JP2001250416A - 照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塵埃の発生と侵入を抑制する照明ユニット及
びそれを用いた液晶表示装置を提供。 【解決手段】 照明ユニットは、光源と、光源に接続さ
れるリード線と、光源からの光を導光させる導光板と、
導光板の端面を囲むようにして配される反射シートと、
導光板の上方に設置される光補正シートとを備え、導光
板の上方に第１の金属製筐体、下方に第２の金属製筐体
を配し、第１と第２の金属製筐体により上記各部材を保
持し、さらに第１の金属製筐体に液晶パネルを４辺隙間
なく接着して固定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導光板の側面に光
源を配し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。

【０００２】

【従来の技術】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において、軽量、薄型、
低消費電力という特徴を生かして液晶表示装置が多く用
いられるようになった。また、これらの液晶表示装置に
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という構
成例が多い。

【０００３】この照明ユニットにおいては、導光板を表
示素子の裏面に置きその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が、薄型化と発光面
の輝度均一性に優れるという特徴を有しており、ノート
型パーソナルコンピュータ等に使用される液晶表示装置
のバックライトの方式としては、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。携帯型テレビやカー
ナビゲーションシステム等に使用される液晶表示装置に
おいては、薄さと輝度を両立させるために、二本以上の
蛍光放電管を使用したエッジライト方式、あるいはＬ字
型蛍光放電管やコの字型蛍光放電管を使用したエッジラ
イト方式が採用されるケースも多い。

【０００４】また、蛍光放電管は高周波の交流で駆動さ
れて発光しており、蛍光放電管に所定の駆動電圧を外部
から供給するためにリード線がその両端に接続されてい
る。この二つのリード線の先端にコネクタが設けられ、
外部のインバータに接続されている。

【０００５】エッジライト方式においては、導光板の外
側に蛍光放電管を配置しており、携帯性、省スペースと
いう液晶表示装置としての特徴をより伸ばすためには、
導光板や蛍光放電管、リード線等の部材をいかに照明ユ
ニット及び液晶表示装置の中へコンパクトに配置するか
がポイントとなる。

【０００６】図４と図５は、従来の蛍光放電管を使った
エッジライト方式の照明ユニットを使用した液晶表示装
置ＬＤである。この照明ユニットは、光を伝達する平板
状の透明な導光板１と、この導光板１の４辺のうちの２
辺にＬ字型に曲げられたＬ字型の蛍光放電管２と、蛍光
放電管２から発せられた光を導光板１の端面Ｄ１に導く
反射シート３が配されている。導光板１、蛍光放電管２
等は導光板下方の金属で形成された筐体９と導光板上方
の樹脂で形成された筐体１３により保持されることによ
り、照明ユニットを形成している。このような構成の照
明ユニットは、所定形状の下方側の筐体９と上方側の筐
体１３とが組み合わされた中に各部材が収納されるとと
もに、照明ユニットの上に液晶パネル１１とフロントカ
バー１２が搭載されて液晶表示装置ＬＤとなる。

【０００７】反射シート３は、導光板１から外へ出る光
を再度導光板１の中へ戻し出射面から出る照明光を増大
させるという役割を有する。この反射シート３として
は、高反射率を有する白色の樹脂製のフィルムが使用さ
れている。また、導光板１としては、光源２から遠ざか
るにつれて拡散処理面積が大きくなるようなパターンが
施されるものがある。

【０００８】なお、反射シート３としては、蛍光放電管
２の周囲の部分（この部分を「リフレクタ」と呼称する
こともある。）と導光板１の裏面側の部分とを分離して
いる構成のものもあるが、図４に示す一体的な構成のも
のの方が照明ユニットＵＴの薄型化とコスト及び組立工
数の削減をすることができる利点を有する。

【０００９】導光板１の上方すなわち照射面側には、光
補正シート４，５が配されている。光補正シート４，５
には、拡散シートやプリズムシート等があり、各種仕様
のものを必要に応じて任意枚数設置することにより、導
光板から照射される光を拡散する等して、照射光の均斉
化と高輝度化を図っている。

【００１０】蛍光放電管２の両端は、高周波の交流を発
生させるインバータ等の電源ユニット部に接続されるリ
ード線７に半田付け等により接続され、蛍光放電管２を
点灯させるために必要な電圧が印可される。一般的に蛍
光放電管２を点灯させるためには高い電圧が必要であ
り、リード線７の露出部を覆うために、ゴム等の絶縁体
で円筒状に形成されたゴムホルダー８が取り付けられ
て、リード線７の露出部の高い電圧が絶縁されている。

