CN101788116A - 背光灯单元及使用着该背光灯单元的液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供薄型而且高品质、亮度均匀性高的背光灯单元及使用着该背光灯单元的液晶显示装置，背光灯单元具有多个由光源(1)和用于将来自该光源的光导向液晶面板侧而射出的导光板(2)构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源。在多个组的各导光板的相互之间形成有缝隙或者槽(4)，将该缝隙或者槽的宽度记为d，将所述液晶面板的光入射面与所述导光板的光出射面的距离，或者在所述液晶面板和所述导光板之间配置的光学部件的光入射面与所述导光板的光出射面的距离记为h，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足4≤h/d≤100的条件。

Description

背光灯单元及使用着该背光灯单元的液晶显示装置

技术领域

本发明涉及在具有液晶面板的液晶显示装置中使用的背光灯单元，特别是涉及薄型、高亮度、亮度均匀性高并且适合于使用按多个区域的每一个分别控制向着液晶面板的光的强度的技术(以下，将这样的技术称为“区域调光”(Local Dimming：局部调光)的背光灯单元以及使用着该背光灯单元的影像显示装置。

背景技术

近年来，作为液晶显示装置的背光灯单元，有使用在液晶面板的一端侧或者两端侧配置光源照射液晶面板的侧灯方式的情况。侧灯方式有利于装置的薄型化，但是由于光源集中配置在装置的端部，因此光源的热集中在装置端部，难以散热，另外，还难以适用区域调光，难以实现大型化。作为这种侧光方式的现有技术，例如已知在专利文献1中记载的技术。

另一方面，在液晶面板的背面侧排列大量的光源构成背光灯的所谓的正下方方式，为了均匀地照射液晶面板的整个面，需要将液晶面板与光源的距离加大到某种程度，因此不利于薄型化。另外，为了在正下方方式中使装置薄型化，需要增加光源数量，成本以及电力消耗上升。作为这种正下方方式的现有技术，例如已知在专利文献2中记载的技术。

[专利文献1]日本特开2008-103162号公报

[专利文献2]日本特开2008-103200号公报

发明内容

本发明提供有利于装置的薄型化，高亮度、亮度均匀性高并且适合于使用区域调光的背光灯单元以及使用着该背光灯单元的液晶显示装置。

本发明提供一种背光灯单元，该背光灯单元具有多个由至少一个以上的光源和用于将来自该光源的光导向液晶面板侧而射出的导光板构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该背光灯单元中，在所述多个组的各导光板的相互之间形成有缝隙或者槽，将该缝隙或者槽的宽度记为d，将所述液晶面板的光入射面与所述导光板的光出射面的距离，或者在所述液晶面板和所述导光板之间配置的光学部件的光入射面与所述导光板的光出射面的距离记为h，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足4≤h/d≤100的条件。

另外，本发明的背光灯单元中，当将上述导光板的光出射面的距离记为L时，满足条件L×d/h≤10。

另外，上述导光板包括来自设置在所述一端侧的所述光源的光入射的入射部、用于扩散入射到该入射部的光的扩散部、被入射到所述入射部的光射出的光出射面、和形成在所述入射部与所述光出射面之间的扩散导光部，

当将所述导光扩散部的光行进方向的距离记为b，所述导光板的所述入射部的宽度记为W，与所述各导光板相对应的光源的个数记为N，排列在所述入射部的光源的间距记为P时，满足

W＝P×N

$P/2/\sqrt{3}\≤b\≤P/2\×\sqrt{3}$

的条件。

上述导光板在上述多个组中也可以连接成一体。

依据本发明，能够提供有利于装置的薄型化，高亮度、亮度均匀性高而且适于使用区域调光的背光灯单元以及使用着该背光灯单元的液晶显示装置。

附图说明

图1表示本发明的第1实施例。

图2是表示本发明第1实施例的变形例的概观图。

图3是表示本发明第1实施例的变形例的水平方向截面图。

图4是表示本发明第1实施例的变形例的垂直方向截面图。

图5表示本发明的第3实施例。

图6表示本发明的第4实施例。

图7表示搭载了本发明各实施例的背光灯单元的液晶显示装置的一个结构例。

图8是本实施例中涉及的实验数据，表示扩散距离和亮度的关系。符号的说明

1：光源；

2：导光板；

3：底盘；

4：槽(缝隙)；

5：光学部件；

7：反射部件；

8：液晶面板；

9：导光板的前端部；

10：导光板的入射部；

13：导光板的光出射面；

14：扩散部；

15：导光板的扩散导光部；

16：导光板的端面。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的多个实施方式。

[实施例1]

