JP3839998B2 - バックライト - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置を背面より照射するバックライトの構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置は低消費電力、軽量、薄型という特徴が注目され、その応用分野が拡大している。例えば、民生映像用モニタ、産業機器用モニタ、情報携帯端末等の表示部分に、それらの仕様に合う液晶表示装置が使われている。特に、情報携帯端末ではさらなる低消費電力化、軽量化、狭額縁化、薄型化の流れになっている。
【0003】
図13は、従来の液晶表示装置を背面より照射するバックライトの構造を示す断面図である。図13に示すように、バックライトの構造は、光を均一に伝達する導光板22の下に反射シート3、フレーム8を配置し、導光板22の端面(エッジ)に管状光源1を配置し、管状光源1の外側に反射板2を配置し、導光板22の上に集光効果を有するシート5、拡散効果を有するシート6(1枚のシートの溝方向が縦と横にも配列されている)を2枚、さらにその上に集光効果を有するシート5を配置することにより構成される。その上に、液晶表示装置7を配置している。導光板22は透明なアクリル樹脂からなり、すべての面は平滑な平面である。導光板22の上とは液晶表示装置7の方向であり、導光板22の下とはフレーム8の方向である。
【0004】
この構成の場合、シート構成が4枚となり、液晶表示装置の総厚が大きくなる。さらに、レンズシートである拡散効果を有するシート6が2枚であるため、コスト面でも高価になるという問題点がある。
【0005】
そこで、コストダウンと薄型軽量化を図るため、図14に示すようなバックライトを採用した。この構成により、シートが2枚削減でき、液晶表示装置の総厚も薄くすることができ、薄型軽量化の対応が可能となった。
【0006】
図14は、従来の液晶表示装置を背面より照射するバックライトの構造を示す断面図である。図15は、バックライトのA−A断面におけるフレーム8の構造を示す断面図である。
【0007】
図14に示すように、バックライトの構造は、集光効果を有する導光板4の下に反射シート3、フレーム8を配置し、導光板4の端面(エッジ)に管状光源1を配置し、管状光源1の外側に反射板2を配置し、導光板4の上に集光効果を有するシート5、拡散効果を有するシート6を配置することにより構成される。その上に、液晶表示装置7を配置している。
【0008】
シートを2枚削減するため、導光板4の下面には、集光効果を有するレンズ溝面4aを設けている。また、図15に示すように、導光板4を保持するフレーム8は軽量化や薄型化、バックライトの下に設ける電気回路や機構部品との位置関係のため、開口部が設けられている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術に示すように、導光板4のレンズ溝面4aが下面にある構造は、導光板4を保持するフレーム8や導光板4を保持する部品などに接触して、そのレンズ溝面4aが損傷してレンズ溝面が乱反射したり、反射シート3がそのレンズ溝面4aにくい込んで密着したりするため、液晶表示装置の表示が白く見えてしまうという問題(白点現象)があった。
【0010】
また、図15に示すように、フレーム8のエッジ部分16がとがっているので、レンズ溝面4aに損傷が発生しやすく、それにともない白点現象も発生しやすい。特に、エッジ部分16が液晶表示エリア内であると、エッジ部分16がとがっているので、レンズ溝面4aに損傷が発生しやすく、それにともない白点現象も発生しやすい。
【0011】
また、成型時に発生する突き出しピン跡20やゲートピン跡の突起が、導光板4のレンズ溝面4aに当たり、レンズ溝面4aに損傷を与えるという問題点がある。
【0012】
本発明は、液晶表示装置のバックライトにおいて、導光板に設けたレンズ溝面が損傷しない、またはくい込みが起きず、良好な表示が得られることを目的とするものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライトは、光源と、前記光源からの光を集光する導光板と、前記導光板の下面に溝が設けられ、前記導光板の溝面の下側に反射シート、それらを保持するフレームからなるバックライトにおいて、凹凸形状を施したシートを、前記導光板の溝面と前記反射シートの間に設け、その凹凸形状と溝面とのピッチを異ならせたことを特徴とする。
【0014】
また、本発明のバックライトは、光源と、前記光源からの光を集光する導光板と、前記導光板の下面に溝が設けられ、前記導光板の溝面の下側に反射シート、それらを保持するフレームからなるバックライトにおいて、前記反射シートに凹凸形状を設け、その凹凸形状と溝面とのピッチを異ならせたことを特徴とする。
