CN202758155U - 液晶显示装置、电子设备以及照明装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供能够通过使从光源出射的光在导光板内容易地行进而提高来自于导光板的照明光的出射特性的液晶显示装置、具备该液晶显示装置的电子设备、以及照明装置。液晶显示装置的照明装置中,从光源(890)(发光元件(89))出射的光,在从在X轴方向延伸的光入射部(80a)入射于导光板(80)内部后,在导光板(80)内部行进。接着,光在槽(86)反射、扩散,从光出射面(80b)出射照明光。槽(86),其较长方向朝向Y轴方向,所以在导光板(80)内,光的一部分通过槽(86)之间在Y轴方向向从光入射部(80a)离开的方向行进,并且在槽(86)的侧面(867)反射而在Y轴方向向从光入射部离开的方向行进。
Description
技术领域
本实用新型涉及具有具备导光板以及光源的照明装置的液晶显示装置、具备该液晶显示装置的电子设备、以及该照明装置。
背景技术
具备透射型液晶面板的液晶显示装置,例如如图14所示,具有在导光板1080中由在X轴方向延伸的侧端面构成的光入射部1080a配置有光源1890的照明装置1008,在导光板1080的光出射面1080b侧重叠配置有液晶面板。关于该照明装置1008,提出了如下构成:为了提高照明光的出射强度,而在导光板1080中与光出射面1080b相对的下表面1080c形成有多个较长方向朝向光入射部1080a的延伸方向即X轴方向的槽1086(参照专利文献1)。
在该结构的照明装置1008中,从光源1890出射的光,在如箭头L11所示,从光入射部1080a入射于导光板1080的内部之后,边在导光板1080的内部反复进行全反射边在导光板1080的内部行进。接着,如箭头L12所示,光在与X轴方向平行地延伸的槽1086的侧面1867反射、扩散,从而如箭头L13所示,从光出射面1080b出射照明光。此时,在槽1086的X轴方向的两方的端部1868、1869反射了的光,向各个方向行进,从而提高从导光板1080的光出射面1080b出射的照明光的均一性。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】特开2008-10888号公报
但是,在如专利文献1那样设置有将较长方向朝向X轴方向(光入射部1080a的延伸方向)的槽1086的情况下,槽1086的侧面1867与在导光板1080内光行进的方向相交叉,所以在导光板1080内在Y轴方向行进的光分量由于槽1086而过度减少。因此,在从导光板1080出射了的照明光中,存在如下问题:在光入射部1080a付近的照明光的强度变得过强,相应地,在从光入射部1080a离开了的位置的照明光的强度变得过低。为了消除该问题,可以考虑在接近于光入射部1080a的区域和从光入射部1080a离开了的区域中使槽1086的密度不同这样的结构,但是在伴随液晶面板的大型化而将导光板1080大型化了的情况下,存在通过槽1086的密度调整无法消除上述问题的问题。
另外,在液晶显示装置中,有的为了提高对比度和/或缓和残影等,而采用将光源1890沿着X轴方向块化为多个块而按每块来控制光源1890的发光量的局部调光方式。在该情况下,如果采用图14所示的照明装置1008,则光在槽1086的侧面1867、X轴方向的两方的端部1868、1869反射、扩散,其结果,存在向相邻区域的光的漏泄过大,而导致采用局部调光方式的效果很小这样的问题。
实用新型内容
鉴于以上的问题,本实用新型的课题在于提供:能够通过使从光源出射的光在导光板内容易地行进,而提高来自导光板的照明光的出射特性的液晶显示装置、具备该液晶显示装置的电子设备、以及该照明装置。
为了解决上述问题,本实用新型是一种液晶显示装置,其特征在于,具有:照明装置;和在该照明装置的光出射面侧重叠配置的液晶面板,所述照明装置具有:导光板,其在第1方向延伸的侧端面作为光入射部,所述第1方向为在所述光出射面的面内方向上相交叉的第1方向以及第2方向中的第1方向;和发光面朝向所述光入射部的光源,在所述导光板的与所述光出射面相对的相反面设置为,在所述第1方向并列多个具有多个槽的槽列,该多个槽以较长方向朝向所述第2方向的方式在该第2方向按直线状排列。
在本实用新型中,导光板中在第1方向延伸的侧端面作为光入射部,从光源出射了的光,在从光入射部入射于导光板的内部后,边在导光板内部反复进行全反射边在导光板内部行进。接着,光在槽反射、扩散,从光出射面出射照明光。在此,槽,其较长方向朝向第2方向(光在导光板内行进的方向),所以在导光板内,光的一部分通过槽之间而在第2方向向从光入射部离开的方向行进,并且在槽的与第2方向平行的侧面反射,从而在第2方向向从光入射部离开的方向行进。因此,能够提高在从光入射部离开了的位置的照明光的强度。另外,导光板内,光的一部分,在槽中光入射部所处侧的端部反射而向第1方向行进,所以光也向第1方向行进。因此,即使在使液晶面板以及导光板大型化了的情况下,也能够在第1方向以及第2方向的双方使照明光的强度分布均一化。
在本实用新型中,能够采用如下结构:所述光源,在所述第1方向被分割为多个块,该液晶显示装置具有与对于所述液晶面板的驱动联动地按所述块的每块来切换所述光源的发光量的光源驱动部。即使在采用了该结构的情况下,槽,其较长方向朝向第2方向(在导光板内光行进的方向),所以主要产生向第1方向的光的漫反射的部位仅为槽的光源侧的端部,在槽的与第2方向平行的侧面使光反射并使其向从光入射部离开的方向行进。因此,在进行局部调光和/或扫描背光方式时,能够将向导光板中相邻的区域的光的漏泄抑制得较低,所以能够高效地实现对比度的提高和/或残影的缓和等。
