JP5253202B2 - フィルム状導光板ユニット、面状ライトユニット及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルなどの照明に用いるフィルム状導光板ユニット、面状ライトユニット及び表示装置に関する。

携帯電話機、ノートＰＣ（パーソナルコンピュータ）、カーナビゲーション装置、モバイルタイプＰＣ、ＰＤＡ、ＡＴＭ（現金自動預け払い機）等のディスプレイには、画像表示のための液晶表示装置が広く採用されている。この液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射して表示画面の輝度を高めるバックライトユニットが用いられている。

このバックライトユニットには、蛍光管やＬＥＤ等の光源からの光を導光して主面全体から液晶表示パネルに向けて出射させる導光板が用いられている。
このような導光板を支持する構造としては、従来、例えば特許文献１には、平板状の導光板の周囲を囲んで支持する樹脂製の枠体（ホルダー）が用いられている。
また、近年、装置の薄型化に伴ってバックライトユニットの薄型化が要望されており、特に薄い導光板としてフィルム状導光板の採用が多くなっている（特許文献２参照）。

特開２００６−３１８８３０号公報（図１） 特開２００６−１６４８７７号公報（図１）

しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、従来、図５及び図６に示すように、フィルム状導光板１をホルダー２に保持させる際、フィルム状導光板１の下面に配した反射シート３の２辺に両面テープ４を用いてフィルム状導光板１、ホルダー２及び反射シート３を互いに接着固定しているが、部品間の熱膨張率の違いから高温高湿下において反射シート３に歪みが発生してしまう不都合があった。

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、高温高湿下での反射シートの歪み発生を防ぐことができるフィルム状導光板ユニット、面状ライトユニット及び表示装置を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明のフィルム状導光板ユニットは、反射シートと、前記反射シート上に貼り付けられるフィルム状導光板と、対向する二辺の底部が前記反射シート上に貼り付けられて前記反射シートと共に前記フィルム状導光板を支持する枠状のホルダーと、を備え、前記フィルム状導光板が、前記ホルダーの内側に配されていると共に前記反射シート上に一辺の部分のみで貼り付けられていることを特徴とする。

このフィルム状導光板ユニットでは、フィルム状導光板が、ホルダーの内側に配されていると共に反射シート上に一辺の部分のみで貼り付けられているので、一辺のみが固定され他辺が解放状態となることでフィルム状導光板がホルダー内で自由に収縮・膨張が可能になる。したがって、フィルム状導光板と反射シートとの熱膨張率が相違していても、フィルム状導光板が片持ち状態で支持されているので、反射シートが引っ張られず高温高湿下において歪んでしまうことを防止できる。

本発明の面状ライトユニットは、上記本発明のフィルム状導光板ユニットと、前記フィルム状導光板に光を照射して導光させる光源と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この面状ライトユニットでは、上記本発明のフィルム状導光板ユニットを備えているので、薄型でかつ高温・高湿環境下でも反射シートの歪みが発生しない高信頼性のバックライトユニット又はフロントライトユニットを実現可能である。

また、本発明の面状ライトユニットは、前記光源が、前記フィルム状導光板の一つの側端面に設置され、前記フィルム状導光板が、前記光源が設置された側端面側の辺とその対向辺とは異なる二辺のうち一方で貼り付けられていることを特徴とする。
フィルム状導光板を光源が設置された側端面側の辺で貼り付けた場合、接着部分が光源の近傍に位置するため光源から入光した光に対して下面での反射や導光性に影響を与えるおそれがある。また、フィルム状導光板を光源が設置された側端面側の辺の対向辺で貼り付けた場合、熱膨張によってフィルム状導光板が収縮又は膨張した場合、解放端である上記側端面側の辺と光源との距離が変化してしまう。このため、本発明の面状ライトユニットでは、フィルム状導光板を、光源が設置された側端面側の辺とその対向辺とは異なる二辺のうち一方で貼り付けることで、光源から入光した光に対して接着部分が影響を与えることがほとんどないと共に、入光面となる側端面と光源との位置関係を高精度に保持可能である。

本発明の表示装置は、画像表示パネルと、該画像表示パネルの表面側又は裏面側に配された上記本発明の面状ライトユニットと、を備えていることを特徴とする。すなわち、この表示装置では、画像表示パネルの表面側又は裏面側に配された上記本発明の面状ライトユニットを備えているので、装置全体の薄型化が可能で、かつ高温高湿環境でも高信頼性を有する画像表示が得られる。

また、本発明の表示装置は、前記画像表示パネルが、液晶表示パネルであることを特徴とする。すなわち、この表示装置では、液晶表示パネルを用いた液晶表示装置であるので、さらに装置全体の薄型軽量化及び低コスト化ができると共に、信頼性の高い液晶表示が得られる。

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係るフィルム状導光板ユニットによれば、フィルム状導光板が、ホルダーの内側に配されていると共に反射シート上に一辺の部分のみで貼り付けられているので、片持ち状態のフィルム状導光板がホルダー内で自由に収縮・膨張が可能になり、熱膨張率差による反射シートの歪み発生を防止することができる。
したがって、このフィルム状導光板ユニットを備えた面状ライトユニット及び表示装置によれば、装置全体の薄型化が可能で、かつ信頼性の高い画像表示が得られる。

