JP6170257B2 - 照明装置、表示装置、及び照明装置の製造方法 - Google Patents

照明装置、表示装置、及び照明装置の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、照明装置、表示装置、及び照明装置の製造方法に関する。
近年、携帯型情報端末(例えば、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ)等の電子機器における表示装置では、画像を表示させる表示パネルとして液晶パネルが汎用されている。そして、この種の表示装置には、液晶パネルの他に、液晶パネルに対して光を供給するバックライト装置(照明装置)が搭載されている。
前記バックライト装置としては、例えば、特許文献1に示されるような、透明な板状部材からなる導光板と、この導光板の端面と対向する形で配される光源(例えば、LED)とを備えたエッジライト方式(又はサイドライト方式)のものが知られている。バックライト装置の光源から発せられた光は、光源と対向する導光板の端面(以下、光入射面)から導光板内に入射される。そして、その光は導光板内を伝播しつつ、表側の板面(以下、光出射面)から面状の光となって出射される。このようなエッジライト方式のバックライト装置は、他の方式(例えば、直下方式)と比べて薄型化が可能である。そのため、エッジライト方式のバックライト装置は、携帯型情報端末等の薄型化の要求が高い表示装置において好ましく用いられている。
さらに、特許文献1に開示の構成では、枠状のモールド(フレーム)の内部に導光板が配置される構成となっている。
特開2007−163556号公報
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、特許文献1に示されるようなエッジライト方式の構成では、導光板内に入射された光が、光入射面の反対側に位置する導光板の端面(以下、反対端面)から漏れ出し易く、当該光漏れに起因して照明装置の輝度が低下する虞がある。また、特許文献1に示されるようなフレームを備える構成では、反対端面から漏れ出した光がフレームで反射して、導光板とフレームとの間の隙間を介して光出射面側に向かい、光出射面の反対端面側が明るく視認される虞がある。そのような事態の発生を抑制するための構成として、照明装置の光出射面側において反対端面から漏れる光を遮光する幅広な遮光層を設ける構成が考えられるが、遮光層の幅寸法によっては、照明装置若しくは当該照明装置を備える表示装置の狭額縁化を阻害する要因となり、問題がある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度の低下を抑制するとともに、狭額縁化に寄与することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明に係る照明装置は、光源と、板状部材にて構成される導光板であって、前記板状部材の端面からなり、前記光源と対向し、前記光源から発せられた光が入射される光入射面と、前記光入射面の反対側に位置する前記板状部材の端面からなる反対端面と、前記板状部材の一の板面からなり、前記光入射面から入射された光が出射される光出射面とを有する導光板と、少なくとも前記反対端面に密着する形で形成され、前記導光板の内部から前記反対端面に向かう光を反射する光反射部と、を備える。
このような構成によれば、導光板の端面のうち光漏れが発生し易い反対端面に密着する形で形成された光反射部を備えるから、光反射部で反射することにより反対端面から漏れ出す光量を低減して、照明装置の輝度の低下を抑制することができる。さらに、反対端面から漏れて光出射面側に向かう光量も低減することができ、光出射面側に向かう光を遮光するための遮光層の幅寸法を低減することで、狭額縁化に寄与することができる。
上記照明装置において、前記導光板は、平面形状が曲線状とされる曲線状端面を少なくとも有し、前記光反射部は、前記曲線状端面に形成されていてもよい。
このような構成によれば、曲線状端面から漏れだす光量を低減することにより、好適に照明装置の狭額縁化に寄与することができる。具体的には、導光板と、当該導光板に組み付けられる部材との間には、寸法誤差や組み付け公差等を考慮して隙間が設定される。そして、曲線状端面に対して設定される隙間は、平面形状が直線状とされる端面に対して設定される隙間に比べて、成形物の歪み等を考慮して、一般的に大きくせざるを得ない。一方、上記構成によれば、曲線状端面に対して上述のような隙間が設定される場合であっても、曲線状端面から漏れだして当該隙間を介して光出射面側に向かう光量を、曲線状端面に光反射部を形成することで低減することができる。
上記照明装置において、前記導光板には、その板厚方向に貫通する貫通孔が形成され、前記貫通孔の内周端面に密着する形で、前記導光板の内部から前記貫通孔に向かう光を反射する内周端面側光反射部が形成されていてもよい。
貫通孔が形成された導光板のうち、貫通孔に対して光入射面とは反対側に位置する部分は光入射面との間に貫通孔が介在することに起因して、入射光が直接的に届きにくい部分となる。一方、このような構成によれば、光反射部及び内周端面側光反射部で反射した光を当該部分から出射させることができ、当該部分の輝度が低下する事態の発生を抑制することができる。
上記照明装置において、前記導光板には、前記板状部材の他の板面に密着する形で、前記導光部の内部から前記他の板面に向かう光を前記光出射面側に向けて反射する他板面側光反射部が形成され、前記反対端面は、前記他の板面に対して鈍角をなす形で傾斜する傾斜面とされていてもよい。
このような構成によれば、他板面側光反射部及び光反射部を一括して形成し易く、好適である。また、導光板の板厚が同じ場合に、反対端面が他の板面に対して直角をなす形とされる構成に比べて、反対端面の面積を大きくすることができ、光反射部と反対端面との間の接触面積を大きくすることにより、光反射部がはがれ難いものとすることができる。
上記照明装置において、前記導光板には、前記板状部材の他の板面に密着する形で、前記導光部の内部から前記他の板面に向かう光を前記光出射面側に向けて反射する他板面側光反射部が形成され、前記反対端面は、その接線方向が前記他の板面に対して鈍角をなす形で湾曲する曲面とされていてもよい。
このような構成によれば、他板面側光反射部及び光反射部を一括して形成し易く、好適である。また、導光板の板厚が同じ場合に、反対端面が他の板面に対して直角をなす形とされる構成に比べて、反対端面の面積を大きくすることができ、光反射部と反対端面との間の接触面積を大きくすることにより、光反射部がはがれ難いものとすることができる。
上記照明装置において、前記光反射部は、前記光出射面のうち前記反対端面側の端部と、前記反対端面と、前記他の板面のうち前記反対端面側の端部と、に跨る領域に、断面視Uの字に形成されていてもよい。
輝点欠陥の要因となり得る導光板のヒケや傷等は、一般的に、光出射面の端部及び他の板面の端部で生じ易いが、このような構成によれば、そのようなヒケや傷等を光反射部で覆うことにより、輝点欠陥の発生を抑制することができる。
上記照明装置において、光反射性を有する合成樹脂製とされ、前記導光板の前記端面に対向するようにして、少なくとも前記光源と前記導光板を取り囲む形で延設される樹脂フレームを更に備えていてもよい。
樹脂フレームを備える構成では、仮に、光反射部を備えない場合には、反対端面から漏れ出した光を樹脂フレームによって反射して導光板の内部に入射させることができるが、樹脂フレームによって反射された光の一部が照明装置の光出射面側に漏れ出し易い。一方、本願の上記構成によれば、反対端面側に向かう光を光反射部で反射することにより、好適に、導光板の内部に向けて反射するとともに、樹脂フレームと反対端面との間の隙間を介して光出射面側に漏れ出す光を低減することができる。
上記照明装置において、前記光反射部より光反射率が低い金属製とされ、前記導光板の前記端面に対向するようにして、少なくとも前記光源と前記導光板を収容する形で設けられる金属フレームを更に備えていてもよい。
このような構成においては、一般的に用いられるステンレス鋼等の光反射率が高くない金属フレームを用いる場合であっても、仮に、光反射部を備えない場合には反対端面から漏れ出して、金属フレームで吸収等されていた光を、光反射部で反射して光出射面から出射させることができ、好適に照明装置の輝度を向上することができる。
上記照明装置において、少なくとも前記光源と、前記導光板とを、前記光出射面及び前記反対端面を覆う態様で一括して包むことで、これらの部材を組み付ける光透過性を有する包装部材を更に備えていてもよい。
このような構成においては、仮に、光反射部を備えない場合には反対端面から出射するとともに包装部材を透過して外方に漏れ出していた光を、光反射部で反射して光出射面から出射させることができ、好適に照明装置の輝度を向上することができる。
また、本発明に係る表示装置は、前記照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備えるものからなる。前記表示装置において、前記表示パネルは、一対の基板間に液晶が封入してなる液晶パネルからなるものであってもよい。
上記表示装置において、前記照明装置と、前記表示パネルとを収容する収容部材であって、略箱形をなし、その側壁部が前記導光板の前記端面に対向する姿勢で配される収容部材を更に備えていてもよい。
このような構成においては、反対端面側に向かう光を光反射部で反射することにより、好適に、筐体やカバーパネル等とされる収容部材と反対端面との間の隙間を介して光出射部側に漏れ出す光を低減することができる。
また、本発明に係る照明装置の製造方法は、前記照明装置を製造する照明装置の製造方法であって、前記光反射部を形成する光反射部形成工程を含み、前記光反射部形成工程では、複数の前記導光板をその板厚方向に隙間なく並列するとともに前記反対端面が互いに面一状に連なる態様で配して、複数の前記導光板の前記反対端面に対して光反射性を有する粒子を含む塗膜、又は光反射性を有する金属薄膜を形成することで、前記光反射部を複数の前記導光板に対して一括して形成するものであってもよい。このような方法によれば、好適に光反射部を形成することができる。
