１の発熱を効率的に伝達され放熱することができる。ちなみに、本実施形態とは相違しＬＥＤモジュール４１を横方向に配列した場合には、ＬＥＤモジュール４１の配列は縦方向に延在される補強部材５１と交差する部分を生じ、当該部分ではＬＥＤモジュール４１の背後の放熱板４８と後部キャビネット５２との間に間隙が生じる。そのため、ＬＥＤモジュール４１の放熱が一様でなくなったり、後部キャビネット５２の形状が複雑になるという不都合が生じ得る。この点、本実施形態におけるＬＥＤモジュール４１を縦方向に配列する構成では、上述のように補強部材５１との交差を生じないようにＬＥＤモジュール４１を配置することができるので、上記不都合を回避することが可能である。
【００５３】
以下、制御装置１０が実行する処理の例について説明する。制御装置１０は、液晶パネル２への画像信号の書き込み動作における走査線の選択に同期して、縦方向に配列された複数のＬＥＤモジュール４１のうち当該走査線に対応する位置にあるものの動作を制御する。具体的には、走査信号線Ｙのうち画像信号を書き込む画素を選択するものが含まれる部分領域Ｅに対応するＬＥＤモジュール４１の動作が制御される。例えば、制御装置１０は書き込み動作を行う画素を選択する走査信号線が含まれる部分領域Ｅに対応するＬＥＤモジュール４１をその書き込み動作の間、消灯させ、書き込み完了後に点灯させる制御を行う。この制御では映像信号の垂直走査に連動して、ＬＥＤモジュール４１が縦方向に順次消灯され、ここでは当該制御をスクロール制御と称する。
【００５４】
スクロール制御を行うことで、書き換え途中の画素が画面表示されなくなり、動画表示時の残像現象が低減され、表示画像の高画質化が図れる。また、左目用の画像と右目用の画像とが交互に表される三次元画像表示（３Ｄ表示）においては、左右の画像の書き換え途中の状態が画面表示されなくなり、高品質の３Ｄ表示が実現される。
【００５５】
以上説明したように、液晶表示装置１では、基板４２の幅は、液晶パネル２の横方向のサイズよりも小さく、複数のＬＥＤモジュール４１は縦方向に沿って並んでいる。また、各ＬＥＤモジュール４１には、横方向に広がる部分領域Ｅが割り当てられており、ＬＥＤモジュール４１上には、当該ＬＥＤモジュール４１の光を部分領域Ｅに向けて広げるためのレンズ４５が配置されている。そのため、ＬＥＤモジュール４１の数を減らしながら、液晶パネル２の全体に光を向けることができる。
【００５６】
なお、本発明は以上説明した液晶表示装置１に限られず、種々の変更が可能である。
【００５７】
例えば、以上の説明では、各レンズ４５はＬＥＤモジュール４１の光を基板４２の左側と右側の双方に対称に発散させていた。しかしながら、液晶表示装置には、ＬＥＤモジュール４１の光を基板４２の左側に重点的に広げるレンズと、ＬＥＤモジュール４１の光を基板４２の右側に重点的に広げるレンズとが設けられてもよい。
【００５８】
図１５はこの形態の例である基板１４２の平面図であり、図１６は図１５に示すＸＶＩ−ＸＶＩ線での断面図である。
【００５９】
図１５に示すように、基板（光源領域）１４２は、基板４２と同様に、縦方向に細長い形状である。基板１４２にも複数のＬＥＤモジュール４１が、基板１４２の長手方向に並んでいる。ここで説明する例では、ＬＥＤモジュール４１は千鳥配列で２列に配置されている。すなわち、一方の列に配置されるＬＥＤモジュール４１と、他方の列に配置されるＬＥＤモジュール４１は、縦方向において交互に並んでいる。
【００６０】
ＬＥＤモジュール４１にはレンズ１４５Ａ，１４５Ｂが配置されている。この例では、レンズ１４５Ａ（以下、左側レンズ）は、ＬＥＤモジュール４１の２つの列のうち左側の列のＬＥＤモジュール４１に配置されている。また、レンズ１４５Ｂ（以下、右側レンズ）は、ＬＥＤモジュール４１の２つの列のうち右側の列のＬＥＤモジュール４１に配置されている。
【００６１】
各ＬＥＤモジュール４１には、基板１４２の幅方向に広がる液晶パネル２上の部分領域が割り当てられている。ここで説明する例では、左側の列に配置されるＬＥＤモジュール４１には、基板１４２に対向する位置（すなわち液晶パネル２の横方向における中央部）から左方に広がる領域が割り当てられる。一方、右側の列に配置されるＬＥＤモジュール４１には、基板１４２に対向する位置から右方に広がる領域が割り当てられる。このように、ＬＥＤモジュール４１が千鳥配列で配置されていれば、図３に示した部分領域Ｅをより細分化し、表示画面の走査領域に対応した綿密な発光制御を行うことが可能となる。
【００６２】
