(57)【要約】【課題】薄型化が達成された液晶表示装置を提供する。【解決手段】裏面側の一部に、光源モジュール（突出部）２０と、内蔵部品５０と、を有する液晶表示装置１であって、内蔵部品５０は、光源モジュール（突出部）２０を避けて、光源モジュール（突出部）２０以外の場所に配設されている液晶表示装置１。また、裏面側の一部に、光源モジュール（突出部）２０と、内蔵部品５０と、補強部材６０と、を有する液晶表示装置１であって、内蔵部品５０は、少なくとも光源モジュール（突出部）２０と補強部材６０とを避けて、光源モジュール（突出部）２０及び補強部材６０以外の場所に配設されている液晶表示装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面側の一部に、突出部と、内蔵部品とを配置した液晶表示装置であって、
上記内蔵部品は、上記突出部を避けて、突出部以外の場所に配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
裏面側の一部に、突出部と、補強部材と、内蔵部品とを配置した液晶表示装置であって、
上記内蔵部品は、上記突出部と補強部材とを避けて、突出部及び補強部材以外の場所に配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
上記液晶表示装置は、
液晶パネルと、
上記液晶パネルに光を照射する平板状の導光板と、
上記平板状の導光板の内部で光を全反射させて導光させるべく該導光板に対して液晶パネルと対峙する側から導光板に斜めに光を入射させるように光を結合する光結合部材と、
上記光結合部材に入射光を発し、かつ該入射光における光軸方向が上記平板状の導光板に対して直交するように配置された光源と、を備え、
上記液晶パネル、導光板、光結合部材及び光源が、この順に配設されており、
上記光結合部材及び光源が、上記突出部内部に格納されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
上記突出部及び上記補強部材は、帯状に設けられているものであり、
上記補強部材は、上記突出部と直交する方向であって、かつ上記突出部をまたいで設けられているものであることを特徴とする請求項２又は３に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
上記補強部材は、上記突出部をまたぐ位置に、切り欠き部を有することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
上記光結合部材は、上記平板状の導光板における縦又は横方向の中心線上に設けられていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
上記導光板の下側には、該導光板を平面で保持する平板状のシャーシが設けられていると共に、
上記シャーシの導光板保持面は、上記光結合部材が導光板に当接する部分で複数に区切られるか、もしくは開口を有し、
上記光結合部材及び光源は、上記シャーシの導光板保持面よりも下方に位置していることを特徴とする請求項３〜６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
上記光結合部材は、断面が略Ｕ字形状で構成されるものであることを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
上記光源は、光結合部材の長手方向に沿って２列に設けられていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
上記光源は、光結合部材の長手方向に沿って１列に設けられていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
上記光源は、複数のＬＥＤからなっていることを特徴とする請求項３〜１０のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
上記ＬＥＤは、半導体チップ状に構成されているものであることを特徴とする請求項１１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、光源からの光を導光板によって面状に出射させるバックライトを備えた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置においては、薄型化を図るために、光源からの光を導光板によって面状に出射させるサイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板を備えたバックライトが多用されている。
【０００３】
このようなサイドエッジ型導光板では、導光板の長手方向の例えば両端部にＬＥＤ等の光源を配置し、導光板の長手方向の各端面から、光を入射させ、導光板の内部中央へその光を全反射させながら、導光板の表面に光を出射するようになっている。
【０００４】
しかしながら、サイドエッジ型導光板においては、熱膨張により導光板が伸縮し、特に、導光板の長手方向においては伸縮量が大きい。このため、導光板の端部においては、光源を導光板に密着させることはできず、熱膨張による伸縮量を見越した隙間を有する構造となっている。この結果、隙間の存在により光源の導光板への入射効率が悪くなる、あるいは動作中に変化するという問題点を有している。この問題は、液晶表示装置が大型になれば、すなわち導光板が大型になればなるほど伸縮量が大きくなるので、光源と導光板との隙間を大きくしなければならず、その結果、入射効率がさらに低下する。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、例えば特許文献１に開示された表示装置用バックライト１００では、図１７に示すように、導光板１１０の下方に発光ダイオード１０１が、その光軸が導光板１１０に直交するようにして設けられている。そして、導光板１１０の表面における発光ダイオード１０１の直上においては、発光ダイオード１０１からの光を導光板１１０の両端部側へ反射すべく、曲面からなる反射面１１１・１１１が形成されている。また、発光ダイオード１０１の下側には反射シート１０２が設けられている。
【０００６】
上記の構成により、導光板１１０の厚み方向の伸縮量は大きくないので、発光ダイオード１０１を導光板１１０に近接して配設することができる。また、発光ダイオード１０１の下側に設けられた反射シート１０２の存在とも相俟って、発光ダイオード１０１から出射された光の略全てが導光板１１０に導入される。この結果、サイドエッジ（サイドライトともいう）型導光板よりも光の導光板１１０への結合効率及び光利用効率を向上できるものとなっている。
【０００７】
また、特許文献２には、シャーシと背面カバーとの間に、内蔵部品が設けられた一般的な液晶ディスプレイ等の画像表示装置が開示されている。図１８，図１９に示すように、特許文献２に記載の画像表示装置では、表示駆動基板２０２（２０２ａ，２０２ｂ）、固定基板２０５、電源基板２０８等の内蔵部品が画像表示装置内部の大部分の領域に搭載されている構成である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−４９３２４号公報（２００６年２月１６日公開）
【特許文献２】特開２０１０−１８１６６０号公報（２０１０年８月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、近年、液晶表示装置においては、ますますの薄型化、軽量化が求められている。しかし、上記特許文献１，２では、薄型化、軽量化、低コスト化のための技術は特段考慮されていない。また、特許文献１の表示装置用バックライト１００では導光板に加工を施す必要があるので、単なる平板状の導光板より、コスト高になる欠点がある。また、発光ダイオード１０１の直上の輝度が周囲より明るくなり、輝線が発生するので、均一な輝度分布を作ることができないという欠点がある。例えば、特許文献２の画像表示装置では、装置内部の広範囲にわたって内蔵部品が格納されており、図２０に示すように、断面において薄型化できていない。また、特許文献２の画像表示装置では、バックライトシャーシ以外に、強度を保つためのシャーシ（例えば、背面カバー）を設けることが一般的であり、装置全体が重くなるという問題もあった。加えて、放熱のための遠心ファン等が設けられ、部品点数の増加、薄型化の阻害、軽量化の阻害という問題もある。
【００１０】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、薄型化、軽量化、低コスト化が達成された液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、裏面側の一部に、突出部と、内蔵部品と、を配置した液晶表示装置であって、上記内蔵部品は、突出部を避けて突出部以外の場所に配設されていることを特徴としている。
【００１２】
