(57)【要約】【課題】ＬＥＤが実装されたＦＰＣ基板と導光板とを固定テープで直接固定する場合の光量ロスを低減する。【解決手段】面光源ユニットの構成として、ＬＥＤ１と、このＬＥＤ１が実装されたＦＰＣ基板７と、ＬＥＤ１から出射された光を導光する導光板２と、この導光板２の第一面２１と反対側の第二面２２に重ねて配置されるとともに、導光板２で第二面２２側に導光された光を第一面２１側に反射する反射シート４と、この反射シート４と対向する位置でＦＰＣ７と導光板２とを固定するとともに、反射シート４と対向する側の面を光の反射面としてなる両面テープ８とを備える。【選択図】図１
2005321586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源が実装された実装基板と、
前記光源から出射された光を導光する導光板と、
前記導光板の第一面と反対側の第二面に重ねて配置されるとともに、前記導光板で前記第二面側に導光された光を前記第一面側に反射する反射シートと、
前記反射シートと対向する位置で前記実装基板と前記導光板とを固定するとともに、前記反射シートと対向する側の面を光の反射面としてなる固定テープと
を備えることを特徴とする面光源ユニット。
【請求項２】
光源と、
前記光源が実装された実装基板と、
前記光源から出射された光を導光する導光板と、
前記導光板の第一面と反対側の第二面に重ねて配置されるとともに、前記導光板で前記第二面側に導光された光を前記第一面側に反射する反射シートと、
前記反射シートと対向する位置で前記実装基板と前記導光板とを固定するとともに、前記反射シートと対向する側の面を光の反射面としてなる固定テープと
を備える面光源ユニットを用いてなる
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、面状の光を発生する面光源ユニットとこれを用い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、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、携帯電話機等の携帯情報端末から、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の家電機器に至るまで、様々な電子機器に液晶表示装置が搭載されている。一般に、液晶表示装置においては、液晶自体が光を発しないため、映像を明るく表示するための面光源ユニットとしてバックライトユニットやフロントライトユニットが用いられている。
【０００３】
バックライトユニットは、液晶パネルユニットの直下に光源を配置したエリアライト方式（直下方式）と、導光板の端（エッジ）に光源を配置したエッジライト方式（導光板方式）に大別され、それぞれ用途に応じて使い分けられている。特にエッジライト方式は、エリアライト方式よりもバックライトユニットの厚さを薄くできる、光源からの熱が液晶パネルユニットに伝わりにくい、均一な面発光が得られるなどの利点がある。
【０００４】
エッジライト方式のバックライトユニットは、複数の光源と、これら複数の光源から入射した光を内部で導光して第一面側（液晶パネルユニット側）に出射する導光板と、この導光板の第一面側に積層状態で配置される複数枚の光学シートと、この導光板の第一面と反対側の第二面に近接して対向配置される反射シートとを用いて構成される。このようなエッジライト方式のバックライトユニットとしては、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の光源をフレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣ基板）に実装したものが知られている（例えば、下記特許文献１〜４を参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１７０９３号公報
【特許文献２】特開２００３−９２０２０号公報
【特許文献３】特開２００３−９０９９３号公報
【特許文献４】特開２００２−３３０３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、バックライトユニットから液晶パネルユニットに面状の光を均一に照射するにあたっては、各々の光源と導光板との位置関係が重要となる。これは、各々の光源と導光板との位置関係に狂いがあると、液晶パネルユニットに照射される光の分布にばらつきが生じ、これが液晶画面上で輝度ムラによって現れるためである。このような輝度ムラを解消するには、バックライトユニットの製造工程において、ＦＰＣ基板に実装された各々の光源と導光板とを精度良く位置合わせする必要がある。
【０００７】
そうした場合、光源と導光板は直接、接着等で固定することができないため、何らかの中間部材を介して両者を固定することになる。その際、光源と導光板の位置関係を高精度に維持するには、光源が実装されたＦＰＣ基板を直接、導光板に固定することが有効な手段となる。また、バックライトユニットの製造上の手間を考えると、ＦＰＣ基板と導光板とを両面テープで固定することが望ましい。
【０００８】
