JP2011191751A - バックライトユニット、照明装置及び表示装置 - Google Patents

バックライトユニット、照明装置及び表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ローカルディミング制御を高コントラストで実現可能なバックライトユニット、照明装置及び表示装置を提供する。
【解決手段】板状をし、一の主面１１１，１２１が複数の領域に区画され、それらの領域のうち少なくとも１つは、側面から光が入射すると前記主面１１１，１２１側から光を出射する出射領域として、残りの領域は、前記側面から光が入射しても前記主面１１１，１２１側からは光を出射しない非出射領域として構成された光学部材１１０，１２０を複数準備し、それらの光学部材１１０，１２０を、一の光学部材１１０の非出射領域に対して他の光学部材１２０の出射領域が重なるような関係を持たせて積層して導光板１００を構成してなり、前記導光板１００の各光学部材１１０，１２０の側面に光源１２を配置し、且つ各光源１２を調光点灯させてローカルディミング制御する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ローカルディミング制御が可能なバックライトユニット、照明装置及び表示装置に関する。
従来から、液晶パネルを備えた表示装置において、前記液晶パネルの表示画像の各領域の明暗と同期してバックライトユニットの各領域の明暗を調節する複数領域ごとに調光制御（ローカルディミング制御）を行うことにより、表示装置の消費電力の低減化及びコントラストの向上を図ることが提案されている。
図２４及び図２５は、ローカルディミング制御が可能な従来の表示装置の要部構成を示す模式図である。図中、それぞれ（ａ）は液晶パネル並びにバックライトユニットの導光板及び光源を示す側面図、（ｂ）はそれらを示す背面図である。
図２４に示すように、特許文献１に係る表示装置のバックライトユニット５０１は、同じ方向に向けて厚みが増加する複数の断面略三角形状の光学部材５０２を、行列方向にマトリクス状に配置してなる導光板５０３を備え、前記各光学部材５０２の厚肉側の側面にはそれぞれ光源５０４が対向配置されている。
また、図２５に示すように、特許文献２に係る表示装置のバックライトユニット６０１は、行列方向に形成した複数条の溝部６０２によって複数の領域に区画された導光板６０３を備え、当該導光板６０３の側面には各領域に対応する位置ごとに光源６０４が対向配置されている。
これらバックライトユニット５０１，６０１は、各光源５０４，６０４の光度を調節することにより導光板５０３，６０３を領域ごとに調光可能であり、液晶パネル５０５，６０５の背面に配置し、当該液晶パネル５０５，６０５に映像信号を印加するタイミングに同期させて各光源５０４，６０４を切り替えながら点灯させることによって、ローカルディミング制御が可能である。
特開２００９−１９３８９２号公報 特開２００８−０３４３７２号公報
しかしながら、上記いずれのバックライトユニット５０１，６０１も、ローカルディミング制御によって特定の領域のみを光らせる際、当該特定の領域に対し行列方向に隣接する他の領域に光が漏洩し、目的の領域の外縁がぼやけてしまって、表示装置のコントラストが低下するという課題を有する。例えば、特許文献１に係るバックライトユニット５０１の場合、各光学部材５０２の側面は、行列方向に隣接する他の光学部材５０２の側面と面接触しており、それら側面から他の領域に光が漏洩する。また、特許文献２に係るバックライトユニット６０１の場合も、溝部６０２によって各領域はある程度光学的に分離されてはいるものの、前記溝部６０２の底側に存在する各領域同士を繋ぐ接続箇所や、前記溝部６０２内の空気層を介して、行列方向に隣接する他の領域に光が漏洩する。
本発明は、上記の課題に鑑み、ローカルディミング制御を高コントラストで実現可能なバックライトユニット、照明装置及び表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係るバックライトユニットの一態様は、板状をし、一の主面が複数の領域に区画され、それらの領域のうち少なくとも１つは、側面から光が入射すると前記主面側から光を出射する出射領域として、残りの領域は、前記側面から光が入射しても前記主面側からは光を出射しない非出射領域として構成された光学部材を複数準備し、それらの光学部材を、一の光学部材の非出射領域に対して他の光学部材の出射領域が重なるような関係を持たせて積層して導光板を構成してなり、前記導光板の各光学部材の側面に光源を配置し、且つ各光源を調光点灯させてローカルディミング制御することを特徴とする。
また、本発明に係るバックライトユニットの他の一態様は、複数の板状の光学部材をそれら光学部材の厚み方向に積層させてなり、光が入射する一又は複数の側面及び入射した光が出射する一の主面を有する導光板を備え、前記各光学部材は、前記導光板側面側の面が、光学部材内に光を入射させるための光入射面であって当該光入射面に複数の光源が対向配置されているとともに、前記導光板主面側の面が、前記光入射面から光学部材内に入射した前記光源の光が出射する一又は複数の出射領域と前記光が出射しない一又は複数の非出射領域とを有しており、前記導光板を前記導光板主面側から見た場合に、前記各光学部材の出射領域は他の光学部材の出射領域のいずれとも重ならず、前記各光学部材の非出射領域は他の光学部材の出射領域のいずれかと重なることを特徴とする。
本発明に係る表示装置の一態様は、上記バックライトユニットと、前記バックライトユニットにより光が照射される液晶パネルと、前記液晶パネルに映像信号を印加するとともに、前記映像信号の画面内の場所と輝度に応じて、対応する場所の光源を映像のタイミングに同期させて前記光源を調光点灯させる制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明に係る照明装置の一態様は、板状をし、一の主面が複数の領域に区画され、それらの領域のうち少なくとも１つは、側面から光が入射すると前記主面側から光を出射する出射領域として、残りの領域は、前記側面から光が入射しても前記主面側からは光を出射しない非出射領域として構成された光学部材を複数準備し、それらの光学部材を、一の光学部材の非出射領域に対して他の光学部材の出射領域が重なるような関係を持たせて積層して導光板を構成してなり、前記導光板の各光学部材の側面に光源を配置したことを特徴とする。
本発明に係るバックライトユニット、照明装置及び表示装置は、上記構成を有するため、前記導光板の光出射面側から見て隣接する出射領域同士であっても、それら出射領域が異なる光学部材のものであれば、それら出射領域間においては光の漏洩が少なく、その結果各出射領域の外縁がぼやけ難いために、ローカルディミング制御を高コントラストで実現可能である。
第１の実施形態に係るバックライトユニット及び表示装置の概略構成を示す断面図 導光板を示す分解斜視図 光学部材に形成されたドットパターンの態様を説明するための斜視図 光学部材に入射した光の伝播経路を説明するための模式図 溝部の位置が輝度分布に及ぼす影響を説明するための模式図 光学部材に対する光源の配置を説明するための斜視図 制御部によるローカルディミング制御を説明するための模式図 出射領域に相当する領域に反射シートを対向配置した変形例を示す模式図 溝部を重ならないように形成した変形例を示す模式図 光学部材間に拡散シートを介在させた変形例を示す模式図 溝部の形状を説明するための斜視図 溝部の形状を説明するための斜視図 溝部の形成位置の変形例を示す模式図 溝部の形成位置の変形例を示す模式図 溝部の形成位置の変形例を示す模式図 溝部の形成位置の変形例を示す模式図 出射領域及び非出射領域の配置の変形例を示す模式図 出射領域及び非出射領域の配置の変形例を示す模式図 出射領域及び非出射領域の配置の変形例を示す模式図 ３枚の光学部材からなる導光板の変形例を示す模式図 光入射面の向きが光学部材ごと異なる場合の変形例を示す模式図 光入射面の向きが光学部材ごと異なる場合の変形例を示す模式図 第２の実施形態に係る照明装置および表示装置の概略構成を示す一部破断斜視図 ローカルディミング制御が可能な従来の表示装置の要部構成を示す模式図 ローカルディミング制御が可能な従来の表示装置の要部構成を示す模式図
