JP2010170898A - エッジライト型部分駆動バックライトユニット及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】クロストークを防止し反射効率を改善するとともに、光源の発熱による輝度低下を軽減する。
【解決手段】第１の導光板１２の線状光源１１から出た光及びランプリフレクター１５で反射された光Ｐ_ａは、乱反射面１４の反射ドットで乱反射されて光出射面１３から出射し、一方、第２の導光板２２の線状光源２１から出た光Ｐ_ｂは、全反射領域Ｔ_ｂの平滑面で全反射し、乱反射面２４の反射ドットで乱反射されて光出射面２３から出射する。第１及び第２の導光板１２、２２の線状光源１１、２１が、その両面側に反射処理又は遮光処理が施された反射シート１６の端部１６_ｔの両側に配置されることによりクロストークを防止し、線状光源１１、２１の基板Ｂが断面コ字状の熱伝導性の良好なランプリフレクタ１５と接触しているため熱拡散に優れ、光源の発熱による輝度低下を軽減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に用いるバックライトに係わり、特に、エリア・コントロールに適したエッジライト型部分駆動バックライトユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。

近年、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、大型化するとともに、薄型化する傾向が著しく，それに伴ってバックライトの薄型化が大きな課題となっている。ＰＤＰや有機ＥＬといった自発光型ディスプレイの場合，バックライトは不要であるが、液晶はフィルターの機能しか持たないため、液晶ディスプレイにはバックライトが必要であり、最も重要な技術の一つでもある。

この場合の光源の配置方式としては，液晶パネルの背面全面に光源を並べる直下型と，液晶パネル側面に光源を配置して，導光板や反射板を使って光を液晶パネル全面に広げるエッジライト型が知られており、小型液晶、ノート型やデスクトップ型のパソコン及びＬＣＤモニターにはエッジライト型方式が多く、液晶テレビには直下型方式が主に採用されている。

上記の直下型方式は、ＣＣＦＬ（冷陰極管）やＬＥＤなどを液晶の下に並べ、その上に拡散板を配置した面光源から液晶に光を送る方式であり、高輝度化に伴う光源の増設が簡易でかつ軽量である上、ローカルディミングなどの部分駆動方式を具現することができるため、液晶テレビに多く採用されているが拡散板の表面加工に手間がかかる上、輝度ムラを改善するために光源と拡散板の間にある程度の距離が必要であり所定の厚さを要するため、薄型化が困難であるという問題がある。

一方、エッジライト型方式は、ＣＣＦＬやＬＥＤの線状の光を導光板を用いて面状の光に換え液晶に光を送るもので、光源からアクリル製の導光板内に導かれた光を全反射を用いて全面に導き、反射ドットに当たった光がその進路を変え、全反射角よりも小さい角度になった光がアクリル表面から出てくることを利用して導光板全面から出射するようにしたものであり、その構造から薄型化に有利である利点を有する。

上記のエッジライト型のバックライトにおいては、導光板のアクリル端面から入光した光は、平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となってアクリル板内を進み、反射ドットに当たらなければ減衰することなく反対側の端面まで到達するため、導光板における光の利用効率が非常に高いという利点を有する。

しかしながら、エッジライト型方式は、導光板を使用して面光源としているが、ＣＣＦＬ付近は明るく、ＣＣＦＬから遠く離れるにつれて暗くなり輝度ムラを生じ易いという問題があり、さらに輝度を高くすることが課題となっている。

このような輝度ムラの問題の解決手法として、平面長方形状であって一の表面を光出射面とするとともに、２乃至４の側面を光入射面とし、全ての光入射面側から厚さが漸次薄くなるように構成された１乃至４の傾斜面からなる反射面を備え、高輝度で発光体が不点灯にも対応可能な導光板が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、表面と裏面と４つの側面を有する板状の透明樹脂成形体であって、表面が光出射面で、４つの側面のうちの少なくとも対向する２面が光入射面であり、裏面が光入射面から中央に向かって板厚が減少するように形成された例えば曲面からなる光反射面を有し、軽量で輝度が高く、かつ輝度むらが少ない輝度均整度に優れた導光板が知られている（例えば、特許文献２参照。）。

