(57)【要約】【課題】光源の電極部付近における局部的な温度上昇を抑制し、光源の発光効率の改善、光源の長寿命化、及び、輝度分布の均一化を可能とする面光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】発光部２２の両端に電極部２３、２４を備えた複数本の光源２１と、光源２１のそれぞれから出射された出射光が入射する側面２５Ｃ、及び、側面２５Ｃから入射した入射光が出射する第１主面２５Ａを備えた導光体２５と、光源２１からの出射光を導光体２５に向けて反射させる反射体２６と、を備え、複数の光源２１は導光体２５の厚さ方向Ｗに並んで配置されるとともに、隣り合う光源２１は、それぞれの電極部２３、２４が導光体２５の厚さ方向Ｗに並ばないように配置される。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部の両端に電極部を備えた複数本の光源と、
前記光源のそれぞれから出射された出射光が入射する入射面、及び、前記入射面から入射した入射光が出射する出射面を備えた導光体と、
前記光源からの出射光を前記導光体に向けて反射させる反射体と、を備え、
前記複数の光源は前記導光体の厚さ方向に並んで配置されるとともに、隣り合う前記光源は、それぞれの電極部が前記導光体の厚さ方向に並ばないように配置された面光源装置。
【請求項２】
隣り合う前記光源は、前記導光体の厚さ方向に一方の光源の電極部が他方の光源の発光部と並ぶように配置された請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
隣り合う前記光源は、それぞれの電極部が前記導光体の異なる角部に位置するように配置された請求項１に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記光源は２つの前記入射面に対向する略Ｌ字形状である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記光源は３つの前記入射面に対向する略Ｕ字形状である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の面光源装置。
【請求項６】
前記導光体は略矩形状であって、その長辺を含む前記入射面で少なくとも２本の前記光源と対向し、その短辺を含む前記入射面で少なくとも１本の前記光源と対向する請求項５記載の面光源装置。
【請求項７】
前記反射体に接触するように配置された放熱板をさらに備える請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の面光源装置。
【請求項８】
複数の画素が配列された表示領域を備えた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを背面から照明する面光源装置と、を備え、
前記面光源装置は、
発光部の両端に電極部を備えた複数本の光源と、
前記光源のそれぞれから出射された出射光が入射する入射面、及び、前記入射面から入射した入射光が出射する出射面を備えた導光体と、
前記光源からの出射光を前記導光体に向けて反射させる反射体と、を備え、
前記複数の光源は前記導光体の厚さ方向に並んで配置されるとともに、隣り合う前記光源は、それぞれの電極部が前記導光体の厚さ方向に並ばないように配置された液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体の厚さ方向に並ぶ複数本の光源を備えた面光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置は表示画素を備えた液晶表示パネルと、液晶表示パネルを背面から照明する面光源装置とを有している。
【０００３】
液晶表示パネルは、対向配置されたアレイ基板と対向基板と、アレイ基板と対向基板との間に保持された液晶層とを備えている。アレイ基板と対向基板との外側にはそれぞれ偏光板が配置されている。
【０００４】
面光源装置は、光源としての冷陰極管と、冷陰極管から出射された出射光が入射する入射面、及び、入射面から入射した入射光が出射する出射面を備えた導光体と、冷陰極管からの出射光を導光体に向けて反射させる反射体とを備えている。冷陰極管は、ガラス管にガスを封入した発光部と、発光部の両端に備えられた高圧及び低圧の電極部を有している。反射体は、導光体と反射シートとを導光体の厚さ方向に挟み込むとともに、冷陰極管を囲んで冷陰極管の出射光を導光体に向けて反射する。
【０００５】
近年、液晶表示装置の高輝度化の要求に伴い、複数本の冷陰極管を備えた面光源装置が開発されている。複数本の冷陰極管が導光体の厚さ方向に並んで配置された面光源装置では、それぞれの冷陰極管の電極部が並んで配置されると、電極部付近で熱的な干渉が生じる。このことにより、冷陰極管の電極部付近で温度が局部的に上昇し、冷陰極管の発光効率の低下、短寿命化、及び、面光源装置の輝度分布の不均一化を招く場合がある。
【０００６】
従来、上記のような光源の発熱による温度上昇を抑制するために、放熱板を用いる方法が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１５８３００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし上記の放熱板を用いる方法では、光源の電極部付近における局部的な温度上昇を抑制することは難しい。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、光源の電極部付近における局部的な温度上昇を抑制し、光源の発光効率の改善、光源の長寿命化、及び、輝度分布の均一化を可能とする面光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶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】
