WO2013073075A1 - バックライト装置および液晶表示装置 - Google Patents

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liquid crystal
crystal panel
light
light source
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高原　一郎
久昇 佐々木
義一 山野
友徳 水谷
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パナソニック株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133605—Direct backlight including specially adapted reflectors

Definitions

  • the present disclosure relates to a backlight device and a liquid crystal display device using an LED (Light Emitting Diode) as a light source.
  • LED Light Emitting Diode
  • a large number of cold cathode fluorescent lamps are arranged directly under the liquid crystal panel, and these cold cathode fluorescent lamps are used together with members such as a diffusion plate and a reflector.
  • LEDs have been used as light sources for liquid crystal display devices.
  • the efficiency of LEDs has been improved and is expected to be a light source with low power consumption, which is replaced with a fluorescent lamp.
  • the power consumption of the liquid crystal display device can be reduced by controlling the brightness of the LED according to the image.
  • Patent Document 1 proposes a light source having a plurality of point light sources arranged in a one-dimensional manner and an elongated cylindrical lens provided on the plurality of point light sources.
  • the present disclosure provides a backlight device and a liquid crystal display device capable of ensuring appropriate brightness while suppressing the number of LEDs used.
  • a backlight device is a backlight device that emits light from the back of a liquid crystal panel, and is disposed behind the liquid crystal panel, and disposed behind the liquid crystal panel, and from the light source to the side.
  • a reflection part that reflects the emitted light toward the liquid crystal panel;
  • a diffusion part that is disposed between the liquid crystal panel and the light source part, and that diffuses the light emitted from the light source part toward the liquid crystal panel and the light reflected by the reflection part;
  • the light source unit includes a plurality of first LED units that emit light toward the first side of the liquid crystal panel, and a second side opposite to the first side of the liquid crystal panel.
  • the LED installation part is arranged, and the LED installation part has a first LE. Parts and the second LED unit is provided alternately on the first side and substantially the same arrangement direction.
  • the present disclosure is effective to obtain a backlight device and a liquid crystal display device that can ensure appropriate brightness while suppressing the number of LEDs used.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of the entire liquid crystal display device using the backlight device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the arrangement of the LED units in the light source unit.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a trajectory of light emitted from the light source unit.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a locus of light in the backlight device.
  • FIG. 6 is a perspective view of the front surface of the liquid crystal panel according to Embodiment 2 from a little above.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the arrangement of the LED units in the light source unit according to another embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an overall schematic configuration of a liquid crystal display device 12 using a backlight device 11 in the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the liquid crystal display device 12 includes a rectangular flat plate-shaped transmissive liquid crystal panel 1, a front cover 4, and a backlight device 11 disposed on the back side of the liquid crystal panel 1. I have.
  • the backlight device 11 has a size corresponding to the liquid crystal panel 1.
  • the liquid crystal display device 12 includes a drive device that drives the liquid crystal panel 1 based on a video signal, but the description thereof is omitted in the present embodiment.
  • the liquid crystal panel 1 is disposed in front of the backlight device 11 and transmits light emitted from the backlight device 11.
  • the front cover 4 is disposed in front of a back cover 6 described later.
  • the front cover 4 is formed in a rectangular frame shape. Inside the front cover 4, the liquid crystal panel 1 and the like are provided.
  • the front cover 4 also serves as a casing on the front surface of the liquid crystal display device 12.
  • plastic resin is used from the viewpoint of design and lightness in the product.
  • the backlight device 11 includes a diffusion sheet 2, a diffusion plate 3, a light source unit 10, a reflection plate 5, and a back cover 6.
  • the back cover 6 is a cover that covers the back side of the reflecting plate 5. Further, the back cover 6 itself also serves as a casing on the back surface of the liquid crystal display device 12.
  • the back cover 6 is made of, for example, a plastic resin, a metal having a high-radiation ceramic sheet attached to the front or back, a metal anodized such as black, or a metal coated with carbon black. For these metals, an alloy containing aluminum or iron as a main component can be used.
  • the reflection plate 5 is disposed behind the light source unit 10 and reflects light emitted from the light source unit 10 to the side toward the diffusion plate 3 side.
  • the reflection plate 5 is provided so as to cover the back surface of the diffusion plate 3.
  • the reflection surface on the front side of the reflection plate 5 has a concave curved surface so that light emitted from the light source unit 10 can be efficiently and uniformly reflected to the diffusion plate 3 side.
  • the reflection surface of the reflection plate 5 is a mirror surface so that the light emitted from the light source unit 10 can be efficiently reflected.
  • the reflective surface may have a surface state that easily reflects white light or the like, such as white.
  • the diffusion plate 3 is approximately the same size as the liquid crystal panel 1 and is disposed between the liquid crystal panel 1 and the light source unit 10.
  • the diffusion plate 3 diffuses light emitted from the light source unit 10 toward the liquid crystal panel 1 and light reflected by the reflection plate 5.
  • a transparent resin having a refractive index higher than that of air such as polymethyl methacrylate or polycarbonate is used.
