WO2013084776A1 - バックライトユニット及び液晶表示装置 - Google Patents
バックライトユニット及び液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013084776A1 WO2013084776A1 PCT/JP2012/080813 JP2012080813W WO2013084776A1 WO 2013084776 A1 WO2013084776 A1 WO 2013084776A1 JP 2012080813 W JP2012080813 W JP 2012080813W WO 2013084776 A1 WO2013084776 A1 WO 2013084776A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- guide plate
- light guide
- light
- backlight unit
- liquid crystal
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
- G02B6/0015—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/0016—Grooves, prisms, gratings, scattering particles or rough surfaces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
- G02B6/0086—Positioning aspects
- G02B6/0088—Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
- G02B6/0086—Positioning aspects
- G02B6/0091—Positioning aspects of the light source relative to the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133308—Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
- G02F1/133322—Mechanical guidance or alignment of LCD panel support components
Definitions
- the present invention relates to an edge light type backlight unit and a liquid crystal display device including the same.
- the liquid crystal display device includes a liquid crystal panel unit and a backlight unit disposed on the back surface of the liquid crystal panel unit, and the liquid crystal panel unit modulates light from the backlight unit, whereby the liquid crystal panel An image is displayed in front of the unit.
- An edge-light type backlight unit receives a light source unit in which a plurality of LEDs are arranged side by side, and light emitted from the light source unit on a side light-receiving surface, and one main surface (main surface on the front side)
- a light guide plate that emits planar light from the light exit surface, an optical sheet disposed adjacent to the light exit surface of the light guide plate, and a reflective sheet disposed adjacent to the surface opposite to the light exit surface of the light guide plate It has. These members are arranged inside the back chassis.
- the edge light type backlight unit has a structure in which light is incident from the side surface of the light guide plate, so that it is difficult to emit large planar light with a uniform luminance distribution. Therefore, the edge light type backlight unit has been used for a small liquid crystal display device such as a monitor of a notebook PC or a monitor of a game machine.
- a small liquid crystal display device such as a monitor of a notebook PC or a monitor of a game machine.
- the edge light type backlight unit is Adoption is increasing.
- the light from the light source unit is repeatedly reflected inside the light guide plate, so that it spreads in the plane and is uniformized.
- the light emitted from the light source unit may not be incident on the light guide plate (leakage light is generated) and may directly enter the liquid crystal panel unit. In the portion where the leaked light of the liquid crystal panel unit is incident, luminance unevenness that becomes brighter than other portions may occur, and display quality is deteriorated.
- an opening window of a housing disposed between an illumination unit (a backlight unit in the present invention) and a liquid crystal panel (a liquid crystal panel unit in the present invention) is provided.
- a shading tape with anti-reflection function is attached around.
- a concave portion is formed on a surface different from the surface facing the light source unit of the light guide plate, the concave portion is engaged with a positioning convex portion arranged on a frame, and the light guide plate is accurately positioned with respect to the light source unit. Is positioned.
- the light guide plate is heated by heat from the light source unit or the like and deforms (expands or warps).
- deforms expands or warps.
- stress due to deformation is generated, which causes deformation such as wrinkles and deflection. Therefore, in order to suppress stress due to heat of the light guide plate, a gap is formed between the concave portion of the light guide plate and the positioning convex portion so that no thermal stress is generated even if the light guide plate is deformed. .
- the concave portion of the light guide plate includes a surface facing the light receiving surface on which the light from the light source unit of the positioning convex portion and the light guide plate is incident. It is easy to leak. A gap is formed between the surface facing the light receiving surface and the positioning convex portion, and light is easily emitted from the gap to the outside of the light guide plate.
- the optical sheet is deformed by heat in the same manner as the light guide plate. Even if the optical sheet is deformed, the optical sheet is formed in a size that does not come into contact with the positioning convex portion, and is close to the light exit surface of the light guide plate so that a gap is formed between the optical sheet and the positioning convex portion. Be placed. Therefore, the light leaking from the gap between the concave portion and the positioning convex portion does not pass through the optical sheet, so that the luminance adjustment is insufficient, and the cause of the luminance unevenness of the planar light emitted from the backlight unit It becomes.
- a light shielding member is disposed so as to cover the front side of the positioning convex portion, thereby suppressing leakage light from entering the liquid crystal panel unit.
