JP2006276761A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 直下型のバックライトを有する液晶表示装置において、バックライトからの光を均一に液晶表示パネルの背面に照射することができ、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが発生することがない液晶表示装置を提供することにある。
【解決手段】 バックライトの発光体４、４、４及び液晶表示パネル１の間に光を拡散する光拡散レンズ３を設け、発光体４、４、４が発した光を光拡散レンズ３が拡散し、液晶表示パネル１の裏面に均一に照射する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直下型のバックライトの発光体が発する光を透過して、文字又は映像等を表示する透過型の液晶表示パネルを備えた液晶表示装置に関する。

ビデオデッキ又はＤＶＤプレイヤー等の電気機器においては、機器の動作状況を使用者へ知らせるために、筐体の前面部分に液晶表示部を設け、液晶表示部に文字又は映像等を表示可能にしてある。更に、近年においては、ノート型パソコンの液晶ディスプレイ又は液晶テレビ等の、より大型の液晶による表示装置が普及している。

液晶表示装置には、外部からの光を反射して表示を行う反射型のものと、内部にＬＥＤ又はランプ等の光源を備え、光源からの光を透過して表示を行う透過型のものと、反射型及び透過型の両機能を備える半透過型のものとがある。透過型の液晶表示装置は、バックライトとして光源を内部に備えることが必要であるが、装置の使用用途に応じて光源を選択し、表示部分の輝度を適したものに設定できるという利点がある。

また、透過型の液晶表示装置に用いられるバックライトには、液晶表示パネルの背面に配された導光板の側面に光源を配するエッジ型のものと、液晶表示パネルの直下に光源を配する直下型のものとがある。エッジ型の場合には液晶表示装置を小型化することができるという利点があり、直下型の場合には液晶表示パネルの表示輝度を高めることができるという利点がある。

従来の透過型の液晶表示装置、例えば特許文献１に記載の液晶表示装置は、液晶パネルと、光源として設けられた複数の蛍光管と、蛍光管を間に液晶パネルと対向して配された反射板と、液晶パネル及び蛍光管の間に配された拡散板及び偏光などを行う光学シートと、これらを収容する筐体とを備えた構成である。直下型のバックライトをなす蛍光管から発せられた光は、拡散板により拡散して液晶パネルへ照射され、液晶パネルを透過し、液晶パネルに文字又は画像等が表示される。
特開２００５−１７４１４号公報

しかしながら、特許文献１に記載の液晶表示装置においては、蛍光管から発せられた光を拡散板により拡散し、液晶パネルへ照射する構成であり、拡散板はアクリル又はポリカーボネート等よりなる薄いシート状のものであるため、光の拡散効率は高くなく、蛍光管からの距離が近い部分と遠い部分とで液晶パネルを透過する光の量に差が生じ、液晶パネルの表示に明るい部分と暗い部分とが生じるという問題がある。このような輝度ムラが発生した場合、液晶パネルに表示された文字又は画像等の視認性が低下する虞がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、直下型のバックライトの発光体及び液晶表示パネルの間に光を拡散するレンズを配することで、発光体が発する光を拡散して液晶表示パネルに均一に照射することができる液晶表示装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、発光体及び光拡散レンズを複数備えることで、液晶表示パネルの輝度を高めることができ、また、一つの光拡散レンズ毎にいくつかの発光体を対応させて配設した場合には、レンズの搭載数を削減でき、一つの光拡散レンズ毎に一つの発光体を対応させて配設した場合には、効率よく発光体からの光を拡散できる液晶表示装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、光拡散レンズを凹レンズにより実現することで、発光体の光を拡散できる液晶表示装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、発光体を複数備えることで、液晶表示パネルの輝度を高めることができ、また、光拡散レンズが複数のレンズ部を一体的に備えることで、組立工程を簡単化することができ、更に、一つのレンズ部毎に一つの発光体を対応させて配設した場合には、効率よく発光体からの光を拡散できる液晶表示装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、光拡散レンズのレンズ部を凹レンズ状にすることで、発光体からの光を拡散できる液晶表示装置を提供することにある。

また本発明の他の目的とするところは、発光体の光源を被覆する被覆部に、光拡散レンズ部を一体的に形成することで、部品数を削減することができる液晶表示装置を提供することにある。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表示面の裏面側に配され、前記液晶表示パネルへ光を入射させる発光体とを備える液晶表示装置において、前記液晶表示パネル及び前記発光体の間に、前記発光体が発する光を拡散して前記液晶表示パネルへ照射する光拡散レンズを備えることを特徴とする。

