JP2006066129A - バックライト - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置はコンパクト化と大画面化に伴い狭額縁になっている。そのため、エッジライト式バックライトの光源はその長さが制限され、導光板入射面の長さより光源の有効発光長が短くなってきている。このようなバックライトでは、入射面の長手方向の端部領域では光源の非発光領域となって入射光の光量が低下し、その端部近傍の角に輝度の低い暗部が発生する。
【解決手段】導光板に特定の凹部構造を有するものを使用することによって、端部近傍の暗部を効率良く解消し、輝度均一性に優れたバックライトを見出し、本発明に至った。
【選択図】図２

Description

本発明は、ノートパソコン、モニター、液晶テレビ等に使用される液晶表示装置のエッジライト方式のバックライトに関するものであり、さらに詳しくは、光源側の隅の暗部がなく、輝度均一性に優れ、高い輝度が得られるバックライトに関するものである。

液晶表示装置は、ノートパソコン、モニター或は液晶テレビ等のさまざまな分野で広く使用されてきている。液晶表示装置は、それぞれのニーズに対応した性能が要求されているが、近年、液晶テレビ等に見られるように大画面で、高品位な画面が強く要望されている。

液晶表示装置は、基本的に液晶表示部とバックライトとから構成されている。バックライトとしては、液晶表示部の直下に光源を配置した直下方式のものと導光板の側端面に対向して光源を配置したエッジライト方式のものがある。コンパクト、省電力の観点からはエッジライト方式が適している。

エッジライト式バックライトは、導光板の側端面に光源を配置し、出射面に光学シート、その裏面に反射シートを置いた構成が一般的である。光源からの光は、導光板の側端面から入射して導光板中を全反射しながら伝搬、導光板の出射面より出射する。この場合、出射面全体は均一な光が出射されることが理想的で、高品位な画面の前提となる。

大画面のエッジライト式バックライトの光源には直管形状の蛍光管が使用されている。ところで、液晶表示装置はコンパクト化と大画面化に伴い狭額縁になってきている。そのため、エッジライト式バックライトの直管形状の光源はその長さが制限され、導光板入射面の長さより光源の有効発光長が短くなっている。このようなバックライトでは、入射面の長手方向の端部領域では光源の非発光領域となって入射光の光量が低下し、その端部近傍の角に輝度の低い暗部が発生する。

このような問題に対し、特開２００２−２５８０５７号公報では、導光板の出射面が光を出射させるためのある平均傾斜角を有する粗面でできている場合、輝度の低い角部近傍を他の部分より平均傾斜角の大きい粗面にすることが開示されている。しかしながら、光を出射させる機構が粗面でなく、例えば高輝度を目的として導光板に三角形状のプリズム列を形成した場合、部分的に平均傾斜角の大きい粗面の領域があると光の出射分布が異なり、見る方向によってその境界が視認される欠点が発生する。このような場合、逆に画面品位の低下を招く。

一方、プリズム列のような凸条の列が形成されている導光板に対し、特開２００１−１０８８０７号公報では、入光端面の両側領域が中央領域に形成された凸条とは異なる稜線方向の凸条を形成することが開示されている。しかしながら、このような稜線方向の異なる凸条の加工は難しく、導光板成形のための金型に費用が多くかかる欠点がある。

特開２００２−２５８０５７号公報 特開２００１−１０８８０７号公報

光源に直管形状の蛍光管が使用されたバックライトにおいて、光源の有効発光長が導光板の入射面の長さより短い場合に発生する光源側端部近傍の暗部を解消することが本発明の目的である。

本発明者等は、導光板に特定の構造を有するものを使用することによって、光源側端部近傍の暗部を効率良く解消し、輝度均一性に優れたバックライトを見出し、本発明に至った。

即ち、本発明の請求項１に係わるバックライトの特徴は、棒状光源と、該棒状光源に対向する入射面及びこれと略直交する出射面を有する導光板と、該棒状光源を覆い、光を該導光板の入射面へ導くリフレクターと、該導光板の出射面に対向して配置された光学シートと、該導光板の出射面の裏面に配置された反射シートからなり、前記導光板が、その入射面の両端部に凹部が形成されている点にある。

そして、このような構成によれば、光源の有効発光部から光源の非発光部に対向する導光板の端部領域へ光を導くことができ、その領域での輝度低下を解消することができる。

請求項２に係わるバックライトの特徴は、導光板の入射面の両端部に形成された凹部は出射面に略直交するＶ字形状で、その深さが０．０５〜３mm、幅が１〜１０mm、斜面の傾斜角が１〜３０°であることが好ましい。

