(57)【要約】【課題】輝度分布が一様なバックライト装置を提供する。【解決手段】バックライト装置２０は、反射面を有する反射シート２３と、前記反射面に並ぶ複数の光源２１と、前記反射面に対向し、光源２１からの光が直接又は反射面で反射して入射する第１面、及び第１面に入射した光が出射する第２面を有する輝度均一板２４と、第２面から出射した光を拡散して出射させる拡散板２５とを備え、輝度均一板２４は、第１面側に突出してなる境界部２４１によって少なくとも複数の光源２１を１つ有する複数の区画２４２に分割され、複数の区画２４２のそれぞれにおける、輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率は、少なくとも、当該区画２４２にある光源２１の光軸上以外の範囲で、光源２１からの距離と正の相関を有する。【選択図】図２
2019075193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射面を有する反射シートと、
前記反射面に並ぶ複数の光源と、
前記反射面に対向する面であって、前記複数の光源からの出射光及び前記反射シートからの反射光が入射する第１面、及び前記第１面と反対側の面であって、前記第１面に入射した出射光及び反射光が出射する第２面を有する輝度均一板と、
前記第２面から出射した光を拡散して出射させる拡散板とを備え、
前記輝度均一板は、前記第１面側に突出してなる境界部を有し、前記境界部によって少なくとも前記光源を１つ有する複数の区画に分割され、
前記複数の区画のそれぞれにおける、前記輝度均一板の単位面積あたりの光透過率は、少なくとも、当該区画にある前記光源の光軸上以外の範囲で、前記光源からの距離と正の相関を有する
バックライト装置。
【請求項２】
前記境界部における前記光透過率は、前記反射面からの距離と正の相関を有する
請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記境界部における前記光透過率は、平面視における当該区画の輪郭の方向に沿って変化し、前記変化は、当該区画にある前記光源からの距離と正の相関を有する
請求項１又は２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記複数の区画のそれぞれにおける、前記境界部以外の領域での前記光透過率は、前記反射面からの距離と正の相関を有する
請求項１から３のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記輝度均一板は、前記第１面及び前記第２面を貫通する複数の貫通孔を有し、
前記輝度均一板の前記単位面積あたりの前記貫通孔の開口面積と前記光透過率とが正の相関を有する
請求項１から４のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記反射シートは、平面視で前記境界部と重なる領域に、前記輝度均一板に向かって突出し、前記輝度均一板と結合することによって前記輝度均一板を支持する支持柱をさらに有し、
前記光透過率は、前記境界部における前記支持柱と結合する部分の周囲では、当該区画にある前記光源からの距離と正の相関を有さない
請求項２から５のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記反射シートは、平面視で前記境界部と重なる領域に、前記輝度均一板に向かって突出し、前記輝度均一板と結合することによって前記輝度均一板を支持する支持柱をさらに有し、
前記光透過率は、前記境界部における前記支持柱と結合する部分の周囲では、前記輝度均一板の前記反射面からの距離との正の相関を有さない
請求項３から６のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項８】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面側に配置され、前記液晶パネルに対応する大きさの請求項１から７のいずれか１項に記載のバックライト装置とを備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数の光源を含むバックライト装置と、当該バックライト装置を備えた液晶表示装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は薄型、低消費電力、高精細などの特徴を有し、製造技術の発達による画面サイズの大型化も伴い、テレビジョン受信機分野への普及が進行している。しかしながら液晶表示装置では、その表示方法に起因する、表示される画像のコントラスト（ダイナミックレンジ）の低さが指摘されている。そのため、近年は表示画像の画質向上に関する技術開発が盛んになされている。
【０００３】
テレビジョン受信機に用いられる液晶表示装置は、その表示面全体を背面側から照らす、直下型と呼ばれる方式のバックライト装置を備えるものがある。このバックライト装置の光源としては、粒状の発光ダイオード（ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅ、以下ではＬＥＤと表記する）を液晶パネルの裏側に複数並べたものが用いられる。そしてこの複数の光源で照らされる領域全体で均一な輝度を得るために、液晶パネルが設置される側とは反対側に光反射シートが設けられたり、液晶パネルとこれらの光源との間に光拡散板が設けられたりする。また、反射シート上に格子状の隔壁を設けて複数の反射領域に分割し、各反射領域に上記の光源を設けて、各光源による反射領域間での干渉を隔壁で抑えながらこれらの反射領域単位での輝度制御（エリア駆動、又はローカルディミングともいわれる）を可能にしている（特許文献１参照）。