液晶表示装置
【課題】液晶表示装置において、バックライトユニットの光源の数を低減すると同時に、光源を配置する基板の材料コストを低減する。
【解決手段】液晶表示装置１において、液晶パネル２と、液晶パネル２の裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板４２と筐体４９を有するバックライトユニット４を有し、前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、少なくとも一つの前記光源が、少なくとも一つの他の前記光源に対し、前記一の方向に直交する方向にオフセットして配置され、オフセットして配置された前記光源のオフセットした方向と反対側に、光源基板４２を筐体４９にとりつける取付具５０が配置される。
【解決手段】液晶表示装置１において、液晶パネル２と、液晶パネル２の裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板４２と筐体４９を有するバックライトユニット４を有し、前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、少なくとも一つの前記光源が、少なくとも一つの他の前記光源に対し、前記一の方向に直交する方向にオフセットして配置され、オフセットして配置された前記光源のオフセットした方向と反対側に、光源基板４２を筐体４９にとりつける取付具５０が配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、直下型バックライトユニットを有する液晶表示装置を開示している。かかる液晶表示装置では、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｒｄ）が、バックライトユニットの光源として利用されている。ＬＥＤはバックライトユニットの全域に格子状に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８６６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の液晶表示装置ではＬＥＤがバックライトユニットの全域に配置されるため、かかる多数のＬＥＤを配置する基板の大きさを、バックライトユニットの全域をカバーするものとしなければならない。そのため、多数のＬＥＤを用意するコストだけでなく、ＬＥＤを配置する基板の材料コストも高くなる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置において、バックライトユニットの光源の数を低減すると同時に、光源を配置する基板の材料コストを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
（１）液晶パネルと、前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、少なくとも一つの前記光源が、少なくとも一つの他の前記光源に対し、前記一の方向に直交する方向にオフセットして配置され、オフセットして配置された前記光源のオフセットした方向と反対側に、前記光源基板を前記筐体にとりつける取付具が配置される液晶表示装置。
（２）（１）において、前記光源と、前記取付具は、前記一の方向において重なり合う位置に配置される液晶表示装置。
（３）（１）又は（２）において、前記光源は、光源素子及び前記光源素子の前面に配置されるレンズを有し、前記レンズの形状は、前記一の方向に直交する方向に関し、前記光源素子の光軸方向に対し非対称である液晶表示装置。
（４）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光源は、前記一の方向と直交する方向に互い違いに配置されるように、前記一の方向に二列で並べられる液晶表示装置。
（５）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光源は、前記一の方向と直交する方向に波状に配置されるように、前記一の方向に三列で並べられる液晶表示装置。
（６）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光源は、前記一の方向と直交する方向に不規則にオフセットして配置されるように、前記一の方向に並べられる液晶表示装置。
（７）液晶パネルと、前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、前記光源基板の平面視外側において、前記光源基板と取付板を互いに固定する取付具が配置される、液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
以上の本出願において開示される発明によれば、液晶表示装置において、バックライトユニットの光源の数を低減すると同時に、光源を配置する基板の材料コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶表示装置が備える液晶パネル及びバックライトユニットの概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る液晶表示装置が有するバックライトユニットの正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットに設けられた光源基板の正面図である。
【図５】第１の実施形態に係る液晶表示装置のＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図６】図４に示すＶＩ−ＶＩ線でのＬＥＤモジュールの断面図である。
【図７】図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線でのＬＥＤモジュールの断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットの正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットの正面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットの正面図である。
【図１１】図１０に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置１の構成を表す図である。図２は同実施形態に係る液晶表示装置１が備える液晶パネル２及びバックライトユニット４の概略断面図である。図３は同実施形態に係る液晶表示装置１が有するバックライトユニット４の正面図であり、図４は第１の同実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４に設けられた光源基板４２の正面図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置１は、制御装置１０と、液晶パネル２と、液晶パネル駆動回路３とを含んでいる。液晶パネル駆動回路３は走査線駆動回路３１と映像線駆動回路３２とを含んでいる。また、液晶表示装置１は、バックライトユニット４と、バックライト駆動回路５とを有している。
【００１１】
液晶パネル２は矩形であり、当該液晶パネル２の左右方向の幅（図３に示すＸ１−Ｘ２方向）は、上下方向（図３に示すＹ１−Ｙ２方向）の幅よりも大きい。
【００１２】
液晶パネル２は一対の透明基板を有している（図２参照）。透明基板の一方の基板であるＴＦＴ基板２１ａには複数の映像信号線Ｘと複数の走査信号線Ｙとが形成されている。映像信号線Ｘと走査信号線Ｙは互いに直交しており、格子状に形成されている。隣接する２つの映像信号線Ｘと隣接する２つの走査信号線Ｙとによって囲まれた領域が１つの画素となっている。また、各画素には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（不図示））が設けられている。ＴＦＴは走査信号線Ｙから入力される走査信号によってオン状態となり、各画素の電極に映像信号線Ｘを介して印加された電圧（各画素の階調値を表す信号）を加える。
【００１３】
透明基板の他方の基板であるカラーフィルタ基板２１ｂにはカラーフィルタが形成されている。そして、ＴＦＴ基板２１ａとカラーフィルタ基板２１ｂの間に液晶（不図示）が封入されている。液晶パネル２の表示面と表示面とは反対側の面である裏面には偏光フィルタ（不図示）が貼り付けられている。
