JP2008191520A - バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】簡易かつ確実であるとともに、発光効率を低下させることなく、光量ムラを抑制できるバックライトユニット等を提供する。
【解決手段】波形のシェードシート13における山部分MTが蛍光管11を1本毎で覆っている一方、谷部分VYは蛍光管11に隣り合うように位置し、さらに、山部分MTおよび谷部分VYは曲面CS(CSM・CSV)を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、バックライトユニット、およびかかるバックライトユニットを搭載する液晶表示装置に関するものである。
従来から液晶表示装置の液晶表示パネル(非発光型表示パネル)に光を供給するバックライトユニットは種々開発されている。そして、例えばエリアライト型バックライトユニットに含まれる光源としては、熱陰極管または冷陰極管等の蛍光管が挙げられる。
熱陰極管は、管の両端に電極(フィラメント)を有するとともに、管の内部に水銀およびアルゴン等の希ガスを封入し、さらに、管の内面に蛍光体被膜を設けている。そして、かかる熱陰極管は、電極を介して放射される熱電子を放電管内に潜在する水銀原子に衝突させる。すると、この衝突により発生する紫外線が、管内面に塗布された蛍光体を励起させて可視光に変換し、管外に出射させる。
一方、冷陰極管は、熱陰極管同様、紫外線を可視光へと変換させる。しかし、放電管内に放出される電子は熱電子ではない。そのため、比較的大型なフィラメントとは異なる小型の電極が使用できる。
これらの陰極管を、昨今の薄型かつ大画面の液晶テレビ(液晶表示装置)に使用する場合には問題が生じる。例えば、熱陰極管は、比較的大型なフィラメントを用いるために大型である。そのため、大画面の液晶表示パネルに光を照射させるために、エリアライト型バックライトユニットが比較的大型な熱陰極管を複数使用すると、バックライトユニット自体のサイズが大型化する。その結果、薄型の液晶テレビが実現しない。
また、冷陰極管は、比較的小型な電極を用いるために小型ではあるものの熱陰極管よりも低輝度である。そのため、大画面の液晶表示パネルに光を照射させるために、エリアライト型バックライトユニットは比較的多量の冷陰極管を使用しなくてはならない。すると、バックライトユニット自体のサイズが大型化する。その結果、熱陰極管を使用した場合同様に、薄型の液晶テレビが実現しない。また、多量の冷陰極管の使用は、バックライトユニットのコストアップにもつながる。
かかるようなバックライトユニットの大型化およびコストアップを抑制するためには、各蛍光管の発光量の増加が必要となる。発光量の大きな熱陰極管または冷陰極管の蛍光管であれば(要は高効率で発光する蛍光管であれば)、蛍光管の本数の削減によってバックライトユニットの大型化が抑制され、ひいては、バックライトユニットのコストダウンも図れるためである。
しかし、高効率で発光する蛍光管を用いることで、バックライトユニットにおける蛍光管の本数が削減されていくと、図11の断面図に示すように、蛍光管同士111・111の間隔(間隔V’)が広がる。すると、蛍光管111の上方は明るいものの、蛍光管同士111・111の間の上方は逆に暗くなる(なお、上方とは、蛍光管111から反射フレーム112に向かう方向に対して逆方向を意味する)。すなわち、蛍光管111の上方と蛍光管同士111・111の間の上方とで、比較的大きく明暗の差(光量ムラ)が生じる。そのため、バックライトユニット122の表示品位が低下してしまう。
また、高効率で発光する蛍光管111に起因する光量ムラと、通常の効率で発光する蛍光管に起因する光量ムラとを比較した場合、両蛍光管が同本数であっても、高効率で発光する蛍光管に起因する光量ムラのほうが顕著に現れる。そのため、光量ムラを抑えつつ、高効率で発光する蛍光管を用いて、蛍光管の本数を削減するには限界がある。
そこで、このような限界を打破するために考えられたバックライトユニット122が、特許文献1に開示されている。この特許文献1のバックライトユニット122では、図12に示すように、蛍光管111に反射フィルム131を貼り付けることで、かかる蛍光管111からの光の光路を調整している。
そのため、このバックライトユニット122は、蛍光管111の上方と蛍光管同士111・111の間の上方とに、適切に光を導け、光量ムラの抑制を図れる。
特開平11−329034号公報