一方、部分駆動表示が可能なバックライトによれば、高いコントラストと広い色再現性を実現できることが知られており、このようなエリア・コントロールが可能なバックライトとして、相互分離されて各々ブロックを形成する複数の導光板と、導光板各々の側部に配置され各ブロックの導光板に光を入光させる複数のＬＥＤとを含み、各ブロックの導光板に光を入光させるＬＥＤは、隣り合う他ブロックの導光板と重畳され、ブロック別に部分駆動されるローカルディミングなどの部分駆動方式が容易で、高いコントラスト比を通じた鮮明な画質の具現が可能な薄型化に有利なバックライトユニットが知られている（例えば、特許文献３参照。）。

また、端部光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる楔型の形状をなす二以上の照明単位を一の照明単位の表面と他の照明単位の裏面とを対向させて各照明単位が一部分重畳する様に配設して各照明単位の表面によって光照射対象に対する略一連の対向面を形成すると共に一以上の照明単位の光入射面に光源を配置し、薄型化、大照光面の高輝度化及び構成の単純化を可能にした面状光源装置が知られている（例えば、特許文献４参照。）。

特開２００１−１６７６２２号公報 国際公開番号ＷＯ２００４／０８１４４４号公報 特開２００７−２９３３３９号公報 特開２００１−１８４９２９号公報

上記の特許文献１及び２の導光板においては、導光板に２面以上の光入射面を設けているため、入射面が１面の導光板よりも高輝度を可能とするが、エリア・コントロールに利用するものではなく、例えエリア・コントロールへの利用を考慮したとしても、その縦・横の分割面の一方又は双方の数が１又は２に限定されるため、大画面のエリア・コントロールに適さない。

一方、エリア・コントロール可能な特許文献３のバックライトユニットにおいては、同一形状の導光板を用いて部分駆動方式を可能とするが、各ブロックの導光板のＬＥＤが隣り合う他ブロックの導光板と重畳されることにより、光照射面の直下に多数のＬＥＤが配置されることになり、この重畳部分においては導光板の板厚が急激に変化するため、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することに難点がある。

さらに、特許文献４の面状光源装置においても同一形状の導光板を用いて部分駆動方式を可能とするが、各導光板の裏面には、隣接する光源の光の干渉等による液晶パネルへの輝度の不均一化を防ぐために、所定の領域にグラデーション処理と遮光処理又は光減衰処理を施す必要がある上、各導光板裏面とリアシャーシとが形成する空間に保持部材を挿嵌させるか、各照明単位の外郭に沿ってリアシャーシを形成する必要があるため、その構造が複雑となるとともに、光照射面の直下に多数のＬＥＤが配置されることになり、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することに難点がある。

以上の問題を解決する手段として、本出願人は、図５に示すように、端部にそれぞれ線状光源４１、５１を備えた導光板４２、５２を、それぞれの導光板の各光出射面４３、５３が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ導光板４２、５２の各線状光源４１、５１が平行配置されたエッジライト型バックライトであって、導光板４２の光出射面４３の対向面に乱反射面４４が形成された第１の導光板と、この第１の導光板４２と積層された積層部Ｌ_ａを有する第２の導光板５２とからなり、第２の導光板５２は、積層部Ｌ_ａに形成された全反射領域Ｔ_ａと第１の導光板の光出射面４３と隣接する光出射面５３を有する乱反射領域Ｄ_ａとからなり、乱反射領域Ｄ_ａの光出射面５３の対向面に乱反射面５４を形成したエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０を、先に出願している（特願２００８−１１２７４８号参照）。尚、同図において、４５、５５はランプリフレクタ、４６、５６は反射シート、４７、５７は端面反射シートである。

この場合、上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットにおいては、第１の導光板４２の線状光源４１から出た光Ｐ_１は、導光板４２の端面から導光板内へ入光し、乱反射面４４の反射ドットで乱反射されて光出射面４３から出射する。一方、第２の導光板５２の線状光源５１から出た光Ｐ_２は、導光板５２の端面から導光板内へ入光し、全反射領域Ｔ_ａの平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となって導光板５２内を進み、乱反射面５４の反射ドットで乱反射されて光出射面５３から出射する。