これにより、例えば画面内で明るい部分と暗い部分とに分かれるようなシーンを表示する際に、これらの部分同士のコントラストが高まるように反射領域単位で輝度が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１５１００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、簡単な構成で輝度ムラを抑制し、画面全体でのより高いコントラストの表現が可能な液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に係るバックライト装置は、反射面を有する反射シートと、前記反射面に並ぶ複数の光源と、前記反射面に対向する面であって、前記複数の光源からの出射光及び前記反射シートからの反射光が入射する第１面、及び前記第１面と反対側の面であって、前記第１面に入射した出射光及び反射光が出射する第２面を有する輝度均一板と、前記第２面から出射した光を拡散して出射させる拡散板とを備え、前記輝度均一板は、前記第１面側に突出してなる境界部を有し、前記境界部によって少なくとも前記光源を１つ有する複数の区画に分割され、前記複数の区画のそれぞれにおける、前記輝度均一板の単位面積あたりの光透過率は、少なくとも、当該区画にある前記光源の光軸上以外の範囲で、前記光源からの距離と正の相関を有する。
【０００７】
また、本開示に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に配置され、前記液晶パネルに対応する上記のバックライト装置とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本開示に係るバックライト装置は簡単な構成で輝度ムラが抑制され、画面全体でのより高いコントラストの表現が可能な液晶表示装置の実現に有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施の形態における液晶表示装置全体の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態における液晶表示装置の部分断面図である。
【図３】図３は、実施の形態における液晶表示装置の一区画内の配光を説明するための図である。
【図４】図４は、実施の形態における輝度均一板の構成の一例を示す斜視図及びその一部の拡大図である。
【図５】図５は、実施の形態における輝度均一板を第２面側から見た平面図である。
【図６】図６は、実施の形態における輝度均一板を第１面側から見た斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態の変形例における液晶表示装置の部分断面図である。
【図８】図８は、実施の形態の変形例における反射シートの一部の斜視図である。
【図９】図９は、実施の形態における液晶表示装置の例の外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、説明が冗長で当業者の理解を妨げることを避けるためである。
【００１１】
なお、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１２】
（実施の形態）
以下、図１〜７を用いて、実施の形態を説明する。
【００１３】
［１−１．構成］
［１−１−１．液晶表示装置の構成］
図１は、実施の形態における液晶表示装置全体の概略構成を示す分解斜視図である。図１に示されるように、液晶表示装置１０は、液晶パネル１１と、ベゼル１２と、液晶パネル１１の背面側に配置され、液晶パネル１１に対応する大きさの略直方形状のバックライト装置２０とからなる。
【００１４】
液晶パネル１１は長方形の平板形状を有する透過型の液晶パネルであり、その背面に位置するバックライト装置２０から出射された光を透過又は遮断することで画像を表示する。
【００１５】
ベゼル１２は、液晶表示装置１０の前面のケーシングであり、液晶パネル１１を囲繞してその周縁部分を保護する。ベゼル１２の材料としては、製品におけるデザイン性や軽量性などの観点から、主にプラスチック樹脂が使用される。
【００１６】
［１−１−２．バックライト装置の構成］
バックライト装置２０は、複数の光源２１が実装された複数のプリント基板２７、複数のプリント基板２７を収容するシャーシ２２、液晶パネル１１と光源２１との間に配置される光学部２６、拡散板２５、輝度均一板２４、及び反射シート２３を備える。
【００１７】
プリント基板２７は、図示しない電源から電力の供給を受け、この電力を各光源２１に駆動電力として供給する。本開示におけるプリント基板２７は略矩形の形状を有し、長手方向に沿って６個の光源２１が一列に実装されている。図１によれば、複数のプリント基板２７はシャーシ２２内に７行×２列に配置されている。プリント基板２７のこの配置によって、複数の光源２１は１２×７の行列状に一定の間隔で配置されている。なお、プリント基板２７の形状、大きさ、枚数、配置、及び各プリント基板２７に実装される光源２１の数は本開示の要旨ではなく、本発明を限定するものではない。
【００１８】
複数の光源２１は、それぞれが赤色光、青色光、緑色光などの単色の光を発光する光源を複数種類用いて構成されてもよいし、または、白色光を発光する光源のみで構成されてもよい。例えばＬＥＤがこのような光源２１として用いられる。
【００１９】
シャーシ２２は、液晶表示装置１０の背面のケーシングでもある。シャーシ２２は、例えばプラスチック、表裏に高放射率セラミックスシートが貼付された金属、又は黒色などのアルマイト処理された金属や、カーボンブラックを塗布した金属を材料とする部品で構成される。これらの金属としては、例えばアルミニウムや鉄などを主成分とした合金などが用いられる。
