JP2007279103A - 液晶装置及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】加熱用の新たな部材を設けることなしに液晶の応答性を向上させ、表示品質の信
頼性を図ることができる液晶装置及びその液晶装置を用いた電子機器を提供すること。
【解決手段】少なくとも一方の基板である表示側と反対側の第１の基板７と導光板２９と
の間の空気層５２と、光源２８に接触しており、その一部がその光源２８からの熱を当該
空気層５２に放出可能なように露出している金属材料からなる放熱板３４とを備えること
とした。従って、光源２８からの熱を放熱板３４を介して効率よく液晶パネル２の第１の
基板７に接する空気層５２に伝達でき、その空気層５２で熱が停留し、より均一に第１の
基板７に熱を供給できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話機等に用いられる液晶装置及びその液晶
装置を用いた電子機器に関する。

従来、パーソナルコンピュータや携帯電話機等の電子機器の表示装置として液晶装置が
用いられているが、その液晶装置は、一対の基板間に液晶を挟持し当該液晶に電圧を印加
して、その液晶の配列の変化により画像を表示している。

しかし、その液晶の画素ごとに電圧を印加するスイッチング素子が温度が不均一である
と基板面の場所によりそのスイッチング特性が異なってきて、表示不良が発生するという
問題があった。

また、液晶は温度により応答性が異なり特に低温時の応答性が悪く、表示性能が悪化す
るという問題もあった。

そこで、基板に電気光学物質が支持されてなる電気光学パネルと、電気光学パネルに隣
り合って配置された光学部材と、その電気光学パネルに光学部材を介して対向配置された
導光板と、その導光板に対して光を照射する光源部と、少なくとも一部が電気光学パネル
および導光板の間に配置され、且つ光学部材の周縁を囲う枠状部材と、を具備し、枠状部
材は、金属を含み、且つ光源部と接触するように配置することが提案されている（例えば
、特許文献１参照。）。また、相対向して設けられた一対の基板の間に液晶を封入した液
晶パネルを有する液晶表示装置において、その液晶パネルの両面の少なくとも一方の面に
透光性を有する発熱パネルを接触させることが提案されている（例えば、特許文献２参照
。）。
特開２００４−６９８２５号公報（段落[０００９]、図２）。 特開平８−１７１０８４号公報（段落[０００４]、図１）。

しかしながら、特許文献１の提案により熱は電気光学パネル全体に分散され、スイッチ
ング素子による表示ムラを防止することができるようになったが、低温時の液晶の応答性
を改善するには必ずしも十分ではないという問題が考えられた。

一方、特許文献２の提案により確かに液晶の温度を上げることができて液晶の応答性は
良くなったが、発熱パネルを設けなければならず部品点数が増加しコスト増になる。また
、その発熱パネルの分、液晶装置の厚さが増加してしまい、更には光の透過率が下がると
いう問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされるもので、加熱用の新たな部材を設けることなし
に液晶の応答性を向上させ、表示品質の信頼性を図ることができる液晶装置及びその液晶
装置を用いた電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の主たる観点に係る液晶装置は、光を射出する光源
と、前記光源から射出された光を側端面に受ける導光体と、液晶を挟持する一対の基板を
有し、前記導光体から射出された前記光を前記一対の基板のうち一方の基板側から受ける
液晶パネルと、前記一方の基板の前記導光体側の面に接するとともに、少なくとも前記一
方の基板と前記導光体との間に介在する空気層と、前記光源に接触しており、その一部が
前記光源からの熱を前記空気層に放出可能なように露出している金属材料からなる放熱体
と、前記液晶パネルと前記空気層と前記光源と前記導光体及び放熱体とを収容するケース
とを具備することを特徴とする。

ここで、「基板」とは、例えばガラス基板等のことであり、偏光板や位相差板等をガラ
ス基板等の表面に設ける場合はこれらも含む。

本発明は、少なくとも一対の基板のうち一方の基板と導光体との間の空気層と、光源に
接触しており、その一部がその光源からの熱を当該空気層に放出可能なように露出してい
る金属材料からなる放熱体とを備えることとした。従って、光源からの熱を放熱体を介し
て効率よく液晶パネルの基板に接する空気層に伝達でき、その空気層で熱が停留し、より
均一に基板に熱を供給できる。更に空気層の内、基板に熱を供給し冷えた空気は、放熱体
が露出する付近まで下降し、当該放熱体によりまた熱せられて基板付近まで上昇するので
放熱体からの液晶パネルへの熱供給をより効率的に行なうことができる。特に、低温時の
液晶の応答性を改善することが可能となる。

また、液晶パネルを加熱するための発熱体を用意する必要もなく、部品点数が増加を防
ぎコスト低減できると共に、より薄型の液晶装置とすることが可能となる。更にバックラ
イトの光路中に発熱体を設けないので光の透過率が下がるという問題も回避できる。

本発明の一の形態によれば、前記空気層は、前記ケースと前記導光体の側面との間にも
介在して設けられていることを特徴とする。これにより、空気層が基板と導光体との間の
部分とその導光体の側面部分とに存在することとなり、より放熱体と、基板と導光体との
間の空気層との熱の交換が例えば空気の対流を利用しスムーズかつ、効率的となる。

本発明の一の形態によれば、前記ケースは、前記放熱体の熱伝導率である第１の熱伝導
率より小さい第２の熱伝導率を有することを特徴とする。これにより、ケースからの放熱
体の熱の流出を抑制し、より効率的に光源の熱を液晶パネルの加熱に利用できる。

本発明の一の形態によれば、前記放熱体は、前記導光体の前記液晶パネル側と反対側に
設けられていることを特徴とする。これにより、金属材料からなる放熱体により導光体か
らの光が妨げられることを防ぐことができると共に、放熱体からの熱をより液晶パネル全
体に放出させ均一な熱の提供が可能となる。

