JP2002109931A - バックライトユニット及び導光板の製造方法 - Google Patents

バックライトユニット及び導光板の製造方法

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JP2002109931A
JP2002109931A JP2000302398A JP2000302398A JP2002109931A JP 2002109931 A JP2002109931 A JP 2002109931A JP 2000302398 A JP2000302398 A JP 2000302398A JP 2000302398 A JP2000302398 A JP 2000302398A JP 2002109931 A JP2002109931 A JP 2002109931A
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reflection
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Atsushi Haniyu
篤史 羽生
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Ohtsu Tire and Rubber Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックライトユニットの薄肉厚化を図る。 【解決手段】 導入面から導入した光を反射面2bにて
反射して出光面2aから出光する導光板2を備えたバッ
クライトユニットにおいて、導光板2の反射面2bとな
る面に金属反射膜8が蒸着され、当該反射面と対向する
出光面には光を拡散させるための微細な凹凸7加工が施
されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のような表示装置に用いられるバックライトユニットに
関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶ディスプレイ等の液晶表示装置用の
バックライトユニットには、線状光源(ランプ)からの
照射光が導光板を介して液晶表示装置を照射するエッジ
ライト式が多く用いられている。エッジライト方式のバ
ックライトユニットは導光板の下側に反射板を重ねて配
し、導光板の上側に拡散板、プリズムシートなどの光学
シートを重ねて配している。
【0003】近年のバックライトユニットの構造は、
a)薄型軽量化、b)高輝度化を実現するよう改良が加
えられている。しかしながら、上記構造を有するバック
ライトの薄型化は、ランプの細径化の技術的限界とそれ
に伴う導光板の薄肉厚化制限および反射板、光学シート
の厚み制限によって限界に達しようとしている。バック
ライトを薄肉厚化するためには、ランプを細くする、
導光板を薄くする、反射板を薄くする、光学シー
トを薄くする、光学シートを減らす、ことが考えられ
る。
【0004】しかし、ランプを細くすることでは、現
在知られている実使用に耐えるランプの最小径は1.8
mmであり、現在、これ以上の細化はかなり難しい。ま
た、ランプを細くするとランプの発生光量が減少し、ま
た機械的強度も損なわれる。導光板を薄くする場合
に、ランプ径よりも薄くすると、導光板への入射効率が
下がり、バックライトの輝度が低下することが実験によ
り判明している。反射板を薄くすると、反射板を透過
する光が増えてしまいバックライトの輝度が下がる。
光学シートを薄くするとシートの撓みが発生しやすくな
り、しかも拡散或いは集光性が得にくくなる。光学シ
ートを減らすと輝度の低下や品位の劣化が発生する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題に
鑑み、薄肉厚化を図る新たな手段を得ることを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
回避しつつ、バックライトの薄肉厚化を図るために、導
入面から導入した光を反射面にて反射して出光面から出
