(57)【要約】本発明の照明ユニットを備えた液晶表示装置は、液晶セル１１１の表示面側からの押圧による該パネル１１１の割れを防止し、また、表示に影響を及ぼすゴミの侵入の防止を実現可能とするものである。かかる照明ユニットの構成は、導光板１の入射側端面Ｅ１に近接して蛍光放電管２を配置し、蛍光放電管２を含め導光板１の端面Ｅ１，Ｅ２及び底面を反射シート３で覆う。そして、導光板１の出射面上に光補正シート４を配置するとともに、これらを導電性の筐体９内に収容する。光補正シート４と導光板１との間の空間の間隔Ｈは液晶セル１１１の画素寸法以下とする。光出射面側の筐体９には開口部Ｊが形成されており、開口部Ｊ内の光補正シート４の表面に、液晶パネル１１の表示裏面側偏光板１３ａが直接配置される。
2003083362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を導いて光出射面から照明対象物に向け出射するための導光部材と、前記導光部材の少なくとも底面を覆う反射部材と、前記導光部材の前記光出射面上に配置される光補正部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材と前記光補正部材とを保持する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、
前記筐体は、前記光補正部材の光出射領域に対応する領域に開口部を有し、前記開口部内の前記光補正部材の上面に前記照明対象物が直接接触して配置されることを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の照明ユニットと、一対の透明基板の間に液晶層が挟持されて構成される液晶セルを有し前記照明ユニットの光出射面側に配置される前記照明対象物たる液晶パネルとを備え、
前記液晶パネルが、前記照明ユニットの前記筐体の前記開口部内の前記光補正部材の表面に直接接触して配置されている液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルは、前記液晶セルを挟持する一対の偏光板を含み、前記一対の偏光板のうちの照明ユニット側の偏光板は、前記筐体の前記開口部の外径よりも小さい外径を有し前記開口部内の前記光補正部材の表面と直接接触する請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記開口部を囲むように該開口部側に突出する枠状の縁部を有し、前記縁部の上面に前記液晶セルが配置される請求の範囲第３項記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記筐体の前記縁部の厚みが、前記照明ユニット側の前記偏光板の厚みと実質的に同じである請求の範囲第４項記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記筐体が導電性の材料から構成される請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記照明ユニットにおいて、前記導光部材と前記光補正部材との間に形成される空間の間隔は、前記液晶セルを構成する画素の寸法以下である請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記空間の間隔は、０．４ｍｍ以下である請求の範囲第７項記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記筐体は、外部と該筐体内部とを連通させる貫通孔を有する請求の範囲第７項記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記反射部材が反射シートであり、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記第１の端面と、前記光源が配置されていない前記導光板の第２の端面とが前記反射シートで覆われ、前記光補正部材が１又は複数枚の光補正シートから構成され、
前記筐体は、枠型形状を有し、かつ、少なくとも前記反射シートで覆われた前記導光板の前記底面、前記第２の端面、及び、前記光源も含めた前記第１の端面を支持する請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
〔技術背景］
近年、ノート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置において、軽量、薄型、低消費電力という特徴を生かして液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置では、明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより液晶パネルの背後から照明光を当てるという構成をとっているものが多い。ここで、液晶パネルは、一対のガラス基板等の透明基板の間に液晶層が挟持された構成を有する液晶セルと、該液晶セルを挟持するように配置された一対の偏光板とを少なくとも含んだ構成を有する。このような照明ユニットの構成の１つに、例えば、導光板を液晶パネルの裏面に置き、その導光板の端面に蛍光放電管等の線光源を配置するエッジライト方式がある。エッジライト方式は、液晶表示装置の薄型化と発光面の輝度均一性に優れるという特徴を有しており、ノート型パーソナルコンピュータ等に使用される液晶表示装置のバックライトの方式として、多く採用されている。携帯型テレビやカーナビゲーションシステム等に使用される液晶表示装置においては、薄さと輝度を両立させるために、２本以上の蛍光放電管を使用したエッジライト方式、あるいはＬ字型蛍光放電管やＵ字型蛍光放電管を使用したエッジライト方式が採用されるケースも多い。
導光板の端面に蛍光放電管を配置するエッジライト方式では、携帯性、省スペース化という液晶表示装置としての特徴をより伸ばすために、導光板や蛍光放電管やリード線等の部材を筐体の中に収納していかにコンパクト化を図るかが重要である。
また、液晶表示装置は、上記の用途に限られず、最近ではあらゆる家電製品等に使用されている。例えば、携帯性の良さから、屋外等の過酷な環境で使用される製品に使用されることも多い。このため、製品における機能性の保証についても考慮すべき点が多くなってきている。
第４図は、蛍光放電管を備えた従来のエッジライト方式の照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図であり、第５図は、第４図の照明ユニットの構成を模式的に示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。第４図及び第５図に示すように、この照明ユニットは、光を伝達する平板状の透明な導光板１と、この導光板１の４辺のうちの２辺に近接して設けられたＬ字型蛍光放電管２と、蛍光放電管２から発せられた光が導光板１の外へ出射するのを防止する反射シート３と、これらを保持する筐体９と、導光板１の光出射面側に配設された光補正シート４とを備える。
反射シート３は、導光板１の端面Ｅ１に配置された蛍光放電管２を囲むように折り曲げられ、端部が両面テープ１０によって導光板１の光出射面に貼り付けられている。それにより、蛍光放電管２から発せられた光が、外に漏れることなく導光板１の端面Ｅ１から導光板内部に導かれる。また、反射シート３は、導光板１の裏面（光出射面と反対の面）にも配置されており、導光板１の裏面から外へ出射する光を反射し、再度、導光板１の中へ戻す役割を果たす。さらに、反射シート３は、導光板１の端面のうち、蛍光放電管２の配置されていない端面Ｅ２を覆うように該端面に沿って折り曲げられて配置されている。それにより、導光板１の端面Ｅ２から外へ出射する光は反射シート３により反射され、再度、導光板１の中へ戻される。このように反射シート３によって導光板１の外へ出射する光を導光板１中に戻すことにより、導光板１の出射面から出射する光（すなわち照明光）を増大させて光を有効利用している。
