TWI553383B - 液晶顯示裝置、電子機器及照明裝置 - Google Patents

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TWI553383B
TWI553383B TW101125685A TW101125685A TWI553383B TW I553383 B TWI553383 B TW I553383B TW 101125685 A TW101125685 A TW 101125685A TW 101125685 A TW101125685 A TW 101125685A TW I553383 B TWI553383 B TW I553383B
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light guide
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百瀨洋一
浦野信孝
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精工愛普生股份有限公司
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Description

液晶顯示裝置、電子機器及照明裝置
本發明係關於一種具有包含導光板及光源之照明裝置的液晶顯示裝置、包含該液晶顯示裝置之電子機器、及該照明裝置。
包含透過型液晶面板之液晶顯示裝置如圖14所示，例如具有由導光板1080中之沿X軸方向延伸之側端面構成之光入射部1080a配置有光源1890的照明裝置1008，且於導光板1080之光出射面1080b側重疊配置有液晶面板。關於該照明裝置1008，為了提高照明光之出射強度，提出如下之構成：於導光板1080之與光出射面1080b對向之下表面1080c，形成有多個沿光入射部1080a之延伸方向即X軸方向朝向長度方向之溝槽1086(參照專利文獻1)。
於該構成之照明裝置1008中，如箭頭L11所示，自光源1890出射之光自光入射部1080a入射至導光板1080內部之後，一面於導光板1080之內部反覆進行全反射一面於導光板1080之內部行進。然後，如箭頭L12所示，由沿X軸方向平行地延伸之溝槽1086之側面1867對光進行反射、擴散，藉此，如箭頭L13所示，自光出射面1080b出射照明光。此時，經溝槽1086中X軸方向之兩方之端部1868、1869反射之光向各個方向行進，藉此可提高自導光板1080之光出射面1080b出射之照明光之均勻性。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-10888號公報
然而，如專利文獻1所述，於設置有沿X軸方向(光入射部1080a之延伸方向)朝向長度方向之溝槽1086之情形時，溝槽1086之側面1867與於導光板1080內光行進之方向交叉，因此於導光板1080內沿Y軸方向行進之光成分因溝槽1086而導致過度減少。因此，於自導光板1080出射之照明光存在如下問題：位於光入射部1080a附近之照明光之強度變得過強，相應地，位於離開光入射部1080a之位置的照明光之強度變得過低。為了解決該問題，考慮到使接近光入射部1080a之區域與離開光入射部1080a之區域內的溝槽1086之密度不同之構成，但於隨著液晶面板之大型化而將導光板1080大型化之情形時，存在如下問題：藉由溝槽1086之密度之調整無法消除上述問題。
又，於液晶顯示裝置中，以對比度之提高或殘像之緩和等為目的，有時採用將光源1890沿X軸方向分成複數個區塊而針對每個區塊控制光源1890之發光量的局部調光(local dimming)方式。於此情形時，若採用圖14所示之照明裝置1008，則存在如下問題：由溝槽1086之側面1867、X軸方向之兩方之端部1868、1869對光進行反射擴散，結果，光向鄰接區域之洩漏量過大而導致採用局部調光方式之效果較小。
鑒於以上之問題，本發明之課題在於提供一種可藉由使自光源出射之光容易於導光板內行進而提高自導光板之照明光之出射特性的液晶顯示裝置、包含該液晶顯示裝置之電子機器、及該照明裝置。
為了解決上述問題，本發明係一種液晶顯示裝置，其包括照明裝置、及重疊配置於該照明裝置之光出射面之側的液晶面板，該液晶顯示裝置之特徵在於：上述照明裝置包括：導光板，其係使沿著在上述光出射面之面內方向交叉之第1方向及第2方向中的上述第1方向延伸之側端面成為光入射部；及光源，其發光面朝向上述光入射部；且，於上述導光板之與上述光出射面對向之相反面，複數個溝槽排並列地設置於上述第1方向上，該等溝槽排包含沿上述第2方向朝向長度方向並於該第2方向以直線狀排列之複數個溝槽。
本發明中，導光板中之沿第1方向延伸之側端面成為光入射部，自光源出射之光自光入射部入射至導光板內部之後，一面於導光板之內部反覆進行全反射一面於導光板內部行進。然後，由溝槽對光進行反射、擴散，使照明光自光出射面出射。此處，溝槽係沿第2方向(於導光板內光行進之方向)朝向長度方向，因此於導光板內，光之一部分通過溝槽之間沿第2方向而向自光入射部離開之方向行進，並且由溝槽之與第2方向平行之側面反射後沿第2方向而向自光入射部離開之方向行進。因此，可提高離開光入 射部之位置上的照明光之強度。又，於導光板內，光之一部分由溝槽之光入射部所處之側之端部反射後沿第1方向行進，因此光亦沿第1方向行進。故而，當將液晶面板及導光板大型化之情形時，亦可使第1方向及第2方向該兩個方向上之照明光之強度分佈均勻化。