【００２０】
反射シート２３は略平板形状の樹脂からなる部品であり、その主面は例えば鏡面、白色等で、この主面に落射する光を効率よく反射する。以下、この主面を反射面ともいう。反射シートは、上記の光源２１同士の間隔と同じ間隔で配置された複数の開口部２３１を有する。図２は組立状態にある液晶表示装置１０の断面図である。図２に示されるように、組立状態では、光源２１は反射シート２３の表面から突出する。なお、開口部２３１は、平面視（図２において上から液晶表示装置１０を見た場合）で光源２１の輪郭に沿う形状とし、組立時に光源２１が貫通可能な最低限の大きさとすることで、反射シート２３の反射面の面積を極力大きくとるのが好ましい。反射シート２３の反射面の面積が大きいほど、より多くの光を反射させることができるためである。この構成により、複数の光源２１は反射シート２３の反射面に一定の間隔をおいて並ぶ。
【００２１】
輝度均一板２４は、高反射性であって透光性も有する樹脂（例えばポリエチレンテレフタラート）を材料とする板状体の部品である。輝度均一板２４は、組立状態の液晶表示装置１０において反射シート２３の反射面と距離を置いて対向し、上記の複数の光源２１からの出射光及び反射シート２３からの反射光が入射する主面（以下、第１面ともいう）と、第１面と反対側の面であって、第１面に入射した出射光及び反射光が出射する第２面とを有する。第２面からの出射光は、第１面への入射光よりも輝度の均一度が高められている。出射光の輝度の均一度を高めるための輝度均一板２４の構成については後述する。
【００２２】
また、輝度均一板２４は、第１面側に突出してなる境界部２４１を有し、この境界部２４１によって複数の区画２４２に分割される。組立状態にある液晶表示装置１０では、区画２４２のそれぞれは上記の複数の光源２１の少なくとも１つを有する。本開示では、各区画２４２は矩形状であり行列状に並ぶ。なお、本実施の形態における液晶表示装置１０では、光源２１の出力を変化させて各区画２４２にある輝度を個別に制御するエリア制御が行われる。そして液晶表示装置１０では、区画２４２はエリア制御の単位である反射領域に相当し、境界部２４１は光源２１からの出射光による区画２４２間相互の干渉を抑える隔壁に相当する。このような輝度均一板２４の形状は、上記の樹脂材料の、略均一な厚さの平板を真空成形することによって屈曲させて得られる。
【００２３】
なお、組立状態にある液晶表示装置１０では、輝度均一板２４は境界部２４１が反射シート２３とは直接接触しないように構成される。これは例えば液晶表示装置１０に、自身又は付近の装置から出力される音声等が要因の小刻みな振動が発生する場合に、境界部２４１と反射シート２３との衝突による異音が容易に発生しないようにするためである。
【００２４】
拡散板２５は、空気よりも高い屈折率を有する板状体の部品であり、例えばポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、又はポリカーボネート等を主とし、さらに全体に分散させた微小な粒子を含む材料からなる。組立状態の液晶表示装置１０では、拡散板２５は輝度均一板２４の第２面側に位置し、その主面のうち輝度均一板２４の第２面に対向する面から入射した光をこの粒子によって拡散する。拡散された光は、この主面と反対側の主面から出射する。このような拡散板２５は、例えば上記の材料を射出成形して作成される。
【００２５】
光学部２６は、組立状態の液晶表示装置１０において液晶パネル１１と拡散板２５との間に位置し、一方の主面で拡散板２５の光が出射する面に対向する。光学部２６は、液晶パネル１１に対応する大きさで、拡散板２５からの出射光をさらに拡散及び集光するための光学シート積層体（図示なし）を備える。この光学シート積層体は、例えば、拡散板２５からの入射光を液晶パネル１１がある方向に向けて集光するプリズムシート、拡散板２５からの入射光をさらに拡散する拡散シート、拡散板２５からの入射光のうち、液晶パネル１１の偏光軸に対応する特定の偏光面の光を透過させる偏光シート等により構成される。光学部２６から出射した光は入射時より輝度が均一化され、液晶表示装置１０の面光源としてのバックライト装置２０の輝度の均一度はより高められる。
【００２６】
［１−１−３．輝度均一板の構成］
この項では、輝度均一板２４が、第１面からの入射光を輝度の均一度を高めて第２面から出射させるための構成について説明する。この説明の前に、光源２１からの出射光及び輝度均一板２４への入射光について説明する。図３は、光源２１の出射光の配光特性及び出射後の経路を示す図である。図３では、図２に示される液晶表示装置１０の部分断面図における区画２４２の１つが拡大されて中心に示されている。
【００２７】
図３における光源２１の上方の略円形は、光源２１の出射光が所定の明るさになる位置を結んで得られる、光源２１の配光特性を示す配光曲線である。略円形の内側の矢印はこれらの位置に向かう光源２１の出射光の経路の例を示す。この配光曲線から分かるように、光源２１の出射光は、一般的に光軸の方向（図３における真上方向）がもっとも強い。また、光軸から遠いほど弱くなり、光源２１から真横及びそれより低い方向へはほとんど光が出ていない。
【００２８】
