(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、該導光板の短手方向である側部に対向して配置される光照射部とを有する液晶表示装置であって、
前記光照射部は、
前記導光板に対向する側部において、該光照射部を正面から見て下方に向かうほど前記導光板の方向に突出する段差を有する第１の階段部と、
前記第１の階段部の各段に配置され、前記導光板の側部に向けて光を照射する光源とを有する液晶表示装置。
【請求項２】
前記導光板は、
前記光照射部に対向する側部において、該導光板を正面から見て上方に向かうほど前記光照射部の方向に突出する段差を有し、前記第１の階段部と所定の間隔を空けて組み合うように配置される第２の階段部を有する請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光源は、発光ダイオードである請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示を行う液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型や半透過型の液晶表示装置において、エッジライト方式を採用する場合、導光板の上部、下部、側部のいずれか、あるいは、これらのうちの複数の部分に沿って光源を配置し、当該光源から導光板に向けて光を照射する。導光板は、光を入射すると、正面から液晶ディスプレイに向けてバックライトとしての光を照射する。この場合、導光板が可能な限り均一に光を照射するようにすべく、様々な手法が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された技術では、導光板に発光ムラが生じている場合には、明るい部分に、可視光域における全反射率が７０％以上であり、光線透過率が１５％以下である遮蔽部材を配置することで、発光ムラを抑制している。また、特許文献２に記載された技術では、熱伝導性に優れた板材に形成された貫通孔に複数の光源を収容することで、光源の温度上昇に伴う当該光源の発光ムラを抑制している。
【特許文献１】特開２００６−２６７５２３号公報
【特許文献２】特開２００７−２６９１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した、エッジライト方式を採用する透過型や半透過型の液晶表示装置においては、光源の数を減らしてコスト削減を図るため、あるいは、光源の設置スペースの問題から、導光板における、一般的に短手方向となる側部に沿って光源を配置する場合がある。
【０００５】
図６は、導光板と、光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）を備える光源ユニットの正面図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、導光板（Light Guide Plate：ＬＧＰ）２００の短手方向である側部に対向して、プリント基板２１２と複数のＬＥＤ２１４からなる光源ユニット２１０が配置されている。複数のＬＥＤ２１４は、導光板２００の側部に沿って垂直方向に配置され、照射面が当該導光板２００の側部に対向している。
【０００６】
図６に示すようなＬＥＤ２１４の配置の場合、各ＬＥＤ２１４は作動時に発熱し、当該ＬＥＤ２１４の周辺の空気が加熱されて上昇し、上部のＬＥＤ２１４を加熱する。このため、上部のＬＥＤ２１４ほど高温となり、各ＬＥＤ２１４の温度が不均一となる。また、ＬＥＤ２１４は、温度が高いほど、光度が低下するとともに、色度が青色側にシフトするという性質を有する。従って、各ＬＥＤ２１４が導光板２００に向けて照射する光は、上部のＬＥＤ２１４ほど、光度が低下するとともに、色度が青色側にシフトし、不均一となる、その結果、ＬＥＤ２１４からの光を入射した導光板２００によって照射される光は、図６（ａ）に示すように、上方ほど光度が低下し、図６（ｂ）に示すように、上方ほど色度が青色側にシフトしてしまい、発光ムラが生じるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、上述した問題を解決するものであり、導光板における発光ムラを抑制した液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る、導光板と、該導光板の短手方向である側部に対向して配置される光照射部とを有する液晶表示装置は、前記光照射部が、前記導光板に対向する側部において、該光照射部を正面から見て下方に向かうほど前記導光板の方向に突出する段差を有する第１の階段部と、前記第１の階段部の各段に配置され、前記導光板の側部に向けて光を照射する光源とを有する。
【０００９】
この構成によれば、光照射部において、下方に向かうほど突出する段差を有する第１の階段部に各段に光源が配置されることにより、下部の光源の発熱による熱対流が上部の光源に向かわなくすることができる。また、光源間の熱伝導経路の距離を長くすることができるとともに、光源による熱放射範囲内の直上に他の光源が存在しない配置とすることができる。これにより、各光源の作動時の温度を可能な限り均一に保ち、更には、各光源の光度及び色度を可能な限り均一に保って、光源からの光を入射した導光板によって照射される光の発光ムラを抑制することができる。