さらに、本発明に係る照明装置の製造方法は、前記照明装置を製造する照明装置の製造方法であって、前記光反射部を形成する光反射部形成工程を含み、前記光反射部形成工程では、前記光反射部及び前記他板面側光反射部を可撓性を有するスクリーンを用いたスクリーン印刷によって一括して形成するものであってもよい。このような方法によれば、好適に光反射部を形成することができる。
さらに、本発明に係る照明装置の製造方法は、前記照明装置を製造する照明装置の製造方法であって、前記光反射部を形成する光反射部形成工程を含み、前記光反射部形成工程では、可撓性を有するパッド部を前記反対端面及び前記他の板面に押し当てることで、前記光反射部及び前記他板面側光反射部をパッド印刷によって一括して形成するものであってもよい。このような方法によれば、好適に光反射部を形成することができる。
さらに、本発明に係る照明装置の製造方法は、前記照明装置の製造方法であって、前記光反射部を形成する光反射部形成工程を含み、前記光反射部形成工程では、複数の前記導光板と、前記導光板の板面を保護する複数の保護用板状部材とを、その板厚方向に隙間なく交互に並列するとともに前記保護用板状部材の端面が前記導光板の前記反対端面より内側に後退した位置となる態様で配して、複数の前記導光板の前記光出射面のうち前記反対端面側の端部と、複数の前記導光板の前記反対端面と、複数の前記導光板の前記他の板面のうち前記反対端面側の端部とに対して光反射性を有する粒子を含む塗膜、又は光反射性を有する金属薄膜を形成することで、前記光反射部を複数の前記導光板に対して一括して形成するものであってもよい。このような方法によれば、好適に光反射部を形成することができる。
(発明の効果)
本発明によれば、輝度の低下を抑制するとともに、狭額縁化に寄与することができる。
実施形態1に係る液晶表示装置の分解斜視図 液晶表示装置の長手方向に沿った断面図(図1のA−A線断面図) 液晶表示装置の短手方向に沿った断面図(図1のB−B線断面図) 液晶パネルの断面構成を示す概略断面図 図2に示される液晶表示装置の部分断面図 照明装置の平面図(光学部材を省いて示す) 光反射部形成工程において、光反射部を形成する態様を模式的に示す説明図 図7において光反射部が形成された状態を模式的に示す説明図 実施形態2に係る液晶表示装置の部分断面図 実施形態3に係る照明装置の平面図(光学部材を省いて示す) 実施形態4に係る照明装置の平面図(光学部材を省いて示す) 実施形態5に係る照明装置の平面図(光学部材を省いて示す) 実施形態6に係る照明装置の平面図(光学部材を省いて示す) 図13に示される照明装置を備える液晶表示装置の部分断面図(図13のC−C線に対応する断面図) 実施形態7に係る液晶表示装置の部分断面図 光反射部形成工程において、光反射部を形成する態様を模式的に示す説明図 図15において光反射部を形成する過程を拡大して示す説明図 図15において光反射部が形成された状態を模式的に示す説明図 実施形態8の光反射部形成工程において、光反射部を形成する態様を模式的に示す説明図 図18において光反射部を形成する過程を示す説明図 実施形態9に係る導光板及び光反射部を示す部分断面図 実施形態10に係る導光板及び光反射部を示す部分断面図 光反射部形成工程において、光反射部が形成された状態を模式的に示す説明図 実施形態11に係る導光板及び光反射部を示す部分断面図 実施形態12に係る液晶表示装置の長手方向に沿った断面図 実施形態13に係る液晶表示装置の長手方向に沿った断面図 実施形態14に係る液晶表示装置の長手方向に沿った断面図 実施形態15に係る液晶表示装置の長手方向に沿った断面図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を、図1から図8を参照しつつ説明する。本実施形態では、バックライト装置13と、このバックライト装置13を備える液晶表示装置10について例示する。なお、各図面には、X軸、Y軸及びZ軸が示されている。また、図3に示される上側を表側とし、同図下側を裏側として、バックライト装置13等を説明する。
図1は、実施形態1に係る液晶表示装置10の分解斜視図である。液晶表示装置10は、図1に示されるように、全体として縦長の矩形状をなしている。液晶表示装置10は、表側の板面が画像を表示する表示面11Dとされるとともに裏側の板面が反対面11Oとされる液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11に対して表示面11Dと対向する形で配されるカバーパネル12と、液晶パネル11に対して反対面11Oと対向する形で(カバーパネル12側とは反対側に)配されるとともに液晶パネル11に光を供給するバックライト装置(照明装置)13とを備えている。さらには、液晶表示装置10は、カバーパネル12、液晶パネル11及びバックライト装置13を収容する筐体14を備えている。筐体14の収容空間のうち、バックライト装置13の裏側の空間には、液晶パネル11の駆動を制御するためのコントロール基板やLED22に駆動電力を供給するLED駆動基板などの図示しない基板類や、電池19などが収容されている(図2及び図3参照)。液晶表示装置10の構成部品のうち、カバーパネル12及び筐体14が液晶表示装置10の外観を構成している。なお、筐体14には、図2及び図3に示すように、その開口の内周面を切り欠く形でカバーパネル載置面14aが形成されており、カバーパネル12は、筐体14の開口を塞ぐようにしてカバーパネル載置面14aに対して図示しない接着層を介して固定されている。
液晶表示装置10は、携帯型情報端末(例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット型パーソナルコンピュータ)、車載型情報端末(例えば、据え置き型カーナビゲーションシステム、携帯型カーナビゲーションシステム)、携帯型ゲーム機等の各種電子機器に用いられるものである。このため、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びカバーパネル12の画面サイズは、数インチ〜10数インチ程度とされ、一般的には小型または中小型に分類される大きさとされている。本実施形態では、各部材及び部材間の寸法については、約5インチの画面サイズのものについて例示する。
液晶パネル11は、図2及び図3に示されるように、平面視矩形状をなす一対の透明な(透光性を有する)ガラス製の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に介在し、電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層11eとを備え、両基板11a,11bが液晶層11eの厚さ分のギャップを維持した状態でシール材11kによって貼り合わせられている。一対の基板11a,11bは、それぞれの板厚が例えば0.2mm程度とされ、それにより液晶パネル11の薄型化が図られている。また、両基板11a,11bの外面側には、それぞれ偏光板11c,11dが貼り付けられている。
アレイ基板11bのうち、画像が表示される画面中央側の表示領域の内面側(液晶層11e側、CF基板11aとの対向面側)には、図4に示すように、スイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor)17及び画素電極18が多数個ずつマトリクス状に並んで設けられるとともに、これらTFT17及び画素電極18の周りには、格子状をなすゲート配線及びソース配線が配設されている。ゲート配線及びソース配線は、それぞれの端部がドライバ15(図1参照)に接続されていてドライバ15からの信号の供給を受けるものとされる。
一方、CF基板11aのうち、画像が表示される画面中央側の表示領域の内面側には、図4に示すように、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が、アレイ基板11b側の各画素電極18と平面に視て重畳するよう多数個マトリクス状に並列して配置されたカラーフィルタ11hが設けられている。カラーフィルタ11hをなす各着色部間には、混色を防ぐための略格子状のブラックマトリクス11iが形成されている。ブラックマトリクス11iは、上記したゲート配線及びソース配線と平面に視て重畳する配置とされる。カラーフィルタ11h及びブラックマトリクス11iの表面には、アレイ基板11b側の画素電極18と対向するベタ状の対向電極11jが設けられている。なお、当該液晶パネル11においては、R(赤色),G(緑色),B(青色)の3色の着色部及びそれらと対向する3つの画素電極18の組によって表示単位である1つの表示画素が構成されている。表示画素は、Rの着色部を有する赤色画素と、Gの着色部を有する緑色画素と、Bの着色部を有する青色画素とからなる。これら各色の画素は、液晶パネル11の板面において行方向(X軸方向)に沿って繰り返し並べて配されることで、画素群を構成しており、この画素群が列方向(Y軸方向)に沿って多数並んで配されている。また、両基板11a,11bの内面側には、液晶層に含まれる液晶分子を配向させるための配向膜11l,11mがそれぞれ形成されている。
CF基板11aのうち、画像が表示されない画面外周端側の非表示領域の内面側には、図5に示すように、遮光層32が形成されている。遮光層32は、上記したブラックマトリクス11iと同時に、同じ材料で形成されている。言い換えれば、遮光層32は、黒色とされ、光吸収性を有する光吸収部とも言える。遮光層32は、CF基板11aの外周端部沿って枠状(額縁状)に延びる領域に形成され、液晶パネル11のうち遮光層32で囲まれる領域が、カバーパネル12越しに視認される画像を表示する表示部(アクティブエリア)とされている。なお、遮光層32に係る構成については、後に説明する。