  • a manufacturing method such as injection molding can be used.
  • the diffusion sheet 2 is approximately the same size as the liquid crystal panel 1 and is disposed in front of the diffusion plate 3.
  • the diffusion sheet 2 is coated with a resin that diffuses light. Since the light that has passed through the diffusion sheet 2 is diffused, the backlight device 11 can be brought closer to a more uniform surface light source.
  • the light source unit 10 includes a plurality of first LED units 8 a that emit light toward the upper side 1 a (first side) of the liquid crystal panel 1, and the lower side 1 b of the liquid crystal panel 1.
  • the second side 1b is a side opposite to the first side 1a in the liquid crystal panel 1.
  • the LED installation part 100 is provided in the area
  • the LED installation unit 100 includes a circuit board 7 on which the first LED unit 8 a and the second LED unit 8 b are mounted on the liquid crystal panel 1 side, and a reflection sheet 9 provided on the circuit board 7.
  • the circuit board 7 is provided on the reflection surface of the reflection plate 5. As shown in FIG. 1, the circuit board 7 is disposed at a substantially central portion of the liquid crystal display device 12 and has a long and narrow rectangular shape extending in the horizontal direction.
  • the circuit board 7 is provided in parallel to the liquid crystal panel 1.
  • the circuit board 7 is disposed along the longitudinal direction of the liquid crystal panel 1 at the center in the short direction of the liquid crystal panel 1.
  • the circuit board 7 supplies power for driving the LED units 8a and 8b.
  • the reflection sheet 9 has an elongated, substantially rectangular shape, similar to the circuit board 7. The reflection sheet 9 is attached so as to overlap the surface (mounting surface) of the circuit board 7 on the liquid crystal panel 1 side.
  • the mounting surface of the circuit board 7 functions as a reflecting surface that reflects the light emitted from the LED units 8a and 8b.
  • a reflective sheet 9 is attached to the circuit board 7.
  • the mounting surface of the circuit board 7 may be subjected to a surface treatment that makes it a mirror surface or other surface treatment that easily reflects light such as white (for example, a treatment that makes the mounting surface white). Good.
  • Each first LED section 8a is composed of one LED 8 that emits light toward the upper side 1a of the liquid crystal panel.
  • Each second LED portion 8b is composed of one LED 8 that emits light toward the lower side 1b of the liquid crystal panel.
  • the LEDs 8 of the LED portions 8a and 8b are side-emitting LEDs in which a light emitter is provided on the side surface of a member protruding from the mounting surface of the circuit board 7.
  • the arrangement of the LED portions 8a and 8b will be described with reference to FIG.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the arrangement of the individual LED units 8a and 8b in the light source unit 10.
  • FIG. 3A is a front view of a part of the light source unit 10.
  • a plurality of first LED portions 8 a are arranged in the longitudinal direction of the circuit board 7 to form a first row 101.
  • the plurality of second LED portions 8b are arranged in the longitudinal direction of the circuit board 7 to form a second row 102 different from the first row.
  • the longitudinal direction of the circuit board 7 is parallel to the upper side 1a and the lower side 1b of the liquid crystal panel 1, and coincides with the arrangement direction of the plurality of first LED portions 8a and the arrangement direction of the plurality of second LED portions 8b.
  • the first row 101 is located on the lower side 1b side
  • the second row 102 is located on the upper side 1a side. Therefore, on the mounting surface of the circuit board 7, a region for reflecting light can be secured in front of the light emitting surfaces of the LED portions 8a and 8b.
  • the first LED portions 8a and the second LED portions 8b are alternately provided from one end side in the longitudinal direction to the other end side. That is, the first LED unit 8a and the second LED unit 8b are alternately provided in the arrangement direction. The first LED unit 8a and the second LED unit 8b are shifted from each other in the arrangement direction. The light emitting surface of the first LED unit 8a and the light emitting surface of the second LED unit 8b do not face each other.
  • the plurality of LEDs 8 are arranged in a two-row staggered arrangement on the circuit board 7 so that the light emitting surfaces of the LEDs 8 face each other.
  • the LEDs 8 arranged in two rows are arranged so as not to overlap each other.
  • the LEDs 8 arranged in two rows are arranged so that the LEDs 8 in the other row are located between the LEDs 8 in one row.
  • FIG. 3B is a side view of the light source unit 10 when FIG. 3A is viewed in the direction of the arrow A.
  • the plurality of LEDs 8 are arranged so that the light emitting portions of the plurality of LEDs 8 are parallel to the long side of the circuit board 7. Is arranged.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a locus of light emitted from the light source unit 10.
  • FIG. 5 is a diagram showing light trajectories in the backlight device 11 and the liquid crystal display device 12.
  • Each LED 8 is supplied with electric power from the circuit board 7 provided on the reflection plate 5 and emits light.
  • Each LED 8 is a side-emitting LED as described above. As shown in FIG. 4, the light emitted from each LED 8 is directly or directly reflected from the reflection sheet 9 and emitted as light from the light source unit 10.
