CN109791337A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
液晶显示装置(10)包括背光源装置(12)和利用来自背光源装置(12)的光在显示面(11DS)显示图像的液晶面板(11),背光源装置(12)至少包括LED(13)、具有入光端面(15a)及出光板面(15b)的导光板(15)、和包围导光板(15)的外周端面并反射光的构架,液晶面板(11)具有透射来自背光源装置(12)的光的多个像素部(11PX),多个像素部(11PX)中的配置于显示面(11DS)端侧的端侧像素部(11PXE)的光透射率,低于与端侧像素部(11PXE)相比配置于中央侧的中央侧像素部(11PXC)的光透射率。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
作为以往的液晶显示装置的一例,已知下述专利文献1记载的构造。该专利文献1中所记载的液晶显示装置包括:液晶显示面板;背光源,其包含光源及光学部件,朝向液晶显示面板出射光;以及底盘,其具有上边部、下边部、左边部及右边部这四个边部,保持液晶显示面板和/或背光源。底盘的四个边部中的至少一个边部由光反射率相对较低的第一材料形成,其余边部由光反射率相对较高的第二材料形成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-81521号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1中所记载的液晶显示装置中,由于底盘包含由光反射率相对较低的第一材料形成的边部,因此背光源的出射光的亮度对应于由该边部吸收光的量而降低,光的利用效率变差。另外,在制造底盘时,由于使用第一材料和第二材料进行双色成形,因此还存在制造成本变高的问题。
本发明是基于上述情况而完成的,其目的在于在良好地保持光的利用效率的同时抑制亮度不均的产生。
解决问题的手段
本发明的显示装置包括照明装置和利用来自所述照明装置的光将图像显示在显示面上的显示面板,所述照明装置至少包括:光源;导光板,其具有入光端面和出光板面,其中,该入光端面由外周端面的至少一部分构成,使所述光源的光入射,该出光板面由一对板面中的某一个构成,使光出射;以及框状反射部件,其以包围所述导光板的外周端面的方式形成为框状,并反射光,所述显示面板具有透射来自所述照明装置的光的多个像素部,所述多个像素部中的配置于所述显示面的端侧的端侧像素部的光透射率,低于与所述端侧像素部相比配置于中央侧的所述中央侧像素部的光透射率。
根据上述方式,从光源发出的光若入射至导光板的入光端面,则在导光板内传播后从出光板面出射,并被用于在显示面板的显示面上的图像显示。在这里,存在在导光板内传播的光在到达导光板的构成外周端面的某一端面时从该端面出射的情况,但该出射光由包围导光板的外周端面的框状反射部件反射而再次入射至导光板的端面。朝向端面的再入射光的相对于端面的入射角容易杂乱,因此容易立即从出光板面出射,由此,存在在出光板面的端侧出射光量局部增多的可能。
关于这一点,利用来自照明装置的光将图像显示在显示面上的显示面板,以多个像素部中的配置于显示面端侧的端侧像素部的光透射率低于中央侧像素部的光透射率的方式构成,因此,即使从导光板的出光板面出射的出射光量在端侧局部增多,端侧像素部处的光的透射也与中央侧像素部相比被抑制,由此,显示面板的显示面上的中央侧与端侧之间可能产生的出射光量的差被缓和。按照这种方式,由于能够利用显示面板的端侧像素部抑制亮度不均的产生,因此可以不像以往那样使构成照明装置的框状反射部件局部低光反射率化,光的利用效率更加良好。另外,可以不像以往那样利用双色成形法制造框状反射部件,因此能够使制造成本降低。并且,上述的“光透射率”是透射光量除以入射光量得到的比率。
作为本发明的实施方式优选以下构成。
(1)所述端侧像素部的面积小于所述中央侧像素部的面积。根据上述方式,在面积相对较小的端侧像素部,与面积相对较大的中央侧像素部相比,光透射率降低。
(2)所述显示面板具有划分所述多个像素部的遮光部,所述遮光部中,划分所述端侧像素部的部分比划分所述中央侧像素部的部分宽。根据上述方式,由遮光部中的划分端侧像素部的部分吸收或反射的光量,多于由遮光部中的划分中央侧像素部的部分吸收或反射的光量,因此,端侧像素部的光透射率相对较低。
(3)所述端侧像素部的光吸收率高于所述中央侧像素部的光吸收率。根据上述方式,在光吸收率相对较高的端侧像素部,与光吸收率相对较低的中央侧像素部相比,光透射率降低。
(4)所述显示面板至少包括:多个着色部,其构成所述多个像素部,并选择性地透射特定颜色的光;中央侧着色部,其包含于所述多个着色部,构成所述中央侧像素部;以及端侧着色部,其包含于所述多个着色部,构成所述端侧像素部,且着色浓度高于所述中央侧着色部。构成多个像素部的多个着色部以选择性地透射特定颜色的光的方式吸收光。多个着色部中的构成端侧像素部的端侧着色部的着色浓度高于构成中央侧像素部的中央侧着色部,因此吸收相对多的光。因此,端侧像素部的光透射率相对较低。
(5)多个所述端侧像素部构成为,排列配置在离所述中央侧像素部的距离不同的位置,并且,所述光透射率随着接近所述中央侧像素部而逐渐变高。从导光板的出光板面出射的光量存在随着从端侧接近中央侧而减少的倾向。与此相对,如上所述,多个端侧像素部中的光透射率随着接近中央侧像素部而逐渐变高,因此,与假设多个端侧像素部中的光透射率恒定的情况相比,中央附近的端侧像素部与中央侧像素部之间不易产生透射光量的差。由此,更加不易产生亮度不均。
(6)所述框状反射部件的光反射率大于光吸收率与光透射率相加的数值。根据上述方式,在从导光板的端面出射的光碰到框状反射部件时,与由框状反射部件吸收或透射过框状反射部件的光量相比,由框状反射部件反射的光量多。由框状反射部件反射的光在再次入射至导光板的端面后从出光板面出射,有效用于显示面板上的图像显示。由此,光的利用效率良好。
