特開 2022-74264 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022074264

(43)【公開日】2022-05-18

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13357 20060101AFI20220511BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20220511BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13357

F21S2/00 411

F21S2/00 419

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020184169

(22)【出願日】2020-11-04

(71)【出願人】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】大田 隆

【テーマコード（参考）】

2H391

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H391AA18

2H391AA19

2H391AB04

2H391AB34

2H391AC09

2H391AC10

2H391AC13

2H391AC23

2H391AD55

2H391AD58

2H391CB13

2H391EA13

3K244AA01

3K244BA18

3K244BA23

3K244BA31

3K244CA02

3K244DA01

3K244DA13

3K244EA02

3K244EA16

3K244FA14

3K244GA01

3K244GA02

3K244GA03

3K244GA04

3K244GA05

3K244GA10

3K244LA10

(57)【要約】      （修正有）

【課題】正確なローカルディミングによって、高精細で、コントラストの高い表示装置を実現する。
【解決手段】表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、バックライトは光源と光学シート群を有し、光源は、光源基板６１と光源基板に配置したＬＥＤ６０を有し、光源は、平面で視てセグメントに分割され、セグメントには、少なくとも１個のＬＥＤが存在し、光源基板は、ＬＥＤを除いて保護フィルム６３によって覆われ、セグメントは、樹脂で形成された仕切り板７０によって壁状に仕切られており、仕切り板は、保護フィルムの上に載置されていることを特徴とする表示装置。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
前記バックライトは光源と光学シート群を有し、
前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したＬＥＤを有し、
前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、
前記セグメントには、少なくとも１個の前記ＬＥＤが存在し、
前記光源基板は、前記ＬＥＤを除いて保護フィルムによって覆われ、
前記セグメントは、樹脂で形成された仕切り板によって壁状に仕切られており、
前記仕切り板は、前記保護フィルムの上に載置されていることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記光学シート群と前記仕切り板との間には、導光板が配置し、前記仕切り板は前記導光板と接していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記ＬＥＤの発光部分は、前記保護フィルムの上面よりも、前記光学シート群側に存在していることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記仕切り板で囲まれた領域は空間であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記仕切り板は白色ＰＥＴ樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記保護フィルムは、白色の樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記ＬＥＤは、青色ＬＥＤであり、前記光学シート群は色変換シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項8】

前記セグメント内には、ＬＥＤが１個のみ存在し、前記光学シート群は拡散シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項9】

前記光学シート群は、プリズムシート、色変換シート、及び拡散シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項10】

前記仕切り板で囲まれた空間は、透明樹脂で充填されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項11】

前記透明樹脂の屈折率は、前記仕切り板の屈折率よりも大きいことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。

【請求項12】

前記透明樹脂には、色変換素子としての蛍光体が分散していることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。

【請求項13】

前記バックライトはローカルディミング動作が可能であることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置。

【請求項14】

前記表示パネルは液晶表示パネルであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バックライトを有する表示装置に係り、特に、ローカルディミングを用いて高コントラスト画面を可能とする表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等がマトリクス状に形成されたＴＦＴ基板と、ＴＦＴ基板に対向して、対向基板が配置され、ＴＦＴ基板と対向基板の間に液晶層が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。

【0003】

一方、有機ＥＬ表示装置では、有機ＥＬ層による発光素子、駆動ＴＦＴ、スイッチングＴＦＴ等を有する画素がマトリクス状に形成され、画素毎に有機ＥＬ層の発光強度を制御して画像を形成している。有機ＥＬ表示装置は自発光素子なので、画像のコントラストが優れている。

【0004】

しかし、画素の大きさは液晶表示装置のほうが小さくできるので、精細度は液晶表示装置のほうが優れている。そこで、液晶表示装置のコントラストを向上させる方式としてローカルディミングが開発されている。ローカルディミングに関する先行技術として、例えば特許文献１が存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－１１６６８３

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ＶＲ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）用表示装置、医療用表示装置では、より高精細で、よりコントラストの高い画像が必要とされる。このような表示装置でローカルディミングを用いる場合、ローカルディミングについても、より細かい制御が必要である。

【0007】

このような表示装置で、より効果的にローカルディミングを行い、コントラストを向上させるためには、例えば、ローカルディミングの単位となるセグメントの面積を小さくし、かつ、各セグメントの光が隣接するセグメントに及ばないようにする必要がある。

