JP5064528B2 - バックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents
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Description
ックライトが提案されている(非特許文献1参照)。サブ導光板にてRGBの色を混色し、均一な白色になった状態で上段のメインの導光板に入射させている。この方式の問題は、LEDからサブ導光板への入光効率およびサブ導光板からメイン導光板への入光効率が低いため、全体として効率が非常に低いことである。効率が低いことにより投入電力が増えるため、熱対策が必要となり、放熱フィンなどによるサイズの大型化が発生する。また、使用するLEDが増えるためコストアップが発生する。
本発明の第1の実施の形態によるバックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置について図1乃至図37を用いて説明する。図1は、本実施の形態によるバックライトユニットの原理を示す断面図である。図1に示すように、面状光源であるバックライトユニットは、例えば長方形状の平面形状を有する面状の導光板(導光手段)20を有している。導光板20の少なくとも1つの側端面近傍には、光源(離散光源手段)51が配置されている。光源51は、例えば異なるスペクトルの発光波長を有する複数のLED等で構成されている。あるいは光源51は、異なる発光量の複数のLED等で構成されている。導光板20の光射出面21の図中上方には、拡散板(光混合手段B)40等の光学シート類が配置され、さらに上方に液晶表示パネル(図示せず)が配置されている。導光板20の光射出面21と拡散板40との間には、所定の厚さを有する気体空間(光混合手段A)30が設けられている。導光板20の図中下方には、反射シート(反射手段)10が配置されている。すなわち、バックライトユニットは、反射シート10、導光板20、気体空間30及び拡散板40とがこの順に重ねられた構成を有している。導光板20の反射シート10側の面には、散乱ドット22等の光取出し手段が設けられ、光射出面21には光取出し手段が設けられていない。
異なる光量の光を混合して均一化する機能を有している。拡散板40は、面内の同一点において、異なる角度で進む光を混合して角度的に配向し直すことにより、面内で照明光色と照明光量を均一にする機能を有している。
図2は、実施例1によるバックライトユニットの断面構成を示している。図2に示すように、散乱ドット22が印刷された導光板20の両端面近傍には、離散光源列を構成するLED50がそれぞれ複数配置されている。導光板20は、散乱ドット22の印刷面が反射シート10側に向くように配置されている。LED50には、LED50からの光が効率良く導光板20に入射するようにリフレクタ54が被せられている。導光板20の上面側には、所定の厚さの気体空間30を介して拡散板40が配置されている。これらの構成材は、ハウジング60によって固定されている。導光板20の入光面23近傍で取り出された光は、気体空間30を進む間、導光板20の対向方向へ進行して拡散板40に入射する。したがって、個々のLED50から射出した光は、気体空間30を通過する間に他のLED50から射出した光と混ざり合って拡散板40に入射することになる。このため、バックライトユニットの色むらや輝度むらを抑制できる。
図3は、実施例2によるバックライトユニットの断面構成を示している。本例では、個々のLED50の距離を約9mm、射出面の大きさを約6mmφとし、導光板20の厚さを約8mmとした。導光板20と拡散板40との間の気体空間30の厚さは約15mmとした。これにより、色むらや輝度むらが視認されない程度に改善された。なお、LED50のサイズや並び方、導光板20の厚さはこれに限るものではない。また、気体空間30の厚さもこれに限るものではなく、導光板とその上に配置される光学部材の間隔が僅かで
もあればよく、一例として2〜50mm、特に10〜20mmとすることで十分な効果が得られる。
図4は、実施例3によるバックライトユニットの導光板20の構成を示している。図4(a)は導光板20の斜視図であり、図4(b)は導光板20の部分断面図である。図4(a)、(b)に示すように、導光板20の裏面には、光取出し手段として散乱ドット22が印刷されている。ドット印刷に用いる塗料などは、従来のバックライトユニットなどに用いられている材料、例えばアクリル等の塗料バインダに酸化チタン等の屈折率の異なるビーズやフィラーを分散した材料で構わない。また、散乱ドット22の印刷パターンやサイズについても従来と同様で構わない。
図5は、実施例4によるバックライトユニットの導光板20の構成を示している。図5(a)は導光板20の斜視図であり、図5(b)は導光板20の部分拡大図である。図5(a)、(b)に示すように、導光板20の裏面には、光取出し手段として微細な突起部24等の凹凸形状が設けられている。突起部24は、導光板20の製造に用いる金型に突起形状を盛り込むことにより形成できる。
図6は、実施例5によるバックライトユニットの導光板20の構成を示している。図6(a)は導光板20の斜視図であり、図6(b)は導光板20の部分拡大図である。図6(a)、(b)に示すように、導光板20の裏面には、光取出し手段としてレンズ形状の微細な突起部25が設けられている。突起部25は、導光板20の製造に用いる金型にレンズ形状を盛り込むことにより形成できる。
図7は、実施例6によるバックライトユニットの導光板20の構成を示している。図7に示すように、散乱ドット22の配置パターンは、LEDモジュール52に近い側で配置密度が低く、LEDモジュール52から離れるとともに配置密度が徐々に高くなり、導光板20の中央付近で配置密度が最も高くなるように設計されている。これにより、全面で均一な輝度分布や、導光板20中央で最も輝度が高く周辺部で輝度が低くなるような輝度分布が実現できる。また、散乱ドット22に代えて突起部24、25を用いたいた場合でも、それらの密度をLEDモジュール52側で低く、導光板20中央付近で高くすることで同様の輝度分布が実現できる。
図8は、実施例7によるバックライトユニットの構成を示している。図8(a)はバックライトユニットの断面図であり、図8(b)はバックライトユニットの導光板20の斜視図である。気体空間30の厚さを薄めに設定した場合、色むらが視認される場合がある。本実施例ではその色むらを抑えるため、導光板20の入光面23からの距離が約10mm以下の領域には、散乱ドット22を設けないようにしている。これによって、導光板20に入射した光は、当該領域では導光板20から射出されることなく導光していく。その間、他のLEDからの光と混ざり合い、混ざり合った状態で光が導光板20から射出されるため、色むらが低減される。なお、上記の距離は10mmに限られず、例えば2〜50mmの範囲であればよい。上記の距離を約50mmに設定すれば、気体空間30の厚さを数mm程度にしても、色むらがほぼ問題ない程度に低減される。
図9は、実施例8によるバックライトユニットの構成を示している。図9に示すように
、導光板20の入光面23近傍には、R発光LED50(R)、G発光LED50(G)、B発光LED50(B)が概ね均等にそれぞれ複数配置されている。各色のLED50の数は、各色のLEDへの投入電力と、目標のバックライトユニットの照明色を考慮して決められる。通常は、LED50(G)が最も多い。LED50を均等な間隔で配置することにより、個々のLED50の色が視認される入光面23からの距離が概ねどのLED50においても同等となる。したがって、色むらが視認されないようにするための気体空間30の厚さを最小に設定することができる。また、生理学的に輝度むらよりも色むらの方が視認されやすいため、適当な個数の三原色のLEDをより近くに配置して白色に近い光を作るLED群とし、該LED群をやや離れて配設することも有効な手法である。
図10は、実施例9によるバックライトユニットの構成を示している。図10(a)はバックライトユニットのLED実装基板56を基板面に平行に見た構成を示し、図10(b)はLED実装基板56を基板面に垂直に見た構成を示している。図10(c)はバックライトユニットの断面構成を示している。図10(a)、(b)、(c)に示すように、複数のLED50はLED実装基板56の長手方向に沿って直線状に配置されている。複数のLED50は、導光板20の入光面の長手方向に沿って配置されることになる。R、G、B各色のLED50は、それぞれ概ね均等に配置されている。またLED50は、LED実装基板56の短手方向の一方に偏った位置(図中下方の端辺側)に実装されている。図中下方の端辺側にLED実装基板56は、LED50が下側になるようにバックライトユニットの中に組み込まれる。これによって、導光板20と拡散板40との間に気体空間30を設けているにもかかわらず、バックライトユニットの厚さを薄くすることができる。LED実装基板56の裏面側は金属板とし、LED50で発生する熱の放熱効果を高めるようにしている。
図11は、実施例10によるバックライトユニットのLED実装基板56の構成を示している。図11(a)はLED実装基板56を基板面に平行に見た構成を示し、図11(b)はLED実装基板56を基板面に垂直に見た構成を示している。図11(a)、(b)に示すように、LED実装基板56のLED50実装面側(導光板20側)には、ミラー反射シート58が貼付されている。これによって、LED実装基板56の実装面を、実施例9の導光板20と拡散板40との間の気体空間30の側面の一部として活用できる。また、ミラー反射シート58に代えて拡散反射シートを用いてもよい。