上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０の複数を用いて、例えば、２個のユニットの各線状光源を両端部側に配置し、この複数組を各光出射面が同一平面をなすように並列配置することにより、液晶表示画面の下に多数のＬＥＤを配置せずに部分駆動が可能になるが、以下のような難点があることが判明した。
即ち、上記の図５に示すエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０においては、第２の導光板５２の積層部Ｌ_ａは、第１の導光板４２と部分的に積層されており、従って、各線状光源４１、５１は導光板の図５における紙面に平行な板面方向の異なる位置に配置されているため、２枚の導光板間でクロストークを発生させない構造となっているが、樹脂製のランプリフレクタを用いているため、銀などを含んだ高反射材料を使用することができない。

この構造では、樹脂製のランプリフレクタを用いているため、例えば、ＬＥＸＡＮ^* ＢＦＬ４０００Ｕ Ｒｅｓｉｎ（ＳＡＢＩＣ Ｉｎｎｏｖａｔｉｖｅ Ｐｌａｓｔｉｃｓ社商標）を樹脂材料として用いた場合、反射率が９５%程度なのでＬＥＤ設置エリア内の樹脂製ランプリフレクタに対して３回反射を繰り返すと、反射光は８６%程度に低下する。この場合、銀反射タイプのリフレクタを樹脂製フレームに貼り付ける方法もあるが、部品点数や組み立て工数が増加し、また、ＬＥＤバーも各導光板に1本必要となりこれも部品数の増加に繋がるという難点を有する。

さらに、LED等からなる各線状光源４１、５１が離間して配置されているため、線状光源の発熱による輝度低下の問題も生ずるという難点もある。

以上の図５に示すエッジライト型部分駆動バックライトユニット４０においては、線状光源としてトップビュー型のＬＥＤを使用しているがサイドビュー型のＬＥＤを使用した場合にも同様の難点がある。

本発明は、以上の難点を解消するためになされたもので、部品数を増加させずに、高効率なエッジライト型部分駆動バックライトを提供することをその目的とする。

また、本発明は、線状光源周辺部のクロストークを防止するとともに、光源の反射効率を改善し、さらに、光源の発熱による輝度低下を軽減することができる高効率なエッジライト型部分駆動バックライト構造を提供することをその目的とする。

また、本発明の他の目的は、光照射面の直下に多数の光源（ＬＥＤ）が配置されることなく、全ての光源をバックライトユニットの両端側に配置し、その構造が簡単で、かつ、大画面のエリア・コントロールに対して、その縦・横の分割面の数に制限されない部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。

以上の目的を達成するために、本発明のエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、端部にそれぞれ線状光源を備えた導光板の複数を、それぞれの導光板の各光出射面が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ複数の導光板の各線状光源が平行配置されたバックライトユニットにおいて、このバックライトユニットは、導光板の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面が形成された第１の導光板と、この第１の導光板とその形状が異なり、反射シートを介して第１の導光板と積層された積層部を有する第２の導光板とからなり、この第２の導光板は、積層部に形成された全反射領域と第１の導光板の光出射面と隣接する光出射面を有する乱反射領域とからなり、この乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、第１及び第２の導光板の線状光源を反射シートの端部の両側に配置して、この２つの線状光源を断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料で被覆するようにしたものである。

上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットにおいて、第２の導光板は、さらに、それぞれ順次反射シートを介して積層された積層部を有する第ｎの導光板（ｎ≧３）を備え、この第ｎの導光板は、第（ｎー１）の導光板とその形状が異なり第（ｎー１）の導光板との積層部に形成された全反射領域と第（ｎー１）の導光板の光出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、この乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、第１乃至第ｎの導光板の線状光源を各反射シートの端部の両側にそれぞれ配置し、このｎ個の線状光源を断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料で被覆するように形成することもできる。

また、大画面に対応した複数の導光板よりなるバックライトユニットに対応して、上記のいずれかのエッジライト型部分駆動バックライトユニットの２つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することもでき、さらに、この複数組を、各線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各部分駆動バックライトの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することも可能である。

これらの大画面に対応した複数の導光板よりなるエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、液晶表示装置に好適する。

本発明によれば、複数の形状の異なる導光板を用いて部分駆動表示を容易に実現することができ、また、部品数を増加させずに、高効率なエッジライト型部分駆動バックライトを実現することができる。

