特開 2023-166096 バックライトおよびこれを用いた表示装置

(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】P2023166096

(43)【公開日】2023-11-21

(54)【発明の名称】バックライトおよびこれを用いた表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20231114BHJP

   H05B 47/155 20200101ALI20231114BHJP

   H05B 45/10 20200101ALI20231114BHJP

   H05B 47/105 20200101ALI20231114BHJP

【ＦＩ】

F21S2/00 444

F21S2/00 435

H05B47/155

H05B45/10

H05B47/105

【審査請求】未請求

【請求項の数】12

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076879

(22)【出願日】2022-05-09

(71)【出願人】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098497

【弁理士】

【氏名又は名称】片寄 恭三

(74)【代理人】

【識別番号】100099748

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 克志

(74)【代理人】

【識別番号】100103171

【弁理士】

【氏名又は名称】雨貝 正彦

(74)【代理人】

【識別番号】100105784

【弁理士】

【氏名又は名称】橘 和之

(72)【発明者】

【氏名】大谷 久

【テーマコード（参考）】

3K244

3K273

【Ｆターム（参考）】

3K244AA01

3K244AA09

3K244BA08

3K244CA03

3K244DA01

3K244EA02

3K244EA13

3K244EA22

3K273PA07

3K273PA09

3K273QA05

3K273TA03

3K273TA15

3K273TA22

3K273TA31

3K273TA40

3K273UA20

3K273UA22

3K273VA08

(57)【要約】

【課題】 輝度の不連続性を改善しつつ低コスト化を図ることができるバックライトを提供する。
【解決手段】 本発明のバックライトは、第１の導光板１３０と、第１の導光板１３０の端面から光を照射する第１のＬＥＤ光源１３２と、第１の導光板１３０と積層関係にある第２の導光板１４０と、第２の導光板１４０の端面から光を照射する第２のＬＥＤ光源１４２とを含む。第１の導光板１３０の中央には、主面に向けて光を発光する発光領域１３４が形成され、第２の導光板１４０の周辺には、主面に向けて発光する発光領域１４４が形成され、発光領域１３４と発光領域１４４との境界領域には、輝度が変化するグラデーションが形成される。
【選択図】 図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の導光板と、
前記第１の導光板と積層関係にある第２の導光板と、
前記第１の導光板の端面に光を照射する第１の光源と、
前記第２の導光板の端面に光を照射する第２の光源とを含み、
前記第１の導光板は、入射した光を主面に向けて反射させる第１の発光領域を中央に含み、前記第２の導光板は、入射した光を主面に向けて反射させる第２の発光領域を周辺に含む、バックライト装置。

【請求項2】

前記第１の光源および前記第２の光源によって前記第１の導光板および前記第２の導光板に光が照射されたとき、前記第１の発光領域と前記第２の発光領域とによって主面全体の発光領域が形成される、請求項１に記載のバックライト装置。

【請求項3】

前記第１の発光領域は、輝度が一定の領域から輝度が低下する第１のグラデーション部を含み、前記第２の発光領域は、輝度が一定の領域から輝度が低下する第２のグラデーション部を含む、請求項１に記載のバックライト装置。

【請求項4】

前記第１のグラデーション部と前記第２のグラデーション部とは、平面的に見たときに重複する位置関係にある、請求項３に記載のバックライト装置。

【請求項5】

前記第１および第２のグラデーション部は、輝度が線形に変化する、請求項３に記載のバックライト装置。

【請求項6】

前記第１および第２のグラデーション部は、輝度が曲線状に変化する、請求項３に記載のバックライト装置。

【請求項7】

前記第１の発光領域は、前記第１の導光板の底部または底面に入射した光を反射する凹凸状の第１のドットパターンを含み、前記第２の発光領域は、前記第２の導光板の底部または底面に入射した光を反射する凹凸状の第２のドットパターンを含み、前記第１および第２のドットパターンの密度またはサイズにより輝度の変化が調整される、請求項１に記載のバックライト装置。

【請求項8】

請求項１に記載のバックライト装置と、
前記バックライト装置からの光によって画像を表示する表示手段と、
前記第１の光源を駆動する第１の駆動手段と、
前記第２の光源を駆動する第２の駆動手段と、
前記第１および第２の駆動手段を制御する制御手段と、
を含む表示装置。