於本發明中，可採用如下構成：上述光源於上述第1方向上分割成複數個區塊，且該液晶顯示裝置具有光源驅動部，該光源驅動部係與對上述液晶面板進行之驅動連動地針對上述每個區塊切換上述光源之發光量。於採用該構成之情形時，因溝槽係沿第2方向(導光板內光行進之方向)朝向長度方向，故而，主要產生光向第1方向之擴散反射的位置僅為溝槽之光源側之端部，於溝槽之與第2方向平行之側面使光反射，而使光向自光入射部離開之方向行進。因此，於採用局部調光或掃描式背光方式時，可將導光板中光向鄰接之區域之洩漏抑制為較低，因此可有效地實現對比度之提高或殘像之緩和等。
本發明中，較佳為，上述溝槽之位於上述光入射部側之端部的存在密度係隨著沿上述第2方向自上述光入射部所處之側離開而上升。根據該構成，可使第2方向上之照明光之強度分佈均勻化。
該構成例如可藉由使上述溝槽之上述端部之間距於上述溝槽排內隨著沿上述第2方向自上述光入射部所處之側離開而縮小來實現。
例如，可採用如下構成：上述溝槽排內，上述溝槽之上 述第2方向上之尺寸相同，且於上述第2方向上相鄰之上述溝槽間之相隔距離係於上述溝槽排內隨著沿上述第2方向自上述光入射部所處之側離開而縮小。
又，亦可採用如下構成：上述溝槽排內，於上述第2方向上相鄰之上述溝槽間之相隔距離相等，上述溝槽之上述第2方向上之尺寸係於上述溝槽排內隨著沿上述第2方向自上述光入射部所處之側離開而縮小。
於本發明中，亦可採用如下構成：上述溝槽之上述第1方向上之尺寸係於上述溝槽排內隨著沿上述第2方向自上述光入射部所處之側離開而擴大。
於本發明中，較佳為，上述光入射部及上述光源設置於上述導光板中之位於上述第2方向之兩側之側端面。
於本發明中，較佳為，上述溝槽係藉由雷射光束之照射而形成。
應用有本發明之液晶顯示裝置可用於液晶電視等電子機器中。
又，本發明之照明裝置之特徵在於：其包括：導光板，其係使沿著在上述光出射面之面內方向交叉之第1方向及第2方向中的上述第1方向延伸之側端面成為光入射部；及光源，其發光面朝向上述光入射部；且，於上述導光板之與上述光出射面對向之相反面，複數個溝槽排並列地設置於上述第1方向上，該等溝槽排包含沿上述第2方向朝向長度方向並於該第2方向以直線狀排列之複數個溝槽。
本發明中，導光板之沿第1方向延伸之側端面成為光入 射部，自光源出射之光自光入射部入射至導光板之內部後，一面於導光板之內部反覆進行全反射一面於導光板之內部行進。然後，由溝槽對光進行反射、擴散，使照明光自光出射面出射。此處，溝槽沿第2方向(導光板內光行進之方向)朝向長度方向，因此光容易於導光板內沿第2方向行進。因此，可提高遠離光入射部之位置上的照明光之強度。故而，於將導光板大型化之情形時，亦可使照明光之強度分佈均勻化。
參照圖式，對將本發明應用於液晶電視用之液晶顯示裝置中之形態進行說明。再者，於以下說明中參照之圖式中，為了使各層或各構件於圖式上達到可識別之程度之大小，而改變各層或各構件之比例尺。又，於以下之說明中，將於導光板或液晶面板之面內方向相互交叉之方向設為X軸方向(第1方向)及Y軸方向(第2方向)，將與X軸方向及Y軸方向交叉之方向設為Z軸方向(第3方向)。又，於以下所參照之圖式中，將X軸方向之一側設為X1側，將另一側設為X2側；將Y軸方向之一側設為Y1側，將另一側設為Y2側；將Z軸方向之一側(導光板之背面側)設為Z1側(下側)，將另一側(出射照明光或顯示光之側)設為Z2側(上側)。再者，於本形態中，將導光板或液晶面板之長邊方向設為X軸方向，將短邊方向設為Y軸方向。
[實施形態1] (整體構成)
圖1係包含本發明之實施形態1之液晶顯示裝置之液晶電視(電子機器)之說明圖，圖1(a)係示意性地表示液晶電視之外觀之說明圖，圖1(b)係表示液晶顯示裝置之電性構成之方塊圖。
圖1(a)所示之電子機器2000為液晶電視，具有液晶顯示裝置100、電視用框架2010等。液晶顯示裝置100包括：下述之液晶面板10、向液晶面板10供給圖像信號之圖像信號供給部270、及向液晶面板10供給照明光之照明裝置8。又，液晶顯示裝置100包括：掃描線驅動電路104，其對液晶面板10中沿X軸方向(第1方向)延伸之掃描線進行驅動；及資料線驅動電路101，其對液晶面板10中沿Y軸方向(第2方向)延伸之資料線進行驅動。關於掃描線驅動電路104及資料線驅動電路101，可採用兩者內設於液晶面板10中之構成。又，亦可採用如下構成：掃描線驅動電路104及資料線驅動電路101中之一者內設於液晶面板10中，另一者內設於液晶面板10以外之驅動用IC(integrated circuit，積體電路)中；或掃描線驅動電路104及資料線驅動電路101兩者均內設於液晶面板10以外之驅動用IC中。又，可採用如下等構成：掃描線驅動電路104及資料線驅動電路101中之一者內設於液晶面板10中，另一者內設於COG(chip on glass，玻璃覆晶)安裝於液晶面板10上之驅動用IC中。
於本形態中，照明裝置8包括：導光板80，其重疊配置於液晶面板10上；複數個發光元件89，其作為光源890而沿導光板80之側端面中成為光入射部80a之側端面配置； 光源用基板88，其安裝有複數個發光元件89；及光源驅動部280，其驅動發光元件89。於本形態中，液晶面板10係四邊形，具有4條邊10a、10b、10c、10d。該等邊10a、10b、10c、10d中，邊10a係位於Y軸方向之一側Y1之長邊，邊10b係位於Y軸方向之另一側Y2之長邊，邊10c係位於X軸方向之一側X1之短邊，邊10d係位於X軸方向之另一側X2之短邊。對應於該形狀，導光板80具有4個側端面801、802、803、804。該等側端面801、802、803、804中，側端面801位於Y軸方向之一側Y1之長邊，側端面802位於Y軸方向之另一側Y2之長邊，側端面803位於X軸方向之一側X1之短邊，側端面804位於X軸方向之另一側X2之短邊。於本形態中，導光板80之4個側端面801、802、803、804中，位於在短邊方向(Y軸方向)上對向之位置且沿長邊方向(X軸方向)延伸的2個側端面801、802成為光入射部80a。因此，發光元件89係沿導光板80之2個側端面801、802(光入射部80a)排列，光源用基板88係沿導光板80之2個側端面801、802(光入射部80a)延伸。