しかしながら、特許文献1のバックライトユニット122の場合、蛍光管111毎に、反射フィルム131が貼り付けられなくてはならない。そのため、バックライトユニット122の製造負担が極めて大きい。その上、発光により高温となる蛍光管111に反射フィルム131が貼り付けられている場合、熱によって、反射フィルム131が脱落し、光量ムラが発生し得る。
また、蛍光管111からの光が反射フィルム131によって反射される場合、反射光の大部分が蛍光管111を通過しようとする。そのため、蛍光管111自体に反射光が吸収され、蛍光管111からの出射光量が低下する(すなわち、蛍光管111、ひいてはバックライトユニット122の発光効率が低下する)。
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、簡易かつ確実であるとともに、発光効率を低下させることなく、光量ムラを抑制できるバックライトユニットを提供し、さらには、そのバックライトユニットを搭載する液晶表示装置を提供することを目的とする。
本発明は、光を発する光源と、入射してくる光を屈折させることで光路を変更させる光路変更シートと、を含むバックライトユニットである。そして、かかるバックライトユニットでは、光路変更シートは起伏状になっており、光路変更シートでの起状部分が光源を覆うように位置する一方、光路変更シートでの伏状部分が光源に隣り合うように位置しており、さらに、伏状部分が曲面を有している。
このようになっていると、光路変更シートの伏状部分は、光源同士の間に位置することになるので、伏状部分に向かう光の進行方向と起状部分に向かう光の進行方向とは大きく異なる(互いの進行方向が交差関係になる)。すると、起状部分に向かう光が視認しやすい場合、伏状部分に向かう光は視認されにくいこともあり得る。ただし、伏状部分が曲面になっている光路変更シートの場合、その伏状部分に向かってくる光は、曲面によって種々方向に屈折進行しやすくなる。
すると、この屈折進行する光と、起状部分に向かう光との進行方向は揃いやすくなる。そのため、起状部分を介して進行する光量と伏状部分を介して進行する光量との差異は生じにくくなり、光量ムラが発生しにくい。つまり、かかるバックライトユニットでは、光路変更シートで複数の蛍光管を覆うという簡易な方策で、光量ムラが抑制される。その上、一旦、蛍光管から出射した光の大部分は、蛍光管自身に戻ることなく(すなわち蛍光管自体に吸収されることなく)、起状部分および伏状部分を介して進行するので、蛍光管の発光効率は低下しない。
また、バックライトユニットでは、光路変更シートの起状部分が曲面を有していると望ましい。このようになっていると、起状部分に向かう光も曲面によって種々方向に屈折進行しやすくなる。そのため、起状部分および伏状部分の両方で光が拡散し、光量ムラが抑制される。
なお、起状部分には、種々の曲面が想定される。例えば、起状部分が折れ曲がっていてもよい。つまり、起状部分の曲面が完全なる単一の曲面である必要はない(例えば、起状部分の断面形状が湾曲状である必要はない)。
通常、バックライトユニットにおける光量ムラは、光源の配列ピッチ、バックライトユニットの厚み等の種々の原因で変化する。そのため、光量ムラを解消するための起状部分の曲面も特段限定されるものではなく、種々の曲面が想定されるためである。
また、場合によっては、起状部分が折れ曲がり、その折れ曲がりにより生じる屈曲ラインを挟持することになる起状部分の一面が平面を有していてもよい。なぜなら、光量ムラを解消するための起状部分の形状は、曲面に限定されるものではないためである。
また、光源からの光を受光する起状部分の一部には、隆起片が設けられていると望ましい。このようになっていると、隆起片の内部を透過進行する光や隆起片の面によって反射進行する光、すなわち、隆起片によって屈折進行する光量が増加する。そのため、起状部分での光の拡散度合いが一層高まり、光量ムラが抑制されやすくなる。
なお、光路変更シートは光を反射させるので、望ましい反射率が存在する。例えば、光路変更シートの反射率R1(%)は以下の条件式(1)を満たしていると望ましい。
20%≦R1≦80% … 条件式(1)
また、光路変更シートの反射率R1(%)が20%未満の場合には、光路変更シートの表面および裏面の少なくとも一方に、反射シートが設けられていてもよい。
ただし、条件式(1)同様に、反射シートの反射率R2(%)にも、望ましい反射率が存在する。例えば、反射シートの反射率R2(%)は以下の条件式(2)を満たしていると望ましい。