【００１４】
なお、透明基板は本実施形態ではガラスであるが、樹脂など他の材質を用いてもよい。
【００１５】
制御装置１０には、不図示のチューナやアンテナで受信した映像データや、映像再生装置など別の装置が生成した映像データが入力される。制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｌｙ）などのメモリとを備えている。制御装置１０は入力された映像データに対して色調整などの各種画像処理を行い、各画素の階調値を示す映像信号を生成する。制御装置１０は生成した映像信号を映像線駆動回路３２に出力する。また、制御装置１０は入力された映像データに基づいて、映像線駆動回路３２、走査線駆動回路３１、バックライト駆動回路５が同期を取るためのタイミング信号を生成し、各駆動回路に向けて出力する。
【００１６】
また、後述するようにバックライトユニット４には複数のＬＥＤ素子４１が設けられている（図４参照）。制御装置１０は入力される映像データに基づいてＬＥＤ素子４１の輝度を制御するための信号を生成し、バックライト駆動回路５に向けて出力する。バックライト駆動回路５は、当該生成された信号に応じてＬＥＤ素子４１に流れる電流の量を制御し、各ＬＥＤ素子４１の輝度を調節する。
【００１７】
走査線駆動回路３１はＴＦＴ基板２１ａに形成された走査信号線Ｙに接続されている。走査線駆動回路３１は制御装置１０から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線Ｙを順番に選択し、選択した走査信号線Ｙに電圧を印加する。走査信号線Ｙに電圧が印加されると、当該走査信号線Ｙに接続されたＴＦＴがオン状態となる。
【００１８】
映像線駆動回路３２はＴＦＴ基板２１ａに形成された映像信号線Ｘに接続されている。映像線駆動回路３２は走査線駆動回路３１による走査信号線Ｙの選択に合わせて、当該選択された走査信号線Ｙに設けられるＴＦＴのそれぞれに、各画素の階調値を表す映像信号に応じた電圧を印加する。
【００１９】
バックライトユニット４は液晶パネル２の裏面側に配置されている。バックライトユニット４も矩形であり、その大きさは液晶パネル２に相応している。液晶パネル２と同様に、バックライトユニット４の左右方向の幅は、その上下方向の幅よりも大きくなっている。
【００２０】
図２又は図４に示すように、バックライトユニット４は複数のＬＥＤ素子４１を有しており、液晶パネル２の裏面にその光を当てる。各ＬＥＤ素子４１はＬＥＤチップや、ＬＥＤチップの光を反射するリフレクター、ＬＥＤチップを封入するとともに光透過性を有する封入樹脂などを含んでいる。また、本実施形態では、各ＬＥＤ素子４１の前面にはレンズ４５が配置されている。以降、ＬＥＤ素子４１とその前面に配置されるレンズ４５を併せて、ＬＥＤモジュール４６と呼ぶこととする。本実施形態の光源は、ＬＥＤモジュール４６である。また、ＬＥＤ素子４１は、光源素子である。
【００２１】
図３又は図４に示すように、バックライトユニット４は複数のＬＥＤモジュール４６が実装された細長い基板である光源基板４２を有している。複数のＬＥＤモジュール４６は一の方向に沿って、ここでは、光源基板４２の長手方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に沿って一直線にならないよう並べられる。換言すれば、複数のＬＥＤモジュール４６のうち少なくとも一つのＬＥＤモジュール４６は、少なくとも一つの他のＬＥＤモジュール４６に対し、光源基板４２の長手方向に直交する方向（Ｙ１−Ｙ２方向、以下において光源基板４２の幅方向とする）にオフセットして配置されている。ここで説明する例では、複数のＬＥＤモジュール４６は光源基板４２の幅方向に互い違いに配置されるように、光源基板４２の長手方向に二列に並んでいる。光源基板４２の材質は絶縁性の材料であれば特に制限はなく、ガラスエポキシや紙フェノール、紙エポキシなどの絶縁性の材料や、絶縁性の被覆が施された金属によって形成されてよい。バックライトユニット４は直下型バックライトユニットであり、光源基板４２は液晶パネル２の裏面と向き合うように配置されている。
【００２２】
図３に示すように、光源基板４２は、その長手方向が液晶パネル２の縁に沿った方向となるように、配置されている。ここで説明する例では、光源基板４２は左右方向に細長く、光源基板４２の長手方向は液晶パネル２の上下の縁に沿った方向である。また、光源基板４２はバックライトユニット４の上下方向の概ね中央部に配置されている。その結果、液晶パネル２は、その上下方向の中央部に光源基板４２と正対する領域を有し、その上部及び下部に、光源基板４２と正対しない領域を有することとなる。したがって、光源基板４２は、その長手方向の長さはおおむね液晶パネル２の対応する方向の長さに等しい長さとなっているのに対し、その幅方向の長さは液晶パネル２の対応する長さより短い。
【００２３】
図２に示すように、バックライトユニット４は当該バックライトユニット４の背面を構成する筐体４９を有している。この例の筐体４９はその上下方向の中央が後方に向けて膨らむように湾曲している。光源基板４２は筐体４９によって支持されている。具体的には、光源基板４２は取付板４８に取り付けられ、取付板４８が筐体４９の内側に固定されている。
【００２４】
光源基板４２と取付板４８との固定は、図３に示される取付具５０を用いてなされる。本実施形態では、取付具５０は、ネジである。そして、同図に示すように、取付具５０は、オフセットしたＬＥＤモジュール４６のオフセットした方向と反対側に配置される。具体的には、図３に示されるＬＥＤモジュール４６のうち、図中最も右側に位置するＬＥＤモジュール４６は、光源基板４２あるいは隣接するＬＥＤモジュール４６に対し、図中上方向にオフセットしている。そして、同ＬＥＤモジュール４６のオフセットした方向と反対側、すなわち、図中下側に取付具５０が配置されている。また、光源基板４２の長手方向におけるＬＥＤモジュール４６と取付具５０の位置関係についていえば、ＬＥＤモジュール４６と取付具５０は、光源基板４２の長手方向において重なり合う位置に配置されている。このようにＬＥＤモジュール４６と取付具５０を配置すると、ＬＥＤモジュール４６を一直線状に配置し、その光源基板４２の幅方向両側に取付具５０を設ける場合に比して、ＬＥＤモジュール４６と取付具５０が光源基板４２の幅方向に占める長さが短いものとなるため、光源基板４２の幅方向の長さを短縮でき、光源基板４２の材料コストが低減される。図４に示す光源基板４２には、図３に示す取付具５０に対応する位置に、取付具５０を取り付けるための取付部５１が示されている。本実施形態では、取付部５１は、ネジである取付具５０のネジ部が貫通する穴である。
【００２５】
バックライトユニット４はさらに反射シート４３を有している。反射シート４３は、その平面視では、液晶パネル２に相応した大きさの矩形である。また、この例の反射シート４３は、その上下方向の中央が後方に向かって膨らむように、湾曲又は折れ曲げられている。反射シート４３も筐体４９に収容されている。
【００２６】
ＬＥＤモジュール４６は反射シート４３の前面（反射面）側に位置している。そのため、ＬＥＤモジュール４６から液晶パネル２に照射される光は、ＬＥＤモジュール４６から直接液晶パネル２に照射される光だけでなく、反射シート４３の前面で反射された光を含む。
【００２７】
図２に示すように、反射シート４３は、ＬＥＤモジュール４６が配置された光源基板４２の上側及び下側に斜面４３ａを有している。斜面４３ａは光源基板４２から上方又は下方に広がるとともに前方に傾斜している。
【００２８】
光源基板４２は反射シート４３の裏面に位置している。反射シート４３はＬＥＤモジュール４６の位置を避けるように形成されている。本実施形態では、反射シート４３には複数の孔が形成されている。反射シート４３は光源基板４２の表面に重ねられ、各ＬＥＤモジュール４６は反射シート４３に形成された孔の内側に位置している。
【００２９】
また、図２に示すように、バックライトユニット４は複数の光学シート４７を有している。光学シート４７はＬＥＤモジュール４６と液晶パネル２との間に位置している。光学シート４７はＬＥＤモジュール４６の光を拡散させる拡散シートや、プリズムシートなどである。
【００３０】