(液晶顯示裝置100之具體構成)
圖2係表示本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100之整體構成之說明圖，圖2(a)係液晶顯示裝置100之立體圖，圖2(b)係液晶顯示裝置100之分解立體圖。圖3係將本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100進一步詳細分解時之分解立體圖。圖4係本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100之剖面圖，圖4(a)係將液晶顯示裝置100沿圖1(a)之A-A'線切斷 時之剖面圖，圖4(b)係將液晶顯示裝置100沿圖1(a)之B-B'線切斷時之剖面圖。
於圖2、圖3及圖4中，本形態之液晶顯示裝置100大致包括：照明裝置8，其被稱為所謂背光裝置；及透過型液晶面板10，其重疊配置於該照明裝置8之上表面側(光出射面側)。於液晶顯示裝置100中，照明裝置8包括：金屬製之第1框架40(下金框)，其覆蓋導光板80之背面側(Z軸方向之一側Z1)而配置；樹脂製之第2框架30(樹脂框架)，其於第1框架40之上方保持液晶面板10之端部並且包圍照明裝置8而予以保持；及金屬製之第3框架50(上金框)，其配置於第2框架30之上側(Z軸方向之另一側Z2)。
第2框架30具有保持液晶面板10之端部並包圍液晶面板10之周圍的矩形框狀，於本形態中，第2框架30係由對應於液晶面板10之4條邊之每條邊而分割的4個框架板31、32、33、34構成。第2框架30為黑色，作為光吸收構件發揮功能，藉此可防止照明裝置8內之雜散光之產生。框架板31、32、33、34各自包括：側板部311、321、331、341，其於框架板31、32、33、34之外表面側向下方延伸；上板部315、325、335、345(端板部)，其自側板部311、321、331、341之上端緣朝向內側彎曲；及突板部312、322、332、342，其自上板部315、325、335、345之高度方向之中途位置向內側突出。因此，於框架板31~34之內側，藉由突板部312、322、332、342形成段部313、323、333、343，藉由該段部313、323、333、343與突板 部312、322、332、342而保持液晶面板10。又，於突板部312、322、332、342之下側配置有照明裝置8之導光板80、發光元件89等。
第1框架40係藉由對SUS(steel use stainless，不鏽鋼)板等較薄金屬板進行按壓加工等而形成。第1框架40包括底板部45、及自底板部45之外周緣中的除Y軸方向之一側Y1以外之3條邊立起之3個側板部42~44，成為上表面開口之矩形箱狀。於該第1框架40之側板部42~44之外側重疊有第2框架30之側板部321、331、341。又，第2框架30之側板部311覆蓋第1框架40之Y軸方向之一側Y1。
第3框架50亦與第1框架40相同，係藉由對SUS板等較薄之金屬板進行按壓加工等而形成。第3框架50包括矩形之上板部55(端板部)及自上板部55之外周緣向下方彎曲之4個側板部51~54，成為下表面開口之矩形框狀。側板部51~54重疊於第2框架30之側板部311、321、331、341之外側。於上板部55形成有使自液晶面板10出射之光射出的矩形孔550，上板部55覆蓋於液晶面板10之顯示光出射側之外周端部的整周。又，第3框架50之上板部55設置為同時將第2框架30之上板部315、325、335、345(端板部)之上方完全覆蓋。
以此方式構成之第3框架50、第2框架30及第1框架40係藉由螺釘(未圖示)等而結合，以內側收納有液晶面板10及照明裝置8之狀態而保持。此處，如圖4所示，於第2框架30之突板部312、322、332、342之下表面及上表面，貼有 可撓性片材71、72。因此，於組裝液晶顯示裝置100時，液晶面板10係經由可撓性片材72而支持於突板部312、322、332、342。又，於組裝液晶顯示裝置100時，照明裝置8之光學片(擴散片182、角柱薄片183、184等)係經由可撓性片材71以不會產生上浮或位置偏移之方式得到抑制。
(液晶面板10之構成)
如圖2、圖3及圖4所示，液晶面板10具有四邊形之平面形狀，其包括：元件基板11，其形成有像素電極(未圖示)等；對向基板12，其相對於元件基板11隔著特定之間隙而對向配置；及矩形框狀之密封材料14，其使該對向基板12與元件基板11貼合。該液晶面板10中，於由密封材料14包圍之區域內保持有液晶層13。元件基板11及對向基板12包含玻璃基板等透光性基板。元件基板11中，複數條掃描線(未圖示)沿X軸方向延伸，另一方面，複數條資料線(未圖示)沿Y軸方向延伸，對應於掃描線與資料線之交叉而設置有開關元件(未圖示)及像素電極(未圖示)。
於本形態中，對向基板12配置於顯示光之出射側，元件基板11配置於照明裝置8之側。又，於對向基板12中，在與元件基板11對向之面上，沿密封材料14之4條邊之內緣形成有包含矩形框狀之遮光層的邊框層120，由邊框層120之內緣所規定之區域為圖像顯示區域100a。再者，第3框架50之上板部55之內緣係位於邊框層120之寬度方向之中途位置，第3框架50之孔550係與圖像顯示區域100a及邊框層120之內周部分重合。