また、本発明によれば、線状光源周辺部のクロストークを防止するとともに、反射効率を改善し、光源の発熱による輝度低下を軽減することができる。

さらに、本発明によれば、光照射面の直下に多数の光源（ＬＥＤ）を配置することなく、全ての光源がバックライトユニットの片側又は両端側に配置されるため、その構造が簡単で、かつ、その縦・横の分割面の数に制限されない大画面のエリア・コントロールに適した２次元的部分駆動可能なエッジライト型部分駆動バックライトユニットを容易に実現することができる。

本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの一実施例を示す断面図（ａ）及び一部拡大断面図（ｂ）である。 本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの他の実施例を示す一部拡大断面図である。 本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの他の実施例を示す断面図（ａ）及びそれを用いた液晶表示装置（ｂ）の一実施例を示す断面図（ｃ）である。 本発明による多数のエリアに分割されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットの平面図である。 本発明の先願に係るエッジライト型部分駆動バックライトユニットを示す断面図である。

以下、面図を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。

図１（ａ）は、本発明の基本的な原理を説明するためのエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０の断面図であり、同図（ｂ）はその一部拡大断面図である。

同図において、１１、２１は線状光源、１２、２２は導光板、１３、２３は光出射面、１４、２４は反射ドット等により形成された乱反射面、１６、２６は反射シート、１７、２７は端面反射シートである。

線状光源１１、２１は各導光板１２、２２の端部にそれぞれ平行配置され、各導光板１２，２２の光出射面１３，２３は実質的に同一平面を形成するように隣接して配置されている。第１の導光板１２の光出射面１３の対向面には、その少なくとも一部、通常は全面に乱反射面１４が形成されており、第２の導光板２２は、第１の導光板１２と積層された積層部Ｌ_ｂからなる全反射領域Ｔ_ｂと、第１の導光板１２の光出射面１３と隣接する光出射面２３を有する乱反射領域Ｄ_ｂからなり、この乱反射領域Ｄ_ｂの光出射面２３の対向面の少なくとも一部、通常は全面に乱反射面２４が形成されている。

上記第１及び第２の導光板の線状光源１１、２１は、例えば、それぞれ直線状に配置されたトップビュー型の複数のＬＥＤからなり、これらのＬＥＤは単一の基板Ｂ上に配置されたＬＥＤバーを形成している。

このＬＥＤバーは、断面コ字状のランプリフレクタ１５で被覆されており、各線状光源１１、２１の基板Ｂの底部とランプリフレクタ１５とは接触して実装されている。断面コ字状のランプリフレクタ１５には、熱伝導性及び反射率の良好な、例えば、金属性の材料が用いられる。

以上の第１及び第２の導光板のＬＥＤからなる線状光源１１、２１をそれぞれ別個の基板上に配置し、各線状光源１１、２１の基板の底部とランプリフレクタ１５とを接触するようにすることも可能である。

導光板１２、２２には、可視光の透過性が優れた樹脂が採用され、ＰＭＭＡ（ポリメチル・メタクリレート：広義のアクリル樹脂）やＰＣ（ポリカーボネート）等が採用される。また導光板１２、２２の一端側に配置された線状光源１１、２１としてＬＥＤ（発光ダイオード）の他、ＣＣＦＬ（冷陰極管）、ＨＣＦＬ（熱陰極管）が用いられるが、ローカルディミングやインパルシブ方式の部分駆動を具現するためにＬＥＤを採用することが好ましい。

各導光板１２、２２の光出射面１３、２３のそれぞれの対向面には、反射シート１６、２６が、それぞれの導光板の端面には端面反射シート１７、２７が配置されており、第１及び第２の導光板１２、２２間の反射シート１６の線状光源側の端部１６_ｔは、クロストークを防止するために各線状光源１１、２１間に延設されている。各線状光源１１、２１間に配置された反射シート１６は、少なくとも各線状光源間に位置する端部１６_ｔにおいて、その両面側に反射処理又は遮光処理が施されている。
導光板１２、２２に形成された乱反射面１４、２４は、印刷方式、成型方式、粘着ドット方式又は溝加工方式のいずれかにより形成することができ、例えば、印刷法を用いた場合には、反射インクをグラデーションパターンにしたがって裏面に塗布することにより反射ドットが形成される。導光板１２、２２では、光出射面全体の輝度を均一化させるために、線状光源１１、２１近傍の反射ドットの面積を小さく、光源から遠く離れるほど反射ドットの面積を大きくする。

