JP4725529B2 - バックライト駆動装置、表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶パネルを背面から照明するバックライトを駆動するバックライト駆動装置、及びそのようなバックライトを有して構成される表示装置に関するものである。

近年、テレビジョン受像機などのディスプレイとして広く普及している液晶パネルを用いた透過型の液晶ディスプレイでは、液晶画面を大型化するための研究、開発が盛んに行われている。

液晶ディスプレイの大型化を実現するための先行文献としては、例えば液晶パネルを複数の液晶パネルを同一平面上で継ぎ合わせてタイル張りにして大画面化を図るようにしたものが提案されている（特許文献１）。

ところで、透過型の液晶ディスプレイでは、液晶パネルに背面側から光を照射するためのバックライトを設ける必要がある。このため、そのような液晶ディスプレイは、バックライトの構造により、直下方式と、エッジライト（サイドライト）方式とに大別することができる（特許文献２）。
そして、１５インチ程度の小型サイズの液晶ディスプレイでは、バックライトの厚さを薄くできるエッジライト方式が広く採用され、例えば厚さ５mm程度のものが実現、実用化されている。

特開平１０−０９６９１１号公報 特開２００１−２６６６０５号公報

しかしながら、上記したようなエッジライト方式のバックライトは、導光板のサイドエッジ（側面）から光を入射して、導光板の上面側から液晶パネルに対して均一な光を出射しているため、光の利用効率が悪い。
このため、例えば２０インチ以上の大型液晶ディスプレイの照明を、従来のサイドエッジ方式のバックライトにより行った場合には、液晶パネル全体を均一に、しかも高輝度で照明することができないという欠点があった。

つまり、例えば大型液晶ディスプレイのバックライトをエッジライト方式により構成する場合には、これまでの１５インチ程度の液晶ディスプレイに使用していた光源よりも高輝度の光源を用いることが考えられるが、現時点ではそのような高輝度の光源は存在しない。
したがって、大型液晶ディスプレイの高輝度化を図るには、光量を確保するために多数本（例えば３本以上）の蛍光管を導光板のサイドエッジに並べていくしかなく、テレビジョン画像を表示するための輝度を得るには限界があった。因みに上記した特許文献１にはバックライトの構造についての記載はない。

また、光源として導光板のサイドエッジに多数の蛍光管を配置して、これらの蛍光管の光を導光板に取り込む場合には、導光板を形成しているアクリル樹脂が厚くなるため、大型の液晶ディスプレイのバックライトをサイドエッジにより実現した場合には、その重量が非常に重くなるという欠点があった。

そこで、本発明は、上記したような点を鑑みてなされたものであり、大型液晶ディスプレイに好適なバックライトと、そのようなバックライトを駆動するためのバックライト駆動装置、及びそのようなバックライトを有して構成される表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、一方の面に集光処理面としてフレネル面が形成されている断面くさび形の導光板と、該導光板の入光側の端面部に設けられている反射プリズムと、ＬＥＤにより形成された光源と、からなる複数のバックライトユニットと、
前記光源の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の温度検出結果に基づいて、前記光源の光量が所定の光量となるように制御する光量制御手段と、が設けられている前記バックライトユニットの駆動制御を行う複数の駆動ユニット部と、を備える。

本発明の表示装置は、上記バックライト駆動装置と、バックライトの照明面上に配置され、１又は複数の映像表示パネルにより形成した映像表示部と、バックライトと映像表示部との間にバックライトから離隔配置した拡散板と前記バックライトと前記拡散板との間に配置された透明板と、から構成するようにした。

以上説明したように、本発明のバックライトは、単一パネルにより形成された映像表示部位の背面側を照明する照明面が、複数のバックライトユニットを平面状に組み合わせて形成したことで、大面積の映像表示部を均一に、しかも高輝度で照明することができるエッジライト方式の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、バックライトの高輝度化を図るために、例えば１枚の導光板のサイドエッジに多数の蛍光管を配置する必要がない。これにより、導光板を形成しているアクリル樹脂を厚くする必要が無く、バックライトの軽量化を図ることができる。

従って、本発明のバックライトを用いて、例えば液晶ディスプレイを形成すれば、これまでにない大型サイズで、しかも軽量化された表示装置を実現することができる。
またこのとき、バックライトと映像表示部との間で、バックライトから離れた位置に拡散板を配置すれば、バックライトユニットの接合部分の輝度ムラを目立たなくすることができる。

また、本発明のバックライトの駆動装置は、バックライトを構成するバックライトユニットを、それぞれ駆動ユニット部で駆動することで、駆動制御部ではバックライトユニットの制御を行うことで、バックライト全体の制御を行うことが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
なお、本実施の形態では、以下の順で説明を行っていく。
１．液晶ディスプレイの構造
２．バックライト
２−１ バックライトの構造
２−２ バックライトユニットの構造
２−３ バックライトの駆動装置
３．第２の実施の形態のバックライト
４．第３の実施の形態のバックライト