本発明の一の形態によれば、前記放熱体は、前記導光体から射出した光を反射する反射
体を兼ねていることを特徴とする。これにより、反射体を別途設ける必要がないので、そ
の分、液晶装置を薄くできると共に、部品点数を削減可能となり、コスト低減を図れる。

本発明の一の形態によれば、前記放熱体は、前記導光体の側面の少なくとも一部を囲む
ように設けられていることを特徴とする。これにより、放熱体が導光体の裏側に配置する
必要がないので当該導光板への熱の影響を最小限に抑えることができ、より高品質な表示
を確保可能となる。

本発明の一の形態によれば、前記光源は、発光ダイオードからなり、前記発光ダイオー
ドは、前記放熱体と直接接していることを特徴とする。これにより、光源である発光ダイ
オードの熱をより効率的に放熱体に供給できる。

本発明の一の形態によれば、前記発光ダイオードは、複数有し、前記放熱体は、隣り合
う前記発光ダイオード間で露出していることを特徴とする。これにより、発光ダイオード
間でも放熱体と空気層との熱交換が可能となり、光源の熱の利用が効率的となる。また、
導光体への光源からの熱的影響をより抑制でき、液晶装置の表示品質を向上させることが
可能となる。

本発明の一の形態によれば、前記光源は、発光ダイオードからなり、前記発光ダイオー
ドに電気的に接続された可撓性基板を更に具備し、前記発光ダイオードは、前記可撓性基
板を介して前記放熱体に接触していることを特徴とする。これにより、例えば発光ダイオ
ードへの電流の供給用のフレキシブル基板からの放熱体への熱の供給が可能となり、より
光源からの熱の利用を効率化できる。

本発明の一の形態によれば、前記光源は、冷陰極管とその冷陰極管からの光を前記導光
体に反射させるリフレクターとを有し、前記リフレクターが、前記放熱体に接触している
ことを特徴とする。これにより、冷陰極管から発生する熱もリフレクターに集められるの
で、そのリフレクターに放熱体を接触させることで、より効率的に冷陰極管から発生する
熱を放熱体に供給できる。

本発明の一の形態によれば、前記リフレクターは、前記放熱体と一体的に形成されてい
ることを特徴とする。これにより、リフレクターから放熱体への熱の供給がより効率的と
なる。組み付け工程等を簡略化でき、製造コストの低減を図れる。

本発明の他の観点にかかる電子機器は、上述の液晶装置を備えることを特徴とする。

本発明は、加熱用の新たな部材を設けることなしに液晶の応答性を向上させ、表示品質
の信頼性を図ることができる液晶装置を備えたので、表示品位の高い電子機器を低コスト
に提供できる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下実施形態を説明するにあ
たっては、液晶装置の例としてＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｎｓｉｓｔｏｒ）
アクティブマトリックス型の液晶装置、またその液晶装置を用いた電子機器について説明
するが、これに限られるものではない。また、以下の図面においては各構成をわかりやす
くするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。

（第１の実施形態）

図１は本発明の第１の実施形態に係る液晶装置の概略斜視図、図２は図１のＡ−Ａ線部
分断面図（ドライバーＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）は切断していない
。）及び図３は照明装置、放熱板及びケースの平面図である。

（液晶装置の構成）

液晶装置１は、例えば図１に示すように液晶パネル２、当該液晶パネル２や後述する光
源に電気的に接続された可撓性基板としてのフレキシブル基板３、当該液晶パネル２に光
を射出する照明装置４及びこれら液晶パネルや照明装置等を収容するケース５とを有する
。ここで、液晶装置１には、ケース５等の他にも、その他の付帯機構が必要に応じて付設
される（図示しない）。

液晶パネル２は、図１及び図２に示すようにシール材６を介して貼り合わされた一対の
基板としての第１の基板７（一対の基板のうち一方の基板）及び第２の基板８及び両基板
の間隙に封入されたＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶９等を有する。

第１及び第２の基板７，８は、夫々例えばガラスといった透光性を有する板状部材から
なる第１及び第２の基材７ａ，８ａを有し、図２に示すように第１及び第２の基材７ａ，
８ａの外側（液晶とは反対側）には、入射光を偏光させるための偏光板１０，１１が夫々
貼着されている。

また、第１の基材７ａはその内側（液晶側）に例えば図１及び図２に示すようにＹ軸方
向にゲート電極１２が形成され、Ｘ軸方向に信号線としてのソース電極１３が形成されて
おり、更にそのゲート電極１２及びソース電極１３等の液晶側には配向膜１４が形成され
ている。ゲート電極１２及びソース電極１３は、例えばニッケル等から形成されており、
図示しないＴＦＴに電気的に接続されている。また、ＴＦＴはＩＴＯ（インジウムスズ酸
化物）等からなる画素電極１５に電気的に接続されている。

これにより、ゲート電極１２及びソース電極１３はゲート電極１２に電圧を印加したと
きにソース電極１３から画素電極１５に、またはその逆に電流が流れるようになる。ここ
で、ソース電極１３は画素電極１５にデータ信号を印加し、画素電極１５は後述する共通
電極とでその間に挟まれた液晶９に電圧を印加するものである。

更に第１の基材７ａは、例えば図１及び図２に示すように第２の基材８ａの外周縁から
張出した張出し部１６を有し、当該張出し部１６には、ゲート電極１２及びソース電極１
３がシール材６で囲まれる領域から当該張出し部１６に延びたゲート電極用配線１７及び
ソース電極用配線１８等が形成されている。また、張出し部１６にはその各電極用配線に
電気的に接続された液晶駆動用のドライバーＩＣ１９が実装されている。

更に張出し部１６は、例えば図１及び図２に示すようにドライバーＩＣ１９の実装面に
対応する領域内にゲート電極用配線１７及びソース電極用配線１８に電気的に接続された
図示しない電極用端子、更にフレキシブル基板３等からの電流をドライバーＩＣ１９に入
力する図示しない入力用端子を有する。