40%≦R2≦80% … 条件式(2)
また、光路変更シートは、種々のタイプが存在する。例えば、主材と副材とを含む混合型反射材で形成されている光路変更シートが一例として挙げられる。なお、主材および副材ともに、材質は限定されるものではないが、例えば主材は、ポリカーボネート、アクリル樹脂、またはポリエチレンテレフタレートを含むものが一例として挙げられる。
なお、以上のようなバックライトユニットと、かかるバックライトユニットからの光を受光する液晶表示パネルと、を有する液晶表示装置も、本発明といえる。
本発明のバックライトユニットによれば、例えば1枚状の光路変更シートのみで光を拡散できる。そのため、このバックライトユニットでの光量ムラを簡易に抑制できる。
[実施の形態1]
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、図面によっては便宜上、部材番号およびハッチングを省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。また、図面上での黒丸は紙面に対し垂直方向を意味する。
液晶表示装置は、図9の分解斜視図、および、平面図・短手断面図・長手断面図から成る図10の3面図に示される(なお、図10の長手断面図は、後述の蛍光管11を図示可能な断面になっている)。これらの図に示すように、液晶表示装置29は、液晶表示パネル21と、バックライトユニット22とを含んでいる。
液晶表示パネル21は、非発光型の表示パネルであり、バックライトユニット22からの光(バックライト光)を受光することで表示機能を発揮する。そのため、バックライトユニット22からの光が液晶表示パネル21の全面を均一に照射できれば、液晶表示パネル21の表示品位が向上することになる。
バックライトユニット22は、バックライト光を生成するために、蛍光管(光源)11、反射フレーム12、シェードシート(光路変更シート)13、拡散シート14、および光学シート15を含んでいる。
蛍光管(線状光源)11は、線状(棒状、円柱状等)になっており、バックライトユニット22内に複数本で搭載される(ただし、便宜上、図面では一部の本数のみが示されている)。そして、かかる蛍光管11は、例えば、不図示のランプホルダによって、バックライトユニット22に搭載される。しかし、ランプホルダの形状および材質等は限定されるものではない。
また、蛍光管11の種類も限定されることはなく、例えば、冷陰極管や熱陰極管であってもよい。なお、以降では、蛍光管11の並び方向を第1方向D1、蛍光管11の延び方向(長手方向)を第2方向D2と称する。
反射フレーム12は、開放面を有する箱状の部材であり、反射機能を備える樹脂または金属等で箱状の内面を覆っている。そして、この箱状の内面に、蛍光管11が位置するようになっている。そのため、蛍光管11から出射される放射状の光(蛍光管11を中心とした放射状の光)の一部が反射され、開放面に導かれる。なお、反射フレーム12の構成部材自体が、反射機能を有する樹脂または金属等で構成されていてもよい。このようになっていれば、反射フレーム12の内面を覆わせる樹脂または金属等を除くことができるためである。
シェードシート13は、透過機能および反射機能を有する樹脂(主材;アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等)、および、拡散材(副材)や添加材(副材)を含む混合型反射材(面状反射材)であり、蛍光管11を覆うように位置している。そのため、このシェードシート13に、蛍光管11からの光(出射光)および反射フレーム12からの光(反射光)が入射すると、その光はシェードシート13に対する入射角度に応じ、透過または反射する。つまり、シェードシート13は、入射してくる光を屈折させることで光路を変更させている。
なお、かかるシェードシート13は、蛍光管11を保持するランプホルダ(不図示)に設けられたスリットに差し込まれることで保持される。また、以降では、シェードシート13が蛍光管11に対して重なる方向を重なり方向Pと称する。
拡散シート14は、光を散乱させる機能および拡散させる機能を有するポリエチレンテレフタレート等の樹脂で形成されており、シェードシート13を覆うように位置している。そのため、この拡散シート14に、シェードシート13から進行してきた光が入射すると、その光は散乱および拡散し、面内方向にいきわたる。