ＬＥＤ等の線状光源１１、２１から出た光は導光板１２、２２の側面から入射するが、このときに表面反射する光を除き、ほぼ全ての光が導光板内に入射し、全反射領域では表面反射を繰り返して進行し、乱反射領域の乱反射面１４、２４に形成された反射ドットで光が散乱され、光出射面１３、２３から外に光が出て行く。

反射シート１６，２６は、全反射の他、反射ドットの散乱光の一部で導光板背面に向かう成分を反射して光出射面正面に向かわせる。

上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０においては、第１の導光板１２の線状光源１１から出た光及びランプリフレクター１５で反射された光Ｐ_ａは、導光板１２の端部の入射面から導光板内へ入光し、乱反射面１４の反射ドットで乱反射されて光出射面１３から出射し、一方、第２の導光板２２の線状光源２１から出た光Ｐ_ｂは、導光板２２の端面から導光板内へ入光し、全反射領域Ｔ_ｂの平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となって導光板２２内を進み、乱反射面２４の反射ドットで乱反射されて光出射面２３から出射する点は、図５におけると同様であるが、エッジライト型部分駆動バックライトユニット１０においては、第１及び第２の導光板１２、２２の線状光源１１、２１が、その両面側に反射処理又は遮光処理が施された反射シート１６の端部１６_ｔの両側に配置されているため、クロストークを防止することができる上、この２つの線状光源１１、２１の基板Ｂが断面コ字状の熱伝導性の良好なランプリフレクタ１５と接触しているため熱拡散に優れ、光源の発熱による輝度低下を軽減することができる。即ち、ＬＥＤ等が発した熱は金属等の基板Ｂに伝わり、基板とランプリフレクタが接触しているので、熱伝導性の良好な金属等からなるランプリフレクタはヒートシンクの役目を果たし、金属ランプリフレクタより放熱される。この場合、基板と金属ランプリフレクタの間に、熱伝導シートを設置すれば冷却効果をさらに向上させることが可能である。また、反射シート２６の下部と接触するランプレフリクタの面積を変化させることにより、冷却効果の調整が可能となる。

さらに、線状光源１１、２１がランプリフレクタに覆われているため、光漏れの発生を防ぐことも可能となる。

また、ランプリフレクタ１５は反射率に優れた材料からなるため、反射効率を改善することができる。上述のように、樹脂製のランプリフレクタを用いた場合には、
ランプリフレクタに対して３回反射を繰り返すと反射光は８６%程度に低下するが、金属製のランプリフレクタを用いた場合には、反射光の低下著しくを低減することができる。

例えば、３Ｍ社製のＤＥＳＲ−Ｍ−ＳＩＲを用いると、その反射率が９８%程度なので、ＬＥＤ設置エリア内の金属製ランプリフレクタに対して３回反射を繰り返すと、反射光は９４%程度となり、樹脂製ランプリフレクタの場合と比較して反射ロスを大幅に低減することができる。

以上の説明では、線状光源１１、２１がトップビュー型のＬＥＤからなる場合を示しているが、図２に示すように、この線状光源１１、２１として、パッケージ側面から出光するサイドビュー型のＬＥＤを用いることもできる。

この場合において、第１及び第２の導光板１２、２２の各線状光源１１、２１の基板Ｂ_ａ、Ｂ_ｂは、断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料と接触して対向配置される。

以上述べた図１に示すトップビュー型又は図２に示すサイドビュー型のＬＥＤを基板上に実装する場合、各ＬＥＤバーの基板上の複数個のＬＥＤを、導光板に垂直な平面内でそれぞれ隣接して配置するか、あるいは隣接する各ＬＥＤバーの基板上の複数個のＬＥＤを、導光板に垂直な平面内において、ＬＥＤバーの基板方向に千鳥状に配置することもできる。特に、ＬＥＤを導光板に垂直な平面内において、ＬＥＤバーの基板方向に千鳥状に配置し、第１の導光板１２よりも第２の導光板２２に対してＬＥＤの数を多く配置することにより、熱拡散させることが可能となる上、導光板２２の効率分低下を補うことが可能となる。

図１のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０は、２枚の導光板を用いているが、本発明では、３以上の導光板の複数枚を用いてエッジライト型部分駆動バックライトユニットを構成することができる。