发明效果
根据本发明,能够在保持光的利用效率良好的同时抑制亮度不均的产生。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的液晶显示装置的分解立体图。
图2是表示液晶面板的显示区域中的截面构成的概略剖视图。
图3是概略表示构成液晶面板的阵列基板的显示区域中的布线构成的俯视图。
图4是概略表示构成液晶面板的CF基板的显示区域中的中央侧像素部的构成的俯视图。
图5是构成液晶显示装置的背光源装置的俯视图。
图6是表示沿短边方向剖切液晶显示装置的截面构成的剖视图。
图7是表示沿长边方向剖切液晶显示装置的截面构成的剖视图。
图8是概略表示构成液晶面板的CF基板的显示区域中的端侧像素部的构成的俯视图。
图9是表示背光源装置的导光板中的从X1端或Y1端到X2端或Y2端的出射光的亮度分布的曲线图。
图10是表示液晶面板中的从X1端或Y1端到X2端或Y2端的像素部的开口面积分布的曲线图。
图11是表示液晶面板中的从X1端或Y1端到X2端或Y2端的出射光的亮度分布的曲线图。
图12是概略表示本发明的第二实施方式的CF基板的显示区域中的中央侧像素部的构成的俯视图。
图13是概略表示CF基板的显示区域中的端侧像素部的构成的俯视图。
图14是表示液晶面板中的从X1端或Y1端到X2端或Y2端的像素部的开口面积分布的曲线图。
图15是表示液晶面板中的从X1端或Y1端到X2端或Y2端的彩色滤光片的着色浓度分布的曲线图。
图16是表示本发明其他实施方式(1)的液晶面板中的从X1端到X2端的像素部的开口面积分布的曲线图。
图17是表示本发明其他实施方式(2)的液晶面板中的从X1端到X2端的像素部的开口面积分布的曲线图。
图18是表示本发明其他实施方式(3)的液晶面板中的从X1端到X2端的像素部的开口面积分布的曲线图。
图19是表示本发明其他实施方式(4)的液晶面板中的从X1端到X2端的彩色滤光片的着色浓度分布的曲线图。
图20是表示本发明其他实施方式(5)的液晶面板中的从X1端到X2端的彩色滤光片的着色浓度分布的曲线图。
图21是表示本发明其他实施方式(6)的液晶面板中的从X1端到X2端的彩色滤光片的着色浓度分布的曲线图。
具体实施方式
<第一实施方式>
根据图1至图11说明本发明的第一实施方式。在本实施方式中,例示了液晶显示装置10。并且,在各附图的局部示出X轴、Y轴及Z轴,以各轴方向为在各附图中表示的方向的方式绘制。另外,将图2、图6及图7等的上侧设为表侧,将该图下侧设为背侧。
液晶显示装置10如图1所示,作为整体呈横长的方形状。液晶显示装置10包括:液晶面板(显示面板)11,其具有能够显示图像的显示面11DS;背光源装置(照明装置)12,其作为外部光源,相对于液晶面板11配置在背侧,向液晶面板11照射显示用的光;以及固定带10FT,其用于固定液晶面板11及背光源装置12。其中,固定带10FT呈追随液晶显示装置10的框缘形状(液晶面板11的非显示区域)的横长框状,优选由例如在具有遮光性的基材的两个面涂布粘接材料而成的遮光双面带构成。
液晶面板11如图1及图2所示,作为整体呈横长的方形状,其长边方向与X轴方向一致,短边方向与Y轴方向一致,厚度方向与各附图的Z轴方向一致。液晶面板11至少包括:玻璃制的一对基板11a、11b,其大致透明且具有优异的透光性;以及液晶层11c,其夹设在两个基板11a、11b之间,包含作为伴随电场施加而光学特性变化的物质的液晶分子,两个基板11a、11b以维持与液晶层11c厚度相应的间隔的状态下,利用未图示的密封剂贴合。构成液晶面板11的一对基板11a、11b中的表侧(正面侧)为CF基板(对置基板)11a,背侧(背面侧)为阵列基板(有源矩阵基板、TFT基板)11b。CF基板11a及阵列基板11b均在玻璃基板的内面侧层叠形成有各种膜。并且,在两个基板11a、11b的外面侧分别贴附有偏光板11d、11e。另外,该液晶面板11位于画面中央侧,划分为显示图像的显示区域和形成为位于画面外周侧且包围显示区域的框缘状(框状、环状)并且不显示图像的非显示区域(非有源矩阵)。
在阵列基板11b的内面侧(液晶层11c侧、与CF基板11a的对置面侧)的显示区域,如图2及图3所示,以矩阵状(行列状)并列设有多个作为开关元件的TFT(Thin FilmTransistor:显示元件)11f及像素电极11g,并且,形成为格子状的栅极布线(扫描线)11i及源极布线(数据线、信号线)11j以包围在该TFT11f及像素电极11g的周围的方式配置。栅极布线11i和源极布线11j分别与TFT11f的栅极电极11f1和源极电极11f2连接,像素电极11g与TFT11f的漏极电极11f3连接。并且,TFT11f基于分别向栅极布线11i及源极布线11j供给的各种信号被驱动,伴随该驱动,控制针对像素电极11g的电位供给。像素电极11g配置在由栅极布线11i及源极布线11j包围的方形区域中。另外,在阵列基板11b的显示区域的内面侧,以与像素电极11g重叠的方式由隔板状图案构成的公共电极11h与像素电极11g相比形成在下层侧。若在该相互重叠的像素电极11g与公共电极11h之间产生电位差,则液晶层11c在被施加沿阵列基板11b的板面的边缘电场(倾斜电场)的基础上,还被施加阵列基板11b的板面的法线方向的的边缘电场。也就是说,本实施方式的液晶面板11的动作模式为FFS(Fringe Field Switching)模式。并且,在本实施方式中,在各附图中,栅极布线11i的延伸方向与X轴方向一致,源极布线11j的延伸方向与Y轴方向一致。