【0008】

また、セグメントの面積を小さくすると、セグメントに複数のＬＥＤを配置することが難しくなる。一方、各セグメントに１個のみＬＥＤを配置した場合、輝度分布の均一化が問題となり、画面側からＬＥＤが見えてしまうという問題を生ずる。これを対策するために、例えば、拡散シートを配置すると、拡散シートの影響によって、各セグメントの光が隣接するセグメントに漏れるという問題を生ずる。

【0009】

本発明の課題は、このような問題を解決し、ローカルディミングを効果的に行い、バックライトを有する表示装置において、高精細で高コントラストの画面を実現することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明は上記課題を解決するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。

【0011】

（１）表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは光源と光学シート群を有し、前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したＬＥＤを有し、前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、前記セグメントには、少なくとも１個の前記ＬＥＤが存在し、前記光源基板は、前記ＬＥＤを除いて保護フィルムによって覆われ、前記セグメントは、樹脂で形成された仕切り板によって壁状に仕切られており、前記仕切り板は、前記保護フィルムの上に載置されていることを特徴とする表示装置。

【0012】

（２）前記光学シート群と前記仕切り板との間には、導光板が配置され、前記仕切り板は前記導光板と接していることを特徴とする（１）に記載の表示装置。

【0013】

（３）前記ＬＥＤの発光部分は、前記保護フィルムの上面よりも、前記光学シート群側に存在していることを特徴とする（１）に記載の表示装置。

【0014】

（４）前記仕切り板で囲まれた領域は空間であることを特徴とする（１）に記載の表示装置。

【0015】

（５）前記仕切り板は白色ＰＥＴ樹脂で形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。

【0016】

（６）前記保護フィルムは、白色の樹脂で形成されていることを特徴とする（１）に記載の表示装置。

【0017】

（７）前記ＬＥＤは、青色ＬＥＤであり、前記光学シート群は色変換シートを含むことを特徴とする（１）に記載の表示装置。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】液晶表示装置の平面図である。

【図2】液晶表示装置の断面図である。

【図3】液晶表示装置におけるローカルディミング動作の場合のセグメントの例を示す平面図である。

【図4】セグメントにＬＥＤを４個配置した場合の比較例１の平面図である。

【図5】セグメントにＬＥＤを４個配置した場合の比較例１の断面図である。

【図6】セグメントにＬＥＤを１個配置した場合の比較例２の平面図である。

【図7】セグメントにＬＥＤを１個配置した場合の比較例２の断面図である。

【図8】実施例１のセグメントを示す平面図である。

【図9】実施例１のセグメントを示す断面図である。

【図10】仕切り板の斜視図である。

【図11】仕切り板の平面図である。

【図12】図１１のＡ－Ａ断面図である。

【図13】仕切り板を導光板に取り付け、これを光源基板に載置する状態を示す断面図である。

【図14】比較例２におけるＬＥＤ付近の光源基板の断面図である。

【図15】実施例１におけるＬＥＤ付近の光源基板の断面図である。

【図16】本発明の効果を示すグラフである。

【図17】実施例２のバックライトのセグメント部分の断面図である。

【図18】実施例３のバックライトのセグメント部分の断面図である。

【図19】実施例４のバックライトのセグメント部分の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明する。

【実施例0020】

図１は液晶表示装置の１例を示す平面図である。図１において、ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がシール材１６によって接着し、内部に液晶が挟持されている。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００がオーバーラップした部分に表示領域１４が形成されている。表示領域１４には、走査線１１が横方向（ｘ方向）に延在し、縦方向（ｙ方向）に配列している。また、映像信号線１２が縦方向に延在して横方向に配列している。走査線１１と映像信号線１２で囲まれた領域に画素１３が形成されている。

【0021】

図１において、ＴＦＴ基板１００が対向基板２００とオーバーラップしていない部分は端子領域１５となっている。端子領域１５には、液晶表示パネルに電源や信号を供給するためにフレキシブル配線基板１７が接続している。液晶表示パネルを駆動するドライバＩＣはフレキシブル配線基板１７に搭載されている。ＴＦＴの背面には、図２に示すようにバックライトが配置している。