図12は、実施例11によるバックライトユニットの断面構成を示している。図12に示すように、拡散板40の代わりに厚めの拡散シート42を用いてもよい。この場合、中央近傍では拡散シート42のたわみが生じる可能性があるため、導光板20の光射出面21側に透明なピンを配置して拡散シート42を保持するようにしてもよい。
図13は、実施例12によるバックライトユニットの断面構成を示している。図13に示すように、本実施例ではLED実装基板がコンパクトにできており、ハウジング60が導光板20の光射出面21を囲むような形状を有している。ハウジング60の内面のうち、気体空間30の側面に対応する面には、ミラー反射シート44が貼付されている。これにより、導光板20から気体空間30に射出された光をロスすることなく利用することができる。なお、ミラー反射シート44の代わりに拡散反射シートでも構わないし、あるいは、ハウジング60内面自体が高反射ミラー面であっても構わない。
図14(a)は、実施例13によるバックライトユニットの構成を示す分解斜視図である。図14(a)に示すように、気体空間30を覆う側面のうちLEDモジュール52が実装されていない面の中心部近傍にカラーセンサ70が組み込まれている。カラーセンサ70はセンサ基板72に実装されている。センサ基板72は、カラーセンサ70と同サイズに開口されたハウジング60の開口部にカラーセンサ70が嵌合するように取り付けられている。なお、カラーセンサ70の取付け位置はこれに限られることはない。また、カラーセンサ70の数も1個に限られることはない。カラーセンサ70からの信号によって、ホワイトバランス調整のためのLED制御部の電流制御が行われるようになっている。
図15は、実施例14によるバックライトユニットの断面構成を示している。図15に示すように、LED実装基板56の裏面側には、ハウジング60を介して放熱フィン(又は放熱板)64が設けられている。放熱フィン64を設けることによって、LED50で発生する熱を速やかにバックライトユニットの外へ排出できるため、LED50の温度上昇による発光効率の低下を抑えることができる。放熱フィン64には、高熱放射シートを貼付してもよく、高熱放射材を塗布してもよい。
図16は、実施例15によるバックライトユニットの断面構成を示している。図16に示すように、ハウジング60の外側表面のうち導光板20裏面に対応する領域には、高赤外線放射率シート66が貼付されているか、又は高赤外線放射率材が塗布されている。これにより、導光板20裏面側からの放熱効果も高めることができる。
図17は、実施例16によるバックライトユニットの断面構成を示している。図17に示すように、ハウジング60の外側表面のほぼ全体には、高赤外線放射率シート66が貼付されているか、又は高赤外線熱放射率材が塗布されている。これにより、放熱効果を高めることができるとともに、放熱フィン64を設けた構成(図16参照)と比較してバックライトユニットを小型化できる。ハウジング60を高赤外線熱放射率部材で形成してもよい。
図18は、実施例17によるバックライトユニットの断面構成を示している。図18に示すように、LED実装基板56はL字状の断面形状を有している。LED実装基板56は、ハウジング60の側面部及び底面部に密着している。これにより、LED50からの熱が熱伝導により移動するLED実装基板56の基板面積が増加し、かつLED実装基板56から導光板20裏面側のハウジング60に熱が直接移動できる。このため、LED50で発生する熱を効率良く外部に排出できる。
図19は、実施例18による液晶表示装置の断面構成を示している。図19に示すように、液晶表示装置は、上記実施例1乃至17のいずれかによるバックライトユニットを有している。拡散板40上には、レンズシート84(例えば3M社製のBEF)及び偏光シ
ート86(例えば3M社製のDBEF)等の光学シートが配置されている。光学シートは上記に限らず、必要に応じて種々の組合せで用いられる。光学シート上には液晶表示パネル80が配置されている。また、液晶表示パネル80の額縁領域を覆うカバー82が取り付けられている。
図20(a)は、実施例19による液晶表示装置の構成を示している。図20(b)はドライバが実装された液晶表示パネル80の構成を示し、図20(c)は液晶表示パネル80をデータバスラインに平行に切断した断面構成を示し、図20(d)は液晶表示パネル80をスキャンバスラインに平行に切断した断面構成を示している。図20(a)〜(d)に示すように、液晶表示パネル80には、画素毎に液晶を駆動するためのデータドライバやスキャンドライバがフレキシブル基板やプリント基板を介して実装されている。スキャンドライバは、LED50が配置されている辺側に配置されている。液晶表示パネル80をバックライトユニットに組み込む場合、スキャンドライバが実装されたスキャンドライバフレキ90を折り畳んでLED50やLED実装基板56の上部空間に収めている。これにより、LED実装基板56の裏面側にスキャンドライバフレキ90が配置されることがないため、バックライトユニットの側面からの放熱が容易となる。一方、データドライバはLED50が配置されていない辺側に配置されている。このため、データドライバが実装されたデータドライバフレキ92は、導光板20の側面を覆うように収納されている。図示していないが、LED実装基板56裏面側のバックライトユニット側面に放熱フィンを設けることも可能である。なお、本例ではLED50がスキャンドライバ側に配置された構成であるが、データドライバ側にLED50が配置された構成の場合には、データドライバフレキ92を折り畳むようにすればよい。
図21は、実施例20による液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図21に示すように、本実施例では実施例19の構成に加えて、スキャンドライバフレキ90と制御回路基板94とを接続するフレキシブルフラットケーブル96をスキャンドライバフレキ90からデータドライバ側の側面側に引き出すようにしている。これにより、フレキシブルフラットケーブル96がLED実装基板56の裏面側を覆うことがなくなるため、バックライトユニット側面からの放熱が容易となる。
図22は、実施例21による液晶表示装置の構成を示している。図22(a)は液晶表示装置の構成を示し、図22(b)は液晶表示装置を部分的に拡大して示している。図22(c)は液晶表示装置の断面構成を示している。図22(a)〜(c)に示すように、液晶表示装置は、画素毎に薄膜トランジスタ(TFT)が形成されたTFT基板74と、カラーフィルタ(CF)層77が形成された対向基板76と、TFT基板74及び対向基板76間に封止された液晶層78とを有している。TFT基板74及び対向基板76の外側の表面には、一対の偏光板87がクロスニコルに配置されている。また液晶表示装置は、表示領域81の外側に枠状の遮光膜(BM)79を有している。
の信号は、バックライトユニットの有する制御部にそれぞれ出力される。制御部は、R、G、Bの光量が所定の光量バランスになるようにLED50の駆動条件を制御する。これによって、表示領域81内のホワイトバランスを適切に調整することができる。
図24(a)は、実施例22による液晶表示装置の構成を示している。図24(b)は液晶表示装置をデータバスラインに平行に切断した断面構成を示し、図24(c)は液晶表示装置をスキャンバスラインに平行に切断した断面構成を示している。図24(a)〜(c)に示すように、LEDモジュール(光源部)52は、導光板20の4つの側端面近傍にそれぞれ配置されている。LEDモジュール52の各LED50は、導光板20の側端面の長辺に沿う方向に配列している。本実施例のバックライトユニットは、サイドライト型としては最も多くのLED50を実装できるため、最も輝度の高いバックライトを実現できる。
図26は、実施例23によるバックライトユニット(及び光学シート)の断面構成を示している。図26に示すように、バックライトユニットは2枚の導光板20a、20bを有している。2枚の導光板20a、20bは、入光面23に対向する対向面27同士を突き合わせて配置されている。導光板20a、20bは、入光面23側の厚さが厚く、対向面27側の厚さが薄いくさび形状を有している。例えばLED50の射出面は約6mmφ
であり、導光板20a、20bの入光面23側の厚さは6〜8mmである。これにより、LED50からの射出光が効率良く入射されるようになっている。対向面27側の厚さは1mm程度である。導光板20a、20bに入射した光は、導光していく間に導光板20a、20bの厚さが薄くなっていくため、対向面27から射出して導光板20a、20bから抜けていく光量は極めて少なくなる。対向面27から射出するこの僅かな光は他方の導光板20b、20aに入射することになり、僅かではあるがバックライトの輝度に寄与する。これまでに説明した実施例(例えば実施例1)の構造では、対向面27に達した光は、対向面27側に配置される他方のLED50に入射することになる。このため、この光のうち再度導光板20に戻される割合は少なく、これが光量ロスの原因となっていた。本実施例の構成では、対向面27を抜ける光量を激減させているため、光の利用効率を向上できる。
図30は、実施例24によるバックライトユニット(及び光学シート)の断面構成を示している。図30に示すように、バックライトユニットは2枚の導光板20a、20bを有している。2枚の導光板20a、20bは、入光面23に対向する対向面27間に所定の間隙を設けて配置されている。導光板20a、20bは、入光面23側の厚さが厚く、対向面27側の厚さが薄いくさび形状を有している。導光板20a、20bは、拡散板40の光入射面に対して光射出面21が所定の角度で傾斜し、光射出面21に対向する面がほぼ平行に配置されている。導光板20a、20bの光射出面21は拡散板40との間に所定の距離dを介して配置されている。また、拡散板40の両端部には、ミラー反射板46が配置されている。これにより、導光板20a、20bから気体空間30に射出された光をロスすることなく利用することができる。
