(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を反射させる反射面と前記反射面に対向する出光面とを有する断面長方形状の導光板であって、
前記反射面及び前記出光面の短辺に対応する方向に沿って前記反射面側に凸状となるように反っていると共に、前記反射面及び前記出光面の長辺に対応する方向に沿って前記出光面側に凸状となるように反っていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
前記反射面及び前記出光面の縦横比が長辺／短辺≧４／３であることを特徴とする請求項１記載の導光板。
【請求項３】
前記反射面及び前記出光面の対角長さが５００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２記載の導光板。
【請求項４】
前記反射面及び前記出光面の対角長さをＬ、前記反射面と前記出光面との距離をＤとしたときに、Ｌ／Ｄ≧１３０を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の導光板。
【請求項５】
樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の導光板。
【請求項６】
バックライト筐体と、
前記バックライト筐体に収容され、光を反射させる反射面と前記反射面に対向する出光面とを有する断面長方形状の導光板と、
前記バックライト筐体に取り付けられ、前記導光板の側面に光を入射させる光源と、
前記導光板の４辺の縁部を前記バックライト筐体に対して押さえ付けるフレーム体とを備え、
前記導光板は、前記反射面が前記バックライト筐体の背面側に位置するように前記バックライト筐体に収容されており、
前記導光板は、前記反射面及び前記出光面の短辺に対応する方向に沿って前記反射面側に凸状となるように反っていると共に、前記反射面及び前記出光面の長辺に対応する方向に沿って前記出光面側に凸状となるように反っていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項７】
請求項６記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットの前面側に配置された液晶パネルとを備える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、反射面及び出光面を有する導光板、及び導光板を備えたバックライトユニット、液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
導光板を備えた液晶表示装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルの背面側に配置され、光源からの光を液晶パネルへ導くための導光板と、液晶パネルと導光板との間に配置された光学シート群と、この光学シート群の縁部及び導光板の縁部を保持するための枠形状の光学シートサポートとを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７８７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、導光板の４辺の縁部が光学シートサポートにより保持されたときに、光学シート群が液晶パネルに接触することで液晶パネルに応力がかかることがある。液晶パネルに応力がかかると、液晶パネルの画面上にムラが生じ、画像がきれいに写らなくなる可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、液晶パネルへの応力の付与を抑制することができる導光板、バックライトユニット、液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光を反射させる反射面と反射面に対向する出光面とを有する断面長方形状の導光板であって、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っていることを特徴とするものである。
【０００７】
このような本発明の導光板が液晶表示装置に組み込まれるときは、導光板の出光面側に液晶パネルが配置されると共に、フレーム体により導光板の４辺の縁部が押さえられる。このとき、導光板は反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っているので、フレーム体により導光板の４辺の縁部が押さえられても、導光板の中央部と液晶パネルの中央部との距離が確保される。このため、導光板が液晶パネルに接触することが防止される。これにより、導光板による液晶パネルへの応力の付与が抑制されるようになる。
【０００８】
好ましくは、反射面及び出光面の縦横比が長辺／短辺≧４／３である。導光板の反射面及び出光面の縦横比が大きくなる程、液晶パネルへ応力がかかり易くなると考えられる。そこで、導光板の反射面及び出光面の縦横比を長辺／短辺≧４／３とすることにより、導光板を反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反らせることによる効果が顕著に現れるようになる。
【０００９】
また、好ましくは、反射面及び出光面の対角長さが５００ｍｍ以上である。導光板のサイズが大きくなる程、液晶パネルへ応力がかかり易くなると考えられる。そこで、導光板の反射面及び出光面の対角長さが５００ｍｍ以上とすることにより、導光板を反射面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反らせることによる効果が顕著に現れるようになる。
