JP2006011143A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造作業工程を増やすことなく、より確実に、輝点スポットを原因とする視認性不良を改善することのできる構成を有する液晶表示装置を提供する。
【解決手段】
液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０に光を照射するサイドライト方式の光源１と、液晶表示パネル１０と光源１とを収納する凹状のユニットケース２１とを備える液晶表示装置において、液晶表示パネル１０と光源１との間に所定厚みの空気層を有するようにスペーサ２４を配設し、スペーサ２４と液晶表示パネル１０との間に第１光拡散部材を配設する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、サイドライト方式の光源を備えた液晶表示装置に関する。

従来から、文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として、２枚の透明基板の間に液晶が密封されている液晶表示パネルを用いた液晶表示装置が知られている。

このような液晶表示装置としては、液晶表示パネルの反視認側に配設した光源からの照射光を用いて前記液晶表示パネルの表示部を明るく表示する構成が知られている。

そして、前記光源としては、導光板を用いたサイドライト方式（エッジライト方式）の光源が、直下方式の光源に比して薄型化および熱対策に有利である等の理由から多く採用されている。

このサイドライト方式の光源を備えた液晶表示装置について更に説明をすると、ＬＥＤなどの光源本体から照射された光源の光は、導光板の側面に設けられた入射面から該導光板内部へ入射する。前記導光板において、前記光を多重反射させ、該液晶表示装置における表面側からこの光を拡散シートおよび光集光シートを通して出射させ、前記液晶表示パネルの表示領域に向かう平面光として照射する。なお、導光板の裏面には反射シートが配設されており、導光板の裏面から漏れる光を導光板に戻すことができるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

そして、前記液晶表示パネルにおいては、前記平面光を利用して所望の画像表示を行う。

図３は、一般的な液晶表示装置の要部構成を示している。

この液晶表示装置２０は、凹状の収納部２２が形成されたユニットケース２１を有しており、前記収納部２２には、一対の透明基板１１ａ、１１ｂ間にシール材を介在させた状態で液晶が封入され、前記一対の透明基板１１ａ、１１ｂの外表面にそれぞれ偏光板１２ａ、１２ｂが配設された液晶表示パネル１０と、前記液晶表示パネル１０の反視認側に対向するようにして配設された光源１とが収納されている。

前記光源１は、導光板２、反射シート３、光集光シート（プリズムシートなど）４、拡散シート５および光源本体としてのＬＥＤ６とから構成されている。そして、前記光集光シート４及び拡散シート５は、前記導光板２の該液晶表示装置における表面側、すなわち液晶表示パネル１０に対向する側の表面側に積層させて配設され、一方、前記反射シート３は前記導光板２の背面に配設されて、前記凹部２１内に収納されている。また、前記ＬＥＤ６は前記導光板２の側方に配設され、該光源１の裏面側等に配設された回路基板（図示せず）から電極端子（図示せず）を通じて供給される電力によって発光し、前記ＬＥＤ６の発光面６ａから発光される照射光は、前記導光板２によって面光源として機能し、前記液晶表示パネル１０に均一に照射光を照射するように構成されている。

特開２００２−２７００２２号公報

ところが、前述の構成の液晶表示装置においては、前記ＬＥＤ６の発光面６ａが観察者に視認されることにより、輝点スポットとして表示品質に悪影響を与えることがあった。また、前記導光板２の前記発光面６ａの直前部となる領域の輝度が他の領域に比較して高くなり、やはり、輝点スポットとして表示品質に悪影響を与えることがあった。

この問題を解決するため、従来においては、図４に示すように、前記ＬＥＤの発光面よりも液晶表示装置の表面側に配置される拡散シート５の非表示領域に黒枠状の印刷を施して遮光部５ａを形成し、この遮光部により前記ＬＥＤ６の発光面６ａやその直前部となる導光板２の領域を観察者から遮蔽し、輝点スポットを原因とする視認性不良を改善することがなされていた。

しかしながら、この改善方法では、拡散シート５に遮光部５ａとしての黒枠を印刷形成する作業工程が必要となり、さらには、前記遮光部５ａとしての黒枠に、印刷ムラ、白点等の印刷不良が生じた場合には、視認性不良の改善の目的が達成されないことがあった。

そこで、本発明は、製造作業工程を増やすことなく、より確実に、輝点スポットを原因とする視認性不良を改善することのできる構成を有する液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の第１態様は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに光を照射するサイドライト方式の光源と、前記液晶表示パネルと前記光源とを収納する凹状のユニットケースとを備える液晶表示装置において、前記液晶表示パネルと前記光源との間に所定厚みの空気層を有するようにスペーサが配設され、前記スペーサと液晶表示パネルとの間に第１光拡散部材が配設されていることを特徴とする液晶表示装置を提供する。