反射シート３としては、例えば、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムが使用されている。反射シート３は、蛍光放電管２の周囲、導光板１の裏面、及び、導光板１の端面Ｅ２の各部分にそれぞれ対応して配置された別々のシートを用いて構成されてもよいが、ここでは、前記各部分を連続して覆う一体的な構成のシートが用いられている。このように一体的な構成の反射シート３を用いることにより、照明ユニットの薄型化とコストの低減、及び、組立工数の削減を図ることが可能となる。
さらに、導光板１の出射面上には、照明光の均斉化と高輝度化を図るために、光補正シート４が設置されている。光補正シート４は、各種の仕様の光学シートが必要に応じて任意数枚設置されて構成される。ここでは、図４に示すように、２枚の光補正シート４が配置されている。
反射シート３で覆われた導光板１及び蛍光放電管２、ならびに光補正シート４は、筐体９により保持されている。このように筐体９内に上記各構成要素が収納されて、照明ユニットが形成される。筐体９は、開口部Ｊを有する枠型形状を有しており、縁部９ａと側部９ｂとから構成される。開口部Ｊが形成されることにより、平面視において、後述する液晶パネル１１の表示領域Ａが該開口部Ｊ内に形成され、筐体９の縁部９ａが表示領域Ａを取り囲む構成となる。また、筐体９の側部９ｂには、軽量化やユーザによる取り付け固定のために、外部に連通する貫通孔Ｇが設けられている。さらに、光補正シート４や導光板１は、筐体９の内壁との間に空間（以下、これをクリアランスＦと呼ぶ）が形成されるように配置されている。クリアランスＦが形成されることにより、温度変化によって光補正シート４、導光板１及び筐体９がそれぞれ異なる熱膨張率で膨張し、その結果、寸法差が生じても、該寸法差をクリアランスＦで吸収することが可能となる。このため、寸法差に起因する歪み等の発生を防止することが可能となる。
さらに、照明ユニットの筐体９の縁部９ａの上に、表示裏面側偏光板１３ａ及び表示表面側偏光板１３ｂと、液晶層を挟持する一対の透明基板を少なくとも備えて構成される液晶セル１１１とを有する液晶パネル１１が配置されている。液晶パネル１１は、両面テープ１４により筐体９の縁部９ａに固定配置されている。そして、これらを覆うようにフロントカバー１２がかぶせられている。このように、照明ユニットの光出射側に液晶パネル１１が配置されて液晶表示装置が構成される。
前述のように、表示裏面側偏光板１３ａが筐体９の上に配置されることから、該偏光板１３ａの底面と照明ユニットの出射面（具体的には光補正シート４の上面）との間には、空間１５が形成される。このため、ユーザが誤って液晶表示装置の表示面を押してしまった場合、空間１５の分だけ液晶セル１１１がたわみ、その結果、ガラス基板等から構成される液晶セル１１１が割れてしまうという課題がある。
一方、前述のように、筐体９には貫通孔Ｇが形成されているため、外部から貫通孔Ｇを通ってゴミ（塵埃）が筐体内（すなわち照明ユニット内）に侵入することが可能であり、また、この侵入したゴミが、クリアランスＦを通じて、光補正シート４や導光板１の周辺等の表示領域に侵入することが可能である。ここで、このような構成を有する照明ユニット及び液晶表示装置では、コンパクト化を達成するために周囲の寸法が制約されており、そのため、ゴミ侵入防止用の部材が設けられない場合が多い。それゆえ、上記のように外部から侵入したゴミあるいは装置の組立時に内部に生じたゴミが、クリアランスＦを通って、導光板１と光補正シート４との間、あるいは光補正シート４等と液晶パネル１１との間の隙間に入り込む。このようなゴミの侵入により、画面表示の際にゴミが出力光を遮って輝度ムラを発生させたり、画素を隠して表示不良を引き起こしたりする。また、ゴミとの摩擦により光補正シート４等の表示領域側の部材が損傷するおそれもある。液晶パネル１１と照明ユニットとの間に一度ゴミが入り込むと、装置を解体せずにゴミを取り除くのは非常に困難である。それゆえ、ゴミが表示領域に入り込むことを防止することはたいへん重要である。
〔発明の開示〕
本発明は、パネル表示面側からの押圧による液晶セルの破損を防止することが可能な照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置を提供することを第１の目的とし、また、表示領域内へのゴミの侵入を防止することが可能な照明ユニットを備えた液晶表示装置を提供することを第２の目的としている。
そして、これらの目的を達成するために、本発明に係る照明ユニットは、光源と、前記光源から出射された光を導いて光出射面から照明対象物に向け出射するための導光部材と、前記導光部材の少なくとも底面を覆う反射部材と、前記導光部材の前記光出射面上に配置される光補正部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材と前記光補正部材とを保持する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、前記筐体は、前記光補正部材の光出射領域に対応する領域に開口部を有し、前記開口部内の前記光補正部材の上面に、前記照明対象物が直接接触して配置されるものである。
かかる構成によれば、照明ユニットの照明対象物が、筐体に形成された開口部内の光補正部材の表面に直接接触して該照明ユニットに取り付けられるため、光補正部材と照明対象物との間に空間がほとんど形成されない。したがって、照明対象物の主面側から力が加えられても、光補正部材の表面の大部分が照明対象物に当接してこれを支持するため、照明対象物にたわみ等の変形が生じるのを防止することが可能となる。それゆえ、照明対象物の破損の防止が図られる。
本発明に係る液晶表示装置は、上記の本発明に係る照明ユニットと、一対の透明基板の間に液晶層が挟持されて構成される液晶セルを有し前記照明ユニットの光出射面側に配置される前記照明対象物たる液晶パネルとを備え、前記液晶パネルが、前記照明ユニットの前記筐体の前記開口部内の前記光補正部材の表面に直接接触して配置されたものである。
かかる構成によれば、照明対象物たる液晶パネルが、照明ユニットの筐体の前記開口部内の光補正部材に直接接触して配置されるため、液晶パネルの裏面（すなわち表示面と反対側の面）と光補正部材との間に空間はほとんど形成されない。したがって、装置に表示面側から力が加えられても、液晶パネルを構成する液晶セルは、光補正部材ひいては導光部材の上面の大部分によって支持される。それゆえ、液晶セルにたわみ等の変形が生じるのを防止することが可能となり、よって、液晶セルに割れ等の破損が生じるのを防止することが可能となる。
前記液晶パネルは、前記液晶セルを挟持する一対の偏光板を含み、前記一対の偏光板のうちの照明ユニット側の偏光板は、前記筐体の前記開口部の外径よりも小さい外径を有し、前記開口部内の前記光補正部材の表面と直接接触してもよい。
かかる構成によれば、筐体の開口部の外径の方が、照明ユニット側の偏光板の外径よりも大きいため、開口部内に該偏光板を配置し、該偏光板と光補正部材とを直接接触させることが可能となる。
前記筐体は、前記開口部を囲むように該開口部側に突出する枠状の縁部を有し、前記縁部の上面に前記液晶セルが配置されてもよい。
かかる構成によれば、筐体の縁部によって、導光部材や光補正部材等を上方（光出射側）から保持することが可能となる。また、液晶セルの位置決めが容易となるとともに、粘着テープ等を用いて液晶セルを筐体の縁部に固定することが可能となる。
前記筐体の前記縁部の厚みが、前記照明ユニット側の前記偏光板の厚みと実質的に同じであってもよい。
