(57)【要約】【課題】  光学シートの浮き上がり等による輝度ムラの発生を抑えることができ、しかも薄型化を実現することが可能な面状光源装置及び液晶表示装置を提供する。【解決手段】  光源（ＬＥＤ）と、光源からの光が端面から入光される導光板４と、導光板４の上面に接して配置される光学シート６と、これらを収容するフレーム８とを備える面状光源装置である。光学シート６の光源側の端縁６ａ上に支持フィルム９の端縁９ａが重ね合わされ、支持されている。光源は、複数のＬＥＤ２を配列することにより構成されており、支持フィルム９はＬＥＤ２の上面に両面接着テープ等によって固定されている。あるいは、ＬＥＤ２が金属カバー７内に収容されており、支持フィルム９が金属カバー７の内面に固定されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、当該光源からの光が端面から入光される導光板と、前記導光板の上面に接して配置される光学シートと、これらを収容するフレームとを備え、
少なくとも前記光学シートの光源側の端縁上に一端が固定された支持フィルムの端縁が重ね合わされ、支持されていることを特徴とする面状光源装置。
【請求項２】
前記光源が複数のＬＥＤを配列することにより構成されており、前記支持フィルムが前記ＬＥＤの上面により固定されていることを特徴とする請求項１記載の面状光源装置。
【請求項３】
前記支持フィルムが両面接着テープにより前記ＬＥＤの上面に貼り付けされていることを特徴とする請求項２記載の面状光源装置。
【請求項４】
前記光源が複数のＬＥＤを配列することにより構成されるとともに、金属カバー内に収容されており、前記支持フィルムが前記金属カバーの内面に固定されていることを特徴とする請求項１記載の面状光源装置。
【請求項５】
前記支持フィルムは光透過性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の面状光源装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項記載の面状光源装置が液晶パネル背面に組み込まれたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤ等の点光源からの光を導光板によって面状に照射する面状光源装置に関するものであり、さらには面状光源装置が組み込まれた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特長を持つ液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置においては、明るい表示画面を実現するために、液晶パネルの背後から照明光を当てるためのバックライトユニット（面状光源装置）を内蔵した構成を採るものが多い。
【０００３】
ここで、バックライトユニットとして用いられる面状光源装置は、光源の配置箇所によってサイドライト方式と直下方式とに分類される。例えばサイドライト方式は、液晶パネルに対向する導光板の側面に蛍光管等の光源を配置する方式である。蛍光管を用いる場合、表示面の長辺のうち一方に細い蛍光管を配置し、そこから発せられる光を導光板の入光面から導光板内に取り入れ、反射シート等の光学シート類や前記導光板にて表示面方向に向かう平面光に変換する。一方、直下方式は、蛍光管等の直管状の光源を液晶パネルの裏面に複数配置し、液晶パネルと光源との間に拡散板を配置する方式である。これら方式のうち、サイドライト方式は、薄型化の点で有利であり、例えば携帯用電子機器やノート型のパーソナルコンピュータの表示装置に適した方式と言うことができる。
【０００４】
近年、ＬＥＤの発光効率が改善されてきており、蛍光管に匹敵するようになってきていることから、前記サイドライト方式の面状光源装置においても、蛍光管に代わりＬＥＤが光源として用いられるようになってきている。ＬＥＤを用いる場合、直線状に並べられたＬＥＤをこれまで蛍光管が配置されてきた位置に配置し、これを光源として用いる。ＬＥＤは、蛍光管に比べてサイズが小さいため、これを光源として用いることは、液晶表示装置を薄型化する上で有利である。
【０００５】
また、前述の面状光源装置においては、光源からの光を導光板に効率的に導入することも輝度を確保する上で重要であり、導光板の表面（光照射面）側にプリズムシート等の光学シートを配するのが一般的である。前記光学シートを配することで、均一な光を効率的に液晶パネル等に照射することが可能になる。
