(57)【要約】【課題】複雑な機構を設けることなく、全画面表示をしたときには黒色の線が入らないようにし、かつ、部分画面表示をしたときには非表示部分が完全な黒色に見えるようにした「液晶表示装置のバックライト」を提供する。【解決手段】全画面照射用バックライト１（１１〜１３）の他に、部分画面照射用バックライト２を導光板１２の一部分１２ａに対向する位置に設け、第２の光源２１から出射した光を導光板１２の一部分１２ａに対して法線方向に集光するプリズムシート２２を部分画面照射用バックライト２が備えることにより、１つの光源を移動させるための複雑な機構を設ける必要をなくすとともに、導光板１２や表示パネル３２を部分画面表示のために物理的に分割する必要もなくし、かつ、第２のＬＥＤ２１をオンにして部分画面表示をするときには第１のＬＥＤ１１はオフとすることで、導光板１２の一部分１２ａのみが発光するようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルの全面を発光させるための全画面照射用バックライトと、
上記表示パネルの一部分を発光させるための部分画面照射用バックライトとを備え、
上記全画面照射用バックライトは、上記表示パネルの全面に対向して配置された第１の導光板と、上記第１の導光板の側部から光を入射する第１の光源と、上記第１の導光板の一部分を除いた面に対向して配置された第１の反射板とを備え、
上記部分画面照射用バックライトは上記第１の導光板の一部分に対向して配置され、当該部分画面照射用バックライトは、第２の光源と、上記第２の光源から出射した光を上記第１の導光板に対して法線方向に集光する集光板とを備え、
上記第１の光源および上記第２の光源を選択的に発光させるようにしたことを特徴とする液晶表示装置のバックライト。
【請求項２】
上記部分画面照射用バックライトは、上記第１の導光板の一部分に対向して離散的に配置された複数の上記第２の光源と、複数の上記第２の光源から出射した光をそれぞれ上記第１の導光板の一部分に対して法線方向に集光する上記集光板とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置のバックライト。
【請求項３】
上記部分画面照射用バックライトは、上記第１の導光板の一部分に対向して配置された第２の導光板と、上記第２の導光板の全面に対向して配置された第２の反射板と、上記第２の導光板の側部から光を入射する上記第２の光源と、上記第２の光源から出射し上記第２の導光板を通って上記第２の導光板の表面から外に出た光を上記第１の導光板の一部分に対して法線方向に集光する上記集光板とを備えたことを特徴とする請求項１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】
本発明は液晶表示装置のバックライトに関し、特に、全画面表示と部分画面表示とを切り替える機能を備えた液晶表示装置のバックライトに用いて好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライトには、エッジライト方式と直下型方式とがある。液晶テレビなど大型の液晶表示装置には直下型方式が主に採用されている。一方、ノート型パソコン、ナビゲーション装置、携帯電話機など小型の液晶表示装置にはエッジライト方式が多く採用されている。
【０００３】
エッジライト方式のバックライトは、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold-Cathode Fluorescent Lamp）または発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの光源と、反射板と、導光板とにより構成されている。光源から出た光は導光板の側部から入射し、表面反射を繰り返して導光板の全面に広がっていく。この際、反射板の反射ドットに当たった光が散乱され、導光板の表面から外に光が出て行くことにより、導光板の前部に設けられた液晶パネルの全面が発光する。
【０００４】
ところで、使用状況に応じて、全画面表示と部分画面表示とを切り替えられるようにした液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。例えば、図６のように、この表示画面サイズ切替機能を備えたナビゲーション装置において、地図を表示して走行案内をしているときは全画面表示とし、地図を表示しないときはディスプレイ上部の１／４程度の面積を部分画面表示としてインフォメーション等を表示する用途が考えられる。
【０００５】