【0015】
また、本発明のバックライトは、前記フレームの内側を円弧状に面取りすることを特徴とする。
【0016】
また、本発明のバックライトは、前記フレームの内側に段差を設けることを特徴とする。
【0017】
上記構成による作用を説明する。
【0018】
本発明のバックライトによれば、導光板の溝面に損傷が起きず、溝面が反射シートにくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【0019】
また、本発明のバックライトによれば、導光板の溝面に損傷が起きず、溝面が反射シートにくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。さらに、シートの枚数が増えないので、組立作業性が良くなる。
【0020】
また、本発明のバックライトによれば、導光板の溝面に損傷が起きず、溝面が反射シートにくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【0021】
また、本発明のバックライトによれば、導光板の溝面に損傷が起きず、溝面が反射シートにくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。さらに、フレームの段差にあるエッジ部分で白点現象が発生しても、そのエッジ部分が液晶表示エリア外にあるので、白点現象が見えない。したがって、表示上、問題がない。
【0022】
【発明の実施の形態】
(実施形態1)
図1は、実施形態1のバックライトの構造を示す断面図である。バックライトの構造は、集光効果を有する導光板4の下に反射シート3、フレーム8を配置し、導光板4の端面(エッジ)に管状光源1を配置し、管状光源1の外側に反射板2を配置し、導光板4の上に集光効果を有するシート5、拡散効果を有するシート6を配置することにより構成される。その上に、液晶表示装置7を配置している。この導光板4の下面には、集光効果を有するレンズ溝面4aが設けられている。反射シート3は150μm前後の厚みがあり、表面が白色である。
【0023】
従来と異なる点は、導光板4の集光効果を有するレンズ溝面4aと、反射シート3の間に、透明で凹凸形状を有するシートまたは板状体を配設することである。具体的には、凹凸形状として、エンボス加工を施したシート11を用いる。シート11の材料として、例えばポリエチレンテレフタレート(以下、PETと記す)を用いる。エンボス加工を施したシート11として、例えば、きもと株式会社製のPC−ESを配置する。このシートは厚みが100μmで、透明なシートである。透明で凹凸形状を有したシートであれば、PET以外の材料でも良い。
【0024】
図2に示すように、エンボス加工による凹凸のピッチは約0.2mmで、形状は微小な円柱である。導光板4のレンズ溝面4aのレンズ溝のピッチは約30μmで、三角形状の溝である。凹凸形状とレンズ溝面4aのピッチが違うため、レンズ溝面4aヘの接触面積が減り、導光板4のレンズ溝面4aと反射シート3とは密着しない。
【0025】
導光板4のレンズ溝面4aと反射シート3の間に、透明で凹凸加工を施したシート11を設置することにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【0026】
なお、レンズ溝面4aを持つ導光板4について、レンズ溝面4aの断面が三角形、波形等に特に限定はなく、レンズ溝面4aの頂角、間隔、高さ等、レンズ溝の形状と光源または液晶表示装置との位置関係も限定しない。また、凹凸形状も円柱に限定されず、円錐状、半球状などでも良い。
【0027】
(実施形態2)
図3は、実施形態2のバックライトの構造を示す断面図である。実施形態1と異なる点は、集光効果を有するレンズ溝面4aと、反射シート3の間に、透明のある程度硬さを持つシート9を配設することである。透明のある程度硬さを持つシート9の材料として、例えばPETを用いる。上記の機能を有するものであれば、PET以外の材料でも良い。具体的には、きもと株式会社製の反射シートRW125(厚み125μm)より硬いシートであれば良い。
【0028】
導光板4のレンズ溝面4aと反射シート3の間に、透明のある程度硬さを持つシート9を設置することにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【0029】
(実施形態3)