【００１１】リード線７は、筐体１３に設けられたリー
ド線固定用溝Ｌに挿入されて保持されるとともに、筐体
９の蛍光放電管２が配されていない側の側面の一部に設
けられた開口部から外へ引き出されている。なお、筐体
１３には、筐体９との組み付けのために形成される爪状
の突起Ｋも複数形成されている。

【００１２】筐体１３の表側においては、液晶パネル１
１の照明ユニットに対する位置を規制するためのリブＲ
が設けられており、このリブＲに沿わせて液晶パネルを
載せることで、液晶表示装置における液晶パネルの位置
を適切に保っている。

【００１３】また、蛍光放電管２から発生する電磁波が
液晶パネルと干渉することで画像にノイズを発生する場
合が多く、これを防止する目的で、液晶パネル１１と蛍
光放電管２との間を遮蔽するように、反射シート３の外
側に銅箔１３が貼り付けられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の従来の照明ユニット及び液晶表示装置ＬＤにおいて
は、筐体９に筐体１３を組み付ける際に、筐体９の板金
エッジ９Ｅがフロントカバー１２の端面１２Ｅや樹脂製
の筐体１３に接触することで筐体１３が削られて発生す
る微細な樹脂塵が液晶パネル１１や光補正シート４，５
が配される表示領域に侵入するという問題を有してい
た。また、液晶パネル１１を照明ユニット上に設置する
際においても、樹脂製の筐体１３のリブＲを液晶パネル
１１のガラスエッジで削ってしまうことにより、樹脂塵
が発生し、これが同様に表示領域に侵入するという問題
を有していた。すなわち、導光板１と光補正シート４，
５、光補正シート４，５と液晶パネル１１との間には隙
間が生じているため、筐体９と筐体１３のかん合時に筐
体１３から発生した樹脂塵が筐体１３やその他の部材に
付着したまま組み立てられることにより、照明ユニット
さらには液晶表示装置組立においてこの樹脂塵が表示領
域に侵入する可能性がある。照明ユニットの外側から有
効表示領域までの距離が近くなっているため、これらの
樹脂塵が表示領域に侵入する可能性は高く、また、照明
ユニットあるいは液晶表示装置完成後の輸送時の振動等
によっても内部に潜んでいた樹脂塵が後から表示領域へ
侵入する不具合も見受けられる。

【００１５】樹脂塵等の塵埃が表示領域に侵入すると、
出力光を遮り、輝度ムラの原因となったり、また、塵埃
と光補正シート４，５との摩擦により光補正シート４，
５等の表示領域の部材が損傷する不具合が発生する。ま
た、液晶パネル１１と照明ユニットの間に塵埃が一度入
り込むと、解体せずに取り除くのは困難な点がある。

【００１６】そこで、本発明の目的は、照明ユニットや
液晶表示装置を構成する部材を使用した簡易な構成であ
りながらも、組立時の塵埃の発生を抑制することによ
り、表示領域への塵埃の侵入をより低減する照明ユニッ
ト及びそれを用いた液晶表示装置を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
照明ユニットは、光源と、光源に接続されるリード線
と、光源からの光を導光させる導光板と、導光板の端面
を囲むようにして配される反射シートと、導光板の上方
に設置される光補正シートとを備え、導光板の上方が表
示領域とされる照明ユニットにおいて、導光板の上方に
第１の金属製筐体、下方に第２の金属製筐体を配し、第
１と第２の金属製筐体により上記各部材を保持してい
る。

【００１８】また、第１の金属製筐体は、照明ユニット
の少なくとも一辺において、光補正シートと反射シート
双方に対して接着固定された構成をとっている。さら
に、請求項３に記載の液晶表示装置は、請求項１に記載
した照明ユニットにおいて、この照明ユニットの上方の
金属製筐体に液晶パネルを４辺隙間なく接着して固定し
た構成をとっている。

【００１９】

【発明の実施の形態】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。

【００２０】本実施の形態は、図１に示すように、光源
２と、光源２からの光を伝達する平板上の導光板１と、
導光板１の裏面に沿うように配される反射シート３と、
導光板１の上面に配される光補正シート４，５と、これ
らの部材を囲んで支持するように配される金属製の筐体
９，１０とを備える照明ユニットＵＴである。図２は、
照明ユニットＵＴの平面図であり、第１の金属製筐体１
０を取り外した状態を示したものである。図３は、照明
ユニットＵＴの上に液晶パネル１１とフロントカバー１
２を取り付けた液晶表示装置ＬＴの断面を示した図であ
る。

【００２１】図１及び図２に示すように、蛍光放電管２
に所定の駆動電圧を外部から供給するためにリード線７
がその両端に接続されている。この二つのリード線の先
端にコネクタが設けられ、外部のインバータに接続され
ている。光源２は、高周波の交流（４０〜１００ｋＨ
ｚ）で駆動されて発光する蛍光放電管２が導光板１の四
辺のうち二辺にＬ字型に一つ配されている（「Ｌ字型の
蛍光放電管」と呼ばれる）。蛍光放電管２の配置されて
いない側Ｅ２の二辺には、反射シート３と筐体９との間
に間隔Ｍが設けられ、この間隔Ｍに光源２からのリード
線７が配されている。

