(57)【要約】【課題】導光板等の位置が変化しても、有効表示エリアの端部に輝線が生じることを抑制することができるバックライトユニットを提供すること。【解決手段】本発明にかかるバックライトユニット１２１は、光源１と、光入射面となる側面が光源１と隣接して配置され、側面に入射した光源１からの光を発光面７から出射させる導光板２とを有するものである。さらに、導光板２の発光面７と反対側に配置され、光源１周囲を覆うように延設された反射シート３と、反射シート３を曲げることにより形成され、導光板２の光入射面に端が接触して導光板２との接触位置が導光板２の位置に応じて変化する接触部３ｄと、導光板２の発光面７側から反射シート３を光源１側に押さえ込む光学シート８とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
光入射面となる側面が前記光源と隣接して配置され、前記側面に入射した光源からの光を発光面から出射させる導光板と、
前記導光板の発光面と反対側に配置され、前記光源周囲を覆うように延設された反射シートと、
前記反射シートを曲げることにより形成され、前記導光板の光入射面に端が接触して前記導光板との接触位置が前記導光板の位置に応じて変化する接触部と、
前記導光板の発光面側から前記反射シートを前記光源側に押さえ込む押さえ込み部材とを有するバックライトユニット。
【請求項２】
前記押さえ込み部材が光学シートである請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記接触部は、前記反射シートを前記光源側に略への字型に折り曲げることにより形成される請求項１又は２に記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記光源、前記導光板、及び前記反射シートを収納するフレームを有し、
前記光源の前記導光板と反対側で、前記反射シートの延設部の側部と前記フレームの内部側面とが接触し、
前記反射シートは、前記フレームの内部側面から前記導光板の光入射面までの距離より１〜２ｍｍ、前記反射シートの延設部の側部上端から前記反射シートの延設部の端までの長さが長くなるように折り曲げられている請求項１乃至３のいずれかに１項に記載のバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットに関し、例えば反射シートを有するバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、低消費電力や小型軽量といった特徴を有することから、パーソナルコンピュータのモニタや携帯情報端末機器のモニタなどに広く用いられている。液晶表示装置は、非発光型であり、例えばバックライトユニットが用いられる。そして、液晶が光の透過率などを変化させることにより、バックライトユニットからの光量を制御することができる。これにより、所望の画像が表示される。
【０００３】
上記のようなバックライトユニットは、薄型化の要請により、側面に配置された線状光源を面状光源に変更するエッジライト型のバックライトユニットが多く用いられている。ここで、従来のエッジライト型のバックライトユニットの一例を図４を用いて説明する。図４は、従来のバックライトユニット１２１の構成を示す断面図である。
【０００４】
バックライトユニット１２１は、光源１、導光板２、反射シート３、拡散シート４、プリズムシート５等を備え、これらをフレーム６に収納した構成となっている。光源１は、導光板２の側面（光入射面）に配置され、光を出射する。導光板２は、光源１から光入射面に入射された光を反射・拡散させ、発光面７の全体より出射する。反射シート３は、光源１及び導光板２を覆うように形成され、光源１からの光を導光板２の光入射面側に反射させ、導光板２からの光を導光板２の上面（発光面７）側に反射させる。拡散シート４及びプリズムシート５は、導光板２の発光面７側に配置される。そして、拡散シート４によって、導光板２からの光を拡散させ、プリズムシート５によって、発光面方向の輝度を増す。バックライトユニット１２１はこのような構成であり、光を効率よく面内均一に広げ、液晶表示パネル等を照射する。
【０００５】
しかし、このようなバックライトユニット１２１は、光源１を覆う反射シート３と、導光板２との間に隙間が生じ、図４の矢印方向に光が出射してしまう。これは、折り曲げられた反射シート３に復元力が働き、外側に広がってしまうためである。このため、導光板２の端部において、導光板２に入射せず、光源１から直接光が出射してしまう。そして、導光板２に入射し均一に拡散された光より、高輝度の光がこの隙間から出射し、導光板２上の光量とこの隙間からの光量との差によって、導光板２の有効発光エリアの端部に輝線が生じていた。このため、輝線が生じる部分を表示エリア外とすることで対策を行っていたが、外形が大きくなってしまい好ましくない。また、反射シート３を図４より長くして、反射シート３と導光板２の発光面７とを一部重なるようにしてもよいが、この重なった部分が陰となってしまい、有効発光エリアが狭まってしまうので好ましくない。
