JP4255333B2 - バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば液晶パネルなどの背面側から光を照射するバックライトユニットおよびこれを用いた液晶表示装置に関する。

この液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルを備えており、両基板に設けられた電極によって液晶層に電圧を印加して、液晶層内の液晶分子の配向状態を変化させ、液晶層への入射光を透過／散乱させることによって、文字・図形などが表示される。一般に、光源からの光が導光板の端面から入射されて内部を伝播し、導光板の一方の広面から出射されるバックライトユニットが液晶パネルの背面側に設けられ、バックライトユニットから液晶パネルに光を照射する構成の液晶表示装置が知られている。特に、このような液晶表示装置は大型化、薄型化および高輝度化が必要とされている。

以下に、従来のバックライトユニットを備えた液晶表示装置の構成について説明する。

図１０は、従来の液晶表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。

図１０において、この液晶表示装置３００は、液晶パネル１０１の背面側にバックライトユニット１１０が設けられている。

バックライトユニット１１０は各部材を収容するためのフレーム１１１を有している。フレーム１１１には、反射シート１１２、導光板１１３、複数枚の光学シート１１４および１１５がこの順に重ねられて収められている。反射シート１１２は、導光板１１３の背面側から出射された光を導光板１１３の前面側に反射させるために設けられており、光学シート１１４および１１５は、導光板１１３の前面側から出射されて液晶パネル１０１に照射される光を均一化させるために設けられている。また、導光板１１３の端面に沿って、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１１６が、フレーム１１１の背面から組み込まれている。フレーム１１１には、ランプ１１６の周囲を囲むように、ランプカバー１１７が取り付けられている。ランプカバー１１７は、ランプ１１６を破損から保護すると共に、ランプ１１６からの光を導光板１１３側に反射させるために設けられており、その表面には、シート貼り付け・コーティング・蒸着などによって反射性薄膜が設けられている。

液晶パネル１０１の周囲には、周辺駆動回路を設けた回路基板１０２および１０３が連結されて設けられている。液晶パネル１０１は、バックライトユニット１１０の上に搭載されて、回路基板１０２および１０３がバックライトユニット１１０の背面側に折り曲げられており、その折り曲げ部の周囲に回路基板１０２および１０３の絶縁・保護のために基板カバー１０４および１０５が取り付けられている。さらに、液晶パネル１０１の前面側には、フロントベゼル１２０が取り付けられている。

この液晶表示装置３００の組み立ては、以下のようにして行われる。

まず、フレーム１１１に、反射シート１１２、導光板１１３、複数枚の光学シート１１４および１１５がこの順に重ねられて収められる。

次に、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１１６が、フレーム１１１の背面側から組み込まれる。その後、フレーム１１１にランプカバー１１７が取り付けられてバックライトユニット１１０が完成する。

さらに、バックライトユニット１１０上に液晶パネル１０１が搭載され、回路基板１０２および１０３がバックライトユニット１１０の背面側へ折り曲げられて、基板カバー１０４および１０５が取り付けられる。最後に、これまで組み込まれた液晶パネル１０１上からフロントベゼル１２０が取り付けられて液晶表示装置３００が完成する。

図１１は、他の従来の液晶表示装置４００の要部構成を示す分解斜視図である。

図１１において、この液晶表示装置４００は、図１０に示す液晶表示装置３００と同様に、バックライトユニット１１０のフレーム１１１に、反射シート１１２、導光板１１３、複数枚の光学シート１１４および１１５が下からこの順に重ねられて収められている。また、導光板１１３の端面に沿って、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１１６が、フレーム１１１の背面側から組み込まれている。また、フレーム１１１には、予めランプ１１６の周囲を囲む部分に、リフレクター１１８が貼り付けられて設けられている。リフレクター１１８は、ランプ１１６からの光を導光板１１３の端面側に反射させるためのものである。

液晶パネル１０１の周囲には、図１０に示す液晶表示装置３００の場合と同様に、周辺駆動回路を設けた回路基板１０２および１０３が設けられている。液晶パネル１０１は、バックライトユニット１１０上に搭載されて、回路基板１０２および１０３がバックライトユニット１１０の背面側に折り曲げられている。液晶パネル１０１の背面側には、バックライトユニット１１０の強度確保、回路基板１０２および１０３の絶縁・保護、およびランプ１１６の破損防止のためにバックベゼル１２１が取り付けられている。さらに、液晶パネル１０１の前面側には、フロントベゼル１２０が取り付けられている。

上記構成により、この液晶表示装置４００の組み立ては、以下のようにして行われる。

まず、フレーム１１１に、反射シート１１２、導光板１１３、複数枚の光学シート１１４および１１５が下からこの順に重ねられて収められている。

次に、リフレクター１１８が貼り付けられたフレーム１１１の背面から、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１１６が組み込まれてバックライトユニット１１０が完成する。