液晶面板10係構成為TN(Twisted Nematic，扭轉向列)方式、ECB(Electrically Controlled Birefringence，電控雙折射)方式、或VAN(Vertical Aligned Nematic，垂直配向向列)方式之液晶面板，於元件基板11上形成有像素電極，於對向基板12上形成有共通電極(未圖示)。再者，於液晶面板10為IPS(In Plane Switching，橫向電場切換)方式或FFS(Fringe Field Switching，邊緣電場切換)方式之液晶面板之情形時，共通電極設置於元件基板11之側。又，有時元件基板11亦相對於對向基板12而配置於顯示光之出射側。於液晶面板10之上表面重疊配置有偏光板18，於液晶面板10之下表面與照明裝置8之間配置有下偏光板17。
於本形態中，元件基板11比對向基板12大。因此，元件基板11中，於Y軸方向之一側Y1具有自對向基板12之端部突出之突出部分110，於該突出部分110之上表面連接有可撓性配線基板200。可撓性配線基板200係連接於包含硬質基板之電路基板250，於該電路基板250上安裝有構成參照圖1所說明之圖像信號供給部270之控制用IC(未圖示)及構成光源驅動部280之光源驅動用IC(未圖示)。
(照明裝置8之構成)
圖5係表示本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100之照明裝置8中使用的光源用基板88周邊之構成之說明圖，圖5(a)係示意性地表示光源用基板88之一面881側之情況之說明圖，圖5(b)係示意性地表示光源用基板88之另一面882側之情況之說明圖。再者，配置於導光板80之於Y軸方向上 相對向之2個側端面801、802(光入射部80a)的發光元件89與光源用基板88之構成相同。因此，於圖5(a)中表示有配置於導光板80之側端面802之發光元件89及光源用基板88，於圖5(b)中表示有配置於導光板80之側端面801之光源用基板88等。
如圖3及圖4所示，照明裝置8包括：導光板80，其重疊配置於液晶面板10之下表面側；及複數個發光元件89，其發光面89a朝向導光板80之光入射部80a，且自光入射部80a之一端側(X軸方向之一側X1)朝向另一端側(X軸方向之另一側X2)而排列。於本形態中，複數個發光元件89係沿光入射部80a安裝於在X軸方向延伸之光源用基板88之一面881上。發光元件89為出射白色光之LED(Light Emitting Diode，發光二極體)，其將光源光作為發散光而出射。
於本形態之照明裝置8中，利用導光板80之側端面801、802、803、804中於Y軸方向上相對向的2個側端面801、802作為光入射部80a。因此，複數個發光元件89係使發光面89a朝向導光板80之2個光入射部80a(側端面801、802)，自2個光入射部80a(側端面801、802)各者之一端側朝向另一端側而排列。又，2個光源用基板88沿2個光入射部80a(側端面801、802)延伸，且於該2個光源用基板88各者之一面881上安裝有複數個發光元件89。
於本形態中，導光板80係包含丙烯酸系樹脂、聚甲基苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂等之透光性樹脂板，於導光板80之下表面80c(與光出射面80b為相反側之面/相反面)與第1 框架40之底板部45之間重疊配置有反射板187。導光板80中使用之樹脂板係藉由擠壓成形或射出成形等而形成。
於導光板80之上表面(光出射面80b)與液晶面板10之間重疊配置有擴散片182、角柱薄片183、184等光學片。擴散片182包含具有塗佈層之片材，該塗佈層係由矽粒子等分散於丙烯酸系樹脂或聚碳酸酯樹脂等透光性樹脂中而成。於本形態中，2片角柱薄片183、184係以相互之脊線正交之方式配置。因此，自導光板80之光出射面80b出射之照明光藉由擴散片182而進行全向擴散之後，藉由2片角柱薄片183、184，向液晶面板10之正面方向賦予如具有波峰般之指向性。又，如下文參照圖6等之說明所述，於導光板80上，在反射板187所處之下表面80c形成有包含線狀之微細凹部之複數個溝槽86。
第1框架40之底板部45係在與導光板80中之成為光入射部80a之側端面801、802所處之側重合之區域中部分地形成階差，以可確保導光板80之下表面80c與第1框架40之間具有間隙，並且該底板部45朝向導光板80彎曲。藉此，可將反射板187與光源支持構件60之下板部61挾持於於導光板80之下表面80c與底板部45之間隙之間。又，藉由使第1框架40之底板部45朝向導光板80部分地彎曲而於第1框架40之背面側形成凹部，因此，可配置成，可撓性配線基板200彎曲地延伸至第1框架40之底板部45之下表面(背面)為止，並且於形成之凹部內將電路基板250收納於凹部之深處。因此，可實現照明裝置8之薄型化。
於本形態中，光源用基板88係以安裝有發光元件89之一面881與導光板80之光入射部80a對向之方式配置。又，光源用基板88具有如下之結構：於沿光入射部80a延伸之板狀金屬板887(支持板)之一面881側，一併設置有配線圖案、焊點與絕緣層。該構成可藉由使依序積層有樹脂基材層、配線圖案及絕緣保護層等之可撓性配線基板888貼合於金屬板887之一面881側而實現。因此，可確保金屬板887與配線圖案及安裝發光元件89之晶片的焊點電性絕緣性。於本形態中，金屬板887包含鋁板，金屬板887不僅確保光源用基板88之機械強度，而且亦可作為自發光元件89散發之熱之散熱板而發揮功能。