在本实用新型中,优选,所述槽的位于所述光入射部侧的端部的存在密度,伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而上升。根据该结构,能够使照明光的强度分布在第2方向均一化。
该结构,例如能够通过使所述槽的所述端部的间距,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而缩小来实现。
例如,能够采用如下结构:在所述槽列内所述槽的所述第2方向上的尺寸相同,在所述第2方向相邻的所述槽间的离开距离,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而缩小。
另外,也能够采用如下结构:在所述槽列内在所述第2方向相邻的所述槽间的离开距离相等,所述槽的所述第2方向上的尺寸,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而缩小。
在本实用新型中,也可以采用如下结构:所述槽的所述第1方向上的尺寸,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而扩大。
在本实用新型中,优选,所述光入射部以及所述光源设置于所述导光板中位于所述第2方向的两侧的侧端面。
在本实用新型中,优选,所述槽通过激光束的照射来形成。
应用了本实用新型的液晶显示装置在液晶电视机等电子设备中使用。
另外,本实用新型所涉及的照明装置,其特征在于,具有:导光板,其在第1方向延伸的侧端面作为光入射部,所述第1方向为在光出射面的面内方向上相交叉的第1方向以及第2方向中的第1方向;和发光面朝向所述光入射部的光源,在所述导光板的与所述光出射面相对的相反面设置为,在所述第1方向并列多个具有多个槽的槽列,该多个槽以较长方向朝向所述第2方向的方式在该第2方向按直线状排列。
在本实用新型中,导光板中在第1方向延伸的侧端面作为光入射部,从光源出射了的光,在从光入射部入射于导光板内部后,边在导光板内部反复进行全反射边在导光板内部行进。接着,光在槽反射、扩散,从光出射面出射照明光。在此,槽,其较长方向朝向第2方向(在导光板内光行进的方向),所以光在导光板内容易向第2方向行进。因此,能够提高在从光入射部离开了的位置的照明光的强度。因此,即使在使导光板大型化了的情况下,也能够使照明光的强度分布均一化。
附图说明
图1是具备本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置的液晶电视机(电子设备)的说明图。
图2是表示本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置的整体结构的说明图。
图3是进一步细致分解了本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置时的分解立体图。
图4是本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置的剖视图。
图5是表示本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置的照明装置中所用的光源用基板周边结构的说明图。
图6是本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置的照明装置中所用的导光板的说明图。
图7是表示从图6所示的导光板出射照明光的状态的说明图。
图8是表示图6所示的导光板的制造方法的说明图。
图9是具备本实用新型的实施方式2所涉及的液晶显示装置的液晶电视机(电子设备)的说明图。
图10是表示本实用新型的实施方式2所涉及的液晶显示装置的照明装置中所用的导光板的平面结构的说明图。
图11是表示本实用新型的实施方式3所涉及的液晶显示装置中所用的导光板的槽的平面结构的说明图。
图12是表示本实用新型的实施方式4所涉及的液晶显示装置中所用的导光板的槽的平面结构的说明图。
图13是表示本实用新型的实施方式5所涉及的液晶显示装置中所用的导光板的槽的平面结构的说明图。
图14是现有导光板的说明图。
附图标记说明
8照明装置;10液晶面板;80导光板;80a光入射部;80b光出射面;80c下表面(相反面);80w树脂板;86槽;89发光元件(光源);100液晶显示装置;100a图像显示区域;860槽列;890光源。
具体实施方式
参照附图,对在液晶电视机用的液晶显示装置中应用了本实用新型的方式进行说明。此外,在下面的说明中将参照的图中,为了将各层和各部件设为能够在图面上识别的程度的大小,而按每层和每个部件使比例尺不同。另外,在下面的说明中,将在导光板和/或液晶面板的面内方向上相互交叉的方向设为X轴方向(第1方向)以及Y轴方向(第2方向),将与X轴方向以及Y轴方向相交叉的方向设为Z轴方向(第3方向)。另外,在下面将参照的附图中,将X轴方向的一侧设为X1侧而将另一侧设为X2侧,将Y轴方向的一侧设为Y1侧而将另一侧设为Y2侧,将Z轴方向的一侧(导光板的背面侧)设为Z1侧(下侧)而将另一侧(出射照明光和/或显示光的一侧)设为Z2侧(上侧),如此进行表示。此外,在本方式中,将导光板和/或液晶面板的长边方向设为X轴方向而将短边方向设为Y轴方向。
实施方式1
(整体结构)
图1是具备本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置的液晶电视机(电子设备)的说明图,图1(a)、(b)是示意地表示液晶电视机的外观的说明图、以及表示液晶显示装置的电结构的框图。