参照图1说明本发明的第1实施例。图1是本发明第1实施例的背光灯单元的水平方向的截面图。

图1中，多个光源1例如由发光二极管(LED)等发光元件构成，沿着导光板2的一端的边排列多个。导光板2从液晶面板8侧(从纸面上)观看的形状为长方形，在本实施例中，设在其一条短边上排列多个光源1。在本实施例中，将多个光源的组与一个导光板2作为一个组(以下，为了方便有时也将该组称为“光源组件”)，将该组固定或者安装在例如由铝等金属构成的底盘(chassis)3上，沿着液晶面板8的水平方向排列。在上述例子中，设在导光板2的一条短边侧配置多个光源1，而也可以在导光板2的一条长边侧配置光源1。

从光源1发出的光入射到在导光板2的一条短边上设置的入射部10，向与该入射部10相对的作为短边的前端部9行进。如图所示，本实施例的导光板2的剖面形状成为从其入射部10向前端部9逐渐或者阶梯形变细的形状，在其背面(与液晶面板8相对的光出射面13相反的一面)侧，设置有例如由白色的反射片构成的反射部件7，通过了导光板2的底面的光由该反射部件反射。依据该结构，入射到入射部10的光由导光板2的各个面以及/或者反射部件7反射，并被导向光出射面13，从光出射面13向液晶面板8侧出射。

另外，在本例中，将光源1的排列方向(即，导光板2的入射部10的长边方向)作为液晶面板8的垂直方向，将来自光源1的光的行进方向(即，从入射部10向前端部9的方向)作为液晶面板8的水平方向，沿着液晶面板8的水平方向以及垂直方向(即，二维地)排列上述组。而也可以将光源1的排列方向作为液晶面板8的水平方向，将来自光源1的光的行进方向作为液晶面板8的垂直方向，在底盘3上二维地排列上述组。另外，也可以不是二维，而是仅沿着水平方向或者垂直方向的某个方向排列的所谓的一维排列。

从导光板2的光出射面13出射的光由配置在液晶面板8的背面与导光板2之间的作为光学部件的扩散片5扩散后被均匀化，照射液晶面板8。

在本实施例中，如图所示，配置成其它的(邻接的)光源组件的光源1(b)以及入射部10位于某个组(光源组件)的导光板2(a)的前端部9的底面(背面)上。即，在本实施例中，在与导光板2的光出射面13正交的方向(纸面上下方向)中，某个光源组件的前端部9和与其邻接的光源组件的光源1以及入射部10重合。这里，在导光板2的入射部10附近，形成有用于载置邻接的导光板2的前端部9的台阶差20。另外，在导光板2的相互之间设置有缝隙或者沟槽4(以下简单称为“槽”)。

上述的光源1安装在例如AGSP(Advanced Grade Solid-BumpProcess)或者氧化铝、环氧玻璃、PCB(Polychlorinated Biphenyl：多氯化联苯)、铜基材的布线基板等弯曲基板6上，作为点光源的LED使用。而也可以使用LED以外的点光源，例如作为半导体激光器的激光二极管等，还可以使用点光源以外的CCEF(Cold Cathode FluorescentLamp：冷阴极荧光灯管)或者EEFL(External Electrode FluorescentLamp：外置电极荧光灯管)等的荧光管。或者也可以利用排列多个点光源，成为线光源型的光源单元。

另外，作为LED，能够使用光对电极面铅直方向射出(即，向组件的纵方向出射)的顶视类型，光对电极面水平方向射出(即，向组件的横方向出射)的侧视类型。在使用顶视类型的情况下，例如将与底盘3的面平行的基板弯曲，形成与底盘3的面正交的面，在该面上安装该顶视类型的LED。另外，在使用侧视类型的情况下，可以安装在底盘3的上面载置的与该底盘3的面平行的基板上。进而，光源1可以使用例如通过RGB等混色能得到白色的发出多种颜色的光的器件。这种情况下虽然没有图示，但可以设置用于使来自各光源的色光混色的光学部件。另外，还可以使用相同颜色的光源。进而，虽然没有图示，但还能够将各个光源或者多个光源作为一个单位进行控制。