【００２２】蛍光放電管２の両端部には、外部から電圧
を供給するためのリード線７が接続されているが、リー
ド線７と蛍光放電管２の接続部はゴムホルダー８により
カバーされている。

【００２３】このような照明ユニットＵＴは、導光板１
と反射シート３と蛍光放電管２を組み立てた後、箱形を
した筐体９に収納することにより、これらの部材１，
２，３が保持される。本実施の形態の筐体９は、導光板
１を外周側と下方側から保持するもので、さらに、この
筐体９と上方側から嵌合する筐体１０と組み合わされ
て、図１に示す照明ユニットＵＴが完成する。このよう
な筐体９，１０は、樹脂塵の発生をなくすために金属製
の板材から形成されており、ステンレスや鉄等が使用さ
れる。この時、ゴムホルダー８は、金属製筐体９、１０
と蛍光放電管２との絶縁という本来の役割を果たすとと
もに、蛍光放電管２及び導光板１の位置を規制する位置
決め部材としての役割、さらには、ゴムホルダー８自身
の持つ弾性により外部からの衝撃から蛍光放電管２を守
る役割を受け持つ。

【００２４】そして、図３に示すように、この照明ユニ
ットＵＴの上に、液晶パネル１１が搭載され、その上に
フロントカバー１２が取り付けられて液晶表示装置ＬＤ
が完成する。なお、上記フロントカバー１２も一種の金
属製筐体である。

【００２５】導光板１は、光伝達に必要な透過率及び屈
折率で代表される光学特性が最適なアクリル等の材料で
形成されている。この導光板１には、蛍光放電管２から
の距離に応じて形状を変化させたドットパターンあるい
は溝パターン（図示せず）等が裏面に施されると共に、
表面側に設置された光補正シート４及び５により、照明
ユニットＵＴの出射光の均斉化と高輝度化が図られてい
る。なお、蛍光放電管２から発せられた光は、導光板１
の入射側端面Ｄ１に集められて内部へと導かれる。

【００２６】反射シート３は、高反射率を有する白色の
樹脂製フィルムが使用されており、反射シート３の裏面
からコの字型に折り曲げられて形成されている。すなわ
ち、この反射シート３の一方側は、蛍光放電管２を囲む
ように折り曲げられて、導光板１の表面に両面テープ６
等の接着剤で固定され、蛍光放電管２の配置されていな
い側Ｅ２は、導光板端面Ｄ２に沿うように折り曲げられ
ている。導光体端面Ｄ２で折り曲げられることにより、
導光板端面Ｄ２から出ていく光を再度導光板１内へ戻
し、導光板１の表面から出射される光を増やす働きをさ
せている。なお、導光板１の裏面の反射シート３は、導
光板１の裏面から外へ出る光を再度導光板１の中へ戻し
出射する照明光を増大させる役割を持たせている。反射
シート３の種類としては、上記一体的構成のものの他、
蛍光放電管２の周囲の部分（この部分をリフレクタと呼
ぶことがある）と導光板１の裏面側の部分を分離したも
のがある。

【００２７】導光板１の上方すなわち照射面側には、光
補正シート４，５が配されている。光補正シート４，５
は、照明ユニットＵＴの出射光の均斉化と高輝度化を図
るためのものであり、本実施の形態では、１枚の拡散シ
ート４と１枚のプリズムシート５が使用されている。拡
散シート４は、蛍光放電管２からの光を拡散させ、液晶
パネル１１を均一に照射するために用いられるシート状
の光学部材であり、プリズムシート５は、透明の樹脂製
フィルムであり、三角形状の規則的な溝を切った構造を
している。光補正シート４，５は、拡散シート４やプリ
ズムシート５に限らず、各種仕様のものを必要に応じて
任意枚数設置されるが、本発明は仕様及び枚数に制限さ
れることなく適用可能である。また、本実施の形態の光
補正シート４，５は、導光板１の長辺側において部分的
に凸形状４Ｔ、５Ｔを形成し、その上をまたぐように両
面テープＴを配することにより、反射シート３及び筐体
１０と同時に接着されている。この両面テープＴで筐体
１０と反射シート３を接着することにより、筐体１０に
設けられている切り欠きＣを通して外から侵入する塵を
遮断することができる。この切り欠きＣは、液晶パネル
１１に接続されているフレキケーブル１４を液晶表示装
置の外へ取り出すためのものである。