【０００６】
ところで、前述のように導光板の表面に光学シートを配した場合、特に、導光板の入光面側において前記光学シートに浮き上がりが生ずると、輝度ムラの原因となるおそれがある。ＬＥＤ光源は、全体としては直線状の光源となるが、点光源の連続でしかない。このため、ＬＥＤ光源前の明るい部分とＬＥＤ間の暗い部分が存在する。前記光学シートが薄い場合、軽微な浮きや撓みによりこの明暗が見え易くなり、輝度ムラとなる。このような輝度ムラは、液晶表示装置の額縁領域を拡げたり、ＬＥＤピッチを狭くすることで対策しているが、十分とは言えない。
【０００７】
前記光学シートの浮き上がりを確実に防止するためには、光学シートの端縁を何らかの手段で押さえ付けることが有効であると考えられ、これにより輝度ムラの発生等が解消されるものと考えられる。例えば、目的等は異なるものの、光学シートの周囲を支持する構造がいくつか提案されており（特許文献１や特許文献２等を参照）、これを利用することで光学シートの浮き上がりを防止することが可能であると考えられる。
【０００８】
例えば、特許文献１記載の発明は、導光板に貼着されたフレキシブル配線基板の剥がれ等による浮き上がりを、調光シート（プリズムシート）の延出された庇部によって抑え、点光源（ＬＥＤ）を導光板の光入射面に正対する適正位置に安定的に保持するものであるが、調光シートを点光源の設置領域まで延出させ、フレキシブル配線基板とフレームケースの仕切り板との間に延出された調光シートが介在された形となっているので、調光シートの浮き上がりも前記仕切り板によって阻止されるものと考えられる。
【０００９】
特許文献２記載の発明は、導光板の発光面側周縁部とこれに対向するモールドフレームとの隙間に侵入した異物が表示領域側に移動し難い構造としたものであるが、前記モールドフレームが導光板との間に空間を隔てて導光板と対向する光学シート類保持部を有することから、光学シート類の浮き上がりがある程度は抑えられるものと考えられる。
【特許文献１】特開２００６−６６１７１号公報
【特許文献２】特開２００５−１００６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載されるような構造を採用した場合、面状光源装置の薄型化の観点からは不利である。例えば、特許文献１記載の発明では、調光シート（プリズムシート）を延出させて、これをフレキシブル配線基板とフレームケースの仕切り板とで挟み込む形になっているが、調光シートの厚さに応じてこれらフレキシブル配線基板と仕切り板の間の間隙を設定する必要がある。調光シートは、比較的厚さが厚いことから、前記間隙も大きくする必要が生じ、面状光源装置の厚さ寸法を拡大せざるを得ない。特許文献２記載の発明においても同様であり、光学シート類保持部を形成するためには、やはり光学シートの厚さに応じた空間を形成する必要があり、モールドフレームの厚さ寸法の拡大に繋がる。
【００１１】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、光学シートの浮き上がり等による輝度ムラの発生を確実に抑えることができ、しかも薄型化を実現することが可能な面状光源装置を提供することを目的とし、さらには液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の課題を解決するために、本発明に係る面状光源装置は、光源と、当該光源からの光が端面から入光される導光板と、前記導光板の上面に接して配置される光学シートと、これらを収容するフレームとを備え、少なくとも前記光学シートの光源側の端縁上に一端が固定された支持フィルムの端縁が重ね合わされ、支持されていることを特徴とする。また、本発明に係る液晶表示装置は、前述の構成を有する面状光源装置が液晶パネル背面に組み込まれたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の面状光源装置においては、光学シートの光源側端縁上に支持フィルムが重ね合わされ、光学フィルムの端縁が支持フィルムによって押さえ付けられた形になる。したがって、光学シートの光源側端縁に浮き上がり等が生ずることがなく、輝度ムラの発生が解消される。