【請求項9】

前記制御手段は、昼間または明るい環境であるとき、前記第１および第２の駆動手段を介して前記第１および第２の光源を点灯させる、請求項８に記載の表示装置。

【請求項10】

前記制御手段は、夜間または暗い環境であるとき、前記第１の駆動手段を介して前記第１の光源を点灯させる、請求項８に記載の表示装置。

【請求項11】

前記制御手段は、前記表示手段に表示する表示コンテンツに基づき前記第１および第２の駆動手段を介して前記第１および第２の光源の点灯を制御する、請求項８に記載の表示装置。

【請求項12】

前記表示手段は、前記液晶パネルである、請求項８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、バックライトに関し、特に液晶パネル等に用いられるバックライトの構造に関する。

【背景技術】

【0002】

運転席の前面のインスツルメンツパネルをディジタル表示するための液晶表示ユニットが普及傾向にある。例えば、図１（Ａ）に示すように液晶表示ユニット１は、運転席の前方に配置され、図１（Ｂ）に示すように、速度、距離、燃料などのメーター類や、シートベルト着用、ガソリン残量、半ドアなどの警告２が表示される（例えば、特許文献１）。

【0003】

液晶表示ユニットでは、低コスト化や薄型化を図るため、導光板の端面からＬＥＤ光を照射するサイドエッジ方式のバックライトを採用している（例えば、特許文献１）。一方で、複数のＬＥＤを２次元的に配置し、ＬＥＤ光をダイレクトに液晶パネルの背面を照射するローカルディミング方式のバックライトの実用化も進められている（例えば、特許文献２、３）。ローカルディミング方式は、画像を表示する領域を照射したり、黒部分の領域の照射を消すまたは絞ることで視覚的コントラスト比を向上させる利点を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２－２３４７０４号公報

【特許文献2】特開２０１０－２１０７３号公報

【特許文献3】特開２０１０－５５８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

車載液晶表示ユニットの大型化が進むと、画面が大きいだけに夜間の黒浮きが目立ち、あるいは黒ムラが悪化するという問題が生じる。こうした問題は、サイドエッジ方式のバックライトで解決することは難しく、ローカルディミング方式のバックライトによる解決が求められる。

【0006】

図２は、従来のローカルディミング方式のバックライトの概略構成を示す模式図である。バックライト１０は、２次元的に配列された複数のＬＥＤ２０と、ローカルディミングコントローラ３０と、各ＬＥＤ２０を駆動するためのＬＥＤドライバー４０とを含む。ローカルディミングコントローラ３０は、部分的に明るさを調整することを可能にするため、各ＬＥＤ２０の点灯を制御し、例えば、液晶パネルに表示する領域に応じてＬＥＤ２０を点灯させ、コントラスト比を向上させる。

【0007】

しかしながら、ローカルディミング方式では、ＬＥＤ２０の数が増加すれば、それを駆動するためのＬＥＤドライバー４０の数も増加し、コストが高くなるという欠点がある。こうした欠点を回避するため、液晶パネルの周辺部分のみをローカルディミング方式で照光し、中央部分をサイドエッジ方式のバックライトで一括照光するハイブリッド方式が検討されている。

【0008】

図３は、ハイブリッド方式のバックライトの構成を示す模式図である。同図に示すように、バックライト１２は、液晶パネルの周辺部分に対応する領域に複数のＬＥＤ２０を配置し、中央部分にサイドエッジ方式の導光板による面光源２２を配置する。液晶パネルの中央部分には、通常画像が表示される領域であるため、ローカルディミングコントローラ３２は、面光源ＬＥＤドライバー４２を介して面光源２２を一括照射し、他方、周辺部分の夜間の黒浮きを抑制したり、液晶パネル外のブラックプリント部分との境界が目立たないようにするためＬＥＤドライバー４０を介してＬＥＤ２０の個別的な点灯制御が行われる。

【0009】

ハイブリッド方式は、液晶パネルの全面にＬＥＤを配置させるローカルディミング方式よりもＬＥＤの数およびＬＥＤドライバーの数を減らすことができるので、大幅なコストの低減を実現することが可能であるが、更なる低コスト化が要求されている。