かかる構成によれば、実質的に同じ厚みを有する筐体の縁部と偏光板の上面とが一致し平坦化が図られる。このように平坦化された縁部及び偏光板の上面に配置された液晶セルでは、力が加えられた時に、該平坦面が液晶セルに当接してほぼ均一に該セルが支持されるため、液晶セルの破損防止がより図られる。
前記筐体が導電性の材料から構成されてもよい。
かかる構成によれば、筐体により、光源から発生する電磁波等の影響によりノイズが液晶表示装置の電子部品へ入り込むことを防止することが可能となる。
前記照明ユニットにおいて、前記導光部材と前記光補正部材との間に形成される空間の間隔が、前記液晶パネルを構成する画素の寸法以下であることが好ましく、例えば、前記空間の間隔は、０．４ｍｍ以下であることが好ましい。
かかる構成によれば、導光部材と光補正部材との間の空間に、画素寸法以下の小さなゴミしか侵入しない構成を実現できる。このような小さなゴミは、表示画像や輝度に大きな影響を与えないため、良好な表示が可能となる。
前記筐体は、外部と該筐体内部とを連通させる貫通孔を有してもよい。
かかる構成によれば、貫通孔が形成されているため、装置の軽量化やユーザによる取り付け固定の容易化等を図ることが可能となる。また、かかる構成では、貫通孔が形成されているために該貫通孔を通じて外部からゴミが照明ユニットの内部に侵入するが、ここでは前述のように画素寸法以下の小さなゴミしか表示領域に侵入できない構造が実現されているため、侵入したゴミによる表示画像及び輝度への影響を抑制しながら上記効果を実現することが可能である。
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記反射部材が反射シートであり、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記第１の端面と、前記光源が配置されていない前記導光板の第２の端面とが前記反射シートで覆われ、前記光補正部材が光補正シートであり、前記筐体は、枠型形状を有し、かつ、少なくとも前記反射シートで覆われた前記導光板の前記底面、前記第２の端面、及び、前記光源も含めた前記第１の端面を支持してもよい。
かかる構成によれば、エッジライト方式の照明ユニットを備えた液晶表示装置を実現することが可能となり、装置の薄型化及び軽量化を図ることが可能となる。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
第１図は、本発明の実施の形態１にかかる照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図である。また、第２図は、第１図の照明ユニットの透視的な上面図である。なお、第２図においては、光補正シートの図示を省略している。
第１図及び第２図に示すように、照明ユニットは、光を伝達する平板状の透明な導光板１と、この導光板１の端面Ｅ１に沿って配設された光源たるＬ字型の蛍光放電管２と、蛍光放電管２を含め導光板１の端面Ｅ１、蛍光放電管２が配置されていないＥ２及び底面を覆う反射シート３と、導光板１の光出射面側に配設された光補正シート４と、これらを保持する筐体９とを備える。
導光板１は、光伝達に必要な透過率及び屈折率等の光学特性を有する材料から構成され、例えば、光学特性が最適なアクリル等の材料で構成されている。導光板１の底面には、蛍光放電管２からの距離に応じて形状が変化する光散乱用のドットパターンあるいは溝パターン（図示せず）等が施されている。
反射シート３は、白色の高反射材料から構成されており、蛍光放電管２を含め導光板１の端面Ｅ１，Ｅ２及び底面を連続して覆う一体化したシートから構成される。反射シート３は、導光板１の底面を覆うように配置されるとともに、導光板１の端面Ｅ１に配置された蛍光放電管２の周辺に沿ってＵ字型に折り曲げられ、両面テープ等の粘着テープ１０により端部が導光板１の光出射面に貼り付けられている。また、反射シート３は、導光板１の端面Ｅ２に沿って折り曲げられている。このように反射シート３が導光板１の端面Ｅ１，Ｅ２及び底面を覆うことにより、蛍光放電管２から出射される光を導光板１の端面Ｅ１から導光板内に導くとともに、導光板１の端面Ｅ２及び底面から外へ出射する光を反射して、再度、導光板１内へ戻すことが可能となる。それにより、導光板１の光出射面から出射される光（すなわち照明光）を増加させ、光を有効に利用することが可能となる。なお、ここでは一体化した反射シート３を用いているが、導光板１の端面Ｅ１及び蛍光放電管２を覆う部分、導光板１の底面を覆う部分、及び、導光板１の端面Ｅ２を覆う部分がそれぞれ分離された該各シートによって覆われた構成の反射シートであってもよい。本実施の形態のように一体化した反射シート３を用いると、照明ユニットの薄型化、コストの低減化及び組立工程数の削減化等を図ることが可能となる。
導光板１の光出射面側には、光補正シート４が配設されている。ここでは、導光板１の光出射面と光補正シート４の底面との間に空間１５が形成されており、その間隔Ｈは、使用される液晶セルの一画素寸法以下、例えば、ここでは０．４ｍｍ以下である。光補正シート４としては光学特性を有する各種のシートを必要に応じて任意枚数配設することが可能であり、ここでは２枚の光補正シート４が配置されている。例えば、光補正シート４は、拡散シートやプリズムシート等から構成されている。このように光補正シート４を配設することにより、照明ユニットの出射光の均斉化と高輝度化を図ることが可能となる。
上記のように蛍光放電管２、導光板１、反射シート３及び光補正シート４を配置して照明エレメント２０を組み立てた後、該照明エレメント２０を筐体９の内部に収納する。それにより、照明ユニットが形成される。筐体９は、縁部９ａと側部９ｂとからなる枠型形状を有し、縁部９ａにより照明エレメント２０を上下方向から支持するとともに、側部９ｂにより該エレメント２０を側方から支持する。
照明エレメントの光出射面側に配置される筐体９は、開口部Ｊを有している。ここで、開口部Ｊは、後述するように、照明ユニットの上に配置される液晶パネル１１の表示裏面側偏光板１３ａに干渉しない寸法、すなわち該偏光板１３ａよりも大きく該偏光板１３ａを収容可能な寸法である。さらに、開口部Ｊは、液晶層を挟持する一対の透明基板を少なくとも備える液晶セル１１１の大きさよりも小さく、該セル１１１を縁部９ａ上に配置可能な寸法である。このような開口部Ｊが形成されることにより、平面視において、表示領域Ａが該開口部Ｊ内に形成され、筐体９の縁部９ａが表示領域Ａを取り囲む構成となる。
筐体９は、ここでは導電性を有する材料から構成され、例えば板金で構成されている。それにより、蛍光放電管２から生じる電磁波等の影響によりノイズが液晶パネル１１等の電子部品へ入り込むことを防止することが可能となり、いわゆるシールド効果を持たせることが可能となる。また、筐体９の側部９ｂには、軽量化やユーザによる取り付け固定のために、外部に連通する貫通孔Ｇが設けられている。このように筐体９によって照明エレメント２０が保持される構成では、光補正シート４や導光板１と筐体９の側部９ｂ内壁との間に、空間（すなわちクリアランスＦ）が形成される。それにより、温度変化によって光補正シート４、導光板１及び筐体９がそれぞれ異なる熱膨張率で膨張し、その結果、これらに寸法差が生じても、該寸法差をクリアランスＦで吸収することが可能となる。よって、歪み等の発生を防止することが可能となる。