- the vicinity of the positioning convex portion has a complicated shape, and the shape of the light shielding member becomes complicated, which increases the labor and cost required for manufacturing.
- a part of the light emitted from the light source unit is shielded, and the light use efficiency decreases accordingly.
- the present invention suppresses the unevenness of brightness due to thermal stress of the light guide plate, the deflection of the optical sheet, the generation of wrinkles, and the unevenness of brightness due to leakage light, and the backlight unit capable of increasing the utilization factor of light emitted from the light source unit, and
- An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device using the backlight unit.
- the present invention includes a light receiving surface that receives light on the side and a light output surface that emits planar light on the main surface on the front side, and is different from the light receiving surface formed.
- a light guide plate in which a concave portion is formed on a side, a light source unit that irradiates light to the light receiving unit, a back chassis in which the light source unit and the light guide plate are disposed, and a light emitting surface of the light guide plate that are disposed in proximity to each other.
- the optical sheet covering the front side of the recess and the optical sheet are arranged so as to maintain a fixed position with respect to the back chassis, and are formed so as to engage with the recess and to insert a part of the optical sheet.
- a backlight unit including a light guide plate positioning portion having a concave groove.
- the front side of the concave portion of the light guide plate can be covered with the optical sheet by inserting the optical sheet into the concave groove of the light guide plate positioning portion. Therefore, even if light leaks from the gap between the concave portion of the light guide plate and the light guide plate positioning portion, the luminance can be adjusted by the optical sheet, so that the luminance unevenness can be suppressed.
- the light leaked from the concave portion is diffused and used by the optical sheet without being blocked, it is possible to suppress a decrease in the utilization rate of light from the light source, and to reduce power consumption consumed by the light source unit. Is possible.
- the optical sheet may include a pair of convex portions extending so as to contact both sides of the light guide plate positioning portion.
- a light guide plate pressing portion that presses a portion other than the portion where the concave portion of the light exit surface of the light guide plate is formed toward the back chassis is formed so that the optical sheet is not in contact with the light guide plate pressing portion. May be.
- the light guide plate pressing portion includes a pair of rod-shaped members that press the light guide plate, and the pair of rod-shaped members are arranged with a gap at a portion overlapping the convex portion of the optical sheet in a front view. May be arranged.
- a liquid crystal display device attached to and fixed to the external frame can be provided.
- the external frame may include a cover portion that covers an outer periphery of the backlight unit, and the light guide plate positioning portion may be fixed to the cover portion.
- the outer frame may include a pressing portion that presses the outer periphery of the front surface of the backlight unit and the liquid crystal panel unit, and the light guide plate pressing portion may be fixed to the pressing portion.
- a backlight unit that can suppress the thermal unevenness of the light guide plate, the deflection of the optical sheet, the luminance unevenness due to the generation of wrinkles and the luminance unevenness due to leakage light, and increase the utilization factor of the light emitted from the light source unit, and A liquid crystal display device using this backlight unit can be provided.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device concerning this invention. It is the front view which expanded the vicinity of the light-guide plate positioning part of the backlight unit concerning this invention.
- FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the backlight unit shown in FIG. 2 cut along line III-III. It is a front view of the other example of the backlight unit concerning this invention. It is the figure which expanded the light-guide plate positioning part vicinity of the backlight unit shown in FIG.
- FIG. 6 is a cross-sectional view of the backlight unit shown in FIG. 5 taken along line VI-VI.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device concerning this invention. It is a rear view of the state which removed the back chassis of the liquid crystal display device concerning this invention. It is the figure which expanded the light-guide plate positioning part of the liquid crystal display device concerning this invention.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. 9 taken along line XX.
- FIG. 1 is an exploded perspective view of an example of a backlight unit according to the present invention.
- the upper side of the drawing is the front and the lower side is the back. Further, in the following description, unless otherwise specified, it is expressed as front or back with reference to the state of FIG.
- the backlight unit 1 is an illuminating device that emits planar light, such as a backlight of a liquid crystal display device.
- the backlight unit 1 includes a back chassis 10, a reflection sheet 11, a light guide plate 2, a light source unit 3, an optical sheet 4, and a light guide plate positioning unit 5.
