JP2015026416A - バックライト装置および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＬＥＤを用いたバックライト装置において、十分な明るさを確保しながら、簡単な構成で安価なバックライト装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数のＬＥＤ８とＬＥＤ８の光を反射するための反射シート９と、ＬＥＤ８を駆動するための電力を供給する回路基板７とからなる光源部１０と、光源部１０が放射した光を反射する反射板５と、光源部１０が放射した光と反射板５が反射した光を拡散するための拡散板３と拡散シート２を備えたことを特徴とするバックライト装置１１において、光源部１０は、複数のＬＥＤ８は互いに向かい合った状態で、２列の千鳥配列に、回路基板７上に配置した。
【選択図】図２

Description

本発明は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を光源として用いる液晶表示装置に関するものである。

従来の大型の液晶表示装置では、冷陰極管が液晶パネル直下に多数配置され、これらの冷陰極管が拡散板や反射板等の部材と共に使われていた。また、近年では、液晶表示装置の光源としてＬＥＤが使用されるようになっている。ＬＥＤは近年効率が向上し、蛍光灯に変わる消費電力の少ない光源として期待されている。また液晶表示装置用の光源としては映像に応じてＬＥＤの明暗を制御することで液晶表示装置の消費電力を下げることができる。

液晶表示装置において、冷陰極管の代わりに多数のＬＥＤを配置することとなる。多数のＬＥＤを用いることで、液晶表示装置の画面で均一な明るさを得ることができるが、ＬＥＤが多数必要で安価にできない問題があった。１個のＬＥＤの出力を大きくし、ＬＥＤの使用する個数を減らす取り組みがなされており、例えば特許文献１では、１次元的に並べて配置された複数の点光源と、その複数の点光源上に設けられた、長い形状のシリンドリカルレンズとを有する光源が提案されている。

特開２００６−２８６６０８号公報

本発明はこのような現状に鑑みなされたもので、ＬＥＤを用いた液晶表示装置において、十分な明るさを確保しながら簡単な構成で安価なバックライト装置および液晶表示装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために本発明のバックライト装置は、回路基板上に配置された複数のＬＥＤからなる光源部と、前記光源部の後方に配置され、前記光源部が放射した光を反射する反射板と、前記光源部の前方に配置され、前記光源部が放射した光と前記反射板が反射した光を拡散する拡散板を有し、前記光源部は、中央部に前記複数のＬＥＤを発光面が互いに向かい合うように２列の千鳥配列に配置する。

また、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に配置され、液晶表示パネルに対応する大きさのバックライト装置とからなり、前記バックライト装置は、回路基板上に配置された複数のＬＥＤからなる光源部と、前記光源部の後方に配置され、前記光源部が放射した光を反射する反射板と、前記光源部の前方に配置され、前記光源部が放射した光と前記反射板が反射した光を拡散する拡散板を有し、前記光源部は、中央部に前記複数のＬＥＤを発光面が互いに向かい合うように２列の千鳥配列に配置する。

本発明によれば、ＬＥＤを用いたバックライト装置において、液晶パネルの中央部に、ＬＥＤを２列の千鳥配置で配した光源部を構成したことにより、十分な明るさを確保しながら簡単な構成で安価なバックライト装置および液晶表示装置を提供することができる。また、ＬＥＤを２列の千鳥配置で配することで、部品点数を少なくでき、製品自体の重量も低減することができる。

本発明の実施の形態１に係るバックライト装置を用いた液晶表示装置全体の概略構成を示す分解斜視図 図１のＡ−Ａ線で切断した断面図 光源部１０におけるＬＥＤ８の配置を示す概念図 光源部１０の光軌跡を示す概念図 バックライト装置１１の光軌跡を示す概念図

以下、本発明の一実施の形態による液晶表示装置について図１〜図４を用いて説明するが、本発明の実施の形態はこれに限定されるものではない。

（実施の形態１）
１．液晶表示装置全体の構成
図１は、本発明の実施の形態１におけるバックライト装置を用いた液晶表示装置の全体の概略構成を示す分解斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線で切断した断面図である。

まず、本実施の形態における液晶表示装置の構成について説明する。

図１、図２に示すように、液晶表示装置１２は、長方形の平板形状で透過型の液晶パネル１と、前カバー４と、液晶パネル１の背面側に配置され、液晶パネル１に対応する大きさのバックライト装置１１とにより構成されている。

