JP3663328B2

JP3663328B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3663328B2
Application number: JP35861199A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　　勝; 勝弘渡辺
Original assignee: 株式会社ミナミ製作所
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2005-06-22
Anticipated expiration: 2019-12-17
Also published as: JP2001174812A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、カーナビゲーション等の液晶表示ユニットに使用され、液晶表示部に光源を照射するエッジ型バックライトの液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型・軽量な液晶表示装置は、カーナビゲーション、パソコン或はその他のあらゆる電化機器の表示部に広く採用されており、その需要は益々高まる傾向にある。
【０００３】
この種の液晶表示装置において、液晶表示部（液晶セル）を発光させるためには、光源から光を照射する必要があり、光の照射方式としては反射光方式と透過方式がある。反射光方式は、電卓や腕時計などの小型の液晶表示部に採用され、液晶セルの外側から入射した自然光や室内照明光を利用して液晶セルの背面に設けた反射板によって液晶セル方向に反射させて表示部を照射する方式であり、一方、透過方式は、大型の液晶セルに多く採用され、液晶セルの背面に蛍光灯などによって構成したバックライトユニットを設け、このバックライトユニットから液晶セルの背面に向けて光を照射する方式である。
【０００４】
カーナビ、パソコン等の比較的大型の液晶ディスプレイに関しては、その殆どに透過方式が採用されているが、液晶表示の性能は、バックライトユニットを使用した液晶表示装置の仕様に大きく依存している。
【０００５】
このバックライトユニットには、図５に示すように導光板２１を使用した導光板型のバックライト、また、図６のような直下型バックライトなどがある。
導光板型のバックライトは、導光板２１を利用して液晶セル２６に光を照射させるようにしたものであるが、その中でも照射させた光の輝度の均一性が比較的良いことや光源からの熱が液晶セル２６に伝わり難いことなどの理由から、図のようなエッジ型バックライトと呼ばれる光源２２を導光板２１の側面に配置する方式が一般的になっている。
【０００６】
このエッジ型バックライトは、導光板２１の下面に拡散反射特性を有する反射シート２４が敷設して設けられ、光源２２から照射される光とランプリフレクタ２３によって反射した光が導光板２１の端面から入射すると、この反射シート２４によって反射した光が導光板２１内を拡散して、表面にシボ加工などで加工された光拡散層を有する拡散シート２５を通過して輝度を均一化させた光を液晶セル２６に向けて発光している。
【０００７】
導光板２１は、発光体である光源２２と並んで導光板型バックライトの仕様を決定づける主要な部品として位置づけられており、成形時には、その製品の多くがＰＭＭＡ樹脂（ポリメタクリル酸メチル）を材料として射出成形によって成形されている。
【０００８】
また、直下型バックライトユニットは、光源２６より発光した光を独特な形状に形成したライトガイド２７によって反射させると共に、光を遮光可能に形成した遮光パターン２８を設けて、光源２６から直接照射される光の一部を遮るようにして拡散板２９に光を均一化させて照射して、更に拡散板２９によって光を拡散させて液晶セル２６に向けて発光させるようにしている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のエッジ型バックライトユニットによると、導光板２１に光を照射するための光源２２及びランプリフレクタ２３を導光板２１の側方に設け、ユニット内部には導光板２１と共にこれらの構成部品を収納している。
【００１０】
特に、ユニットを構成する際には、発光面側においてケーシング２０を枠状に突出させて突出部２０ａを形成し、この突出部２０ａは、光源２２からの輝線によって当該部分の均一性が損なわれないようにするためである。
【００１１】