左側レンズ１４５Ａと右側レンズ１４５Ｂは互いに反対側にＬＥＤモジュール４１の光を広げる。この例では、左側レンズ１４５Ａに対応付けられる部分領域は左側に広がる領域であり、右側レンズ１４５ＢはＬＥＤモジュール４１の光を右側に広げる。換言すると、左側レンズ１４５Ａは光の発散角度（図９のθ１参照）を左側に偏って拡大し、右側レンズ１４５Ｂは光の発散角度を右側に偏って拡大する。
【００６３】
レンズ１４５Ａ，１４５Ｂは凸状に膨らんだ光射出面（上面）を有するが、レンズ４５と異なり左右非対称な形状である。例えば、右側レンズ１４５Ｂの光射出面１４５ａは図１６に示すように、緩斜面１４５ｂと急斜面１４５ｃとを含んでいる。緩斜面１４５ｂは右側レンズ１４５Ｂの頂部から右側へ離れるにつれて基板１４２に近づくよう傾斜している。急斜面１４５ｃは頂部から左側へ離れるにつれて基板１４２に近づくように傾斜している。急斜面１４５ｃの傾斜は、緩斜面１４５ｂの傾斜よりも大きくなっている。このような形状により右側レンズ１４５Ｂは、ＬＥＤモジュール４１の光を左側よりも右側に多く射出する。これにより、右側レンズ１４５Ｂに対応付けられる中央部から右側に広がる液晶パネル２上の部分領域がＬＥＤモジュール４１から光を照射される。
【００６４】
左側レンズ１４５Ａは右側レンズ１４５Ｂと同じ形状を有しているものの、基板１４２における向きが右側レンズ１４５Ｂとは異なっている。すなわち、左側レンズ１４５Ａは、右側レンズ１４５Ｂとは左右を反転して配置されている。これにより、左側レンズ１４５Ａは、ＬＥＤモジュール４１の光を右側よりも左側に多く射出する。
【００６５】
また、この例では、図１５に示すようにレンズ１４５Ａ，１４５Ｂは上述のレンズ４５と同様に、光射出面１４５ａの上下の縁から基板１４２に向かって下がる一対の側面１４５ｄを有している。この例では、側面１４５ｄは基板１４２に対して立つように形成され、すなわち、ＬＥＤモジュール４１の光軸と概ね平行となるように形成されている。これにより、レンズ１４５Ａ，１４５Ｂによる上下方向（基板１４２の長手方向）への光の発散角度の拡大は抑えられている。
【００６６】
図１７はＬＥＤモジュール４１を千鳥配列とした場合のバックライトユニット４の放熱構造を説明する模式図であり、バックライトユニット４の平面図１５０ａ、平面図１５０ａに示すＡ−Ａ線での横断面図１５０ｂ、及び平面図１５０ａに示すＢ−Ｂ線での縦断面図１５０ｃを示している。図１７はバックライトユニット４を簡略化した模式図であり、図１４と同様、例えばレンズ４５は図示を省略している。図１７に示すバックライトユニット４も図１４に示した構成と同様に、その背面に縦方向に延びる２本の補強部材５１が取り付けられ、それらの間の領域にＬＥＤモジュール４１が配列され、そして、後部キャビネット５２がＬＥＤモジュール４１の背後の位置で放熱板４８に接触する。
【００６７】
なお、上記実施形態では基板４２，１４２がそれぞれ１枚の基板で形成される構成例を示したが、基板４２，１４２は複数の基板を上下方向（Ｙ１−Ｙ２）に配列してそれら全体が長手形状となる構成とすることもできる。例えば、基板４２，１４２はＹ１−Ｙ２方向に２つに分割されて配置されていても良い。
【００６８】
また、ＬＥＤモジュール４１が長手方向に２列に配置される基板１４２は、左右方向（Ｘ１−Ｘ２）に関して２つに分割されていても良い。図１８はこの構成を示す模式図であり、基板１４２が１枚である場合の図１７に対応する図である。図１８に示す構成では、ＬＥＤモジュール４１の各列が分割された１つの基板に配置される。図１８の構成では放熱板４８も基板１４２に対応させて２つに分割しており、ＬＥＤモジュール４１の列ごとに形成される基板１４２及び放熱板４８の積層体はそれぞれ１本の補強部材５１に取り付けられる。なお、基板１４２は左右に２つに分割する一方で、放熱板４８、補強部材５１及び後部キャビネット５２の構成は図１７の構成と同じにすることもできる。
【符号の説明】
【００６９】
１  液晶表示装置、２  液晶パネル、３  液晶パネル駆動回路、４  バックライトユニット、５  バックライト駆動回路、１０  制御装置、１０ａ  輝度レベル算出部、１０ｂ  制御信号生成部、２１ａ，２１ｂ  基板、３１  走査線駆動回路、３２  映像線駆動回路、４１  ＬＥＤモジュール（光源）、４２，１４２  基板（光源領域）、４３  反射シート、４５  レンズ、４７  光学シート、４８  放熱板、５１  補強部材、５２  後部キャビネット、１４５Ａ  左側レンズ、１４５Ｂ  右側レンズ。
【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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