JP2002279811A - 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】 照明ユニットと液晶表示装置の薄型化と、
照明ユニットに搭載される液晶表示パネル等の部材の強
度向上を図ることができる。 【解決手段】 光源２と、光源２からの光を導光させる
導光板３と、光源２を囲むように配されて導光板３の方
向に光を反射させるリフレクタ４と、導光板に入光した
光を反射させる反射シート５と、導光板３から出射され
た光の均一化と増幅するための光補正シート９と、これ
ら導光板３とリフレクタ３と反射シート５と光補正シー
ト９を保持するハウジング１０とを備え、ハウジング１
０の上方側は、導光板３上の端部側よりに直接接触して
配される一方、光補正シート９は、導光板３上の端部側
を除いた中央よりに沿うように配されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
用いられる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。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をと
っているものが多い。

【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、導光板の左
右両側に光源が配されるエッジライト方式や片側のみに
配されるエッジライト方式が採用されるケースも多い。

【０００４】図２は、従来の光源が導光板の両側に配さ
れるエッジライト方式の照明ユニットＵＴと、これを有
する液晶表示装置Ｌである。この照明ユニットＵＴは、
背面全体に光を伝達する平板状の透明な導光板３と、こ
の導光板３の一方側側面配された光源２と、光源２から
発せられた光を導光板３の端面３ａに導く反射シート５
と、導光板３から出射された光の均一化と増幅するため
の光補正シート９と、これら導光板３とリフレクタ４と
反射シート５と光補正シート９を保持するハウジング１
０とを備えている。

【０００５】導光板３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透明なアクリル等の
材料で形成されている。反射シート５は、導光板３から
外へ出る光を再度導光板３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
５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。

【０００６】リフレクタ４は、光源２の光を導光板３の
入射端面３ａに効率よく光を入射させるもので、光源２
を囲むように断面コ字状又は横Ｕ字状に折り曲げられて
いる。このリフレクタ４としては、上記反射シート５を
光源２の周囲の部分（この部分が「リフレクタ」）をほ
ぼコ字状又は横Ｕ字状に折り曲げることにより、上記反
射シート５と一体的構成のものもある。

【０００７】ハウジング１０は、リフレクタ４の側面と
上方から囲むように近接配置されている。ハウジング１
０は、リフレクタのホルダーとしての役割を果たすとと
もに、液晶表示パネル１と光源２と導光板３を保持する
役割も有する。ハウジン１０の上方側には、導光板３と
接触して保持する凸状の接触保持部１０ｓが設けられ、
ハウジング１０の先端側には、その下面側が切り欠かれ
て形成され、光補正シート９を保持するシート支持部１
０ｔが設けられている。このハウジング１０としては、
例えばポリカーボネート樹脂などから作られている。

【０００８】導光板１の照射面側には、光補正シート９
が配されている。光補正シート９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。

【０００９】このような構成の照明ユニットＵＴは、照
明ユニットＵＴの照射面側（図面上は上方）に液晶表示
パネル１が搭載されて液晶表示パネル１が搭載され、そ
の上に表側フレームＦＣが取り付けられ、裏面側に裏面
カバーＲＣが取り付けられて液晶表示装置Ｌが組み立て
られる。この液晶表示装置Ｌにおいて、光源２から発光
された光は、直接又はリフレクタ４により集光されて導
光板３へと導かれ、液晶表示パネル１の背面全体に均等
に伝えられることにより、液晶表示パネル１の表示面１
ａに映し出された文字や映像が可視状態となる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来例の構成では、ハウジング１０に凸状の接触保持部
１０ａと光補正シート９を保持するシート支持部１０ｔ
が設けられているため、液晶表示パネル１と導光板３の
距離Ｈ１が大きくなり（液晶表示装置Ｌの厚さ寸法が厚
くなり）、その結果、液晶表示装置Ｌが大型化する課題
を有していた。液晶表示パネル１と導光板３の距離Ｈ１
が大きくなると、液晶表示パネル１の表示部１ａ側から
外圧が加わった場合、液晶表示パネル１のたわみ量が大
きくなり、割れ易いという課題も有している。

【００１１】また、液晶表示装置Ｌの組み立て時に、光
補正シート９が保持されるＬ字状にシート保持１０ｂに
塵埃が侵入して除去することが困難になったり、組立工
程において、複数枚の光補正シート９，９間に塵埃が混
入された時、塵埃が光補正シート９を除去する邪魔にな
ったりする課題も有している。