液晶パネル１はバックライト装置１１から放射された光を透過するように配置されている。

前カバー４は、バックカバー６の前方に配されており、液晶表示装置１２の前面のケーシングを兼ねている。前カバー４の材料としては、製品におけるデザイン性や軽量性などの観点から、主にプラスチック樹脂が使用される。

２．バックライト装置の構成
次に、本実施の形態におけるバックライト装置の構成について説明する。

バックライト装置１１は、拡散シート２と、拡散板３と、光源部１０と、反射板５と、バックカバー６とで構成されている。

バックカバー６は、これ自体が液晶表示装置１２の背面のケーシングを兼ねている。このバックカバー６はプラスチック樹脂や、表裏に高放射性セラミックスシートが貼付された金属、または黒色などのアルマイト処理された金属や、カーボンブラックを塗布した金属からなり、上記金属にはアルミニウムや鉄などを主成分とした合金などを用いている。

反射板５は、光源部１０の後方に、光源部１０から放射される光を拡散板３の方向に反射するために備えられている。反射板５は、図２に示すように、光源部１０から放射される光を効率よく均一に拡散板３の方向に反射する凹形状の曲面を有している。また、反射板５は、光源部１０から放射される光を効率よく反射するようにその表面が鏡面や白色などの状態となっている。

拡散板３は、液晶パネル１と光源部１０の間に配置され、光源部１０から放射される光、および反射板５により反射される光を拡散する。拡散板３は、材料として、ポリメチルメタクリレートやポリカーボネート等の空気よりも屈折率が高い公知の透明樹脂が主に使用され、製造においては射出成型などで作成することができる。

拡散シート２は拡散板３の前方に配置されている。拡散シート２は光を拡散する樹脂がコーティングされており、拡散シート２を通過した光は拡散されより均一な面光源とすることができる。

３．光源部の構成
次に、光源部１０について詳細に説明する。

光源部１０は、回路基板７と、複数のＬＥＤ８と、回路基板７上に備えられた反射シート９で構成されている。

図１に示すように、回路基板７は液晶表示装置１２のほぼ中央部に水平方向に伸びる細長い略矩形の形状をなして配されており、ＬＥＤ８を駆動する電力を供給している。また、反射シート９も、回路基板７と同様に細長い略矩形の形状をなしており、回路基板７の表面に重なるように貼り付けられている。

なお、本実施の形態のように、回路基板７に反射シート９を貼り付ける代わりに、回路基板７のＬＥＤ８搭載面が鏡面や白色等などの光を反射しやすいものであってもよい。

ＬＥＤ８は側面発光型のＬＥＤである。以下、ＬＥＤ８の配置について、図３を用いて説明する。

図３は、光源部１０における個々のＬＥＤ８の配置を示す図である。

図３の（ａ）に示すように、複数のＬＥＤ８は、回路基板７上にＬＥＤ８の発光面が互いに向かい合うように２列の千鳥配列に配置する。すなわち、バックライト装置の正面であるＢの方向から見ると、２列のＬＥＤ８が、互いに重ならないようよう、一方のＬＥＤ８間に他方のＬＥＤ８が位置するよう配置する。この配置によって、（ａ）に示すように、個々のＬＥＤ８が放射する光１３が互いに干渉しない。従って、発光効率を落とすことなく、また、光の損失を増加することがない。さらに、液晶パネル１の照度を抑えることができる。

また、図３の（ｂ）は、図３の（ａ）をＡの方向から見た図である。図３の（ｂ）に示すように、ＬＥＤ８は回路基板７に対してその発光部が平行になるように配されている。

次に、本実施の形態のバックライト装置における光の伝達について説明する。

図４は、光源部１０の光軌跡を示す概念図である。図５は、本発明のバックライト装置及び液晶表示装置における光軌跡を示す図である。

ＬＥＤ８は反射板５上に備えられた回路基板７により電力を供給されて発光する。ＬＥＤ８は側面発光型のＬＥＤであり、ＬＥＤ８が放射する光は直接、または、反射シート９より反射されて、光源部１０からの光として放射される。

図５に示すように、光源部１０から放射された光の一部は、直接、拡散板３に入射する。また、光源部１０から放射された光の一部は、回路基板７の後部に配された反射板５によって反射され、拡散板３の方向へ偏光される。

拡散板３へ入射された光は、拡散板３により拡散され、拡散板３の働きによって、さらに光ムラのない面光源へと近づけられて、拡散シート２へと向かう。拡散シート２へと射出された光は拡散シート２により拡散され、拡散シート２の働きによって、拡散板３を透過する以前の光よりもさらに拡散されてさらに光ムラのない面光源となって液晶パネル１へと透過される。液晶パネル１では、拡散シート２を透過した面光源が発せられることで、液晶パネル１の中央部にも全体においても光ムラや照度ムラのない鮮明な画像が認識できるようになる。