ここで、突出部は後述する液晶パネルの光源モジュール２０を構成する部材の中の光結合部材及び光源及びそのカバー等で構成される。
【００１３】
内蔵部品は、電源基板、メイン基板、ＴＣＯＮ基板、ＲＣ／インジケータ基板等の回路基板や、スピーカ、スピーカホルダ等や液晶表示装置を立てるときのスタンドに連結されるスタンド補強部材等が含まれる。
【００１４】
上記の構成によれば、突出部を避けて、内蔵部品を配置するものである。このため、液晶表示装置の薄型化を達成できる。特に、必要な部品を特定の場所に集中して配置し、突出部で区画しているので、液晶表示装置全域に亘る厚さの増加を防止でき、薄型化することが可能となり、意匠効果も高まる。また、薄型化できればその分、軽量化も達成できる。
【００１５】
本発明の液晶表示装置は、上記課題を解決するために、裏面側の一部に、突出部と、補強部材と内蔵部品を配置した液晶表示装置であって、上記内蔵部品は、突出部と補強部材とを避けて、突出部及び補強部材以外の場所に配設されていることを特徴としている。
【００１６】
ここで、突出部は後述する液晶パネルの光源モジュール２０を構成する部材の中の光結合部材及び光源及びそのカバー等で構成される。
【００１７】
補強部材は、液晶表装置の縦方向の強度を確保するもので、通常ベサフレームと称される部材等を含む。
【００１８】
内蔵部品は、電源基板、メイン基板、ＴＣＯＮ基板、ＲＣ／インジケータ基板等の回路基板や、スピーカ等が含まれ、場合によっては、スピーカホルダや液晶表示装置を立てるときのスタンドに連結されるスタンド補強部材等が含まれる。
【００１９】
上記の構成によれば、突出部を避けて、内蔵部品を配置するものである。このため、液晶表示装置の薄型化を達成できる。特に必要な部品を特定の場所に集中して配置し、突出部で区画しているので、液晶表示装置全域に亘る厚さの増加を防止でき、薄型化することが可能となり、意匠効果も高まる。また、薄型化できればその分、軽量化も達成できる。
【００２０】
また、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、上記液晶パネルに光を照射する平板状の導光板と、上記平板状の導光板の内部で光を全反射させて導光させるべく該導光板に対して液晶パネルと対峙する側から導光板に斜めに光を入射させるように光を結合する光結合部材と、上記光結合部材に入射光を発し、かつ該入射光における光軸方向が上記平板状の導光板に対して直交するように配置された光源と、を備え、上記液晶パネル、導光板、光結合部材及び光源が、液晶表示装置の表側から裏側にかけて、この順に配設されており、上記光結合部材及び光源が、上記突出部内部に格納されていることが好ましい。
【００２１】
上記の発明によれば、液晶パネル、導光板、光結合部材及び光源がこの順に配設されている。すなわち、本発明の液晶表示装置では、導光板の下方に、光結合部材への入射光における光軸方向が平板状の導光板に対して直交するようにして光源を設けると共に、導光板と光源との間に、光源から出射された光を、平板状の導光板に対して斜めに入射させるように、その内部で光を曲げながら伝搬し、導光板に光を結合する光結合部材を設けている。
【００２２】
このため、導光板の下方の光源から出射された光は、光結合部材を介して導光板に結合して斜めに入射され、導光板の内部を全反射しながら一部の光は導光板の端部まで伝搬すると共に、その途中では適宜光路変換素子にて、全反射条件が破られ、導光板から出射し、反射シートで反射し、更に導光板内を通過しつつ、導光板の液晶パネル側表面から出射し、上記拡散シート及びプリズムシートを通して液晶パネルに向かう。
【００２３】
この結果、従来のサイドエッジ型導光板とは異なり、導光板直下型のバックライトとなっているので、液晶表示装置の額縁部分（サイド側）に余分な部品を配置する必要が無くなり、額縁寸法を小さくすることができる。また、サイドエッジ型導光板においては必要であった熱膨張を回避するための光源と導光板との隙間が不要となるので、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。
【００２４】
また、本発明では、導光板とは別体の光結合部材を設けることにより、平板状の導光板に対して斜めに光を入射させるので、導光板の内部では入射光が全反射しながら導光される。この結果、特許文献１のように導光板を加工しなくても済み、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上しうると共に、特許文献１の方式に対し、製造コストも軽減される。
【００２５】
さらに、本発明では、光源は、光結合部材への入射光における光軸方向が平板状の導光板に対して直交するように配置されている。このため、光源の配置を平板状の導光板に対して斜めにする必要がないので、構造が単純となり、光源の配置が容易となる。このため、光源設置に関する製造工程が複雑にならないメリットがある。
【００２６】
本発明の液晶表示装置では、上記光結合部材は、方形平板状の導光板における長手方向かもしくは短手方向に平行に設けられているのが好ましい。設計によっては、導光板の各辺に対し斜めに配置することも検討される。
【００２７】
さらに、上記光結合部材は、方形平板状の導光板における長手方向か短手方向に対し、一本の直線状の部材で構成されてもよく、また、いくつかに区切られた光結合部材の小片を帯状に連ね一直線上に配置しても構わない。
【００２８】
これにより、特許文献１のように、１つの光源に対し１の光学素子を設ける必要がなくなり、複数の光源を１つの光学部材にて覆うので、光学系の構造を単純化することができる。また、光源はパッケージに収納されたタイプのものでも良いが、半導体チップ状のものも適用できる。光源は、光結合部材に沿って配置され、光源の配線も容易となる。
【００２９】
なお、いくつかに区切られた光結合部材の小片を帯状に連ね一直線上に配置した構成においては、光結合部材が複数となる。この場合、特に、複数の光結合部材の輝度分布が対称かつ導光板全面に亘り均一になるように、導光板１３の縦又は横の中心線に対称に配置することが好ましい。また、光結合部材が複数の場合は、液晶パネルの画面における中央の輝度が画面端の輝度よりも高くなるように配置することが望ましい。
【００３０】
また、光結合部材の材質は導光板の材質と同じ樹脂からなっていることが好ましい。同じ材質であれば、屈折率を同じにすることができるので、光結合部材から導光板への光の入射が円滑に行われる。導光板の屈折率が光結合部材の屈折率より僅かに高い構成でも構わない。また樹脂に限るものではなく硝子等の材質でも構わない。
【００３１】
また、本発明の液晶表示装置では、上記突出部及び上記補強部材は、帯状に設けられているものであり、上記補強部材は、上記突出部と直交する方向であって、かつ上記突出部をまたいで設けられているものであることが好ましい。
【００３２】
上記の構成によれば、補強部材が突出部と交差して設けられている。このため、液晶表示装置全体を効果的に補強でき、薄型で大型化する表示装置に歪みが発生するのを抑制することができる。
【００３３】
また、本発明の液晶表示装置では、上記補強部材は、上記突出部をまたぐ位置に、切り欠き部を有することが好ましい。
【００３４】
上記の構成によれば、補強部材と突出部とが交差する位置において、装置全体の厚みが増加することを回避できる。
【００３５】
本発明の液晶表示装置では、上記光結合部材は、上記平板状の導光板における縦又は横方向の中心線上に設けられていることが好ましい。
【００３６】
すなわち、液晶表示装置では、液晶パネルの縦又は横方向の中心線上の輝度を高くする方が人への認識度、臨場感の高い見易い画面となる。この点、本発明では、光結合部材は、平板状の導光板における縦又は横方向の中心線上に設けられているので、導光板における縦又は横方向の中心線上の輝度が最も高くなる。したがって、輝度分布において適切な液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００３７】
本発明の液晶表示装置では、上記導光板の下側には、該導光板を平面で保持する平板状のシャーシが設けられていると共に、上記シャーシの導光板保持面は、上記光結合部材が導光板に当接する部分で複数に区切られるか、もしくは開口を有し、上記光結合部材及び光源は、上記シャーシの導光板保持面よりも下方に位置していることが好ましい。
【００３８】
すなわち、このような構成とすることによって、導光板の背面側においては、光結合部材及び光源のみが突出していることになる。したがって、光結合部材及び光源以外の部分を薄型化することが可能となる。
【００３９】
さらに、このような構成とすることによって、光源の放熱の面でも優れたものとなる。例えば、光源をシャーシと接続しておくことによって、シャーシが放熱板として機能するので、高い放熱性能を得ることができる。これにより、特許文献２で記載されているファン等を用いた冷却が不要となり、本発明では、液晶表示装置１の裏面側の部品点数を減少できるため全体として薄型化が可能となる。
