JP2007122971A

JP2007122971A - 面光源装置およびそれを用いた画像表示装置

Info

Publication number: JP2007122971A
Application number: JP2005311632A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Nishio; 真明西尾
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2005-10-26
Filing date: 2005-10-26
Publication date: 2007-05-17

Abstract

【課題】複数の光源のうち一部を点灯させる場合に、発光面において、光が照射される領域と、それ以外の領域との境界を明瞭にすることができる面光源装置および画像表示装置を提供する。
【解決手段】
面光源装置は、複数の光源３１、３２と、複数の光源３１、３２それぞれの点灯および消灯を制御する光源制御部と、複数の光源３１、３２から照射される光を面状光として発光する発光面を有する導光板７とを備え、導光板７は、複数の光源３１、３２それぞれの照射領域に対応して複数の領域７１、７２に分割されており、かつ、複数の領域７１、７２の境界面の少なくとも一部に遮光面または反射面が設けられており、複数の領域それぞれに少なくとも１つの光源が対応して配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源からの光を面状光として発光する導光板を有する面光源装置および、面光源装置を有する画像表示装置に関する。

一般的な液晶表示装置は、液晶パネルとバックライトユニットとで構成される。すなわち、液晶表示装置は、バックライトユニットで発生した光を液晶パネルに透過させて、その光の光量を変調することにより映像を表示する構成を有している。バックライトユニットの光源には、例えば、発光ダイオードまたは冷陰極管等が用いられる。このような光源を有するバックライトユニットで消費される電力が、液晶表示装置全体で消費される電力に占める割合は大きい。そのため、液晶表示装置において、バックライトユニットで消費される電力を低減するための方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の液晶表示装置は、複数の発光ダイオードを光源として備えている。省電力モード時には、複数の発光ダイオードのうち、一部が点灯し、他は消灯される。これにより、表示領域全体のうち一部に光が照射され点灯領域となる。表示領域の一部を点灯領域にすることで、バックライトの消費電力が低減される。このように、バックライトユニットにおける光源を制御することにより省電力モードを実現する方法は、他にも提案されている（例えば、特許文献２、３参照）。
特開２００１―２１８６３号公報特開２００２−６３１６号公報特開２０００−２７５６０５号公報

しかしながら、上記特許文献１における液晶表示装置のように、一部の光源を点灯した場合、表示領域全体において、点灯領域と非点灯領域との境界がぼやけてしまうという課題があった。すなわち、非点灯領域にも光が漏れ、点灯領域は表示上ぼやけてしまい、むらとして見えてしまうという課題があった。

そこで、本発明は、複数の光源のうち一部を点灯させる場合に、発光面において、光が照射される領域と、それ以外の領域との境界を明瞭にすることができる面光源装置および画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明にかかる面光源装置は、複数の光源と、前記複数の光源それぞれの点灯および消灯を制御する光源制御部と、前記複数の光源から照射される光を面状光として発光する発光面を有する導光板とを備え、前記導光板は、複数の領域に分割されており、かつ前記複数の領域の境界面の少なくとも一部に遮光面または反射面が設けられており、前記複数の領域それぞれに少なくとも１つの前記光源が対応して配置されている。

本発明にかかる画像表示装置は、画像表示部と、複数の光源と、前記複数の光源それぞれの点灯および消灯を制御する光源制御部と、前記複数の光源から照射される光を面状光として前記画像表示部に照射する発光面を有する導光板とを備え、前記導光板は、複数の領域に分割されており、かつ前記複数の領域の境界面の少なくとも一部に遮光面または反射面が設けられており、前記複数の領域それぞれに少なくとも１つの前記光源が対応して配置されている。

本発明によれば、複数の光源のうち一部を点灯させる場合に、発光面において、光が照射される領域と、それ以外の領域との境界を明瞭にすることができる面光源装置および画像表示装置を提供することができる。

前記導光板は、前記複数の光源それぞれの照射領域に対応して複数の領域に分割されており、かつ前記複数の領域の境界面の少なくとも一部には、遮光面または反射面が設けられているので、分割された前記領域それぞれにおいて、対応する前記光源から前記領域に照射された光は、他の領域へ漏れにくくなる。すなわち、前記導光板においては、分割された領域のうち１つの領域に入った光は、他の領域へ出て行きにくくなる。そのため、前記光源制御部が、例えば、複数の光源のうち一部を点灯させる場合に、前記導光板の前記発光面において、発光する領域と、発光しない領域との境界を明瞭にすることができる。

また、前記面光源装置は、前記複数の領域のそれぞれに、少なくとも１つ光源から光が照射される構造を有する。したがって、前記光源制御部が、複数の光源それぞれの点灯および消灯を制御することで、前記複数の領域のうちどの領域を点灯領域にするかを制御することができる。

