JP4721543B2

JP4721543B2 - バックライト、および液晶表示装置

Info

Publication number: JP4721543B2
Application number: JP2001113030A
Authority: JP
Inventors: 和俊竹本; 直也今村; 和信阿部
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2001-04-11
Publication date: 2011-07-13
Anticipated expiration: 2021-04-11
Also published as: JP2002311430A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学シートの位置決めを改善したバックライト、および液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透過型液晶表示装置や半透過型液晶表示装置においては、バックライトが用いられるが、このタイプの装置は、図８と図９に示すような構成である。
【０００３】
図８はエッジライト方式によるバックライト構造の液晶表示装置の分解斜視図であり、図９はこの液晶表示装置の断面概略図である。
【０００４】
この液晶表示装置によれば、画像を表示させるために２枚のガラス基板を貼り合せ、液晶を封入させたものであり、さらにドライバーＩＣや回路基板を付加させた液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１を裏面から光照射するためのバックライト１４が、双方間にて平行に配置されており、そして、これら液晶表示パネル１とバックライト１４はベゼル３でもって支持固定する。
【０００５】
このバックライト１４は、所謂、エッジライト方式であり、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などからなる透明な導光板４の端面に線状光源である冷陰極管５（以下、ＣＦＬ５と略す）を配置し、リフレクター６で扇状に覆うことでＣＦＬ５の出射光を導光板４の内部に導き、そして、導光板４の他の端面にはＣＦＬ５からの出射光を効率よく出射面側に導くように反射シート１５が設けられている。
【０００６】
導光板４の出射面と対向する面にも同様な反射シート９が形成され、導光板４の出射面側には拡散シート７やレンズシート８などの光学シートが配置されている。
【０００７】
そして、以上の各部材、すなわち、導光板４、ＣＦＬ５、リフレクター６、反射シート９、１５、拡散シート７、レンズシート８は下記のようなフレーム１６により支持固定され、これら全体の構造でもってバックライトと称している（特開２０００−１９５１２号参照）。
【０００８】
フレーム１６には凹み１６１が設けられ、光学シートの端面にはフレーム凹み１６１に対応する部位に突片７１、８１が設けられ、そして、光学シート端面の突片７１、８１とフレーム凹み１６１とを嵌合させ、これによって拡散シート７、レンズシート８などの光学シートを位置決めし、固定している。
【０００９】
他の従来例を図１０の断面概略図にて説明する。なお、上述の液晶表示装置と同一箇所には同一符号を付す。
【００１０】
この液晶表示装置においては、フレーム１６を用いることに代えて、導光板４の出射面側に拡散シート７やレンズシート８などの光学シートを両面テープ１７にて接合し、さらには反射シート９も両面テープにより接合した構成も提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図８と図９に示す液晶表示装置によれば、光学シートの固定にフレーム１６を使用したことで、その分、厚くなり、近年の装置の薄型化という市場のニーズに応じられていない。
【００１２】
さらに光学シート固定用のフレームとして、部品点数が増し、これにより、製造コストが大きくなるという課題もある。
【００１３】
また、図１０の液晶表示装置においては、両面テープを使用したことで、各々の光学シート及び導光板のそれぞれの熱膨張率の違いにより、高温にて光学シート類の歪みが生じ、液晶表示装置の表示性能を低下させていた。
【００１４】