また、張出し部１６は例えば図２に示すようにフレキシブル基板３等から電流を受取る
外部用端子２０、その外部からの電流を入力用端子に供給する入力用配線２１等を有する
。

また、例えば図２に示すように張出し部１６のドライバーＩＣ１９の実装面と反対側に
は略張出し部１６の全体を覆うように遮光部材５１が貼着されている。

ドライバーＩＣ１９は、例えば図２に示すようにその張出し部１６に実装する実装面に
電極用端子及び入力用端子に電気的に接続する複数配列されたバンプ２２を有する。この
電気的接続は、例えば電極用端子及び入力用端子とバンプ２２との間に接着材でもある図
示しない異方性導電膜（ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉ
ｌｍ））を介して行なわれる。

一方、第２の基材８ａは例えば図２に示すようにその内側（液晶側）表面に共通電極２
３が形成されており、その共通電極２３の液晶側には配向膜２４が形成されている。

尚、第１及び第２の基材７ａ，８ａの液晶側には、図示しないが必要に応じて下地層、
反射層、着色層及び光遮蔽層等が形成されている。

次に、フレキシブル基板３は例えば図１及び図２に示すように基板としてのベース基材
２５上に銅（Ｃｕ）等から形成された配線パターン２６等が形成され、実装されている。

ここで、ベース基材２５は可撓性を有するフイルム状の部材である。また、配線パター
ン２６は、ベース基材２５の張出し部側の端に形成されている接続用端子（図示しない）
に電気的に接続されており、その接続用端子は、例えば液晶パネル２の外部用端子２０に
異方性導電膜２７を介して電気的に接続されている。更に当該配線パターン２６の一部は
分岐したベース基材２５ａに形成されており、光源に電気的に接続されている。

次に、照明装置４は例えば図１、図２及び図３に示すように液晶パネル２に光を供給す
るバックライトユニットであり、光源２８、導光体としての導光板２９、２枚のレンズシ
ート３０，３１、拡散シート３２、反射シート３３及び放熱体としての放熱板３４等を有
する。

ここで、光源２８は例えば４つの発光ダイオード（以下「ＬＥＤ」（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍ
ｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）という。）２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄが用いられ図１
、図２及び図３に示すよう導光板２９の光源側端面に離間して発光面３５が配置されてい
る。

また、ＬＥＤ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄは例えば図２に示すようにその底面が放
熱板３４に直接接しており、ＬＥＤ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ（以下「ＬＥＤ２８
ａ等」という。）から発した熱を効率よく放熱板３４に伝達することができる。

尚、当該ＬＥＤ２８ａ等に放熱部があるときは、その放熱部に放熱板３４が接するよう
に配置する。また、光源２８に電流を供給するフレキシブル基板３を当該底面と放熱板３
４との間に挟んで、すなわちフレキシブル基板３を介して光源２８を放熱板３４に接触さ
せても良い。これにより、ケース５内の空間をより効率的に用いることができると共に、
より放熱面積を増やすことが可能となる。

また、導光板２９は例えば図１、図２及び図３に示すように厚さが略等しい平板状の形
状を有し、その平板形状の両面は、光源２８から入射した光を拡散シート３１に射出する
射出面３６と、その射出面３６と反対側で反射シート３３により光が反射する反射面３７
とを有する。

導光板２９は、光源２８から入射された光を拡散シート３２の全体に射出するものであ
り、側端面３８は光源２８からの光を受光する受光面となっている。また、導光板２９は
例えばアクリル系樹脂等を用いて射出成型や押出成型等により成型される。

次に、２枚のレンズシート３０，３１、拡散シート３２及び反射シート３３は図１、図
２及び図３に示すように導光板２９と略同じ大きさに形成されており、例えば反射シート
３３は導光板２９の反射面３７上（図では下方向）に該反射面３７と略同じ大きさの銀箔
シート等が貼着されている。

また、導光板２９の射出面３６上（液晶パネル側）に射出面３６と略同じ大きさの拡散
シート３２が貼着され、更にその上に２枚のレンズシート３０，３１が配置されている。
尚、拡散シート３２は、拡散により均一な光を射出するものであり、レンズシート３０，
３１は拡散シート３２から射出される光の輝度を向上させ液晶パネル２の偏光板１０に照
射するものである。

ここで、二枚のレンズシート３０，３１の内の液晶パネル２の偏光板１０側のレンズシ
ート３０は、当該偏光板１０との間に例えば図２に示すようにスペース３９を形成するよ
うに配置されている。そしてそのスペース３９等には後述するように空気層が形成される
こととなる。

更に放熱板３４は例えば図１、図２及び図３に示すように厚さが略等しい平板状の形状
を有し、反射シート３３の導光板側と反対側に配置されている。また、放熱板３４は当該
反射シート３３や導光板等より一回り大きく形成されており、例えば図３に示すように反
射シート３３の三辺の周りやＬＥＤ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ同士の間等からその
表面（図３中の斜線領域Ｂ）が露出している。

尚、放熱板３４は例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属材料により形成されており、熱
伝導率はアルミニウムであれば２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

次に、ケース５は例えば図１に示すように上ケース５ａと下ケース５ｂとからなり、液
晶パネル２や後述する空気層、光源２８、導光板２９、放熱板３４等を収容する。

上ケース５ａは、例えば図１及び図２に示すようにその中央に略矩形状の表示用開口部
４０を有し、下ケース５ｂを覆うように額縁状に形成されている。更に上ケース５ａは、
第２の基材上の偏光板１１を介し液晶パネル２の周縁部を保持し固定しているが表示用開
口部４０の周縁が、例えば図２に示すように液晶パネル２の有効表示領域Ｃの周縁外側の
見切り部分（図示しない）に平面的に隣接するように形成されている。これにより、表示
に寄与しない部分が、該上ケース５ａにより覆われるので液晶表示がより鮮明になる。