次に、バックライトユニット１１０上に液晶パネル１０１が搭載され、回路基板１０２および１０３がバックライトユニット１１０の背面側に折り曲げられて、バックライトユニット１１０の背面側からバックベゼル１２１が取り付けられている。最後に、これまでに組み込まれた液晶パネル１０１上からフロントベゼル１２０が取り付けられて液晶表示装置４００が完成する。

近年では、液晶表示装置の低コスト化、軽量化および薄型化が要求されており、製造技術の進歩などによって、一般に、図１１に示す液晶表示装置４００よりも、図１０に示す液晶表示装置３００のように、バックライトユニット１１０の背面部に、基板カバー１０４、１０５およびランプカバー１１７など、用途別に部品が取り付けられるようなっている。

図１２は、従来の導光板１１３の要部構成を示す斜視図である。

図１２において、従来の導光板１１３は、フレーム１１１に収められるものとして、位置決め／ズレ防止のための耳１１９が設けられている程度であり、強度を向上させるための工夫は何ら為されていない。

この強度不足を解決する技術が特許文献１に示されている。この特許文献１では、従来は、接合位置で光が反射して輝度ムラが生じるので両者を別体としていたが、これでは強度不足が生じるため、導光板の裏表何れかの一方の面からこの導光板の板厚の略半分の肉厚とした板状のフランジ部を突出させ、フレームには、このフランジ部に対応するフランジ受部をそのフランジ部とそれぞれが対峙する面で所定の間隔を有するように形成し、フランジ部とフランジ受部とをスポット状の溶着部で溶着したことにより、導光板とフレームとの間に所定間隔を設けた状態で一体化して強度を向上するものである。

また、特許文献２では、部品点数を少なくするために、液晶パネルとランプとの間に配置される液晶パネル用ホルダおよびこれを用いた液晶表示装置において、液晶パネル用ホルダはランプの光を拡散させる拡散板と、ランプ側に設けたランプホルダとを有し、拡散板とランプホルダとを一体として樹脂成型するものである。

さらに、特許文献３では、導入面から導入した光を反射面で反射させて出光面から出光する導光板を備えたバックライトユニットにおいて、薄肉厚化を図るために、導光板の反射面となる面に金属反射膜が蒸着され、この反射面と対向する出光面側には光を拡散させるための微細な凹凸加工が施されている。
特開平９−２８２９１９号公報 特開２００１−７５４９０号公報 特開２００２−１０９９３１号公報

従来のバックライトユニット１１０には、以下に示すような問題がある。

第１に、バックライトユニット１１０の強度確保およびバックライトユニット１１０の反り／撓み防止対策が充分ではないという問題がある。

バックライトユニット１１０の強度に関しては、主として、フレーム１１１と導光板１１３とを組み合わせることにより、バックライトユニット１１０としての剛性を向上させて強度を確保し、バックライトユニット１１０の反り／撓みを最小限にしている。また、バックベゼル１２１を有する場合には、フレーム１１１と導光板１１３に加えて、さらにバックベゼル１２１を組み合わせることにより、バックライトユニット１１０としての剛性を向上させて強度を確保し、バックライトユニット１１０の反り／撓みを最小限にしている。これに対して、例えば特許文献１では、導光板のフランジ部と、フレームのフランジ受部とをスポット状の溶着部で溶着して一体化することにより強度を向上させている。

第２に、バックライトユニット１１０の組み立てが容易ではないという問題がある。

バックライトユニット１１０を組み立てるときには、一般に、反射シート１１２、導光板１１３およびその上の複数枚の光学シートの順にフレーム１１１に収め、次に、フレーム１１１に光源（ランプ）１１６を組み込んでランプカバー１１７を取り付けるという手順が用いられている。しかしながら、各部材を収容するフレーム１１１は、近年、小型化／薄型化されており、フレーム１１１単体では剛性が少なく、自重で反り／撓みが生じるほどである。そのため、各部材をフレーム１１１に収める作業は非常に困難であり、組み込まれた部材がフレーム１１１から外れないように、また、組み立てミスなどが発生しないように、細心の注意を払いながら作業を行う必要がある。その結果、作業時間が長くなり、バックライトユニットの製造コストに影響を及ぼす。

近年では、低コスト化が要求されており、液晶表示装置のバックライトユニット１１０に関しても、大幅な低コスト化が必要とされている。そのため、部材削減、部材の統合化または部材の廃止、組み立てを簡素化するなど、大幅なコストダウンが必要となってきている。これに対して、例えば特許文献２では、拡散板とランプホルダとを一体部化して品点数を少なくすることにより組み立てを容易にしているが、ここでは、導光板を用いない直下型バックライト装置を想定しており、導光板を用いるバックライト装置とは根本的にその構成が異なる。