- the back chassis 10 is a member having a rectangular shape when viewed from the front, and includes a rectangular bottom surface portion 100. As shown in FIG. 1, the backlight unit 1 is arrange
- the reflection sheet 11 is a member that is disposed in close contact with the bottom surface portion 100, reflects light emitted from the light source unit 3 or light leaked from the light guide plate 2, and returns the light to the light guide plate 2.
- a white resin-coated resin sheet is used as the reflection sheet 11, but the present invention is not limited to this, and it is possible to widely employ a sheet or film having a configuration that can efficiently reflect light. it can.
- the light guide plate 2 is formed by molding a resin having translucency such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate into a flat plate shape.
- a resin having translucency such as polymethyl methacrylate (PMMA) or polycarbonate
- PMMA polymethyl methacrylate
- the light guide plate 2 is a flat plate member having a rectangular shape in plan view.
- the main surface on the front side is configured as a light exit surface 21, and one of the lateral surfaces in the lateral direction is configured as a light receiving surface 22 that receives light from the light source unit 3.
- the light guide plate 2 is formed with a rectangular recess 23 at the center of both end portions in the longitudinal direction.
- the concave portion 23 is used as an engaging portion that engages with the light guide plate positioning portion 5. The relationship between the light guide plate 2 and the light guide plate positioning portion 5 will be described later.
- the light source unit 3 includes a long substrate 30 disposed to face the light receiving surface 22, and a plurality of LEDs 31 arranged linearly on the substrate 30.
- the LEDs 31 are arranged at equal intervals, but may be an arrangement in which the intervals are partially changed.
- the substrate 30 is attached to the back chassis 10 so that the LEDs 31 face the inside of the backlight unit 1, that is, the light receiving surface 22 of the light guide plate 2. Thereby, the light emitted from the LED 31 enters the light receiving surface 22.
- the back chassis 10 includes a holding unit that holds the substrate 30 of the light source unit 3.
- LED31 is employ
- the light incident from the light receiving surface 22 diffuses inside the light guide plate 2 by repeating reflection (diffuse reflection) inside the light guide plate 2. At this time, a part of the light inside the light guide plate 2 is emitted to the outside from the emission surface, and the rest is reflected inside the light guide plate 2. That is, the light incident from the light receiving surface is repeatedly reflected on the inner surface of the light guide plate 2, and part of the light exits from the light exit surface 21, so that planar light having a uniform luminance distribution is emitted from the light exit surface 21. . In order to further uniform the luminance distribution of the planar light emitted from the light exit surface 21, the optical sheet 4 is disposed adjacent to the light exit surface 2.
- the optical sheet 4 is an optical member for uniformizing the luminance distribution of the planar light emitted from the light exit surface 21 of the light guide plate 2.
- the optical sheet 4 has a diffusion sheet 41 for diffusing the transmitted light, a brightness enhancement sheet (DBEF) 42 for improving the brightness, and the direction of the transmitted light is aligned, that is, the light entering obliquely is directed to the front. And a prism sheet 43 that changes the direction.
- DBEF brightness enhancement sheet
- An optical sheet member having optical characteristics other than these may be used.
- the reflective sheet 11 and the optical sheet 4 of the backlight unit 1 shown in FIG. 1 are shown thick for convenience, the actual backlight unit 1 is formed of a thin member.
- FIG. 2 is an enlarged front view of the vicinity of the light guide plate positioning portion of the backlight unit according to the present invention
- FIG. 3 is an enlarged sectional view of the backlight unit shown in FIG.
- the light guide plate 2 is provided with a recess 23 formed at the center of both ends in the longitudinal direction.
- the light guide plate positioning portion 5 is disposed inside the recess 23, and the light guide plate 2 is positioned.
- the recess 23 has a shape in which two surfaces (an inner surface 231 to be described later) parallel to the lateral end surface of the light guide plate 2 are connected by a surface 232 parallel to the longitudinal end surface. have.
- the light guide plate positioning portion 5 is fixedly attached to an attachment portion 101 that engages with the short side of the back chassis 10.
- the attachment portion 101 may be integrated with the back chassis 10 or may be a separable member.
- the attachment portion 101 can widely employ a member that can hold the light guide plate positioning portion 5 so that the light guide plate positioning portion 5 and the back chassis 10 maintain a certain positional relationship.