本発明にかかる面光源装置において、前記導光板における前記複数の領域の境界には、スリットが形成されており、該スリット内に遮光手段または反射手段が設けられていることが好ましい。

前記複数の領域のうちある１つの領域に照射された光は、隣の領域との境界に形成されたスリットに設けられた遮光手段または反射手段により、隣の領域に漏れるのが妨げられる。そのため、前記導光板は、分割された領域間で光が出入りしにくい構成となる。

本発明にかかる面光源装置において、前記複数の光源は、前記複数の領域それぞれにおいて、前記導光板の少なくとも一面に設けられた凹部に配置され、前記導光板は、前記凹部に配置された前記光源からの光が前記導光板の外側へ漏れることを防ぐ遮光手段または、前記凹部に配置された前記光源からの光を前記導光板の内側へ反射させる反射手段を備えることが好ましい。

これにより、前記導光板は、分割された領域間で光が出入りしない構成となる。また、光源からの光が前記導光板の外に漏れることが抑えられるので、光源からの光が、効率よく前記液晶パネルへ照射される。

本発明の実施形態の一例を、図１乃至図１６に基づいて以下に説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は、本実施形態における液晶表示装置の概略的な構造を示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す液晶表示装置の側面図である。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、液晶表示装置２０は、液晶パネル６、液晶パネル６に面状光を照射するバックライト４および基板８で構成される。

バックライト４は、光源３１、３２、導光板７、光源制御部（図示せず）を備える。光源３１、３２は、導光板７に光を照射する。光源３１、３２として、本実施形態では、発光ダイオードが用いられる。光源３１、３２として、その他、例えば、冷陰極管、ＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子等の発光素子を用いることができる。

導光板７は、光源３１、３２の光を液晶パネル６に面状光として照射するように配置される。また、導光板７は、２つの導光体７１、７２で構成されている。それぞれの導光体７１、７２は、光源３１、３２から照射される光を、受光面７１ｂ_１、７２ｂ_１で受光し、発光面７１ａ、７２ａから面状光として、液晶パネル６に向けて照射する。ここでは、それぞれの導光体７１、７２において、液晶パネル６側の面を発光面７１ａ、７２ａとして、液晶パネル６と反対側の面を底面７１ｃ、７２ｃとする。以下、導光体７１、７２の側面のうち、光源３１、３２からの光を受光する面を受光面７１ｂ_１、７２ｂ_１、受光面７１ｂ_１、７２ｂ_１に対向する面を側面７１ｂ_２、７２ｂ_２と称する。

液晶パネル６は、例えば、アクティブマトリックス基板と対向基板、およびそれらの基板の間に設けられた液晶層で構成される。また、図示しないが、液晶表示装置２０は、画像信号を入力して駆動信号を液晶パネル６へ出力する駆動回路（図示せず）を備える。液晶パネル６は、前記駆動回路により駆動される。

本実施形態において、２つの光源３１、３２がそれぞれ２つの導光体７１、７２に対応して配置されている。図２は、バックライト４を発光面７１ａ、７２ａ側から見た場合の構造を模式的に示す図である。光源３１から照射される光は導光体７１に入って、導光体７１の発光面７１ａから面状光として出射し、光源３２から照射される光は導光体７２に入って、導光体７２の発光面７２ａから面状光として出射する。すなわち、導光板７は、２つに分割された発光面７１ａ、７２ａを有することになる。

次に、導光板７について詳細に説明する。図３（ａ）は、バックライト４を構成する２つの導光体７１、７２が分離した状態を示す図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す導光体７２および光源３２の側面図である。

導光体７１、７２は、断面が矩形の板状体である。導光体７１、７２は、光源３１、３２から光を受光する受光面７１ｂ_１、７２ｂ_１と、受光面７１ｂ_１、７２ｂ_１に垂直に形成された発光面７１ａ、７２ａを備える。光源３１は導光体７１の受光面７１ｂ_１に、光源３２は導光体７２の受光面７２ｂ_２にそれぞれ配置される。導光体７１の側面７１ｂ_３は、鏡面処理されている。この鏡面処理された導光体７１の側面７１ｂ_３と、導光体７２の側面７２ｂ_４とが貼り合わされて導光板７が形成される。すなわち、鏡面処理された導光体７１の側面７１ｂ_３は、導光体７１と導光体７２との境界面となる。