【００４０】
本発明の液晶表示装置では、上記光結合部材は断面が略Ｕ字形状で構成されることが好ましい。
【００４１】
上記の構成によれば、光源から出射された光を、光結合部材内部で曲げながら伝搬し、平板状の導光板に対して斜めに入射させるように機能する。このような構成により、光源からの光の殆どを導光板に結合させることができる。
【００４２】
本発明の液晶表示装置では、上記光源は、光結合部材の長手方向に沿って２列に設けられている構成とすることができる。上述のように、光源を光結合部材の長手方向に沿って２列に設ける構成とすることにより、断面略Ｕ字形状の２つの端面側から光を入射することができる。
【００４３】
これにより、導光板に入射させるときに、２列の光源をそれぞれ反対方向に光出射させることによって、２列間の中点を通る線を軸対称として光結合部材の両側つまり導光板の両端側にそれぞれ導光させることができる。なお、上記２列間の中点を通る線が導光板の中心線に一致する場合には、導光板の中心線を軸対称として導光板の両端側にそれぞれ導光させて該導光板の中心線に軸対称となる輝度分布を得ることができる。したがって、導光板において輝度分布の均一化を図ることができる。
【００４４】
本発明の液晶表示装置では、光結合部材の長手方向に沿って１列に設けられているとすることができる。
【００４５】
これにより、例えば、光結合部材を導光板における縦又は横方向の中心線上に設けず、光源からの光を導光板の端部にて入射させる構成の場合には、導光板において一方向に向けて導光させる導光板全面から光を取出し、液晶パネル全面を照射することが可能となる。また、仮に、光結合部材を導光板における縦又は横方向の中心線上に設けた場合であっても、例えば、中心線の右側に導光した光の戻り光が中心線の左側に導光するので、液晶パネル全面への照射は可能である。
【００４６】
本発明の液晶表示装置では上記光源は、複数のＬＥＤからなっていることが好ましい。
【００４７】
これにより、ＬＥＤは形状が小さくかつ照度も大きいので、バックライトの光源として適切である。
【００４８】
本発明の液晶表示装置では、上記ＬＥＤは、半導体チップ状に構成されているものであることが好ましい。すなわち、上記光源となるＬＥＤは、半導体チップ状のものからなっていることが好ましい。
【００４９】
これにより、半導体チップ状のＬＥＤは形状がさらに小さくかつ狭い領域に配置できるので、安価な低出力のＬＥＤチップを用いた場合にも、間隔を詰めて多くのＬＥＤを配置することで照度も向上し、高機能の、バックライトの光源として利用できる。換言すれば、半導体チップ状のＬＥＤは、形状が小さく微少間隔で密に配列することができ、これにより全体として照度も大きくできるのでより好ましいといえる。
【発明の効果】
【００５０】
本発明に係る液晶表示装置は、裏面側の一部に、突出部と、内蔵部品と、を有する液晶表示装置であって、上記内蔵部品は、突出部を避けて、突出部以外の場所に配設されている構成である。
【００５１】
それゆえ、内蔵部品を、突出部の厚み部分を避けて配置するため、液晶表示装置の薄型化を達成できるという効果を奏する。また、薄型化できれば、その分、軽量化も達成できる。
【００５２】
また本発明に係る液晶表示装置の他の態様は、裏面側の一部に、突出部と、補強部材と、内蔵部品と、を有する液晶表示装置であって、上記内蔵部品は、少なくとも突出部と補強部材とを避けて、突出部及び補強部材以外の場所に配設されている構成である。
【００５３】
それゆえ、補強部材を、少なくとも突出部の厚み部分を避けて配置するため、液晶表示装置の薄型化を達成できるという効果を奏する。また、薄型化できれば、その分、軽量化も達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示すものであって、（ａ）は液晶表示装置を裏面側から見た構成を示す平面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ’断面図である。
【図２】上記液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示すものであって、液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図４】上記液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。
【図５】上記液晶表示装置における光源モジュールの構成を示す斜視図である。
【図６】（ａ）はＬＥＤチップから出射した光が放物面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、（ｂ）はＬＥＤチップ近傍を示す要部断面図である。
【図７】２つのＬＥＤチップから出射した光が放物面・楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図である。
【図８】（ａ）は液晶表示装置の構成を示す正面図であり、（ｂ）はその側面図である。
【図９】（ａ）は液晶表示装置の構成を示す断面図であり、（ｂ）は導光板の高さ方向の輝度分布を示すグラフである。
【図１０】上記液晶表示装置の端部の構成を示す要部断面図である。
【図１１】（ａ）（ｂ）は、シャーシの導光板保持面よりも下方に位置している光結合部材及び光源を示す断面図である。
【図１２】光源モジュールの変形例の構成を示すものであって、一個のＬＥＤチップから出射した光が放物面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図である。
【図１３】光源モジュールの変形例の構成を示すものであって、一列のＬＥＤチップを有する複列の光結合部材から導光板に光を入射させるときの入射方向を示す平面図である。
【図１４】（ａ）は本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置について、構成部材ごとに分解した斜視図であり、（ｂ）は本液晶表示装置において、液晶モジュールに内蔵部品を設置し、基板カバーで覆った状態を示した図である。
【図１５】（ａ）は上記他の実施形態に係る液晶表示装置を裏面側から見た図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図１６】上記他の実施形態に係る液晶表示装置の中央部の断面を示す図である。
【図１７】従来の液晶表示装置のバックライトの構成を示す断面である。
【図１８】他の従来の画像表示装置の構成を示す平面図である。
【図１９】上記他の従来の画像表示装置の断面の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
〔第一実施形態〕
本発明の一実施形態について図１〜図１３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、本明細書において、液晶表示装置の「裏面側」とは、液晶表示装置の表示面を表側とした場合の反対面側を意図する。
【００５６】
本実施の形態の液晶表示装置１は、図４に示すように、下から順に、補強部材６０、内蔵部品５０、バックライト１０、拡散シート２、プリズムシート３、液晶パネル４及びベゼル５を備えている。
【００５７】
バックライト１０は、下から順に、光源モジュール２０、シャーシ１１、反射シート１２及び導光板１３にて構成されている。シャーシ１１は、光源モジュール２０内の図示せぬ光結合部材３０が導光板１３に当接する部分で２つに区切られ１１ａ、１１ｂで構成される。反射シート１２も、シャーシ１１と同様に光源モジュール２０内の図示せぬ光結合部材３０が導光板１３に当接する部分で２つに区切られ、反射シート１２ａ、１２ｂで構成される。シャーシ１１ａ、１１ｂと反射シート１２ａ、１２ｂとの間にスリット１４が形成される。
【００５８】
また、光源モジュール２０には、図５に示すように、帯状に形成された光源ホルダー２１の上に板状のヒートシンク２２が設けられていると共に、このヒートシンク２２の上には、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂが設けられ、光源としての半導体のＬＥＤチップ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）が光源モジュール２０の長手方向に沿ってＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上に配置される。なお、半導体のＬＥＤチップは非常に微細なサイズであるため、図５では、図面の煩雑さを防ぐための記載を割愛する。本実施の形態では、光源としてＬＥＤチップを用いているが、これは、半導体チップ状のＬＥＤは形状がさらに小さくかつ狭い領域に配置できるので、安価な低出力のＬＥＤチップを用いた場合にも、間隔を詰めて多くのＬＥＤを配置することで照度も向上し、高機能の、バックライトの光源として利用できる点で好ましいためである。ただし、これに限るものではなく、例えば、パッケージに収納されたＬＥＤでもよく、有機ＥＬ発光素子又は無機ＥＬ発光素子を用いることも可能である。