前述したように、ＬＥＤモジュール４６はＬＥＤ素子４１とレンズ４５からなる。図５は液晶表示装置１のＬＥＤモジュール４６の斜視図であり、図６は図４に示すＶＩ−ＶＩ線でのＬＥＤモジュール４６の断面図であり、図７は図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線でのＬＥＤモジュール４６の断面図である。
【００３１】
レンズ４５はＬＥＤ素子４１上に配置されており、ＬＥＤ素子４１の光はレンズ４５に入射する。ＬＥＤ素子４１の光はレンズ４５を透過し、液晶パネル２の裏面に向けて放出される。この例では、ＬＥＤ素子４１のそれぞれにレンズ４５が配置されている。レンズ４５は、平面視でＬＥＤ素子４１よりも大きく、ＬＥＤ素子４１を覆うように配置されている。
【００３２】
ＬＥＤ素子４１の光の発散角度（射出角度の範囲、図６においてθ１）は、レンズ４５によって広げられる。発散角度は、各ＬＥＤ素子４１の光の広がりを表す角度である。発散角度は、ＬＥＤ素子４１の光軸（図６及び図７において直線Ｌ１、ＬＥＤ素子４１の中心を通り光源基板４２に垂直な直線）に対する角度である。
【００３３】
図３に示すように、液晶パネル２をＬＥＤモジュール４６毎に対応した複数の部分領域Ｅに区画するものとすると、それぞれの部分領域Ｅは、各ＬＥＤモジュール４６がその光を向けるべき領域を示すことになる。なお、この各ＬＥＤモジュール４６と各部分領域Eとの対応関係は厳密なものでなくともよく、１つの部分領域Ｅに１つのＬＥＤモジュール４６が対応付けられてもよいし、複数のＬＥＤモジュール４６が対応付けられてもよい。実際には、各ＬＥＤモジュール４６から照射される光が、各部分領域Ｅの境界付近の領域で重なり合い、結果として液晶パネル２の全面が均一な強度で光照射を受けるように設計されることが好ましい。
【００３４】
部分領域Ｅは光源基板４２の幅方向に広がった領域である。本実施形態では、図３に示すように、図中上下方向に細長い矩形の領域である。上述したように複数のＬＥＤモジュール４６は光源基板４２の長手方向に並べられているため、複数の部分領域Ｅも、ＬＥＤモジュール４６の配置に合わせて、光源基板４２の長さ方向に並んでいる。なお、部分領域Ｅの形状は図３に示す形状に限られない。例えば、光源基板４２から離れるにしたがって部分領域Ｅの幅は徐々に大きくなってもよい。また、部分領域Ｅは隣接する部分領域Ｅと重なる部分を有するように規定されてもよい。
【００３５】
レンズ４５は、ＬＥＤ素子４１の光を、当該ＬＥＤ素子４１を含むＬＥＤモジュール４６に割り当てられた部分領域Ｅに向けて重点的に広げる。すなわち、レンズ４５は、図６及び図７に示すように、ＬＥＤ素子４１の光の発散角度を、その光軸Ｌ１を中心とする全半径方向に均等に広げるのではなく、部分領域Ｅに向いた方向に偏って広げる。ここで説明する例では、部分領域Ｅは上下方向に細長い領域である。そのため、レンズ４５は光の発散角度を上下方向に重点的に広げ、光源基板４２に対して上側と下側とに向けて光を屈折する。その結果、上下方向での光の発散角度（図６においてθ２及びθ３）は、他の方向に広げられる発散角度（例えば、左右方向での発散角度（図７においてθ４））よりも大きくなっている。
【００３６】
レンズ４５から上方又は下方に向けて射出された光の一部は、反射シート４３の斜面４３ａで反射し、正対するＬＥＤモジュール４６が存在しない液晶パネル２上の領域（例えば部分領域Ｅの端部）に照射される。
【００３７】
図５に示すように、レンズ４５の光射出面は凸状に形成された湾曲面であり、レンズ４５の頂部から上方又は下方に広がるとともに徐々に光源基板４２に近づく急斜面４５ａと緩斜面４５ｂを含んでいる。すなわち、レンズ４５は、図６に示すように、光源基板４２の幅方向に関し、ＬＥＤ素子４１の光軸Ｌ１に対し非対称となっている。これにより、急斜面４５ａにより広げられる光線の発散角度θ３より、緩斜面４５ｂにより広げられる光線の発散角度θ２のほうが大きい。これは、図６に示すＬＥＤモジュール４６が、図４に示すように、光源基板４２の下側（すなわち、Ｙ２側）にオフセットして配置されているため、図３に示す部分領域Ｅの全域に均等に光線を照射するには、光源基板４２の上側（すなわち、Ｙ１側）により光線を広げる必要があるためである。当然、図６に示すＬＥＤモジュール４６に隣接するＬＥＤモジュール４６は、図４に示すように、光源基板４２の上側（すなわち、Ｙ１側）にオフセットして配置されることになるから、同ＬＥＤモジュール４６におけるレンズ４５の形状は図６で示したものとは逆になり、光源基板４２の下側（すなわち、Ｙ２側）により光線を広げる形状となる。なお、レンズ４５の光射出面は、左右方向に平行な直線の平行移動によって形成できる面である。また、レンズ４５の光射出面を非対称とすることは必須の構成ではなく、光軸Ｌ１に対し対称な形状のものを用いても実用上十分に均等な光線を液晶パネル２に照射できる場合には、光軸Ｌ１に対し対称な形状としてもよい。
【００３８】
また、図７に示すように、レンズ４５は互いに反対方向に向いた一対の側面４５ｃを有している（図７参照）。側面４５ｃは光射出面の左右の縁から光源基板４２に向かって下がっている。この例では、側面４５ｃは光源基板４２に対して垂直に形成された平らな面であり、ＬＥＤ素子４１の光軸Ｌ１と概ね平行となっている。そのため、光源基板４２の長さ方向への発散角度の拡大が抑えられている。また、レンズ４５は、平面視においては、上下方向に細長い略矩形を呈している。なお、レンズ４５の形状はこれに限られない。例えば、レンズ４５は、上下方向に細長い楕円形に形成されてもよい。
【００３９】
なお、本発明は以上説明した第１の実施形態に限られず、種々の変更が可能である。
【００４０】
続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４の正面図である。本実施形態に係る液晶表示装置１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１とは、光源基板１４２上におけるＬＥＤモジュール４６及び取付具５０の配置が異なっている他は同様であるから、共通する部分については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１及び図２は、本実施形態における液晶表示装置１をも示すものとして、これを援用する。
【００４１】
図８に示すように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板１４２の幅方向に対し、図中上方向（Ｙ１方向）にオフセットしたもの、光源基板１４２の幅方向ほぼ中央に配置されたもの、図中下方向（Ｙ２方向）にオフセットしたもの、再び光源基板１４２の幅方向ほぼ中央に配置されたものが、この順に、光源基板１４２の長手方向に並べられている。すなわち、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板１４２の幅方向に波状に配置されるように、光源基板１４２の長手方向に三列で並べられる。そして、取付具５０は、光源基板１４２の幅方向のいずれかの方向にオフセットしたＬＥＤモジュール４６のオフセット方向と反対側に配置される。
【００４２】
このようにすると、部分領域Ｅの光源基板１４２から遠い部分、図中では部分領域Ｅの上下の端近辺の部分において、輝度のムラが目立ちにくい。すなわち、先ほど説明した第１の実施形態に係る液晶表示装置１では、図３に示されるように、ＬＥＤモジュール４６が光源基板４２の幅方向に互い違いにオフセットするように配置されている。このとき、ＬＥＤモジュール４６が用いるレンズ４５の形状などにより、各部分領域Ｅの全域に均等に光線が照射されていれば問題はないが、レンズ４５として、光射出面が光軸Ｌ１に対し対称な形状のものを用いた場合や、は設計上の制約などにより、各部分領域Ｅの全域に均等に光線が照射できない場合には、部分領域Ｅの上下の端近辺の部分に明るい部分と暗い部分が交互に現れることになり、隣り合う部分領域Ｅ同士の輝度の差が大きくなるため、視覚上ムラとして認識される場合がある。このような場合に、本実施形態のように、光源基板１４２の幅方向にオフセットしたＬＥＤモジュール４６同士の間に、光源基板１４２の中央に配置されたＬＥＤモジュール４６を配置することで、隣り合う部分領域Ｅ同士の輝度の差を緩和でき、視覚的にムラが認識しづらくなる。