另一方面,如图2及图4所示,在CF基板11a的内面侧(液晶层11c侧、与阵列基板11b的对置面侧)的显示区域,在与阵列基板11b侧的各像素电极11g呈对置状的位置,以矩阵状排列设置有多个彩色滤光片(着色部)11k。利用相互对置的彩色滤光片11k和像素电极11g,构成透射来自背光源装置12的光的像素部11PX。彩色滤光片11k将呈红色的红色滤光片(红色着色部)11Rk、呈绿色的绿色滤光片(绿色着色部)11Gk和呈蓝色的蓝色滤光片(蓝色着色部)11Bk这三种颜色按规定的顺序沿X轴方向重复排列配置。彩色滤光片11k含有与所呈颜色相应的颜料,通过利用其颜料吸收非呈色光而选择性地透射呈色光(特定颜色的光)。具体来说,呈红色的红色滤光片11Rk选择性地透射红色波长区域(例如约600nm至约780nm)的光即红色光,与对置的像素电极11g一起构成红色像素部11RPX。呈绿色的绿色滤光片11Gk选择性地透射绿色的波长区域(例如约500nm至约570nm)的光即绿色光,与对置的像素电极11g一起构成绿色像素部11GPX。呈蓝色的蓝色滤光片11Bk选择性地透射蓝色的波长区域(例如约420nm至约500nm)的光即蓝色光,与对置的像素电极11g一起构成蓝色像素部11BPX。并且,在该液晶面板11中,由沿X轴方向相邻的R、G、B三种颜色的像素部11RPX、11GPX、11BPX构成能够进行规定灰度的彩色显示的显示像素。构成该显示像素的三种颜色的像素部11RPX、11GPX、11BPX在液晶面板11的显示面11DS上沿X轴方向(行方向)重复排列配置,从而构成显示像素组,多个该显示像素组沿Y轴方向(列方向)排列配置。
在CF基板11a上,如图2及图4所示,以分隔相邻的彩色滤光片11k之间的方式形成有大致格子状的遮光部(黑色矩阵)11l。遮光部11l由表面呈黑色的遮光材料构成,光吸收率大于光反射率与光透射率相加的数值。具体来说,遮光部11l的光吸收率优选为90%以上,且光反射率与光透射率相加的数值为10%以下。按照这种方式,遮光部11l主要通过吸收光而发挥遮光功能,但也通过反射光来发挥遮光功能。遮光部11l对相邻的像素部11PX之间进行划分。遮光部11l中的划分呈不同颜色的像素部11PX之间的部分(沿Y轴方向延伸的部分)防止这些像素部11PX间的混色,划分相同颜色的像素部11PX间的部分(沿X轴方向延伸的部分)确保这些像素部11PX的灰度独立性。形成为格子状的遮光部11l配置为,在俯视观察时至少一部分与上述的栅极布线11i及源极布线11j重叠。在彩色滤光片11k及遮光部11l的表面设有涂层膜11m。另外,在涂层膜11m的表面设有未图示的间隔物(photospacer)。另外,作为在两个基板11a、11b中最内侧(液晶层11c的附近)与液晶层11c接触的层,分别形成有用于使液晶层11c包含的液晶分子取向的取向膜11n、11o。
接下来说明背光源装置12。背光源装置12如图1及图5所示,至少包括作为光源的LED(Light Emitting Diode:发光二极管)13、安装有LED13的LED基板(光源基板)14、对来自LED13的光进行导光的导光板15、层叠配置在导光板15的表侧的光学片材(光学部件)16、层叠配置导光板15背侧的反射片材(反射部件)17、以及包围LED13、导光板15及光学片材16等的框状构架(框状反射部件)18。该背光源装置12在其长边侧的一对端部中的一个端部配置有LED基板14,安装于该LED基板14的各LED13偏向液晶面板11中的长边侧的一端附近。按照这种方式,本实施方式的背光源装置12为LED13的光相对于导光板15仅从单侧入光的单侧入光式的边光型(侧光型)。接下来,对背光源装置12的各构成部件进行详细说明。
LED13如图1及图6所示,构成为在固着于LED基板14的基板部上利用封固材料封固LED芯片。LED13使LED芯片发出例如蓝色光的单色光,通过在封固材料中分散配合荧光体(黄色荧光体、绿色荧光体、红色荧光体等),作为整体发出白色光。LED13为与安装于LED基板14的面邻接的面成为发光面13a的所谓侧面发光型。
LED基板14如图1及图6所示,作为整体形成横长的(使长边方向与X轴方向一致,使短边方向与Y轴方向一致)长方形状。LED基板14的板面与导光板15等的板面平行,其中的背侧的板面为供上述LED13安装的安装面14a。在该安装面14a形成用于向LED13供电的布线图案(未图示),并且,多个LED13以沿X轴方向空开间隔排列的方式安装。LED基板14相对于构架18及导光板15配置在表侧,以夹入在该构架18及导光板15与液晶面板11之间的方式配置。
导光板15为大致透明的合成树脂材料(例如PMMA等丙烯酸树脂或聚碳酸酯等),折射率远高于空气,具体来说,在丙烯酸树脂制的情况下约为1.49左右,在聚碳酸酯制的情况下约为1.57左右。导光板15如图1及图5所示,与液晶面板11同样地形成为横长的板状,由构架18以包围其周围的方式收容,并且配置在液晶面板11及光学片材16的正下方位置,其长边方向与X轴方向一致,短边方向与Y轴方向一致,厚度方向与各附图的Z轴方向一致。导光板15如图5至图7所示,其外周端面中的一个(图6所示的左侧)长边侧的端面与LED13呈对置状,且成为供来自LED13的光入射的入光端面(光源对置端面)15a,而其余三个端面(另一长边侧的端面及一对短边侧的端面)没有分别与LED13对置,成为LED13的光不会直接入射的非入光端面(光源非对置端面)15d。该入光端面15a与LED13的发光面13a平行,且沿X轴方向(LED13的排列方向)延伸。导光板15的表背一对板面中的朝向表侧(液晶面板11侧)的板面为使光朝向液晶面板11出射的出光板面15b,朝向背侧的板面为与出光板面15b相反侧的出光相反板面15c。出光板面15b与液晶面板11的板面(显示面11DS)平行,夹着下述的光学片材16与液晶面板11的板面呈对置状。根据这种构成,导光板15具有将从LED13沿Y轴方向发出的光从入光端面15a导入,并使该光在内部传播后沿Z轴方向立起而从出光板面15b向光学片材16侧(表侧、光出射侧)出射的功能。