バックライト装置(照明装置)13は、図1に示されるように、全体として液晶パネル11と同様、平面視で縦長の矩形状をなしている。バックライト装置13は、光源であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)22と、LED22が実装されたLED基板(光源基板)23と、LED22からの光を導光する導光板24と、導光板24に密着する形で形成された光反射部34と、導光板24上に積層配置される光学シート(光学部材)25と、導光板24下に積層配置される光反射シート26と、導光板24及び光学シート25を取り囲むとともに液晶パネル11を裏側(カバーパネル12側とは反対側)から支持するフレーム(パネル支持部材)27とを備える。このバックライト装置13は、液晶パネル11における外周側の端部にLED22が偏在する形で配された、いわゆるエッジライト方式である。以下、バックライト装置13の構成部品について順次に説明する。
LED(光源)22は、図2に示されるように、LED基板23の板面に固着される基板部上にLEDチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。このLED22は、LED基板23に対する実装面に隣接する側面が発光面22aとされる、いわゆる側面発光型とされている。
なお、LED22は、図6に示されるように、発光面22aより、光軸L1を中心とする所定の広がり(指向性)を持った光が出射される。本実施形態の場合、その出射された光の光軸L1は、発光面22aの中央部分に対して略垂直な状態となっている。このため、LED22からの光のうち、後述する導光板24の端面24d,24e,24fに向かって進行する光は、端面24e,24fに比べて反対端面24dで多くなっている。
LED基板23は、図2に示されるように、絶縁材料製であり可撓性を有するフィルム状(シート状)の基材を有しており、この基材上に上記したLED22が表面実装されるとともにLED22に対して給電するための配線パターンがパターニングされた構成とされている。このLED基板23は、バックライト装置13における短辺側の一端部にのみ配されており、バックライト装置13の短辺方向(Y軸方向)に沿って延在している。LED基板23には、その延在方向に沿ってLED22が複数間欠的に並ぶ形で実装されている。LED基板23は、バックライト装置13の厚さ方向(Z軸方向)について、液晶パネル11と後述するフレーム27との間に挟み込まれる形で配されている。従って、LED基板23におけるLED22の実装面は、裏側(液晶パネル11側とは反対側)を向いた面とされる。
導光板24は、図1に示されるように、平面視矩形状をなし、液晶パネル11の板面に対して平行に配される板面を備えた縦長の板状部材である。詳しくは、導光板24は、その厚さ寸法が例えば6mm以下とされる薄型の板状部材からなり、その端面24a,24d,24e,24fの各々が矩形状をなし、板面24b,24cに対して略90°の角度を有して延在する構成とされている。導光板24は、アクリル系樹脂やポリカーボネート等の透明な合成樹脂等からなる。導光板24が有する4つの外周端面のうち、図2の左側に示される短辺側の端面24aが、LED22と対向しており、光入射面(光源対向端面)24aとなっている。つまり、この端面24aには、LED22から発せられた光が照射され、この端面24aから導光板24内に光が入射される。本実施形態の場合、光入射面24aは、4つの外周端面のうち、1個所のみ設けられている。なお、光入射面24aの反対側にある他方の短辺側の端面24dは、図2に示すように、後述するフレーム27の内周面27aと対向しており、本明細書では端面24dを反対端面24dと称する。反対端面24dは、これと対向する形でLED22が配置されない光源非対向端面とも言える。また、導光板24が有する2つの長辺側における端面のうち、図3の左側に示されるものを端面24e、図3の紙面右側に示されるものを端面24fと称する。端面24e及び端面24fも、反対端面24dと同様に光源非対向端面と言える。反対端面24d、端面24e、及び端面24fには、光反射部34が形成されている。なお、光反射部34に係る構成については、後に説明する。
導光板24の表側の板面(一の板面)24bは、図2及び図3に示されるように、光を液晶パネル11に向けて出射させる光出射面24bとなっている。光出射面24bからは、液晶パネル11側に向かって面状に広がった光が出射される。光出射面24bの反対側にある導光板24の裏側の板面(他の板面)24cには、当該板面24cに密着する形で、導光板24の内部から当該板面24cに向かう光を光出射面24b側に向けて反射する他板面側光反射部34が形成されている。他板面側光反射部34は、白色を呈するドットパターンをなし、光を散乱させつつ反射させることが可能とされる。従って、他板面側光反射部34にて散乱反射されて光出射面24bに向かう光には、光出射面24bに対する入射角が臨界角を超えない光(全反射を破る光)が生じ、もって光を光出射面24bから外部へと出射させることが可能とされる。他板面側光反射部34は、ドットパターンを変化させることにより、各導光板24内からの光の出射方向を調整している。具体的には、他板面側光反射部34を構成する各ドットは、LED22から遠ざかるほど単位面積当たりの形成面積を増加させる設定とすることで、導光板24内に存在する光量が相対的に多くなるLED22に近い部位では光の出射が抑制され、導光板24内に存在する光量が相対的に少なくなるLED22から遠い部位では光の出射が促進され、もって光出射面24bからの出射光の分布にムラが生じ難いものとされる。さらに、導光板24の裏側の板面24cは、後述する光反射シート26によって覆われる。
光学シート25は、図2及び図3に示されるように、導光板24の光出射面24b上に載せられていて液晶パネル11と導光板24との間に介在して配されることで、導光板24からの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させる。光学シート25は、いわゆるレンズシート、拡散シート、反射型偏光シート等のシートを積層したものからなる。
光反射シート26は、図2及び図3に示されるように、導光板24のうち、裏側の板面24cを覆う形で配されている。この光反射シート26は、光反射性に優れたシート材からなる。光反射シート26は、導光板24内を伝播する光を表側(光出射面24b)に向かうように反射させる。言い換えれば、光反射シート26は、他板面側光反射部34の機能を補完する機能を有するものとされている。また、光反射シート26は、平面視にて、後述するフレーム27の外形とほぼ同じ外形の矩形状をなしており、導光板24とフレーム27との間の隙間33を裏側から覆うようにして配されている。
フレーム(樹脂フレーム)27は、図1に示されるように、全体的には、縦長の矩形型の枠状をなしており、その外形が平面視で液晶パネル11の外径と略同じに設定されている。フレーム27は、図2及び図3に示されるように、その上面に、パネル用粘着テープ28を介して液晶パネル11の外周端部(遮光層32が形成された部分)が載置され、液晶パネル11を裏側から全周にわたって支持することができるものとされる。また、フレーム27は、内方にLED22、導光板24、光学シート25が収容されるとともに、その下面に光反射シート用粘着テープ29を介して光反射シート26が貼着されている。このような構成により、フレーム27は、バックライト装置13の各構成部材を互いに固定する機能を有する。
フレーム27は、光反射性を有する合成樹脂製とされ、図2及び図3に示されるように、導光板24の端面24a,24d,24e,24fに対向するようにして、少なくともLED22と導光板24を取り囲む形で延設されている。そして、フレーム27は、その内周面27aで、導光板24から漏れ出た光を反射して、導光板24の反対端面24dに入射させることが可能な構成とされている。フレーム27は、射出成形によって形成されており、その枠幅は、射出成形によって加工できる枠幅の下限値である0.5mm程度とされている。また、フレーム27の内径は、導光板24の寸法公差(±0.1%程度)および各材料の温度変化による膨張を考慮して、導光板24を組み付けた状態において、導光板24との間に±0.15mm程度の隙間33を有する寸法に設定されている。
続いて、光反射部34に係る構成、及び、遮光層32に係る構成について説明する。
光反射部34は、図5に示すように、少なくとも反対端面24dに密着する形で形成され、導光板24の内部から反対端面24dに向かう光を反射する構成とされている。光反射部34は、反対端面24dの全域に亘って、ベタ状に形成されている。本実施形態では、光反射部34は、図6に示すように、導光板24の反対端面24dのみならず、端面24e及び端面24fにも同様に形成される構成を例示する。すなわち、光反射部34は、光源対向端面である光入射面24aに形成されない一方、光源非対向端面である反対端面24d、端面24e、及び端面24fに形成されている。このような構成によれば、反対端面24dから漏れ出る光に加えて、端面24e及び端面24fから漏れ出る光の量を低減することにより、より一層、導光板24から漏れ出る光量を低減することができる。なお、図6においては、光学シート25を省略した形でバックライト装置13を示している。