前述のように、筐体９の側部９ｂには貫通孔Ｇが形成されているため、該貫通孔Ｇを通じて外部から筐体内にゴミが侵入する。しかしながら、ここでは導光板１と光補正シート４との間の空間の間隔Ｈが画素寸法以下であるため、クリアランスＦを通じて該空間に侵入しようとするゴミのうち、該間隔Ｈの大きさ以上のものは侵入が阻止され、画素寸法以下（ここでは０．４ｍｍ以下）の小さなもののみが侵入する。このような小さなゴミによって引き起こされるのは、搭載する液晶セル１１１によって異なるが、一画素以下の欠陥であるため、複数の画素にわたって欠陥を生じさせる場合のように表示画像に大きな影響を与えることはない。したがって、表示不良や輝度ムラ等の発生を防止することが可能となる。また、このように大きなゴミの侵入を防止することにより、ゴミとの摩擦によって光補正シート等の部材が損傷するのを防止することが可能となる。
上記のようにして構成された照明ユニットの上に、表示裏面側偏光板１３ａ、液晶セル１１１及び表示表面側偏光板１３ｂを有する液晶パネル１１が配置され、かつ、これらを保持する枠型形状のフロントカバー１２が取り付けられる。それにより、液晶表示装置が形成される。ここでは、透過型の液晶パネル１１を備えた透過型液晶表示装置について説明する。
本実施の形態では、筐体９の枠部９ａの上に表示裏面側偏光板１３ａを配置する従来の構成（第４図参照）とは異なり、筐体９に形成された開口部Ｊ内で露出した光補正シート４の表面に、直接、表示裏面側偏光板１３ａが配置されている。このように該偏光板１３ａを光補正シート４上に直接接触させて配置することにより、光補正シート４と該偏光板１３ａとの間に空間がほとんど形成されない構成を実現することが可能となる。また、開口部Ｊが液晶セル１１１の大きさよりも小さいため、該偏光板１３ａ上に配置された液晶セル１１１は、筐体９の縁部９ａと重なる部分が両面テープ等の粘着テープ１４により縁部９ａに貼り付けられて固定されている。なお、導光板１の光出射面と光補正シート４の下面との間には空間が形成されており、図中においてはこれを誇張して示しているが、前述のように該空間の間隔Ｈは一画素寸法以下と非常に狭いので、後述のように、該空間は液晶セル１１１のたわみにはほとんど影響しない。
このように、光補正シート４と表示裏面側偏光板１３ａとの間に空間がほとんど形成されない構成では、液晶セル１１１の表示面側から表示装置が押圧されても、液晶セル１１１は、平坦な表示裏面側偏光板１３ａの表面により支持される。正確には、この表示裏面側偏光板１３ａは光補正シート４によって支持され、その際、光補正シート４は液晶セル１１１側からの押圧を表示裏面側偏光板１３ａを介して受け、導光板１の光出射面との間隔Ｈの分だけたわんで該導光板１の光出射面によって支持される。ここで、前述のように、該間隔Ｈは微小であるため、光補正シート４のたわみ量は、液晶セル１１１の許容たわみ量に比べて無視できるほど小さい。よって、表示裏面側偏光板１３ａは、実質的には導光板１の光出射面によって支持される。したがって、上記構成では、液晶セル１１１等が実質的にたわむことはなく、それゆえ、ガラス基板等から構成される液晶セル１１１の割れを防止することが可能となる。特に、筐体９の縁部９ａの厚みを、表示裏面側偏光板１３ａの厚さとほぼ同じとすると、縁部９ａの上面と表示裏面側偏光板１３ａの上面とが一致してほぼ平坦となるため、不意にユーザが液晶セル１１１の表示面側から押圧しても、液晶セル１１１がこれらの平坦な表面に均一に当接するのでセル全体が均一に支持される。したがって、液晶セル１１１のたわみがさらに防止され、より割れにくくなる。さらに、ここで、前述のように筐体９が板金から構成される場合には、厚みが薄い表示裏面側偏光板１３ａと同じ厚みに縁部９ａを成形することができ、かつ、厚みが薄くても強度等を維持して照明エレメント２０の保持機能を果たすことが可能となる。また、蛍光放電管２から発する電磁波等の影響により液晶表示装置の電子部品へのノイズが入り込むことを防ぐことができる。
以上のように、本実施の形態の照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置では、パネル側からの押圧による液晶セルの割れを防止することが可能となるとともに、表示に影響を及ぼすゴミの侵入を防止することが可能となる。したがって、屋外等の過酷な環境で使用される携帯機器等も含め種々の用途の製品に使用可能であり、かつ、信頼性及び安定性が高く良好な表示を実現可能な液晶表示装置を得ることが可能となる。
第３図は、本発明の他の実施の形態に係る照明ユニット及びこれを用いた液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
第３図に示すように、本実施の形態の照明ユニットは、前述の実施の形態と同様の構成を有するが、以下の点が異なっている。すなわち、本実施の形態では、光出射面側には筐体９の縁部９ａが形成されておらず、よって、表示領域Ａが筐体９によって囲まれずに全面開口された構成である。かかる構成の本実施の形態においても、前述の実施の形態と同様、光補正シート４の上に表示裏面側偏光板１３ａが直接接触して配置されるため、前述の効果と同様の効果が得られる。なお、前述の実施の形態のように、表示領域Ａを筐体９の縁部９ａが囲む構成では、縁部９ａの上に液晶セル１１１を配置するので、液晶セル１１１の位置決めが容易になるとともに、液晶セル１１１を筐体９に貼り付け固定することが可能となり、また、照明ユニットの単体時には、筐体９の縁部９ａが、光出射面側において照明エレメント２０の押さえとなるため、筐体９内に納められた照明エレメント２０が外れるのを防止することができるという利点を有する。
上記の実施の形態では、Ｌ字型の蛍光放電管２を使用した場合について説明したが、Ｌ字型以外にＵ字型の蛍光放電管２を用いてもよく、蛍光放電管以外の光源を用いることも可能である。さらに、本実施の形態ではエッジライト方式の照明ユニットについて説明したが、これ以外の方式の照明ユニットにも本発明は適用可能である。
さらに、本実施の形態では、液晶セル１１１が透過型である場合について説明したが、半透過型の液晶セル１１１を備えた半透過型液晶表示装置に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
〔産業上の利用の可能性〕
本発明に係る照明ユニットは、携帯電話やパーソナルコンピュータ等に用いられる液晶表示装置の照明装置として有用である。また、該照明装置を備えた本発明に係る液晶表示装置は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の表示装置、特に、薄型化及び軽量化等が求められる表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施の形態に係る照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示した模式的な断面図である。
第２図は、第１図の照明ユニットの構成を模式的に示した透視平面図である
第３図は、本発明の他の実施の形態に係る照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示した模式的な断面図である。
第４図は、従来の照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を模式的に示した断面図である。
第５図は、第４図の照明ユニットの構成を模式的に示した図であり、（ａ）は透視平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図１】
2003083362.tif 000003
【図２】
2003083362.tif 000004
【図３】
2003083362.tif 000005
【図４】
2003083362.tif 000006
【図５】
