(57)【要約】光源と、光源に近接して配置され、光源からの光を導光させる導光板と、導光板の裏面を覆うように配される第１の反射シートと、光源及び第１の反射シートで覆われた導光板を覆うように配される第２の反射シートとを備え、第２の反射シートと導光板との間に第１の反射シートが挟持されることを特徴とする。上記第１の反射シートは、一層である必要はなく、複数層であっても良い。
2004027313.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材を覆う反射部材とを備えた照明ユニットにおいて、
前記反射部材は、前記導光部材の表面を覆う反射シートと、前記反射シートで覆われた前記導光部材を覆いかつ前記反射シートを保持する反射シート保持シートとから構成され、
前記反射シートが、前記導光部材と前記反射シート保持シートとの間に固定されずに挟持されたことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記反射シート保持シートの少なくとも一部が、前記導光部材に固定された請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記反射シート保持シートの少なくとも一部が、前記導光部材の表面に固定された請求の範囲２記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記反射シート保持シートが、反射シートから構成された請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記光源から輻射された電磁波を遮断する導電性シートが、前記反射シート保持シートの前記光源を覆う領域に配された請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の端面に沿って前記光源が配置され、少なくとも前記導光板の裏面を前記反射シートが覆うとともに、前記光源も含めて前記反射シートで覆われた前記導光板の底面及び端面を前記反射シート保持シートが覆い、前記光源を覆う前記反射シート保持シートの領域表面に前記導電性シートが配された請求の範囲５記載の照明ユニット。
【請求項７】
請求の範囲１記載の照明ユニットと、
前記照明ユニットの光出射面側に配される液晶パネルと、
前記照明ユニット及び前記液晶パネルを駆動する駆動装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求の範囲７記載の液晶表示装置であって、請求の範囲５記載の前記照明ユニットを備えた液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特に、薄型化及び小型化が図られた照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
〔技術背景〕
近年、ノート型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、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、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、低消費電力といった特徴を生かし、液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置では、明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより表示素子の背後から照明光を当てる構成を有するものが多い。
照明ユニットの１つとして、表示素子の裏面（素子の表示面と反対側の面）に配置した導光板の端面に蛍光放電管等の線光源を配置するエッジライト方式の照明ユニットがある。エッジライト方式は、照明ユニットの薄型化を図ることができるとともに、発光面において優れた輝度均一化を図ることができるという特徴を有する。それゆえ、ノート型パーソナルコンピュータ等を構成する液晶表示装置のバックライトに用いられる照明ユニットでは、薄さを優先してエッジライト方式を採用することが多い。しかしながら、エッジライト方式では、照明ユニット全体の厚みと輝度との間に比例関係があり、輝度を優先させれば厚みが増加し、また、薄さを優先させれば輝度が低減する。このように、薄さと輝度とはトレードオフの関係にあり、よって、薄さと輝度とを両立させるためには、この本質的な課題を解決する必要がある。そこで、例えば、ビデオムービーやカーナビゲーションシステム等に使用される液晶表示装置では、２本以上の蛍光放電管を配設したエッジライト方式の照明ユニット、あるいは、導光板の端面に沿ってＬ字型やＵ字型の蛍光放電管を配したエッジライト方式の照明ユニットを用いることにより、薄さと輝度との両立が図られている。しかしながら、液晶表示装置ではより優れた携帯性や省スペース化の実現が望まれることから、輝度を維持したままさらに全体の厚みを薄くすることが望まれる。
一方、照明ユニットの動作時には、蛍光放電管に一般的に４０〜１００ｋＨｚの高周波の交流が与えられる。それにより、蛍光放電管が駆動して発光する。ここで、このような高電圧が印加された蛍光放電管では、発光とともに電磁波が発生する。蛍光放電管から輻射された電磁波は、液晶表示素子や、照明ユニットの裏面側に配置される回路基板に影響を及ぼし、表示画面におけるノイズや干渉縞の発生等の表示障害を引き起こす可能性が高い。このため、蛍光放電管の周囲を金属等の導体で覆ってシールドするという方法が、一般的に用いられている。
第５図は、従来のエッジライト方式の照明ユニットを備えた液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。液晶表示装置ＬＤは、液晶パネル６を背後から照明する照明ユニットＵＴを備えている。照明ユニットＵＴは、蛍光放電管２から出射された光を液晶パネル６に導くための導光板１と、導光板１の端面に配された光源たる蛍光放電管２と、反射シート３と、導電性シート５と、を備えている。照明ユニットＵＴの光出射面側には、液晶パネル６が配設され、一方、裏面側には、照明ユニットＵＴ及び液晶パネル６の駆動回路が設けられた回路基板８が配設されている。
反射シート３により、導光板１の底面及び端面から外部へ漏れ出た光が反射され、再度、導光板１内へ戻される。それにより、導光板１の光出射面から出射される光の量を増大させることが可能となる。このような反射シート３としては、例えば、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムが使用される。反射シート３は、導光板１の底面全体を覆うとともに、蛍光放電管２も含めた導光板１の端面領域（以下、この領域をリフレクタ部ＲＦと呼ぶ）を囲むようにＵ字状に折り曲げられて配される。反射シート３は、導光板１の底面に両面テープ等の接着部材（図示せず）により接着固定されるとともに、接着部材７ａによってリフレクタ部ＲＦの導光板１の表面に接着固定されている。反射シート３は、例えば、蛍光放電管２から遠ざかるにつれて光の拡散処理が促進されるような印刷パターンが表面に施されていてもよい。
ここで、第５図の例では、リフレクタ部ＲＦおよび導光板１の底面を連続して覆う反射シート３が用いられる場合について説明したが、反射シートの他の例として、第６図に示すように、リフレクタ部ＲＦを覆う反射シート３ａと導光板１の底面を覆う反射シート３ｂとが別々に設けられ、両面テープ等の接着部材７ｂで両者が接着された構成であってもよい。なお、第５図に示すような一体的な構成を有する反射シート３を用いると、照明ユニットＵＴの薄型化、コストの削減化及び組立工数の削減化が図られるので、より有効である。
第５図に示すように、発光時に蛍光放電管２から輻射される電磁波が液晶パネル６や回路基板８に悪影響を及ぼすのを防止するために、電磁波遮断部材として、リフレクタ部ＲＦを囲むように導電性シート５がＵ字状に折り曲げられてリフレクタ部ＲＦの反射シート３表面に配されている。導電性シート５は、銅箔やアルミ箔などの導電性材料で構成されたシートであり、表面に接着部材が塗布されてリフレクタ部ＲＦの反射シート３表面に接着固定されている。