本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は、部品点数を増大させないで、製造コストを低減させるとともに、優れた表示性能を維持した高性能かつ高信頼性の低コストなバックライトおよび液晶表示装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライトは、光入射面、該光入射面に対向する端面、光出射面、および該光出射面に対向する背面を有した導光板と、前記導光板の前記光入射面側に配置された光源と、前記導光板の前記光出射面側に配置された第１光学シートおよび第２光学シートと、前記導光板の前記背面側および前記端面側に配置された反射シートと、を備え、前記第１光学シートの端部に凸状の突片部が形成され、前記第２光学シートの端部に折曲した引出部が形成され、前記導光板の前記端面側に配置された前記反射シートを延在して前記導光板の前記光出射面を越える部位に引掛け部が形成され、前記第２光学シートの前記引出部が前記第１光学シートの前記突片部で係止されるとともに、前記第１光学シートの前記突片部が前記反射シートの前記引掛け部で係止される。
【００１６】
本発明の液晶表示装置は、本発明のバックライトと、前記バックライトに対向して配置される液晶表示パネルと、を備える。
【００１７】
【作用】
請求項１に係る本発明の液晶表示装置によれば、上記構成の如く、導光板端面に配置した反射シートを延在させて光出射主面を越える部位に引掛け部を設け、この引掛け部に対し光学シートの引出部を係止させて、光学シートをバックライトに対して位置決めすべく固定せしめたことで、従来に比べ、部品点数を削減させ、コストダウンがはかれる。
【００１８】
さらに従来の液晶表示装置にて用いたフレームが不要となり、これによって装置の薄型化が達成される。
【００１９】
さらにまた、従来の装置のように両面テープを用いないことで、熱膨張率の違う光学シート同士を接合させない構成となり、そのために温度変化による光学シート類のズレや変形が、液晶表示装置の表示性能に影響を及ぼさなくなり、その結果、広い温度範囲にわたって良好な表示性能が得られる。
請求項２に係る本発明の他の液晶表示装置においても、上記構成の如く、光学シートの引出部を折り曲げ、この折曲げした引出部に対し、導光板端面に配置した反射シートを延在させて光出射主面を超える部位に引掛け部を設け、この引掛け部と光学シートの引出部を係止して、光学シートをバックライトに対して位置決めし、さらに引出部の端部を導光板の他の端面又は対向主面にて固定せしめたことで、従来に比べ、部品点数を削減させ、コストダウンがはかれ、装置の薄型化及び良好な表示性能が達成される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（請求項１に係る本発明の液晶表示装置）
本発明を図１〜図３により説明する。
【００２１】
図１は液晶表示装置の分解斜視図であり、図２と図３は断面概略図である。図２は図１にてＸ−Ｘ軸方向に添う断面図であり、図３はＹ−Ｙ軸方向に添う断面図である。なお、従来の液晶表示装置と同一箇所には同一符号を付す。
【００２２】
１は液晶表示パネルであり、２枚のガラス基板を貼り合せ、液晶を封入させたものであり、さらにドライバーＩＣや回路基板を付加させている。これには単純マトリックス型の装置やアクティブ型の装置など従来周知の構成がある。
【００２３】
この液晶表示パネル１の表示画面とは反対側にバックライト２ａを配し、双方を重ね合わせ、バックライト２ａの主要部である導光板４などは、液晶表示パネル１とともに、ＳＵＳや合成樹脂などからなるベゼル３によって支持固定されている。
【００２４】
バックライト２ａは、たとえばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明材料からなる導光板４と、導光板４の端面に配置されたＣＦＬ５と、ＣＦＬ５から発せられた光を効率よく導光板４の内部に導くためのリフレクター６とからなり、さらに導光板４の光出射面側に拡散シート７、出射光を集光させるためのレンズシート８を少なくとも１枚以上配置している。なお、レンズシート８の上に拡散シート１１が配置することもあるが、必須不可欠ではない。
【００２５】
また、導光板４の出射面と対向する面には反射シート９を形成し、ＣＦＬ５が配置されていない導光板４の他の端面には反射シート１０を形成している。
【００２６】