2003083362.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年9月28日(2004.9.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を導いて光出射面から照明対象物に向け出射するための導光部材と、前記導光部材の少なくとも底面を覆う反射部材と、前記導光部材の前記光出射面上に配置される光補正部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材と前記光補正部材とを保持する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、
前記筐体は、前記光補正部材の光出射領域に対応する領域に開口部を有し、前記開口部内の前記光補正部材の上面に前記照明対象物が直接接触して配置されることを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
請求の範囲第１項記載の照明ユニットと、−対の透明基板の間に液晶層が挟持されて構成される液晶セルを有し前記照明ユニットの光出射面側に配置される前記照明対象物たる液晶パネルとを備え、
前記液晶パネルが、前記照明ユニットの前記筐体の前記開口部内の前記光補正部材の表面に直接接触して配置されている液晶表示装置。
【請求項３】
前記液晶パネルは、前記液晶セルを挟持する一対の偏光板を含み、前記一対の備光板のうちの照明ユニット側の偏光板は、前記筐体の前記開口部の外径よりも小さい外径を有し前記開口部内の前記光補正部材の表面と直接接触する請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記開口部を囲むように該開口部側に突出する枠状の縁部を有し、前記縁部の上面に前記液晶セルが配置される請求の範囲第３項記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記筐体の前記縁部の厚みが、前記照明ユニット側の前記備光板の厚みと実質的に同じである請求の範囲第４項記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記筐体が導電性の材料から構成される請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記照明ユニットにおいて、前記導光部材と前記光補正部材との間に形成される空間の間隔は、前記液晶セルを構成する画素の寸法以下である請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記空間の間隔は、０.４ｍｍ以下である請求の範囲第７項記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記筐体は、外部と該筐体内部とを連通させる貫通孔を有する請求項７記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記反射部材が反射シートであり、前記導光板の底面と、前記光源を含めて前記導光板の前記第１の端面と、前記光源が配置されていない前記導光板の第２の端面とが前記反射シートで覆われ、前記光補正部材が１又は複数枚の光補正シートから構成され、
前記筐体は、枠型形状を有し、かつ、少なくとも前記反射シートで覆われた前記導光板の前記底面、前記第２の端面、及び、前記光源を含めた前記第１の端面を支持する請求の範囲第２項記載の液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置において、軽量、薄型、低消費電力という特徴を生かして液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置では、明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより液晶パネルの背後から照明光を当てるという構成をとっているものが多い。ここで、液晶パネルは、一対のガラス基板等の透明基板の間に液晶層が挟持された構成を有する液晶セルと、該液晶セルを挟持するように配置された一対の偏光板とを少なくとも含んだ構成を有する。このような照明ユニットの構成の１つに、例えば、導光板を液晶パネルの裏面に置き、その導光板の端面に蛍光放電管等の線光源を配置するエッジライト方式がある。エッジライト方式は、液晶表示装置の薄型化と発光面の輝度均一性に優れるという特徴を有しており、ノート型パーソナルコンピュータ等に使用される液晶表示装置のバックライトの方式として、多く採用されている。携帯型テレビやカーナビゲーションシステム等に使用される液晶表示装置においては、薄さと輝度を両立させるために、２本以上の蛍光放電管を使用したエッジライト方式、あるいはＬ字型蛍光放電管やＵ字型蛍光放電管を使用したエッジライト方式が採用されるケースも多い。導光板の端面に蛍光放電管を配置するエッジライト方式では、携帯性、省スペース化という液晶表示装置としての特徴をより伸ばすために、導光板や蛍光放電管やリード線等の部材を筐体の中に収納していかにコンパクト化を図るかが重要である。
【０００３】
また、液晶表示装置は、上記の用途に限られず、最近ではあらゆる家電製品等に使用されている。例えば、携帯性の良さから、屋外等の過酷な環境で使用される製品に使用されることも多い。このため、製品における機能性の保証についても考慮すべき点が多くなってきている。
【０００４】
第４図は、蛍光放電管を備えた従来のエッジライト方式の照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図であり、第５図は、第４図の照明ユニットの構成を模式的に示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。第４図及び第５図に示すように、この照明ユニットは、光を伝達する平板状の透明な導光板１と、この導光板１の４辺のうちの２辺に近接して設けられたＬ字型蛍光放電管２と、蛍光放電管２から発せられた光が導光板１の外へ出射するのを防止する反射シート３と、これらを保持する筐体９と、導光板１の光出射面側に配設された光補正シート４と、を備える。
【０００５】
反射シート３は、導光板１の端面Ｅｌに配置された蛍光放電管２を囲むように折り曲げられ、端部が両面テープ１０によって導光板１の光出射面に貼り付けられている。それにより、蛍光放電管２から発せられた光が、外に漏れることなく導光板１の端面Ｅｌから導光板内部に導かれる。また、反射シート３は、導光板１の裏面（光出射面と反対の面）にも配置されており、導光板１の裏面から外へ出射する光を反射し、再度、導光板１の中へ戻す役割を果たす。さらに、反射シート３は、導光板１の端面のうち、蛍光放電管２の配置されていない端面Ｅ２を覆うように該端面に沿って折り曲げられて配置されている。それにより、導光板１の端面Ｅ２から外へ出射する光は反射シート３により反射され、再度、導光板１の中へ戻される。このように反射シート３によって導光板１の外へ出射する光を導光板１中に戻すことにより、導光板１の出射面から出射する光（すなわち照明光）を増大させて光を有効利用している。
【０００６】
反射シート３としては、例えば、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムが使用されている。反射シート３は、蛍光放電管２の周囲、導光板１の裏面、及び、導光板１の端面Ｅ２の各部分にそれぞれ対応して配置された別々のシートを用いて構成されてもよいが、ここでは、前記各部分を連続して覆う一体的な構成のシートが用いられている。このように一体的な構成の反射シート３を用いることにより、照明ユニットの薄型化とコストの低減、及び、組立工数の削減を図ることが可能となる。
【０００７】
さらに、導光板１の出射面上には、照明光の均斉化と高輝度化を図るために、光補正シート４が設置されている。光補正シート４は、各種の仕様の光学シートが必要に応じて任意数枚設置されて構成される。ここでは、図４に示すように、２枚の光補正シート４が配置されている。