１．液晶ディスプレイの構造
先ず、図１〜図３を用いて本実施の形態としての液晶ディスプレイについて説明する。
図１は本実施の形態の液晶ディスプレイの全体図、図２は分解図、図３は側面図である。
これら図１〜図３に示すように、本実施の形態の液晶ディスプレイ１は、液晶パネル３の下方にバックライト２が配置されている。
また、バックライト２と液晶パネル３との間にはバックライト２側から順に透明アクリル板４、拡散板５が配置されている。

バックライト２は、複数のバックライトユニット１０，１０・・・を平面状（タイル状）に並べるように配置して形成されている。なお、バックライト２の構造については後で詳細に説明する。
液晶パネル３は、バックライト２から出射される光を変調して所要の画像光を形成するようにされる。

透明アクリル板４は、例えばバックライト２を複数のバックライトユニット１０，１０・・・を組み合わせて平面状に並べたときに、バックライトユニット１０の組み合わせ部分に影ができないようにするために設けられている。
拡散板５は、バックライト２から出射される光を拡散して液晶パネル３に照射される光の均一化を図るようにしている。この場合の拡散板５の厚みは、液晶パネル３に照射される光の均一化を図ることができる厚みに設定されている。

なお、図３に示す透明アクリル板４の板厚Ｄ、及びバックライト２と拡散板５との間の距離ｄは、バックライトユニット１０の組み合わせ部分に影ができないような距離に適宜設定すれば良い。
また、バックライト２と拡散板５との間の距離ｄを広くすると、必ずしも透明アクリル板４を設けることなく、バックライトユニット１０の組み合わせ部分の影を防止することが可能である。

２．第１の実施の形態のバックライト
２−１ バックライトの構造
次に、図４及び図５を用いて本発明の第１の実施の形態のバックライトについて説明する。
図４は、第１の実施の形態のバックライトの全体図、図５は部分的な構造を示した図である。

図４に示すバックライト２は、複数のバックライトユニット１０，１０・・・を平面状に組み合わせて形成するようにしている。即ち、単一構造の液晶パネル３を背面側から照明するためのバックライト２を複数のバックライトユニット１０，１０・・・を平面状に組み合わせて形成するようにしている。

この場合のバックライトユニット１０，１０・・・の組み合わせ方としては、図５に示すように、２つのバックライトユニット１０，１０を同一向きで組み合わせた組ユニット１０ａを１つのバックライトユニットと見なして、互い違いに、即ち１８０度異なる向きで並べていくことで、図４に示したようなバックライト２が形成されることになる。

２−２ バックライトユニットの構造
次に、図６及び図７を用いてバックライトユニットの構造を説明する。
図６はバックライトユニットの構造を示した図であり、同図（ａ）はバックライトユニット全体図、同図（ｂ）は背面図である。また図７（ａ）は断面図、図７（ｂ）は分解断面図である。
また図８は、２つのバックライトユニットを組み合わせて形成される組ユニットの構造を説明する説明図であり、同図（ａ）は組ユニットの全体図、同図（ｂ）は組み合わせ部分の拡大図である。

図６及び図７に示すように、本実施の形態のバックライトユニット１０は、光源ユニット１１と、反射プリズム１２、導光板１３、集光処理面１４とから構成される。
光源ユニット１１は、例えばアルミニュームやガラスにより形成され、その内部には光源１５である蛍光管を収容するための略半円状のランプ収容部１１ａが設けられている。そして、このランプ収容部１１ａの表面には光源１５の光を集光して反射プリズム１２側に出射するための反射板（集光鏡）１１ｂが形成されている。

反射板１１ｂは、例えば光源１５からの光を反射する反射板であり、例えば、ランプ収容部１１ａの表面に銀を蒸着したり、或いは貼り付けるなどして形成されている。また、この場合、光源ユニット１１の両側からは、図６（ｂ）に示されているように、ランプ収容部１１ａに収容した光源１５である蛍光管の両端部が突出している。

反射プリズム１２は、例えばアクリル樹脂などにより形成され、光源ユニット１１から出射される光を屈折させて導光板１３の側面からその内部に導くために配置されている。このように光源ユニット１１と導光板１３との間に反射プリズム１２を設け、導光板１３の入光部をプリズム入力にすると、図７（ｂ）からも分かるように、光源ユニット１１を導光板１３の裏側に配置し、この裏側に配置した光源ユニット１１によって導光板１３の側面（サイド）へ光を注入することが可能になる。なお、ここでは、光源ユニット１１を導光板１３の短辺サイドに配置しているが、導光板の長辺サイド側に配置することも可能である。

導光板１３は、例えば対角サイズが数インチ程度とされるアクリル樹脂によって形成されている。また、このときの導光板１３は、例えば板厚が平坦厚のものでなく、図示するように入光部から離れるにしたがって薄くなる、いわゆる楔形に形成されている。

集光処理面１４は、導光板１３の照明面である上部界面から出射され、液晶パネル３に照射される光束が均一になるように処理面が形成されている。例えば処理面をフレネル面により形成したり、入光部からの距離に応じたサイズの反射面により形成するようにしている。