光学片材16如图1及图6所示,与液晶面板11或导光板15同样地形成为横长的板状,其板面与液晶面板11或导光板15的板面平行,且以在Z轴方向上夹在液晶面板11与导光板15之间的方式配置,从而具有对从导光板15出射的出射光赋予规定的光学作用并使其向液晶面板11出射的功能。具体来说,本实施方式的光学片材16由以下三片片材构成:微透镜片材16a,其对光赋予各向同性聚光作用;棱镜片材16b,其对光赋予各向异性聚光作用;以及反射型偏光片材16c,其对光进行偏光反射。光学片材16从背侧起将微透镜片材16a、棱镜片材16b及反射型偏光片材16c依次相互层叠。
反射片材17如图1及图6所示,以其板面与液晶面板11或导光板15的板面平行且覆盖导光板15的出光相反板面15c的方式配置。反射片材17的光反射性优异,能够使从导光板15的出光相反板面15c漏出的光高效地朝向表侧(出光板面15b)立起。反射片材17具有比导光板15大一圈的外形,以其一个长边侧的端部与入光端面15a相比向LED13侧突出的方式配置。
构架18为合成树脂制(例如聚碳酸酯制)。构架18的表面呈白色,与反射片材17同样地,光反射性优异,光反射率大于光吸收率与光透射率相加的数值。具体来说,构架18的光反射率优选为90%以上,光吸收率与光透射率相加的数值为10%以下。构架18如图5至图7所示,形成为外形比导光板15大一圈的横长框状,以将多个LED13、导光板15及光学片材16等一并包围的方式配置。具体来说,构架18由各为一对的长边部及短边部构成,其长边尺寸及短边尺寸分别大于导光板15的长边尺寸及短边尺寸,高度尺寸(Z轴方向上的尺寸)大于导光板15的板厚尺寸。构成构架18的各为一对的长边部及短边部的光反射率彼此相同,使用相同的模具树脂成形。构架18的内周面与导光板15的外周端面呈对置状,能够对从导光板15的外周端面中的某一端面(入光端面15a及各非入光端面15d)漏出到外部的光进行反射,再向各端面15a、15d入射,由此,光的利用效率提高。构架18中的与导光板15的入光端面15a对置的一个长边部,与多个LED13中的与发光面13a相反侧的面或LED基板14中的端面也呈对置状。构架18的内周面与各光学片材16的外周端面也呈对置状。另外,在构架18的表侧的面固着前述的具有遮光性的固定带10FT中的背面侧的粘接材料,由此,借助固定带10FT将构架18固定于液晶面板11。
然而,在上述构成的背光源装置12中,从各LED13发出的光如图6所示,若入射至导光板15的入光端面15a,则在导光板15内传播后从出光板面15b出射,用于液晶面板11的显示面11DS上的图像显示。在这里,存在在导光板15内传播的光在到达导光板15的构成外周端面的任一端面15a、15d时,从该端面15a、15d出射的情况,但该出射光由包围导光板15的外周端面的构架18的内周面反射,从而再次入射至导光板15的端面15a、15d。朝向该端面15a、15d的再入射光相对于端面15a、15d的入射角容易杂乱,因此若再入射后到达出光板面15b,则相对于出光板面15b的入射角超过临界角,容易立即从出光板面15b出射。因此,从出光板面15b出射的出射光的亮度分布如图9所示,在出光板面15b的面内,与中央侧相比,出射光量在接近各端面15a、15d的端侧局部增多,其结果是,可能被使用者视为亮度不均。图9是概略表示关于从导光板15的出光板面15b出射的出射光的亮度分布的图,该图的纵轴表示上述出射光的相对亮度,横轴表示在X轴方向或Y轴方向上的位置。图9的横轴分别图5及图6示出的Y1端及Y2端及图5及图7示出的X1端及X2端建立对应,基于此,在图9中使用实线示出X轴方向上的(从X1端到X2端的)亮度分布,使用虚线示出Y轴方向上的(从Y1端到Y2端的)亮度分布。
关于这一点,本实施方式的液晶面板11如前所述具有多个像素部11PX(参照图3及图4),该多个像素部11PX如图4及图8所示,包含在显示面11DS的面内配置在中央侧的中央侧像素部11PXC,和在显示面11DS的面内配置在端侧的端侧像素部11PXE,其中的端侧像素部11PXE处的光透射率低于中央侧像素部11PXC处的光透射率。此处所说的“光透射率”为各像素部11PXC、11PXE的透射光量除以向各像素部11PXC、11PXE入射的入射光量的比率。并且,在区分像素部11PX的情况下,在“中央侧像素部”的附图标记中标注后缀C,在“端侧像素部”的附图标记中标注后缀E,在不区分统称的情况下,不在附图标记中标注后缀。根据上述方式,即使从导光板15的出光板面15b出射的出射光量在端侧局部增多,在液晶面板11的显示面11DS的面内,与位于中央侧的中央侧像素部11PXC相比,位于端侧的端侧像素部11PXE处的光的透射也被抑制,由此,在液晶面板11的显示面11DS上的中央侧与端侧之间可能产生的出射光量的差缓和,由此抑制亮度不均的产生。按照这种方式,由于利用液晶面板11的端侧像素部11PXE抑制亮度不均的产生,因此可以不像以往那样使构成背光源装置12的构架18局部低光反射率化。由此,能够利用构架18高效地将光反射而使更多的光向导光板15返回,因此光的利用效率良好。另外,可以不像以往那样利用双色成形法制造构架18,因此制造成本降低。如上所述,能够在保持光的利用效率良好的同时抑制亮度不均的产生。另外,端侧像素部11PXE及中央侧像素部11PXC在显示面11DS的面内分别沿X轴方向及Y轴方向列配置多个。