【0010】

また、ハイブリッド方式のバックライトの光学的な問題点も明らかとなった。それは、図４（Ａ）に示すように、液晶ディスプレイ５０に黒画面を表示したとき、画面中央のサイドエッジ方式による表示領域５２と、画面周辺のローカルディミング方式によるに表示領域５４との境界Ｂにおいて輝度傾斜の連続性が不十分となり、境界が視認され易くなってしまう。

【0011】

図４（Ｂ）は、表示領域５２と表示領域５４との境界Ｂを跨ぐＡ－Ａ’線の輝度の変化を示している。ローカルディミング方式により実線Ｑで示すような輝度変化に傾斜を持たせることは可能であるが、丸い領域Ｄにおいて一定の輝度が実線Ｑと交差する部分での輝度の連続性が不十分になり、その部分の不連続が視認され易くなる。この問題は、ローカルディミング方式による表示領域５４の幅を大きくし、その領域のＬＥＤの数を増やすことで輝度の変化をさらに緩やかにすれば解消可能である。しかし、そうすると、ＬＥＤの数およびＬＥＤドライバーの数が増加してしまい、ハイブリッド方式による低コスト化のメリットが損なわれてしまう。

【0012】

本発明は、このような従来の課題を解決し、輝度の不連続性を改善しつつ低コスト化を図ることができるバックライトおよびこれを用いた表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明に係るバックライト装置は、第１の導光板と、前記第１の導光板と積層関係にある第２の導光板と、前記第１の導光板の端面に光を照射する第１の光源と、前記第２の導光板の端面に光を照射する第２の光源とを含み、前記第１の導光板は、入射した光を主面に向けて反射させる第１の発光領域を中央に含み、前記第２の導光板は、入射した光を主面に向けて反射させる第２の発光領域を周辺に含む。

【0014】

ある態様では、前記第１の光源および前記第２の光源によって前記第１の導光板および前記第２の導光板に光が照射されたとき、前記第１の発光領域と前記第２の発光領域とによって主面全体の発光領域が形成される。ある態様では、前記第１の発光領域は、輝度が一定の領域から輝度が低下する第１のグラデーション部を含み、前記第２の発光領域は、輝度が一定の領域から輝度が低下する第２のグラデーション部を含む。ある態様では、前記第１のグラデーション部と前記第２のグラデーション部とは、平面的に見たときに重複する位置関係にある。ある態様では、前記第１および第２のグラデーション部は、輝度が線形に変化する。ある態様では、前記第１および第２のグラデーション部は、輝度が曲線状に変化する。ある態様では、前記第１の発光領域は、前記第１の導光板の底部または底面に入射した光を反射する凹凸状の第１のドットパターンを含み、前記第２の発光領域は、前記第２の導光板の底部または底面に入射した光を反射する凹凸状の第２のドットパターンを含み、前記第１および第２のドットパターンの密度またはサイズにより輝度の変化が調整される。

【0015】

本発明に係る表示装置は、上記記載のバックライト装置と、前記バックライト装置からの光によって画像を表示する表示手段と、前記第１の光源を駆動する第１の駆動手段と、
前記第２の光源を駆動する第２の駆動手段と、前記第１および第２の駆動手段を制御する制御手段とを含む。

【0016】

ある態様では、前記制御手段は、昼間または明るい環境であるとき、前記第１および第２の駆動手段を介して前記第１および第２の光源を点灯させる。ある態様では、前記制御手段は、夜間または暗い環境であるとき、前記第１の駆動手段を介して前記第１の光源を点灯させる。ある態様では、前記制御手段は、前記表示手段に表示する表示コンテンツに基づき前記第１および第２の駆動手段を介して前記第１および第２の光源の点灯を制御する。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、中央に第１の発光領域を有する第１の導光板と周辺に第2の発光領域を有する第２の導光板との積層することで、低コストでありながら輝度の不連続を改善したバックライトを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】メーター類をディジタル表示するための液晶表示ユニットの一例を示す図である。

【図2】従来のローカルディミング方式のバックライトの構成を示す図である。

【図3】従来のハイブリッド方式のバックライトの構成を示す図である。

【図4】従来のハイブリッド方式のバックライトを用いた液晶表示装置の課題を説明する図である。

【図5】本発明の実施例に係る表示装置の構成を示す分解斜視図である。

【図6】本発明の実施例に係る表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。

【図7】図７（Ａ）は、第１および第２の導光板による発光輝度を示す図、図７（Ｂ）は、表示装置の断面構造を示す図、図７（Ｃ）、（Ｄ）は、第１および第２の導光板の点灯パターンを示す図である。

