(57)【要約】【課題】製造性を確保しつつ光源からの熱による光学シートの皺を抑制できるバックライトを提供する。【解決手段】導光板の表面に設けた光学シート51〜54の少なくともいずれかに対して、液晶パネルの表示画面エリアに対応する位置の近傍のランプユニット側に、スリット56を断続的に形成する。光学シート51〜54の熱膨張をスリット56により吸収することで、製造性を確保しつつ光源からの熱による光学シートの皺を抑制できる。【選択図】図１
2007311054.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効表示領域を有する平面表示素子に面状光を照射する面状光源装置であって、
光源と、
この光源からの光を前記面状光に変換する導光体と、
この導光体の前記平面表示素子側の主面に設けられた光学シートとを具備し、
前記光学シートは、少なくとも前記光源側で、かつ、前記有効表示領域の外方に断続的に形成されたスリットを有している
ことを特徴とした面状光源装置。
【請求項２】
前記スリットは、互いに等間隔に形成されている
ことを特徴とした請求項１記載の面状光源装置。
【請求項３】
前記スリットは、前記光源側でない前記有効表示領域の外方にも断続的に形成されている
ことを特徴とした請求項１または２記載の面状光源装置。
【請求項４】
前記スリットは、前記有効表示領域の外方を囲んで断続的に形成されている
ことを特徴とした請求項３記載の面状光源装置。
【請求項５】
有効表示領域を有する平面表示素子と、
この平面表示素子に面状光を照射する請求項１ないし４いずれか一記載の面状光源装置と
を具備したことを特徴とした平面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光体の一主面に光学シートを有する面状光源装置およびこれを備えた平面表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、平面表示装置としての液晶表示装置は、平面表示素子としての液晶パネルと、この液晶パネルに照光する面状光源装置としてのバックライトとを備えた液晶モジュールを、金属製のフレーム内で重ねて保持した構造を有している。
【０００３】
このバックライトは、光源と、この光源を一側部に対向して配置する導光体としての導光板とを備え、この導光板の一主面である背面側には、反射シートが配設されているとともに、導光板の他主面である液晶パネル側には、拡散シートおよびプリズムシートなどの各種光学シートが重ねて配設されている。
【０００４】
このようなバックライトの光源には、一般に冷陰極管すなわちＣＣＦＬ(Cold Cathode Fluorescent Lamp)が使用されるが、このＣＣＦＬは発熱するため、このＣＣＦＬの周辺に配置した部材は、熱膨張してしまう。設計上、影響を受けるＣＣＦＬ周辺の部材には、熱伝導を考慮した構造設計および材料選定をするものの、このような場合でも、ＣＣＦＬの発熱を充分に吸収することは容易でない。特に、熱膨張係数が比較的大きい光学シートには影響が現れやすく、金属製のフレームに熱が伝わった場合に、このフレームの熱により、このフレームの額縁部と平面視で重なるすなわちオーバラップする光学シートの額縁状の周縁部が熱膨張し、有効表示領域は熱膨張しないため、光学シート内に伸び率の差が生じ、特に有効表示領域の周縁部において光学シートに皺が生じて、輝度むらなどが発生し、表示品位が劣化するという問題点を有している。
【０００５】
また、光学シートの材料に熱膨張係数が小さい部材を選定すると、光学シートが高価になり、製造コストを抑制することが容易でない。
【０００６】
このため、光学シートの角部を切り欠いてフレームの周縁部と光学シートとの熱膨張による光学シートの撓みの逃げを形成する構成（例えば、特許文献１参照。）、あるいは、光学シートの光源側をつづら折状に折り曲げて熱膨張を吸収する構成（例えば、特許文献２参照。）が知られている。
【特許文献１】特開２００１−２４９６２２号公報
【特許文献２】特開２００５−２７６７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載された液晶表示装置では、光学シートの角部がカールする変形に対しては一定の効果を有するものの、フレームの額縁部とオーバラップする部分とその他の部分との伸び率の差による光学シートの皺を充分に抑制することが容易でないという問題点を有している。
【０００８】