光学シート15は、例えばシート面内にレンズ形状を有し、光の放射特性を偏向させる(集光させる)レンズシートであり、拡散シート14を覆うように位置している。そのため、この光学シート15に、拡散シート14から進行してきた光が入射すると、その光は集光し、単位面積あたりの発光輝度を向上させる。
ここで、シェードシート13について、図1Aおよび図1Bを用いて詳説する。なお、図1Aはシェードシート13の拡大斜視図であり、図1Bは図1AのA−A’線矢視断面図である。また、これらの図1Aおよび図1Bに示されるシェードシート13を実施例1と称す。
シェードシート13は、図1Aおよび図1Bに示すように、蛍光管11を覆っている。ただし、シェードシート13は起伏している。例えば、図1Aおよび図1Bに示すようにシェードシート13は波打っている(うねり状になっている)。
その上、波形のシェードシート13における山部分(起状部分)MTが蛍光管11を1本毎で覆っている一方、谷部分(伏状部分)VYは蛍光管11に隣り合うように位置している。さらに、波形のシェードシート13のため、山部分MTおよび谷部分VYは曲面CS(CSM・CSV)を有する(なお、山部分MTの曲面CSMの曲率中心はシェードシート13を境に蛍光管11側に位置し、谷部分VYの曲面CSVの曲率中心はシェードシート13を境に拡散シート14側に位置している)。
このようになっていると、山部分MTに入射する光は、曲面CSMに起因して種々の方向へと屈折進行する。そのため、蛍光管11毎での光の拡散度合いが向上する。例えば、図2Aに示すように、曲面CSMを有する山部分MTに、蛍光管11からの直上光(重なり方向Pに対して比較的に平行な光;一点鎖線参照)が入射する場合と、図2Bに示すように、重なり方向Pに対して直交している平面状のシェードシート13に、直上光が入射する場合とを比較してみる。
図2Aの場合、直上光は山部分MTに入射した後、曲面CSMに起因し、比較的大きく拡散(発散)しながら拡散シート14に向かって屈折進行する。一方、図2Bの場合(比較例1の場合)、平面状のシェードシート13に直上光が入射しても、その直上光は、平面ゆえに曲面CSMほど種々方向に向かって屈折されることなく進行する(比較的小さな屈折角を有しながら直上光が進行する)。
そのため、曲面CSMを有する山部分MTを含むシェードシート13があれば、直上光が集中しにくくなり、バックライトユニット22からの光に、過度に明るい部分が含まれない。
また、谷部分VYに入射する光も、曲面CSVに起因して種々の方向に屈折進行する。そのため、蛍光管同士11・11の間(間隔V;図10参照)での光の拡散度合いが向上する。例えば、曲面CSVを有する谷部分VYに光が入射する場合(図2A参照)と、平面を有する谷部分VYに光が入射する場合(図2C参照;比較例2)とを比較してみる。
図2Aの場合、蛍光管11からの光は、谷部分VYの一方(VY1)に入射した後、曲面CSVに起因し、谷部分VYの他方等(谷部分VYの一方に対向する部分VY2)に向かって屈折進行しやすい(二点鎖線参照)。そして、この屈折進行する光は、谷部分VYの他方VY2での曲面CSVに起因し、拡散シート14に向かってさらに屈折進行しやすい。
一方、図2Cの場合、蛍光管11からの光が谷部分VYに含まれる平面に入射すると、かかる光は平面ゆえに曲面CSVほど種々方向に向かって屈折されることなく、隣の蛍光管11に向かって屈折進行する。つまり、平面を含む谷部分VYは、曲面CSVを含む谷部分VYに比べて、到達する光を拡散シート14に向かって跳ね上げるように屈折進行させにくい。
そのため、図2Aのように、曲面CSVを有する谷部分VYを含むシェードシート13であれば、蛍光管同士11・11の間に光が到達しやすくなり、バックライト光に、過度に暗い部分が含まれない。
以上から、曲面CS(CSM・CSV)を有する山部分MTおよび谷部分VYを含むシェードシート13であれば、蛍光管11の直上付近と蛍光管同士11・11の間付近とでの光量の差異が小さくなる。そのため、過度の光量差に起因するバックライトユニット22の光量ムラは起きない。
その上、一旦、蛍光管11から出射した光の大部分は、蛍光管11自身に戻ることなく(吸収されることなく)、山部分MTおよび谷部分VYを介して進行するので、蛍光管11の発光効率は低下しない。
ところで、このような光量ムラを生じさせないシェードシート13は他にも多々存在する。例えば、図3Aおよび図3B(図3AのB−B’線矢視断面図)に示すようなシェードシート13である、なお、図3Aおよび図3Bに示されるシェードシート13を実施例2と称す。
