JP2010015767A - Planar light source device and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、LED等の点光源からの光を導光板によって面状に照射する面状光源装置に関するものであり、さらには面状光源装置が組み込まれた液晶表示装置に関する。 The present invention relates to a planar light source device that irradiates light from a point light source such as an LED in a planar shape with a light guide plate, and further relates to a liquid crystal display device incorporating the planar light source device.
近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特長を持つ液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置においては、明るい表示画面を実現するために、液晶パネルの背後から照明光を当てるためのバックライトユニット(面状光源装置)を内蔵した構成を採るものが多い。 In recent years, liquid crystal display devices having features such as light weight, thinness, and low power consumption are widely used as display devices for information devices such as personal computers and word processors, and display devices for video devices such as televisions, video movies, and car navigation systems. . In many cases, such a liquid crystal display device adopts a configuration in which a backlight unit (planar light source device) for applying illumination light from behind the liquid crystal panel is incorporated in order to realize a bright display screen.
ここで、バックライトユニットとして用いられる面状光源装置は、光源の配置箇所によってサイドライト方式と直下方式とに分類される。例えばサイドライト方式は、液晶パネルに対向する導光板の側面に蛍光管等の光源を配置する方式である。蛍光管を用いる場合、表示面の長辺のうち一方に細い蛍光管を配置し、そこから発せられる光を導光板の入光面から導光板内に取り入れ、反射シート等の光学シート類や前記導光板にて表示面方向に向かう平面光に変換する。一方、直下方式は、蛍光管等の直管状の光源を液晶パネルの裏面に複数配置し、液晶パネルと光源との間に拡散板を配置する方式である。これら方式のうち、サイドライト方式は、薄型化の点で有利であり、例えば携帯用電子機器やノート型のパーソナルコンピュータの表示装置に適した方式と言うことができる。 Here, the planar light source device used as the backlight unit is classified into a sidelight system and a direct system according to the location of the light source. For example, the sidelight system is a system in which a light source such as a fluorescent tube is disposed on the side surface of the light guide plate facing the liquid crystal panel. When a fluorescent tube is used, a thin fluorescent tube is disposed on one of the long sides of the display surface, and light emitted therefrom is taken into the light guide plate from the light incident surface of the light guide plate, and the optical sheet such as a reflection sheet or the like The light guide plate converts the light into plane light directed in the display surface direction. On the other hand, the direct method is a method in which a plurality of straight tubular light sources such as fluorescent tubes are arranged on the back surface of the liquid crystal panel, and a diffusion plate is arranged between the liquid crystal panel and the light source. Among these systems, the sidelight system is advantageous in terms of thinning, and can be said to be a system suitable for display devices of portable electronic devices and notebook personal computers, for example.
近年、LEDの発光効率が改善されてきており、蛍光管に匹敵するようになってきていることから、前記サイドライト方式の面状光源装置においても、蛍光管に代わりLEDが光源として用いられるようになってきている。LEDを用いる場合、直線状に並べられたLEDをこれまで蛍光管が配置されてきた位置に配置し、これを光源として用いる。LEDは、蛍光管に比べてサイズが小さいため、これを光源として用いることは、液晶表示装置を薄型化する上で有利である。 In recent years, the luminous efficiency of LEDs has been improved and has become comparable to fluorescent tubes. Therefore, in the sidelight type planar light source device, LEDs are used as light sources instead of fluorescent tubes. It is becoming. When using LEDs, LEDs arranged in a straight line are arranged at positions where fluorescent tubes have been arranged so far, and this is used as a light source. Since the size of the LED is smaller than that of the fluorescent tube, the use of the LED as a light source is advantageous in reducing the thickness of the liquid crystal display device.
また、前述の面状光源装置においては、光源からの光を導光板に効率的に導入することも輝度を確保する上で重要であり、導光板の表面(光照射面)側にプリズムシート等の光学シートを配するのが一般的である。前記光学シートを配することで、均一な光を効率的に液晶パネル等に照射することが可能になる。 In addition, in the above-described planar light source device, it is important to efficiently introduce the light from the light source into the light guide plate, and it is important to ensure the luminance. A prism sheet or the like is provided on the surface (light irradiation surface) side of the light guide plate. Generally, an optical sheet is provided. By disposing the optical sheet, it becomes possible to efficiently irradiate the liquid crystal panel or the like with uniform light.