- the light guide plate positioning portion 5 also has a surface parallel to each surface of the recess 23.
- the light guide plate 2 can be positioned with respect to the back chassis 10 by engaging the recess 23 and the light guide plate positioning portion 5 having such a configuration.
- the recessed part 23 is formed so that a clearance gap may be formed between the opposing surfaces of the light guide plate positioning part 5.
- the gap keeps the position of the light guide plate 2 within a predetermined range with respect to the back chassis, and even if the light guide plate 2 is thermally deformed, the light guide plate 2 and the light guide plate positioning portion 5 do not contact or contact each other. Even so, the width is such that thermal stress is unlikely to occur in the light guide plate 2.
- the recess 23 By forming the recess 23 in this way and engaging the recess 23 and the light guide plate positioning portion 5, it is possible to suppress the occurrence of thermal stress in the light guide plate 2 even if the light guide plate 2 is thermally deformed. . Moreover, since the movement of the light guide plate 2 in the longitudinal direction and the short side direction is also restricted, for example, the light incident surface 21 and the light source unit 3 (particularly the LED 31) are brought into contact by the movement of the light guide plate 2 in the short direction. Can be suppressed.
- the light guide plate positioning portion 5 is attached to the attachment portion 101 in a non-contact state with respect to the back chassis 10. Thereby, it is possible to arrange the reflective sheet 11 between the back side of the light guide plate positioning portion 5 and the back chassis 10. Therefore, light leaking from the recess 23 toward the back chassis 10 can be returned to the light guide plate 2. From this, it is possible to further increase the utilization efficiency of the light emitted from the light source unit 3.
- the light guide plate positioning portion 5 includes a portion protruding to the front side of the backlight unit 1 and has a concave groove 51 on the surface facing inward (the surface facing the front view center of the light guide plate 2). I have. As shown in FIG. 3, when the light guide plate positioning portion 5 is attached to the backlight unit 1, the concave groove 51 has two surfaces (511) parallel to the bottom surface 100 of the back chassis 10 and parallel to the attachment portion 101. It is a recessed part of the cross-sectional rectangle shape connected by the surface (the innermost surface 512).
- the concave groove 51 is located between the two surfaces 511 in which the light exit surface 21 of the light guide plate 2 is parallel to the bottom surface of the back chassis 10. It is configured to fit.
- the light guide plate 2 is positioned and arranged on the back chassis 10, and the optical sheet 4 is arranged so as to cover the light output surface 21 of the light guide plate 2, so that a part of the optical sheet 4 is inserted into the concave groove 51 of the light guide plate positioning portion 5. Is done. That is, the part which overlaps the recessed part 23 of the optical sheet 4 in front view is arrange
- the planar light of the backlight unit 1 will be described.
- the planar light emitted from the light exit surface 21 of the light guide plate 2 passes through the optical sheet 4, thereby increasing the uniformity (uniformity) of the luminance distribution and increasing the luminance by aligning the light emission directions.
- the positioning recess 23 of the light guide plate 2 includes an inner side surface 231 (a surface formed in parallel in FIG. 2) facing the light incident surface 21 of the light guide plate 2. .
- the light incident from the light incident surface 21 is not attenuated or substantially not attenuated, in other words, the light flux density remains high, and the light easily leaks from the inner side surface 231.
- a gap is formed between the inner surface of the concave portion 23 of the light guide plate 2 and the light guide plate positioning portion 5, and light leaking from the inner side surface 231 is emitted to the front side through the gap.
- the optical sheet 4 is disposed in the concave groove 51 of the light guide plate positioning portion 5 and covers the front side of the concave portion 23. Therefore, light that leaks from the recess 23 and travels to the front side through the gap between the recess 23 and the light guide plate positioning portion 5 passes through the optical sheet 4. Thereby, since the light leaked from the recessed part 23 is equalized by the optical sheet 4 similarly to the light radiate
- the optical sheet 4 covers the front side of the concave portion 23 of the light guide plate 2 and is inserted into the concave groove 51 of the light guide plate positioning portion 5. And since the clearance gap is formed between the innermost surface 512 of the ditch
- the gaps between the surfaces 511 and 512 of the concave groove 51 of the light guide plate positioning portion 5 and the optical sheet 4 are concave due to the deformation of the light guide plate 2 and / or the optical sheet 4 due to heat generated in the backlight unit 1.