【0022】

図２は液晶表示装置の断面図である。図２において、液晶表示パネル１０の背面にバックライト２０が配置している。液晶表示パネル１０は次のような構成になっている。すなわち、画素電極、コモン電極、ＴＦＴ、走査線、映像信号線等が形成されたＴＦＴ基板１００に対向して、ブラックマトリクスやカラーフィルタが形成された対向基板２００が配置している。ＴＦＴ基板１００と対向基板２００は周辺において、シール材１６によって接着し、内部に液晶３００が封入されている。

【0023】

液晶分子は、ＴＦＴ基板１００及び対向基板２００に形成された配向膜によって、初期配向している。画素電極とコモン電極の間に電圧が印加されると、液晶分子が回転し、画素毎にバックライト２０からの光を制御することによって画像を形成する。液晶３００は、偏向光のみ制御することが出来るので、ＴＦＴ基板１００の下に下偏光板１０１を配置して、偏向光のみを液晶３００に入射する。液晶３００で変調された光は、上偏光板２０１において、検光され、画像が視認される。

【0024】

図２において、液晶表示パネルの背面にバックライト２０が配置している。バックライト２０は光源３０の上に導光板４０が配置し、その上に光学シート群５０が配置している構成である。表示装置のバックライト２０には、発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源が導光板の側面に配置するサイドライト方式と、ＬＥＤ等の光源が導光板の下面に配置する直下型とが存在するが、本発明では、直下型方式のバックライトを使用する。

【0025】

図２において、光源３０の上には導光板４０が配置している。導光板４０は透明な樹脂で形成されている。図２における導光板４０は、導光板４０に入射した光を界面において反射させることによって、点光源であるＬＥＤからの光を均一化させる役割を有する。

【0026】

導光板４０の上には光学シート群５０が配置している。光学シート群５０には、プリズムシート、拡散シート等が用いられる。この他に、光源に青色ＬＥＤ等を用いて白色光を得るために、樹脂シート内に蛍光体を分散した、色変換シートや、量子ドットを使った色変換シートが用いられることもある。また、バックライト２０からの光の利用効率を向上させるために、偏向反射シートが用いられることもある。どのような光学シートを用いるか、あるいは、このような光学シートを何枚用いるかは表示装置によって決められる。

【0027】

液晶表示装置に画像を表示する場合、明るい部分はバックライトを透過し、暗い部分は、バックライトを遮蔽する。画像のコントラストは、明るい部分と暗い部分の比によって定義される。液晶表示装置は、暗い部分は、液晶によってバックライトからの光を遮蔽することによって形成する。しかし、液晶によるバックライトの遮蔽は、完全ではなく、若干の光が漏れる。これによってコントラストが低下することになる。

【0028】

ローカルディミングは、暗い部分には、バックライトを照射しないことによって、深い黒表示を可能とする。したがって、高いコントラストを実現することが出来る。図３はローカルディミングの形態を示す液晶表示装置の例である。図３は液晶表示装置の平面図であり、構成は図１で説明したのと同様である。図３において、表示領域１４はセグメント１４１によって分割されている。図３における点線は、セグメント１４１の境界であるが、これは便宜上記載したものであり、液晶表示パネルにこのような境界があるわけではない。バックライトにおける光源が各セグメントに対応する位置に配置されている。

【0029】

図３において、セグメント（４、２）は明るい部分であり、セグメント（５、２）は暗い部分であるとする。ローカルディミングでは、セグメント（４、２）の部分の光源、すなわち、ＬＥＤを点灯し、セグメント（５、２）の部分の光源、すなわち、ＬＥＤは点灯しない。そうすると、セグメント（５、２）の部分に形成される黒は、深い黒表示となり、高いコントラストが実現される。

【0030】

しかし、セグメント間には境界があるわけではないので、例えばセグメントの輝度分布等によっては、セグメント（４、２）の光がセグメント（５、２）に及ぶ場合がある。そうすると、黒表示をするはずのセグメント（５、２）にもバックライトが照射されることになり、ローカルディミングの効果を十分に発揮できないことになる。