如圖3、圖4及圖5所示，於2片光源用基板88之另一面882側分別配置有保持光源用基板88之光源支持構件60，光源支持構件60係配置且保持於第1框架40及第2框架30之間。於本形態中，光源支持構件60係沿光源用基板88之另一面882延伸之棒狀金屬零件，且以面接觸狀態密接地固定於光源用基板88之另一面882之整個面、及以下之支持板部62之基板保持面620。又，光源支持構件60包括：下板部61，其與第1框架40之底板部45重合；及支持板部62，其構成自下板部61之寬度方向之中途位置向上方突出之壁面。又，光源支持構件60中，將自支持板部62向導光板80所處側之相反側彎曲之上板部63配置於支持板部62之上端(與下板部61相反之側)側，上板部63係藉由螺釘等固定於第3框架50之上板部55及第2框架30之上板部315、325 之至少任一者。
於該構成之光源支持構件60中，支持板部62之存在導光板80之側之面係成為保持光源用基板88之基板保持面620，藉由螺釘等將光源用基板88固定於基板保持面620。於該狀態下，光源用基板88之另一面882(金屬板887)以面接觸狀態而與光源支持構件60之基板保持面620重合。又，光源支持構件60係由鋁或鐵系金屬等金屬製造。因此，發光元件89所產生之熱自光源用基板88之金屬板887傳遞至光源支持構件60，光源支持構件60之熱傳遞至第1框架40。因此，可將發光元件89之溫度上升抑制在較低之程度。
(導光板80之構成)
圖6係本發明之實施形態1之液晶顯示裝置100之照明裝置8中使用的導光板80之說明圖，圖6(a)係自下表面80c側觀察導光板80之仰視圖，圖6(b)係自下表面80c側觀察溝槽86之立體圖，圖6(c)係自下表面80c側觀察溝槽86之仰視圖。圖7係表示自圖6所示之導光板80出射照明光之情況之說明圖，圖7(a)係表示入射至導光板80之光一面於導光板80內行進一面作為照明光出射之情況之剖面圖，圖7(b)係表示於導光板80內光由溝槽86反射之情況之剖面圖，圖7(c)係自光出射面80b側觀察由溝槽86對光進行反射之情況時之說明圖。
如圖6及圖7所示，導光板80之下表面80c成為形成有複數個由線狀槽構成之溝槽86之擴散反射面。於本形態中， 導光板80中，排列有複數個發光元件89且沿X軸方向(第1方向)延伸之側端面801、802成為光入射部80a，於導光板80之下表面80c，溝槽86(線狀槽)形成為以與光入射部80a正交之方式沿Y軸方向(第2方向)朝向長度方向。又，於導光板80之下表面80c，沿Y軸方向呈直線狀延伸之複數個溝槽86排列於溝槽86之延長線上而構成溝槽排860，該溝槽排860係設置成以複數個並列地設置於X軸方向上。於本形態中，溝槽86均具有相同之長度尺寸，以相等間隔排列於溝槽排860內。因此，於溝槽排860內，於Y軸方向相鄰之溝槽86之相隔距離為固定。又，於X軸方向，溝槽排860以相等間隔形成。
此處，溝槽86具有沿Y軸方向朝向長度方向之長圓形之平面形狀，Y軸方向之兩個端部868、869具有半圓形之平面形狀。又，溝槽86之位於X軸方向兩側之半圓形之側面867(外周面)沿Y軸方向直線延伸。又，溝槽86之XZ橫截面上的與Z方向(頂部)對應之部分之內底部係具有30 μm~80 μm左右之曲率半徑的半圓形。又，溝槽86之開口寬度(X軸方向上之寬度)係例如100 μm~300 μm，溝槽86之深度(Z軸方向上之長度)係例如100 μm~700 μm。
於以此方式構成之照明裝置8中，如箭頭L1所示，自發光元件89出射之光自光入射部80a入射之後，一面於導光板80之內部反覆進行全反射一面於導光板80內部行進。此時，如箭頭L2所示，經溝槽86之發光元件89側之端部868反射之光之一部分向光出射面80b行進，且如箭頭L3所 示，自光出射面80b作為照明光出射。又，如箭頭L4所示，經溝槽86之發光元件89側之端部868反射之光之一部分朝向X軸方向之一側X1及另一側X2，且於大量地包含一側X1之成分及另一側X2之成分之狀態下行進。
又，如箭頭L5所示，於導光板80之內部行進之光之一部分通過溝槽86之間，於Y軸方向而向自發光元件89離開之方向行進。又，如箭頭L6所示，於導光板80之內部行進之光之一部分由溝槽86之側面867(半圓形之外周面)反射後，於Y軸方向而向自發光元件89離開之方向行進。該光亦於遠離發光元件89之位置由溝槽86之發光元件89側之端部868反射，自光出射面80b作為照明光出射。
(導光板80之製造方法)
圖8係表示圖6所示之導光板80之製造方法之說明圖。於製造參照圖6及圖7說明之導光板80之時，如圖8所示，藉由擠壓成形或射出成形而形成導光板用之樹脂板80w之後，以樹脂板80w之一面(導光板80之下表面80c)朝向上方之方式將樹脂板80w載置於XY載台(未圖示)上。然後，將二氧化碳氣體雷射或飛秒(千兆分之一秒)雷射之雷射光束La照射至樹脂板80w，於照射位置使構成樹脂板80w之高分子材料熔融、揮發，藉此形成溝槽86。本形態中，由自雷射裝置出射之雷射光生成4束雷射光束La。
