(57)【要約】【課題】本発明は、薄型で表示品位に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】半導体素子に電圧を加えることで発光する発光装置２と、前記発光装置２からの光を側面に受けて導く導光板３と、前記発光装置２の背面側に設けられて、前記発光装置２に電圧を供給する配線層５と、前記発光装置２と前記導光板３とを同一平面上に配置する反射シート４と、を備えることを特徴とする液晶表示装置１。【選択図】図１
2009109942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子に電圧を加えることで発光する発光装置と、
前記発光装置からの光を側面に受けて導く導光板と、
前記発光装置の背面側に設けられて、前記発光装置に電圧を供給する配線層と、
前記発光装置と前記導光板とを同一平面上に配置する反射シートとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記配線層は、前記反射シートと一体に設けられることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射シートは、前記発光装置の背面に配置する端部から所定の位置まで折れ曲がった第１折曲部と、第１折曲部の端部から前記発光装置を含んで、前記導光板の少なくとも一部を覆うように折れ曲がった第２折曲部とを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記発光装置は、三面が開口する凹型の枠体を備え、
前記枠体の対向する両面が開口する面の片方は前記反射シートの上面に配置されるとともに、一方は前記第２折曲部で覆われて、
前記枠体の対向する一面が開口する面は、前記発光装置の出光面となることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記発光装置の出光面と、前記導光板の側面とは接するように配置され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】
前記発光装置の出光面と前記導光板の側面とは同じ大きさを有することを特徴とする請求項４または請求項５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、携帯端末等の薄型化に用いられる液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話、デジタルカメラ、パーソナルコンピューター等の様々な幅広い製品のディスプレイとして液晶表示装置が用いられている。
【０００３】
液晶表示装置のバックライトの光源には、液晶表示装置のさらなる薄型化、軽量化に対応できる光源として薄型の面状発光素子で高輝度発光が期待できるＬＥＤ（発光ダイオード）等を用いた発光装置が用いられている。このような発光装置を用いた液晶表示装置は、たとえば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
図５に、従来の液晶表示装置の断面図を示す。従来の液晶表示装置１０１は、発光装置１０２と、発光装置１０２に電流を供給する配線層１０５を一体に設けたフレキシブルプリント配線板１１０と、配線層１０５と発光装置１０２とを電気的に接続するはんだ１０７と、発光装置１０２からの光を入射して導く導光板１０３と、導光板１０３の下面に設けられ、導光板１０３に入射した光を反射する反射シート１０４と、導光板１０３の上面に設けられ、導光板１０３から出射した光を散乱・拡散する光学シート１０６と、光学シート１０６より出射した光を受ける液晶パネル１０９とを備える。
【０００５】
ここで、液晶表示装置１０１の枠組みとなるホルダ１０８には、一側面に突起部１０８ａが形成されている。そして、発光装置１０２をフレキシブルプリント配線板１１０の下面に設置して、フレキシブルプリント配線板１１０の片端部をホルダ１０８に設けた突起部１０８ａに係止することで、発光装置１０２を固定する。発光装置１０２の出光面１０２ａの前面には導光板１０３の側面１０３ａが配置されて、発光装置１０２の出光面１０２ａより出射した光は、導光板１０３の側面１０３ａに入射する。
【特許文献１】特開２００５−２９３９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述した発光装置１０２においては、ホルダ１０８の一側面に設けた突起部１０８ａにフレキシブルプリント配線板１１０を係止する。そのため、突起部１０８ａに製造誤差が生じて突起部１０８ａの高さ方向の位置がずれると、フレキシブルプリント配線板１１０に位置ずれが生じる。すると、発光装置１０２は、フレキシブルプリント配線板１１０に固定されるために、発光装置１０２が配置される位置にもずれが生じる。これにより、発光装置１０２の出光面１０２ａと、導光板１０３の側面１０３ａとを対応させることができなくなり、発光装置１０２から発せられる光が導光板１０３に入射できず、光の漏れが生じる。
【０００７】
