JP2005129346A

JP2005129346A - バックライトユニット

Info

Publication number: JP2005129346A
Application number: JP2003363288A
Authority: JP
Inventors: Shunji Wada; 俊司和田
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 2003-10-23
Filing date: 2003-10-23
Publication date: 2005-05-19
Also published as: CN1609662A; TW200528869A; KR20050039648A

Abstract

【課題】液晶表示に輝度ムラや色度ムラが発生するのを防ぐことができるバックライトユニットを提供する。
【解決手段】バックライトユニット１は、ソーダライムガラス製のガラス基板２及びその前表面に貼付された光学散乱機能を有する光学フィルム４で構成された拡散板１０と、拡散板１０と対向するように複数設けられた冷陰極管等の光源３と、バックライトユニット１の背面側及び両端部に夫々設けられ、光源３に電力を供給する電源部５と、光源３と電源部５との間に設けられ、光源３からの光を反射する反射板７とを備える。ここで、液晶表示パネル８は拡散板１０と所定間隔をもって配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、バックライトユニット、特に、液晶表示パネル用バックライトユニットに関する。

液晶表示パネルは、携帯電話、携帯情報端末、テレビ、パーソナルコンピュータ等のモニタ等の表示装置として用いられている。

液晶表示パネルに光を供給するバックライトユニットの一種として、図５に示すサイドライト型バックライトユニットがある。

図５に示すように、サイドライト型バックライトユニット５１は、アクリル樹脂等から成る矩形状の導光板５２と、導光板５２の両端面５２ａ，５２ｂの外側に設けられた複数の蛍光灯等のライン状光源５３と、導光板５２の前表面に貼付された光拡散機能を有する光学フィルム５４と、サイドライト型バックライトユニット５１の背面側に設けられた電源部５５と、光源５３の周囲に設けられ、光源５３からの光を反射する反射板５７とを備える。光学フィルム５４は光散乱機能を有するので、光学フィルム５４の上に重ねて配置される液晶表示パネル５８に均一な光Ａが供給される。これにより、液晶表示パネル５８に表示ムラが発生するのを防いでいた（例えば、特許文献１参照）。

上述した構成を有するサイドライト型バックライトユニット５１は、光源５３が導光板５２の両端面５２ａ，５２ｂの外側に設けられているので、厚さを薄くできるという利点を有するが、輝度が低いという欠点を有する。よって、画面寸法が大きく、かつ高輝度が要求される液晶テレビ（LCD−TV）には適用することができなかった。

よって、画面寸法が大きく、高輝度が要求される液晶テレビには、図６に示す直下型バックライトユニットが用いられている。

図６に示すように、直下型バックライトユニット６１は、アクリル樹脂基板６２、及びその前表面に貼付された光学散乱機能を有する光学フィルム６４で構成された拡散板６０と、高輝度を得るべく、拡散板６０と対向するように複数設けられた冷陰極管等の光源６３と、直下型バックライトユニット６１の背面側及び両端部に夫々設けられた電源部６５と、光源６３の背面側に設けられ、光源６３からの光を反射する反射板６７とを備える。ここで、液晶表示パネル６８は、光学フィルム６４の上に重ねて配置される（例えば、特許文献２参照）。
特開平８−３１５６１９号公報特開２００２−１８２２０８号公報

しかしながら、上述したように、直下型バックライトユニット６１には光源６３が複数設けられているので、これらの光源６３が点灯されるとアクリル樹脂基板６２の温度が約８５℃と高くなり、吸湿したアクリル樹脂基板６２（図７（ａ））からの水分放出やアクリル樹脂基板６２の熱膨張によって拡散板６０に反りが生じていた（図７（ｂ）及び図７（ｃ））。よって、図７に示すように、拡散板６０と液晶表示パネル６８に所定の間隔（クリアランス）を設けることが必要となり、直下型バックライトユニット６１、即ち、直下型バックライトユニット６１を用いた液晶テレビの厚みが厚くなってしまうという問題点があった。

また、拡散板６０の反りに起因する拡散板６０及び液晶表示パネル６８間の距離の変化により輝度ムラが生じるという問題点があった。これは、液晶表示パネル６８の画面寸法が大きいほどより顕著となる。

また、光源６３の点灯により、拡散板６０において一定方向からの加熱が繰り返されるので、拡散板６０に定常的な反りや歪みが発生するという問題点があった。

さらに、光源６３から放出された紫外線によって、拡散板６０におけるアクリル樹脂基板６２が変質していまい、時間経過と共に着色する、即ち、液晶表示パネル６８の色合い（色度）が変化してしまうという問題があった。

本発明の目的は、液晶表示に輝度ムラや色度ムラが発生するのを防ぐことができるバックライトユニットを提供するものである。

上記目的を達成するために、請求項１記載のバックライトユニットは、光を発する光源と、前記光を拡散する拡散板とを備えるバックライトユニットにおいて、前記拡散板はガラス基板から成ることを特徴とする。

