(57)【要約】【課題】光源側異常明部等の輝度ムラの発生が解消され有効表示エリアの全面にわたり充分な輝度が均一に得られる表示モジュールを提供する【解決手段】液晶表示パネル３の背面側に配設されたバックライトユニット１０における導光板１１の光射出面１１ｂ上で、この面に設定された発光エリアＡｅとこの内側に含まれる有効表示領域Ｄｄとの間のフランジ部ＡｆのＬＥＤ１２に対応するエリアに、黒色インキを拡散シート１６に印刷塗布して光吸収層１９を配置することにより、ＬＥＤ１２から射出され光反射シート１４により正反射されて有効表示領域Ｄｄの光源側縁部に出射しようとする光線が吸収される。【選択図】図１
2006184350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面から入射させた光の透過を制御して、表面側の表示エリアから選択的に出射させて表示を行う表示素子と、
前記表示素子の裏側に配設されたバックライトとを有する表示モジュールであって、
前記バックライトが、
放射状に光を射出する点光源と、
前記点光源が配置された端面を有し、前記点光源に対向させた端面から前記点光源の射出光を入射させるとともに内面反射により、前記表示エリアの照明領域である有効表示領域を内側に含む発光エリアから前記表示素子に向けて面状に出射させる導光板と、
前記導光板と前記表示素子の間の、前記発光エリアより内側で、且つ前記有効表示領域の外側の領域に、前記表示エリアに発生する輝度ムラを低減させるための、前記輝度ムラに対応させて設置された光吸収層とからなることを特徴とする表示モジュール。
【請求項２】
前記導光板と前記表示素子との間に光拡散シートが更に配設され、
前記光吸収層は、前記光拡散シートの前記点光源に対応する位置に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
【請求項３】
前記光吸収層は、前記表示エリアに発生する輝度むらの形状に対応した形状に設置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示モジュール。
【請求項４】
前記光吸収層は、印刷により配設された黒色インク層であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかの請求項に記載の表示モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、点光源を用いるサイドライト方式の面発光バックライトを備えた表示モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示モジュール等のフラットパネル型表示モジュール用のバックライトとして、矩形状導光板の一方の端面に光源を対向配置し、この光源から射出される光を導光板内に導き表示パネルの背面に対向させた一方の主面の発光エリアから面状に出射させる、サイドライト方式の面発光バックライトが多く用いられている。この場合の光源としては、バックライトを含めた表示モジュールの小型薄型化を促進するために、発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）という）等の点光源が採用されることが多い。（例えば特許文献１参照）
【０００３】
上述の点光源を用いた面発光バックライトを用いた場合、表示モジュールにおける有効表示エリア全体の平均輝度を上げるためにＬＥＤの出力を大きくすれば輝度ムラが発生し、輝度の向上と輝度ムラの低減の双方を実現することは困難であった。特に、表示エリアの光源側縁部に異常に明るい部位（以下、光源側異常明部という）が生じる。
【特許文献１】特開平８−３１３９０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、光源側異常明部等の輝度ムラの発生が解消され表示エリアの全面にわたり充分な輝度が均一に得られる表示モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の表示モジュールは、裏面から入射させた光の透過を制御して、表面側の表示エリアから選択的に出射させて表示を行う表示素子と、前記表示素子の裏側に配設されたバックライトとを有する表示モジュールであって、前記バックライトが、放射状に光を射出する点光源と、前記点光源が配置された端面を有し、前記点光源に対向させた端面から前記点光源の射出光を入射させるとともに内面反射により、前記表示エリアの