また、光学シートとは異なり、支持フィルムには厚さの薄いフィルムを用いることができるので、これを収容するための空間は僅かなもので済み、フレーム等の厚さ寸法を拡大する必要もない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光学シートの浮き上がり等による輝度ムラの発生を確実に抑えることができ、信頼性の高い面状光源装置及び表示品位の高い液晶表示装置を提供することが可能である。また、本発明によれば、面状光源装置や液晶表示装置の薄型化を妨げることなく、前記輝度ムラの発生を抑えることができ、面状光源装置や液晶表示装置の薄型化を進める上でも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る面状光源装置及びこれを用いた液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
本実施形態は、光源が複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を配列することにより構成されており、光学シートを押さえ付ける支持フィルムをＬＥＤの上面に固定することで、光学シートの浮き上がりを防止するようにした例である。
【００１７】
図１は、面状光源装置１の基本構成を示すものである。本実施形態の面状光源装置１は、図１に示すように、点光源であるＬＥＤ２が複数直線状に実装されたフレキシブル配線基板３と矩形平板状の導光板４、反射シート５、及び光学シート６を備えており、点光源であるＬＥＤ２からの光が前記導光板４によって平面光に変換される。
【００１８】
点光源であるＬＥＤ２は、前記導光板４の少なくとも一辺に沿ってフレキシブル配線基板３上に一列に配列して設けられており、本実施形態の場合、ＬＥＤ２が実装されたフレキシブル配線基板３が導光板４の長辺側に設置されている。導光板４の下面には反射シート５が配され、ＬＥＤ２から出射された光は、導光板４の端面から入光し、直接又は反射シート５により反射されて導光板４を通過した後、光学シート６を介して例えば液晶表示パネルに照射される。したがって、本実施形態の面状光源装置１は、サイドライト方式の照明ユニットということになる。
【００１９】
前述の構成要素（ＬＥＤ２が実装されたフレキシブル配線基板３や導光板４）は、フレーム内に組み込まれて面状光源装置１として組み立てられる。本実施形態の面状光源装置１の場合、外枠が金属カバー７とフレーム８とを組み合わせることにより構成されており、前記ＬＥＤ２が実装されたフレキシブル配線基板３の近傍が前記金属カバー７によって覆われるとともに、導光板４の周囲が全周に亘りフレーム８によって支持された形とされている。
【００２０】
図２は、前記面状光源装置の模式的な平面図であり、図３は、前記各構成要素を組み付けた場合の断面構造を示す断面図（図２のＡ−Ａ線における断面図）である。なお、図１に示す形態では、ＬＥＤ２がトップビュータイプのＬＥＤ２を使用した場合について図示しており、このためフレキシブル配線基板３も導光板４の入射面に対して平行となるように直立した状態となっているが、図３に図示の場合には、ＬＥＤ２をサイドビュータイプのＬＥＤ２を使用した形態について図示しているために、フレキシブル配線基板３は導光板４の下面側に平行に配置されている場合を示している。しかしながら、機能的には変わるところはないので、以下の説明ではサイドビュータイプに適用した場合を例にとって説明する。
【００２１】
断面コ字状の金属カバー７の底板７ａ上には、ＬＥＤ２が実装されたフレキシブル配線基板３が載置された形で固定されており、このＬＥＤ２に対して端面が対向するように導光板４の端部が金属カバー７内に挿入されている。反射シート５は、前記導光板４の裏面側に設置されており、前記金属カバー７の底板７ａと導光板４の間に挟み込まれる形で固定され収容されている。フレーム８は、前記金属カバー７の外側を覆う形で取り付けられている。
【００２２】
一方、前記導光板４上には、光学シート６が設置されている。光学シート６は、いわゆるプリズムシートや拡散シート等であり、１枚若しくは２枚以上のシート構成を有する。この光学シート６は、光源（ＬＥＤ２）側の端縁６ａが浮き上がると、ＬＥＤ２近辺の輝度ムラに繋がる。したがって、前記端縁６ａの浮き上がりを防止するために、当該端縁６ａを何らかの手段で押さえ付けておくことが好ましい。
【００２３】