しかしながら、従来の一般的なエッジライト方式のバックライトでは、部分画面表示のときでも液晶パネルの全面が発光している。そのため、インフォメーションが表示されていない部分を黒色で表示したとしても、完全な黒色にはならず、少しグレイかかって見えてしまうという問題があった。
【０００６】
なお、特許文献１に記載の技術では、液晶パネルを複数に分割して構成するとともに、それに対応してバックライトも複数に分割して構成し、何れかの分割部分だけを点灯させて残りの分割部分を非点灯とすることにより、部分画面表示を実現している。しかし、この方式だと、液晶パネルもバックライトも物理的に分割されているので、分割の境界部分には光が常に照射されず、全画面表示をしたときにその境界部分に黒色の線が入って見えてしまうという問題があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術では、全画面表示のときは光源を導光板から遠ざけるように配置して照射する一方、部分画面表示のときは光源を導光板に近づけて配置し、照光量を減らすことによって表示面の一部分のみを照射するようにしている。しかし、この方式だと、光源を物理的に移動させるための複雑な機構が必要であり、製造コストが増大するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２７５６０５号公報
【特許文献２】特開２００５−２４１６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述のような問題を解決するために成されたものであり、複雑な機構を設けることにより製造コストを増大させることなく、全画面表示をしたときには黒色の線が入らないようにし、かつ、部分画面表示をしたときには非表示部分が完全な黒色に見えるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明では、表示パネルの全面を発光させるための全画面照射用バックライトの他に、表示パネルの一部分を発光させるための部分画面照射用バックライトを設けている。全画面照射用バックライトは一般的なエッジライト方式のバックライトと殆ど変わりないが、反射板は導光板の一部分を除いた面に対向して設ける。そして、その導光板の一部分（反射板がない部分）に対向して部分画面照射用バックライトを配置している。部分画面照射用バックライトは、第２の光源と、当該第２の光源から出射した光を全画面照射用バックライトの導光板に対して法線方向に集光する集光板とを備えている。
【発明の効果】
【００１１】
上記のように構成した本発明によれば、全画面照射用バックライトまたは部分画面照射用バックライトの何れかを選択的に動作させることによって全画面表示と部分画面表示とが実現されるので、１つの光源を移動させるための複雑な機構を設ける必要がない。また、全画面照射用バックライトの導光板や表示パネルが部分画面表示のために物理的に分割されていないので、全画面照射用バックライトを点灯させて全画面表示をしたときに、表示画面中に黒色の線が入ることはない。さらに、部分画面照射用バックライトを点灯させて部分画面表示をするときに、全画面照射用バックライトは非点灯となり、部分画面照射用バックライトから導光板の一部分に対して法線方向に光が入るので、当該導光板の一部分のみが発光し、その他の領域は発光せずに非表示部分が完全な黒色になる。これにより、製造コストを増大させることなく、全画面表示をしたときには黒色の線が入らないようにし、かつ、部分画面表示をしたときには非表示部分が完全な黒色に見えるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態による液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態による液晶表示装置の構成例を示す図である。
【図３】本実施形態による液晶表示装置の動作例を示す図である。
【図４】本実施形態による液晶表示装置の画面表示例を示す図である。
【図５】本実施形態による液晶表示装置の他の構成例を示す図である。
【図６】従来の液晶表示装置の画面表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は、本実施形態による液晶表示装置の構成例を示す図である。図１では、本実施形態の液晶表示装置を裏面から見た状態を示している。図２では、本実施形態の液晶表示装置を側面から見た状態の断面図を示している。なお、本明細書では、液晶表示装置の表示パネルが設けられている側を表面側、その反対側を裏面側として説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施形態の液晶表示装置は、表示パネルの全面を発光させるための全画面照射用バックライト１と、表示パネルの一部分を発光させるための部分画面照射用バックライト２とを備えている。部分画面照射用バックライト２は、全画面照射用バックライト１の裏面側に設けられている。部分画面照射用バックライト２が設けられる位置は、表示パネルの全画面の中で部分画面表示をしたい箇所に対向する位置である。