光する導光板を備えたバックライトユニットにおいて、
反射板を設ける代わりに、導光板の反射面側に金属反射
膜を蒸着することに想到した。金属反射膜を蒸着するこ
とで、従来の反射板を無くすことができ、バックライト
の軽量化・薄肉厚化を達成することができた。
【0007】しかも、金属反射膜と導光板とが蒸着によ
り一体になっているため、光量のロスが減少した。すな
わち、導光板と反射板とが別体であると、光の進路は、
導光板、導光板と反射板の間の空気層、反射板、前記空
気層、導光板の順番となるため、導光板の反射面から空
気層に出て反射板によって反射されて再び導光板に戻ろ
うとする光のうちの一部は、導光板の反射面にて反射さ
れてしまうため導光板内に戻ることができず光量のロス
が発生するが、本発明のように金属反射膜と導光板とが
蒸着により一体になっていると、このような光のロスが
無いため、輝度を向上させることができる(図3参
照)。
【0008】また、バックライトユニットにおいては、
光の指向性を低くしてあらゆる角度に光が照射されるこ
とが要求されるが、導光板とは別体の反射板とを設ける
場合においては、導光板に光を拡散させるための凹凸を
形成したり、ドット印刷を施すことが行われていた。し
かし、導光板に金属反射膜を蒸着させる場合にも凹凸を
形成したり、ドット印刷を施すことは未だ提案されてい
なかった。本発明者は、導光板に蒸着された金属反射膜
と凹凸又はドット印刷という新規な組合せを提案すると
共に、金属反射膜を蒸着した導光板において凹凸やドッ
ト印刷を設ける場合における新規かつ有利な構造を発明
するに至った。
【0009】この点に関する、本発明の第1の構造は、
導光板の反射面となる面に金属反射膜が蒸着され、当該
反射面と対向する出光面には光を拡散させるための微細
な凹凸加工が施されていることを特徴とする。反射面に
金属反射膜形成を形成すると、上述のように薄肉厚化を
達成でき、光量のロスを抑えることはできるが、逆に、
微細な凹凸を形成した面に金属反射膜を形成すると凹凸
の効果が無くなるかあるいは効果が薄れてしまうことが
判明した。すなわち、微細な凹凸が光を拡散させる効果
は、凹凸が形成されている面が空気と接していることに
よって発揮されるものであり、凹凸面に別体の反射板を
設ける場合には、凹凸の効果は発揮できるが、凹凸面が
金属反射膜と一体化していると光の拡散効果は著しく減
少する。
【0010】前記第1構造では、上記問題を考慮して、
金属反射膜が蒸着される反射面ではなく、反射面と対向
する出光面に微細な凹凸加工を施して凹凸による効果を
維持することに成功した。しかも、微細な凹凸加工は、
エッチング、プラスト、スタンパーなどによって導光板
の表面に任意のパターン状のシボ、溝、又は孔等として
施すことができる印刷レスであるため、後述のドット印
刷のようにドット印刷の見えが気にならないという利点
がある。さらに、本発明の第2の構造は、光を拡散させ
るためのドット印刷が施された反射面の上に金属反射膜
が蒸着され、当該反射面と対向する出光面には光を拡散
させるための微細な凹凸加工が施されていることを特徴
とする。
【0011】導光板にドット印刷を施す場合、拡散剤な
どを含むドット印刷によって光が拡散するので、ドット
印刷がされた面に金属反射膜を形成しても光拡散の効果
が失われない。これを考慮して、反射面にまずドット印
刷が施しておき、ドット印刷が施された反射面の上に重
ねて金属反射膜を蒸着することで、金属反射膜によっ
て、薄肉厚化を達成でき光量のロスを抑えることができ
るると共に、金属反射膜と反射面の間に存在するドット
印刷により光拡散の効果も発揮できる。しかも、出光面
側にドット印刷を施すとドット印刷の見えが気になる
が、反射面側にドット印刷を施すことで、ドット印刷が
発光時に見えにくいため有利である。
【0012】さらに、出光面に微細な凹凸加工が施され
ているので凹凸による拡散効果が一層高まっている。そ
して、本発明の第3の構造は、導光板の反射面となる面
に金属反射膜が蒸着され、当該反射面と対向する出光面
に光りを拡散させるためのドット印刷が施されているこ
とを特徴とする。前記第2構造では、反射面に金属反射