上記構造を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤにおいて、導光板１と反射シート３とは、それぞれ異なる熱膨張率及び吸水率等の特性を有する。このため、照明ユニットＵＴの周囲の温度や湿度の変化に伴って導光板１及び反射シート３が伸縮する際には、導光板１及び反射シート３の熱膨張率の差や吸水率の差に起因して、両者の伸縮量の間に差が生じる。ここで、前述のように、反射シート３は接着部材により導光板１の底面に接着されているため、反射シート３と導光板１との間に伸縮量の差が生じると、反射シート３に撓みが生じるおそれがある。反射シート３の撓みは、照明ユニットＵＴの発光面において輝度ムラとなって映るため、照明ユニットＵＴとしての照明光の均一性に好ましくない影響を与える危険性を有する。
また、上記構造では、反射シート３と導電性シート５とがそれぞれ異なる熱膨張率や吸水率等の特性を有するため、前述の導光板１と反射シート３の場合と同様に、熱膨張率の差や吸水率の差に起因して、反射シート３と導電性シート５との間に伸縮量の差が生じる。ここで、前述のように、導電性シート５は、接着部材によりリフレクタ部ＲＦの反射シート３の表面に接着固定されているため、反射シート３と導電性シート５との間に伸縮量の差が生じると、導電性シート５が接着されたリフレクタ部ＲＦの反射シート３に撓み及び皺が生じるおそれがある。この反射シート３の撓み及び皺は、照明ユニットＵＴの発光面において輝度ムラとなって映るため、照明ユニットＵＴとしての照明光の均一性に好ましくない影響を与える危険性を有する。
特に、リフレクタ部ＲＦの導光板１裏面側の領域Ｋ１では、わずかでも反射シート３に撓みや皺が生じると、撓みや皺の生じた部分で輝度の局部的変化が生じ、その部分の輝度が急激に高くなる。それゆえ、輝度ムラが大きくなる。なお、該領域Ｋ１に導電性シート５を配さなければ反射シート３の撓みや皺を防止することができるが、この場合には、蛍光放電管２から輻射される電磁波が該領域Ｋ１を通って回路基板８等に達して悪影響を及ぼす。したがって、該領域Ｋ１には、導電性シート５を配する必要がある。一方、リフレクタ部ＲＦの導光板１表面側の領域Ｋ２では、反射シート３が導光板１に接着部材７ａにより接着固定されているため、反射シート３の撓みや皺が生じにくい。また、リフレクタ部ＲＦの導光板１端面側の領域では、反射シート３が導光板１の外部に配されているため、反射シート３に撓みや皺が生じても、照明ユニットＵＴの発光面の輝度の均一性には与える影響は少ない。
さらに、上記の輝度ムラの発生の他に、導電性シート５をリフレクタ部ＲＦに配すると、導電性シート５により蛍光放電管２の熱が奪われるため、導電性シート５を配さない場合に比べて、照明ユニットＵＴの低温環境下での点灯開始時の輝度立ち上がり特性が劣化するという問題がある。
ところで、このような反射シート３の撓みや皺による輝度ムラは、反射シート３の全体あるいは一部を、反射面を有する金属板等の強固な材質で形成することにより解決できると考えられる。しかしながら、反射シート３を金属板で構成すると、上述のように樹脂フィルムで構成する場合よりも反射シート３の厚み及び重さが増加するため、照明ユニットＵＴ全体の厚み及び重さが増加する。また、コストも増加するため不利である。また、リフレクタ部ＲＦの導光板１裏面側の領域Ｋ１における反射シート３の撓みや皺を防止するために、この領域Ｋ１でも領域Ｋ２と同様に、導光板１と反射シート３とを両面テープ等の接着部材で接着することが考えられる。しかしながら、この場合には、接着部材での反射によって領域Ｋ１の輝度が極度に高くなり、逆に輝度ムラが発生する。
【発明の開示】
本発明は、反射シートの撓みや皺による輝度ムラの発生を防止することが可能であり、しかも、薄型で且つ安価で信頼性の高い照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
そして、これらの目的を達成するために、本発明に係る照明ユニットは、光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材を覆う反射部材とを備えた照明ユニットにおいて、前記反射部材は、前記導光部材の表面を覆う反射シートと、前記反射シートで覆われた前記導光部材を覆いかつ前記反射シートを保持する反射シート保持シートとから構成され、前記反射シートが、前記導光部材と前記反射シート保持シートとの間に固定されずに挟持されたものである。
かかる構成において、それぞれ異なる構成材料からなる反射シート及び導光部材は、それぞれ異なる熱膨張率及び吸水率を有するため、照明ユニットの周囲の温度や湿度の変化に伴って伸縮した際に、両者の間で伸縮量に差が生じる。ここで、かかる構成では、反射シートが導光部材及び反射シート保持シートに固定されていないため、前述のように導光部材の伸縮量との間に差が生じても、反射シートは、導光部材及び反射シート保持シートから引張応力や圧縮応力を受けることなく、自由に伸縮することが可能となる。それゆえ、反射シートでは、伸縮によって撓みや皺が発生することはなく、よって、反射シートの撓みや皺に起因して生じる輝度ムラを防止して均一な光を得ることが可能となる。
前記反射シート保持シートの少なくとも一部が、前記導光部材に固定されてもよく、例えば、前記導光部材の表面に固定されてもよい。
かかる構成においては、導光部材に固定された反射シート保持シートにおいて撓みや皺が発生しても、導光部材と接触する反射シートでは前述のように撓みや皺が発生しないため、輝度ムラの発生が防止される。したがって、本発明の効果が有効に奏される。
前記反射シート保持シートが、反射シートから構成されてもよい。
係る構成によれば、導光部材の裏面に反射シートを重ねて配する構成となるため、外部に漏れた光をより効率よく反射して導光部材内に導くことが可能となる。このため、光出射面から出射する光の量を増加させて輝度の向上を図ることが可能となる。また、ユニット全体の小型化が図られるとともに、コストの低減化を図ることが可能となる。
前記光源から輻射された電磁波を遮断する導電性シートが、前記反射シート保持シートの前記光源を覆う領域に配されてもよい。
かかる構成によれば、導電性シートにより、光源から輻射される電磁波を遮断することが可能となる。このような照明ユニットを例えば液晶表示装置に用いると、照明対象物たる液晶パネルや、照明ユニット及び該液晶パネルを駆動する駆動回路等に、電磁波が悪影響を与えるのを防止することが可能となる。その結果、ノイズや干渉縞等の発生による表示障害を防止することが可能となり、信頼性の高い液晶表示装置を実現することが可能となる。
ここで、それぞれ異なる構成材料からなる反射シート保持シート及び導電性シートは、それぞれ異なる熱膨張率及び吸水率を有するため、照明ユニットの周囲の温度や湿度の変化に伴って伸縮した際に、両者の間で伸縮量に差が生じる。そして、このような伸縮量の差に起因して、反射シート保持シートは、伸縮の際に導電性シートから圧縮応力又は引張応力を受け、それにより、反射シート保持シートに撓みや皺が発生する。しかしながら、かかる構成では、反射シート保持シートと導光部材との間に導電性シートから独立して反射シートが配されているため、前述のように反射シート保持シートに撓みや皺が生じても、反射シートでは撓みや皺が発生することはない。よって、輝度ムラを防止して均一な光を得ることが可能となる。
また、反射部材が反射シート及び反射シート保持シートを含んで構成されるため、例えば反射シートのみから反射部材が構成される場合に比べて、光源から導電性シートへの熱の伝達を抑制することが可能となる。その結果、照明ユニットの低温動作環境下での点灯開始時の輝度立ち上がり特性を改善することが可能となる。特に、反射シート保持シートよりも熱伝導率の低い材料から構成される反射シートを配すると、導電性シートへの熱の伝達をより効果的に抑制することが可能となるため、低温動作環境下での輝度立ち上がり特性をより改善することが可能となる。
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の端面に沿って前記光源が配置され、少なくとも前記導光板の底面を前記反射シートが覆うとともに、前記光源も含めて前記反射シートで覆われた前記導光板の底面及び端面を前記反射シート保持シートが覆い、前記光源を覆う前記反射シート保持シートの領域表面に前記導電性シートが配された構成であってもよい。
かかる構成によれば、薄型化、小型化及び軽量化が図れるとともにコストの低減化が図られ、電磁波の遮断が可能でかつ高輝度で輝度均一性に優れたエッジライト式の照明ユニットを実現できる。
本発明に係る液晶表示装置は、上述の構成を有する照明ユニットと、前記照明ユニットの光出射面側に配される液晶パネルと、前記照明ユニット及び前記液晶パネルを駆動する駆動装置とを備えたものである。
