(57)【要約】【課題】装置の薄型化を図ることができ、明暗分布を緩やかな変化とさせながら領域ごとの点灯をすることが可能な表示装置及び面照明装置を提供すること。【解決手段】入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板１０２，１０４，１０６と、透明板ごとに透明板の側端面に光を照射する光源１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７と、透明板ごとに出射面に対向した面に配置され、透明板が出射する光の最大輝度の位置が透明板ごとに相違するように、光源からの光を拡散する複数の拡散部１０３，１０５，１０７とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、
前記透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、
前記透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記透明板が出射する光の最大輝度の位置が前記透明板ごとに相違するように、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部と
を備える、表示装置。
【請求項２】
前記複数の拡散部のうち前記出射面から最も離隔した面に配置された前記拡散部に隣接して配置され、入射した光を反射する反射板を更に備え、
前記複数の拡散部のうち前記出射面から最も離隔した面に配置された前記拡散部は、前記出射面のうち前記光源近傍の領域面から光が出射するように光を拡散する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
全ての前記透明板に前記光源から光を照射したとき、前記出射面から出射される光は、前記出射面の全面において均一である、請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記透明板の間に、前記透明板ごとに照射する前記光源からの光が他の前記透明板に漏れないように光を反射する反射体を更に備える、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、
前記透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、
前記透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部と、
前記出射面から出射される光が、前記出射面の全面を複数に区分して生成される複数の領域のうち１又は複数の領域から出射されるように、前記光源を点灯制御する制御部と
を備える、表示装置。
【請求項６】
入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、
前記透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、
前記透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部と
を備え、
前記透明板の一表面又は両表面に、前記光源からの光の入射方向と同一方向に直線状の溝が複数形成された、表示装置。
【請求項７】
前記溝は、断面形状が矩形である、請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記溝は、前記光源から距離に応じて深さが変化するように形成される、請求項６又は７に記載の表示装置。
【請求項９】
入射した光を透過して出射面から光を出射する透明板と、
前記透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、
前記透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記透明板が出射する光の最大輝度の位置が前記透明板ごとに相違するように、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部と
を備え、
前記光源は、前記透明板の対向関係にある二つの側端面に光を照射するように対向配置され、
前記拡散部は、前記二つの側端面のうち一の側端面から入射した前記光源からの光を拡散して前記透明板が出射する光の最大輝度の位置と、前記二つの側端面のうち他の側端面から入射した前記光源からの光を拡散して前記透明板が出射する光の最大輝度の位置とが相違する、表示装置。
【請求項１０】
入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、
前記透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、
前記透明板ごとに前記出射面に対向した面に配置され、前記透明板が出射する光の最大輝度の位置が前記透明板ごとに相違するように、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部と