导光板2用丙烯(acryl)、PMMA(Polymethylmethacrylate：聚甲基丙烯酸甲酯)、ZEONOR、BMC(bulk molding compound：预制整体模塑料)、OZ、聚碳酸酯(polycarbonate)、硅、玻璃等的透明的材质构成。进而，导光板2例如在与上述反射部件7相对的面上，实施调整光的透射性、反射性、扩散性、配光分布的光学的凹凸或者控制透射率、反射率的空间的图形。这些凹凸或者图形例如能够用金属模制作点印刷、微细图形、透镜。进而，导光板2还可以与扩散反射片、反射镜、扩散片、棱镜片、扩散板、偏振光选择性的反射滤光片等各种光学部件相组合，通过蒸镀、印刷实现上述的光学特性。虽然没有图示，但为了进行导光板2与底盘3的定位，也可以在导光板2或者底盘3上设置定位用、固定用的销榫、孔、槽。

底盘3的材质是铝、钢、镁、钛合金等，通过冲压(press)、压铸(die casting)、切削等成形。另外，也可以是丙烯、PMMA、ZEONOR、BMC、OZ、聚碳酸酯、硅等树脂制。

光学部件5例如包括扩散板或者扩散片、棱镜、透镜或者带微细图形的片等，在这些片上还可以设置微细周期构造或者透镜效果等的光的扩散效果或者递归效果等。由此，进一步提高光的均匀性。

反射部件7例如由扩散反射片或者铝反射片、叠层型反射片等构成。

当仅用一片导光板构成了背光灯的情况下，如果进行大型化则难以谋求亮度均匀。从而，考虑将多片亮度均匀性高的导光板组合，构成背光灯单元的方法。然而，由于多个导光板的各亮度分布具有光源1附近的亮度高的倾向，因此在多个导光板的边界产生亮度差，背光灯单元的亮度均匀性恶化。另外，由于各个导光板之间、即邻接的导光板之间的缝隙或者槽存在，因此产生暗线或者亮线，背光灯单元整个面中的均匀性有可能在多处恶化。

为了解决这样的问题，在本实施例中，如图1所示，在导光板2(a)的入射面上配置光源1(a)，其光源1(a)相比于与其邻接的其它光源组件中的导光板2(b)的底面配置在下部。由此，从光源1(b)直接出射到导光板2(b)的出射面的光被导光板2(a)遮挡。即，导光板2(a)具有在与其邻接的光源组件的光源1(b)的上方遮挡来自其光源的光的作用，同时与光源1(b)重合。进而，在导光板2的背面侧，如上所述，由于设置有反射部件，因此能够进一步提高遮光效果。

这里，在本实施例中，将在上述导光板2之间形成的缝隙的宽度记为d，液晶面板8的光入射面与导光板2的光出射面13的距离，或者，配置在液晶面板8与导光板2之间的光学部件5的光入射面与导光板2的光出射面的距离记为h，进而，当2.0mm＞d≥0.1mm，10.0mm＞h≥0.4mm时，满足下述的条件。

4≤h/d≤100。

将上部条件称为条件1。另外，如果在液晶面板8与导光板2之间没有配置光学部件5，则上述距离h成为液晶面板8的光入射面与导光板2的光出射面13的距离。如果在液晶面板8与导光板2之间配置光学部件5，则成为其光学部件5的光入射面与导光板2的光出射面13的距离。这时，在重叠多片光学部件5配置在液晶面板8与导光板2之间的情况下，成为最接近导光板2侧的光学部件5的入射面与导光板2的光出射面13的距离。

依据这样的结构，即使对于导光板2的长度L(光出射面13的从导光板2的入射部向前端部的方向上的距离，除去台阶部20)使h充分小(例如，L＝60mm，h＝3mm)，以比较多的分割数(例如64分割～512分割等)分割背光灯单元的光出射区，也能够适当地排列导光板，能够实现薄型背光灯。

在使用多片导光板2的情况下，液晶面板8的显示影像的与导光板2相互之间的边界相对应的部分出现亮度降低，而根据导光板2之间的边界的形状(例如，边界端面具有倾斜角度或者是扩散面的情况)，还有在液晶面板8的显示影像的与上述边界相对应的部分中发生亮线的情况。

在本实施例中，为了降低这种在与边界相对应部分产生的亮度降低或者亮线，导出了上述的条件1。即，根据上述条件1，设置与在导光板2的边界上设置的槽的宽度相对应的充分的扩散距离h，使得从导光板2正规射出的光能够照射与上述边界相对应的部分。