【図8】図８（Ａ）は、輝度グラデーションを説明するため導光板の概略断面図、図８（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、ドットパターンの密度と発光量との関係を説明する図である。

【図9】本発明の実施例による表示装置の導光板の点灯パターンの切替え例を示すテーブルである。

【図10】本発明の実施例によるバックライトの輝度グラデーションの検証方法を説明する図である。

【図11】本発明の実施例によるバックライトの輝度グラデーションの他の検証例を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明に係るバックライト装置は、特に限定されないが、例えば、液晶パネル等の表示媒体を背面から照射する機能を備える。また、本発明に係る表示装置は、特に限定されないが、例えば、車両のインスツルメンツパネルの速度、距離、燃料などのメーター類を表示する液晶表示ユニットを構成する。

【実施例0020】

次に、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説明する。図５は、本発明の実施例に係る表示装置の分解斜視図である。本実施例の表示装置１００は、画像表示用の液晶パネル１１０と、液晶パネル１１０の下方に配置された複数の光学シート１２０と、光学シート１２０の下方に配置された第１の導光板（ＬＧＰ１）１３０と、第１の導光板１３０の下方に配置された第２の導光板（ＬＧＰ２）１４０と、第１の導光板１３０の端部に配された第１のＬＥＤ光源１３２と、第２の導光板１４０の端部に配された第２のＬＥＤ光源１４２とを積層して構成される。

【0021】

液晶パネル１１０は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶構造から構成される。ＴＦＴ液晶構造は、複数の薄膜トランジスタがマトリックス状に形成されたＴＦＴアレイ基板上に、液晶セル、ＲＧＢカラーフィルターなどが設けられ、ＴＦＴアレイ基板の下方に偏光板が設けられる。１画素は、３つのＲＧＢのサブ画素から構成され、１つのサブ画素が１つの薄膜トランジスタに対応する。

【0022】

光学フィルム１２０は、第１および第２の導光板１３０、１４０から照射された光の反射を防止する反射防止フィルムや光を拡散させる拡散フィルムなどを含むことができる。

【0023】

本実施例のバックライトは、液晶パネル１１０の中央部を照射するための第１の導光板１３０と周辺部を照射するための第２の導光板１４０とを含む２層バックライト方式を有する。第１および第２の導光板１３０、１４０は、概ね同一の矩形状であるが、光を反射または散乱させるドットパターンの違いによって発光領域を異にすることを特徴とする。

【0024】

図５の例では、第１の導光板１３０は、ハッチングで示す中央の矩形領域を発光領域１３４として含み、それ以外は発光領域として機能しない。一方、第２の導光板１４０は、ハッチングで示す枠状の外周領域を発光領域１４４として含み、それ以外は発光領域として機能しない。発光領域１３４、１４４は、あたかも面光源のように機能する。

【0025】

第１の導光板１３０の発光領域１３４の形状および大きさは、第２の導光板１４０の非発光領域の形状および大きさに概ね一致し、第２の導光板１４０の発光領域１４４の形状および大きさは、第１の導光板１３０の非発光領域の形状および大きさに概ね一致する。第１および第２の導光板１３０、１４０によって液晶パネル１１０を照射するとき、発光領域１３４で発光された光が液晶パネル１１０の中央領域を照射し、発光領域１４４で発光された光が第１の導光板１３０の非発光領域を介して液晶パネル１１０の周辺領域を照射する。

【0026】

第１の導光板１３０および第２の導光板１４０は、例えば、アクリル等の光透過性材料から構成される。第１の導光板１３０の中央の底部または底面には、発光領域１３４を形成するための複数のドットパターンが形成され、第２の導光板１４０の外周の底部または底面には、発光領域１４４を形成するための複数のドットパターンが形成される。ドットパターンは、凸部、凹部、段差、突起などの微小な反射部であり、ドットパターンは、レーザー加工、印刷、モールド等によって形成することができる。導光板の端面から入射した光は、ドットパターンによって散乱または反射され、散乱または反射された光は、導光板の主面である上面から取り出される。