第３に、バックライトユニット１１０の小型化／狭額縁化／薄型化を図ることが容易ではないという問題がある。

従来、バックライトユニット１１０の大きさ、液晶表示装置の画面からの額縁サイズ、および液晶表示装置の厚みは、導光板１１３を収めるフレームによって決定されており、フレーム１１１よりも狭い額縁サイズ、およびフレーム１１１よりも薄い厚みの液晶表示装置は実現されていない。これに対して、例えば特許文献３では、導光板の反射面側に金属反射膜を蒸着し、出光面側を微細な凹凸加工面とすることにより、それらの機能を別部材で設けるのに比べて薄板化を図っている。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、性能を損なわず、組み立て易く、量産性に優れ、小型化／狭額縁化／薄型化を図ることができるバックライトユニットおよびこれを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明のバックライトユニットは、光源光を発生する線状光源と、一端面から入射された該光源光が内部を伝播して一方の広面から出射される導光板とを備え、該導光板の外周縁部の少なくとも隅部近傍位置に補強用リブが設けられ、該補強用リブに囲まれた領域にパネル受け部が設けられ、該導光板は、少なくとも一端辺に沿って溝が設けられ、該溝内に前記線状光源が配置されると共に、該溝の一方の側面が該一端面となっており、該溝内の該一端面以外の表面に光反射性薄膜が設けられ、該導光板の光出射面側にドットパターンの微細な凹凸が設けられ、該光出射面に対向する他方の広面側に複数の溝が互いに平行に設けられているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、本発明のバックライトユニットは、光源光を発生する線状光源と、透光性材料からなり、外周縁部の少なくとも隅部近傍位置に補強用リブが設けられ、該補強用リブに囲まれた領域にパネル受け部が設けられているフレームとを備え、該フレーム内の所定部が透光性材料で埋め込まれ、該透光性材料埋め込み部の少なくとも一端面に沿って該線状光源が配置され、該一端面から入射された光源光が該透光性材料埋め込み部の内部を伝播して一方の広面から出射されるものであり、該透光性材料埋め込み部の少なくとも一端辺に沿って溝が設けられ、該溝内に該線状光源が配置されて該溝の一方の側面が該一端面となっており、該溝内の該一端面以外の表面に光反射性薄膜が設けられ、該透光性材料埋め込み部の光出射面側にドットパターンの微細な凹凸が設けられ、該光出射面に対向する他方の広面側に複数の溝が互いに平行に設けられているものであり、そのことにより上記目的が達成される
。

さらに、好ましくは、本発明のバックライトユニットにおける隅部近傍位置はそれぞれ、隣り合う各隅部近傍位置、対向する各隅部近傍位置および各四隅部近傍位置のいずれかである。

さらに、好ましくは、本発明のバックライトユニットにおける補強用リブは隅部にも設けられている。

また、本発明の液晶表示装置は、請求項１〜９の何れかに記載の上記バックライトユニットの光出射面側に液晶パネルが配置され、前記パネル受け部に該液晶パネルが搭載されており、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下、本発明の作用について説明する。

本発明においては、導光板の外周縁部（外周縁部の少なくとも隅部近傍位置）に補強用リブを設け、各補強用リブに囲まれた領域にパネル受け部を設けることにより、導光板にフレームとしての機能を与え、これによって、充分な強度を確保すると共に、従来のフレームを削減して組み立て性を改善することができる。また、導光板としてのコストは高くなるが、バックライトユニットとして部材削減および組み立て性の簡素化を図ることができるため、総合的な製造コストを削減することが可能となる。

また、導光板の端部に沿ってランプを組み込むための溝を設けて、溝の側面を入光部とし、入光部以外の表面にコーティング／シート貼り付け／蒸着等によりリフレクターと同等の反射性を有する薄膜を設けることによって、ランプカバーを削減して製造コストを削減することが可能となる。

さらに、導光板の光出射面側に印刷・シボなどによりドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向（光出射方向）と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、入光部（一端面）からの光を出射面（一方の広面）側に向かわせると共に、液晶パネルに照射される光を均一化させることができるため、光学シートを削減して製造コストを削減することが可能となる。

また、本発明にあっては、導光板のような光透過率が高い材料（透光性材料）を用いてフレームを作製し、導光板が収められる部分を透光性材料で埋め込み、フレームに導光板としての機能を与えることによって、充分な強度を確保すると共に導光板を削減して組み立て性を改善することができる。また、フレームとしてのコストは高くなるが、バックライトユニットとして部材削減および組み立て性の簡素化を図ることができるため、総合的な製造コストを削減することが可能となる。