光源１５は、例えばその形状が棒状とされる冷陰極ランプとされ、ガラス管内で発生した紫外線で蛍光体を励起して外部に可視光線を出射するように構成されている。なお、光源１５としては、蛍光管以外にも発光ダイオード素子（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を用いても良い。

また、図８に示すように、２つのバックライトユニット１０，１０を同一向きで組み合わせて形成した組ユニット１０ａの組み合わせ部分は、同図（ｂ）に示すようになる。即ち、バックライトユニット１０の導光板１３に取り付けられている反射プリズム１２の形状が略三角形で、且つ、この反射プリズム１２に組み合わされる導光板１３の形状が楔形であることから、反射プリズム１２の形状を考慮して、導光板１３の端部の形状を決定するようにしている。
例えば反射プリズム１２の背面側の角度が４５°であれば、導光板１３の先端面の角度を４５°若しくはそれ以下の角度にすれば、図８（ａ）に示すように、２組のバックライトユニット１０，１０を同一向きで組み合わせた場合でも、バックライトユニット１０，１０の導光板１３，１３同士を隙間なく組み合わせることができるようになる。

なお、本実施の形態では導光板１３の形状が楔形として説明したが、これはあくまでも一例であり、少なくとも導光板１３の端面形状が反射プリズム１２の背面側に組み合わせたときに、バックライトユニット１０，１０の導光板１３，１３を隙間なく組み合わせることができる形状であればよい。

但し、この場合は、図６（ｂ）に示したように、光源ユニット１１の両側からは、光源１５である蛍光管の一部が突出しているので同一向きのユニット１０ａを同一向きに並べた場合、即ちバックライトユニット１０の光源ユニット１１を合わせるように組ユニット１０ａ，１０ａを並べると、光源ユニット１１の両側から突出している部分が接触してしまい、組ユニット１０ａ，１０ａを隙間なく配置することができない。

そこで、本実施の形態では、組ユニット１０ａ，１０ａを並べる際には、図５に示したように、組ユニット１０ａ，１０ａを互い違いに並べることで、図４に示すように、複数のバックライトユニット１０，１０を隙間なく平面状に並べてバックライト２を実現するようにしている。

このように本実施の形態では、液晶パネル３を照明するためのバックライト２を、複数のバックライトユニット１０を用いて形成したことで、例えば２０インチ以上の大面積の液晶パネル３全体を高輝度で照明することができるバックライト２を実現することができるようになる。

また、本実施の形態のようにしてバックライト２を構成すれば、バックライトユニット１０の縦横の組み合わせ枚数で、バックライト全体の大きさが決定されるので、バックライト２を小型のものから大型のものまで部材の共通化を図ることができるという利点がある。

また、本実施の形態では、バックライトユニット１０の導光板１３の形状を楔形にしたことで、導光板１３の材料であるアクリル樹脂の厚みを薄くできるので、例えば２０インチ以上の大型液晶ディスプレイのバックライトを構成する場合でも、バックライトの単位面積あたり重量を軽くすることができる。即ち、バックライト２を大型化した場合でも重量の増加は面積に比例するのみとなり、バックライト２の軽量化を図ることができる。

さらに、バックライトユニット１０を構成する導光板１３の入光部に反射プリズム１２を設け、光源ユニット１１を導光板１３の裏面側に配置すると共に、導光板１３の先端部の形状（角度）を、反射プリズム１２の形状（角度）を考慮して設定すれば、バックライトユニット１０，１０を同一向きで並べた場合でも、バックライトユニット１０，１０を隙間なく組み合わせることが可能になる。
これにより、例えば複数のバックライトユニット１０，１０・・・の組み合わせ部分の影を防止することができる。

また、仮にバックライトユニット１０，１０の組み合わせ部分に隙間が発生したとしても、本実施の形態のようにして液晶ディスプレイ１を構成すれば、バックライト２と拡散板５との間に配置した透明アクリル板４、或いはバックライト２と拡散板５との間に距離ｄにより、バックライトユニット１０，１０・・の組み合わせ部分の影を殆ど目立たなくすることができるので、液晶ディスプレイ１を構成するうえで何ら問題のないバックライトを実現することができる。

なお、本実施の形態のバックライト２を形成するバックライトユニット１０，１０・・・の枚数は、バックライト２全体の形状、及びバックライトユニット１０の形状により任意に設定すれば良い。
また、例えば１６：９の画面サイズの液晶パネルに対して、４：３の画像を表示する際には、例えばバックライトユニット１０の形状を所要の大きさに設定しておけば、液晶パネルの映像が表示されない部分のバックライトユニット１０を消灯して黒画面を形成することもできる。

２−３ バックライトの駆動装置
次に、図９〜図１４を用いて、上記したようなバックライトの駆動装置について説明する。
ここでは、バックライトユニットを縦（行）方向と横（列）方向にそれぞれ５つずつ並べてバックライトを形成するものとして説明する。
図９は、そのような構成のバックライトの裏面図及び側面図であり、この図９からバックライト２を形成しているバックライトユニット１０の光源１５が導光板１３に対して互い違いに配置されていることが分かる。
そして、このようなバックライト２を駆動するための駆動装置は、図１０のように示される。この場合は、バックライト２を形成する各バックライトユニット１０ごとに駆動ユニットＵxy（x：行，y：列）が設けられている。そして、これらの駆動ユニットＵxyがバスライン２２を介して外部ＣＰＵ（Centoral Processing Unit）２１に接続されている。