  • a part of the light emitted from the light source unit 10 directly enters the diffusion plate 3.
  • a part of the light emitted from the light source unit 10 is incident on the diffusion plate 3 after being reflected toward the diffusion plate 3 by the reflection plate 5 disposed on the rear side of the circuit board 7.
  • the reflecting plate 5 reflects the light emitted from the light source unit 10 toward the upper side 1a and the light emitted from the light source unit 10 toward the lower side 1b toward the diffusion plate 3 side.
  • the light that has entered the diffusion plate 3 is diffused by the diffusion plate 3, and further moves toward the diffusion sheet 2 by bringing the backlight device 11 closer to a surface light source without light unevenness by the action of the diffusion plate 3.
  • the light that has entered the diffusion sheet 2 is diffused by the diffusion sheet 2, and is further diffused by the action of the diffusion sheet 2 than before the light that has passed through the diffusion plate 3. 11 is brought closer.
  • the light emitted from the diffusion sheet 2 passes through the liquid crystal panel 1.
  • the light transmitted through the diffusion sheet 2 is emitted as the light of the surface light source of the backlight device 11, so that a clear image with no light unevenness or uneven illumination is obtained in the central portion of the liquid crystal panel 1 as a whole. Can be recognized.
  • the LEDs 8 are arranged in a staggered arrangement in the lateral direction of the liquid crystal panel 1 in two rows.
  • the light source part was provided.
  • the LEDs 8 are arranged in a two-row zigzag arrangement, the light interference of the light emitted by the LEDs 8 is eliminated. Therefore, the efficiency of light is not reduced, and the loss of light does not increase. Further, the light emitted from the LED 8 can be transmitted to the diffusion plate 3 side without reducing the illuminance at the center of the liquid crystal panel 1.
  • the number of elements of the LEDs 8 can be reduced. That is, since the number of parts can be reduced in the light source unit 10, the weight of the product itself can also be reduced.
  • the light emitted from the LED 8 is transmitted to the diffusion plate 3 without any unevenness by the reflection sheet 9 and the reflection plate 5. Therefore, the illuminance from the central part of the liquid crystal panel 1 to the peripheral part is ensured. The light supplied to the liquid crystal panel 1 is made uniform.
  • the LED 8, the reflection sheet 9, and the reflection plate 5 are used without using a lens.
  • Light emitted from the LED 8 is deflected with a simple configuration. Therefore, the man-hours required for attaching the lens can be reduced.
  • an inexpensive backlight device 11 and liquid crystal display device 12 can be provided.
  • a lens can also be used to further diffuse the light.
  • Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 6 is a perspective view of the front surface of the liquid crystal panel 1 from a slightly upper side.
  • the liquid crystal panel 1 is divided into two rectangular regions 31 and 32.
  • a first light source unit 10a is provided in the first rectangular area 31 on the left side.
  • the second light source unit 10b is provided in the second rectangular region 31 on the right side.
  • each of the rectangular regions 31 and 32 is provided with a reflecting plate 5.
  • the reflecting surface of each reflecting plate 5 has a concave curved surface that moves away from the liquid crystal panel 1 as it approaches the center of the corresponding rectangular regions 31 and 32 in the short direction.
  • Each of the light source units 10a and 10b includes a plurality of first LED units 8a that emit light toward the left side 1c of the liquid crystal panel 1, and a plurality of second LEDs that emit light toward the right side 1d of the liquid crystal panel 1.
  • the LED 8 of each LED unit 8a, 8b is a side-emitting LED.
  • the LED installation unit 100 of each of the light source units 10 a and 10 b includes a circuit board 7 and a reflection sheet 9 on the circuit board 7.
  • the first row 101 of the plurality of first LED portions 8 a is formed on the right side 1 d side, and the second row 102 of the plurality of second LED portions 8 b is formed on the left side 1 c side.
  • the 1st LED part 8a and the 2nd LED part 8b are alternately provided toward the other end side from the one end side of the longitudinal direction.
  • the light 13 emitted from the individual LEDs 8 does not interfere with each other by this arrangement. Therefore, the light emission efficiency of the backlight device 11 is not lowered, and the loss of light does not increase. Furthermore, the illuminance of the liquid crystal panel 1 can be suppressed.
  • Embodiments 1 and 2 have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to an embodiment in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed. In addition, it is possible to combine the components described in the first and second embodiments to form a new embodiment.
  • the rows of the plurality of first LED portions 8a and the rows of the plurality of second LED portions 8b are separate, but as shown in FIG.
  • the row of the first LED portions 8a and the row of the plurality of second LED portions 8b may be the same.
  • all the LED sections 8a and 8b are configured by one LED 8, but each LED section 8a and 8b is configured by a plurality of LEDs 8 (for example, two LEDs). Also good. Moreover, as shown in FIG.7 (b), LED part 8a, 8b comprised by one LED8 and LED part 8a, 8b comprised by several LED8 may be mixed.