【0031】

図４及び図５は、このような問題を軽減するためのバックライトの構成を示す比較例である。図４は、バックライトにおいて、各セグメント１４１における、光源であるＬＥＤ６０の配置を示す平面図である。以後光源はＬＥＤ６０として表現する。図４において、各セグメント１４１は点線で仕切られている。しかし、この点線は、便宜上のものであり、実際に仕切りがあるわけではない。各セグメントの大きさは４ｍｍ□以下であり、図５の場合は、例えば２ｍｍ□である。以下の例におけるセグメント１４１の大きさも同様である。

【0032】

図４において、各セグメント１４１に４個のＬＥＤ６０が配置している。すなわち、セグメント１４１に４個ＬＥＤ６０を配置することによって、各ＬＥＤの輝度は小さくすることが出来る。その結果、隣のセグメントに漏れ出る光の量も小さくすることが出来る。

【0033】

図５は、比較例１におけるバックライトの断面図である。図５において、光源基板６１の上にＬＥＤ６０が配置し、ＬＥＤ６０を覆って透明樹脂６２が形成されている。ＬＥＤ６０には青色ＬＥＤが使用されている。透明樹脂６２には、例えばアクリル樹脂あるいはシリコーン樹脂が使用される。透明樹脂６２は、ＬＥＤ６０、及び光源基板６１に形成された電極及び配線を保護するためのものである。図５の光源基板６１に記載された点線は、便宜上セグメントの境界を示すものである。

【0034】

透明樹脂６２の上に導光板４０が配置している。導光板４０は、透明であるが、導光板４０に入射した光を界面において反射し、ＬＥＤ６０からの光を均一化する働きを有する。導光板４０の上に色変換シート５１が配置している。色変換シート５１は、透明樹脂シートに青色光を受けて黄色光を発色する蛍光体を分散させたものであり、色変換シート５１を通過した光は、白色光となっている。色変換シート５１の厚さは例えば５０ミクロン乃至７０ミクロンである。

【0035】

色変換シート５１の上にはプリズムシート５２が配置している。プリズムシート５２は、断面が３角形状のプリズムがｙ方向に延在し、ｘ方向に配列したものである。プリズムシート５２の役割は、色変換シート５１の主面から斜め方向に出射した光を、色変換シート５１の主面と直角方向に向けることによって、光の利用効率を上げることである。図５では、プリズムシート５２は、１枚であるが、図５のプリズムシート５２のプリズムアレイと直角方向に延在するプリズムアレイを有するプリズムシートを加える場合もある。プリズムシートの厚さは、例えば、プリズムアレイの部分の厚さ（すなわち、プリズムの高さ）が５０ミクロン、基材の部分の厚さが７０ミクロンであり、合計１２０ミクロン程度である。

【0036】

図４及び図５の構成では、１セグメントあたり、ＬＥＤ６０は４個配置している。したがって、各ＬＥＤ６０の輝度を小さくできるので、隣接するセグメントへの光もれを小さくすることが出来る。しかし、１セグメントあたり、４個のＬＥＤ６０を配置するのは、コスト的に問題になる場合がある。また、セグメントのサイズが小さくなった場合は、各セグメントに複数のＬＥＤを配置することがスペース的に問題になる場合もある。

【0037】

図６及び図７は、各セグメント１４１に１個のＬＥＤ６０を配置した場合の比較例２である。図６は、バックライトにおいて、各セグメント１４１における、光源であるＬＥＤ６０の配置を示す平面図である。図６において、各セグメント１４１は点線で仕切られている。しかし、この点線は、便宜上のものであり、実際に仕切りがあるわけではない。

【0038】

図６において、各セグメント１４１に１個のＬＥＤ６０が配置している。1個のＬＥＤ６０によって、セグメント１４１全体の輝度をカバーするので、比較例１の場合に比較して、ＬＥＤ６０の輝度は非常に大きい。また、点光源であるＬＥＤ６０の輝度が大きいと、スクリーン側から見た場合、ＬＥＤに対応する部分に輝度が大きい部分が生ずる。これを対策するために、後で説明するように、光学シート群５０に拡散シート５３を配置する必要がある。

【0039】

図７は、比較例２におけるバックライトの断面図である。図７において、光源基板６１の上にＬＥＤ６０が配置し、ＬＥＤ６０を覆って透明樹脂６２が形成されている。光源の構成は、１セグメントあたりＬＥＤ６０が1個しか存在していないことを除いては、図５の構成と同じである。