- Each surface 511, 512 of the groove 51 and the optical sheet 4 are in contact with each other to such an extent that they do not contact each other or no thermal stress is generated.
- the light guide plate 2 and the optical sheet 4 are not fixed at the same time, even if a difference in deformation amount due to thermal deformation occurs between the light guide plate 2 and the optical sheet 4, the light guide plate 2 is caused by the difference in deformation amount due to thermal deformation. In addition, it is possible to suppress the occurrence of defects such as wrinkles, sagging and breakage in the optical sheet 4.
- FIG. 4 is a front view of another example of the backlight unit according to the present invention
- FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the light guide plate positioning portion of the backlight unit shown in FIG. 4, and FIG. 6 is shown in FIG. It is sectional drawing which cut
- the backlight unit 1 ⁇ / b> B includes the backlight unit 1 shown in the first embodiment except for the light guide plate pressing portion 6 and the optical sheet 4 b that suppress the end portion in the longitudinal direction of the light guide plate 2. It has the same structure, and the same code
- the backlight unit 1B includes a light guide plate pressing portion 6 that presses the pressed portions 24 at both ends in the longitudinal direction of the light output surface 21 of the light guide plate 2 from the front side.
- the light guide plate pressing portion 6 is attached to the attachment portion 101 similarly to the light guide plate positioning portion 5.
- the light guide plate pressing portion 6 is formed so as not to press the light guide plate 2 in the vicinity of the light guide plate positioning portion 5.
- the light guide plate holder 6 includes two rod-like members 61 that hold the end of the light guide plate 2 in the short direction.
- the rod-like members 61 are in contact with the light guide plate 2, and the light guide plate 2 faces the back chassis 10. Holding it down.
- the two rod-shaped members 61 are arranged on a straight line with a gap 60 therebetween.
- the light guide plate positioning portion 5 is disposed in a portion overlapping the central gap 60 in plan view.
- the optical sheet 4b includes a pair of convex portions 40b extending from the central portion of both ends in the longitudinal direction outward in the longitudinal direction and spaced apart in the lateral direction.
- the optical sheet 4b is disposed on the light guide plate 2 so as not to overlap the rod-shaped member 61 in a front view, that is, the optical sheet 4b is not suppressed by the rod-shaped member 61.
- the pair of convex portions 40 b are disposed in the gap 60 so as to contact the light guide plate positioning portion 5.
- the optical sheet 4b is positioned in the short direction of the backlight unit 1B.
- the convex part 40b may be formed in each of the diffusion sheet 41, the brightness enhancement sheet 42, and the prism sheet 43 constituting the optical sheet 4b, and when these optical sheet members are configured not to move relative to each other, It may be formed on such an optical sheet member.
- the light guide plate 2 and the optical sheet 4b are positioned by the light guide plate positioning unit 5, and the optical sheet 4b is also positioned by the light guide plate positioning unit 5, the light guide plate 2 and the optical sheet 4b are relatively positioned. Is done.
- a gap 401b is formed between the pair of convex portions 40b.
- the gap 401b extends outward from the other part of the longitudinal end of the optical sheet 4b.
- the gap 401 b is arranged inside the concave groove 51 of the light guide plate positioning unit 5.
- the optical sheet 4b covers the front side of the concave portion 23 of the light guide plate 2 with the pair of convex portions 40b and the gap portion 401b.
- the gap 401b is preferably formed on all of the diffusion sheet 41, the brightness enhancement sheet 42, and the prism sheet 43, but may be formed on at least one of them.
- the light guide plate 2 and the optical sheet 4b are mostly formed of different materials, and the amount of expansion due to heat differs. Since the optical sheet 4b is not pressed by the light guide plate holder 6 (rod-like member 61), even if there is a difference in the deformation amount between the light guide plate 2 and the optical sheet 4b, the optical sheet 4b can be bent or distorted. It is possible to suppress a problem that an excessive force acts and breaks. Thereby, it is possible to suppress uneven brightness of the planar light emitted from the backlight unit 1B. In the case of this configuration, it is preferable that a deformation margin due to thermal expansion of the optical sheet 4b is formed between the light guide plate holder 6 and the optical sheet 4b.