従って、ケーシング２０内には導光板２１を収納するスペース以外のある程度の空間が必要になり、このためケーシング２０の枠組全体の面積に対する液晶セル２６へ光を発光する輝線領域Ｘに限界が生じ、ケーシング２０の突出部２０ａによって導光板２１の発光面積の割合が限られることになるので、発光可能な領域がそれだけ狭くなってしまっていた。
【００１２】
また、直下式バックライトは、ライトガイド２７によって反射された光を拡散板２９に照射しているので、ユニット全体が厚くなったり、ライトガイド２７の成形時における加工精度やコストアップが問題になり、特に、光源２６から直接光を照光することによって遮光パターン２８及び拡散板２９が加温して拡散板２９から照射する光に影響を与えることなどから、輝度を均一化させて発光させることが難しくなり、均一化させるための加工に手間がかかるなどの問題が生じていた。
【００１３】
本発明は、上記の従来の課題を解消するために開発されたものであり、その目的とするところは、最大限の光照射面積を得ることができ、しかも、均一の輝度にして照射することができるコンパクトな液晶表示装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明は、導光板の側面に光源を配設したエッジ型バックライトの液晶表示装置であって、前記導光板の縁部で光源の上方位置に、光源の透過性を調整した遮光性樹脂をインサート成形手段により一体に成形し、この一体成形部位は、前記導光板の縁部に突出形成した延出片に前記遮光性樹脂の一方の縁部に突出形成した段部面を重ねて一体に固着させると共に、前記遮光性樹脂は、クリアな樹脂と反射特性のある白色樹脂を適宜に配合し、かつ前記延出片と前記段部面により光の透過性を調整するようにした液晶表示装置である。
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における液晶表示装置のバックライトの実施形態を図面に従って詳細に説明する。図１は、本発明における第１実施例であり、エッジ型のバックライトユニットを示したものである。なお、本発明のバックライトは、電極板ガラス、カラーフィルタ、スペーサ、変更フィルム等の各駆動素子等と組み合わせて液晶表示部９を含む液晶表示装置（図示せず）を構成するようにしている。
【００１８】
図３において、２は導光板、３はＰＭＭＡ、ポリカーボネイト、アクリル等の樹脂からなる遮光性樹脂、４は蛍光管（光源）、５はリフレクタ、６は反射シートであり、各構成部位は、液晶表示部９側に設けたケース７の突部７ａによってケース７内に収納保持され、導光板２の側面に光源４を配設するようにしたエッジ型バックライトの液晶表示装置であって、導光板２に遮光性樹脂３をインサート成形により一体成形している。この遮光性樹脂３は、クリアな樹脂と反射特性のある白色樹脂を適宜に配合することにより、適宜の透過性のある光の漏れ量と遮光性をコントロールするようにして製造する。
【００１９】
各蛍光管４は、ケース７内の左右或は上下両端部に沿ってコの字形に、或はＬ字形に配設し、図示しない電源によって所定の方向に光を照射可能にしている。なお、蛍光管４は、冷陰極管ランプを使用するのが望ましいが、その他にも、熱陰極管ランプなどの適宜のランプを使用するようにしてもよい。
【００２０】
ケース７内の底面には反射シート６を敷設し、この反射シート６は、光の反射率が高い銀などの金属を材料として蒸着するか、或はシート状に成形して貼着するなどの手段によってケース７に一体に設けている。また、断面略円弧状に設けたリフレクタ５は、反射シート６から延設するようにしてケース７の両端部位に蛍光管４より若干長くして配設して蛍光管４からの光を反射可能に設け、蛍光管４から照射される光と共に導光板２の端面２ａに照射して入光させている。
【００２１】
導光板２は、光を透過させる光透過性材料からなり、ＰＭＭＡ樹脂はもとより、例えばアクリル、ポリカーボネイトなどの樹脂によって成形してもよい。導光板２の光の発光面側には拡散シート８が貼設され、この拡散シート８には、裏面に透光性のインクを塗付し、また、表面にはシボパターンで凹凸状の光拡散層を設けている。導光板２内の端面２ａより入射した光は、導光板２の内部全体に亘って散乱した後に拡散シート８によって拡散し、均一化した後に液晶表示部９の後方より照射するようにしている。
【００２２】
遮光性樹脂３は、導光板２の縁部２ｂに一体成形し、この遮光性樹脂３は、蛍光灯４の径よりやや大きくなるように成形して、導光板２をカバー７に取付けた際に発光面側にて蛍光灯４を覆うことができるような形状に成形している。
【００２３】