また、図３における上記以外の矢印は、光源２１から出射して輝度均一板２４に入射する光の経路を示す。この経路は次の３種類に分けることができる。ひとつは破線の矢印に示される、光源２１から輝度均一板２４に直接到達して入射する光、つまり、第１面によって反射されずに輝度均一板２４に入射する直接光の経路である。もうひとつは光源２１から出射した後、反射シート２３に１回以上、輝度均一板２４に１回以上反射して入る反射光の経路である。本図中の一点鎖線の矢印はこの経路の例を示している。さらに別のひとつは、光源２１から出射されてから１回のみ反射シート２３に反射して入る反射光の経路である（矢印による図示なし）。なお、これらの矢印は各区画２４２内で実際に光がとり得る経路のごく一部の例を示すものであり、これらの矢印によっては示されない経路をとる直接光及び反射光もある。例えば、直接光及び反射光は平面視において光源２１を起点とする全方向に見られ、また、反射光についてはさらに光源２１から境界部２４１へ向かうもののみならず、境界部２４１で反射されて光源２１へ向かう方向のものもある。
【００２９】
これらの輝度均一板２４への入射光は、光源２１からの出射から輝度均一板２４への入射までに減衰する。例えば、上記の直接光は、光源２１から出射して輝度均一板２４への入射位置までの距離に応じて、より具体的にはこの距離の２乗に反比例するよう減衰する。また、反射光については、光源２１からの経路の距離の２乗に反比例する減衰、及び反射シート２３又は輝度均一板２４の、それぞれが受ける光に対する反射率に応じた減衰を示す。
【００３０】
このような減衰をするため、各区画２４２内で輝度均一板２４の第１面に到達する光の強さは一様ではない。より具体的には、まず、第１面に到達する光の強さには、各区画２４２内の光源２１からの距離と負の相関がある。
【００３１】
また、境界部２４１においては、それ以外の領域と異なり曲げを有する輝度均一板２４が反射シートからの反射光の方向を変えるため、その結果、第１面に到達する光の強さにも変化が生じる。例えば、境界部２４１において第１面に到達する光の強さには、反射面からの距離と負の相関がある。
【００３２】
このように、各区画２４２内の第１面上で強さが異なる入射光を、輝度均一板２４は均一度が高められた光として液晶パネル１１に向けて第２面から出射させる。以下では、輝度均一板２４がこのように輝度の均一度を高めるための構成について説明する。
【００３３】
図４の（ａ）は、本実施の形態における輝度均一板２４の一例の斜視図（部分）であり、（ｂ）は（ａ）で破線で示される範囲の拡大図である。本図中に見られる多数の円は、いずれも輝度均一板２４の第１面及び第２面を貫通する複数の貫通孔２４３を示す。ただし本図及び以降の図でも、参照符号は図中の１つの貫通孔のみに代表して付されている。また、これらの貫通孔２４３は、図１から図３では説明の便宜上省略されている。
【００３４】
図５は、本実施の形態における輝度均一板２４の一例を第２面側から見た平面図である。この例における貫通孔２４３には、大きさ（各貫通孔の開口面積）にバリエーションがある。大きさが異なるこれらの貫通孔２４３は、輝度均一板２４の１つの区画２４２全体で１つのパターンをなすよう配置され、このパターンが輝度均一板２４全体に渡って縦横に繰り返されている。なお、これらの複数の貫通孔２４３は、例えば上述した輝度均一板２４を作成するためのプレス加工の一工程で樹脂材料の平板を貫通する複数の突起を備える型を用いて設けられる。上記の真空成形は、このようにして貫通孔が設けられた平板に対してなされる。
【００３５】
また、図６は、本実施の形態における輝度均一板２４の一例を、第１面側から見た斜視図である。図６においては、縦横に複数並ぶ畝状の突起のように見えるのが境界部２４１である。図６に示されるように、貫通孔２４３は境界部２４１にも設けられる。
【００３６】
次にこれらの貫通孔２４３の役割と配置のパターンについて説明する。
【００３７】
貫通孔２４３は、輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率（以下、単に光透過率ともいう）を調整するために設けられる。輝度均一板２４の材料である樹脂は、空気よりも光源２１が発する光に対する透過率が低い。したがって、単位面積を有する領域内における貫通孔２４３の開口面積（以下、開口率ともいう）を大きくすることで、この領域の光透過率を高くするよう調整することができる。なお、本開示における単位面積とは、輝度均一板２４の各区画２４２よりも小さい領域の面積をいう。
【００３８】
図４から図６において示される例では、区画２４２のそれぞれにおける、境界部２４１以外の平坦な領域では、区画２４２の中央、つまり光源２１の光軸上の範囲には貫通孔２４３がなく、当該光軸上以外の範囲で、当該中央から遠ざかるにつれて開口率が大きくなるよう貫通孔２４３が設けられている。これにより、区画２４２のこの領域では、上記の光源２１の光軸上の、貫通孔のない範囲を除いて輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率と光源２１からの距離とが正の相関を有する。このようにすることで、場所によって異なる入射光の強さの差が吸収されて出射光の輝度の均一度が高められる。なお、この光源２１の光軸上の範囲は、区画２４２内ではきわめて明るい光が輝度均一板２４の第１面に到達する範囲である。この例ではこの光源２１の光軸上の範囲には貫通孔２４３を設けないことで、この光源２１の光軸上の以外範囲との出射光の輝度の均一が図られている。
【００３９】
また、境界部２４１がある領域でも輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率が調整されてもよい。この領域では、反射シート２３に反射されて第１面に到達し輝度均一板に入射する光に上述の強さの差がある。この差を吸収して出射光の輝度の均一度を高めるために、境界部２４１では、輝度均一板２４の光透過率は反射シート２３の反射面からの遠い場所ほど高い、つまり反射シート２３の反射面からの距離と正の相関を有するよう調整される。この調整も、境界部２４１以外の領域と同様に開口率を変化させることで、つまり反射シート２３の反射面からの距離と開口率とが正の相関を有するよう貫通孔２４３が設けられることで実現される。
