JP2003344852A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エッジライティング方式の液晶表示装置にお
いて、表示品位の向上と装置の小型化を同時に達成す
る。 【解決手段】 所定の液晶表示領域を有する液晶表示部
１０と、液晶表示部１０の背面側に配置された透明樹脂
製の採光板２０と、採光板２０の側方に配置された光源
３０と、採光板２０の背面側に配置され光源３０が取り
付けられた基板４０と、を備え、指向角が１５°〜３０
°であるＬＥＤを光源３０とした液晶表示装置１におい
て、ＬＥＤは、その中心光軸が、液晶表示部１０と平行
な面に対して所定の角度βをなすように基板４０側に傾
斜されてなり、所定の角度βは、３０°以上４５°以下
に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、腕時計、パーソナルコンピュ
ータ、カラーテレビなどに搭載される液晶表示装置が実
用化されている。近年においては、透明な樹脂で調製さ
れた採光板と、この採光板の側方に配置された光源と、
を有するエッジライティング方式の液晶表示装置が提案
されている。

【０００３】従来のエッジライティング方式の液晶表示
装置の構成例を、図３に示した。かかる液晶表示装置１
００は、図３に示されるように、所定の液晶表示領域を
有する液晶表示部（Liquid Crystal Display：以下、
「ＬＣＤ」という）１１０と、ＬＣＤ１１０の背面側に
配置された採光板１２０と、採光板１２０の側方に配置
された光源１３０と、採光板１２０の背面側に配置され
光源１３０が取り付けられた基板１４０と、を備えてい
る。

【０００４】このようなエッジライティング方式の液晶
表示装置１００においては、ＬＣＤ１１０の有効表示領
域ｌ（図３参照）をできるだけ大きくとるために、光源
１３０として指向角が比較的小さいＬＥＤを採用してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、指向角が比較
的小さいＬＥＤを光源１３０として採用すると、図３に
示されるように、採光板１２０のＬＥＤ近傍部分に、図
３に示されるような未入光領域ａが生じてしまう。この
ため、視差α（図３参照）を考慮した場合でもＬＣＤ１
１０のＬＥＤ側端部近傍に非有効表示領域が生じ、結果
的に表示品位が低下してしまうという問題があった。

【０００６】一方、未入光領域ａを小さくすることを目
的として光源１３０（ＬＥＤ）を採光板１２０から離隔
させると、液晶表示装置１００の全長Ｌが大きくなり、
空間占有効率が悪くなるという問題があった。

【０００７】本発明の課題は、エッジライティング方式
の液晶表示装置において、指向角が比較的小さい光源を
採光板から必要以上に離隔させることなくＬＣＤの有効
表示領域を増大させて、表示品位の向上と装置の小型化
を同時に達成することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、所定の液晶表示領域を有す
る液晶表示部と、前記液晶表示部の背面側に配置された
透明樹脂製の採光板と、前記採光板の側方に配置された
光源と、前記採光板の背面側に配置され前記光源が取り
付けられた基板と、を備え、指向角が１５°〜３０°で
あるＬＥＤを前記光源とした液晶表示装置において、前
記ＬＥＤは、その中心光軸が、前記液晶表示部と平行な
面に対して所定の角度βをなすように前記基板側に傾斜
されてなり、前記所定の角度βは、３０°以上４５°以
下に設定されることを特徴とする。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の液晶表示装置において、前記所定の角度βは、３
７．５°以下に設定されることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。本実施の形態においては、指
向角が比較的小さいＬＥＤを光源としたエッジライティ
ング方式の液晶表示装置について説明する。

【００１１】図１は、本実施の形態に係る液晶表示装置
１の断面図を示している。図１に示すように、液晶表示
装置１は、ＬＣＤ１０、採光板２０、光源３０および基
板４０を備えている。

【００１２】ＬＣＤ１０は、表側液晶ガラス１１と、裏
側液晶ガラス１２と、これらの間に封入された所定の液
晶材料と、を有し、表側液晶ガラス１１および裏側液晶
ガラス１２に設けられた電極間に電圧を加えることによ
って、所定の液晶表示を行うものである。ＬＣＤ１０の
裏側液晶ガラス１２の背面側には、光源３０から出射さ
れる光が採光板２０を介して導かれる。