【００４３】
続いて、本発明の第３の実施形態を説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４の正面図である。本実施形態に係る液晶表示装置１もまた、第１の実施形態に係る液晶表示装置１とは、光源基板２４２上におけるＬＥＤモジュール４６及び取付具５０の配置が異なっている他は同様であるから、共通する部分については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１及び図２は、本実施形態における液晶表示装置１をも示すものとして、これを援用する。
【００４４】
図９に示すように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板２４２の幅方向に対し、図中上方向（Ｙ１方向）にオフセットしたものと図中下方向（Ｙ２方向）にオフセットしたものとが、光源基板２４２の長手方向に不規則に並べられている。すなわち、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板２４２の幅方向に不規則にオフセットして配置されるように、光源基板２４２の長手方向に並べられる。また、本実施形態においても、取付具５０は、光源基板２４２の幅方向のいずれかの方向にオフセットしたＬＥＤモジュール４６のオフセット方向と反対側に配置される。
【００４５】
このようにしても、部分領域Ｅの光源基板２４２から遠い部分、図中では部分領域Ｅの上下の端近辺の部分において、輝度のムラが目立ちにくい。これは、人間の目が規則的な輝度の差はムラとして認識しやすいのに対し、不規則な輝度の差はムラとして認識しにくいことによる。したがって、本実施形態もまた、レンズ４５として、光射出面が光軸Ｌ１に対し対称な形状のものを用いた場合や、設計上の制約などにより、各部分領域Ｅの全域に均等に光線が照射できない場合に有効である。
【００４６】
続いて、本発明の第４の実施形態を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４の正面図である。本実施形態は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１に比べ、ＬＥＤモジュール４６が直線状に並べられている点、及び、光源基板３４２の平面視外側において、光源基板３４２と取付板４８を互いに固定する取付具３５０が配置されるものである点が異なっている。その他の構成や部品は第１の実施形態に係る液晶表示装置１と同様であるから、共通する部分については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１は、本実施形態における液晶表示装置１をも示すものとして、これを援用する。
【００４７】
図１０に示すように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール４６は光源基板３４２上に直線状に配置されている。そして、光源基板３４２にはネジ穴等の取付部５１（第１の実施形態における図４参照）は設けられておらず、光源基板３４２の幅方向の長さはＬＥＤモジュール４６より若干長く、ＬＥＤモジュール４６の同方向両側に必要最小限の長さだけ光源基板３４２の端部が突出している。そして、取付具３５０は、かかる光源基板３４２の突出した端部を利用して光源基板３４２を取付板４８に取り付けるものである。
【００４８】
図１１は、図１０に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。同図に示すように、本実施形態の例では、取付具３５０は、金具３５０ａとネジ３５０ｂからなっており、金具３５０ａは段差のある形状であって、ネジ３５０ｂにより取付板４８に取り付けられることにより、光源基板３４２を押さえつけ、取付板４８に固定するようになっている。このような構成にすれば、光源基板３４２はＬＥＤモジュール４６を配置する領域と、その領域の幅方向両側にわずかな領域を設けるのみで光源基板３４２と取付板４８を互いに固定できるので、光源基板３４２を小さくすることができ、その材料コストが低減される。
【００４９】
図１２は、本実施形態の液晶表示装置１の変形例を示す図である。同図は、図１１に対応しており、図１１と同様に、図１０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図を示している。本変形例では、光源基板３４２に穴３４２ａが設けられており、金具３５０ａに設けられた突起３５０ｃと互いにはまりあうことにより、光源基板３４２が位置決めされた状態で確実に固定される。なお、穴３４２ａの形状は特に限定されず、丸穴であっても角形であってもよいし、溝状であってもかまわない。また、穴３４２ａは貫通穴であっても、いわゆる止り穴であってもよい。同様に、突起３５０ｃの形状も特に限定はなく、円柱状、角柱状であってもよく、板状であってもかまわない。さらに、突起３５０ｃの先端に行くに従いその外形が小さくなるようなテーパ形状とし、自動調芯作用を有するようにしてもよい。
【００５０】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の説明のために示した具体例であって、これらの各実施形態に本発明を限定するものではない。
【００５１】
例えば、以上の各実施形態において、ＬＥＤモジュール４６はレンズ４５を有するものとしたが、ＬＥＤ素子４１からの発光が十分に拡散している場合には必ずしもレンズ４５は必要ではない。また、以上の各実施形態においては、液晶表示装置１は光源基板を１つのみ有する構成として示したが、光源基板を２つ以上有し、その長手方向に並列に配置される構成としてもよい。さらに、以上の各実施形態において示したＬＥＤモジュール４６や取付具５０、３５０の数や配置は、各実施形態において示したものに限定されず、必要に応じ適宜最適な数及び配置を決定するべきものである。
【符号の説明】
【００５２】
１ 液晶表示装置、２ 液晶パネル、３ 液晶パネル駆動回路、４ バックライトユニット、５ バックライト駆動回路、１０ 制御装置、２１ａ ＴＦＴ基板、２１ｂ カラーフィルタ基板、３１ 走査線駆動回路、３２ 映像線駆動回路、４１ ＬＥＤ素子、４２ 光源基板、４３ 反射シート、４３ａ 斜面、４５ レンズ、４５ａ 急斜面、４５ｂ 緩斜面、４５ｃ 側面、４６ ＬＥＤモジュール、４７ 光学シート、４８ 取付板、４９ 筐体、５０ 取付具、５１ 取付部、１４２ 光源基板、２４２ 光源基板、３４２ 光源基板、３４２ａ 穴、３５０ 取付具、３５０ａ 金具、３５０ｂ ネジ、３５０ｃ 突起。
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１は、直下型バックライトユニットを有する液晶表示装置を開示している。かかる液晶表示装置では、複数のＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｒｄ）が、バックライトユニットの光源として利用されている。ＬＥＤはバックライトユニットの全域に格子状に配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２８６６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の液晶表示装置ではＬＥＤがバックライトユニットの全域に配置されるため、かかる多数のＬＥＤを配置する基板の大きさを、バックライトユニットの全域をカバーするものとしなければならない。そのため、多数のＬＥＤを用意するコストだけでなく、ＬＥＤを配置する基板の材料コストも高くなる。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置において、バックライトユニットの光源の数を低減すると同時に、光源を配置する基板の材料コストを低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本出願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