具体来说,端侧像素部11PXE如图4及图8所示,与中央侧像素部11PXC相比开口面积(面积)小。具体来说,端侧像素部11PXE的长边尺寸L2及短边尺寸S2分别比中央侧像素部11PXC的长边尺寸L1及短边尺寸S1小。也就是说,端侧像素部11PXE的开口率低于中央侧像素部11PXC,由此,光透射率相对降低。按照这种方式,端侧像素部11PXE的开口面积(开口率)相对较小(降低),因此遮光部11l中的划分端侧像素部11PXE的部分(端侧遮光部11lE)比遮光部11l中划分中央侧像素部11PXC的部分(中央侧遮光部11lC)宽。并且,在区分遮光部11l的情况下,将划分中央侧像素部11PXC的部分设为“中央侧遮光部”,并在其附图标记中标注后缀C,将划分端侧像素部11PXE的部分设为“端侧遮光部”,并在其附图标记中标注后缀E,在不区分而统称的情况下,在附图标记中不标注后缀。具体来说,端侧遮光部11lE为,沿X轴方向延伸的部分的宽度尺寸W3及沿Y轴方向延伸的部分的宽度尺寸W4,分别比中央侧遮光部11lC的沿X轴方向延伸的部分的宽度尺寸W1及沿Y轴方向延伸的部分的宽度尺寸W2大。也就是说,“W3>W1”及“W4>W2”的不等式成立。按照这种方式,若端侧遮光部11lE比中央侧遮光部11lC宽,则端侧遮光部11lE吸收的光吸收量,比中央侧遮光部11lC吸收的光吸收量多。由此,端侧像素部11PXE处的光透射率相对降低。如以上所示,各像素部11PXC、11PXE的开口面积与各像素部11PXC、11PXE的光透射率成正比例关系。另一方面,划分各像素部11PXC、11PXE的各遮光部11lC、11lE的宽度尺寸,与各像素部11PXC、11PXE的光透射率成反比例的关系。并且,端侧像素部11PXE及中央侧像素部11PXC的各彩色滤光片11k的着色浓度相同。另外,端侧像素部11PXE及中央侧像素部11PXC的各像素电极11g的面积相同。
在液晶面板11的显示面11DS的面内沿X轴方向及Y轴方向排列的多个端侧像素部11PXE,如图8所示,排列配置在离中央侧像素部11PXC的距离不同的位置。并且,该多个端侧像素部11PXE如图10所示构成为,各自的开口面积(光透射率)在显示面11DS的面内随着从端侧趋向中央侧而变大(高),反之,随着从中央侧趋向端侧而变小(低)。也就是说,多个端侧像素部11PXE构成为,各自的开口面积(光透射率)随着接近中央侧像素部11PXC而逐渐变大(高),反之,随着远离中央侧像素部11PXC而逐渐变小(低)。图10是概略表示液晶面板11的像素部11PX的开口面积(开口率)分布的图,该图的纵轴表示上述开口面积,横轴表示X轴方向或Y轴方向上的位置。关于图10的横轴,与图9同样地,与图5及图6所示的Y1端及Y2端、图5及图7所示的X1端及X2端分别建立对应,基于此,图10中使用实线表示X轴方向上的(从X1端到X2端的)开口面积的分布,使用虚线表示Y轴方向上的(从Y1端到Y2端的)开口面积的分布。图10的曲线图中的曲线状部分与端侧像素部11PXE(端侧遮光部11lE)的配置区域相当,该曲线图中的直线状部分与中央侧像素部11PXC(中央侧遮光部11lC)的配置区域相当。多个端侧像素部11PXE的开口面积(光透射率)以越靠近端侧则变化率(倾斜)越高(陡),反之越靠近中央侧(接近中央侧像素部11PXC一侧)则变化率(倾斜)越低(平缓)的方式变化。另一方面,中央侧像素部11PXC的开口面积(光透射率)大致恒定不变。
在这里,从导光板15的出光板面15b出射的光量如图9所示,存在随着从端侧接近中央侧而减少的倾向。与此相对,如上所述,多个端侧像素部11PXE各自的开口面积(光透射率)随着接近中央侧像素部11PXC而逐渐变大(高),其变化率与从出光板面15b出射的出射光量的变化率相同。根据上述方式,与假设多个端侧像素部中的开口面积(光透射率)恒定的情况相比,在中央附近的端侧像素部11PXE与中央侧像素部11PXC之间不易产生透射光量的差。具体来说,从液晶面板11的显示面11DS出射的出射光的亮度分布如图11所示,不向X轴方向及Y轴方向的任何位置偏移,大致均匀(平坦)。图11是概略表示从液晶面板11的显示面11DS出射的出射光的亮度分布的图,该图的纵轴表示上述出射光的相对亮度,横轴表示X轴方向或Y轴方向上的位置。关于图11的横轴,与图9及图10同样地,与图5及图6所示的Y1端及Y2端、图5及图7所示的X1端及X2端分别建立对应。由此,更加不易产生亮度不均。
如以上所说明,本实施方式的液晶显示装置(显示装置)10包括背光源装置(照明装置)12和利用来自背光源装置12的光在显示面11DS显示图像的液晶面板(显示面板)11,背光源装置12至少包括:LED(光源)13;导光板15,其具有由外周端面的至少一部分构成而使LED13的光入射的入光端面15a、及由一对板面中的某一个构成而使光出射的出光板面15b;以及构架(框状反射部件)18,其以包围导光板15的外周端面的方式形成为框状,使光反射,液晶面板11具有透射来自背光源装置12的光的多个像素部11PX,多个像素部11PX中的在显示面11DS的端侧配置的端侧像素部11PXE的光透射率,低于与端侧像素部11PXE相比配置于中央侧的中央侧像素部11PXC的光透射率。
根据上述方式,从LED13发出的光若入射至导光板15的入光端面15a,则在导光板15内传播后从出光板面15b出射,用于液晶面板11的显示面11DS上的图像显示。在这里,在导光板15内传播的光,存在在到达导光板15的构成外周端面的某一端面15a、15d时从该端面15a、15d出射的情况,但该出射光由包围导光板15的外周端面的构架18反射,从而再次入射至导光板15的端面15a、15d。向该端面15a、15d的再入射光相对于端面15a、15d的入射角容易杂乱,因此容易立即从出光板面15b出射,由此,在出光板面15b的端侧,出射光量可能会局部增多。