以下、本実施の形態に係るバックライトユニット、照明装置及び表示装置について、図面を参照しながら説明する。
≪第１の実施形態≫
以下、第１の実施形態に係るバックライトユニットおよびこれを用いた表示装置について説明する。
［表示装置］
図１は、本実施の形態に係る表示装置の概略構成を示す断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る表示装置１は、液晶表示装置であって、エッジライト型のバックライトユニット１０、当該バックライトユニット１０により光が照射されるアクティブマトリクス型の液晶パネル２０、及び、それらを収容する筐体３０などを備える。
［バックライトユニット］
バックライトユニット１０は、導光板１００、筐体１１、光源の一例としてのＬＥＤモジュール１２、反射板１３、拡散シート１４、プリズムシート１５、偏光シート１６、ヒートシンク１７、及び、制御部１８などを備える。なお、ＬＥＤモジュール１２の数は全部で２４個であり、個別に説明する必要がある場合はＬＥＤモジュール１２Ａ１〜１２Ｌ１，１２Ａ２〜１２Ｌ２と称する。
［導光板］
＜１．概略構成＞
導光板１００は、平板矩形状であり、互いに対向する一対の側面（図１における上側面及び下側面）が、光が入射する光入射面１０１，１０２となっているとともに、液晶パネル２０側の主面が、入射した光が出射する光出射面１０３となっており、板状の第１の光学部材１１０及び、同じく板状の第２の光学部材１２０をそれらの厚み方向に積層させてなる。
第１の光学部材１１０及び第２の光学部材１２０は、それぞれ光線透過率の高い透明樹脂からなる平板矩形状である。前記透明樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。
＜２．光学部材＞
図２は、導光板を示す分解斜視図である。図２に示すように、第１の光学部材１１０は、表側主面１１１、裏側主面１１２、上側側面１１３、下側側面１１４、右側側面１１５及び左側側面１１６を有する。表側主面１１１は、液晶パネル２０側の主面であり、導光板１００の光出射面１０３を構成している。裏側主面１１２は、第２の光学部材１２０に面接触している。上側側面１１３は、導光板１００の光入射面１０１の一部を構成しており、第１の光学部材１１０の光入射面である。下側側面１１４は、導光板１００の光入射面１０２の一部を構成しており、第１の光学部材１１０の光入射面である。右側側面１１５及び左側側面１１６は、第１の光学部材１１０内から外部へ光が漏洩するのを防止するために、光反射面となっている。
第２の光学部材１２０は、表側主面１２１、裏側主面１２２、上側側面１２３、下側側面１２４、右側側面１２５及び左側側面１２６を有する。表側主面１２１は、液晶パネル２０側の主面であり、第１の光学部材１１０の裏側主面１１２と面接触している。裏側主面１２２は、導光板１００の光出射面１０３とは反対側の主面を構成している。上側側面１２３は、導光板１００の光入射面１０１の一部を構成しており、第２の光学部材１２０の光入射面である。下側側面１２４は、導光板１００の光入射面１０２の一部を構成しており、第２の光学部材１２０の光入射面である。右側側面１２５及び左側側面１２６は、第２の光学部材１２０内から外部へ光が漏洩するのを防止するために、光反射面となっている。
＜３．出射領域及び非出射領域の配置＞
第１の光学部材１１０の表側主面１１１は、複数の出射領域と複数の非出射領域とを有する。具体的には、表側主面１１１は、導光板１００の光入射面１０１と平行な方向（行方向）に６分割、導光板１００の光入射面１０１と垂直な方向（列方向）に４分割され、全体として行列方向にマトリクス状に２４分割されている。
２４分割された各領域は、出射領域又は非出射領域のいずれかに属する。図２で示す第１の光学部材１１０の表側主面１１１において、ハッチングを付した領域Ａ１〜Ｌ１が出射領域であり、ハッチングを付していない領域Ａ２〜Ｌ２が非出射領域である。それら出射領域及び非出射領域は市松模様状に配置されており、各出射領域は他の出射領域とは行列方向に隣接しておらず、各非出射領域も他の非出射領域とは行列方向に隣接していない。
第２の光学部材１２０の表側主面１２１も、複数の出射領域と複数の非出射領域とを有する。具体的には、第１の光学部材１１０と同様に、表側主面１２１は、行方向に６分割、列方向に４分割され、全体として行列方向にマトリクス状に２４分割されている。
２４分割された表側主面１２１の各領域も、出射領域又は非出射領域のいずれかに属する。図２に示す表側主面１２１において、ハッチングを付した領域Ａ２〜Ｌ２が出射領域であり、ハッチングを付していない領域Ａ１〜Ｌ１が非出射領域である。それら出射領域及び非出射領域は、第１の光学部材１１０とは逆パターンの市松模様状に配置されており、各出射領域は他の出射領域とは行列方向に隣接しておらず、各非出射領域も他の非出射領域とは行列方向に隣接していない。
第１の光学部材１１０と第２の光学部材１２０とを積層させ、導光板１００を組み立てた状態において、前記導光板１００を当該導光板１００の光出射面１０３側から見た場合に、前記第１の光学部材１１０の各出射領域は、第２の光学部材１２０のいずれかの非出射領域と重なり、前記第１の光学部材１１０の各非出射領域は、前記第２の光学部材１２０のいずれかの出射領域と重なる。また、第１の光学部材１１０の各出射領域は、第２の光学部材１２０のいずれの出射領域とも重ならず、前記第１の光学部材１１０の各非出射領域は、前記第２の光学部材１２０のいずれの非出射領域とも重ならない。
このように、第１の光学部材１１０と第２の光学部材１２０とは、出射領域及び非出射領域の位置関係が全く逆であり、前記導光板１００を当該導光板１００の光出射面１０３側から見た場合に、各光学部材１１０，１２０の各出射領域は、他の出射領域と連続するように行列方向に隣接しており、全ての出射領域を合わせた状態で導光板１００の光出射面１０３の全領域をカバーしている。
その一方で、同一の光学部材１１０，１２０の出射領域同士は行列方向に隣接せず、異なる光学部材１１０，１２０の出射領域同士が行列方向に隣接する構成となっているため、導光板１００の光出射面１０３側から見た場合に行列方向に隣接する出射領域同士であっても、光学的には分離された状態となっている。
なお、いずれの光学部材１１０，１２０に関しても、出射領域及び非出射領域の行方向の幅、及び、列方向の幅は、それぞれ適宜選択可能である。
＜４．出射領域と非出射領域とに区画するための構成＞
次に、各光学部材１１０，１２０の表側主面１１１，１２１を、出射領域と非出射領域とに区画するための構成について説明する。
まず、第１の光学部材１１０の表側主面１１１における出射領域とは、上側側面１１３又は下側側面１１４から入射した光が出射する領域であり、非出射領域とは前記光が出射しない領域である。第１の光学部材１１０には、出射領域に対応する特定の位置に、上側側面１１３及び下側側面１１４から入射した光を前記出射領域から出射させるための処理が施されている。
また、第２の光学部材１２０の表側主面１２１における出射領域とは、上側側面１２３又は下側側面１２４から入射した光が出射する領域であり、非出射領域とは前記光が出射しない領域である。第２の光学部材１２０にも、出射領域に対応する所定の位置に、上側側面１２３及び下側側面１２４から入射した光を前記出射領域から出射させるための処理が施されている。
出射させるための処理とは、ＬＥＤモジュール１２から導光する光を光学部材１１０，１２０の外に取り出すための採光要素を設ける処置である。採光要素の例には、光学部材１１０，１２０の表面に印刷・成形などにより形成されたドットパターンのような光散乱構造体などの光散乱要素、導光板の表面に形成されたプリズム形状、光学部材１１０，１２０の内部に形成された光散乱要素、が含まれる。