3で射出した光は直接拡散板40に入射する。射出角θ3以外の角度で射出した光は反射板10(図31では不図示)その他の部材で反射しながらいずれは拡散板40に入射する。射出角θ3で射出した光は気体空間30を広がりながら進んでいき、拡散板40との距離dにより、広がりの程度が決められる。
ら光が射出した位置と、拡散板40から光48が射出した位置との距離Aを46mm程度にするためには、距離dを約2mmにするとよい。また、テーパ角θ1=10°の場合に、距離Aを46mm程度にするためには、距離dを約4mmにするとよい。
図33は、実施例25によるバックライトユニット(及び光学シート)の断面構成を示している。図33に示すように、バックライトユニットは導光板20の1つの側面近傍にLED50を有している。導光板20は入光面23側の厚さが厚く、対向面27側の厚さが薄いくさび形状を有している。導光板20は反射板10とほぼ同じ長さに形成されている。光射出面21のテーパ角及び拡散板40との距離dは、上記実施例24と同様の考えに基づいて設定されている。これにより、本実施例によるバックライトユニットは、上記実施例24によるバックライトユニットと同様の効果が得られる。
乱ドット22や微細な突起部を設けないようにする。これにより、色むらをほぼ問題ない程度に低減することができる。
図35は、従来のバックライトユニットの構成を示している。図35に示すように、導光板20の入光面23近傍には、図中左側から、G発光LED50(G)、R発光LED50(R)、G発光LED50(G)及びB発光LED50(B)がこの順に複数配置されている。LED50がこの順に並んで配置されていると、入光面23の両端部近傍に色むら53が発生し易くなる。当該色むら53を低減するためには、入光面23の両端部近傍では、RGBの各LED50の光ができる限り隣接しているのが望ましいことを発明者らは見出した。
本発明による第2の実施の形態は、バックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
射面に離散光源手段を配置し、当該光射出面の裏面側に放熱手段を配置することにより、バックライトユニットの狭額縁化を図ることができる。
以下、実施例を用いてより具体的に説明する。
図38は、光源にLEDを用いたバックライトユニットを搭載した従来の液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。当該液晶表示装置はPDAや携帯電話機器等の表示装置として用いられている。図38(a)は、液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。図38(b)は、LEDモジュール159の構成を示す分解斜視図である。図38(b)に示すように、LEDモジュール159は、FPC159bと、FPC159bに実装されたチップ型(表面実装型)のLED159aとを有している。LED159aから射出した光は、図38(a)に示す導光板156の側面から入射する。導光板156に入射した光は反射シート157に対向する導光板156の面に形成された凹凸パターン(不図示)及び反射シート157により、拡散シート154に向かって射出される。導光板156から射出した射出光は拡散シート154に入射される。拡散シート154は、面内の同一点において、異なる角度で進む光を混合して角度的に配向し直すことにより、面内で照明光色と照明光量を均一にする機能を有している。
0は、液晶表示装置130の要部断面を示している。図41は、複数のLED(離散光源手段)113bで生じた熱を放熱する放熱部109bの構成を示す分解斜視図である。
とにより、導光板106の光入射面106aの法線に直交する方向(図中右方向)にヒートシンク111aを配置することができる。これにより、液晶表示装置の額縁の長さD1(D1<D2)を相対的に短くすることができる。また、L型熱伝導部材117aはLED115aの発光部の反対側に配置されているので、ヒートシンク111aに効率よく熱を伝導することができる。
図43は、実施例2によるバックライトユニットの構成を示す要部断面図である。図43は、図42(a)の図中に示す仮想円で囲まれた部分に相当する部分を示している。図43に示すように、本実施例によるバックライトユニットは、L型熱伝導部材117aと背面板108とを熱的に接触する熱連結部材114aを有している。熱連結部材114aは、L型熱伝導部材117a及び背面板108のそれぞれに固着されている。熱連結部材114aを用いてL型熱伝導部材117aを背面板108に熱的に接触させることにより、バックライトユニットは、複数のLED113aで発生した熱をヒートシンク111aだけでなく背面板108にも伝導させて放熱することができる。また、図示は省略するが、放熱部109b側にも熱連結部材が配置され、L型熱伝導部材117bは背面板108に熱的に接触している。このように、複数のLED113a、113bで発生した熱の一部を背面板108で放熱することができるので、ヒートシンク111a、111bの大きさを小さくすることができる。これにより、バックライトユニット及び液晶表示装置130の小型化を図ることができる。
図45は、実施例3によるバックライトユニットの構成を示す要部断面図である。図45に示すように、本実施例によるバックライトユニットの熱伝導手段は、導光板106に沿って曲げられて、断面がL字形状に形成された光源固定部材115aを有している。光源固定部材115aは、ヒートシンク111aに固着されて熱的に接触している。また、光源固定部材115aは、熱連結部材114aに固着されて、背面板108と熱的に接触している。図示は省略するが、放熱部109b側の光源固定部材115bも断面L字状に形成され、ヒートシンク111b及び背面板108に熱的に接触されている。
に形成することにより、L型熱伝導部材117a、117bを用いずに、LED113a、113bをヒートシンク111a、111b及び背面板108に熱的に接触させることができる。これにより、本実施例によるバックライトユニットは、上記実施例1及び実施例2によるバックライトユニットと同様の効果が得られる。なお、バックライトユニットがL型熱伝導部材117a、117bを有していても、本実施例によるバックライトユニットと同様の効果が得られる。
図46は、実施例4によるバックライトユニットのLED115aを光源固定部材115aに固定した状態を示している。図中下側の図は、表面実装型のLED115aを光源固定部材115aに固定した状態を示している。LED115aは光源固定部材115aにパターニングされた配線と接続するためのリード端子140’を有している。LED115aはリード端子140’により光源固定部材115aに固定されている。リード端子140’は、LED115aの外壁に突出して形成されている。このため、表面実装型のLED115aは実装ピッチL1が相対的に大きくなる。
図47は、反射板172を有する従来のバックライトユニットの光源固定部材170近傍を示す斜視図である。図47(a)は、光源固定部材170に反射板172を固定した状態の斜視図である。図47(b)は、光源固定部材170から反射板172を取り外した状態の分解斜視図ある。反射板172はLED159から射出した光を導光板156に効率よく導くために設けられている。反射板172は導光板156の光入射面の法線方向に対してLED159から斜めに射出された光を反射させて導光板156に導くことができる。これにより、LED159の射出光を効率よく導光板156に導くことができる。しかし、従来の反射板172はLED159の冷却については考慮されていない。
て導光板106に導くことができる。これにより、LED113から射出した光を導光板106に効率よく導くことができる。また、熱伝導反射板112は熱伝導率の高い材料で形成されているので、LED113で発生した熱を光源固定部材115を介して熱伝導手段(L型熱伝導部材117a、117b又は光源固定部材115a、115b)及びヒートシンク111a、111b(図48ではいずれも不図示)に効率よく伝導できる。これにより、本実施例によるバックライトユニットはLED113で生じた熱を空気中へ放熱することができる。
図49は、実施例6によるモニタ装置用途向けの液晶表示装置(モニタ用液晶表示装置)の構成を示す分解斜視図である。図49に示すように、モニタ用液晶表示装置は、熱放射性の高い材料で形成され、液晶表示装置130に搭載されたバックライトユニットと熱的に接触し、液晶表示装置130を収納する収納手段を有している。また、モニタ用液晶表示装置は電源入力部(不図示)を有している。当該収納手段は、前面カバー120及び背面カバー121を有している。例えば、背面カバー121はバックライトユニットの背面板108にネジ止めできるようにネジ止め部125を有している。背面カバー121は背面板108にネジ止めされて固着されている。背面カバー121はバックライトユニットの背面板108に熱的に接触しているので、LED113a、113b(図49では不図示)で発生した熱をヒートシンク111a、111b及び背面板108に加え、モニタ用液晶表示装置の背面カバー121に形成された熱放射部124でも放熱することができる。
図51は、実施例7による液晶表示装置130の断面を示している。図51に示すように、本実施例による液晶表示装置130は導光板106の光射出面106cの長さL3が液晶表示パネル102の表示領域の長さL4より短く形成されている。また、液晶表示装置130は導光板106の光射出面106cの長さL3が、同方向に測った拡散シート104の長さより短く形成されている。さらに、液晶表示装置130は導光板106の光射出面106cの面積が液晶表示パネル102の表示領域の面積又は拡散シート102の面積より小さく形成されている。