【0040】

透明樹脂６２の上に導光板４０が配置している。導光板４０の役割は比較例１で説明したのと同様である。導光板４０の上に色変換シート５１が配置している。色変換シート５１の役割は比較例１で説明したのと同様である。図７において、色変換シート５１の上に拡散シート５３が配置している。拡散シート５３は、光源６０からの光を拡散して輝度を均一化するためのものである。拡散シート５３の厚さは、例えば、５０ミクロン乃至２００ミクロンである。

【0041】

すなわち、セグメント１４１には１個のＬＥＤ６０しかないので、セグメント１４１全体に十分な光を供給するために、ＬＥＤ６０の輝度を大きくする必要がある。そうすると、画面において、ＬＥＤ６０に対応する部分が点状に光って見える。以後この点状に光って見える部分を輝点ということもある。拡散シート５３の役割は、光を拡散することによって、ＬＥＤ６０に対応する輝点が見えないようにすることである。

【0042】

しかし、この拡散シート５３は、光を拡散するので、ＬＥＤ６０からの光を隣接するセグメントに拡散させる作用も有する。つまり、図７の構成は、ＬＥＤ６０からの光が、ＬＥＤ６０を覆う透明樹脂６２、導光板４０、色変換シート５１を介してのみでなく、拡散シート５３を介して隣接するセグメントに漏れるという問題を有する。なお、図７のプリズムシートの構成及び作用は図５で説明したのと同様である。

【0043】

図８及び図９は、以上のような問題を解決する、本発明の実施例１によるバックライトの構成である。図８は、バックライトにおいて、各セグメント１４１における、光源であるＬＥＤ６０の配置を示す平面図である。本実施例においても、ＬＥＤ６０は青色ＬＥＤである。図８において、各セグメント１４１は仕切り板７０によって仕切られている。仕切り板７０は、図１０に示すように、樹脂による薄板を井桁状に組んだものである。各セグメント１４１の大きさは４ｍｍ□以下であり、例えば２ｍｍ□である。

【0044】

図８において、各セグメント１４１に１個のＬＥＤ６０が配置している。したがって、ＬＥＤ６０の輝度は大きいが、実施例１の構成は、後で説明するように、ＬＥＤ６０からの光が隣接するセグメントに漏れだす量は小さいので、比較例２の場合におけるＬＥＤの輝度よりも小さくすることが出来る。

【0045】

図９は、実施例１におけるバックライトの断面図である。図９において、光源基板６１の上にＬＥＤ６０が配置している。ＬＥＤ６０部分の構成は後で説明する。図９において、光源基板６１に形成された配線や電極を覆って保護フィルム６３が形成されている。この構成は比較例１及び２とは大きく異なっている。すなわち、実施例１の構成は、ＬＥＤ６０は透明樹脂６２によって覆われておらず、ＬＥＤ６０からの光の出射領域は、保護フィルム６３よりも上側に存在している。したがって、保護フィルム６３は透明である必要はない。つまり、実施例１では、比較例１及び２における透明樹脂６２は存在しない。

【0046】

図９の構成では、保護シート６３は例えば、白色の樹脂で形成し、反射率は高いほうがよい。このような樹脂は、例えばシリコーン樹脂で形成することが出来る。すなわち、ＬＥＤ６０から出射した光は、一部が仕切り板７０や導光板４０で反射して、保護フィルム６３側に入射するが、保護フィルム６３の反射率が大きければこの光を再び反射して、液晶表示パネルの方向に向けることが出来る。

【0047】

図９において、セグメントの境界には、仕切り板７０が存在しており、この仕切り板７０は保護シート６３の上に配置している。仕切り板７０は白色ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）で形成されている。ＬＥＤ６０から斜め方向に出射した光は、仕切り板７０で反射して導光板４０に向かう。仕切り板７０の上には透明な導光板４０が配置している。導光板４０に入射した光は、導光板４０内において反射し、仕切り板７０の存在による輝度むらを軽減する。なお、仕切り板７０は白色ＰＥＴに代えて白色ＰＣ（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）を用いてもよい。また仕切り板７０は一体成型したものを用いることもできるが、ブロック状に成型したものを複数並べて配置してもよい。