【００５９】
上記ＬＥＤチップの上部には、上記光結合部材３０が設けられている。すなわち、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ上に図示せぬＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂが配列され、その上部に光結合部材３０が配置される。しかしそのまま光結合部材３０を載せたのでは、ＬＥＤチップが破損するので、スペーサで光結合部材３０はＬＥＤチップとの間に高さ方向に僅かに隙間をもって配置される。
【００６０】
具体的には、図６に示すように、光結合部材３０は、断面略Ｕ字形状（図５ではトンネル状）をしており、２つの端面側に０．５ｍｍ程度の高さのスペーサ２３ａ・２３ｂを設けている。つまり、光結合部材３０の両側の下端面に、それぞれスペーサ２３ａ・２３ｂが形成されている。このスペーサ２３ａ・２３ｂのおかげで、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと、光結合部材３０の上記２つの端面間にＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを配置しかつチップを破損させない隙間を設けることができる。
【００６１】
液晶表示装置１は、図３に示すように、液晶パネル４と、液晶パネル４に光を照射する導光板１３と、導光板１３に光を結合する光学素子としての光結合部材３０と、上記光結合部材３０に入射光を発するＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂとを備え、上記液晶パネル４、導光板１３、光結合部材３０、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂがこの順に並んで配設されている。光結合部材３０はＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを破損しないためのスペーサとしてのスペーサ２３ａ・２３ｂが構成される。
【００６２】
光結合部材３０が、断面が略Ｕ字形状で構成されることにより、光源から出射された光を、光結合部材内部で曲げながら伝搬し、平板状の導光板に対して斜めに入射させるように機能する。このため、光源からの光の殆どを導光板に結合させることができる。
【００６３】
液晶表示装置１におけるバックライト１０は、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂが導光板１３の下方に設けられた光源直下型のバックライト１０となっている。
【００６４】
図３に示すように、液晶表示装置１の裏面側には、突出部として光源モジュール２０が設けられており、その内部に光結合部材３０とＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂとが格納された構成となっている。また、光源モジュール２０は、液晶表示装置１の長手方向に帯状に形成されており、内部に格納されている光結合部材３０も液晶表示装置１の長手方向（図３の紙面奥行方向）に帯状に形成されている。つまり、「突出部」は後述する液晶パネルの光源モジュール２０を構成する部材の中の光結合部材及び光源及びそのカバー等で構成されると換言できる。
【００６５】
本実施の形態では、突出部（光源モジュール２０）がシャーシ１１の平坦面から突出した断面長方形状にて形成されているが、これに限定されるものではなく、断面が半円形、半楕円形、三角形等の四角形以外の多角形であっても構わない。つまり、本発明において、突出部とは、断面四角形の凸部形状のみを意図するものではなく、内部に光結合部材や光源等を格納できる機能を有する限り、種々の形状・大きさが許容される。
【００６６】
また、図１，図３に示すように、内蔵部品５０は、液晶表示装置１の裏面側において、突出部である光源モジュール２０が設けられている位置を避けて、配設されている。すなわち、内蔵部品５０は、液晶表示装置１の裏面側において、突出している光源モジュール２０が設けられた領域以外の、シャーシ１１における平坦な部分に設けられている。
【００６７】
内蔵部品５０は、図１（ａ）では、光源モジュール２０の下側（符号Ａ’側）に配置されている。かかる構成により、例えば、特許文献２の技術に比べ、下側に配置することになるため、液晶表示装置１の重心が下側になり、設置した場合の安定度が増す。
【００６８】
また、液晶表示装置１の裏面側において、突出部である光源モジュール２０を避けて、内蔵部品５０を配設することにより、液晶表示装置１全体の厚みが増加することを回避することを目的としている。それゆえ、内蔵部品５０を設ける位置としては、上記技術的思想を実現できればよく、合目的的に種々の態様が本発明に包含される。なお、本実施の形態に係る液晶表示装置１では、突出部である光源モジュール２０の内部には、光結合部材３０と光源のみが格納されているが、これに限定されず、その他の部材が格納されていてもよいし、光結合部材２０または光源のいずれか一方のみが格納される態様であってもよい。
【００６９】
内蔵部品５０は、電源基板、ＴＶの映像、音声等の受信信号の制御に関わるメイン基板、液晶パネルの制御のためのＴＣＯＮ基板、ゲートドライバ、ソースドライバ等の駆動回路基板、ＲＣ／インジケータ基板等の回路基板や、スピーカ等が含まれ、場合によっては、スピーカホルダや液晶表示装置を立てるときのスタンドに連結されるスタンド補強部材等が含まれる。
【００７０】
本実施の形態において、図１に示すように、内蔵部品５０の厚みは、光源モジュール２０の厚みとほぼ同じに形成されているが、これに限られず、光源モジュール２０より厚くても薄くても構わない。ただし、薄型化の目的を考慮すれば、内蔵部品５０の厚みは、光源モジュール２０と同じか、より薄いことが好ましい。内蔵部品５０の大きさは特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。なお、内蔵部品５０には、基板部分が外部に露出しないように遮蔽板等が配置されることになる（図１では不図示）。
【００７１】
さらには、図１，図２に示すように、補強部材６０が、液晶表示装置１の裏面側において、少なくとも光源モジュール２０が設けられていない位置に配設されている。本実施の形態では、補強部材６０は、２本の帯状部材であるが、その他の形状、例えば棒状、薄板状であっても構わない。
【００７２】
補強部材６０は、少なくとも光源モジュール２０が設けられていない位置に設けられていればよいが、例えば、光源モジュール２０と補強部材６０との一部が重なって配設される態様も含まれる。なお、本実施の形態では、補強部材６０は、光源モジュール２０と一部が重なって配設されている。
【００７３】
すなわち、補強部材６０は、液晶表示装置１の裏面側において、凸状部材である光源モジュール２０が設けられている領域以外の、シャーシ１１における平坦な部分に設けられている。これに限らず補強部材６０は、帯状に形成されており、光源モジュール２０と直交する方向であって、かつ光源モジュール２０をまたいで設けられていても良い。ここで、「またいで設けられる」とは、補強部材６０と光源モジュール２０とが交差することを意図する。本実施の形態では、液晶表示装置１の裏面側から見たときに、補強部材６０が光源モジュール２０の上部に重なっている態様である。
【００７４】
また、補強部材６０は、光源モジュール２０をまたぐ位置に、切り欠き部６１を有する。ここで、「またぐ位置」とは、補強部材６０と光源モジュール２０とが交差する位置、及びその近傍領域を意図する。
【００７５】
切り欠き部６１は、補強部材６０における、光源モジュール２０をまたぐ位置において、補強部材６０の一部が欠けている構造である。切り欠き部６１の形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、補強部材６０を、その長手方向と平行な方向において切断した場合、切り欠き部６１の断面形状が、長方形、正方形、三角形、台形等の多角形、あるいは半円形、半楕円、半放射形状等となっているものを挙げることができる。なお、切り欠き部６１の形状は、光源モジュール２０と同じ形状であることが好ましい。切り欠き部６１の切り欠き形状の大きさ（深さ）も特に限定されないが、突出部である光源モジュール２０の高さ（突出した高さ）と同じか、それより大きいことが好ましい。
【００７６】
補強部材６０を液晶表示装置１の裏面側に、光源モジュール２０をまたいで配設する場合、突出している光源モジュール２０と補強部材６０とが重なる部分で、厚みが増加してしまう。しかし、切り欠き部６１を設けることで、光源モジュール２０と補強部材６０とが重なっても、厚みの増加を緩和あるいは解消することができる。つまり、切り欠き部６１は、液晶表示装置１の全体の厚みの増加を回避すること意図して設けたものである。それゆえ、切り欠き部６１の形状・大きさ等については、上記技術的思想を実現するという合目的的に応じて、当業者であれば適宜設定可能である。