【００１０】
さらに、好ましくは、反射面及び出光面の対角長さをＬ、反射面と出光面との距離をＤとしたときに、Ｌ／Ｄ≧１３０を満たす。導光板の厚みが小さくなる程、液晶パネルへ応力がかかり易くなると考えられる。そこで、導光板の反射面及び出光面の対角長さをＬ、反射面と出光面との距離（導光板の厚み）をＤとしたときに、Ｌ／Ｄ≧１３０を満たすことにより、導光板を反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反らせることによる効果が顕著に現れるようになる。
【００１１】
また、好ましくは、導光板は樹脂で形成されている。導光板が樹脂で形成されていると、液晶パネルへ応力がかかり易くなると考えられる。そこで、導光板を樹脂で形成することにより、導光板を反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反らせることによる効果が顕著に現れるようになる。
【００１２】
本発明のバックライトユニットは、バックライト筐体と、バックライト筐体に収容され、光を反射させる反射面と反射面に対向する出光面とを有する断面長方形状の導光板と、バックライト筐体に取り付けられ、導光板の側面に光を入射させる光源と、導光板の４辺の縁部をバックライト筐体に対して押さえ付けるフレーム体とを備え、導光板は、反射面がバックライト筐体の背面側に位置するようにバックライト筐体に収容されており、導光板は、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っていることを特徴とするものである。
【００１３】
このような本発明のバックライトユニットが液晶表示装置に組み込まれるときは、導光板の出光面側に液晶パネルが配置される。このとき、導光板は反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っているので、フレーム体により導光板の４辺の縁部がバックライト筐体に対して押さえ付けられても、導光板の中央部と液晶パネルの中央部との距離が確保される。このため、導光板が液晶パネルに接触することが防止される。これにより、導光板による液晶パネルへの応力の付与が抑制されるようになる。
【００１４】
本発明の液晶表示装置は、上記のバックライトユニットと、バックライトユニットの前面側に配置された液晶パネルとを備えることを特徴とするものである。
【００１５】
このように本発明の液晶表示装置においては、上記の導光板を使用することにより、上述したように導光板による液晶パネルへの応力の付与が抑制されるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液晶パネルへの応力の付与を抑制することができる。これにより、液晶パネルの画面上にムラが生じて画像がきれいに写らなくなるという不具合を解消することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係わる液晶表示装置の一実施形態を示す断面図及び平面図である。
【図２】図１に示した液晶表示装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示した液晶表示装置の部分拡大断面図である。
【図４】導光板の反り量を測定する方法を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係わる導光板、バックライトユニット、液晶表示装置、バックライトユニットの製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係わる液晶表示装置の一実施形態を示す断面図及び平面図であり、図２は、図１に示した液晶表示装置の分解斜視図である。各図において、本実施形態の液晶表示装置１は、液晶テレビに使用されるものである。液晶表示装置１は、液晶パネル２と、この液晶パネル２の背面側に配置されたエッジ型のバックライトユニット３とを備えている。液晶パネル２の厚みは、例えば１．８ｍｍ程度である。
【００２２】
バックライトユニット３は、箱型の金属製のバックライト筐体４を有している。バックライト筐体４の裏面（背面）には、複数の電子部品類５が基板（図示せず）を介して設けられている。バックライト筐体４の長手方向の対向する内壁面には、図２及び図３に示すように、光を照射するＬＥＤ（光源）６が複数ずつ取り付けられている。
【００２３】
バックライト筐体４には、ＬＥＤ６から照射された光を液晶パネル２へ導くための断面長方形状の導光板７が反射シート８を介して収容されている。反射シート８は、導光板７の裏面（背面）側に配置されている。ＬＥＤ６から照射された光は、導光板７の側面に入射される。導光板７は、アクリルやポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン、スチレン−メタクリル酸メチル共重合樹脂（ＭＳ樹脂）等の透明樹脂で形成されている。導光板７の背面は、ＬＥＤ６から照射された光を反射させる反射面７ａとなっており、導光板７の前面は、ＬＥＤ６から照射された光や反射面７ａで反射された光を出射させる出光面７ｂとなっている。反射面７ａ及び出光面７ｂは、互いに対向している。
【００２４】
反射面７ａには、インクによるドットパターンが印刷されている。なお、反射面７ａは、インクによるドットパターン印刷に限られず、光を反射・散乱させやすい構造が施されていれば良い。光を反射・散乱させやすい構造としては、例えばレーザによる微細パターン成形や、金型によるレンズ形成等が挙げられる。また、出光面７ｂには、プリズム形状やレンチキュラーレンズ形状が施されていても良い。