本発明においては、発光体及び液晶表示パネルの間に光を拡散する光拡散レンズを設け、発光体が発した光を光拡散レンズが拡散し、液晶表示パネルの裏面に均一に照射する。これにより、液晶表示パネルの輝度が均一になる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、前記発光体及び前記光拡散レンズを複数備え、前記光拡散レンズ毎に、一又は複数の前記発光体を対応させて、前記発光体及び前記光拡散レンズを配してあることを特徴とする。

本発明においては、発光体及び光拡散レンズを複数備えて、より液晶表示パネルの輝度を高める。ことのき、一つの光拡散レンズ毎にいくつかの発光体を対応させて配設した場合には、光拡散レンズの搭載数が減り、一つの光拡散レンズ毎に一つの発光体を対応させて配設した場合には、効率よく光を拡散できる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、前記光拡散レンズが凹レンズであることを特徴とする。

本発明においては、光拡散レンズを凹レンズにより実現し、凹レンズが発光体からの光を拡散して、液晶表示パネルの裏面へ均一に照射する。

また、本発明に係る液晶表示装置は、前記発光体を複数備え、前記光拡散レンズは、透光性部材に一体的に形成された複数のレンズ部を有し、前記レンズ部毎に、一又は複数の前記発光体を対応させて、前記発光体及び前記光拡散レンズを配してあることを特徴とする。

本発明においては、発光体を複数備えて、液晶表示パネルの輝度を高め、複数のレンズ部を一体的に形成して光拡散レンズを製造して、光拡散レンズの液晶表示装置への組み込みを簡単化する。また、一つのレンズ部毎に一つの発光体を対応させて配設した場合には、効率よく発光体からの光を拡散できる。

また、本発明に係る液晶表示装置は、前記レンズ部が、凹レンズ状をなすことを特徴とする。

本発明においては、光拡散レンズのレンズ部を凹レンズ状に形成し、複数のレンズ部が発光体からの光を拡散して、液晶表示パネルの裏面へ均一に照射する。

また、本発明に係る液晶表示装置は、液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表示面の裏面側に配され、前記液晶表示パネルへ光を入射させる発光体とを備える液晶表示装置において、前記発光体は、光源と、該光源を被覆する透光性の被覆部と、該被覆部に形成された光拡散レンズ部とを有することを特徴とする。

本発明においては、発光体の発光源を被覆する被覆部に、光拡散レンズ部を一体的に形成する。これにより、発光体が効率よく光を拡散し、液晶表示パネルの裏面へ光を均一に照射するため、別に光を拡散するためのレンズを配設する必要がない。

本発明による場合は、バックライトの発光体及び液晶表示パネルの間に光を拡散するレンズを配することで、発光体が発する光を拡散して液晶表示パネルに均一に照射することができるため、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが生じることがなく、液晶表示パネルに表示された文字又は画像等の視認性を高めることができる。

また本発明による場合は、発光体及び光拡散レンズを複数個備えることで、液晶表示パネルの輝度を高めることができるため、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが生じることがなく、液晶表示パネルに表示された文字又は画像等の視認性を高めることができる。また、一つの光拡散レンズ毎にいくつかの発光体を対応させて配設した場合には、レンズの搭載数を削減できるため、コストを削減でき、一つの光拡散レンズ毎に一つの発光体を対応させて配設した場合には、より効率よく発光体からの光を拡散できるため、より視認性を高めることができる。

また本発明による場合は、光拡散レンズを凹レンズにより実現することで、発光体からの光を拡散できるため、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが生じることがなく、液晶表示パネルに表示された文字又は画像等の視認性を高めることができる。

また本発明による場合は、発光体を複数備えることで、液晶表示パネルの輝度を高めることができ、光拡散レンズが複数のレンズ部を一体的に備えることで、製造工程での光拡散レンズの組み込みを簡単化できるため、製造コストを削減することができる。また、一つのレンズ部毎に一つの発光体を対応させて配設した場合には、効率よく発光体からの光を拡散できるため、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが生じることがなく、液晶表示パネルに表示された文字又は画像等の視認性を高めることができる。