外部ＣＰＵ２１は、バスライン２２を介して駆動ユニットＵxyとの間で通信を行い、バックライト２全体の制御を行うようにされる。
例えば、バックライト２を形成している全てのバックライトユニット１０，１０・・から光量データを取得して各バックライトユニット１０，１０の輝度を把握する。そして、バックライト２を形成しているバックライトユニット１０，１０・・の光量が所定範囲から離脱しているものがあれば、その駆動ユニットＵxyに対して光量を調整するための指示（コマンドやデータ）を送るようにしている。
また、図示していないが、例えばユーザにより表示画面の輝度レベルを調整するための所要の操作などが行われ、バックライト２全体の輝度レベルを変更するときは、全ての駆動ユニットＵxyに対して輝度レベルを変更するための指示（コマンド及びデータ）を送るようにしている。

バスライン２２は、例えばＩＩＳ（Inter Integrated Circuit）方式のバスであり、データーバスとコマンドバス、アドレスバスを有するものとされる。
この場合、外部ＣＰＵ２１と各駆動ユニットＵxyとはバスライン２２によりデイジーチェーン（一筆書き結線）により接続されている。これにより、外部ＣＰＵ２１と各駆動ユニットＵxyとの通信、及び各駆動ユニットＵxyとの間で通信可能に構成されている。

本実施の形態では例えば図１０に示す左上の駆動ユニットＵxyを始点にして、行方向（x方向）に５枚ずつ、同じく列方向（y方向）に５列ずつ配置されているバックライトユニット１０，１０・・・ごとに、駆動ユニットＵxyが設けられている。即ち、この場合は、図１０に示すように、左上のバックライトユニット１０（ここでは導光板１３が示されている）に対応した駆動ユニットＵ11から右下のバックライトユニット１０に対応する駆動ユニットＵ55まで合計２５個の駆動ユニットＵxyが設けられている。
そして、これらの駆動ユニットＵxyは、バスライン２２により、例えば駆動ユニットＵ11→Ｕ12→・・→Ｕ15→Ｕ25→Ｕ24→・・Ｕ21→Ｕ31→・・・・・→Ｕ54→Ｕ55の順で接続され、駆動ユニットＵ55が外部ＣＰＵ２１と接続されている。
そして、このような駆動ユニットＵxyは、バスライン２２を介して外部ＣＰＵ２１から伝送されてくる各種コマンドに基づいて、バックライトユニット１０の制御を行うようにしている。

これにより、バスライン２２により伝送される各駆動ユニットＵxyを識別するアドレス信号によって、外部ＣＰＵ２１がバスライン２２上の任意の駆動ユニットＵxyを選択することができる。例えば外部ＣＰＵ２１が一斉選択によって全てのバックライトユニット１０，１０・・の動作を同時に制御してバックライト２全体を不点灯にするといったことも可能である。

また、この場合は各駆動ユニットＵxy間におけるコマンド通信を確立することもできるので、例えば駆動ユニットＵxy相互間で各種データの交換なども可能とされる。

なお、本実施の形態では、外部ＣＰＵ２１によりバックライト２全体の制御を行うようにしているが、例えばバックライト２のバックライトユニット１０に設けられている何れかの駆動ユニットＵxyをホストＣＰＵとしてバックライト全体の制御を行うように構成することもできる。

図１１は、上記したような駆動ユニットＵのブロック図の一例である。
この図１１に示すように、駆動ユニットＵは、少なくともＭＰＵ（Micro Processing Unit）３１、電圧制御部３２、光源駆動部３３、光量検出器３４、Ａ／Ｄ変換器３５を有して構成される。

ＭＰＵ３１は、バスライン２２を介して伝送されてくる各種コマンドなどに基づいて、駆動ユニットＵの全体制御を行う。
例えば、光量検出器３４で検出され、Ａ／Ｄ変換器３５をデジタル変換した光量データを外部ＣＰＵ２１に伝送したり、光量データに基づいて光源１５である蛍光管の光量調整などを行うようにされる。
またＭＰＵ３１にはメモリ３６が設けられており、外部ＣＰＵ２１からのデータなどを保持すること可能とされる。なお、ＭＰＵ３１にはバスライン２２と共に設けられている電源ライン２３を介して駆動電圧が供給されている。

電圧制御部３２は、電源ライン２３からの電源電圧を所定の電圧レベルを制御して光源駆動部３３に出力するようにされる。例えばＭＰＵ３１のメモリ３６に保持されているオフセットデータに基づいて、光源駆動部３３に供給する電圧レベルを制御することで、バックライトユニット単位で輝度ムラを校正するようにしている。