膜を蒸着させる前に、予め反射面にドット印刷を施して
おく必要があるが、第3構造のように金属反射膜が蒸着
される面とは反対側の出光面にドット印刷を施す場合に
は、金属反射膜を形成した後であっても、ドット印刷を
施すことが可能であり、製造工程の自由度が高まり有利
である。また、印刷ドットの見えについても、印刷ドッ
トが非常に小さい等ドット見えが気にならない場合には
採用可能となる。
【0013】また、他の観点からみた本発明の特徴は、
導入面から導入した光を反射面にて反射して出光面から
出光する導光板を備え、当該導光板の下に電気配線を有
する基板が配置されるバックライトユニットにおいて、
導光板の前記基板と対向する面に金属反射膜が蒸着され
て当該面が反射面とされ、当該金属反射膜と前記基板の
間に介在して両者を電気絶縁するための電気絶縁層が前
記金属反射膜表面に形成されている点にある。この場
合、導光板の反射面に金属反射膜を形成しても、その下
に位置する電気配線との間が電気絶縁層によって絶縁さ
れるので短絡を簡単に防止できる。電気絶縁層は、合成
樹脂等の電気絶縁材料を金属反射膜の蒸着面に塗布した
り、電気絶縁材料からなるフィルムを貼って形成するこ
とができる。
【0014】さらに、前記電気絶縁材は非透光性材料
(不透明材料)とするのが好ましく、この場合、非透光
性の金属反射膜により、金属反射膜の剥離防止、金属反
射膜と下部基板の電気配線との電気絶縁に加えて、金属
反射膜を透過する光を吸収して光りの漏れを防止できる
という効果がある。さらに、本発明に係る導光板の製造
方法は、反射面に金属を蒸着して金属反射膜を形成し、
当該金属反射膜の表面に電気絶縁材からなる電気絶縁層
を形成することを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1及び図2は、本発明の第1実施
形態を示しており、このバックライトユニット1は、導
光板2と、導光板2の出光面(表面)2aに配置された
光学シート3と、導光板2の一端側に設けられた線状光
源(ランプ)5を備え、導光板2は、シャーシ(基板)
6の上に配置されている。導光板2は、アクリル樹脂製
であり、平面視において矩形状に形成されている。図1
に示すように、導光板2は、出光面2aと反射面2bと
が非平行に形成された側面視略楔形状に形成されてい
る。なお、導光板2は、楔形状に限らず、平板状であっ
てもよい。
【0016】前記光学シート3としては、本実施形態で
は、拡散板(PET)3a、第1レンズシート(PE
T)3b、第2レンズシート3cを有し、この順に下か
ら重ねて配置されている。なお、レンズシート3b、3
cは省略することもできる。なお、各光学シート3a,
3b,3cは平面視において導光板2と略同形状の矩形
状に形成されている。線状光源5は、導光板2の肉厚側
の端面(導入面)2cに対向して配置されている。線状
光源5は、導入面2cに沿って設けられており、この導
入面2cから導光板2へ光が導入される。
【0017】シャーシ(基板)6は、導光板2等が固定
される枠を有すると共に、プリントされた電気配線等が
設けられる場所である。このシャーシ6の上に前記導光
板2が反射面2bを下にして載置される。前記導光板2
は、出光面2aに微細な凹凸(シボ、溝、又は穴)7と
ともに金型形成される。微細な凹凸は、所定の効果が得
られるように任意のパターンで形成することができる。
また、反射面2bは平坦で微細な凹凸が非形成とされて
いる。なお、導光板2の形成方法は他の方法であっても
よく、微細な凹凸加工も金型形成とは別に行ってもよ
い。また、本第1実施形態のように微細な凹凸を導光板
表面に直接形成するタイプを、後述のドット印刷を施す
ものとの対比で「印刷レスタイプ」と呼ぶことができ
る。
【0018】図2に示すように、微細な凹凸が非形成で
ある反射面2bには、反射率の高い白色金属、例えばア
ルミニウム又は銀が蒸着され、この蒸着された金属膜8
が反射膜(反射層)を構成する。金属反射膜8は、20
ミクロン程度の厚みで形成することが可能であり、従来
の反射板を省略できることで、バックライトユニットの