照明領域である有効表示領域を内側に含む発光エリアから前記表示素子に向けて面状に出射させる導光板と、前記導光板と前記表示素子の間の、前記発光エリアより内側で、且つ前記有効表示領域の外側の領域に、前記表示エリアに発生する輝度ムラを低減させるための、前記輝度ムラに対応させて設置された光吸収層とからなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の表示モジュールによれば、導光板と表示素子の間の発光エリアの内側で、且つ有効表示領域の外側の領域に、表示エリアに発生する輝度ムラに対応する位置に光吸収層を設置してあるから、表示に用いられる有効光量の光吸収層の設置による低下を最小限に抑えて輝度ムラが効率良く解消され、表示エリアの全面にわたり輝度が充分で且つ均一な高表示品質が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の表示モジュールにおいては、導光板と前記表示素子との間に光拡散シートが更に配設され、光吸収層はその光拡散シートの点光源に対応する位置に設置されていることが好ましく、これにより、光源側異常明部を発生させる主要因となる光が、前記光吸収層により吸収され、光源側異常明部の発生を確実に阻止することができる。
【０００８】
また、本発明の表示モジュールにおいては、光吸収層が表示エリアに発生する輝度ムラの形状に対応した形状に設置されていることが好ましく、これにより、輝度ムラの発生に関与しない光の吸収を最小限に抑えることができ、表示エリアの全面にわたりより充分且つ均一な輝度の極めて高品質な表示が得られる。
【０００９】
さらに、本発明の表示モジュールにおいては、光吸収層を黒色インクを用いて印刷により形成することが好ましく、これにより、光吸収率の良い光吸収層を所定位置に正確且つ容易に形成することができる。
【００１０】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。
【００１１】
本液晶表示モジュールの筐体は、外形が扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ケース１に底板を除去した形状のカバーケース２が嵌合状態で被装されてなる。収納ケース１は、樹脂材料を用いて例えば射出成形法等により２段収納スペースを備えた構造に形成されている。すなわち、底板１ａの周縁に立設された側壁１ｂの所定高さ位置にその全周にわたって形成された段差１ｃを境界として、下部スペースとこれより段差１ｃの面積分だけ広い上部スペースの２個の収納スペースが、２段に形成されている。
【００１２】
収納ケース１の上部スペースには、液晶表示パネル３が収納されている。液晶表示パネル３は、電極（不図示）が形成された一対のガラス基板４、５を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材（不図示）により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材で囲まれたガラス基板４、５間に液晶を封入して、構成されている。そして、ガラス基板４、５の各外面には、一対の前、後偏光板６、７がそれぞれ貼着されている。本実施形態の液晶表示パネル３はアクティブマトリックス方式の液晶表示パネルであり、一対のガラス基板４、５のうちの一方の例えばガラス基板５の内面には複数の画素電極（不図示）がマトリックス配設され、これに対向する他方のガラス基板４の内面には、一枚膜状の対向電極（不図示）が設置されている。そして、これら双方の電極の対向部が画素部となり、それら画素部がマトリックス配置された表示領域が形成されている。ここで、実際に画像が表示される有効表示領域Ｄｄは、マトリックス配置された画素が集合する領域の外周に配設されたブラックマスク（不図示）により画定されている。なお、このブラックマスクは、通常、画素間にも配設さている。
【００１３】
ガラス基板４、５のうちの一方のガラス基板５には、縁部を他方のガラス基板４の対応する端面よりも外側へ延出させて、延出部５ａが形成されている。この延出部５ａの表面（電極形成面の延長面）には、両基板４、５の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。
【００１４】