請求項２記載のバックライトユニットは、請求項１記載のバックライトユニットにおいて、前記ガラス基板の表面に光学散乱機能を有する光学フィルムが貼付されていることを特徴とする。

請求項３記載のバックライトユニットは、請求項１記載のバックライトユニットにおいて、前記ガラス基板の表面が凹凸形状であ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は、請求項３記載のバックライトユニットにおいて、前記ガラス基板はサンドブラスト処理が施されていることを特徴とする。

請求項５記載のバックライトユニットは、請求項４記載のバックライトユニットにおいて、前記ガラス基板の全光線透過率が６３〜７３％、拡散光線透過率が５７〜６７％、ヘイズ率が８６〜９６％、全光線反射率が１５〜２５％であることを特徴とする。

請求項１記載のバックライトユニットによれば、拡散板はガラス基板から成るので、拡散板の耐吸湿性及び耐紫外線性を高めることができると共に、拡散板の熱膨張を小さくすることができ、もって液晶表示に輝度ムラや色度ムラが発生するのを防ぐことができる。

請求項２記載のバックライトユニットによれば、ガラス基板の表面に光学散乱機能を有する光学フィルムが貼付されているので、均一な光を供給することができる。

請求項３記載のバックライトユニットによれば、ガラス基板の表面が凹凸形状であるので、光学フィルムを貼付しなくても均一な光を供給することができる。

請求項４記載のバックライトユニットによれば、ガラス基板はサンドブラスト処理が施されているので、ガラス基板の表面を容易に凹凸形状にすることができる。

請求項５記載のバックライトユニットによれば、ガラス基板の全光線透過率が６３〜７３％、拡散光線透過率が５７〜６７％、ヘイズ率が８６〜９６％、全光線反射率が１５〜２５％であるので、確実に均一な光を供給することができる。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、光を発する光源と、光を拡散する拡散板とを備えるバックライトユニットにおいて、拡散板はガラス基板から成ると、拡散板の耐吸湿性及び耐紫外線性を高めることができると共に、拡散板の熱膨張を小さくすることができ、もって液晶表示に輝度ムラや色度ムラが発生するのを防ぐことができることを見出した。

また、本発明者は、ガラス基板の表面に光学散乱機能を有する光学フィルムが貼付されていると、均一な光を供給することができることを見出した。

また、本発明者は、ガラス基板の表面が凹凸形状であると、光学フィルムを貼付しなくても均一な光を供給することができることを見出した。

また、本発明者は、ガラス基板はサンドブラスト処理が施されていると、ガラス基板の表面を容易に凹凸形状にすることができることを見出した。

また、本発明者は、ガラス基板の全光線透過率が６３〜７３％、拡散光線透過率が５７〜６７％、ヘイズ率が８６〜９６％、全光線反射率が１５〜２５％であると、確実に均一な光を供給することができることを見出した。

本発明は、上記研究の結果に基づいてなされたものである。

以下、本発明の実施の形態に係るバックライトユニットを図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るバックライトユニットの断面図である。

図１において、本発明の実施の形態に係るバックライトユニット１は、ソーダライムガラス製のガラス基板２、及びその前表面に貼付された光学散乱機能を有する光学フィルム４で構成された拡散板１０と、拡散板１０と対向するように複数設けられた冷陰極管等の光源３と、バックライトユニット１の背面側及び両端部に夫々設けられ、光源３に電力を供給する電源部５と、光源３と電源部５との間に設けられ、光源３からの光を反射する反射板７とを備える。ここで、液晶表示パネル８は拡散板１０と所定間隔をもって配置される。

本発明の実施の形態によれば、拡散板１０がソーダライムガラス製のガラス基板２から成るので、拡散板１０の耐吸湿性及び耐紫外線性を高めることができると共に、熱膨張を小さくすることができ、もって液晶表示の輝度ムラや色度ムラが発生するのを防ぐことができるのに加えて、ガラス基板２は無機物であるので、電磁波吸収（EMI）機能や、反射防止（AR）機能や、帯電防止（TEC）機能等の機能を容易に付加することができる。

本発明の実施の形態によれば、ガラス基板２の前表面には光学散乱機能を有する光学フィルム４が貼付されているので、均一な光を液晶表示パネル８に供給することができる。

本発明の実施の形態では、液晶表示パネル８に光を供給するためにバックライト１が用いられているが、用途がこれに限定されるものではない。

本発明の実施の形態では、ガラス基板２の前表面に光学散乱機能を有する光学フィルム４を貼付することにより拡散板１０に光学散乱機能を持たせているが、ガラス基板２の表面をサンドブラスト処理等により凹凸形状にすることによって拡散板１０に光学散乱機能を持たせてもよい。ここで、ガラス基板２の表面をサンドブラスト処理した場合、ガラス基板２における全光線透過率が６３〜７３％、拡散光線透過率が５７〜６７％、ヘイズ率が８６〜９６％、全光線反射率が１５〜２５％となり、均一な光を液晶表示パネル８に供給することができる。