【００４０】
なお、境界部２４１においても、平面視における区画２４２の輪郭に沿う方向で光源２１からの距離が変化する。すなわち、区画２４２の矩形の辺の中点と頂点との間では、頂点に近いほど光源２１からの距離が長い。しがたって、境界部２４１において第１面に到達する光源２１からの直接光の強さに差がある。この差を吸収するために、境界部２４１がある領域においては、輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率が、平面視における区画２４２の輪郭に沿う方向で変化してもよい。すなわち、この光透過率が、当該区画２４２にある光源２１からの距離と正の相関を有してもよい。より具体的には、例えば矩形状の区画２４２の周囲を囲む境界部２４１では、外側の輪郭に近いほど光透過率（開口率）が低い。これは、上記の反射シート２３の反射面からの距離との正の相関に基づく。そして外側の輪郭から同じ距離にある位置の光透過率（開口率）は、矩形の辺の中点でもっとも低く、頂点に近い位置ほど高い。これは光源２１からの距離との正の相関に基づく。
【００４１】
上記のとおり、本実施の形態では、輝度均一板２４の開口率を場所によって変えることで輝度均一板の光透過率を場所によって変え、場所によって異なる入射光の強さの差を吸収して出射光の輝度の均一度が高められている。
【００４２】
なお、図４から図６では、各貫通孔２４３の開口面積を変えて輝度均一板２４の開口率が変えられているが、開口率を変化させる貫通孔２４３の態様はこれに限定されない。例えば各貫通孔２４３の開口面積は共通であって、単位面積当たりの貫通孔２４３の密度を変えることで輝度均一板２４の開口率に変化を付けてもよい。また、図４から図６では、境界部２４１以外の領域の貫通孔２４３は、光源２１から遠いものほど開口面積が大きいが、開口率を変化させる態様はこれに限定されない。各場所での開口率が入射光の強さの差を吸収して出射光の輝度の均一度が高めるのに適切であればよく、例えば２つの貫通孔２４３のうち、光源２１からより遠くにある貫通孔２４３の開口面積が、光源２１からより近い貫通孔２４３の開口面積より小さくてもよい。
【００４３】
また、貫通孔２４３の形状は、図４から図６に示されるような円形に限定されない。また、すべての貫通孔２４３の形状が合同又は相似でなくてもよい。つまり、貫通孔２４３の形状にバリエーションがあってもよい。
【００４４】
また、貫通孔２４３の配置パターンは、図４から図６に示される例に限定されない。例えば光源２１の中心の真上にあたる位置を中心とする同心円の円周に沿って配置されてもよい。また、同位置を中心とする円の半径に沿って放射状に配置されてもよいし、これらの配置を組み合わせてもよい。
【００４５】
［１−１−４．効果］
本開示におけるバックライト装置２０の構成と効果は以下のとおりである。
【００４６】
まず、本開示におけるバックライト装置２０は、反射面を有する反射シート２３と、前記反射面に並ぶ複数の光源２１と、前記反射面に対向する面であって、複数の光源２１からの出射光及び反射シート２３からの反射光が入射する第１面、及び前記第１面と反対側の面であって、前記第１面に入射した出射光及び反射光が出射する第２面を有する輝度均一板２４と、前記第２面から出射した光を拡散して出射させる拡散板２５とを備え、輝度均一板２４は、前記第１面側に突出してなる境界部２４１を有し、境界部２４１によって少なくとも光源２１を１つ有する複数の区画２４２に分割され、複数の区画２４２のそれぞれにおける、輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率は、少なくとも、当該区画２４２にある光源２１の光軸上以外の範囲で、当該光源２１からの距離と正の相関を有する。
【００４７】
これにより、エリア制御を行うバックライト装置２０において、エリア制御の単位である区画２４２の中での輝度の均一度が高められる。
【００４８】
また、境界部２４１における光透過率は、前記反射面からの距離と正の相関を有してもよい。
【００４９】
また、これにより、エリア制御の単位である区画２４２の中での輝度の均一度がさらに高められる。
【００５０】
また、境界部２４１における光透過率は、平面視における当該区画２４２の輪郭の方向に沿って変化し、前記変化は、当該区画２４２にある光源２１からの距離と正の相関を有してもよい。
【００５１】
これにより、エリア制御を行うバックライト装置２０において、エリア制御の単位である区画２４２を区切る境界部２４１での輝度の均一度がより高められる。
【００５２】
また、複数の区画２４２のそれぞれにおける、境界部２４１以外の領域での光透過率は、前記反射面からの距離と正の相関を有してもよい。
【００５３】
これにより、当該領域で第１面に到達する反射光の強さに差がある場合も、区画２４２の中での輝度の均一度が高められる。
【００５４】
また、輝度均一板２４は、前記第１面及び前記第２面を貫通する複数の貫通孔２４３を有し、輝度均一板２４の前記単位面積あたりの前記貫通孔の開口面積と前記光透過率とが正の相関を有してもよい。
【００５５】
つまり輝度均一板２４の入射光に対する光透過率は、区画２４２内の場所による入射光の強さの違いに応じて、貫通孔２４３の大きさ、密度、又は配置等を変えることで開口率が調整されたパターンが輝度均一板２４に適用されることで、各区画２４２内の場所によって調整される。これにより、エリア制御を行うバックライト装置２０において、エリア制御の単位である区画２４２を区切る境界部２４１での輝度の均一度がより高められる。