また、上記特許文献２に記載された液晶表示装置では、光学シートをつづら折とする二次加工が必要となり、製造性が良好でなく、また、つづら折の応力などにより光学シートの必要部分に好ましくない影響を与えるおそれがあるという問題点を有している。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造性を確保しつつ光源からの熱による光学シートの皺を抑制できる面状光源装置およびこれを備えた平面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】
【００１０】
本発明は、有効表示領域を有する平面表示素子に面状光を照射する面状光源装置であって、光源と、この光源からの光を前記面状光に変換する導光体と、この導光体の前記平面表示素子側の主面に設けられた光学シートとを具備し、前記光学シートは、少なくとも前記光源側で、かつ、前記有効表示領域の外方に断続的に形成されたスリットを有しているものである。
【００１１】
そして、導光体の平面表示素子側の主面に設けた光学シートに対して、平面表示素子の有効表示領域の外方の少なくとも光源側に、スリットを断続的に形成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光学シートの熱膨張をスリットにより吸収することで、製造性を確保しつつ光源からの熱による光学シートの皺を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施の形態の平面表示装置の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１４】
図３において、１は平面表示装置としての透過型の液晶表示装置で、この液晶表示装置１は、比較的大型で、狭額縁および携帯性に優れた薄型の入出力一体型液晶ディスプレイとしての液晶モジュールである。そして、この液晶表示装置１は、例えばラップトップ型やノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の画像表示部などとして用いられる透過型の略四角形平板状の平面表示素子としての液晶表示素子である液晶パネル２と、この液晶パネル２に面状光を照射する面状光源装置としての面状光源部であるバックライト３とを備え、液晶パネル２側にフレームとしてのカバー体すなわちベゼルカバーである四角形枠状の表面カバー４が取り付けられている。
【００１５】
液晶パネル２は、平面視四角形状のアレイ基板５と、このアレイ基板５に対向配置された平面視四角形状の対向基板６とを有し、これら基板５，６間に光変調層としての図示しない液晶層が封入、封止されて構成されている。また、液晶パネル２の中央部には、画像を表示させる有効表示領域としての四角形状の表示画面エリア７が形成され、この表示画面エリア７には、複数の図示しない表示画素がマトリクス状に配列されている。さらに、液晶パネル２の表示画面エリア７の表面および裏面には、この表示画面エリア７から出射あるいは入射する光を光学的に変化させる光学シートとしての四角形平板状の偏光板８，９が取り付けられている。
【００１６】
アレイ基板５は、各表示画素を駆動する図示しない薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:ＴＦＴ）が一主面である表面に、各表示画素に対応してマトリクス状に設けられている。また、アレイ基板５上には、各薄膜トランジスタのゲート電極に電気的に接続された図示しない走査線と、各薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された図示しない信号線とが、格子状に設けられている。さらに、このアレイ基板５は、平面視で対向基板６よりも大きい四角形状に形成され、図３に示す右側および上側に、接続部11，12が形成されている。
【００１７】
接続部11，12には、接続基板としてのテープ基板である四角形状の複数のテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package、ＴＣＰ）15，16を介して、回路基板17，18が電気的に接続されている。
【００１８】
ＴＣＰ15，16は、例えば合成樹脂などにより形成された可撓性を有するフレキシブルな基板であり、ＴＣＰ15には、アレイ基板５の走査線に電気的に接続された走査線駆動用ＩＣとしてのゲートドライバ21が実装され、ＴＣＰ16には、アレイ基板５の信号線に電気的に接続された信号線駆動用ＩＣとしてのソースドライバ22が実装されている。