【０００９】
本発明の様態による面光源装置は、発光部の両端に電極部を備えた複数本の光源と、前記光源のそれぞれから出射された出射光が入射する入射面、及び、前記入射面から入射した入射光が出射する出射面を備えた導光体と、前記光源からの出射光を前記導光体に向けて反射させる反射体と、を備え、前記複数の光源は前記導光体の厚さ方向に並んで配置されるとともに、隣り合う前記光源は、それぞれの電極部が前記導光体の厚さ方向に並ばないように配置される。
【００１０】
本発明の様態による液晶表示装置は、複数の画素が配列された表示領域を備えた液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面から照明する面光源装置と、を備え、前記面光源装置は、発光部の両端に電極部を備えた複数本の光源と、前記光源のそれぞれから出射された出射光が入射する入射面、及び、前記入射面から入射した入射光が出射する出射面を備えた導光体と、前記光源からの出射光を前記導光体に向けて反射させる反射体と、を備え、前記複数の光源は前記導光体の厚さ方向に並んで配置されるとともに、隣り合う前記光源は、それぞれの電極部が前記導光体の厚さ方向に並ばないように配置された液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源の電極部付近における局部的な温度上昇を抑制し、光源の発光効率の改善、光源の長寿命化、及び、輝度分布の均一化を可能とする面光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の一実施形態に係る液晶表示装置について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０を背面から照明する面光源装置２０とを備えている。
【００１４】
液晶表示パネル１０は、対向配置された一対の基板すなわちアレイ基板１２及び対向基板１４と、アレイ基板１２と対向基板１４との間に保持された液晶層ＬＱと、を備えている。アレイ基板１２と対向基板１４との外側にはそれぞれ偏光板が配置されている。
【００１５】
液晶表示パネル１０は、画像を表示する略矩形状の表示領域１１を有している。表示領域１１は、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。アレイ基板１２は、表示領域１１において、画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線ＳＬ、画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線ＤＬ、及びこれら走査線ＳＬと信号線ＤＬとの交差部付近において画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子ＳＷ、スイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥ等を備えている。対向基板１４は、表示領域１１において、全画素ＰＸに共通の対向電極ＣＥなどを備えている。これらアレイ基板１２及び対向基板１４は、画素電極ＰＥと対向電極ＣＥとを対向させた状態で配設され、これらの間にギャップを形成する。液晶層ＬＱは、アレイ基板１２と対向基板１４とのギャップに封止された液晶組成物によって形成されている。
【００１６】
回路基板１８は、細長い略矩形状のフレキシブル基板１６を介して、液晶表示パネル１０の一側縁に電気的に接続され、液晶表示パネル１０に駆動信号を供給する。回路基板１８は、面光源装置２０の裏面側に向けてフレキシブル基板１６を湾曲させることにより、面光源装置２０の裏面側に配置される。
【００１７】
面光源装置２０は、照明光を出射する略矩形状の出射領域２０Ａを有している。この面光源装置２０は、出射領域２０Ａと液晶表示パネル１０の表示領域１１とが対応するように液晶表示パネル１０の背面に重ねられる。
【００１８】
図２及び図３に示すように、面光源装置２０は、複数本の光源２１と、導光体２５と、反射体２６と、を備えている。光源２１は、たとえば冷陰極管であり、ガラス管内にガス体が封入された発光部２２と、発光部２２の両端にそれぞれ備えられた高圧の電極部２３及び低圧の電極部２４を有している。図２に示した面光源装置は、光源２１として２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂを備えている。冷陰極管２１Ａは、発光部２２Ａの両端に電極部２３Ａ及び２４Ａを有している。冷陰極管２１Ｂは、発光部２２Ｂの両端に電極部２３Ｂ及び２４Ｂを有している。これらの冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、導光体２５の厚さ方向Ｗに並んで配置されている。
【００１９】
導光体２５は、光透過性を有する材料により平板状に形成されている。この導光体２５は、第１主面２５Ａと、この第１主面２５Ａに対向した第２主面２５Ｂと、これら第１主面２５Ａと第２主面２５Ｂとを接続する側面２５Ｃと、を有している。冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂと対向する側面２５Ｃは、冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂのそれぞれから出射された出射光が入射する入射面として機能する。また、第１主面２５Ａは、側面２５Ｃから入射した入射光が出射する出射面として機能する。
【００２０】