【００５６】
また、本開示におけるバックライト装置２０の、輝度均一板２４に反射シートがある側へ突出する部分を設けてエリア制御の制御単位となる区画間の隔壁を実現する構成には、特許文献１に示されるような構成とは異なる以下の効果がある。
【００５７】
まず、本開示におけるバックライト装置２０は製造コスト面で有利である。以下にその理由を説明する。
【００５８】
例えばエリア制御を行うバックライト装置においては、特許文献１に記載されるように、反射シートに突出する部分を設けたり、反射シートと輝度均一板との間に異なる部品を配置したりして隔壁を設けることも可能である。ただし、この場合も各区画内には輝度ムラがあり、この輝度ムラを抑制するための機能を輝度均一板、又は光源からの光路におけるそれ以降の構成要素が備えられるのが望ましい。例えば隔壁は輝度均一板以外の構成要素によって設け、平板な輝度均一板に、本開示の場合と同様の貫通孔を設けて区画内の輝度ムラを抑制する機能を付加することができる。しかしながら、例えば反射シートの一部を突出させて隔壁を設ける場合、この反射シートは、光の反射性能の要件に加えて、凹凸構造の成形と維持のための特性的要件を満たす材料で作られる必要があり、従来のバックライト装置が備える反射シートよりも高価になる。また、隔壁を反射シートと輝度均一板とも異なる部品で設けることは部品点数を増加させ、部品点数が増えない本開示の構成よりコスト面で不利である。
【００５９】
これに対し、本開示における構成では、上述の輝度均一板２４の材料は、従来のバックライト装置で輝度均一板に用いられてきたものと共通である。また、反射シート２３は従来のバックライト装置が備える反射シートと共通のものが利用可能である。つまり、本開示におけるバックライト装置２０でコストを上昇させるのは、輝度均一板２４の加工のみであり、製造コスト面で有利である。
【００６０】
また、本開示におけるバックライト装置２０では、エリア制御の目的上不都合である、隔壁を越えて隣接区画への光の漏れの点で有利である。
【００６１】
バックライト装置では上述したとおり、輝度均一板と反射シートとの間には振動等が原因で起こる両部品の衝突による異音の発生を回避するための隙間が設けられる。
【００６２】
このとき、光源の特性（光源の真横の光が弱い）を考慮すると輝度均一板付近の方が反射シート２３付近より光量が大きくなる。
【００６３】
そのため、反射シートの一部を輝度均一板がある方向へ突出させて隔壁を設ける構成より本開示の構成が有利となる。具体的には、反射シートの一部を輝度均一板がある方向へ突出させて隔壁を設ける構成では、輝度均一板と反射シートとの間の隙間は、輝度均一板付近の高さに位置することに対して、本開示の構成では、反射シート付近の高さに位置することになる。つまり、本開示の構成では、光の漏れの原因となる光量が小さいところに隙間を設けるため、隔壁を越えて隣接区画への光の漏れに対する設計自由度を確保することができる。
【００６４】
［２．変形例１］
次に、上記の実施の形態の変形例について説明する。
【００６５】
図７は、上記の実施の形態の一変形例に係る液晶表示装置１０の部分断面図である。図８は、上記の実施の形態の一変形例に係る反射シート２３ａの一部の斜視図である。
【００６６】
反射シート２３ａは、輝度均一板２４がある方向に突出する支持柱２３２を有する点が反射シート２３と異なる。
【００６７】
この支持柱２３２は、平面視で境界部２４１と重なる領域に設けられる。そして図７に示されるように、輝度均一板２４の境界部２４１に設けられる孔にその先端が嵌入されて輝度均一板２４と結合することで輝度均一板２４を支持する。これにより、例えば輝度均一板２４が自重で撓むことが防止される。例えば液晶表示装置１０の表示面が大きい場合であっても、自重による撓みが発生しない程度までに輝度均一板２４の剛性を高めるために輝度均一板２４の厚みを増加させられない場合がある。これは、輝度均一板２４の厚みの増加による光透過率の低下が、輝度均一板からの出射光の輝度不足や、これを回避するための光源２１、輝度均一板２４又はその他の構成要素の仕様変更を招くなど影響が大きいためである。また、液晶表示装置１０が比較的小さい場合でも、本開示のように複数の貫通孔２４３が設けられることで輝度均一板２４が撓みやすくなる。撓んだ輝度均一板２４では、各区画２４２と光源２１との適切な位置関係が得られないため、輝度の均一度を上昇させることができない。このような輝度均一板２４の撓みの発生を抑えるために、上述した支持柱２３２が設けられてもよい。
【００６８】
なお、図７及び図８に示される支持柱２３２の形状、数量、及び配置は一例であり、平面視で境界部２４１と重なる領域であればこれに限定されない。例えば反射シート２３ａ全体の中央から突出して、輝度均一板２４全体の中央にある孔に嵌入する支持柱２３２の１個のみが設けられてもよい。また、各区画２４２との関係では、区画２４２の頂点（境界部２４１の交わる位置）で輝度均一板２４と結合してもよいし、区画２４２の辺の途中で輝度均一板２４と結合してもよい。なお、より厳密には、支持柱２３２は、境界部２４１のもっとも反射シート２３ａに近い部分で輝度均一板２４と結合するのが望ましい。これにより、支持柱２３２の高さをもっとも低く抑えることができる。
【００６９】
また、支持柱２３２の先端が嵌入される輝度均一板２４の孔は、輝度均一板２４に所定の光透過率分布パターンを与えるための孔とは別途設けられる。このような支持柱２３２は、例えばポリカーボネートなどの高反射性の材料を射出成形などで加工して作成される。材料は反射シート２３ａと共通であってもよいし、異なってもよい。また、反射シート２３ａと一体で成形されてもよいし、反射シート２３ａとは別途作成されて反射シート２３ａに取り付けられてもよい。