また、フレームにランプを組み込むための溝を設けて、溝の側面を入光部とし、入光部以外の表面にコーティング／シート貼り付け／蒸着などによりリフレクターと同等の反射性を有する薄膜を設けることによって、ランプカバーを削減して製造コストを削減することが可能となる。

さらに、フレームの光出射面側に印刷・シボなどによりドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、入光部からの光を出射面側に向かわせると共に、液晶パネルに照射される光を均一化させることができるため、光学シートを削減して製造コストを削減することが可能となる。

このように、フレームと導光板の機能を一体化して、部品を削減することによって、液晶表示装置の狭額縁化および薄型／軽量化を図ることが可能となる。

以上説明したように、本発明によれば、導光板にパネル受けおよび補強用リブを設けることによって、従来の導光板よりも強度を向上させることができ、導光板をフレームとしても機能させることができる。このように導光板にフレームとしての機能を与えて一体化することによって、反り・撓みを従来よりも少なくすることができると共に、部品点数を削減して組み立て性を向上させることができ、製造コストの低廉価化をも図ることができる。また、フレームの機能が一体化された導光板は、従来のフレームよりも小型化／薄型化が可能であるため、液晶表示装置の狭額縁化／薄型化を図ることが可能となる。

また、本発明によれば、導光板に光源組み込み用の溝を予め設けて、溝内の入光部（一端面）以外の表面部分に反射性薄膜を設けることによって、従来必要とされていた反射機能を有するランプカバーを削減することができる。また、本発明によれば、導光板の光出射面側にドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向（光出射方向）と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、従来必要であった光学シートを削減することもできる。

また、本発明によれば、フレームを導光板のような高い透過性を有する透光性材料を用いて作製し、従来、導光板が収納されていた部分も透光性材料で埋め込むことによって、従来のフレームよりも強度を向上させることができ、フレームを導光板としても機能させることができる。このようにフレームに導光板としての機能を与えて一体化することによって、反り・撓みを従来よりも少なくすると共に部品点数を削減して組み立て性を向上させることができ、製造コストの低廉価化を図ることができる。また、導光板の機能が一体化されたフレームは、従来のフレームよりも小型化／薄型化が可能であるため、液晶表示装置の狭額縁化／薄型化を図ることが可能となる。

また、本発明によれば、フレームに光源組み込み用の溝を予め設けて、入光部以外の溝表面部分に反射性薄膜を設けることによって、従来必要とされていた反射機能を有するランプカバーを削減することができる。また、本発明によれば、フレームの光出射面側にドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、光学シートを削減することもできる。

このように、本発明によれば、性能を損なわず、組み立て易く、量産性に優れ、小型化／狭額縁化／薄型化されたバックライトユニットおよび液晶表示装置を提供することが可能となる。

以下に、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の一実施形態であるバックライトユニットを備えた液晶表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。図２は、図１に○で囲んだａ部分の構成を示す部分拡大斜視図であり、図３は、図１に○で囲んだｂ部分を背面側から見た場合の構成を示す部分拡大斜視図である。図４は、図１に示す導光板１３の矢印Ａ方向における断面を矢印Ｂ方向から見た場合の構成を示す部分拡大断面図である。

図１において、この液晶表示装置１００は、液晶パネル１の背面側にバックライトユニット１０が設けている。

バックライトユニット１０は、アクリル樹脂などの透光性材料からなる導光板１３を有している。

導光板１３は、バックライトユニット１０の各部材を収容し、液晶パネル１を搭載するためのフレームとしても機能しており、図２に斜線部で示す楔型部分１３ａの周縁部に、楔型部分１３ａと同じ透光性材料からなる補強用リブおよびパネル受けリブ１３ｂが設けられている。

一方、バックライトユニット１０に適用される液晶表示装置のサイズは、小型サイズ（１.５インチ）から１５インチなどの大型サイズである。このバックライトユニット１０の製造の観点（寸法安定性の観点）からは、成型と切削の２種類があるが、成型の方が好ましい。１.５インチ〜１５インチの液晶表示装置において、図２のｔ１、Ｌ１およびＬ２の寸法に関して、０.５ｍｍ≦ｔ１≦２０ｍｍ（１５インチパネルサイズのベストモードは１.５ｍｍ程度）、０.５ｍｍ≦Ｌ１（１５インチパネルサイズのベストモードは１０ｍｍ程度）、０.５ｍｍ≦Ｌ２（１５インチパネルサイズのベストモードは１０ｍｍ程度）である。また、寸法Ｌ３に関しては、輝度、光学シートの構成、コスおよびユーザの要望により変化するが、１５インチパネルサイズのクラスでは、５〜７ｍｍ程度が一般的である。