由此，能够减少显示影像的与导光板2之间的边界相对应部分中的亮线或者暗线的峰值，能够使液晶面板8的显示影像中的亮度分布均匀。这里，h的值取为不足10mm，如果超过该值则不利于显示装置的薄型化，例如，难以实现装置的厚度(进深)为20mm以下的装置。进而，会产生亮度降低的问题。由此，h最好取为10mm以下。上述条件1是根据从本发明者们的实验得到的扩展距离与亮度不均匀的实验数据导出的。

参照图8对于该实验的数据进行说明。

例如，在照射400mm的区域的情况下，从实验能够明确得知扩散距离和亮度比率的关系如图8所示。如图8所示，能够理解出为了得到更高的亮度，必须缩短扩散距离。例如，扩散距离是10mm时的亮度，与扩散距离是0mm时的亮度相比，约是90％。因此，背光灯能够得到实用的亮度，并且为了不用目测确认亮度不均，需要如下所示构成背光灯。即，在所述多组中的各导光板的相互之间形成有间隙或者沟槽，将该间隙或者沟槽的宽度设为d，将所述液晶面板入射面和所述导光板的光出射面的距离，或者所述液晶面板与所述导光板之间配置着的光学部件的光入射面和所述导光板的光出射面的距离设为h，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足下述的条件。

4≤h/d≤100。

这样，本实施例通过满足条件1那样配置光源组件，能够使液晶面板8的显示影像的亮度分布均匀，其结果，能够提供降低了由成为背光灯单元的亮度不均匀的原因的导光板的缝隙所导致的亮度分布的不均匀性的背光灯单元。

进而，由设置在导光板2背面的反射部件7，抑制在光源1上重合的导光板2的前端部9附近的亮度上升。与此同时，由于如上述那样将扩散距离h充分确保为满足条件1，因此通过减少从导光板2之间的缝隙发生的暗线不均匀或者亮线不均匀，抑制导光板2之间的交界线的亮度差，能够提供亮度均匀性高、大型的背光灯单元。

进而，由于光源1配置在背光灯单元的整个面上，来自光源1的发热的密度减小，能够提供散热性高的背光灯单元。而且，通过在上述的背光灯单元中组合液晶面板8，能够提供亮度均匀性高的影像显示装置。

图2～4表示本实施例的变形例，图2表示该变形例的概观图，图3表示水平方向(从入射部10向前端部9的方向)的截面图，图4表示垂直方向(光源1的排列方向)的截面图。导光板2在背光灯单元2上二维配置，连接多片导光板。图2中，如果关注导光板2(a)、2(b)、2(c)、2(d)，则各导光板连接成一体，在各导光板的边界，设置沿着垂直方向分割导光板的槽4(a)和沿着水平方向分割导光板的槽4(b)。能够由该槽4(a)、4(b)分割各导光板的光分布。因此，能够在各导光板中分配最佳的光量。该槽的剖面形状可以取为V字形或者梯形、光直面或者在顶端设置了R的大致U字形。另外，在导光板成型时考虑到模具的起模斜度，槽的壁面带有单侧2度以上的模具起模斜度。槽的表面是产生全反射那样的通过模具成型构成的平板面(镜面标准)。

沿着垂直方向分割导光板的槽4(a)的深度随着该槽4(a)延伸的方向使导光板2的厚度减薄，构成为从入射部10向前端部9逐渐变浅。从而，在前端部9中槽宽度d也减小。上述条件1由于是从代表性的槽宽度d求出扩散距离h，因此如果计算其槽宽度的最大值，则扩散距离h可以得到充分的距离。从而，比槽宽度d的代表值狭窄的槽宽度的部分充分地进行光扩散，没有亮度不均匀。

而且，通过分别单独地控制一维或者二维连接配置的导光板2的亮度，能够局部地控制背光灯单元上的亮度。其结果，通过与影像信号相结合控制来自光源组件的光的强度，能够改善对比度。

在上述变形例中，导光板的连接既可以是仅垂直方向一列，也可以是仅水平方向一行。进而，如图2所示，还可以是水平方向以及垂直方向的二维连接。在该连接导光板中，如上述那样设置槽4(a)、(b)，这种槽的形状例如可以做成V字形、梯形、在谷底前端设置着曲率R的U字形。由于该槽，在液晶面板8的显示影像的与该槽对应的部分中发生暗线或者亮线，作为光分布的特异线，成为亮度不均匀的原因。然而，与上述的例子相同，如果将扩散距离h设置成满足上述条件1，则由于来自光出射面13的光按照该扩散距离h被充分扩散了以后，到达包括扩散板等的光学部件5，因此能够得到均匀的亮度分布(也能够定义光分布、光度分布)。