【００２８】また、この両面テープＴは、光補正シート
４、５を固定する役目を兼ねてもいる。両面テープＴで
光補正シートを固定することにより、照明ユニットに振
動が加わった際に光補正シートが振動して相互に擦れあ
うことで発生する光補正シートの傷や擦れ粉を防止す
る。

【００２９】筐体１０の上面には液晶パネル固定用の両
面テープＭが、中央開口部の周囲４辺に隙間無く配置さ
れている。液晶パネル１１は両面テープＭを介して筐体
１０上に設置される。両面テープＭは、筐体１０側の接
着力が液晶パネル１１側の接着力よりも強い仕様として
おり、組立後に再度液晶パネル１１だけを取り外す際
に、取り外しが容易に行え、かつ両面テープＭが筐体１
０側に完全に残るようになっている。

【００３０】筐体１０には、従来あった液晶パネル１１
の位置決め用のリブは一切設けられておらず、液晶パネ
ル１１を取り付ける際に位置決め用の治具等を使用する
ことで液晶パネルの位置を規制する。

【００３１】液晶パネル１１の位置が筐体１０上の適切
な位置に接着されたことを確認するために、筐体１０上
に刻印Ｖが施されている。

【００３２】液晶パネル１１を載せた後、フロントカバ
ー１２を被せて図３に示す液晶表示装置ＬＤが完成す
る。フロントカバー１２は筐体９に設けられた爪９Ｋと
かん合することで固定されている。

【００３３】ところで、従来、液晶表示装置ＬＤの完成
後は外部からの塵埃はもちろんのこと、筐体９等の内部
に潜んでいる塵埃が表示領域に入り込む可能性があり、
なおかつ、液晶パネル１１と照明ユニットＵＴの間に一
度塵埃が入り込むと、解体せずに取り除くのは困難な点
があった。したがって、塵埃の侵入を事前に抑制するこ
とは、液晶表示装置ＬＤの完成後のメンテナンス過程に
おいても重要な課題であった。

【００３４】しかし、本実施の形態の本発明の照明ユニ
ットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤによれば、樹脂塵の発生
源となる樹脂を使用していないため、照明ユニットＵＴ
や液晶表示装置ＬＤの軽量・小型化を維持したまま表示
領域に塵埃の侵入を抑制することができる。

【００３５】また、従来必要であった、液晶パネルに対
する蛍光放電管の電磁波シールド用の銅箔等の部材も、
同等以上のシールド効果をもたらす金属製の筐体１０の
採用により不要となり、組立性の向上及びコストの削減
という利点も有する。

【００３６】以上、上記の実施例の形態では、一例につ
いて説明した。Ｌ字型の蛍光放電管２を使用した照明ユ
ニットに本発明を適用した場合について説明したが、本
発明は、このＬ字型でなくとも各種の照明ユニットに広
く適用することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明の照明ユニット及
び液晶表示装置によれば、導光板の下方のみならず上方
にも金属製の筐体を配し、塵埃の発生源となる樹脂材料
を構造体として一切使用せず、これら二つの金属製の筐
体により各部材をすべて保持する構成をとっているもの
であるから、照明ユニットの軽量・小型化と組立時及び
組立後の塵埃の発生を抑制することができ、塵埃の侵入
による輝度ムラがより解消されるとともに、塵埃と光補
正シート等の表示領域の部材の損傷をより低減すること
が可能で、産業的価値が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の照明ユニットの構成を示す断面図

【図２】実施の形態の照明ユニットの構成を示す平面図

【図３】実施の形態の液晶表示装置の構成を示す断面図

【図４】従来の照明ユニットの構成を示す断面図

【図５】従来の照明ユニットの構成を示す平面図

【符号の説明】

１ 導光板 ２ 蛍光放電管（光源） ３ 反射シート ４、５ 光補正シート ９、１０ 筐体 １１ 液晶パネル ＵＴ 照明ユニット ＬＤ 液晶表示装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、光源に接続されるリード線と、
   光源からの光を導光させる導光板と、導光板の端面を囲
   むようにして配される反射シートと、導光板の上方に設
   置される光補正シートとを備え、導光板の上方が表示領
   域とされる照明ユニットにおいて、 導光板の上方に第１の金属製筐体を、下方に第２の金属
   製筐体を配し、第１と第２の金属製筐体により上記各部
   材を挟持した照明ユニット。
2. 【請求項２】 第１の金属製筐体は、照明ユニットの少
   なくとも一辺において、光補正シートと反射シート双方
   に対して接着固定された請求項１記載の照明ユニット。
3. 【請求項３】請求項１に記載の照明ユニットを有する液
   晶表示装置において、前記照明ユニットの第１の金属製
   筐体に液晶パネルを４辺隙間なく接着固定した液晶表示
   装置。