このような構成にすることで、空気層における光エネルギが全体的に減衰され、光量がダウンする。したがって、輝点スポットが視認されにくくなる。さらに、第１光拡散部材において、光源から照射されて空気層を通過する照射光を散乱光とすることにより、特定点（輝点スポット）の光を拡散させることができ、輝点スポットの発生を抑えることができる。

また、本発明の第２態様は、前記スペーサが前記ユニットケースの内壁面より突出形成されている第１態様に記載の液晶表示装置を提供する。このような構成にすることで、スペーサを別途配設する必要がなく、製造工程の負荷を軽減することができる。

さらに、本発明の第３態様は、前記光源が導光板とＬＥＤを備え、前記スペーサが観察者から少なくとも前記ＬＥＤを遮蔽するように配設されている第１態様または第２態様に記載の液晶表示装置を提供する。このような構成にすることで、黒枠印刷等の作業工程を削除したり、黒枠印刷不良に起因する光漏れ等の視認性不良を改善することができる。

そして、本発明の第４態様は、前記スペーサと前記光源との間に第２光拡散部材が配設されている第１態様乃至第３態様のいずれかに記載の液晶表示装置を提供する。このように構成することで、輝点スポットの発生をさらに効果的に抑えることができる。

本発明の液晶表示装置によれば、製造作業工程を増やすことなく、確実に、輝点スポットの発生を抑えることができ、美粧性に優れた液晶表示装置を提供することができる。

図１は、本実施形態の光源１を備えた液晶表示装置２０の要部構成を示している。

この液晶表示装置２０の光源１や液晶表示パネル１０の構成について、前述の従来例に示した構成および配設と同様であるものに関しては、その説明を省略する。

本実施形態の液晶表示装置は、凹状とされた収納部２２を構成する周壁２３の内面からフランジ状に面内方向へ延在し、該液晶表示装置の非表示領域に配置されるスペーサ２４が一体形成されたユニットケース２１を備えている。

さらに詳しくは、前記ユニットケース２１の周壁２３は、該ユニットケース２１の平面形状略矩形状とされた底壁２１ａの一対の端辺と一側辺に立設されており、前記一対の端辺に立設された一対の端壁２３ａ、２３ｂのうち一方の端壁２３ａには、光源１を構成するＬＥＤ６が通電可能に配設されている。そして、前記スペーサ２４は、前記一対の端壁２３ａ、２３ｂと、前記一側辺に立設された一側壁２３ｃとからなる周壁２３の内面からフランジ状に面内方向へ突出するように形成され、表示領域に至らない位置に配置されるようにして形成されている。また、本実施形態においては、前記周壁２３が立設されずに開放状態となっている前記ユニットケース２１の側面は、該収納部２２に光源１を収納するための開口部とされている。

そして、前記収納部２２の前記底壁とスペーサ２４との間に形成される空隙部には、ＬＥＤ６の発光面６ａから照射された光を導光板２の側面２ａから前記導光板２の内部へ入射させ、前記導光板２の該液晶表示装置における表面側から平面光として出射するように構成されたサイドライト方式の光源１が配設されている。

そして、前記収納部２２内における前記スペーサ２４の該液晶表示装置における表面側（図１中、上側。以下、この方向を表側、逆方向を裏側と定義する）には、第１光拡散部材としての拡散板２５および第３光拡散部材としての拡散シート２６、並びに液晶表示パネル１０が順次積層配置されている。光拡散部材としては、光の減衰と拡散度の向上を果たすため、十分な厚みを有する拡散板２５を用いることが望ましい。その場合、本実施形態のように、十分な厚みを有する拡散板２５と比較的厚みの薄い拡散シート２６とを併用するようにしてもよいし、拡散板２５のみを用いるようにしてもよい。

このとき、該液晶表示装置の少なくとも表示領域における前記光源１の表面と、前記拡散板２５の裏面との間には、前記スペーサ２４により空気層２７が形成される。この空気層の厚みは０．５ｍｍ以上とした方が好ましい。また、該液晶表示装置においては、前記光源１の上方に、前記スペーサ２４および前記スペーサ２４により該液晶表示装置の表示領域に形成される空気層２７を介して、光拡散部材２５、２６および液晶表示パネル１が順次積層配置された構造を有することとなる。

このように構成された液晶表示装置においては、前記ＬＥＤ６の発光面６ａから照射された光は、導光板２の側面に設けられた入射面２ａから該導光板２の内部へ入射する。そして、前記導光板２内においては多重反射し、表面側から第２光拡散部材としての拡散シート５および光集光シート４を通して前記空気層２７内へ出射する。そして、前記スペーサ２４によって前記スペーサ２４の厚さ寸法とされた前記空気層２７を通過する際には、光エネルギを全体的に減衰させ、光量をダウンさせた状態となり、さらに、光拡散部材としての前記拡散板２５および拡散シート２６を通過する際には、散乱光となって光ムラを改善させた状態となって、前記液晶表示パネルの表示領域に向かう平面光として照射されることとなる。