图1(a)所示的电子设备2000为液晶电视机,其具备液晶显示装置100和电视机用的框架2010等。液晶显示装置100具有:后述的液晶面板10;对液晶面板10供给图像信号的图像信号供给部270;和对液晶面板10供给照明光的照明装置8。另外,液晶显示装置100具有:对在液晶面板10上在X轴方向(第1方向)延伸的扫描线进行驱动的扫描线驱动电路104;和对在液晶面板10上在Y轴方向(第2方向)延伸的数据线进行驱动的数据线驱动电路101。关于扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101,能够采用双方均被内置于液晶面板10的结构。另外,也能够采用:扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101中的一方被内置于液晶面板10,而另一方被内置于与液晶面板10分体的驱动用IC的结构;或扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101的双方均被内置于与液晶面板10分体的驱动用IC的结构。另外,也能够采用如下结构等:扫描线驱动电路104以及数据线驱动电路101中的一方被内置于液晶面板10,而另一方被内置于COG安装于液晶面板10的驱动用IC。
在本方式中,照明装置8具有:与液晶面板10重叠配置的导光板80;沿着导光板80的侧端面中作为光入射部80a的侧端面,作为光源890而配置的多个发光元件89;安装了多个发光元件89的光源用基板88;和对发光元件89进行驱动的光源驱动部280。在本方式中,液晶面板10为四边形,其具有4条边10a、10b、10c、10d。这些边10a、10b、10c、10d中,边10a为位于Y轴方向的一侧Y1的长边,边10b为位于Y轴方向的另一侧Y2的长边,边10c为位于X轴方向的一侧X1的短边,边10d为位于X轴方向的另一侧X2的短边。与该形状相对应地,导光板80具有4个侧端面801、802、803、804。这些侧端面801、802、803、804中,侧端面801位于Y轴方向的一侧Y1的长边,侧端面802位于Y轴方向的另一侧Y2的长边,侧端面803位于X轴方向的一侧X1的短边,侧端面804位于X轴方向的另一侧X2的短边。在本方式中,导光板80的4个侧端面801、802、803、804中在短边方向(Y轴方向)上相对的位置在长边方向(X轴方向)延伸的2个侧端面801、802,成为光入射部80a。因此,发光元件89沿着导光板80的2个侧端面801、802(光入射部80a)排列,光源用基板88沿着导光板80的2个侧端面801、802(光入射部80a)延伸。
(液晶显示装置100的具体结构)
图2是表示本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置100的整体结构的说明图,图2(a)、(b)是液晶显示装置100的立体图以及分解立体图。图3是进一步细致分解了本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置100时的分解立体图。图4是本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置100的剖视图,图4(a)、(b)是沿着图1(a)的A-A’线切断了液晶显示装置100时的剖视图、以及沿着图1(a)的B-B’线切断了液晶显示装置100时的剖视图。
在图2、图3以及图4中,本方式的液晶显示装置100大致具备:被称为所谓背光装置的照明装置8;和在该照明装置8的上表面侧(光出射面侧)重叠配置的透射型的液晶面板10。在液晶显示装置100中,照明装置8具备:覆盖导光板80的背面侧(Z轴方向的一侧Z1)而配置的金属制的第1框架40(下金属框架);在第1框架40的上方保持液晶面板10的端部并且包围、保持照明装置8的树脂制的第2框架30(树脂框架);和在第2框架30的上侧(Z轴方向的另一侧Z2)配置的金属制的第3框架50(上金属框架)。
第2框架30具有保持液晶面板10的端部并且包围液晶面板10的周围的矩形框状,在本方式中,第2框架30由与液晶面板10的4条边相对应地按每条边分割出的4块框架板31、32、33、34构成。第2框架30为黑色的,通过作为光吸收部件而发挥作用,防止在照明装置8内产生杂散光。框架板31、32、33、34分别具备:在框架板31、32、33、34的外表面侧向下方延伸的侧板部311、321、331、341;从侧板部311、321、331、341的上端边缘向内侧弯曲的上板部315、325、335、345(端板部);和从上板部315、325、335、345的高度方向的途中位置向内侧伸出的突板部312、322、332、342。因此,在框架板31~34的内侧,通过突板部312、322、332、342而形成有阶梯部313、323、333、343,由该阶梯部313、323、333、343和突板部312、322、332、342保持液晶面板10。另外,在突板部312、322、332、342的下侧配置有照明装置8的导光板80和/或发光元件89等。
第1框架40通过对于SUS板等薄金属板的冲压加工等而形成。第1框架40,具有底板部45、从底板部45的外周边缘中除Y轴方向的一侧Y1外的3边立起的3个侧板部42~44,成为上表面开口的矩形的箱状。第2框架30的侧板部321、331、341重叠于该第1框架40的侧板部42~44的外侧。另外,第2框架30的侧板部311覆盖第1框架40的Y轴方向一侧Y1。
第3框架50也与第1框架40同样地,通过对于SUS板等薄金属板的冲压加工等而形成。第3框架50,具有矩形的上板部55(端板部)和从上板部55的外周边缘向下方折弯的4个侧板部51~54,成为下表面开口的矩形的框状。侧板部51~54重叠于第2框架30的侧板部311、321、331、341的外侧。在上板部55形成有从液晶面板10出射了的光出射的矩形的窗550,上板部55在整周的范围内覆盖液晶面板10的显示光出射侧中的外周端部。另外,第3框架50的上板部55设置为,同时完全覆盖第2框架30的上板部315、325、335、345(端板部)的上方。