なお、光源１５と光源駆動部３３との間に、破線で示したような管電流制御部３７を設け、ＭＰＵ３１のメモリ３６に記憶されているオフセットデータに基づいて、光源１５の駆動時に流れる管電流を制御して、バックライト２を構成するバックライトユニット１０単位の輝度ムラを校正することも可能である。このような管電流制御部３７は可変抵抗などで簡単に構成することができる。

光源駆動部３３は、例えばインバータ等によって構成され、電圧制御部３２から供給される直流電圧を交流電圧に変換して光源１５である蛍光管に供給するようにしている。
また、光源駆動部３３は、ＭＰＵ３１から供給されるコントロール信号に基づいて光源１５の光量が所定の光量（輝度）レベルとなるように制御している。

このような光源駆動部３３における光量レベルの具体的な制御方法としては、光源１５の種類にもよるが、例えば光源１５が蛍光管であればデューティ変調による光量制御する方法が考えられる。
デューティ変調による光量制御方法とは、例えば主駆動周波数が約７０ｋＨｚであれば、高周波交流を６０Ｈｚ周期にしてＯＮ−ＯＦＦ時間の比（デューティ）に変化させることで、光源１５の光量を１００％から０％（消灯）まで連続的に光量を制御する方法である。

光量検出器３４は、例えばフォトカプラなどにより構成され、光源１５の光量値に応じた電気信号に変換してＡ／Ｄ変換器３５に出力する。
Ａ／Ｄ変換器３５は、光量検出器３４からの光量値に応じたアナログ出力をデジタルに変換してＭＰＵ３１に出力するようにされる。

また、駆動ユニットＵは、光源１５の種類やＭＰＵ３１の仕様などに応じて、光量（輝度）変化を検出するための光量検出手段を適宜変更したり、或いは追加したりすることができる。
例えば破線で示した温度検出器３８は、光源１５をＬＥＤにより形成したときには光量検出手段として、上記した光量検出器３４に加えてさらに温度検出器３８を設けるようにしても良い。その場合の、バックライト駆動装置全体の構成は、図１４に示すようになり、各駆動ユニットＵからは光量検出器３４と温度検出器３８が光源１５に取り付けられることになる。

この場合は、このような温度検出器３８で検出された温度情報がＡ／Ｄ変換器３９でデジタル変換された後、ＭＰＵ３１に供給される。
そして、ＭＰＵ３１が、この温度データに基づいて、光源駆動部３３から光源１５に供給する駆動電圧を制御するようにされる。
このような温度検出器３８は、例えば光源１５を温度変化による輝度変化が著しいＬＥＤなどにより構成した場合に有効である。

このように本実施の形態のバックライトの駆動装置は、駆動制御部である外部ＣＰＵ２１がバスライン２２を介して、各バックライトユニット１０ごとに設けられている駆動ユニットＵの駆動制御を行うようにしている。つまり、各バックライトユニット１０の個々の制御は、各バックライトユニット１０，１０ごとに設けた駆動ユニットＵにより行い、バックライト２の全体制御については外部ＣＰＵ２１で行うようにしている。

このように構成すれば、外部ＣＰＵ２１は各バックライトユニット１０，１０ごとに設けた駆動ユニットＵの駆動を制御するだけで、バックライト２全体の駆動制御を行うことができる。
また、各バックライトユニット１０，１０・・に駆動ユニットＵを設けたことで、例えば各バックライトユニット１０，１０・・のサイズ変更やバックライトユニット１０，１０・・を交換した場合でも、外部ＣＰＵ２１では同様に駆動制御を行うことができる。

また、本実施の形態では外部ＣＰＵ２１において、駆動ユニットＵから全てのバックライトユニット１０，１０・・・の光量データを取得して、バックライトユニット１０，１０のバラツキを把握し、各バックライトユニット１０，１０・・の輝度のバラツキを校正するようにしているので、複数のバックライトユニット１０，１０・・を組み合わせてバックライト２を構成した場合でも、バックライト２に輝度ムラが発生することを防止することができる。
また、各バックライトユニット１０ごとに駆動ユニットＵを設け、これらの各駆動ユニットＵの光量検出手段で検出される光量データに基づいて、各駆動ユニットＵごとに光源１５の光量を適正な光量レベルに調整することができるという利点がある。

ここで、上記したようなバックライト２の輝度ムラを自動校正するシステムの一例を図１２を参照しながら説明する。
なお、ここでの自動校正システムは、外部ＣＰＵ２１が、電源投入時などの所定のタイミングでもって実行するものとされる。
例えば、バックライト２を複数のバックライトユニット１０，１０，・・・を用いて形成した場合、各バックライトユニット１０，１０・・・ごとに輝度が異なるため、バックライト２全体でも輝度ムラが発生することになる。
ここで、例えばバックライト２を、ｍ×ｎ個（ｍ，ｎは自然数）のバックライトユニット１０，１０・・を用いて構成したとする。