【００１２】そこで、本発明の目的は、照明ユニットと
液晶表示装置の薄型化と、照明ユニットに搭載される液
晶表示パネル等の部材の強度向上を図ることができ、更
に組み立て性能にも優れ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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の請求項１記載の照明ユニットは、光源と、
光源からの光を導光させる導光板と、光源を囲むように
配されて導光板の方向に光を反射させるリフレクタと、
導光板に入光した光を反射させる反射シートと、導光板
から出射された光の均一化と増幅するための光補正シー
トと、これら導光板とリフレクタと反射シートと光補正
シートを保持するハウジングとを備え、ハウジングの前
面側は、導光板の前面の端部側よりに直接接触して配さ
れる一方、光補正シートは、導光板の前面の端部側を除
いた中央よりに沿うように配されていることを特徴とす
る。

【００１４】この発明によれば、ハウジングの前面側が
導光板の前面の端部と直接接触することから、照明ユニ
ットの薄型化を図り、照明ユニットの照射面側に配され
る液晶表示パネル等の部材に外圧が加わった場合におい
ても割れ難くすることができる。光補正シートは、導光
板の前面の端部側を除いた中央よりに沿うように配され
ていることから、組立工程において、複数枚の光補正シ
ート間に塵埃が混入された時でも、この塵埃を容易に除
去することできる。

【００１５】本発明の請求項２載の照明ユニットを用い
た液晶表示装置は、請求項１記載の照明ユニットと、こ
の照明ユニットの照射面側に配される液晶表示パネルと
を備えることを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、液晶表示装置の薄型化
を図り、照明ユニットの照射面側に配される液晶表示パ
ネルに外圧が加わった場合においても割れ難くすること
ができ、また、組立工程において混入された容易に除去
することできる安価で信頼性の高い液晶表示装置とな
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳述する。

【００１８】（第１の実施の形態）本実施の形態の照明
ユニットＵＴ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状の導光板３と、光源２を囲む
ように配されて導光板３の方向に光を反射させるリフレ
クタ４と、リフレクタ４を囲むように配されるハウジン
グ１０と、導光板の裏面に沿うように配される反射シー
ト５と、導光板３から出射された光の均一化と増幅する
ための光補正シート９とを備える。光源２は、高周波の
交流（４０〜１００ｋＨｚ）で駆動されて発光する蛍光
放電管２である。本実施の形態の光源２は、導光板３の
左右側に２灯配されているが、１灯配されるもの、導光
板３の片側に１灯或いは複数配されるものや、導光板３
の四辺のうち二辺にＬ字型に一つ配されるもの（「Ｌ字
型の蛍光放電管」と呼ばれる）等があり、いずれもエッ
ジライト方式と呼ばれる。

【００１９】導光板３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３には、光源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）等が裏面に施されている。

【００２０】リフレクタ４は、蛍光放電管２の光を反射
させ、導光板３の入射側側面３ａに効率よく光を入射さ
せるもので、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムや
銀やアルミニウム等の金属膜が使用されており、蛍光放
電管２を囲むように断面コ字状又は横Ｕ字状に折り曲げ
られている。

【００２１】反射シート５は、導光板３の裏面から外へ
出る光を再度導光板３の中へ戻し出射する照明光を増大
させる役割を有し、導光板３の裏面に沿うように配され
ている。この反射シート５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いる。なお、この反射シー
ト５の一方側を光源２を囲むようにコ字状又は横Ｕ字状
に折り曲げて、この反射シート５と一体的構成のリフレ
クタ４を形成したものもある。

【００２２】ハウジング１０は、リフレクタ４の側面と
上方から囲むように近接配置されている。ハウジン１０
は、リフレクタのホルダーとしての役割を果たすととも
に、液晶表示パネル１と光源２と導光板３を保持する役
割も有する。このハウジング１０としては、例えばポリ
カーボネート樹脂などから作られている。なお、後述す
る金属製の表側フレームＦＣとハウジング１０との間に
は、隙間７ａが形成されている。

【００２３】導光板１の照射面側には、光補正シート９
が配されている。光補正シート９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使用される。こ
の光補正シート９としては、拡散ートとプリズムシート
が重ね合わせて使用されることもある。拡散シートは、
蛍光放電管２からの光を拡散させ、液晶パネル１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９は、拡散シートやプリズムシートに限らず、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。

【００２４】本実施の形態の光補正シート９は、導光板
１、反射シート３やハウジング９等のいずれにも接着さ
れていない、単に、導光板３の前面中央よりに置かれて
いるに過ぎない。すなわち、光補正シート９は、ハウジ
ング１０における導光板３の前面の左右の端部側を除い
た導光板３の前面中央よりに沿うように配されている。