また、上ケース５ａには例えば図１に示すように液晶パネル２の張出し部１６側の側壁
４２の略下端中央に上ケース案内溝４３が設けてあり、図２に示すようにフレキシブル基
板３が引き出されている。

下ケース５ｂは、図１、図２及び図３に示すようにＬＥＤ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２
８ｄ、反射シート３３、拡散シート３２及び２枚のレンズシート３０，３１が貼着等され
た導光板２９及び放熱板３４が丁度収納されるように内側に凹部４１を形成している。

更に下ケース５ｂは、例えば図１に示すように液晶パネル２の張出し部１６側の側壁４
４の略上端中央に下ケース案内溝４５が設けてあり、図２に示すようにフレキシブル基板
３が引き出され、或は折り曲げられている。

また、下ケース５ｂは例えば図２に示すように液晶パネル２をその偏光板１０の導光板
２９側表面がレンズシート３０（二枚あるうちの一番外側のレンズシート）の液晶パネル
側表面と距離Ｅ（図２中のＥ）０.１ｍｍ〜０.５ｍｍ程度だけ離間して保持するように形
成されている。これにより、上述したスペース３９が層状に形成されることとなり、例え
ば下ケース５ｂ内には空気が入っているので当該スペース３９は空気層の一部となる。

更に下ケース５ｂは、例えば図２及び図３に示すように側壁４４に対向する側壁４６及
び側壁４４，４６に挟まれた側壁４７，４８を有し、夫々の側壁はその内面が反射シート
３３や導光板２９等の側面４９から離間するように形成されている。例えば側壁４４の内
面から導光板２９の対面する側面４９までの距離Ｆ（図３中のＦ）は０.１ｍｍ〜０.５ｍ
ｍ程度であり、側壁４６との距離Ｇ（図３中のＧ）及び側壁４７,４８との距離Ｈ（図３
中のＨ）は所定の距離となる。これにより、各側壁と導光板２９等との間にもスペース５
０が形成され、これらのスペース３９，５０により空気層５２が形成されることとなる。

すなわち、空気層５２は放熱板３４の露出領域Ｂ（図３の斜線領域Ｂ）に直接接すると
共に導光板２９やレンズシート３０，３１等の側面４９を囲み、更に遮光部材５１及び偏
光板１０を介して第１の基材７ａと接することとなり、放熱板３４の熱を第１の基材７ａ
の全体に伝える媒体としての機能を果たす。

尚、上ケース５ａと下ケース５ｂは例えば第２の熱伝導率としての０.１〜０.２Ｗ／ｍ
・ＫのＡＢＳ樹脂等から形成されており、放熱板３４の熱伝導率より小さくなっている。
したがって、下ケース５ｂ内の暖められた空気の熱が外に逃げにくくなっており、より効
率的にスペース３９に停留させて偏光板１０等を加熱できる。

また上述の説明では、偏光板１０とレンズシート３０との間の全面に等しい距離、例え
ば距離Ｅだけ形成するように説明したが、勿論その距離Ｅに限定されるものではなく、ま
た、空気層が必ずしも偏光板１０の全面に形成される場合に限られるものではない。例え
ばレンズシート３０の液晶パネル側表面に頂角９０度のプリズムが形成されている場合は
、その谷の部分で空気層を形成しても良い。更に場所によってその距離Ｅが異なってもよ
い。ただし、偏光板１０とレンズシート３０との間の全面に等しい距離の空気層５２を形
成したほうがより好ましい。

更に下ケース５ｂの側壁と導光板等の側面４９との距離も一定に限られるものではなく
、例えば場所によって異なっても良いし、部分的に側壁と導光板等の側面４９との空間が
なくなっていても良い。

（液晶装置の動作）

次に、以上のように構成された液晶装置１の動作について光源からの熱の進み方を中心
に簡単に説明する。

図４は導光板の熱の進み方を側面側から説明する図である。

まず、図示しない駆動回路により例えばＬＥＤ２８ａ等に所定の電流が供給されると該
ＬＥＤ２８ａ等はその発光面３５から光を発すると共に、発熱する。そして、そのＬＥＤ
２８ａ等から発生した熱は、例えば図４に示すようにその底面と接触している放熱板３４
に移り（図４中の矢印Ｉ）、当該放熱板３４中を全体に広がる（図４中の矢印Ｊ）。

更に該放熱板３４に広がった熱は、図４に示すように放熱板３４の露出領域Ｂに接する
空気層５２に伝わり（図４中の矢印Ｋ）、空気層５２の中で暖められた空気は上昇し導光
板等と下ケース５ｂの側壁との間のスペース５０を移動し、遮光部材５１や偏光板１０に
到達する。ここで、偏光板１０とレンズシート３０との間等にスペース３９が形成されて
いるので、当該スペース３９に暖められた空気が停留することとなり、暖かい空気層５２
が形成されることとなる。

そして、停留している暖かい空気層５２により偏光板１０を介して第１の基材７ａ及び
液晶９が加熱されることとなる。

一方、偏光板１０等に熱を奪われ冷却した空気はスペース３９から下降しやがて放熱板
３４の露出領域Ｂ付近まで戻り、再び放熱板３４の熱により暖められて上昇することとな
る。

このように、放熱板３４と偏光板１０との間で加熱された空気が対流を起こし、放熱板
３４を介して光源２８の熱が効率的に偏光板１０を介して液晶９等に供給されると共に、
該偏光板１０の全体面で暖められた空気層５２が停留し、偏光板１０の全面がむら無く均
一に加熱されることとなる。