【００１９】
回路基板17は、ゲートドライバ21に対して駆動信号を供給する走査線駆動回路基板であり、回路基板18は、ソースドライバ22に対して駆動信号を供給する信号線駆動回路基板である。そして、これら回路基板17，18からの駆動信号に基づき、各ドライバ21，22が駆動することで、対応する薄膜トランジスタがスイッチングされ、この薄膜トランジスタのスイッチングにより、各画素が駆動されて表示画面エリア７に画像を表示するように構成されている。
【００２０】
対向基板６には、各薄膜トランジスタに対応して、図示しない対向電極がマトリクス状に形成されている。
【００２１】
また、偏光板８，９は、液晶パネル２の表示画面エリア７の表面から出射される面状の光、あるいはこの表示画面エリア７の裏面へと入射する光を偏光して、この表示画面エリア７における面内輝度の均一化や輝度を向上させるものである。
【００２２】
一方、バックライト３は、液晶パネル２を裏面から照射させる照明用として使用される照明ユニットである。すなわち、このバックライト３は、液晶パネル２の表示画面エリア７に面状の光を出射させて透過させて、この液晶パネル２の表示画面エリア７に表示される画像を目視可能にする。そして、このバックライト３は、線状の光を発する光源としての細長棒状の線状光源であるランプユニット25と、このランプユニット25が図３に示す上側に対向して配置される導光体としてのプリズム導光体である略四角形平板状の樹脂製の導光板26と、これらランプユニット25と導光板26とを保持する裏面カバー27およびハウジング28とを備えている。
【００２３】
ランプユニット25は、複数、例えば２本の長尺状であるとともに管状の光源である放電ランプとしての冷陰極管であるＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）31と、これらＣＣＦＬ31，31を覆う反射体としてのランプリフレクタ32とを有し、長手方向の一端部に、外部回路からＣＣＦＬ31，31に給電するケーブル33が設けられ、このケーブル33の先端部に、接続用のコネクタ34が設けられている。そして、このランプユニット25は、ランプリフレクタ32により、ＣＣＦＬ31，31から照射された光を導光板26の一側部へと導入させるように構成されている。
【００２４】
導光板26は、一辺であるランプ側の一側部に、ＣＣＦＬ31，31から照射された光が入射される光入射面41が形成され、この光入射面41から入射した線状の光を、この導光板26の一主面である裏面43に対向した光出射面としての発光面である表面44側に向けて面状に屈折させるものである。すなわち、この導光板26は、ランプユニット25からの光を表面44側に向けて面状に屈折させて面状光に変換して、この面状光を液晶パネル２の表示画面エリア７の裏面側へと照射させる透光性を有している。
【００２５】
さらに、導光板26の裏面43には、この裏面43を覆う四角形状の反射体としての反射板46が取り付けられている。この反射板46は、この導光板26内からこの導光板26の裏面43を介して外部へと照射される光を、導光板26の表面44側に向けて反射させる。
【００２６】
一方、導光板26の表面44には、この表面44を覆う複数、例えば４枚の略四角形シート状の光学シート51，52，53，54が重ね合わされた状態で取り付けられて配置されている。これら光学シート51〜54は、導光板26の表面44から出射される面状光を光学的に変化させて、この導光板26の表面44の面内輝度の均一化や輝度を向上させる、例えば拡散シート、あるいはプリズムシートなどである。
【００２７】
ここで、各光学シート51〜54の少なくともいずれかには、ランプユニット25に対向する一端部に、図２および図３に示す表示画面エリア７の外方にて、この表示画面エリア７の縁部に沿ってスリット56が断続的に形成されている。
【００２８】
これらスリット56は、図１に示すように、互いに略等しい長さを有し、略等間隔に離間されて光学シート51〜54の少なくともいずれかに、図中、左右方向に亘って直線状に形成されている。すなわち、スリット56は、全体として破線状に形成されている。
【００２９】
ここで、これらスリット56の長さおよび幅は、光学シート51〜54の材質の熱膨張率に対応し、ランプユニット25からの光により発生する光学シート51〜54の伸びを所望量吸収するように、適宜設定されている。