ところで、前述のように導光板の表面に光学シートを配した場合、特に、導光板の入光面側において前記光学シートに浮き上がりが生ずると、輝度ムラの原因となるおそれがある。LED光源は、全体としては直線状の光源となるが、点光源の連続でしかない。このため、LED光源前の明るい部分とLED間の暗い部分が存在する。前記光学シートが薄い場合、軽微な浮きや撓みによりこの明暗が見え易くなり、輝度ムラとなる。このような輝度ムラは、液晶表示装置の額縁領域を拡げたり、LEDピッチを狭くすることで対策しているが、十分とは言えない。 By the way, when the optical sheet is disposed on the surface of the light guide plate as described above, in particular, when the optical sheet is lifted on the light incident surface side of the light guide plate, there is a risk of uneven brightness. The LED light source is a linear light source as a whole, but is only a continuous point light source. For this reason, there exists a bright part before the LED light source and a dark part between the LEDs. When the optical sheet is thin, this light and dark becomes easy to see due to slight floating and bending, resulting in uneven brightness. Such luminance unevenness is countered by widening the frame area of the liquid crystal display device or narrowing the LED pitch, but it is not sufficient.
前記光学シートの浮き上がりを確実に防止するためには、光学シートの端縁を何らかの手段で押さえ付けることが有効であると考えられ、これにより輝度ムラの発生等が解消されるものと考えられる。例えば、目的等は異なるものの、光学シートの周囲を支持する構造がいくつか提案されており(特許文献1や特許文献2等を参照)、これを利用することで光学シートの浮き上がりを防止することが可能であると考えられる。
In order to reliably prevent the optical sheet from lifting up, it is considered effective to press the edge of the optical sheet by some means, and this is considered to eliminate the occurrence of uneven brightness. For example, although there are different purposes, several structures for supporting the periphery of the optical sheet have been proposed (see
例えば、特許文献1記載の発明は、導光板に貼着されたフレキシブル配線基板の剥がれ等による浮き上がりを、調光シート(プリズムシート)の延出された庇部によって抑え、点光源(LED)を導光板の光入射面に正対する適正位置に安定的に保持するものであるが、調光シートを点光源の設置領域まで延出させ、フレキシブル配線基板とフレームケースの仕切り板との間に延出された調光シートが介在された形となっているので、調光シートの浮き上がりも前記仕切り板によって阻止されるものと考えられる。
For example, the invention described in
特許文献2記載の発明は、導光板の発光面側周縁部とこれに対向するモールドフレームとの隙間に侵入した異物が表示領域側に移動し難い構造としたものであるが、前記モールドフレームが導光板との間に空間を隔てて導光板と対向する光学シート類保持部を有することから、光学シート類の浮き上がりがある程度は抑えられるものと考えられる。
しかしながら、特許文献1や特許文献2に記載されるような構造を採用した場合、面状光源装置の薄型化の観点からは不利である。例えば、特許文献1記載の発明では、調光シート(プリズムシート)を延出させて、これをフレキシブル配線基板とフレームケースの仕切り板とで挟み込む形になっているが、調光シートの厚さに応じてこれらフレキシブル配線基板と仕切り板の間の間隙を設定する必要がある。調光シートは、比較的厚さが厚いことから、前記間隙も大きくする必要が生じ、面状光源装置の厚さ寸法を拡大せざるを得ない。特許文献2記載の発明においても同様であり、光学シート類保持部を形成するためには、やはり光学シートの厚さに応じた空間を形成する必要があり、モールドフレームの厚さ寸法の拡大に繋がる。
However, when the structure described in
本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、光学シートの浮き上がり等による輝度ムラの発生を確実に抑えることができ、しかも薄型化を実現することが可能な面状光源装置を提供することを目的とし、さらには液晶表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a conventional situation, and it is possible to surely suppress the occurrence of luminance unevenness due to lifting of the optical sheet and the like, and it is possible to realize a reduction in thickness. It is an object to provide a light source device and further to provide a liquid crystal display device.
前述の課題を解決するために、本発明に係る面状光源装置は、光源と、当該光源からの光が端面から入光される導光板と、前記導光板の上面に接して配置される光学シートと、これらを収容するフレームとを備え、少なくとも前記光学シートの光源側の端縁上に一端が固定された支持フィルムの端縁が重ね合わされ、支持されていることを特徴とする。また、本発明に係る液晶表示装置は、前述の構成を有する面状光源装置が液晶パネル背面に組み込まれたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a planar light source device according to the present invention includes a light source, a light guide plate into which light from the light source enters from an end surface, and an optical element disposed in contact with the upper surface of the light guide plate. A sheet and a frame that accommodates the sheet are provided, and at least the edge of the support film having one end fixed on the edge of the optical sheet on the light source side is overlapped and supported. The liquid crystal display device according to the present invention is characterized in that the planar light source device having the above-described configuration is incorporated in the back surface of the liquid crystal panel.