【００７０】
しかしながら、このような支持柱２３２は、反射シート２３ａとの材料の違い又は形状の違いにより、輝度均一板２４の第１面に届く光の強さに影響する。この影響では、支持柱２３２周囲の第１面に届く光は、強くなる可能性も弱くなる可能性もある。つまり、輝度均一板２４に入射する光の強さのムラの原因となる。上記で支持柱２３２の高さを抑えるのが望ましいとしたのは、支持柱２３２のこのような影響を最小限に抑えるためである。一方で輝度均一板２４は、このような支持柱２３２に起因する光の強さのムラがある領域で、このムラを吸収して出射光の輝度の均一度を高める光透過率を有してもよい。例えば、支持柱２３２によって支持される輝度均一板２４の境界部２４１において、支持柱２３２と結合する部分の周囲では、光透過率は当該区画にある光源２１からの距離と正の相関を有さなくてもよく、また、反射シート２３ａからの距離と正の相関を有さなくてもよい。
【００７１】
なお、特許文献１でも本開示における支持柱のような構成要素（特許文献１では、光透過反射板を支える支柱）が示されている。しかし本開示におけるバックライト装置２０の構成、すなわち、輝度均一板２４に反射シートがある側へ突出する境界部２４１を設けてエリア制御の制御単位となる区画間の隔壁を設ける構成には、特許文献１に示されるような構成よりも有利な点がある。すなわち、本開示におけるバックライト装置２０の輝度均一板２４は屈曲されて、板厚方向に突出してなる境界部２４１を有することにより、同じ材料かつ同じ厚さで凹凸のない平板よりも剛性が高い。バックライト装置２０を含む液晶表示装置１０では輝度均一板２４が自重によって撓むように重力が作用する。しかし、本開示における輝度均一板２４は境界部２４１があることで剛性が高められて撓みにくいため、同じ材料で平板な形状の場合よりも少ない支持柱２３２で全体の撓みを防止することができる。つまり、本開示における構成のバックライト装置２０のほうが、特許文献１に示される構成のバックライト装置より低いコストで製造することができる。
【００７２】
［３．変形例２］
上記では、区画２４２内の場所によって貫通孔２４３の位置、大きさ、又は配置を変えることで、当該区画２４２内で輝度均一板２４の光透過率に変化が付けられている。このような区画２４２内の光透過率の変化は、輝度均一板２４に貫通孔２４３を設けない構成によって実現されてもよい。
【００７３】
例えば、遮光性を有する塗料等の遮光剤を所定のパターンで輝度均一板２４に塗布することで輝度均一板２４の光透過率に変化が付けられてもよい。例えばこの遮光剤を、輝度均一板２４の単位面積あたりの塗布面積を変えて塗布することで光透過率に変化を付けることができる。この場合、例えば場所によって面積の異なるドットを描くように塗料を塗布したり、ドットの密度を変えたりすることで光透過率の変化が実現される。または、場所によってこの塗料の濃度を変化させたり、光透過率の異なる塗料が用いられたりしてもよい。
【００７４】
また、貫通孔と上記の塗料とが組み合わせて用いられてもよい。
【００７５】
なお、本変形例においても、各区画２４２内での輝度均一板２４の光透過率の場所による変化は、上述の実施の形態における変化と同じように付けられる。
【００７６】
［４．液晶表示装置の動作］
上記の構成を有するバックライト装置２０を備える液晶表示装置１０について、その動作を以下説明する。
【００７７】
各光源２１は互いに独立して出力制御が行われる。例えば明るい領域と暗い領域とが混在する映像が表示されるときは、明るい領域にあたる区画２４２の光源２１は、暗い領域にあたる区画２４２の光源２１よりも出力が高くなるよう制御される。
【００７８】
光源２１から出射した光は直接光として、又は反射シート２３又は輝度均一板２４での反射を経て反射光として輝度均一板２４に第１面から入射する。このとき、各光源２１を囲む、輝度均一板２４から反射シート２３へ向かって突出する畝状の隔壁である境界部２４１によって各区画２４２の光源２１が出射した光による周囲の区画２４２への漏れが抑制される。
【００７９】
輝度均一板２４は、入射した光を、第１面の反対側の面である第２面から出射させる。輝度均一板２４から出射された光は拡散板２５に入射する。
【００８０】
ここで、輝度均一板２４への入射光は、光源２１から出射されてから入射するまでの距離や反射回数等に応じて減衰し、各区画２４２内でも場所によってその強さにムラがある。本開示では、輝度均一板２４の光透過率には各区画２４２内の場所による変化が付けられて、場所による入射光の強さのムラと負の相関を持つ。この光透過率の変化付けは、例えば輝度均一板２４に第１面及び第２面を貫通する開口である貫通孔２４３を設けることで実現されている。つまり、入射光が区画２４２内で相対的に弱い領域では光透過率を高めるために単位面積当たりの開口面積（開口率）が相対的に大きくなるよう、大きな貫通孔２４３が設けられたり、又は貫通孔２４３が高密度で設けられたりする。より具体的には、輝度均一板２４の開口率は、各区画２４２内における境界部２４１以外の領域では光源２１からの距離と正の相関を有する。つまり、光源２１からより近い場所では開口率はより低く、より遠い場所ではより開口率が高い。なお、光源２１の光軸上の範囲では貫通孔２４３が設けられなくてもよい。また、輝度均一板２４の開口率は、境界部２４１では、反射シート２３からの距離と正の相関を有する。つまり、反射シート２３からより近い場所では開口率はより低く、より遠い場所では開口率がより高い。この構成により、第１面からの輝度均一板２４への入射光の場所による強さの差が吸収され、第２面から拡散板２５へ向かう出射光の輝度の均一度を高められる。
【００８１】