另一方面，由于本变形例的导光板连接构成为一体，因此一部分的光越过导光板的边界从侧面入射到邻接导光板，光发生混合。这里，来自光源的光向邻接导光板的漏光量能够根据导光板之间形成的槽4的深度或者形状控制。例如，从入射部10向前端部9，如果使槽的深度始终成为厚度的一半，则漏光成为接近大约10％～50％。当然，漏光量根据光源数或者导光板的宽度变化。另外，如果使槽的深度始终成为导光板的厚度的大约1/3，则漏光量增加到20％～60％，如果成为1/4则漏光量成为30％～70％，如果成为1/5则漏光量成为30％～80％。

上述的漏光量在进行区域调光(Local Dimming：局部调光)的情况下，为了得到良好的活动图像性能进行适当调整。这里，所谓区域调光，是根据影像信号按各区域(area：区域)控制背光灯的光的强度，例如，在显示月亮悬挂在夜空中的影像的情况下，其控制为，对于与夜空部分相对应的区域减少光量，对于与月亮相对应的区域相对地增大光量。

一般，在使用了多片导光板的背光灯单元中，在通过区域调光，在每个所希望的区域控制光量的情况下，例如，当使某个光源组件(导光板)单独发光时，与其导光板的周围邻接的光源组件中的光源成为OFF。这种情况下，从发光的导光板向至少上下左右的2～4片邻接导光板的漏光量，优选成为接近该邻接导光板的各中央亮度的大约20％或者其以上的50％。通过这样设定漏光量，能够抑制相互邻接的光源ON的光源组件中的导光板与光源OFF的光源组件中的导光板的亮度级差，能够提高画质。为了得到上述那样的漏光量，可以使槽4的深度成为例如导光板2的厚度的大约1/2～1/3。当然，在希望得到更多的漏光量的情况下，可以使槽深度比该值浅(例如导光板2的厚度的大约1/4～1/5)。

如上所述，依据本实施例能够提供有利于装置的薄型化，明亮而且亮度均匀性高，适于使用区域调光的背光灯单元和使用着该背光灯单元的液晶显示装置。

[实施例2]

接着，说明本发明的第2实施例。该第2实施例的背光灯单元的结构与第1实施例相同，而作为光源组件中的配置方面的条件，设定了其它的条件。该条件如下。

即，将上述导光板2之间形成的缝隙的宽度记为d，液晶面板8的光入射面与导光板2的光出射面13的距离，或者液晶面板8与导光板2之间设置的光学部件5的光入射面与导光板2的出射面的距离记为h，导光板2的光出射面13的从导光板2的入射部向前端部的方向的距离记为L，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足以下的条件。

L×d/h≤10

以下将上述条件称为条件2。

本实施例通过满足条件2那样配置光源组件，根据扩散距离h充分扩散来自导光板2的光出射面13的光，能够减少与导光板2之间的边界相对应部分中的暗线或亮线，能够减少照射面中的亮度不均匀。这里，例如当L＝60mm，d＝0.5mm(这是考虑导光体的热膨胀和成型时的部件精度、组装误差，将缝隙取为0.5mm的情况)时，由于是L×d/10＝3mm≤h，因此如果h确保为3mm～4mm，则扩散距离充分。另外，在取为d＝1.0mm的情况下成为L×d/10＝6mm≤h，h必须大于6mm。上述条件2是根据由本发明者们的实验得到的扩散距离与亮度不均匀的实验数据导出的。

即，根据本发明者们的实验能够判明，如果使用上述距离L、间隙的宽度d以及距离h，则用L×h/d表示亮度不均(换言之，亮度不均与L×h/d大致成比例)。这表示，基于间隙的照射面的亮度的下降与该间隙的宽度d大致成比例，以及如果导光板的尺寸L变大，则亮线或者暗线易于看见。因此，如果按照满足上述条件的方式构成背光灯，则能够降低(不醒目)通过间隙产生的亮度不均(亮线或者暗线)

与亮度不均匀有关的数据例如也能够遵从COS4法则定义亮度的均匀性，精密地计算求出。这里，根据导光板2具有的扩散功能、光均匀化功能、反射功能以及设置在光出射面上的扩散板等光学部件5等，数学公式复杂，而且向有多个参数的数列式变化。从而，如条件2那样用单纯的几何光学的近似式或者实验式定义的方法因设计时的使用方便也是有利的。