【００１３】採光板２０は、光源３０から出射される光
をＬＣＤ１０の裏側液晶ガラス１２へ導くという機能を
果たし、ポリカーボネート（ＰＣ）またはポリメタクリ
ル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの透明な樹脂によって射出
成形法で調製される。採光板２０は、図１に示すように
ＬＣＤ１０の背面側に配置されており、光源３０からの
出射光をＬＣＤ１０の裏側液晶ガラス１２へ反射させる
曲面２１を有する。

【００１４】光源３０は、比較的小さい指向角（１５°
〜３０°）を有する白色発光ダイオード（ＬＥＤ）であ
り、基板４０に支持部３１を介して取り付けられて採光
板２０の側方（図１の紙面左側）に配置されている。光
源３０の中心光軸３０ａは、図１に示すように、ＬＣＤ
１０と平行な面１０ａに対して所定の角度βをなすよう
に基板４０側に傾斜されている。なお、中心光軸３０ａ
とは、光源３０であるＬＥＤの長さ方向に平行で発光中
心３２を通る光軸を意味する。

【００１５】所定の角度βは、３０°以上４５°以下に
設定される。所定の角度が３０°より小さいと、採光板
２０の光源３０近傍部分に未入光領域が残存するので好
ましくない。一方、所定の角度βが４５°を超える場合
には、光源３０からの出射光が採光板２０の内部に充分
に入射せず、光の利用効率が落ちるので好ましくない。
所定の角度βは、特に３０°以上３７．５°以下に設定
されるのが好ましい。

【００１６】光源３０の中心光軸３０ａを、ＬＣＤ１０
と平行な面１０ａに対して所定の角度βをなすように基
板４０側に傾斜させることの作用効果について、図２を
用いて説明する。

【００１７】図２（ａ）は、図３のＡ部分の拡大図であ
り、中心光軸１３０ａを基板１４０側に傾斜させない従
来の光源１３０の配置態様を示すものである。図２
（ａ）において、光源１３０の支持部１３１の高さを
Ｈ、支持部１３１の上端から発光中心１３２までの距離
をｌ₁、発光中心１３２の高さをｈ₁、基板１４０への入
射光の到達位置の中で最も光源１３０寄りの位置（以
下、「光源近傍到達位置」という）から、発光中心１３
２までの水平距離をｌ₂、光源１３０の指向角をγと定
義する。

【００１８】この場合には、図２（ａ）から明らかであ
るようにｌ₂は、 ｌ₂＝ｈ₁／ｔａｎ０．５γ （i） なる式で定められる。また、中心光軸１３０ａはＬＣＤ
１１０に平行とされているので、光源１３０の支持部１
３１の高さＨと発光中心１３２の高さｈ₁は同一とな
る。このため、ｌ₂は結果的に ｌ₂＝Ｈ／ｔａｎ０．５γ （ii） なる式で定められる。

【００１９】一方、図２（ｂ）は、本実施の形態におけ
る図１のＢ部分の拡大図であり、中心光軸３０ａを、Ｌ
ＣＤ１０と平行な面１０ａに対して所定の角度βをなす
ように基板４０側に傾斜させた光源３０の配置態様を示
すものである。図２（ｂ）においては、図２（ａ）と同
様に、光源３０の支持部３１の高さをＨ、支持部３１の
上端から発光中心３２までの距離をｌ₁、光源３０の指
向角をγと定義する。また、発光中心３２の高さをｈ₁
β、光源近傍到達位置から発光中心３２までの水平距離
をｌ₂β、支持部３１の高さと発光中心３２の高さの差
をｈ₂と定義する。

【００２０】この場合には、光源３０の中心光軸３０ａ
が、ＬＣＤ１０と平行な面１０ａに対して所定の角度β
をなすように基板４０側に傾斜されているので、図２
（ｂ）から明らかなように、ｌ₂βは以下のようなβの
関数で表される。 ｌ₂β＝ｈ₁β／ｔａｎ（β＋０．５γ） （iii） ここで、図２（ｂ）から明らかなように、ｈ₁βもまた
以下のようなβの関数で表される。 ｈ₁β＝Ｈ−ｈ₂＝Ｈ−ｌ₁ｓｉｎβ （iv） （iii）式および（iv）式より、ｌ₂βは以下のようなβ
の関数で表される。 ｌ₂β＝（Ｈ−ｌ₁ｓｉｎβ）／ｔａｎ（β＋０．５γ） （v）