【００２５】このような照明ユニットＵＴは、導光板３
と反射シート５と光源２を組み立てた後、筐体としての
役割を果たす裏面カバーＲＣと金属製の表側フレームＦ
Ｃに収納することにより、液晶表示パネル１と光源２と
導光板３も保持される。そして、図１に示すように、こ
の照明ユニットＵＴの照射面側（図面上は上方）に、液
晶表示パネル１が搭載され、その上に表側フレームＦＣ
が取り付けられ、裏面側に裏面カバーＲＣが取り付けら
れて液晶表示装置Ｌが組み立てられる。このように構成
された液晶表示装置Ｌにおいて、光源２から発光された
光は、直接又はリフレクタ４により集光されて導光板３
へと導かれ、液晶表示パネル１の背面全体に均等に伝え
られることにより、液晶表示パネル１の表示面１ａに映
し出された文字や映像が可視状態となる。

【００２６】液晶表示パネル１は、文字および映像を表
示するので、表示用電極が敷設された一対の透明基板を
適宜な間隔で対峙させ、その間隔に液晶材料を透明基板
の周辺をシール材で封止して構成され、この液晶表示パ
ネルの周囲に配置されて晶表示パネルを表示させるため
の複数の駆動用回路とこの駆動用回路を実装した基板な
どから構成される。

【００２７】したがって、本実施の形態の液晶表示装置
Ｌにおいて、ハウジング１０の上方側が導光板３の上面
と直接接触されているために、従来構成の凸状の接触保
持部１０ｓが不要になり（図２参照）、そのための加工
をハウジング１０に施す必要が無くなる。凸状の接触保
持部１０ｓが不要になると、液晶表示パネル１と導光板
３の距離Ｈ２が小さくなり、液晶表示装置Ｌの薄型化が
図られる。また、液晶表示パネル１に外圧が加わった場
合、液晶表示パネル１と導光板３の距離Ｈ２が小さい
と、液晶表示パネル１がすぐに導光板３に当たり（液晶
表示パネル１のたわみ量が少なくなるために）、液晶表
示パネル１に外圧が加わった場合においても、液晶表示
パネル１が割れ難くすることができる。

【００２８】さらに、複数の光補正シート９を使用する
場合は、液晶表示装置Ｌの組立工程において、複数枚の
光補正シート９間に塵埃が混入されることがあるが、従
来のように、光補正シート９はハウジング１０と接触し
ていないので、この混入した塵埃の処理が容易であり、
その結果、組立の合理化も同時に図ることが可能にな
る。

【００２９】以上、各実施の形態では、直管型の光源２
を２灯使用した場合について説明したが、必ずしも直管
型２灯でなく１灯でもよい。また、導光板３の両側に光
源が配されるもので説明したが、本発明は、導光板３の
片側に電源が配されるエッジライト方式や光源がＬ字状
に配されるタイプ等にエッジライト方式に汎用的に適用
可能である。

【００３０】

【発明の効果】本発明の照明ユニット及びそれを使用し
た液晶表示装置は、ハウジングの上方側は、導光板上の
端部側よりに直接接触して配されることから、液晶表示
装置の薄型化が図られるとともに、照明ユニットの上方
に配される液晶表示パネル等の部材に外圧が加わった場
合においても割れ難くすることができ、液晶表示パネル
の強度向上が図られる。また、照明ユニットの上方に配
される液晶表示パネル等の部材に外圧が加わった場合に
おいても割れ難くすることが可能になる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における液晶表示装置の
断面図

【図２】従来の液晶表示装置の断面図

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル ２ 光源 ３ 導光板 ４ リフレクタ ５ 反射シート ９ 光補正シート １０ ハウジング １０ｓ 接触保持部 １０ｔ シート支持部 ＲＣ 裏面カバー ＦＣ 表側フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆターム(参考） 2H042 DA01 DA02 DA04 DA21 DD00 DE00 2H089 HA40 JA10 QA02 TA18 TA20 2H091 FA14Z FA23Z FA41Z FA42Z LA02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、光源からの光を導光させる導光
   板と、光源を囲むように配されて導光板の方向に光を反
   射させるリフレクタと、導光板に入光した光を反射させ
   る反射シートと、導光板から出射された光の均一化と増
   幅するための光補正シートと、これら導光板とリフレク
   タと反射シートと光補正シートを保持するハウジングと
   を備え、 ハウジングの前方側は、導光板の前面の端部側よりに直
   接接触して配される一方、光補正シートは、導光板の前
   面の端部側を除いた中央よりに沿うように配されている
   ことを特徴とする照明ユニット。
2. 【請求項２】 請求項１又は請求項２のいずれかに記載
   した照明ユニットと、 この照明ユニットの照射面側に配される液晶パネルとを
   備えることを特徴とする液晶表示装置。