を備える、面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及び面照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置、特に液晶テレビは、実効的なコントラストを向上させるため、画面を複数の点灯領域に分けておき、点灯領域の場所と表示信号に応じてバックライトの明暗を制御する技術がある。バックライトは、液晶表示装置に使用される面照明装置である。バックライトの構造が表示パネルの直下に光源を配置する、いわゆる「直下型」であると、液晶表示装置において薄型化を図ることが困難であった。
【０００３】
一方、バックライトの構造が、透明板からなる導光板と、導光板の周囲に光源を配置する、いわゆる「エッジライト型」であれば、薄型化が容易である。例えば、特許文献１に示されているように、エッジライト型バックライトは、一つの導光板からなり単一の面照明光を得る構成が一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５７−１２８３８３号公報
【特許文献２】特開平１１−２８８６１１号公報（特許第３３７３４２７号）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術では、単一の面照明光を得ることはできるが、画面を複数の表示領域に分割して、表示領域ごとの明暗の制御をすることは不可能であった。また、特許文献２では、装置の薄型化を図り、領域ごとの点灯制御をするため、エッジライト型の構成を有し複数の導光ブロックを縦横に面状に配置している。
【０００６】
ところが、特許文献２の技術は、表示パネル直下に光源が配置されるため、薄型化を阻害する。また、所望の領域のみを点灯しようとすると、発光分布は、明暗がはっきりした矩形状となり、緩やかな変化とならない。そのため、特許文献２の面光源装置を液晶表示装置に適用した場合、明暗の変化が視聴者に見えるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、装置の薄型化を図ることができ、明暗分布を緩やかな変化とさせながら領域ごとの点灯をすることが可能な、新規かつ改良された表示装置及び面照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、透明板ごとに透明板の側端面に光を照射する光源と、透明板ごとに出射面に対向した面に配置され、透明板が出射する光の最大輝度の位置が透明板ごとに相違するように、光源からの光を拡散する複数の拡散部とを備える表示装置が提供される。
【０００９】
上記複数の拡散部のうち出射面から最も離隔した面に配置された拡散部に隣接して配置され、入射した光を反射する反射板を更に備え、複数の拡散部のうち出射面から最も離隔した面に配置された拡散部は、出射面のうち光源近傍の領域面から光が出射するように光を拡散してもよい。
【００１０】
全ての透明板に光源から光を照射したとき、出射面から出射される光は、出射面の全面において均一であってもよい。
【００１１】
上記透明板の間に、透明板ごとに照射する光源からの光が他の透明板に漏れないように光を反射する反射体を更に備えてもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部と、出射面から出射される光が、前記出射面の全面を複数に区分して生成される複数の領域のうち１又は複数の領域から出射されるように、前記光源を点灯制御する制御部とを備える表示装置が提供される。
【００１３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部とを備え、透明板の一表面又は両表面に、前記光源からの光の入射方向と同一方向に直線状の溝が複数形成された表示装置が提供される。
【００１４】
上記溝は、断面形状が矩形であってもよい。また、上記溝は、前記光源から距離に応じて深さが変化するように形成されてもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入射した光を透過して出射面から光を出射する透明板と、透明板ごとに前記透明板の側端面に光を照射する光源と、透明板ごとに前記出射面に対向した面に形成され、前記透明板が出射する光の最大輝度の位置が前記透明板ごとに相違するように、前記光源からの光を拡散する複数の拡散部とを備え、光源は、前記透明板の対向関係にある二つの側端面に光を照射するように対向配置され、拡散部は、前記二つの側端面のうち一の側端面から入射した前記光源からの光を拡散して前記透明板が出射する光の最大輝度の位置と、前記二つの側端面のうち他の側端面から入射した前記光源からの光を拡散して前記透明板が出射する光の最大輝度の位置とが相違する表示装置が提供される。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、入射した光を透過して出射面から光を出射する、重畳配置された複数の透明板と、透明板ごとに透明板の側端面に光を照射する光源と、透明板ごとに出射面に対向した面に配置され、透明板が出射する光の最大輝度の位置が透明板ごとに相違するように、光源からの光を拡散する複数の拡散部とを備える面照明装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、装置の薄型化を図ることができ、明暗分布を緩やかな変化とさせながら領域ごとの点灯をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る面照明装置１００を示す断面図である。