導光板１３の補強用リブおよびパネル受けリブ１３ｂで囲まれた領域部分のパネル受け部には、複数枚の光学シート１４および１５がこの順に収められており、導光板１３の背面側には反射シート１２が貼り付けられている。光学シート１４および１５は、導光板１３の前面側から出射されて液晶パネル１に照射される光を均一化させるために設けられており、反射シート１２は、導光板１３の背面側から出射された光を導光板１３の前面側に反射させるために設けられている。なお、この反射シート１２の代りに金属製反射板を設けて、図１０に示すバックベゼル１２１のように用いることによって、液晶表示装置の強度信頼性をさらに向上させることもできる。

また、導光板１３は、図３に示すように、楔型部分１３ａの端部に沿ってランプ組み込み用の溝１３ｃが設けられており、この溝１３ｃの内部に、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１６が、導光板１３の背面から組み込まれている。溝１３ｃの側面１３ｄは入光部（一端面）となっており、入光部から入射された光源光が導光板（楔型部分１３ａ）の内部を伝播して一方の広面（前面）から出射される。また、図３および図４に斜線部で示すように、溝１３ｃの側面１３ｄ以外の部分の表面には、ランプ１６からの光を導光板１３側（側面１３ｄ）に反射させて光を有効利用するために、シート貼り付け・コーティング・蒸着などによって反射性薄膜１３ｅが設けられている。この反射性薄膜１３ｅの材料としては、従来の反射機能を有するランプカバー、リフレクターなどと同様の材料を用いることができる。

液晶パネル１の周囲には、周辺駆動回路を設けた回路基板２および３が設けられている。液晶パネル１は、バックライトユニット１０上に搭載されて、周囲がパネル受けリブ１３ｂに固定されている。回路基板２および３はバックライトユニット１０の背面側へ折り曲げられており、その折り曲げ部の周囲に回路基板２および３の絶縁・保護のために基板カバー４および５が取り付けられている。さらに、液晶パネル１の前面側には、フロントベゼル２０が取り付けられている。

この液晶表示装置１００の組み立ては、以下のようにして行われる。

まず、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１６が、導光板１３の背面側から、内部に反射性薄膜１３ｅが設けられた溝１３ｃ内に組み込まれる。

次に、導光板１３の背面側に反射シート１２が貼り付けられる。次に、導光板１３のリブ１３ｂで囲まれた凹部１３ｆに複数枚の光学シート１４および１５がこの順に収められてバックライトユニット１０が完成する。

次に、バックライトユニット１０上に液晶パネル１が搭載されてリブ１３ｂに少なくとも四隅部分が固定され、回路基板２および３がバックライトユニット１０の背面側へ折り曲げられて、基板カバー４および５が取り付けられる。最後に、これまで組み込まれた組品（液晶パネル１）上からフロントベゼル２０が取り付けられて液晶表示装置１００が完成する。

本実施形態１では、導光板１３がフレームとしても機能するので、従来用いられていたフレームを削減することができる。また、各部材を、リブ１３ｂによって剛性が与えられた導光板１３へ組み込むことによって組み立て性を向上させ、製造時間を大幅に削減できてバックライトユニット１０および液晶表示装置１００の低コスト化を図ることができる。

また、導光板１３をフレームとしても機能させることによって、従来の液晶表示装置において外形サイズ／厚みを決定していたフレームを削減することができる。導光板１３は、図９および図１０に示す従来のフレーム１１１よりも小型化／薄型化することができるため、液晶表示装置１００において狭額縁化／薄型化を図ることができる。

また、導光板１３にランプ組み込み用の溝１３ｃを設け、入光部となる側面１３ｄ以外の溝１３ｃの内面部分に反射性薄膜１３ｅを設けることによって、従来用いられていたランプカバーを削減することができるため、バックライトユニット１０および液晶表示装置１００の組み立て工数およびコストの低減化を図ることができる。

さらに、導光板１３の光出射面側に印刷・シボなどによりドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、入光部からの光を出射面側に向かわせると共に、液晶パネル１に照射される光を均一化させることができるため、光学シート１４および１５を削減して更なる組み立て工数、部品点数およびコストの低減化を図ることができる。しかも、これによって、液晶表示装置１００において更なる薄型化を図ることができる。
（実施形態２）
図５は、本発明の他の実施形態であるバックライトユニットを備えた液晶表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。図６は、図５に○で囲んだａ部分の構成を示す部分拡大斜視図であり、図７は、図５に○で囲んだｂ部分を背面側から見た場合の構成を示す部分拡大斜視図である。図８は、図５に示すフレーム１１の矢印Ａ方向における断面を矢印Ｂ方向から見た場合の構成を示す部分拡大断面図である。