（１）液晶パネルと、前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、少なくとも一つの前記光源が、少なくとも一つの他の前記光源に対し、前記一の方向に直交する方向にオフセットして配置され、オフセットして配置された前記光源のオフセットした方向と反対側に、前記光源基板を前記筐体にとりつける取付具が配置される液晶表示装置。
（２）（１）において、前記光源と、前記取付具は、前記一の方向において重なり合う位置に配置される液晶表示装置。
（３）（１）又は（２）において、前記光源は、光源素子及び前記光源素子の前面に配置されるレンズを有し、前記レンズの形状は、前記一の方向に直交する方向に関し、前記光源素子の光軸方向に対し非対称である液晶表示装置。
（４）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光源は、前記一の方向と直交する方向に互い違いに配置されるように、前記一の方向に二列で並べられる液晶表示装置。
（５）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光源は、前記一の方向と直交する方向に波状に配置されるように、前記一の方向に三列で並べられる液晶表示装置。
（６）（１）乃至（３）のいずれかにおいて、前記光源は、前記一の方向と直交する方向に不規則にオフセットして配置されるように、前記一の方向に並べられる液晶表示装置。
（７）液晶パネルと、前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、前記光源基板の平面視外側において、前記光源基板と取付板を互いに固定する取付具が配置される、液晶表示装置。
【発明の効果】
【０００７】
以上の本出願において開示される発明によれば、液晶表示装置において、バックライトユニットの光源の数を低減すると同時に、光源を配置する基板の材料コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置の構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶表示装置が備える液晶パネル及びバックライトユニットの概略断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る液晶表示装置が有するバックライトユニットの正面図である。
【図４】第１の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットに設けられた光源基板の正面図である。
【図５】第１の実施形態に係る液晶表示装置のＬＥＤモジュールの斜視図である。
【図６】図４に示すＶＩ−ＶＩ線でのＬＥＤモジュールの断面図である。
【図７】図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線でのＬＥＤモジュールの断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットの正面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットの正面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置のバックライトユニットの正面図である。
【図１１】図１０に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係る液晶表示装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の第１の実施形態に係る液晶表示装置１の構成を表す図である。図２は同実施形態に係る液晶表示装置１が備える液晶パネル２及びバックライトユニット４の概略断面図である。図３は同実施形態に係る液晶表示装置１が有するバックライトユニット４の正面図であり、図４は第１の同実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４に設けられた光源基板４２の正面図である。
【００１０】
図１及び図２に示すように、液晶表示装置１は、制御装置１０と、液晶パネル２と、液晶パネル駆動回路３とを含んでいる。液晶パネル駆動回路３は走査線駆動回路３１と映像線駆動回路３２とを含んでいる。また、液晶表示装置１は、バックライトユニット４と、バックライト駆動回路５とを有している。
【００１１】
液晶パネル２は矩形であり、当該液晶パネル２の左右方向の幅（図３に示すＸ１−Ｘ２方向）は、上下方向（図３に示すＹ１−Ｙ２方向）の幅よりも大きい。
【００１２】
液晶パネル２は一対の透明基板を有している（図２参照）。透明基板の一方の基板であるＴＦＴ基板２１ａには複数の映像信号線Ｘと複数の走査信号線Ｙとが形成されている。映像信号線Ｘと走査信号線Ｙは互いに直交しており、格子状に形成されている。隣接する２つの映像信号線Ｘと隣接する２つの走査信号線Ｙとによって囲まれた領域が１つの画素となっている。また、各画素には薄膜トランジスタ（ＴＦＴ、Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（不図示））が設けられている。ＴＦＴは走査信号線Ｙから入力される走査信号によってオン状態となり、各画素の電極に映像信号線Ｘを介して印加された電圧（各画素の階調値を表す信号）を加える。
【００１３】
透明基板の他方の基板であるカラーフィルタ基板２１ｂにはカラーフィルタが形成されている。そして、ＴＦＴ基板２１ａとカラーフィルタ基板２１ｂの間に液晶（不図示）が封入されている。液晶パネル２の表示面と表示面とは反対側の面である裏面には偏光フィルタ（不図示）が貼り付けられている。
【００１４】
なお、透明基板は本実施形態ではガラスであるが、樹脂など他の材質を用いてもよい。
【００１５】
制御装置１０には、不図示のチューナやアンテナで受信した映像データや、映像再生装置など別の装置が生成した映像データが入力される。制御装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｌｙ）などのメモリとを備えている。制御装置１０は入力された映像データに対して色調整などの各種画像処理を行い、各画素の階調値を示す映像信号を生成する。制御装置１０は生成した映像信号を映像線駆動回路３２に出力する。また、制御装置１０は入力された映像データに基づいて、映像線駆動回路３２、走査線駆動回路３１、バックライト駆動回路５が同期を取るためのタイミング信号を生成し、各駆動回路に向けて出力する。
【００１６】
また、後述するようにバックライトユニット４には複数のＬＥＤ素子４１が設けられている（図４参照）。制御装置１０は入力される映像データに基づいてＬＥＤ素子４１の輝度を制御するための信号を生成し、バックライト駆動回路５に向けて出力する。バックライト駆動回路５は、当該生成された信号に応じてＬＥＤ素子４１に流れる電流の量を制御し、各ＬＥＤ素子４１の輝度を調節する。
【００１７】
走査線駆動回路３１はＴＦＴ基板２１ａに形成された走査信号線Ｙに接続されている。走査線駆動回路３１は制御装置１０から入力されるタイミング信号に応じて走査信号線Ｙを順番に選択し、選択した走査信号線Ｙに電圧を印加する。走査信号線Ｙに電圧が印加されると、当該走査信号線Ｙに接続されたＴＦＴがオン状態となる。
【００１８】
映像線駆動回路３２はＴＦＴ基板２１ａに形成された映像信号線Ｘに接続されている。映像線駆動回路３２は走査線駆動回路３１による走査信号線Ｙの選択に合わせて、当該選択された走査信号線Ｙに設けられるＴＦＴのそれぞれに、各画素の階調値を表す映像信号に応じた電圧を印加する。
【００１９】
バックライトユニット４は液晶パネル２の裏面側に配置されている。バックライトユニット４も矩形であり、その大きさは液晶パネル２に相応している。液晶パネル２と同様に、バックライトユニット４の左右方向の幅は、その上下方向の幅よりも大きくなっている。
【００２０】
図２又は図４に示すように、バックライトユニット４は複数のＬＥＤ素子４１を有しており、液晶パネル２の裏面にその光を当てる。各ＬＥＤ素子４１はＬＥＤチップや、ＬＥＤチップの光を反射するリフレクター、ＬＥＤチップを封入するとともに光透過性を有する封入樹脂などを含んでいる。また、本実施形態では、各ＬＥＤ素子４１の前面にはレンズ４５が配置されている。以降、ＬＥＤ素子４１とその前面に配置されるレンズ４５を併せて、ＬＥＤモジュール４６と呼ぶこととする。本実施形態の光源は、ＬＥＤモジュール４６である。また、ＬＥＤ素子４１は、光源素子である。