【図２】同実施形態に係る面照明装置１００を示す平面図であり、発光面を上から見た図である。
【図３】同実施形態に係る面照明装置１００の拡散反射パターンを示す平面図である。
【図４】同実施形態に係る面照明装置１００の発光状態を示す輝度分布図である。
【図５】同実施形態に係る面照明装置１００を示す平面図であり、発光制御を示す説明図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係る液晶表示装置２００を示す部分拡大断面図である。
【図７】図７（Ａ）は、本発明の第三の実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２を示す斜視図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の部分拡大斜視図である。
【図８】同実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２を示す断面図である。
【図９】同実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２の第一の変更例を示す断面図である。
【図１０】同実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２の第二の変更例を示す断面図である。
【図１１】同実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２の第三の変更例を示す部分拡大断面図である。
【図１２】本発明の第一及び第三の実施形態に係る面照明装置１００、３００のある位置における発光状態を示す輝度分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第一の実施形態（面照明装置１００）
２．第二の実施形態（液晶表示装置２００）
３．第三の実施形態（導光板３０２，３０４，３０６の溝３６２）
【００２１】
＜１．第一の実施形態＞
［面照明装置１００の構成］
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第一の実施形態に係る面照明装置１００の構成について説明する。図１は、本発明の第一の実施形態に係る面照明装置１００を示す断面図である。図２は、本実施形態に係る面照明装置１００を示す平面図であり、発光面を上から見た図である。
【００２２】
面照明装置１００は、液晶テレビなどの液晶表示装置等に適用され、液晶パネルなどに光を照射する。面照明装置１００は、導光板１０２，１０４，１０６と、拡散反射パターン１０３，１０５，１０７と、反射シート１０９と、ＬＥＤ光源１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７（以下、総称して「ＬＥＤ光源１１０」ともいう。）と、配線基板１２０と、層間反射シート１３０と、光学シート１４０と、フレーム１５０などからなる。
【００２３】
導光板１０２，１０４，１０６は、光源から入射した光を透過し、光を散乱又は反射する手段が形成された光学材料である。導光板１０２，１０４，１０６は、通常用いられる材料を適用することができ、例えばポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などである。導光板１０２，１０４，１０６は、透明板の一例である。
【００２４】
導光板１０２，１０４，１０６は、面照明装置１００が適用される液晶表示装置の画面とほぼ同一の広さを有する平板である。導光板１０２，１０４，１０６は、それぞれ例えば１．５ｍｍの厚さである。導光板１０２，１０４，１０６は、導光板１０２，１０４，１０６の平面が重畳するように３枚重ねて配置される。導光板１０２，１０４，１０６は、側端面にＬＥＤ光源１１０からの光が入射される。図１に示す例では、導光板１０６が最下層に設置され、導光板１０６の上部に中間層として導光板１０４が配置され、更に導光板１０４の上部に導光板１０２が配置される。なお、ここでいう上下関係は、図１に示すように面照明装置１００が配置されたときのものである。以下では、導光板１０２，１０４，１０６を合わせたものを導光板セットという。
【００２５】
拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は、導光板１０２，１０４，１０６に入射した光を拡散及び反射するように形成される。拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は、図１に示すように、導光板１０２，１０４，１０６の一面、例えば導光板１０２，１０４，１０６の光出射面に対向した面に形成される。
【００２６】