図５において、この液晶表示装置２００は、液晶パネル１の背面側にバックライトユニット１０Ａが設けられている。

バックライトユニット１０Ａは、バックライトユニット１０Ａの各部材を収容し、液晶パネル１を搭載するためのフレーム１１を有している。

このフレーム１１は、導光板のように光透過率が高い透光性材料からなり、図６に示すように、周縁部に補強用リブおよびパネル受けリブ１１ｂが設けられている。

また、図６に斜線部で示す楔型部分（導光板が収容される部分）１１ａにも、透光性材料が埋め込まれており、その部分が導光板として機能している。フレーム１１のリブ１１ｂで囲まれた領域部分のパネル受け部には、複数枚の光学シート１４および１５がこの順に収められており、フレーム１１の背面側には反射シート１２が貼り付けられている。光学シート１４および１５は、フレーム１１の前面側から出射されて液晶パネル１に照射される光を均一化させるために設けられており、反射シート１２は、フレーム１１の背面側から出射された光をフレーム１１の前面側に反射させるためのものである。なお、この反射シート１２の代りに金属製反射板を設けて、図１０に示すバックベゼル１２１のように用いることによって、液晶表示装置の強度信頼性をさらに向上させることができる。

また、フレーム１１は、図７に示すように、楔型部分１１ａの端部に沿ってランプ組み込み用の溝１１ｃが設けられており、この溝１１ｃの内部に、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１６が、フレーム１１の背面側から組み込まれる。溝１１ｃの側面１１ｄは楔型部分１１ａ（導光板として機能する部分）の入光部となっており、入光部から入射された光源光が楔型部分１１ａの内部を伝播して一方の広面（前面）から出射される。また、図７および図８に斜線部で示すように、溝１１ｃの側面１１ｄ以外の内面部分の表面には、ランプ１６からの光をフレーム１１側に反射させて有効利用するために、シート貼り付け・コーティング・蒸着などによって反射性薄膜１１ｅが設けられている。この反射性薄膜１１ｅの材料としては、従来の反射機能を有するランプカバー、リフレクターなどと同様のものを用いることができる。

液晶パネル１の周囲には、周辺駆動回路を設けた回路基板２および３が設けられている。液晶パネル１は、バックライトユニット１０上に搭載されて、周囲がパネル受けリブ１１ｂに固定されている。回路基板２および３はバックライトユニット１０の背面側へ折り曲げられており、その折り曲げ部の周囲に回路基板２および３の絶縁・保護のために基板カバー４および５が取り付けられている。さらに、液晶パネル１の前面側には、フロントベゼル２０が取り付けられている。

この液晶表示装置２００の組み立ては、以下のようにして行われる。

まず、ＬＥＤ、蛍光管などからなる光源（ランプ）１６が、フレーム１１の背面側から、反射性薄膜１１ｅが設けられた溝１１ｃ内に組み込まれる。

次に、フレーム１１の背面側に反射シート１２が貼り付けられる。次に、フレーム１１のリブ１１ｂで囲まれた部分に複数枚の光学シート１４および１５がこの順に順次収められてバックライトユニット１０Ａが完成する。

次に、バックライトユニット１０Ａ上に液晶パネル１が搭載されてリブ１１ｂに固定され、回路基板２および３がバックライトユニット１０Ａの背面側へ折り曲げられて、基板カバー４および５が取り付けられる。最後に、これまで組み込まれた組品の上からフロントベゼル２０が取り付けられて液晶表示装置２００が完成する。

本実施形態２では、フレーム１１が導光板としても機能するので、従来用いられていた導光板を削減することができる。また、各部材を、導光板部分が透光性樹脂材料で埋め込まれて剛性が与えられたフレーム１１へ組み込むことによって組み立て性を向上し、製造時間を削減してバックライトユニット１０Ａおよび液晶表示装置２００の組み立て工数、部品点数およびコストの低減化を図ることができる。

また、フレーム１１を導光板としても機能させることによって、図９および図１０に示す従来のフレーム１１１よりも小型化／薄型化することができるため、液晶表示装置２００において、狭額縁化／薄型化を図ることができる。

また、フレーム１１にランプ組み込み用の溝１１ｃを設けて、入光部となる側面１１ｄ以外の溝表面部分に反射性薄膜１１ｅを設けることによって、従来用いられていたランプカバーを削減することができるため、バックライトユニット１０Ａおよび液晶表示装置２００の低コスト化を図ることができる。

さらに、フレーム１１の光出射面側に印刷・シボなどによりドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、入光部からの光を出射面側に向かわせると共に、液晶パネル１に照射される光を均一化させることができるため、光学シート１４および１５を削減してその組み立て工数、部品点数およびコストの低減化を図ることができる。