かかる構成によれば、照明ユニットにおいて上述の効果が得られるため、輝度ムラの発生が防止されて光の均一性に優れるとともに高輝度であり、かつ、薄型・軽量で安価な液晶表示装置を実現することが可能となる。
ここで、上記液晶表示装置は、導電性シートが配された前記照明ユニットを備えることが好ましい。
かかる構成では、導電性シートが配された照明ユニットにおいて前述のような電磁波遮断効果が得られる。したがって、液晶パネルや駆動回路等に電磁波が悪影響を与えるのを防止することが可能となり、その結果、ノイズや干渉縞等の発生による表示障害が防止された信頼性の高い液晶表示装置を実現することが可能となる。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の第１の実施の形態に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
第２図は、第１図の反射シート及び導電性シートの構成を示す図であり、第２図（ａ）はその平面図であり、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のｂ−ｂ’線における断面図である。
第３図は、図１の照明ユニットを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
第４図は、本発明の第２の実施の形態に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
第５図は、従来の照明ユニットの構成を示す模式的な断面図である。
第６図は、従来の照明ユニットの他の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施の形態）
第１図は、本発明の第１に実施の形態に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。第１図に示すように、照明ユニットＵＴは、主な構成要素として、導光板１と、光源たる蛍光放電管２と、反射シート３Ａ，３Ｂと、導電性シート５と、を備えている。ここでは、後述するように、第２の反射シート３Ａが、第１の反射シート３Ｂを保持する、いわゆる反射シート保持シートに相当する。
導光板１は、透明な平板であり、光伝達に必要又は最適な光学特性（透過率及び屈折率等）を有するアクリル等から構成される。導光板１の底面には、蛍光放電管２から導光板１内に入射した光を拡散するために、例えば、蛍光放電管２からの距離に応じて形状が変化するドットパターン又は溝パターン（図示せず）等が設けられている。導光板１の対向する一対の端面には、棒状（直管型）の蛍光放電管２がそれぞれ配設されている。
導光板１の裏面（光出射面と反対側の面）には、該導光板１の底面よりも大きな面積を有する第１の反射シート３Ｂが配設されている。そして、この第１の反射シート３Ｂと、蛍光放電管２が配置されていない導光板１の端面と、蛍光放電管２が配設された導光板１の端面周辺（以下、リフレクタ部ＲＦと呼ぶ）とが、第２の反射シート３Ａにより連続して覆われている。リフレクタ部ＲＦでは、蛍光放電管２を囲むようにＵ字型に折り曲げられた第２の反射シート３Ａの端部が、両面テープ等の接着部材７ａにより、導光板１の表面（光出射面）に固定されている。導光板１と第２の反射シート３Ａとの間に配置される第１の反射シート３Ｂは、導光板１及び第２の反射シート３Ａのいずれにも接着固定されておらず、導光板１と第２の反射シート３Ａとの間に挟持されて保持されている。このように挟持された第１の反射シート３Ｂでは、配置位置がずれて導光板１の底面から外れるのを防止するために、前述のように導光板１の裏面よりも全体の面積を大きくしたり、両端部を延長させたりすることが好ましい。
第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａは、例えば、高い反射率を有する白色の樹脂製フィルムからなる。ここでは、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａの厚さは、共に１８８μｍである。第１の反射シート３Ｂは、単層構造及び多層構造のいずれであってもよいが、多層構造とすると、第１の反射シート３Ｂの全体の厚みが厚くなるおそれがある。ここでは、第１の反射シート３Ｂは、単層構造を有している。
蛍光放電管２から輻射される電磁波を遮断し電磁波がユニット外部に漏れるのを防止するために、リフレクタ部ＲＦの第２の反射シート３Ａの外面を覆うように、導電性シート５が配設されている。導電性シート５は、銅箔やアルミ箔などの導電性材料で構成されたシートである。第２図（ａ）及び第２図（ｂ）に示すように、導電性シート５は、接着部材（図示せず）を介して、あらかじめ第２の反射シート３Ａの所定領域表面に接着固定されている。導電性シート５が貼り付けられた第２の反射シート３Ａには前記覆うべき各領域に対応して折り曲げることができるように、所定箇所に折り目印Ｓ（図中の波線）がつけられている。この折り目印Ｓに沿って導電性シート５とともに第２の反射シート３Ａを折ることにより、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５が蛍光放電管２を覆うリフレクタ部ＲＦの形状、すなわち、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５が断面Ｕ字型で蛍光放電管２を囲む形状となる。第１図に示すように、導電性シート５の導光板裏面側の端部の長さＥは、５〜２５ｍｍに設定されている。また、照明ユニットＵＴを光出射面側から見た際に導電性シート５が反射して光って見えないようにするために、導電性シート５の導光板表面側の端部から第２の反射シート３Ａの導光板表面側の端部までの距離Ｆは、０．２ｍｍ以上に設定されている。
導光板１の光出射面側には、さらに、光拡散シートやプリズムシート等の光補正シート４が配設されている。このようにして、照明ユニットＵＴが構成される。また、第３図は、上記の照明ユニットＵＴを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。第３図に示すように、上記構成の照明ユニットＵＴの光出射面側に液晶パネル６が配設されるとともに、導光板１の裏面側に、照明ユニットＵＴ及び液晶パネル６を駆動させる駆動回路が形成された回路基板８が配設されて液晶表示装置ＬＤが構成される。
上記構成を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの動作時には、４０〜１００ｋＨｚの高周波の交流が蛍光放電管２に与えられる。すると、蛍光放電管２に高電圧が印加され、蛍光放電管２が発光する。ここで、蛍光放電管２の発光に伴って、蛍光放電管２から電磁波が輻射される。しかしながら、照明ユニットＵＴのリフレクタ部ＲＦは電磁波を遮断することが可能な導電性シート５が配設されているため、蛍光放電管２から輻射された電磁波が導電性シート５によって遮断される。したがって、電磁波が照明ユニットＵＴの外部に漏れて液晶パネル６や回路基板８に悪影響を及ぼすことはなく、よって、表示画面におけるノイズや干渉縞の発生等を防止して信頼性の高い液晶表示装置ＬＤを実現することが可能となる。
蛍光放電管２から出射された光は、蛍光放電管２が配置された導光板１の端面から導光板１内に入射し、導光板１内を伝達して出射面から出射する。この時、導光板１及び蛍光放電管２から外部に漏れた光は、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａで反射されて再び導光板１内に導かれる。反射シート３Ａ，３Ｂによるこのような反射によって、導光板１から出射する光の出射量を増大させることが可能となり、その結果、輝度の向上を図ることが可能となる。特に、ここでは、反射シートが２枚配設されているため、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａ全体における反射率が、反射シートが１枚の場合に比べて高くなる。このため、より光の出射量を増大させることが可能となり、高輝度化がより図られる。
導光板１から出射した光は、光補正シート４により拡散・集光等の補正を受ける。それにより、光の均一化が図れ、より高輝度化が図られる。光補正シート４を透過した光は、上方に配置された液晶パネル６に入射する。液晶パネル６では、この光を利用して表示が行われる。