【００２５】
導光板７の厚み（反射面７ａと出光面７ｂとの間の距離）Ｄは、１〜５ｍｍであり、例えば通常は４ｍｍである。導光板７の反射面７ａ及び出光面７ｂの縦横比（液晶表示装置１の画面サイズ）は、長辺／短辺≧４／３、好ましくは長辺／短辺≧１６／９であり、例えば通常は長辺／短辺≦２である。導光板７の反射面７ａ及び出光面７ｂの対角長さＬは、５００ｍｍ以上であり、例えば通常は２０００ｍｍ以下である。また、導光板７の厚みＤと反射面７ａ及び出光面７ｂの対角長さＬとの間には、Ｌ／Ｄ≧１３０の関係がある。
【００２６】
導光板７は、図４に示すように、反射面７ａ及び出光面７ｂの短辺に対応する方向に沿って反射面７ａ側に凸状となるように反っている。このとき、導光板７は、反射面７ａ及び出光面７ｂの長辺に対応する方向には沿っていない（図４参照）ことが望ましいが、反射面７ａ及び出光面７ｂの長辺に対応する方向に沿って何れかの側に凸状となるように反っていても良い。
【００２７】
このような導光板７は、次のようにして作製される。即ち、まず溶融した樹脂を押し出して押圧ロール間に通すことにより、シート状に成形された導光板原板を得る。このとき、押圧ロールの温度を調整して、導光板原板の反り制御を行う。そして、導光板原板の凸側の面（反射面）に対して印刷を施すことで、反射面７ａ側に凸状となるように沿った導光板７が得られる。
【００２８】
導光板７の前面側には、複数枚（ここでは３枚）の光学フィルム９ａを積層してなる光学フィルム群９で配置されている。光学フィルム群９の厚みは、例えば１ｍｍ程度である。
【００２９】
また、バックライトユニット３は、樹脂（例えばＰＣ）製のフレーム体１０を更に有している。フレーム体１０は、図３に示すように、導光板７の４辺の縁部をバックライト筐体４に対して押さえ付けて固定するフレーム本体部１０ａと、このフレーム本体部１０ａの内側に突出するように設けられ、光学フィルム群９の４辺の縁部をバックライト筐体４に対して押さえ付けて固定する突出部１０ｂとからなっている。光学フィルム群９と突出部１０ｂとの間には、樹脂（例えばＰＣ）製のフィルム押さえ１１が介在されている。フィルム押さえ１１は、突出部１０ｂの裏面に貼り付けられている。
【００３０】
このようなバックライトユニット３を製造する場合は、バックライト筐体４の底面に反射シート８を置くと共に、バックライト筐体４の対向する内壁面にそれぞれ複数のＬＥＤ６を取り付ける。続いて、凸状に反った反射面７ａがバックライト筐体４の底面側（背面側）に位置するように、導光板７をバックライト筐体４に収容・配置する。そして、導光板７の前面側に光学フィルム群９を配置した状態で、フレーム体１０によって導光板７の４辺の縁部及び光学フィルム群９の４辺の縁部をバックライト筐体４に対して同時に押さえ付けて固定する。
【００３１】
上記の液晶パネル２は、図３に示すように、フレーム体１０の突出部１０ｂ上に載った状態で、金属製のフレーム体１２によりバックライトユニット３に対して押さえ付けて固定されている。フレーム体１２は、バックライト筐体４及びフレーム体１０にネジ止め（図示せず）されている。
【００３２】
以上のような液晶表示装置１は、樹脂製のフロントカバー１３と金属製のリアカバー１４とで覆われている。フロントカバー１３は、例えばＰＣ樹脂とＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂）との混合物で形成されている。
【００３３】
なお、バックライト筐体４、フレーム体１２及びリアカバー１４は、例えばアルミニウムやステンレスで形成されている。
【００３４】
以上のように本実施形態にあっては、導光板７は反射面７ａ及び出光面７ｂの短辺に対応する方向に沿って反射面７ａ側に凸状となるように反っているので、フレーム体１０により導光板７の４辺の縁部がバックライト筐体４に対して押さえ付けて固定されたときでも、導光板７が液晶パネル２側に曲がりにくいと考えられる。このため、導光板７の中央部と液晶パネル２の中央部との距離が短くなり過ぎることが無いため、光学フィルム群９が液晶パネル２に接触することが防止される。これにより、液晶パネル２へ応力が付与されることが抑制される。その結果、液晶パネル２の液晶分子が影響を受けることで光透過状態が変化して画面上にムラが生じることが無くなるため、画像がきれいに写らなくなるという不具合を回避することが可能となる。
【実施例】
【００３５】
以下、本発明に係わる導光板を備えた液晶表示装置の一実施例について説明する。
【００３６】
（１）実施例
表１に示すような実施例１，２の導光板を作製した。導光板のサイズは、厚さ４．０ｍｍ×幅５３８．８ｍｍ×長さ９２２．６ｍｍである。
【表１】
0005820698.tif 000002
【００３７】
実施例１，２の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っている。このとき、実施例１の導光板では、長辺に対応する方向の反り量は−３ｍｍであり、短辺に対応する方向の反り量は６ｍｍである。実施例２の導光板では、長辺に対応する方向の反り量は−３．５ｍｍであり、短辺に対応する方向の反り量は２．５ｍｍである。
【００３８】
ここで、図４に示すように、導光板を垂直な壁に立てて置き、壁面と導光板の弧内面との距離Ｘを反り量として測定した。なお、導光板が反射面側に凸状となるように反っている状態を正（＋）とし、導光板が出光面側に凸状となるように反っている状態を負（−）としている。