図６は位置ずれが発生した際の従来の液晶表示装置１０１の断面図を示す。突起部１０８ａの製造誤差により、発光装置１０２に位置ずれが生じることで、発光装置１０２の出光面１０２ａの出光軸と、導光板１０３の側面１０３ａの入光軸との間に誤差が生じる。これにより、発光装置１０２から出射する光の一部は、導光板１０３に入射することができず、発光装置１０２から発せられる光が漏れて液晶表示装置１０１の輝度が低下するという問題が生じる。また、発光装置１０２を固定する際に、突起部１０８ａやフレキシブルプリント配線板１１０の厚みによって液晶表示装置を薄型化することができないという問題が生じている。
【０００８】
また、図７に液晶表示装置に用いられる従来の発光装置の等角投影図を示す。発光装置１０２は、一面が開口した六面体の枠体１１１と、枠体１１１の内部にＬＥＤチップからなる発光素子１１２と、枠体１１１の内部を封止するとともに、発光素子１１２の色を波長変換する蛍光体（不図示）を含有する封止材１１３とを備える。このとき、発光装置１０２の開口面が出光面１０２ａとなる。
【０００９】
そのため、枠体１１１の厚さによって発光装置１０２の薄型化を図ることができないという問題が生じる。
【００１０】
本発明は、薄型で表示品位に優れ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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の液晶表示装置は、半導体素子に電圧を加えることで発光する発光装置と、発光装置からの光を側面に受けて導く導光板と、発光装置の背面側に設けられて、発光装置に電圧を供給する配線層と、発光装置と導光板とを同一平面上に配置する反射シートと、を備えることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は上記構成の液晶表示装置において、配線層は、反射シートと一体に設けられることを特徴としている。
【００１３】
また、本発明は上記構成の液晶表示装置において、反射シートは、発光装置の背面に配置する端部から所定の位置まで折れ曲がった第１折曲部と、第１折曲部の端部から発光装置を含んで、導光板の少なくとも一部を覆うように折れ曲がった第２折曲部とを有すること特徴としている。
【００１４】
また、本発明は上記構成の液晶表示装置において、発光装置は、三面が開口する凹型の枠体を備え、枠体の対向する両面が開口する面の片方は反射シートの上面に配置されるとともに、一方は第２折曲部で覆われて、枠体の対向する一面が開口する面は、発光装置の出光面となることを特徴としている。
【００１５】
また、本発明は上記構成の液晶表示装置において、発光装置の出光面と、導光板の側面とは接するように配置されることを特徴している。
【００１６】
また、本発明は上記構成の液晶表示装置において、発光装置の出光面と導光板の側端面とは同じ高さを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、反射シートは発光装置と導光板とを同一平面上に配置する。そのため、従来ならば、ホルダに設けた突起部に発光装置を実装したフレキシブルプリント配線板を係止することで発光装置を固定していたが、本発明の液晶表示装置においては、反射シートによって発光装置と導光板とを固定することができる。反射シートは、液晶表示装置の枠組みとなるホルダの底面に配置されるので、ホルダに高さ方向の位置の製造誤差が生じても、発光装置の出光面と、導光板の側面を対応させることができる。これにより、発光装置の出光軸と、導光板の入光軸との誤差が生じることを防ぐことができるので、液晶表示装置の輝度低下を防ぐことができる。したがって、表示品位に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【００１８】
また、従来、ホルダに突起部を設けて発光装置を固定する際には、突起部やフレキシブルプリント配線板によって液晶表示装置の薄型化を阻害していたが、本発明の液晶表示装置は、突起部やフレキシブルプリント配線板を用いずに液晶表示装置を実現することができるので、液晶表示装置を薄型化することができる。
【００１９】
また本発明によると、配線層を反射シートと一体に設ける。これにより、配線層の厚みをなくして、さらに効果的に液晶表示装置を薄型化することができる。
【００２０】
また本発明によると、反射シートは、発光装置の背面に配置する端部から所定の位置まで折れ曲がった第１折曲部と、第１折曲部の端部から発光装置を含んで、導光板の少なくとも一部を覆うように折れ曲がった第２折曲部とを有する。そのため、発光装置の出光面から発せられる光が、導光板の側面に入射しない方向を有するものであっても、光は、発光装置と導光板との間に配置される反射シート、もしくは第２折曲部によって反射されて、導光板の側面に入射することができる。これにより、より容易に液晶表示装置の輝度低下を防いで、表示品位に優れた液晶表示装置を実現することができる。
【００２１】
また本発明によると、発光装置は、三面が開口する凹型の枠体を備え、枠体の対向する両面が開口する面の片方は反射シートの上面に配置されるとともに、一方は第２折曲部で覆われる。反射シートの厚みは、枠体の厚みと比較して非常に薄いために、反射シートを用いて発光装置を構成することで、発光装置を薄くしてより効果的に液晶表示装置を薄型化することができる。
【００２２】