本実施形態では、上記処理の具体的な一例として、各光学部材１１０，１２０には、裏側主面１１２，１２２の出射領域に対応する領域にドットパターンが形成されている。裏側主面１１２，１２２の非出射領域に対応する領域には、ドットパターンは形成されていない。この構成により、表側主面１１１，１２１は、出射領域と非出射領域とに区画されている。
図３は、光学部材に形成されたドットパターンの態様を説明するための斜視図である。図３に示すように、例えば第１の光学部材１１０の裏側主面１１２には、表側主面１１１の出射領域Ｆ１と対向する領域にドットパターンが形成されている。一方、非出射領域Ｆ２と対向する領域にはドットパターンが形成されていない。そして、ドットパターンの１つ１つのドットは、略半球状の凹部で構成されている。なお、ドットを構成する凹部の断面形状は、略半球状に限定されず、略半楕円球状、略円錐状、略円錐台状、略円柱状、略多角錐状、略多角柱状などであってもよい。また、本実施形態では、光学部材１１０，１２０の表面の一部を内側に窪ませた凹状のドットパターンを設けているが、ドットパターンは凹状に限定されず、例えば、光拡散性のインクを光学部材１１０，１２０表面にドット状に印刷して外側に膨出する凸状のドットパターンを設けてもよい。
図４は、光学部材に入射した光の伝播経路を説明するための模式図である。図４に示すように、例えば、ＬＥＤモジュール１２Ａ１から出射した光は、第１の光学部材１１０の上側側面１１３から前記光学部材１１０内に進入し、表側主面１１１及び裏側主面１１２で全反射しながら、前記光学部材１１０内を前記ＬＥＤモジュール１２Ａ１から遠ざかる方向に伝播する。ただし、裏側主面１１２における表側主面１１１の出射領域Ａ１と対向する領域にはドットパターンが形成されているため、当該ドットパターンにより光が散乱され、全反射条件を満たさなくなった光が表側主面１１１の出射領域Ａ１から第１の光学部材１１０の外部に向けて出射する（伝搬経路Ｌ１，Ｌ２）。
一方、ドットパターンが形成されていない非出射領域Ａ２と対向する領域では、光が散乱しないため全反射条件を満たさなくなることがなく、表側主面１１１の非出射領域Ａ２から光は出射しない。なお、非出射領域Ａ２における出射領域Ａ１との境界付近では、当該出射領域Ａ１に対向する領域に形成されたドットパターンにより散乱された光の一部が出射する可能性が全くないわけではないが、出射される光量は僅かであり目視では確認が難しいため、光の漏洩として問題にならない。
出射領域から出射される光量の分布は、ドットの大きさ、形状、及び／又は、密度を調節して散乱の程度を制御することにより、最適に設計されている。具体的には、ＬＥＤモジュール１２Ａ１から第１の光学部材１１０に入射した光の全てが、前記第１の光学部材１１０の出射領域Ａ１から出射するように設計されている。これにより、ＬＥＤモジュール１２Ａ１の光が出射領域Ａ１を超えて光の進行方向下流側に進み、他の出射領域（具体的には出射領域Ｇ１。図２参照）から出射することが防止されている。また、光の進行方向下流側ほどドットパターンを大きくする、もしくはドットのへこみを深くすることにより、散乱を大きくし、出射領域Ａ１の全体から均一に光が出射するように設計されている。
なお、ドットパターンは、射出成形などの成形法、スクリーン印刷法、或いは、レーザー加工法などにより形成可能であって、それら方法により、ドットを最適な大きさ、形状及び密度で形成可能である。
第２の光学部材１２０では、ＬＥＤモジュール１２Ａ２から出射した光は、上側側面１２３から前記光学部材１２０内に進入し、表側主面１２１及び裏側主面１２２で全反射しながら、前記光学部材１２０内を前記ＬＥＤモジュール１２Ａ２から遠ざかる方向に伝播する。裏側主面１２２における表側主面１２１の出射領域Ａ２と対向する領域にはドットパターンが形成されているため、当該ドットパターンにより光は散乱されて、前記表側主面１２１の出射領域Ａ２から第２の光学部材１２０の外部へと出射する。第２の光学部材１２０の外部へ出射した光は、第１の光学部材１１０の裏側主面１１２から前記第１の光学部材１１０内に入射する。そして、第１の光学部材１１０の内部を通過し、前記第１の光学部材１１０の表側主面１１１から外部へと出射する（伝搬経路Ｌ３，Ｌ４）。
なお、上記のように、第２の光学部材１２０に入射した光は第１の光学部材１１０を透過して第１の光学部材１１０の表側主面１１１から出光するものであって、第２光学部材１２０の上側側面１２３や下側側面１２４からは殆ど出光しない。
以上のように、本実施の形態では各光学部材１１０，１２０の裏側主面１１２，１２２における表側主面１１１，１２１の出射領域と対向する領域にドットパターンを形成することによって、前記表側主面１１１，１２１を出射領域と非出射領域とに区画しているが、ドットパターンを形成するのは、光学部材１１０，１２０の裏側主面１１２，１２２に限定されず、表側主面１１１，１２１に形成してもよく、前記表側主面１１１，１２１と裏側主面１１２，１２２の両方に形成してもよい。但し、裏側主面１１２，１２２に形成する方がドットパターンが陰になり難い。
なお、ドットパターンを形成する方法以外に、光学部材１１０，１２０の出射領域と対応する領域に、例えば光を拡散させるための微小プリズムや溝などの採光要素を形成し、出射領域と非出射領域とに区画することも考えられる。溝を形成する場合は、溝同士のピッチ間隔を狭くして微細な溝とすれば、採光と拡散とを両立させた光学設計が可能となる。さらに、光学部材１１０，１２０の出射領域と対応する領域に、例えば集光又は光路変更のための微細レンズ又は微細プリズムなどの採光要素を形成し、出射領域と非出射領域とに区画することも考えられる。
＜５．溝部＞
図２に示すように、各光学部材１１０，１２０の裏側主面１１２，１２２には、列方向に沿って５条、行方向に沿って１条の計６条の溝部１１７，１２７が形成されている。なお、図面では必要に応じて、列方向に沿った溝部１１７，１２７に対して右側から順に「１１７ａ〜１１７ｅ，１２７ａ〜１２７ｅ」の符号を付し、行方向に沿って形成された溝部１１７，１２７に対して「１１７ｆ、１２７ｆ」の符号を付している。
いずれの溝部１１７，１２７も、出射領域と非出射領域との境界に相当する位置に形成されている。但し、境界に相当する位置の全てに溝部１１７，１２７が形成されているわけではない。図３に示すように、各光学部材１１０，１２０は、溝部１１７，１２７によって、行方向の幅Ｗ１が１１６ｍｍ、列方向の幅Ｗ２が１３７ｍｍの長方形領域に区画されている。各長方形領域は、列方向に配置された１つの出射領域と１つの非出射領域とで構成されており、前記出射領域の列方向の幅Ｗ３と、前記非出射領域の列方向の幅Ｗ４とは同じ大きさである。なお、これは３７インチのＴＶ用の画面の場合である。
各光学部材１１０，１２０の厚みＴ１は、４ｍｍであり、各溝部１１７，１２７の深さＴ２は３．５ｍｍであるため、前記各溝部１１７，１２７は、前記光学部材１１０，１２０の厚み方向には貫通していない。厚みＴ１に対する深さＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）は０．５以上０．９５以下であることが好ましい。厚みＴ１に対する深さＴ２の比が０．９５を超えると、溝部１１７，１２７を挟んで隣接する領域同士の接続箇所の厚みが非常に薄くなり、それら隣接する領域同士の接続強度の低下、すなわち光学部材１１０，１２０の強度低下が懸念される。一方で、厚みＴ１に対する深さＴ２の比が０．５未満であると、前記隣接する領域同士の接続箇所の厚みが非常に厚くなり、溝部１１７，１２７による遮蔽効果が薄れるために、当該特定の領域に対し行列方向に隣接する他の領域に光が漏洩し、目的の領域の外縁がぼやけることから、結果として表示装置１のコントラストが低下するという点が懸念される。よって、光学部材１１０，１２０の強度を保ちつつ、隣接する他の領域への光の漏洩を防止するためには、厚みＴ１に対する深さＴ２の比を上記範囲内で適切に制御することが好ましい。