導光体７１と導光体７２との境界となる面が鏡面処理されていることによって、光源３１から導光体７１に入った光は、導光体７１の側面７１ｂ_３の内側で反射するので、導光体７２に漏れることはない。同様に、光源３２から導光体７２に入った光は、導光体７２の側面７２ｂ_４の内側で反射するので、導光体７１に漏れることはない。

なお、導光体７１、７２の発光面７１ａ、７２ａと受光面７１ｂ_１、７２ｂ_２以外の面、すなわち、側面７１ｂ_４、７１ｂ_２、７２ｂ_３、７２ｂ_２および底面７１ｃ、７２ｃも鏡面処理されることが好ましい。

鏡面処理は、例えば、アルミニウム等の光の反射率が高い物質を、直接導光体の表面に蒸着することで行うことができる。また、アルミニウム等の物質を蒸着させて鏡面処理したフィルムを導光体の表面に接着剤で貼り付けたり、熱や圧力で硬化する性質を持つ物質を介して導光体の表面に圧着したりしてもよい。このように、隣り合う導光体の側面を鏡面処理することで、導光体同士の境界に鏡面を設けることができる。

また、隣り合う導光体の間に鏡面処理したフィルムを挿入することで、導光体同士の境界に鏡面を設けることもできる。例えば、鏡面処理したフィルムを２つの導光体で挟んで固定することで、境界に鏡面が設けられた２つの領域を持つ導光板が得られる。図４は、鏡面処理したフィルムを２つの導光体で挟む場合の一例を示す図である。

図４（ａ）に示すように、２つの導光体７１、７２を、フィルム１３を挟んだ状態で、図４（ｂ）に示すような型１４にはめ込んで固定することで、図４（ｃ）に示すような、２つに分割された発光面７１ａ、７２ａを有する導光板７を形成することができる。型１４の内側の面は鏡面処理されていてもよい。但し、型１４に内側の面のうち、光源が導光体７１、７２へ光を照射する部分は、光源からの光が導光体７１、７２へ届くように透明であることが好ましい。また、導光体７１、７２および光源３１、３２を含む全体を型１４にはめ込んで固定してもよい。

なお、図３（ａ）に示すような側面７１ｂ_３が鏡面処理された導光体７１を他の導光体７２と貼り合わせる場合にも、図４（ｂ）に示すような型１４にはめ込んで固定することができる。

なお、図３、４において図示していないが、導光体７１、７２の発光面７１ａ、７２ａ側に、例えば、プリズムシート、拡散シート等を設けることによって、導光板７から照射される面状光を効率よく均一に液晶層へ導くことが好ましい。

また、図３、４に示す導光体７１、７２の底面７１ｃ、７２ｃは、鏡面処理が施されてもよいが、例えば、導光体７１、７２の底面７１ｃ、７２ｃにプリズムシート等を設けて、発光面７１ａ、７１ｂから照射される光が均一になるようにしてもよい。また、導光体７１、７２の底面７１ｃ、７２ｃの少なくとも一部を発光面７１ａ、７２ａに対して傾斜させて、底面７１ｃ、７２ｃで反射した光が発光面７１ａ、７２ａから均一に出射されるような構造にしてもよい。

また、本実施形態において、導光体７１と導光体７２との境界となる面が鏡面である場合を説明したが、光を反射させる面であれば、必ずしも鏡面である必要はない。

また、図３、４に示す導光体７１、７２は厚みが一定である平板形状であるが、導光体の形状はこれに限られない。例えば、導光体の形状は、その厚みが、光源からの光の受光面から遠ざかるにつれて小さくなる、いわゆる楔形にすることができる。図５（ａ）は、楔型の導光体を用いたバックライトの例を示す図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すバックライトの側面図である。図５（ａ）に示す導光体７３１、７３２は、光源３１、３２からの光を受光する受光面７３１ｂ_１、７３２ｂ_２と、受光面７３１ｂ_１、７３２ｂ_２に垂直な発光面７３１ａ、７３２ａと、発光面７３１ａ、７３２ａに対して傾斜している底面７３１ｃ、７３２ｃとを備える。すなわち、導光体７３１、７３２の断面は楔形になっている。

次に、バックライト４の動作について説明する。図６は、光源制御部５が光源３１、３２を制御するための仕組みの一例を示す図である。光源制御部５は、スイッチ９１およびスイッチ９２のそれぞれに制御信号を送り、それぞれ独立にＯＮ／ＯＦＦを制御する。光源３１および光源３２は、電源１０とスイッチ９１およびスイッチ９２を介してＧＮＤに接続されている。そのため、スイッチ９１がＯＮになっているとき光源３１が点灯し、スイッチ９１がＯＦＦになっているとき光源３１は消灯する。同様に、９２がＯＮのとき光源３２が点灯し、スイッチ９２がＯＦＦのとき光源３２は消灯する。