关于这一点,利用来自背光源装置12的光在显示面11DS上显示图像的液晶面板11构成为,多个像素部11PX中的在显示面11DS的端侧配置的端侧像素部11PXE的光透射率低于中央侧像素部11PXC的光透射率,因此,即使从导光板15的出光板面15b出射的出射光量在端侧局部增多,端侧像素部11PXE处的光的透射与中央侧像素部11PXC相比也被抑制,由此,在液晶面板11的显示面11DS的中央侧与端侧之间可能产生的出射光量的差被缓和。按照这种方式,能够利用液晶面板11的端侧像素部11PXE抑制亮度不均的产生,因此可以不像以往那样使构成背光源装置12的构架18局部低光反射率化,光的利用效率更加良好。另外,可以不像以往那样利用双色成形法制造构架18,制造成本降低。并且,上述的“光透射率”是透射光量除以入射光量得到的比率。
另外,端侧像素部11PXE的面积小于中央侧像素部11PXC的面积。根据上述方式,在面积相对较小的端侧像素部11PXE处,与面积相对较大的中央侧像素部11PXC相比,光透射率降低。
另外,液晶面板11具有划分多个像素部11PX的遮光部11l,遮光部11l中划分端侧像素部11PXE的部分即端侧遮光部11lE,比划分中央侧像素部11PXC的部分即中央侧遮光部11lC宽。根据上述方式,由遮光部11l中的划分端侧像素部11PXE的部分即端侧遮光部11lE吸收或反射的光量,多于由遮光部11l中的划分中央侧像素部11PXC的部分即中央侧遮光部11lC吸收或反射的光量,因此,端侧像素部11PXE的光透射率相对较低。
另外,多个端侧像素部11PXE构成为,排列配置在离中央侧像素部11PXC的距离不同的位置,且光透射率随着接近中央侧像素部11PXC而逐渐变高。从导光板15的出光板面15b出射的光量存在随着从端侧接近中央侧而减少的倾向。与此相对,如上所述,多个端侧像素部11PXE中的光透射率随着接近中央侧像素部11PXC而逐渐变高,因此与假设多个端侧像素部中的光透射率恒定的情况相比,在中央附近的端侧像素部11PX与中央侧像素部11PXC之间不易产生透射光量的差。由此,更加不易产生亮度不均。
另外,构架18的光反射率大于光吸收率与光透射率相加的数值。根据上述方式,在从导光板15的端面15a、15d出射的光碰到构架18时,与由构架18吸收或透射过构架18的光量相比,由构架18反射的光量多。由构架18反射的光再次入射至导光板15的端面15a、15d后,从出光板面15b出射,有效用于液晶面板11上的图像显示。由此,光的利用效率良好。
<第二实施方式>
根据图12至图15说明本发明的第二实施方式。在该第二实施方式中,示出使像素部111PX的构成变更了的构造。并且,对与上述第一实施方式相同的构造、作用及效果省略重复的说明。
本实施方式的像素部111PX如图12至图14所示,构成为端侧像素部111PXE的开口面积与中央侧像素部111PXC的开口面积大致相同。具体来说,端侧像素部111PXE及中央侧像素部111PXC的长边尺寸L1及短边尺寸S1彼此相等。因此,构成遮光部111l的端侧遮光部111lE及中央侧遮光部111lC的各宽度尺寸W1、W2彼此相等。按照这种方式,多个像素部111PX的开口面积在液晶面板的显示面的面内的整个区域范围内大致恒定。图14是概略表示液晶面板的像素部111PX的开口面积分布的图,该图的纵轴表示上述开口率,横轴表示X轴方向或Y轴方向上的位置。关于图14的横轴,与在第一实施方式中说明的图9至图11同样地,与图5及图6所示的Y1端及Y2端、图5及图7所示的X1端及X2端分别建立对应。
另一方面,像素部111PX所包含的的端侧像素部111PXE的光吸收率高于中央侧像素部111PXC的光吸收率。此处所说的“光吸收率”是基于各像素部111PXC、111PXE的吸收光量除以向各像素部111PXC、111PXE入射的入射光量得到的比率。各像素部111PXC、111PXE吸收的吸收光量从入射光量减去透射光量和反射光量而得到。光吸收率相对较高的端侧像素部111PXE与光吸收率相对较低的中央侧像素部111PXC相比,由于吸收更多入射光,因此存在透射光量变少的倾向,其结果是,光透射率相对较低。由此,与上述的第一实施方式同样地,能够在保持光的利用效率良好的同时抑制亮度不均的产生。
具体来说,端侧像素部111PXE如图12、图13及图15所示,使构成自身的端侧彩色滤光片111kE的着色浓度高于构成中央侧像素部111PXC的中央侧彩色滤光片111kC的着色浓度。该“着色浓度”为彩色滤光片111k中的颜料含有浓度,存在颜料的含有浓度越高由颜料吸收越多非呈色光而光吸收率越高,反之,颜料的含有浓度越低,颜料吸收的非呈色光的吸收光量越少而光吸收率越低的倾向。因此,各像素部111PXC、111PXE中的各彩色滤光片111kC、111kE的着色浓度与各像素部111PXC、111PXE的光吸收率成正比例的关系,与各像素部111PXC、111PXE的光透射率成反比例的关系。在图12及图13中,在各彩色滤光片111kC、111kE绘制的阴影线的间隔越窄则着色浓度越高,反之,该阴影线的间隔越宽则着色浓度越低。并且,在区分彩色滤光片111k的情况下,在“中央侧彩色滤光片”的附图标记中标注后缀C,在“端侧彩色滤光片”的附图标记中标注后缀E,在不区分而统称的情况下,不在附图标记中标注后缀。图15是概略表示彩色滤光片111k的着色浓度分布的图,该图的纵轴表示上述着色浓度,横轴表示X轴方向或Y轴方向上的位置。关于图15的横轴,与图14同样地,与图5及图6所示的Y1端及Y2端、图5及图7所示的X1端及X2端分别建立对应,基于此,在图15中使用实线表示X轴方向上的(从X1端到X2端的)着色浓度的分布,使用虚线表示Y轴方向上的(从Y1端到Y2端的)着色浓度的分布。图15的曲线图中的曲线状部分与端侧像素部111PXE(端侧彩色滤光片111kE)的配置区域相当,该曲线图中的直线状部分与中央侧像素部111PXC(中央侧彩色滤光片111kC)的配置区域相当。多个端侧彩色滤光片111kE的着色浓度(光透射率)以越靠近端侧则变化率(倾斜)越高(陡)),反之,越靠近中央侧(越接近中央侧像素部111PXC一侧)则变化率(倾斜)越低(平缓)的方式变化。另一方面,中央侧彩色滤光片111kC的着色浓度(光透射率)大致恒定不变。另外,与上述第一实施方式同样地,多个端侧像素部111PXE的各彩色滤光片111kC、111kE的着色浓度(光透射率)随着接近中央侧像素部111PXC而逐渐变低(高),其变化率与从导光板的出光板面出射的出射光量的变化率(参照图9)相同。
