JP2009283384A - Laminated light guide plate, laminated diffusion plate, edge-light type backlight device, direct-down backlight device, and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置、特にそのバックライト装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a backlight device thereof.
薄型軽量で画像表示が可能な液晶表示装置は、製造技術の進展による価格低減や高画質化技術開発によって急速に普及し、パーソナルコンピュータのモニターやTV受像機などに広く用いられている。 Thin and light liquid crystal display devices capable of displaying images have rapidly spread due to price reduction and development of high image quality technology due to progress in manufacturing technology, and are widely used in monitors for personal computers and TV receivers.
液晶表示装置としては透過型液晶表示装置が一般的に用いられている。透過型液晶表示装置は、バックライト装置と呼ばれる面状光源を備え、そこからの照明光を液晶パネルによって空間変調して画像を形成する。 A transmissive liquid crystal display device is generally used as the liquid crystal display device. The transmissive liquid crystal display device includes a planar light source called a backlight device, and forms an image by spatially modulating illumination light from the light source using a liquid crystal panel.
バックライト装置としては、平板状の導光板の側面に蛍光管、LEDなどの光源を配置して導光板の一方の主面から光を取り出して面状光源とするエッジ入力タイプと、拡散板の直下に蛍光管、LEDなどの光源を配置して面状光源とする直下型とが有る。 As the backlight device, a light source such as a fluorescent tube and an LED is arranged on the side surface of a flat light guide plate, light is extracted from one main surface of the light guide plate, and is used as a planar light source. There is a direct type in which a light source such as a fluorescent tube or LED is arranged directly below to form a planar light source.
上記導光板あるいは拡散板には両面が平坦な単純平板状のものが用いられ、プリズムシートや拡散シートなどの光学シートとともに用いて視野角、正面輝度などの所定の光学性能を実現するのが一般的であった。 The light guide plate or diffuser plate is a simple flat plate with flat surfaces, and is used together with an optical sheet such as a prism sheet or a diffuser sheet to achieve predetermined optical performance such as viewing angle and front luminance. It was the target.
更に、近年では導光板の一方の面にプリズムアレイや突起構造などの微細構造体を設けることにより指向性を付与したり、均一性の向上を図ったりする構成が提案されている(特許文献1参照)。また、拡散板の一方の面にプリズムアレイや突起構造などの微細構造体を設けることにより光源ムラの低減を図る構成が提案されている(特許文献2参照)。この様に一方の面に微細構造体を設けることにより、単純平板では実現できない機能、性能が期待される。これら微細構造体を有する導光板あるいは拡散板を得る方法としては、射出成形を用いるのが一般的である。
前記射出成形法によれば、微細構造を精密に一体的に形成することが可能であり、比較的小さなサイズの導光板あるいは拡散板については、効率よく作成することが出来る。 According to the injection molding method, a fine structure can be formed precisely and integrally, and a light guide plate or diffusion plate having a relatively small size can be efficiently produced.
しかしながら、面積に比例した型締め力の成形機を必要とする。そのため、大きなサイズについては生産が非効率あるいは困難になるという問題が有る。よって、近年進展する40型を超えるような大画面液晶表示装置に適用できないという課題が有った。 However, a molding machine with a clamping force proportional to the area is required. Therefore, there is a problem that production becomes inefficient or difficult for a large size. Therefore, there has been a problem that it cannot be applied to a large-screen liquid crystal display device exceeding the 40-inch type that has recently been developed.
本発明は、上記の問題を考慮し、大きなサイズでも生産性良く生産可能な、表面に微細構造体を有する導光板あるいは拡散板を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a light guide plate or a diffusion plate having a fine structure on the surface that can be produced with high productivity even in a large size.