本発明の面状光源装置においては、光学シートの光源側端縁上に支持フィルムが重ね合わされ、光学フィルムの端縁が支持フィルムによって押さえ付けられた形になる。したがって、光学シートの光源側端縁に浮き上がり等が生ずることがなく、輝度ムラの発生が解消される。また、光学シートとは異なり、支持フィルムには厚さの薄いフィルムを用いることができるので、これを収容するための空間は僅かなもので済み、フレーム等の厚さ寸法を拡大する必要もない。 In the planar light source device of the present invention, the support film is superimposed on the light source side edge of the optical sheet, and the edge of the optical film is pressed by the support film. Therefore, no lifting or the like occurs at the light source side edge of the optical sheet, and the occurrence of luminance unevenness is eliminated. In addition, unlike an optical sheet, a thin film can be used as a support film, so that only a small space is required to accommodate this, and there is no need to increase the thickness of a frame or the like. .
本発明によれば、光学シートの浮き上がり等による輝度ムラの発生を確実に抑えることができ、信頼性の高い面状光源装置及び表示品位の高い液晶表示装置を提供することが可能である。また、本発明によれば、面状光源装置や液晶表示装置の薄型化を妨げることなく、前記輝度ムラの発生を抑えることができ、面状光源装置や液晶表示装置の薄型化を進める上でも有利である。 According to the present invention, it is possible to reliably suppress the occurrence of luminance unevenness due to floating of the optical sheet, and to provide a highly reliable planar light source device and a liquid crystal display device with high display quality. In addition, according to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of the luminance unevenness without hindering the thinning of the planar light source device and the liquid crystal display device, and to promote the thinning of the planar light source device and the liquid crystal display device. It is advantageous.
以下、本発明に係る面状光源装置及びこれを用いた液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, a planar light source device according to the present invention and a liquid crystal display device using the same will be described in detail with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
本実施形態は、光源が複数のLED(発光ダイオード)を配列することにより構成されており、光学シートを押さえ付ける支持フィルムをLEDの上面に固定することで、光学シートの浮き上がりを防止するようにした例である。
(First embodiment)
In this embodiment, the light source is configured by arranging a plurality of LEDs (light emitting diodes), and the support film that presses the optical sheet is fixed to the upper surface of the LED so as to prevent the optical sheet from being lifted. This is an example.
図1は、面状光源装置1の基本構成を示すものである。本実施形態の面状光源装置1は、図1に示すように、点光源であるLED2が複数直線状に実装されたフレキシブル配線基板3と矩形平板状の導光板4、反射シート5、及び光学シート6を備えており、点光源であるLED2からの光が前記導光板4によって平面光に変換される。
FIG. 1 shows a basic configuration of the planar
点光源であるLED2は、前記導光板4の少なくとも一辺に沿ってフレキシブル配線基板3上に一列に配列して設けられており、本実施形態の場合、LED2が実装されたフレキシブル配線基板3が導光板4の長辺側に設置されている。導光板4の下面には反射シート5が配され、LED2から出射された光は、導光板4の端面から入光し、直接又は反射シート5により反射されて導光板4を通過した後、光学シート6を介して例えば液晶表示パネルに照射される。したがって、本実施形態の面状光源装置1は、サイドライト方式の照明ユニットということになる。
The
前述の構成要素(LED2が実装されたフレキシブル配線基板3や導光板4)は、フレーム内に組み込まれて面状光源装置1として組み立てられる。本実施形態の面状光源装置1の場合、外枠が金属カバー7とフレーム8とを組み合わせることにより構成されており、前記LED2が実装されたフレキシブル配線基板3の近傍が前記金属カバー7によって覆われるとともに、導光板4の周囲が全周に亘りフレーム8によって支持された形とされている。