そして、例えば全てのバックライトユニット１０，１０・・を１００％の明るさで点灯させたときのバックライトユニット１０，１０・・の駆動ユニットＵ（ｍｎ）の光量検出器３４において検出された光量データから、駆動ユニットＵ（ｍｎ）の内、或る駆動ユニットＵ（ａｂ）のバックライトユニットが最大輝度となり、また或る駆動ユニットＵ（ｃｄ）のバックライトユニットが最低輝度であったとする。但し、ａ≠ｃ、ｂ≠ｄ、０≦ａ，ｃ≦ｍ、０≦ｂ，ｄ≦ｎである。

例えば、全てのバックライトユニットを輝度１００％で点灯したときに、図１２（ａ）に示すように、駆動ユニットＵ（１１）のバックライトユニットで最大輝度が得られ、駆動ユニットＵ（３４）のバックライトユニットで最低輝度が得られたとする。すると、この場合は、この最低輝度のレベルを基準にして設定される輝度差Ｂｄの範囲から逸脱している駆動ユニットＵ（１１）及び（５３）の光量を輝度差Ｂｄの範囲内に納めるようにして、バックライト２の輝度ムラの校正を行うようにしている。

なお、この場合は、輝度差Ｂｄは、最低輝度のレベルを基準にして、且つ、バックライト２全体の輝度のバラツキが目立たない範囲内であれば任意の範囲に設定可能である。例えば輝度差Ｂｄの範囲を「０」、即ち、全てのバックライトユニット１０，１０・・の輝度を合わせるようにすることも可能であるが、バックライト２の最高輝度は、全てのバックライトユニット１０，１０・・・の内、常に最少の輝度レベルに合わせる必要があるため輝度的には若干不利になる。

また、例えば、ユーザ操作などに応じて、バックライト２全体の輝度をそれまでの５０％にする場合には、外部ＣＰＵ２１からバスライン２２を介して全てのバックライトの駆動ユニットＵ（ｍｎ）に対して輝度を変更するためのコマンドと、新たな輝度に関するデータを伝送すれば、図１３に示すようにバックライト２全体の輝度を５０％まで低減することが可能になる。

図１５は、上記したようなバックライト駆動装置による駆動動作を実現するために外部ＣＰＵ２１が駆動ユニットＵに実行する処理を示したフローチャートである。
この場合、外部ＣＰＵ２１は、先ずステップＳ１０１において、バックライト２を構成しているバックライトユニット１０，１０・・・の駆動ユニットＵに対して、各バックライトユニット１０，１０・・・の光源１５，１５・・・を１００％の明るさで点灯させるためのコマンドを送信する。
次に、ステップＳ１０２において、各バックライトユニット１０，１０・・・の駆動ユニットＵに対して、光量検出器３４で検出された光量データを要求して各バックライトユニット１０，１０・・から光量データを取得するようにしている。

そして、続くステップＳ１０３において、例えばバックライト２を形成しているバックライトユニット１０，１０・・・の輝度差ムラが目立たないように、上記図１２（ａ）に示したように、バックライトユニット１０，１０・・・の内、輝度差Ｂｄの範囲から逸脱しているバックライトの駆動ユニットＵ（１１），（５３）に対して光量制御のためのコマンドを送信する。これにより、バックライト２全体の輝度ムラの校正を行うことが可能になる。

３．第２の実施の形態のバックライト
次に、第２の実施の形態としてのバックライトについて説明する。
図１６及び図１７は第２の実施の形態のバックライトの構造を示した図である。
これら図１６、図１７に示すように、第２の実施の形態のバックライト４０は、２つのバックライトユニット１０，１０を同一向きで組み合わせて組ユニット１０ａを形成する。そのうえで、図示するように、これらの組ユニット１０ａのランプ収容部１１ａを合わせるようにして並べて、バックライト４０を形成していくようにする。したがって、この場合は組ユニット１０ａの向きを互い違いにすることなくバックライト４０を形成することができる。

そして、上記のように形成したバックライト４０のランプ収容部１１ａには、図１７に示すような光源４１を収容するようにしている。即ち、この場合は、バックライトユニット１０より十分長く、例えば組ユニット１０ａを組み合わせて形成されるバックライト４０のランプ収容部１１ａより長い蛍光管を光源４１として用いるようにしている。つまり、この場合は、５つのバックライトユニット１０，１０・・・の導光板を１つの合成板とみれば２つのバックライトユニットを組み合わせてバックライト４０を形成するようにしたものである。

上記したバックライト４０を駆動するための駆動装置について説明する。なお、この場合の駆動ユニットＵの構成は、上記図１１と同一とされるので詳細な説明は省略する。
図１８は、上記したバックライト４０の構成を示した裏面図及び側面図である。
この図１８から、バックライト４０では、光源４１である蛍光管が複数の導光板１３にまたがって設けられていることが分かる。
そして、このようなバックライト４０を駆動するバックライト駆動装置の構成は図１９のように示される。即ち、１つの光源４１に対して１つの駆動ユニットＵxy（x：行，y：列）を設け、これらの駆動ユニットＵxyと外部ＣＰＵ２１との間をバスライン２２により接続する。例えば、図示するように、これらの駆動ユニットＵxyは、駆動ユニットＵ11→Ｕ21→・・→Ｕ51の順で接続され、駆動ユニットＵ51を外部ＣＰＵ２１と接続されることになる。
このようにすれば、複数のバックライトユニット１０，１０にまたがって光源４１を設けるようにしてバックライト４０を形成した場合でも、バックライト４０を駆動することができる。またこのように構成した場合は、上記した第１の実施の形態のバックライト２を駆動する場合に比べて駆動ユニットＵの数が少なくて済むという利点がある。