しかしながら、ＦＰＣ基板と導光板を両面テープで固定した場合は、光源から導光板へと入射された光の一部が、両面テープによる固定部位で吸収されるようになるため、そこでの光量ロスによって輝度の低下を招いてしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る面光源ユニットは、光源と、この光源が実装された実装基板と、光源から出射された光を導光する導光板と、この導光板の第一面と反対側の第二面に重ねて配置されるとともに、導光板で第二面側に導光された光を第一面側に反射する反射シートと、この反射シートと対向する位置で実装基板と導光板とを固定するとともに、反射シートと対向する側の面を光の反射面としてなる固定テープとを備えるものである。また、本発明に係る液晶表示装置は、上記構成の面光源ユニットを用いたものである。
【００１０】
本発明に係る面光源ユニット及び液晶表示装置においては、導光板の第二面に重ねて配置される反射シートと対向する位置で、実装基板と導光板とを固定テープにより固定するとともに、その固定テープの、反射シートと対向する側の面を光の反射面とすることにより、光源から導光板へと取り込まれた光の一部が固定テープで反射し、この反射光が導光板の第二面で反射シートにより反射して導光板の第一面から出射するようになる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、光源が実装された実装基板と導光板とを固定テープで直接固定する場合の光量ロスを低減し、輝度向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。本発明に係る液晶表示装置は、大きくは、液晶パネルユニットと面光源ユニットとによって構成されるものである。液晶パネルユニットは、例えば、カラーフィルタ、透明電極、配向膜、液晶、配向膜、透明電極等を順に積層してなる液晶層を、２枚のパネル基板（ガラス基板）で挟み込み、その外側に偏向フィルム、反射防止フィルム等の光学フィルムを配置して構成されるものである。この液晶パネルユニットでは、液晶セルにおいてそこを通過する光の光量変調を行うだけであるため、それ自身が発光することはない。したがって、液晶パネルに映像（画像）を表示するには、面状の光を照射する面光源ユニットが必要となる。なお、本実施形態においては面光源ユニットとしてバックライトユニットを例に挙げて説明するが、本発明はフロントライトユニットにも同様に適用可能である。
【００１３】
図１は本発明の実施形態に係る液晶表示装置に用いられるバックライトユニットの構成例を示す分解図である。図示したバックライトユニットは、エッジライト方式を採用したものであって、大きくは、複数の白色ＬＥＤ（光源）１と、導光板２と、複数枚の光学シート３と、反射シート４と、ケース５と、押さえフレーム６を備えて構成されている。
【００１４】
ＬＥＤ１はＦＰＣ基板（実装基板）７上に半田を用いて実装されている。ＦＰＣ基板７上においては、図の奥行き方向に複数のＬＥＤ１が等間隔に一列に並べて実装されている（図２参照）。各々のＬＥＤ１は、面状の光を得るための一次光源として導光板２の端面２０に突き当てて（または近接した状態で）配置されるものである。ＦＰＣ基板７にはこれと一体に接続端子部（不図示）が設けられ、この接続端子部を介してＬＥＤ発光用の電源が外部から供給される構成となっている。なお、ＬＥＤ１の個数や、導光板２、光学シート３及び反射シート４の各サイズについては、光の照射対象となる液晶パネルユニットの大きさ（パネルサイズ）に応じて適宜変更可能である。
【００１５】
導光板２は、当該導光板２の端面２０から入射した光を、当該導光板２の内部を導光させながら外部に均一に出射するためのものである。この導光板２は、光透過性を有する樹脂の成型品によって構成されている。導光板２は、図示しない液晶パネルユニット側（図１の上側）に光を出射する第一面（光出射面）２１と、この第一面２１と反対側（図１の下側）の第二面２２とを有する。
【００１６】
複数枚の光学シート３は、当該光学シート３に入射した光を拡散・集光して面光源化するもので、例えば、レンズシート（プリズムシート）及び拡散シートの組み合わせ、あるいはこれに輝度向上シートを加えた組み合わせによって構成される。各々の光学シート３は、導光板２の第一面２１側に積層状態に重ねて配置される。
【００１７】
反射シート４は、高い反射率を有する薄いシートであって、導光板２の第一面２１と反対側の第二面２２に重ねて配置される。この反射シート４は、導光板２の端面２０から入射した光のうち、当該導光板２の第二面２２側に導光された光を、当該導光板２の第一面２１側に向けて反射する。
【００１８】
ケース５は、ＬＥＤ１、導光板２、光学シート３及び反射シート４を収容するものである。押さえフレーム６は、ケース５に収容された各々の部材を押さえて保持するものである。また、ケース５は例えばアルミニウムによって形成され、押さえフレーム６は例えば樹脂によって形成されるものである。
【００１９】
ＦＰＣ基板７は、ＬＥＤ１が実装されている側の基板面を両面テープ（固定テープ）８で導光板２の第一面２１に貼り付けた状態で、導光板２に直接固定されている。これに対して、上記複数枚の光学シート３は、両面テープ８によるＦＰＣ基板７の固定箇所を避けた位置（固定箇所に隣接する位置）で、導光板２の第一面２１に重なるように配置される。また、反射シート４は、ＬＥＤ１の端面と導光板２の第二面２２とに重なるように配置される。したがって、両面テープ８は、導光板２を介して反射シート４に対向する状態に配置される。
【００２０】