【００２１】所定の角度βは正であるから、（i）式と
（v）式を比較すると明らかなように、 ｌ₂β＜ｌ₂ （vi） なる関係が成立する。そして、図２（ｂ）に示したよう
に所定の角度βを特定の値に設定することによって、未
入光領域ａ（図２（ａ）参照）の形成を阻止することが
できる。

【００２２】基板４０は、所定の電気回路が形成された
プリント基板であり、採光板２０の背面側に配置されて
いる。基板４０の図１の紙面左側端部には、前記した光
源３０が取り付けられている。

【００２３】なお、ＬＣＤ１０、採光板２０、光源（Ｌ
ＥＤ）３０および基板４０は、図示されていないケーシ
ングに収納された状態で、所定の場所に配置される。

【００２４】本実施の形態に係る液晶表示装置１におい
ては、光源（ＬＥＤ）３０の中心光軸３０ａが、ＬＣＤ
１０と平行な面１０ａに対して所定の角度βをなすよう
に基板４０側に傾斜されてなるので、採光板２０の光源
（ＬＥＤ）３０近傍部分に未入光領域ａ（図２（ａ）お
よび図３参照）が生じるのを阻止することができる。従
って、ＬＣＤ１０の有効表示領域を増大させることがで
き、表示品位を向上させることができる。

【００２５】また、本実施の形態に係る液晶表示装置１
においては、光源（ＬＥＤ）３０の中心光軸３０ａが、
ＬＣＤ１０と平行な面１０ａに対して所定の角度βをな
すように基板４０側に傾斜されてなるので、未入光領域
ａ（図２（ａ）および図３参照）を小さくするために光
源（ＬＥＤ）３０を採光板２０から離隔させる必要がな
い。従って、液晶表示装置１の全長Ｌを大きくする必要
がなく、装置の小型化が可能となる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、指向角が比較的小さい
光源を用いたエッジライティング方式の液晶表示装置に
おいて、表示品位の向上と装置の小型化を同時に達成す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るエッジライティング
方式の液晶表示装置の断面図である。

【図２】図１に示した液晶表示装置において、光源の中
心光軸を、ＬＣＤと平行な面に対して所定の角度βをな
すように基板側に傾斜させることの作用効果を説明する
ためのものであり、（ａ）は図３のＡ部分の拡大図、
（ｂ）は図１のＢ部分の拡大図である。

【図３】従来のエッジライティング方式の液晶表示装置
の断面図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示装置 １０ 液晶表示部（ＬＣＤ） １０ａ 液晶表示部（ＬＣＤ）と平行な面 １１ 表側液晶ガラス １２ 裏側液晶ガラス ２０ 採光板 ２１ 曲面 ３０ 光源（ＬＥＤ） ３０ａ 中心光軸 ３１ 支持部 ３２ 発光中心 ４０ 基板 １００ 液晶表示装置 １１０ 液晶表示部（ＬＣＤ） １２０ 採光板 １３０ 光源（ＬＥＤ） １３０ａ 中心光軸 １３１ 支持部 １３２ 発光中心 １４０ 基板 ａ 未入光領域 Ｈ 支持部の高さ ｈ₁、ｈ₁β 発光中心の高さ ｈ₂ 支持部の高さと発光中心の高さの差 ｌ 有効表示領域 ｌ₁ 支持部の上端から発光中心までの距
離 ｌ₂、ｌ₂β 光源近傍到達位置から発光中心まで
の水平距離 Ｌ 液晶表示装置の全長 α 視差 β 所定の角度 γ 指向角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定の液晶表示領域を有する液晶表示部
   と、前記液晶表示部の背面側に配置された透明樹脂製の
   採光板と、前記採光板の側方に配置された光源と、前記
   採光板の背面側に配置され前記光源が取り付けられた基
   板と、を備え、指向角が１５°〜３０°であるＬＥＤを
   前記光源とした液晶表示装置において、 前記ＬＥＤは、 その中心光軸が、前記液晶表示部と平行な面に対して所
   定の角度βをなすように前記基板側に傾斜されてなり、 前記所定の角度βは、 ３０°以上４５°以下に設定されることを特徴とする液
   晶表示装置。
2. 【請求項２】前記所定の角度βは、 ３７．５°以下に設定されることを特徴とする請求項１
   記載の液晶表示装置。