光学シート６の端縁６ａを押さえ付ける一つの手法として、例えば光学シート６の寸法を拡大し、前記ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間に挟み込むことが考えられる。しかしながら、光学シート６（特に、プリズムシート）の厚さが比較的厚いため、ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間隔を広げる必要があり、金属カバー７の厚さ寸法を拡大する必要がある。金属カバー７の厚さの拡大は、面状光源装置１の厚さの拡大に繋がり、好ましいものではない。
【００２４】
そこで、本実施形態の面状光源装置１においては、支持フィルム９の端縁９ａを光学シート６の前記光源側端縁６ａに重ね、当該端縁６ａの浮き上がり等を防止するようにしている。本実施形態の場合、前記支持フィルム９の一方の端縁９ａを前記光学シート６の前記光源側端縁６ａに重ねるとともに、他方の端縁９ｂをＬＥＤ２の上面に固定することで、前記光学シート６の端縁６ａを押さえ付けるようにしている。
【００２５】
前記支持フィルム９には、前記光学シート６と違って厚さの薄いフィルムを用いることができる。例えば、厚さ０．１ｍｍ程度のフィルムを用いることが好ましい。０．１ｍｍという厚さは、光学シート６の厚さよりも小さい値である。したがって、ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間に挿入した場合に、ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間隔を広げる必要はなく、僅かな隙間であってもＬＥＤ２の上面に固定することが可能である。
【００２６】
また、前記支持フィルム９には、光透過性を有する透明フィルムを用いることが好ましい。透明フィルムを用いることで、導光板４から発せられる光を遮ることがなくなり、支持フィルム９が光照射に悪影響を及ぼすことがなくなる。
【００２７】
なお、前記支持フィルム９は、例えば両面接着テープ等を用いてＬＥＤ２の上面に接着固定すればよい。あるいは、ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間隔を調節することで、ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間に挟み込むことで固定することも可能である。
【００２８】
以上のように、支持フィルム９をＬＥＤ２の上面に貼り付け固定することで光学シート６を押さえ付ける構造を採用することで、金属カバー７やフレーム８等、周辺の形状等に左右されずに光学シート６の端縁６ａを押さえることが可能である。したがって、輝度ムラの発生を抑えることが可能である。また、ＬＥＤ２の上面と金属カバー７の天板７ｂの間隔も僅かなもので済むので、金属カバー７の厚さ寸法を拡大する必要がなく、面状光源装置１の薄型化も実現可能である。
【００２９】
以上の構成を有する面状光源装置１は、液晶表示装置において、バックライトユニットとして組み込まれる。そこで次に、前述の面状光源装置１を組み込んだ液晶表示装置について説明する。
【００３０】
図４は、面状光源装置である照明ユニット１が組み込まれた液晶表示装置を分解して示すものであり、図５は組み立て状態の断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、図４及び図５に示すように、液晶パネル１１と前述の面状光源装置１とを備え、これらを金属材料や樹脂材料等で形成されたバックカバー１２で保持するようにしている。
【００３１】
液晶パネル１１は、例えばアレイ基板と対向基板の間に液晶材料を封入することにより構成され、アレイ基板には表示画素に対応して画素電極及びスイッチング素子（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に形成されている。また、アレイ基板には、画素電極に電気信号を送るための信号線と、スイッチング素子である薄膜トランジスタにスイッチング信号を供給するためのゲート線とが互いに直交して配線されている。一方、対向基板には、対向電極が透明電極材料（例えばＩＴＯ等）によりほぼ全面に形成されており、各画素に対応してカラーフィルタ層が形成されている。さらに、前記アレイ基板と対向基板の外表面には、それぞれ偏光フィルムが偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。
【００３２】