上述した課題を解決するために、本発明の導光板および拡散板は、透明材料からなるフィルム状基材の一方の面に出射光を制御する光制御構造体を形成した光機能フィルムと、透明材料からなる平板状基材とを、前記光機能フィルムの前記光制御構造体の形成されていない面で透明材料により接合してなる構成を採る。 In order to solve the above-described problems, the light guide plate and the diffusion plate of the present invention include an optical functional film in which a light control structure for controlling emitted light is formed on one surface of a film-like substrate made of a transparent material, and a transparent The structure formed by joining the flat base material which consists of material with the transparent material in the surface in which the said light control structure of the said optical function film is not formed is taken.
また、前記平板状基材の前記光機能フィルムの接合されていない面に、前記光機能フィルムの基材と同じ材料からなる基材を有するフィルムを更に接合してなる構成を採ってもよい。 Moreover, you may take the structure formed by further joining the film which has the base material which consists of the same material as the base material of the said optical functional film to the surface where the said optical functional film of the said flat substrate is not joined.
本発明の導光板または拡散板によれば、大きなサイズを連続プロセスによって効率よく生産可能なフィルム状の光学機能フィルムおよび透明基板を用いるので、大型で生産性に優れ、かつ表面に微細構造体を有する導光板および拡散板を得ることが出来る。 According to the light guide plate or the diffusion plate of the present invention, since a film-like optical functional film and a transparent substrate capable of efficiently producing a large size by a continuous process are used, it is large and excellent in productivity, and has a fine structure on the surface. A light guide plate and a diffusion plate can be obtained.
また、透明基材の両面に同じ基材材料からなるフィルムを接合することにより、温度湿度の環境変化に対して反りを生じることが少ない。この導光板または拡散板を液晶のバックライトに用いることにより、表示性能に優れ信頼性の高い液晶表示装置を実現することが可能になる。 Further, by bonding films made of the same base material on both surfaces of the transparent base material, warping is less likely to occur due to environmental changes in temperature and humidity. By using this light guide plate or diffusion plate for a liquid crystal backlight, it is possible to realize a liquid crystal display device having excellent display performance and high reliability.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本発明の積層型導光板の実施の形態を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a laminated light guide plate of the present invention.
プリズムフィルム11、透明基板12、反射パターンフィルム13をそれぞれ作成する(図1(a))。プリズムフィルム11、反射パターンフィルム13は、PETなどの基材フィルム上にUV樹脂を塗布、ロール状の金型に押し当てながら紫外線を照射することによりロールtoロールの連続プロセスで生産性良く作成することが出来る。
A
また、両面が平坦な透明基板12は、PET、アクリル、ポリカーボネートなどの透明樹脂材料を、加熱溶融して押し出し、ダイで広げた後、2つの対向する円筒状ロールの間を通して平板を形成する押し出し成形法によって連続的に効率よく作成することが出来る。
Further, the