【0048】

比較例１及び２では、ＬＥＤ６０からの光は、ＬＥＤを覆う透明樹脂６２を伝って隣接するセグメントに漏れるが、実施例１では、図９に示すように、ＬＥＤ６０から出射した光は、仕切り板７０によって反射し、隣接するセグメントには漏れないような構成となっている。

【0049】

図９において、導光板４０の上には、色変換シート５１が配置している。色変換シート５１の構成及び作用は比較例１で説明したのと同様である。本実施例では蛍光体を用いた色変換シートを使用したが、量子ドットを用いた色変換シートを使用しても良い。色変換シートの厚さは材質によっても異なるが５００μｍの色変換シートでも良い。色変換シート５１の上には、拡散シート５３が配置している。拡散シート５３の役割は、ＬＥＤ６０による輝点を画面側から見えないようにすることである。しかし、ＬＥＤ６０からの光は、拡散シート５３によって拡散するので、この拡散光が隣接するセグメントに漏れる。ところで、図９では、仕切り板７０によって、隣接するセグメントへの光漏れが防止されているので、ＬＥＤ６０の光の強度を小さくでき、その分、拡散シート５３で拡散される光による隣接セグメントへの影響を軽減することが出来る。

【0050】

図９において、拡散シート５３の上にプリズムシート５２が配置していることは比較例１、２と同様である。また、プリズムシート５２の構成及び作用も比較例１、２で説明したのと同様である。なお、図９における光学シート群は例であり、この他の光学シートを使用してもよい。

【0051】

図１０は仕切り板７０の斜視図である。仕切り板７０は、厚さが０．２ｍｍ程度の白色ＰＥＴ板を井桁状に組み合わせたものである。仕切り板７０で囲まれた領域にセグメント１４１が形成されている。セグメント１４１の大きさは例えば２ｍｍ□であり、仕切り板７０の高さは例えば１ｍｍである。

【0052】

図１１は仕切り板７０の平面図である。仕切り板７０の板厚ｓｗは０．２ｍｍ程度である。セグメント１４１の大きさｓｘ、ｓｙは、４ｍｍ以下であり、例えば２ｍｍ程度である。図１２は、図１１のＡ－Ａ断面図である。仕切り板７０の高さｓｈは０．５ｍｍ乃至２ｍｍであり、例えば１ｍｍである。

【0053】

図１０に示すように、仕切り板７０は、薄い白色ＰＥＴ板を井桁状に組み合わせたものなので、形状が不安定である。そこで、図１３に示すように、まず、仕切り板７０を導光板４０に接着材等で固定し、その後、ＬＥＤ６０や保護フィルム６３が配置された光源基板６１側と組み合わせるのが効率的である。図１３は、導光板４０に取り付けられた仕切り板７０を光源基板６１側の保護フィルム６３の上に配置する状態を示す断面図である。

【0054】

図１３において、光源基板６１の上にＬＥＤ６０が取り付けられ、光源基板６１は、ＬＥＤ６０以外は保護フィルム６３によって覆われている。保護フィルム６３は、反射フィルムとしての役割も有している。図１３において、ＬＥＤ６０の平面は矩形であり、より好ましくは正方形であり、ＬＥＤ６０の幅ｌｘは０．１ｍｍ乃至０．５ｍｍである。ＬＥＤ６０の高さｌｈは例えば０．５ｍｍである。また、保護フィルムの厚さｆｈは例えば０．３ｍｍである。ＬＥＤ６０での光の出射部分は保護フィルム６３の上面よりも上側、すなわち、導光板４０側に存在している。

【0055】

図１４及び図１５は光源部分の断面図である。図１４は比較例２による光源部分の構成であり、図１５は実施例１による光源部分の構成である。図１４も図１５もＬＥＤの構成は同じである。図１４と図１５が異なる点は、図１４では、ＬＥＤを覆って透明樹脂６２が形成されているのに対し、図１５では、ＬＥＤ以外の部分を覆って白色保護フィルム６３が形成されていることである。