- the backlight unit 1B includes the light guide plate pressing portion 6 having the gap 60.
- the backlight unit 1B is not limited to this.
- the bar-shaped portion 61 is brought into contact with the light guide plate positioning portion 5. Then, it may be arranged in the attachment portion 101 so that the gap 60 is not formed. In the case of this configuration, it is preferable that a margin of deformation due to thermal expansion of the optical sheet 4b is formed between the light guide plate pressing portion 6 and the optical sheet 4b.
- the light utilization rate from the light source is high, and the energy consumption can be reduced accordingly.
- FIG. 7 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device according to the present invention
- FIG. 8 is a rear view of the liquid crystal display device according to the present invention with the back chassis removed
- FIG. 9 is a liquid crystal display device according to the present invention.
- FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device shown in FIG. 9 taken along line XX.
- the liquid crystal display device A includes a backlight unit 1B, a liquid crystal panel unit 7, and an appearance frame 8.
- the liquid crystal display device A shown in FIG. 7 substantially employs the backlight unit 1B shown in FIG. In the following description, only portions different from the backlight unit 1B shown in FIG. 4 will be described. Moreover, it is not limited to the backlight unit 1B, You may employ
- the liquid crystal panel unit 7 includes a liquid crystal panel 71 in which liquid crystal is sealed, and a polarizing plate 72 attached to the front surface (observer side) and the back surface (backlight unit 1B side) of the liquid crystal panel 71.
- the liquid crystal panel 71 includes an array substrate 711, a counter substrate 712 disposed to face the array substrate 711, and liquid crystal filled between the array substrate and the counter substrate (see FIG. 7).
- the array substrate 711 is provided with a source wiring and a gate wiring orthogonal to each other, a switching element (for example, a thin film transistor) connected to the source wiring and the gate wiring, a pixel electrode connected to the switching element, an alignment film, and the like.
- the counter substrate 712 is provided with a color filter in which colored portions of red, green, and blue (RGB) are arranged in a predetermined arrangement, a common electrode, an alignment film, and the like.
- the switching element when the switching element is driven, a voltage is applied between the array substrate 711 and the counter substrate 712 in each pixel of the liquid crystal panel 71.
- the voltage between the array substrate 711 and the counter substrate 712 changes, the liquid crystal in each pixel rotates and light is modulated (the degree of light transmission is changed). As a result, an image is displayed in the image display area on the viewer side of the liquid crystal panel 71.
- the appearance frame 8 is a metal frame and has a shape that covers the front edge of the liquid crystal panel unit 7.
- the appearance frame 8 includes a rectangular opening window 80 formed so as not to hide the image display area of the liquid crystal panel unit 7, a presser part 81 that presses the liquid crystal panel unit 7 from the front side, and an edge part of the presser part 81.
- a cover portion 82 that protrudes toward the back side and covers the edge portions of the liquid crystal panel unit 7 and the backlight unit 1B is provided.
- the appearance frame 8 is grounded and shields the liquid crystal panel unit 7 and the backlight unit 1B.
- the light guide plate positioning portion 5 is screwed to the cover portion 82 of the external frame 8.
- the light guide plate holder 6 is attached to the holder 81 of the outer frame 8. That is, after the liquid crystal panel unit 7 is arranged on the front side of the back chassis 1B, when the external frame 8 is attached from the front side, the light guide plate positioning portion 5 is engaged with the concave portion 23 of the light guide plate 2 and is guided to the external frame 8.
- the optical plate 2 is positioned.
- the optical sheet 4 b can cover the front surface including the concave portion 23 of the light guide plate 2 by inserting the optical film 4 b into the concave groove 51 of the light guide plate positioning portion 5. Thereby, it is possible to suppress light leaking from the recess 23.
- the rod-shaped member 61 is formed as one member, and the gap 60 is formed shorter than the other portions, so that the light guide plate positioning portion 5 and the convex portion 40b of the optical sheet 4b can be inserted. You may form as follows. Since the light guide plate holder 6 is integrated, it is possible to reduce the time and effort of positioning and mounting.