拡散反射パターン１０３，１０５，１０７それぞれは、図３及び図４に示すように、導光板１０２，１０４，１０６それぞれが出射する光の最大輝度の位置が導光板１０２，１０４，１０６ごとに相違するように形成されている。また、拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は、導光板１０２，１０４，１０６の二つの側端面のうち一の側端面から入射した光を拡散して導光板１０２，１０４，１０６が出射する光の最大輝度の位置と、他の側端面から入射した光を拡散して導光板１０２，１０４，１０６が出射する光の最大輝度の位置とが相違するように形成されている。
【００２７】
拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は拡散部の一例である。拡散反射パターン１０３，１０５，１０７については、更に後述する。
【００２８】
反射シート１０９は、外部に光を出射する導光板セットの光出射面に対向した面に設けられる。反射シート１０９は導光板１０２，１０４，１０６に入射した光を反射する。図１に示す例では、反射シート１０９は、導光板１０６の拡散反射パターン１０７が形成された面の外側に設けられる。
【００２９】
ＬＥＤ光源１１０は、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）を使用した面照明装置１００の光源である。ＬＥＤ光源１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７は、導光板１０２，１０４，１０６ごとに設置される。ＬＥＤ光源１１２は、導光板１０２の一側端面を照射し、ＬＥＤ光源１１３は、導光板１０２の該一側端面に対向した他の側端面を照射する。同様に、ＬＥＤ光源１１４は、導光板１０４の一側端面を照射し、ＬＥＤ光源１１５は、導光板１０４の該一側端面に対向した他の側端面を照射する。また、ＬＥＤ光源１１６は、導光板１０６の一側端面を照射し、ＬＥＤ光源１１７は、導光板１０６の該一側端面に対向した他の側端面を照射する。
【００３０】
ＬＥＤ光源１１０は、図示しない点灯装置によって駆動する。ＬＥＤ光源１１０は、図２に示すように光出射面（発光面）から見たとき、面照明装置１００の水平方向に複数分割配置された構造となっている。ＬＥＤ光源１１０は、導光板１０２，１０４，１０６の一側端面側に設けられる複数のＬＥＤ光源ブロック１１０Ａと、導光板１０２，１０４，１０６の他の側端面側に設けられる複数のＬＥＤ光源ブロック１１０Ｂからなる。ＬＥＤ光源ブロック１１０Ａ、１１０Ｂはそれぞれ、図１に示すように縦断面方向では３つの区分、即ちＬＥＤ光源１１２，１１４，１１６の３つの区分、又はＬＥＤ光源１１３，１１５，１１７の３つの区分に分けられる。また、図２に示すようにＬＥＤ光源ブロック１１０Ａ、１１０Ｂは、それぞれ水平方向に１２のブロックからなる。
【００３１】
配線基板１２０は、ＬＥＤ光源１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７を実装する基板である。ＬＥＤ光源ブロック１１０Ａ，１１０Ｂについて上述した水平方向の１２のブロックは、点灯制御のための区分であり、配線基板１２０が１２区分でなくてもよい。例えば、配線基板１２０は水平方向に一体化された構造でもよい。
【００３２】
層間反射シート１３０は、ＬＥＤ光源１１０近傍であって、導光板１０２，１０４，１０６間に配置される。層間反射シート１３０は、ＬＥＤ光源１１０からの光を反射し、ＬＥＤ光源１１０が設置された層と同じ層の導光板１０２，１０４，１０６に光が確実に入射できるようにする。そして、層間反射シート１３０は、ＬＥＤ光源１１０からの光が他の層の導光板１０２，１０４，１０６に入射するのを防止する。詳しくは、図１において、層間反射シート１３０は、ＬＥＤ光源１１２の光を導光板１０２に効率良く入射すべく導光板１０２の側端面以外への光を反射し、側端面への光入射を効率的に作用させる。その他の導光板１０４，１０６についても同様に効率良く入射させるべく、各導光板の間に配置されている。更に、対応する導光板以外の導光板、即ち例えばＬＥＤ光源１１２にあっては導光板１０２以外の導光板１０４、１０６への光入射を防止する効果もある。層間反射シート１３０は、シート状部材である。層間反射シート１３０は、反射体の一例である。なお、層間反射シート１３０は、シート状部材に限定されず、板状又はブロック状でもよい。
【００３３】
光学シート１４０は、導光板セットの光出射面側に設けられる。図１に示す例では、光学シート１４０が３枚重畳して設置されている例を示している。光学シート１４０は、例えば透明樹脂シートに散乱材が塗布されていてもよい。光学シート１４０は、導光板１０２，１０４，１０６の種類、面照明装置１００を搭載する液晶表示装置の種類など、様々な設計に応じて所望の特性を得るべく選択される。
【００３４】
フレーム１５０は、面照明装置１００の枠を構成する部材である。なお、明細書や図１では、上述した各部材を保持する構造部材や、面照明装置１００を液晶表示装置に設置するための構造部材などは省略した。
【００３５】
［拡散反射パターン１０３，１０５，１０７］