如以上说明,根据本实施方式,端侧像素部111PXE的光吸收率高于中央侧像素部111PXC的光吸收率。根据上述方式,在光吸收率相对较高的端侧像素部111PXE中,与光吸收率相对较低的中央侧像素部111PXC相比,光透射率降低。
另外,液晶面板至少包括:多个彩色滤光片(着色部)111k,其构成多个像素部111PX,并选择性地透射特定颜色的光;中央侧彩色滤光片(中央侧着色部)111kC,其包含在多个彩色滤光片111k中,构成中央侧像素部111PXC;以及端侧彩色滤光片(端侧着色部)111kE,其包含在多个彩色滤光片111k中,构成端侧像素部111PXE,着色浓度高于中央侧彩色滤光片111kC。构成多个像素部111PX的多个彩色滤光片111k以选择性地透射特定颜色的光的方式吸收光。多个彩色滤光片111k中的构成端侧像素部111PXE的端侧彩色滤光片111kE的着色浓度,高于构成中央侧像素部111PXC的中央侧彩色滤光片111kC,因此吸收相对多的光。因此,端侧像素部111PXE的光透射率相对较低。
<其他实施方式>
本发明不限定于根据上述记述及附图说明的实施方式,例如以下实施方式也包含在本发明的技术范围内。
(1)作为上述第一实施方式的变形例,如图16所示,也可以构成为,使端侧像素部的开口面积以倾斜状变化,即端侧像素部的开口面积的变化率恒定。并且,在图16中,代表性示出液晶面板中的X轴方向上的各像素部的开口面积的分布,而液晶面板中的Y轴方向上的各像素部的开口面积的分布也相同。
(2)作为上述第一实施方式的变形例,如图17所示,也可以构成为,端侧像素部的开口面积以多个阶段(在图17中为三个阶段)分段依次变化。并且,在图17中,代表性地示出液晶面板中的X轴方向上的各像素部的开口面积的分布,而液晶面板中的Y轴方向上的各像素部的开口面积的分布也相同。另外,除了图17以外,分段数量能够适当变更。
(3)作为上述第一实施方式的变形例,如图18所示,也可以构成为,使端侧像素部的开口面积恒定。并且,在图18中,代表性示出液晶面板中的X轴方向上的各像素部的开口面积的分布,液晶面板中的Y轴方向上的各像素部的开口面积的分布也相同。
(4)作为上述第二实施方式的变形例,如图19所示,也可以构成为,使构成端侧像素部的端侧彩色滤光片的着色浓度以倾斜状变化,即,端侧彩色滤光片的着色浓度的变化率恒定。并且,在图19中,代表性示出液晶面板中的X轴方向上的各像素部的各彩色滤光片的着色浓度的分布,而液晶面板中的Y轴方向上的各像素部的各彩色滤光片的着色浓度的分布也相同。
(5)作为上述第二实施方式的变形例,如图20所示,也可以构成为,构成端侧像素部的端侧彩色滤光片的着色浓度以多个阶段(在图20中为三个阶段)分段依次变化。并且,在图20中,代表性示出液晶面板中的X轴方向上的各像素部的各彩色滤光片的着色浓度的分布,而液晶面板中的Y轴方向上的各像素部的各彩色滤光片的着色浓度的分布也相同。另外,除了图20以外,分段数量也能够适当变更。
(6)作为上述第一实施方式的变形例,如图21所示,也可以构成为,构成端侧像素部的端侧彩色滤光片的着色浓度恒定。并且,在图21中代表性示出液晶面板中的X轴方向上的各像素部的各彩色滤光片的着色浓度的分布,而液晶面板中的Y轴方向上的各像素部的各彩色滤光片的着色浓度的分布也相同。
(7)除了上述各实施方式和上述(1)至(6)以外,各像素部的开口面积和各彩色滤光片的着色浓度的具体分布(变化方式或变化率等)也能够适当变更。例如,在构成背光源装置的导光板的出射光的亮度分布为非对称分布的情况下,还能够使各像素部的开口面积或各彩色滤光片的着色浓度的分布非对称。
(8)将上述第一、第二实施方式组合,通过使各像素部的开口面积和构成各像素部的各彩色滤光片的着色浓度分别不同,也能够使端侧像素部的光透射率低于中央侧像素部。
(9)在上述第一实施方式中,示出端侧像素部的长边尺寸及短边尺寸分别小于中央侧像素部的长边尺寸及短边尺寸的情况,也可以构成为,端侧像素部的长边尺寸和短边尺寸中的某一个与中央侧像素部相同,而另一个尺寸小于中央侧像素部。
(10)在上述第一实施方式中,示出通过加宽划分端侧像素部的端侧遮光部,而使端侧像素部的开口面积小于中央侧像素部的面积的情况,除此以外,例如也可以独立于遮光部新设遮光构造,或使除了遮光部以外的现有遮光构造(栅极布线、源极布线、TFT、间隔物等)的面积扩大,以使端侧像素部的开口面积小于中央侧像素部的面积。
(11)在上述第二实施方式中,示出通过使构成端侧像素部的端侧彩色滤光片的着色浓度相对较高,而使端侧像素部的光吸收率高于中央侧像素部的光吸收率的情况,除此以外,例如还可以使构成端侧像素部的端侧彩色滤光片含有颜料以外的吸收光的材料(光吸收材料),以使端侧像素部的光吸收率高于中央侧像素部的光吸收率。
(12)在上述各实施方式中,示出构成背光源装置的导光板的出射光的概略亮度分布为在中央侧大致恒定的亮度,在端侧为相对较高亮度的情况,但在使背光源装置的构成变更了的情况下,当然可以使导光板的出射光的亮度分布也相应地变化。在该情况下,能够使端侧像素部的开口面积或构成端侧像素部的端侧彩色滤光片的着色浓度的分布对应于导光板的出射光的亮度分布适当变更。
(13)在上述各实施方式中,示出彩色滤光片含有颜料的情况,但也可以构成为彩色滤光片含有染料。
(14)在上述各实施方式中,例示了构架的光反射率为90%以上的情况,但构架的光反射率的具体数值能够变更,也可以低于90%。另外,构架的表面呈现的颜色除了白色以外,也可以适当变更。