以上で液晶装置１の動作の説明を終了する。

このように本実施形態によれば、少なくとも一方の基板である表示側と反対側の第１の
基板７と導光板２９との間の空気層５２と、光源２８に接触しており、その一部がその光
源２８からの熱を当該空気層５２に放出可能なように露出している金属材料からなる放熱
板３４とを備えることとした。従って、光源２８からの熱を放熱板３４を介して効率よく
液晶パネル２の第１の基板７に接する空気層５２に伝達でき、その空気層５２で熱が停留
し、より均一に第１の基板７に熱を供給できる。更に空気層５２の内、第１の基板７に熱
を供給し冷えた空気は、放熱板３４が露出する付近まで下降し、当該放熱板３４によりま
た熱せられて第１の基板付近まで上昇する。これにより、放熱板３４からの液晶パネル２
への熱供給をより効率的に行なうことができる。特に、低温時の液晶９の応答性を改善す
ることが可能となる。

また、液晶パネル２を加熱するための発熱体を用意する必要もなく、部品点数が増加す
るのを防ぎコスト低減できると共に、より薄型の液晶装置１とすることが可能となる。更
にバックライトの光路中に発熱体を設けないので光の透過率が下がるという問題も回避で
きる。

更に放熱板３４は、導光板２９の液晶パネル側と反対側に設けることとしたので、金属
からなる放熱板３４により導光板２９からの光が妨げられることを防ぐことができると共
に、放熱板３４からの熱をより液晶パネル全体に放出させ均一な熱の提供が可能となる。

また、空気層５２は、ケース５と導光板２９の側面との間にも設けることとしたので、
空気層５２が第１の基板７と導光板２９との間のスペース３９とその導光板等の側面部分
のスペース５０とに存在することとなり、より放熱板３４と、第１の基板７と導光板２９
との間の空気層５２との熱の交換が例えば空気の対流を利用しスムーズかつ、効率的とな
る。

更にケース５は、放熱板３４の熱伝導率である第１の熱伝導率より小さい第２の熱伝導
率を有することとしたので、ケース５からの放熱板３４の熱の流出を抑制し、より効率的
に光源２８の熱を液晶パネル２の加熱に利用できる。

また、光源２８は、ＬＥＤからなり、放熱板３４と直接接していることとしたので、光
源であるＬＥＤの熱をより効率的に放熱板３４に供給できる。

更に光源２８は、複数のＬＥＤ２８ａ等からなり、放熱板３４は、隣合うＬＥＤ間で露
出していることとしたので、ＬＥＤ間でも放熱板３４と空気層５２との熱交換が可能とな
り、光源の熱の利用が効率的となる。また、導光板２９への光源からの熱的影響をより抑
制でき、液晶装置１の表示品質を向上させることが可能となる。

（変形例）

次に、本発明に係る液晶装置の変形例について説明する。本変形例においては、光源と
して冷陰極管を用いた点が、第１の実施形態と異なるのでその点を中心に説明することと
する。尚、以下の説明では第１の実施形態の構成要素と共通する構成要素については、第
１の実施形態の構成要素と同一の符号を付しその説明を省略或は簡略化する。

（液晶装置の構成）

図５は本発明の変形例に係る液晶装置の断面図である。

液晶装置１０１は、例えば図５に示すように液晶パネル２、当該液晶パネル２等に電気
的に接続された可撓性基板としてのフレキシブル基板３、当該液晶パネル２に光を射出す
る照明装置１０４及びこれら液晶パネルや照明装置等を収容するケース５とを有する。こ
こで、液晶装置１０１には、ケース５等の他にも、その他の付帯機構が必要に応じて付設
される（図示しない）。

照明装置１０４は図５に示すように液晶パネル２に光を供給するバックライトユニット
であり、光源２８、導光体としての導光板２９、二枚のレンズシート３０,３１、拡散シ
ート３２、反射シート３３及び放熱体としての放熱板３４等を有する。

ここで、光源２８は例えば図５に示すように冷陰極管１６１及びその冷陰極管１６１か
ら導光板２９と反対方向に射出した光を導光板２９に反射させるリフレクター１６２を有
する。

冷陰極管１６１は、例えば図５に示すように導光板２９の側端面３８に沿うように配置
されており、その電流は例えばフレキシブル基板３の配線パターン２６により供給される
。

また、リフレクター１６２は例えば図５に示すように断面が略凹面鏡のように形成され
ており、冷陰極管１６１の導光板２９と反対側にその冷陰極管１６１を覆うように配置さ
れている。更にリフレクター１６２は、その底面が放熱板３４に接しており、冷陰極管１
６１の熱を受けて加熱したリフレクター１６２の熱が効率的に放熱板３４に伝達される。

（液晶装置の動作）

次に、以上のように構成された液晶装置１０１の動作についての光源からの熱の進み方
については光源２８がＬＥＤから冷陰極管１６１に変わっただけで略第１の実施形態と同
様であるのでその説明を省略する。

ただし、複数のＬＥＤ２８ａ等を光源とする場合に比べ、例えば本変形例のように一つ
の冷陰極管１６１の場合は当然光源同士の間の放熱板３４の露出領域Ｂは存在しない。勿
論、複数の冷陰極管を用いる場合を除くものではないので、その場合は第１の実施形態と
同様となる。

このように本変形例によれば、光源２８は、冷陰極管１６１とその冷陰極管からの光を
導光板２９に反射させるリフレクター１６２とを有し、リフレクター１６２は、放熱板３
４に接触していることとした。従って、冷陰極管１６１から発生する熱もリフレクター１
６２に集められるので、そのリフレクター１６２に放熱板３４を接触させることで、より
効率的に冷陰極管１６１から発生する熱を放熱板３４に供給できる。これにより、冷陰極
管１６１から発した熱を空気層５２により偏光板１０の全面に供給できるので、加熱用の
新たな部材を必要とせず、液晶の応答性を向上させることが可能となる。

尚、上述の説明ではリフレクター１６２と放熱板３４とは別々の構成としたが、これに
限られるものではなく例えばリフレクターと放熱板とを一体的に形成してもよい。これに
より、リフレクターから放熱体への熱の供給がより効率的となる。組み付け工程等を簡略
化でき、製造コストの低減を図れる。