【０００８】
反射シート３で覆われた導光板１及び蛍光放電管２、ならびに光補正シート４は、筐体９により保持されている。このように筐体９内に上記各構成要素が収納されて、照明ユニットが形成される。筐体９は、開口部Ｊを有する枠型形状を有しており、縁部９ａと側部９ｂとから構成される。開口部Ｊが形成されることにより、平面視において、後述する液晶パネル１１の表示領域Ａが該開口部Ｊ内に形成され、筐体９の縁部９ａが表示領域Ａを取り囲む構成となる。また、筐体９の側部９ｂには、軽量化やユーザによる取り付け固定のために、外部に連通する貫通孔Ｇが設けられている。さらに、光補正シート４や導光板１は、筐体９の内壁との間に空間（以下、これをクリアランスＦと呼ぶ）が形成されるように配置されている。クリアランスＦが形成されることにより、温度変化によって光補正シート４、導光板１及び筐体９がそれぞれ異なる熱膨張率で膨張し、その結果、寸法差が生じても、該寸法差をクリアランスＦで吸収することが可能となる。このため、寸法差に起因する歪み等の発生を防止することが可能となる。
【０００９】
さらに、照明ユニットの筐体９の縁部９ａの上に、表示裏面側偏光板１３ａ及び表示表面側備光板１３ｂと、液晶層を挟持する一対の透明基板を少なくとも備えて構成される液晶セル１１１とを有する液晶パネル１１が配置されている。液晶パネル１１は、両面テープ１４により筐体９の縁部９ａに固定配置されている。そして、これらを覆うようにフロントカバー１２がかぶせられている。このように、照明ユニットの光出射側に液晶パネル１１が配置されて液晶表示装置が構成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述のように、表示裏面側備光板１３ａが筐体９の上に配置されることから、該偏光板１３ａの底面と照明ユニットの出射面（具体的には光補正シート４の上面）との間には、空間１５が形成される。このため、ユーザが誤って液晶表示装置の表示面を押してしまった場合、空間１５の分だけ液晶セル１１１がたわみ、その結果、ガラス基板等から構成される液晶セル１１１が割れてしまうという課題がある。
【００１１】
一方、前述のように、筐体９には貫通孔Ｇが形成されているため、外部から貫通孔Ｇを通ってゴミ（塵挨）が筐体内（すなわち照明ユニツト内）に侵入することが可能であり、また、この侵入したゴミが、クリアランスＦを通じて、光補正シート４や導光板１の周辺等の表示領域に侵入することが可能である。ここで、このような構成を有する照明ユニット及び液晶表示装置では、コンパクト化を達成するために周囲の寸法が制約されており、そのため、ゴミ侵入防止用の部材が設けられない場合が多い。それゆえ、上記のように外部から侵入したゴミあるいは装置の組立時に内部に生じたゴミが、クリアランスＦを通って、導光板１と光補正シート４との間、あるいは光補正シート４等と液晶パネル１１との間の隙間に入り込む。このようなゴミの侵入により、画面表示の際にゴミが出力光を遮って輝度ムラを発生させたり、画素を隠して表示不良を引き起こしたりする。また、ゴミとの摩擦により光補正シート４等の表示領域側の部材が損傷するおそれもある。液晶パネル１１と照明ユニットとの間に−度ゴミが入り込むと、装置を解体せずにゴミを取り除くのは非常に困難である。それゆえ、ゴミが表示領域に入り込むことを防止することはたいへん重要である。
【００１２】
本発明は、パネル表示面側からの押圧による液晶セルの破損を防止することが可能な照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置を提供することを第１の目的とし、また、表示領域内へのゴミの侵入を防止することが可能な照明ユニットを備えた液晶表示装置を提供することを第２の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そして、これらの目的を達成するために、本発明に係る照明ユニットは、光源と、前記光源から出射された光を導いて光出射面から照明対象物に向け出射するための導光部材と、前記導光部材の少なくとも底面を覆う反射部材と、前記導光部材の前記光出射面上に配置される光補正部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材と前記光補正部材とを保持する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、前記筐体は、前記光補正部材の光出射領域に対応する領域に開口部を有し、前記開口部内の前記光補正部材の上面に、前記照明対象物が直接接触して配置されるものである。
【００１４】
かかる構成によれば、照明ユニットの照明対象物が、筐体に形成された開口部内の光補正部材の表面に直接接触して該照明ユニットに取り付けられるため、光補正部材と照明対象物との間に空間がほとんど形成されない。したがって、照明対象物の主面側から力が加えられても、光補正部材の表面の大部分が照明対象物に当接してこれを支持するため、照明対象物にたわみ等の変形が生じるのを防止することが可能となる。それゆえ、照明対象物の破損の防止が図られる。
【００１５】
本発明に係る液晶表示装置は、上記の本発明に係る照明ユニットと、一対の透明基板の間に液晶層が挟持されて構成される液晶セルを有し前記照明ユニットの光出射面側に配置される前記照明対象物たる液晶パネルと、を備え、前記液晶パネルが、前記照明ユニットの前記筐体の前記開口部内の前記光補正部材の表面に直接接触して配置されたものである。
【００１６】
かかる構成によれば、照明対象物たる液晶パネルが、照明ユニットの筐体の前記開口部内の光補正部材に直接接触して配置されるため、液晶パネルの裏面（すなわち表示面と反対側の面）と光補正部材との間に空間はほとんど形成されない。したがって、装置に表示面側から力が加えられても、液晶パネルを構成する液晶セルは、光補正部材ひいては導光部材の上面の大部分によって支持される。それゆえ、液晶セルにたわみ等の変形が生じるのを防止することが可能となり、よって、液晶セルに割れ等の破損が生じるのを防止することが可能となる。
【００１７】
前記液晶パネルは、前記液晶セルを挟持する一対の備光板を含み、前記一対の偏光板のうちの照明ユニット側の偏光板は、前記筐体の前記開口部の外径よりも小さい外径を有し、前記開口部内の前記光補正部材の表面と直接接触してもよい。
【００１８】
かかる構成によれば、筐体の開口部の外径の方が、照明ユニット側の備光板の外径よりも大きいため、開口部内に該備光板を配置し、該偏光板と光補正部材とを直接接触させることが可能となる。
【００１９】
前記筐体は、前記開口部を囲むように該開口部側に突出する枠状の縁部を有し、前記縁部の上面に前記液晶セルが配置されてもよい。
【００２０】
かかる構成によれば、筐体の縁部によって、導光部材や光補正部材等を上方（光出射側）から保持することが可能となる。また、液晶セルの位置決めが容易となるとともに、粘着テープ等を用いて液晶セルを筐体の縁部に固定することが可能となる。
【００２１】
前記筐体の前記縁部の厚みが、前記照明ユニット側の前記備光板の厚みと実質的に同じであってもよい。
【００２２】
かかる構成によれば、実質的に同じ厚みを有する筐体の縁部と備光板の上面とが一致し平坦化が図られる。このように平坦化された縁部及び備光板の上面に配置された液晶セルでは、力が加えられた時に、該平坦面が液晶セルに当接してほぼ均一に該セルが支持されるため、液晶セルの破損防止がより図られる。
【００２３】
前記筐体が導電性の材料から構成されてもよい。
【００２４】
かかる構成によれば、筐体により、光源から発生する電磁波等の影響によりノイズが液晶表示装置の電子部品へ入り込むことを防止することが可能となる。
【００２５】