更具體而言，於特定之時序使4束雷射光束La開關，另一方面，藉由使XY載台移動而使樹脂板80w沿Y軸方向移動，使雷射光束La之照射位置沿Y軸方向相對地移動，從 而同時形成4排溝槽排860。又，於形成4排溝槽排860之後，藉由XY載台之移動而使樹脂板80w沿X軸方向相對地移動，在相對於之前所形成之4排溝槽排860而於X軸方向偏移之位置上形成新的4排溝槽排860。藉由反覆進行該步驟，遍及導光板80之大致整體而形成溝槽86。此時，只要調整樹脂板80w之Y軸方向之移動速度或使雷射光束La開關之時序，即可控制溝槽86之長度或間距，只要調整雷射光束La之間隔及樹脂板80w之X軸方向上之移動量，即可控制X軸方向上之溝槽排860之間距。又，只要調整雷射光束La之功率，即可控制溝槽86之深度(Z軸方向之深度)，只要調整雷射光束La之光束徑，即可控制溝槽86之寬度尺寸(X軸方向之寬度及粗度)。
(本形態之主要效果)
如以上之說明，於本形態之液晶顯示裝置100及照明裝置8中，導光板80中沿X軸方向(第1方向/光入射部80a之延伸方向/複數個發光元件之排列方向)延伸之側端面801、802成為光入射部80a，自光源890(發光元件89)出射之光自光入射部80a入射至導光板80之內部之後，一面於導光板80之內部反覆進行全反射一面於導光板80之內部行進。然後，由溝槽86對光進行反射、擴散，使自照明光光出射面80b出射。此處，溝槽86係沿Y軸方向(第2方向/光於導光板80內行進之方向)朝向長度方向，因此於導光板80內，光之一部分通過溝槽86之間後沿Y軸方向而向離開光入射部80a之方向行進，並且另一部分係由溝槽86之側面867反 射後沿Y軸方向而向自光入射部80a離開之方向行進。即，於X軸方向之光之擴散(擴散)得到抑制之狀態下，光向Y軸方向之直行性增強。因此，可提高遠離光入射部80a之位置上的照明光之強度。又，於導光板80內，光之一部分由溝槽86中之光入射部80a所處之側之端部868反射後沿X軸方向行進，因此光亦向X軸方向行進。因此，於將液晶面板10及導光板80大型化之情形，亦可使X軸方向及Y軸方向該兩個方向上之照明光之強度分佈均勻化。
[實施形態2]
圖9係包含本發明之實施形態2之液晶顯示裝置100之液晶電視(電子機器)之說明圖，圖9(a)係示意性地表示液晶電視之外觀之說明圖，圖9(b)係表示顯示裝置之電性構成之方塊圖。圖10係表示本發明之實施形態2之液晶顯示裝置100之照明裝置8中使用的導光板80之平面構成之說明圖。再者，本形態之基本構成係與實施形態1相同，因此對於共通之部分標註相同之符號進行圖示，且省略其等之說明。
圖9所示之電子機器2000為液晶電視，與實施形態1同樣地具有包含液晶面板10及照明裝置8之液晶顯示裝置100。
本形態中，該液晶顯示裝置100係藉由對應於液晶面板10之驅動而針對每個區域控制來自照明裝置8之照明光之出射強度，而實現對比度之提高。更具體而言，本形態之液晶顯示裝置100中，首先，圖像顯示區域100a被分割成複數個區域。於本形態中，圖像顯示區域100a於Y軸方向 分割成2等份，於X軸方向分割成5等份。因此，圖像顯示區域100a分割成區域100b1~100b10，合計10個。又，本形態中，對應於液晶面板10上顯示之每個圖像區域100b1~100b10之亮度，對於以較高之亮度所顯示之區域係自照明裝置8出射強度較大之照明光，對於以較低之亮度所顯示之區域係自照明裝置8出射強度較小之照明光。根據該局部調光方式，可實現對比度之提高，進而實現低耗電。
於採用局部調光方式時，本形態之液晶顯示裝置100中，如圖10所示，導光板80係以與圖像顯示區域100a之區域100b1~100b10重合之方式分成複數個區域80b1~80b10，發光元件89(光源890)亦對應於導光板80之區域80b1~80b10而分成沿X軸方向及Y軸方向分割之複數個區塊89b1~89b10。再者，於隨著發光元件之區塊化而將導光板80分成複數個區域80b1~80b10時，可採用將導光板80分割成各個區域80b1~80b10之構成，亦可將1片導光板80假想性地劃分成複數個區域80b1~80b10。又，於將導光板80分成複數個區域80b1~80b10之時，可採用將導光板80分割成包含區域80b1~80b5之區塊及包含區域80b6~80b10之區塊之構成，亦可於各區塊中假想性地劃分成複數個區域80b1~80b5及區域80b6~80b10。如此一來，可減少於導光板內行進之光混雜於在Y軸方向(光之出射方向、行進方向)上鄰接之2個區塊間之情況，可進一步提高局部調光之效果。再者，於在X軸方向上鄰接之區塊間，藉由本發明之效果可減少光之混 雜，而於在Y軸方向上鄰接之區塊間，若導光板未經分割，則光會直接穿透至鄰接之區塊而行進，從而光混雜於區塊間。
進而，於將導光板80分成複數個區域80b1~80b10時，亦可採用將於Y軸方向上鄰接之2個區域(區域80b1、80b6；區域80b2、80b7；區域80b3、80b8；區域80b4、80b9；及區域80b5、80b10)各者形成為於Y軸方向上不分割而相連之1個區塊從而整體上包含於X軸方向上分割成5個區塊的構成，對於各區塊調整照明光之亮度。如此一來，如實施形態1所述，即便相同之長度尺寸之溝槽以相等間隔排列於Y軸方向，光亦會自各區塊之兩端即側端面801側、802側分別入射，因此即便遠離光入射部80a，自光出射面80b出射之照明光亦不會降低。
根據該構成，於液晶顯示裝置100中，如圖9所示，設置有根據圖像信號而檢測液晶面板10之每個區域100b1~100b10之亮度的亮度分佈檢測部290，光源驅動部280係基於亮度分佈檢測部290之檢測結果，而對於區塊89b1~89b10控制複數個發光元件89之出射強度。再者，光源驅動部280向屬於相同之區塊89b1~89b10之發光元件89供給相同之驅動電流。