这样构成的第3框架50、第2框架30以及第1框架40通过螺钉(未图示)等而结合,以在内侧收纳的状态保持液晶面板10和/或照明装置8。在此,在第2框架30的突板部312、322、332、342的下表面以及上表面,如图4所示,贴合有柔性片91、92。因此,在组装了液晶显示装置100时,液晶面板10隔着柔性片92而被支撑于突板部312、322、332、342。另外,在组装了液晶显示装置100时,照明装置8的光学片(扩散片182、棱镜片183、184等)隔着柔性片91被按压,而不会发生浮起和/或错位。
(液晶面板10的结构)
如图2、图3以及图4所示,液晶面板10,具有四边形的平面形状,并具备:形成有像素电极(未图示)等的元件基板11;相对于元件基板11隔开预定间隙而相对配置的对置基板12;和使该对置基板12与元件基板11贴合的矩形框状的密封件14。在该液晶面板10中,在由密封件14包围的区域内保持有液晶层13。元件基板11以及对置基板12由玻璃基板等透光性基板构成。在元件基板11中,多条扫描线(未图示)在X轴方向延伸,而多条数据线(未图示)在Y轴方向延伸,与扫描线与数据线的交叉处相对应地,设置有开关元件(未图示)以及像素电极(未图示)。
在本方式中,对置基板12配置于显示光的出射侧,元件基板11配置于照明装置8侧。另外,在对置基板12中,在与元件基板11相对的面中沿着密封件14的4条边的内边缘形成有由矩形框状的遮光层构成的框缘层120,由框缘层120的内边缘限定的区域为图像显示区域100a。此外,第3框架50的上板部55的内边缘位于框缘层120的宽度方向的途中位置,第3框架50的窗550与图像显示区域100a以及框缘层120的内周部分重叠。
液晶面板10作为TN(Twisted Nematic:扭曲向列)方式、ECB(Electrically Controlled Birefringence:电控双折射)方式或者VAN(Vertical Aligned Nematic:垂直排列)方式的液晶面板而构成,在元件基板11形成有像素电极,在对置基板12形成有共用电极(未图示)。此外,在液晶面板10为IPS(In Plane Switching:平面切换)方式、FFS(FringeField Switching:边缘电场切换)方式的液晶面板的情况下,共用电极设置于元件基板11侧。另外,也有元件基板11相对于对置基板12配置于显示光的出射侧的情况。在液晶面板10的上表面重叠配置有上偏振板18,在液晶面板10的下表面与照明装置8之间配置有下偏振板17。
在本方式中,元件基板11比对置基板12大。因此,元件基板11,在Y轴方向的一侧Y1具有从对置基板12的端部伸出的伸出部分110,在该伸出部分110的上表面连接有柔性布线基板200。柔性布线基板200连接于由刚性基板构成的电路基板250,在该电路基板250安装有构成参照图1说明了的图像信号供给部270的控制用IC(未图示)和/或构成光源驱动部280的光源驱动用IC(未图示)。
(照明装置8的结构)
图5是表示本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置100的照明装置8中所用的光源用基板88周边的结构的说明图,图5(a)、(b)是示意地表示光源用基板88的一面881侧的状态的说明图、以及示意地表示光源用基板88的他一面882侧的状态的说明图。此外,在导光板80的在Y轴方向相对的2个侧端面801、802(光入射部80a)而配置的发光元件89和光源用基板88的结构相同。因此,在图5(a)中示出了在导光板80的侧端面802而配置的发光元件89和光源用基板88,在图5(b)中在相对于导光板80的侧端面801而配置的光源用基板88等。
如图3以及图4所示,照明装置8具备:在液晶面板10的下表面侧重叠配置的导光板80;和从光入射部80a的一端侧(X轴方向的一侧X1)向另一端侧(X轴方向的另一侧X2)以发光面89a朝向导光板80的光入射部80a的方式排列的多个发光元件89。在本方式中,多个发光元件89被安装于沿光入射部80a在X轴方向延伸的光源用基板88的一面881。发光元件89为出射白色光的LED(Light Emitting Diode,发光二极管),出射光源光作为发散光。
在本方式的照明装置8中,利用导光板80的侧端面801、802、803、804中在Y轴方向相对的2个侧端面801、802作为光入射部80a。因此,多个发光元件89以发光面89a向着导光板80的2个光入射部80a(侧端面801、802)的方式,从2个光入射部80a(侧端面801、802)的各自的一端侧向着他一端侧排列。另外,光源用基板88沿着2个光入射部80a(侧端面801、802)延伸有2块,在该2块光源用基板88的各自的一面881安装有多个发光元件89。
在本方式中,导光板80为由丙烯酸树脂、聚甲基苯乙烯树脂、聚碳酸酯树脂等制成的透光性树脂板,在导光板80的下表面80c(与光出射面80b相反侧的面/相反面)与第1框架40的底板部45之间重叠配置有反射片187。导光板80所用的树脂板是通过挤压成型和/或注塑成型等而形成的。
在导光板80的上表面(光出射面80b)与液晶面板10之间重叠配置有扩散片182、棱镜片183、184等光学片。扩散片182由具有在丙烯酸树脂和/或聚碳酸酯树脂等透光性树脂中分散了二氧化硅微粒等的涂层的片构成。在本方式中,2块棱镜片183、184以彼此的棱线正交的方式配置。因此,从导光板80的光出射面80b出射了的照明光,在由扩散片182向所有方向扩散后,由2块棱镜片183、184赋予在液晶面板10的主视方向具有峰值那样的指向性。另外,如参照图6等将后述的那样,在导光板80中反射片187所处的下表面80c形成有包括线状的微细凹部的多个槽86。