薄肉厚化が可能となる。蒸着された金属反射膜8の表面
にはさらにコーティング処理が行われる。コーティング
処理は、金属反射膜8の表面に電気絶縁材料である合成
樹脂を塗布したり、合成樹脂フィルムを貼り付けること
によって電気絶縁層10を形成することによって行われ
る。電気絶縁層10を形成することにより、金属反射膜
8が保護される他、金属反射膜8とシャーシ6に設けら
れた電気配線との間を電気絶縁層10によって電気絶縁
することが可能となる。
【0019】また、電気絶縁層10として、非透光性
(不透明)の合成樹脂を採用すると、金属反射膜8から
漏れた光を遮断することができる。従来のように導光板
2とは別体の反射板80を使用する場合、図3(a)中
の矢印で示すように、線状光源5からの光は、導光板2
の反射面2bから出て、反射板80で反射され、再び導
光板2内に進入するが、点線の矢印で示すように、反射
板80で反射した光の一部は、反射面2bでさらに反射
され、導光板2内に進入できないため、光のロスが生ず
る。一方、図3(b)に示すように、金属反射膜8が蒸
着により導光板2と一体形成されている場合、図3
(a)の点線の矢印で示すような光のロスが生じないの
で有利である。
【0020】また、本実施形態では、微細な凹凸7が金
属反射膜8とは反対側の面に設けられているので、任意
のパターンの微細な凹凸7によって光を拡散させる効果
を維持できる。すなわち、微細な凹凸7が形成されてい
る面に金属反射膜8を形成すると、微細な凹凸による光
の拡散効果が得られなくなるが、反射面2bは微細な凹
凸を非形成としてその反射面2bに金属反射膜8を形成
するとともに、反対側の面2aに微細な凹凸を形成した
ので、金属反射膜8の効果と微細な凹凸7による効果を
共に発揮することができる。
【0021】なお、図4に示すように、上記第1実施形
態において、反射面2bの一部だけに微細な凹凸11を
形成することも可能である。すなわち、導光板2の反射
面2bの線状光源5側端側の両コーナ部付近に光の拡散
効果を高めるために微細な凹凸を出光面2aとは別に形
成してもよい。また、図4において、反射面2bにドッ
ト印刷を施しておき、そのドット印刷の表面に金属反射
膜8を形成すると、一層効果的である。図5は、本発明
の第2実施形態を示している。本第2実施形態は、導光
板2に拡散剤入りのインクによりドット印刷15が施さ
れた印刷タイプである。ドット印刷15は、金型成形等
により製作された導光板2の反射面2b側に任意のパタ
ーンにて施される。ドット印刷15は、例えばスクリー
ン印刷によって施される。ドット印刷15が施された印
刷面(反射面)2bには、反射率の高い白色金属、例え
ばアルミニウムや銀が蒸着され、金属反射膜8が形成さ
れ、さらに金属反射膜8の表面に電気絶縁層10が形成
される。このように印刷面2bの上に金属反射膜8が蒸
着されていると、印刷ドット15が発光時に見えにくい
ため好ましい。しかも、導光板2の出光面2a側には微
細な凹凸を形成することができ、この場合、比較拡散効
果が一層向上する。
【0022】図5は、本発明の第3実施形態を示してい
る。本第3実施形態も、導光板2に拡散剤入りのインク
によりドット印刷15が施された印刷タイプである。ド
ット印刷15は、導光板2の出光面2a側に任意のパタ
ーンにて施される。ドット印刷15が施された印刷面
(出光面)2aと反対側の反射面2bには、金属反射膜
8が蒸着され、さらに金属反射膜8の表面に電気絶縁層
10が形成される。印刷ドット15が非常に小さい等ド
ット15見えを気にしない場合は、第3実施形態のよう
にドット印刷15を施していない面に金属反射膜8を蒸
着させることができ、ドット印刷面が出光面2aとな
る。
【0023】この第3実施形態の場合、金属反射膜8を
形成した後にドット印刷15を行うこともでき、製造工
程の自由度が高まる。なお、上記第2及び第3実施形態
において説明を省略した点は、第1実施形態と同様であ
る。
【0024】
【発明の効果】請求項1〜3に係る本発明によれば、金
属反射膜を導光板に蒸着させることでバックライトユニ
ットの薄肉厚化が図れると共に、そのような導光板への