(15)在上述各实施方式中,例示了液晶面板中的遮光部的光吸收率为90%以上的情况,但遮光部的光吸收率的具体数值能够变更,也可以低于90%。另外,遮光部的表面呈现的颜色除了黑色以外,也可以适当变更。
(16)在上述各实施方式中,示出了液晶显示装置(液晶面板或背光源装置)的平面形状为横长方形的情况,但液晶显示装置的平面形状也可以是纵长的方形、正方形、长圆形状、椭圆形状、圆形、梯形等。
(17)在上述各实施方式中,例示了动作模式为FFS模式的液晶面板,除此以外,也可以是采用IPS(In-Plane Switching:水平取向)模式或VA(Vertical Alignment:垂直取向)模式等其他动作模式的液晶面板。
(18)在上述各实施方式中,例示了以导光板的外周端面上的一个长边侧的端面为入光端面的单侧入光型背光源装置,但也可以是使导光板的外周端面上的某一短边侧的端面为入光端面的单侧入光型背光源装置。另外,也可以是使导光板的外周端面上的一对长边侧的端面或一对短边侧的端面分别为入光端面的双侧入光型背光源装置。此外,也可以是使导光板的外周端面上的任意三个端面分别为入光端面的三边入光型背光源装置、或使导光板的外周端面全部为入光端面的四边入光型背光源装置。
(19)除了上述各实施方式以外,还可以适当变更背光源装置使用的光学片材的具体片数、种类、层叠顺序等。
(20)除了上述各实施方式以外,还可以省略覆盖导光板的出光相反板面的反射片材。
(21)除了上述各实施方式以外,还可以适当变更LED基板中的LED的安装数量。另外,LED基板的使用数量也可以适当变更。
(22)在上述各实施方式中示出了侧面发光型LED,但也可以使用顶面发光型LED作为光源。另外,也可以使用LED以外的光源(有机EL等)。
(23)在上述各实施方式中,例示了液晶面板的彩色滤光片为红色、绿色及蓝色的三色构成的情况,本发明也可以应用于具有在红色、绿色及蓝色的基础上增加黄色或白色而成为四色构成的彩色滤光片的构造。
(24)在上述各实施方式中,例示了在一对基板间夹持有液晶层的构成的液晶面板,但本发明也可以应用于在一对基板间夹持有液晶材料以外的功能性有机分子(媒质层)的显示面板。
(25)在上述各实施方式中,作为液晶面板的开关元件使用TFT,但也可以应用于使用TFT以外的开关元件(例如薄膜二极管(TFD))的液晶面板,除了彩色显示的液晶面板以外,还可以应用于黑白显示的液晶面板。
(26)在上述各实施方式中,作为显示面板例示了液晶面板,但本发明也可以应用于其他种类的显示面板(PDP(等离子显示面板)、有机EL面板、EPD(电泳显示面板)、MEMS(MicroElectro Mechanical Systems)显示面板等)。
附图标记说明
10…液晶显示装置(显示装置)、11…液晶面板(显示面板)、11k、111k…彩色滤光片(着色部)、11l、111l…遮光部、11lC、111lC…中央侧遮光部(划分中央侧像素部的部分)、11lE、111lE…端侧遮光部(划分端侧像素部的部分)、11DS…显示面、11PX、111PX…像素部、11PXC、111PXC…中央侧像素部、11PXE、111PXE…端侧像素部、12…背光源装置(照明装置)、13…LED(光源)、15…导光板、15a…入光端面(外周端面)、15b…出光板面、15d…非入光端面(外周端面)、18…构架(框状反射部件)、111kC…中央侧彩色滤光片(中央侧着色部)、111kE…端侧彩色滤光片(端侧着色部)。
Claims (7)
1.一种显示装置,其包括照明装置和利用来自所述照明装置的光将图像显示在显示面上的显示面板,所述显示装置的特征在于,
所述照明装置至少包括:
光源;
导光板,其具有入光端面和出光板面,其中,所述入光端面由外周端面的至少一部分构成,使所述光源的光入射,所述出光板面由一对板面中的某一个构成,使光出射;以及
框状反射部件,其以包围所述导光板的外周端面的方式形成为框状,并反射光,
所述显示面板具有透射来自所述照明装置的光的多个像素部,
所述多个像素部中的在所述显示面的端侧配置的端侧像素部的光透射率,低于与所述端侧像素部相比配置于中央侧的中央侧像素部的光透射率。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述端侧像素部的面积小于所述中央侧像素部的面积。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
所述显示面板具有划分所述多个像素部的遮光部,
所述遮光部中,划分所述端侧像素部的部分比划分所述中央侧像素部的部分宽。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述端侧像素部的光吸收率高于所述中央侧像素部的光吸收率。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
所述显示面板至少包括:多个着色部,其构成所述多个像素部,并选择性地透射特定颜色的光;中央侧着色部,其包含于所述多个着色部,构成所述中央侧像素部;以及端侧着色部,其包含于所述多个着色部,构成所述端侧像素部,且着色浓度高于所述中央侧着色部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的显示装置,其特征在于,
多个所述端侧像素部构成为,排列配置在离所述中央侧像素部的距离不同的位置,并且,所述光透射率随着接近所述中央侧像素部而逐渐变高。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述框状反射部件的光反射率大于光吸收率与光透射率相加的数值。
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