JP2005197143A

JP2005197143A - バックライト装置

Info

Publication number: JP2005197143A
Application number: JP2004003697A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Nakamura; 真一中村
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-01-09
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2005-07-21

Abstract

【課題】バックライト装置を構成する拡散板の湿気による反りを少なくする。
【解決手段】蛍光ランプ２の前方に樹脂からなる拡散板４を配置したバックライト装置において、拡散板４の蛍光ランプ２側にレーザ光線を照射して拡散板表面を白化処理する。すなわち、蛍光ランプ２の前方に樹脂からなる拡散板４を配置し拡散板４の前面に光学シート５を配置したバックライト装置において、拡散板４の蛍光ランプ２側の片面にレーザ光線を照射して拡散板表面を白化処理する。ここで、前記レーザ光線の照射密度を光源に近い拡散板４の表面程大きくし光源から遠い拡散板４の表面程小さくするようにする。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶テレビ等の液晶表示装置の光源として用いられるバックライト装置に関し、詳しくはバックライト装置を構成する拡散板の表面積を広くして、湿気の吸収性および排出性を高めることにより、湿気の影響による拡散板の反りを小さくするようにしたものである。

従来、液晶テレビ等の液晶表示装置に用いられるバックライト装置は、光源である蛍光ランプの前方にアクリル板等からなる拡散板を配置しその前面にＩＴＯシート、拡散フィルム、プリズムシート、反射偏光フィルム等の光学シートを配置している。これら拡散板、各光学シートは互いに異なる材質からなるためそれぞれの膨張率が異なる。そのため、バックライト装置が点灯される度に、温度上昇して互いに異なる伸び量で膨張する。このとき各光学シートが互いに密着した状態にあると、バイメタルのように一方に反り返る現象が起こり、しわが発生してしまう。しわが発生すると、その前面の液晶パネルに陰が映り、輝度が不均一になるという問題が発生した。

その対策として従来は、バックライト装置の照射面が垂直に支持される場合は、拡散板の上端部が当接する反射板ベースプレートの当接面に複数のピンを突設して、上端に孔を形成した拡散板、各光学シートをそのピンに係止し、拡散板、各光学シートをその自重で吊り下げた状態で保持していた。この状態では、各光学シートに厚み方向に外力が加わらずに、各光学シートは互いに自由に伸縮できるように保持されている。また、これら光学シートの端部をしわを発生することなく保持する技術として特許文献１に記載の液晶表示装置がある。
特開平１１−２８１９６６号公報

ところで、液晶表示装置のバックライト装置では、光学シートのしわの発生原因として、光学シートの背面に支持されている拡散板の湿気による影響がある。すなわち、バックライト装置が置かれている雰囲気は完全な乾燥空気ではなく、その日の天候により増減する量の水分すなわち湿気を含んでおり、それが比較的吸水性の大きい拡散板に吸収されている。その拡散板に吸収されている水分の量は、その日の雰囲気の湿度や、拡散板自体の温度により変化する。特に、バックライト装置の点灯開始時は、拡散板の表面側と背面側の間に温度勾配を生じて、表面側と背面側の間には吸収している水分量が大きく異なる時がある。

その結果、拡散板の表面側と背面側とでは、吸水して膨張する膨潤量の差が大きくなり片側に反るという現象が発生する。この現象は拡散板の表面側と背面側の温度勾配による熱膨張の影響も加わるため、複雑な挙動となることもあるが、通常の使用環境では拡散板の中央部分が前方に膨らみ、その反動として拡散板の周囲部分が後方に反るという傾向にある。このように、拡散板に反りが発生すると、拡散板の前面に自然吊り下げにより支持されている光学シートがその前面に配置されている液晶パネルとの間に挟まれてしまい、自由に伸びることができない。また、拡散板の周囲も反りのため一部は前方に一部は後方に変形して、拡散板と一緒に押さえ金具に支持されている光学シートが拡散板に押圧されて、自由に移動できなくなる。