各溝部１１７，１２７の幅Ｗ５は１ｍｍである。幅Ｗ１に対する幅Ｗ５の比（Ｗ５/Ｗ１）は０．１以下であることが好ましい。また、幅Ｗ２に対する幅Ｗ５の比（Ｗ５/Ｗ２）は０．１以下であることが好ましい。Ｗ５/Ｗ１、Ｗ５/Ｗ２とも、０．０５を超えると、出射領域と非出射領域との境界部の面積が大きくなり、ローカルディミングした場合のコントラストが低下するおそれがあるため好ましくない。
図２に示すように、列方向に形成された５条の溝部１１７ａ〜１１７ｅ，１２７ａ〜１２７ｅは、上側側面１１３，１２３と直交する方向に、前記上側側面１１３，１２３から当該上側側面１１３，１２３に対向する下側側面１１４，１２４までの間に亘って連続形成されている。行方向に形成された１条の溝部１１７ｆ，１２７ｆは、右側側面１１５，１２５と直交する方向に、前記右側側面１１５，１２５から当該右側側面１１５，１２５に対向する左側側面１１６，１２６までの間に亘って連続形成されている。
各溝部１１７，１２７は、内部が空気層となっているため、各光学部材１１０，１２０内を進行する光は、溝部１１７，１２７に到達すると、前記溝部１１７，１２７の側面、すなわち、前記各光学部材１１０，１２０と空気層との界面において反射される。このように、溝部１１７，１２７によっても、出射領域と非出射領域とは光学的に分離されている。なお、溝部１１７，１２７の幅Ｗ５を、ＬＥＤモジュール１２の出射光の波長よりも大きくすれば、前記溝部１１７，１２７を挟んだ両側の領域を光学的により確実に分離することができる。
上記のような溝部１１７，１２７は、例えば、導光板１００を射出成形したり、削り加工したりすることにより形成可能である。
図５は、溝部の位置が輝度分布に及ぼす影響を説明するための模式図である。図５に示すように、第１の光学部材１１０の溝部１１７と第２の光学部材１２０の溝部１２７とは、導光板１００を光出射面１０３側から見た場合に、重なるように形成されている。溝部１１７，１２７が形成されている箇所では形成されていない箇所よりも輝度が高くなる傾向にあるが、このように溝部１１７，１２７を重ねることによって、輝度が高くなる領域の幅を狭くすることができる。
［筐体］
図１に戻って、筐体１１は、例えば亜鉛メッキ鋼板などからなる金属製であり、開口が前面に位置する箱形の筐体本体１１ａと、当該筐体本体１１ａの前面側に取り付けられる略方形の前面枠１１ｂとを備える。筐体１１の内部には、反射板１３、導光板１００、拡散シート１４、プリズムシート１５、及び、偏光シート１６が筐体本体１１ａの底面側からその順で積層されている。また、筐体１１の内部における導光板１００の光入射面１０１，１０２側には、ヒートシンク１７に載置された状態で複数のＬＥＤモジュール１２が配置されている。
［光源］
光源としてのＬＥＤモジュール１２は、導光板１００の光入射面１０１，１０２に対向配置された基板１２ａと、当該基板１２ａ上に実装された複数のＬＥＤ素子１２ｂと、当該ＬＥＤ素子１２ｂを覆って封止する波長変換体１２ｃとを備え、前記光入射面１０１，１０２に向けて光を放射する。ＬＥＤモジュール１２の光色は例えば白色であって、その場合、例えば、ＬＥＤ素子１２ｂを青色発光の発光ダイオードとし、波長変換体１２ｃをシリコーン樹脂に珪窒化物よりなる赤及び緑蛍光体の混合物又はＹＡＧ蛍光体などを分散させたものとすることが考えられる。
図６は、光学部材に対する光源の配置を説明するための斜視図である。図６に示すように、各ＬＥＤモジュール１２Ａ１〜１２Ｌ１，１２Ａ２〜１２Ｌ２は、各出射領域Ａ１〜Ｌ１，Ａ２〜Ｌ２に対応すべく、各光学部材１１０，１２０の上側側面１１３，１２３及び下側側面１１４，１２４に、各出射領域Ａ１〜Ｌ１，Ａ２〜Ｌ２に対応した位置ごとに１つずつ対向配置されている。
具体的には、第１の光学部材１１０に関しては、各出射領域Ａ１〜Ｌ１に対して、各ＬＥＤモジュール１２Ａ１〜１２Ｌ１がそれぞれ対応して配置されている。例えば、第１の光学部材１１０の出射領域Ａ１に対応して、ＬＥＤモジュール１２Ａ１が配置されている。同様に第２の光学部材１２０についても、各出射領域Ａ２〜Ｌ２に対して（図２参照）、各ＬＥＤモジュール１２Ａ２〜１２Ｌ２がそれぞれ対応して配置されている。
図１に示すように、各ＬＥＤモジュール１２から放射された光は、光入射面１０１，１０２から導光板１００内に入射し、前記導光板１００を透過する際に平均化されて、前記導光板１００の光出射面１０３から出射して、拡散シート１４、プリズムシート１５、及び、偏光シート１６を透過し、前面枠１１ｂの開口からバックライトユニット１０の外部へ出射し、さらに液晶パネル２０を透過して表示装置１の外部へ出射する。
図６に示す全てのＬＥＤモジュール１２Ａ１〜１２Ｌ１，１２Ａ２〜１２Ｌ２を点灯させることによって、第１の光学部材１１０の出射領域Ａ１〜Ｌ１、及び、第２の光学部材１２０の出射領域Ａ２〜Ｌ２から光を出射させて、その結果、導光板１００の光出射面１０３の全体を光らせることが可能である。また、各ＬＥＤモジュール１２Ａ１〜１２Ｌ１，１２Ａ２〜１２Ｌ２を個別に点灯させることによって、各出射領域Ａ１〜Ｌ１，Ａ２〜Ｌ２を独立して光らせることも可能である。
［反射板］
反射板１３は、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製の略方形のシート材であって、導光板１００の光出射面１０３とは反対の主面側に配置されており、当該反対の主面に到達した光を光出射面１０３へ向けて反射させ輝度を向上させる。なお、反射板１３は、金属光沢を有する金属箔やＡｇシート等であってもよい。
［拡散シート］
拡散シート１４は、例えばＰＥＴ又はＰＣ樹脂製の略方形のフィルムであって、導光板１００の光出射面１０３にほぼ密着した状態で積層されている。当該拡散シート１４を配設することで、バックライトユニット１０の出射光を適度に均一化し品位を高めることができる。また、適当な拡散シート１４を選択することで正面輝度を一層高めることもできる。
［プリズムシート］
プリズムシート１５は、例えばポリエステル樹脂からなる面材の一方の表面にアクリル樹脂で均一なプリズムパターンを成形してなる略方形の光学シートであって、拡散シート１４に密着した状態で積層されている。
［偏光シート］
偏光シート１６は、例えばＰＣフィルムとポリエステルフィルムとアクリル系樹脂とを接合させたもの又はＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）製の略方形のフィルムであって、プリズムシート１５に密着した状態で積層されている。
［ヒートシンク］
各ヒートシンク１７は、例えばアルミ製の略直方体形状であって、ＬＥＤモジュール１２が搭載される搭載面が導光板１００の光入射面１０１，１０２と対向するように配置されている。
［制御部］
制御部１８は、筐体１１の背面に取り付けられており、例えばＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit：大規模集積回路）を有し、液晶パネル２０に映像信号を印加し、この印加のタイミングに同期させて各ＬＥＤモジュール１２を点灯させるとともに、各ＬＥＤモジュール１２の出力を制御する。
図７は、制御部によるローカルディミング制御を説明するための模式図である。図７に示すように、制御部１８は、ＬＥＤモジュール１２を駆動する光源用ドライバ１８ａと、液晶パネル２０を駆動する液晶用ドライバ１８ｂと、映像信号を処理して光源用ドライバ１８ａ及び液晶用ドライバ１８ｂに情報を出力する処理回路１８ｃとを備える。処理回路１８ｃは映像信号の輝度情報から液晶パネル２０に明るく表示される表示領域を解析し、前記表示領域に対応する出射領域のみが光るように、ＬＥＤモジュール１２を制御する光源制御情報を光源用ドライバ１８ａに入力する。