第1框架40的底板部45,在与导光板80中作为光入射部80a的侧端面801、803所处侧重叠的区域,局部地形成有阶梯差,使得能够在导光板80的下表面80c与第1框架40之间确保间隙,向着导光板80折弯。由此,在导光板80的下表面80c与底板部45之间,能够在间隙中夹持反射片187与光源支撑部件60的下板部61。另外,通过将第1框架40的底板部45向着导光板80局部折弯,在第1框架40的背面侧形成有凹部,所以使柔性布线基板200折弯并延伸到第1框架40的底板部45的下表面(背面)为止,并且在该凹部内以将其收纳于凹部的深处内的方式配置有电路基板250。因此,能够实现照明装置8的薄型化。
在本方式中,光源用基板88配置为,安装有发光元件89的一面881与导光板80的光入射部80a相对。另外,光源用基板88具有在沿着光入射部80a延伸的板状的金属板887(支撑板)的一面881侧与绝缘层一并设置有布线图形和/或焊盘的结构。该结构,能够通过在金属板887的一面881侧贴合按以下顺序层叠有树脂基材层、布线图形以及绝缘保护层等的柔性布线基板888,来实现。因此,确保金属板887与布线图形以及安装了发光元件89的芯片的焊盘电绝缘。在本方式中,金属板887由铝板制成,金属板887确保光源用基板88的机械强度,并且还作为从发光元件89发热的热的散热板而发挥作用。
如图3、图4以及图5所示,在2块光源用基板88的另一面882侧分别配置有对光源用基板88进行保持的光源支撑部件60,光源支撑部件60被配置并保持于第1框架40以及第2框架30之间。在本方式中,光源支撑部件60为沿着光源用基板88的另一面882延伸的棒状的金属部件,以与光源用基板88的另一面882的整面在下述的支撑板部62的基板保持面620面接触的状态紧密附着地固定光源用基板88。另外,光源支撑部件60具有:重叠于第1框架40的底板部45的下板部61;和构成从下板部61的宽度方向的途中位置向上方突出的壁面的支撑板部62。另外,光源支撑部件60,在支撑板部62的上端(与下板部61相反的一侧)具备从侧支撑板部62向与导光板80所处侧相反的一侧折弯的上板部63,上板部63通过螺钉等固定于第3框架50的上板部55、以及第2框架30的上板部315、325中的至少任意一方。
在该结构的光源支撑部件60中,支撑板部62的导光板80所处侧的面成为保持光源用基板88的基板保持面620,通过螺钉等在基板保持面620固定有光源用基板88。该状态下,光源用基板88以另一面882(金属板887)与光源支撑部件60的基板保持面620面接触状态重叠于该保持面620。另外,光源支撑部件60为铝和/或铁系金属等金属制。因此,在发光元件89产生的热,从光源用基板88的金属板887传递到光源支撑部件60,光源支撑部件60的热传递到第1框架40。因此,能够将发光元件89的温度上升抑制得较低。
(导光板80的结构)
图6是本实用新型的实施方式1所涉及的液晶显示装置100的照明装置8中所用的导光板80的说明图,图6(a)、(b)、(c)是从下表面80c侧观察导光板80所见的仰视图、从下表面80c侧观察槽86所见的立体图、以及从下表面80c侧观察槽86所见的仰视图。图7是表示从图6所示的导光板80出射照明光的状态的说明图,图7(a)、(b)、(c)是表示入射于导光板80的光边在导光板80内行进边作为照明光出射的状态的剖视图、表示在导光板80内光在槽86反射的状态的剖视图、以及光出射面80b侧观察光在槽86反射的状态时的说明图。
如图6以及图7所示,导光板80的下表面80c成为形成有多个由线状槽构成的槽86的漫反射面。在本方式中,导光板80中,在排列有多个发光元件89的X轴方向(第1方向)延伸的侧端面801、802成为光入射部80a,在导光板80的下表面80c,槽86(线状槽)形成为较长方向朝向Y轴方向(第2方向)以与光入射部80a正交。另外,在导光板80的下表面80c,在Y轴方向按直线状延伸的槽86在槽86的延长线上排列多个而构成槽列860,该槽列860设置为在X轴方向并列多个。在本方式中,槽86都为相同的长度尺寸,在槽列860内等间隔并列。因此,在槽列860内,在Y轴方向相邻的槽86的离开距离为一定的。另外,在X轴方向上,槽列860等间隔地形成。
在此,槽86具有较长方向朝向Y轴方向的长圆的平面形状,Y轴方向的两方的端部868、869具有半圆形的平面形状。另外,在槽86中位于X轴方向的两侧的半圆形的侧面867(外周面)在Y轴方向按直线延伸。另外,槽86的与XZ横截面中的Z方向(顶部)相当的部分的内底部为具有30μm~80μm程度的曲率半径的半圆形。另外,槽86的开口宽度(X轴方向上的宽度)例如为100μm~300μm,槽86的深度(Z轴方向上的长度)例如为100μm~700μm。
在这样构成的照明装置8中,从发光元件89出射的光,在如箭头L1所示从光入射部80a入射之后,边在导光板80的内部反复进行全反射边在导光板80的内部行进。此时,如箭头L2所示,在槽86的发光元件89侧的端部868反射了的光的一部分,朝向光出射面80b行进,如箭头L3所示,从光出射面80b作为照明光而出射。另外,在槽86的发光元件89侧的端部868反射了的光的一部分,如箭头L4所示,朝向X轴方向的一侧X1以及另一侧X2,以多含一侧X1的分量以及另一侧X2的分量的状态行进。
另外,在导光板80内部行进的光的一部分如箭头L5所示,通过槽86之间,在Y轴方向向从发光元件89离开的方向行进。另外,在导光板80内部行进的光的一部分,如箭头L6所示,在槽86的侧面867(半圆形的外周面)反射,在Y轴方向向从发光元件89离开的方向行进。该光还在从发光元件89离开的位置在槽86的发光元件89侧的端部868反射,从光出射面80b作为照明光而出射。
(导光板80的制造方法)