即ち、第２の導光板２２の下部に反射シートを介して積層した第３の導光板を配置し、この第３の導光板は、第２の導光板との積層部に形成された全反射領域と第２の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の対向面に乱反射面を形成するとともに、第１乃至第３の導光板の線状光源を各反射シートの端部の両側にそれぞれ配置し、この３個の線状光源を断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料で被覆するように形成することもできる。 この場合は、第２の導光板２２と第３の導光板との積層部の長さが第１の導光板１２と第２の導光板２２との積層部の長さＬ_ｂよりも長いことに対応している。

この構成においては、第１乃至第３の導光板の光出射面は実質的な同一平面を形成し、第２及び第３の導光板の乱反射領域の各光出射面に対向する乱反射面の好ましくは全面に反射ドット等が形成される。以上の構成は、導光板が４枚以上の場合にも同様に適用可能である。

また、上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットの２つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することもできる。

図３（ａ）は、図１（ａ）のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０の第２の導光板２２と、同一構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０´の第２の導光板２２´を対向して配置し、各ユニット１０、１０´の各第１及び第２の導光板１２、２２、１２´、２２´が同一平面を構成するように配置した構成の断面図を示す。

この場合において、各ユニット１０、１０´の線状光源１１、２１、１１´、２１´は、各ユニット１０、１０´の両端側に配置され、それぞれ基板Ｂ、Ｂ´上に実装されるとともに、断面コ字状のランプリフレクタ１５、１５´内に基板とランプリフレクタとが接触した状態で配置される。

図３（ｂ）は、同図（ａ）のエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０、１０´を用いた液晶表示装置の断面図を示す。上記のように、各導光板１２、１２´、２２、２２´が同一平面を構成するように対向して配置されたエッジライト型部分駆動バックライトユニット１０、１０´の上面には２枚の拡散シートＤＳがプリズムシートＰＳを挟んで配置され、その上面に液晶パネルＬＣが配置される。この拡散シートは、反射ドットを目立たなくする目的だけでなく、光を正面に集めて正面輝度を高くするという重要な働きを持つ。また、プリズムシートは、レンズシートの一種で、正面方向の輝度を向上させるために、バックライトの導光板の上面に設置される。

大画面に対応した多数のエリアに分割されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットに対しては、以上述べたエッジライト型バックライトユニットの複数を用いて容易に達成することが可能である。

図４は、前述の３枚の導光板からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの８個を用いた例を示す平面図である。

同図において、第１乃至第３の導光板１２、２２、３２からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニット２０´と第１乃至第３の導光板１２´、２２´、３２´からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニット３０´を各導光板が同一平面を形成するように、各線状光源（１１、１１´等）を両端部側に配置し、この４組を並列配置したものである。この場合全ての導光板は実質的に同一平面を形成する。この場合も図３（ｂ）と同様に、導光板の上面に拡散シートＤＳ、プリズムシートＰＳ及び液晶パネルＬＣが配置される。

上記のような構成とすることにより、液晶表示装置の液晶パネルを複数の領域に分割して、各分割領域のグレーレベル値に応じて各分割領域別に線状光源の輝度値を均一化することができる。また、各エリアに対応する線状光源をエリア毎に制御することにより、ローカルディミングも容易となる。

これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明はこれに限定されず、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。

本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、エリア・コントロール可能なバックライトを備えた液晶表示装置に用いることができる。

１０、１０´、２０´、３０´、４０ エッジライト型部分駆動バックライトユニット
１１、２１、４１、５１ 線状光源
１２、１２´、４２ 第１の導光板
２２、２２´、５２ 第２の導光板
３２、３２´ 第３の導光板
１３、２３、４３、５３ 光出射面
１４、２４、４４、５４ 乱反射面
１６、２６、４６、５６ 反射シート
１５、１５´、４５、５５ ランプリフレクタ
１６_ｔ 反射シートの端部
１７、２７、４７、５７ 端面反射シート
Ｂ、Ｂ´、Ｂ_ａ、Ｂ_ｂ 基板
ＬＣ 液晶パネル
ＤＳ 拡散シート
ＰＳ プリズムシート
Ｄ_ａ、Ｄ_ｂ 乱反射領域
Ｌ_ａ、Ｌ_ｂ 積層部
Ｔ_ａ、Ｔ_ｂ 全反射領域
Ｐ_１、Ｐ_２、Ｐ_ａ、Ｐ_ｂ 光