またこの場合は光源４１である蛍光管の長さが長いため、蛍光管の劣化に伴って光量にバラツキが生じる。
そこで、この場合は、例えば図２０に示すように、駆動ユニットＵに蛍光管の光量のバラツキを検出する光量検出器３４の数を増やして光源４１である蛍光管のバラツキを検出することも可能である。このようにすれば、光源４１である蛍光管自体の輝度ムラを検出することができるため、例えば駆動ユニットＵから送られてくる輝度データに基づいて、外部ＣＰＵ２１で光源（蛍光管）４１の交換時期を把握してユーザに蛍光管の交換を促すような機能を設けるといったことが可能になる。

４．第３の実施の形態のバックライト
次に、第３の実施の形態としてのバックライトについて説明する。
図２１及び図２２は、第３の実施の形態のバックライトの構造を示した図である。
これらの図に示すように、第３の実施の形態のバックライト５０は、上記バックライト４０と同様、２つのバックライトユニット１０，１０を同一向きで組み合わせた組ユニット１０ａを形成する。そのうえで、２組の組ユニット１０ａ、１０ａを、そのランプ収容部１１ａを合わせるように並べることで、図２１（ａ）に示すような４つのバックライトユニット１０，１０・・からなる組ユニット５０ａを形成する。
また同様に、４つのバックライトユニット１０を組み合わせて、図２１（ｂ）に示すような１８０°異なる向きの組ユニット５０ｂを形成する。
そして、これらの組ユニット５０ａ，５ｂをそれぞれ１つのバックライトユニットと見なして、図２２（ａ）に示すように、これらの組ユニット５０ａ，５０ｂのランプ収容部１１ａには、光源５１としてバックライトユニット１０の長さの２倍程度の長さを有する蛍光管を収容することで、同図（ｂ）に示すような構造のバックライト５０を形成するようにしている。またこの場合のバックライト５０の背面図は図２２（ｃ）のように示される。つまり、この場合は、２つのバックライトユニット１０，１０の導光板を１つの合成板とし、これらの合成板を組み合わせてバックライト５０を形成するようにしたものである。

したがって、このような構成のバックライト５０を駆動する駆動装置としては、図示は省略するが、これまでの説明から分かるように１つの光源５１に対して１つの駆動ユニットＵxy（x：行，y：列）を設け、これらの駆動ユニットＵxyと外部ＣＰＵ２１との間をバスライン２２により接続すれば構成することができる。

また、例えば上記したようバックライト５０の変形例としては、例えば２つのバックライトユニット１０，１０の導光板を１つの合成板として、比較的長い光源（蛍光管）５１を設けたものと、バックライトユニット１０ごとに光源（蛍光管）１５を設けたものを複合してバックライトを構成することも考えられる。
そして、その場合のバックライトの裏面図及び側面図は図２３のように示される。
また、そのようなバックライトを駆動するバックライト駆動装置の構成は図２３及び図２４のように示される。
この場合も、１つの光源５１及び光源１５に対して１つの駆動ユニットＵxy（x：行，y：列）を設け、これらの駆動ユニットＵxyと外部ＣＰＵ２１との間をバスライン２２により接続する。例えば、図２４には、駆動ユニットＵxyが、駆動ユニットＵ11→Ｕ12→Ｕ13→Ｕ23・・→Ｕ21→Ｕ31→Ｕ33・・・→Ｕ53の順で接続され、駆動ユニットＵ53が外部ＣＰＵ２１と接続するようにしている。このようにすれば、長さの異なる光源５１，１５を複合してバックライトを構成した場合でも駆動ユニットＵで制御することができる。

また、図２５には、バスライン２２の他の結線例が示されている。
この場合は、駆動ユニットＵxyが、駆動ユニットＵ11→Ｕ21→・・Ｕ51→Ｕ52→Ｕ53→Ｕ43→Ｕ42→・・・→Ｕ13の順で接続され、駆動ユニットＵ13を外部ＣＰＵ２１と接続するようにしている。この場合も、長さの異なる光源５１，１５を複合してバックライトを構成した場合でも駆動ユニットＵで制御することができる。

なお、これまで説明した本実施の形態のバックライトの構成はあくまでも一例であり、本発明としてのバックライトは、少なくとも単一パネルで構成されている液晶パネルを背面から照明するためのバックライトを複数のバックライトユニットにより形成したものであれば良い。
また、本発明の液晶ディスプレイの液晶パネルは、１又は複数の液晶パネルを用いて構成しても良い。