図4は、実施形態2のバックライトの構造を示す断面図である。実施形態1と異なる点は、集光効果を有するレンズ溝面4aと、反射シート3の間に、透明で拡散効果を有するシート10を配設することである。透明で拡散効果を有するシート10として、例えば、きもと株式会社製の100TLを用いる。そのシートは、PETにビーズコーティングを両面に施したものであり、透明で、厚みが100μmである。ビーズコーティングは光を拡散させるための粒子系のもので、材質は問わない。これを用いることにより、レンズ溝面4aへの接触面積を減少させるという効果がある。上記の機能を有するものであれば、100TLに特定するものではない。
【0030】
導光板4のレンズ溝面4aと反射シート3の間に、透明で拡散効果を有するシート10を設置することにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【0031】
(実施形態4)
図5は、実施形態4のバックライトの構造を示す断面図である。集光効果を有するレンズ溝面4a側に、上記実施形態1〜3のある一つのシート12を、反射シート3に接着して設置する。接着には透過率の高いものを使う。上記実施形態1〜3の効果に加えて、シートの枚数が増えないので、組立作業性が良くなる。
【0032】
(実施形態5)
図6は、実施形態5のバックライトの構造を示す断面図である。実施形態1と異なる点は、反射シートのレンズ溝面4aの側に、凹凸形状を施し、かつ反射作用を有する反射シート13を配設することである。その凹凸形状は実施形態1のシート11と同様である。凹凸形状としては、エンボス加工を施している。例えば、きもと株式会社製のエンボス反射シートRW188、RW125をベースにしたシートである。エンボス反射シートRW188は厚みが188μm、RW125は厚みが125μmであり、両方とも表面が白色である。上記機能を有したシートであれば良い。
【0033】
導光板4のレンズ溝面4aの側に凹凸形状を施し、かつ反射作用を有するシート13を設置することにより、シート13の凹凸形状とレンズ溝面4aのピッチが違うため、レンズ溝面4aヘの接触面積が減り、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート13にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。さらに、シートの枚数が増えないので、組立作業性が良くなる。シート削減により、液晶表示装置の総厚を薄くすることができる。
【0034】
(実施形態6)
図7は、実施形態6のバックライトの構造を示す断面図である。実施形態1と異なる点は、反射シート3のレンズ溝面4a側の面に、透明なコーティング14を施していることである。その反射シート3として、例えば、恵和商工株式会社製のBS−01、03を用い、その上にコーティングを施している。コーティングは本機能を満たせば特定しない。
【0035】
導光板4のレンズ溝面4aの下の反射シート3に、透明なコーティング14を施すことにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。さらに、シートの枚数が増えないので、組立作業性が良くなる。
【0036】
(実施形態7)
図8は、実施形態7のバックライトの構造を示す断面図である。実施形態6と異なる点は、導光板4のレンズ溝面4a側の面に、透明なコーティング15を施していることである。例えば、コーティングには、SiO2を用いたが、SiO2に特定するものではない。
【0037】
導光板4のレンズ溝面4aの面に、透明なコーティング15を施すことにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。さらに、シートの枚数が増えないので、組立作業性が良くなる。
【0038】
(実施形態8)
図9は、実施形態8のバックライトの構造を示す断面図である。図9(a)はフレーム8のA−A断面図であり、図9(b)はフレーム8の形状である。導光板4を保持するフレーム8は、従来例と同様に開口部が設けられている。21は実施形態1から7のシートまたはコーティングを示す。フレーム8において、液晶表示エリアの境界に近接している部分、または、フレーム8の一部が液晶表示エリア内にある場合、レンズ溝面4aの側で、フレーム8の内側に、円弧状の面取りR17を設ける。
【0039】
成型時に自然にできる円弧状の面取りR0.2〜0.3mmとは違い、意図的に設計で可能な限り大きい円弧状の面取りRを設ける。例えば、フレーム8において、肉厚1.1mmの部分に対して、面取りRはR1mmとなっている。円弧状の面取りR17以外に、角がない構造であれば特定はしない。
【0040】
フレーム8に円弧状の面取りR17を設けることにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【0041】