【００３９】
このような導光板を液晶表示装置ユニットに組み込み、画面中央部において液晶パネルの背面と導光板の前面との距離を測定し、両者の位置関係を調べた。このとき、液晶パネルと導光板との距離の測定には、ＳＯＮＹのＫＤＬ−４０ＥＸ７００を使用した。また、測定の際には、液晶パネルをガラス板に代替し、３枚の光学フィルムからなる光学フィルム群をＰＣ板に代替した。
【００４０】
液晶パネルと導光板との距離の測定結果は、表１に示す通りである。即ち、実施例１では３．１ｍｍであり、実施例２では２．１ｍｍであった。
【００４１】
（２）比較例
表１に示すような比較例１〜６の導光板を作製した。比較例１の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿っては反っていない。このときの反り量は８．５ｍｍである。比較例２の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿っては反っていない。このときの反り量は−１２．５ｍｍである。比較例３の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っている。このとき、長辺に対応する方向の反り量は３ｍｍであり、短辺に対応する方向の反り量は−８ｍｍである。比較例４の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿っては反っていない。このときの反り量は２ｍｍである。比較例５の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っていると共に、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿っては反っていない。このときの反り量は−３．５ｍｍである。比較例６の導光板では、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿っては反っておらず、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っている。このときの反り量は−３ｍｍである。なお、導光板のサイズ及び反り量の測定方法は、上記実施例１，２と同様である。
【００４２】
このような導光板を液晶表示装置ユニットに組み込み、画面中央部において液晶パネルの背面と導光板の前面との距離を測定し、両者の位置関係を調べた。液晶パネルと導光板との距離の測定方法は、上記実施例１，２と同様である。
【００４３】
液晶パネルと導光板との距離の測定結果は、表１に示す通りである。即ち、比較例１では１．５ｍｍであり、比較例２では１．４ｍｍであり、比較例３では１．３ｍｍであり、比較例４では１．５ｍｍであり、比較例５では１．４ｍｍであり、比較例６では１．４ｍｍであった。
【００４４】
（３）評価
比較例２，５のように、導光板が反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っている場合、比較例３，６のように、導光板が反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っている場合には、当然のことながら画面中央部における液晶パネルの背面と導光板の前面との距離が短くなる。
【００４５】
また、比較例１，４のように、導光板が、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていても、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿っては反っていない場合には、画面中央部における液晶パネルの背面と導光板の前面との距離は、比較例２，３，５，６の場合と殆ど変わらない。その理由は、導光板が反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると、フレーム体により導光板がバックライト筐体に対して押さえ付けて固定されたときに、導光板が出光面側に変形し易くなるため、画面中央部における液晶パネルの背面と導光板の前面とが接近すると推測される。
【００４６】
これに対し実施例１，２のように、導光板が、反射面及び出光面の長辺に対応する方向に沿って出光面側に凸状となるように反っていても、反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていれば、画面中央部における液晶パネルの背面と導光板の前面との距離が長くなる。その理由は、導光板が反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反っていると、フレーム体により導光板がバックライト筐体に対して押さえ付けて固定されても、導光板が出光面側に変形しにくいため、画面中央部における液晶パネルの背面と導光板の前面とが接近しないと推測される。
【００４７】
以上により、導光板を反射面及び出光面の短辺に対応する方向に沿って反射面側に凸状となるように反った状態とするという本発明の有効性を実証することができた。
【符号の説明】
【００４８】
１…液晶表示装置、２…液晶パネル、３…バックライトユニット、４…バックライト筐体、６…ＬＥＤ（光源）、７…導光板、７ａ…反射面、７ｂ…出光面、１０…フレーム体。
【図１】
0005820698.tif 000003
【図２】
0005820698.tif 000004
【図３】
0005820698.tif 000005
【図４】
0005820698.tif 000006