光板106の端面にLED113a、113bを配置しても、バックライトユニットの外形寸法を液晶表示パネル102の外形寸法と同等程度にすることができる。これにより、液晶表示装置130の小型化を図ることができる。
本発明による第3の実施の形態は、バックライトユニット(面照明装置)及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
また、直下型方式のバックライトユニットでは、発光色が十分に混合されるように拡散板までの空気層の厚さを50mm以上設ける必要がある。
以下、本実施の形態によるバックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置について、実施例を用いてより具体的に説明する。
本実施例によるバックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置について図53乃至図56を用いて説明する。図53乃至図55は本実施例による液晶表示装置の概略構成を示している。図53(a)乃至図55(a)は、液晶表示装置の断面を示し、図53(b)乃至図55(b)はバックライトユニットの光取出手段としての散乱面を拡大して示している。
士のΔxyが式(1)を用いて算出される。図56における縦軸の色ムラには、こうして算出されたΔxyの最大値が用いられている。
本実施例によるバックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置について図57乃至図59を用いて説明する。図57は本実施例による液晶表示装置の概略構成を示している。図57(a)は、液晶表示装置の表示画面側から見た状態を示し、図57(b)は、図57(a)の仮想線A−Aで切断した断面を示している。
上記実施例1によるバックライトユニット2a乃至2cにおいても透過型拡散板240の透過率を80%以下とし、板厚を2mm以上とすることにより表示領域の色ムラを低減することができる。
本発明の第4の実施の形態は、バックライトユニット(面照明装置)及びそれを備えた液晶表示装置に関する。
また、直下型方式のバックライトユニットでは、発光色が十分に混合されるように拡散板までの空気層の厚さを50mm以上設ける必要がある。
ら入射した前記光を導光する導光領域と、前記導光領域を導光した前記光を射出する光射出面とを有する導光手段と、前記離散光源手段で生じた熱を伝導する熱伝導手段と、前記熱伝導手段の外表面の一部を覆って熱的に接触する接触面を備えて前記熱伝導手段の温度をほぼ均一に保温する保温手段とを有することを特徴とするバックライトユニットによって達成される。
(実施例1)
本実施例によるバックライトユニット及び液晶表示装置について図60乃至図63を用いて説明する。図60及び図61は、本実施の形態による液晶表示装置の概略の構成を示している。図60は、LEDモジュール(離散光源手段)201a、201bが配置された液晶表示装置を斜めから見た状態を模式的に示している。図60では、理解を容易にするためフロントカバー101を破線で示し、且つ液晶表示パネルや導光板等を省略して示している。図61は、液晶表示装置の断面構成を示している。図61では、フロントカバー101を省略して示している。
れている。L型熱伝導部材200a、200bは、光射出面106cの裏面に対向する面の反対側にLEDモジュール201a、201bでそれぞれ生じた熱を放熱する放熱面206a、206bを有している。放熱面206a、206bには、例えば赤外線放射率が高くなるようにアルマイト処理や塗装処理等の表面処理が施されている。また、L型熱伝導部材200a、200bは放熱面206a、206bを外気に触れさせることにより放熱性が高められている。
バックライトユニットが液晶表示パネル102の表示領域を照射する照明領域(面照明領域)での色ムラ及び輝度ムラが明らかに視認される。
晶表示装置の長寿命化を図ることができる。
次に、本実施の形態の実施例2によるバックライトユニット及びそれを備えた液晶表示装置について図64を用いて説明する。図64は本実施例による液晶表示装置の断面を示している。図64に示すように、本実施例による液晶表示装置に備えられたバックライトユニットは導光板106の光入射面106a、106a’にほぼ平行な面内に折り返されて保温部材203a、203bをそれぞれ挟んで内包する内包型熱伝導部材210a、210bを備えた点に特徴を有している。内包型熱伝導部材210a、210bは、保温部材203a、203bの接触面204a、204bにほぼ平行な面内で放熱面206a、206bをそれぞれ有している。放熱面206a、206bには、例えば赤外線放射率が高くなるようにアルマイト処理や塗装処理等の表面処理が施されている。内包型熱伝導部材210a、210bは放熱面206a、206bを外気に触れさせることにより放熱性が高められている。
次に、本実施の形態の実施例3によるバックライトユニットについて図65を用いて説明する。図65は本実施例によるバックライトユニットの断面を示している。図65に示すように、本実施例によるバックライトユニットは、LEDモジュール201a、201bの両方で発生した熱を伝導するように一体化されて光射出面106c及び接触面204a、204bにそれぞれほぼ直交する面内でコの字形状に形成されたコの字型熱伝導部材212を備えた点に特徴を有している。コの字型熱伝導部材212は光射出面106cの裏面に対向する面の反対側に放熱面118を有している。放熱面118には、例えば赤外線放射率が高くなるようにアルマイト処理や塗装処理等の表面処理が施されている。コの字型熱伝導部材212は放熱面118を外気に触れさせることにより放熱性が高められている。
次に、本実施の形態の実施例4によるバックライトユニット及びそれを用いた液晶表示装置について図66乃至図69を用いて説明する。図66は、本実施例による液晶表示装置を表示画面の裏面側から見た状態を示している。図66に示すように、本実施例による液晶表示装置に備えられたバックライトユニットは、熱伝導手段としてのコの字型熱伝導部材212と、コの字型熱伝導部材212を伝導した熱を放熱する放熱手段としてのヒートシンク214とを備えている点に特徴を有している。
いる電力(32W)を、本実施例によるバックライトユニットでは、相対的に温度が高くなりがちな上辺側に配設されるLEDモジュール(例えば、LEDモジュール201a)では約2W減らして約30Wとし、相対的に温度が低くなりがちな下辺側に配設されるLEDモジュール(例えばLEDモジュール201b)では約2W増やして約34Wとする。これにより、LEDモジュール201aのLED113aの温度が約2℃低下し、LEDモジュール201bのLED113bの温度が約2℃上昇するので、LEDモジュール201a、201bの温度をほぼ同一にすることができる。
上記実施例では、バックライトユニットは熱伝導手段としてのL型熱伝導部材200a、200b、内包型熱伝導部材210a、210b及びコの字型熱伝導部材212のいずれかを有しているが本実施の形態はこれに限られない。例えば、バックライトユニットは熱伝導手段として光源固定部材115a、115bがL型熱伝導部材200a、200b等と同様の形状に形成されて放熱面を備えていてもよい。当該光源固定部材115a、115bに保温部材203a、203bを熱的に接触させることにより、上記実施の形態と同様の効果が得られる。
いるが、本実施の形態はこれに限られない。例えば、バックライトユニットはL型熱伝導部材200a、200b又は内包型熱伝導部材210a、210bを有していても、上記実施例4と同様の効果が得られる。
(付記1)
離散光源手段と、反射手段と、導光手段と、光混合手段Aと、光混合手段Bとを有し、
前記反射手段、前記導光手段、前記光混合手段A、及び前記光混合手段Bは、この順番に重ねられ、
前記離散光源手段は、異なるスペクトル又は異なる発光量の個別光源を前記導光手段の入光面近傍に配列したものであり、
前記導光手段の前記反射手段に対向する面又は前記光混合手段Aに対向する面には、前記導光手段を伝播する光を前記反射手段側又は前記光混合手段A側に取り出す光取出し手段が設けられてあり、
前記光混合手段Aは、異なるスペクトルの色光又は異なる光量の光を主として面内方向において混合して均一化する手段であり、
前記光混合手段Bは、異なる角度の光を面内の同一点において混合して角度的に配光し直すことにより、照明光色と照明光量を面内で均一にする手段であること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記2)
付記1記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段は、光射出面と対向する面側に前記光取出し手段を有し、
前記反射手段は、前記導光手段の前記光取出し手段側に配置され、
前記離散光源手段は、複数のLEDと、前記LEDの周囲に配置されたリフレクタとを有し、
前記光混合手段Bは、前記導光手段の光射出面との間に所定の間隔を介して配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記3)
付記1又は2に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Aは、前記導光手段と前記光混合手段Bとで挟まれた所定厚さの気体空間であること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記4)
付記3記載のバックライトユニットにおいて、
