JP2006252984A

JP2006252984A - 直下型バックライトユニット

Info

Publication number: JP2006252984A
Application number: JP2005068614A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Yamazoe; 眞宏山添
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2005-03-11
Publication date: 2006-09-21

Abstract

【課題】最適な反射フィルムの形状を有する直下型バックライトユニットを提供すること。
【解決手段】反射フィルム上に冷陰極管を有する直下型バックライトユニットであって、前記冷陰極管の直下の反射フィルムが曲面の窪みを有し、該曲面の窪みの間口幅Ｌ１が冷陰極管の直径２ｒ（半径はｒ）に対してＬ１＞２ｒであること、前記窪みの底面と冷陰極管の径の中心との距離Ｌ２が、１．２ｒ≦Ｌ２≦８ｒであることを特徴とする。光を反射する面の表面積を増やしかつバックライトユニットの厚さを薄くすることが可能となる。またディスプレイの輝度が上昇し、冷陰極管の本数を減らしたり、出力を抑えることによる寿命向上の効果がある。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶ディスプレイ等で必要なバックライトユニットなどで用いられるものであり、冷陰極管に対して適切な成形を施した反射フィルムを用いることで、ディスプレイの輝度を向上させることを目的とする直下型バックライトユニットに関する。

液晶ディスプレイ用の反射シートフィルムとしては、白色ポリエステルフィルムや白色ポリオレフィンフィルムが汎用的に用いられている。これをバックライトユニットに用いる場合は、図２に示す様にフィルム単体上に平面として用いられることもある。しかしながら大部分は、アルミニウム材やステンレス材といった金属製の支持体に積層され、バックライトユニットの設計に従って折り曲げ、打ち抜いて、図３に示す様にジグサグの山谷形状にして持ちいるのが一般的である。これらのフィルムの成形加工は困難であるため、支持体をつけて折り曲げるか、あるいはフィルムの厚みを増やすことで折り曲げを行っている。しかしながら、このようなジグザグの山谷形状であっても直線的であることから、十分な反射を得るには問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、最適な反射フィルムの形状を有する直下型バックライトユニットを提供することにある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、すなわちその請求項１記載の発明は、反射フィルム上に冷陰極管を有する直下型バックライトユニットであって、前記冷陰極管の直下の反射フィルムが曲面の窪みを有し、該曲面の窪みの間口幅Ｌ１が冷陰極管の直径２ｒ（半径はｒ）に対してＬ１＞２ｒであることを特徴とする、直下型バックライトユニットである。

またその請求項２記載の発明は、前記窪みの底面と冷陰極管の径の中心との距離Ｌ２が、１．２ｒ≦Ｌ２≦８ｒであることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライトユニットである。

本発明の各請求項記載の発明により、反射フィルムに曲面の窪みを設けることで、光を反射する面の表面積を増やしかつバックライトユニットの厚さを薄くすることが可能となる。本設計によって光の集光をジグザグの山谷形状と同様以上に高めつつ、かつシートの凹凸を小さく（しかし、表面積は大きく）することで、バックライトユニットの厚さを抑えることができる。また、このバックライトユニットをとることで、ディスプレイの輝度が上昇し、冷陰極管の本数を減らしたり、出力を抑えることによる寿命向上の効果がある。

本発明の直下型バックライトユニットの一実施例の断面の形状を図１に示す。
複数の冷陰極管１が反射フィルム２上に設けられてなり、反射フィルム２に曲面の窪みが形成されている。

本発明における冷陰極管１は熱の発生を抑えたランプであり、液晶ディスプレイなど
のバックライトユニットのランプとして使用されている。

本発明における反射フィルム２は、材質は熱可塑性樹脂が一般的であるが、特にはポリエステル系、ポリカーボネート系、ポリオレフィン系が好適である。これらの樹脂系においては延伸、無延伸は問わない。また、これらの高分子の結晶性を制御したものが種々あるが、後の成形を考慮するのであれば、非晶質ポリエステルやポリオレフィン系が好適である。

反射フィルムとしては分光反射率が高くあるべきで、４００ｎｍ〜７５０ｎｍ程度、好ましくは３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ程度まで高反射とする必要がある。全分光反射において、９０％以上あることが望ましい。分光反射率を高く保持するためには、白色顔料を添加することが一般的であり、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウムなどがある。更には、蛍光増白剤などを用いて冷陰極管から受ける紫外線光のエネルギーによって光量を向上させることも可能である。また、成形性やハンドリングを考えると、種々の樹脂系フィルムの複合品としてもよい。例えば、成形性のしやすい非晶質ポリエステルとポリオレフィン系の複合などが挙げられる。そのときの反射面は複合シートのどちらにもたせてもよい。

反射フィルムの厚みとしては、単層、複層フィルムともに、総厚０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度、さらに好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍである。

本発明における前記反射フィルムの成形には金型を用いるの良い。金型を用いた成形には熱プレス、真空成形、などが適用可能である。また、フィルムからではなく、樹脂（前記反射フィルムの材質）を射出成形、異形成形、押出成形する方法であってもよい。