実施例2のシェードシート13の山部分MTおよび谷部分VYは、実施例1のシェードシート13の山部分MTおよび谷部分VY同様に、曲面CS(CSM・CSV)を有している。ただし、実施例1での山部分MTは、その山部分MT全体で弓なり状になっている(重なり方向Pに沿う山部分MTの断面形状が湾曲状になっている)。したがって、山部分MT上に屈曲した部分は存在しない。
しかしながら、実施例2の山部分MTの場合、その山部分MTの一部に、屈曲した部分が生じている(この部分を屈曲ラインBL1と称する)。ここで、図3Bに示される屈曲ラインBL1と谷部分VYの底を示すライン(底ラインBL2)とを結ぶことで生じる仮想平面ISを参照しながら、実施例2のシェードシート13について詳説する。
かかるシェードシート13における山部分MTの曲面CSM(屈曲ラインBL1を挟持する2つの曲面CSMa・CSMb)は、図3Bに示すように、仮想平面ISに近づくような形状になっている。したがって、実施例2における山部分MTの曲面CSMa・CSMbの曲率は、実施例1における山部分MTの曲面CSMの曲率に比べて弱くなっている。
つまり、実施例2の山部分MTは、実施例1の山部分MTに比べて押しつぶされたような形状といえる。そして、押しつぶされたようになっていることから、山部分MTに、2つの曲面CSMa・CSMbが生じ、重なり方向Pに沿う断面形状で非湾曲状となる。
このような断面形状で非湾曲状の山部分MTの曲面CSMであると(特に谷部分VYを境に向かい合う曲面CSMa・CSMbであると)、それらの曲面CSMa・CSMbを介して屈折進行する光の進行先はある程度限定され、かつその光は過度に拡散しない。そのため、山部分MTで拡散された光が谷部分VYに過度に到達しない。
すると、谷部分VY付近の光量と山部分MTの光量との調和が図りやすくなる。つまり、シェードシート13の面内全体で、光量のバランスが取れる。その結果、一層、蛍光管11の直上付近と蛍光管同士11・11の間付近とでの光量の差異が小さくなり、バックライトユニット22の光量ムラは起きない。
なお、蛍光管11の配列ピッチ、バックライトユニット22の厚み、蛍光管11とシェードシート13との間隔等に応じては、実施例2のような山部分MTを有するシェードシート13よりも、仮想平面ISのような山部分MTを有するシェードシート13のほうが望ましい場合もある(すなわち、仮想平面ISが実在の平面になっていてもよい)。また、同様に、実施例1のシェードシート13であっても、実施例2のシェードシート13と同程度の光量ムラ抑制効果を発揮することもある。
また、実施例1・2以外にも、図4Aおよび図4B(図4AのC−C’線矢視断面図)に示すようなシェードシート13(実施例3)であっても、光量ムラが生じにくい。
実施例3のシェードシート13の山部分MTおよび谷部分VYは、実施例1・2のシェードシート13の山部分MTおよび谷部分VY同様に、曲面CS(CSM・CSV)を有している。ただし、実施例3のシェードシート13は、蛍光管11からの光を受光する山部分MTの一部(山部分MTの受光面)に、隆起片BGを設けている。そして、この隆起片BGは、蛍光管11の長手方向(第2方向D2)と同方向に延び、かつ、山部分MTの受光面から蛍光管11に向かって隆起している。
このような隆起片BGが存在すると、蛍光管11からの光(直上光等)が、隆起片BGの内部に透過進行して拡散される。また、隆起片BGの隆起面(蛍光管11側に対向する受光面)によって、種々方向に反射進行する光も生じる。そして、この隆起片BGによって生じる光の屈折進行と、隆起片BGを除いた山部分MTにより生じる光の屈折進行、および谷部分VYにより生じる光の屈折進行と、の相乗効果として、局所的な光量ムラが抑制される。
そこで、実施例3のシェードシート13、並びに、実施例1・2のシェードシート13の光量ムラ抑制効果を図5〜図8の照度分布図で詳説する。
照度分布図は、横軸を蛍光管11の並び方向である第1方向D1とし、縦軸を照度[lx]としている。そして、照度分布図上での位置Zが、第1方向D1における蛍光管11の位置[mm]を示す。したがって、横軸での位置Zでの照度が直上光に対応し、位置Zを除く横軸の部分での照度が蛍光管同士11・11の間に対応している。
なお、実施例1〜3、および比較例1・2のシェードシートの照度は、以下の線にて示される。
実施例1(図1A・図1B・図2A参照)…極細線(EX1)