次に、図３及び図４を参照して、拡散反射パターン１０３，１０５，１０７について説明する。図３は、本実施形態に係る面照明装置１００の拡散反射パターンを示す平面図である。図３（Ａ）は、導光板１０２に形成される拡散反射パターン１０３を示し、図３（Ｂ）は、導光板１０４に形成される拡散反射パターン１０５を示し、図３（Ｃ）は、導光板１０６に形成される拡散反射パターン１０７を示す。図４は、本実施形態に係る面照明装置１００の発光状態を示す輝度分布図である。
【００３６】
拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は、設置される層に応じてそれぞれ異なる粗密パターンが形成されている。粗密パターンは、種々の方法によって形成できるが、例えば導光板１０２，１０４，１０６の一面にシリカインクなどで印刷されて形成される。拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は、図３に示すように濃い部分と薄い部分が徐々に変化している。色が濃い部分で光の散乱が強くなり、出射面の輝度が大きくなる。反対に色が薄い部分で光の散乱が弱くなり、出射面の輝度が相対的に小さくなる。拡散反射パターン１０３，１０５，１０７は、導光板１０２，１０４，１０６の全面にわたって形成されてもよいし、一部分にのみ形成されてもよい。
【００３７】
上述のように拡散反射パターン１０３，１０５，１０７を形成することによって、ＬＥＤ光源１１０の位置関係に応じて、出射面の輝度分布のピーク形を調節できる。面照明装置１００は、図３（Ａ）に示すＬＥＤ光源１１２を点灯した場合、図４の（ｂ）の輝度分布を発生させ、図３（Ａ）に示すＬＥＤ光源１１３を点灯した場合、図４の（ｄ）の輝度分布を発生させる。同様に、面照明装置１００は、図３（Ｂ）に示すＬＥＤ光源１１４を点灯した場合、図４の（ｃ）の輝度分布を発生させ、図３（Ｂ）に示すＬＥＤ光源１１５を点灯した場合、図４の（ｅ）の輝度分布を発生させる。また、面照明装置１００は、図３（Ｃ）に示すＬＥＤ光源１１６を点灯した場合、図４の（ａ）の輝度分布を発生させ、図３（Ｃ）に示すＬＥＤ光源１１７を点灯した場合、図４の（ｆ）の輝度分布を発生させる。
【００３８】
面照明装置１００は、ＬＥＤ光源１１２，１１３，１１４，１１５，１１６，１１７全てを点灯した場合、図４（ｇ）の輝度分布を発生させる。その結果、出射面全面にわたって、所望の発光輝度が得られる。所望の発光輝度は、例えば出射面の全面において均一である輝度である。
【００３９】
拡散反射パターン１０３，１０５，１０７の粗密パターンは、図４の（ａ）〜（ｆ）で示したように、輝度分布のピークが等間隔になるように形成される。
【００４０】
ところで、拡散反射パターン１０７は、図４の（ａ），（ｆ）に示すようなＬＥＤ光源１１０近傍に輝度分布のピークを発生させる。そして、拡散反射パターン１０７が形成された導光板１０６は、複数の導光板のうち、反射シート１０９に最も近い位置に配置しても良い。図４の（ａ），（ｆ）に示すような輝度分布となるＬＥＤ光源１１６，１１７からの光は、図４の他の輝度分布（ｂ）〜（ｅ）と異なり、最大輝度を他の輝度分布（ｂ）〜（ｅ）と合わせた場合、光量と対応する発光領域が相違する。そのため、余り光が発生し、輝度分布の統一が困難になる。一方、導光板は複数枚重畳しているため、最下層のＬＥＤ光源からの光は弱められて暗くなりやすい。従って、拡散反射パターン１０７が形成された導光板１０６は反射シート１０９の近くに設置して、輝度分布が（ａ）〜（ｆ）の位置によらず同等となるようにするとよい。
【００４１】
なお、図３で示した拡散反射パターン１種類に対して、得られる輝度分布が２つとなっている。これは、拡散反射パターンの粗密特性が輝度分布を制御できるためである。２つの輝度分布が１つの拡散反射パターンで形成できるように粗密パターンが形成されている。例えば、拡散反射パターンの粗密分布のピークを中心にして、一方のＬＥＤ光源ブロック１１０Ａ側による輝度分布と、他方のＬＥＤ光源ブロック１１０Ｂ側による輝度分布が異なるように粗密分布が形成されている。
【００４２】
［面照明装置１００の点灯制御］
次に、本実施形態に係る面照明装置１００の点灯制御について説明する。図５は、本実施形態に係る面照明装置１００を示す平面図であり、発光制御を示す説明図である。
【００４３】
本実施形態に係る面照明装置１００は、制御部を備える。制御部は、例えばＣＰＵなどによって実現される。制御部は、コンテンツのデータや番組の放送信号などに応じてＬＥＤ光源１１０を点灯駆動して、複数の点灯領域を有する面照明装置１００の画面について、点灯領域ごとに明るくしたり暗くしたりできる。コンテンツのデータや番組の放送信号などに応じてＬＥＤ光源１１０を制御する方法としては、例えば、コンテンツや番組において輝度が高い領域を点灯して明るく表示させたり、反対に輝度が低い領域を点灯せずに暗く表示させたりする方法がある。
【００４４】
