(57)【要約】【課題】製造コストを低減でき、輝度ムラを抑制できる照明装置および照明装置を備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】バックライトユニット１は、導光板１１と、光源１２とを備えている。光源１２は、導光板１１の側縁に対向されているとともにこの導光板の側縁に沿って並んで設けられた輝度レベルが相違する複数のＬＥＤ１２ｈ、１２ｎを有している。ＬＥＤ１２ｈ、１２ｎは、同一の輝度レベルのＬＥＤ毎に直列に接続されている【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の側縁に対向配置されるとともに前記導光板の側縁に沿って並んで設けられた複数の輝度レベルで発光可能な複数の発光素子を有した光源と、を備え、
前記発光素子は、同一の輝度レベルの発光素子毎に直列に接続されている照明装置。
【請求項２】
前記光源は、互いに輝度レベルの異なる前記複数の発光素子を含んだ発光素子群を前記導光板の側縁に沿って複数組並べて形成され、
前記発光素子群は、前記発光素子を同一の順番に並べてそれぞれ形成されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源は、輝度レベルの異なる前記複数の発光素子を含んでおり、かつそれぞれ同一の輝度の発光素子を複数含んだ発光素子群を前記導光板の側縁に沿って複数組並べて形成され、
前記発光素子群は、それぞれ同一の輝度レベルの発光素子同士が隣接しており、かつ前記発光素子を同一の順番に並べてそれぞれ形成されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記同一の輝度の発光素子毎に電源および抵抗に直列に接続されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記導光板の光放出面に対向して設けられたアレイ基板と、前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、前記アレイ基板および対向基板間に狭持された液晶層と、を有した液晶表示パネルと、を備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、照明装置および照明装置を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カーナビゲーションシステム等に用いられる液晶表示装置は、高輝度の表示特性が求められている。この液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライトユニットとを備えている。液晶表示パネルは、アレイ基板、このアレイ基板に隙間をおいて対向配置された対向基板、およびこれら２枚の基板間に狭持された液晶層を有している。アレイ基板および対向基板は、これら基板の周縁部に設けられたシール材によって貼り合わされている。
【０００３】
バックライトユニットは、液晶表示パネルの表示面の裏側、すなわち、アレイ基板の外側に設けられ、光放出面を含む導光板と、この導光板の側縁に対向配置された光源と、を有している。光源には、一般的に冷陰極管が使用されるが、近年では、高輝度の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）が開発されており、光源にＬＥＤを使用可能となってきた。
【０００４】
表示画面のサイズが６〜７インチの液晶表示装置は、高輝度の表示特性を得るために２０個以上のＬＥＤを使用することになるが、これらＬＥＤは、導光板の側縁に沿って並べられる。ＬＥＤ駆動用のＩＣには、直列に接続された２０個のＬＥＤを駆動する能力はないため、これらＬＥＤは、２回路以上並列に接続され、駆動される（例えば、特許文献１参照）。これにより、液晶表示装置は高輝度の表示特性を得ることができる。
【０００５】
上記したＬＥＤは、製造誤差により、それぞれ輝度レベルにバラツキが生じ、概ね高輝度ＬＥＤ、標準輝度ＬＥＤ、および低輝度ＬＥＤの３種類に分類される。輝度バラツキが生じたＬＥＤを用いてバックライトユニットを形成した場合、表示画像に輝度ムラが生じる可能性がある。このため、上記いずれか１種類の輝度レベルのＬＥＤを選別してバックライトユニットに使用し、輝度ムラを防止することになる。  
【特許文献１】特開２００１−７６５２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、１種類の輝度レベルのＬＥＤでバックライトユニットを形成した場合、残り２種類の輝度レベルのＬＥＤを使用することはないため、使用効率は低下してしまう。また、ＬＥＤの製造コストが高いことからも、製品価格の高騰を招いてしまう。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、製造コストを低減でき、輝度ムラを抑制できる照明装置および照明装置を備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る照明装置は、導光板と、前記導光板の側縁に対向配置されるとともに前記導光板の側縁に沿って並んで設けられた複数の輝度レベルで発光可能な複数の発光素子を有した光源と、を備え、前記発光素子は、同一の輝度レベルの発光素子毎に直列に接続されている。