４．本実施形態のまとめ
以上説明したように本発明は、ＬＥＤを用いたバックライト装置および液晶表示装置において、液晶パネルの中央部にＬＥＤを２列の千鳥配置する光源部を構成した。

ＬＥＤを２列の千鳥配置で配すると、ＬＥＤが放射する光の光干渉がなくなる。そのため、光の効率を落とすこがなく、光の損失が増加することもない。また、液晶パネルの中央部の照度を落とすことなく、ＬＥＤが放射する光を拡散板の方向に伝達することができる。

仮に液晶パネルの中央部の照度が悪化することがあると、人間の視覚には非常に画面が見づらくなり商品力の低下を招く。そういった状況を回避するためにも、液晶パネルの中央部の照度を落とさず、液晶パネル１の照度を均一に光を制御していくことは非常に意味が大きい。

また、ＬＥＤを２列の千鳥配置で配すると、ＬＥＤの素子数を少なくすることが可能となる。すなわち、光源部において、部品点数を少なくできることから、製品自体の重量も低減することができる。

また、反射シートと反射板により、ＬＥＤが放射する光がムラなく拡散板の方向に伝達されることから、液晶パネルの中央部から周縁部に至るまで照度が確保され略均一な光となる。

本発明は、バックライト装置および液晶表示装置において、光を拡散させるために、レンズ等を用いず、ＬＥＤと反射シートと反射板を用いた。従って、簡単な構成でＬＥＤが放射する光を偏向できるため、レンズ等の取り付け工数や部品数の増加を抑え、安価なバックライト装置および液晶表示装置構造を提供することができる。

以上のことから、本発明によれば、十分な明るさを確保しながら簡単な構成で安価なバックライト装置および液晶表示装置を提供することができる。

なお、本発明の実施の形態においては、複数のＬＥＤの発光素子面は内側を向き、互いに向かい合っていたが、発光面が外側を向き、互いに向き合ってもよい。

以上のように本発明によれば、十分な明るさを確保しながら簡単な構成で安価なバックライト装置および液晶表示装置を得る上で有用な発明である。

１ 液晶パネル
２ 拡散シート
３ 拡散板
４ 前カバー
５ 反射板
６ バックカバー
７ 回路基板
８ ＬＥＤ
９ 反射シート
１０ 光源部
１１ バックライト装置
１２ 液晶表示装置

Claims (8)

1. 回路基板上に配置された複数のＬＥＤからなる光源部と、
   前記光源部の後方に配置され、前記光源部が放射した光を反射する反射板と、
   前記光源部の前方に配置され、前記光源部が放射した光と前記反射板が反射した光を拡散する拡散板を有し、
   前記光源部は、中央部に前記複数のＬＥＤを発光面が互いに向かい合うように２列の千鳥配列に配置することを特徴とするバックライト装置。
2. 前記複数のＬＥＤは側面発光型ＬＥＤとすることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
3. 前記回路基板において、前記複数のＬＥＤの搭載面は、鏡面あるいは白色等の光を反射しやすい反射シートを有することを特徴とする請求項１または請求項２記載のバックライト装置。
4. 前記回路基板において、前記複数のＬＥＤの搭載面は、鏡面あるいは白色等の光を反射しやすい表面状態であることを特徴とする請求項１または請求項２記載のバックライト装置。
5. 液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面側に配置され、液晶表示パネルに対応する大きさのバックライト装置とからなり、
   前記バックライト装置は、
   回路基板上に配置された複数のＬＥＤからなる光源部と、
   前記光源部の後方に配置され、前記光源部が放射した光を反射する反射板と、
   前記光源部の前方に配置され、前記光源部が放射した光と前記反射板が反射した光を拡散する拡散板を有し、
   前記光源部は、中央部に前記複数のＬＥＤを発光面が互いに向かい合うように２列の千鳥配列に配置することを特徴とする液晶表示装置。
6. 前記複数のＬＥＤは側面発光型ＬＥＤとすることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置。
7. 前記回路基板において、前記複数のＬＥＤの搭載面は、鏡面あるいは白色等の光を反射しやすい反射シートを有することを特徴とする請求項５または請求項６記載の液晶表示装置。
8. 前記回路基板において、前記複数のＬＥＤの搭載面は、鏡面あるいは白色等の光を反射しことを特徴とする請求項５または請求項６記載の液晶表示装置。

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