（第２の実施形態）

次に本発明に係る液晶装置の第２の実施形態について説明する。本実施形態においては
、放熱板が反射シートを兼ねている点が第１の実施形態と異なっているのでその点を中心
に説明する。尚、液晶装置の動作については第１の実施形態と略同様であるのでその説明
は省略する。

（液晶装置の構成）

図６は本発明の第２の実施形態に係る液晶装置の断面図及び図７は照明装置、放熱板及
びケースの平面図である。

液晶装置２０１は、例えば図６及び図７に示すように液晶パネル２、当該液晶パネル２
等に電気的に接続された可撓性基板としてのフレキシブル基板３、当該液晶パネル２に光
を射出する照明装置２０４及びこれら液晶パネルや照明装置等を収容するケース５とを有
する。ここで、液晶装置２０１には、ケース５等の他にも、その他の付帯機構が必要に応
じて付設される（図示しない）。

照明装置２０４は図６に示すように液晶パネル２に光を供給するバックライトユニット
であり、光源２８、導光体としての導光板２９、二枚のレンズシート３０,３１、拡散シ
ート３２及び放熱体としての放熱板２３４等を有する。

ここで、導光板２９は例えば図６に示すように厚さが略等しい平板状の形状を有し、そ
の平板形状の両面は、光源２８から入射した光を拡散シート３１に射出する射出面３６と
、その射出面３６と反対側で反射シートを兼ねる放熱板２３４により光が反射する反射面
３７とを有する。

また、放熱板２３４は例えば図６に示すように厚さが略等しい平板状の形状を有し、導
光板２９の反射面３７側に貼着されている。また、放熱板２３４は当該導光板等より一回
り大きく形成されており、例えば図７に示すように導光板２９の三辺の周りやＬＥＤ２８
ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ同士の間等からその表面（図７中の斜線領域Ｂ）が露出して
いる。

尚、放熱板２３４は例えばアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）等の金属材料により形成
されており、熱伝導率はアルミニウムであれば２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

このように本実施形態によれば、放熱体としての放熱板２３４は、導光板２９から射出
した光を反射する反射シートを兼ねているので、反射シートを別途設ける必要がなく、そ
の分、液晶装置２０１を薄くできると共に、部品点数を削減可能となり、コスト低減を図
れる。

（第３の実施形態）

次に本発明に係る液晶装置の第３の実施形態について説明する。本実施形態においては
、放熱板が枠状である点が第１の実施形態と異なっているのでその点を中心に説明する。

（液晶装置の構成）

図８は本発明の第３の実施形態に係る液晶装置の断面図及び図９は照明装置、放熱板及
びケースの平面図である。

液晶装置３０１は、例えば図８に示すように液晶パネル２、当該液晶パネル２等に電気
的に接続された可撓性基板としてのフレキシブル基板３、当該液晶パネル２に光を射出す
る照明装置３０４及びこれら液晶パネルや照明装置等を収容するケース５とを有する。こ
こで、液晶装置３０１には、ケース５等の他にも、その他の付帯機構が必要に応じて付設
される（図示しない）。

照明装置３０４は図８に示すように液晶パネル２に光を供給するバックライトユニット
であり、光源２８、導光体としての導光板３２９、二枚のレンズシート３３０，３３１、
拡散シート３３２、反射シート３３３及び放熱体としての放熱板３３４等を有する。

ここで、光源２８は例えば４つのＬＥＤ２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄが用いられ図
９に示すよう導光板３２９の光源側端面に離間して発光面３５が配置されている。

また、ＬＥＤ２８ａ等は例えば図８に示すようにその背面（発光面の反対側面）が放熱
板３３４に直接接しており、ＬＥＤ２８ａ等から発した熱を効率よく放熱板３３４に伝達
することができる。更にＬＥＤ２８ａ等は、例えば図８に示すようにその底面側に電流供
給用のフレキシブル基板３が配置されている。尚、当該ＬＥＤ２８ａ等に放熱部があると
きはその放熱部に放熱板３３４が接するように配置する。

また、導光板３２９は例えば図８に示すように厚さが略等しい平板状の形状を有し、そ
の平板形状の両面は、光源２８から入射した光を拡散シート３３１に射出する射出面３６
と、その射出面３６と反対側で反射シート３３３により光が反射する反射面３７とを有す
る。

導光板３２９は、光源３２８から入射された光を拡散シート３３２の全体に射出するも
のであり、側端面３８は光源３２８からの光を受光する受光面となっている。また、導光
板３２９は例えばアクリル系樹脂等を用いて射出成型や押出成型等により成型される。

次に、２枚のレンズシート３３０，３３１、拡散シート３３２及び反射シート３３３は
図８に示すように導光板３２９と略同じ大きさに形成されており、例えば反射シート３３
３は導光板３２９の反射面３７上（図では下方向）に該反射面３７と略同じ大きさの銀箔
シート等が貼着されている。

また、導光板３２９の射出面３６上（液晶パネル側）に射出面３６と略同じ大きさの拡
散シート３３２が貼着され、更にその上に２枚のレンズシート３３０，３３１が配置され
ている。尚、拡散シート３３２は、拡散により均一な光を射出するものであり、レンズシ
ート３３０，３３１は拡散シート３３２から射出される光の輝度を向上させ液晶パネル２
の偏光板１０に照射するものである。

ここで、二枚のレンズシート３３０，３３１の内の液晶パネル２の偏光板１０側のレン
ズシート３３０は、当該偏光板１０との間に例えば図８に示すようにスペース３９を形成
するように配置されている。そしてそのスペース３９等には空気層５２が形成されること
となる。

更に放熱板３３４は例えば図８及び図９に示すように略四角形の枠形状を有し、導光板
等を取り囲むように配置されている。また、放熱板３３４は、例えば図９に示すようにそ
の内壁３７１が反射シート３３３や導光板等の側面４９と所定の距離Ｌ（図９中のＬ）を
保持しており、その外壁３７２が下ケース５ｂの側壁４４等に略接触するように配置され
ている。