【0027】

第１の導光板１３０と第２の導光板１４０との積層方法は特に限定されないが、例えば、第１の導光板１３０の底面と第２の導光板１４０の上面とが直接接触されるようにしてもよいし、その間に、例えば、反射防止シートや透過性の接着剤などを介在させるようにしてもよい。また、図５の例では、第１の導光板１３０の下方に第２の導光板１４０を配置させたが、積層する順序は反対であってもよい。

【0028】

第１のＬＥＤ光源１３２は、第１の導光板１３０の短手側の側部に配置される。第１のＬＥＤ光源１３２は、ライン状に配された複数の複数のＬＥＤを含み、各ＬＥＤから発せられた光は、第１の導光板１３０の端面から内部に向けて入射される。第２のＬＥＤ光源１４２は、第２の導光板１４０の短手側の側部に配置される。第２のＬＥＤ光源１４２は、ライン状に配された複数の複数のＬＥＤを含み、各ＬＥＤから発せられた光は、第２の導光板１４０の端面から内部に向けて入射される。

【0029】

図５の例では、第１のＬＥＤ光源１３２は、第２のＬＥＤ光源１４２と反対側の側部に配置されているが、第１のＬＥＤ光源１３２と第２のＬＥＤ光源１４２とを同じ側の側部に配置させてもよい。第１および第２のＬＥＤ光源１３２、１４２の実質的な厚さが、第１および第２の導光板１３０、１４０の厚さよりも大きくなるような場合には、第１のＬＥＤ光源１３２と第２のＬＥＤ光源１４２とを反対側の側部に配置することでバックライトの厚さを薄くすることができる。他方、バックライトの厚さに制限がないような場合には、第１のＬＥＤ光源１３２と第２のＬＥＤ光源１４２とを同じ側の側部に配置することで、ＬＥＤ光源を配置しない側の表示装置の額縁（液晶パネルの外縁）を小さくすることができる。

【0030】

図６は、本実施例の表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。本実施例の表示装置１００は、液晶パネル１１０を駆動するための液晶ドライバー２１０と、第１のＬＥＤ光源１３２を駆動するための第１のＬＥＤドライバー２２０と、第２のＬＥＤ光源１４２を駆動するための第２のＬＥＤドライバー２３０と、これらのドライバーを制御するコントローラ２４０を含んで構成される。表示装置１００は、例えば、車両のインスツルメンツパネルに搭載され、液晶パネル１１０は、メーター類やナビゲーション画面などを表示する。

【0031】

図７（Ａ）は、第１および第２の導光板の発光輝度、図７（Ｂ）は、表示装置の断面構造、図７（Ｃ）、（Ｄ）は、点灯パターンの模式的に示している。ＬＧＰ１、ＬＧＰ２は、それぞれ第１の導光板１３０、第２の導光板１４０を示す。

【0032】

図７（Ｂ）に示すように、表示装置１００は、光学シート１２０、第１の導光板１３０および第２の導光板１４０の積層した構造の端部を保持する黒色の筐体１５０を含み、この上に液晶パネル１１０を配置させる。

【0033】

コントローラ２４０が第１のＬＥＤドライバー２２０を介して第１のＬＥＤ光源１３２を点灯するとき、第１の導光板１３０の中央の発光領域１３４が面光源のように発光し、第２のＬＥＤドライバー２３０を介して第２のＬＥＤ光源１４２を点灯するとき、第２の導光板１４０の外周の発光領域１４４が面光源のように発光する。図７（Ａ）の実線は、第１の導光板１３０の水平方向の輝度を示している。中央の輝度は概ね一定であり、中央から端部に向かう領域Ｐにおいて輝度が徐々に低下するグラデーションが形成される。また、破線は、第２の導光板１４０の水平方向の輝度をしている。周辺の輝度は概ね一定であり、周辺から中央に向かう領域Ｐにおいて輝度が徐々に低下するグラデーションが形成される。