光反射部34は、光反射性に優れた白色とされ、光反射性を有する粒子を含む塗料である白色インクを反対端面24d、端面24e、及び端面24fに対して直接的に塗布することにより形成される塗膜からなる。光反射部34は、導光板24の内部からその端面24d,24e,24fに向かう光を、導光板24の内方に向けて拡散反射する構成とされている。光反射部34は、塗料の光反射率に応じて5〜50μm程度の厚さに設定されている。光反射部34は、その光反射率が導光板24の裏側の板面24cに形成された他板面側光反射部34と同等又はそれ以上に設定されている。光反射部34と他板面側光反射部34とを同様の塗料で形成する場合には、光反射部34の厚さ寸法を他板面側光反射部34の厚さ寸法以上としたり、光反射部34の単位面積当たりの形成面積を他板面側光反射部34の単位面積当たりの形成面積以上としたりすることで、光反射部34の光反射率を適宜設定することができる。また、光反射部34の光反射率は、フレーム27の光反射率と同等又はそれ以上に設定されることが好ましい。なお、各図において、光反射部34及び他板面側光反射部34については、これらを明確に示すために、実際の厚さ寸法より大きい寸法で示している。
遮光層32は、図5に示されるように、シール材11kを表側から覆うとともに、後述する光反射部34で反射した光のうち表示面11D側に向かう光を遮光する構成とされている。遮光層32は、その内側端32aが、反対端面24d、端面24e、端面24fの各々から0.3mm程度内方に後退した位置となるように形成されている(D1≒0.3mm)。また、遮光層32は、その外側端32bが、フレーム27の上方に重なる位置(本実施形態ではフレーム27の外周端と重なる位置)となるように形成されている。すなわち、遮光層32は、フレーム27と反対端面24d(光反射部34)との間に形成される隙間33を覆うことで、当該隙間33から表面側に向かう光を遮光するとともに、光出射面24bの反対端面24d側の端部を覆うことで、光反射部34で拡散反射した光のうち、導光板24の端部から直接的に出射される光を遮光する構成とされている。このような構成により、液晶表示装置10を表側から視た場合に、バックライト装置13の外周端部が明るく光って見える事態を抑制可能となっている。
バックライト装置13のうち導光板24の端面からバックライト装置13の外周端までをバックライト額縁とすると、本実施形態では、図5に示されるように、光源非対向端面24d、24e、24fからフレーム27の外周端までのバックライト額縁の寸法を0.8mm程度とすることができる(D2≒0.8mm)。ここで、筐体14の側壁部の厚さ寸法は1.5mm程度とされており、バックライト装置13と筐体14とを組み付け公差0.1mmを有して組み付けた場合には、液晶表示装置10の額縁幅を2.4mm程度とすることができる。
以上のような構成を備えた液晶表示装置10において、LED(光源)22が駆動すると、その発光面22aから光が発せられ、その光が光入射面24aから導光板24内に入射される。入射された光は、表側の板面24bと裏側の板面24cとの間で反射を繰り返しながら反対端面24d側に向かって導光板24内を進行する。光入射面24aから導光板24内に入射された光のうち、殆どの光は、反対端面24dに到達するまでに光出射面24bから出射されるが、その一部の光は、反対端面24dに向かって進行する。反対端面24dに向かって進行した光は、その多くが光反射部34で反射され、再度、表側の板面24bと裏側の板面24cとの間で反射を繰り返しながら導光板24内を進行し、光出射面24bから出射される。光反射部34で反射された光のうち、一部の光は、導光板24の光出射面24bのうち反対端面24d側の端部から出射され、遮光層32に吸収される。また、導光板24内を進んで、反対端面24dに到達した光の中には、光反射部34を透過して、フレーム27の内周面27aへ向かうものもある。このような光は、フレーム27の内周面27aで反射して、導光板24内へ戻されたり、或いは隙間33を介して表面側に向かい遮光層32に吸収されたりする。ここで、比較例として、光反射部34を備えないバックライト装置13の画面輝度は500cd/m2程度であるが、本実施例では、バックライト装置13の画面輝度は550cd/m2程度であり、光反射部34を備えないバックライト装置に比べてその画面輝度が向上する効果が見られた。
続いて、バックライト装置13の製造方法について、図7及び図8を参照しつつ説明する。バックライト装置13の製造方法は、反対端面24d、端面24e、及び端面24fに光反射部34を形成する光反射部形成工程を含む。なお、光反射部形成工程は、導光板24の裏側の板面24cに他板面側光反射部34を形成する前に行ってもよく、その後に行ってもよい。
光反射部形成工程では、まず、複数の導光板24をその板厚方向に隙間なく並列するとともに反対端面24d、端面24e、及び端面24fの各々が互いに面一状に連なる態様で配する。また、当該板面24b,24cを保護する保護用板状部材42を、並列配置された複数の導光板24の両側に、隙間なく配置する。保護用板状部材42は、導光板24の表側の板面24b,24cと同じ形状及び大きさの板面を有し、その板面が導光板24の板面24b,24cと重なる態様で配されるとともに、その各端面が導光板の端面24a,24d,24e,24fと面一状に連なる態様で配される。
そして、並列配置された複数の導光板24の反対端面24dに対して、スプレー塗装によって光反射性を有する粒子を含む塗料44を塗布する。具体的には、導光板24を反対端面24dが水平方向に延在する姿勢として、スプレー装置のノズル43から塗料44を面一状をなす各反対端面24dの全域に亘ってスプレー状に吐出する。同様にして、端面24e及び端面24fについても、光反射性を有する粒子を含む塗料44を塗布する。そして、塗料44が乾燥すると、塗膜46が複数の導光板24に対して一括して形成された状態となる。なお、塗料を塗布する手法としては、スプレー塗装が簡易性に優れるが、これに限られず、ディスペンサ、スクリーン印刷、パッド印刷、グラビア印刷、インクジェット印刷、ハケ塗装、ローラー塗装などであってもよい。
塗料44が乾燥した後に、複数の導光板24を互いに離間させることで、一括して形成された塗膜46を分割する(図8参照)。この際、塗膜46は、その膜厚が薄いものとされるとともに、導光板24の端面24d、24e、24fに密着する状態とされているから、各々の導光板24に追随する形で分割される。すると、導光板24の各々に対してそれぞれ光反射部34が形成された状態となる。以上により、光反射部形成工程が完了する。
このような方法によれば、導光板24の厚さ寸法が小さい場合であっても、均一な膜厚の光反射部34を形成し易く、また、導光板24の光出射部24bや裏側の板面24cに意図せず光反射部34が形成されることを抑制することができる。
続いて、本実施形態のバックライト装置13に係る作用・効果について説明する。
本実施形態に係るバックライト装置13は、LED22と、板状部材にて構成される導光板24であって、板状部材の端面24aからなり、LED22と対向し、LED22から発せられた光が入射される光入射面24aと、光入射面24aの反対側に位置する板状部材の端面24dからなる反対端面24dと、板状部材の一の板面24bからなり、光入射面24aから入射された光が出射される光出射面24bとを有する導光板24と、少なくとも反対端面24dに密着する形で形成され、導光板24の内部から反対端面24dに向かう光を反射する光反射部34と、を備える。
このような構成によれば、導光板24の端面24a,24d,24e,24fのうち光漏れが発生し易い反対端面24dに密着する形で形成された光反射部34を備えるから、光反射部34で反射することにより反対端面24dから漏れ出す光量を低減して、バックライト装置13の輝度の低下を抑制することができる。さらに、反対端面24dから漏れて光出射面24b側に向かう光量も低減することができ、光出射面24b側に向かう光を遮光するための遮光層32の幅を低減することで、狭額縁化に寄与することができる。
また、本実施形態では、バックライト装置13は、光反射性を有する合成樹脂製とされ、導光板24の端面24a,24d,24e,24fに対向するようにして、少なくともLED22と導光板24を取り囲む形で延設されるフレーム27を備えている。
フレーム27を備える構成では、仮に、光反射部34を備えない場合には、反対端面24dから漏れ出した光をフレーム27によって反射して導光板24の内部に入射させることができるが、フレーム27によって反射された光の一部がバックライト装置13の光出射面24b側に漏れ出し易い。一方、本実施形態の構成によれば、反対端面24d側に向かう光を光反射部34で反射することにより、好適に、導光板24の内部に向けて反射するとともに、フレーム27と反対端面24dとの間の隙間33を介して光出射面24b側に漏れ出す光を低減することができる。
<実施形態1の変形例1>
続いて実施形態1の変形例1について説明する。変形例1に係る液晶表示装置10では、光反射部34の構成及び光反射部34の成膜方法が実施形態1のものと相違する。その他の構成及び方法については実施形態1で説明したものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。
光反射部34は、光反射性に優れた金属薄膜とされ、アルミニウム、銀、酸化チタンなどからなり、反対端面24d、端面24e、及び端面24fに対して直接的に成膜されている。光反射部34は、導光板24の内部からその端面24d,24e,24fに向かう光を、導光板24の内方に向けて拡散反射する構成とされている。光反射部34は、薄膜の光反射率に応じて1μm以下の厚さに設定されている。光反射部34は、その光反射率が導光板24の裏側の板面24cに形成された他板面側光反射部34と同等又はそれ以上に設定されている。また、光反射部34の光反射率は、フレーム27の光反射率と同等又はそれ以上に設定されることが好ましい。
実施形態1の変形例1では、並列配置された複数の導光板24の反対端面24dに対して、アルミ薄膜、銀薄膜、酸化チタン膜などを蒸着やスパッタなどの方法で成膜する。同様にして、端面24e及び端面24fについても、アルミ薄膜、銀薄膜、酸化チタン膜などを蒸着やスパッタなどの方法で成膜する。
そして、成膜後に、複数の導光板24を互いに離間させることで、一括して形成された金属薄膜46を分割する(図8参照)。この際、金属薄膜46は、その膜厚が薄いものとされるとともに、導光板24の端面24d、24e、24fに密着する状態とされているから、各々の導光板24に追随する形で分割される。すると、導光板24の各々に対してそれぞれ光反射部34が形成された状態となる。