【０００８】
また、本発明の他の態様に係る液晶表示装置は、導光板と、前記導光板の側縁に対向配置されるとともに前記導光板の側縁に沿って並んで設けられた複数の輝度レベルで発光可能な複数の発光素子を有した光源と、を備え、前記発光素子は、同一の輝度レベルの発光素子毎に直列に接続されている照明装置と、前記導光板の光放出面に対向して設けられたアレイ基板と、前記アレイ基板に隙間を置いて対向配置された対向基板と、前記アレイ基板および対向基板間に狭持された液晶層と、を有した液晶表示パネルと、を備えている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、製造コストを低減でき、輝度ムラを抑制できる照明装置および照明装置を備えた液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態に係るバックライトユニット及びこのバックライトユニットを備えた液晶表示装置について詳細に説明する。  
図１に示すように、液晶表示装置は、表示画面のサイズが６〜７インチ程度であり、照明装置としてのバックライトユニット１と、液晶表示パネル２と、を備えている。
【００１１】
図１および図２に示すように、バックライトユニット１は、光放出面Ｓを含む導光板１１、光源１２および反射板１３を備えている。なお、バックライトユニット１は、導光板１１上に図示しないプリズムシートおよび拡散フィルム等の光学系を設けて形成されても良い。光源１２は、導光板１１の側縁に対向配置されている。反射板１３は、光放出面Ｓと対向した領域が開口し、導光板１１および光源１２を覆っている。
【００１２】
ここで、光源１２について詳細に説明する。光源１２は、発光素子群１２ａを導光板１１の側縁に沿って複数組並べて形成されている。各発光素子群１２ａは、互いに輝度レベルの異なる複数の発光素子として、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよびこの標準輝度ＬＥＤよりも高輝度に発光可能な高輝度ＬＥＤ１２ｈを１つずつ含んでいる。標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび高輝度ＬＥＤ１２ｈは、導光板１１の側縁に沿って並んで設けられている。発光素子群１２ａは、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび高輝度ＬＥＤ１２ｈを同一の順番に並べてそれぞれ形成されている。このため、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび高輝度ＬＥＤ１２ｈは、導光板１１の周縁に沿って交互に設けられている。
【００１３】
標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび高輝度ＬＥＤ１２ｈは、同一の輝度レベルのＬＥＤ毎に直列に接続されている。全ての標準輝度ＬＥＤ１２ｎ、電源１４ｎおよび抵抗１５ｎは、直列に接続されている。全ての高緯度ＬＥＤ１２ｈ、電源１４ｎと異なる電源１４ｈおよび抵抗１５ｈは、直列に接続されている。
【００１４】
図１に示すように、液晶表示パネル２は、光放出面Ｓに対向して設けられたアレイ基板２０と、対向基板３０と、液晶層４０と、第１偏光板５０と、第２偏光板６０と、を有している。
【００１５】
アレイ基板２０は、ガラス基板２１と、このガラス基板上に形成された複数の画素電極２２と、各画素電極を含み、ガラス基板上に成膜された配向膜２３と、を有している。また、アレイ基板２０は、ガラス基板２１上に形成された図示しない各種配線やスイッチング素子としての薄膜トランジスタ等を有している。
【００１６】
対向基板３０は、ガラス基板３１と、このガラス基板上に形成された共通電極３２と、この共通電極上に形成された配向膜３３と、を有している。画素電極２２および共通電極３２は、ＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等の透明な導電材料により形成されている。配向膜２３および配向膜３３には配向処理（ラビング）が施されている。
【００１７】
アレイ基板２０および対向基板３０は、複数のスペーサ４１により所定の隙間を置いて対向配置されている。アレイ基板２０および対向基板３０は、両基板の周縁部に配置されたシール材４２により互いに接合されている。液晶層４０は、アレイ基板２０、対向基板３０およびシール材４２間に狭持されている。第１偏光板５０はアレイ基板２０の外面に配置され、第２偏光板６０は対向基板３０の外面に配置されている。
【００１８】
以上のように構成された、液晶表示装置によれば、バックライトユニット１は、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび高輝度ＬＥＤ１２ｈを有している。このため、製造誤差により、高輝度ＬＥＤ１２ｈおよび標準輝度ＬＥＤ１２ｎ等、輝度にバラツキが生じてＬＥＤが製造された場合でも、高輝度ＬＥＤおよび標準輝度ＬＥＤの２種類の輝度レベルのＬＥＤを用いてバックライトユニット１を形成することができる。本実施の形態のバックリアとユニット１は、１種類の輝度レベルのＬＥＤで形成されたバックライトユニットに比べＬＥＤの使用効率が向上し、製造コストが低減されている。このため、バックライトユニット１、ひいては液晶表示装置の価格の高騰を抑制することができる。