【０００６】
上記のような問題を解決する方法が例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載の技術では、反射シートを図４より長くして、導光板の光源に隣接する端面にテープによって固定する。これによって、輝線の発生を防止している。
【特許文献１】特開２００６−８４７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載の技術は、テープで反射シートを固定しているため作業性が低下し、例えば高温時によるテープ剥れの問題が生じることがある。また、テープで固定するためには、反射シートを直角に折り曲げる必要があるが、直角に曲げる場合、折り曲げる寸法は、光源からの入射光を妨げないように、例えば１．０ｍｍ程度に小さくする必要がある。このように、折り曲げる寸法が非常に小さく、直角に折り曲げることが困難であった。また、直角に折り曲げられたとしても、折り曲げる寸法が非常に小さいため、テープで固定できる部分も限られてしまい、テープ強度は不十分となる。テープ強度が不十分なことに加えて、上記のように、折り曲げられた反射シートには復元力が働き、外側に広がろうとするため、容易にテープが剥れてしまうことが考えられる。
【０００８】
また、反射シートの抜き公差、取り付けの位置関係等によってクリアランスが必要な場合、テープで固定されることにより、クリアランスの吸収ができず、テープが剥れてしまうことがある。さらに、導光板の位置が不安定である場合、導光板が移動することによっても、導光板と反射シートを貼り付けていたテープが剥れてしまう。このように、テープが剥れてしまった場合、上記のように、折り曲げる寸法が、１．０ｍｍ程度と非常に小さいため、導光板に追従することはできず、結果導光板と反射シートとの間に隙間が生じてしまう。これにより、導光板の有効発光エリアの端部に輝線が生じていた。
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みるためになされたものであり、導光板等の位置が変化しても、有効表示エリアの端部に輝線が生じることを抑制することができるバックライトユニット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】
【００１０】
本発明にかかるバックライトユニットは、光源と、光入射面となる側面が前記光源と隣接して配置され、前記側面に入射した光源からの光を発光面から出射させる導光板と、前記導光板の発光面と反対側に配置され、前記光源周囲を覆うように延設された反射シートと、前記反射シートを曲げることにより形成され、前記導光板の光入射面に端が接触して前記導光板との接触位置が前記導光板の位置に応じて変化する接触部と、前記導光板の発光面側から前記反射シートを前記光源側に押さえ込む押さえ込み部材とを有するものである。これにより、導光板等の位置が変化しても、有効表示エリアの端部に輝線が生じることを抑制することができる。
【００１１】
上記のバックライトユニットにおいて、前記押さえ込み部材が光学シートであることが好ましい。これにより、作業性が向上する。
【００１２】
また、上記のバックライトユニットにおいて、前記接触部は、前記反射シートを前記光源側に略への字型に折り曲げることにより形成されていることが好ましい。
【００１３】
そして、上記のバックライトユニットにおいて、前記光源、前記導光板、及び前記反射シートを収納するフレームを有し、前記光源の前記導光板と反対側で、前記反射シートの延設部の側部と前記フレームの内部側面とが接触し、前記反射シートは、前記フレームの内部側面から前記導光板の光入射面までの距離より１〜２ｍｍ、前記反射シートの延設部の側部上端から前記反射シートの延設部の端までの長さが長くなるように折り曲げられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、導光板等の位置が変化しても、有効表示エリアの端部に輝線が生じることを抑制することができるバックライトユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
実施の形態．
まず、表示装置について図１を用いて説明する。ここでは、一例として、透過型の液晶表示装置について説明する。図１は、液晶表示装置１３１の構成を示す断面図である。
【００１６】
液晶表示装置１３１は、液晶表示パネル１２０、バックライトユニット１２１、駆動回路（不図示）等を備えるものである。液晶表示パネル１２０は、ＴＦＴアレイ基板１２２と、ＴＦＴアレイ基板１２２に対向して配置される対向基板１２３とを外周縁にて、シール剤１２４を用いて貼り合わせ、その間に液晶層１２５を形成して封止したものである。ＴＦＴアレイ基板１２２は、スイッチング素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）１２６を有する。そして、シール剤１２４で囲まれる領域にて、１画素ごとに画素電極１２７が配置される。