また本発明によると、発光装置の出光面と導光板の側面とは、接するように配置される。導光板の側面は、発光装置の出光面から出射した光を入射する入射面である。そのため、発光装置の出光面と導光板の側面とを接するように配置することで、発光装置から出射する光が導光板の側面に入射する際の光の漏れを防いで、より効果的に表示品位に優れた発光装置を実現することができる。
【００２３】
また本発明によると、発光装置の出光面と導光板の側面とは同じ大きさを有する。そのため、発光装置の出光面から発せられた光が、導光板に入射する光の漏れを低減し、より効果的に液晶表示装置の輝度低下を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態のおける液晶表示装置の断面図を示す。図２は、本発明の実施形態のおける発光装置の等角投影図を示す。図３は、本発明の実施形態のおける液晶表示装置の一部を拡大した断面斜視図を示す。図４は、本発明の実施形態のおける液晶表示装置の一部を拡大した等角投影図を示す。
【００２６】
本発明の液晶表示装置１は、図１に示すように、液晶表示装置１の枠組みとなるホルダ７と、ホルダ７の内部の最下面に配置する反射シート４と、反射シート４の上面に配置する導光板３と、導光板３の側面３ａと出光面２ａとが当接するように反射シート４上に配置する発光装置２と、発光装置２の背面において、反射シート４に一体成形する配線層５と、発光装置２の背面に配置した反射シート４の端部から発光装置２の出光面２ａと同じ高さを有するように折り曲げた第１折曲部４ａと、第１折曲部４ａの端部から発光装置２を含み、導光板３の少なくとも一部を覆うように設ける第２折曲部４ｂと、導光板３の上面に設ける光学シート類６と、光学シート類６の上面に配置する液晶パネル８とを備える。
【００２７】
ここで、発光装置２と、反射シート４と、反射シート４の第１折曲部４ａと、反射シートの第２折曲部４ｂと、配線層５と、導光板３と、光学シート類６からなる構造体を以下、バックライトユニット９とよぶ。
【００２８】
ホルダ７は、樹脂を用いた一面が開口を有する６面体からなる。ホルダ７は、その開口の内部に、バックライトユニット９と、液晶パネル８とを収容する。
【００２９】
発光装置２は、図２に示すように、対向する両面と、その両面と垂直な一面との三面が開口する凹型の枠体１０と、枠体１０内部の底面に配置されるとともに、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物からなる発光素子１１と、枠体１０の内部を封止するとともに、発光素子１１からの光を波長変換するイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）系の蛍光体（不図示）を含む透光性樹脂１２とを備える。
【００３０】
ここで、図３または図４で示すように、発光装置２は所定の間隔を隔てて並列に複数配置する。なお、本実施形態においては、説明のために発光装置２を４個載置しているが、本発明は上記個数に限られない。
【００３１】
そして、図３で示すように、発光装置２は、枠体１０の対向する両面が開口する面の片方を反射シート４の上面に配置し、一方を第２折曲部４ｂで覆う。ここで、従来の発光装置においては、出光面の四方を枠体が覆うので、枠体の厚さ（約０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍ）分、発光装置の厚みが厚くなっていた。しかし、本発明の発光装置２は、三面が開口する凹型の枠体１０を有し、発光装置２の枠体１０の対向する両面が開口する領域は、反射シート４と第２折曲部４ｂとで覆う。反射シート４の厚みは約０．０６５ｍｍであり、従来の枠体の厚み（約０．１５〜０．２ｍｍ）と比較して十分に薄いので、反射シート４を用いて発光装置２を構成することで発光装置２を薄くして、より効果的に液晶表示装置を薄型化することができる。そして、枠体１０の開口する３面のうち、両面が開口を有する面と垂直な一面が、発光装置２の出光面２ａとなる。
【００３２】
導光板３は、表面に加工を施したアクリル等の樹脂板からなる。導光板３は反射シート４上において、発光装置２の出光面２ａと導光板３の側面３ａとが向かい合うように配置して、発光装置２の出光面２ａと、導光板３の側面３ａとは当接するように配置する。そして、導光板３の上面の少なくとも一部は、第２折曲部４ｂに覆われる。
【００３３】
発光装置２の出光面２ａと、導光板３の側面３ａとが当接するように配置することで、導光板３の側面３ａは、発光装置２の出光面２ａから出射した光を入射する入射面となる。そのため、発光装置２の出光面２ａと導光板３の側面３ａとを接するように配置することで、発光装置２から出射する光が導光板３の側面３ａに入射する際の光の漏れを防いで、より効果的に表示品位に優れた発光装置１を実現することができる。
【００３４】
また、発光装置２の出光面２ａと導光板３の側面３ａとは同じ大きさを有する。そのため、発光装置２の出光面２ａから発せられた光が、導光板３に入射する光の漏れを低減し、より効果的に液晶表示装置１の輝度低下を抑えることができる。
【００３５】