なお、上記したように、特許文献１（特開平９−２８２９１９号公報）には、導光板とフレームとを密着させると、その接触部分で光が反射して他の部分よりも明るくなり、照明むらが生じるという課題を解決するために、導光板とフレームとを密着させずにスポット部分で溶着させて一体化させたバックライトユニットが開示されている。しかしながら、この従来技術は、複数の部材（導光板とフレーム）を一体化させるための技術であり、一つの部材で導光板の機能とフレームの機能とを実現させる本願発明とはその構成が全く異なるものである。本願発明では、透光性材料にて成型された一つの部材が存在するだけであるため、従来技術のように複数の部材／材料を一体化する技術を必要とせず、複数材料の接合面での照明むらも生じない。

また、上記したように、特許文献２（特開２００１−７５４９０号公報）には、拡散板とパネル用ホルダー（フレーム）とを一体化、または拡散板とフレームとランプホルダーとを一体化したバックライトユニットが開示されている。しかしながら、この従来技術は、拡散板を使用していることから、直下型バックライトに関する発明であり、導光板を使用したエッジライト方式の本願発明とはその構成が全く異なるものである。

さらに、上記したように、特許文献３（特開２００２−１０９９３１号公報）には、薄型化を実現するために、導光板の背面側（反射面)にドットパターンを印刷後、金属反射膜を蒸着し、光を拡散させるために導光板の表面（出光面）に微細な凹凸を設けたバックライトユニットが開示されている。本願発明でも、フレームまたは導光板の光出射面側に印刷・シボなどによりドットパターンの微細な凹凸を設け、背面側に光伝播方向と垂直な方向の複数の溝を設けることによって、入光部からの光を出射面側に向かわせると共に、液晶パネル１に照射される光を均一化させることが可能である。このように、本願発明に対して、導光板薄型化技術、導光板にレンズ効果を与える高輝度化技術などのような従来技術を適用することが可能である。

なお、上記実施形態１，２では、導光板（またはフレームの透光性材料埋め込み部分）の一つの端部に線状光源を配置したが、二つ以上の端面部に線状光源を設けて導光板（またはフレームの透光性材料埋め込み部分）に光を入射させるようにしてもよい。この線状光源としては、例えば赤色、青色および緑色などの少なくとも三原色の各発光ダイオード素子が直線状に配設されていてもよい。

また、上記実施形態２（図６）では、特に説明しなかったが、上記実施形態１（図２のｔ１、Ｌ１〜Ｌ３）と同様の寸法関係である。

また、上記実施形態１（または実施形態２）では、図２（または図６）のように楔型部分１３ａ（または楔型部分１１ａ）の周縁部（四隅部）に、楔型部分１３ａ（または楔型部分１１ａ）と同じ透光性材料からなる補強用リブおよびパネル受けリブ１３ｂ（または補強用リブおよびパネル受けリブ１１ｂ）を設けたが、これに限らず、補強用リブおよびパネル受けリブ１３ｂ（または補強用リブおよびパネル受けリブ１１ｂ）は、図９（ａ）に示すように四隅部の角部分を省略した隅部近傍位置だけの補強用リブおよびパネル受けリブ１３Ｂ１，１３Ｂ２（または補強用リブおよびパネル受けリブ１１Ｂ１，１１Ｂ２）であってもよく、また、図９（ｂ）に示すように四隅部の角部分を省略した隅部近傍位置だけの補強用リブおよびパネル受けリブ１３Ｂ１，１３Ｂ３（または補強用リブおよびパネル受けリブ１１Ｂ１，１１Ｂ３）であってもよい。突出した補強用リブおよびパネル受けリブ１３Ｂ１は所定高さで幅がｔ１、長さ寸法がＬ１である。また、突出した補強用リブおよびパネル受けリブ１３Ｂ２は所定高さで内側にふくれている幅がｔ１、内側にふくれている寸法がＬ２である。さらに、突出した補強用リブおよびパネル受けリブ１３Ｂ３は、所定高さで幅がｔ１、長さ寸法がＬ２である。

１.５インチ〜１５インチの液晶表示装置において、図９のｔ１、Ｌ１およびＬ２の寸法に関して、０.５ｍｍ≦ｔ１≦２０ｍｍ（１５インチパネルサイズのベストモードは１.５ｍｍ程度）、０.５ｍｍ≦Ｌ１（１５インチパネルサイズのベストモードは１０ｍｍ程度）、０.５ｍｍ≦Ｌ２（１５インチパネルサイズのベストモードは１０ｍｍ程度）であることが好ましい。また、寸法Ｌ３に関しては、輝度、光学シートの構成、コスおよびユーザの要望により変化するが、１５インチパネルサイズのクラスでは、５〜７ｍｍ程度であることが好ましい。さらに、四隅部の角部分を省略した寸法Ｌ４に関しては、０.５ｍｍ≦Ｌ４≦５０ｍｍであることが好ましい。