<実施形態1の変形例2>
続いて実施形態1の変形例2について説明する。変形例2に係る液晶表示装置10では、光反射部34の構成及び光反射部34の形成方法が実施形態1及び実施形態1の変形例1のものと相違する。その他の構成及び方法については実施形態1で説明したものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。
光反射部34は、光反射性に優れた(例えば、白色とされる)合成樹脂や、白色面や鏡面が形成されたフィルムからなり、反対端面24d、端面24e、及び端面24fに密着する形で積層形成されている。光反射部34は、導光板24の内部からその端面24d,24e,24fに向かう光を、導光板24の内方に向けて反射する構成とされている。光反射部34は、その光反射率が導光板24の裏側の板面24cに形成された他板面側光反射部34と同等又はそれ以上に設定されている。また、光反射部34の光反射率は、フレーム27の光反射率と同等又はそれ以上に設定されることが好ましい。
実施形態1の変形例2では、光反射部形成工程において、インサート成形や二色成形により光反射部34を形成する。具体的には、射出成形により形成された導光板24を再度金型に入れて、反対端面24d、端面24e、及び端面24fに積層する形で光反射部34を追加形成する。なお、先に光反射部34に係る構成を形成した後に、導光板24を追加形成してもよい。光反射部34がフィルムからなる場合はフィルムインサート成形とも呼ばれる。これらの方法によると、導光板34を成形する成形装置と金型を工夫することで、好適に光反射部34を形成することができ、実施形態1や実施形態1の変形例1に比べて光反射部形成工程に掛かるコストを低減することができる。
<実施形態2>
次いで、本発明の実施形態2を、図9を参照しつつ説明する。なお、以降の実施形態では、実施形態1と同じ部分については、実施形態1と同じ符号を付して、その詳細な説明(構成、効果等)は省略する。本実施形態では、バックライト装置113を備えた液晶表示装置110を例示する。本実施形態のバックライト装置113は、光反射部134及び遮光層132の構成が実施形態1の光反射部34及び遮光層32の構成と相違する。
光反射部134は、ミラーインクを反対端面24d、端面24e、及び端面24fに対して直接的に塗布することにより、端面24d,24e,24f側の面が鏡面状をなす塗膜からなる。光反射部34は、導光板24の内部からその端面24d,24e,24fに向かう光を、導光板24の内方に向けて鏡面反射する構成とされている。
遮光層132は、シール材11kを表側から覆う一方、光反射部34で反射した光のうち表示面側に向かう光は遮光しない構成とされている。具体的には、遮光層132は、その内側端132aが、反対端面24d、端面24e、端面24fと重なる位置となるように形成されている。また、遮光層32は、その外側端32bが、フレーム27の上方に重なる位置となるように形成されている。すなわち、遮光層132は、フレーム27と反対端面24d(光反射部34)との間に形成される隙間33を覆うことで、当該隙間33から表面側に向かう光を遮光する一方、導光板24の反対端面24d側の端部を覆わない構成とされている。
本実施形態では、光反射部34が鏡面状をなし、導光板24の内部からの光を鏡面反射するから、実施形態1に係る構成に比べて、光反射部34で反射した光のうち、光出射面24bにおける反対端面24d側の端部から出射される光の量を低減することができ、遮光層132でバックライト装置13の外周端部を覆わない状態においても、バックライト装置13の外周端部が明るく光って見え難い構成となっている。このため、遮光層132の幅を低減することにより(D1=0mm)、より一層、狭額縁化に寄与することができる。
<実施形態2の変形例1>
続いて実施形態2の変形例1について説明する。変形例1に係る液晶表示装置110では、光反射部134の構成及び光反射部134の成膜方法が実施形態2のものと相違する。その他の構成については実施形態2及び実施形態1の変形例1で説明したものと同様であるため、構造、作用、及び効果の説明は省略する。
光反射部134は、光反射性に優れた金属薄膜とされ、アルミニウム、銀などからなり、反対端面24d、端面24e、及び端面24fに対して直接的に成膜されている。光反射部134は、導光板24の内部からその端面24d,24e,24fに向かう光を、導光板24の内方に向けて鏡面反射する構成とされている。
<実施形態3>
次いで、本発明の実施形態3を、図10を参照しつつ説明する。本実施形態では、バックライト装置213を例示する。本実施形態のバックライト装置213は、導光板224及びフレーム227の構成が実施形態1の導光板24及びフレーム27の構成と相違する。
導光板224は、平面視にて、全体的には矩形状をなし、その4つの角部が一部曲線状に角取りされた形をなす。言い換えれば、導光板224は、端面24eと端面24d、及び端面24dと24fの接続部分が、それぞれ平面形状が曲線状とされる曲線状端面24d1,24d2とされている。そして、本実施形態では、光反射部34は、上述の曲線状端面24d1,24d2を含む反対端面24d、及び端面24e,24fに形成されている。
フレーム227は、導光板224の端面24a,24e,24d,24fに沿って延設される枠状をなす。そして、フレーム227の内周面227aが、所定の隙間を有して、導光板224の端面24e,24d,24fに対向する構成とされている。なお、液晶パネル11及びカバーパネル12は、平面視にて、フレーム227の外形と同様の形をなす。
本実施形態では、曲線状端面24d1,24d2を有する反対端面24dから漏れだす光量を低減することにより、好適にバックライト装置213の狭額縁化に寄与することができる。具体的には、導光板224と、当該導光板224に組み付けられるフレーム227との間には、寸法誤差や組み付け公差等を考慮して隙間が設定される。そして、曲線状端面24d1,24d2に対して設定される隙間は、平面形状が直線状とされる他の端面に対して設定される隙間に比べて、成形物の歪み等を考慮して、一般的に大きくせざるを得ない。一方、本実施形態によれば、上述のような隙間が設定される場合であっても、曲線状端面24d1,24d2から漏れだして当該隙間を介して光出射面側に向かう光量を、曲線状端面24d1,24d2に光反射部34を形成することで低減することができる。
<実施形態4>
次いで、本発明の実施形態4を、図11を参照しつつ説明する。本実施形態では、バックライト装置313を例示する。本実施形態のバックライト装置313は、導光板324及びフレーム327の構成が実施形態1の導光板24及びフレーム27の構成と相違する。
導光板324は、平面視にて、長円をその短軸に沿って半分にした半長円状をなす。言い換えれば、導光板324は、端面24a,24e,24fが平面視直線状をなす直線状端面とされる一方、反対端面324dが平面視曲線状(半円状)をなす曲線状端面とされている。そして、本実施形態では、光反射部34は、反対端面324d及び端面24e,24fに形成されている。
フレーム327は、導光板324の端面24a,24e,24d,24fに沿って延設される枠状をなす。そして、フレーム327の内周面327aが、所定の隙間を有して、導光板324の端面24e,24d,24fに対向する構成とされている。なお、液晶パネル11及びカバーパネル12は、平面視にて、フレーム327の外形と同様の形をなす。
本実施形態では、曲線状端面である反対端面324dから漏れだす光量を低減することにより、好適にバックライト装置313の狭額縁化に寄与することができる。
<実施形態5>
次いで、本発明の実施形態5を、図12を参照しつつ説明する。本実施形態では、バックライト装置413を例示する。本実施形態のバックライト装置413は、導光板424及びフレーム427の構成が実施形態1の導光板24及びフレーム27の構成と相違する。
導光板424は、平面視にて、全体的には円形状をなし、その外周端部を一部直線状に切り欠いた形をなす。言い換えれば、導光板424は、端面24aが平面視直線状(弦状)をなす直線状端面とされる一方、反対端面424d及び端面424e,424fが平面視曲線状(円弧状)をなす曲線状端面とされている。そして、本実施形態では、光反射部34は、反対端面424d及び端面424e,424fに形成されている。
フレーム427は、導光板424の端面24a,424e,424d,424fに沿って延設される枠状をなす。そして、フレーム427の内周面427aが、所定の隙間を有して、導光板424の端面24e,424d,24fに対向する構成とされている。なお、液晶パネル11及びカバーパネル12は、平面視にて、フレーム427の外形と同様の形をなす。
本実施形態では、曲線状端面である反対端面424dから漏れだす光量を低減することにより、好適にバックライト装置413の狭額縁化に寄与することができる。
<実施形態6>
次いで、本発明の実施形態6を、図13及び図14を参照しつつ説明する。本実施形態では、バックライト装置513を備えた液晶表示装置510を例示する。本実施形態では、液晶パネル11及びバックライト装置513にそれぞれ貫通孔11H及び貫通孔513Hが形成された構成が実施形態1の液晶パネル11及びバックライト装置13の構成と相違する。
液晶パネル11は、図13に示されるように、平面視ドーナツ形状をなし、その板厚方向に貫通する貫通孔11Hが形成されている。そして、遮光層532は、液晶パネル11の外周端及び内周端に沿って形成されている。
導光板524は、図13に示されるように、平面視にて、全体的にはドーナツ形状をなし、その外周端部を一部直線状に切り欠かいた形をなす。言い換えれば、導光板524は、端面24aが平面視直線状(弦状)をなす直線状端面とされる一方、反対端面524d及び端面524e,524fが平面視曲線状(円弧状)をなす曲線状端面とされている。また、導光板524には、その板厚方向に貫通する貫通孔524Hが形成されている。