そして、このような構成によれば、凹部によって導光板の入射面の両端部に効率よく光を導くことができ、また凹部の領域が大きくなり過ぎることによって導光板の端部以外の領域に凹部の形状の映り込みを防止することが可能になる。

請求項３に係わるバックライトの特徴は、導光板の入射面の両端部に形成された凹部は、その表面粗さRzが０．５〜２０μｍの粗面化されていることが好ましい。

そして、このような構成によれば、凹部から導かれた光を粗面によって拡散させ、入射面の両端部をより均一に照射して輝度低下を解消することができる。

請求項４に係わるバックライトの特徴は、導光板の入射面と出射面に略直交する一対の側面に白色テープを貼付すること好ましい。

そして、このような構成によれば、凹部から導かれた光の両端部で出射せず導光板の側面に到達した光を反射させ、再利用することが可能となる。

以下、本発明に係わるバックライトの実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、通常のバックライトの構成を示した略図である。直管形状の光源１１は絶縁性の光源支持具であるブッシング１２で支えられ、導光板１３の入射面1４に対向する。狭額縁のため一般にはブッシング２の端と導光板側面延長線とは一致している。ブッシング１２の厚みによって光源１１と入射面１４との距離が一定に保たれる。ブッシング１２の内部に挿入された光源１1では電極があり、そこでは発光しない。導光板１３の入射面１４がブッシング１２に接している領域では導光板１３へ光は入射しない。そのため、導光板１３の端部は暗部となる。

図２は、本発明の１つである導光板の端部近傍にＶ字形状を形成した導光板の略図である。ブッシング２２に接する導光板２３の入光面２４には光源２１よる光は入射できない。凹部２５によって光源２１の斜めに発光した光を導光板２３の端部に導く。これによって、端部は明るくなり暗部が解消する。

凹部の形状は直線状のＶ字形状及び曲線状のＵ字形状又は直線状と曲線状の組み合わせによる凹凸形状等いずれの形状でも光を導光板の端部へ導くことができる。

Ｖ字形状の深さは０．０５〜３mmである。０．０５mm未満では導光板の端部に充分光を導くことができず、端部の暗部を解消できない。３mm以上では凹部の形状がバックライトに映し出され画面品位の低下を招く。好ましくは、０．１〜１mmである。

Ｖ字形状の幅は１〜２０mmである。１mm未満では導光板の端部に充分光を導くことができず、端部の暗部を解消できない。２０mm以上では凹部の形状がバックライトに映し出され画面品位の低下を招く。好ましくは、３〜１０mmである。

Ｖ字形状の斜面は直線状及び曲線状の如何に拘らず、その傾斜角は１〜３０°である。１°未満であると端部へ導く光量が減少し、３０°以上であると導光板の入射光の方向が曲げられその為出射光に異方性が生じる。好ましくは、３〜１０°である。

導光板の端部にＶ字形状の凹部を形成し、その表面を粗面化することが好ましい。凹部によって導かれた光は、凹部の表面で拡散され導光板の端部を均一に照射する。
凹部の表面粗さRzが０．５〜２０μｍである。表面粗さRzが０．５μm未満であると光の拡散性が不充分で、２０μm以上であると表面が粗すぎて光の異常散乱が発生する。好ましくは、１〜１０μmである。

通常のバックライトの構成略図 導光板の端部にＶ字形状の凹部を形成したバックライトの構成略図

符号の説明

１１ 光源
１２ ブッシング
１３ 導光板
１４ 入光面
２１ 光源
２２ ブッシング
２３ 導光板
２４ 入光面
２６ 凹部

Claims (4)

1. 棒状光源と、該棒状光源に対向する入射面及びこれと略直交する出射面を有する導光板と、該棒状光源を覆い、光を該導光板の入射面へ導くリフレクターと、該導光板の出射面に対向して配置された光学シートと、該導光板の出射面の裏面に配置された反射シートからなり、
   前記導光板が、その入射面の両端部に凹部が形成されてなることを特徴とするバックライト。
2. 前記導光板の入射面の両端部に形成された凹部は出射面に略直交するＶ字形状で、その深さが０．０５〜３mm、幅が１〜２０mm、斜面の傾斜角が１〜３０°であることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
3. 前記導光板の入射面の両端部に形成された凹部は、その表面粗さRzが０．５〜２０μｍの粗面化されてなることを特徴とする請求項１、２記載のバックライト。
4. 前記導光板の入射面と出射面に略直交する一対の側面に白色テープが貼付されてなることを特徴とする請求項１，２，３記載のバックライト。