【００２１】
図３又は図４に示すように、バックライトユニット４は複数のＬＥＤモジュール４６が実装された細長い基板である光源基板４２を有している。複数のＬＥＤモジュール４６は一の方向に沿って、ここでは、光源基板４２の長手方向（Ｘ１−Ｘ２方向）に沿って一直線にならないよう並べられる。換言すれば、複数のＬＥＤモジュール４６のうち少なくとも一つのＬＥＤモジュール４６は、少なくとも一つの他のＬＥＤモジュール４６に対し、光源基板４２の長手方向に直交する方向（Ｙ１−Ｙ２方向、以下において光源基板４２の幅方向とする）にオフセットして配置されている。ここで説明する例では、複数のＬＥＤモジュール４６は光源基板４２の幅方向に互い違いに配置されるように、光源基板４２の長手方向に二列に並んでいる。光源基板４２の材質は絶縁性の材料であれば特に制限はなく、ガラスエポキシや紙フェノール、紙エポキシなどの絶縁性の材料や、絶縁性の被覆が施された金属によって形成されてよい。バックライトユニット４は直下型バックライトユニットであり、光源基板４２は液晶パネル２の裏面と向き合うように配置されている。
【００２２】
図３に示すように、光源基板４２は、その長手方向が液晶パネル２の縁に沿った方向となるように、配置されている。ここで説明する例では、光源基板４２は左右方向に細長く、光源基板４２の長手方向は液晶パネル２の上下の縁に沿った方向である。また、光源基板４２はバックライトユニット４の上下方向の概ね中央部に配置されている。その結果、液晶パネル２は、その上下方向の中央部に光源基板４２と正対する領域を有し、その上部及び下部に、光源基板４２と正対しない領域を有することとなる。したがって、光源基板４２は、その長手方向の長さはおおむね液晶パネル２の対応する方向の長さに等しい長さとなっているのに対し、その幅方向の長さは液晶パネル２の対応する長さより短い。
【００２３】
図２に示すように、バックライトユニット４は当該バックライトユニット４の背面を構成する筐体４９を有している。この例の筐体４９はその上下方向の中央が後方に向けて膨らむように湾曲している。光源基板４２は筐体４９によって支持されている。具体的には、光源基板４２は取付板４８に取り付けられ、取付板４８が筐体４９の内側に固定されている。
【００２４】
光源基板４２と取付板４８との固定は、図３に示される取付具５０を用いてなされる。本実施形態では、取付具５０は、ネジである。そして、同図に示すように、取付具５０は、オフセットしたＬＥＤモジュール４６のオフセットした方向と反対側に配置される。具体的には、図３に示されるＬＥＤモジュール４６のうち、図中最も右側に位置するＬＥＤモジュール４６は、光源基板４２あるいは隣接するＬＥＤモジュール４６に対し、図中上方向にオフセットしている。そして、同ＬＥＤモジュール４６のオフセットした方向と反対側、すなわち、図中下側に取付具５０が配置されている。また、光源基板４２の長手方向におけるＬＥＤモジュール４６と取付具５０の位置関係についていえば、ＬＥＤモジュール４６と取付具５０は、光源基板４２の長手方向において重なり合う位置に配置されている。このようにＬＥＤモジュール４６と取付具５０を配置すると、ＬＥＤモジュール４６を一直線状に配置し、その光源基板４２の幅方向両側に取付具５０を設ける場合に比して、ＬＥＤモジュール４６と取付具５０が光源基板４２の幅方向に占める長さが短いものとなるため、光源基板４２の幅方向の長さを短縮でき、光源基板４２の材料コストが低減される。図４に示す光源基板４２には、図３に示す取付具５０に対応する位置に、取付具５０を取り付けるための取付部５１が示されている。本実施形態では、取付部５１は、ネジである取付具５０のネジ部が貫通する穴である。
【００２５】
バックライトユニット４はさらに反射シート４３を有している。反射シート４３は、その平面視では、液晶パネル２に相応した大きさの矩形である。また、この例の反射シート４３は、その上下方向の中央が後方に向かって膨らむように、湾曲又は折れ曲げられている。反射シート４３も筐体４９に収容されている。
【００２６】
ＬＥＤモジュール４６は反射シート４３の前面（反射面）側に位置している。そのため、ＬＥＤモジュール４６から液晶パネル２に照射される光は、ＬＥＤモジュール４６から直接液晶パネル２に照射される光だけでなく、反射シート４３の前面で反射された光を含む。
【００２７】
図２に示すように、反射シート４３は、ＬＥＤモジュール４６が配置された光源基板４２の上側及び下側に斜面４３ａを有している。斜面４３ａは光源基板４２から上方又は下方に広がるとともに前方に傾斜している。
【００２８】
光源基板４２は反射シート４３の裏面に位置している。反射シート４３はＬＥＤモジュール４６の位置を避けるように形成されている。本実施形態では、反射シート４３には複数の孔が形成されている。反射シート４３は光源基板４２の表面に重ねられ、各ＬＥＤモジュール４６は反射シート４３に形成された孔の内側に位置している。
【００２９】
また、図２に示すように、バックライトユニット４は複数の光学シート４７を有している。光学シート４７はＬＥＤモジュール４６と液晶パネル２との間に位置している。光学シート４７はＬＥＤモジュール４６の光を拡散させる拡散シートや、プリズムシートなどである。
【００３０】
前述したように、ＬＥＤモジュール４６はＬＥＤ素子４１とレンズ４５からなる。図５は液晶表示装置１のＬＥＤモジュール４６の斜視図であり、図６は図４に示すＶＩ−ＶＩ線でのＬＥＤモジュール４６の断面図であり、図７は図４に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線でのＬＥＤモジュール４６の断面図である。
【００３１】
レンズ４５はＬＥＤ素子４１上に配置されており、ＬＥＤ素子４１の光はレンズ４５に入射する。ＬＥＤ素子４１の光はレンズ４５を透過し、液晶パネル２の裏面に向けて放出される。この例では、ＬＥＤ素子４１のそれぞれにレンズ４５が配置されている。レンズ４５は、平面視でＬＥＤ素子４１よりも大きく、ＬＥＤ素子４１を覆うように配置されている。
【００３２】
ＬＥＤ素子４１の光の発散角度（射出角度の範囲、図６においてθ１）は、レンズ４５によって広げられる。発散角度は、各ＬＥＤ素子４１の光の広がりを表す角度である。発散角度は、ＬＥＤ素子４１の光軸（図６及び図７において直線Ｌ１、ＬＥＤ素子４１の中心を通り光源基板４２に垂直な直線）に対する角度である。
【００３３】
図３に示すように、液晶パネル２をＬＥＤモジュール４６毎に対応した複数の部分領域Ｅに区画するものとすると、それぞれの部分領域Ｅは、各ＬＥＤモジュール４６がその光を向けるべき領域を示すことになる。なお、この各ＬＥＤモジュール４６と各部分領域Eとの対応関係は厳密なものでなくともよく、１つの部分領域Ｅに１つのＬＥＤモジュール４６が対応付けられてもよいし、複数のＬＥＤモジュール４６が対応付けられてもよい。実際には、各ＬＥＤモジュール４６から照射される光が、各部分領域Ｅの境界付近の領域で重なり合い、結果として液晶パネル２の全面が均一な強度で光照射を受けるように設計されることが好ましい。
【００３４】
部分領域Ｅは光源基板４２の幅方向に広がった領域である。本実施形態では、図３に示すように、図中上下方向に細長い矩形の領域である。上述したように複数のＬＥＤモジュール４６は光源基板４２の長手方向に並べられているため、複数の部分領域Ｅも、ＬＥＤモジュール４６の配置に合わせて、光源基板４２の長さ方向に並んでいる。なお、部分領域Ｅの形状は図３に示す形状に限られない。例えば、光源基板４２から離れるにしたがって部分領域Ｅの幅は徐々に大きくなってもよい。また、部分領域Ｅは隣接する部分領域Ｅと重なる部分を有するように規定されてもよい。
【００３５】
レンズ４５は、ＬＥＤ素子４１の光を、当該ＬＥＤ素子４１を含むＬＥＤモジュール４６に割り当てられた部分領域Ｅに向けて重点的に広げる。すなわち、レンズ４５は、図６及び図７に示すように、ＬＥＤ素子４１の光の発散角度を、その光軸Ｌ１を中心とする全半径方向に均等に広げるのではなく、部分領域Ｅに向いた方向に偏って広げる。ここで説明する例では、部分領域Ｅは上下方向に細長い領域である。そのため、レンズ４５は光の発散角度を上下方向に重点的に広げ、光源基板４２に対して上側と下側とに向けて光を屈折する。その結果、上下方向での光の発散角度（図６においてθ２及びθ３）は、他の方向に広げられる発散角度（例えば、左右方向での発散角度（図７においてθ４））よりも大きくなっている。