【００１９】
また、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび高輝度ＬＥＤ１２ｈは、導光板１１の周縁に沿って交互に設けられているとともに、同一の輝度レベルのＬＥＤ毎に直列に接続されている。このため、ＬＥＤの輝度のバラツキや、電源１４ｎ、１４ｈのバラツキの有無に左右されることなく光放出面Ｓに生じる輝度ムラを抑制することができ、ひいては表示画面に生じる輝度ムラを抑制することができる。そして、車載用で使用するカーナビゲーションシステム等、高輝度が求められる製品に液晶表示装置を用いた場合でも、十分な輝度の画像表示を得ることができる。  
上記したことから、製造コストを低減でき、輝度ムラを抑制できるバックライトユニット１およびこのバックライトユニットを備えた液晶表示装置を得ることができる。
【００２０】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図３に示すように、各発光素子群１２ａは、互いに輝度レベルの異なる複数の発光素子として、高輝度ＬＥＤ１２ｈ、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよびこの標準輝度ＬＥＤよりも低輝度で発光可能な低輝度ＬＥＤ１２ｌを１つずつ含んでいる。これらのＬＥＤは導光板１１の側縁に沿って並んで設けられている。
【００２１】
発光素子群１２ａは、高輝度ＬＥＤ１２ｈ、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび低輝度ＬＥＤ１２ｌを同一の順番に並べてそれぞれ形成されている。このため、高輝度ＬＥＤ１２ｈ、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび低輝度ＬＥＤ１２ｌは、導光板１１の周縁に沿って同一の順番で繰り返し並んで設けられている。全ての低輝度ＬＥＤ１２ｌと、電源１４ｈおよび電源１４ｎと異なる電源１４ｌと、抵抗１５ｌとは、直列に接続されている。上記したようにバックライトユニット１が形成された場合でも、上述した実施の形態のバックライトユニットと同様の効果を得ることができる。さらに、この場合、バックライトユニット１は、高輝度ＬＥＤ１２ｈ、標準輝度ＬＥＤ１２ｎおよび低輝度ＬＥＤ１２ｌの３種類の輝度レベルのＬＥＤで形成されている。このため、製造され３種類の輝度レベルに分類分けされた全てのＬＥＤを使用してバックライトユニット１を形成することができ、１種類または２種類の輝度レベルのＬＥＤで形成されたバックライトユニットに比べＬＥＤの使用効率が向上し、製造コストが一層低減されている。このため、バックライトユニット１、ひいては液晶表示装置の価格の高騰を抑制することができる。
【００２２】
また、図示しないが、光源１２は、輝度レベルの異なる複数のＬＥＤを含むとともに、それぞれ同一の輝度レベルのＬＥＤを複数含んだ発光素子群１２ａを導光板１１の側縁に沿って複数組並べて形成されても良い。この場合、発光素子群１２ａは、それぞれ同一の輝度レベルのＬＥＤ同士を隣接させているとともに、ＬＥＤを同一の順番に並べてそれぞれ形成されている。具体例を挙げると、図４に示すように、光源１２は、各発光素子群１２ａが２つの高輝度ＬＥＤ１２ｈと、２つの標準輝度ＬＥＤ１２ｎとを有し、高輝度ＬＥＤ１２ｈ同士および標準輝度ＬＥＤ１２ｎ同士を隣接させているとともに、高輝度ＬＥＤおよび標準輝度ＬＥＤを同一の順番に並べて形成されている。また、光源１２は、高輝度ＬＥＤ１２ｈおよび標準輝度ＬＥＤ１２ｎの組合せや、高輝度ＬＥＤ、標準輝度ＬＥＤおよび低輝度ＬＥＤ１２ｌの組合せに限定されるものではなく、高輝度ＬＥＤおよび低輝度ＬＥＤの組合せや、標準輝度ＬＥＤおよび低輝度ＬＥＤの組合せであっても良い。導光板１１の側縁に並べるＬＥＤの数は、ＬＥＤの輝度や表示画面のサイズに応じて変更すれば良い。  
なお、上記実施の形態においては、ＬＥＤを導光板１１の一方の側縁に対向させて配置させているが、両側縁に対向配置させる等しても良いことはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図２】図１に示したバックライトユニットを示す概略平面図。
【図３】上記バックライトユニットの変形例を示す概略平面図。
【図４】上記バックライトユニットの他の変形例を示す概略平面図。
【符号の説明】
【００２４】
１…バックライトユニット、２…液晶表示パネル、１１…導光板、１２…光源、１２ａ…発光素子群、１２ｈ，１２ｎ，１２ｌ…発光ダイオード、１４ｈ，１４ｎ，１４ｌ…電源、１５ｈ，１５ｎ，１５ｌ…抵抗、２０…アレイ基板、３０…対向基板、４０…液晶層、Ｓ…光放出面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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