另外，如果设L＝90mm，则由于导光板的尺寸大，导光板2之间的缝隙间的暗线或者亮线显著，因此为了减少它们，必须取更大的扩散距离。这时，如果d＝1.0mm，则由于根据条件2成为L×d/10＝9mm≤h，因此扩散距离需要更长。

在亮度不均匀是网格形的情况下，虽然人的眼睛难以感知该网格的间距细和亮度不均匀，但是如果间距宽，则易于感知与细时相同的亮度不均匀的电平(亮度差)以及不均匀的宽度。从而，在加大L的情况下，如果没有将扩散距离取为很长，则不能充分地扩散光，暗线或亮线的亮度不均匀变得显著。在本实施例中，根据条件2，能够设定与导光板的尺寸(L)相对应的扩散距离h，有利于装置的薄型化，而且能得到适于各种尺寸的导光板的光学性能，即均匀的亮度分布(也能定义光分布、照度分布)。

在该第2实施例中确定的条件2当然在图2表示的第1实施例的变形例中也能适用。

[实施例3]

接着，参照图5说明本发明的第3实施例。

图5是从液晶面板8侧观看本实施例的多片导光板2的平面图。在本例中，排列了4片导光板2。

本实施例如图5所示，对导光板2的每一片，在来自光源的光入射的入射部10上设置用于扩散该入射光的扩散单元14，同时，在入射部10到光出射面13之间设置了导光扩散部15。

这里，当将导光扩散部15的从导光板2的入射部9向前端部10的方向的距离记为b，光源1的个数记为N，该导光板2的入射部9的宽度(光源1的排列方向的尺寸)记为W，配置在入射部9的光源1的间距记为P时满足以下的条件。另外，在入射部10均等配置了光源1的情况下，从配置在入射部9两端的光源到导光板2的端面16的间距成为P/2的距离，将配置在剩余的中间侧的光源间距定义为P。

W＝P×N

$P/2/\sqrt{3}\≤b\≤P/2\×\sqrt{3}$

以下，将上述的条件称为条件3。通过满足该条件3那样配置光源1，能够确保与光源的间距P相关联的必要的导光扩散距离b。

例如，来自LED或者激光光源等的光进行扩散所需要的充分的导光扩散距离b，如果光源1的排列间距宽，则需要加长。另一方面，光源1的排列间距短的情况下，即使缩短导光扩散距离b，各光源的光也充分地相互混合，向光出射面13输出来自光源的光。

例如，如果将入射部9的宽度W取为48mm，进而排列6个作为光源的LED，将间距P取为大约8mm，则成为

如果确保2.3mm≤b≤6.9mm，则可以得到混合光源光所需要的充分的导光距离。由此，由于混合并平均由光源的个体差产生的亮度差或者色度差、配光分布差等，因此能够在色度、亮度、配光的方面将从各个导光体出射的光均匀化。

这里，扩散导光板2的入射部10的光源光的扩散部14在使扩散角度成为对于法线(与入射部9的面正交的线)为70度的情况下，即，以70度的角度使来自光源的主要光扩散的情况下，用于光混合的导光距离b是大约2.3mm，很充分。另一方面，在光源1的入射部10的扩散角度对于法线以45度扩散的情况下，是b＝4mm，在以30度的角度使光源的主要光扩散的情况下，需要成为b＝6.9mm。这时，如果将从导光板2的光出射面13到液晶面板8侧的扩散板5的入射面的距离h(到背光灯单元的照射面和导光板的距离)取为与b大致相同的距离，则对于来自导光板2的出射光的扩散能够确保充分的距离h，能够提供具有均匀分布的背光灯。

依据以上的第3实施例的结构，能够减少作为光源的LED的选择购入的选择数，能够确保稳定的产品合格率。即，LED或者激光器(LD)在从光源厂家购入时，存在光学性能分散性(参差不齐)，例如，亮度分散性或者除此以外的色调(色温)、配光分布、面内分布、角度特性等的分散性。

例如，在光源厂家方面测定光学特性或者分布等，通过将具有类似光学特性的光源从整体分开进行分类，能够将抑制了某种程度的分散性的光学特性均匀的光源集中。然而，这种情况下，产品合格率差，另外，由于上述的分散性对于中心标准是常态分布，因此难以按照相同的比例将具有各种光学特性的光源分类。从而，在将具有从中心标准偏移的性能的光源使用在一个光源单元中的情况下，直到生产出所希望数量的具有相同性能的光源需要预先存储，不得不进行长时间的库存。因此，附加了光源单价和库存费，会成为高价的光源或者背光灯。