【００１５】
全画面照射用バックライト１の下方には第１のＬＥＤ１１（本発明の第１の光源に相当）が複数個離散的に配置されており、それぞれの第１のＬＥＤ１１から上方に向かって光が照射される。図１では図示を省略しているが、第１のＬＥＤ１１の上方には、図２に示すように第１の導光板１２が配置されている。
【００１６】
部分画面照射用バックライト２の裏面側の内壁には第２のＬＥＤ２１（本発明の第２の光源に相当）が複数個離散的に配置されており、それぞれの第２のＬＥＤ２１から表面側に向かって光が照射される。図１では図示を省略しているが、第２のＬＥＤ２１の表面側には、図２に示すようにプリズムシート２２（本発明の集光板に相当）が配置されている。
【００１７】
図２に示すように、全画面照射用バックライト１は、表示パネル３２の全面に対向して配置された第１の導光板１２と、第１の導光板１２の側部（図２の場合は下端面）から光を入射する第１のＬＥＤ１１と、第１の導光板１２の一部分１２ａを除いた面に対向して配置された第１の反射板１３とを備えている。第１の反射板１３は、第１の導光板１２の表示パネル３２と反対側（裏面側）に配置されている。
【００１８】
第１の導光板１２の表示パネル３２側（表面側）には、輝度上昇や輝度ムラを抑える光学シート３１が配置されている。第１のＬＥＤ１１、第１の導光板１２、第１の反射板１３および光学シート３１はアルミシャーシ３３の中に収納され、このアルミシャーシ３３の表面側に表示パネル３２が配置されている。アルミシャーシ３３の表面側は、第１の導光板１２から光学シート３１を通って出力された光が表示パネル３２まで透過するように開口されている。
【００１９】
部分画面照射用バックライト２は、第１の導光板１２の一部分１２ａに対向して、全画面照射用バックライト１の裏面側に配置されている。この部分画面照射用バックライト２は、第１の導光板１２の一部分１２ａに対向して離散的に配置された複数の第２のＬＥＤ２１と、複数の第２のＬＥＤ２１から出射した光をそれぞれ第１の導光板１２の一部分１２ａに対して法線方向に集光するプリズムシート２２とを備えている。第１の導光板１２の一部分１２ａに対して光を集光することにより、当該一部分１２ａ以外の面に光が漏れるのを抑制するとともに、当該一部分１２ａに相当する位置の輝度を上げることができる。
【００２０】
本実施形態では、以上のように構成したバックライトにおいて、図示しないコントローラからの制御に基づいて、第１のＬＥＤ１１または第２のＬＥＤ２１の何れか一方を選択的に発光させるようにする。例えば、本実施形態の液晶表示装置をナビゲーション装置に適用する場合、地図を表示して走行案内をしているときは第１のＬＥＤ１１を発光させて全画面表示とし、地図を表示せずにインフォメーション等を表示するときは第２のＬＥＤ２１を発光させて部分画面表示とする。地図表示をするかインフォメーション表示をするかは、例えばユーザが図示しない操作部を操作して指定する。
【００２１】
図３は、本実施形態による液晶表示装置の動作例を示す図である。図３（ａ）は第１のＬＥＤ１１を発光させて全画面表示とする場合の動作例を示し、図３（ｂ）は第２のＬＥＤ２１を発光させて部分画面表示とする場合の動作例を示している。
【００２２】
図３（ａ）に示す全画面表示モードの場合は、第１のＬＥＤ１１がオン、第２のＬＥＤ２１がオフとなる。この場合、第１のＬＥＤ１１から出た光は、第１の導光板１２に対してその下端面から入射し、上端面に向かいながら表面反射を繰り返して第１の導光板１２の全面に広がっていく。この際、第１の反射板１３の反射ドットに当たった光が散乱され、第１の導光板１２の表面から光学シート３１の方向に光が出て行くことにより、第１の導光板１２に対向して配置された表示パネル３２の全面が発光する。
【００２３】
一方、図３（ｂ）に示す部分画面表示モードの場合は、第１のＬＥＤ１１がオフ、第２のＬＥＤ２１がオンとなる。この場合、第２のＬＥＤ２１から出た光はプリズムシート２２に入射し、第１の導光板１２の一部分１２ａに対して垂直に向かう光へと集光される。そして、第１の導光板１２の一部分１２ａを通った光は、光学シート３１を通って表示パネル３２に届く。これにより、表示パネル３２の一部分が部分的に発光する。
【００２４】