图8是表示图6所示的导光板80的制造方法的说明图。在制造参照图6以及图7说明了的导光板80时,如图8所示,在通过挤压成型和/或注塑成型形成了导光板用的树脂板80w后,以树脂板80w的一面(导光板80的下表面80c)朝向上方的方式将树脂板80w载置于XY工作台(未图示)上。接着,通过对树脂板80w照射碳酸气体激光和/或飞秒激光的激光束La,在照射位置使构成树脂板80w的高分子材料熔融、挥发,而形成槽86。在本方式中,由从激光装置出射的激光生成4根激光束La。
更加具体而言,按预定定时使4根激光束La照射-停止,另一方面通过使XY工作台移动而使树脂板80w在Y轴方向移动,使激光束La的照射位置在Y轴方向相对移动,同时形成4列的量的槽列860。另外,在形成了4列的量的槽列860后,通过XY工作台的移动使树脂板80w在X轴方向相对移动,在相对于先形成的4列的量的槽列860在X轴方向偏离的位置形成新的4列的量的槽列860。通过反复进行该工序,而在导光板80的大致整体的范围内,形成槽86。此时,如果调整树脂板80w的Y轴方向的移动速度和/或使激光束La照射-停止的定时,则能够控制槽86的长度和/或间距,如果调整激光束La的间隔、以及树脂板80w的X轴方向的移动量,则能够控制在X轴方向上的槽列860的间距。另外,如果调整激光束La的功率,则能够控制槽86的深度(Z轴方向的深度),如果调整激光束La的束径,则能够控制槽86的宽度尺寸(X轴方向上的宽度以及粗细)。
(本方式的主要效果)
如以上说明了地,在本方式的液晶显示装置100以及照明装置8中,导光板80中在X轴方向(第1方向/光入射部80a延伸的方向/排列多个发光元件的方向)延伸的侧端面801、802成为光入射部80a,从光源890(发光元件89)出射了的光,在从光入射部80a入射于导光板80内部之后,边在导光板80的内部反复进行全反射边在导光板80内部行进。接着,光在槽86反射、扩散,从光出射面80b出射照明光。在此,槽86,其较长方向朝向Y轴方向(第2方向/在导光板80内光行进的方向),所以在导光板80内,光的一部分通过槽86之间在Y轴方向向从光入射部80a离开的方向行进,并且一部分,在槽86的侧面867反射而在Y轴方向向从光入射部80a离开的方向行进。也就是说,在抑制了X轴方向上的光发散(扩散)的状态下,光向Y轴方向的直进性增强。因此,能够提高在从光入射部80a离开了的位置的照明光的强度。另外,在导光板80内,光的一部分,在槽86中光入射部80a所处侧的端部868反射而向X轴方向行进,所以光也向X轴方向行进。因此,即使在将液晶面板10以及导光板80大型化了的情况下,也能够在X轴方向以及Y轴方向的双方使照明光的强度分布均一化。
实施方式2
图9是具备本实用新型的实施方式2所涉及的液晶显示装置100的液晶电视机(电子设备)的说明图,图9(a)、(b)是示意地表示液晶电视机的外观的说明图、以及表示显示装置的电结构的框图。图10是表示本实用新型的实施方式2所涉及的液晶显示装置100的照明装置8中所用的导光板80的平面结构的说明图。此外,本方式的基本结构与实施方式1相同,所以对共用的部分标注相同的符号进行图示,将对它们的说明省略。
图9所示的电子设备2000为液晶电视机,与实施方式1同样地,具有具备液晶面板10以及照明装置8的液晶显示装置100。
在该液晶显示装置100中,在本方式中,通过与液晶面板10中的驱动相对应地按每个区域控制来自照明装置8的照明光的出射强度,从而实现对比度的提高。更加具体而言,在本方式的液晶显示装置100中,首先,图像显示区域100a被分割为多个区域。在本方式中,图像显示区域100a,在Y轴方向被分割为2部分,在X轴方向被分割为5部分。因此,图像显示区域100a被分割为合计10个区域100b1~100b10。另外,在本方式中,根据在液晶面板10显示的图像的区域100b1~100b10的每一个的辉度,对以高辉度显示的区域从照明装置8出射强度大的照明光,对以低辉度显示的区域从照明装置8出射强度小的照明光。根据该局部调光方式,能够实现对比度的提高,进而实现低功耗化。
在采用局部调光方式时,在本方式的液晶显示装置100中,如图10所示,导光板80被划分成多个区域80b1~80b10而与图像显示区域100a的区域100b1~100b10重叠,发光元件89(光源890)也与导光板80的区域80b1~80b10相对应地,块化为在X轴方向以及Y轴方向被分割后的多个块89b1~89b10。此外,在伴随发光元件的块化而将导光板80划分成多个区域80b1~80b10时,也可以采用按区域80b1~80b10的每一个分割了导光板80的结构,但是也可以假想地将1块导光板80划分成多个区域80b1~80b10。另外,在将导光板80划分成多个区域80b1~80b10时,也可以采用将导光板80分割成了由区域80b1~80b5构成的块和由区域80b6~80b10构成的块的结构,在各个块中假想地划分出多个区域80b1~80b5以及区域80b6~80b10。如果这样,则能够减少在导光板内行进来的光在Y轴方向(光的出射方向、行进方向)相邻的2个块间混杂的情况,能够进一步提高局部调光的效果。此外,在X轴方向相邻的块间,通过本实用新型的效果减少了光的混杂,但在Y轴方向相邻的块间,如果导光板未被分割则光会直接穿透相邻的块而行进,在块间光混杂。
而且,在将导光板80划分成多个区域80b1~80b10时,也可以采用采用将在Y轴方向相邻的2个区域(区域80b1、80b6,区域80b2、80b7,区域80b3、80b8,区域80b4、80b9,以及区域80b5、80b10)分别作为在Y轴方向上未分割的相连的1个块而形成、在X轴方向上作为整体由已分割为5个的块构成的结构,在各个块中调整照明光的辉度。如果这样做,则即使如实施方式1那样,在Y轴方向等间隔并列相同的长度尺寸的槽,因为光分别从各个块的两端即侧端面801侧、802侧入射,所以即使从光入射部80a离开,也不会有从光出射面80b出射的照明光减低的情况。