例えば、図５におけるブロックＡを点灯するには、制御部が、ＬＥＤ光源ブロック１１０Ａ−１０の中間層に設置されたＬＥＤ光源１１４を点灯駆動すればよい。また、図５におけるブロックＢを点灯するには、制御部が、ＬＥＤ光源ブロック１１０Ｂ−３の最下層に設置されたＬＥＤ光源１１７を点灯駆動すればよい。同様に、画面の領域ごとの点灯をするには、ＬＥＤ光源１１０の点灯を制御することによって、点灯の明暗を分けることができる。更に、画面全域を点灯するには、制御部が全てのＬＥＤ光源１１０を点灯駆動すればよい。
【００４５】
上述した通り、本実施形態によれば、ＬＥＤ光源１１０が導光板１０２，１０４，１０６の側端面を照射する位置に設けられるため、液晶表示装置や面照明装置１００の薄型化を図ることができる。また、導光板１０２，１０４，１０６が、液晶表示装置の画面とほぼ同一の広さを有する平板である。そして、導光板１０２，１０４，１０６が出射する光の最大輝度の位置が導光板１０２，１０４，１０６ごとに相違するように光を拡散する複数の拡散反射パターン１０３，１０５，１０７が設けられている。その結果、面照明装置１００は、明暗分布を緩やかな変化とさせながら領域ごとの点灯をすることができる。
【００４６】
＜２．第二の実施形態＞
次に、本発明の第二の実施形態に係る液晶表示装置２００について説明する。図６は、本実施形態に係る液晶表示装置２００を示す部分拡大断面図である。液晶表示装置２００は、第一の実施形態で説明したような面照明装置が設置された表示装置である。
【００４７】
液晶表示装置２００は、導光板２０２，２０４，２０６と、拡散反射パターン２０３，２０５，２０７と、反射シート２０９と、ＬＥＤ光源２１２，２１４，２１６と、配線基板２２０と、光学シート２４０と、フレーム２５０と、ベゼル２５２と、シャーシ２５４と、液晶パネル２７０などからなる。
【００４８】
導光板２０２，２０４，２０６と、拡散反射パターン２０３，２０５，２０７と、反射シート２０９と、ＬＥＤ光源２１２，２１４，２１６と、配線基板２２０と、光学シート２４０と、フレーム２５０は、それぞれ第一の実施形態で説明した各部材に相当する。導光板２０２，２０４，２０６と、拡散反射パターン２０３，２０５，２０７と、反射シート２０９と、ＬＥＤ光源２１２，２１４，２１６と、配線基板２２０と、光学シート２４０と、フレーム２５０は、面照明装置を構成する。ＬＥＤ光源は、導光板２０２，２０４，２０６の一端側に設けられたＬＥＤ光源２１２，２１４，２１６を図示しているが、第一の実施形態と同様に導光板２０２，２０４，２０６の他端側にもＬＥＤ光源が設けられている。
【００４９】
液晶パネル２７０は、導光板２０２，２０４，２０６等からなる面照明装置の出射面側に設置され、面照明装置から光が照射される。そして、液晶パネル２７０を透過した光によって可視可能になった画像が視聴者側に表示される。液晶パネル２７０の駆動方式は、ＴＮ（Twisted  Nematic）方式、ＶＡ（Vertical  Alignment）方式、ＩＰＳ（In-Place-Switching）方式などのいずれでもよい。
【００５０】
液晶パネル２７０にはコンテンツや番組に関する映像信号が印加される。また、液晶表示装置２００には、液晶パネル２７０に印加される映像信号の印加のタイミングに同期させて、面照明装置のＬＥＤ光源を点灯駆動させる制御部が設けられている。
【００５１】
上述した導光板２０２，２０４，２０６等からなる面照明装置や液晶パネル２７０は、ベゼル２５２と、シャーシ２５４内に収容され、固定される。
【００５２】
本実施形態の液晶表示装置２００によれば、コンテンツのデータや番組の放送信号などに応じてＬＥＤ光源を制御して、例えば、コンテンツや番組において輝度が高い領域を点灯して明るく表示させたり、反対に輝度が低い領域を点灯せずに暗く表示させたりすることができる。
【００５３】
そして、本実施形態によれば、ＬＥＤ光源が導光板２０２，２０４，２０６の側端面を照射する位置に設けられるため、液晶表示装置２００の薄型化を図ることができる。また、導光板２０２，２０４，２０６が、液晶表示装置２００の画面とほぼ同一の広さを有する平板である。そして、導光板２０２，２０４，２０６が出射する光の最大輝度の位置が導光板２０２，２０４，２０６ごとに相違するように光を拡散する複数の拡散反射パターン２０３，２０５，２０７が設けられている。その結果、液晶表示装置２００は、明暗分布を緩やかな変化とさせながら領域ごとの点灯をすることができる。
【００５４】
＜３．第三の実施形態＞
次に、本発明の第三の実施形態に係る面照明装置３００について説明する。図７（Ａ）は、本発明の第三の実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２を示す斜視図である。図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の部分拡大斜視図である。図８は、本実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２を示す断面図である。図１２は、本発明の第一及び第三の実施形態に係る面照明装置１００、３００のある位置における発光状態を示す輝度分布図である。図１２（Ａ）は、図２のＡ−Ａ線上のある位置における発光状態を示す輝度分布図である。図１２（Ｂ）は、図２のＢ−Ｂ線上のある位置における発光状態を示す輝度分布図である。