また、本実施の形態のバックライトユニットは、反射プリズムを用いることで、光源ユニット１１を導光板１３の背面側に配置するようにしているが、これはあくまでも一例であり、本発明のバックライトに適用可能なバックライトユニットの構造としては他にも考えられる。
例えば、図２６（ａ）に示すように、光源ユニット７１を楔状の導光板１３の側面側に配置したバックライトユニット７０、或いは図２６（ｂ）に示すように、光源ユニット７１を平板状の導光板７３の一方面側、又は両面側に配置したバックライトユニット７２を用いて構成することも可能である。

但し、図２６（ａ）（ｂ）に示した構造のバックライトユニット７０（７２）を組み合わせてバックライトを構成する場合には、例えば、４枚のバックライトユニット７０（７２）を図２７（ａ）に示すような向きで組合せて構成する。或いは、図２７（ｂ）に示すように、組み合わせたうえで、同一向きのバックライトユニット７０（２０）の蛍光管については長い蛍光管を用いて共通化したときのみ実現可能である。

本発明の実施の形態の液晶ディスプレイの全体図である。 本実施の形態の液晶ディスプレイの分解図である。 本実施の形態の液晶ディスプレイの側面図である。 第１の実施の形態のバックライトの全体図である。 第１の実施の形態のバックライトの部分的な構造を示した図である。 第１の実施の形態のバックライトユニットの構造を示した全体図及び背面図である。 第１の実施の形態のバックライトユニットの断面図である。 第１の実施の形態のバックライトユニットの組み合わせて形成される組ユニットの構造を示した図である。 第１の実施の形態のバックライト全体の構成した裏面図、及び側面図である。 第１の実施の形態のバックライトを駆動する駆動装置全体の構成例を示した図である。 第１の実施の形態バックライトを構成するバックライトユニットを駆動する駆動ユニットの構成したブロック図である。 第１の実施の形態のバックライトの輝度ムラを自動校正するシステムを説明するための図である。 第１の実施の形態のバックライトの輝度調整を行うシステムを説明するための図である。 第１の実施の形態のバックライトを駆動する駆動装置の他の構成例を示した図である。 第１の実施の形態のバックライトを駆動するために外部ＣＰＵが行う処理を示したフローチャートである。 第２の実施の形態のバックライトを構成するバックライトユニットの組み合わせの一例を示した図である。 第２の実施の形態のバックライトユニットの構造を示した図である 第２の実施の形態のバックライト全体の構成した裏面図及び側面図である。 第２の実施の形態のバックライトを駆動する駆動装置の構成例を示した図である。 第２の実施の形態のバックライトを駆動する駆動装置の他の構成例を示した図である。 第３の実施の形態のバックライトを構成するバックライトユニットの組み合わせの一例を示した図である。 第３の実施の形態のバックライトユニットの構造を示した図である 第３の実施の形態のバックライト全体の構成した裏面図及び側面図である。 第３の実施の形態のバックライトを駆動する駆動装置の構成例を示した図である。 第３の実施の形態のバックライトを駆動する駆動装置の他の構成例を示した図である。 である。 バックライトを構成するバックライトユニットの他の構成例を示した図である。 図２６に示したバックライトユニットを用いたバックライトの構成例である。

符号の説明

１ 液晶ディスプレイ、２ ５０ バックライト、３ 液晶パネル、４ 透明アクリル板、５ 拡散板、１０ バックライトユニット、１１ ７１ 光源ユニット、１２ 反射プリズム、１３ ７２ 導光板、１４ 集光処理面、１５ ４１ 光源、２１ 外部ＣＰＵ、２２ バスライン、２３ 電源ライン、３１ ＭＰＵ、３２ 電圧制御部、３３ 光源駆動部、３４ 光量検出器、３５ ３９ Ａ／Ｄ変換器、３６ メモリ、３７ 管電流制御部、３８ 温度検出器、Ｕ 駆動ユニット

Claims (2)

1. 一方の面に集光処理面としてフレネル面が形成されている断面くさび形の導光板と、該導光板の入光側の端面部に設けられている反射プリズムと、ＬＥＤにより形成された光源と、からなる複数のバックライトユニットと、
   前記光源の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の温度検出結果に基づいて、前記光源の光量が所定の光量となるように制御する光量制御手段と、が設けられている前記バックライトユニットの駆動制御を行う複数の駆動ユニット部と、
   を備えているバックライト駆動装置。
2. 一方の面に集光処理面としてフレネル面が形成されている断面くさび形の導光板と、該導光板の入光側の端面部に設けられている反射プリズムと、ＬＥＤにより形成された光源と、からなる複数のバックライトユニットと、
   前記光源の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の温度検出結果に基づいて、前記光源の光量が所定の光量となるように制御する光量制御手段と、が設けられている前記バックライトユニットの駆動制御を行う複数の駆動ユニット部と、
   前記バックライトの照明面上に配置され、１又は複数の映像表示パネルにより形成した映像表示部と、
   前記バックライトと前記映像表示部との間で、前記バックライトから離隔配置された拡散板と、
   前記バックライトと前記拡散板との間に配置された透明板と、
   から成る表示装置。

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