  • the LEDs 8 of the LED units 8a and 8b may be LEDs other than the side-emitting LEDs.
  • the main light direction (the direction in which the light intensity is strongest) of the LEDs 8 of the LED portions 8a and 8b may be parallel to the mounting surface of the circuit board 7, or the circuit board 7
  • the liquid crystal panel 1 side or the opposite side may be inclined with respect to the mounting surface.
  • the LED 8 whose main direction of light is parallel to the mounting surface of the circuit board 7 and the LED 8 whose main direction of light is inclined toward the liquid crystal panel 1 or the opposite side may be mixed.
  • the light emitting surfaces of the plurality of LEDs 8 face the inside of the circuit board 7, but the light emitting surfaces of the plurality of LEDs 8 may face the outside of the circuit board 7.
  • the plurality of first LED portions 8a and the plurality of second LED portions 8b are arranged such that the first row 101 and the second row 102 are arranged on a straight line along the arrangement direction, respectively.
  • the LED portions 8a and 8b may be slightly deviated in the direction perpendicular to the straight line along the arrangement direction.
  • the reflector 5 is disposed behind the light source unit 10, but an opening may be formed in the center of the reflector 5 and the light source unit 10 may be disposed in the opening. Good.
  • the reflector 5 may be integrated with the light source unit 10.
  • the diffusion sheet 2 and the diffusion plate 3 are disposed between the liquid crystal panel 1 and the light source unit 10, and the light emitted from the light source unit 10 toward the liquid crystal panel 1 and the reflection plate 5. It corresponds to a diffusion unit that diffuses the light reflected by the (reflecting unit).
  • the diffusion unit is not limited to this configuration.
  • the diffusion unit may have only a diffusion plate, for example.
  • the present disclosure is useful in obtaining a backlight device, a liquid crystal display device, and the like that can ensure appropriate brightness while suppressing the number of LEDs used.

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Abstract

バックライト装置（１１）は、光源部（１０）と反射部（５）と拡散部（２），（３）とを備える。光源部（１０）は、液晶パネル（１）の第１の辺（１ａ）の側に光を放射する複数の第１のＬＥＤ部（８ａ）と、液晶パネル（１）において第１の辺（１ａ）に相対する第２の辺（１ｂ）の側に光を放射する複数の第２のＬＥＤ部（８ｂ）と、第１の辺（１ａ）と第２の辺（１ｂ）の間において第１の辺（１ａ）と第２の辺（１ｂ）とから離れた領域に設けられたＬＥＤ設置部（１００）とを有する。ＬＥＤ設置部（１００）では、第１のＬＥＤ部（８ａ）と第２のＬＥＤ部（８ｂ）とが、第１の辺（１ａ）と略同一の配列方向に交互に設けられている。

Description

バックライト装置および液晶表示装置
　本開示は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）を光源として用いるバックライト装置および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、ＬＥＤを液晶表示装置の光源として使用した場合は、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。
　また、液晶表示装置において多数の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。しかし、ＬＥＤを多数用いると、液晶表示装置を安価にできない問題がある。さらに、１個のＬＥＤの出力を大きくし、ＬＥＤの使用個数を減らす取り組みがなされている。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、細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
　本開示は、ＬＥＤの使用個数を抑制しつつ適切な明るさを確保できるバックライト装置および液晶表示装置を提供する。