於以此方式構成之液晶顯示裝置100及照明裝置8中，本形態中亦與實施形態1相同，導光板80中之沿X軸方向(第1方向)延伸之側端面801、802成為光入射部80a，於導光板80之下表面80c，溝槽86形成為以與光入射部80a正交之方 式沿Y軸方向(第2方向)朝向長度方向。又，於導光板80之下表面80c，溝槽86沿Y軸方向呈直線狀排列而成之溝槽排860以複數個並列地設置於X軸方向上，於本形態中，溝槽86係以相等間隔排列於溝槽排860內。
因此，於本形態之液晶顯示裝置100及照明裝置8中，與實施形態1相同，如參照圖6及圖7之說明所述，於導光板80內，光之一部分通過溝槽86之間後沿Y軸方向而向離開光入射部80a之方向行進，並且另一部分係由溝槽86之側面867反射後沿Y軸方向而向離開光入射部80a之方向行進。因此，可提高遠離光入射部80a之位置上的照明光之強度。又，於導光板80內，光之一部分由溝槽86中之光入射部80a所處之側之端部868反射後沿X軸方向行進，因此光亦向X軸方向行進。故而，於將液晶面板10及導光板80大型化之情形時，亦可使X軸方向及Y軸方向該兩個方向上之照明光之強度分佈均勻化。
又，於本形態中，溝槽86沿Y軸方向朝向長度方向，因此，主要產生光向X軸方向之擴散反射之部位僅為溝槽86之光源890側之端部868。因此，於進行局部調光時，可將導光板中光向鄰接之區域之洩漏量抑制為較低，因此可有效地實現殘像之緩和等。
[實施形態3]
圖11係表示本發明之實施形態3之液晶顯示裝置100中使用的導光板80之溝槽86之平面構成之說明圖。再者，本形態之基本構成係與實施形態1相同，因此對於共通之部分 標註相同之符號進行圖示，且省略其等之說明。
如圖11所示，本形態中亦與實施形態1、2相同，導光板80中，沿X軸方向(第1方向)延伸之側端面成為光入射部80a，於導光板80之下表面80c，溝槽86形成為以與光入射部80a正交之方式沿Y軸方向(第2方向)朝向長度方向。又，於導光板80之下表面80c，由複數個溝槽86沿Y軸方向呈直線狀(延長線上)排列而成之溝槽排860係以複數個並列地設置於X軸方向上，於本形態中，溝槽86以相等間隔排列於X軸方向。
於以此方式構成之導光板80中，溝槽86沿Y軸方向朝向長度方向，因此主要產生光向X軸方向及Z軸方向之擴散反射的部位係溝槽86之光源890側之端部868。因此，於本形態中，溝槽86之位於光入射部80a側之端部868之存在密度係隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而上升。於實現該構成之時，本形態中，各溝槽86之寬度尺寸Wx為固定，溝槽86之端部868之間距Py1、Py2、Py3、‥係如以下之關係式Py1>Py2>Py3‥所示，於溝槽排860內隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而縮小。更具體而言，於溝槽排860內，溝槽86之Y軸方向上之長度尺寸Ly相同，而於Y軸方向上相鄰之溝槽86間之相隔距離Sy1、Sy2、Sy3、‥係如以下之關係式Sy1>Sy2>Sy3‥所示，於溝槽排860內隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所 處之側而縮小。
因此，產生光向X軸方向及Z軸方向之擴散反射之程度係隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而上升。故而，可使Y軸方向上之照明光之強度分佈均勻化。
[實施形態4]
圖12係表示本發明之實施形態4之液晶顯示裝置100中使用的導光板80之溝槽86之平面構成之說明圖。再者，本形態之基本構成與實施形態1相同，因此，對於共通之部分標註相同之符號進行圖示，且省略其等之說明。
如圖12所示，本形態中亦與實施形態1、2相同，於導光板80中，沿X軸方向(第1方向)延伸之側端面成為光入射部80a，於導光板80之下表面80c，溝槽86形成為以與光入射部80a正交之方式而沿Y軸方向(第2方向)朝向長度方向。又，於導光板80之下表面80c，由溝槽86沿Y軸方向呈直線狀排列而成之溝槽排860係以複數個並列地設置於X軸方向上，於本形態中，溝槽86以相等間隔排列於X軸方向。
於以此方式構成之導光板80中，本形態中亦與實施形態3相同，溝槽86之位於光入射部80a側之端部868之存在密度係隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而上升。於實現該構成時，本形態中，各溝槽86之寬度尺寸Wx為固定，而溝槽86之端部868之間距Py1、Py2、Py3、‥係如以下之關係式Py1>Py2>Py3‥所示，於溝槽排860內隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所 處之側而縮小。更具體而言，於溝槽排860內，於Y軸方向上相鄰之溝槽86間之相隔距離Sy為固定，而溝槽86之Y軸方向上之長度尺寸Ly1、Ly2、Ly3、‥係如以下之關係式Ly1>Ly2>Ly3‥所示，於溝槽排860內隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而縮小。
因此，產生光向X軸方向及Z軸方向之擴散反射之程度係隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而上升。因此，可使Y軸方向上之照明光之強度分佈均勻化。
[實施形態5]
圖13係表示本發明之實施形態5之液晶顯示裝置100中使用的導光板80之溝槽86之平面構成之說明圖。再者，本形態之基本構成與實施形態1相同，因此，對於共通之部分標註相同之符號進行圖示，且省略其等之說明。