導光板524には、図14に示されるように、貫通孔524Hの内周端面524gに密着する形で、導光板524の内部から貫通孔524Hに向かう光を反射する内周端面側光反射部535が形成されている。また、光反射部534が、反対端面524d及び端面524e,524fに形成されている。なお、光反射部534及び内周端面側光反射部535の構成及び、形成方法については、光反射部34と同様とされており、その説明を省略する。
フレーム527は、導光板524の端面24a,524e,524d,524fに沿って延設されるとともに、導光板524の貫通孔524Hの内周面524gに沿って延設される枠状をなす。そして、フレーム527は、所定の隙間を有して、導光板524の反対端面524d及び端面524e,524fに対向する外側内周面527aと、所定の隙間を有して、導光板524の内周端面524gに対向する内側内周面527bとを有する形をなす。
貫通孔534Hが形成された導光板524のうち、貫通孔524Hに対して光入射面524aとは反対側に位置する部分は光入射面524aとの間に貫通孔524Hが介在することに起因して入射光が直接的に届きにくい部分となるが、本実施形態によれば、光反射部534及び内周端面側光反射部535で反射した光を当該部分から出射させることができ、当該部分の輝度が低下する事態の発生を抑制することができる。
<実施形態7>
次いで、本発明の実施形態7を、図15から図18を参照しつつ説明する。本実施形態では、バックライト装置613を備えた液晶表示装置610を例示する。本実施形態では、導光板624の反対端面624dの形状が実施形態1の導光板34の反対端面24dの形状と相違する。また、本実施形態では、光反射部形成工程が実施形態1と相違する。
導光板624は、図15に示されるように、平面視矩形状をなし、液晶パネル11の板面に対して平行に配される板面を備えた縦長の板状部材である。詳しくは、導光板624は、その厚さ寸法が例えば6mm以下とされる薄型の板状部材からなり、その端面624d,24e,24fの各々が矩形状をなし、裏側の板面24cに対して鈍角をなす形で傾斜する傾斜面とされている。なお、光入射面24aは実施形態1と同様に、裏側の板面24cに対して略90°の角度を有する形で延在する。具体的には、端面624d,24e,24fと裏側の板面24cとの間の角度θ1は、110°から150°の範囲とされることが好ましい(110°<θ1<150°)。なお、導光板624は、その表側の板面24bと裏側の板面24cとが互いに平行する面とされており、反対端面624dと表側の板面24bとの間の角度をθ2とすると、θ2は30°から70°とされることが好ましい(30°<θ2<70°)。θ1が110°より大きい場合には、後述するように、好適に、光反射部34を形成するための塗料を印刷をすることができる。また、θ2が30°より大きい場合には、導光板624を形成する際に、θ1に係る角部の成形性が損なわれ難く、また、先端の欠け等が生じ難い。
本実施形態に係るバックライト装置613の製造方法は、光反射部634を形成する光反射部形成工程を含む。光反射部形成工程では、光反射部634及び他板面側光反射部36を可撓性を有するスクリーンを用いたスクリーン印刷によって一括して形成する。
具体的には、導光板624を裏側の板面24cを上方に向けた姿勢で配置し、その上方に所定のパターンが施されたスクリーン52を配する(図16参照)。そして、スクリーン52上に光反射性の粒子を有する塗料54を載せ、スキージ56をスクリーン52の上面から反対端面624dに押し付けながら裏側の板面24cに向けて移動する(図17参照)。これと連続して、スキージ56を裏側の板面24cに押し付けながら光出射面24a側に向けて移動する。すると、塗料54がスクリーン52の目を透過して、反対端面624d及び裏側の板面24cに塗布された状態となる(図18参照)。そして、塗料54が乾燥すると、塗膜が反対端面624d及び裏側の板面24cに対して一括して形成された状態となる。以上により、光反射部形成工程が完了する。なお、この際、端面24e,24fにも同時に塗料54を塗布してもよい。
本実施形態によれば、他板面側光反射部34及び光反射部634を一括して形成し易く、また、その場合には、製造工程の工数を低減することができ好適である。また、本実施形態によれば、導光板の板厚が同じ場合に、実施形態1の反対端面24dの構成に比べて、反対端面624dの面積を大きくすることができ、光反射部624と反対端面624dとの間の接触面積を大きくすることにより、光反射部624がはがれ難いものとすることができる。
<実施形態8>
次いで、本発明の実施形態8を、図19及び図20を参照しつつ説明する。本実施形態では、実施形態7と光反射部形成工程が相違する。
本実施形態に係る光反射部形成工程では、可撓性を有するパッド部62を反対端面624d及び裏側の板面24cに押し当てることで、光反射部634及び他板面側光反射部36をパッド印刷によって一括して形成する。
具体的には、所定のパターンとされた塗料64をパッド部62に転移して、そのパッド部62を導光板24に近付ける方向(図19に示す矢印の方向)に移動する(図19参照)。そして、パッド部62を反対端面624d及び裏側の板面24cに押し当て、塗料64を導光板24に転写する(図20参照)。この際、パッド部62が反対端面624d及び裏側の板面24cに沿って弾性変形するから、一括して反対端面624d及び裏側の板面24cに塗料64を塗布することができる。そして、塗料64が乾燥すると、塗膜が反対端面624d及び裏側の板面24cに対して一括して形成された状態となる。以上により、光反射部形成工程が完了する。なお、この際、端面24e,24fにも同時に塗料64を塗布してもよい。
<実施形態9>
次いで、本発明の実施形態9を、図21を参照しつつ説明する。本実施形態では、導光板824の反対端面824dの形状が実施形態7の導光板634の反対端面624dの形状と相違する。なお、光反射部834の形成する光反射部形成工程については、実施形態7又は実施形態8と同様に行うことができる。
導光板824は、平面視矩形状をなし、液晶パネル11の板面に対して平行に配される板面を備えた縦長の板状部材である。詳しくは、導光板24は、その厚さ寸法が例えば6mm以下とされる薄型の板状部材からなり、その端面824d,24e,24fの各々の接線方向T1が裏側の板面24cに対して鈍角をなす形で湾曲する曲面とされている。なお、光入射面24aは実施形態1と同様に、裏側の板面24cに対して略90°の角度を有する形で延在する。具体的には、接線方向T1と裏側の板面24cとの間の角度θ3は、110°から150°の範囲とされることが好ましい(110°<θ3<150°)。また、本実施形態では、当該端面824d,24e,24fと裏側の板面24cとは、その間に角状の突出部分がなく、滑らかに連なる構成とされている。なお、導光板824は、その表側の板面24bと裏側の板面24cとが互いに平行する面とされており、反対端面624dと表側の板面24bとの間の角度をθ4とすると、θ4は30°から70°とされることが好ましい(30°<θ4<70°)。θ3が110°より大きい場合には、好適に、光反射部34を形成するための塗料を印刷をすることができる。本実施形態では、当該端面824d,24e,24fと裏側の板面24cとが曲面状に接続されるから、両面を一括して印刷する上で、特に好ましい。また、θ4が30°より大きい場合には、導光板824を形成する際に、θ4に係る角部の成形性が損なわれ難く、また、先端の欠け等が生じ難い。
本実施形態によれば、他板面側光反射部36及び光反射部834を一括して形成し易く、また、その場合には、製造工程の工数を低減することができ好適である。また、本実施形態によれば、導光板の板厚が同じ場合に、実施形態1の反対端面24dの構成に比べて、反対端面624dの面積を大きくすることができ、光反射部824と反対端面824dとの間の接触面積を大きくすることにより、光反射部824がはがれ難いものとすることができる。
<実施形態10>
次いで、本発明の実施形態10を、図22及び図23を参照しつつ説明する。本実施形態の光反射部934は、実施形態1及び実施形態1の変形例1の光反射部34と、その形成される範囲が相違する。
光反射部934は、光出射面24bのうち反対端面24d側の端部24b1と、反対端面24dと、裏側の板面24cのうち反対端面24d側の端部24c1と、に跨る領域に、断面視Uの字(コの字状)に形成されている。具体的には、光反射部934は、反対端面24dの端部から光出射面24bと裏側の板面24cのそれぞれに沿って、0.1mm〜2mm程度延設された構成とされている。光反射部934は、反対端面24dから延設される長さが長いほど、後述する不良箇所を隠せる確率が高まる一方、当該光反射部934が形成された領域は、光出射面24bにおいて光が出射しない領域となり、バックライト装置13の狭額縁化を阻害する要因となりうる。これらの事情を考慮すると、上述した延設寸法とすることが好ましい。また、端面24e,24fについても、反対端面24dと同様に光反射部934が形成されている。
光反射部934のうち光出射部24bの端部24b1に形成された部分は、光反射部934で反射した光のうち光出射面24b側に向かう光を遮光する遮光層としての機能を有する。言い換えれば、光反射部934の当該部分は、実施形態1で例示した遮光層32を補完する機能、又は、遮光層32に替えて光を遮光する機能を有する。光反射部934の当該部分は、遮光層32より反対端面24dに近い位置で、反対端面24dで反射した光を遮光することができるため、その幅を遮光層32比べて小さいものとし易く、好ましい。