依据本实施例，由于像满足上述的条件3那样配置光源，因此即使光源具有某种程度的光学特性的分散(参差不齐)，也能够允许使用。这是因为设置具有导光距离b的导光板扩散部15，在导光板的光入射侧附近扩散并混合多个光源光。由此，对提高合格率做出贡献，由于即使不用选择大量LED也可以购入，因此能够减低光源成本。另外，在一片导光板中使用的光源个数为2个以上，能够排列到12个，而在光源是高功率(high power)(例如50lm～200lm/个)的情况下，在一片导光板中也能够使用一个光源。这样的情况由于也从邻接导光板的端部发生漏光，发生光的混合，因此能够减少光源的选择数，实现光源的合格率提高，能够降低成本。进而，在第1实施例的变形例中表示的一体型的连接导光板的情况下，由于能够更充分地进行光的混合，因此光源的标准规格条件变缓和，能够期望低成本。

另外，在本实施例中，构成为使用光学特性不同的LED进行平均化得到亮度。例如，在CIE表色系统的色度坐标中，当将成为某个基准的LED的色度定为(x＝0.25，y＝0.25)时，通常使用预定误差范围(例如x＝-0.01，y＝-0.01)的LED。在本发明中，通过使用比该误差范围还大的特性的多个LED，例如，(x＝0.25，y＝0.23)的LED和(x＝0.25，y＝0.27)的LED，将它们平均后能够得到与基准LED的色度(x＝0.25，y＝0.25)几乎相同的色度。由此，依据本结构，由于即使使用光学特性的分散性大的LED也能得到所希望的特性，因此不需要例如用于抽取具有近似特性的LED的作业，能够降低成本。当然，即使是LED以外的发光元件也能得到同样的效果。

[实施例4]

接着，参照图6说明本发明的第4实施方式。

第4实施例的特征是，在第1～第3实施例中记载的背光灯单元中，例如，如图6所示，按照上述扩散距离h的间隔，在导光板2的上部，作为光学部件设置至少两种以上的具有微细周期构造的扩散板5以及光学片17。由此，根据扩散单元与距离h的相关作用，能够进一步减少在导光板2的边界发生的光量不均匀，能够提供均匀性高的背光灯。具有微细周期构造的扩散板5或者光学片17即使是市场销售的产品也有充分的效果，而如果是具有微细周期细的三角形或类似剖面的结构，则能够控制光的角度，根据扩散效果和光的递归效果反复进行光的反射，能够减少边界不均匀的暗部或者亮部的峰值亮度。

另外，上述光学片17即使成为放置在导光板2上的结构，光的扩散效果或者递归效果也能够放大，导光板2之间的边界的亮度不均匀或者各个导光板面内的亮度不均匀也能够减少。另外，光学片17还可以是提高亮度片、扩散性的片或者它们的组合。通过这样做，来自导光板2的出射光的配光分布发生变化，亮度不均匀改善。其结果能够提供亮度均匀性高的背光灯单元。

进而，使用图7，说明适用了本实施方式的背光灯单元的液晶显示装置的一个结构例。这样的液晶显示装置包括第1实施例～第4实施例的背光灯单元，添加液晶面板8，构成影像显示装置，图7表示了其显示装置的主要部分的剖面。

本实施方式的液晶显示装置如图所示，具备光源1或者液晶面板8的驱动电路、进而向影像信号处理电路19等的各种电路供电的电源18、对用于在液晶面板8上显示的影像信号实施γ修正或者对比度修正，进而根据需要，实施倍速变换处理或者帧速率变换处理等各种信号处理的影像信号处理电路19、用于使背光灯动作的背光灯用电路20、底盘3、前面罩或者背面罩等的装饰部件21。通过使各部件薄型化(例如使厚度为8mm以下)，能够提供薄型的搭载了LED背光灯的液晶电视机、液晶监视器等液晶显示装置。另外，能够使该显示装置的厚度包括安装液晶面板在内的最薄部分成为10mm～19mm以下。即，本实施方式的液晶显示装置很薄，亮度均匀性高，能够显示高品位的影像。

以上说明了本发明的实施例，而这些实施方式是本发明的一个实施例，并不是要将本发明限于这些实施方式。本发明不限于实施例，在本发明所属的技术领域内只要具有通常的知识，则当然就能够在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变更。

Claims (8)

1.一种背光灯单元，该背光灯单元具有多个由至少一个以上的光源和用于将来自该光源的光导向液晶面板侧而射出的导光板构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该背光灯单元的特征在于，