実施例2(図3A・図3B参照) …中太線(EX2)
実施例3(図4A・図4B) …極太線(EX3)
比較例1(図2B参照) …角形点線(CX1)
比較例2(図2C参照) …丸形点線(CX2)
まず、図5の照度分布図をみるとわかるように、比較例1のシェードシート13では、蛍光管11の位置Zに対応する照度は9500[lx]程度となる。一方、実施例1〜3および比較例2のシェードシート13での蛍光管11の位置Zに対応する照度は6500[lx]程度となる。これは、シェードシート13における山部分MTが曲面CSMになっていることで、光が十分に拡散されていることに起因する。
また、シェードシート13上に山部分MTが存在することで、山部分同士MT・MTの間(すなわち、蛍光管同士11・11の間)にも、光が到達しやすくなる。そのため、蛍光管同士11・11の間に対応する照度は、比較例1のシェードシート13では6000[lx]未満になっているが、実施例1〜3および比較例2のシェードシート13では6000[lx]を超える。
したがって、蛍光管11の位置Zに対応する照度と蛍光管同士11・11の間に対応する照度との差は、比較例1のシェードシート13の場合よりも、実施例1〜3および比較例2のシェードシート13の場合のほうで小さくなる。その結果、実施例1〜3および比較例2のシェードシート13を搭載するバックライトユニット22は、光量ムラを抑制できる。
次に、実施例1〜3のシェードシート13と比較例2のシェードシート13とを、図6の照度分布図を用いて比較する。図6の照度分布図をみるとわかるように、比較例2のシェードシート13では、蛍光管同士11・11の間において、照度の高低が顕著に生じる(照度差は500[lx]程度になっている)。これは、シェードシート13の谷部分VYが曲面になっていないために、かかる谷部分VYでの光の拡散度合いが低くなるためである。つまり、比較例2のシェードシート13は、蛍光管同士11・11の間における光量ムラを十分に抑制しているとはいいがたい。
しかしながら、実施例1〜3のシェードシート13は、谷部分VYの曲面CSVによって、光の拡散度合いを向上させている。そのため、蛍光管同士11・11の間における最高照度と最低照度との差は、比較例2のシェードシート13の場合よりも、実施例1〜3のシェードシート13の場合のほうで小さくなる。
その結果、実施例1〜3のシェードシート13を搭載するバックライトユニット22は、蛍光管11の位置Zに対応する照度と蛍光管同士11・11の間に対応する照度との差に起因する光量ムラに加え、蛍光管同士11・11の間における最高照度と最低照度との差に起因する光量ムラまでも抑制できる。
また、図7の照度分布図に示すように、実施例1・2の照度分布を比較すると、蛍光管同士11・11の間における最高照度と最低照度との差は、実施例1のシェードシート13の場合よりも、実施例2のシェードシート13の場合のほうで小さい。これは、蛍光管11の配列ピッチ、バックライトユニット22の厚み、蛍光管11とシェードシート13との間隔等の関係上、シェードシート13での谷部分VY付近の光量と山部分MTの光量との調和が、実施例1の場合よりも実施例2の場合のほうで優れたためである。
ただし、図7の照度分布図に示すように、実施例1・2のシェードシート13では、蛍光管11の位置Zに対応する照度において変曲点が生じやすい。しかしながら、図8の照度分布図に示すように、実施例3のシェードシート13では、山部分MTの隆起片BGによって生じる光の屈折進行と、隆起片BGを除いた山部分MTにより生じる光の屈折進行、および谷部分VYにより生じる光の屈折進行と、の相乗効果として、変曲点の発生が抑制される。
[実施の形態2]
実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1で用いた部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付記し、その説明を省略する。この実施の形態では、シェードシート13における反射率について詳説する。
シェードシート13は光を屈折進行させる。この屈折進行には、反射による進行(反射進行)も含まれる。そこで、シェードシート13は一定の反射率(反射率R1[%])を有している。そして、かかる反射率R1の望ましい範囲としては、下記の条件式(1)が挙げられる。
20%≦R1≦80% … 条件式(1)