本実施形態の光反射部形成工程では、まず、複数の導光板24と、導光板24の板面24b,24cを保護する複数の保護用板状部材944とを、その板厚方向に隙間なく交互に並列するとともに保護用板状部材944の端面944aが導光板24の反対端面24dより内側に後退した位置となる態様で配する。そして、複数の導光板24の光出射面24bのうち反対端面24d側の端部24b1と、複数の導光板24の反対端面24dと、複数の導光板24の裏側の板面24cのうち反対端面24d側の端部24c1とに対して光反射性を有する粒子を含む塗膜、又は光反射性を有する金属薄膜を形成することで、光反射部934を複数の導光板24に対して一括して形成する。保護用板状部材944は導光板24より一回り小さい板面を有する。その他の態様については、実施形態1又は実施形態1の変形例1と同様であり、説明を省略する。
導光板24は、透明樹脂の射出成形で形成されるために、成形時のヒケや、後から発生した欠けや傷などが発生することがある。そして、それらの不良は特に端面24a,24d,24e,24f付近で発生することが多く、そこから光が漏れ出るために、輝点として認識されることがあった。本実施形態によれば、少なくとも端面24d,24e,24f付近において、それらの不良を覆うように光反射部934を設けることで、輝点欠陥の発生を抑制することができる。また、本実施形態では、実施形態1の構成に比べて、光反射部934と導光板24との間の接触面積を大きくすることにより、光反射部934がはがれ難いものとすることができる。
<実施形態11>
次いで、本発明の実施形態11を、図24を参照しつつ説明する。本実施形態の導光板1024及び光反射部1034は、実施形態10の導光板24と光反射部934と、その形状が相違する。
導光板1024は、反対端面1024dが断面視半円形状をなす曲面状とされている。そして、光反射部1034は、光出射面24bのうち反対端面24d側の端部24b1と、反対端面1024dと、裏側の板面24cのうち反対端面24d側の端部24c1と、に跨る領域に、断面視Uの字(コの字状)に形成されている。その他の構成及び作用については、実施形態10と同様であり説明を省略する。
<実施形態12>
次いで、本発明の実施形態12を、図25を参照しつつ説明する。本実施形態の液晶表示装置1110では、バックライト装置1113がフレーム27を備えず、金属フレーム72を備える点が実施形態1と相違する。
金属フレーム72は、ステンレス鋼等の光反射部34より光反射率が低い金属製とされている。金属フレーム72は、略箱型をなし、底面部72aと、底面部72aの外周端から立ち上がり、導光板24の端面24a,24d,24c,24fに対向する側壁部72bと、側壁部72bの立ち上がり端から内方に向けて延設され、その上面に液晶パネル11が載置される延設部72cと、を有している。そして、金属フレーム72は、少なくともLED22と導光板24とを収容する構成とされている。
バックライト装置1113のうち導光板24の端面からバックライト装置1113の外周端までをバックライト額縁とすると、本実施形態では、反対端面24d及び端面24e、24fから金属フレーム72の外周端までのバックライト額縁の寸法を0.6mm程度とすることができる。金属フレーム72は、フレーム27に比べてその厚さ寸法を薄くし易く、バックライト装置の狭額縁化において有利な構成と言える。ここで、筐体14の側壁部の厚さ寸法は1.5mm程度とされており、バックライト装置1113と筐体14とを組み付け公差0.1mmを有して組み付けた場合には、液晶表示装置1110の額縁幅を2.2mm程度とすることができる。また、本実施例では、バックライト装置1113の画面輝度は540cd/m2程度であり、光反射部34を備えないバックライト装置に比べてその画面輝度が向上する効果が見られた。
本実施形態では、一般的に用いられるステンレス鋼(光反射率60%程度)等の光反射率が高くない金属フレーム72を用いる場合であっても、仮に、光反射部34を備えない場合には反対端面24dから漏れ出して、金属フレーム72で吸収等されていた光を、光反射部34で反射して光出射面24bから出射させることができ、好適にバックライト装置13の輝度を向上することができる。
<実施形態13>
次いで、本発明の実施形態13を、図26を参照しつつ説明する。本実施形態の液晶表示装置1210では、バックライト装置1213がフレーム27を備えず、光透過性を有する包装部材82を備える点が実施形態1と相違する。
包装部材82は、例えば厚さ5〜5000μm程度のフィルム状、シート状もしくは袋状をなし、少なくともLED22と、導光板24とを、光出射面24b及び反対端面24dを覆う態様で一括して包むことで、これらの部材を組み付ける構成とされている。具体的には、包装部材82は、柔軟性を有する帯状をなし、その長手方向を導光板24の長手方向に沿わせる姿勢で光学シート25の上面、導光板24の反対端面24d、及び光反射シート26の下面に沿って延在する。なお、図26においては図示は省略しているが、LED22は、導光板24の光入射面24a側に向けて開口するランプリフレクタ等に収容される構成であってもよい。
バックライト装置1213のうち導光板24の端面からバックライト装置1213の外周端までをバックライト額縁とすると、本実施形態では、反対端面24d及び端面24e、24fから包装部材82の外周端までのバックライト額縁の寸法を0.2mm程度とすることができる。包装部材82は、フレーム27に比べてその厚さ寸法が極めて薄く、バックライト装置の狭額縁化において有利な構成と言える。ここで、筐体14の側壁部の厚さ寸法は1.5mm程度とされており、バックライト装置1213と筐体14とを組み付け公差0.1mmを有して組み付けた場合には、液晶表示装置1210の額縁幅を2.2mm程度とすることができる。また、本実施例では、バックライト装置1213の画面輝度は530cd/m2程度であり、光反射部34を備えないバックライト装置に比べてその画面輝度が向上する効果が見られた。
包装部材82を備える構成では、導光板24の光出射面24bも覆うために透光性に優れた部材とする必要がある。仮に、光反射部34を備えない構成においては、導光板24の反対端面24dから漏れる光のほとんどは包装部材82を透過して外方に漏れてしまい、導光板24内部に反射して光出射部24bから出射させることができない。一方、本実施形態では、光反射部34を設けることにより、上述のような光を光反射部34で反射して光出射面24bから出射させることができ、好適にバックライト装置1213の輝度を向上することができる。
<実施形態14>
次いで、本発明の実施形態14を、図27を参照しつつ説明する。本実施形態の液晶表示装置1310では、バックライト装置1313がフレーム27を備えず、反対端面24dが筐体1314の内面と対向する形で導光板24が筐体1314に収容される点が実施形態1と相違する。言い換えれば、筐体1314がフレーム27に係る構成を兼ねた構成とされている。
筐体1314は、液晶パネル11や、バックライト装置1313などを収容する表側筐体部(収容部材)1314aと、表側筐体部1314aの裏面側に配され、液晶パネル11の駆動を制御するためのコントロール基板やLED22に駆動電力を供給するLED駆動基板などの図示しない基板類や、電池19などを収容する裏側筐体部1314bと、で分割構成されている。そして、裏側筐体部1314bは、図示しない接着剤層や両面テープ、ネジ、ツメなどにより表側筐体部1314aと固定されている。
表側筐体部(収容部材)1314aは、例えば、光反射性を有する金属製とされている。なお、表側筐体部1314aの材質はこれに限定されず、例えば、光反射性を有する合成樹脂製であってもよい。表側筐体部1314aは、略箱型をなし、底面部72aと、底面部72aの外周端から立ち上がり、導光板24の端面24a,24d,24c,24fに対向する側壁部72bと、を有している。表側筐体部1314aにはその開口の内周面を切り欠く形でカバーパネル載置面14aが形成されており、カバーパネル12が、表側筐体部1314aの開口を塞ぐようにしてカバーパネル載置面14aに対して図示しない接着層を介して固定されている。
液晶パネル11は、OCA(Optically Clear Adhesive)と呼ばれる透明接着層によりカバーパネル12に貼り付けられ、カバーパネル12を介して表側筐体部1314aに対して固定されている。なお、図27では、タッチパネルに係る構成を省略して示しているが、必要な場合にはカバーパネル12と液晶パネル11の間に密着してタッチパネルを貼り合わせてもよいし、カバーパネル12にタッチパネルに係る機能が付加されているものや、液晶パネル11にタッチパネルに係る機能が付加されているものを用いてもよい。
バックライト装置1313のうち導光板24の端面からバックライト装置1313の外周端までをバックライト額縁とすると、本実施形態では、導光板24の反対端面24d及び端面24e、24fがバックライト装置1313の外周端をなすとともに、直接的に筐体14に対向するように配置されることで、バックライト額縁の寸法を実質的に0mmとすることができる。ここで、筐体14の側壁部の厚さ寸法は1.5mm程度とされており、バックライト装置13と筐体14とを組み付け公差0.1mmを有して組み付けた場合には、液晶表示装置1310の額縁幅を2.2mm程度とすることができる。なお、本実施例では、バックライト装置13の画面輝度は530cd/m2程度であり、光反射部34を備えないバックライト装置に比べてその画面輝度が向上する効果が見られた。
<実施形態15>
次いで、本発明の実施形態15を、図28を参照しつつ説明する。本実施形態では、カバーパネル(収容部材)1412及び筐体1414の構成が、実施形態14のカバーパネル12及び筐体1314の構成と相違する。
カバーパネル(収容部材)1412は、例えば高い透明性を有する強化ガラスからなる。なお、カバーパネル1412の材質はこれに限定されず、例えば、光透過性を有する合成樹脂製であってもよい。カバーパネル1412は、略箱型をなし、液晶パネル11の表示面11Dを覆うカバー部1412aと、カバー部1412aの外周端から立ち上がり、導光板24の端面24a,24d,24c,24fに対向する側壁部1412bと、を有している。そして、カバーパネル1412は、液晶パネル11と、バックライト装置13とをこの順に順次収容する構成とされている。なお、カバー部1412aに対する液晶パネル11の固定方法は、実施形態14と同様であり、説明を省略する。