上述の引き回し配線及び接続端子列が形成された延出部５ａには、液晶を駆動する駆動回路素子８がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。そして、この延出部５ａの縁部には、本液晶表示モジュール全体の駆動を制御する駆動制御回路基板（不図示）と駆動回路素子８とを電気接続するフレキシブル配線基板９が導通接合されている。
【００１５】
収納ケース１の下部スペースには、バックライトユニット１０が収納されている。本実施形態のバックライトユニット１０は、大略、導光板１１と、点光源としての発光ダイオード１２、光の漏れを防止する光反射シート１４、及び照射光調整用の光学シート積層体１５からなる。
【００１６】
図２は、本液晶表示モジュールのカバーケース２と液晶表示パネル３を除去してバックライトユニット１０の構成を示す平面図である。この図２に示されるように、導光板１１は、アクリル樹脂等の透明樹脂材料を用いて略矩形板状に形成され、４辺の端面のうちの一端面を光が入射する入射端面１１ａとし、この入射端面１１ａには、２個の凹部１１ｂ、１１ｂが導光板１１の幅中心線に対して線対称に形成されている。これら凹部１１ｂ、１１ｂには、それぞれ、点光源としてのＬＥＤ１２、１２が各光射出面を凹部１１ｂ、１１ｂの各奥壁面に密着させて設置されている。これらＬＥＤ１２、１２は、フレキシブル配線基板１３に直接搭載され、このフレキシブル配線基板１３は収納ケース１の外に延出され、そのフレキシブル配線基板１３に形成された配線は、前記駆動制御回路基板に電気接続されている。
【００１７】
導光板１１では、光の入射端面１１ａに対して直角に延在する一対の主面のうちの一方の主面１１ｃを光が出射する光出射面（前面）とし、この光出射面１１ｃの反対側の主面（後面）１１ｄには、複数の微細溝１１ｅが形成されている。微細溝１１ｅは、ＬＥＤ１２、１２をそれぞれ中心とする２個の同心円が交錯した模様に形成されている。この同心円模様に形成された微細溝に導光板１１内を伝播する光が入射すると、この入射光は光出射面となる前面１１ｃ側へ反射され、前面１１ｃから照射対象である液晶表示パネル３の背面に向けて出射される。
【００１８】
導光板１１の後面１１ｄには、光反射フィルム１４が被設されている。この光反射フィルム１４は、導光板１１内を伝播する光で後面１１ｄの微細溝１１ｅで反射されずに外部に出射した光を反射し導光板１１内に再入射させるために設けられている。本例の光反射フィルム１４はＰＥＴ（Poly-Ethylene Terephthalate）フィルムに銀を蒸着して形成されたもので、高い光反射率を備えている。
【００１９】
導光板１１の前面１１ｃには、光を出射させる発光エリアＡｅが区画設定されている。発光エリアＡｅは、本バックライトユニット１０の照射対象である液晶表示パネル３の有効表示領域Ｄｄを幅Ｗのフランジ部Ａｆを確保して内側に含むように、その面積と位置が設定されている。そして、この発光エリアＡｅの全面にわたり、光学シート積層体１５が設置されている。光学シート積層体１５は、導光板１１側から順に拡散シート１６と２枚のプリズムシート１７、１８が積層されてなる。
【００２０】
拡散シート１６は、発光エリアＡｅから出射される光を拡散透過させて面状出射光の輝度分布を均一化するために設けられており、ＰＥＴ等の透明なベースシートの光出射側とする表面に光拡散層を積層してなる。
【００２１】
プリズムシート１７、１８は、拡散シート１６で拡散された導光板２からの出射光を照射対象の液晶表示パネル３に向けて集光するために設けられている。本例のプリズムシート１７、１８は、一方の主面に複数の突条（不図示）が平行に形成されたプリズムシートであり、それぞれの突条の延在方向を直交させて設置されている。
【００２２】
そして、導光板１１の光射出面１１ｃ上の発光エリアＡｅにおけるフランジ部Ａｆには、光吸収層１９が配設されている。この光吸収層１９は、液晶表示パネル３の表示エリア内に発生する輝度ムラを解消するために設けられるものであり、従って、発生する輝度ムラの形状とその発生位置に対応させて設けられている。
【００２３】
本実施形態の光吸収層１９は、液晶表示パネル３の表示エリア内の光源側縁部に発生する光源側異常明部を解消するために設けられており、従って、図２に示されるように、上記フランジ部ＡｆのうちのＬＥＤ１２、１２側のＬＥＤ１２、１２に対応する２箇所のエリアに、それぞれ配置されている。また、各光吸収層１９の形状は、それぞれ、発生する光源側異常明部Ｐｂが半楕円形をなしているためにそれに略相似した若干大きい半楕円形をなしている。
【００２４】