本発明の実施の形態では、ガラス基板２としてソーダライムガラス基板を使用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、無アルカリガラス基板を使用してもよい。

以下、本発明の実施例を説明する。

本発明者は、ガラス基板として板厚１．８ｍｍのソーダライムガラス基板を使用し、光源としてガラス基板と対向するように約３０ｍｍピッチで複数設けられた冷陰極管を使用したバックライト（実施例１）と、板厚１．８ｍｍのソーダライムガラス基板の前表面に光学散乱フィルムを貼付せずに、ソーダライムガラス基板の表面をサンドブラスト処理して凹凸形状にしたバックライト（実施例２）と、拡散板として光学散乱フィルムを前表面に貼付したアクリル樹脂基板を使用したバックライト（比較例１）とを作製した。

図２は、図１のバックライトユニット１の動作時間と拡散板１０の反り変位量との関係を示すグラフである。

図２において、縦軸は拡散板の反り変位量（ｍｍ）を、横軸はバックライトの動作時間（ｈ）を夫々示す。ここで、反り変位量が正のときは光源側に反ることを示し、変位量が負のときは液晶表示パネル側に反ることを示している。

また、破線は実施例１を、実線は比較例１を夫々示す。

図２における結果より、拡散板がアクリル樹脂基板から成ると（比較例１、図６）、バックライトユニットの動作時間が０〜２５０時間の場合、拡散板が熱膨張して光源側に反り（図７（ｂ））、動作時間が約２５０時間のとき、拡散板は熱膨張よりも水分放出による収縮の方が大きくなり、反り方向が光源側から液晶表示パネル側に急激に変化し、動作時間が２５０〜５００時間の場合、拡散板は乾燥収縮して液晶表示パネル側に反る（図７（ｃ））のに対して、拡散板がソーダライムガラスから成ると（実施例１）、拡散板はほとんど反らないことが分かる。

図３は、図１のバックライトユニット１の動作時間と色度（Ｙ値）との関係を示すグラフである。

図３において、縦軸は色度（Ｙ値）を、横軸はバックライトの動作時間（ｈ）を夫々示す。

また、○は実施例１を、×は比較例１を夫々示す。

図３におけるデータは、サンプル基板としてのアクリル樹脂基板及びソーダライムガラス基板を８０℃に温度調節して、図４に示すように光源から発せられてサンプル基板を透過した光の色度をセンサによって測定する色度変化測定を行うことによって得られた。

図３における結果より、拡散板がアクリル樹脂基板から成ると（比較例１）、バックライトユニットの動作時間が長くなるに伴い、色度（Ｙ値）は直線的に増加するのに対して、拡散板がソーダライムガラス基板から成ると（実施例１）、色度（Ｙ値）の変化はほとんどないことが分かる。

また、ソーダライムガラス基板の表面をサンドブラスト処理した場合（実施例２）、ソーダライムガラスにおける全光線透過率が６８．１％、拡散光線透過率が６２．１％、ヘイズ率が９２．１％、全光線反射率が１９．９％となり、均一な光を液晶表示パネルに供給することができることが確かめられた。

本発明の実施の形態に係るバックライトユニットの断面図である。図１のバックライトユニット１の動作時間と拡散板１０の反り変位量との関係を示すグラフである。図１のバックライトユニット１の動作時間と色度（Ｙ値）との関係を示すグラフである。拡散板１０の色度変化測定方法を説明するために用いられる図である。従来のサイドライト型バックライトユニットの断面図である。従来の直下型バックライトユニットの断面図である。従来の直下型バックライトユニットの断面図であり、（ａ）は非動作時、（ｂ）は動作初期時、（ｃ）は長時間動作後の各状態を夫々示す。

符号の説明

１バックライトユニット
２ガラス基板
３光源
４光学フィルム
５電源部
７反射板
８液晶表示パネル
１０拡散板

Claims

光を発する光源と、前記光を拡散する拡散板とを備えるバックライトユニットにおいて、前記拡散板はガラス基板から成ることを特徴とするバックライトユニット。
前記ガラス基板の表面に光学散乱機能を有する光学フィルムが貼付されていることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
前記ガラス基板の表面が凹凸形状であることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
前記ガラス基板はサンドブラスト処理が施されていることを特徴とする請求項３記載のバックライトユニット。
前記ガラス基板の全光線透過率が６３〜７３％、拡散光線透過率が５７〜６７％、ヘイズ率が８６〜９６％、全光線反射率が１５〜２５％であ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。