本実施の形態の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、照明ユニットＵＴの周囲の温度及び湿度の変化に伴って導光板１、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａ及び導電性シート５が伸縮した際に、各構成要素１，３Ａ，３Ｂ，５がそれぞれ異なる熱膨張率及び吸水率を有するため、各々における伸縮量はそれぞれ異なり、各構成要素１，３Ａ，３Ｂ，５の伸縮量に差が生じる。しかしながら、ここでは、第１の反射シート３Ｂが、導光板１、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５のいずれにも固定されていないため、伸縮の際に、第１の反射シート３Ｂは、導光板１、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５から引張応力や圧縮応力を受けて束縛されることなく、自在に伸縮可能である。このため、第１の反射シート３Ｂでは、撓みや皺が生じることはない。一方、第２の反射シート３Ａは、導電性シート５及び導光板１と接着固定されているため、伸縮の際に、導光板１及び導電性シート５から引張応力や圧縮応力を受け、束縛されて自在に伸縮できない。このため、第２の反射シート３Ａでは、導光板１及び導電性シート５との伸縮量の差によって撓みや皺が生じる。しかしながら、照明ユニットＵＴでは、導光板１から漏れた光を直接反射するのは第１の反射シート３Ｂであるため、第２の反射シート３Ａに皺や撓みが生じても、それにより輝度ムラが生じることはなく、照明ユニットＵＴの照明光の均一性に影響を与えることはない。したがって、本実施の形態では、光の均一性に優れた高輝度な照明ユニットＵＴが実現できる。
ここで、本実施の形態では、金属板等により反射シートを構成する場合のように照明ユニットＵＴの厚さが増大することはないので、輝度の均一化を実現しつつ、ユニットの薄型化、軽量化、小型化を図るとともに、容易かつ低コストな構成の照明ユニットを実現することが可能である。また、両面テープ等の接着部材を用いることなく撓みや皺を防止することができるため、接着部材が光を反射することによりかえって輝度ムラが発生するおそれはない。なお、リフレクタ部ＲＦでは導光板１の光出射面側表面に第２の反射シート３Ａが接着部材により接着固定されているが、この部分は、照明ユニットＵＴの発光面の輝度の均一性に影響を与えにくいので問題はない。
また、導光板１の裏面側に２枚の反射シート３Ａ，３Ｂが配設されているため、反射シートが１枚である従来の場合に比べて、導光板１の裏面から外部へ漏れる光を高い反射率で反射し、より効率よく導光板１内へ戻すことができる。それにより、照明ユニットＵＴの発光面における輝度がより高くなる。例えば、カーナビゲーション等で使用される７型クラスの導光板１を備えた照明ユニットＵＴを用いて実際に実験した結果、反射シートを２枚配設することにより、反射シートを１枚配設する場合よりも、照明ユニットＵＴの発光面の中央部において、輝度が約５％高くなることが確認できた。
さらに、本実施の形態のように２枚の反射シート３Ａ，３Ｂを配設すると、反射シートが１枚の場合に比べて、蛍光放電管２から導電性シート５への熱の伝達を抑制することが可能となり、蛍光放電管２の熱が導電性シート５により奪われるのを防止することが可能となる。したがって、前記熱の伝達に起因する照明ユニットＵＴの低温環境下での点灯開始時の輝度立ち上がり特性の劣化を防止することができ、前記特性を改善することが可能となる。特に、第１の反射シート３Ｂが第２の反射シート３Ａよりも低い熱伝導率を有する場合には、導電性シート５への熱の伝達をより効果的に抑制することが可能となるため、低温環境下での輝度立ち上がり特性がより改善される。なお、第１の反射シート３Ｂと第２の反射シート３Ａとが同じ材質から同じ厚さで構成されていても、両者の長さや形状が異なれば、各シート３Ａ，３Ｂにおける熱伝導率はそれぞれ異なる。このため、この場合においても、導電性シート５への熱の伝達を効果的に抑制して輝度立ち上がり特性を改善することができる。
以上のように、本実施の形態では、従来より優れた輝度均一性及び高輝度が実現可能で、薄型、軽量、小型でかつ低コストで信頼性の高い照明ユニット及び液晶表示装置を提供することが可能となる。
（第２の実施の形態）
第４図は、本発明の実施の形態２に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。第４図に示すように、本実施の形態の照明ユニットＵＴは、実施の形態１の照明ユニットＵＴと同様の構成を有するが、以下の点が実施の形態１と異なっている。すなわち、本実施の形態の照明ユニットＵＴでは、第２の反射シートが、リフレクタ部ＲＦを覆う部分３Ａ’’と、導光板１の裏面を覆う部分３Ａ’とに分離された構成であり、両者が両面テープ等の接着部材７ｂで接着されている。このような構成の本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、本実施の形態の照明ユニットＵＴを備えた液晶表示装置においても、実施の形態１の液晶表示装置ＬＤと同様の効果が得られる。なお、実施の形態１のように一体化された第２の反射シート３Ａを配設すると、照明ユニットＵＴの薄型化、コスト及び組み立て工数の削減を図ることが可能であるという利点を有する。
実施の形態１及び実施の形態２では、直管型の蛍光放電管を２本備えた場合について説明したが、蛍光放電管の数、配設位置及び種類はこれに限定されるものではなく、１本または３本以上であってもよく、或いは、Ｌ字型やＵ字型の蛍光放電管であってもよい。本発明は、上記基本的な構成を有するものであれば、いかなるエッジライト方式のものにも適用可能であり、また、本発明を、エッジライト方式以外の照明ユニットに適用することも可能である。特に、本発明は、薄型化及び小型化が要求される照明ユニットにおいて、有効な効果を奏する。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。例えば、第１の反射シート３Ｂを、第２の反射シート３Ａの内周全域と一致させて配設してもよい。
また、実施の形態１及び実施の形態２においては、導電性シート５が配設された照明ユニットＵＴについて説明したが、導電性シート５が配設されていない構成であってもよい。この場合には、蛍光放電管２から輻射される電磁波を遮断することはできないが、前述した輝度ムラの防止効果を得ることが可能となる。
また、実施の形態１及び実施の形態２においては、第２の反射シート３Ａによって第１の反射シート３Ｂが保持されているが、反射シート以外の部材から構成される反射シート保持シートによって第１の反射シート３Ｂが保持される構成であってもよい。なお、上記のように反射シート保持シートが反射シートで構成される場合には、導光板１からの光の漏れをより効果的に防止できるとともに、構成が容易で安価、かつ、薄型化・軽量化・小型化を実現できるので好ましい。
さらに、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明に係る照明ユニットを液晶表示装置に利用する場合について説明したが、照明ユニットの用途はこれに限定されるものではない。
【産業上の利用の可能性】
本発明に係る照明ユニットは、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置や、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等に用いられる照明ユニットとして有用である。また、本発明に係る液晶表示装置は、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置や、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等に用いられる液晶表示装置として有用である。
【図１】
2004027313.tif 000003
【図２】
2004027313.tif 000004
【図３】
2004027313.tif 000005
【図４】
2004027313.tif 000006
【図５】
2004027313.tif 000007
【図６】
2004027313.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月13日(2004.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材を覆う反射部材とを備えた照明ユニットにおいて、
前記反射部材は、前記導光部材の表面を覆う反射シートと、前記反射シートで覆われた前記導光部材を覆いかつ前記反射シートを保持する反射シート保持シートとから構成され、