また、図７及び図８に示されるような支持柱２３２が設けられる場合、支持柱２３２の光反射特性によって輝度均一板２４に入射する光の強さにムラが生じる。この光の強さのムラも、支持柱２３２の影響がある領域、例えば支持柱２３２の周囲で輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率に変化を付けることで吸収されて、輝度均一板２４の出射光の均一度を高められる。
【００８２】
拡散板２５はこのように区画２４２単位で輝度の均一度が高められた光を拡散することでさらにその区画２４２内の均一度を高めて出射する。拡散板２５から出射した光は、光学部２６で拡散、集光されて液晶パネル１１に照射される。
【００８３】
図９は、上記の動作をする液晶表示装置１０の例の外観図である。
【００８４】
（他の実施の形態）
本開示において、本発明の実装の例示として、以上のように実施の形態及びその変形例を説明した。
【００８５】
したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００８６】
また、本開示における、各構成要素の形状、大きさ、及び構成要素間の大きさの比率は一例であり、これに限定するものではない。例えば、境界部２４１の形状は図示のものに限定されない。例えば境界部２４１の斜面の角度がより緩やか又は急であってもよい。または、各区画２４２内でも境界部２４１の斜面の角度に差があってもよい。例えば各区画２４２の四隅では境界部２４１の斜面は緩やかで、図２や図３で示されるよりも光源２１の近くまで斜面があってもよい。また、境界部２４１の斜面が曲面であってもよいし、境界部２４１からそれ以外の領域にかけての部分に、図示よりも丸みが付けられてもよい。また、輝度均一板２４の境界部２４１以外の図示では平坦な領域は平坦でなくてもよい。例えば光源２１の真上でもっとも高く、境界部２４１に近いほど反射シート２３との距離が短い中高の形状であってもよい。この場合、境界部２４１以外の領域でも輝度均一板２４の形状に変化（曲げ）があり、また、反射シート２３の反射面との距離に差がある。したがって、輝度均一板２４に到達する反射光の強さにも輝度ムラを生じるような差が生じ得る。この差を吸収するために、各区画２４２における境界部２４１以外の領域における光透過率は、反射面からの距離と正の相関をさらに有してもよい。
【００８７】
また、区画２４２の形状は矩形に限定されず、例えば輝度均一板２４を平面充填するように配置される六角形であってもよい。この場合も、輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率は、境界部２４１以外の領域では、平面視で少なくとも区画２４２にある光源２１の光軸上を除く範囲で、光源２１からの距離と正の相関を有する。また、境界部２４１では反射シート２３からの距離と正の相関を有してもよい。
【００８８】
また、光源２１は図示では各区画２４２の略中央に１個配置されているが、各区画２４２における光源２１の個数は１個に限定されず、位置は中央又はその付近には限定されない。例えば高い輝度を得るために、複数の光源２１が各区画２４２の中央付近に集めて配置されてもよいし、各区画２４２の中で所定の間隔をおいて配置されてもよい。
【００８９】
なお、境界部２４１の上下で、第１面に到達する光の強さに実質的な差がない場合には、境界部２４１における輝度均一板２４の単位面積あたりの光透過率に反射面からの距離と正の透過率を持たせなくてもよい。例えば、光源２１からの距離の差による直接光の強さの差と、反射シート２３からの距離の差による反射光の強さの差とが相殺される場合が考えられる。
【００９０】
また、実施の形態に記載した各構成要素の作成方法は例であり、これらに限定されない。例えば輝度均一板２４は、材料である樹脂を射出成形して作成されてもよい。また、各構成要素の作成において、必要に応じて適用可能な各種の加工方法が用いられてもよい。例えば輝度均一板２４の貫通孔２４３は、プレス加工における打ち抜きによって設けられてもよいし、ドリルやレーザ等による孔開け加工等によって設けられてもよい。
【００９１】
上述の各実施の形態及びその変形例は、本開示における技術を例示するためのものであって、特許請求の範囲又はその均等の範囲において、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、これらの実施の形態及びその変形例で説明した各構成要素を組み合わせて新たな実施の形態とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本開示は、直下型のバックライト装置、及び直下型のバックライト装置を備える液晶表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１０  液晶表示装置
１１  液晶パネル
１２  ベゼル
２０  バックライト装置
２１  光源
２２  シャーシ
２３、２３ａ  反射シート
２３１  開口部
２３２  支持柱
２４  輝度均一板
２４１  境界部
２４２  区画
２４３  貫通孔
２５  拡散板
２６  光学部
２７  プリント基板
【図１】
2019075193.tif 000003
【図２】
2019075193.tif 000004
【図３】
2019075193.tif 000005
【図４】
2019075193.tif 000006
【図５】
2019075193.tif 000007
【図６】
2019075193.tif 000008
【図７】
2019075193.tif 000009
【図８】
2019075193.tif 000010
【図９】
2019075193.tif 000011