- the mounting portion 101 can be omitted by mounting the light guide plate positioning portion 5 and the light guide plate pressing portion 6 to the external frame 8. Thereby, it is possible to reduce the structural members of the liquid crystal display device A. Further, there is no need for a frame for blocking light leaking from the recess 23 as in the prior art, and this also reduces the number of constituent members of the liquid crystal display device A while suppressing deterioration in the quality of the display image. Is possible. In addition, since the light leaked from the recess 23 is used by being homogenized by the optical sheet 4, the light utilization rate from the light source is high, and the energy consumption can be reduced accordingly.
- the concave portion is formed at the center of the end portion in the longitudinal direction of the light guide plate is described as an example, but the present invention is not limited to this and may be shifted from the center.
- one piece is provided at each end, the present invention is not limited to this.
- a plurality of pieces may be provided, and the number of recesses formed at both ends may not be the same.
- it is good also as a structure formed in multiple numbers on one side.
- the concave portion has a rectangular shape whose inner surface has a surface parallel to the three side surfaces of the light guide plate, but may be formed in a rectangular shape in plan view so that the inner surface has a certain angle with the side surface.
- the recess may be V-shaped in plan view or semicircular in plan view.
- a light guide plate and an optical sheet can be positioned, and a structure capable of forming a concave groove capable of accommodating an end of the optical sheet can be widely employed.
- the backlight unit and the liquid crystal display device according to the present invention can be used as a display unit of an electronic device such as an information appliance, a notebook PC, a mobile phone, or a game device.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
光学シートのたわみ、しわの発生による輝度むら及び漏れ光による輝度むらを抑制し、光源ユニットから発せられる光の利用率を高めるため、バックシャーシ10に対して一定の位置を保つように配置され、凹部23に係合するとともに、光学シート4の一部が挿入されるように形成された凹溝51を備えている導光板位置決め部5を備えているバックライトユニット1を提供する。
Description
本発明は、エッジライト方式のバックライトユニット及びこれを備えた液晶表示装置に関するものである。
液晶表示装置は、液晶パネルユニットと、前記液晶パネルユニットの背面に配置されるバックライトユニットを備えており、前記液晶パネルユニットが、前記バックライトユニットからの光を変調することで、前記液晶パネルユニットの正面に映像を表示している。
前記液晶表示装置で用いられるバックライトユニットとして、導光板と、前記導光板の側面から光を入射させる光源を備えた導光板方式(エッジライト方式)がある。以下に、エッジライト方式のバックライトユニットについて説明する。エッジライト方式のバックライトユニットは、複数個のLEDが並んで配置された光源ユニットと、光源ユニットから発せられた光を側面の受光面で受光し、一方の主面(正面側の主面)の出光面より面状光を出射する導光板と、導光板の出光面に隣接して配置された光学シートと、導光板の出光面の反対側の面に隣接して配置された反射シートとを備えている。そして、これらの部材は、バックシャーシの内部に配置されている。