本発明に係るフィルム状導光板ユニット、面状ライトユニット及び表示装置の一実施形態において、面状ライトユニットを示す平面図及びＡ−Ａ線矢視断面図である。 本実施形態において、両面テープを貼り付けた反射シートを示す平面図及びＢ−Ｂ線矢視断面図である。 本実施形態において、面状ライトユニットを示す裏面図である。 本実施形態において、表示装置を示す要部の拡大断面図である。 本発明に係るフィルム状導光板ユニット、面状ライトユニット及び表示装置の従来例において、両面テープを貼り付けた反射シートを示す平面図及びＣ−Ｃ線矢視断面図である。 本発明の従来例において、面状ライトユニットを示す平面図及びＤ−Ｄ線矢視断面図である。

以下、本発明に係るフィルム状導光板ユニット、面状ライトユニット及び表示装置の一実施形態を、図１から図４に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

本実施形態におけるフィルム状導光板ユニット１０は、図１から図３に示すように、反射シート３と、該反射シート３上に両面テープ１４Ａで貼り付けられるフィルム状導光板１と、対向する二辺の部分が反射シート３上に一対の両面テープ１４Ａ，１４Ｂで貼り付けられて該反射シート３及びフィルム状導光板１を支持する枠状のホルダー２と、を備えている。
また、本実施形態における面状ライトユニット１１は、液晶表示装置のバックライトユニットであって、上記フィルム状導光板ユニット１０と、フィルム状導光板１に光を照射して導光させる複数の光源Ｌと、を備えている。

上記フィルム状導光板１は、所定の長方形状とされ、ホルダー２の内側に配されていると共に反射シート３上に一辺の部分のみで貼り付けられている。より具体的には、フィルム状導光板１は、光源Ｌが設置された側端面１ａ側の辺とその対向辺とは異なる二辺のうち一方（サイドの辺の一方）で貼り付けられている。

一対の両面テープ１４Ａ，１４Ｂのうちフィルム状導光板１の一辺部分が貼り付けられる一方（両面テープ１４Ａ）は、他方（両面テープ１４Ｂ）よりも幅広に形成されている。すなわち、両面テープ１４Ａの上面には、フィルム状導光板１とホルダー２とが接着され、両面テープ１４Ｂの上面には、ホルダー２のみが接着されている。

このフィルム状導光板１は、側端面１ａに配した光源Ｌから入射され導光した光を光路変換して主面側から面状に出射するシート状又はフィルム状の導光体である。例えば、フィルム状導光板１は、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等の透光性樹脂材料で構成され、本実施形態ではロールｔｏロールで一定の厚さで作製されたフィルム導光板が採用される。
なお、フィルム状導光板１の表面（主面）及び裏面の少なくとも一方に、白色ドット印刷やプリズム形状等の微細光学形状を施して輝度調整を行っても構わない。

上記光源Ｌは、フィルム状導光板１の一つの側端面１ａに複数設置されている。
これら光源Ｌは、図示しないフレキシブルプリント基板に実装されたＬＥＤ光源であって、本実施形態では、白色ＬＥＤが採用されている。この白色ＬＥＤは、例えば基板上の半導体発光素子を樹脂材で封止したものであり、半導体発光素子として、例えば青色（波長λ：４７０〜４９０ｎｍ）ＬＥＤ素子又は紫外光（波長λ：４７０ｎｍ未満）ＬＥＤ素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体（例えばＩｎＧａＮ系化合物半導体）の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。

また、この半導体発光素子を封止する樹脂材は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばＹＡＧ蛍光体が添加されている。このＹＡＧ蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、白色ＬＥＤとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。

上記反射シート３は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等、銀蒸着膜を設けたフィルムや、アルミ金属蒸着膜を設けたフィルム、白色シートなどが採用可能であり、本実施形態では、ポリエステル系樹脂を用いた多層膜構造の反射フィルムを用いている。
上記ホルダー２は、例えば樹脂製であって矩形枠状に射出成型で作製されたものである。

また、本実施形態の表示装置２０は、例えば携帯電話機、電子辞書、デジタルカメラ、携帯ミュージックプレーヤー、ノートＰＣ、カーナビゲーション装置、モバイルタイプＰＣ、ＰＤＡ、ＡＴＭ等の液晶ディスプレイに適用される液晶表示装置であって、図４に示すように、液晶表示パネル（画像表示パネル）２１と、該液晶表示パネル２１の裏面側に配された上記面状ライトユニット１１と、を備えている。

さらに、この表示装置２０では、面状ライトユニット１１に、フィルム状導光板１上に配されフィルム状導光板１からの光を拡散させて面内の光強度を均一にする拡散シート２２と、拡散シート２２上に配され拡散シート２２からの光を液晶表示パネル２１に向けた上方向への照射光として出射する第１プリズムシート２３Ａ及び第２プリズムシート２３Ｂと、が設けられている。
なお、本実施形態では、液晶表示パネル２１の画面側及び面状ライトユニット１１の光出射面側を表面側又は上面側として記載している。