導光体２５の第２主面２５Ｂ側に配置された光学シート３１は、導光体２５の内部から第２主面２５Ｂを介して外部へ漏れ出た光を導光体２５の第１主面２５Ａ側に向けて反射する機能を有した反射シートである。また、導光体２５の第１主面２５Ａ側に配置された光学シート３０は、導光体２５の内部から第１主面２５Ａを介して出射した出射光を拡散する機能を有した拡散シートや拡散シートを透過した拡散光を集光する機能を有したレンズシートなどを含んでいる。
【００２１】
反射体２６は、断面が略Ｕ字形状であって、導光体２５及び光学シート３１を導光体２５の厚さ方向Ｗに挟み込むとともに光源２１を囲むように配置されている。この反射体２６は、その内面に反射面を有しており、冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂからの出射光を導光体２５の側面２５Ｃに向けて反射する。
【００２２】
反射体２６の下には、放熱板２７が配置されている。この放熱板２７は、例えば厚さが約６００μｍのアルミ板で形成され、反射体２６の下面２６Ａに接触するように配置されている。
【００２３】
これらの各部材は、フレーム２８に収容されている。フレーム２８には、上方からカバー２９が取り付けられている。カバー２９は、出射領域２０Ａを露出させる略矩形状の窓部を有している。
【００２４】
上述したような構成の面光源装置において、導光体の厚さ方向に並んで配置された複数の光源のうち、隣り合う光源は、それぞれの電極部が導光体の厚さ方向に並ばないように配置されている。
【００２５】
すなわち、図３に示した例では、導光体２５は、略矩形状であって、４つの側面２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４を有するとともに、これらの側面が交差する４つの角部２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４を有している。２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、導光体２５の３つの側面２５Ｃに対向するような略Ｕ字形状である。
【００２６】
より具体的に説明すると、一方の冷陰極管２１Ａは、その発光部２２Ａが導光体２５の３つの側面２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３に対向するとともに、その電極部２３Ａが導光体２５の角部２５Ｄ１に位置し、その電極部２４Ａが導光体２５の角部２５Ｄ２に位置するように配置されている。他方の冷陰極管２１Ｂは、その発光部２２Ｂが導光体２５の３つの側面２５Ｃ１、２５Ｃ３、２５Ｃ４に対向するとともに、その電極部２３Ｂが導光体２５の角部２５Ｄ３に位置し、その電極部２４Ｂが導光体２５の角部２５Ｄ４に位置するように配置されている。
【００２７】
つまり、隣り合う冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、導光体２５の厚さ方向Ｗに一方の冷陰極管の電極部が他方の冷陰極管の発光部と並ぶように配置されている。ここでは、一方の冷陰極管２１Ａの電極部２３Ａ及び２４Ａは、他方の冷陰極管２１Ｂの発光部２２Ｂと導光体２５の厚さ方向Ｗに並ぶ。また、他方の冷陰極管２１Ｂの電極部２３Ｂ及び２４Ｂも、一方の冷陰極管２１Ａの発光部２２Ａと導光体２５の厚さ方向Ｗに並ぶ。
【００２８】
これにより、冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂのそれぞれの電極部同士が導光体の厚さ方向Ｗに並ぶことがなく、図３に示した例では、隣り合う冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、４つの電極部２３Ａ、２４Ａ、２３Ｂ、２４Ｂが、導光体２５の異なる角部２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４に位置するように配置されている。つまり、導光体２５の４つの角部２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４に、冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂの４つの電極部２３Ａ、２４Ａ、２３Ｂ、２４Ｂが１つずつ位置している。
【００２９】
図３に示すような導光体２５及び冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂの配置により、各冷陰極管の電極部を導光体２５の周囲に分散して配置することが可能となり、各電極部から発散される熱による局部的な温度上昇を抑制することができる。このため、一部の箇所に電極部を集中的に配置したときと比較して、冷陰極管の発光効率を改善できるとともに、冷陰極管の長寿命化が可能となり、さらには、面光源装置２０の輝度分布を均一化することが可能なる。
【００３０】
また、導光体２５の側面２５Ｃ１及び２５Ｃ３には２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂの発光部がそれぞれ対向し、また、側面２５Ｃ２及び２５Ｃ４には２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂのうちのいずれか一方の発光部が対向する。このとき、２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂと対向する側面２５Ｃ１及び２５Ｃ３を第１主面２５Ａの長辺を含む側面に設定することにより冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂからより多くの光を導光体２５に入射させることが可能となり、面光源装置２０の高輝度化を実現することができる。