例えば、導光板１００の各出射領域の区画情報が処理回路１８ｃに記憶されている。そして、液晶パネル２０は予め導光板１００の各出射領域に対応する表示領域に仮想上区画されており、前記表示領域の区画情報も処理回路１８ｃに記憶されている。処理回路１８ｃは、映像信号の電圧の大小から明るく表示される画素を識別し、前記画素が属する液晶パネル２０の表示領域を割り出し、前記表示領域に対応した出射領域のみが光るように、ＬＥＤモジュール１２を制御する光源制御情報を光源用ドライバ１８ａに出力する。つまり、光源用ドライバ１８ａは、光源制御情報に基づいて、各々の出射領域に対応するＬＥＤモジュール１２を調光点灯（点灯、消灯を切り替えるとともに輝度を調節）する。
一方、処理回路１８ｃは、映像信号の輝度情報、色度情報を液晶用ドライバ１８ｂに出力し、液晶用ドライバ１８ｂは液晶パネル２０の液晶分子を開閉させる。液晶パネル２０には、通例の液晶パネルを用いることができる。
図１に戻って、液晶パネル２０は、表示画素毎にスイッチング素子としてのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を備え、導光板１００の光出射面１０３と対向するようにして配設されており、制御部１８から供給される映像信号に基づいて所望の画像を表示する。
筐体３０は、前面に開口を有する箱状の本体３１と当該本体３１の下面に設けられたスタンド３２とを備え、前記本体３１の内部にはバックライトユニット１０及び液晶パネル２０が収容されている。
［効果］
以上のような構成の表示装置１は、導光板１００の各出射領域が光学的に独立しており、各出射領域に対応して配置されたＬＥＤモジュール１２から出射した光がその出射領域のみから出射する。したがって、各ＬＥＤモジュール１２の点灯を個別に制御し、特定のＬＥＤモジュール１２を点灯させることにより、特定の出射領域を独立して光らせることができ、ローカルディミング制御が可能になる。特に、各光学部材１１０，１２０において、各出射領域は行方向及び列方向に他の出射領域と隣接していないため、目的の出射領域以外の隣接する他の出射領域に光が漏洩することが少なく、高コントラストの表示装置１を実現することができる。
さらに、バックライトユニット１０は、液晶表示映像の領域ごとの明暗と同期して、ＬＥＤモジュール１２毎に光度を制御可能となっている。したがって、各ＬＥＤモジュール１２に流す電流を調節して、各光学部材１１０，１２０へ入射させる光の光度を調節することにより、出射領域毎の明暗を制御することができる。この場合、黒表示中にはＬＥＤモジュール１２を消灯するため、画像のコントラストを向上させることができ、消費電力を低減することができる。また、残像感を低減させて動画のボヤケを解消することもできる。
また、バックライトユニット１０は、導光板１００の側面１０１，１０２にＬＥＤモジュール１２を配置するエッジライト方式であるため、直下型のバックライトユニットに比べて薄くすることができる。さらに、ＬＥＤモジュール１２が導光板１００の側面１０１，１０２に配置されるので、前記ＬＥＤモジュール１２を支える構造や配線も簡略化でき、簡単な構造で薄型化を図ることができる。
なお、図２４に示す特許文献１に係る表示装置の場合は、複数の光源５０４を離れた位置に設ける必要があるため、各光源５０４間の接続箇所が増え、構造が複雑になるため、組立作業性の難易度が高いという問題もあるが、本実施の形態に係る表示装置１ではこのような問題も生じない。
また、本発明に係る光学部材を利用すれば、好適にスキャニング制御を行うこともできる。本スキャニング制御の一例について、図６を用いて説明する。
例えば、液晶表示装置とした場合、液晶の画像が書き終わり次第、例えば、出射領域Ｆ２、Ｅ１、Ｄ２、Ｃ１、Ｂ２、Ａ１で構成される上から１段目の出射領域群（表側主面１１１における上側側面１１３側から数えて１行目の出射領域群）を１つの区画として考え、各出射領域Ｆ２、Ｅ１、Ｄ２、Ｃ１、Ｂ２、Ａ１に対応するＬＥＤモジュール１２Ｆ２、１２Ｅ１、１２Ｄ２、１２Ｃ１、１２Ｂ２、１２Ａ１を同時に点灯させる。次に、１段目の区画に対応する画像が書き終わり次第、出射領域Ｆ１、Ｅ２、Ｄ１、Ｃ２、Ｂ１、Ａ２で構成される２段目の区画を点灯させるように制御する。
これにより、行列方向にマトリクス状に分割されている光学部材１１０，１２０を、複数の長尺方形の区画に並列化して順次点灯させることができるため、液晶画像が書き終わり次第、上から順に区画ごと点灯させていけば、動画解像度が向上するという効果が得られる。
点灯順は、並列化された光学部材１１０，１２０の各区画を１区画ずつ順次点灯制御してもよいし、上下に隣接する区画を２つで１つの区画とみなして点灯制御してもよいし、上下に隣接する区画同士を１つずつ重なり合うように、すなわち、上から１段目と２段目、２段目と３段目というように、順次点灯制御してもよい。これらの点灯制御によって、動画解像度が高いスキャニング制御を行うことが可能である。なお、スキャニング制御を行なうためには列方向に２以上分割されている必要があり、４〜１０の範囲で分割されていることが好ましい。
≪第２の実施形態≫
以下、第２の実施形態に係る照明装置およびこれを用いた表示装置について説明する。
図２３は、第２の実施形態に係る照明装置および表示装置の概略構成を示す一部破断斜視図である。図２３に示すように、第２の実施形態に係る照明装置４００は、避難経路の誘導灯や看板などに利用される面状のベース照明であって、筐体４１０、反射板４２０、導光板４３０、拡散シート４４０及び複数のＬＥＤモジュール４５０を備え、掲示板４６０の背面に配置され前記掲示板４６０を背面から照らす用途に使用される。なお、照明装置４００は、それ単独でも照明として使用可能である。
筐体４１０は箱状であって、その内部には、反射板４２０、導光板４３０及び拡散シート４４０が前記筐体４１０の底面側からその順で積層されている。導光板４３０の両側面はそれぞれ光入射面となっており、それら両側面にそれぞれ複数のＬＥＤモジュール４５０が対向配置されている。各ＬＥＤモジュール４５０から放射された光は、導光板４３０の両側面から導光板４３０内に入射し、導光板４３０の前面から出射して、拡散シート４４０を透過し、さらに掲示板４６０を透過して前記掲示板４６０の前面から出射する。
導光板４３０は、第１の実施形態の導光板１００と同様の構成を有し、第１の光学部材１１０に相当する第１の光学部材４３１と、第２の光学部材１２０に相当する第２の光学部材４３２とを備える。各ＬＥＤモジュール４５０は、第１の実施形態の制御部１８と同様の構成の制御部（不図示）によって制御される。導光板４３０は、独立点灯可能な複数の出射領域を有するため、各出射領域に対応する各ＬＥＤモジュール４５０の点灯・消灯、コントラスト、色温度、発光色など光特性を制御すれば、掲示板４６０の特定の領域だけを他の領域とは異なる被照明状態にすることができ、視覚性に優れた看板が得られる。
例えば、掲示板４６０は、領域４８１〜領域４８４で構成される第１掲示領域４８０と、第１掲示領域以外の領域である第２掲示領域４９０とを有し、第１掲示領域４８０にはある広告が表示され、第２掲示領域４９０には前記広告とは別の広告が表示されている。制御部により、各掲示領域４８０，４９０に応じて各ＬＥＤモジュール４５０を調光点灯することによって、第１掲示領域４８０と第２掲示領域４９０に照明が切り替わって当てられ、２種類の広告が切り替わって表示される。この場合、制御部が、各ＬＥＤモジュール４５０の点灯状態をより変化させる点灯制御を行なえば、掲示板４６０の外観により変化を与えることができ、より注目を引き易い看板を得ることが可能となる。
なお、本発明に係る照明装置においては、各出射領域に対応する側面に光源を適宜配置するが、各光源を配置する際、異なる色温度の光源を適宜配置してもよい。この構成とすれば、２種類以上の色温度を適宜切り替えたり、混色したりすることが可能な照明装置を得ることができる。例えば、色温度が異なる２種類の光源（３０００Ｋ，１００００Ｋ）を準備し、本実施の形態に係る照明装置を構成すれば、各光源を調光することにより、３０００〜１００００Ｋまでの色温度が制御可能な照明装置を得ることができる。なお、一般家庭などで汎用されているような一般照明に好適な照明装置を得ようとする場合には、全点灯時に５０００Ｋ〜７０００Ｋ程度の色温度の光源を準備し、適宜利用すればよい。