【００１０】
同様の観点から、本発明に係る液晶表示装置は、前記導光板が、前記光照射部に対向する側部において、該光導光板の正面から見て上方に向かうほど前記光照射部の方向に突出する段差を有し、前記第１の階段部と所定の間隔を空けて組み合うように配置される第２の階段部を有する。
【００１１】
また、本発明に係る液晶表示装置は、前記光源が、発光ダイオードである。
【００１２】
この構成によれば、光源に、作動時に発熱しやすい発光ダイオードを用いた場合であっても、各発光ダイオードの作動時の温度を可能な限り均一に保ち、更には、各発光ダイオードの光度及び色度を可能な限り均一に保って、発光ダイオードからの光を入射した導光板によって照射される光の発光ムラを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、各光源の作動時の温度を可能な限り均一に保ち、更には、各光源の光度及び色度を可能な限り均一に保つことができ、その結果、光源からの光を入射した導光板によって照射される光の発光ムラを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
【００１５】
図１に示す液晶表示装置１００は、前方から順に、前枠材１０２と、ガラス、液晶及び偏光フィルタからなる液晶ディスプレイ１０４と、輝度上昇フィルム１０６と、プリズムシート１０８と、拡散シート１１０と、導光板（Light Guide Plate：ＬＧＰ）１１２と、反射板１１４と、後枠材１１６と、プリント基板１２０とが配置されるとともに、導光板１１２の側部に対向して光照射部としての光源ユニット１３０が配置される。これらのうち、前枠材１０２、液晶ディスプレイ１０４、輝度上昇フィルム１０６、プリズムシート１０８、拡散シート１１０、導光板１１２、反射板１１４、後枠材１１６及び光源ユニット１３０により液晶ディスプレイモジュールが構成される。
【００１６】
この液晶表示装置１００において、光源ユニット１３０から照射された光は、導光板１１２に入射され、当該導光板１１２の内部で反射を繰り返しつつ、拡散シート１１０へ照射され、更に、拡散シート１１０によって拡散され、プリズムシート１０８及び輝度上昇フィルム１０６を介して、液晶ディスプレイ１０４にバックライトとして入射される。ここで、導光板１１２の内部で反射を繰り返した光は、一部が反射シート１１４へ照射されるが、当該反射シート１１４によって反射された後、導光板１１２を介して、更には、上述と同様に、拡散シート１１０、プリズムシート１０８及び輝度上昇フィルム１０６を介して、液晶ディスプレイ１０４にバックライトとして入射される。
【００１７】
本実施形態の液晶表示装置１００では、導光板１１２及び光源ユニット１３０の配置及び形状に特徴を有する。図２は、導光板１１２及び光源ユニット１３０の正面図である。
【００１８】
図２に示すように、光源ユニット１３０は、導光板１１２の短手方向である側部に対向して配置される。この光源ユニット１３０は、プリント基板１３２と、光源である発光ダイオード１３４−１、１３４−２、１３４−３及び１３４−４（以下、これら発光ダイオード１３４−１、１３４−２、１３４−３及び１３４−４をまとめて適宜「発光ダイオード１３４」と称する）とを有する。
【００１９】
光源ユニット１３０において、プリント基板１３２は、導光板１１２に対向する側部において、下方に向かうほど突出する４つの段差１３３−１、１３３−２、１３３−３及び１３３−４が下段から順に形成されており、これら段差１３３−１乃至１３３−４により階段部が構成される。
【００２０】
発光ダイオード１３４−１は、段差１３３−１に配置され、発光ダイオード１３４−２は、段差１３３−２に配置されている。同様に、発光ダイオード１３４−３は、段差１３３−３に配置され、発光ダイオード１３４−３は、段差１３３−３に配置されている。これら発光ダイオード１３４−１乃至１３４−４は、いずれも導光板１１２の側部に向けて光を照射する。
【００２１】
一方、導光板１１２は、光源ユニット１３０と対向する側部に、上方に向かうほど突出する４つの段差１４１−１、１４１−２、１４１−３及び１４１−４が下段から順に形成されており、これら段差１４１−１乃至１４１−４による階段部が構成される。この階段部は、プリント基板１３２における階段部と所定の間隔を空けて組み合うように配置される。
【００２２】
具体的には、段差１４１−１は、段差１３３−１と所定の間隔を空けて配置され、段差１４１−２は、段差１３３−２と所定の間隔を空けて配置される。同様に、段差１４１−３は、段差１３３−３と所定の間隔を空けて配置され、段差１４１−４は、段差１３３−４と所定の間隔を空けて配置される。ここで、所定の間隔は、例えば水平方向に約１ｍｍであり、発光ダイオード１３４−１乃至１３４−４の先端部と、段差１４１−１乃至１４１−４との間隔は、例えば水平方向に約０．２５ｍｍである。
【００２３】