光源制御部５は、例えば、光源３１、３２を両方とも点灯した状態、光源３１を点灯し光源３２を消灯した状態、光源３１を消灯し光源３２を点灯した状態、光源３１、３２両方とも消灯した状態の４つの状態を切り替えることができる。光源制御部５は、例えば、外部から入力された信号に従ってこれら４つの状態を制御する。

また、光源制御部５は、スイッチ９１およびスイッチ９２をＯＮにしておき、電源１０に制御信号を送ることにより、電源１０から光源３１、３２に供給される電圧を調整してもよい。これにより、光源３１、３２に供給される電圧レベルに応じて、光源３１、３２の明るさが調整される。

図７（ａ）は、図６に示す構成の詳細な回路構成の一例を示す図である。図７（ａ）に示す構成により、光源３１、３２にかける電圧を調整する機能が実現される。図７（ａ）に示す回路では、可変抵抗２１が端子１０ａ、ＧＮＤおよび端子３ａに接続されている。端子１０ａには、電源１０による基準電圧Ｖ_ｒｅｆが入力される。端子３ａは、光源３１および光源３２に接続されている。光源制御部５は、可変抵抗２１の抵抗値を制御することにより、端子３ａの電圧、すなわち、光源３１および光源３２に供給する電圧を調整することができる。

図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す回路構成の変形例を示す図である。図７（ｂ）に示す回路においては、可変抵抗２１の代わりに、抵抗２２、２３、２４、２５およびスイッチ５１が設けられている。抵抗２２と抵抗２３の間には端子２２ａが、抵抗２２と抵抗２３の間には端子２３ａが、抵抗２３と抵抗２４の間には端子２４ａがそれぞれ設けられている。スイッチ５１は、端子３ａを、端子２２ａに接続するか、端子２３ａに接続するか、あるいは端子２４ａに接続するかを選択的に切り替える。なお、図示しないが、端子３ａは、図７（ａ）と同様に、光源３１および光源３２に接続されている。光源制御部５は、スイッチ５１の切り替えを制御することによって、光源３１および光源３２にかける電圧を調整することができる。

図７（ｂ）に示す構成により、光源制御部５は、光源３１および光源３２にかける電圧を段階的に切り替えることができる。これに対し、上記の図７（ａ）に示す構成においては、光源制御部５は、光源３１および光源３２にかける電圧を、無段階で連続的に変化させることができる。

図８（ａ）は、図６に示す構成の詳細な回路構成の他の例を示す図である。図８（ａ）に示す回路は、電源１０、スイッチ５２、抵抗２６（抵抗値Ｒ）、オペアンプ６１およびコンデンサ６２（静電容量Ｃ）を含む。スイッチ５２は、端子５２ａの接続先を、基準電圧Ｖ_ｒｅｆを提供する電源１０に接続された端子１０ａと、ＧＮＤに接続された端子５６とに切り替える。端子５２ａは抵抗２６の一方の端子に接続され、抵抗２６の他方の端子は、オペアンプ６１の−端子に接続されている。オペアンプ６１の＋端子は、ＧＮＤに接続され、出力端子は端子３ａに接続されている。コンデンサ６２は、オペアンプ６１の−端子と出力端子に接続されている。なお、図示しないが、端子３ａは、図７（ａ）と同様に、光源３１および光源３２に接続されている。

スイッチ５２は、例えば、光源制御部５からのＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）によってその切り替えが制御される。図８（ｂ）は、ＰＷＭ入力により制御されるスイッチ５２の端子５２ａにおける電圧の時間遷移の例を示す図である。ｔ_ｐｗｍはパルスの周期を表し、ｔ_ｏｎは、スイッチ５２がＯＮになっている時間すなわち、端子５２ａの電圧が基準電圧Ｖ_ｒｅｆになっている時間を表す。図８（ａ）に示す回路において、ｔ_ｐｗｍ＜＜ＣＲのとき、端子３ａの電圧Ｖは、例えば、下記（式１）のように表される。

（式１）
Ｖ＝（ｔ_ｏｎ／ｔ_ｐｗｍ）・Ｖ_ｒｅｆ

すなわち、ｔ_ｏｎの長さが長いほど、端子３ａの電圧Ｖが高くなる。光源制御部５は、スイッチ５２を制御するＰＷＭ信号によってｔ_ｏｎの長さを変化させ、もって端子３ａの電圧Ｖを調整することができる。