　本開示におけるバックライト装置は、液晶パネルの後方から光を放射するバックライト装置であって、液晶パネルの後方に配置された光源部と、液晶パネルの後方に配置され、光源部から側方へ放射された光を液晶パネル側へ反射する反射部と、液晶パネルと光源部との間に配置され、光源部が液晶パネル側へ放射した光と反射部が反射した光を拡散する拡散部とを有し、光源部は、液晶パネルの第１の辺の側に光を放射する複数の第１のＬＥＤ部と、液晶パネルにおいて第１の辺に相対する第２の辺の側に光を放射する複数の第２のＬＥＤ部と、第１の辺と第２の辺との間において第１の辺と第２の辺とから離れた領域に設けられ、第１のＬＥＤ部と第２のＬＥＤ部とが配置されたＬＥＤ設置部とを有し、ＬＥＤ設置部では、第１のＬＥＤ部と第２のＬＥＤ部とが、第１の辺と略同一の配列方向に交互に設けられている。
　本開示によれば、ＬＥＤの使用個数を抑制しつつ適切な明るさを確保できるバックライト装置および液晶表示装置を得るのに有効である。
図１は、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である。 図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図３は、光源部におけるＬＥＤ部の配置を説明するための図である。 図４は、光源部が放射する光の軌跡を示す図である。 図５は、バックライト装置における光の軌跡を示す図である。 図６は、実施の形態２に係る液晶パネルの正面を少し上側から透視した図である。 図７は、その他の実施の形態に係る光源部におけるＬＥＤ部の配置を説明するための図である。
　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
　（実施の形態１）
　以下、図１～５を用いて、実施の形態１を説明する。
　［１－１．液晶表示装置の概略構成］
　図１は、本実施の形態におけるバックライト装置１１を用いた液晶表示装置１２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断面図である。
　まず、本実施の形態における液晶表示装置１２の構成について説明する。
　図１および図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たバックライト装置１１とを備えている。バックライト装置１１は、液晶パネル１に対応する大きさを有する。なお、液晶表示装置１２は、映像信号に基づいて液晶パネル１を駆動する駆動装置などを備えるが、本実施の形態では説明を省略している。
　液晶パネル１は、バックライト装置１１の前方に配置され、バックライト装置１１から放射された光を透過する。
　前カバー４は、後述するバックカバー６の前方に配置されている。前カバー４は、矩形枠状に形成されている。前カバー４の内側には、液晶パネル１などが設けられている。前カバー４は、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、軽量性などの観点から、例えばプラスチック樹脂が使用される。
　［１－２．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１１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とを備えている。
　バックカバー６は、反射板５の背面側を被覆するカバーである。また、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、例えば、プラスチック樹脂、または、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、または、カーボンブラックを塗布した金属などからなる。これらの金属には、アルミニウムまたは鉄などを主成分とした合金などを用いることができる。
　反射板５は、光源部１０の後方に配置され、光源部１０から側方へ放射される光を拡散板３側に反射する。反射板５は、拡散板３の背面を覆うように設けられている。反射板５の前側の反射面は、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側に反射できるように、凹形状の曲面を有している。また、反射板５の反射面は、光源部１０から放射される光を効率よく反射できるように鏡面になっている。なお、反射面は、鏡面にする以外に、その色を白色にするなど、白色光などを反射しやすい表面状態にしてもよい。
　拡散板３は、液晶パネル１と略同じ大きさで、液晶パネル１と光源部１０の間に配置されている。拡散板３は、光源部１０から液晶パネル１側へ放射される光、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の材料としては、ポリメチルメタクリレートまたはポリカーボネート等の空気よりも屈折率が高い透明樹脂が例えば使用される。拡散板３の製造においては、例えば射出成型などの製造方法を用いることができる。
　拡散シート２は、液晶パネル１と略同じ大きさで、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いる。拡散シート２を通過した光は拡散されるので、バックライト装置１１をより均一な面光源に近づけることができる。
　［１－３．光源部の構成］
　次に、光源部１０について詳細に説明する。
　図２および図３に示すように、光源部１０は、液晶パネル１の上辺１ａ（第１の辺）の側に光を放射する複数の第１のＬＥＤ部８ａと、液晶パネル１の下辺１ｂ（第２の辺）の側に光を放射する複数の第２のＬＥＤ部８ｂと、第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂとが配置されたＬＥＤ設置部１００とを有する。第２の辺１ｂは、液晶パネル１において第１の辺１ａに相対する辺である。
　ＬＥＤ設置部１００は、上辺１ａと下辺１ｂとの間において上辺１ａと下辺１ｂとから離れた領域に設けられている。ＬＥＤ設置部１００は、第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂとを液晶パネル１側に搭載する回路基板７と、回路基板７上に設けられた反射シート９とを備えている。回路基板７は、反射板５の反射面の上に設けられている。図１に示すように、回路基板７は、液晶表示装置１２のほぼ中央部に配置され、水平方向に延びる細長い略矩形の形状をなしている。回路基板７は、液晶パネル１に平行に設けられている。回路基板７は、液晶パネル１の短手方向の中央部において、液晶パネル１の長手方向に沿って配置されている。回路基板７は、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂを駆動する電力を供給する。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いる。反射シート９は、回路基板７のうち、液晶パネル１側の表面（搭載面）に重なるように貼り付けられている。
　なお、本実施の形態では、回路基板７の搭載面が、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂから放射された光を反射する反射面として機能する。回路基板７には、反射シート９を貼り付けている。しかし、代わりに、回路基板７の搭載面は、鏡面にする表面処理、または白色等などの光を反射しやすい他の表面処理（例えば、搭載面を白色にする処理）が施されていてもよい。