前記反射シートが、前記導光部材と前記反射シート保持シートとの間に固定されずに挟持されたことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記反射シート保持シートの少なくとも一部が、前記導光部材に固定された請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記反射シート保持シートの少なくとも一部が、前記導光部材の表面に固定された請求項２記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記反射シート保持シートが、反射シートから構成された請求項１記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記光源から輻射された電磁波を遮断する導電性シートが、前記反射シート保持シートの前記光源を覆う領域に配された請求項１記載の照明ユニット。
【請求項６】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の端面に沿って前記光源が配置され、少なくとも前記導光板の裏面を前記反射シートが覆うとともに、前記光源も含めて前記反射シートで覆われた前記導光板の底面及び端面を前記反射シート保持シートが覆い、前記光源を覆う前記反射シート保持シートの領域表面に前記導電性シートが配された請求項５記載の照明ユニット。
【請求項７】
請求項１記載の照明ユニットと、
前記照明ユニットの光出射面側に配される液晶パネルと、
前記照明ユニット及び前記液晶パネルを駆動する駆動装置を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の液晶表示装置であって、請求項５記載の前記照明ユニットを備えた液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関し、特に、薄型化及び小型化が図られた照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型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、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、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、低消費電力といった特徴を生かし、液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置では、明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより表示素子の背後から照明光を当てる構成を有するものが多い。
【０００３】
照明ユニットの１つとして、表示素子の裏面（素子の表示面と反対側の面）に配置した導光板の端面に蛍光放電管等の線光源を配置するエッジライト方式の照明ユニットがある。エッジライト方式は、照明ユニットの薄型化を図ることができるとともに、発光面において優れた輝度均一化を図ることができるという特徴を有する。それゆえ、ノート型パーソナルコンピュータ等を構成する液晶表示装置のバックライトに用いられる照明ユニットでは、薄さを優先してエッジライト方式を採用することが多い。しかしながら、エッジライト方式では、照明ユニット全体の厚みと輝度との間に比例関係があり、輝度を優先させれば厚みが増加し、また、薄さを優先させれば輝度が低減する。このように、薄さと輝度とはトレードオフの関係にあり、よって、薄さと輝度とを両立させるためには、この本質的な課題を解決する必要がある。そこで、例えば、ビデオムービーやカーナビゲーションシステム等に使用される液晶表示装置では、２本以上の蛍光放電管を配設したエッジライト方式の照明ユニット、あるいは、導光板の端面に沿ってＬ字型やＵ字型の蛍光放電管を配したエッジライト方式の照明ユニットを用いることにより、薄さと輝度との両立が図られている。しかしながら、液晶表示装置ではより優れた携帯性や省スペース化の実現が望まれることから、輝度を維持したままさらに全体の厚みを薄くすることが望まれる。
【０００４】
一方、照明ユニットの動作時には、蛍光放電管に一般的に４０〜１００ｋＨｚの高周波の交流が与えられる。それにより、蛍光放電管が駆動して発光する。ここで、このような高電圧が印加された蛍光放電管では、発光とともに電磁波が発生する。蛍光放電管から輻射された電磁波は、液晶表示素子や、照明ユニットの裏面側に配置される回路基板に影響を及ぼし、表示画面におけるノイズや干渉縞の発生等の表示障害を引き起こす可能性が高い。このため、蛍光放電管の周囲を金属等の導体で覆ってシールドするという方法が、一般的に用いられている。
【０００５】
図５は、従来のエッジライト方式の照明ユニットを備えた液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。液晶表示装置ＬＤは、液晶パネル６を背後から照明する照明ユニットＵＴを備えている。照明ユニットＵＴは、蛍光放電管２から出射された光を液晶パネル６に導くための導光板１と、導光板１の端面に配された光源たる蛍光放電管２と、反射シート３と、導電性シート５と、を備えている。照明ユニットＵＴの光出射面側には、液晶パネル６が配設され、一方、裏面側には、照明ユニットＵＴ及び液晶パネル６の駆動回路が設けられた回路基板８が配設されている。
【０００６】
反射シート３により、導光板１の底面及び端面から外部へ漏れ出た光が反射され、再度、導光板１内へ戻される。それにより、導光板１の光出射面から出射される光の量を増大させることが可能となる。このような反射シート３としては、例えば、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムが使用される。反射シート３は、導光板１の底面全体を覆うとともに、蛍光放電管２も含めた導光板１の端面領域（以下、この領域をリフレクタ部ＲＦと呼ぶ）を囲むようにＵ字状に折り曲げられて配される。反射シート３は、導光板１の底面に両面テープ等の接着部材（図示せず）により接着固定されるとともに、接着部材７ａによってリフレクタ部ＲＦの導光板１の表面に接着固定されている。反射シート３は、例えば、蛍光放電管２から遠ざかるにつれて光の拡散処理が促進されるような印刷パターンが表面に施されていてもよい。
【０００７】
ここで、図５の例では、リフレクタ部ＲＦおよび導光板１の底面を連続して覆う反射シート３が用いられる場合について説明したが、反射シートの他の例として、図６に示すように、リフレクタ部ＲＦを覆う反射シート３ａと導光板１の底面を覆う反射シート３ｂとが別々に設けられ、両面テープ等の接着部材７ｂで両者が接着された構成であってもよい。なお、図５に示すような一体的な構成を有する反射シート３を用いると、照明ユニットＵＴの薄型化、コストの削減化及び組立工数の削減化が図られるので、より有効である。
【０００８】
図５に示すように、発光時に蛍光放電管２から輻射される電磁波が液晶パネル６や回路基板８に悪影響を及ぼすのを防止するために、電磁波遮断部材として、リフレクタ部ＲＦを囲むように導電性シート５がＵ字状に折り曲げられてリフレクタ部ＲＦの反射シート３表面に配されている。導電性シート５は、銅箔やアルミ箔などの導電性材料で構成されたシートであり、表面に接着部材が塗布されてリフレクタ部ＲＦの反射シート３表面に接着固定されている。
【０００９】
上記構造を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤにおいて、導光板１と反射シート３とは、それぞれ異なる熱膨張率及び吸水率等の特性を有する。このため、照明ユニットＵＴの周囲の温度や湿度の変化に伴って導光板１及び反射シート３が伸縮する際には、導光板１及び反射シート３の熱膨張率の差や吸水率の差に起因して、両者の伸縮量の間に差が生じる。ここで、前述のように、反射シート３は接着部材により導光板１の底面に接着されているため、反射シート３と導光板１との間に伸縮量の差が生じると、反射シート３に撓みが生じるおそれがある。反射シート３の撓みは、照明ユニットＵＴの発光面において輝度ムラとなって映るため、照明ユニットＵＴとしての照明光の均一性に好ましくない影響を与える危険性を有する。
【００１０】