【0034】

第１の導光板１３０と第２の導光板１４０の両方が発光すると、それぞれの発光が合成され、液晶パネル１１０の全面が概ね同一輝度で照射され、これは、通常のサイドエッジ方式によるバックライトと等価である。このとき、発光領域１３４と発光領域１４４との境界と、グラデーションの領域Ｐとが重なることが望ましい。図７（Ａ）の例では、かなり急峻な傾きで輝度が変化しているが、領域Ｐの輝度の変化は、ドットパターンの密度またはサイズを調整することで、よりなだらかに輝度を変化させることが可能である（この詳細は後述する）。

【0035】

図７（Ｃ）は、第１のＬＥＤ光源１３２と第２のＬＥＤ光源１４２を同時に点灯させたときの点灯パターンであり、このとき、バックライトの全面が概ね同一輝度で発光する。図７（Ｄ）は、第１のＬＥＤ光源１３２のみを点灯させたときの点灯パターンであり、このとき、バックライトの中央部分のみ発光し、外周部分が暗くなる。

【0036】

次に、導光板によるグラデーション（輝度傾斜）の形成方法について説明する。図８（Ａ）は、導光板の模式的な断面構造である。導光板３００の側部にＬＥＤ３１０が配置され、導光板３００の上面側にメディアシート３３０、拡散板３４０が配置され、底面側に反射シート３５０が配置され、これらの積層の端部が黒色の筐体３６０によって支持されている。

【0037】

先ず、導光板の原理について同図を参照して説明する。導光板３００は、一般的にアクリルのような透明な板を加工して形成される。アクリル板にエッジからＬＥＤ３１０から一定の方射角を持つ光Ｌ１が入射されると、入射された光Ｌ１は、空気との界面で反射しながらそのほとんどが反対側の端部から外部に放出される。しかし、アクリル板の底面に微小な凹凸状のドットパターン３２０を形成すると（図の例では、レーザー加工痕）、入射された光Ｌ１がドットパターン３２０で反射され、その角度が変わり、導光板３００の上面から外部に光Ｌ２として取り出すことが可能となる。

【0038】

例えば、図８（Ｂ）に示すように、導光板３００の底面に形成するドットパターン３２０のサイズや密度（一般的には密度）を増やせば、導光板３００の上面から取り出すことができる発光量が増え、逆に、図８（Ｃ）に示すように、ドットパターン３２０の密度を小さくすれば発光量は低下する。よって、図８（Ｄ）に示すように、１枚の導光板内で光取り出し用のドットパターンの密度を連続的に変化させれば、発光量のグラデーションを作成することが可能となる。この場合、ＬＥＤ光Ｌ１の進行方向に向かって、外部に取り出された光の分だけ光量が減ってくるので、実際にはそれらを考慮したドットパターンの設計が必要となる。

【0039】

図７（Ｃ）に示したように、第１の導光板１３０と第２の導光板１４０とを同時に点灯させることで、液晶パネル１１０の画面全体の表示に均一に同一輝度の光を照射することが可能になり、第１の導光板１３０のみ点灯させることで、液晶パネル１１０の周囲の輝度を下げて、夜間や暗所での黒浮き感を低減した表示が可能となる。

【0040】

図９は、第１および第２の導光板の点灯パターンを説明するテーブルである。昼間や明るい環境では、ローカルディミングの効果が発揮されないことが判っている。これは「黒表示時の漏れ光輝度＜液晶パネルの反射輝度」となっている状況であり、バックライト光を部分的に減らしてもほぼ差が判らない。この状況では表示輝度も重要なため、点灯パターンとして「ＬＧＰ１＋ＬＧＰ２」が使用される。

【0041】

夜間や暗い環境では周囲光が減るため、「液晶パネルの反射輝度」がゼロに漸近し、黒表示の漏れ光が顕在化して黒浮きとして認識される。そのため、点灯パターンとして「ＬＧＰ１のみ」の発光とすることで、この黒浮き感を低減させる。但し、液晶パネル全面に表示があり、周囲を暗くしない方が良い場合（ナビゲーション画像やテレビ映像など）には、点灯パターンとして「ＬＧＰ１＋ＬＧＰ２」を選択する。