【0056】

図１４において、光源基板６１は、例えば、エポキシ樹脂で形成されている。光源基板６１の上に、ＬＥＤ６０の陽極６０１と接続する電極パッド６１２、及び、ＬＥＤ６０の陰極６０２と接続する電極パッド６１３が金属で形成されている。光源基板６１上には、この他に種々の配線が形成されているが、図１４では省略されている。ＬＥＤ６０は光源基板６１の電極パッド６１２、６１３にフリップチップボンディングされている。ＬＥＤ６０の電極端子６０１、６０２と光源基板６１の電極パッド６１２、６１３を対向させて半田６１５で固定接続している。ＬＥＤ６０は、ｐ型半導体とｎ型半導体が接合したものである。ＬＥＤ６０は、発光効率を上げるために、さまざまな層からが形成される。

【0057】

図１４において、ＬＥＤ６０は、透明樹脂６２で覆われ、保護されている。ＬＥＤ６０に電圧を印加すると、ｐ型層とｎ型層の境界で発光する。光は、上方向のみでなく、横方向にも出射する。この様子を図１４において矢印で示す。図１４における構成の問題は、横方向に出射した光が透明保護樹脂６２内を伝播して隣接するセグメントに入射するということである。したがって、正確なローカルディミングができなくなる。

【0058】

図１５は実施例１における光源部分の断面図である。図１５における光源基板６１の構成及びＬＥＤ６０の構成は、図１４で説明したものと同様である。図１５が図１４と異なる点は、図１５では、ＬＥＤ６０全体を覆う透明樹脂は存在しておらず、ＬＥＤ６０の発光面を覆わないが、光源基板６１に形成された電極等を覆う、白色の保護フィルム６３が形成されていることである。ＬＥＤ６０の発光部分は保護フィルム６３によって覆われていない。

【0059】

したがって、ＬＥＤ６０からの光は、直接空間に出射することになる。図１５の矢印に示すように、ＬＥＤ６０からの光は横方向にも出射するが、この光は、図９に示すように、セグメントの境界に配置された仕切り板７０によって反射されるので、隣接するセグメントには入射しない。一方、導光板４０や仕切り板７０から反射して、下方に向かう光は反射層としての役割を有する白色保護フィルム６３によって反射し、再び導光板４０側に向かう。このように、図１５に示す光源は、ＬＥＤ６０の光の利用効率に優れ、かつ、隣接するセグメントに光が漏れ出さない構成となっているので、正確なローカルディミングが可能である。

【0060】

図１６は、比較例１（１セグメント当たり４個のＬＥＤ（４ＬＥＤｓ／Ｓｅｇｍｅｎｔ））、比較例２（１セグメント当たり１個のＬＥＤ（１ＬＥＤ／Ｓｅｇｍｅｎｔ））と実施例１（１セグメント当たり１個のＬＥＤ（１ＬＥＤ／Ｓｅｇｍｅｎｔ））の場合における、隣接するセグメントへの光の漏れ量を比較したグラフ及び表である。図１６におけるグラフと表のデータは同一である。

【0061】

図１６のグラフにおいて、横軸の単位はセグメントである。図１６における横軸のゼロは、点灯しているセグメントの中央をいう。したがって、点灯しているセグメントと隣のセグメントの境界は０．５、あるいは、－０．５である。すなわち、図１６の表における「境界」は、図１６のグラフの横軸の０．５あるいは－０．５を示している。また、図１６の表における「１セグメント先境界」とは図１６のグラフの横軸の１．５あるいは－１．５を、図１６の表における「２セグメント先境界」とは図１６のグラフの横軸の２．５あるいは－２．５を示している。

【0062】

図１６の表におけるチップ見えとは、画面において、ＬＥＤに対応する輝点が見えるか否かを示している。図１６の表における〇はＬＥＤチップに対応する輝点は視認できないことを示している。つまり、ＬＥＤ１個の場合は、ＬＥＤに対応する輝点は生じやすいが、拡散シートを用いて光を拡散して輝点が生じないようにしている。一方、拡散シートの存在は、拡散シートによる拡散によって、光が隣接するセグメントに漏れるということを意味する。

【0063】

図１６のグラフにおける縦軸は、相対輝度を示している。すなわち、各場合において、点灯しているセグメントの中央の輝度を１とした場合、各場所における輝度を表している。図１６のグラフ及び表において、理論的には、輝度は、セグメント中央を挟んで対称になるはずであるが、実験誤差等によって、非対称になっている。しかし、傾向は読み取ることが出来る。