【００３６】
レンズ４５から上方又は下方に向けて射出された光の一部は、反射シート４３の斜面４３ａで反射し、正対するＬＥＤモジュール４６が存在しない液晶パネル２上の領域（例えば部分領域Ｅの端部）に照射される。
【００３７】
図５に示すように、レンズ４５の光射出面は凸状に形成された湾曲面であり、レンズ４５の頂部から上方又は下方に広がるとともに徐々に光源基板４２に近づく急斜面４５ａと緩斜面４５ｂを含んでいる。すなわち、レンズ４５は、図６に示すように、光源基板４２の幅方向に関し、ＬＥＤ素子４１の光軸Ｌ１に対し非対称となっている。これにより、急斜面４５ａにより広げられる光線の発散角度θ３より、緩斜面４５ｂにより広げられる光線の発散角度θ２のほうが大きい。これは、図６に示すＬＥＤモジュール４６が、図４に示すように、光源基板４２の下側（すなわち、Ｙ２側）にオフセットして配置されているため、図３に示す部分領域Ｅの全域に均等に光線を照射するには、光源基板４２の上側（すなわち、Ｙ１側）により光線を広げる必要があるためである。当然、図６に示すＬＥＤモジュール４６に隣接するＬＥＤモジュール４６は、図４に示すように、光源基板４２の上側（すなわち、Ｙ１側）にオフセットして配置されることになるから、同ＬＥＤモジュール４６におけるレンズ４５の形状は図６で示したものとは逆になり、光源基板４２の下側（すなわち、Ｙ２側）により光線を広げる形状となる。なお、レンズ４５の光射出面は、左右方向に平行な直線の平行移動によって形成できる面である。また、レンズ４５の光射出面を非対称とすることは必須の構成ではなく、光軸Ｌ１に対し対称な形状のものを用いても実用上十分に均等な光線を液晶パネル２に照射できる場合には、光軸Ｌ１に対し対称な形状としてもよい。
【００３８】
また、図７に示すように、レンズ４５は互いに反対方向に向いた一対の側面４５ｃを有している（図７参照）。側面４５ｃは光射出面の左右の縁から光源基板４２に向かって下がっている。この例では、側面４５ｃは光源基板４２に対して垂直に形成された平らな面であり、ＬＥＤ素子４１の光軸Ｌ１と概ね平行となっている。そのため、光源基板４２の長さ方向への発散角度の拡大が抑えられている。また、レンズ４５は、平面視においては、上下方向に細長い略矩形を呈している。なお、レンズ４５の形状はこれに限られない。例えば、レンズ４５は、上下方向に細長い楕円形に形成されてもよい。
【００３９】
なお、本発明は以上説明した第１の実施形態に限られず、種々の変更が可能である。
【００４０】
続いて、本発明の第２の実施形態を説明する。図８は、本発明の第２の実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４の正面図である。本実施形態に係る液晶表示装置１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１とは、光源基板１４２上におけるＬＥＤモジュール４６及び取付具５０の配置が異なっている他は同様であるから、共通する部分については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１及び図２は、本実施形態における液晶表示装置１をも示すものとして、これを援用する。
【００４１】
図８に示すように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板１４２の幅方向に対し、図中上方向（Ｙ１方向）にオフセットしたもの、光源基板１４２の幅方向ほぼ中央に配置されたもの、図中下方向（Ｙ２方向）にオフセットしたもの、再び光源基板１４２の幅方向ほぼ中央に配置されたものが、この順に、光源基板１４２の長手方向に並べられている。すなわち、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板１４２の幅方向に波状に配置されるように、光源基板１４２の長手方向に三列で並べられる。そして、取付具５０は、光源基板１４２の幅方向のいずれかの方向にオフセットしたＬＥＤモジュール４６のオフセット方向と反対側に配置される。
【００４２】
このようにすると、部分領域Ｅの光源基板１４２から遠い部分、図中では部分領域Ｅの上下の端近辺の部分において、輝度のムラが目立ちにくい。すなわち、先ほど説明した第１の実施形態に係る液晶表示装置１では、図３に示されるように、ＬＥＤモジュール４６が光源基板４２の幅方向に互い違いにオフセットするように配置されている。このとき、ＬＥＤモジュール４６が用いるレンズ４５の形状などにより、各部分領域Ｅの全域に均等に光線が照射されていれば問題はないが、レンズ４５として、光射出面が光軸Ｌ１に対し対称な形状のものを用いた場合や、は設計上の制約などにより、各部分領域Ｅの全域に均等に光線が照射できない場合には、部分領域Ｅの上下の端近辺の部分に明るい部分と暗い部分が交互に現れることになり、隣り合う部分領域Ｅ同士の輝度の差が大きくなるため、視覚上ムラとして認識される場合がある。このような場合に、本実施形態のように、光源基板１４２の幅方向にオフセットしたＬＥＤモジュール４６同士の間に、光源基板１４２の中央に配置されたＬＥＤモジュール４６を配置することで、隣り合う部分領域Ｅ同士の輝度の差を緩和でき、視覚的にムラが認識しづらくなる。
【００４３】
続いて、本発明の第３の実施形態を説明する。図９は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４の正面図である。本実施形態に係る液晶表示装置１もまた、第１の実施形態に係る液晶表示装置１とは、光源基板２４２上におけるＬＥＤモジュール４６及び取付具５０の配置が異なっている他は同様であるから、共通する部分については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１及び図２は、本実施形態における液晶表示装置１をも示すものとして、これを援用する。
【００４４】
図９に示すように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板２４２の幅方向に対し、図中上方向（Ｙ１方向）にオフセットしたものと図中下方向（Ｙ２方向）にオフセットしたものとが、光源基板２４２の長手方向に不規則に並べられている。すなわち、ＬＥＤモジュール４６は、光源基板２４２の幅方向に不規則にオフセットして配置されるように、光源基板２４２の長手方向に並べられる。また、本実施形態においても、取付具５０は、光源基板２４２の幅方向のいずれかの方向にオフセットしたＬＥＤモジュール４６のオフセット方向と反対側に配置される。
【００４５】
このようにしても、部分領域Ｅの光源基板２４２から遠い部分、図中では部分領域Ｅの上下の端近辺の部分において、輝度のムラが目立ちにくい。これは、人間の目が規則的な輝度の差はムラとして認識しやすいのに対し、不規則な輝度の差はムラとして認識しにくいことによる。したがって、本実施形態もまた、レンズ４５として、光射出面が光軸Ｌ１に対し対称な形状のものを用いた場合や、設計上の制約などにより、各部分領域Ｅの全域に均等に光線が照射できない場合に有効である。
【００４６】
続いて、本発明の第４の実施形態を説明する。図１０は、本発明の第３の実施形態に係る液晶表示装置１のバックライトユニット４の正面図である。本実施形態は、第１の実施形態に係る液晶表示装置１に比べ、ＬＥＤモジュール４６が直線状に並べられている点、及び、光源基板３４２の平面視外側において、光源基板３４２と取付板４８を互いに固定する取付具３５０が配置されるものである点が異なっている。その他の構成や部品は第１の実施形態に係る液晶表示装置１と同様であるから、共通する部分については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、図１は、本実施形態における液晶表示装置１をも示すものとして、これを援用する。
【００４７】
図１０に示すように、本実施形態では、ＬＥＤモジュール４６は光源基板３４２上に直線状に配置されている。そして、光源基板３４２にはネジ穴等の取付部５１（第１の実施形態における図４参照）は設けられておらず、光源基板３４２の幅方向の長さはＬＥＤモジュール４６より若干長く、ＬＥＤモジュール４６の同方向両側に必要最小限の長さだけ光源基板３４２の端部が突出している。そして、取付具３５０は、かかる光源基板３４２の突出した端部を利用して光源基板３４２を取付板４８に取り付けるものである。