反射シート４は、光を反射するポリエステル系樹脂を用いたフィルム（住友スリーエム社製）や、白色のＰＥＴ樹脂等を用いたフィルムからなる。反射シート４は、ホルダ７の底面に配置する。反射シート４の表面には、銅箔からなる配線層５を、反射シート４と一体に設ける。これにより、配線層５の厚みをなくして、さらに効果的に液晶表示装置１を薄型化することができる。配線層５は、発光装置２の背面側に配置するように設ける。配線層５と発光装置２とは、ドータイト等の導電性樹脂等を用いて電気的に接続する。
【００３６】
ここで、反射シート４は、図４に示すように、発光装置２の背面側にある端部から垂直に折り曲げて発光装置２の出光面２ａと同じ高さを有する第１折曲部４ａと、第１折曲部４ａの端部から発光装置２を含んで、導光板３の上面の少なくとも一部とを覆うように、再度垂直に折り曲げた第２折曲部４ｂとを備える。そのため、発光装置２の出光面２ａから発せられる光が、導光板３の側面３ａに入射しない方向を有するものであっても、光は、発光装置２と導光板３との間に配置される反射シート４、もしくは第２折曲部４ｂによって反射されて、導光板３の側面３ａに入射することができる。これにより、より容易に液晶表示装置１の輝度低下を防いで、表示品位に優れた液晶表示装置１を実現することができる。
【００３７】
光学シート類６は、プリズムシートと、拡散シートとからなる。光学シート類６は、プリズムシートによって光が集光されて輝度が向上し、拡散シートによって光が散乱されて輝度ムラを低減する。
【００３８】
液晶パネル８は、図示しないが、２枚の偏光基板と、対向基板と、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板とから構成する。液晶パネル８は、バックライトユニット９より発せられた光を遮ったり、透過させたりすることで、液晶表示装置１に画像を表示する。
【００３９】
上述したような構成により、本発明の液晶表示装置１は、発光装置２の内部で、発光素子１１に電流を供給することにより、発光素子１１が青色発光する。発光素子１１の青色光は、透光性部材１２を透過する際に、蛍光体（不図示）を励起させて黄色発光を起こすことで、発光素子１１の青色光と、蛍光体（不図示）の黄色光とが混色して白色光を得る。発光装置２の出光面２ａより出射する白色光は、導光板３の側面３ａに入射する。この際、出光方向が、側面３ａに反れる光であっても、反射シート４に反射されることで、導光板３の側面３ａに入射する。導光板３に入射した光は、反射シート４で反射されることによって、上方向を向いて導光板３から出光する。導光板３から出光した光は、光学シート類６を透過する際に、散乱・拡散されて均一な面発光となり、液晶パネル８のバックライトとなる。
【００４０】
本実施形態によると、反射シート４は発光装置２と導光板３とを同一平面上に配置する。そのため、従来ならば、ホルダに設けた突起部に発光装置を実装したフレキシブルプリント配線板を係止することで発光装置を固定していたが、本発明の液晶表示装置１においては、反射シート４によって発光装置２と導光板３とを固定することができる。反射シート４は、液晶表示装置１の枠組みとなるホルダ７の底面に配置されるので、ホルダ７に高さ方向の位置の製造誤差が生じても、発光装置２の出光面２ａと、導光板３の側面３ａを対応させることができる。これにより、発光装置２の出光軸と、導光板３の入光軸との誤差が生じることを防ぐことができるので、液晶表示装置１の輝度低下を防ぐことができる。したがって、表示品位に優れた液晶表示装置１を実現することができる。
【００４１】
また本実施形態によると、従来、ホルダに突起部を設けて発光装置を固定する際には、突起部やフレキシブルプリント配線板によって液晶表示装置の薄型化を阻害していたが、本発明の液晶表示装置１は、突起部やフレキシブルプリント配線板を用いずに液晶表示装置１を実現することができるので、液晶表示装置１を薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】は、本発明の実施形態における液晶表示装置の断面図である。
【図２】は、本発明の実施形態における発光装置の等角投影図である。
【図３】は、本発明の実施形態のおける液晶表示装置の一部を拡大した等角投影図である。
【図４】は、本発明の実施形態における液晶表示装置の一部を拡大した断面斜視図である。
【図５】は、従来の液晶表示装置の断面図である。
【図６】は、位置ずれが発生した際の従来の液晶表示装置の断面図である。
【図７】は、従来の発光装置の等角投影図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    液晶表示装置
２    発光装置
３    導光板
４    反射シート
５    配線層
６    光学シート類
７    ホルダ
８    液晶パネル
９    バックライトユニット
１０    枠体
１１    発光素子
１２    透光性部材
【図１】
2009109942.tif 000003
【図２】
2009109942.tif 000004
【図３】
2009109942.tif 000005
【図４】
2009109942.tif 000006
【図５】
2009109942.tif 000007
【図６】
2009109942.tif 000008
【図７】
2009109942.tif 000009