そして、本発明においては、拡散シート７の端部に前記引出部である凸形状の突片部７１を４個設けている。レンズシート８の端部にも同様な突片部８１を４個設け、拡散シート１１の端部にも同様な突片部１１１を４個設け、これら各突片部７１、８１、１１１は、双方間にて同じ位置にて対応するように設けられている。
【００２７】
この拡散シート７、１１はＰＥＴフィルムやＰＣフィルムに対し、その拡散面（光出射面）をエンボス加工したものである。
【００２８】
そして、凸形状を有する拡散シートは金型で作製する。たとえば、トムソン型であれば、木型にはめ込む刃型を拡散シートと同じ形状に加工する。もしくは、本型であれば熱処理された鋼材を用いて、雄型、雌型を作製し、材料（ＰＥＴフィルムなど）を雄型、雌型ではさみこんで打ち抜き加工する。
【００２９】
レンズシート８はポリエステルフィルムにアクリル系樹脂層を形成したものであり、この樹脂層に対しプリズム形状する。
このようなレンズシート８も拡散シート７、１１と同じように作製する。
【００３０】
また、反射シート９と反射シート１０は、基材としてのＰＥＴフィルムの上にポリウレタン系接着剤を介してポリオレフィンからなる反射層を接着させたものであり、導光板４に貼りつける。そのように反射シート１０を導光板４の他の端面（ＣＦＬ５を配する導光板４の端面以外の端面）から延在し、さらに導光板４の光出射主面を越える部位に前記引掛け部である開口部１０１が４個設けられている。
【００３１】
そして、各開口部１０１に対し、それぞれ突片部７１、８１、１１１を挿入し係止させることで、拡散シート７、レンズシート８及び拡散シート１１をバックライト２ａに対して固定し、その上、かかる係止でもって位置決めを行っている。
【００３２】
かくして上記構成の液晶表示装置によれば、従来の如く光学シート固定用のフレームを不要とし、部品点数が削減され、これによって製造コストが低減され、さらに薄型化となった。また、両面テープに代えて開口部１０１と突片部７１、８１、１１１との係止でもって固定させたことで、周囲の温度変化に対し、若干の遊びが生まれ、各種光学シートのズレや変形が液晶表示装置の表示性能に影響を及ぼさなくなり、その結果、広い温度範囲にわたって良好な表示性能が得られた。
【００３３】
また、光学シートの引出部については、図１１のＡ、Ｂに示す如く、他の形状にしてもよい。さらに反射シートの引掛け部についても、図１２のＡ、Ｂに示す如く、他の形状にしてもよい。
【００３４】
（請求項２に係る本発明の液晶表示装置）
本発明を図４〜図７により説明する。
図４は液晶表示装置の分解斜視図であり、図５と図６は断面概略図であり、図５は図４にてＸ−Ｘ軸方向に添う断面図であり、図６はＹ−Ｙ軸方向に添う断面図である。また、図７は光学シートの引出部を折り曲げを示し、同図Ａは光学シートの引出部付近の折り曲げ前の斜視図であり、同図Ｂはその折り曲げ後の斜視図である。なお、従来の液晶表示装置及び上述の本発明の装置と同一箇所には同一符号を付す。
【００３５】
本装置においても、同様に液晶表示パネル１とバックライト２ｂとを重ね合わせ、バックライト２ｂの主要部である導光板４などは、液晶表示パネル１とともにベゼル３によって支持固定される。
【００３６】
バックライト２ｂは、前述した如く、導光板４とＣＦＬ５とリフレクター６とからなり、さらに導光板４に拡散シート７、レンズシート８及び拡散シート１３とを順次積層配置している。
【００３７】
また、導光板４の出射面と対向する面には反射シート９を形成し、ＣＦＬ５が配置されていない導光板４の他の端面には反射シート１２を形成している。
【００３８】
そして、本発明においては、拡散シート７の端部に前記引出部である凸形状の突片部７１を４個設けている。レンズシート８の端部にも同様な突片部８１を４個設け、これら各突片部７１、８１は、双方間にて同じ位置にて対応するように設けられている。
【００３９】
これら突片部７１、８１については、２個を１組にして所定の間隔ｔ１でもって設けられている。また、拡散シート１３においては、所定の長手寸法ｔ２を有する引出部１３１が対向する辺部に設けられ、そして、間隔ｔ１と長手寸法ｔ２とはほぼ同じにしている。
【００４０】
また、突片部７１，８１の外側寸法を間隔ｔ３で設けてあり、導光板４端面に配置した反射板１２の光出射主面から延在した凸部１２１の内側寸法を間隔ｔ４で設けてある。そして、間隔ｔ３とｔ４とはほぼ同じになっている。つまり、（ｔ１＝ｔ２）＞（ｔ３＝ｔ４）となる。