前記所定厚さは2〜50mmであること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記5)
付記1乃至4のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光取出し手段は、前記導光手段に印刷された散乱ドットであること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記6)
付記1乃至4のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光取出し手段は、微細な凹凸形状であること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記7)
付記1乃至4のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光取出し手段は、微細なレンズ形状であること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記8)
付記1乃至7のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光取出し手段は、前記入光面近傍では配置密度が低く、前記入光面から離れるとともに配置密度が高くなるように配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記9)
付記1乃至8のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光取出し手段は、前記入光面から所定距離までは設けられていないこと
を特徴とするバックライトユニット。
(付記10)
付記9記載のバックライトユニットにおいて、
前記所定距離は2〜50mmであること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記11)
付記1乃至10のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記離散光源手段は、R発光LED、G発光LED及びB発光LEDをそれぞれ複数有すること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記12)
付記11記載のバックライトユニットにおいて、
前記R発光LED、G発光LED及びB発光LEDは、前記入光面の長手方向に沿って概ね均等間隔で直線状に配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記13)
付記11又は12に記載のバックライトユニットにおいて、
前記R発光LED、G発光LED及びB発光LEDは、LED実装基板の長手方向に沿って直線状に実装され、前記LED実装基板の短手方向の一方に偏って配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記14)
付記13記載のバックライトユニットにおいて、
前記LED実装基板の前記導光手段側表面は、ミラー反射面又は拡散反射面であること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記15)
付記1乃至14のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Bとして拡散板が用いられていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記16)
付記1乃至14のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Bとして拡散シートが用いられていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記17)
付記1乃至16のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Aの側面がミラー反射面又は拡散反射面であること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記18)
付記1乃至17のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Aの側面にカラーセンサが配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記19)
付記18記載のバックライトユニットにおいて、
前記カラーセンサは、前記離散光源手段が配置されていない側の側面の概ね中央部に配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記20)
付記1乃至17のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段の前記反射手段に対向する面側であって前記入光面から少なくとも10mm以上離れた位置に、カラーセンサがセンサ面を前記導光手段側に向けて配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記21)
付記13又は14に記載のバックライトユニットにおいて、
前記LED実装基板の裏面側に放熱板又は放熱フィンを有すること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記22)
付記21記載のバックライトユニットにおいて、
前記放熱板又は放熱フィンの表面には、高熱放射部材が設けられていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記23)
付記21又は22に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板を保持するハウジングを有し、
前記ハウジングは高熱放射部材で形成されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記24)
付記13又は14又は21又は22のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板を保持するハウジングを有し、
前記LED実装基板はL字状の形状を有し、前記ハウジングに密着していること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記25)
付記24記載のバックライトユニットにおいて、
前記ハウジングは高熱放射部材で形成されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記26)
付記1乃至25のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段は2つの導光板を有し、
前記2つの導光板は、前記入光面に対向する対向面同士を突き合わせて配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記27)
付記26記載のバックライトユニットにおいて、
前記2つの導光板は、前記入光面側の厚さが厚く前記対向面側の厚さが薄いくさび形状を有すること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記28)
付記26又は27に記載のバックライトユニットにおいて、
前記2つの導光板の前記対向面間にミラー反射部材又は拡散反射部材を有すること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記29)
付記1乃至25のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段は、前記入光面側の厚さが厚く、前記入光面に対向する対向面側の厚さが薄いくさび形状の導光板を有すること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記30)
付記29記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板の前記光射出面は、前記光混合手段Bとの間に所定の間隙を介して配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記31)
付記29又は30に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板は、前記光混合手段Bに対し、前記光射出面が傾斜し、前記光射出面に対向する面がほぼ平行に配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記32)
付記29乃至31のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光板を2つ有し、
前記2つの導光板は、前記対向面間に所定の間隙を設けて配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記33)
付記32記載のバックライトユニットにおいて、
前記反射手段は、面内中央部近傍で前記光混合手段Bとの距離が最小となるように凸状に形成されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記34)
付記1乃至16又は21乃至25のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段は、前記導光手段の前記反射手段に対向する面に対して所定の角度で傾斜する、断面が山状の前記光射出面を有すること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記35)