導光板１１２と光源ユニット１３０の配置及び形状を上述したものとすることにより、従来の導光板と光源ユニットと比較して以下のような利点を有する。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の導光板１１２及び光源ユニット１３０と、従来の液晶表示装置の導光板２００及び光源ユニット２１０の第１の比較例である。図３（ａ）に示す本実施形態に係る液晶表示装置１００の発光ダイオード１３４−１乃至１３４−４の作動時の発熱による熱伝導経路１６０と、図３（ｂ）に示す従来の液晶表示装置の発光ダイオード２１４の作動時の発熱による熱伝導経路２６０とを比較すると、隣接する発光ダイオード間の熱伝導経路は、本実施形態の発光ダイオード１３４間の熱伝導経路の方が長い。
【００２５】
図４は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の導光板１１２及び光源ユニット１３０と、従来の液晶表示装置の導光板２００及び光源ユニット２１０の第２の比較例である。図４（ａ）に示す本実施形態に係る液晶表示装置１００の発光ダイオード１３４−１乃至１３４−４の作動時の発熱による熱対流経路１７０と、図４（ｂ）に示す従来の液晶表示装置の発光ダイオード２１４の作動時の発熱による熱対流経路２７０とを比較すると、従来の液晶表示装置における熱対流経路２７０は、下部の発光ダイオード２１４の発熱による熱対流が上部の発光ダイオード２１４に向かう経路であるため、上部のＬＥＤ２１４ほど高温となり、温度が不均一となる。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００における熱対流経路１７０は、下部の発光ダイオード１３４の発熱による熱対流が上部の発光ダイオード１３４に向かわない経路である。
【００２６】
図５は、本実施形態に係る液晶表示装置１００の導光板１１２及び光源ユニット１３０と、従来の液晶表示装置の導光板２００及び光源ユニット２１０の第３の比較例である。図５（ａ）に示す本実施形態に係る液晶表示装置１００の発光ダイオード１３４−１乃至１３４−４の作動時の発熱による熱放射範囲１８０と、図５（ｂ）に示す従来の液晶表示装置の発光ダイオード２１４の作動時の発熱による熱放射範囲２８０とを比較すると、従来の液晶表示装置では、発光ダイオード２１４の放射範囲２８０の直上に他の発光ダイオード２１４が存在する配置となっている。これに対して、本実施形態の液晶表示装置１００では、発光ダイオード１３４の熱放射範囲１８０の直上に他の発光ダイオード１３４が存在しない配置となっており、上部の発光ダイオード１３４は下部の発光ダイオード１３４による熱放射の影響を受けにくい。
【００２７】
上述した第１乃至第３の比較例によれば、本実施形態の液晶表示装置１００では、発光ダイオード１３４間の熱伝導経路を長くすることができ、下部の発光ダイオード１３４の発熱による熱対流が上部の発光ダイオード１３４に向かいにくくすることができる。更には、本実施形態の液晶表示装置１００では、発光ダイオード１３４の熱放射範囲１８０の直上に他の発光ダイオード１３４が存在しない配置であり、上部の発光ダイオード１３４は下部の発光ダイオード１３４による熱放射の影響を受けにくい。従って、各発光ダイオード１３４の作動時の温度を可能な限り均一に保ち、更には、各発光ダイオード１３４の光度及び色度を可能な限り均一に保って、発光ダイオード１３４からの光を入射した導光板１１２によって照射される光の発光ムラを抑制することができる。
【００２８】
なお、上述した実施形態では、光源が発光ダイオード１３４である場合について説明したが、他の光源を用いた場合にも、同様に本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上、説明したように、本発明に係る液晶表示装置は、導光板における発光ムラを抑制することができ、液晶表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】本実施形態に係る液晶表示装置の導光板及び光源ユニットの正面図である。
【図３】本実施形態に係る液晶表示装置の導光板及び光源ユニットと、従来の液晶表示装置の導光板及び光源ユニットの第１の比較例である。
【図４】本実施形態に係る液晶表示装置の導光板及び光源ユニットと、従来の液晶表示装置の導光板及び光源ユニットの第２の比較例である。
【図５】本実施形態に係る液晶表示装置の導光板及び光源ユニットと、従来の液晶表示装置の導光板及び光源ユニットの第３の比較例である。
【図６】従来の液晶表示装置の導光板及び光源ユニットの正面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１００  液晶表示装置
１０２  前枠材
１０４  液晶ディスプレイ
１０６  輝度上昇フィルム
１０８  プリズムシート
１１０  拡散シート
１１２  導光板
１１４  反射板
１２０、１３２  プリント基板
１３０  光源ユニット
１３３−１、１３３−２、１３３−３、１３３−４、１４１−１、１４１−２、１４１−３、１４１−４  段差
１３４−１、１３４−２、１３４−３、１３４−４  発光ダイオード
【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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【図６】
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