JP6929725B2 - バックライト装置、およびこれを備える液晶表示装置 - Google Patents
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Description
また、表示画面の一部、あるいは、全部が傾斜あるいは湾曲した液晶表示装置が提案されている。このような液晶表示装置では、バックライト装置も一部あるいは全部が傾斜あるいは湾曲して構成されている。
バックライト装置の出射面の最表面に高ヘイズの拡散シート(面内同一ヘイズ)を載せることで、傾斜領域の正面輝度が上昇し平坦領域の正面輝度が低下する。これにより、平坦領域と傾斜領域との輝度差を縮小して見映えを改善することができる。しかしながら、この場合、平坦領域の輝度が低下し、商品価値が落ちてしまう。
ここで述べる実施形態の目的は、輝度の低下および輝度の不均一性を抑制し、表示品位を向上することが可能なバックライト装置、およびこれを備える液晶表示装置を提供することにある。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の表示面側を示す斜視図、図2は、液晶表示装置の分解斜視図である。
液晶表示装置10は、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、ノートブックタイプPC、携帯型ゲーム機、電子辞書、テレビ装置、カーナビゲーションシステムなどの各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
カバーパネル14は液晶パネル12の表示面12aの全面を覆っている。カバーパネル14の平坦領域は、液晶パネル12のパネル平坦領域FAPを覆い、両側の湾曲領域は、液晶パネル12のパネル湾曲領域CAPをそれぞれ覆っている。これにより、カバーパネル14の湾曲領域は、液晶パネル12の長辺側の両端部に沿って傾斜(湾曲)している。
フレーム16は、液晶パネル12側となる第2面(上面)SF2およびこの第2面SF2と反対側となる第1面(下面)SF1を有している。フレーム16は、第2面SF2の内周側に形成された一段低い段差部16fを有している。本実施形態において、段差部16fは、光源側の短辺部16dを除き、一対の長辺部16a、16bおよび他方の短辺部cに形成されている。段差部16fの段差(深さ)は、後述する光学シートOS1、OS2、OS3の3枚の厚さの合計と同程度に形成されている。光源側の短辺部16dの内側縁に複数の凹部17が設けられている。
なお、光源としては、線光源としての蛍光管や陰極線管を採用することもできる。あるいは、光源として、有機ELからなる光源をきわめて緻密に配置した線光源や面光源を採用することができる。
光学シートOS1、OS2、OS3は、導光板LGの第1主面S1上に順に重ねて載置されている。光学シートOS1、OS2、OS3の光源側の側縁を除く、少なくとも3つの側縁部は、支持フレーム16の段差部16f上に載置されている。
光学シートOS1、OS2、OS3は、平坦に形成された光学シートを導光板LGの第1主面S1に沿わせることにより一対の拡散湾曲領域CAOを形成してもよいし、予め、長辺側の両側縁部を湾曲させて成形した光学シートとしてもよい。
図4に示すように、粘着部材、例えば、両面テープTP2が、第3光学シートOS3の光源側の端部と、プリント回路基板32の光学シート側の端部とに亘って貼付されている。また、最下部の第1光学シートOS1の光源側の一端部は、第2、第3光学シートOS2の一端部を越えて光源側に延出し、両面テープTP2に貼付されている。これにより、光学シートOS1、OS3は、両面テープTP2により、プリント回路基板32に接合されている。更に、光源側の短辺部16dにおいて、両面テープTP1は、短辺部16d、プリント回路基板32、および第3光学シートOS3の端部上に重ねて貼付されている。
光源ユニット30のプリント回路基板32は、接続端部32aを介してFPC22に接続されている(図2参照)。FPC22およびプリント回路基板32を介してLED34に駆動電流が通電される。LED34から出射された光は、導光板LGの入射面EFから導光板LG内に入射し、導光板LG内を伝播し、第1主面(出射面)S1から液晶パネル12側に出射される。出射された光は、第1、第2、第3光学シートOS1、OS2、OS3により拡散、集光された後、液晶パネル12の表示領域DAに照射される。