【００５５】
面照明装置３００は、液晶テレビなどの液晶表示装置等に適用され、液晶パネルなどに光を照射する。面照明装置３００は、導光板と、拡散反射パターンと、反射シートと、ＬＥＤ光源と、配線基板と、層間反射シートと、光学シートと、フレームなどからなる。第三の実施形態の面照明装置３００は、第一の実施形態の面照明装置１００と導光板の構成が異なる。その他の部材は、構成、作用が同一であるため詳細な説明を省略する。
【００５６】
上述した第一の実施形態では、拡散反射パターン１０３，１０５，１０７が、導光板１０２，１０４，１０６の一面、導光板１０２，１０４，１０６の光出射面に対向した面に形成されるとした。第三の実施形態では、導光板３０２，３０４，３０６の一面、例えば導光板３０２，３０４，３０６の光出射面に対向した面であって、拡散反射パターン３０３，３０５，３０７が形成される面に、複数の溝３６２が形成される。
【００５７】
溝３６２は、図７に示すように、ＬＥＤ光源１１０が照射される方向と同一方向に形成される。図７に示す側端面３６０がＬＥＤ光源１１０からの光の入射面である。溝３６２は、側端面３０６に対して垂直方向に形成される。溝３６２は、導光板３０２，３０４，３０６の厚さをｔとした場合、例えば幅０．３ｔ、深さ０．３ｔである。
【００５８】
第一の実施形態の導光板１０２，１０４，１０６のように、溝が形成されない場合、ＬＥＤ光源１１０から照射された光は、入射面から離れるにつれて導光板１０２，１０４，１０６内部で拡散する範囲が広がる。従って、図１２に示すように、入射面から離れると光が拡散してしまう。その結果、導光板３０２，３０４，３０６の出射面の位置によって、出射面からの輝度分布に相違が生じる。
【００５９】
一方、第三の実施形態では、溝３６２によって導光板３０２，３０４，３０６内部に形成される壁が、光を反射する。そのため、導光板３０２，３０４，３０６に複数の溝３６２が形成されることによって、ＬＥＤ光源１１０から照射された光は、入射面から離れても導光板３０２，３０４，３０６内部で拡散する範囲を限定できる。その結果、導光板３０２，３０４，３０６の出射面の位置に関わらず、出射面からの輝度分布の違いを抑制できる。
【００６０】
なお、溝３６２の断面形状、導光板３０２，３０４，３０６に形成される本数（隣接する溝３６２の間隔）、溝３６２の幅、深さは適宜設計すればよく、入射後に拡散する光を反射できれば、図７や上述した溝３６２に限定されない。
【００６１】
例えば、上述した溝３６２は、図８に示すように光が入射する端部面３６０からの距離に関わらず、深さが一定であるとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図９に示すように、溝３６４の深さが、端部面３６０からの距離に応じて、０→ｔと変化するとしてもよい。図９は、本実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２の第一の変更例を示す断面図である。ＬＥＤ光源１１０から近い領域は光の広がりが小さいため、溝は形成されないか浅くてよい。そして、ＬＥＤ光源１１０から遠い領域で効果的に光の広がりを抑制するため、溝の深さを深くする。
【００６２】
また、上述した溝３６２は、導光板３０２，３０４，３０６の光出射面に対向した面であって、拡散反射パターン３０３，３０５，３０７が形成される面に形成されるとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図１０に示すように、溝４６２が、導光板３０２，３０４，３０６の光出射面と同一の面であって、拡散反射パターン３０３，３０５，３０７が形成される面と対向する面に形成されるとしてもよい。図１０は、本実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２の第二の変更例を示す断面図である。また、図示しないが、溝は、導光板３０２，３０４，３０６の光出射面と同一の面、及び光出射面と対向する面の両面に形成されるとしてもよい。
【００６３】
更に、上述した溝３６２の断面形状は、角が直角である場合について示したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、図１１に示すように、溝５６２の断面形状が台形であってもよい。図１１は、実施形態に係る面照明装置３００の導光板３０２の第三の変更例を示す部分拡大断面図である。このように、導光板３０２，３０４，３０６の表面と、導光板３０２，３０４，３０６の内部に形成される溝５６２の立ち上がり面とのなす角が、直角ではなく９０°より大きくすることによって、出射面から照射される光の明るさをより明るくすることができる。但し、光が拡散してしまい、溝を設ける意義が薄れないように、上記なす角を大きくし過ぎないことが必要である。
【００６４】