その結果、光学シートの熱膨張した分がしわとなり、その前面の液晶パネルに陰が映り、輝度が不均一になるという問題が発生した。このように、拡散板に反りが発生する一つの要因として、拡散板が雰囲気の相対湿度の変化により水分の吸収と放出をする際に、拡散板中の厚み方向にいわば含水率の大小の勾配を生じて、その含水率の差に応じた膨張量に違いにより拡散板が反るということが推定できる。その対策として、雰囲気に相対湿度の変化が生じた際に、拡散板表面における水分の吸収と放出の速度を上げることにより、拡散板の厚み方向の含水率の勾配を小さくすることが考えられる。そこで、本発明は、拡散板の表面積を増して拡散板表面における水分の吸収と放出の速度を上げることにより、含水率の勾配を小さくして拡散板に発生する反りを小さくすることを目的とした。

上記課題を解決するために、本発明は、光源の前方に樹脂からなる拡散板を配置したバックライト装置において、前記拡散板に微小な凹凸面を形成する。具体的には、光源の前方に樹脂からなる拡散板を配置したバックライト装置において、前記拡散板にレーザ光線を照射して拡散板表面を白化処理する。詳しくは、光源の前方に樹脂からなる拡散板を配置し該拡散板の前面に光学シートを配置したバックライト装置において、前記拡散板の前記光源側の片面にレーザ光線を照射して拡散板表面を白化処理する。

ここで、前記レーザ光線の照射密度を前記光源に近い拡散板の表面程大きくし光源から遠い拡散板の表面程小さくするように構成されたレーザ光線照射パターンに基づいてレーザ光線を拡散板に照射する。なお、前記レーザ光線照射パターンとして径または／および間隔の異なるドットを組み合わせたドットパターンを用いる。また、前記レーザ光線照射パターンとして幅または／および間隔の異なる線を組み合わせたストライプパターンを用いる。また、前記レーザ光線照射パターンとして幅または／および間隔の異なる線を縦横に組み合わせた格子パターンを用いる。また、前記レーザ光線照射パターンとして大きさまたは／および間隔の異なる図形を組み合わせた繰り返しパターンを用いる。また、前記レーザ光線照射パターンとしてレーザ光線照射強度を連続的に変化させたグラデーションパターンを用いる。

以上述べたように本発明によれば、バックライト装置を構成する拡散板表面にレーザ光線を照射する等の加工をして、拡散板表面を白化処理し表面積を増大することにより、雰囲気の相対湿度の変化に対応して水分の吸収速度または排出速度が向上し、拡散板の含水率の追随性が良くなる。その結果、拡散板の厚さ方向の含水率の勾配が小さくなることにより発生する反りが小さくなり、バックライト装置の輝度が安定する。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明に係るバックライト装置を備えた液晶表示装置の縦断面図およびその要部の拡大図であり、図２は図１における拡散板の表面のパターンを示す図である。図１において、１はバックライト装置を収納するバックシールドであり、その内側に光源である蛍光ランプ２がランプホルダ３に保持されて等間隔で配置されている。蛍光ランプ２の前方にはアクリル板等からなる拡散板４が配置され、拡散板４の周囲はバックシールド１により保持されている。

拡散板４の前面に光学シート５が配置され、その前方に適間隔をおいて液晶パネル６が配置され、液晶パネル６の周囲はパネルフレーム７により保持されている。なお、拡散板４の背面側の突起８は、拡散板４が後方へ反らないように支持するものである。拡散板４の背面であって蛍光ランプ２の前方に当たるＡ部分は、レーザ光線が照射されたことにより、表面が局部的に加熱されて微小な凹凸が形成され、その結果、外観が白色となるいわゆる白化処理が施されている。

このように、拡散板４の背面側の表面が白化処理されたことにより、その部分の表面積が処理前に比べ数十倍以上に広くなり、光の透過性が落ちるものの、湿気の吸収および排出が速やかに行われるようになる。このように、湿気の吸収および排出の速度が向上すると、拡散板４の厚さ方向の含水率の勾配が小さくなり、湿気の変動による発生する反りが小さくなる。なお、蛍光ランプ２の前方に当たるＡ部分のみに白化処理をしたのは、バックライト装置を正面から見たとき、蛍光ランプ２の位置が明るくなる傾向にあるのでそれを補正して輝度を平均化するためである。