図6に示すように、バックライトユニット20において、少なくとも1枚の光学シート、ここでは、第3光学シート(光学拡散シート)OS3は、拡散平坦領域FAOと拡散湾曲領域CAOとでヘイズが相違するように構成されている。すなわち、第3光学シートOS3は、拡散平坦領域FAOのヘイズよりも、拡散湾曲領域CAOのヘイズが高くなるように形成されている。
本実施形態では、全光線透過率における拡散透過率の割合(拡散透過率/全光線透過率)をヘイズという指標で示している。白濁した透明材料ほどヘイズは高く、例えば、PETフィルムはヘイズ4%程度であり、ガラスはヘイズ0%である。
一例では、第3光学シートOS3の拡散平坦領域FAOは、ヘイズ10%以下、拡散湾曲領域CAOは、ヘイズ50%以上としている。拡散湾曲領域CAOの最大ヘイズは、拡散平坦領域FAOのヘイズよりも10%以上高いことが望ましい。
ヘイズを徐々に高くする場合、すなわち、グラデーションを付ける場合、特性線H2のように直線的に増加する場合に限らない。例えば、図6に特性線H3で示すように、ヘイズを拡散平坦領域FAOのヘイズから放物線を描くように増加するようにしてもよい。更に、ヘイズの変化率、傾きは一定に限らない。例えば、特性線H4で示すように、拡散平坦領域FOAのヘイズから大きな変化率、傾きで増加した後、途中で、小さい変化率あるいは傾きに変えて増加するようにしてもよい。
ヘイズにグラデーションを付ける場合、グラデーションの開始位置が、拡散平坦領域FAOと拡散湾曲部CAOの境界から拡散平坦領域FAO側に距離d、例えば、0.2mm以上入り込んだ位置から始まることが望ましい。また、拡散湾曲領域CAOの湾曲の程度によっては、拡散湾曲領域CAO内からヘイズのグラデーションを始めることも可能である。
あるいは、フォトリソグラフィ法により、光学シートの表面に微細な凹凸を形成し、凹凸の密度を調整することにより、ヘイズを変化させることができる。例えば、拡散平坦領域FAOの表面には、凹凸を形成せずフラットとし、拡散湾曲領域CAOの表面に凹凸を形成する。凹凸の密度を境界近傍から拡散湾曲領域CAOの先端縁に向かって上げていくことにより、ヘイズのグラデーションを付けることができる。光学シートの一方の表面に限らず、両面にそれぞれ凹凸を形成するようにしてもよい。
これに対して、本実施形態によれば、第3光学シート(光学拡散シート)OS3の拡散平坦領域FAOのヘイズよりも拡散湾曲領域CAOのヘイズを高くすることにより、図7に示すように、拡散湾曲領域CAOを通る光がより強く拡散される。すなわち、拡散湾曲領域CAOにおいては、当該拡散湾曲領域CAOの各位置における法線方向への光(図7に矢印A1で示す)の透過は抑制される一方、法線方向以外の方向への光(図7に矢印B1、B2で示す)の拡散が増加する。この結果、拡散湾曲領域CAOにおいても、拡散平坦領域FAOの正面方向への光(矢印B1)の拡散が増し、正面輝度が拡散湾曲領域CAOにおいても上昇する。なお、拡散平坦領域FAOにおいては、法線方向の光(図7に矢印A2で示す)が正面方向への光となる。これにより、拡散平坦領域FAOの正面輝度と拡散湾曲領域CAOの正面輝度との差(正面輝度差)が小さくなり、表示面12aの見映えが改善する。同時に、表示面12aを斜め方向から視認した場合でも、液晶表示装置10の平坦領域FAと湾曲領域CAとの輝度差を低減することが可能となる。
図8は、第2の実施形態に係る液晶表示装置の表示面側を示す斜視図、図9は、図8の線E−Eに沿ったバックライト装置の断面およびバックライト装置のヘイズ分布を模式的に示す図である。
図8に示すように、本実施形態によれば、液晶表示装置10の液晶パネル12およびカバーパネル14は、平坦領域を持たず、全体が円弧状に傾斜あるいは湾曲している。本実施形態では、液晶表示装置10の一対の長辺部は直線状とし、一対の短辺部が円弧状に湾曲するように形成されている。すなわち、液晶パネル12およびカバーパネル14は、長手方向が直線状に形成され、幅方向は、その中央部を頂部として凸の円弧形状に湾曲している(面外に湾曲している)。湾曲の程度、例えば、曲率半径は、任意に調整可能である。また、湾曲の曲率半径は一定でもよく、あるいは、両側縁部に行くほど曲率半径が小さくなるように形成してもよい。