【００１７】
バックライトユニット１２１は、液晶表示パネル１２０の反視認側に配置され、液晶表示パネル１２０の背面側から光を照射する。そして、ＴＦＴアレイ基板１２２の端部には、駆動回路（不図示）が設けられる。これにより、外部からの各種信号が供給される。それらの信号に応じて、ＴＦＴ１２６のＯＮ、ＯＦＦが制御され、ＴＦＴ１２６がＯＮ状態のとき、画素電極１２７に表示電圧が印加される。
【００１８】
対向基板１２３は、カラーフィルタ層１２８及び対向電極１２９を有している。カラーフィルタ層１２８は、例えばブラックマトリクス（ＢＭ）層と、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の着色層とを有している。対向電極１２９は、対向基板１２３の液晶層１２５側に配置され、液晶層１２５に信号電位を供給するための共通電位を与える。なお、例えばＩＰＳ方式の液晶表示装置に用いられる場合、対向電極１２９はＴＦＴアレイ基板１２２側に配置される。そして、対向基板１２３と対向電極１２９との間にて、画素電極１２７及びＴＦＴ１２６に対向する領域に、カラーフィルタ層１２８が形成され、このカラーフィルタ層１２８を用いてカラー表示が行われる。
【００１９】
また、ＴＦＴアレイ基板１２２および対向基板１２３の液晶層１２５側の表面には、液晶を配向させるための液晶配向膜（不図示）が形成されている。そして、ＴＦＴアレイ基板１２２と対向基板１２３の外側に、それぞれ偏光板１３０等が貼付され、液晶表示パネル１２０が形成される。液晶表示装置１３１は、以上のように構成されている。また、上記の構成は一例であり、これ以外の構成でもよい。
【００２０】
画素電極１２７と対向電極１２９との間の電界によって、液晶が駆動される。すなわち、基板間の液晶の配向方向が変化する。これにより、液晶層１２５を通過する光の偏光状態が変化する。すなわち、偏光板１３０を通過して直線偏光となった光は液晶層１２５によって、偏光状態が変化する。具体的には、バックライトユニット１２１からの光及び外部から入射した外光は、偏光板１３０によって直線偏光になる。そして、この直線偏光が液晶層１２５を通過することによって、偏光状態が変化する。
【００２１】
従って、偏光状態によって、対向基板１２３側の偏光板１３０を通過する光量が変化する。すなわち、バックライトユニット１２１から液晶表示パネル１２０を透過する透過光のうち、視認側の偏光板１３０を通過する光の光量が変化する。液晶の配向方向は、印加される表示電圧によって変化する。従って、表示電圧を制御することによって、視認側の偏光板１３０を通過する光量を変化させることができる。すなわち、画素毎に表示電圧を変えることによって、所望の画像を表示することができる。
【００２２】
次に、エッジライト型のバックライトユニット１２１について図２及び図３を用いて説明する。図２は、バックライトユニット１２１の構成を示す断面図である。図３は、バックライトユニット１２１の構成を示す斜視図である。なお、図３においては、反射シート３の構成が分かりやすいように、反射シート３以外の光学シート８の図示を省略する。また、フレーム６は矩形の箱状になっているが、図３においては、フレーム６の側面、底面以外は図示を省略する。
【００２３】
図２に示されるように、バックライトユニット１２１は、光源１、導光板２、反射シート３、及び拡散シート４やプリズムシート５等の光学シート８を備え、これらをフレーム６に収納した構成となっている。光源１は、導光板２の側面（光入射面）に隣接して配置され、光を出射する。光源１としては、例えば蛍光管を用いることができる。導光板２は、光源１から光入射面に入射された光を反射・拡散させ、発光面７から出射させる。これにより、線状光が面状光に変更され、面全体を照射する。また、導光板２の厚さは、光源１が蛍光管である場合には、同蛍光管の直径のおよそ１．２〜１．３倍である。導光板２の厚さをこれ以上厚くしたとしても、輝度はほとんど上昇しない。
【００２４】
反射シート３は、導光板２の発光面７（光出射面）と反対側に配置され、光源１周囲を覆うように延設されている。反射シート３の導光板２からはみ出した部分を延設部とする。すなわち、反射シート３の延設部によって、光源１周囲が覆われ、光源１が内包されている。具体的には、反射シート３は、光源１及び導光板２の下（導光板２の発光面７と反対側）に配置され、光源１の導光板２と反対側において、略コの字型に折り曲げられている。すなわち、反射シート３の略コの字型に折り曲げられた部分が延設部である。これにより、光源１の右面以外の３面（上面、左面、下面）が反射シート３によって覆われる。ここで、光源１の右面とは、光源１の導光板２と隣接する面、すなわち光源１の光出射面である。
【００２５】