以上の通り、本実施形態によれば、導光板３０２，３０４，３０６の出射面からの光の輝度分布を、ＬＥＤ光源１１０からの距離によって変化させることなく、一定に近づけることができる。その結果、出射面の位置によらず一様な発光特性を得ることができる。なお、溝３６２，４６２，５６２は、全ての導光板３０２，３０４，３０６に形成されてもよいし、１枚の導光板にのみ形成されてもよい。溝のメリットは、発光分布を位置によらず同等にすることであり、この効果は溝が形成される導光板が単層でも多層でも実現できる。なお、全体の輝度分布、装置としての光利用効率、及び目視して表示に縞模様を視認できないようにするという非視認性等の制約下では、１枚の導光板に必要十分に溝を形成できない場合がある。この場合、溝が形成される導光板を多層にしておくことで、溝の存在確率を増やすことができ必要分の溝形状を形成できる。これはＬＥＤのような光源でも実現できるし、ＣＣＦＬのような一方向に長い光源でも実現できる。
【００６５】
以上、第一〜第三の実施形態によれば、液晶表示装置又は面照明装置の薄型化と同時に、発光域を部分的に制御することができ、更に明暗分布を緩やかな変化とさせながら領域ごとの点灯をすることができる。その結果、液晶表示装置においては、画面のコントラストを向上させることができる。また、本実施形態は、従来のエッジライト型のバックライト方式の構成に対して大幅な変更が不要であり、特許文献２のように特殊な部品を追加する必要がない。そして、本実施形態の液晶表示装置又は面照明装置は、簡潔な構成で製作でき、低コスト化も図ることができる。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６７】
例えば、上記実施形態では、光源はＬＥＤ光源としたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、１本又は複数の冷陰極管（ＣＣＦＬ）でもよい。
【００６８】
また、面照明装置は、液晶表示装置に適用されるとしたが、本発明はこの例に限定されない。例えば、面照明装置は、液晶表示装置以外の他の表示装置に適用されてもよい。
【００６９】
また、点灯制御する区分領域の一例を図５に示したが、本発明はこの例に限定されない。区分領域の数や広さは図５に示す例と異なってもよい。更に、拡散反射パターンの上下関係について、図３を用いて説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、拡散反射パターン１０３と同一のパターンが中間層の導光板１０４に形成され、拡散反射パターン１０５と同一のパターンが最上層の導光板１０２に形成されるとしてもよい。
【００７０】
また更に、上記実施形態では、拡散反射パターンに形成されるパターンが各層で異なる場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。各層の拡散反射パターンを同じにして各層の発光分布を同一にしてもよい。その結果、制御部による光源の点灯制御によって、複数領域のうちの一部の領域について細かく制御できる。例えば、画面縦方向のみを分割（画面をｎ行に分割）した場合、ａ行、ｂ行のＯＮ／ＯＦＦを光源のＯＮ／ＯＦＦで制御できる。更に、層ごとの光源のＯＮ／ＯＦＦ制御で、明るさの分解能を細かくすることができ、明るさの分解能を向上させることができる。また、別の例として、層ごとの光源の色を例えばＲｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの３色として、層ごとの光源のＯＮ／ＯＦＦ制御で、発光する色を制御することができる。また、光源のＯＮ／ＯＦＦ制御で一部の領域についての明るさ制御ができる。即ち、色の局所輝度制御（Local  Dimming）の機能を追加できる。
【００７１】
また、上記実施形態は、導光板が３枚設けられる場合について説明したが、導光板は２枚以下でもよいし、４枚を超えてもよい。例えば、導光板が１枚であり、拡散反射パターンによって２つのピークの輝度分布のみが得られるという例もあり得る。
【符号の説明】
【００７２】
１００、３００      面照明装置
１０２、１０４、１０６、２０２、２０４、２０６、３０２      導光板
１０３、１０５、１０７、２０３、２０５、２０７、３０３      拡散反射パターン
１０９、２０９      反射シート
１１０Ａ、１１０Ｂ      ＬＥＤ光源ブロック
１１０、１１２、１１３、１１４、１１５、１１６、１１７、２１２、２１４、２１６      ＬＥＤ光源
１２０、２２０      配線基板
１３０      層間反射シート
１４０、２４０      光学シート
１５０、２５０      フレーム
２００      液晶表示装置
２５２      ベゼル
２５４      シャーシ
３６２、３６４、４６２、５６２      溝
【図１】
2011018619.tif 000003
【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】
2011018619.tif 000010
【図９】
2011018619.tif 000011
【図１０】
2011018619.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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