在所述多个组的各导光板的相互之间形成有缝隙或者槽，

将该缝隙或者槽的宽度记为d，将所述液晶面板的光入射面与所述导光板的光出射面的距离，或者在所述液晶面板和所述导光板之间配置的光学部件的光入射面与所述导光板的光出射面的距离记为h，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足

4≤h/d≤100

的条件。

2.一种背光灯单元，该背光灯单元具有多个由至少一个以上的光源和用于将来自该光源的光导向液晶面板侧而射出的导光板构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该背光灯单元的特征在于，

在所述多个组的各导光板的相互之间形成有缝隙或者槽，

将该缝隙或者槽的宽度记为d，将所述液晶面板的光入射面与所述导光板的光出射面的距离，或者在所述液晶面板和所述导光板之间配置的光学部件的光入射面与所述导光板的光出射面的距离记为h，将所述导光板的光出射面的距离记为L，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足

L×d/h≤10

的条件。

3.根据权利要求1或2所述的背光灯单元，其特征在于，

所述导光板在所述多个组中连接。

4.一种背光灯单元，该背光灯单元具有由多个光源和用于将来自该光源的光导向液晶面板侧而射出的导光板构成的多个组，在所述导光板的一端侧所述多个光源沿着所述导光板的宽度方向排列，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该背光灯单元的特征在于，

所述导光板包括来自设置在所述一端侧的所述光源的光入射的入射部、用于扩散入射到该入射部的光的扩散部、被入射到所述入射部的光射出的光出射面、和形成在所述入射部与所述光出射面之间的扩散导光部，

当将所述导光扩散部的光行进方向的距离记为b，所述导光板的所述入射部的宽度记为W，与所述各导光板相对应的光源的个数记为N，排列在所述入射部的光源的间距记为P时，满足

W＝P×N

$P/2/\sqrt{3}\≤b\≤P/2\×\sqrt{3}$

的条件。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的背光灯单元，其特征在于，

设置所述距离h的间隔，在导光板的上部设置至少两种以上具有微细周期构造的扩散板以及扩散片。

6.一种液晶显示装置，该液晶显示装置具备液晶面板和用于在该液晶面板上照射光的背光灯单元，所述背光灯单元具有多个由至少一个以上的光源和用于将来自该光源的光导向所述液晶面板侧而射出的导光板构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该液晶显示装置的特征在于，

在所述多个组的各导光板的相互之间形成有缝隙或者槽，

将该缝隙或者槽的宽度记为d，将所述液晶面板的入射面与所述导光板的光出射面的距离，或者在所述液晶面板和所述导光板之间配置的光学部件的光入射面与所述导光板的光出射面的距离记为h，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足

4≤h/d≤100

的条件。

7.一种液晶显示装置，该液晶显示装置具备液晶面板和用于在该液晶面板上照射光的背光灯单元，所述背光灯单元具有多个由至少一个以上的光源和用于将来自该光源的光导向所述液晶面板侧而射出的导光板构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该液晶显示装置的特征在于，

在所述多个组的各导光板的相互之间形成有缝隙或者槽，

将该缝隙或者槽的宽度记为d，将所述液晶面板的光入射面与所述导光板的光出射面的距离，或者在所述液晶面板和所述导光板之间配置的光学部件的光入射面与所述导光板的光出射面的距离记为h，将所述导光板的光出射面的距离记为L，进而，当2.0mm≥d≥0.1mm，10.0mm≥h≥0.4mm时，满足

L×h/d≤100

的条件。

8.一种液晶显示装置，该液晶显示装置具备液晶面板和用于在该液晶面板上照射光的背光灯单元，所述背光灯单元具有多个由至少一个以上的光源和用于将来自该光源的光导向所述液晶面板侧而射出的导光板构成的组，在所述导光板的一端侧配置有所述光源，在与该一端相对的所述导光板的另一端的背面侧配置有其它的组的光源，该液晶显示装置的特征在于，

所述导光板包括来自设置在所述一端侧的所述光源的光入射的入射部、用于扩散入射到该入射部的光的扩散部、被入射到所述入射部的光射出的光出射面、和形成在所述入射部与所述光出射面之间的扩散导光部，

当将所述导光扩散部的光行进方向的距离记为b，所述导光板的所述入射部的宽度记为W，与所述各导光板相对应的光源的个数记为N，排列在所述入射部的光源的间距记为P时，满足

W＝P×N

$P/2/\sqrt{3}\≤b\≤P/2\×\sqrt{3}$

的条件。

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