【００３０】
図３に戻って、裏面カバー27は、バックライト３の裏面（背面）となるもので、例えば金属などにより略四角形板状に形成され、裏面側すなわちバックライト３と反対側には、基板カバー65が取り付けられている。
【００３１】
基板カバー65は、液晶パネル２の裏面側であるバックライト３の裏面側へとＴＣＰ15により折り返された回路基板17を覆って取り付けられるもので、例えば金属などにより細長四角形状に形成されている。
【００３２】
また、ハウジング28は、例えば合成樹脂などにより四角形枠状に形成され、バックライト３の面状光が液晶パネル２へと出射する開口である四角形状の透過開口部としてのハウジング窓部81が開口形成されている。
【００３３】
表面カバー４は、例えば金属などにより四角形枠状に形成され、液晶パネル２の表示画面エリア７の表面側を露出させる開口部としての四角形状の窓部101が中央部に開口形成された額縁状のフレーム本体である額縁部102と、この額縁部102の周縁部にバックライト３側である裏側へと屈曲形成された表面カバー屈曲部103，104（一方のみ図示），105とを備えている。
【００３４】
窓部101は、液晶パネル２の表示画面エリア７に対応した略四角形形状に形成されている。
【００３５】
額縁部102は、図３に示す窓部101の上側に位置して左右に長手状の額縁上側部106と、窓部101の下側に位置して左右に長手状の額縁下側部107と、これら額縁上側部106と額縁下側部107の左右両端部にて上下方向に長手状に連続した額縁側部108，108とを有している。
【００３６】
表面カバー屈曲部103は、図３に示す額縁部102の上縁部に沿って形成されている。
【００３７】
さらに、各表面カバー屈曲部104は、上下両端部近傍に、表面カバー４を取り付ける状態でハウジング28の外側に位置する。
【００３８】
そして、表面カバー屈曲部105は、図３に示す額縁部102の下縁部に沿って設けられ、表面カバー屈曲部103よりも突出量が小さく形成されている。
【００３９】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００４０】
液晶表示装置１の組み立てに際しては、まず、ランプユニット25をハウジング28に嵌着するとともに、ランプユニット25のランプリフレクタ32に、各種光学シート51〜54を設けた導光板26を、光入射面41を対向させるように嵌着してハウジング28に嵌合させ、このハウジング28に反射板46とともに裏面カバー27を嵌着してバックライト３を完成する。
【００４１】
次いで、液晶パネル２に各ＴＣＰ15，16により各回路基板17，18を電気的に接続し、この液晶パネル２をバックライト３のハウジング28に組み付けた後、表面カバー４とともに螺子などで固定する。
【００４２】
このとき、光学シート51〜54のスリット56が、表面カバー４の窓部101の内方、かつ、表示画面エリア７の縁部に沿って位置する。
【００４３】
さらに、回路基板18を、各ＴＣＰ16によりバックライト３の裏面側へと折り返し、基板カバー65を裏面カバー27の裏面側に取り付けることで、回路基板18を基板カバー65と裏面カバー27との間に収容して、液晶表示装置１を完成する。
【００４４】
そして、この液晶表示装置１を動作させると、ＣＣＦＬ31，31から照射された光が、ランプリフレクタ32により反射されて導光板26の光入射面41へと入射し、この導光板26の裏面43側にて表面44へと反射されて面状光に変換され、各光学シート51〜54および偏光板９を透過して液晶パネル２のアレイ基板５側に照射される。
【００４５】
液晶パネル２では、所定の画像信号に基づいて回路基板17，18により生成された駆動信号に基づいて各ドライバ21，22が薄膜トランジスタを駆動することで、液晶層中の液晶素子の傾斜角が可変し、この液晶素子の傾斜角に応じて各画素での透光量が設定され、表示画面エリア７に、画像信号に対応した画像が表示される。
【００４６】
ここで、ランプユニット25からの光は、ハウジング28を介して表面カバー４の額縁部102などを加熱し、この額縁部102全体にその熱が伝達して、額縁部102に対向する光学シート51〜54の外周縁部が加熱されて伸びる一方で、これら光学シート51〜54の中央部は加熱されることがなくそのままの状態を維持するため、光学シート51〜54の外周縁部近傍に皺が発生する可能性がある。
【００４７】