この様にして得たプリズムフィルム11、反射パターンフィルム13において、それぞれのプリズムあるいは反射パターンが形成されていない面に、透明粘着材を転写した後、それぞれを平板状透明基板にラミネートして積層型導光板1を得る(図1(b))。
In the
この様にすれば、両面にプリズムおよび反射パターンという微細構造体を有する大型の導光板を容易に得ることが出来る。また、基材が同じ材料からなる積層体とすれば、反りを低減することができる。また、PETとアクリルまたはポリカーボネートといった吸水率や線膨張係数の異なる異種の材料からなる積層体であっても、透明基板12を挟んで両面のフィルム基材が同じであれば、環境が変化しても両面がバランスし、反りを生じることが無い。
In this way, it is possible to easily obtain a large light guide plate having fine structures such as prisms and reflection patterns on both sides. Further, if the base material is a laminated body made of the same material, warpage can be reduced. Moreover, even if it is a laminated body made of different materials such as PET and acrylic or polycarbonate having different water absorption rates and linear expansion coefficients, the environment changes if both sides of the film substrate are the same across the
(実施の形態2)
図2は、実施の形態1に示した積層型導光板1を用いて構成したエッジライト型バックライト装置20を照明装置とする、液晶表示装置100の主要構成を示す断面図である。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a main configuration of a liquid
エッジライト型バックライト装置20の構成について説明する。プリズムフィルム11、透明基板12、反射パターンフィルム13からなる積層型導光板1の側面部に蛍光管21を配置し、蛍光管からの光が効率よく導光板1の側面部に入射するようにリフレクタ22で囲んでいる。積層型導光板1の反射パターンフィルム13側の面に隣接して反射シート23を、プリズムフィルム11側の面には拡散シート24、プリズムシート25をそれぞれ設置している。
The configuration of the edge light
液晶表示装置100は、エッジライト型バックライト装置20の上に、液晶パネル30を配置して構成されている。
The liquid
上記構成で蛍光管21を点灯すると、発光した光は側面部より導光板1に入射し、対向する主面間を全反射を繰り返しながら入射側の側面と対向する側面方向に伝播する。反射パターンフィルム13には伝播する光を液晶パネル方向へ反射する微細パターンが設けられており、その微細パターンに到達した光はプリズムフィルム11を透過して液晶を照明する光となる。この時、微細反射パターンの大きさ、密度などを適切に設定することにより導光板1の全面からほぼ均一な光で液晶パネル30を照明することが出来る。
When the
プリズムシート11は、反射パターンからの光のうち一部を反射するとともに、透過する光については液晶パネル面の法線方向に強度が強くなるように配光を制御し、正面輝度を向上する働きをする。
The
更に、拡散シート24と、プリズムフィルム11のプリズムとは配列が直交するプリズムシート25などの光学シートとを付加して、ムラ補正、指向性制御を行って液晶パネル30を照明する。液晶パネルは映像制御信号に応じて画素ごとに透過率を調整し画像を形成する。
Furthermore, the
この様に構成することにより、両面に微細構造体を配置した大型の導光板によって表示品位の高い大画面液晶表示装置を実現することが出来る。また、上記導光板は両面を同じ材料の基材からなるフィルムで積層しているので、点灯に伴う温度、湿度の変化によっても反りによる画像障害を生じにくく、信頼性の高い液晶表示装置を実現することが出来る。 With this configuration, a large-screen liquid crystal display device with high display quality can be realized by a large light guide plate in which fine structures are arranged on both sides. In addition, since the light guide plate is laminated on both sides with films made of the same material base material, a highly reliable liquid crystal display device is realized that is less likely to cause image failure due to warping due to changes in temperature and humidity associated with lighting. I can do it.
(実施の形態3)
図3は本発明の積層型拡散板の実施の形態を示す斜視図である。
(Embodiment 3)
FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the laminated diffusion plate of the present invention.