図９は、図６に示す構成の詳細な回路構成のさらに他の例を示す図である。図９に示す回路は、電流源５７、スイッチ５４、抵抗２７、コンデンサ６３およびワンショットマルチバイブレータ５５を含む。電流源５７は、電源１０に接続される端子１０ａからの電流を一定の電流値ｉ_ｓに保ってスイッチ５４側へ供給する。スイッチ５４とＧＮＤとの間には、抵抗２７（抵抗値Ｒ_Ｌ）およびコンデンサ６３が並列に接続されている。また、スイッチ５４の電流源５７と反対側には端子３ａが設けられており、端子３ａは図７（ａ）と同様に、光源３１および光源３２（図示せず）に接続されている。すなわち、スイッチ５４は、端子３ａ、抵抗２７およびコンデンサ６３と電流源５７との間の接続のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。

スイッチ５４の切り替えは、光源制御部５からワンショットマルチバイブレータ５５を介して入力される信号によって制御される。光源制御部５は、例えば、周波数ｆ_ｉｎのパルス信号をワンショットマルチバイブレータ５５へ入力する。ワンショットマルチバイブレータ５５は、光源制御部５からパルスが入力される度に、スイッチ５４に一定時間幅ｔ_ｗのパルスを１発出力する。これにより、スイッチ５４には、周波数ｆ_ｉｎの一定時間幅ｔ_ｗのパルスが入力される。スイッチ５４は、周波数ｆ_ｉｎでＯＮ／ＯＦＦを繰返し、一回にＯＮしている時間はｔ_ｗとなる。この場合、端子３ａに出力される電圧Ｖは、例えば、下記（式２）で表される。

（式２）
Ｖ＝ｆ_ｉｎ・ｉ_ｓ・ｔ_ｗ・Ｒ_Ｌ

周波数ｆ_ｉｎが高くなるほど、電圧Ｖが高くなる。したがって、光源制御部５は、スイッチ５４に入力するパルス信号の周波数ｆ_ｉｎを調整することによって端子３ａの電圧Ｖを調整することができる。

以上、光源制御部５が光源３１および光源３２の明るさを調整する例について説明したが、光源３１および光源３２の明るさを調整する方法は上記の例に限られない。例えば、上記の例以外の抵抗ＤＡコンバータによって、光源３１および光源３２の明るさを調整することができる。また、光源制御部５は、光源３１および光源３２の明るさを調整する動作と、光源３１および光源３２の点灯、消灯を制御する動作とを、それぞれ独立して行うことができる。

光源制御部５が光源３１および光源３２の点灯、消灯を制御することで、導光体７１および導光体７２のうち、いずれか一方のみから面状光を発光させることもできるし、両方から発光させるか、または両方から発光させないようにすることもできる。また、光源３１、３２それぞれに対応して導光体７１、７２が設けられて、かつ導光体７１、７２の境界は鏡面処理されているので、光源３１から導光体７１に入った光は、導光体７２へ漏れることなく、発光面７１ａから出射する。同様に、光源３２から導光体７２に入った光も導光体７２へ漏れることなく、発光面７２ａから出射する。そのため、いずれか１つの導光体のみが発光している場合、発光していない導光体との境界が明瞭になる。

図１０は、一例として、光源３１を消灯、光源３２を点灯させたときの導光体７１、７２の状態の例を示す図である。光源３１により光が照射される導光体７１の発光面７１ａのみが点灯している。このように、光源制御部５が光源３１および光源３２の点灯、消灯を制御することで、発光する導光体７１の発光面７１ａと発光しない導光体７２の発光面７２ａとを明瞭に分割することができる。なお、光源制御部５は、液晶パネル６に表示される画像に応じて、光源３１および光源３２の点灯、消灯を制御することが好ましい。例えば、液晶パネルの全画面に画像を表示する必要がなく、画面の半分に画像を表示すれば足りる場合に、液晶パネルの画面の半分に面状光を照射する導光体の光源を消灯することで、消費電力を節約することができる。

図１１は、バックライトの変形例を示す図である。図１１に示すバックライト４１は、例えば、携帯電話のディスプレイに用いられる。バックライト４１は、ディスプレイの垂直方向に並べて配置された４つの光源３１、３２、３３、３４を備え、ぞれぞれの光源に対応した４つの導光体７１、７２、７３、７４が配置されている。すなわち、バックライト４１の発光面は、垂直方向に並んだ４つの導光体７１、７２、７３、７４の発光面７１ａ、７２ａ、７３ａ、７４ａを有することになる。このように、複数の導光体７１、７２、７３、７４によって複数のラインが形成されるので、例えば、ディスプレイにおいて、任意のラインだけ表示させることができる。