【００４１】
よって、図７Ａに示すような引出部１３１を折り曲げることで、同図Ｂに示すように折曲した引出部１３１とする。これによって拡散シート１３の引出部１３１が突片部７１、８１でもって係止される。本例では拡散シート１３を折り曲げやすくするため、折り曲げ位置にミシン目１３２を入れている。
【００４２】
この拡散シート１３は、前述した拡散シート７と同じであり、ミシン目１３２も型で作製する。
【００４３】
また、反射シート９と反射シート１２は、基材としてのＰＥＴフィルムの上にポリウレタン系接着剤を介してポリオレフィンからなる反射層を接着させたものであり、導光板４に貼りつけたものであり、反射シート１２を導光板４の他の端面（ＣＦＬ５を配する導光板４の端面以外の端面）から延在している。さらに導光板４の光出射主面を越える部位に前記引掛け部である凸部１２１が４個設けられている。
【００４４】
そして、拡散シート１３の引出部１３１を突片部７１、８１でもって係止して、拡散シート７、レンズシート８及び拡散シート１３の三者間を固定し、そして、引出部１３１の端部を導光板４の対向主面に両面テープなどで固定することで、これら各光学シートをバックライト２ｂに対し高い精度でもって位置決めされる。
【００４５】
なお、本発明は上記実施形態例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の変更や改良等は何ら差し支えない。たとえば、上記の例では、引出部１３１の端部を導光板４の対向主面にて固定したが、これに代えて導光板４の他の端面に固定してもよい。
【００４６】
さらにまた、光学シートについては、ミシン目を設けることに代えて、図１３に示す如く、ハーフカットを設けてもよい。
【００４７】
【実施例】
次に本発明者が行った実施例を述べる。
図１０にて挙げた従来例の液晶表示装置において、拡散シート７としてツジデン製Ｄ１２０を使用し、レンズシート８として２枚シートの積層構造であり、同図上側に３Ｍ製ＢＥＦII―９０／２４を、その下側に３Ｍ製ＢＥＦII―９０／５０を用いて、さらに三井化学製ＬＨ−２０２の反射シート９を寺岡製７６４１の両面テープを使用し、そして、−４０℃〜９０℃の温度範囲にて熱衝撃試験を行った。
【００４８】
この試験によれば、−４０℃に温度設定した槽と、９０℃に温度設定した槽とに交互に被試験用サンプルを投入し、それぞれ３０分間保持し、そのようなヒートサイクルを１００サイクルおなったところ、両面テープにズレが生じ、拡散シート７とレンズシート８が移動し、これにより、表示画面内にこれらの端部が入り、その端部が視認された。あるいは拡散シート７とレンズシート８にたわみが発生し、それが視認される場合もあった。
【００４９】
これに対する本発明の液晶表示装置においては、下記のような構成にしたことで、そのような課題が解消された。以下、この装置を述べる。
【００５０】
（例１）
本例では、請求項１に係る液晶表示装置であり、長手寸法を１５５．０ｍｍにした導光板４をアクリル樹脂（熱膨張係数７×１０^-5／℃）により構成した。長手寸法を１５４．５ｍｍにしたレンズシート８をアクリル樹脂とポリエステル樹脂との組合せ（熱膨張係数１０×１０^-5／℃）により、長手寸法を１５４．５ｍｍにした拡散シート７、１１をＰＥＴ樹脂（熱膨張係数１．５×１０^-5／℃）により、長手寸法を１５４．５ｍｍにした反射シート９をＰＥＴ樹脂（熱膨張係数１．５×１０^-5／℃）により構成した。
【００５１】
そして、上記のような熱衝撃試験を行っても、表示画面内に光学シートの端部が入らなくなり、その端部が視認されず、この光学シートにはたわみが発生しなかった。
【００５２】
（例２）
本例では、請求項２に係る液晶表示装置であり、長手寸法を１５５．０ｍｍにした導光板４をアクリル樹脂（熱膨張係数７×１０^-5／℃）に構成したことに対し、長手寸法を１５４．７ｍｍにしたレンズシート８をアクリル樹脂とポリエステル樹脂との組合せ（熱膨張係数１０×１０^-5／℃）により、長手寸法を１５４．７ｍｍにした拡散シート７、１３をＰＥＴ樹脂（熱膨張係数１．５×１０^-5／℃）により、長手寸法を１５４．７ｍｍにした反射シート９をＰＥＴ樹脂（熱膨張係数１．５×１０^-5／℃）により構成した。
【００５３】