　各第１のＬＥＤ部８ａは、液晶パネルの上辺１ａの側に光を放射する１つのＬＥＤ８により構成されている。各第２のＬＥＤ部８ｂは、液晶パネルの下辺１ｂの側に光を放射する１つのＬＥＤ８により構成されている。各ＬＥＤ部８ａ，８ｂのＬＥＤ８は、回路基板７の搭載面から突出する部材の側面に発光体を設けた側面発光型のＬＥＤである。以下、ＬＥＤ部８ａ，８ｂ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ＬＥＤ部８ａ，８ｂの配置を説明するための図である。図３（ａ）は、光源部１０の一部の正面図である。
　図３（ａ）に示すように、回路基板７では、複数の第１のＬＥＤ部８ａが、回路基板７の長手方向に並んで、第１の列１０１を形成している。一方、複数の第２のＬＥＤ部８ｂは、回路基板７の長手方向に並んで、第１の列とは異なる第２の列１０２を形成している。回路基板７の長手方向は、液晶パネル１の上辺１ａおよび下辺１ｂと平行であり、複数の第１のＬＥＤ部８ａの配列方向、および複数の第２のＬＥＤ部８ｂの配列方向と一致している。また、回路基板７では、下辺１ｂの側に第１の列１０１が位置し、上辺１ａの側に第２の列１０２が位置している。そのため、回路基板７の搭載面では、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂの発光面の前方に、光を反射させる領域を確保できる。
　また、回路基板７では、その長手方向の一端側から他端側へ向かって、第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂとが交互に設けられている。つまり、第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂとは、上記配列方向に交互に設けられている。第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂは、配列方向に互いにずれている。第１のＬＥＤ部８ａの発光面と第２のＬＥＤ部８ｂの発光面とは対面していない。
　言い換えると、図３（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されている。図３（ａ）に示すＢの矢印の方向に複数のＬＥＤ８を見ると、２列に配列されたＬＥＤ８が、互いに重ならないように配置されている。２列に配列されたＬＥＤ８は、一方の列のＬＥＤ８間に、他方の列のＬＥＤ８が位置するように、配置されている。この配置によって、図３（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、バックライト装置１１の発光効率を落とすことなく、また、光の損失が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（ｂ）は、図３（ａ）をＡの矢印の方向に見た光源部１０の側面図である。図３（ｂ）に示すように、第１の列１０１および第２の列１０２の各々では、複数のＬＥＤ８の発光部が回路基板７の長辺に対して平行になるように、複数のＬＥＤ８が配置されている。
　［１－４．バックライト装置１１の動作］
　次に、本実施の形態のバックライト装置１１における光の伝達について説明する。
　図４は、光源部１０が放射する光の軌跡を示す図である。図５は、バックライト装置１１及び液晶表示装置１２における光の軌跡を示す図である。
　各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。各ＬＥＤ８は、上述したように、側面発光型のＬＥＤである。図４に示すように、各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の後側に配置された反射板５によって拡散板３側へ反射された後に、拡散板３に入射する。反射板５は、光源部１０から上辺１ａ側に放射された光と、光源部１０から下辺１ｂ側に放射された光とを拡散板３側へ反射する。
　拡散板３へ入射した光は、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バックライト装置１１を近づけて、拡散シート２へ向かう。拡散シート２へ入射した光は、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へバックライト装置１１を近づける。拡散シート２から出射した光は、液晶パネル１を透過する。液晶パネル１では、拡散シート２を透過した光がバックライト装置１１の面光源の光として発せられることで、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。
　［１－５．本実施の形態の効果等］
　以上説明したように、本実施の形態では、側面発光型のＬＥＤ８を用いたバックライト装置１１および液晶表示装置１２において、液晶パネル１の短手方向の中央部に、ＬＥＤ８を２列の千鳥配置した光源部を設けた。
　ＬＥＤ８を２列の千鳥配置で配置すると、ＬＥＤ８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１の中央部の照度を落とすことなく、ＬＥＤ８が放射する光を拡散板３側に伝達することができる。
　仮に液晶パネル１の中央部の照度が悪化した場合、人間の視覚とって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１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義が大きい。
　また、ＬＥＤ８を２列の千鳥配置で配置すると、ＬＥＤ８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１０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９と反射板５により、ＬＥＤ８が放射する光がムラなく拡散板３に伝達される。そのため、液晶パネル１の中央部から周縁部に至るまでの照度が確保される。液晶パネル１へ供給される光は均一化される。
　本実施の形態は、バックライト装置１１および液晶表示装置１２において、光を拡散させるために、レンズを用いず、ＬＥＤ８と反射シート９と反射板５を用いている。簡単な構成でＬＥＤ８が放射する光を偏向している。そのため、レンズの取り付けに要する工数を削減できる。また、部品点数の増加を抑えることができるため、安価なバックライト装置１１および液晶表示装置１２を提供することができる。なお、光をさらに拡散させるために、レンズを使用することも可能である。
　以上のことから、本実施の形態によれば、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１１および液晶表示装置１２を提供することができる。
　（実施の形態２）
　以下、図６を用いて、実施の形態２を説明する。