与该结构相对应地,在液晶显示装置100中,如图9所示,设置有根据图像信号检测液晶面板10的区域100b1~100b10的每一个的辉度的辉度分布检测部290,光源驱动部280基于辉度分布检测部290的检测结果,按块89b1~89b10对来自于多个发光元件89的出射强度进行控制。此外,光源驱动部280对属于同一块89b1~89b10的发光元件89供给相同的驱动电流。
在这样构成的液晶显示装置100以及照明装置8中,在本方式中,也与实施方式1同样地,在导光板80中在X轴方向(第1方向)延伸的侧端面801、802成为光入射部80a,在导光板80的下表面80c,槽86形成为较长方向朝向Y轴方向(第2方向)以与光入射部80a正交。另外,在导光板80的下表面80c,槽86在Y轴方向按直线状并列的槽列860设置为在X轴方向并列多个,在本方式中,槽86在槽列860内按等间隔排列。
因此,在本方式的液晶显示装置100以及照明装置8中,与实施方式1同样地,如参照图6以及图7说明了地那样,在导光板80内,光的一部分,通过槽86之间在Y轴方向向从光入射部80a离开的方向行进,并且一部分在槽86的侧面867反射而在Y轴方向向从光入射部80a离开的方向行进。因此,能够提高在从光入射部80a离开了的位置的照明光的强度。另外,在导光板80内,光的一部分,在槽86中光入射部80a所处侧的端部868反射而向X轴方向行进,所以光也向X轴方向行进。因此,即使在将液晶面板10以及导光板80大型化了的情况下,也能够在X轴方向以及Y轴方向的双方使照明光的强度分布均一化。
另外,在本方式中,槽86,其较长方向朝向Y轴方向,所以主要产生向X轴方向的光的漫反射的部位,仅为槽86的光源890侧的端部868。因此,在进行局部调光时,能够将导光板80中光向相邻的区域的漏泄抑制地较低,所以能够高效地实现残影的缓和等。
实施方式3
图11是表示本实用新型的实施方式3所涉及的液晶显示装置100中所用的导光板80的槽86的平面结构的说明图。此外,本方式的基本结构与实施方式1相同,所以对共用的部分标注相同的符号而进行图示,将对它们的说明省略。
如图11所示,在本方式中,也与实施方式1、2同样地,在导光板80中,在X轴方向(第1方向)延伸的侧端面成为光入射部80a,在导光板80的下表面80c,槽86形成为较长方向朝向Y轴方向(第2方向)以与光入射部80a正交。另外,在导光板80的下表面80c,槽86在Y轴方向按直线状(延长线上)并列多个的槽列860设置为在X轴方向并列多个,在本方式中,槽86在X轴方向等间隔排列。
在这样构成的导光板80中,槽86,其较长方向朝向Y轴方向,所以主要产生向X轴方向以及Z轴方向的光的漫反射的部位为,槽86的光源890侧的端部868。因此,在本方式中,槽86的位于光入射部80a侧的端部868的存在密度,随着从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而上升。在实现该结构时,在本方式中,各槽86的宽度尺寸Wx是一定的,但槽86的端部868的间距Py1、Py2、Py3、…,如下面的关系式
Py1>Py2>Py3…
所示,在槽列860内伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而缩小。更加具体而言,在槽列860内,槽86的Y轴方向上的长度尺寸Ly相同,但是在Y轴方向相邻的槽86间的离开距离Sy1、Sy2、Sy3、…如下面的关系式
Sy1>Sy2>Sy3…
所示,在槽列860内伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而缩小。
因此,产生向X轴方向以及Z轴方向的光的漫反射的程度,伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而上升。因此,能够使照明光的强度分布在Y轴方向均一化。
实施方式4
图12是表示本实用新型的实施方式4所涉及的液晶显示装置100中所用的导光板80的槽86的平面结构的说明图。此外,本方式的基本结构与实施方式1相同,所以对共用的部分标注相同的符号而进行图示,将对它们的说明省略。
如图12所示,在本方式中,与实施方式1、2同样地,在导光板80中在X轴方向(第1方向)延伸的侧端面成为光入射部80a,在导光板80的下表面80c,槽86形成为较长方向朝向Y轴方向(第2方向)以与光入射部80a正交。另外,在导光板80的下表面80c,槽86在Y轴方向按直线状并列的槽列860设置为在X轴方向并列多个,在本方式中,槽86在X轴方向等间隔排列。
在这样构成的导光板80中,在本方式中也与实施方式3同样地,槽86的位于光入射部80a侧的端部868的存在密度,伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而上升。在实现该结构时,在本方式中,各槽86的宽度尺寸Wx是一定的,但是槽86的端部868的间距Py1、Py2、Py3、…如下面的关系式
Py1>Py2>Py3…
所示,在槽列860内伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而缩小。更加具体而言,在槽列860内,在Y轴方向相邻的槽86间的离开距离Sy是一定的,但是槽86的Y轴方向上长度尺寸Ly1、Ly2、Ly3、…如下面的关系式
Ly1>Ly2>Ly3…
所示,在槽列860内伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而缩小。