プリズムフィルム41、透明基板42、拡散フィルム43をそれぞれ作成する(図3(a))。プリズムフィルム41、拡散フィルム43はPETなどの基材フィルム上にUV樹脂を塗布、ロール状の金型に押し当てながら紫外線を照射することによりロールtoロールの連続プロセスで生産性良く作成することが出来る。
A
また、両面が平坦な透明基板42は、PET、アクリル、ポリカーボネートなどの透明樹脂材料を加熱溶融して押し出し、ダイで広げた後、2つの対向する円筒状ロールの間を通して平板を形成する押し出し成形法によって連続的に効率よく作成することが出来る。
Further, the
この様にして得たプリズムフィルム41、拡散フィルム43において、それぞれのプリズムあるいは拡散パターンが形成されていない面に、透明粘着材を転写した後、それぞれを平板状透明基板にラミネートして積層型拡散板4を得る(図3(b))。
In the
この様にすれば、両面にプリズムおよび拡散パターンという微細構造体を有する大型の導光板を容易に得ることが出来る。また、基材が同じ材料からなる積層体とすれば、反りを低減することができる。また、PETとアクリルまたはポリカーボネートといった吸水率や線膨張係数の異なる異種の材料からなる積層体であっても、透明基板42を挟んで両面のフィルム基材が同じであれば、環境が変化しても両面がバランスして反りを生じることが無い。
In this way, it is possible to easily obtain a large light guide plate having a fine structure of prisms and diffusion patterns on both sides. Further, if the base material is a laminated body made of the same material, warpage can be reduced. Moreover, even if it is a laminated body made of different materials such as PET and acrylic or polycarbonate having different water absorption rates and linear expansion coefficients, the environment changes if both sides of the film substrate are the same across the
(実施の形態4)
図4は実施の形態3に示した積層型拡散板4を用いて構成した直下型バックライト装置50を照明装置とする、液晶表示装置200の主要構成を示す断面図である。
(Embodiment 4)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main configuration of a liquid
直下型バックライト装置50の構成について説明する。プリズムフィルム41、透明基板42、拡散フィルム43からなる積層型拡散板4の下部であって拡散フィルム側に複数の蛍光管51を配列している。また、蛍光管からの光が効率よく拡散板4に入射するように反射シート52で囲んでいる。積層型拡散板4の上部プリズムフィルム41側の面には拡散シート54、プリズムシート55をそれぞれ設置している。
The configuration of the direct
液晶表示装置200は、直下型バックライト装置50の上に、液晶パネル60を配置して構成される。
The liquid
上記構成で複数の蛍光管51を点灯すると、発光した光は拡散シート54の面から拡散板4に入射する。入射した光を拡散シート54に形成した拡散パターンによって拡散することによりムラが軽減される。
When the plurality of
プリズムシート55は、蛍光管51からの光のうち液晶パネル法線方向に向かう光を効果的に反射して、直接出射によるランプムラを軽減する。また、透過する光については液晶パネル面の法線方法に強度が強くなるように配光を制御し、正面輝度を向上する働きをする。
The prism sheet 55 effectively reflects light traveling in the normal direction of the liquid crystal panel among the light from the
更に、拡散シート54と、プリズムフィルム41のプリズムとは配列が直交するプリズムシート55などの光学シートとを付加して、更なるムラ補正、指向性制御を行って液晶パネル60を照明する。
Furthermore, the
液晶パネル60は映像制御信号に応じて画素ごとに透過率を調整し画像を形成する。この様に構成することにより、両面に微細構造体を配置した大型の積層型拡散板4によって表示品位の高い大画面液晶表示装置を実現することが出来る。また、積層型拡散板4は両面を同じ材料の基材からなるフィルムで積層しているので、点灯に伴う温度、湿度の変化によっても反りによる画像障害を生じにくく、信頼性の高い液晶表示装置を実現することが出来る。
The
なお、上記の実施の形態において用いたプリズムフィルム11およびプリズムフィルム41は、光機能フィルムの一例である。出射光を制御する光制御構造体形状はプリズムアレイに限られず、例えば、レンチキュラレンズアレイや角錐状ストラクチャなどの形状も可能である。
In addition, the
また、上記の実施の形態において用いた反射パターンフィルム13および拡散フィルム43は、光学フィルムの一例である。
The
また、上記の実施の形態においては、光源に蛍光管を用いたが、これに限られない。例えばLED光源を複数並べて配置することも可能である。直下型バックライト装置においてLED光源を用いれば、照射エリアの局所制御が可能となる。 In the above embodiment, the fluorescent tube is used as the light source. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of LED light sources can be arranged side by side. If an LED light source is used in the direct type backlight device, the irradiation area can be locally controlled.
本発明によれば、大型も生産性が高く、反りなどの障害の生じにくく、表面に微細構造を有して高機能な導光板あるいは拡散板を提供することが可能になり、大型で表示品位が高く信頼性の高い液晶表示装置を提供することが出来る。 According to the present invention, it is possible to provide a high-performance light guide plate or diffuser plate having a fine structure on the surface and having a fine structure on the surface, which is high in productivity and high in productivity even in a large size. A highly reliable liquid crystal display device can be provided.