勿論、当該所定の距離Ｌは一定に限られるものではなく、例えば場所によって異なる距
離となっても良い。また、内壁３７１が導光板等の側面４９の一部と接触してもよく、更
には導光板等の側面４９の全てに接触させても良い。この場合は当該放熱板３３４の露出
領域は放熱板３３４の上端付近等の一部分となるが、ある程度は放熱板３３４から空気層
５２に放熱することができる。

また、放熱板３３４は例えば図８に示すようにその上端周縁３７３が偏光板１１や遮光
部材５１の導光板側表面に接触はしていないが、近接して設けられ、下端周縁３７４は下
ケース５ｂの凹部４１に固定されている。これにより、放熱板３３４が下ケース５ｂ内に
形成される空気層５２を囲むようになるので、空気層全体を当該放熱板３３４により閉じ
込めるように加熱することが可能となり、より効率的に光源２８の熱を偏光板１０に伝え
ることができる。

尚、放熱板３３４は例えばアルミニウム（Ａｌ）等の金属により形成されており、熱伝
導率はアルミニウムであれば２００Ｗ／ｍ・Ｋ程度である。

（液晶装置の動作）

次に、以上のように構成された液晶装置３０１の動作について光源からの熱の進み方を
中心に簡単に説明する。

図１０は導光板の熱の進み方を側面側から説明する図である。

まず、図示しない駆動回路により例えばＬＥＤ２８ａ等に所定の電流が供給されると該
ＬＥＤ２８ａ等はその発光面３５から光を発すると共に、発熱する。そして、そのＬＥＤ
２８ａ等から発生した熱は、例えば図１０に示すようにその背面と接触している放熱板３
３４に移り（図１０中の矢印Ｍ）、当該放熱板３３４中を全体に広がる。

更に該放熱板３３４に広がった熱は、図９及び図１０に示すように放熱板３３４の露出
領域Ｎに接する空気層５２に伝わり、空気層５２の中で暖められた空気は上昇し導光板等
と放熱板３３４との間のスペースを移動し、遮光部材５１や偏光板１０に到達する。ここ
で、例えば図１０に示すように偏光板１０とレンズシート３３０との間等にスペース３９
が形成されているので、当該スペース３９に暖められた空気が停留することとなり、暖か
い空気層５２が形成されることとなる。

そして、停留している暖かい空気層５２により偏光板１０を介して第１の基材７ａ及び
液晶９が加熱されることとなる。

一方、偏光板１０等に熱を奪われ冷却した空気はスペース３９から下降しやがて放熱板
３３４の露出領域Ｎ付近まで戻り、再び放熱板３３４の熱により暖められて上昇すること
となる。

このように、放熱板３３４と偏光板１０との間で加熱された空気が対流を起こし放熱板
３３４を介して光源２８の熱が、効率的に偏光板１０を介して液晶９等に供給されると共
に、暖められた空気層５２が該偏光板１０の面全体で停留し、偏光板１０の全面がむら無
く均一に加熱されることとなる。

以上で液晶装置３０１の動作の説明を終了する。

このように本実施形態によれば、放熱体としての放熱板３３４は、導光体としての導光
板３２９の側面４９の少なくとも一部を囲むように設けられていることとしたので、放熱
板３３４を導光板３２９の裏側に配置する必要がない。従って、当該導光板３２９への熱
の影響を最小限に抑えることができ、より高品質な表示を確保しながら、光源２８の熱を
効率よく利用して液晶９の応答性を向上させることが可能となる。

（第４の実施形態・電子機器）

次に、上述した液晶装置１，１０１，２０１，３０１を備えた本発明の第４の実施形態
に係る電子機器について説明する。

図１１は本発明の第４の実施形態に係る携帯電話機の外観概略図及び図１２はパーソナ
ルコンピュータの外観概略図である。

例えば、携帯電話機４００は、図１１に示すように複数の操作ボタン４７１の他、受話
口４７２、送話口４７３を有する外枠に例えば、液晶装置１を備えている。

また、パーソナルコンピュータ５００は、図１２に示すようにキーボード５８１を備え
た本体部５８２と、液晶表示ユニット５８３とから構成されており、液晶表示ユニット５
８３は外枠に例えば、液晶装置１を備えている。

これらの電子機器は、液晶装置１の他に図示しないが表示情報出力源、表示情報処理回
路等の様々な回路及びそれらの回路に電力を供給する電源回路等からなる表示信号生成部
等を含んで構成される。

更に液晶装置１には例えば、パーソナルコンピュータ５００の場合にあってはキーボー
ド５８１から入力された情報に基づき表示信号生成部によって生成された表示信号が供給
されることによって、表示画像が液晶装置１に表示される。

本実施形態によれば、加熱用の新たな部材を設けることなしに液晶９の応答性を向上さ
せ、表示品質の信頼性を図ることができる液晶装置１を備えたので、表示品位の高い電子
機器を低コストに提供できる。

特に上述したような携帯可能な電子機器にあっては、室外で用いても画面表示が鮮明で
あることが求められており、例えば低温化でも液晶の応答性を向上できる本発明の意義は
大きいといえる。

尚、電子機器としては、他に液晶装置が搭載されたタッチパネル、プロジェクタ、液晶
テレビやビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーショ
ン、ページャ、電子手帳、電卓等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部
として、上述した例えば液晶装置１，１０１，２０１，３０１が適用可能なのは言うまで
もない。

また、本発明は上述したいずれの実施形態及び変形例にも限定されず、本発明の技術思
想の範囲内で適宜変更して実施できる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、
上述した各実施形態及び変形例を組み合わせ得る。

例えば上述した実施形態では、電気光学装置の一例として薄膜トランジスタ素子アクテ
ィブマトリクス型の液晶装置について説明したがこれに限られるものではなく、例えば、
薄膜ダイオード素子アクティブマトリクス型やパッシブマトリクス型の液晶装置であって
もよい。これにより、多種多様な液晶装置についても、加熱用の新たな部材を設けること
なしに液晶９の応答性を向上させ、表示品質の信頼性を図ることができる。