付記11乃至34のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記R発光LED、前記G発光LED及び前記B発光LEDは、前記入光面の一端部から他端部まで長手方向に沿って、前記G発光LED、前記R発光LED及び前記B発光LEDがこの順に隣接して並び、さらに前記B発光LEDに隣接して、前記R発光LED、前記G発光LED及び前記B発光LEDが所定の順序で複数隣接して配置されているLED発光群が複数並び、さらに前記LED発光群に隣接して前記R発光LED及び前記G発光LEDがこの順に隣接して配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記36)
付記35記載のバックライトユニットにおいて、
前記LED発光群は、前記一端部側から前記他端部側に向かって、前記G発光LED、前記R発光LED、前記G発光LED及び前記B発光LEDがこの順に隣接して配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記37)
付記35記載のバックライトユニットにおいて、
前記LED発光群は、前記一端部側から前記他端部側に向かって、前記R発光LED、前記G発光LED、前記R発光LED及び前記B発光LEDがこの順に隣接して配置されていること
を特徴とするバックライトユニット。
(付記38)
導光板と光源部とを備えたバックライトユニットと、前記導光板の光射出面側に配置された液晶表示パネルとを有する液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットとして、付記1乃至28のいずれか1項に記載のバックライトユニットが用いられていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記39)
付記38記載の液晶表示装置において、
前記バックライトユニットと前記液晶表示パネルとの間に、レンズシート又は偏光シートが配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記40)
導光板と前記導光板の少なくとも1つの側端面近傍に配置された光源部とを備えたサイドライト型のバックライトユニットと、前記導光板の光射出面側に配置された液晶表示パネルとを有する液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルの周辺部にはフレキシブル基板又はプリント基板が配置されており、
前記フレキシブル基板又はプリント基板は、前記光源部を覆わないように配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記41)
付記40記載の液晶表示装置において、
前記フレキシブル基板又はプリント基板は、前記光源部の上部近傍に折り畳まれて配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記42)
付記40又は41に記載の液晶表示装置において、
前記フレキシブル基板又はプリント基板は、前記導光板の前記光源部が配置されていない側端面側に引き出され、前記液晶表示パネルを駆動する制御回路部に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記43)
付記40乃至42のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記光源部は、前記導光板の入光面の辺に沿う方向に配列した複数のLEDを有すること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記44)
導光板と光源部と制御部とを備えたバックライトユニットと、前記導光板の光射出面側に配置された液晶表示パネルとを有する液晶表示装置であって、
前記液晶表示パネルは、前記バックライトユニット側からR光、G光、B光がそれぞれ射出する微小領域を表示画素とは別に有しており、前記微小領域の観察者側には光量を検出する光量センサがそれぞれ配置されており、
前記制御部は、前記光量に基づいて前記光源部を制御すること
を特徴とする液晶表示装置。
(付記45)
異なるスペクトル又は異なる発光量の個別光源を有する離散光源手段と、
前記離散光源手段から射出した光を入射する光入射面を備えた一端面と、前記光入射面
から入射した前記光を導光する導光領域と、前記導光領域を導光した前記光を射出する光射出面とを有する導光手段と、
前記離散光源手段で生じた熱を伝導する熱伝導手段と、
前記光射出面の裏面側に配置され、前記熱伝導手段を伝導した前記熱を放熱する放熱手段と
を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記46)
付記45記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記導光手段に沿って曲げられて、断面がL字形状に形成されたL型熱伝導部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記47)
付記45又は46に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記導光手段に沿って曲げられて、断面がL字形状に形成された、前記離散光源手段を固定する光源固定部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記48)
付記47記載のバックライトユニットにおいて、
前記L型熱伝導部材又は前記光源固定部材の少なくとも一方は、前記放熱手段に熱的に接触していることを特徴とするバックライトユニット。
(付記49)
付記45乃至48のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段と前記放熱手段との間に、前記導光手段を保護する保護手段を有し、
前記保護手段は、前記熱伝導手段に熱的に接触していることを特徴とするバックライトユニット。
(付記50)
付記49記載のバックライトユニットにおいて、
前記保護手段は、前記L型熱伝導部材又は前記光源固定部材の少なくとも一方に熱的に接触していることを特徴とするバックライトユニット。
(付記51)
付記45乃至50のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記離散光源手段は、LEDを有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記52)
付記51記載のバックライトユニットにおいて、
前記LEDは、DIP型であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記53)
付記45乃至52のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記離散光源手段は、熱伝導率の高い材料で形成され、発生した前記熱を前記熱伝導手段に伝導すると共に、射出光を反射して前記導光手段に導く、前記光の射出側が開口された熱伝導反射部材で覆われていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記54)
付記53記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導反射部材は、前記離散光源手段を覆う内壁面に光反射手段を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記55)
異なるスペクトル又は異なる発光量の個別光源を有する離散光源手段と、前記離散光源手段から射出した光を入射する光入射面を備えた一端面と、前記光入射面から入射した前記光を導光する導光領域と、前記導光領域を導光した前記光を射出する光射出面とを有する導光手段と、前記離散光源手段で生じた熱を伝導する熱伝導手段と、前記光射出面の裏面側に配置され、前記熱伝導手段を伝導した前記熱を放熱する放熱手段とを有するバックライトユニットと、
前記バックライトユニットの光射出面側に配置された液晶表示パネルと、
熱放射性の高い材料で形成され、前記バックライトユニットと熱的に接触して前記離散光源手段で生じた熱を放熱する、前記バックライトユニットと前記液晶表示パネルとを収納する収納手段と
を有することを特徴とする液晶表示装置。
(付記56)
付記55記載の液晶表示装置において、
前記バックライトユニットは、付記46乃至54のいずれか1項に記載のバックライトユニットが用いられていることを特徴とする液晶表示装置。
(付記57)
付記55又は56に記載の液晶表示装置において、
前記収納手段は、前記導光手段と前記放熱手段との間に配置された、前記導光手段を保護する保護手段に熱的に接触していることを特徴とする液晶表示装置。
(付記58)
付記55乃至57のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記収納手段は、前記放熱手段に熱的に接触していることを特徴とする液晶表示装置。(付記59)
付記57又は58に記載の液晶表示装置において、
前記保護手段又は前記放熱手段の少なくとも一方は、前記収納手段にネジ止めされて固着されていることを特徴とする液晶表示装置。
(付記60)
付記55乃至59のいずれか1項に記載の液晶表装置において、
前記バックライトユニットは、前記導光手段と前記液晶表示パネルとの間に拡散手段を有し、
前記導光手段の前記光射出面の面積は、前記液晶表示パネルの表示領域の面積又は前記拡散手段の面積より小さいことを特徴とする液晶表示装置。