また本発明による場合は、光拡散レンズのレンズ部を凹レンズ状にすることで、発光体からの光を拡散できるため、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが生じることがなく、液晶表示パネルに表示された文字又は画像等の視認性を高めることができる。

また本発明による場合は、発光体の光源を被覆する被覆部に、光拡散レンズ部を一体的に形成することで、発光体が効率よく光を拡散し、液晶表示パネルの裏面へ光を均一に照射することができるため、液晶表示パネルの表示に輝度ムラが生じることがなく、液晶表示パネルに表示された文字又は画像等の視認性を高めることができる。また、別に光を拡散するためのレンズを配設する必要がないため、部品数を削減することができ、コストを削減できる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す断面図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。図において１は液晶表示パネルであり、液晶表示パネル１は外部電界で制御可能な液晶層の複屈折性を利用して光の透過率を制御することにより表示を行う、それ自体公知のものである。

液晶表示パネル１は略長方形の板状をなし、表面には画像を表示する表示面が設けられている。また、液晶表示パネル１の背面には、背面から入射した光を液晶表示パネル１の内部へ拡散するための拡散シート２が貼着してある。液晶表示パネル１を支持するホルダ６は、液晶表示パネル１と略同じ大きさの長方形の開口を一端に有する筒体であり、該一端の内周には段差状のパネル係止部６ａが形成してあり、液晶表示パネル１及び拡散シート２を、液晶表示パネル１の表示面を外側にして、パネル係止部６ａに嵌合させて固定するようにしてある。

ホルダ６の他端側の開口は、開口面積が一端側より小さくしてあり、ホルダ６の軸方向の略中央から他端側へテーパ状に縮径してある。ホルダ６の他端側には、略長方形の基板５がホルダ６の他端側の開口を覆って閉塞するように固定されており、基板５のホルダ６の内側に配される面には、３つの白色ＬＥＤ４、４、４が基板５の長手方向に並設してある。

ホルダ６の軸方向の略中央には、略長方形の透光性の板体に３つの凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａが長手方向に並べて形成された光拡散レンズ３が設けられている。光拡散レンズ３は、ホルダ６の内周面の略中央に突設され、光拡散レンズ３の周縁に当接するレンズ係止部６ｂに固定されている。凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａは、透光性の板体の表裏両面を凹状に形成した両凹レンズである。３つの凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａは基板５に配された３つの白色ＬＥＤ４、４、４とそれぞれ対向し、凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａの光軸に白色ＬＥＤ４、４、４が一致するようにしてある。また、白色ＬＥＤ４、４、４が発した光を光拡散レンズ３の凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａが拡散して液晶表示パネル１の背面に照射する場合に、拡散した光が液晶表示パネル１の背面に均一に照射されるよう、液晶表示パネル１及び光拡散レンズ３の間隔と、光拡散レンズ３及び白色ＬＥＤ４、４、４を有する基板５の間隔は、それぞれ適正な距離にしてある。

以上の構成の液晶表示装置においては、基板５に配された３つのＬＥＤ４、４、４から発した光が、光拡散レンズ３の３つの凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａによってそれぞれ拡散される。光拡散レンズ３によって拡散された光は、液晶表示パネル１の裏面に均一に照射されるため、液晶表示パネル１を透過する光の量を均一にすることができ、液晶表示パネル１の表示面で輝度ムラが発生することはない。

なお、実施の形態１においては、凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａを両凹レンズで構成したが、片凹レンズであってもよい。また、光の拡散に凹レンズを用いずに凸レンズを用いてもよい。また、光拡散レンズ３が、透光性の板体に３つの凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａをそれぞれ形成する構成としたが、これに限らず、シリンドリカルレンズのように長手方向に一体的に凹面を形成したレンズを用いてもよい。また、液晶表示パネル１のバックライトをなす発光体を白色ＬＥＤ４、４、４は、ＬＥＤランプ又はチップＬＥＤのどちらであってもよく、更には発光体にＬＥＤを用いずに、その他の白色光源を用いてもよい。また、凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａ及び白色ＬＥＤ４、４、４をそれぞれ３つずつ設ける構成としたが、これに限るものではなく、２つ以下又は４つ以上設ける構成であってもよく、また、凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａ及び白色ＬＥＤ４、４、４が同数でなくてもよい。また、凹レンズ部３ａ、３ａ、３ａ及び白色ＬＥＤ４、４、４を長手方向に一列に並設する構成を示したが、これに限るものではなく、千鳥配置など他の配置で設けてもよい。また、発光体のＬＥＤは白色でなくてもよい。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。実施の形態２に係る液晶表示装置は、実施の形態１に係る液晶表示装置とほぼ同じ構成であるが、光拡散レンズの構成を変更したものである。