また、上記構造では、反射シート３と導電性シート５とがそれぞれ異なる熱膨張率や吸水率等の特性を有するため、前述の導光板１と反射シート３の場合と同様に、熱膨張率の差や吸水率の差に起因して、反射シート３と導電性シート５との間に伸縮量の差が生じる。ここで、前述のように、導電性シート５は、接着部材によりリフレクタ部ＲＦの反射シート３の表面に接着固定されているため、反射シート３と導電性シート５との間に伸縮量の差が生じると、導電性シート５が接着されたリフレクタ部ＲＦの反射シート３に撓み及び皺が生じるおそれがある。この反射シート３の撓み及び皺は、照明ユニットＵＴの発光面において輝度ムラとなって映るため、照明ユニットＵＴとしての照明光の均一性に好ましくない影響を与える危険性を有する。
【００１１】
特に、リフレクタ部ＲＦの導光板１裏面側の領域Ｋ１では、わずかでも反射シート３に撓みや皺が生じると、撓みや皺の生じた部分で輝度の局部的変化が生じ、その部分の輝度が急激に高くなる。それゆえ、輝度ムラが大きくなる。なお、該領域Ｋ１に導電性シート５を配さなければ反射シート３の撓みや皺を防止することができるが、この場合には、蛍光放電管２から輻射される電磁波が該領域Ｋ１を通って回路基板８等に達して悪影響を及ぼす。したがって、該領域Ｋ１には、導電性シート５を配する必要がある。一方、リフレクタ部ＲＦの導光板１表面側の領域Ｋ２では、反射シート３が導光板１に接着部材７ａにより接着固定されているため、反射シート３の撓みや皺が生じにくい。また、リフレクタ部ＲＦの導光板１端面側の領域では、反射シート３が導光板１の外部に配されているため、反射シート３に撓みや皺が生じても、照明ユニットＵＴの発光面の輝度の均一性には与える影響は少ない。
【００１２】
さらに、上記の輝度ムラの発生の他に、導電性シート５をリフレクタ部ＲＦに配すると、導電性シート５により蛍光放電管２の熱が奪われるため、導電性シート５を配さない場合に比べて、照明ユニットＵＴの低温環境下での点灯開始時の輝度立ち上がり特性が劣化するという問題がある。
【００１３】
ところで、このような反射シート３の撓みや皺による輝度ムラは、反射シート３の全体あるいは一部を、反射面を有する金属板等の強固な材質で形成することにより解決できると考えられる。しかしながら、反射シート３を金属板で構成すると、上述のように樹脂フィルムで構成する場合よりも反射シート３の厚み及び重さが増加するため、照明ユニットＵＴ全体の厚み及び重さが増加する。また、コストも増加するため不利である。また、リフレクタ部ＲＦの導光板１裏面側の領域Ｋ１における反射シート３の撓みや皺を防止するために、この領域Ｋ１でも領域Ｋ２と同様に、導光板１と反射シート３とを両面テープ等の接着部材で接着することが考えられる。しかしながら、この場合には、接着部材での反射によって領域Ｋ１の輝度が極度に高くなり、逆に輝度ムラが発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、反射シートの撓みや皺による輝度ムラの発生を防止することが可能であり、しかも、薄型で且つ安価で信頼性の高い照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
そして、これらの目的を達成するために、本発明に係る照明ユニットは、光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材を覆う反射部材とを備えた照明ユニットにおいて、前記反射部材は、前記導光部材の表面を覆う反射シートと、前記反射シートで覆われた前記導光部材を覆いかつ前記反射シートを保持する反射シート保持シートとから構成され、前記反射シートが、前記導光部材と前記反射シート保持シートとの間に固定されずに挟持されたものである。
【００１６】
かかる構成において、それぞれ異なる構成材料からなる反射シート及び導光部材は、それぞれ異なる熱膨張率及び吸水率を有するため、照明ユニットの周囲の温度や湿度の変化に伴って伸縮した際に、両者の間で伸縮量に差が生じる。ここで、かかる構成では、反射シートが導光部材及び反射シート保持シートに固定されていないため、前述のように導光部材の伸縮量との間に差が生じても、反射シートは、導光部材及び反射シート保持シートから引張応力や圧縮応力を受けることなく、自由に伸縮することが可能となる。それゆえ、反射シートでは、伸縮によって撓みや皺が発生することはなく、よって、反射シートの撓みや皺に起因して生じる輝度ムラを防止して均一な光を得ることが可能となる。
【００１７】
前記反射シート保持シートの少なくとも一部が、前記導光部材に固定されてもよく、例えば、前記導光部材の表面に固定されてもよい。
【００１８】
かかる構成においては、導光部材に固定された反射シート保持シートにおいて撓みや皺が発生しても、導光部材と接触する反射シートでは前述のように撓みや皺が発生しないため、輝度ムラの発生が防止される。したがって、本発明の効果が有効に奏される。
【００１９】
前記反射シート保持シートが、反射シートから構成されてもよい。
【００２０】
係る構成によれば、導光部材の裏面に反射シートを重ねて配する構成となるため、外部に漏れた光をより効率よく反射して導光部材内に導くことが可能となる。このため、光出射面から出射する光の量を増加させて輝度の向上を図ることが可能となる。また、ユニット全体の小型化が図られるとともに、コストの低減化を図ることが可能となる。
【００２１】
前記光源から輻射された電磁波を遮断する導電性シートが、前記反射シート保持シートの前記光源を覆う領域に配されてもよい。
【００２２】
かかる構成によれば、導電性シートにより、光源から輻射される電磁波を遮断することが可能となる。このような照明ユニットを例えば液晶表示装置に用いると、照明対象物たる液晶パネルや、照明ユニット及び該液晶パネルを駆動する駆動回路等に、電磁波が悪影響を与えるのを防止することが可能となる。その結果、ノイズや干渉縞等の発生による表示障害を防止することが可能となり、信頼性の高い液晶表示装置を実現することが可能となる。
【００２３】
ここで、それぞれ異なる構成材料からなる反射シート保持シート及び導電性シートは、それぞれ異なる熱膨張率及び吸水率を有するため、照明ユニットの周囲の温度や湿度の変化に伴って伸縮した際に、両者の間で伸縮量に差が生じる。そして、このような伸縮量の差に起因して、反射シート保持シートは、伸縮の際に導電性シートから圧縮応力又は引張応力を受け、それにより、反射シート保持シートに撓みや皺が発生する。しかしながら、かかる構成では、反射シート保持シートと導光部材との間に導電性シートから独立して反射シートが配されているため、前述のように反射シート保持シートに撓みや皺が生じても、反射シートでは撓みや皺が発生することはない。よって、輝度ムラを防止して均一な光を得ることが可能となる。
【００２４】
また、反射部材が反射シート及び反射シート保持シートを含んで構成されるため、例えば反射シートのみから反射部材が構成される場合に比べて、光源から導電性シートへの熱の伝達を抑制することが可能となる。その結果、照明ユニットの低温動作環境下での点灯開始時の輝度立ち上がり特性を改善することが可能となる。特に、反射シート保持シートよりも熱伝導率の低い材料から構成される反射シートを配すると、導電性シートへの熱の伝達をより効果的に抑制することが可能となるため、低温動作環境下での輝度立ち上がり特性をより改善することが可能となる。
【００２５】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の端面に沿って前記光源が配置され、少なくとも前記導光板の底面を前記反射シートが覆うとともに、前記光源も含めて前記反射シートで覆われた前記導光板の底面及び端面を前記反射シート保持シートが覆い、前記光源を覆う前記反射シート保持シートの領域表面に前記導電性シートが配された構成であってもよい。
【００２６】
かかる構成によれば、薄型化、小型化及び軽量化が図れるとともにコストの低減化が図られ、電磁波の遮断が可能でかつ高輝度で輝度均一性に優れたエッジライト式の照明ユニットを実現できる。
【００２７】
本発明に係る液晶表示装置は、上述の構成を有する照明ユニットと、前記照明ユニットの光出射面側に配される液晶パネルと、前記照明ユニット及び前記液晶パネルを駆動する駆動装置とを備えたものである。
【００２８】
かかる構成によれば、照明ユニットにおいて上述の効果が得られるため、輝度ムラの発生が防止されて光の均一性に優れるとともに高輝度であり、かつ、薄型・軽量で安価な液晶表示装置を実現することが可能となる。
【００２９】
ここで、上記液晶表示装置は、導電性シートが配された前記照明ユニットを備えることが好ましい。
【００３０】