(付記61)
付記60記載の液晶表示装置において、
前記導光手段の前記光入射面と、前記光入射面に対向する面との長さは、同方向に測った前記液晶表示パネルの表示領域の長さ又は前記拡散手段の長さより短いことを特徴とする液晶表示装置。
(付記62)
付記60又は61に記載の液晶表示装置において、
前記バックライトユニットは、前記導光手段と前記拡散手段との間に、前記導光手段側の開口面積が前記拡散手段側の開口面積より狭い枠状部材を有することを特徴とする液晶表示装置
(付記63)
離散光源手段と、反射手段Aと、導光手段と、光混合手段Aと、光混合手段Bとを有し、
前記反射手段A、前記導光手段、前記光混合手段A、及び前記光混合手段Bは、この順番に重ねられ、
前記離散光源手段は、異なるスペクトル又は異なる発光量の個別光源を前記導光手段の入光面近傍に配列したものであり、
前記導光手段の前記反射手段Aに対向する面又は前記光混合手段Aに対向する面には、前記導光手段を伝播する光を前記反射手段A側又は前記光混合手段A側に取り出す光取出し手段が設けられてあり、
前記光混合手段Aの高さをHとし、前記離散光源手段の配列の周期性の最小単位の長さ
をLpとすると、0≦Lp/H≦2.5の関係が成り立つこと
を特徴とするバックライトユニット。
(付記64)
付記63記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Aは、前記導光手段と前記光混合手段Bとで挟まれた気体空間であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記65)
付記63又は64に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Aの側面に配置された反射手段Bをさらに有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記66)
付記65記載のバックライトユニットにおいて、
前記反射手段Bは、散乱型の反射板であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記67)
付記66記載のバックライトユニットにおいて、
前記反射板は、ポリカーボネート樹脂で形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記68)
付記63乃至67のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Bは、透過型拡散板であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記69)
付記68記載のバックライトユニットにおいて、
前記透過型拡散板は、透過率が80%以下であり、板厚が2mm以上のバルク型であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記70)
付記63乃至69のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記離散光源手段は、R発光LED、G発光LED及びB発光LEDをそれぞれ複数有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記71)
付記70記載のバックライトユニットにおいて、
前記離散光源手段の配列の周期性の最小単位の長さLpは、前記R発光LED、前記G発光LED及び前記B発光LEDの少なくとも1つを有するLED配列単位群の配置ピッチであることを特徴とするバックライトユニット。
(付記72)
付記63乃至71のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光混合手段Bに隣接して配置されてほぼ直交する方向に入射する光を反射する反射手段Cをさらに有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記73)
付記72記載のバックライトユニットにおいて、
前記反射手段Cは、プリズムシートであることを特徴とするバックライトユニット。
(付記74)
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面に配置された付記1乃至73のいずれか1項に記載のバックライトユニットと
を有することを特徴とする液晶表示装置。
(付記75)
異なるスペクトル又は異なる発光量の個別光源を有する離散光源手段と、
前記離散光源手段から射出した光を入射する光入射面を備えた一端面と、前記光入射面から入射した前記光を導光する導光領域と、前記導光領域を導光した前記光を射出する光射出面とを有する導光手段と、
前記離散光源手段で生じた熱を伝導する熱伝導手段と、
前記熱伝導手段の外表面の一部を覆って熱的に接触する接触面を備えて前記熱伝導手段の温度をほぼ均一に保温する保温手段と
を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記76)
付記75記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記熱を放熱する放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記77)
付記76記載のバックライトユニットにおいて、
前記放熱面は、赤外線放射率が高くなるように表面処理が施されていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記78)
付記77記載のバックライトユニットにおいて、
前記表面処理は、アルマイト処理であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記79)
付記77記載のバックライトユニットにおいて、
前記表面処理は、塗装であることを特徴とするバックライトユニット。
(付記80)
付記76乃至79のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記接触面から前記接触面の裏面側までの前記保温手段の熱抵抗は、前記熱の流入部から前記放熱面までの前記熱伝導手段の熱抵抗より高いことを特徴とするバックライトユニット。
(付記81)
付記80記載のバックライトユニットにおいて、
前記保温手段の前記熱抵抗は、前記接触面に平行な面内での前記熱伝導手段の熱抵抗より高いことを特徴とするバックライトユニット。
(付記82)
付記75乃至81のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記保温手段は、ポリカーボネート樹脂で形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記83)
付記76乃至82のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記導光手段は、前記一端面の対向面に前記光入射面をさらに有し、
前記離散光源手段は、前記一端面側及び前記対向面側にそれぞれ配置されていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記84)
付記83記載のバックライトユニットにおいて、
前記一端面側に配置された前記離散光源手段に投入される総電力は、前記対向面側に配置された前記離散光源手段に投入される総電力と異なっていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記85)
付記83又は84に記載のバックライトユニットにおいて、
前記離散光源手段の前記異なるスペクトル又は異なる発光量の個別光源毎にそれぞれ供給される電力は、前記一端面側に配置された前記離散光源手段と、前記対向面側に配置された前記離散光源手段とで異なっていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記86)
付記83乃至85のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光射出面の裏面側に配置されて前記熱伝導手段を所定の間隙に保持する保持手段をさらに有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記87)
付記86記載のバックライトユニットにおいて、
前記保持手段は、前記熱伝導手段に熱的に接触していることを特徴とするバックライトユニット。
(付記88)
付記86又は87に記載のバックライトユニットにおいて、
前記保持手段は、前記導光手段の裏面に対向する面の反対側に前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記89)
付記76乃至88のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光射出面の裏面側に配置されて前記熱伝導手段を伝導した前記熱を放熱する放熱手段をさらに有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記90)
付記83乃至88のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記光射出面の裏面側に配置されて前記熱伝導手段を伝導した前記熱を放熱する放熱手段をさらに有し、
前記放熱手段は、前記一端面側及び前記対向面側にそれぞれ配置された前記離散光源手段近傍まで延びて形成されていることを特徴とするバックライトユニット。
(付記91)
付記89又は90に記載のバックライトユニットにおいて、