また、本発明に係る照明装置の他の実施形態として、例えば、導光板の光出射面を、プリズムシートが設置された集光させる領域と、拡散シートが設置された拡散させる領域とに区画すれば、点灯させる光源を選択することで、集光、拡散の配光パターンを任意に選ぶことが可能である。さらに、各光源を調光すれば、集光と拡散の中間の配光パターンも選択できる自由度の高い照明装置を得ることができる。また、導光板の光出射面の複数（例えば２つ）の領域に、例えば、集光方向をずらして（例えば９０度ずらして）プリズムシートを設置すれば、集光方向を変更可能な照明装置を得ることができる。なお、プリズムシートを２枚重ねて集光度を向上させてもよい。
以上の構成は、避難経路の誘導灯や看板などに利用される面状のベース照明として使用する場合にも、単独で照明として使用する場合にも、適用可能である。
［変形例］
以上、本発明に係るバックライトユニット及び表示装置を、実施形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記実施形態に限定されない。例えば以下のような変形例が考えられる。
＜光源＞
光源は、ＬＥＤモジュールに限定されない。例えば、ＬＤ（レーザーダイオード）やＯＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）などの半導体発光素子を用いた発光モジュール、又は、冷陰極放電ランプや熱陰極放電ランプなどのランプであってもよい。
＜反射シート＞
各光学部材の表側主面には、出射領域に相当する領域に反射シートを対向配置してもよい。図８は、出射領域に相当する領域に反射シートを対向配置した変形例を示す模式図である。図８に示す変形例では、第１の光学部材１１０の裏側主面１１２における出射領域に相当する領域に反射シート２１０が対向配置されている。このような構成とすることで、裏側主面１１２における出射領域に対向する領域に形成されたドットパターンによって散乱した光の一部が裏側主面１１２から第１の光学部材１１０の外部へ出射し第２の光学部材１２０内に入射するのを防止することができるとともに、その光を反射することで表側主面１１１の出射領域から出射させることができる。
また、図８に示す変形例では、第２の光学部材１２０の裏側主面１２２における出射領域に相当する領域にのみ反射板２１１が対向配置されている。このような構成とすることで、上記実施形態のように第２の光学部材１２０の裏側主面１２２の全面に反射板１３を対向配置する場合と比べて反射板２１１の配置面積を小さくすることができ、部材のコストを低減させることができる。
＜溝部＞
各光学部材の溝部は、導光板を当該導光板の光出射面側から見た場合に、重ならないように形成してもよい。図９は、溝部を重ならないように形成した変形例を示す模式図である。図９に示す変形例では、第２の光学部材１２０の溝部２２０が、導光板１００を光出射面１０３側から見た場合に、第１の光学部材１１０の溝部１１７と重ならないようにずらして形成されている。このような構成とすることで、上記実施形態のように第１の光学部材１１０の溝部１１７と第２の光学部材１２０の溝部１２７とが重なる場合と比べて、溝部１１７，１２７による輝度の上昇が分散されるため、溝部１１７，１２７が形成されている領域と形成されていない領域との輝度の差を低減することができる。
また、光学部材間に拡散シートを介在させてもよい。図１０は、光学部材間に拡散シートを介在させた変形例を示す模式図である。図１０に示す変形例では、第１の光学部材１１０と第２の光学部材１２０との間に拡散シート２３０が介在している。このような構成とすることで、第２の光学部材１２０から出射される光を拡散することができ、溝部２２０によって生じる輝度の差を低減することができる。さらに、溝部１１７，１２７をずらして形成する構成と組み合わせれば、より一層溝部１１７，１２７による輝度の差を低減することができる。
次に、溝部の形状について第１の光学部材１１０を例に挙げて説明する。図１１および図１２は、溝部の形状を説明するための斜視図である。図１１（ａ）に示すように、上記実施形態では、溝部１１７の断面が略矩形であったが、溝部の断面は略矩形に限定されない。例えば、図１１（ｂ）に示すように、溝部２４０の断面が略馬蹄形であってもよく、図１１（ｃ）に示すように、溝部２５０の断面が略楔形であってもよい。
なお、上記溝部１１７，２４０，２５０の断面は、光学部材１１０を厚み方向に切断し、液晶パネル２０側に位置する面を上面とした場合に観察される破断面をいう。このように、溝部の形状は特に限定されるものではないが、光漏れをより抑制するという観点からは、図１１（ｄ）〜（ｆ）に示すように、その断面形状に鋭角を含まず、すなわち各コーナーＣ１〜Ｃ９に曲率Ｒを有することがより好ましい。断面形状が鋭角を含んでいると、鋭角の先端部から光が多く出射するため輝度が高くなり、溝部の部分での輝度ムラが大きくなると思われる。この際、反射効率を向上させて光漏れをより抑制するという観点からは、断面の曲率は、光学部材１１０の厚みをＴ１（ｍｍ）とすると、０．１Ｔ１以上２Ｔ１以下であることが好ましい。また、溝部の形成される位置は特に限定されず、光学部材１１０の上面または下面のどちらでもよい。なお、本実施形態において光学部材１１０の上面とは、当該光学部材１１０を表示装置１の構成部材とした場合、液晶パネル２０側の面をいう。
また、図１２（ａ）に示すように、溝部２６０は、光学部材１１０の厚み方向に貫通していてもよい。このような構成にすれば、溝部２６０を挟んだ両側をより確実に光学的に分離することができる。さらに、図１２（ｂ）に示すように、溝部２６０内には光拡散部材２６１を設けてもよい。このような構成にすれば、溝部２６０が形成されている領域と形成されていない領域との輝度の差を低減することができるとともに、溝部２６０を挟んだ両側をさらに確実に光学的に分離することができる。
また、図１２（ｃ）に示すように、溝部２７０は、互いに対向する側面２７１，２７２に嵌合部２７３，２７４が形成されていてもよい。溝部２７０が光学部材１１０の厚み方向に貫通し、且つ、前記溝部２７０が光学部材１１０の互いに対向する側面（上側側面１１３と下側側面１１４、又は、右側側面１１５と左側側面１１６）間に亘って連続形成されている場合は、前記溝部２７０を挟んで両側が別パーツ２７５，２７６として分解可能な構成となるが、このような構成とすれば、それらパーツ２７５，２７６を組み合わせて光学部材１１０を完成させる際に組み立てが容易である。また、そのようにパーツ２７５，２７６を組み合わせる場合は、溝部２７０に接着剤２７７を充填して接着することが考えられるが、当該接着剤２７７に光拡散材料を含有させることで光拡散部材としての機能を付加し、前記溝部２７０が形成されている領域と形成されていない領域との輝度の差を低減させてもよい。
次に、溝部の形成位置について第１の光学部材１１０を例に挙げて説明する。各領域を光学的に分離するためには、溝部が形成されていることが好ましいが、前記溝部は必ずしも必要ではない。図１３から図１６は、溝部の形成位置の変形例を示す模式図である。
行方向に隣合うＬＥＤモジュール１２の光を分離し、行方向に隣接する領域間での光の漏洩を防止するためには、列方向に沿って溝部１１７ａ〜１１７ｅを形成することが有効である。そこで、図１３に示す変形例のように、列方向に沿った方向にのみ溝部１１７ａ〜１１７ｅを形成し、行方向に沿った方向には溝部を形成しないことも考えられる。なお、行方向に沿って溝部を形成した場合は、互いに対向する２つのＬＥＤモジュール１２の光を分離し、列方向に並んで配置された領域間での光の漏洩を防止することができる。