そして、上述の光吸収層１９は、本実施形態では、拡散シート１６におけるベースシートの光拡散層が設けられていない裏面に、黒色インクを用いて印刷により厚さが１０μｍ程度の薄層に形成されている。ここで、光吸収層１９の色は、本例のように黒色とすることにより十分な光吸収能を容易に確保できるが、黒色に限らず、発生する輝度ムラが余り明るくない場合は他の例えばグレー等の暗色とすることも可能である。また、層厚も、１０μｍに限定されるものではない。即ち、本発明の光吸収層１９は、発生する輝度ムラの程度に応じてこれを確実に解消するのに必要かつ充分な光吸収能を有するように形成すればよい。
【００２５】
本実施形態においては光吸収層１９を印刷で形成するから、上述したように層厚が１０μｍ程度と極めて薄く且つ配設位置が厳密に設定されるべき光吸収層１９も、容易且つ正確に積層形成することができる。なお、光吸収層形成方法としては、インク印刷によらず、黒色フィルムを貼着する等の他の方法も採用可能である。
【００２６】
導光板１１の光出射面１１ｃにおける光源側の発光エリアＡｅを除いたエリアには、前述したＬＥＤ１２が搭載されたフレキシブル配線基板１３が配置されている。
【００２７】
上述のように構成されたバックライトユニット１０においては、ＬＥＤ１２、１２から射出された光のうち、例えば光線Ｒのように導光板１１の後面１１ｄに対して全反射角より小さい角度θで入射する光線は、光反射フィルム１４で正反射されて光吸収層１９に入射し吸収される。従って、光吸収層１９が設けられていない従来の場合ならば二点鎖線で示すように光出射面（前面）１１ｃから出射され、液晶表示パネル３の表示エリアに光源側異常明部Ｐｂ（図２参照）を発生させる原因となっていたが、本実施形態においては光線Ｒのような光線が光吸収層１９により吸収されるため、光源側異常明部Ｐｂの発生が確実に防止される
【００２８】
また、光吸収層１９の設置エリアとその形状及び層厚を発生する輝度ムラつまり光源側異常明部Ｐｂに対応させて最適に設定したから、光源側異常明部Ｐｂの輝度が他の部分の輝度と略同じ程度まで低減されるだけでなく、光源側異常明部Ｐｂが発生するエリアの近傍から出射する光は吸収しないので、その近傍エリアの輝度を低下させる不具合の発生も確実に防止され、液晶表示パネル３の表示エリア全面にわたりより高度に輝度が均一化される。
【００２９】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、光吸収層１９は、拡散シート１６に塗布形成せず、プリズムシート１７或いはプリズムシート１８の何れか又は両方に塗布形成しても良い。
【００３０】
また、上記実施形態では、光源側異常明部を解消するために、光吸収層を発光エリアのフランジ部で光源側の点光源対応位置に設けたが、これに限らず、例えば、表示エリアの反光源側に異常明部が発生した場合は、これに対応させて光吸収層を反光源側のフランジ部に設ければよい。
【００３１】
さらに、本発明は、液晶表示モジュールに限らず、点光源を用いる面発光バックライトを備えた他の種々のフラットパネル型表示モジュールに適用できることは、勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールの全体構成を示す模式的断面図である。
【図２】図１に示す液晶表示モジュールの要部構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１                        収納ケース
２                        カバーケース
３                        液晶表示パネル
４、５                    ガラス基板
６、７                    偏光板
１０                      バックライトユニット
１１                      導光板
１２                      ＬＥＤ
１３                      フレキシブル配線基板（ＬＥＤケーブル）
１４                      光反射シート
１５                      光学シート積層体
１６                      拡散シート
１７、１８                プリズムシート
１９                      光吸収層
【図１】
2006184350.tif 000003
【図２】
2006184350.tif 000004