また、図３において、ケース７の上部面に形成した突部７ａは、遮光性樹脂３の半分程度を被覆して面発光領域を拡張させて、面発光の有効領域を従来品に比較して拡大させており、この拡大部分より、光量の小さい漏れ量によって発光領域Ｙを最大限に拡げるようにしている。更に、図３において、導光板２の縁部の延出片２ｂと遮光性樹脂３の段部面３ａにより両者の樹脂の食い付き性を向上させると共に光の遮光性を調整するようにしている。
【００２４】
次に、本発明における液晶表示装置のバックライトユニットの第２実施例を図２に示す。なお、第１実施例と同一部分は同一符号によって表わし、その説明を省略する。
本例は、ユニット直下にバックライトを配設した直下型バックライトの液晶表示装置であり、導光板１２の下方に配設した光源４の直上部に遮光性樹脂３を２色成形により一体に成形している。導光板１２は、光源４の直上部を凹状に設け、この凹状部位に遮光性樹脂１３を一体に設け、図示しない液晶表示部側に光源４からの光を均等に照射している。この遮光性樹脂１３は、光源４の透過性を調整した遮光性の樹脂で上記の例と同様の配合調整を成し、特に、両端に向ってやや透過光量を多くするように設けられ、薄型の導光板１２を構成している。即ち、遮光性樹脂１３は、断面中央部の厚みから両端に沿って順次薄く成形するようにして、輝度が均一になるようにしている。
【００２５】
反射シート１６は、導光板１２の周囲を覆うようにして設け、また、上記導光板１２の裏面にはシボパターン１６ａを設けて光を均一に照射するようにしている。
【００２６】
次に、本発明のエッジ型バックライトの液晶表示装置における作用を説明する。
本発明のエッジ型バックライトの液晶表示装置は、導光板２の縁部２ｂに遮光性樹脂３をインサート成形により一体成形しているので、蛍光管４から照射された光を導光板２の端部２ａから入光させると共に、遮光性樹脂３の部分からの適度の輝線によってこの遮光性樹脂３部分も輝度が均一になり、それだけ発光領域Ｙを拡大させることができる。
【００２７】
このように、蛍光管４より導光板２と遮光性樹脂３に向けて光を照射した際には、遮光性樹脂３の配合及び導光板２の延出部２ｂと遮光性樹脂３の段部面３ａによって光の透過性を調整しているので、全体の発光領域を同じ輝度にして発光させることができる。
【００２８】
本発明の第２実施例のバックライトによると、下方位置から発光する光源４の直上部に遮光性樹脂１３を導光板１２と２色成形、又はインサート成形によって一体にして設けているので、本体を薄くすることができ、また、遮光性樹脂１３の形状を調整することによって導光板１２からの光の輝度を簡単に均一化させることができる。更には、製作が容易であるので、コストを抑えることができる。
なお、光源４からの光熱は、遮光性樹脂１３及び導光板１２によって吸収され、液晶セル側が加温することなく、熱によって受ける影響を抑えている。
【００２９】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明のエッジ型バックライトの液晶表示装置によると、最大限の発光面積を得ることができ、効率的な液晶表示装置の表示面を得ることができる。
【００３０】
更には、全体を均一の輝度にして発光させることができる液晶表示装置を提供することができる。
【００３１】
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における液晶表示装置の第１実施例を示した正面図である。
【図２】本発明における液晶表示装置の第２実施例を示した正面図である。
【図３】Ａ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】Ｂ−Ｂ線拡大断面図である。
【図５】従来のエッジ型バックライトユニットを示す参考断面図である。
【図６】従来の直下型バックライトユニットを示す参考断面図である。
【符号の説明】
２、１２導光板
２ｂ延出片
３、１３遮光性樹脂
３ａ段部面
４光源

Claims

導光板の側面に光源を配設したエッジ型バックライトの液晶表示装置であって、前記導光板の縁部で光源の上方位置に、光源の透過性を調整した遮光性樹脂をインサート成形手段により一体に成形し、この一体成形部位は、前記導光板の縁部に突出形成した延出片に前記遮光性樹脂の一方の縁部に突出形成した段部面を重ねて一体に固着させると共に、前記遮光性樹脂は、クリアな樹脂と反射特性のある白色樹脂を適宜に配合し、かつ前記延出片と前記段部面により光の透過性を調整するようにしたことを特徴とする液晶表示装置。