微細な凹凸やドット印刷の適用が実現され、微細な凹凸
やドット印刷の効果も達成できる。また、請求項4〜6
に係る本発明によれば、金属反射膜が導光板に蒸着され
るので、薄肉厚化が図られ、金属反射膜と基板に設けら
れた電気配線との絶縁を電気絶縁層によって行うことが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】バックライトユニットの概略側面図である。
【図2】金属反射膜が蒸着された導光板(第1実施形
態)の側面図である。
【図3】導光板における光の進路を示す図であり、図3
(a)は従来の反射板を用いた場合を示し、図3(b)
は蒸着金属反射膜を有する場合である。
【図4】第1実施形態の変形例を示し、図4(a)は底
面図であり、図4(b)は側面図である。
【図5】金属反射膜が蒸着された導光板(第2実施形
態)の側面図である。
【図6】金属反射膜が蒸着された導光板(第3実施形
態)の側面図である。
【符号の説明】
1 バックライトユニット 2 導光板 2a 出光面 2b 反射面 3 光学シート 5 線状光源 6 シャーシ(基板) 7 凹凸 8 金属反射膜 10 電気絶縁層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導入面(2c)から導入した光を反射面
    (2b)にて反射して出光面(2a)から出光する導光
    板(2)を備えたバックライトユニットにおいて、 導光板(2)の反射面(2b)となる面に金属反射膜
    (8)が蒸着され、当該反射面(2b)と対向する出光
    面(2a)には光を拡散させるための微細な凹凸(7)
    加工が施されていることを特徴とするバックライトユニ
    ット。
  2. 【請求項2】 導入面(2c)から導入した光を反射面
    (2b)にて反射して出光面(2a)から出光する導光
    板(2)を備えたバックライトユニットにおいて、 光を拡散させるためのドット印刷(15)が施された反
    射面(2b)の上に金属反射膜(8)が蒸着され、当該
    反射面(2b)と対向する出光面(2a)には光を拡散
    させるための微細な凹凸(7)加工が施されていること
    を特徴とするバックライトユニット。
  3. 【請求項3】 導入面(2c)から導入した光を反射面
    (2b)にて反射して出光面(2a)から出光する導光
    板(2)を備えたバックライトユニットにおいて、 導光板(2)の反射面(2b)となる面に金属反射膜
    (8)が蒸着され、当該反射面(2b)と対向する出光
    面(2a)に光を拡散させるためのドット印刷(15)
    が施されていることを特徴とするバックライトユニッ
    ト。
  4. 【請求項4】 導入面(2c)から導入した光を反射面
    (2b)にて反射して出光面(2a)から出光する導光
    板(2)を備え、当該導光板(2)の下に電気配線を有
    する基板(6)が配置されるバックライトユニットにお
    いて、 導光板(2)の前記基板(6)と対向する面(2b)に
    金属反射膜(8)が蒸着されて当該面(2b)が反射面
    とされ、当該金属反射膜(8)と前記基板(6)の間に
    介在して両者(8,6)を電気絶縁するための電気絶縁
    層(10)が前記金属反射膜(8)表面に形成されてい
    ることを特徴とするバックライトユニット。
  5. 【請求項5】 前記電気絶縁材(10)が、非透光性材
    料からなることを特徴とする請求項4記載のバックライ
    トユニット。
  6. 【請求項6】 導入面(2c)から導入した光を反射面
    (2b)にて反射して出光面(2a)から出光する導光
    板の製造方法において、 反射面(2b)に金属を蒸着して金属反射膜(8)を形
    成し、当該金属反射膜(8)の表面に電気絶縁材からな
    る電気絶縁層を形成することを特徴とする導光板の製造
    方法。
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