液晶パネル１１には、駆動信号を供給するＬＳＩ等が実装されており、外部回路基板からの駆動信号に基づいて前記スイッチング素子が駆動されることで画像表示が行われる。この画像表示が行われる領域が表示領域であり、前記液晶パネル１１は多数の画素が配列された表示領域を有することになる。
【００３３】
前記面状光源装置１は、前記液晶パネル１１のバックライトとして組み込まれるものであり、光源であるＬＥＤ２から出射された光は、直接又は反射シート５により反射されて導光板４へ導かれ、導光板４を通過した後、光学シート６を介して液晶パネル１１に照射される。液晶パネル１１では照射された光が透過され、文字や映像等の画像が所定の明るさで表示されることになる。
【００３４】
液晶パネル１１は、図５に示すように、アレイ基板２１と対向基板２２とから構成されており、その両面に偏光フィルム２３，２４が偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。面状光源装置１の導光板４と対向して前記液晶パネル１１が重ねられており、アレイ基板２１の周辺部分が前記金属カバー７の天板７ｂ上に載置された状態で支持されている。
【００３５】
前述の構成を有する液晶表示装置では、面状光源装置１において光学フィルム６の浮き上がりを防止することができるので、薄型化を実現しながら、輝度ムラのない表示品位に優れた液晶表示装置を提供することが可能である。
【００３６】
（第２の実施形態）
本実施形態は、光源が複数のＬＥＤを配列することにより構成されるとともに、金属カバー内に収容されており、光学シートを押さえ付ける支持フィルムを金属カバーの内面に固定することで、光学シートの浮き上がりを防止するようにした例である。
【００３７】
図６は、本実施形態の面状光源装置１の断面構造を示すものである。面状光源装置の構成要素は、先の第１の実施形態のものと同じであり、基本的な構造も同じである。本実施形態の面状光源装置では、支持フィルム９の一方の端縁９ａを光学シート６の光源側端縁６ａに重ねるとともに、他方の端縁９ｂを金属カバー７の天板７ｂの内面に両面接着テープ等を用いて貼着することで固定し、前記光学シート６の端縁６ａを押さえ付けるようにしている。
【００３８】
図７は、図６の面状光源装置の上に液晶パネル１１を重ねた状態を示すものである。液晶パネル１１の構成も第１の実施形態と同様であり、アレイ基板２１と対向基板２２とから構成されており、その両面に偏光フィルム２３，２４が偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。面状光源装置１の導光板４と対向して前記液晶パネル１１が重ねられており、アレイ基板２１の周辺部分が前記金属カバー７の天板７ｂ上に載置された状態で支持されている。
【００３９】
本実施形態の面状光源装置、液晶表示装置においても、光学シート６の浮き上がりによる輝度ムラの発生を抑えることができる。また、薄型化も実現可能である。さらに、前記支持フィルム９を金属カバー７の内側に貼り付けることで、第１の実施形態の場合よりも支持フィルム９の寸法を小さくすることができるという利点も有する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】面状光源装置の分解斜視図である。
【図２】面状光源装置の模式的な平面図である。
【図３】第１の実施形態の面状光源装置の概略断面図である。
【図４】面状光源装置を組み込んだ液晶表示装置の一例を示す分解斜視図である。
【図５】第１の実施形態の面状光源装置を組み込んだ液晶表示装置の概略断面図である。
【図６】第２の実施形態の面状光源装置の概略断面図である。
【図７】第２の実施形態の面状光源装置を組み込んだ液晶表示装置の概略断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  面状光源装置、２  ＬＥＤ、３  フレキシブル配線基板、４  導光板、５  反射シート、６  光学シート、７  金属カバー、８  フレーム、９  支持フィルム、１１  液晶パネル、１２  バックカバー、２１  アレイ基板、２２  対向基板、２３，２４  偏光フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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