バックライトユニット20において、少なくとも1枚の光学シート、ここでは、第3光学シート(光学拡散シート)OS3は、視点中心Pとなる幅方向中央部のヘイズに対して、湾曲領域(拡散湾曲領域)CAのヘイズが高くなるように形成されている。一例では、第3光学シートOS3の幅方向中央部はヘイズ10%以下、湾曲領域CAは、ヘイズ50%以上としている。湾曲領域CAの最大ヘイズは、中央部のヘイズよりも10%以上高いことが望ましい。
ヘイズを徐々に高くする場合、すなわち、グラデーションを付ける場合、特性線H6のように直線的に増加する場合に限らず、特性線H5で示すように、放物線を描くように二次元的に増加する構成、あるいは、変化率、傾きが途中で変化するように増加する構成としてもよい。第3光学シートOS3のヘイズは、第1の実施形態と同様に、例えば、フォトリソグラフィ法による凹凸形成の密度を調整することにより、任意のヘイズ分布とすることが可能である。
以上のように構成された第2の実施形態に係るバックライトユニット20および液晶表示装置10によれば、中央部と湾曲領域との輝度差を低減し、表示面の全域に亘って正面方向の輝度差を小さくすることが可能となる。これにより、表示品位の向上したバックライトユニットおよび液晶表示装置を得ることができる。
上述した実施形態によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
16…フレーム、20…バックライトユニット(バックライト装置)、
30…光源ユニット、32…プリント回路基板(FPC)、34…LED、
SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、LQ…液晶層、DA…表示領域、
ED…額縁領域(非表示領域)、LG…導光板、OS1…第1光学シート、
OS2…第2光学シート、OS3…第3光学シート(上拡散板)、
FA…平坦領域、CA…湾曲領域(傾斜領域)
Claims (6)
- 平坦領域と、該平坦領域の端部から面外に傾斜する傾斜領域とを有する出射面を具備した導光板と、
前記導光板に光を入射する光源と、
前記出射面に重ねて配置された光学拡散シートと、を備え、
該光学拡散シートは、前記出射面の平坦領域に重なる拡散平坦領域と前記出射面の傾斜領域に重なる拡散傾斜領域とを有し、前記拡散平坦領域のヘイズよりも前記拡散傾斜領域のヘイズが高く、前記光学拡散シートのヘイズは、前記拡散平坦領域と前記拡散傾斜領域との境界から前記拡散平坦領域の側に所定距離、離れた位置から前記傾斜領域の端縁に向かって徐々に増加し、当該離れた位置から前記拡散平坦領域の中央部までは一定である
バックライト装置。 - 前記傾斜領域における最大ヘイズは、前記平坦領域のヘイズよりも10%以上高い請求項1に記載のバックライト装置。
- 前記拡散傾斜領域は、湾曲している請求項1又は2に記載のバックライト装置。
- 前記出射面および前記光学拡散シートは、一対の長辺および一対の短辺を有し、
前記出射面および前記光学拡散シートは、中央部に位置する前記平坦領域および前記拡散平坦領域と、前記平坦領域および拡散平坦領域の両長辺側にそれぞれ位置する前記傾斜領域および前記拡散傾斜領域と、を有している請求項1から3のいずれか1項に記載のバックライト装置。 - 液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に対向して設けられた請求項1から4のいずれか1項に記載のバックライト装置と、
を備える液晶表示装置。 - 前記液晶パネルは、平坦なパネル平坦領域と、前記パネル平坦領域に対して背面側に傾斜したパネル傾斜領域と、を有し、
前記光学拡散シートの拡散平坦領域は、前記パネル平坦領域に対向し、前記拡散傾斜領域は、前記パネル傾斜領域に対向している請求項5に記載の液晶表示装置。
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