如圖13所示，本形態中亦與實施形態1、2相同，於導光板80中，沿X軸方向(第1方向)延伸之側端面成為光入射部80a，於導光板80之下表面80c，溝槽86形成為以與光入射部80a正交之方式而沿Y軸方向(第2方向)朝向長度方向。又，於導光板80之下表面80c，由溝槽86沿Y軸方向呈直線狀排列而成之溝槽排860係以複數個並列地設置於X軸方向上，於本形態中，溝槽86以相等間隔排列於溝槽排860內。
於以此方式構成之導光板80中，本形態中亦與實施形態3相同，溝槽86之位於光入射部80a側之端部868之存在密 度係隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而上升。於實現該構成時，本形態中，各溝槽86之端部868之間距Py、溝槽86之長度尺寸Ly及溝槽86之相隔距離Sy相同，而溝槽86之X軸方向上之寬度尺寸Wx1、Wx2、Wx3、‥係如以下之關係式Wx1<Wx2<Wx3‥所示，於溝槽排860內隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而擴大。
因此，產生光向X軸方向及Z軸方向之擴散反射之程度係隨著沿Y軸方向離開光入射部80a所處之側而上升。故而，可使Y軸方向上之照明光之強度分佈均勻化。
[其他實施形態]
於上述實施形態中，例示了使複數個發光元件89排列於掃描線之延伸方向(X軸方向)之構成，但本發明亦可應用於使複數個發光元件89排列於資料線之延伸方向(Y軸方向)的液晶顯示裝置100中。於該構成之情形時，可採用局部調光，並且可採用對應於根據掃描信號所選擇之像素排移動之動作而自照明裝置8出射照明光的掃描式背光方式。故而，可提高動態性能。
[向電子機器之裝載例]
於上述實施形態中，作為裝載有液晶顯示裝置100之電子機器2000，例示有液晶電視，但除液晶電視以外，亦可將應用有本發明之液晶顯示裝置100使用於個人電腦之顯示器、數位看板、汽車導航裝置、個人數位助理等電子機 器之顯示部。
8‧‧‧照明裝置
10‧‧‧液晶面板
80‧‧‧導光板
80a‧‧‧光入射部
80b‧‧‧光出射面
80c‧‧‧下表面(相反面)
80w‧‧‧樹脂板
86‧‧‧溝槽
89‧‧‧發光元件(光源)
100‧‧‧液晶顯示裝置
100a‧‧‧圖像顯示區域
801‧‧‧側端面
802‧‧‧側端面
803‧‧‧側端面
804‧‧‧側端面
860‧‧‧溝槽排
867‧‧‧側面
868‧‧‧端部
869‧‧‧端部
890‧‧‧光源
圖1(a)、1(b)係包含本發明之實施形態1之液晶顯示裝置之液晶電視(電子機器)之說明圖。
圖2(a)、2(b)係表示本發明之實施形態1之液晶顯示裝置之整體構成之說明圖。
圖3係將本發明之實施形態1之液晶顯示裝置進一步詳細地分解時之分解立體圖。
圖4(a)、4(b)係本發明之實施形態1之液晶顯示裝置之剖面圖。
圖5(a)、5(b)係表示本發明之實施形態1之液晶顯示裝置之照明裝置中使用的光源用基板周邊之構成之說明圖。
圖6(a)-(c)係本發明之實施形態1之液晶顯示裝置之照明裝置中使用的導光板之說明圖。
圖7(a)-(c)係表示自圖6所示之導光板出射照明光之情況的說明圖。
圖8係表示圖6所示之導光板之製造方法之說明圖。
圖9(a)、9(b)係包含本發明之實施形態2之液晶顯示裝置之液晶電視(電子機器)之說明圖。
圖10係表示本發明之實施形態2之液晶顯示裝置之照明裝置中使用的導光板之平面構成之說明圖。
圖11係表示本發明之實施形態3之液晶顯示裝置中使用的導光板之溝槽之平面構成之說明圖。
圖12係表示本發明之實施形態4之液晶顯示裝置中使用 的導光板之溝槽之平面構成之說明圖。
圖13係表示本發明之實施形態5之液晶顯示裝置中使用的導光板之溝槽之平面構成之說明圖。
圖14(a)、14(b)係先前之導光板之說明圖。
80‧‧‧導光板
80a‧‧‧光入射部
80b‧‧‧光出射面
80c‧‧‧下表面(相反面)
86‧‧‧溝槽
89‧‧‧發光元件(光源)
801‧‧‧側端面
802‧‧‧側端面
803‧‧‧側端面
804‧‧‧側端面
860‧‧‧溝槽排
867‧‧‧側面
868‧‧‧端部
869‧‧‧端部

Claims (5)

  1. 一種照明裝置，其包括：導光板，其包含作為光出射面之第1表面、面向上述第1表面之第2表面及側端面；複數個發光元件，其係於第1方向沿上述導光板之上述側端面排列，且上述複數個發光元件之各者包含朝向上述側端面之光出射面；散射反射區域，其係配置於上述第2表面，上述散射反射區域包含複數個溝槽陣列，上述溝槽陣列之各者包含於在平面方向與上述第1方向交叉之第2方向直線延伸的複數個溝槽；及框架，其保持上述照明裝置，該框架包含突板部；且上述複數個溝槽之各者係於上述第2方向彼此分開，上述複數個溝槽陣列係並列地設置於上述第1方向，且無溝槽配置於在上述第2表面上之上述側端面與上述散射反射區域之間；於俯視時，上述散射反射區域之邊係設置於上述側端面與上述突板部之間。
  2. 如請求項1之照明裝置，其中上述複數個溝槽之各者係於上述第2方向延伸於長度方向。
  3. 如請求項2之照明裝置，其中位於上述側端面之側的上述複數個溝槽之端部的存在密度係隨著沿上述第2方向自上述側端面起的距離增加而上升。
  4. 如請求項1之照明裝置，其中上述第2表面係包含複數個 邊及周圍區域，上述周圍區域係配置於上述散射反射區域之周邊且位於上述邊及上述散射反射區域之間；且無溝槽係配置於上述周圍區域。
  5. 一種液晶顯示裝置，其包括：如請求項1之照明裝置；及重疊配置於上述導光板之上述第1表面的液晶面板。
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