【0064】

図１６において、隣接セグメントへの光漏れは、１セグメント当たり４個のＬＥＤを使用している比較例１が最も小さい。すなわち、比較例１では、４個のＬＥＤを使用しているので、各ＬＥＤの輝度が小さいので、その分、ＬＥＤから遠くへ届く光の量も小さい。さらに、各ＬＥＤの輝度が小さいために、ＬＥＤの輝点は生じにくいため、拡散シートを使用していない。したがって、拡散シートによる光の拡散も生じない。しかしながら、比較例１は、ＬＥＤを複数用いることによるコスト増、および、セグメントを小さくした場合、スペース的に対応できない場合が生ずる。

【0065】

図１６において、隣接するセグメントへの光漏れが最も大きい仕様は比較例２である。比較例２は、セグメント当たり、ＬＥＤが１個なので、発光強度の強いＬＥＤを使用することになり、それだけ、光が遠くへ届くことになる。さらに、画面におけるチップ見えを解消するために、拡散シートを使用するので、拡散シートによる拡散効果によって、隣接セグメントに光が漏れる。

【0066】

図１６において、実施例１は、セグメント当たり、ＬＥＤが１個であるが、隣接セグメントへの光漏れは比較例２に比較して大幅に小さくなっている。すなわち、実施例１では、図９に示すように、仕切り板７０によって、光源部における隣接セグメントへの光もれを防止している。また、図１５に示すように、ＬＥＤ６０を覆う透明樹脂は使用しないので、透明樹脂を介しての隣接セグメントへの光漏れを防止できる。

【0067】

このように、光源部においては、隣接セグメントへの光漏れはほぼ防止できるが、導光板４０あるいは光学シート群５０を介しての隣接セグメントへの光漏れは存在する。また、ＬＥＤが１個であるので、画面におけるチップ見えを解消するために拡散シート５３が必要であり、この拡散シート５３での光の拡散による隣接セグメントへの光漏れを生ずる。

【0068】

しかし、実施例１では、例えば図９、図１５等で説明したように、光源部における光の利用効率を向上させているので、その分ＬＥＤ６０の輝度を小さくできる。したがって、導光板４０、光学シート群５０を介しての光漏れ、および、拡散シート５３の拡散による光漏れを軽減することが出来る。

【0069】

このように、実施例１によれば、セグメント１４１あたり１個のＬＥＤ６０の場合においても、隣接セグメントへの光漏れを軽減することが出来る。したがって、必要コントラストを維持しつつ、セグメント１４１を小さくして、高精細制御に対応することが出来る。また、ＬＥＤ６０の数を減らすことが出来るので、バックライトの製造コストを低減することが出来る。

【実施例0070】

実施例１の構成では、図９に示すように、光源基板６１に形成された保護フィルム６３と導光板４０とは、仕切り板７０にて接着している。仕切り板７０は、薄い白色ＰＥＴの板を井桁状に組んだ構成である。この仕切り板７０と導光板４０、あるいは、仕切り板７０と保護フィルム６３とはいわば線接着の状態であり接着強度が問題となる場合がある。

【0071】

実施例２は、これを対策するものであり、図１７は、実施例２のバックライトの断面図である。図１７が実施例１の図９と異なる点は、仕切り板７０で仕切られたセグメントの領域が空間ではなく、透明樹脂７１で充填されていることである。充填透明樹脂７１として、保護フィルム６３及び導光板４０と接着する材料を選択すれば、光源基板６１と導光板４０との接着を安定化することが出来る。透明樹脂７１として、例えばアクリル樹脂あるいはシリコーン樹脂を使用することも出来る。

【0072】

この場合、充填透明樹脂７１の屈折率は仕切り板７０を構成するＰＥＴの屈折率とは異ならせる必要がある。屈折率が同じであれば、仕切り板７０の効果がなくなるからである。仕切り板７０で十分に反射させるためには、充填透明樹脂７１と仕切り板７０の屈折率の差は大きいほどよい。さらに、充填透明樹脂７１の屈折率が仕切り板７０の屈折率よりも大きければ、仕切り板７０において、光が全反射する機会が増えるので、より好ましい。

【0073】

実施例２では、仕切り板７０を安定して光源基板６１側に取り付けることが出来るので、画面において、仕切り板７０の影等の影響がなければ導光板４０を省略することも可能である。