　図６は、液晶パネル１の正面を少し上側から透視した図である。本実施の形態では、液晶パネル１が２つの矩形領域３１，３２に分けられている。左側の第１矩形領域３１には、第１の光源部１０ａが設けられている。右側の第２矩形領域３１には、第２の光源部１０ｂが設けられている。また、各矩形領域３１，３２には、反射板５がそれぞれ設けられている。各反射板５の反射面は、対応する矩形領域３１，３２の短手方向の中央部に近づくに従って液晶パネル１から離れる凹形状の曲面を有する。
　各光源部１０ａ，１０ｂは、液晶パネル１の左辺１ｃの側に光を放射する複数の第１のＬＥＤ部８ａと、液晶パネル１において右辺１ｄの側に光を放射する複数の第２のＬＥＤ部８ｂと、第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂとが配置されたＬＥＤ設置部１００とを有している。各ＬＥＤ部８ａ，８ｂのＬＥＤ８は、側面発光型のＬＥＤである。各光源部１０ａ，１０ｂのＬＥＤ設置部１００は、回路基板７と、回路基板７上の反射シート９とを備えている。各回路基板７では、複数の第１のＬＥＤ部８ａによる第１の列１０１が右辺１ｄの側に形成され、複数の第２のＬＥＤ部８ｂによる第２の列１０２が左辺１ｃの側に形成されている。また、各回路基板７では、その長手方向の一端側から他端側へ向かって、第１のＬＥＤ部８ａと第２のＬＥＤ部８ｂとが交互に設けられている。本実施の形態では、この配置によって、個々のＬＥＤ８が放射する光１３が、互いに干渉しない。従って、バックライト装置１１の発光効率を落とすことなく、また、光の損失が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。
　（その他の実施の形態）
　以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１～２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１～２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
　そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
　実施の形態１～２では、複数の第１のＬＥＤ部８ａの列と、複数の第２のＬＥＤ部８ｂの列とが別々であったが、図７（ａ）に示すように、複数の第１のＬＥＤ部８ａの列と、複数の第２のＬＥＤ部８ｂの列とが同じであってもよい。
　また、実施の形態１～２では、全てのＬＥＤ部８ａ，８ｂが１つのＬＥＤ８により構成されているが、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂが複数のＬＥＤ８（例えば、２つのＬＥＤ）により構成されていてもよい。また、図７（ｂ）に示すように、１つのＬＥＤ８により構成されたＬＥＤ部８ａ，８ｂと、複数のＬＥＤ８により構成されたＬＥＤ部８ａ，８ｂが混在していてもよい。
　また、実施の形態１～２において、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂのＬＥＤ８は、側面発光型のＬＥＤ以外のＬＥＤを使用してもよい。ＬＥＤ８は、液晶パネル１側を前方とした場合に、光源部１０の側方へ光を放射する。
　また、実施の形態１～２において、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂのＬＥＤ８の光の主方向（光強度が最も強い方向）を、回路基板７の搭載面に平行にしてもよいし、回路基板７の搭載面に対して液晶パネル１側またはその反対側に傾いていてもよい。また、光の主方向が回路基板７の搭載面に平行のＬＥＤ８と、光の主方向が液晶パネル１側またはその反対側に傾いたＬＥＤ８とが混在していてもよい。
　また、実施の形態１～２においては、複数のＬＥＤ８の発光面が回路基板７の内側を向いていたが、複数のＬＥＤ８の発光面が回路基板７の外側を向いていてもよい。
　また、実施の形態１～２では、複数の第１のＬＥＤ部８ａおよび複数の第２のＬＥＤ部８ｂが、配列方向に沿う直線上に、第１の列１０１および第２の列１０２をそれぞれ形成しているが、第１の列１０１および第２の列１０２の各々において、各ＬＥＤ部８ａ，８ｂが、配列方向に沿う直線上から、その直角方向に多少ずれていてもよい。
　また、実施の形態１～２では、反射板５を光源部１０の後方に配置しているが、反射板５の中央部に開口を形成して、その開口に光源部１０を配置してもよい。反射板５を光源部１０と一体化してもよい。
　また、実施の形態１～２では、拡散シート２と拡散板３とが、液晶パネル１と光源部１０との間に配置されて光源部１０が液晶パネル１側へ放射した光と反射板５（反射部）が反射した光を拡散する拡散部に相当する。しかし、拡散部は、この構成に限定されない。拡散部は、例えば、拡散板だけを有していてもよい。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須ではない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されているからといって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定を受けるべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等な範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
　以上のように、本開示は、ＬＥＤの使用個数を抑制しつつ適切な明るさを確保できるバックライト装置および液晶表示装置などを得る上で有用である。
　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
　８ａ　第１のＬＥＤ部
　８ｂ　第２のＬＥＤ部
　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
　１００　ＬＥＤ設置部
　１０１　第１の列
　１２０　第２の列

Claims (20)

  1. 　液晶パネルの後方から光を放射するバックライト装置であって、
    　前記液晶パネルの後方に配置された光源部と、
    　前記液晶パネルの後方に配置され、前記光源部から側方へ放射された光を前記液晶パネル側へ反射する反射部と、
    　前記液晶パネルと前記光源部との間に配置され、前記光源部が前記液晶パネル側へ放射した光と前記反射部が反射した光を拡散する拡散部とを有し、
    　前記光源部は、前記液晶パネルの第１の辺の側に光を放射する複数の第１のＬＥＤ部と、前記液晶パネルにおいて前記第１の辺に相対する第２の辺の側に光を放射する複数の第２のＬＥＤ部と、前記第１の辺と前記第２の辺との間において前記第１の辺と前記第２の辺とから離れた領域に設けられ、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とが配置されたＬＥＤ設置部とを有し、
    　前記ＬＥＤ設置部では、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とが、前記第１の辺と略同一の配列方向に交互に設けられていることを特徴とするバックライト装置。