(実施形態9)
図10は、実施形態9のバックライトの構造を示す断面図である。導光板4を保持するフレーム8において、遮光膜23と液晶表示エリアとの境界を45°の視角方向で見た場合、45°の視角方向より外側で、フレーム8の内側に、段差18を設ける。図10(b)に示すように、エッジ16が45°の視角方向より外側であれば良い。この段差18は、下側よりも上側が広い開口部を有する形状である。45°の視角方向とは、液晶表示装置を見る場合の最大の視角方向である。図10(c)に、フレーム8の形状を示す。
【0042】
フレーム8の一部が液晶表示エリア内にある場合、図9や下記に示す図12のような形状にすれば良い。
【0043】
フレーム8に段差18を設けることにより、レンズ溝面4aに損傷が起きず、レンズ溝面4aが反射シート3にくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。さらに、フレーム8の段差18のレンズ溝面4a側にあるエッジ部分16で白点現象が発生しても、エッジ部分16が液晶表示エリア外にあるので、白点現象が見えない。したがって、表示上、問題がない。
【0044】
(実施形態10)
図11は、実施形態10のバックライトの構造を示す断面図である。成型時に発生する突き出しピン跡19やゲートピン跡が、導光板4のレンズ溝面4aに当たらないように、フレーム8の突き出しピン跡19やゲートピン跡の周囲に、凹部を設ける。突き出しピン跡19またはゲートピン跡がレンズ溝面4aに当たらない形状であれば特定はしない。この構成により、レンズ溝面4aに損傷を与えない。
【0045】
(実施形態11)
図12は、実施形態11のバックライトの構造を示す断面図である。上記の実施形態8から10のフレーム8の構成を組み合わせたものである。この構成による効果も、実施形態8から10の効果と同様である。
【0046】
【発明の効果】
以上の説明から、導光板のレンズ溝面に損傷が起きず、レンズ溝面が反射シートにくい込まないので、表示上の白点現象を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態1のバックライトの構造を示す断面図である。
【図2】凹凸のピッチと導光板4のレンズ溝面4aのピッチの関係を表す図である。
【図3】実施形態2のバックライトの構造を示す断面図である。
【図4】実施形態3のバックライトの構造を示す断面図である。
【図5】実施形態4のバックライトの構造を示す断面図である。
【図6】実施形態5のバックライトの構造を示す断面図である。
【図7】実施形態6のバックライトの構造を示す断面図である。
【図8】実施形態7のバックライトの構造を示す断面図である。
【図9】実施形態8のバックライトの構造を示す断面図である。
【図10】実施形態9のバックライトの構造を示す断面図である。
【図11】実施形態10のバックライトの構造を示す断面図である。
【図12】実施形態11のバックライトの構造を示す断面図である。
【図13】従来のバックライト(シート構成:4枚)の構造を示す断面図である。
【図14】従来のバックライト(シート構成:2枚)の構造を示す断面図である。
【図15】従来のバックライトのフレームの構造を示す図である。
【符号の説明】
1 管状光源
2 反射板
3、13 反射シート
4、22 導光板
4a レンズ溝面
5、6、9、10、11、12 シート
7 液晶表示装置
8 フレーム
14、15 コーティング
16 エッジ部分
17 円弧状の面取りR
18 段差
19、20 突き出しピン跡
21 シートまたはコーティング
23 遮光膜
Claims (4)
- 光源と、前記光源からの光を集光する導光板と、前記導光板の下面に溝が設けられ、前記導光板の溝面の下側に反射シート、それらを保持するフレームからなるバックライトにおいて、
凹凸形状を施したシートを、前記導光板の溝面と前記反射シートの間に設け、
前記凹凸形状と前記溝面とのピッチを異ならせたことを特徴とするバックライト。 - 光源と、前記光源からの光を集光する導光板と、前記導光板の下面に溝が設けられ、前記導光板の溝面の下側に反射シート、それらを保持するフレームからなるバックライトにおいて、
前記反射シートに凹凸形状を設け、
前記凹凸形状と前記溝面とのピッチを異ならせたことを特徴とするバックライト。 - 前記フレームの内側を円弧状に面取りすることを特徴とする請求項1または2記載のバックライト。
- 前記フレームの内側に段差を設けることを特徴とする請求項1または2記載のバックライト。
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