The above-described components (the
図2は、前記面状光源装置の模式的な平面図であり、図3は、前記各構成要素を組み付けた場合の断面構造を示す断面図(図2のA−A線における断面図)である。なお、図1に示す形態では、LED2がトップビュータイプのLED2を使用した場合について図示しており、このためフレキシブル配線基板3も導光板4の入射面に対して平行となるように直立した状態となっているが、図3に図示の場合には、LED2をサイドビュータイプのLED2を使用した形態について図示しているために、フレキシブル配線基板3は導光板4の下面側に平行に配置されている場合を示している。しかしながら、機能的には変わるところはないので、以下の説明ではサイドビュータイプに適用した場合を例にとって説明する。
FIG. 2 is a schematic plan view of the surface light source device, and FIG. 3 is a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2) showing a cross-sectional structure when the respective constituent elements are assembled. is there. In the embodiment shown in FIG. 1, the case where the
断面コ字状の金属カバー7の底板7a上には、LED2が実装されたフレキシブル配線基板3が載置された形で固定されており、このLED2に対して端面が対向するように導光板4の端部が金属カバー7内に挿入されている。反射シート5は、前記導光板4の裏面側に設置されており、前記金属カバー7の底板7aと導光板4の間に挟み込まれる形で固定され収容されている。フレーム8は、前記金属カバー7の外側を覆う形で取り付けられている。
A
一方、前記導光板4上には、光学シート6が設置されている。光学シート6は、いわゆるプリズムシートや拡散シート等であり、1枚若しくは2枚以上のシート構成を有する。この光学シート6は、光源(LED2)側の端縁6aが浮き上がると、LED2近辺の輝度ムラに繋がる。したがって、前記端縁6aの浮き上がりを防止するために、当該端縁6aを何らかの手段で押さえ付けておくことが好ましい。
On the other hand, an
光学シート6の端縁6aを押さえ付ける一つの手法として、例えば光学シート6の寸法を拡大し、前記LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間に挟み込むことが考えられる。しかしながら、光学シート6(特に、プリズムシート)の厚さが比較的厚いため、LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間隔を広げる必要があり、金属カバー7の厚さ寸法を拡大する必要がある。金属カバー7の厚さの拡大は、面状光源装置1の厚さの拡大に繋がり、好ましいものではない。
As one method for pressing the
そこで、本実施形態の面状光源装置1においては、支持フィルム9の端縁9aを光学シート6の前記光源側端縁6aに重ね、当該端縁6aの浮き上がり等を防止するようにしている。本実施形態の場合、前記支持フィルム9の一方の端縁9aを前記光学シート6の前記光源側端縁6aに重ねるとともに、他方の端縁9bをLED2の上面に固定することで、前記光学シート6の端縁6aを押さえ付けるようにしている。
Therefore, in the planar
前記支持フィルム9には、前記光学シート6と違って厚さの薄いフィルムを用いることができる。例えば、厚さ0.1mm程度のフィルムを用いることが好ましい。0.1mmという厚さは、光学シート6の厚さよりも小さい値である。したがって、LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間に挿入した場合に、LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間隔を広げる必要はなく、僅かな隙間であってもLED2の上面に固定することが可能である。
Unlike the
また、前記支持フィルム9には、光透過性を有する透明フィルムを用いることが好ましい。透明フィルムを用いることで、導光板4から発せられる光を遮ることがなくなり、支持フィルム9が光照射に悪影響を及ぼすことがなくなる。
The
なお、前記支持フィルム9は、例えば両面接着テープ等を用いてLED2の上面に接着固定すればよい。あるいは、LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間隔を調節することで、LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間に挟み込むことで固定することも可能である。
The
以上のように、支持フィルム9をLED2の上面に貼り付け固定することで光学シート6を押さえ付ける構造を採用することで、金属カバー7やフレーム8等、周辺の形状等に左右されずに光学シート6の端縁6aを押さえることが可能である。したがって、輝度ムラの発生を抑えることが可能である。また、LED2の上面と金属カバー7の天板7bの間隔も僅かなもので済むので、金属カバー7の厚さ寸法を拡大する必要がなく、面状光源装置1の薄型化も実現可能である。
As described above, by adopting a structure in which the
以上の構成を有する面状光源装置1は、液晶表示装置において、バックライトユニットとして組み込まれる。そこで次に、前述の面状光源装置1を組み込んだ液晶表示装置について説明する。
The planar
図4は、面状光源装置である照明ユニット1が組み込まれた液晶表示装置を分解して示すものであり、図5は組み立て状態の断面図である。本実施形態の液晶表示装置は、図4及び図5に示すように、液晶パネル11と前述の面状光源装置1とを備え、これらを金属材料や樹脂材料等で形成されたバックカバー12で保持するようにしている。
FIG. 4 is an exploded view of a liquid crystal display device in which the