筐体1414は、カバーパネル1412を開口を塞ぐ形でその裏面側に配される表側筐体部1414aと、表側筐体部1414aの裏面側に配され、液晶パネル11の駆動を制御するためのコントロール基板やLED22に駆動電力を供給するLED駆動基板などの図示しない基板類や、電池19などを収容する裏側筐体部1414bと、で分割構成されている。そして、裏側筐体部1414bは、図示しない接着層や両面テープ、ネジ、ツメなどにより表側筐体部1414aと固定されている。なお、表側筐体部1414aは、図示しない接着層を介してカバーパネル1412に対して固定されている。
カバーパネル1412が導光板24の端面と対向する構成では、仮に、光反射部34を備えない構成においては、導光板24の反対端面24dから漏れる光のほとんどはカバーパネル1412を透過して外方に漏れてしまい、導光板24内部に反射して光出射部24bから出射させることができない。一方、本実施形態では、光反射部34を設けることにより、上述のような光を光反射部34で反射して光出射面24bから出射させることができ、好適にバックライト装置1413の輝度を向上することができる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態において、導光板24には、端面24e,24fに光反射部34が形成される構成を例示したが、これに限られない。他の実施形態においては、端面24e,24fには光反射部34が形成されない構成であってもよい。
(2)上記実施形態において、裏側の板面24cには、他板面側光反射部34が形成されている構成を例示したが、これに限られない。他の実施形態においては、他板面側光反射部34を備えない構成であってもよい。
(3)上記実施形態においては、遮光層32,132が、液晶パネルに形成される構成を例示したが、これに限られない。他の実施形態においては、別体で形成された遮光層が、液晶パネルや、バックライト装置の各構成部品の間に配設される構成であってもよいし、遮光層がカバーパネルに形成される構成であってもよい。
(4)上記した各実施形態以外にも、カバーパネルと液晶パネルとの間にタッチパネル(位置情報検出パネル)を追加することも可能であり、その場合はカバーパネルとタッチパネルとの間を接着剤により固着し、タッチパネルと液晶パネルとの間を接着剤により固着するのが好ましい。それ以外にも、カバーパネルにタッチパネルパターンを形成し、タッチパネル機能(位置情報検出機能)を併有させることも可能である。タッチパネルのタッチパネルパターンとしては、投影型静電容量方式、表面型静電容量方式、抵抗膜方式、電磁誘導方式などを採用することが可能である。
(5)上記した各実施形態以外にも、カバーパネルと液晶パネルとの間に視差バリアパネルを追加することも可能であり、その場合はカバーパネルと視差バリアパネルとの間を接着剤により固着し、視差バリアパネルと液晶パネルとの間を接着剤により固着するのが好ましい。視差バリアパネルは、液晶パネルの表示面に表示される画像を視差により分離することで、立体画像(3D画像、三次元画像)として観察者に観察させるための視差バリアパターンを有している。視差バリアパネルとして液晶パネルを用いるようにすれば、平面画像(2D画像、二次元画像)と立体画像とを切り替えることが可能とされる。また、カバーパネルに視差バリアパターンを形成し、視差バリア機能を併有させることも可能である。
(6)上記した各実施形態では、フレームの断面形状が矩形状をなすものを例示したが、これに限られない。他の実施形態では、フレームの断面形状が各構成部材を載置する面を有する階段状をなすものであってもよい。
(7)上記した各実施形態では、バックライト装置と液晶パネルとをパネル用粘着テープにより取り付けるようにした場合を示したが、粘着テープ以外の手法(例えばネジ止めやリベット止めなど)によってバックライト装置と液晶パネルとを取り付け状態に固定するようにしても構わない。
(8)上記した各実施形態以外にも、様々な形状のバックライト装置及び液晶表示装置について、本発明を適宜適用可能である。
(9)上記した各実施形態では、光源としてLEDを利用するものを例示したが、他の実施形態においては、本発明の目的を損なわない限り、他の光源を利用してもよい。
(10)上記した実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の実施形態においては、本発明の目的を損なわない限り、照明装置が必要な他の種類の表示パネルを利用してもよい。
(11)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
10,110,510,610,1310...液晶表示装置(表示装置)、11...液晶パネル(表示パネル)、13,113,213,313,413,513,613,1213,1413...バックライト装置(照明装置)、22...LED(光源)、24,224,324,424,524,624,824,1024...導光板、24a...光入射面、24b...光出射面、24d,324d,524d,624d,824d,1024d...反対端面、34,134,534,634,834,934...光反射部、36...他板面側光反射部、42,944...保護用板状部材、942a...保護用板状部材の端面、52...スクリーン、72...金属フレーム、82...包装部材、524g...内周端面、524H...貫通孔、535...内周端面側光反射部、1314a...表側筐体部(収容部材)、1412...カバーパネル(収容部材)

Claims (11)

  1. 光源と、
    板状部材にて構成される導光板であって、前記板状部材の端面からなり、前記光源と対向し、前記光源から発せられた光が入射される光入射面と、前記光入射面の反対側に位置する前記板状部材の端面からなる反対端面と、前記板状部材の一の板面からなり、前記光入射面から入射された光が出射される光出射面とを有する導光板と、
    少なくとも前記反対端面に密着する形で形成され、前記導光板の内部から前記反対端面に向かう光を反射する光反射部と、を備え
    前記導光板には、その板厚方向に貫通する貫通孔が形成され、
    前記貫通孔の内周端面に密着する形で、前記導光板の内部から前記貫通孔に向かう光を反射する内周端面側光反射部が形成されている照明装置。
  2. 前記導光板は、平面形状が曲線状とされる曲線状端面を少なくとも有し、
    前記光反射部は、前記曲線状端面に形成されている請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記導光板には、前記板状部材の他の板面に密着する形で、前記導光板の内部から前記他の板面に向かう光を前記光出射面側に向けて反射する他板面側光反射部が形成され、
    前記反対端面は、前記他の板面に対して鈍角をなす形で傾斜する傾斜面とされている請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記導光板には、前記板状部材の他の板面に密着する形で、前記導光板の内部から前記他の板面に向かう光を前記光出射面側に向けて反射する他板面側光反射部が形成され、
    前記反対端面は、その接線方向が前記他の板面に対して鈍角をなす形で湾曲する曲面とされている請求項1から請求項3の何れか一項に記載の照明装置。
  5. 前記光反射部は、前記光出射面のうち前記反対端面側の端部と、前記反対端面と、前記他の板面のうち前記反対端面側の端部と、に跨る領域に、断面視Uの字に形成されている請求項3または請求項4に記載の照明装置。
  6. 光反射性を有する合成樹脂製とされ、前記導光板の前記端面に対向するようにして、少なくとも前記光源と前記導光板を取り囲む形で延設される樹脂フレームを更に備える請求項1から請求項5の何れか一項に記載の照明装置。
  7. 前記光反射部より光反射率が低い金属製とされ、前記導光板の前記端面に対向するようにして、少なくとも前記光源と前記導光板を収容する形で設けられる金属フレームを更に備える請求項1から請求項5の何れか一項に記載の照明装置。
  8. 少なくとも前記光源と、前記導光板とを、前記光出射面及び前記反対端面を覆う態様で一括して包むことで、これらの部材を組み付ける光透過性を有する包装部材を更に備える請求項1から請求項5の何れか一項に記載の照明装置。
  9. 請求項1から請求項8の何れか一項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
  10. 前記照明装置と、前記表示パネルとを収容する収容部材であって、略箱形をなし、その側壁部が前記導光板の前記端面に対向する姿勢で配される収容部材を更に備える請求項9に記載の表示装置。
  11. 請求項5に記載の照明装置を製造する照明装置の製造方法であって、
    前記光反射部を形成する光反射部形成工程を含み、
    前記光反射部形成工程では、複数の前記導光板と、前記導光板の板面を保護する複数の保護用板状部材とを、その板厚方向に隙間なく交互に並列するとともに前記保護用板状部材の端面が前記導光板の前記反対端面より内側に後退した位置となる態様で配して、複数の前記導光板の前記光出射面のうち前記反対端面側の端部と、複数の前記導光板の前記反対端面と、複数の前記導光板の前記他の板面のうち前記反対端面側の端部とに対して光反射性を有する粒子を含む塗膜、又は光反射性を有する金属薄膜を形成することで、前記光反射部を複数の前記導光板に対して一括して形成する照明装置の製造方法。
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