【００７７】
補強部材６０は、液晶表示装置１が曲げ応力等によって湾曲することを防止するために、設けられる湾曲補強部材であり、鉄（スチール、ステンレス）等の金属、木材、樹脂等の剛性の高い材料から構成されるものである。例えば、一般的にＶＥＳＡ（ベサ）フレームと称されるスチール製のものを好適に利用できる。
【００７８】
また、図２に示すように、液晶表示装置１は、スタンド７０を備えるものであり、自立型の装置である。しかし、これ以外にも、例えば、壁掛け用途とすることも可能である。液晶表示装置１を壁掛け用として構成する場合、補強部材６０に壁掛け用の引っ掛け穴や、引っ掛け部材を設けて、壁掛け機能を付与する等の態様も可能である。
【００７９】
図１、図２に示すように、光源モジュール２０が液晶表示装置１の長手方向（液晶表示装置１を平面に立てて設置した場合の水平方向）に帯状で設けられる場合、補強部材６０は、光源モジュール２０と直交するように、液晶表示装置１の短手方向（液晶表示装置１を平面に立てて設置した場合の垂直方向）に帯状に設けられることが好ましい。なお、補強部材６０は、複数本を配設することが強度の面から好ましいが、もちろん軽量化を考慮して１本であっても構わない。
【００８０】
本実施の形態では、図１に示すように、光源モジュール２０と２つの補強部材６０の間に、内蔵部品５０を配設した構成であるが、これに限られない。つまり、内蔵部品５０と補強部材６０は、光源モジュール２０が設けられていない領域であればどこに設けられても構わない。ただし、液晶表示装置１の安定性、機能性、全体の意匠性（美観・デザイン）等を考慮すれば、本実施の形態の位置がより好ましいといえる。
【００８１】
上記の構成によれば、光源モジュール２０の突出した部分を避けて、内蔵部品５０を配置するため、液晶表示装置１の薄型化を図ることができる。より詳細には、液晶表示装置１では、裏面側において、突出部である光源モジュール２０を形成して光結合部材３０及び光源を格納している。内蔵部品５０を、突出部が設けられる位置以外に配設することにより、液晶表示装置１の裏面側の空間を有効活用することができる。これにより、幾分厚くなる部分は裏面の下側中央部に配置することで厚い部分は目立たなくすることができ、装置全体の厚みを、結果として薄型化することが可能となる。また液晶表示装置の安定度が増す。
【００８２】
また、補強部材６０についても同様に、光源モジュール２０の突出部を避けて配設するか、あるいは、切り欠き部６１を設けて配置するため、液晶表示装置１の全体の厚みが増加することを防止できる。
【００８３】
また、特許文献２に記載されるような従来の一般的な液晶表示装置では、バックライトシャーシ以外に、強度を保つためのシャーシ（例えば、背面カバー）を設けることが一般的であった。しかし、本実施の形態に係る液晶表示装置１は、上述のように、補強部材６０を設けるため、背面カバー等のシャーシを別途設ける必要がない。このため、装置全体の軽量化をも達成することもできる。
【００８４】
また、本実施の形態では、液晶表示装置１は、特許文献１に開示されている技術思想である導光板１３の加工を伴うことなく、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂなる光源２５から導光板１３への結合効率を高め、光利用効率を向上し得る液晶表示装置を提供することも可能である。以下、光結合部材３０等の構成について説明する。
【００８５】
本実施の形態では、光結合部材３０は、図６（ａ），図６（ｂ）に示すように、導光板１３とＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂなる光源２５との間に設けられた断面略Ｕ字形状（図５ではトンネル状）の帯状体つまり棒状体からなっていると共に、光結合部材３０の材質は導光板１３の材質と同じ樹脂からなっている。同じ材質であれば、屈折率を同じにすることができるので、光結合部材３０から導光板１３への光の入射が円滑に行われる。導光板１３の屈折率が光結合部材３０の屈折率より僅かに高い構成でも構わない。また樹脂に限るものではなく硝子等の材質でも構わない。詳細には、図６（ａ）に示すように、光結合部材３０における導光板１３側の表面は、平板状の導光板１３に当接する頂部平坦面３１と、この頂部平坦面３１から両端側にそれぞれ曲面３２ａ・３２ｂを有する形状からなっている。上記曲面３２ａ・３２ｂは、例えば、図６（ａ）に示す断面放物線とすることができる。ただし、必ずしもこれに限るものではなく、断面楕円、弓型等の湾曲形状、又は頂部平坦面３１から斜めに傾斜する平面であっても、導光板に光を有効に結合できる形状であれば構わない。
【００８６】
また、光結合部材３０における導光板１３側とは反対側の表面、つまり光結合部材３０の下端は、下端平坦面３３となっており、その一部に上述したスペーサ２３ａ・２３ｂが形成され、ＬＥＤチップＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂと光結合部材３０の衝突を防ぐスペーサになっている。ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、それぞれＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂにボンディングされている。上記スペーサなるスペーサ２３ａ・２３ｂ近傍に接着剤等を塗布し、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂと接着固定される。なお、図６に示すＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、光結合部材３０との間に若干の隙間が形成されているが、これに限られず、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂに損傷を与えない範囲であれば、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂが光結合部材３０と密着していても構わない。
【００８７】
さらに、光結合部材３０の下端側の中央部には凹部３４が形成されている。凹部３４領域は、必ずしもこれに限らず、凹部３４が存在しない断面が略半円状の詰った構成でも構わない。
【００８８】
本実施の形態では、曲面３２ａ・３２ｂにて反射する光の導光板１３への光路が確保できればよいので、光路とならない部分は凹部３４としてくり抜くことができる。これにより、コスト削減ならびに軽量化を図ることができる。なお、凹部３４に図示せぬ反射シート等の反射手段を設けることも可能である。これにより、頂部平坦面３１近傍で迷光が発生する場合があっても迷光の一部を導光板１３側に反射させ液晶パネル４への照射を向上させることができる。
【００８９】
光結合部材３０の下端平坦面３３・３３の下側には、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂがそれぞれ近接して設けられている。これらＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、図６（ｂ）に示すように、断面放物線又は断面楕円からなる曲面３２ａ・３２ｂの焦点位置Ｆよりも端部側に存在することが好ましい。これにより、例えば、図６（ａ）に示すように、例えばＬＥＤチップ２５ａから出射された光が光結合部材３０の断面放物線の曲面３２ａにて反射され、その反射光が光結合部材３０の頂部平坦面３１に到達し、到達方向を維持して導光板１３に斜めに入射する。そして、導光板１３に入射された光は、図６（ａ）に示す導光板１３の右側の内部を全反射して進み、導光板１３の下面もしくは上面に形成された図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板１３中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板１３から出射し、反射シート１２で反射し、更に導光板１３内を通過し、導光板１３の液晶パネル４側表面から出射し、上記拡散シート２及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。なお、ＬＥＤチップ２５ｂから出射された光も図６（ａ）、（ｂ）では示していないが、ＬＥＤ２５ａからの光とは対称に進む。左右のＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂからの光が光結合素子３０を通過し、導光板１３に入射し、その内部を全反射伝搬する様子を模式的にしめしたものが図７である。
【００９０】