これらの補強用リブおよびパネル受けリブはそれぞれ、少なくとも隅部近傍位置にそれぞれ設けられていればよい。即ち、このリブは、各四隅部を含む全外周部に設けらていてもよいし、この全外周部の一部に設けられていてもよい。また、このリブは、隅部および隅部近傍位置、または隅部近傍位置だけに設けられていてもよい。また、この隅部近傍位置とは、隣り合う各隅部近傍位置、対向した各隅部近傍位置および各四隅部近傍位置のいずれかである。

さらに、これらのリブの少なくとも内側の面は、リブの根元側が幅広で外方に開くテーマ面となっている。これによって、光学シート１４，１５および液晶パネル１をリブ間に収容しやすく、かつガタがなくより正確な位置に収容することができる。

例えば液晶パネルなどの背面側から光を照射するバックライトユニットおよびこれを用いた液晶表示装置の分野において、バックライトユニットが組み立て易く、量産性に優れ、小型化／狭額縁化／薄型化を図ることができる。

本発明の液晶表示装置の実施形態１の要部構成を示す分解斜視図である。 図１に○で囲んだａ部分の構成を示す部分拡大斜視図である。 図１に○で囲んだｂ部分を背面側から見た場合の構成を示す部分拡大斜視図である。 図１に示す導光体の矢印Ａ方向における断面を矢印Ｂ方向から見た場合の構成を示す部分拡大断面図である。 本発明の液晶表示装置の実施形態２の要部構成を示す分解斜視図である。 図５に○で囲んだａ部分の構成を示す部分拡大斜視図である。 図５に○で囲んだｂ部分を背面側から見た場合の構成を示す部分拡大斜視図である。 図５に示すフレームの矢印Ａ方向における断面を矢印Ｂ方向から見た場合の構成を示す部分拡大断面図である。 （ａ）は本発明の液晶表示装置における他のリブ構成を示す斜視図、（ｂ）はその更に他のリブ構成を示す斜視図である。 従来の液晶表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。 従来の他の液晶表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。 従来の導光板の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１ 液晶パネル
２、３ 回路基板
４、５ 基板カバー
１０，１０Ａ バックライトユニット
１１ フレーム
１１ｂ、１１Ｂ１〜１１Ｂ３ 補強用リブおよびパネル受けリブ
１１ｃ ランプ組み込み用の溝
１１ｄ 側面（一端面）
１１ｅ 反射性薄膜
１２ 反射シート
１３ 導光板
１３ｂ、１３Ｂ１〜１３Ｂ３ 補強用リブおよびパネル受けリブ
１３ｃ ランプ組み込み用の溝
１３ｄ 側面（一端面）
１３ｅ 反射性薄膜
１４、１５ 光学シート
１６ 光源（ランプ）
２０ フロントベゼル
１００，２００ 液晶表示装置

Claims (5)

1. 光源光を発生する線状光源と、一端面から入射された該光源光が内部を伝播して一方の広面から出射される導光板とを備え、
   該導光板の外周縁部の少なくとも隅部近傍位置に補強用リブが設けられ、該補強用リブに囲まれた領域にパネル受け部が設けられ、
   該導光板は、少なくとも一端辺に沿って溝が設けられ、該溝内に前記線状光源が配置されると共に、該溝の一方の側面が該一端面となっており、該溝内の該一端面以外の表面に光反射性薄膜が設けられ、
   該導光板の光出射面側にドットパターンの微細な凹凸が設けられ、該光出射面に対向する他方の広面側に複数の溝が互いに平行に設けられているバックライトユニット。
2. 光源光を発生する線状光源と、透光性材料からなり、外周縁部の少なくとも隅部近傍位置に補強用リブが設けられ、該補強用リブに囲まれた領域にパネル受け部が設けられているフレームとを備え、
   該フレーム内の所定部が透光性材料で埋め込まれ、該透光性材料埋め込み部の少なくとも一端面に沿って該線状光源が配置され、該一端面から入射された光源光が該透光性材料埋め込み部の内部を伝播して一方の広面から出射されるものであり、
   該透光性材料埋め込み部の少なくとも一端辺に沿って溝が設けられ、該溝内に該線状光源が配置されて該溝の一方の側面が該一端面となっており、該溝内の該一端面以外の表面に光反射性薄膜が設けられ、
   該透光性材料埋め込み部の光出射面側にドットパターンの微細な凹凸が設けられ、該光出射面に対向する他方の広面側に複数の溝が互いに平行に設けられているバックライトユニット。
3. 前記隅部近傍位置はそれぞれ、隣り合う各隅部近傍位置、対向した各隅部近傍位置および各四隅部近傍位置のいずれかである請求項１または２に記載のバックライトユニット。
4. 前記補強用リブは隅部にも設けられている請求項１または２に記載のバックライトユニット。
5. 請求項１〜４の何れかに記載のバックライトユニットの光出射面側に液晶パネルが配置され、前記パネル受け部に該液晶パネルが搭載されている液晶表示装置。
   

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