更に上述の説明では、ドライバーＩＣ１９をＣＯＧ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）と
して説明したがこれに限られるものではなく、例えばフレキシブル基板３に実装するＣＯ
Ｆ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）の場合であってもよい。これにより、多種多様な液晶装
置についても、加熱用の新たな部材を設けることなしに液晶９の応答性を向上させ、表示
品質の信頼性を図ることができる。

第１の実施形態に係る液晶装置の概略斜視図である。 図１のＡ−Ａ線部分断面図（ドライバーＩＣは切断していない。）である。 第１の実施形態に係る照明装置、放熱板及びケースの平面図である。 第１の実施形態に係る導光板の熱の進み方を側面側から説明する図である。 変形例に係る液晶装置の断面図である。 第２の実施形態に係る液晶装置の断面図である。 第２の実施形態に係る照明装置、放熱板及びケースの平面図である。 第３の実施形態に係る液晶装置の断面図である。 第３の実施形態に係る照明装置、放熱板及びケースの平面図である。 第３の実施形態に係る導光板の熱の進み方を側面側から説明する図である。 第４の実施形態に係る携帯電話機の外観概略図である。 第４の実施形態に係るパーソナルコンピュータの外観概略図である。

符号の説明

１，１０１，２０１，３０１ 液晶装置、 ２ 液晶パネル 、 ３ フレキシブル基
板、 ４，１０４，２０４，３０４ 照明装置、 ５ ケース、 ６ シール材、 ７
第１の基板、 ８ 第２の基板、 ９ 液晶、 １０，１１ 偏光板、 １２ ゲート電
極、 １３ ソース電極、 １４，２４ 配向膜、 １５ 画素電極、 １６ 張出し部
、 １７ ゲート電極用配線、 １８ ソース電極用配線、 １９ ドライバーＩＣ、
２０ 外部用端子、 ２１ 入力用配線、 ２２ バンプ、 ２３ 共通電極、 ２５
ベース基材、 ２６ 配線パターン、 ２７ 異方性導電膜、 ２８ 光源、 ２９，３
２９ 導光板、 ３０，３１，３３０，３３１ レンズシート、 ３２，３３２ 拡散シ
ート、 ３３，３３３ 反射シート、 ３４，２３４，３３４ 放熱板、 ３５ 発光面
、 ３６ 射出面、 ３７ 反射面、 ３８ 側端面、 ３９，５０ スペース、 ４０
表示用開口部、 ４１ 凹部、 ４２，４６，４７，４８ 側壁、 ４９ 側面、 ５
１ 遮光部材、 ５２ 空気層、 １６１ 冷陰極管、 １６２ リフレクター、 ３７
１ 内壁、 ３７２ 外壁、 ３７３ 上端周縁、 ３７４ 下端周縁、 ４００ 携帯
電話機、 ４７１ 操作ボタン、 ４７２ 受話口、 ４７３ 送話口、 ５００ パー
ソナルコンピュータ、 ５８１ キーボード、 ５８２ 本体部 、 ５８３ 液晶表示
ユニット、 Ｂ，Ｎ 露出領域、 Ｃ 有効表示領域、 Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｌ 距離、
Ｉ，Ｊ，Ｋ，Ｍ 矢印

Claims (12)

1. 光を射出する光源と、
   前記光源から射出された光を側端面に受ける導光体と、
   液晶を挟持する一対の基板を有し、前記導光体から射出された前記光を前記一対の基板
   のうち一方の基板側から受ける液晶パネルと、
   前記一方の基板の前記導光体側の面に接するとともに、少なくとも前記一方の基板と前
   記導光体との間に介在する空気層と、
   前記光源に接触しており、その一部が前記光源からの熱を前記空気層に放出可能なよう
   に露出している金属材料からなる放熱体と、
   前記液晶パネルと前記空気層と前記光源と前記導光体及び放熱体とを収容するケースと
   を具備することを特徴とする液晶装置。
2. 前記空気層は、前記ケースと前記導光体の側面との間にも介在して設けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶装置。
3. 前記ケースは、前記放熱体の熱伝導率である第１の熱伝導率より小さい第２の熱伝導率
   を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶装置。
4. 前記放熱体は、前記導光体の前記液晶パネル側と反対側に設けられていることを特徴と
   する請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の液晶装置。
5. 前記放熱体は、前記導光体から射出した光を反射する反射体を兼ねていることを特徴と
   する請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の液晶装置。
6. 前記放熱体は、前記導光体の側面の少なくとも一部を囲むように設けられていることを
   特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の液晶装置。
7. 前記光源は、発光ダイオードからなり、
   前記発光ダイオードは、前記放熱体と直接接していることを特徴とする請求項１から請
   求項６のうちのいずれか一項に記載の液晶装置。
8. 前記発光ダイオードは、複数有し、
   前記放熱体は、隣り合う前記発光ダイオード間で露出していることを特徴とする請求項
   ７に記載の液晶装置。
9. 前記光源は、発光ダイオードからなり、
   前記発光ダイオードに電気的に接続された可撓性基板を更に具備し、
   前記発光ダイオードは、前記可撓性基板を介して前記放熱体に接触していることを特徴
   とする請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の液晶装置。
10. 前記光源は、冷陰極管とその冷陰極管からの光を前記導光体に反射させるリフレクター
    とを有し、
    前記リフレクターが、前記放熱体に接触していることを特徴とする請求項１から請求項
    ６のうちのいずれか一項に記載の液晶装置。
11. 前記リフレクターは、前記放熱体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１
    ０に記載の液晶装置。
12. 請求項１から請求項１１のうちのいずれか一項に記載の液晶装置を備えたことを特徴と
    する電子機器。

Images