前記放熱手段の外表面の少なくとも一部は、前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記92)
付記89乃至91のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記放熱手段は、ヒートシンクを有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記93)
付記92記載のバックライトユニットにおいて、
前記ヒートシンクの外表面の少なくとも一部は、前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記94)
付記76乃至93のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記光射出面及び前記接触面にそれぞれほぼ直交する面内でL字形状に形成されたL型熱伝導部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記95)
付記94記載のバックライトユニットにおいて、
前記L型熱伝導部材は、前記光射出面の裏面に対向する面の反対側に前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記96)
付記76乃至93のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記保温手段を挟んで内包する内包型熱伝導部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記97)
付記96記載のバックライトユニットにおいて、
前記内包型熱伝導部材は、前記接触面にほぼ平行な面内で前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記98)
付記83乃至90のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記一端面側及び前記対向面側にそれぞれ配置された前記離散光源手段の両方で発生した前記熱を伝導するように一体化されて前記光射出面及び前記接触面にそれぞれほぼ直交する面内でコの字形状に形成されたコの字型熱伝導部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記99)
付記98記載のバックライトユニットにおいて、
前記コの字型熱伝導部材は、前記光射出面の裏面に対向する面の反対側に前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記100)
付記76乃至93のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記光射出面及び前記接触面にそれぞれほぼ直交する面内でL字形状に形成されて前記離散光源手段を固定するL型光源固定部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記101)
付記100記載のバックライトユニットにおいて、
前記L型光源固定部材は、前記光射出面の裏面に対向する面の反対側に前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記102)
付記83乃至90のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段は、前記一端面側及び前記対向面側にそれぞれ配置された前記離散光源手段が固定されて前記光射出面及び前記接触面にそれぞれほぼ直交する面内でコの字形状に形成されたコの字型光源固定部材を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記103)
付記102記載のバックライトユニットにおいて、
前記コの字型光源固定部材は、前記光射出面の裏面に対向する面の反対側に前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記104)
付記76乃至103のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記放熱面は、所定の電気回路が実装された回路基板を熱的に接触させて固定する回路基板固定部と、
前記回路基板固定部とは異なる場所で熱的に接触させて前記回路基板の保護カバーを固定する保護カバー固定部と
を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記105)
付記104記載のバックライトユニットにおいて、
前記保護カバーの表裏面の少なくとも一部は、前記放熱面を有することを特徴とするバックライトユニット。
(付記106)
付記75乃至105のいずれか1項に記載のバックライトユニットにおいて、
前記熱伝導手段の厚さをt1とし、前記離散光源手段を固定する光源固定部材の厚さをt2とし、前記個別光源の配列方向の前記光源固定部材の長さをLm(但し、t1、t2及びLmは同じ単位)とすると、
Lm/(t1+t2)≦300
の関係式が成り立つことを特徴とするバックライトユニット。
(付記107)
対向配置された一対の基板と、前記一対の基板間に封止された液晶とを備えた液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面に配置された付記75乃至106のいずれか1項に記載のバックライトユニットと
を有することを特徴とする液晶表示装置。
10、107、157 反射シート
20、20a、20b、106、156 導光板
21、106c 光射出面
22 散乱ドット
23 入光面
24、25 突起部
26 両面反射シート
27 対向面
28 両面拡散反射シート
30 気体空間
40 拡散板
42、104、154 拡散シート
44、58 ミラー反射シート
46 ミラー反射板
48 光
50、113、113a、113b、159a LED
50a LED発光群
51 光源
52、159、201a、201b LEDモジュール
54 リフレクタ
56 LED実装基板
60 ハウジング
64、218a、218b 放熱フィン
66 高赤外線放射率シート
70 カラーセンサ
72 センサ基板
73 光量センサ
74 TFT基板
76 対向基板
77 CF層
78 液晶層
79 BM
80、102、152 液晶表示パネル
81 表示領域
82 カバー
84 レンズシート
86、103、153 偏光シート
87 偏光板
88 シール材
90 スキャンドライバフレキ
92 データドライバフレキ
94 制御回路基板
96 フレキシブルフラットケーブル
108 背面板
109a、109b 放熱部
130 液晶表示装置
101、151 フロントカバー
105、155 プラスチックフレーム
106a 光入射面
106b 導光領域
110 液晶駆動回路
111a、111b、214、218 ヒートシンク
112 熱伝導反射板
114a 熱連結部材
115、115a、115b、170 光源固定部材
116 挿入孔部
117a、117b、200a、200b L型熱伝導部材
118b、119b 熱伝導シート
120 前面カバー
121 背面カバー
124 熱放射部
125、126a、126b ネジ止め部
140、140’ リード端子
159b、161、163 FPC
160 タッチパネル
172 反射板
202、240 透過型拡散板
203a、203b 保温部材
204a、204b 接触面
205 光学シート
206、206a、206b 放熱面
208、232 支持部材
210a、210b 内包型熱伝導部材
212 コの字型熱伝導部材
216、230 保護カバー
220 回路基板
222 回路基板固定部
225 保護カバー固定部
226 ネジ
228 固定部
241 LED配列単位群
245、247 側壁反射板
252 散乱面
252a 散乱印刷面
252b 内部散乱型印刷面
252c 透明レンズ
254 プリズムシート
Claims (4)
- 導光板と前記導光板の少なくとも1つの側端面近傍に配置された光源部とを備えたサイドライト型のバックライトユニットと、前記導光板の光射出面側に配置された液晶表示パネルとを有する液晶表示装置であって、
前記光源部が配置されている、前記液晶表示パネルの辺側にはフレキシブル基板又はプリント基板が配置されており、
前記フレキシブル基板又はプリント基板は、前記光源部の裏面側を覆わないように配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 導光板と前記導光板の少なくとも1つの側端面近傍に配置された光源部とを備えたサイドライト型のバックライトユニットと、前記導光板の光射出面側に配置された液晶表示パネルとを有する液晶表示装置であって、
前記光源部が配置されている、前記液晶表示パネルの辺側にはフレキシブル基板又はプリント基板が配置されており、
前記フレキシブル基板又はプリント基板は、前記光源部を覆わないように、前記光源部の上部近傍に折り畳まれて配置されていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1又は2に記載の液晶表示装置において、
前記フレキシブル基板又はプリント基板は、前記導光板の前記光源部が配置されていない側端面側に引き出され、前記液晶表示パネルを駆動する制御回路部に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の液晶表示装置において、
前記光源部は、前記導光板の入光面の辺に沿う方向に配列した複数のLEDを有すること
を特徴とする液晶表示装置。
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