すなわち、図７に示すように、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂ出射された光は光結合部材３０の断面楕円の曲面３２にて反射され、その反射光が光結合部材３０の頂部平坦面３１に到達し、到達方向を維持して導光板１３に斜めに入射する。そして、導光板１３に入射された光は、導光板１３の内部を全反射して進みつつ、図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板１３中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板１３の液晶パネル４側表面から出射し、上記拡散シート２及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。ＬＥＤチップ２５ａから出射された光とＬＥＤチップ２５ｂから出射された光は、導光板１３内を対称に進む。
【００９１】
このように、光結合部材３０における曲面３２ａ・３２ｂの形状を断面放物線又は断面楕円とすることによって、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂからの出射光を、断面放物線又は断面楕円の曲面３２ａ・３２ｂにて反射させて効率よく結合して頂部平坦面３１から導光板１３に入射させることができる。なお、断面放物線と断面楕円との対比においては、断面楕円の方が光を絞って導光板１３に入射するよう結合できるので、結合効率を高くすることができる。
【００９２】
この結果、本実施の形態の液晶表示装置１におけるバックライト１０では、図８（ａ），図８（ｂ）に示すように、液晶表示装置１の画面の中央部に横切って帯状の光源モジュール２０を設けることにより、図９（ａ），図９（ｂ）に示す輝度分布を有する導光板１３からの出射光を得ることができる。そして、この画面の中央が明るいという輝度分布は、液晶表示装置１を適切に表示するための輝度分布に適合している。このため、本実施の形態では均一で滑らかな輝度分布を得ることが可能となる。この結果、従来のサイドエッジ型のバックライトよりも、優れているといえる。
【００９３】
また、本実施の形態のバックライト１０では、導光板１３の下方からＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂの光を導入させる。したがって、表１に示すように、従来のサイドエッジ型のバックライトの光利用効率が７５％であるのに対して、本実施の形態のバックライト１０の光利用効率は８８％である。このため、従来のサイドエッジ型のバックライトよりも光利用効率においても優れている。
【００９４】
また、本実施の形態のバックライト１０では、従来のサイドエッジ型のバックライトとは異なり、図１０に示すように、導光板１３の端部側（サイドエッジ部）すなわち、液晶パネル４の端部側に光源が存在しないので、液晶パネル４の端部に、直接、フレーム６を設けることが可能である。この結果、表１に示すように、額縁寸法も６ｍｍ以下にすることが可能となり、狭額縁化を図ることができる。
【００９５】
【表１】
2012216431.tif 000003
【００９６】
このように、本実施の形態の液晶表示装置１は、液晶パネル４と、液晶パネル４に光を照射する平板状の導光板１３と、平板状の導光板１３に対して斜めに光を入射させるように光を結合する光結合部材３０と、光結合部材３０に入射光を発し、かつ該入射光における光軸方向が平板状の導光板１３に対して直交するように配置されたＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂとを備え、液晶パネル４、導光板１３、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂがこの順に配設されている。
【００９７】
上記の構成によれば、液晶パネル４、導光板１３、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂがこの順に配設されている。すなわち、本実施の形態の液晶表示装置１では、導光板１３の下方にＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを設けると共に、導光板１３とＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂとの間に、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂから出射された光を平板状の導光板１３に対して斜めに入射させるように光を結合する光結合部材３０を設けている。このため、導光板１３の下方のＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂから出射された光は、光結合部材３０を介して導光板１３に結合して斜めに入射され、導光板１３の内部を全反射しながら導光板１３の端部まで移動しつつ、その途中で図示しない光路変換素子にて全反射条件が破られ、導光板１３から出射し、反射シート１２で反射し、更に導光板１３内を通過し、導光板１３の液晶パネル４側表面から出射し、上記拡散シート２及びプリズムシート３を通して液晶パネル４に向かう。
【００９８】
この結果、従来のサイドエッジ型導光板とは異なり、導光板直下型のバックライトとなっているので、額縁寸法を小さくすることができ、意匠効果も向上することができる。また、サイドエッジ型導光板においては必要であった熱膨張を回避するためのＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂと導光板１３との隙間が不要となるので、隙間から光が漏れることがない。すなわち、本実施の形態では、導光板１３の下方に光結合部材３０及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを配設するので、導光板の厚さ方向は長手あるいは短手の平面方向より熱膨張が小さいので、導光板の伸縮が小さく、光結合部材３０とＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂとを近接できる例えばそれらの隙間を例えば０．５ｍｍ以下にすることができる。なお、光結合部材３０は導光板１３に当接しているので、隙間はない。このため、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂから導光板１３への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。
【００９９】
また、本実施の形態では、導光板１３とは別体の光結合部材３０を設けることにより、平板状の導光板１３に対して斜めに光を入射させるので、導光板１３の内部では入射光が全反射しながら導光される。
【０１００】
すなわち、本実施の形態では、光結合部材３０は、頂部が導光板１３に当接する断面半円状にてなっている。
【０１０１】
この結果、特許文献１のように導光板１３を加工しなくてもＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂからの光結合部材３０を介した入射光を導光板１３の内部にて導光させることができる。このため、導光板１３自体は、単純な平板で足りるので、大型の導光板１３に対する加工が不要となる。また、導光板１３を加工するのは困難であるが、光結合部材３０の加工はそれに比べて容易であり、製造コストを削減することができる。
【０１０２】
さらに、本実施の形態では、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、光結合部材３０への入射光における光軸方向が平板状の導光板１３に対して直交するように配置されている。このため、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂの配置を平板状の導光板１３に対して斜めにする必要がないので、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂの配置も容易であり、構造や組立方法が単純である。
【０１０３】
したがって、導光板１３の加工を伴うことなく、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂから導光板１３板への結合効率を高め、光利用効率を向上し得る液晶表示装置１を提供することができる。
【０１０４】