上記液晶表示パネル２１は、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、透過型の液晶表示パネル２１の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙に液晶材料をシール材で封止したＴＦＴ液晶方式、ＳＴＮ液晶方式やＴＮ液晶方式等のパネル本体を備えたものである。
上記拡散シート２２は、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂などの透明樹脂にシリカ粒子などを分散させたシートである。

上記第１プリズムシート２３Ａは、拡散シート２２上に配され、上記第２プリズムシート２３Ｂは、第１プリズムシート２３Ａ上に配されている。第１プリズムシート２３Ａ及び第２プリズムシート２３Ｂは、拡散シート２２からの光を上面側に集光するための透明シート状の部材であり、平行な複数の稜線を有するプリズム部を上面側に有している。また、第１プリズムシート２３Ａは、光源Ｌの光軸に対して、プリズム部の稜線がねじれの位置に設定され、特に、上方への高い指向性が得られる方向として、光源Ｌの光軸に直交する方向と平行に設定される。また、第２プリズムシート２３Ｂは、光源Ｌの光軸に対して、プリズム部の稜線が平行に設定されている。すなわち、第１プリズムシート２３Ａと第２プリズムシート２３Ｂとは、互いのプリズム部の稜線がねじれの位置に配され、平面視で互いに稜線が直交している。

このように本実施形態のフィルム状導光板ユニット１０では、フィルム状導光板１が、ホルダー２の内側に配されていると共に反射シート３上に一辺の部分のみで貼り付けられているので、一辺のみが固定され他辺が解放状態となることでフィルム状導光板１がホルダー２内で自由に収縮・膨張が可能になる。したがって、フィルム状導光板１と反射シート３との熱膨張率が相違していても、フィルム状導光板１が片持ち状態で支持されているので、反射シート３が引っ張られず高温高湿下において歪んでしまうことを防止できる。

また、フィルム状導光板１が、光源Ｌが設置された側端面１ａ側の辺とその対向辺とは異なる二辺のうち一方で貼り付けられているので、光源Ｌから入光した光に対して接着部分が影響を与えることがほとんどないと共に、入光面となる側端面１ａと光源Ｌとの位置関係を高精度に保持可能である。

このように本実施形態のフィルム状導光板ユニット１０を備えた面状ライトユニット１１及び表示装置２０では、液晶表示パネル２１の裏面側に配された面状ライトユニット１１を備えているので、装置全体の薄型化が可能で、かつ高温高湿環境でも高信頼性を有する画像表示が得られる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。

例えば、上記実施形態の面状ライトユニットでは、拡散シートを用いているが、拡散シートを省略したバックライトユニットとしても構わない。また、２枚のプリズムシートを用いているが、１枚のプリズムシートを採用したバックライトユニットとしても構わない。
また、上記実施形態では、両面テープを使用して反射シートにフィルム状導光板及びホルダーを貼り付けているが、接着剤によってこれらを貼り付けても構わない。

また、上記実施形態の表示装置では、画像表示パネルとして液晶表示パネルを採用しているが、他の画像表示パネルを用いても構わない。例えば、電子ペーパーなどの画像表示パネルを採用しても良い。この場合、電子ペーパー本体の表面側にフロントライトユニットとして本発明の面状ライトユニットが設置される。
さらに、上記実施形態では、面状ライトユニットを表示装置のバックライトとして採用しているが、携帯電話機等のキー照明として採用しても構わない。

１…フィルム状導光板、１ａ…フィルム状導光板の側端面、２…ホルダー、３…反射シート、４，１４Ａ，１４Ｂ…両面テープ、１０…フィルム状導光板ユニット、１１…面状ライトユニット、２０…表示装置、２１…液晶表示パネル（画像表示パネル）、Ｌ…光源

Claims (5)

1. 反射シートと、
   前記反射シート上に貼り付けられるフィルム状導光板と、
   対向する二辺の底部が前記反射シート上に貼り付けられて前記反射シートと共に前記フィルム状導光板を支持する枠状のホルダーと、を備え、
   前記フィルム状導光板が、前記ホルダーの内側に配されていると共に前記反射シート上に一辺の部分のみで貼り付けられていることを特徴とするフィルム状導光板ユニット。
2. 請求項１に記載のフィルム状導光板ユニットと、
   前記フィルム状導光板に光を照射して導光させる光源と、を備えていることを特徴とする面状ライトユニット。
3. 請求項２に記載の面状ライトユニットにおいて、
   前記光源が、前記フィルム状導光板の一つの側端面に設置され、
   前記フィルム状導光板が、前記光源が設置された側端面側の辺とその対向辺とは異なる二辺のうち一方で貼り付けられていることを特徴とする面状ライトユニット。
4. 画像表示パネルと、
   前記画像表示パネルの表面側又は裏面側に配された請求項２又は３に記載の面状ライトユニットと、を備えていることを特徴とする表示装置。
5. 請求項４に記載の表示装置において、
   前記画像表示パネルが、液晶表示パネルであることを特徴とする表示装置。

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