JP2021136171A - バックライト装置、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バックライト装置の光出射面における輝度ムラを解消する。【解決手段】液晶表示装置に用いられるバックライト装置２であって、行方向Ｘおよび列方向Ｙに伸びる格子形状を有し、壁面１０ｓが光反射性を有する隔壁１０と、隔壁１０によって区切られた複数の区画ＫＳそれぞれに設けられる発光素子９と、隔壁の上端１０ｐから上方に突出する複数の突起１１と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、バックライト装置、液晶表示装置に関する。

特許文献１に記載された液晶表示装置のバックライト装置は、それぞれが発光素子を有する複数の区画に分けられ、各区画では、発光素子が光反射性の隔壁で囲まれている。

特開２０１２−１７４３７１号公報（２０１２年９月１０日公開）

バックライト装置の上側（液晶パネル側）に拡散板等の光学部材を載置した場合に、隔壁上面と光学部材との接触部に輝度ムラ（例えば、明線）が生じ、液晶表示装置の表示品位に悪影響を及ぼすという問題がある。

本発明の一態様に係るバックライト装置は、液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、行方向および列方向に伸びる格子形状を有し、壁面が光反射性を有する隔壁と、前記隔壁によって区切られた複数の区画それぞれに設けられる発光素子と、前記隔壁の上端から上方に突出する複数の突起と、を備える。

本発明の一態様のバックライト装置を液晶表示装置に用いた場合、隔壁上端と光学部材（例えば、光拡散シート）とが接触しないため、両者の接触に起因する輝度ムラを解消することができる。

本実施形態のバックライト装置の構成を示す斜視図である。 図２（ａ）は、図１のバックライト装置を含む液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。 本実施形態のバックライト装置の別構成を示す斜視図である。 図４（ａ）は、図３のバックライト装置を含む液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。 図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態のバックライト装置のさらなる別構成を示す平面模式図である。 図６（ａ）（ｂ）は、本実施形態のバックライト装置のさらなる別構成を示す平面模式図である。 図７（ａ）（ｂ）は、本実施形態のバックライト装置のさらなる別構成を示す平面模式図である。 本実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。

図１は、本実施形態のバックライト装置の構成を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態のバックライト装置２は、行方向（Ｘ方向）および列方向（Ｙ方向）に伸びる格子形状を有し、壁面１０ｓが光反射性を有する隔壁２０と、隔壁１０によって区切られた複数の区画ＫＳそれぞれに設けられる発光素子９と、隔壁１０の上端１０ｐから上方に突出する複数の突起１１と、を備える。

発光素子９は、例えば、１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）で構成され、区画底面Ｋｚの中央に設けられる。発光素子９に、マイクロＬＥＤ等の極小ＬＥＤを用いてもよい。

隔壁１０は、区画底面Ｋｚと一体形成（例えば、真空成型）され、リフレクタとして機能する。隔壁１０の材料として、白色の樹脂（例えば、ＰＥＴ）を用いることができる。壁面１０ｓは、区画底面Ｋｚから斜めに立ち上がる、光反射性のスロープ面であり、発光素子９から斜めに出射された光は、発光素子９をバンク状に取り囲む壁面１０ｓで反射し、上方（液晶パネルの方向）に向かう。このように、バックライト装置２は、区画ＫＳごとに輝度制御が可能であるため、ローカルディミング駆動の液晶表示装置に好適である。

隔壁１０上に設けられる複数の突起１１は、隔壁１０と一体形成されていてもよいし、隔壁１０とは別体で形成されていてもよい。複数の突起１１の材料として、白色の樹脂（例えば、ＰＥＴ）、金属等を用いることができる。突起１１の高さについては特に限定されず、隔壁１０と光学シート４との間に空気層が形成されるサイズであればよい。

図１では、複数の突起１１が、隔壁１０の格子点と重畳するように、千鳥状に配置される。具体的には、奇数行の隔壁１０については、奇数列の隔壁１０との交差点上に突起１１が設けられ、偶数行の隔壁１０については、偶数列の隔壁１０との交差点上に突起１１が設けられる。

図２（ａ）は、図１のバックライト装置を含む液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。図２に示されるように、本実施形態の液晶表示装置２０は、バックライトシャーシ７を含むバックライト装置２と、液晶パネル３と、バックライト装置２および液晶パネル３間に配される光学シート４と、光学シート４および液晶パネル３間に配される波長変換シート５とを備える。

バックライトシャーシ７は、隔壁１０と区画底面Ｋｚとが一体形成されてなるリフレクタ１２を保持する。光学シート４は、例えば光拡散シートであり、バックライト装置２の複数の突起１１と接触する。これにより、光学シート４は、隔壁１０上の複数の突起１１によって保持される。