また、図１４に示す変形例では、光学部材１１０に、上側側面１１３から下側側面１１４の方向に向けて所定長さＷ６の溝部２８１ａ〜２８１ｅが形成されており、下側側面１１４から上側側面１１３の方向に向けても、前記溝部２８１ａ〜２８１ｅと同じ長さの溝部２８１ｆ〜２８１ｊが形成されている。それら溝部２８１ａ〜２８１ｊの長さＷ６は、互いに隣合う溝部２８１ａ〜２８１ｊ間の間隔（図３に示す溝部１１７ａ〜１１７ｆによって区画される長方形領域の行方向の幅Ｗ１に相当）と略同じである。このような構成とすれば、ＬＥＤモジュール１２から出射される最も輝度の高い出射角θが略４５°の光が行方向に隣接する他の領域に入射することを効率よく防止することができる。
さらに、上記変形例の応用として、図１５に示すように、上記実施の形態に係る光学部材１１０，１２０の列方向に形成された溝部１１７ａ〜１１７ｅ，１２７ａ〜１２７ｅに関して、上側側面１１３，１２３から下側側面１１４，１２４の方向に向けて所定長さＷ６の部分、および、下側側面１１４，１２４から上側側面１１３，１２３の方向に向けて所定長さＷ６の部分が、光学部材１１０，１２０の厚み方向に貫通する構成とすることが考えられる。
すなわち、上記実施の形態に係る光学部材１１０，１２０では、列方向に形成された５条の溝部１１７ａ〜１１７ｅ，１２７ａ〜１２７ｅが、上側側面１１３，１２３と直交する方向に、前記上側側面１１３，１２３から当該上側側面１１３，１２３に対向する下側側面１１４，１２４までの間に亘って連続形成されており、前記上側側面１１３，１２３から前記下側側面１１４，１２４までの全ての部分において厚み方向には貫通しておらず、隣接する領域同士を繋ぐ接続箇所を残した構成であったが、前記溝部１１７ａ〜１１７ｅ，１２７ａ〜１２７ｅうち、前記所定長さＷ６の部分については厚み方向に貫通しており、残りの部分については厚み方向に貫通しておらず隣接する領域同士を繋ぐ接続箇所が残った構成とすることが考えられる。
このような構成とすれば、ＬＥＤモジュール１２から出射される最も輝度の高い出射角θが略４５°の光が行方向に隣接する他の領域に入射することを、厚み方向に貫通した前記所定長さＷ６の部分によって効率よく防止することができるとともに、残りの部分については、隣接する領域同士を繋ぐ接続箇所を残すことによって光学部材１１０，１２０の強度低下を抑制することができる。
また、図１６に示す変形例では、溝部２９０ａ〜２９０ｆが行方向及び列方向に亘って連続形成されておらず不連続となるように、一部に不連続部分２９１ａ〜２９１ｅが設けられている。このような構成とすれば、溝部２９０ａ〜２９０ｆが光学部材１１０の厚み方向に貫通している場合に、前記光学部材１１０が複数のパーツに分解されてしまうことを防止することができる。
＜光学部材＞
光学部材の表側主面および裏側主面の少なくとも一方には、光のメインの進行方向（導光板の光入射面と垂直な方向、行方向）に沿って、溝を適宜形成してもよい。例えば、光学部材１１０，１２０の表側主面１１１，１２１および裏側主面１１２，１２２の全面に、光のメインの進行方向に沿って断面が略三角形または略台形の溝を適宜形成してもよい。このような構成とすれば、光学部材による光の拡散性または集光性などをより好適に制御することが可能となる。さらに、溝の形状や深さなどを適宜選択すれば、光の直進性（光が広がらずに光学部材内を直進する度合い）を調節することも可能である。
なお、光学部材の表側主面および裏側主面に形成する溝の向きは、光のメインの進行方向に沿ったものだけに限定されない。また、表側主面と裏側主面の両方に溝を形成する場合は、表側主面および裏側主面の溝が必ずしも対称である必要はない。
したがって、例えば、表側主面１１１，１２１の全面に、光のメインの進行方向に沿って断面が略台形の溝を形成し、裏側主面１１２，１２２における出射領域対応部分のみに、光のメインの進行方向と直交する方向（導光板の光入射面と平行な方向、列方向）に沿って断面が略三角形の溝を形成してもよい。このような構成とすれば、光の直進性を高く保ったままそれら主面から光を出射させることができるため、ローカルディミング時に点灯領域と消灯領域とが隣接する境界において、高い輝度コントラストを実現することができ、バックライトユニットおよび照明装置の省エネ化が図れると共に、例えばそれらをＴＶ等に利用した場合に、コントラストの高い映像を得ることができる。なお、溝の形成方法は、公知の方法、例えば、射出成形方法などを適宜選択の上、使用すればよい。
＜導光板＞
各光学部材における出射領域及び非出射領域の配置は必ずしも市松模様状に限定されない。図１７〜図１９は、出射領域及び非出射領域の配置の変形例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光学部材を示す平面図、（ｂ）は第２の光学部材を示す平面図である。各図において、光学部材１１０，１２０の表側主面１１１，１２１のハッチが付された領域が出射領域であり、ハッチが付されていない領域が非出射領域である。
例えば、図１７に示すように、出射領域及び非出射領域は、行方向に縞状に配置されていてもよい。このような構成とすることで、列方向に隣接する領域間においては、光の漏洩を効果的に防止することができる。
また、図１８に示すように、出射領域及び非出射領域は、列方向に縞状に配置されていてもよい。このような構成とすることで、行方向に隣接する領域間においては、光の漏洩を効果的に防止することができる。さらに、各光学部材１１０，１２０には、上側側面１１３，１２３から下側側面１１４，１２４までの間に亘って全く出射領域が存在しない部分ができ、その部分に対してはＬＥＤモジュール１２を配置する必要がないため、ＬＥＤモジュール１２の数量を半分にすることもできる。
また、図１９に示すように、溝部１１７，１２７で区画された長方形領域ごとに出射領域又は非出射領域を設けてもよい。このような構成とすることで、出射領域と非出射領域とが全て溝部１１７，１２７で区画されることとなるため、光の漏洩をより防止することができる。さらに、非出射領域となる長方形領域にはＬＥＤモジュール１２を配置する必要がないため、ＬＥＤモジュール１２の数量を半分にすることもできる。
次に、光学部材の枚数は、必ずしも２枚に限定されず、３枚以上であってもよい。図２０は、３枚の光学部材からなる導光板の変形例を示す模式図であり、（ａ）は第１の光学部材を示す平面図、（ｂ）は第２の光学部材を示す平面図、（ｃ）は第３の光学部材を示す平面図である。各図において、光学部材３１０，３２０，３３０の表側主面３１１，３２１，３３１のハッチが付された領域が出射領域であり、ハッチが付されていない領域が非出射領域である。また、表側主面３１１，３２１，３３１上の実線は溝部３１２，３２２，３３２の形成位置を表している。
図２０に示すように、例えば、導光板は３枚の光学部材３１０，３２０，３３０をそれら光学部材３１０，３２０，３３０の厚み方向に積層させてなる構成であってもよい。この構成とすることで、調光制御が可能な領域の数を増やすことができる。特に、列方向に領域の数を増やすことができる。
次に、各光学部材の光入射面は、必ずしも互いが同じ方向を向いている必要はない。図２１及び図２２は、光入射面の向きが光学部材ごと異なる場合の変形例を示す模式図である。図２１（ａ）及び図２２（ａ）は第１の光学部材を示す平面図、図２１（ｂ）及び図２２（ｂ）は第２の光学部材を示す平面図であり、図２２（ｃ）は第３の光学部材を示す平面図である。各図において、光学部材３４０，３５０，３６０，３７０，３８０の表側主面３４１，３５１，３６１，３７１，３８１のハッチが付された領域が出射領域であり、ハッチが付されていない領域が非出射領域である。また、表側主面３４０，３５０，３６０，３７０，３８０上の実線は溝部３４２，３５２，３６２，３７２，３８２の形成位置を表している。
２枚の光学部材をそれらの厚み方向に積層させてなる構成の導光板では、図２１に示すように、第１の光学部材３４０においては、上側側面３４３及び下側側面３４４を光入射面とし、右側側面３４５及び左側側面３４６を光反射面とするとともに、第２の光学部材３５０においては、上側側面３５３及び下側側面３５４を光反射面とし、右側側面３５５及び左側側面３５６を光入射面とすることが考えられる。このような構成とすることで、第１の光学部材３４０の光入射面に対向配置したＬＥＤモジュール１２の光が、第２の光学部材３５０の光入射面に入射したり、第２の光学部材３５０の光入射面に対向配置したＬＥＤモジュール１２の光が、第１の光学部材３４０の光入射面に入射したりすることを防止することができる。