かかる構成では、導電性シートが配された照明ユニットにおいて前述のような電磁波遮断効果が得られる。したがって、液晶パネルや駆動回路等に電磁波が悪影響を与えるのを防止することが可能となり、その結果、ノイズや干渉縞等の発生による表示障害が防止された信頼性の高い液晶表示装置を実現することが可能となる。
【００３１】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明は、以上に説明したような形態で実施され、以下のような効果を奏する。すなわち、本発明に係る燃料電池システムは、
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図１に示すように、照明ユニットＵＴは、主な構成要素として、導光板１と、光源たる蛍光放電管２と、反射シート３Ａ，３Ｂと、導電性シート５と、を備えている。ここでは、後述するように、第２の反射シート３Ａが、第１の反射シート３Ｂを保持する、いわゆる反射シート保持シートに相当する。
【００３５】
導光板１は、透明な平板であり、光伝達に必要又は最適な光学特性（透過率及び屈折率等）を有するアクリル等から構成される。導光板１の底面には、蛍光放電管２から導光板１内に入射した光を拡散するために、例えば、蛍光放電管２からの距離に応じて形状が変化するドットパターン又は溝パターン（図示せず）等が設けられている。導光板１の対向する一対の端面には、棒状（直管型）の蛍光放電管２がそれぞれ配設されている。
【００３６】
導光板１の裏面（光出射面と反対側の面）には、該導光板１の底面よりも大きな面積を有する第１の反射シート３Ｂが配設されている。そして、この第１の反射シート３Ｂと、蛍光放電管２が配置されていない導光板１の端面と、蛍光放電管２が配設された導光板１の端面周辺（以下、リフレクタ部ＲＦと呼ぶ）とが、第２の反射シート３Ａにより連続して覆われている。リフレクタ部ＲＦでは、蛍光放電管２を囲むようにＵ字型に折り曲げられた第２の反射シート３Ａの端部が、両面テープ等の接着部材７ａにより、導光板１の表面（光出射面）に固定されている。導光板１と第２の反射シート３Ａとの間に配置される第１の反射シート３Ｂは、導光板１及び第２の反射シート３Ａのいずれにも接着固定されておらず、導光板１と第２の反射シート３Ａとの間に挟持されて保持されている。このように挟持された第１の反射シート３Ｂでは、配置位置がずれて導光板１の底面から外れるのを防止するために、前述のように導光板１の裏面よりも全体の面積を大きくしたり、両端部を延長させたりすることが好ましい。
【００３７】
第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａは、例えば、高い反射率を有する白色の樹脂製フィルムからなる。ここでは、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａの厚さは、共に１８８μｍである。第１の反射シート３Ｂは、単層構造及び多層構造のいずれであってもよいが、多層構造とすると、第１の反射シート３Ｂの全体の厚みが厚くなるおそれがある。ここでは、第１の反射シート３Ｂは、単層構造を有している。
【００３８】
蛍光放電管２から輻射される電磁波を遮断し電磁波がユニット外部に漏れるのを防止するために、リフレクタ部ＲＦの第２の反射シート３Ａの外面を覆うように、導電性シート５が配設されている。導電性シート５は、銅箔やアルミ箔などの導電性材料で構成されたシートである。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、導電性シート５は、接着部材（図示せず）を介して、あらかじめ第２の反射シート３Ａの所定領域表面に接着固定されている。導電性シート５が貼り付けられた第２の反射シート３Ａには前記覆うべき各領域に対応して折り曲げることができるように、所定箇所に折り目印Ｓ（図中の波線）がつけられている。この折り目印Ｓに沿って導電性シート５とともに第２の反射シート３Ａを折ることにより、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５が蛍光放電管２を覆うリフレクタ部ＲＦの形状、すなわち、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５が断面Ｕ字型で蛍光放電管２を囲む形状となる。図１に示すように、導電性シート５の導光板裏面側の端部の長さＥは、５〜２５ｍｍに設定されている。また、照明ユニットＵＴを光出射面側から見た際に導電性シート５が反射して光って見えないようにするために、導電性シート５の導光板表面側の端部から第２の反射シート３Ａの導光板表面側の端部までの距離Ｆは、０．２ｍｍ以上に設定されている。
【００３９】
導光板１の光出射面側には、さらに、光拡散シートやプリズムシート等の光補正シート４が配設されている。このようにして、照明ユニットＵＴが構成される。また、図３は、上記の照明ユニットＵＴを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。図３に示すように、上記構成の照明ユニットＵＴの光出射面側に液晶パネル６が配設されるとともに、導光板１の裏面側に、照明ユニットＵＴ及び液晶パネル６を駆動させる駆動回路が形成された回路基板８が配設されて液晶表示装置ＬＤが構成される。
【００４０】
上記構成を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの動作時には、４０〜１００ｋＨｚの高周波の交流が蛍光放電管２に与えられる。すると、蛍光放電管２に高電圧が印加され、蛍光放電管２が発光する。ここで、蛍光放電管２の発光に伴って、蛍光放電管２から電磁波が輻射される。しかしながら、照明ユニットＵＴのリフレクタ部ＲＦは電磁波を遮断することが可能な導電性シート５が配設されているため、蛍光放電管２から輻射された電磁波が導電性シート５によって遮断される。したがって、電磁波が照明ユニットＵＴの外部に漏れて液晶パネル６や回路基板８に悪影響を及ぼすことはなく、よって、表示画面におけるノイズや干渉縞の発生等を防止して信頼性の高い液晶表示装置ＬＤを実現することが可能となる。
【００４１】
蛍光放電管２から出射された光は、蛍光放電管２が配置された導光板１の端面から導光板１内に入射し、導光板１内を伝達して出射面から出射する。この時、導光板１及び蛍光放電管２から外部に漏れた光は、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａで反射されて再び導光板１内に導かれる。反射シート３Ａ，３Ｂによるこのような反射によって、導光板１から出射する光の出射量を増大させることが可能となり、その結果、輝度の向上を図ることが可能となる。特に、ここでは、反射シートが２枚配設されているため、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａ全体における反射率が、反射シートが１枚の場合に比べて高くなる。このため、より光の出射量を増大させることが可能となり、高輝度化がより図られる。
【００４２】
導光板１から出射した光は、光補正シート４により拡散・集光等の補正を受ける。それにより、光の均一化が図れ、より高輝度化が図られる。光補正シート４を透過した光は、上方に配置された液晶パネル６に入射する。液晶パネル６では、この光を利用して表示が行われる。
【００４３】
本実施の形態の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、照明ユニットＵＴの周囲の温度及び湿度の変化に伴って導光板１、第１及び第２の反射シート３Ｂ，３Ａ及び導電性シート５が伸縮した際に、各構成要素１，３Ａ，３Ｂ，５がそれぞれ異なる熱膨張率及び吸水率を有するため、各々における伸縮量はそれぞれ異なり、各構成要素１，３Ａ，３Ｂ，５の伸縮量に差が生じる。しかしながら、ここでは、第１の反射シート３Ｂが、導光板１、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５のいずれにも固定されていないため、伸縮の際に、第１の反射シート３Ｂは、導光板１、第２の反射シート３Ａ及び導電性シート５から引張応力や圧縮応力を受けて束縛されることなく、自在に伸縮可能である。このため、第１の反射シート３Ｂでは、撓みや皺が生じることはない。一方、第２の反射シート３Ａは、導電性シート５及び導光板１と接着固定されているため、伸縮の際に、導光板１及び導電性シート５から引張応力や圧縮応力を受け、束縛されて自在に伸縮できない。このため、第２の反射シート３Ａでは、導光板１及び導電性シート５との伸縮量の差によって撓みや皺が生じる。しかしながら、照明ユニットＵＴでは、導光板１から漏れた光を直接反射するのは第１の反射シート３Ｂであるため、第２の反射シート３Ａに皺や撓みが生じても、それにより輝度ムラが生じることはなく、照明ユニットＵＴの照明光の均一性に影響を与えることはない。したがって、本実施の形態では、光の均一性に優れた高輝度な照明ユニットＵＴが実現できる。