反射率R1が条件式(1)の下限値を下回ると、光がシェードシート13を透過しやすくなる。そのため、シェードシート13の山部分MTから出射してくる透過光が増加し、蛍光管11の形が見えやすくなる(すなわち、山部分MT付近の光量が過度に増加する)。
一方、反射率R1が条件式(1)の上限値を上回ると、例えば山部分MTから谷部分VYに反射進行する光が増加する。そのため、蛍光管同士11・11の間での照度が過度に高くなりやすい(すなわち、谷部分VY付近の光量が過度に増加する)。
したがって、条件式(1)の範囲内に収まるように反射率R1が設定されると、シェードシート13における山部分MTまたは谷部分VYでの過度の光量増加が抑制できる。そのため、蛍光管11の直上付近と蛍光管同士11・11の間付近とでの光量の差異が小さくなり、バックライトユニット22の光量ムラは起きない。
また、かかるようにシェードシート13が反射率R1を有していると、シェードシート13と反射フレーム12との間で光が多重反射する。すると、多重反射された光がシェードシート13に入射するたびに、かかる光は拡散することになる。そのため、バックライトユニット22内での光の拡散性が容易に向上する。
なお、条件式(1)の規定する条件範囲のなかでも、下記条件式(1a)の範囲を満たすほうが望ましいといえ、さらには条件式(1b)の範囲を満たす方がさらに望ましいといえる。
30%≦R1≦70% … 条件式(1a)
40%≦R1≦60% … 条件式(1b)
ところで、シェードシート13の反射率R1が20%未満の場合であっても、バックライトユニット22内での光の拡散性を向上させる方策がある。その方策とは、シェードシート13の表面および裏面の少なくとも一方に、例えばポリエチレンテレフタレートまたはポリカーボネートを含む反射シートを設けることである。
特に、その反射シートの反射率R2[%]は、以下の条件式(2)を満たしていると望ましい。なお、シェードシート13の表面とは拡散シート14側に位置する面であり、シェードシート13の裏面とは蛍光管11側に位置する面である。
40%≦R2≦80% … 条件式(2)
反射率R2が条件式(2)の下限値を下回るまたは上限値を上回る場合、反射率R1が条件式(1)の下限値を下回るまたは上限値を上回る場合と同様に、山部分MT付近の光量が過度に増加する、または谷部分VY付近の光量が過度に増加する。
したがって、条件式(2)の範囲内に収まるように反射率R2が設定されると、条件式(1)同様、シェードシート13における山部分MTまたは谷部分VYでの過度の光量増加が抑制でき、バックライトユニット22の光量ムラが起きなくなる。
なお、条件式(2)の規定する条件範囲のなかでも、下記条件式(2a)の範囲を満たすほうが望ましいといえる。
40%≦R2≦60% … 条件式(2a)
また、シェードシート13の片面(すなわち表面または裏面)に反射シートが設けられる場合、かかる反射シートの反射率R2は、およそ50%以上60%以下が望ましい。一方で、シェードシート13の両面(すなわち表面および裏面)に反射シートが設けられる場合、かかる反射シートの反射率R2は、およそ40%以上50%以下が望ましい。このような範囲であれば、条件式(2)または(2a)を満たしやすいためである。
また、かかる反射シートが有れば、反射率の低い材質を含むシェードシート13であっても、バックライトユニット22に搭載可能になる。つまり、シェードシート13の材料の選択の幅が広がるという効果も奏ずる。
[その他の実施の形態]
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
例えば、シェードシート13の取り付け方は、特段限定されるものではない。例えば、反射フレーム12上にシェードシート13に係合するようなフック(鍵爪機構)を設け、かかるフックとシェードシート13とを係合させることで、バックライトユニット22内にシェードシート13が搭載されてもよい。
また、シェードシート13に対する反射シートの取り付け方も、特段限定されるものではない。例えば、反射シートの端部に両面テープを設けることで、シェードシート13と反射シートとを貼り合わせてもよい。
また、隆起片BGの隆起面の面形状は曲面に限定されない。例えば、隆起片BGの断面形状(重なり方向Pに沿う断面形状)が湾曲状になっている必要はない。要するに、隆起片BGは、蛍光管11からの直上光等を拡散できるような形状であればどのような形状であってもよい(角張った形状の隆起部BGや尖った形状の隆起部BGであってもよい)。