また、３枚の光学部材をそれらの厚み方向に積層させてなる構成の導光板では、図２２に示すように、第１の光学部材３６０及び第３の光学部材３８０においては、上側側面３６３，３８３及び下側側面３６４，３８４を光入射面とし、右側側面３６５，３８５及び左側側面３６６，３８６を光反射面とするとともに、第２の光学部材３７０においては、上側側面３７３及び下側側面３７４を光反射面とし、右側側面３７５及び左側側面３７６を光入射面とすることが考えられる。このような構成とすることで、第１の光学部材３６０及び第３の光学部材３８０の光入射面に対向配置したＬＥＤモジュール１２の光が、第２の光学部材３７０の光入射面に入射したり、第２の光学部材３７０の光入射面に対向配置したＬＥＤモジュール１２の光が、第１の光学部材３６０及び第３の光学部材３８０の光入射面に入射したりすることを防止することができる。
本発明に係る表示装置は、例えば、テレビジョン受像機として好適に利用可能である。これにより、コントラストが高いためダイナミックレンジが広く、残像感が少ないため動画のボヤケが少なく、全体的に高画質でメリハリのある表示を行うことが可能となる。
１，４７０ 表示装置
１０ バックライトユニット
１２，４５０ 光源
１８ 制御部
２０ 液晶パネル
１００，４３０ 導光板
１０１，１０２ 側面
１０３ 主面
１１０，１２０，４３１，４３２ 光学部材
１１３，１１４，１２３，１２４ 光入射面
１１７，１２７ 溝部
２１０，２１１ 反射シート
２３０ 拡散シート
２６１，２７７ 光拡散部材
４００ 照明装置
４６０ 掲示板
４８０，４９０ 掲示領域

Claims (16)

  1. 板状をし、一の主面が複数の領域に区画され、それらの領域のうち少なくとも１つは、側面から光が入射すると前記主面側から光を出射する出射領域として、残りの領域は、前記側面から光が入射しても前記主面側からは光を出射しない非出射領域として構成された光学部材を複数準備し、
    それらの光学部材を、一の光学部材の非出射領域に対して他の光学部材の出射領域が重なるような関係を持たせて積層して導光板を構成してなり、
    前記導光板の各光学部材の側面に光源を配置し、且つ各光源を調光点灯させてローカルディミング制御することを特徴とするバックライトユニット。
  2. 前記各光学部材は、前記出射領域及び前記非出射領域をそれぞれ複数有し、それら出射領域及び非出射領域が市松模様状に配置されていることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
  3. 前記各光学部材は、前記出射領域と前記非出射領域との境界に相当する位置の少なくとも一部に、溝部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライトユニット。
  4. 前記溝部は、前記側面と直交する方向に、前記側面から当該側面に対向する面までの間に亘って形成されていることを特徴とする請求項３記載のバックライトユニット。
  5. 前記各光学部材の溝部は、前記導光板を当該導光板主面側から見た場合に、重ならないように形成されていることを特徴とする請求項３又は４に記載のバックライトユニット。
  6. 前記光学部材の厚みＴ１に対する前記溝部の深さＴ２の比（Ｔ２／Ｔ１）が０．５以上０．９５以下であることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のバックライトユニット。
  7. 前記溝部は、前記光学部材の厚み方向に貫通していることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載のバックライトユニット。
  8. 前記溝部内には光拡散部材が設けられていることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載のバックライトユニット。
  9. 前記各光学部材の前記主面側とは反対側の面には、前記出射領域に相当する領域に、反射シートが対向配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載のバックライトユニット。
  10. 前記光学部材間に拡散シートが介在していることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のバックライトユニット。
  11. 複数の板状の光学部材をそれら光学部材の厚み方向に積層させてなり、光が入射する一又は複数の側面及び入射した光が出射する一の主面を有する導光板を備え、
    前記各光学部材は、前記導光板側面側の側面が、光学部材内に光を入射させるための光入射面であって当該光入射面に複数の光源が対向配置されているとともに、前記導光板主面側の主面が、前記光入射面から光学部材内に入射した前記光源の光が出射する一又は複数の出射領域と前記光が出射しない一又は複数の非出射領域とを有しており、
    前記導光板を前記導光板主面側から見た場合に、前記各光学部材の出射領域は他の光学部材の出射領域のいずれとも重ならず、前記各光学部材の非出射領域は他の光学部材の出射領域のいずれかと重なることを特徴とするバックライトユニット。
  12. 請求項１から１１のいずれかに記載のバックライトユニットと、
    前記バックライトユニットにより光が照射される液晶パネルと、
    前記液晶パネルに映像信号を印加するとともに、前記映像信号の画面内の場所と輝度に応じて、対応する場所の光源を映像のタイミングに同期させて前記光源を調光点灯させる制御部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
  13. 板状をし、一の主面が複数の領域に区画され、それらの領域のうち少なくとも１つは、側面から光が入射すると前記主面側から光を出射する出射領域として、残りの領域は、前記側面から光が入射しても前記主面側からは光を出射しない非出射領域として構成された光学部材を複数準備し、
    それらの光学部材を、一の光学部材の非出射領域に対して他の光学部材の出射領域が重なるような関係を持たせて積層して導光板を構成してなり、
    前記導光板の各光学部材の側面に光源を配置したことを特徴とする照明装置。
  14. 前記各光学部材の側面に配置された各光源を調光点灯させてローカルディミング制御することを特徴とする請求項１３に記載の照明装置。
  15. 複数の板状の光学部材をそれら光学部材の厚み方向に積層させてなり、光が入射する一又は複数の側面及び入射した光が出射する一の主面を有する導光板を備え、
    前記各光学部材は、前記導光板側面側の側面が、光学部材内に光を入射させるための光入射面であって当該光入射面に複数の光源が対向配置されているとともに、前記導光板主面側の主面が、前記光入射面から光学部材内に入射した前記光源の光が出射する一又は複数の出射領域と前記光が出射しない一又は複数の非出射領域とを有しており、
    前記導光板を前記導光板主面側から見た場合に、前記各光学部材の出射領域は他の光学部材の出射領域のいずれとも重ならず、前記各光学部材の非出射領域は他の光学部材の出射領域のいずれかと重なることを特徴とする照明装置。
  16. 請求項１３から１５のいずれかに記載の照明装置と、
    複数の掲示領域を有し、前記照明装置により光が照射される掲示板と、
    前記掲示領域に応じて前記光源を調光点灯させる制御部と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
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