液晶パネル11は、例えばアレイ基板と対向基板の間に液晶材料を封入することにより構成され、アレイ基板には表示画素に対応して画素電極及びスイッチング素子(薄膜トランジスタ)がマトリクス状に形成されている。また、アレイ基板には、画素電極に電気信号を送るための信号線と、スイッチング素子である薄膜トランジスタにスイッチング信号を供給するためのゲート線とが互いに直交して配線されている。一方、対向基板には、対向電極が透明電極材料(例えばITO等)によりほぼ全面に形成されており、各画素に対応してカラーフィルタ層が形成されている。さらに、前記アレイ基板と対向基板の外表面には、それぞれ偏光フィルムが偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。
The
液晶パネル11には、駆動信号を供給するLSI等が実装されており、外部回路基板からの駆動信号に基づいて前記スイッチング素子が駆動されることで画像表示が行われる。この画像表示が行われる領域が表示領域であり、前記液晶パネル11は多数の画素が配列された表示領域を有することになる。
The
前記面状光源装置1は、前記液晶パネル11のバックライトとして組み込まれるものであり、光源であるLED2から出射された光は、直接又は反射シート5により反射されて導光板4へ導かれ、導光板4を通過した後、光学シート6を介して液晶パネル11に照射される。液晶パネル11では照射された光が透過され、文字や映像等の画像が所定の明るさで表示されることになる。
The planar
液晶パネル11は、図5に示すように、アレイ基板21と対向基板22とから構成されており、その両面に偏光フィルム23,24が偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。面状光源装置1の導光板4と対向して前記液晶パネル11が重ねられており、アレイ基板21の周辺部分が前記金属カバー7の天板7b上に載置された状態で支持されている。
As shown in FIG. 5, the
前述の構成を有する液晶表示装置では、面状光源装置1において光学フィルム6の浮き上がりを防止することができるので、薄型化を実現しながら、輝度ムラのない表示品位に優れた液晶表示装置を提供することが可能である。
In the liquid crystal display device having the above-described configuration, the
(第2の実施形態)
本実施形態は、光源が複数のLEDを配列することにより構成されるとともに、金属カバー内に収容されており、光学シートを押さえ付ける支持フィルムを金属カバーの内面に固定することで、光学シートの浮き上がりを防止するようにした例である。
(Second Embodiment)
In this embodiment, the light source is configured by arranging a plurality of LEDs, and is housed in a metal cover, and by fixing a support film that presses the optical sheet to the inner surface of the metal cover, This is an example in which lifting is prevented.
図6は、本実施形態の面状光源装置1の断面構造を示すものである。面状光源装置の構成要素は、先の第1の実施形態のものと同じであり、基本的な構造も同じである。本実施形態の面状光源装置では、支持フィルム9の一方の端縁9aを光学シート6の光源側端縁6aに重ねるとともに、他方の端縁9bを金属カバー7の天板7bの内面に両面接着テープ等を用いて貼着することで固定し、前記光学シート6の端縁6aを押さえ付けるようにしている。
FIG. 6 shows a cross-sectional structure of the planar
図7は、図6の面状光源装置の上に液晶パネル11を重ねた状態を示すものである。液晶パネル11の構成も第1の実施形態と同様であり、アレイ基板21と対向基板22とから構成されており、その両面に偏光フィルム23,24が偏光軸を互いに直交させて貼り合わされている。面状光源装置1の導光板4と対向して前記液晶パネル11が重ねられており、アレイ基板21の周辺部分が前記金属カバー7の天板7b上に載置された状態で支持されている。
FIG. 7 shows a state in which the
本実施形態の面状光源装置、液晶表示装置においても、光学シート6の浮き上がりによる輝度ムラの発生を抑えることができる。また、薄型化も実現可能である。さらに、前記支持フィルム9を金属カバー7の内側に貼り付けることで、第1の実施形態の場合よりも支持フィルム9の寸法を小さくすることができるという利点も有する。
Also in the planar light source device and the liquid crystal display device of the present embodiment, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness due to the floating of the
1 面状光源装置、2 LED、3 フレキシブル配線基板、4 導光板、5 反射シート、6 光学シート、7 金属カバー、8 フレーム、9 支持フィルム、11 液晶パネル、12 バックカバー、21 アレイ基板、22 対向基板、23,24 偏光フィルム
DESCRIPTION OF
Claims (6)
少なくとも前記光学シートの光源側の端縁上に一端が固定された支持フィルムの端縁が重ね合わされ、支持されていることを特徴とする面状光源装置。 A light source, a light guide plate into which light from the light source enters from an end surface, an optical sheet disposed in contact with the upper surface of the light guide plate, and a frame that accommodates them.
A planar light source device, wherein at least an edge of a support film, one end of which is fixed, is overlapped and supported on an edge on the light source side of the optical sheet.
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