そして、同様に熱衝撃試験を行っても、表示画面内に光学シートの端部が入らなくなり、その端部が視認されず、この光学シートにはたわみが発生しなかった。
【００５４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明のバックライトによれば、光入射面、該光入射面に対向する端面、光出射面、および該光出射面に対向する背面を有した導光板と、前記導光板の前記光入射面側に配置された光源と、前記導光板の前記光出射面側に配置された第１光学シートおよび第２光学シートと、前記導光板の前記背面側および前記端面側に配置された反射シートと、を備え、前記第１光学シートの端部に凸状の突片部が形成され、前記第２光学シートの端部に折曲した引出部が形成され、前記導光板の前記端面側に配置された前記反射シートを延在して前記導光板の前記光出射面を越える部位に引掛け部が形成され、前記第２光学シートの前記引出部が前記第１光学シートの前記突片部で係止されるとともに、前記第１光学シートの前記突片部が前記反射シートの前記引掛け部で係止されるので、従来に比べ、部品点数を削減させ、コストダウンがはかれ、フレームが不要となって、装置の薄型化が達成された。
【００５５】
さらにまた、両面テープを用いないことで、熱膨張率の違う光学シート同士を接合させない構成となり、そのために温度変化による光学シート類のズレや変形が、液晶表示装置の表示性能に影響を及ぼさなくなり、その結果、広い温度範囲にわたって良好な表示性能が得られた。
【００５６】
本発明の他の液晶表示装置においても、光学シートの引出部を折り曲げ、この折曲した引出部に対し、導光板端面に配置した反射シートを延在させて光出射主面を超える部位に引掛け部を設け、この引掛け部と光学シートの引出部を係止して、光学シートをバックライトに対して位置決めし、さらに引出部の端部を導光板の他の端面又は対向主面にて固定せしめたことで、従来に比べ、部品点数を削減させ、コストダウンがはかれ、装置の薄型化及び良好な表示性能が達成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置の分解斜視図である。
【図２】図１にてＸ−Ｘ軸方向に添う断面図である。
【図３】図１にてＹ−Ｙ軸方向に添う断面図である。
【図４】本発明の他の液晶表示装置の分解斜視図である。
【図５】図４にてＸ−Ｘ軸方向に添う断面図である。
【図６】図４にてＹ−Ｙ軸方向に添う断面図である。
【図７】Ａは光学シートの引出部付近の折り曲げ前の斜視図であり、同図Ｂはその折り曲げ後の斜視図である。
【図８】従来の液晶表示装置の分解斜視図である。
【図９】従来の液晶表示装置の断面概略図である。
【図１０】従来の他の液晶表示装置の断面概略図である。
【図１１】Ａ、Ｂは光学シートの他の引出部の形状図である。
【図１２】Ａ、Ｂは反射シートの他の引掛け部の形状図である。
【図１３】光学シート（拡散シート）のハーフカットを示す断面図である。
【符号の説明】
１・・・液晶表示パネル
２ａ、２ｂ・・・バックライト
３・・・ベゼル
４・・・導光板
５・・・ＣＦＬ
６・・・リフレクター
７、１１、１３・・・拡散シート
８・・・レンズシート
９、１０、１２、１５・・・反射シート
１２１・・・凸部
７１、８１、１１１・・・突片部
１０１・・・開口部
１３１・・・引出部
１３２・・・ミシン目
１４・・・バックライト
１６・・・フレーム
１６１・・・フレーム凹み
１７・・・両面テープ

Claims

光入射面、該光入射面に対向する端面、光出射面、および該光出射面に対向する背面を有した導光板と、
前記導光板の前記光入射面側に配置された光源と、
前記導光板の前記光出射面側に配置された第１光学シートおよび第２光学シートと、
前記導光板の前記背面側および前記端面側に配置された反射シートと、を備え、
前記第１光学シートの端部に凸状の突片部が形成され、
前記第２光学シートの端部に折曲した引出部が形成され、
前記導光板の前記端面側に配置された前記反射シートを延在して前記導光板の前記光出射面を越える部位に引掛け部が形成され、
前記第２光学シートの前記引出部が前記第１光学シートの前記突片部で係止されるとともに、前記第１光学シートの前記突片部が前記反射シートの前記引掛け部で係止される、バックライト。
請求項１に記載のバックライトと、
前記バックライトに対向して配置される液晶表示パネルと、を備えた液晶表示装置。