【0042】

「ＬＧＰ１＋ＬＧＰ２」と「ＬＧＰ１」との切替えは、コントローラ２４０によって行われる。コントローラ２４０は、例えば、図示しない車内バスを介して取得される車両のディマーライト等のオン／オフを示す点灯信号に基づき昼間または夜間を判定し、その判定結果に基づき第１および第２のＬＥＤドライバー２２０、２３０を介して第１および第２の導光板１３０、１４０に点灯を制御する。また、コントローラ２４０は、表示装置１００に画像データを提供する画像リソース（例えば、ナビゲーション装置、オーディオ・ビデオ装置、ＴＶ装置など）から表示コンテンツを識別し、その識別結果に基づき第１および第２のＬＥＤドライバー２２０、２３０を介して第１および第２の導光板１３０、１４０に点灯を制御する。

【0043】

本実施例による２層バックライト方式は、導光板に形成されるドットパターンの密度またはサイズを調整することで、導光板からの発光光量のグラデーションを容易に変更できることを大きな特徴とする。

【0044】

次に、導光板のグラデーション（輝度傾斜）と実際の見栄えとの関係の検証結果について説明する。検証時の導光板の点灯パターンを図１０に示す。即ち、画面中央から端部までの距離を１００％としたときの、ｘ％までは輝度傾斜なし、ｘ％以降はリニアに輝度変化させる場合を検証した。グラデーションの方向は、縦方向と横方向のみある。検証の結果、ｘ％が８０％～７０％程度の場合、中央部の輝度が一定の領域と周辺の輝度が傾斜する領域との境界がまだはっきりと認識されたが、ｘ％が６０％程度になると、境界をほぼ判らなくなってきて、４０％程度までいくと、ほぼ境界の存在が判別できなくなった。

【0045】

点灯パターンを変更した場合の例を図１１に示す。即ち、画面中央から端部までの距離を１００％としたときの、ｘ％までリニアに輝度を２０％減少させ、ｘ％以降はリニアに輝度変化をさらに大きく変化させた場合を検証した。今回もグラデーションの方向は、縦方向と横方向のみである。検証の結果、図１０に示す点灯パターンよりも更に境界が判りにくくなっており、６０％～７０％程度でも黒浮き低減効果を期待することができた。

【0046】

上記実施例では、輝度をリニアに低減させる例を示したが、輝度を曲線で変化させれば、更に輝度変化が急峻な境界領域を無くすことができ、より望ましい。つまり、輝度が一定の領域から輝度が低下する領域との境界において、輝度ができるだけ滑らかに変化するようにする。また、グラデーションをどの程度許容するかは表示する画像にも依存するので、画像に応じてＬＥＤ光源の輝度を調整するようにしてもよい。さらに、夜間でもナビゲーション画像のように全画面に表示する場合には（＝ローカルディミングの効果があまりない）、ＬＧＰ２を点灯することが望ましい。

【0047】

上記実施例では、導光板の上下と左右の２方向のみにグラデーションを構成するようにしたが、これに限らず、グラデーションは、同心円状にリニアに変化する構成でもよい。この場合、第１の導光板１３０の発光領域１３４は、矩形状ではなく、円形状であってもよい。また、グラデーションは、縦方向のみ、横方向のみ、あるいは特定の方向のみであってもよい。

【0048】

上記実施例では、第１の導光板１３０の発光領域１３４を矩形状にしたが、これに限らず、他の任意の形状であることが可能である。例えば、導光板の形状に応じた発光領域の形状にしてもよい。いずれにせよ、導光板の底面または底部に形成されるドットパターンの形状や大きさを適宜選択することで任意の形状や大きさの発光領域を形成することができる。

【0049】

本実施例によれば、ＬＥＤ光をエッジから入射する２層バックライト方式によりバックライトを構成するようにしたので、従来のハイブリッド方式よりもさらにコストを低減することができ、かつ、輝度グラデーションを制御することで輝度の不連続性を改善し、その境界が目立たないようにすることできる。さらに液晶パネルの周囲を黒くすることで、夜間の黒浮きが目立たなくし、かつブラック印刷部との輝度差も小さくなり、全体の見かけ上黒浮きも目立たなくさせることができる。

【0050】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲において、種々の変形、変更が可能である。

【符号の説明】

【0051】

１００：表示装置 １１０：液晶パネル
１２０：光学シート １３０：第１の導光板
１３２：第１のＬＥＤ光源 １３４：発光領域
１４０：第２の導光板 １４２：第２のＬＥＤ光源
１４４：発光領域 １５０：筐体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】