このように、本実施形態の液晶表示装置によれば、前記光源１と液晶表示パネル１０との間に介在させた空気層２７により、輝点スポットを生じさせている光を含む、光エネルギが全体的に減衰させ、光量もダウンさせることで、観察者に輝点スポットが視認されにくくすることができる。また、同じくスペーサ２４と液晶表示パネル１０との間に介在させた光拡散部材２５、２６において、光源１から照射されて空気層２７を通過する照射光を散乱光とすることにより、光ムラを改善した状態で前記液晶表示パネル１０に均一に照射光を照射することができる。

このように、本実施形態の液晶表示装置によれば、輝点スポットを原因とする視認性不良を改善し、良好な視認性を示す液晶表示装置を提供することが可能となる。

また、前記一方の端壁近傍の非表示領域に配置されたスペーサ２４により、光源１を構成する前記ＬＥＤ６の発光面６ａおよび前記発光面６ａの直前部となる前記導光板２の領域を該液晶表示装置の観察者の視角から遮蔽することができる。

よって、より確実に、輝点スポットを原因とする視認性不良を改善することができる。

そして、このように構成された液晶表示装置は、従来のように拡散シート５に遮光部５ａを印刷形成するなどの製造作業工程を増やすことなく、組立作業だけで輝点スポットの発生を原因とする視認性不良を改善することができ、さらに、前記スペーサ２４をユニットケース２１と一体にフランジ状に形成することにより、部品点数を削減することができる。

また、本実施形態の液晶表示装置によれば、液晶表示装置の狭額縁化も実現することができた。

具体的には、前述した従来の液晶表示装置の場合に、輝点スポットの問題を解消するためには、図４に示すように、前記ユニットケース２１の前記ＬＥＤ６が配設された周壁２３ａの外表面から、前記拡散シート５に形成された黒枠状の遮光部５ａの面内端部までの寸法として５mmを要していたのに対し、本発明の構成の場合、図１および図２に示すように、周壁の厚さ寸法を同寸法に形成されたユニットケース２１の前記ＬＥＤ６が配設された周壁２３ａの外表面から、前記スペーサ２４の面内端部までの寸法を３mmとすることで、輝点スポットの問題を同レベルに解消することができた。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、スペーサをユニットケースと一体に形成せずに枠状の弾性体としてもよい。また、スペーサは均一の厚みの空気層を形成するため対向する辺に形成してもよい。ユニットケースは、周壁を底壁の外周辺に枠状に立設し、前記周壁を構成する一端壁あるいは一側壁に、前記底壁とスペーサとの間に形成される空隙部に光源を組み込み、配置させるための開口部を形成するようにしてもよい。

さらに、前記スペーサを前記周壁を構成する一対の端壁にのみ形成し、空気層を形成するとともに、前記空気層の表面側に第１光拡散部材や液晶表示パネルを積層するように構成することも可能である。

本発明の液晶表示装置の要部構成を示す断面図 本発明の液晶表示装置における光源のＬＥＤとスペーサとの配置関係の説明図 従来の液晶表示装置の要部構成を示す断面図 従来の液晶表示装置における光源のＬＥＤと拡散シートに形成された遮光部の配置関係の説明図

符号の説明

１ 光源
２ 導光板
２ａ 側面
３ 反射シート
４ 光集光シート
５ 拡散シート（第２光拡散部材）
５ａ 遮光部
６ ＬＥＤ
６ａ 発光面
１０ 液晶表示パネル
１１ 透明基板
１２ 偏光板
２０ 液晶表示装置
２１ ユニットケース
２２ 収納部
２３ 周壁
２４ スペーサ
２５ 拡散板（第１光拡散部材）
２６ 拡散シート（第３光拡散部材）
２７ 空気層

Claims (4)

1. 液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルに光を照射するサイドライト方式の光源と、
   前記液晶表示パネルと前記光源とを収納する凹状のユニットケースとを備える液晶表示装置において、
   前記液晶表示パネルと前記光源との間に所定厚みの空気層を有するようにスペーサが配設され、前記スペーサと液晶表示パネルとの間に第１光拡散部材が配設されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記スペーサが前記ユニットケースの内壁面より突出形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記光源が導光板とＬＥＤを備え、前記スペーサが観察者から少なくとも前記ＬＥＤを遮蔽するように配設されている請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記スペーサと前記光源との間に第２光拡散部材が配設されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。