本発明における反射フィルムの設計においては、冷陰極管の配置される位置に基づき曲面の窪みを形成させる。窪みの深さは、冷陰極管に応じて定まるが、窪みが深すぎると、ユニット自体の厚さが大きくなるので、バックライトユニットの厚さに応じて調整する。

前記曲面の窪みの間口幅Ｌ１は、冷陰極管の直径２ｒ（半径はｒ）より大きくする。１倍より大きく、１５倍程度までであれば適切な反射となる。冷陰極管の直径よりより間口が小さい場合には、冷陰極管からの光を集光が不十分となり不適切である。なお、本発明における直径、半径の記載は冷陰極管の外径を基準としている。

本発明における冷陰極管はバックライトユニットの上下で固定され、反射フィルム上では曲面の窪みの底面のから浮いて設置される。その距離は１．２ｒ〜８ｒが好ましい。１．２ｒより下回ると冷陰極管からわずかながらも発生する熱による影響で、フィルムが変形したり、近すぎることによる光の適切な反射が伴わないことがある。また、８ｒを超えると反射フィルムから遠くなりすぎ、適切な光の反射がおこらず、ディスプレイ輝度が低下したり、ランプの前面に配置される拡散板での光拡散が不十分になり、均斉度が保てない。

本発明における曲面の窪みと冷陰極管の位置関係は、反射フィルムの平面延長線上かつ曲面の窪みの上であって良いし、反射フィルムの平面延長線上と窪みの曲面で囲まれる空間に入るような位置にあってもよい。また、窪みと窪みとの間に平面となる部分を設けて冷陰極管同士の距離を設けてもよい。

冷陰極管として、管径２．４ｍｍ、管長３７０ｍｍのもの（ハリソン東芝ライティング（株）製：「ＭＢＳＭ２４Ｎ１０ＷＸ３７０ＮＬＵ」）を用いた。一方、ホモ系ポリプロピレン樹脂（出光興産（株）製：「Ｆ３９００」）１００重量部に対して酸化チタン（石原産業（株）製：「タイペーク」）を３０重量部添加し、２００μｍの厚みで押出製膜し、その表面に非晶質ポリエステルフィルム（リケンテクノス（株）製：「ＲＩＶＥＳＴＡＲ」２５０μｍ）をドライラミネート接着剤にて積層し、反射フィルムを得た。この反射フィルムのホモ系ポリプロピレン樹脂側を冷陰極管側の面として、図４に示すような形状となるように設計した金型プレスを用い、プレスした後に、冷陰極管を設置して本発明の、直下型バックライトユニットを得た。

冷陰極管と反射フィルムの設置を図５のようにした以外は実施例１と同様にして直下型バックライトユニットを得た。

＜比較例１＞
冷陰極管の中心からの反射フィルムの窪みの底までの距離を３０ｍｍとしたほかは実施例１と同様にして直下型バックライトユニットを得た。

＜比較例２＞
上記フィルムを成形せずに平置きした状態で、冷陰極管をシートフィルム面から３．２ｍｍの間隔をあけて設置したほかは実施例１と同様にして直下型バックライトユニットを得た。

＜比較例３＞
反射フィルムを図６に示すように山型に成形した後に、冷陰極管を設置したほかは実施例１と同様にして直下型バックライトユニットを得た。

＜性能評価＞
以上の様にして得たバックライトユニットをこのインバータおよび電源を用いて冷陰極管を発光させた。雰囲気条件は２５℃、５８％ＲＨ、入力電圧を１２Ｖとし、通電時間を３０分とした。図７のように測定点を定め、４５０ＬＸの光源下で輝度計（ＴＯＰＣＯＮＢＭ−７）にて、距離５０ｃｍから輝度を測定した。結果を表１に示す

以上に示した様に、本発明の直下型バックライトユニットは輝度が高く、かつユニットの厚さを抑えることが可能となる。

本発明の直下型バックライトユニットの断面の構造を示す説明図である。従来の直下型バックライトユニットの断面の構造を示す説明図である。従来の直下型バックライトユニットの断面の構造を示す説明図である。実施例１の直下型バックライトユニットの断面の構造を示す説明図である。実施例２の直下型バックライトユニットの断面の構造を示す説明図である。比較例３の直下型バックライトユニットの断面の構造を示す説明図である。本実施例、比較例の測定点を示す図である。

符号の説明

１…冷陰極管
２…反射フィルム

Claims

反射フィルム上に冷陰極管を有する直下型バックライトユニットであって、前記冷陰極管の直下の反射フィルムが曲面の窪みを有し、該曲面の窪みの間口幅Ｌ１が冷陰極管の直径２ｒ（半径はｒ）に対してＬ１＞２ｒであることを特徴とする、直下型バックライトユニット。
前記窪みの底面と冷陰極管の径の中心との距離Ｌ２が、１．２ｒ≦Ｌ２≦８ｒであることを特徴とする請求項１記載の直下型バックライトユニット。