前記照明ユニットにおいて、前記導光部材と前記光補正部材との間に形成される空間の間隔が、前記液晶パネルを構成する画素の寸法以下であることが好ましく、例えば、前記空間の間隔は、０.４ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
かかる構成によれば、導光部材と光補正部材との間の空間に、画素寸法以下の小さなゴミしか侵入しない構成を実現できる。このような小さなゴミは、表示画像や輝度に大きな影響を与えないため、良好な表示が可能となる。
【００２７】
前記筐体は、外部と該筐体内部とを連通させる貫通孔を有してもよい。
【００２８】
かかる構成によれば、貫通孔が形成されているため、装置の軽量化やユーザによる取り付け固定の容易化等を図ることが可能となる。また、かかる構成では、貫通孔が形成されているために該貫通孔を通じて外部からゴミが照明ユニットの内部に侵入するが、ここでは前述のように画素寸法以下の小さなゴミしか表示領域に侵入できない構造が実現されているため、侵入したゴミによる表示画像及び輝度への影響を抑制しながら上記効果を実現することが可能である。
【００２９】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記反射部材が反射シートであり、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記第１の端面と、前記光源が配置されていない前記導光板の第２の端面とが前記反射シートで覆われ、前記光補正部材が光補正シートであり、前記筐体は、枠型形状を有し、かつ、少なくとも前記反射シートで覆われた前記導光板の前記底面、前記第２の端面、及び、前記光源も含めた前記第１の端面を支持してもよい。
【００３０】
かかる構成によれば、エッジライト方式の照明ユニットを備えた液晶表示装置を実現することが可能となり、装置の薄型化及び軽量化を図ることが可能となる。
【００３１】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、パネル表示面側からの押圧による液晶セルの破損を防止することが可能な照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置が得られる。また、液晶表示領域内へのゴミの侵入を防止することが可能な照明ユニットを備えた液晶表示装置も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
第１図は、本発明の実施の形態１にかかる照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図である。また、第２図は、第１図の照明ユニットの透視的な上面図である。なお、第２図においては、光補正シートの図示を省略している。
【００３５】
第１図及び第２図に示すように、照明ユニットは、光を伝達する平板状の透明な導光板１と、この導光板１の端面Ｅｌに沿って配設された光源たるＬ字型の蛍光放電管２と、蛍光放電管２を含め導光板１の端面Ｅｌ、蛍光放電管２が配置されていないＥ２及び底面を覆う反射シート３と、導光板１の光出射面側に配設された光補正シート４と、これらを保持する筐体９とを備える。
【００３６】
導光板１は、光伝達に必要な透過率及び屈折率等の光学特性を有する材料から構成され、例えば、光学特性が最適なアクリル等の材料で構成されている。導光板１の底面には、蛍光放電管２からの距離に応じて形状が変化する光散乱用のドットパターンあるいは溝パターン（図示せず）等が施されている。
【００３７】
反射シート３は、白色の高反射材料から構成されており、蛍光放電管２を含め導光板１の端面Ｅｌ、Ｅ２及び底面を連続して覆う一体化したシートから構成される。反射シート３は、導光板１の底面を覆うように配置されるとともに、導光板１の端面Ｅｌに配置された蛍光放電管２の周辺に沿ってＵ字型に折り曲げられ、両面テープ等の粘着テープ１０により端部が導光板１の光出射面に貼り付けられている。また、反射シート３は、導光板１の端面Ｅ２に沿って折り曲げられている。このように反射シート３が導光板１の端面Ｅｌ，Ｅ２及び底面を覆うことにより、蛍光放電管２から出射される光を導光板１の端面Ｅｌから導光板内に導くとともに、導光板１の端面Ｅ２及び底面から外へ出射する光を反射して、再度、導光板１内へ戻すことが可能となる。それにより、導光板１の光出射面から出射される光（すなわち照明光）を増加させ、光を有効に利用することが可能となる。なお、ここでは一体化した反射シート３を用いているが、導光板１の端面Ｅｌ及び蛍光放電管２を覆う部分、導光板１の底面を覆う部分、及び、導光板１の端面Ｅ２を覆う部分がそれぞれ分離された該各シートによって覆われた構成の反射シートであってもよい。本実施の形態のように一体化した反射シート３を用いると、照明ユニットの薄型化、コストの低減化及び組立工程数の削減化等を図ることが可能となる。
【００３８】
導光板１の光出射面側には、光補正シート４が配設されている。ここでは、導光板１の光出射面と光補正シート４の底面との間に空間１５が形成されており、その間隔Ｈは、使用される液晶セルの一画素寸法以下、例えば、ここでは０.４ｍｍ以下である。光補正シート４としては光学特性を有する各種のシートを必要に応じて任意枚数配設することが可能であり、ここでは２枚の光補正シート４が配置されている。例えば、光補正シート４は、拡散シートやプリズムシート等から構成されている。このように光補正シート４を配設することにより、照明ユニットの出射光の均斉化と高輝度化を図ることが可能となる。
【００３９】
上記のように蛍光放電管２、導光板１、反射シート３及び光補正シート４を配置して照明エレメント２０を組み立てた後、該照明エレメント２０を筐体９の内部に収納する。それにより、照明ユニットが形成される。筐体９は、縁部９ａと側部９ｂとからなる枠型形状を有し、縁部９ａにより照明エレメント２０を上下方向から支持するとともに、側部９ｂにより該エレメント２０を側方から支持する。
【００４０】
照明エレメントの光出射面側に配置される筐体９は、開口部Ｊを有している。ここで、開口部Ｊは、後述するように、照明ユニットの上に配置される液晶パネル１１の表示裏面側偏光板１３ａに干渉しない寸法、すなわち該偏光板１３ａよりも大きく該備光板１３ａを収容可能な寸法である。さらに、開口部Ｊは、液晶層を挟持する一対の透明基板を少なくとも備える液晶セル１１１の大きさよりも小さく、該セル１１１を縁部９ａ上に配置可能な寸法である。このような開口部Ｊが形成されることにより、平面視において、表示領域Ａが該開口部Ｊ内に形成され、筐体９の縁部９ａが表示領域Ａを取り囲む構成となる。
【００４１】
筐体９は、ここでは導電性を有する材料から構成され、例えば板金で構成されている。それにより、蛍光放電管２から生じる電磁波等の影響によりノイズが液晶パネル１１等の電子部品へ入り込むことを防止することが可能となり、いわゆるシールド効果を持たせることが可能となる。また、筐体９の側部９ｂには、軽量化やューザによる取り付け固定のために、外部に連通する貫通孔Ｇが設けられている。このように筐体９によって照明エレメント２０が保持される構成では、光補正シート４や導光板１と筐体９の側部９ｂ内壁との間に、空間（すなわちクリアランスＦ）が形成される。それにより、温度変化によって光補正シート４、導光板１及び筐体９がそれぞれ異なる熱膨張率で膨張し、その結果、これらに寸法差が生じても、該寸法差をクリアランスＦで吸収することが可能となる。よって、歪み等の発生を防止することが可能となる。
【００４２】