【００４８】
図１１は、図１０に示すＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図である。同図に示すように、本実施形態の例では、取付具３５０は、金具３５０ａとネジ３５０ｂからなっており、金具３５０ａは段差のある形状であって、ネジ３５０ｂにより取付板４８に取り付けられることにより、光源基板３４２を押さえつけ、取付板４８に固定するようになっている。このような構成にすれば、光源基板３４２はＬＥＤモジュール４６を配置する領域と、その領域の幅方向両側にわずかな領域を設けるのみで光源基板３４２と取付板４８を互いに固定できるので、光源基板３４２を小さくすることができ、その材料コストが低減される。
【００４９】
図１２は、本実施形態の液晶表示装置１の変形例を示す図である。同図は、図１１に対応しており、図１１と同様に、図１０のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面図を示している。本変形例では、光源基板３４２に穴３４２ａが設けられており、金具３５０ａに設けられた突起３５０ｃと互いにはまりあうことにより、光源基板３４２が位置決めされた状態で確実に固定される。なお、穴３４２ａの形状は特に限定されず、丸穴であっても角形であってもよいし、溝状であってもかまわない。また、穴３４２ａは貫通穴であっても、いわゆる止り穴であってもよい。同様に、突起３５０ｃの形状も特に限定はなく、円柱状、角柱状であってもよく、板状であってもかまわない。さらに、突起３５０ｃの先端に行くに従いその外形が小さくなるようなテーパ形状とし、自動調芯作用を有するようにしてもよい。
【００５０】
なお、以上説明した各実施形態は、本発明の説明のために示した具体例であって、これらの各実施形態に本発明を限定するものではない。
【００５１】
例えば、以上の各実施形態において、ＬＥＤモジュール４６はレンズ４５を有するものとしたが、ＬＥＤ素子４１からの発光が十分に拡散している場合には必ずしもレンズ４５は必要ではない。また、以上の各実施形態においては、液晶表示装置１は光源基板を１つのみ有する構成として示したが、光源基板を２つ以上有し、その長手方向に並列に配置される構成としてもよい。さらに、以上の各実施形態において示したＬＥＤモジュール４６や取付具５０、３５０の数や配置は、各実施形態において示したものに限定されず、必要に応じ適宜最適な数及び配置を決定するべきものである。
【符号の説明】
【００５２】
１ 液晶表示装置、２ 液晶パネル、３ 液晶パネル駆動回路、４ バックライトユニット、５ バックライト駆動回路、１０ 制御装置、２１ａ ＴＦＴ基板、２１ｂ カラーフィルタ基板、３１ 走査線駆動回路、３２ 映像線駆動回路、４１ ＬＥＤ素子、４２ 光源基板、４３ 反射シート、４３ａ 斜面、４５ レンズ、４５ａ 急斜面、４５ｂ 緩斜面、４５ｃ 側面、４６ ＬＥＤモジュール、４７ 光学シート、４８ 取付板、４９ 筐体、５０ 取付具、５１ 取付部、１４２ 光源基板、２４２ 光源基板、３４２ 光源基板、３４２ａ 穴、３５０ 取付具、３５０ａ 金具、３５０ｂ ネジ、３５０ｃ 突起。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、
前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、少なくとも一つの前記光源が、少なくとも一つの他の前記光源に対し、前記一の方向に直交する方向にオフセットして配置され、
オフセットして配置された前記光源のオフセットした方向と反対側に、前記光源基板を前記筐体にとりつける取付具が配置される、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記光源と、前記取付具は、前記一の方向において重なり合う位置に配置される請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光源は、光源素子及び前記光源素子の前面に配置されるレンズを有し、
前記レンズの形状は、前記一の方向に直交する方向に関し、前記光源素子の光軸方向に対し非対称である請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光源は、前記一の方向と直交する方向に互い違いに配置されるように、前記一の方向に二列で並べられる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光源は、前記一の方向と直交する方向に波状に配置されるように、前記一の方向に三列で並べられる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源は、前記一の方向と直交する方向に不規則にオフセットして配置されるように、前記一の方向に並べられる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、
前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、前記光源基板の平面視外側において、前記光源基板と取付板を互いに固定する取付具が配置される、
液晶表示装置。
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、
前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、少なくとも一つの前記光源が、少なくとも一つの他の前記光源に対し、前記一の方向に直交する方向にオフセットして配置され、
オフセットして配置された前記光源のオフセットした方向と反対側に、前記光源基板を前記筐体にとりつける取付具が配置される、
液晶表示装置。
【請求項２】
前記光源と、前記取付具は、前記一の方向において重なり合う位置に配置される請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記光源は、光源素子及び前記光源素子の前面に配置されるレンズを有し、
前記レンズの形状は、前記一の方向に直交する方向に関し、前記光源素子の光軸方向に対し非対称である請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記光源は、前記一の方向と直交する方向に互い違いに配置されるように、前記一の方向に二列で並べられる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記光源は、前記一の方向と直交する方向に波状に配置されるように、前記一の方向に三列で並べられる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記光源は、前記一の方向と直交する方向に不規則にオフセットして配置されるように、前記一の方向に並べられる請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項７】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの裏面に配置され、複数の光源が実装された光源基板と筐体を有するバックライトユニットを有し、
前記複数の光源は一の方向に沿って並べられるとともに、前記光源基板の平面視外側において、前記光源基板と取付板を互いに固定する取付具が配置される、
液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１１８３８２（Ｐ２０１２−１１８３８２Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６９２７９（Ｐ２０１０−２６９２７９）
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【出願人】（５０６０８７８１９）パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 (443)
【Ｆターム（参考）】
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