1 積層型導光板
4 積層型拡散板
11、41 プリズムフィルム
12、42 透明基板
13 反射パターンフィルム
43 拡散フィルム
20 エッジライト型バックライト装置
50 直下型バックライト装置
21、51 蛍光管
22 リフレクタ
23、52 反射シート
24、54 拡散シート
25、55 プリズムシート
30、60 液晶パネル
100、200 液晶表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
透明材料からなるフィルム状基材の一方の面に出射光を制御する光制御構造体を形成した光機能フィルムと、透明材料からなる平板状基材とを、前記光機能フィルムの前記光制御構造体の形成されていない面で透明材料により接合してなる、
積層型導光板。 A light guide plate for illuminating light incident from the side surface from one of the opposing main surfaces in a planar shape,
An optical functional film in which a light control structure for controlling emitted light is formed on one surface of a film-like substrate made of a transparent material, and a flat substrate made of a transparent material, the light control structure of the optical functional film Joined with a transparent material on the surface where the body is not formed,
Laminated light guide plate.
請求項1記載の積層型導光板。 The transparent material that constitutes the flat substrate and the transparent material that constitutes the substrate of the optical functional film are the same material.
The laminated light guide plate according to claim 1.
請求項1記載の積層型導光板。 An optical film having a base material made of the same material as the base material of the optical functional film is further bonded to the surface of the flat substrate that is not bonded to the optical functional film.
The laminated light guide plate according to claim 1.
前記積層型導光板の側面に設置された光源と、を備えた、
エッジライト型バックライト装置。 The laminated light guide plate according to any one of claims 1 to 3,
A light source installed on a side surface of the laminated light guide plate,
Edge light type backlight device.
透明材料からなるフィルム状基材の一方の面に出射光を制御する光制御構造体を形成した光機能フィルムと、透明材料からなる平板状基板とを、前記光機能フィルムの光制御構造体の形成されていない面で透明材料により接合してなる、
積層型拡散板。 A diffusion plate that diffuses and emits light incident from the back,
An optical functional film in which a light control structure for controlling emitted light is formed on one surface of a film-like substrate made of a transparent material, and a flat substrate made of a transparent material, are used for the light control structure of the optical functional film. Joined by a transparent material on the surface that is not formed,
Laminated diffuser.
請求項5記載の積層型拡散板。 The transparent material that constitutes the flat substrate and the transparent material that constitutes the substrate of the optical functional film are the same material.
The laminated diffuser plate according to claim 5.
請求項5記載の積層型拡散板。 An optical film having a base material made of the same material as the base material of the optical functional film is further bonded to the surface of the flat substrate that is not bonded to the optical functional film.
The laminated diffuser plate according to claim 5.
前記積層型拡散板の背面に設置された光源と、を備えた、
直下型バックライト装置。 The laminated diffusion plate according to any one of claims 5 to 7,
A light source installed on the back surface of the laminated diffusion plate,
Direct type backlight device.
前記バックライト装置により背面から照射された光を変調する液晶パネルと、を備えた、
液晶表示装置。 The backlight device according to claim 4 or 8,
A liquid crystal panel that modulates light irradiated from the back by the backlight device,
Liquid crystal display device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008136228A JP2009283384A (en) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | Laminated light guide plate, laminated diffusion plate, edge-light type backlight device, direct-down backlight device, and liquid crystal display |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2008136228A JP2009283384A (en) | 2008-05-26 | 2008-05-26 | Laminated light guide plate, laminated diffusion plate, edge-light type backlight device, direct-down backlight device, and liquid crystal display |
Publications (1)
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Country Status (1)
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- 2008-05-26 JP JP2008136228A patent/JP2009283384A/en active Pending
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