このとき、スリット56によりこの皺をスリット56の幅方向に吸収することで、皺が発生しない、あるいは皺が発生してもピッチが非常に小さい波状となって擬似的に直線状に見えるようになり、表示品位が確保される。
【００４８】
すなわち、上記第１の実施の形態によれば、導光板26の表面44に設けた光学シート51〜54の少なくともいずれかに対して、液晶パネル２の表示画面エリア７の外方のランプユニット25側に、スリット56を断続的に形成することにより、光学シート51〜54の熱膨張をスリット56により吸収して、製造性を確保しつつランプユニット25からの熱による光学シート51〜54の皺を抑制でき、ランプユニット25の高輝度などにも対応できる。
【００４９】
したがって、このバックライト３を用いることで、液晶表示装置１の輝度むらを抑制し、表示品位を確保できる。
【００５０】
さらに、スリット56は、光学シート51〜54の製造時に形成できるため、光学シート51〜54の二次加工の必要がなく、さらには、光学シート51〜54は熱膨張率を抑制した材料を選定せずに済むので、光学シート51〜54自体の製造コストを抑制できる。
【００５１】
しかも、光学シート51〜54につづら折り状の部分を設けて皺を吸収する従来の場合と比較して、画面表示エリア７に対応する光学シート51〜54の中央部分に、応力などによる影響を与えることがない。
【００５２】
なお、上記第１の実施の形態において、図４に示す第２の実施の形態のように、スリット56を、長孔56aと短孔56bとを交互に断続的に設けた、一点鎖線状に形成しても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５３】
また、図５に示す第３の実施の形態のように、スリット56を、互いに平行に複数、例えば２列設けても、上記第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００５４】
そして、スリット56を、少なくともいずれかの光学シート51〜54のランプユニット25側に加え、さらに他の辺部に形成してもよい。例えば、図６に示す第４の実施の形態のように、スリット56を、少なくともいずれかの光学シート51〜54の４辺全てに沿って、すなわち有効表示領域７全体の外方を囲んで形成する構成なども可能である。この場合には、ランプユニット25側でない辺部、すなわちランプユニット25からの光の入射側でない他の辺部が、熱伝導などによりランプユニット25からの熱の影響を受けることを防止でき、光学シート51〜54の皺を、より確実に抑制できる。
【００５５】
さらに、上記各実施の形態において、スリット56の形状は、形状、幅、間隔および列数などを適宜任意に設定することで、光学シート51〜54の伸びの所望の吸収量に対応できる。
【００５６】
また、平面表示装置としては、液晶表示装置１以外でも、他の様々なものに対応させて用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の面状光源装置の光学シートを示す斜視図である。
【図２】同上面状光源装置を備えた平面表示装置の一部を示す斜視図である。
【図３】同上平面表示装置を示す分解斜視図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態の面状光源装置の光学シートを示す斜視図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態の面状光源装置の光学シートを示す斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態の面状光源装置の光学シートを示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５８】
１    平面表示装置としての液晶表示装置
２    平面表示素子としての液晶パネル
３    面状光源装置としてのバックライト
７    有効表示領域としての表示画面エリア
25    光源としてのランプユニット
26    導光体としての導光板
51，52，53，54    光学シート
56    スリット
【図１】
2007311054.tif 000003
【図２】
2007311054.tif 000004
【図３】
2007311054.tif 000005
【図４】
2007311054.tif 000006
【図５】
2007311054.tif 000007
【図６】
2007311054.tif 000008