【００４４】
ここで、本実施の形態では、金属板等により反射シートを構成する場合のように照明ユニットＵＴの厚さが増大することはないので、輝度の均一化を実現しつつ、ユニットの薄型化、軽量化、小型化を図るとともに、容易かつ低コストな構成の照明ユニットを実現することが可能である。また、両面テープ等の接着部材を用いることなく撓みや皺を防止することができるため、接着部材が光を反射することによりかえって輝度ムラが発生するおそれはない。なお、リフレクタ部ＲＦでは導光板１の光出射面側表面に第２の反射シート３Ａが接着部材により接着固定されているが、この部分は、照明ユニットＵＴの発光面の輝度の均一性に影響を与えにくいので問題はない。
【００４５】
また、導光板１の裏面側に２枚の反射シート３Ａ，３Ｂが配設されているため、反射シートが１枚である従来の場合に比べて、導光板１の裏面から外部へ漏れる光を高い反射率で反射し、より効率よく導光板１内へ戻すことができる。それにより、照明ユニットＵＴの発光面における輝度がより高くなる。例えば、カーナビゲーション等で使用される７型クラスの導光板１を備えた照明ユニットＵＴを用いて実際に実験した結果、反射シートを２枚配設することにより、反射シートを１枚配設する場合よりも、照明ユニットＵＴの発光面の中央部において、輝度が約５％高くなることが確認できた。
【００４６】
さらに、本実施の形態のように２枚の反射シート３Ａ，３Ｂを配設すると、反射シートが１枚の場合に比べて、蛍光放電管２から導電性シート５への熱の伝達を抑制することが可能となり、蛍光放電管２の熱が導電性シート５により奪われるのを防止することが可能となる。したがって、前記熱の伝達に起因する照明ユニットＵＴの低温環境下での点灯開始時の輝度立ち上がり特性の劣化を防止することができ、前記特性を改善することが可能となる。特に、第１の反射シート３Ｂが第２の反射シート３Ａよりも低い熱伝導率を有する場合には、導電性シート５への熱の伝達をより効果的に抑制することが可能となるため、低温環境下での輝度立ち上がり特性がより改善される。なお、第１の反射シート３Ｂと第２の反射シート３Ａとが同じ材質から同じ厚さで構成されていても、両者の長さや形状が異なれば、各シート３Ａ，３Ｂにおける熱伝導率はそれぞれ異なる。このため、この場合においても、導電性シート５への熱の伝達を効果的に抑制して輝度立ち上がり特性を改善することができる。
【００４７】
以上のように、本実施の形態では、従来より優れた輝度均一性及び高輝度が実現可能で、薄型、軽量、小型でかつ低コストで信頼性の高い照明ユニット及び液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００４８】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の実施の形態２に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。図４に示すように、本実施の形態の照明ユニットＵＴは、実施の形態１の照明ユニットＵＴと同様の構成を有するが、以下の点が実施の形態１と異なっている。すなわち、本実施の形態の照明ユニットＵＴでは、第２の反射シートが、リフレクタ部ＲＦを覆う部分３Ａ’’と、導光板１の裏面を覆う部分３Ａ’とに分離された構成であり、両者が両面テープ等の接着部材７ｂで接着されている。このような構成の本実施の形態においても、実施の形態１と同様の効果が得られる。また、本実施の形態の照明ユニットＵＴを備えた液晶表示装置においても、実施の形態１の液晶表示装置ＬＤと同様の効果が得られる。なお、実施の形態１のように一体化された第２の反射シート３Ａを配設すると、照明ユニットＵＴの薄型化、コスト及び組み立て工数の削減を図ることが可能であるという利点を有する。
【００４９】
実施の形態１及び実施の形態２では、直管型の蛍光放電管を２本備えた場合について説明したが、蛍光放電管の数、配設位置及び種類はこれに限定されるものではなく、１本または３本以上であってもよく、或いは、Ｌ字型やＵ字型の蛍光放電管であってもよい。本発明は、上記基本的な構成を有するものであれば、いかなるエッジライト方式のものにも適用可能であり、また、本発明を、エッジライト方式以外の照明ユニットに適用することも可能である。特に、本発明は、薄型化及び小型化が要求される照明ユニットにおいて、有効な効果を奏する。
【００５０】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。例えば、第１の反射シート３Ｂを、第２の反射シート３Ａの内周全域と一致させて配設してもよい。
【００５１】
また、実施の形態１及び実施の形態２においては、導電性シート５が配設された照明ユニットＵＴについて説明したが、導電性シート５が配設されていない構成であってもよい。この場合には、蛍光放電管２から輻射される電磁波を遮断することはできないが、前述した輝度ムラの防止効果を得ることが可能となる。
【００５２】
また、実施の形態１及び実施の形態２においては、第２の反射シート３Ａによって第１の反射シート３Ｂが保持されているが、反射シート以外の部材から構成される反射シート保持シートによって第１の反射シート３Ｂが保持される構成であってもよい。なお、上記のように反射シート保持シートが反射シートで構成される場合には、導光板１からの光の漏れをより効果的に防止できるとともに、構成が容易で安価、かつ、薄型化・軽量化・小型化を実現できるので好ましい。
【００５３】
さらに、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明に係る照明ユニットを液晶表示装置に利用する場合について説明したが、照明ユニットの用途はこれに限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明に係る照明ユニットは、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置や、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等に用いられる照明ユニットとして有用である。また、本発明に係る液晶表示装置は、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置や、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等に用いられる液晶表示装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図２】図２は、図１の反射シート及び導電性シートの構成を示す図であり、図２（ａ）はその平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のｂ−ｂ’線における断面図である。
【図３】図３は、図１の照明ユニットを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、従来の照明ユニットの構成を示す模式的な断面図である。
【図６】図６は、従来の照明ユニットの他の構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    導光板
２    蛍光放電管
３    反射シート
５    導電性シート
６    液晶パネル                                                                                
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004027313.tif 000009
【図２】
2004027313.tif 000010
【図３】
2004027313.tif 000011
【図４】
2004027313.tif 000012
【図５】
2004027313.tif 000013
【図６】
2004027313.tif 000014
【国際調査報告】
2004027313.tif 000015
2004027313.tif 000016