図３において１３は光拡散レンズであり、透光性の板体の表裏両面を凹状に形成して凹レンズを１つ形成してある。ホルダ６内の軸方向の略中央部に設けられたレンズ係止部６ｂには、３つの光拡散レンズ１３、１３、１３が長手方向に並設してある。３つの光拡散レンズ１３、１３、１３は基板５に配された３つの白色ＬＥＤ４、４、４とそれぞれ対向し、光拡散レンズ１３、１３、１３の光軸に白色ＬＥＤ４、４、４が一致するようにしてある。

複数の凹レンズを一体的に形成せず、個別に形成して並設する構成の場合も、実施の形態１の液晶表示装置と同等の効果を得ることができる。この場合、専用の光拡散レンズを製造せずに、汎用の光拡散レンズを用いて液晶表示装置を構成することができるため、開発コストを削減することができる。

なお、実施の形態２に係る液晶表示装置のその他の構成は、実施の形態１に係る液晶表示装置の構成と同様であるため、対応する箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。実施の形態３に係る液晶表示装置は、ホルダ６の中央部に光拡散レンズを設けず、バックライトをなす白色ＬＥＤに一体的に設けたものである。

図４において１４は白色ＬＥＤであり、白色ＬＥＤ１４は、光を発する光源１４ａ及び光源１４ａの一面側を被覆する透光性の被覆部１４ｂとを備えている。被覆部１４ｂの表面には、被覆部１４ｂを凹レンズ状に形成して光拡散レンズ部１４ｃが設けられている。

基板５には３つの白色ＬＥＤ１４、１４、１４が長手方向に並設してある。また、白色ＬＥＤ１４、１４、１４の光源１４ａ、１４ａ、１４ａが発した光を光拡散レンズ部１４ｃ、１４ｃ、１４ｃが拡散して液晶表示パネル１の背面に照射する場合に、拡散した光が液晶表示パネル１の背面に均一に照射されるよう、液晶表示パネル１及び白色ＬＥＤ１４、１４、１４を有する基板５の間隔は、適正な距離にしてある。

以上の構成により、光源１４ａ、１４ａ、１４ａから発した光が光拡散レンズ部１４ｃ、１４ｃ、１４ｃによって拡散され、液晶表示パネル１の裏面に均一に照射される。これにより、液晶表示パネル１を透過する光の量を均一にすることができ、液晶表示パネル１の表示面で輝度ムラが発生することがない。

なお、実施の形態３に係る液晶表示装置のその他の構成は、実施の形態１に係る液晶表示装置の構成と同様であるため、同様の箇所には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る液晶表示装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 液晶表示パネル
３、１３ 光拡散レンズ
３ａ 凹レンズ部（レンズ部）
４、１４ 白色ＬＥＤ（発光体）
１４ａ 光源
１４ｂ 被覆部
１４ｃ 光拡散レンズ部

Claims (6)

1. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表示面の裏面側に配され、前記液晶表示パネルへ光を入射させる発光体とを備える液晶表示装置において、
   前記液晶表示パネル及び前記発光体の間に、前記発光体が発する光を拡散して前記液晶表示パネルへ照射する光拡散レンズを備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記発光体及び前記光拡散レンズを複数備え、
   前記光拡散レンズ毎に、一又は複数の前記発光体を対応させて、前記発光体及び前記光拡散レンズを配してある請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記光拡散レンズは凹レンズである請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記発光体を複数備え、
   前記光拡散レンズは、透光性部材に一体的に形成された複数のレンズ部を有し、
   前記レンズ部毎に、一又は複数の前記発光体を対応させて、前記発光体及び前記光拡散レンズを配してある請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記レンズ部は、凹レンズ状をなす請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表示面の裏面側に配され、前記液晶表示パネルへ光を入射させる発光体とを備える液晶表示装置において、
   前記発光体は、光源と、該光源を被覆する透光性の被覆部と、該被覆部に形成された光拡散レンズ部とを有することを特徴とする液晶表示装置。

Images