携帯電話のディスプレイにおいて、例えば、待ち受け時に、光源を全て消してしまうと表示が見えなくなってしまう。しかし、待ち受け時であっても、例えば、時計表示／メール着信表示など最小限の表示をさせたい場合がある。その場合、表示させたい部分（ライン）に対応する光源だけを点灯させることで、必要な情報を表示させることができる。このように、不要な領域の光源を消灯することで、消費電力が節約される。

図１２は、バックライトの他の変形例を示す図である。図１２に示すバックライト４２は、４つの導光体７１、７２、７３、７４を備える。それぞれの導光体７１、７２、７３、７４は、２つの側面において他と隣接している。４つの導光体７１、７２、７３、７４に対応して４つの光源３１、３２、３３、３４が設けられている。光源３１および光源３２は、導光体７１および７２の側面に配置されている。光源３３および３４は、光源３１および光源３２が設けられた面と対向する導光体７３、７４の側面に配置されている。バックライト４２は、４つの発光面７１ａ、７２ａ、７３ａ、７４ａを有することになる。

なお、図１２に示す例では、導光体７１、７２、７３、７４毎に１つずつ光源が設けられているが、導光体７１、７２、７３、７４ごとに２つ以上の光源が設けられてもよい。また、光源の種類、個数を導光体ごとに変えることもできる。あるいは、各光源にかける電圧を導光体毎に変えることもできる。これにより、輝度の異なる導光体が複数できる。また、導光体の数は、上記の２つおよび４つに限られない。

（実施の形態２）
図１３は、実施の形態２におけるバックライトの構造を示す図である。図１３に示すバックライト４３は、２つの導光体７１、７２の境界面１９に、遮光処理が施されている点で、実施の形態１におけるバックライト４と異なる。

遮光処理は、例えば、黒色の塗料等の遮光性を有する塗料を導光体の表面に塗布することで行うことができる。また、遮光する機能を有する塗料を塗布したフィルムを導光体の表面に接着剤で貼り付けたり、熱や圧力で硬化する性質を持つ物質を介して導光体の表面に圧着したりしてもよい。また、例えば、黒色フィルムを２つの導光体で挟んで固定することで境界に遮光面が設けられた２つの領域を持つ導光板が得られる。

このような遮光処理は、鏡面処理に比べて、加工が簡単で、製造工程が少なくなる場合がある。すなわち、遮光処理で使用される部材および遮光処理の工程が、鏡面処理に比べて少なくなるために、製造コストが少なくなる可能性がある。

また、境界面１９に遮光処理が施されることにより、境界面１９での光の乱反射が抑えられる。その結果、導光体７１と導光体７２との境界が鮮明になる。また、境界面１９の導光体７１側の面と導光体７２側の面が反射面である場合は、導光体７１と導光体７２との境界の周辺が他の部分より明るくなり、導光体７１の発光面７１ａおよび導光体７２の発光面７２ａにおいて、出射する光にムラが生じる場合がある。境界面１９に遮光処理が施された場合、導光体７１と導光体７２との境界の周辺が他の部分より明るくはならないため、発光面７１ａおよび発光面７２ａにおいて、出射する光のムラが生じる可能性が少なくなる。

（実施の形態３）
図１４（ａ）は、実施の形態３にかかる導光板７０を発光面側から見た構造を示す図である。図１４（ｂ）は、図１４（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面を示す断面図である。

図１４（ａ）、（ｂ）に示す導光板７０の略中央には、スリット１５が設けられている。すなわち、導光板７０は、スリット１５を境界として２つの領域７０１、７０２に分割されている。これにより、導光板７０は、２つの発光面７０１ａ、７０１ｂを有することになる。

光を反射する性質を持つ部材や遮光する性質を持つ部材をこのスリット１５に挿入することで、領域７０１から領域７０２へ、または領域７０２から領域７０１へ光が漏れるのを防ぐことができる。例えば、反射率の高いアルミニウム等をスリット１５内に直接蒸着させてもよいし、アルミニウムを裏表両面に蒸着させたフィルム等をスリット１５に挿入してもよい。これにより、領域７０１と領域７０２の境界で光を反射させることができる。

また、例えば、黒色の塗料等の光を遮る機能を有した塗料を直接スリット１５内に塗布してもよいし、塗料を裏表両面に塗布したフィルム等をスリット１５に挿入してもよい。これにより、例えば、領域７０１中の光が、領域７０２に入るのを防ぐことができる。また、領域７０２中の光が、領域７０１へ入るのを防ぐことができる。