波長変換シート５は、発光素子９から出射された光の波長を変換する（例えば、青色光を白色光に変換する）光学部材であり、例えば、量子ドットシートを適用することができる。

図示しないが、液晶パネル３では、バックライト装置側から、下側偏光板、アクティブマトリクス基板、液晶層、カラーフィルタ基板および上側偏光板がこの順に設けられており、バックライト装置２からの光（白色光）の透過率がサブ画素ごとに制御される。

本実施形態によれば、光学シート４は、隔壁１０上の複数の突起１１によって保持され、隔壁１０および光学シート４の間に空気層が含まれる（隔壁１０と光学シート４が接触しない）ため、隔壁１０および光学シート４の接触に起因する輝度ムラ（例えば、格子状の明線）を解消することができる。

複数の突起１１が、隔壁１０の格子点と重畳するように、千鳥状に配置されるため、突起１１と光学シート４との接触点に微小な輝度ムラ（例えば、明点）が生じたとしても、これが視認され難い。

図１では、複数の突起１１を円柱形状としているが、これに限定されない。図２（ｂ）のように、突起１１を、上方（発光素子９の光の出射方向）に向けて先細りするテーパ形状（例えば、ピン形状）としてもよい。こうすれば、突起１１と光学シート４との接触面積が縮小し、突起１１と光学シート４との接触点に輝度ムラ（例えば、明点）が生じるおそれが低減する。

図３は、本実施形態のバックライト装置の別構成を示す斜視図である。図３では、突起１１が、列方向（Ｙ方向）に隣り合う２つの区画ＫＳに設けられた２つの発光素子９の中間位置（中間位置）と重畳するように、隔壁１０の稜線（隔壁の上端１０ｐのうち格子点でない部分）上に設けられる。

図４（ａ）は、図３のバックライト装置を含む液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の液晶表示装置の変形例を示す断面図である。図３・図４においても、光学シート４は、隔壁１０上の複数の突起１１によって保持され、隔壁１０および光学シート４の間に空気層が含まれる（隔壁１０と光学シート４が接触しない）ため、隔壁１０および光学シート４の接触に起因する輝度ムラ（例えば、明線）を解消することができる。

図３では、複数の突起１１を円柱形状としているが、これに限定されない。図４（ｂ）のように、突起１１を、上方（発光素子９からの光の出射方向）に向けて先細りするテーパ形状（例えば、ピン形状）としてもよい。

図５（ａ）（ｂ）は、本実施形態のバックライト装置のさらなる別構成を示す平面模式図である。図５（ａ）では、隔壁１０のすべての格子点上に突起１１を設ける。こうすれば、複数の突起１１による光学シート４の保持力を高めることができる。図５（ｂ）のように、格子点上に位置する突起１１と、隔壁１０の稜線上に位置する突起１１とを設けてもよい。

図６（ａ）（ｂ）は、本実施形態のバックライト装置のさらなる別構成を示す平面模式図である。図６では、複数の突起１１が、隔壁１０の格子点と重畳するように配置される。図６（ａ）では、奇数行の隔壁１０については、Ｙ方向に伸びる全列の隔壁１０との交差点上に突起１１を設け、偶数行の隔壁１０については突起１１を設けない（一行飛ばし）。図６（ｂ）では、奇数列の隔壁１０については、全行の隔壁１０との交差点上に突起１１を設け、偶数列の隔壁１０については突起１１を設けない（一列飛ばし）。

図７（ａ）（ｂ）は、本実施形態のバックライト装置のさらなる別構成を示す平面模式図である。図７では、複数の突起１１が、隔壁１０の格子点と重畳するように、千鳥状に配置される。図７（ａ）では、ｉを自然数とし、（３×ｉ−２）番目行の隔壁１０については、奇数列の隔壁１０との交差点上に突起１１を設け、（３×ｉ−１）番目行の隔壁１０については突起１１を設けず、（３×ｉ）番目行の隔壁については、偶数列の隔壁１０との交差点上に突起１１を設ける。図７（ｂ）では、ｉを自然数とし、（４×ｉ−３）番目行の隔壁１０については突起１１を設けず、（４×ｉ−２）番目行の隔壁１０については、奇数列の隔壁１０との交差点上に突起１１を設け、（４×ｉ−１）番目行の隔壁１０については突起１１を設けず、（４×ｉ）番目行の隔壁については、偶数列の隔壁１０との交差点上に突起１１を設ける。

図８は、本実施形態の液晶表示装置の構成を示すブロック図である。図８に示すように、液晶表示装置２０は、液晶パネル３を駆動する駆動回路３０と、駆動回路３０およびバックライト装置２を制御する制御部４０を備える。制御部４０は、ローカルディミング駆動に対応し、入力される映像信号に応じて、バックライト装置２の複数の区画ＫＳを個別に輝度制御する。