図２はＬＥＤが実装されたＦＰＣ基板と導光板の取り付け状態を示すもので、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。図２においては、ＦＰＣ基板７に６つのＬＥＤ１が実装されている。各々のＬＥＤ１の光出射面は、導光板２の端面に突き当てた状態で配置されている。また、導光板２の端面近傍では、当該導光板２の第一面２１の一部がＦＰＣ基板７のＬＥＤ実装面と平面視帯状に対向し、この対向部分に帯状の両面テープ８が介装されている。この両面テープ８は、上記反射シート４と対向する側の面、すなわち導光板２の第一面２１に貼着される側の面を光の反射面（鏡面）としたものである。
【００２１】
さらに詳述すると、両面テープ８は、例えば図３に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂からなるテープ基材８１と、このテープ基材８１の一面に順に積層された反射層８２及び粘着層８３と、テープ基材８０の他面に順に積層された着色層８４及び粘着層８５とによって構成されている。このうち、反射層８２は、例えばアルミニウム、銀、白金等の金属の蒸着層やコーティング層によって形成されるもので、着色層８４は、例えば白色に着色されるものである。また、粘着層８３，８５は、高い光透過性を有する粘着材（例えば、透明な粘着材）を用いて形成されるものである。なお、着色層８４は必要に応じて設けるようにすればよい。
【００２２】
上記構成からなるバックライトユニット１を製造する場合は、図４（Ａ）に示すように、ＦＰＣ基板７に複数（図例では６つ）のＬＥＤ１を実装した後、図４（Ｂ）に示すように、各々のＬＥＤ１の光出射面側でＦＰＣ基板７の基板面（ＬＥＤ実装面）に両面テープ８を貼り付ける。このとき、ＦＰＣ基板７の基板面に対しては、上記粘着層８５（図３参照）を用いて両面テープ８を貼り付ける。
【００２３】
次いで、図５に示すように、ＦＰＣ基板７に実装された各々のＬＥＤ１の光出射面に合わせて導光板２を両面テープ８でＦＰＣ基板７に貼り付ける。このとき、導光板２の第一面２１に対しては、上記粘着層８３（図３参照）を用いて両面テープ８を貼り付ける。これにより、導光板２とＦＰＣ基板７が両面テープ８で直接固定された状態となる。また、両面テープ８の反射層８２は導光板２の第一面２１側を向いて配置された状態となる。
【００２４】
その後、別途用意した複数枚の光学シート３と反射シート４を、それぞれ導光板２の第一面２１と第二面２２に重ねた状態で、これらの部品をケース５に収容する。次いで、押さえフレーム５をケース５の開口部分に装着することにより、各々の収容部品をケース５内で保持する。
【００２５】
上記構成からなるバックライトユニットにおいては、ＦＰＣ基板７に実装された各々のＬＥＤ１から光を出射した際に、図６に示すように、ＬＥＤ１から導光板２へと取り込まれた光の一部が両面テープ８で反射し、この反射光が導光板２の第二面２２で反射シート４により反射して導光板２の第一面２１から出射するようになる。これにより、導光板２とＦＰＣ基板７とを両面テープ８で固定する場合に、両面テープ８での光の吸収による光量ロスを低減することができる。また、両面テープ８に入射した光を導光板２の内部で効率良く反射させ、導光板２の第一面２１から出射させることができる。その結果、バックライトユニットの輝度を向上させることが可能となる。
【００２６】
ちなみに、液晶パネルユニットの画面サイズが２．８８インチタイプ（ＬＥＤを６個実装）用のバックライトユニットで、導光板２の第二面２２に貼り付けられる両面テープ８の基材表面を、「白色」の面、「アルミニウム」の反射面、「銀」の反射面とした場合の輝度変化を測定し、それぞれの中心輝度を比較したところ、次のような結果が得られた。すなわち、「白色」の面とした場合の中心輝度を「１」として正規化したときに、「アルミニウム」の反射面とした場合の中心輝度は「１．０８２」となり、「銀」の反射面とした場合の中心輝度は「１．１７５」となった。この結果から、上記両面テープ８の基材表面を「白色」の面とした場合の基準にすると、「アルミニウム」の反射面とした場合は中心輝度で約８％の輝度上昇が確認され、「銀」の反射面とした場合は中心輝度で約１７％の輝度上昇が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置に用いられるバックライトユニットの構成例を示す分解図である。
【図２】ＬＥＤが実装されたＦＰＣ基板と導光板の取り付け状態を示す図である。
【図３】両面テープの断面構造を示す図である。
【図４】面光源ユニットの製造方法の一例を説明する図（その１）である。
【図５】面光源ユニットの製造方法の一例を説明する図（その２）である。
【図６】導光板内での光の進行方向を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…ＬＥＤ、２…導光板、４…反射シート、７…ＦＰＣ基板、８…両面テープ、２１…第一面、２２…第二面、８２…反射層
【図１】
2005321586.tif 000003
【図２】
2005321586.tif 000004
【図３】
2005321586.tif 000005
【図４】
2005321586.tif 000006
【図５】
2005321586.tif 000007
【図６】
2005321586.tif 000008