また、延設部のコの字型に折り曲げられたそれぞれの部分は、底部３ａ、側部３ｂ、上部３ｃとなる。底部３ａ及び上部３ｃは、導光板２の発光面７に対して平行となり、発光面７側が上部３ｃ、発光面７と反対側が底部３ａである。側部３ｂは、導光板２の発光面７に対して垂直となっている。また、コの字型に折り曲げられた延設部の２つの屈曲点をそれぞれＡ、Ｂとする。屈曲点Ａを折り曲げることにより、側部３ｂ、上部３ｃ、及び後述する接触部３ｄを有する部分が底部３ａから分けられる。すなわち、屈曲点Ａを折り曲げることにより、底部３ａが形成される。さらに、屈曲点Ｂを折り曲げることにより、上部３ｃ及び後述する接触部３ｄを有する部分が側部３ｂから分けられる。すなわち、屈曲点Ｂを折り曲げることにより、側部３ｂが形成される。反射シート３は、光源１からの光を導光板２の光入射面側に反射させ、導光板２からの光を導光板２の上面（発光面７）側に反射させる。
【００２６】
そして、反射シート３の端部は、光源１の上面で光源１側に略への字型に折り曲げられている。すなわち、反射シート３の折り曲げ角度は、鈍角となっている。反射シート３を略への字型に折り曲げられる点を屈曲点Ｃとする。屈曲点Ｃを折り曲げることにより、上部３ｃと接触部３ｄが分けられ、上部３ｃ及び接触部３ｄが形成される。このように、屈曲点Ｃは略への字型に折り曲げられるため、接触部３ｄは、導光板２の発光面７又は光入射面に対して傾斜している。反射シート３の延設部は、導光板２側から順に底部３ａ、側部３ｂ、上部３ｃ、接触部３ｄと延在している。また、屈曲点Ａ、屈曲点Ｂ、屈曲点Ｃと折り曲げることにより、これらの部分は形成される。本実施の形態では、折り曲げやすいように、折り線にミシン目を設けている。なお、ミシン目から光が漏れたとしても、有効発光エリア外なので、影響はほとんどない。
【００２７】
反射シート３の側部３ｂは、フレーム６内面に接触している。より具体的には、光源１の導光板２と反対側で、反射シート３の側部３ｂは、フレーム６の内部側面に接触している。屈曲点Ｃよりもフレーム６の内部側面側に配置された屈曲点Ｂから先端までの反射シートの長さは、フレーム６の側部３ｂとの接触面から導光板２の光入射面までの距離（ｘとする）より１〜２ｍｍ程度長くなっている。すなわち、フレーム６内部側面から導光板２の光入射面までの距離より、屈曲点Ｂから反射シート３の先端間での長さのほうが１〜２ｍｍ程度長くなっている。
【００２８】
そして、反射シート３を屈曲点Ｃで略への字型折り曲げることにより、接触部３ｄが形成される。このように、反射シート３は、フレーム６の内面側部から導光板２の光入射面までの距離より１〜２ｍｍ、反射シート３の側部３ｂ上端から反射シート３の延設部の端までの長さが長くなるように屈曲点Ｂで折り曲げられている。すなわち、反射シート３の上部３ｃ及び接触部３ｄの長さは、［ｘ＋（１〜２）］ｍｍ程度に設定されている。このように、ｘより１〜２ｍｍ長くないと、後述するように、先端から屈曲点Ｂまでの間で反射シート３を鈍角に曲げることで形成される接触部３ｄが導光板２に接触しないことがある。また、この長さは、バックライトユニット１２１の大きさに関わらず、［ｘ＋（１〜２）］ｍｍ程度にすればよい。また、略への字型に折り曲げる箇所は、特に限定されず、上面（液晶表示パネル１２０側の面）のどの位置で略への字型に折り曲げてもよい。好ましい位置は、光源１である蛍光管上である。さらには、屈曲点Ｂから端側では反射シート３を折り曲げず、屈曲点Ｂから反射シート３を曲面状に曲げて接触部３ｄを形成してもよい。
【００２９】
そして、反射シート３の接触部３ｄの端を、導光板２の光入射面（端面）に接触させる。ここで、接触させる位置は、導光板２の光入射面のできるだけ上側が好ましい。これにより、光源１から導光板２に入射する光量が低減することを抑制することができる。また、上記のように反射シート３を略への字型に折ればよく、折り曲げる角度を直角に設定する必要がない。このため、直角に折り曲げるよりも、折り曲げる長さを確保でき、作業性が向上する。すなわち、特許文献１と比較して、接触部３ｄの短辺の長さを長くすることができ、折り曲げやすくなる。また、折癖をつける程度で、十分に効果を発揮することができるので、簡便である。また、反射シート３の接触部３ｄと導光板２とは、固定させず、接触部３ｄが移動できるようになっている。これにより、反射シート３の抜き公差、取り付けの位置関係によって、クリアランスが必要な場合でも、そのたるみで吸収させ、常時反射シート３と導光板２の端面とを接触させることができる。すなわち、導光板２等の位置がずれても、接触部３ｄの端が導光板２端面に追従する。つまり、導光板２等の位置に応じて、導光板２と接触部３ｄとの接触位置も変化する。具体的には、導光板２が光源１から離れると、導光板の光入射面の上側で接触部３ｄの端が接触する。
【００３０】