【００３１】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図４に示すように、導光体２５は略矩形状であって、４つの側面２５Ｃ１、２５Ｃ２、２５Ｃ３、２５Ｃ４を有するとともに、これらの側面が交差する４つの角部２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４を有している。
【００３２】
２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、導光体２５の２つの側面２５Ｃに対向するような略Ｌ字形状である。つまり、一方の冷陰極管２１Ａはその発光部２２Ａが導光体２５の２つの側面２５Ｃ１、２５Ｃ２に対向するとともに、その電極部２３Ａが導光体２５の角部２５Ｄ１に位置し、その電極部２４Ａが導光体２５の角部２５Ｄ４に位置するように配置されている。他方の冷陰極管２１Ｂは、その発光部２２Ｂが導光体２５の２つの側面２５Ｃ１、２５Ｃ４に対向するとともに、その電極部２３Ｂが導光体２５の角部２５Ｄ３に位置し、その電極部２４Ｂが導光体２５の角部２５Ｄ２に位置するように配置されている。
【００３３】
つまり、図４に示した実施形態においては、隣り合う冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、少なくとも導光体２５の角部２５Ｄ１で一方の冷陰極管２１Ａの電極部２３Ａと他方の冷陰極管２１Ｂの発光部２２Ｂとが導光体２５の厚さ方向Ｗに並ぶとともに、導光体２５の角部２５Ｄ３で他方の冷陰極管２１Ｂの電極部２３Ｂと一方の冷陰極管２１Ａの発光部２２Ａとが導光体２５の厚さ方向Ｗに並ぶように配置されている。また、導光体２５の角部２５Ｄ４には、一方の冷陰極管２１Ａの電極部２４Ａが位置し、導光体２５の角部２５Ｄ２には、他方の冷陰極管２１Ｂの電極部２４Ｂが位置し、隣り合う冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂが並ばない。
【００３４】
上記のように、冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂのそれぞれの電極部同士が導光体の厚さ方向Ｗに並ぶ事がなく、隣り合う冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂは、４つの電極部２３Ａ、２４Ａ、２３Ｂ、２４Ｂが、導光体２５の異なる角部２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４に位置するように配置されている。つまり、導光体２５の４つの角部２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４に、冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂの４つの電極部２３Ａ、２４Ａ、２３Ｂ、２４Ｂが１つずつ位置している。
【００３５】
図４に示すような導光体２５及び冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂの配置により、各冷陰極管の電極部を導光体２５の周囲に分散して配置することが可能となり、各電極部から発散される熱による局部的な温度上昇を抑制することができる。このため、図３に示した場合と同様の効果が得られる。
【００３６】
また、図３及び図４に示したように導光体２５及び光源２１を配置するのに加えて、さらに図２で示したように反射体２６の下面２６Ａに接触する放熱板２７を備えると、光源２１が発生する熱を反射体２６を介して放熱板２７から効率よく放熱することができる。このため、光源２１から発生される熱の影響をさらに軽減することが可能となる。
【００３７】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【００３８】
例えば、上記の実施形態では面光源装置は２本の冷陰極管２１Ａ及び２１Ｂを光源として備えていているが、３本以上の冷陰極管を備えても良い。その場合は、隣り合う冷陰極管の電極部同士が導光体の厚さ方向Ｗに並ばないように配置する事によって、上記の実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
また、上記の実施形態では導光体２５は、隣り合う２つの側面が略垂直に交差する角部を有しているが、本発明における角部はこれに限らない。本発明での角部とは、隣り合う側面が交差する交差部及びその近傍、あるいは、隣り合う側面が曲面で接続された接続部及びその近傍を含むものとする。つまり、本発明において、光源の電極部が導光体の角部に位置するとは、電極部が導光体の隣り合う側面の交差部あるいは接続部を含むその近傍付近に配置されることに対応する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る液晶表示装置の分解斜視図。
【図２】図１に示す面光源装置をＡ−Ａで切断した断面図。
【図３】導光体と冷陰極管との配置の一例を説明する斜視図。
【図４】導光体と冷陰極管との配置の他の例を説明する斜視図。
【符号の説明】
【００４１】
１０…液晶表示パネル、１１…表示部、１２…アレイ基板、１４…対向基板、１６…フレキシブル基板、１８…回路基板、ＰＸ…画素、２０…面光源装置、２０Ａ…出射領域、２１…光源、２１Ａ、２１Ｂ…冷陰極管、２２Ａ、２２Ｂ…発光部、２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ…電極部、２５…導光体、２５Ａ…第１主面、２５Ｂ…第２主面、２５Ｃ…側面、２５Ｄ１、２５Ｄ２、２５Ｄ３、２５Ｄ４…角部、２６…反射体、２７…放熱板、２８…フレーム、２９…カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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