図２は、図１の拡散板４の背面側に施された白化処理の分布を示すパターン、すなわちレーザ光線照射パターンを示す。図のパターンは、蛍光ランプ２に対向する位置に大きい円形を配置し、蛍光ランプ２と蛍光ランプ２の間に小さい円形を配置したものである。これ以外のパターンとしては、径または／および間隔の異なるドットを組み合わせたドットパターンとすることもできる。また、幅または／および間隔の異なる線を組み合わせたストライプパターンとすることもできる。また、幅または／および間隔の異なる線を縦横に組み合わせた格子パターンとすることもできる。また、大きさまたは／および間隔の異なる図形を組み合わせた繰り返しパターンとすることもできる。また、レーザ光線照射強度を連続的に変化させたグラデーションパターンとすることもできる。

これら各パターンは、レーザ光線の照射密度を蛍光ランプ２に近い拡散板の表面程大きくし蛍光ランプ２から遠い拡散板の表面程小さくするように構成されている。これらのパターンを形成することは、従来の拡散板において、蛍光ランプに近いところが明るくなり蛍光ランプから離れると暗くなることを平均化するために、シルク印刷等により白色のパターンを拡散板表面に形成していた技法と共通するが、本発明では、特にレーザ光線を照射して白化処理したことで、シルク印刷のインク等の余分な物質が付着しないため、バックライト装置の廃棄後の拡散板のリサイクルが可能になる。

なお、上述の実施形態では、表面積を増加させるために拡散板に凹凸を形成する処理として、レーザ光線を照射したが、他の方法として、サンドブラストやホーニング等の機械的処理や、表面を化学的に処理する等の方法を用いることも可能である。また、上述の実施形態では、拡散板４の背面側片面のパターン部分に白化処理したが、片面全面または両面全面に白化処理することも可能であり、白化処理をした面積が大きい程、湿気の吸収および排出の速度が向上する。

本発明は、バックライト装置の拡散板以外には、アクリル板等の吸湿性を有するプラスチックからなる平面状の光学部品を有する機器に利用可能である。

本発明に係るバックライト装置を備えた液晶表示装置の縦断面図である。図１における拡散板の表面のパターンを示す図である。

符号の説明

１バックシールド

２蛍光ランプ

３ランプホルダ

４拡散板

５光学シート

６液晶パネル

７パネルフレーム

８突起

Claims

光源の前方に樹脂からなる拡散板を配置したバックライト装置において、

前記拡散板に微小な凹凸面を形成したことを特徴とするバックライト装置。
光源の前方に樹脂からなる拡散板を配置したバックライト装置において、

前記拡散板にレーザ光線を照射して拡散板表面を白化処理したことを特徴とするバックライト装置。
光源の前方に樹脂からなる拡散板を配置し該拡散板の前面に光学シートを配置したバックライト装置において、

前記拡散板の前記光源側の片面にレーザ光線を照射して拡散板表面を白化処理したことを特徴とするバックライト装置。
請求項３に記載のバックライト装置において、

前記レーザ光線の照射密度を前記光源に近い拡散板の表面程大きくし光源から遠い拡散板の表面程小さくするように構成されたレーザ光線照射パターンに基づいてレーザ光線を拡散板に照射したことを特徴とするバックライト装置。
請求項４に記載のバックライト装置において、

前記レーザ光線照射パターンとして径または／および間隔の異なるドットを組み合わせたドットパターンを用いたことを特徴とするバックライト装置。
請求項４に記載のバックライト装置において、

前記レーザ光線照射パターンとして幅または／および間隔の異なる線を組み合わせたストライプパターンを用いたことを特徴とするバックライト装置。
請求項４に記載のバックライト装置において、

前記レーザ光線照射パターンとして幅または／および間隔の異なる線を縦横に組み合わせた格子パターンを用いたことを特徴とするバックライト装置。
請求項４に記載のバックライト装置において、

前記レーザ光線照射パターンとして大きさまたは／および間隔の異なる図形を組み合わせた繰り返しパターンを用いたことを特徴とするバックライト装置。
請求項４に記載のバックライト装置において、

前記レーザ光線照射パターンとしてレーザ光線照射強度を連続的に変化させたグラデーションパターンを用いたことを特徴とするバックライト装置。