  2. 　前記ＬＥＤ設置部では、前記複数の第１のＬＥＤ部が前記配列方向に第１の列を形成し、前記複数の第２のＬＥＤ部が前記配列方向に前記第１の列とは異なる第２の列を形成することを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
  3. 　前記ＬＥＤ設置部では、前記第２の辺の側に前記第１の列が位置し、前記第１の辺の側に前記第２の列が位置することを特徴とする請求項２に記載のバックライト装置。
  4. 　前記ＬＥＤ設置部は、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とを前記液晶パネル側の搭載面に搭載する基板を有し、
    　前記第１のＬＥＤ部および前記第２のＬＥＤ部の各ＬＥＤは、前記搭載面から突出する部材の側面に発光体を設けた側面発光型ＬＥＤであることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
  5. 　前記ＬＥＤ設置部は、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とを前記液晶パネル側の搭載面に搭載する基板を有し、
    　前記搭載面は、前記各ＬＥＤ部から放射された光を反射する反射面として機能することを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
  6. 　前記搭載面には、反射シートが設けられていることを特徴とする請求項５記載のバックライト装置。
  7. 　前記搭載面には、前記反射面として機能させるための表面処理が施されていることを特徴とする請求項５記載のバックライト装置。
  8. 　前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とは、それぞれ１つまたは複数のＬＥＤにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
  9. 　前記液晶パネルは、長方形の板状に形成され、
    　前記ＬＥＤ設置部は、前記液晶パネルの短手方向の中央部に、前記液晶パネルの長手方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
  10. 　当該バックライト装置は、前記液晶パネルを複数の矩形領域に分けて光を放射し、
    　前記各矩形領域に対して、前記光源部がそれぞれ設けられ、
    　前記各光源部の前記ＬＥＤ設置部は、前記各矩形領域の短手方向の中央部に、前記各矩形領域の長手方向に沿ってそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
  11. 　液晶パネルと、
    　前記液晶パネルの背面側に配置されたバックライト装置とを備え、
    　前記バックライト装置は、
    　　前記液晶パネルの後方に配置された光源部と、
    　　前記液晶パネルの後方に配置され、前記光源部から側方へ放射された光を前記液晶パネル側へ反射する反射部と、
    　　前記液晶パネルと前記光源部との間に配置され、前記光源部が前記液晶パネル側へ放射した光と前記反射部が反射した光を拡散する拡散部を有し、
    　前記光源部は、前記液晶パネルの第１の辺の側に光を放射する複数の第１のＬＥＤ部と、前記液晶パネルにおいて前記第１の辺に相対する第２の辺の側に光を放射する複数の第２のＬＥＤ部と、前記第１の辺と前記第２の辺との間において前記第１の辺と前記第２の辺とから離れた領域に設けられ、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とが配置されたＬＥＤ設置部とを有し、
    　前記ＬＥＤ設置部では、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とが、前記第１の辺と略同一の配列方向に交互に設けられている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  12. 　前記ＬＥＤ設置部では、前記複数の第１のＬＥＤ部が前記配列方向に第１の列を形成し、前記複数の第２のＬＥＤ部が前記配列方向に前記第１の列とは異なる第２の列を形成することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
  13. 　前記ＬＥＤ設置部では、前記第２の辺の側に前記第１の列が位置し、前記第１の辺の側に前記第２の列が位置することを特徴とする請求項１２に記載の液晶表示装置。
  14. 　前記ＬＥＤ設置部は、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とを前記液晶パネル側の搭載面に搭載する基板を有し、
    　前記第１のＬＥＤ部および前記第２のＬＥＤ部の各ＬＥＤは、前記搭載面から突出する部材の側面に発光体を設けた側面発光型ＬＥＤであることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
  15. 　前記ＬＥＤ設置部は、前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とを前記液晶パネル側の搭載面に搭載する基板を有し、
    　前記搭載面は、前記各ＬＥＤ部から放射された光を反射する反射面として機能することを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
  16. 　前記搭載面には、反射シートが設けられていることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
  17. 　前記搭載面には、前記反射面として機能させるための表面処理が施されていることを特徴とする請求項１５記載の液晶表示装置。
  18. 　前記第１のＬＥＤ部と前記第２のＬＥＤ部とは、それぞれ１つまたは複数のＬＥＤにより構成されていることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
  19. 　前記液晶パネルは、長方形の板状に形成され、
    　前記ＬＥＤ設置部は、前記液晶パネルの短手方向の中央部に、前記液晶パネルの長手方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
  20. 　前記バックライト装置は、前記液晶パネルを複数の矩形領域に分けて光を放射し、
    　前記各矩形領域に対して、前記光源部がそれぞれ設けられ、
    　前記各光源部の前記ＬＥＤ設置部は、前記各矩形領域の短手方向の中央部に、前記各矩形領域の長手方向に沿ってそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１１記載の液晶表示装置。
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