説明

液晶表示装置

【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。

【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】

【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


【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。



【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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【公開番号】特開2012−216431(P2012−216431A)
【公開日】平成24年11月8日(2012.11.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−81176(P2011−81176)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】