また、本実施の形態では、導光板１３を加工せずに済み、かつ下方から光入射するので、導光板１３の液晶表示装置１の薄型化を図ることができる。具体的には、導光板１３の加工にはある程度の厚さが必要である。この場合、従来のエッジライト方式は光源の幅よりも導光板を薄くすると光結合率が低下するため薄型化に限界がある。この点、本実施の形態では、導光板１３を薄型化すれば、テレビの薄型化と軽量化に繋がる。また、導光板１３の材料を節約できるので、加工が不要な点からも低コスト化を図ることができる。また、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを上向きに実装すればよいので、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを含め、図４に示す液晶表示装置を構成する各部材群の組立において、組立方向が１方向の組込み方向で済み、組み立ての製造装置構成や、組立作業が簡単になる。すなわち、従来のエッジライトの場合は、側面から光源を取り付ける必要があるので、液晶表示装置全体として１方向の組込み方向ですまず、製造がやや困難となる。
【０１０５】
また、本発明の液晶表示装置では、上記光結合部材３０は、方形平板状の導光板１３における長手方向かもしくは短手方向に平行に設けられているのが好ましい。設計によっては、導光板１３の各辺に対し斜めに配置することも検討される。
【０１０６】
さらに、上記光結合部材３０は、方形平板状の導光板１３における長手方向か短手方向に対し、一本の直線状の部材で構成されてもよく、また、いくつかに区切られた光結合部材の小片を帯状に連ね一直線上に配置しても構わない。
【０１０７】
これにより、特許文献１のように、１つの光源に対し１の光学素子を設ける必要がなくなり、複数の光源を１つの光学部材にて覆うので、光学系の構造を単純化することができる。また、光源はパッケージに収納されたタイプのものでも良いが、半導体チップ状のものも適用できる。光源は、光結合部材に沿って配置され、光源の配線も容易となる。
【０１０８】
なお、いくつかに区切られた光結合部材３０の小片を帯状に連ね一直線上に配置した構成においては、光結合部材３０が複数となる。この場合、特に、複数の光結合部材の輝度分布が対称かつ導光板全面に亘り均一になるように、導光板１３の縦又は横の中心線に対称に配置することが好ましい。また、光結合部材が複数の場合は、液晶パネルの画面における中央の輝度が画面端の輝度よりも高くなるように配置することが望ましい。
【０１０９】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、光結合部材３０は、平板状の導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けられていることが好ましい。
【０１１０】
すなわち、液晶表示装置１では、液晶パネル４の縦又は横方向の中心線上の輝度を高くする方が人への認識度、臨場感の高い見易い画面となる。この点、本実施の形態では、光結合部材３０は、平板状の導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けられているので、導光板１３における縦又は横方向の中心線上の輝度が最も高くなる。したがって、輝度分布において適切な液晶表示装置１を提供することが可能となる。
【０１１１】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、導光板１３の下側には、導光板１３を平面で保持する平板状のシャーシ１１が設けられていると共に、シャーシ１１の導光板保持面１６は、光結合部材３０が導光板１３に当接する位置付近で複数に区切られ、スリット１４が形成されており、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、シャーシ１１の導光板保持面１６よりも下方に位置している。具体的には、本実施の形態では、図１１（ａ）に示すように、スリット１４が形成されたシャーシ１１に別体の光源ホルダー２１が接合されており、これにより、光結合部材３０、スペーサ２３ａ・２３ｂ、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、シャーシ１１の導光板保持面１６よりも下方に位置している。つまり、突出部として、光源ホルダー２１をシャーシ１１以外に備える構成となる。なお、図１１では、シャーシ１１が複数に区切られ、導光板保持面１６にスリット１４が形成される態様としたが、これに限られない。要するに、シャーシ１１の導光板保持面１６にスリット１４を設けるのは、シャーシ１１の導光板保持面１６に遮られることなく、光結合部材３０から導光板１３に光を出射できる構成とするためである。よって、かかる技術的思想を体現できる構成であればよい。例えば、導光板保持面１６に開口部を形成することで、光結合部材３０から導光板１３に光が出射できる構成とすることも可能であり、その他にも当業者であれば種々の構成を採用できる。
【０１１２】
また、図１１（ａ）に示す構造に限らず、例えば、図１１（ｂ）に示すように、シャーシ１１に凸部１１ｃを設けてその凸部１１ｃの内部にＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂ及び光結合部材３０を搭載することも可能である。つまり、シャーシ１１と光源ホルダー２１が板状部材の成形等で一体に形成されている構成といえる。この場合においても、光結合部材３０及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、シャーシ１１の導光板保持面１６よりも下方に位置している。上記の構成の場合、液晶表示装置１の裏面側に設けられる突出部は、シャーシ１１の上記凸部１１ｃである。
【０１１３】
このように、液晶表示装置１の裏面側に突出部を形成し、その内部に光結合部材３０及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを格納する構成によって、導光板１３の背面側においては、光結合部材３０、スペーサ２３ａ・２３ｂ、ＬＥＤ基板２４ａ・２４ｂ及びＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂのみが突出していることになる。それゆえ、この突出部以外の部分を薄型化することが可能となる。そして、上述したように、例えば、内蔵部品５０や補強部材６０を、突出部が設けられる位置以外の平坦部分に配設することで、装置全体として薄型化を図ることができる。さらに、このような構成とすることによって、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂの放熱の面でも優れたものとなる。また、光源モジュール２０をシャーシ１１と接続しておくことによって、シャーシ１１が放熱板として機能するので、高い放熱性能を得ることができる。これにより、特許文献２で記載されているファン等を用いた冷却が不要となり、本発明では、液晶表示装置１の裏面側の部品点数を減少できるため全体として薄型化が可能となる。この結果、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂの発光効率も向上する。
【０１１４】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、光結合部材３０の長手方向に沿って２列に設けられている。具体的には、ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは、断面半円状の光結合部材３０における下端弦の両端部の直下に中心線に沿って平行に２列に設けられている。このため、断面略Ｕ字形状の光結合部材３０における、２つの端面側から光を入射することができる。これは上述のように、光源を光結合部材３０の長手方向に沿って２列に設けることで実現できる。
【０１１５】
これにより、導光板１３に入射させるときに、２列のＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂをそれぞれ反対方向に光出射させることによって、２列間の中点を通る線を軸対称として光結合部材３０の両側つまり導光板１３の両端側にそれぞれ導光させることができる。なお、上記２列間の中点を通る線が導光板１３の中心線に一致する場合には、導光板１３の中心線を軸対称として導光板の両端側にそれぞれ導光させて該導光板１３の中心線に軸対称となる輝度分布を得ることができる。したがって、単純な構造にて、導光板１３において輝度分布の均一化を図ることができる。すなわち、ＬＥＤチップ２５ａが単独の場合は、ＬＥＤチップ２５ａの直上が光透過せずに暗部となる虞がある。それを他のＬＥＤチップ２５ｂからの光にて補うことが可能となる。
【０１１６】
なお、特許文献１に開示された表示装置用バックライト１００では、発光ダイオード１０１の直上の輝度が周囲より明るくなり、輝線が発生するので、均一な輝度分布を作ることができないという問題があったが、本実施の形態では、その問題を解消することができる。
【０１１７】
また、本実施の形態の液晶表示装置１では、光源は、複数のＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂからなっている。ＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂは形状が小さく微少間隔で密に配列することができ、これにより全体として照度も大きくできるので、バックライト１０の光源として適切である。