以上のように、本実施形態によれば、全画面照射用バックライト１または部分画面照射用バックライト２の何れかを選択的に動作させることによって、全画面表示と部分画面表示とが実現されるので、１つの光源を移動させるための複雑な機構を設ける必要がない。また、第１の導光板１２や表示パネル３２が部分画面表示のために物理的に分割されていないので、第１のＬＥＤ１１を発光させて全画面表示をしたときに、表示画面中に黒色の線が入ることはない。
【００２５】
さらに、第２のＬＥＤ２１を発光させて部分画面表示をするときに、第１のＬＥＤ１１は非点灯となり、部分画面照射用バックライト２から第１の導光板１２の一部分１２ａに対して法線方向に光が入る。このため、表示パネル３２は、当該第１の導光板１２の一部分１２ａに対向するところだけが発光し、その他の領域は発光せずに非表示部分が完全な黒色になる。
【００２６】
これにより、本実施形態によれば、製造コストを増大させることなく、全画面表示をしたときには黒色の線が入らないようにし、かつ、部分画面表示をしたときには非表示部分が完全な黒色に見えるようにすることができる。図４は、本実施形態による液晶表示装置の画面表示例を示す図である。図４（ａ）に示すように、全画面表示のときには画面中に黒色の線が入らず違和感のない表示を実現できている。また、図４（ｂ）に示すように、部分画面表示のときには非表示部分の黒色の浮きを抑え、表示品位を向上させることができる。
【００２７】
図５は、本実施形態による液晶表示装置の他の構成例を示す図である。上記実施形態では、第１の導光板１２の一部分１２ａに対向して複数の第１のＬＥＤ１１を直下型方式で配置する例を示した。これに対して、図５の例では、第１の導光板１２の一部分１２ａに対向して、エッジライト方式で部分画面照射用バックライト２を構成する。なお、図５（ａ）は液晶表示装置を裏面から見た状態を示し、図５（ｂ）は部分画面照射用バックライト２を上面から見た状態の断面図を示している。
【００２８】
図５において、部分画面照射用バックライト２は、第１の導光板１２の一部分１２ａに対向して配置された第２の導光板２５と、第２の導光板２５の全面に対向して配置された第２の反射板２６と、第２の導光板２５に対してその側部から光を入射する第２のＬＥＤ２１と、第２のＬＥＤ２１から第２の導光板２５に入射して当該第２の導光板２５の表面から外に出た光を第１の導光板１２の一部分１２ａに対して法線方向に集光するプリズムシート２２とを備えている。
【００２９】
第２の反射板２６は、第２の導光板２５の表示パネル３２と反対側（裏面側）に配置されている。また、プリズムシート２２は、第２の導光板２５の表示パネル３２側（表面側）に配置されている。なお、図５の例では、２個の第２のＬＥＤ２１を第２の導光板２５の両側面に設け、当該第２の導光板２５の両側面から光を入射するようにしているが、全画面照射用バックライト１と同じように一方の側面から第２の導光板２５に対して光を入射するようにしてもよい。
【００３０】
図５のように構成した場合は、図１および図２の構成に比べて小型化がしやすく、ナビゲーション装置や携帯電話機などの小型の液晶表示装置にはより適している。
【００３１】
なお、上記実施形態では、部分画面照射用バックライト２を全画面照射用バックライト１の裏面側の上方に設ける例について説明したが、中央あるいは下方に設けるようにしてもよい。また、上記実施形態では、部分画面照射用バックライト２を全画面照射用バックライト１の裏面側に１ヶ所だけ設ける例について説明したが、部分画面照射用バックライト２を全画面照射用バックライト１の裏面側に複数箇所設けるようにしてもよい。
【００３２】
また、上記実施形態では、全画面表示モードのときは第１のＬＥＤ１１だけをオンとする例について説明したが、第１のＬＥＤ１１および第２のＬＥＤ２１の両方をオンとしてもよい。
【００３３】
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその精神、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【符号の説明】
【００３４】
１  全画面照射用バックライト
２  部分画面照射用バックライト
１１  第１のＬＥＤ（第１の光源）
１２  第１の導光板
１３  第１の反射板
２１  第２のＬＥＤ（第２の光源）
２２  プリズムシート（集光板）
２５  第２の導光板
２６  第２の反射板
【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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