因此,产生向X轴方向以及Z轴方向的光的漫反射的程度,伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而上升。因此,能够使照明光的强度分布在Y轴方向均一化。
实施方式5
图13是表示本实用新型的实施方式5所涉及的液晶显示装置100中所用的导光板80的槽86的平面结构的说明图。此外,本方式的基本结构与实施方式1相同,所以对共用的部分标注相同的符号而进行图示,将对它们的说明省略。
如图13所示,在本方式中也与实施方式1、2同样地,在导光板80中,在X轴方向(第1方向)延伸的侧端面成为光入射部80a,在导光板80的下表面80c,槽86形成为较长方向朝向Y轴方向(第2方向)以与光入射部80a正交。另外,在导光板80的下表面80c,槽86在Y轴方向按直线状排列的槽列860设置为在X轴方向并列多个,在本方式中,槽86在槽列860内等间隔排列。
在这样构成的导光板80中,在本方式中也与实施方式3同样地,槽86的位于光入射部80a侧的端部868的存在密度,伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而上升。在实现该结构时,在本方式中,槽86的端部868的间距Py、槽86的长度尺寸Ly、槽86的离开距离Sy是相同的,但是槽86的X轴方向上的宽度尺寸Wx1、Wx2、Wx3、…如下面的关系式
Wx1<Wx2<Wx3…
所示,在槽列860内伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而扩大。
因此,产生向X轴方向以及Z轴方向的光的漫反射的程度,伴随从光入射部80a所处侧向Y轴方向离开而上升。因此,能够使照明光的强度分布在Y轴方向均一化。
其他实施方式
在上述实施方式中,例示了在扫描线的延伸方向(X轴方向)排列有多个发光元件89的结构,但是也可以将本实用新型应用于在数据线的延伸方向(Y轴方向)排列有多个发光元件89的液晶显示装置100。在该结构的情况下,能够采用局部调光,并且能够采用与由扫描信号选择的像素列移动的工作相对应地,从照明装置8出射照明光的扫描背光方式。因此,能够提高动画图像性能。
对电子设备的搭载例
在上述实施方式中,作为搭载了液晶显示装置100的电子设备2000,例示了液晶电视机,但除液晶电视机外还可以在个人计算机的显示器、数字标牌、汽车导航装置、移动用信息终端等电子设备的显示部中使用应用了本实用新型的液晶显示装置100。
Claims (11)
1.一种液晶显示装置,其特征在于,具有:照明装置;和在该照明装置的光出射面侧重叠配置的液晶面板,
所述照明装置具有:导光板,其在第1方向延伸的侧端面作为光入射部,所述第1方向为在所述光出射面的面内方向上相交叉的第1方向以及第2方向中的第1方向;和
发光面朝向所述光入射部的光源,
在所述导光板的与所述光出射面相对的相反面设置为,在所述第1方向并列多个具有多个槽的槽列,该多个槽以较长方向朝向所述第2方向的方式在该第2方向按直线状排列。
2.根据权利要求1所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述光源在所述第1方向被分割为多个块,
该液晶显示装置具有与对于所述液晶面板的驱动联动地按所述块的每块来切换所述光源的发光量的光源驱动部。
3.根据权利要求1或2所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述槽的位于所述光入射部侧的端部的存在密度,伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而上升。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述槽的所述端部的间距,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而缩小。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述槽列内所述槽的所述第2方向上的尺寸相同,
在所述第2方向相邻的所述槽间的离开距离,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而缩小。
6.根据权利要求4所述的液晶显示装置,其特征在于,
在所述槽列内在所述第2方向相邻的所述槽间的离开距离相等,
所述槽的所述第2方向上的尺寸,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而缩小。
7.根据权利要求3所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述槽的所述第1方向上的尺寸,在所述槽列内伴随从所述光入射部所处侧向所述第2方向离开而扩大。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,
所述光入射部以及所述光源设置于所述导光板中位于所述第2方向的两侧的侧端面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述槽通过激光束的照射来形成。
10.一种电子设备,其特征在于,具备权利要求1至9中任一项所述的液晶显示装置。
11.一种照明装置,其特征在于,具有:
导光板,其在第1方向延伸的侧端面作为光入射部,所述第1方向为在光出射面的面内方向上相交叉的第1方向以及第2方向中的第1方向;和
发光面朝向所述光入射部的光源,
在所述导光板的与所述光出射面相对的相反面设置为,在所述第1方向并列多个具有多个槽的槽列,该多个槽以较长方向朝向所述第2方向的方式在该第2方向按直线状排列。
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