では、(A)は実施例1のシェードシートの斜視図であり、(B)は(A)のA−A’線矢視断面図である。 では、(A)は実施例1のシェードシートにおける光路図であり、(B)は比較例1のシェードシートにおける光路図であり、(C)は比較例2のシェードシートにおける光路図である。 では、(A)は実施例2のシェードシートの斜視図であり、(B)は(A)のB−B’線矢視断面図である。 では、(A)は実施例3のシェードシートの斜視図であり、(B)は(A)のC−C’線矢視断面図である。 は、実施例1〜3および比較例1・2の照度分布図である。 は、実施例1〜3および比較例2の照度分布図である。 は、実施例1・2の照度分布図である。 は、実施例3の照度分布図である。 は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、液晶表示装置の3面図である。 は、従来のバックライトユニットの断面図である。 は、従来のバックライトユニットに搭載される蛍光管の断面図である。
符号の説明
MT 山部分(起状部分)
VY 谷部分(伏状部分)
CS シェードシート上の曲面
CSM 山部分に対応する曲面
CSV 谷部分に対応する曲面
BL1 山部分に生じる屈曲ライン
BL2 谷部分に生じる底ライン
BG 隆起片
11 蛍光管(光源)
12 反射フレーム
13 シェードシート(光路変更シート)
14 拡散シート
21 液晶表示パネル
22 バックライトユニット
29 液晶表示装置
D1 蛍光管の並び方向
D2 蛍光管の延び方向
P シェードシートが蛍光管に対して重なる方向

Claims (11)

  1. 光を発する光源と、
    入射してくる上記光を屈折させることで光路を変更させる光路変更シートと、
    を含むバックライトユニットにあって、
    上記光路変更シートは起伏状になっており、
    光路変更シートでの起状部分が光源を覆うように位置する一方、光路変更シートでの伏状部分が光源に隣り合うように位置しており、
    上記伏状部分が曲面を有しているバックライトユニット。
  2. 上記起状部分が曲面を有している請求項1に記載のバックライトユニット。
  3. 上記起状部分が折れ曲がっている請求項1または2に記載のバックライトユニット。
  4. 上記起状部分が折れ曲がり、その折れ曲がりにより生じる屈曲ラインを挟持することになる上記起状部分の一面が、平面を有している請求項1に記載のバックライトユニット。
  5. 上記光源からの光を受光する上記起状部分の一部には、隆起片が設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  6. 上記光路変更シートの反射率R1(%)が、以下の条件式(1)を満たしている請求項1〜5のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
    20%≦R1≦80% … 条件式(1)
  7. 上記光路変更シートの反射率R1(%)が20%未満の場合には、
    上記光路変更シートの表面および裏面の少なくとも一方に、反射シートが設けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  8. 上記反射シートの反射率R2(%)が、以下の条件式(2)を満たしている請求項7に記載のバックライトユニット。
    40%≦R2≦80% … 条件式(2)
  9. 上記光路変更シートが、主材と副材とを含む混合型反射材で形成されている請求項1〜8のいずれか1項に記載のバックライトユニット。
  10. 上記主材は、ポリカーボネート、アクリル樹脂、またはポリエチレンテレフタレートを含んでいる請求項9に記載のバックライトユニット。
  11. 請求項1〜10のいずれか1項に記載のバックライトユニットと、
    上記バックライトユニットからの光を受光する液晶表示パネルと、
    を有する液晶表示装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010272418A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Toppan Printing Co Ltd 面光源装置、バックライト・ユニット及びディスプレイ装置

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