なお、図１４（ａ）では、１本のスリット１５が設けられているが、導光板７にスリット１５を２つ以上設け、点灯領域を３つ以上に分割することもできる。

本実施形態における導光板７０は、実施の形態１および２に示したように、複数の導光体を貼りあわせる構成ではないので、その製造工程において、複数の導光体を貼り合わせる工程が不要になる。その結果、製造工程が簡単になり、製造にかかる時間が短縮され、製造コストが減少する。また、実施の形態１および２に比べて、製造工程で扱われる導光板の大きさが大きくなる。そのため、製造工程で細かい操作が不要になり、導光板の扱いが容易になる。その結果、製造される導光板の歩留まりが向上する。また、スリット１５にフィルムを挿入することにより、フィルムを導光体に圧着する工程を省略することができる。これにより、製造コストを削減される。

（実施の形態４）
図１５（ａ）は実施の形態４におけるバックライト４４の発光面側から見た構造を示す図である。

図１５（ａ）に示すバックライト４４では、導光板７００は、２つの導光体７１１、７１２で構成されている。それぞれの導光体７１１、７１２には凹部７１１ｄ、７１２ｄが設けられている。凹部７１１ｄ、７１２ｄには、光源３１、３２が設置される。導光体７１１、７１２の側面７１２ｂ_３、７１２ｂ_２、７１１ｂ_２、７１１ｂ_４は、鏡面処理が施されている。導光体７１１、７１２の境界面１９も鏡面処理が施されている。さらに、例えば、アルミニウム等を表面に蒸着させたフィルム１３ａを光源３１および光源３２の発光しない後方側、すなわち、側面７１１ｂ_１、７１２ｂ_１に設けられている。

このような構成により、光源３１からの光が、導光体７１２に漏れるのを防ぐことができる。すなわち、光源３１から導光体７１１内へ照射された光は、導光体７１１と導光体７１２との境界や、側面７１１ｂ_１、７１１ｂ_２、７１１ｂ_４の内側で反射するため、隣の導光体７１２や、側面７１１ｂ_２、７１１ｂ_２、７１１ｂ_４の外側へ漏れにくい。同様に、光源３２から導光体７１２へ照射された光も、導光体７１１や、側面７１２ｂ_１、７１２ｂ_２、７１２ｂ_３の外側へ漏れにくい構造となっている。

このように、光源３１、３２からの光が、導光体７１１、７１２の内部で反射するため、それぞれの導光体７１１、７１２の発光面から照射される光の輝度の向上が実現できる。このように、光源３１、３２を導光体７１１、７１２の凹部に設け、導光体７１１、７１２の側面を反射部材で覆うことにより、光源３１、３２の周囲に発散する光を導光体７１１、７１２内に反射させることができる。

また、図１５（ｂ）に示すように、バックライト４４と同じ構造のバックライト４５を、導光体７１１、７１２の側面７１１ｂ_１、７１２ｂ_１に設置することができる。この場合、例えば、アルミニウム等を裏表両面に蒸着させたフィルム１３ｂをバックライト４４とバックライト４５との間に設けることができる。

以上、実施の形態１〜４において、光源として、例えば、発光ダイオード等の点状光源を用いた場合の例を説明したが、光源は点状光源に限られない。例えば、冷陰極管等の線状光源を光源として用いても同様の効果が得られる。図１６は、図１５（ａ）に示すバックライト４４の光源を冷陰極管３０１、３０２で置き換えた場合のバックライト４５の例を示す図である。バックライト４５を構成する２つの導光体７２１、７２２の側面７２１ｂ_１、７２２ｂ_１には、それぞれ凹部７２１ｄ、７２２ｄが設けられている。凹部７２１ｄ、７２２ｄには、冷陰極管３０１、３０２が配置されている。

以上、実施の形態１〜４にて説明した表示装置によって、以下の効果がもたらされる。複数の光源を備えた画像表示装置において、導光板が境界を有し、かつ境界には、遮光部材または反射部材が設けられている。そのため、導光板内の光は、前記境界を超えることはない。その結果、点灯領域と非点灯領域の境界が明瞭になる。ひいては、高い表示品位を保ちつつも、光源の点灯個数の制御による省電力化を実現できる。また、更に従来漏れていた光が境界面で反射するため、非点灯領域への光漏れが減少し、従来に比べて輝度の向上が実現できる。

なお、上記実施形態では、導光板の側面に光源を設けるサイドライト（エッジライト）型のバックライトについて説明したが、本発明の面光源装置は、サイドライト型に限られない。本発明は、例えば、導光板において液晶パネルが設けられる側の反対側に光源を設ける直下型のバックライトにも適用できる。例えば、直下型の面光源装置を液晶テレビに用いた場合、黒表示が多い画面において、黒表示しているブロックの光源を消灯することで、消費電流の低減が実現される。また、本発明の面光源装置は、バックライトに限らず、フロントライトとして用いることもできる。