【０１１８】
なお、本実施の形態においては光源モジュール２０には、２列のＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂが設けられている。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、図１２に示すように、断面放物線又は断面楕円の上記曲面３２ａを有する片側のみの光結合部材４０とすることも可能である。この結果、ＬＥＤチップ２５ａは、光結合部材４０の長手方向に沿って１列に設けられている構成とすることができる。
【０１１９】
かかる光結合部材４０に関して、第一の実施態様としては、例えば、光結合部材４０を導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けず、導光板１３の端部に設け、ＬＥＤチップ２５ａからの光を導光板１３の端部にて入射させる構成とできる。この構成であれば、導光板１３において一方向に向けて導光させる導光板１３全面から光を取出し、液晶パネル４全面を照射することが可能となる。
【０１２０】
また、第二の実施態様としては、光結合部材４０を導光板１３における縦又は横方向の中心線上に設けることも可能である。この場合であっても、例えば、中心線の右側に導光した光の戻り光が中心線の左側にも導光するため、液晶パネル４全面への照射が可能となる。
【０１２１】
さらに、光結合部材４０の長手方向に沿ってＬＥＤチップ２５ａを１列に設ける他の実施態様として、例えば、図１３に示すように、１列のＬＥＤチップ２５ａを有する光結合部材４０ａと、１列のＬＥＤチップ２５ｂを有する光結合部材４０ｂとを、複列にして、互いのＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂの出射方向を対向させることが可能である。つまり、図１３において、紙面右側方向に矢頭が向く矢印で示す光は、光結合部材４０ａが有するＬＥＤチップ２５ａから出射された光であり、紙面左側方向に矢頭が向く矢印で示す光は、光結合部材４０ｂが有するＬＥＤチップ２５ｂから出射された光となるように、光結合部材４０ａ・４０ｂを構成する。このような構成とすれば、導光板１３の両側に光出射でき、かつ互いの反射部上の輝度むらを消すことが可能である。逆を返せば、前述した１つの光結合部材３０に２列のＬＥＤチップ２５ａ・２５ｂを設ける構成は、図１３に示す構成を１つの光結合部材４０にて満たす構成であるともいえる。
【０１２２】
また、本実施の形態では、バックライト１０を液晶表示装置１に適用していた。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、バックライト１０を照明装置に適用することが可能である。すなわち、本実施の形態のバックライト１０は、そのまま大型平面光源への適用が可能である。また、導光板１３の周辺に部材が不要であることから、シームレスに並べることにより、さらに、大きな平面光源への適用が可能である。
【０１２３】
〔第二実施形態〕
また、本発明には、他の実施形態として、図１４〜図１６に示す液晶表示装置１’も含まれる。
【０１２４】
図１４（ａ）は液晶表示装置１’の構成部材ごとに分解した斜視図であり、図１４（ｂ）は液晶表示装置１’において、液晶モジュール１５に内蔵部品５０を設置し、基板カバー９０で覆った状態を示している。
【０１２５】
図１４（ａ）に示すように、液晶表示装置１’は、液晶モジュール１５、及び、内蔵部品５０なる電源基板５１、メイン基板５２、スピーカ８０、スピーカホルダ８１、ＲＣ／インジケータ基板５３、スタンド補強材７１等を備える。メイン基板５２には前述したＴＣＯＮ基板等も含まれる。これら内蔵部品５０を基板カバー９０で覆っている。基板カバー９０には、信号入出力用コネクタ（不図示）に信号線を接続するための穴部９１が形成されている。さらにはスタンド７０を設置できる。
【０１２６】
液晶モジュール１５は、図４に示すように、下から順に、補強部材６０、内蔵部品５０、バックライト１０、拡散シート２、プリズムシート３、液晶パネル４及びベゼル５を備えているものである。
【０１２７】
液晶表示装置１’は、図１４，図１５に示すように、突出部である光源モジュール２０を備えており、上述した電源基板５１、メイン基板５２、スピーカ８０、スピーカホルダ８１、ＲＣ／インジケータ基板５３等の内蔵部品５０は、光源モジュール２０を避けて配置される。そして、内蔵部品５０等が、液晶表示装置１’の裏面側に露出しないように、基板カバー９０が最終的に配設される。なお、光源モジュール２０及び補強部材６０も、基板カバー９０内部に格納されることで、液晶表示装置１’全体としては、裏面中央部以外は薄い領域を保ちながら、意匠効果をさらに増すことができる。
【０１２８】
ここで、図１５（ａ）に液晶表示装置１’を裏面側から見た平面図を示し、図１５（ｂ）にその断面図を示す。また、図１６に、液晶表示装置１’の構成をより具体的に記載した装置の中央部の断面図を示す。
【０１２９】
図１５，図１６に示すように、液晶表示装置１’は、内蔵部品５０の中に、スピーカ８０等を搭載する構成である。このため、液晶表示装置１’は、図１５（ｂ），図１６に示すように、突出部である光源モジュール２０の凸部の高さより、内蔵部品５０やスピーカ８０等を搭載した部分の高さが高く構成されている。この点が、上記〔第一実施形態〕の液晶表示装置１との違いである。かかる実施形態であっても、突出部である光源モジュール２０を避けて、内蔵部品５０を配設するため、装置全体の厚みが増加することを回避できる。例えば、図１６に示す液晶表示装置１’の最も厚い部分の厚みは、７０ｍｍ程度と、スピーカ８０を追加搭載しても、薄く構成できる。また、例えば、光源モジュール２０と補強部材６０とを格納した突出部は約３５ｍｍ程度とし、最も薄い液晶モジュール１５は約９．７ｍｍ程度とすることができる。
【０１３０】
また、本発明には、バックライトシャーシと、光源と、内蔵部品からなる液晶表示装置であって、各部材は内蔵部品、バックライトシャーシ、光源の順に配置され、前記バックライトシャーシは平坦面と平坦面に対して突出した光源格納部を有し、前記光源は前記バックライトシャーシの光源格納部に配置され、内蔵部品は前記バックライトシャーシの平坦面の一部に配置される液晶表示装置も包含される。
【０１３１】
また、本発明には、光結合部材の下に配置される光源としてＬＥＤチップのみならず、パッケージに収納されたＬＥＤ素子も含まれるものである。特に薄型のパッケージ型ＬＥＤ素子を用いれば、薄型の液晶表示装置が構成できる。
【０１３２】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、本実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、テレビ、モニター等の液晶表示装置に用いることができ、特に、光源直下型のバックライトを用いた液晶表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１            液晶表示装置
２            拡散シート
３            プリズムシート
４            液晶パネル
１０            バックライト
１１（11a，11b）シャーシ
１２（12a，12b）反射シート
１３            導光板
１４            スリット
１５            液晶モジュール
１６            導光板保持面
２０            光源モジュール（突出部）
２１            光源ホルダー
２３ａ・２３ｂ  スペーサ
２４ａ・２４ｂ  ＬＥＤ基板
２５ａ・２５ｂ  ＬＥＤチップ（光源）
３０            光結合部材
３１            頂部平坦面
３２ａ・３２ｂ  曲面
３３            下端平坦面
３４            凹部
４０            光結合部材
５０            内蔵部品
５１            電源基板
５２            メイン基板
５３            ＲＣ／インジケータ基板
６０            補強部材
６１            切り欠き部
７０            スタンド
７１            スタンド補強材
８０            スピーカ
８１            スピーカホルダ
９０            基板カバー
９１            穴部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図１４】
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