前述のように、筐体９の側部９ｂには貫通孔Ｇが形成されているため、該貫通孔Ｇを通じて外部から筐体内にゴミが侵入する。しかしながら、ここでは導光板１と光補正シート４との間の空間の間隔Ｈが画素寸法以下であるため、クリアランスＦを通じて該空間に侵入しようとするゴミのうち、該間隔Ｈの大きさ以上のものは侵入が阻止され、画素寸法以下（ここでは０.４ｍｍ以下）の小さなもののみが侵入する。このような小さなゴミによって引き起こされるのは、搭載する液晶セル１１１によって異なるが、一画素以下の欠陥であるため、複数の画素にわたって欠陥を生じさせる場合のように表示画像に大きな影響を与えることはない。したがって、表示不良や輝度ムラ等の発生を防止することが可能となる。また、このように大きなゴミの侵入を防止することにより、ゴミとの摩擦によって光補正シート等の部材が損傷するのを防止することが可能となる。
【００４３】
上記のようにして構成された照明ユニットの上に、表示裏面側備光板１３ａ、液晶セル１１１及び表示表面側偏光板１３ｂを有する液晶パネル１１が配置され、かつ、これらを保持する枠型形状のフロントカバー１２が取り付けられる。それにより、液晶表示装置が形成される。ここでは、透過型の液晶パネル１１を備えた透過型液晶表示装置について説明する。
【００４４】
本実施の形態では、筐体９の枠部９ａの上に表示裏面側偏光板１３ａを配置する従来の構成（第４図参照）とは異なり、筐体９に形成された開口部Ｊ内で露出した光補正シート４の表面に、直接、表示裏面側偏光板１３ａが配置されている。このように該備光板１３ａを光補正シート４上に直接接触させて配置することにより、光補正シート４と該偏光板１３ａとの間に空間がほとんど形成されない構成を実現することが可能となる。また、開口部Ｊが液晶セル１１１の大きさよりも小さいため、該偏光板１３ａ上に配置された液晶セル１１１は、筐体９の縁部９ａと重なる部分が両面テープ等の粘着テープ１４により縁部９ａに貼り付けられて固定されている。なお、導光板１の光出射面と光補正シート４の下面との間には空間が形成されており、図中においてはこれを誇張して示しているが、前述のように該空間の間隔Ｈは−画素寸法以下と非常に狭いので、後述のように、該空間は液晶セル１１１のたわみにはほとんど影響しない。
【００４５】
このように、光補正シート４と表示裏面側偏光板１３ａとの間に空間がほとんど形成されない構成では、液晶セル１１１の表示面側から表示装置が押圧されても、液晶セル１１１は、平坦な表示裏面側偏光板１３ａの表面により支持される。正確には、この表示裏面側備光板１３ａは光補正シート４によって支持され、その際、光補正シート４は液晶セル１１１側からの押圧を、表示裏面側偏光板１３ａを介して受け、導光板１の光出射面との間隔Ｈの分だけたわんで該導光板１の光出射面によって支持される。ここで、前述のように、該間隔Ｈは微小であるため、光補正シート４のたわみ量は、液晶セル１１１の許容たわみ量に比べて無視できるほど小さい。よって、表示裏面側偏光板１３ａは、実質的には導光板１の光出射面によって支持される。したがって、上記構成では、液晶セル１１１等が実質的にたわむことはなく、それゆえ、ガラス基板等から構成される液晶セル１１１の割れを防止することが可能となる。特に、筐体９の縁部９ａの厚みを、表示裏面側偏光板１３ａの厚さとほぼ同じとすると、縁部９ａの上面と表示裏面側備光板１３ａの上面とが一致してほぼ平坦となるため、不意にユーザが液晶セル１１１の表示面側から押圧しても、液晶セル１１１がこれらの平坦な表面に均一に当接するのでセル全体が均一に支持される。したがって、液晶セル１１１のたわみがさらに防止され、より割れにくくなる。さらに、ここで、前述のように筐体９が板金から構成される場合には、厚みが薄い表示裏面側備光板１３ａと同じ厚みに縁部９ａを成形することができ、かつ、厚みが薄くても強度等を維持して照明エレメント２０の保持機能を果たすことが可能となる。また、蛍光放電管２から発する電磁波等の影響により液晶表示装置の電子部品へのノイズが入り込むことを防ぐことができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態の照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置では、パネル側からの押圧による液晶セルの割れを防止することが可能となるとともに、表示に影響を及ぼすゴミの侵入を防止することが可能となる。したがって、屋外等の過酷な環境で使用される携帯機器等も含め種々の用途の製品に使用可能であり、かつ、信頼性及び安定性が高く良好な表示を実現可能な液晶表示装置を得ることが可能となる。
【００４７】
第３図は、本発明の他の実施の形態に係る照明ユニット及びこれを用いた液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。第３図に示すように、本実施の形態の照明ユニットは、前述の実施の形態と同様の構成を有するが、以下の点が異なっている。すなわち、本実施の形態では、光出射面側には筐体９の縁部９ａが形成されておらず、よって、表示領域Ａが筐体９によって囲まれずに全面開口された構成である。かかる構成の本実施の形態においても、前述の実施の形態と同様、光補正シート４の上に表示裏面側備光板１３ａが直接接触して配置されるため、前述の効果と同様の効果が得られる。なお、前述の実施の形態のように、表示領域Ａを筐体９の縁部９ａが囲む構成では、縁部９ａの上に液晶セル１１１を配置するので、液晶セル１１１の位置決めが容易になるとともに、液晶セル１１１を筐体９に貼り付け固定することが可能となり、また、照明ユニットの単体時には、筐体９の縁部９ａが、光出射面側において照明エレメント２０の押さえとなるため、筐体９内に納められた照明エレメント２０が外れるのを防止することができるという利点を有する。
【００４８】
上記の実施の形態では、Ｌ字型の蛍光放電管２を使用した場合について説明したが、Ｌ字型以外にＵ字型の蛍光放電管２を用いてもよく、蛍光放電管以外の光源を用いることも可能である。さらに、本実施の形態ではエッジライト方式の照明ユニットについて説明したが、これ以外の方式の照明ユニットにも本発明は適用可能である。
【００４９】
さらに、本実施の形態では、液晶セル１１１が透過型である場合について説明したが、半透過型の液晶セル１１１を備えた半透過型液晶表示装置に本発明を適用しても同様の効果が得られる。
【００５０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る照明ユニットは、携帯電話やパーソナルコンピュータ等に用いられる液晶表示装置の照明装置として有用である。また、該照明装置を備えた本発明に係る液晶表示装置は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の表示装置、特に、薄型化及び軽量化等が求められる表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示した模式的な断面図である。
【図２】図１の照明ユニットの構成を模式的に示した透視平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係る照明ユニット及びこれを備えた液晶表示装置の構成を示した模式的な断面図である。
【図４】従来の照明ユニット及びこれを備えた破晶表示装置の構成を模式的に示した断面図である。
【図５】図４の照明ユニットの構成を模式的に示した図であり、（ａ）は透視平面図であり、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ 導光板
２ 蛍光放電管
３ 反射シート
４ 光補正シート
９ 筐体
１０ 粘着テープ
１１ 液晶パネル
１２ フロントカバー
１３ａ 表示裏面側偏光板
１３ｂ 表示表面側偏光板
１４ 両面テープ(粘着テープ)
１５ 空間
２０ 照明エレメント
１１１ 液晶セル
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
2003083362.tif 000013
2003083362.tif 000014