また、上記の実施形態では、画像表示部として液晶パネルが用いられた液晶表示装置について説明したが、本発明にかかる面光源装置は、液晶表示装置以外にも用いられる。本発明は、例えば、レントゲン写真に光を照射するシャウカステン、写真ネガ等に光を照射して見やすくするためのライトボックス、看板や駅構内の壁面等に設置される広告等をライトアップする発光装置の照明装置（バックライト）として好適に用いることができる。

本発明にかかる面光源装置および画像表示装置は、高い表示品質を保ちながらも、消費電力が節約された面光源装置および画像表示装置として有用である。

（ａ）は、実施形態１における液晶表示装置の概略的な構造を示す斜視図である。（ｂ）は、（ａ）に示す液晶表示装置の側面図である。バックライト４を発光面７１ａ、７２ａ側から見た場合の構造を模式的に示す図である。（ａ）は、バックライト４を構成する２つの導光体７１、７２が分離した状態を示す図である。（ｂ）は、（ａ）に示す導光体７２および光源３２の側面図である。（ａ）は、２つの導光体でフィルム１３を挟む様子を示す図である。（ｂ）は、型１４を示す図である。（ｃ）は、２つの導光体７１、７２を有する導光板７を示す図である。（ａ）は、楔型の導光板を用いたバックライトの例を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すバックライトの側面図である。光源制御部５が光源３１、３２を制御するため仕組みの一例を示す図である。（ａ）は、図６に示す構成の詳細な回路構成の一例を示す図である。（ｂ）は、図７（ａ）に示す回路構成の変形例を示す図である。（ａ）は、図６に示す構成の詳細な回路構成の他の例を示す図である。（ｂ）は、ＰＷＭ入力により制御されるスイッチ５２の端子５２ａにおける電圧の時間遷移の例を示す図である。図６に示す構成の詳細な回路構成のさらに他の例を示す図である。光源３２を消灯、光源３１を点灯させたときの導光体７１、７２の状態の例を示す図である。バックライトの他の変形例を示す図である。バックライトの他の変形例を示す図である。実施の形態２におけるバックライト４３の構造を示す図である。（ａ）は、実施の形態３にかかる導光板７を発光面側から見た構造を示す図である。（ｂ）は、（ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う断面を示す断面図である。（ａ）は、実施の形態４におけるバックライトの発光面側から見た構造を示す図である。（ｂ）は、バックライト４４と同じ構造のバックライト４５を、導光体７１１、７１２の側面７１１ｂ_１、７１２ｂ_１に設置する例を示す図である。バックライトの変形例の構造を示す図である。

符号の説明

３１、３２、３３、３４光源
４、４１、４２、４３、４４、４５バックライト
５光源制御部
６液晶表示部
７、７０、７００導光板
８基板
９１、９２制御スイッチ
１０電源
１３フィルム
１４型
１５スリット
１６冷陰極管
１９境界面
２０液晶表示装置
２１可変抵抗
２２、２３、２４、２５、２６、２７抵抗
６１オペアンプ
６２、６３コンデンサ
５１、５２、５４スイッチ
７１、７２、７３、７４導光体
７１１、７１２、７２１、７２２、７３１、７３２導光体

Claims

複数の光源と、
前記複数の光源それぞれの点灯および消灯を制御する光源制御部と、
前記複数の光源から照射される光を面状光として発光する発光面を有する導光板とを備え、
前記導光板は、複数の領域に分割されており、かつ前記複数の領域の境界面の少なくとも一部に遮光面または反射面が設けられており、
前記複数の領域それぞれに少なくとも１つの前記光源が対応して配置されている面光源装置。
前記導光板における前記複数の領域の境界には、スリットが形成されており、該スリット内に遮光手段または反射手段が設けられている、請求項１に記載の面光源装置。
前記複数の光源は、前記複数の領域それぞれにおいて、前記導光板の少なくとも一面に設けられた凹部に配置され、
前記導光板は、前記凹部に配置された前記光源からの光が前記導光板の外側へ漏れることを防ぐ遮光手段または、前記凹部に配置された前記光源からの光を前記導光板の内側へ反射させる反射手段を備える、請求項１に記載の面光源装置。
画像表示部と、
複数の光源と、
前記複数の光源それぞれの点灯および消灯を制御する光源制御部と、
前記複数の光源から照射される光を面状光として前記画像表示部に照射する発光面を有する導光板とを備え、
前記導光板は、複数の領域に分割されており、かつ前記複数の領域の境界面の少なくとも一部に遮光面または反射面が設けられており、
前記複数の領域それぞれに少なくとも１つの前記光源が対応して配置されている画像表示装置。