これにより、接触部３ｄと導光板２との間に隙間が生じにくく、光漏れを抑制することができる。すなわち、導光板２の発光面７の均一化が可能となる。そして、有効発光エリアの端部で輝線が発生することを抑制することができる。また、液晶表示装置１３１を組み立てる際に、有効発光エリアと表示エリアとを近づけても、液晶表示パネル１２０が均一に照射されるため視認性が低下しにくい。さらに、このように有効発光エリアと表示エリアとを近づけることにより、液晶表示装置１３１の外形を小さくすることができる。また、上記のように、接触部３ｄを固定させる必要がないので、テープ、粘着材等の固定手段が不要であり、少ない部品数で構成することができる。このため、コストが低く抑えられ、構成・製造工程を簡素化することもできる。また、固定させないため、作業的に困難な場合は、導光板２端面から接触部３ｄを容易に離すことができる。
【００３１】
また、図３に示されるように、接触部３ｄの上面、すなわち接触部３ｄの光源１側の面と反対側の面には、光吸収性のある色材を印刷することにより、光吸収層が配設されている。これは、接触部３ｄと導光板２との位置関係によって光が漏れて、再度輝線が発生することを抑制するためである。具体的には、導光板２の光入射面において、接触部３ｄと接触する位置より上側（発光面７側）の部分から多少漏れる光によって再度輝線が発生することを抑制するためである。図２において、この部分は、点線で丸く囲んだ領域である。本実施の形態では、接触部３ｄ上面にグレーの色材を印刷する。印刷される色はこれに限らず、光吸収性を有するその他の色、例えば黒色であってもよい。ただし、黒色だと暗くなり、陰になってしまうので、グレーの方が好ましい。また、印刷される色材は、無彩色系であるのが好ましい。これにより、バックライトユニット１２１からの光に色が映ることが抑制される。本実施の形態では、色材を印刷して光吸収層を設けたが、テープを接触部３ｄに貼り付ける等によって光吸収層を設けてもよい。
【００３２】
そして、反射シート３上面側から押さえ込み部材としての光学シート８によって押さえこむ。すなわち、反射シート３の上部３ｃ上面と光学シート８とを接触させる。なお、接触部３ｄを曲面状にしたときは、接触部３ｄと光学シート８とが接触する。これにより、反射シート３が復元力によって上側にあがることが抑制される。すなわち、接触部３ｄが導光板２端面から離れることが抑制され、接触部３ｄと導光板２との間に隙間が生じにくくなる。ここで、光学シート８とは、例えば拡散シート４、プリズムシート５等であり、導光板２の発光面７側に配置される。そして、拡散シート４によって、導光板２からの光を拡散させ、プリズムシート５によって、発光面方向の輝度を増す。なお、光学シート８は、必要に応じて、適宜選択することができる。また、本実施の形態では、押さえ込み部材として光学シート８を用いたが、これに限られない。押さえ込み部材として、例えば反射シート３の上部３ｃを覆うようなフレームを用いてもよいが、光学シート８を用いたほうが好ましい。これにより、本実施の形態のような反射シート３上が略全域に亘って開口されたフレーム６を用いることができ、フレーム６に部材を組み込みやすくなる。そして、作業性も向上する。バックライトユニット１２１はこのような構成であり、光を効率よく面内均一に広げ、液晶表示パネル１２０等を照射する。
【００３３】
本実施の形態にかかるバックライトユニット１２１によれば、上記のように導光板２等の位置が変化しても、有効表示エリアの端部に輝線が生じることを抑制することができ、均一な発光特性を得られる。このため、導光板２端面を表示エリアに近づけることができ、表示装置の外形を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施の形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態にかかるバックライトユニットの構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態にかかるバックライトユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】従来のバックライトユニットの構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  光源、２  導光板、３  反射シート、３ａ  底部、３ｂ  側部、
３ｃ  上部、３ｄ  接触部、４  拡散シート、５  プリズムシート、
６  フレーム、７  発光面、８  光学シート、
１２０  液晶表示パネル、１２１  バックライトユニット、
１２２  ＴＦＴアレイ基板、１２３  対向基板、１２４  シール剤、
１２５  液晶層、１２６  ＴＦＴ、１２７  画素電極、
１２８  カラーフィルタ層、１２９  対向電極、１３０  偏光板、
１３１  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
2008209837.tif 000004
【図３】
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【図４】
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