上述の各実施形態は、例示および説明を目的とするものであり、限定を目的とするものではない。これら例示および説明に基づけば、多くの変形形態が可能になることが、当業者には明らかである。

〔まとめ〕
〔態様１〕
液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、行方向および列方向に伸びる格子形状を有し、壁面が光反射性を有する隔壁と、前記隔壁によって区切られた複数の区画それぞれに設けられる発光素子と、前記隔壁の上端から上方に突出する複数の突起と、を備えるバックライト装置。

〔態様２〕
前記複数の突起の少なくとも１つが、前記隔壁の格子点と重畳する、例えば態様１に記載のバックライト装置。

〔態様３〕
前記発光素子は区画底面に設けられ、前記複数の突起の少なくとも１つが、行方向または列方向に隣り合う２つの区画に設けられた２つの発光素子の中間位置に重なる、例えば態様１または２に記載のバックライト装置。

〔態様４〕
前記壁面は、発光素子が設けられる区画底面から斜めに立ち上がるスロープ面である、例えば態様１〜３のいずれか１つに記載のバックライト装置。

〔態様５〕
各突起は、上方に向けて先細りするテーパ形状である、例えば態様１〜４のいずれか１つに記載のバックライト装置。

〔態様６〕
平面視において、前記複数の突起が、前記隔壁の格子点と重畳するように千鳥状に配されている、例えば態様１〜５のいずれか１つに記載のバックライト装置。

〔態様７〕
前記発光素子は、１以上の発光ダイオードを含む、例えば態様１〜６のいずれか１つに記載のバックライト装置。

〔態様８〕
例えば態様１〜７のいずれか１つに記載のバックライト装置と、液晶パネルと、前記バックライト装置および前記液晶パネルの間に設けられ、前記複数の突起に接触する光学シートとを備える液晶表示装置。

〔態様９〕
前記隔壁および前記光学シートの間に空気層を含む、例えば態様８に記載の液晶表示装置。

〔態様１０〕
前記光学シートが光拡散シートである、例えば態様８または９に記載の液晶表示装置。

〔態様１１〕
前記光学シートおよび前記液晶パネルの間に波長変換シートが設けられている、例えば態様８〜１０のいずれか１つに記載の液晶表示装置。

〔態様１２〕
入力される映像信号に応じて前記複数の区画を個別に輝度制御する制御部を備える、例えば態様８〜１１のいずれか１つに記載の液晶表示装置。

２ バックライト装置
３ 液晶パネル
４ 光拡散シート
５ 波長変換シート
７ バックライトシャーシ
９ 発光素子
１０ 隔壁
１０ｐ 隔壁の上端
１０ｓ 壁面
１１ 突起
２０ 液晶表示装置

Claims (12)

1. 液晶表示装置に用いられるバックライト装置であって、
   行方向および列方向に伸びる格子形状を有し、壁面が光反射性を有する隔壁と、
   前記隔壁によって区切られた複数の区画それぞれに設けられる発光素子と、
   前記隔壁の上端から上方に突出する複数の突起と、を備えるバックライト装置。
2. 前記複数の突起の少なくとも１つが、前記隔壁の格子点と重畳する請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記発光素子は区画底面に設けられ、
   前記複数の突起の少なくとも１つが、行方向または列方向に隣り合う２つの区画に設けられた２つの発光素子の中間位置に重なる請求項１または２に記載のバックライト装置。
4. 前記壁面は、発光素子が設けられる区画底面から斜めに立ち上がるスロープ面である請求項１〜３のいずれか１項に記載のバックライト装置。
5. 各突起は、上方に向けて先細りするテーパ形状である請求項１〜４のいずれか１項に記載のバックライト装置。
6. 平面視において、前記複数の突起が、前記隔壁の格子点と重畳するように千鳥状に配されている請求項２に記載のバックライト装置。
7. 前記発光素子は、１以上の発光ダイオードを含む請求項１〜６のいずれか１項に記載のバックライト装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載のバックライト装置と、液晶パネルと、前記バックライト装置および前記液晶パネルの間に設けられ、前記複数の突起に接触する光学シートとを備える液晶表示装置。
9. 前記隔壁および前記光学シートの間に空気層を含む請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記光学シートが光拡散シートである請求項８または９に記載の液晶表示装置。
11. 前記光学シートおよび前記液晶パネルの間に波長変換シートが設けられている請求項８〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
12. 入力される映像信号に応じて前記複数の区画を個別に輝度制御する制御部を備える請求項８〜１１のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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