Claims (18)

1. 端部にそれぞれ線状光源を備えた導光板の複数を、それぞれの導光板の各光出射面が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ前記複数の導光板の各線状光源が平行配置されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットにおいて、前記エッジライト型部分駆動バックライトユニットは、導光板の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面が形成された第１の導光板と、前記第１の導光板とその形状が異なり、反射シートを介して前記第１の導光板と積層された積層部を有する第２の導光板とからなり、前記第２の導光板は、前記積層部に形成された全反射領域と前記第１の導光板の光出射面と隣接する光出射面を有する乱反射領域とからなり、前記乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、前記第１及び第２の導光板の線状光源を前記反射シートの端部の両側に配置し、この２つの線状光源を断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料で被覆したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
2. 第２の導光板は、さらに、それぞれ順次反射シートを介して積層された積層部を有する第ｎの導光板（ｎ≧３）を備え、前記第ｎの導光板は、前記第（ｎー１）の導光板とその形状が異なり、前記第（ｎー１）の導光板との積層部に形成された全反射領域と前記第（ｎー１）の導光板の光出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、前記乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、前記第１乃至第ｎの導光板の線状光源を前記各反射シートの端部の両側にそれぞれ配置し、このｎ個の線状光源を断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料で被覆したことを特徴とする請求項１記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
3. 各導光板間に配置された反射シートは、少なくとも各線状光源間において、その両面側に反射処理又は遮光処理が施されていることを特徴とする請求項１又は２記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
4. 各導光板の線状光源は、基板上に複数個のＬＥＤを配置したＬＥＤバーにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
5. ＬＥＤバー基板上の複数個のＬＥＤは、トップビュー型であることを特徴とする請求項４記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
6. ＬＥＤバー基板上の複数個のＬＥＤは、サイドビュー型であることを特徴とする請求項４記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
7. 複数個のＬＥＤは、単一のＬＥＤバー基板上に配置されていることを特徴とする請求項５記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
8. ＬＥＤバーの基板は、断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料と接触して配置されていることを特徴とする請求項５又は７記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
9. 第１及び第２の導光板の各線状光源は、基板上に複数個のＬＥＤを配置したサイドビュー型ＬＥＤバーにより形成され、前記ＬＥＤバーの基板は、断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料と接触して配置されていることを特徴とする請求項１記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
10. 各ＬＥＤバー基板上の複数個のＬＥＤは、導光板に垂直な平面内でそれぞれ隣接して配置されていることを特徴とする請求項４乃至９いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
11. 隣接する各ＬＥＤバー基板上の複数個のＬＥＤは、導光板に垂直な平面内において、ＬＥＤバーの基板方向に千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項４乃至９いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
12. 第１及び第２の導光板の各線状光源は、基板上に複数個のＬＥＤを配置したトップビュー型又はサイドビュー型ＬＥＤバーにより形成され、前記ＬＥＤバーの基板は、断面コ字状の熱伝導性及び反射率の良好な材料と接触して配置されるとともに、前記ＬＥＤバー基板上の複数個のＬＥＤは、導光板に垂直な平面内において、前記ＬＥＤバーの基板方向に千鳥状に配置され、前記ＬＥＤバー基板上の複数個のＬＥＤの数は、第１の導光板よりも第２の導光板に対して多く配置されていることを特徴とする請求項１記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
13. 第１の導光板の光出射面の対向面の全面に乱反射面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１２いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
14. 第２及び第ｎの導光板の乱反射領域の光出射面の対向面の全面に乱反射面が形成されていることを特徴とする請求項１乃至１３いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
15. 各導光板の乱反射面は、印刷方式、成型方式、粘着ドット方式又は溝加工方式のいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項１乃至１４いずれか１項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。
16. 請求項１乃至１５いずれか１項記載の部分駆動バックライトユニットの２つを、各バックライトユニットの線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各バックライトユニットの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライト。
17. 請求項１６記載の部分駆動バックライトの複数を、各線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接して配置し、各部分駆動バックライトの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライト。
18. 請求項１６又は１７記載のエッジライト型部分駆動バックライトを備えたことを特徴とする液晶表示装置。

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