従来、エッジライト方式のバックライトユニットは導光板の側面より光を入射する構造のため、輝度分布が均一で大きな面状光を出射するのが難しかった。そのため、エッジライト方式のバックライトユニットは、ノートブック型PCのモニタや遊技機のモニタのような小型の液晶表示装置に用いられていた。近年、導光板あるいは光学シートの性能の向上や光源として用いられるLEDの高輝度化等によって、エッジライト方式のバックライトユニットで輝度分布が均一な大面積の面状光を出射することが可能となった。また、近年、前記液晶表示装置に対して薄型化及び小型化の要求の高まっていることもあり、大型テレビに用いられるような大型の前記液晶表示装置において、前記エッジライト方式のバックライトユニットの採用が増えてきている。
上述のようなエッジライト方式のバックライトユニットを備えた液晶表示装置では、光源ユニットからの光は導光板内部で反射を繰り返すことで、面内に広くいきわたるとともに均斉化されている。しかしながら、前記光源ユニットから出射された光が前記導光板に入射せず(漏れ光が発生し)、直接液晶パネルユニットに入射する場合がある。前記液晶パネルユニットの漏れ光が入射した部分では、他の部分よりも明るくなる輝度むらが発生する場合があり、表示品質が低下する。
そこで、特開2002-174811号公報に記載の液晶表示装置では、照明ユニット(本発明ではバックライトユニット)と液晶パネル(本発明では液晶パネルユニット)の間に配置される筐体の開口窓の周辺に反射防止機能を持つ遮光テープが取り付けられている。前記遮光テープが取り付けられることで、ガラス基板及び筐体で反射を繰り返す漏れ光を減らすことができ、液晶表示装置の表示品質の低下を抑えることができる。
また、エッジライト式のバックライトユニットでは、光源ユニットと導光板との位置がずれると、出射される光の輝度が低下したり、輝度むらが発生したりしやすい。そのため、前記導光板の前記光源ユニットと対向する面と異なる面に凹部を形成し、前記凹部をフレームに配置された位置決め用凸部と係合させ、前記導光板を前記光源ユニットに対して正確に位置決めしている。
前記導光板は、前記光源ユニット等からの熱によって加熱され、変形(膨張、反り)する。前記導光板をしっかり固定すると、変形による応力が発生し、しわやたわみ等の変形の原因となる。そこで、前記導光板の熱による応力を抑えるため、前記導光板の凹部と位置決め用凸部との間には、前記導光板が変形しても熱応力が発生しないように隙間が形成されている。
前記導光板の凹部は、前記位置決め用凸部及び前記導光板の前記光源ユニットからの光が入射する受光面と対向する面を含み、受光面と対向していることから光束密度が高い光が漏れやすくなっている。そして、この受光面と対向する面と前記位置決め用凸部との間には隙間が形成されており、光がその隙間から前記導光板の外部に出射しやすい。
また、光学シートも導光板と同様に熱による変形が発生する。前記光学シートは変形した場合でも前記位置決め用凸部と接触しない大きさで形成されており、前記位置決め用凸部との間に隙間が形成されるように前記導光板の出光面と近接して配置される。そのため、前記凹部と前記位置決め用凸部との隙間から漏れた光は前記光学シートを通過しないので、輝度の調整が不十分であり、バックライトユニットから出射される面状光の輝度むらの原因となる。
そこで、この位置決め用凸部の正面側を覆うように遮光部材を配置する構成とすることで、漏れ光が前記液晶パネルユニットに入射するのを抑制することが提案されている。しかしながら、前記位置決め用凸部の近傍は複雑な形状であり、遮光部材の形状も複雑になり、製造に要する手間とコストが高くなる。また、このような遮光部材を配置することで、光源ユニットから出射された光の一部が遮光されてしまい、それだけ光の利用効率が低下してしまう。
そこで本発明は、導光板の熱応力や光学シートのたわみ、しわの発生による輝度むらや漏れ光による輝度むらを抑制し、光源ユニットから発せられる光の利用率を高めることができるバックライトユニット及びこのバックライトユニットを利用した液晶表示装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため本発明は、側部に光を受光する受光面と、正面側の主面に面状光を出射する出光面とを含み、前記受光面が形成されているのと異なる側部に凹部が形成される導光板と、前記受光部に光を照射する光源ユニットと、前記光源ユニット及び前記導光板が配置されるバックシャーシと、前記導光板の前記出光面に近接配置され、前記凹部の正面側を覆う光学シートと、前記バックシャーシに対して一定の位置を保つように配置され、前記凹部に係合するとともに、前記光学シートの一部が挿入されるように形成された凹溝を備えている導光板位置決め部とを備えているバックライトユニットを提供する。
この構成によると、前記光学シートを前記導光板位置決め部の凹溝に挿入することで、前記導光板の凹部の正面側を前記光学シートで覆うことが可能となっている。そのため、前記導光板の凹部と導光板位置決め部との隙間から光が漏れても、前記光学シートで輝度を調整することができるので、輝度むらを抑制することができる。
また、凹部より漏れた光を遮断せずに光学シートで拡散させて利用するので、光源からの光の利用率の低下を抑制することができ、光源ユニットで消費される省電力を低減することが可能である。
上記構成において、前記光学シートが、前記導光板位置決め部の両側と接触するように伸びる一対の凸部を備えていてもよい。
上記構成において、前記導光板の出光面の凹部が形成されている部分以外の部分をバックシャーシに向けて押す導光板押え部を備え、前記光学シートが前記導光板押え部と接触しないように形成されていてもよい。
上記構成において、前記導光板押え部は前記導光板を押える一対の棒状の部材を備えており、前記一対の棒状の部材は正面視において前記光学シートの凸部と重なる部分で隙間を空けて並んで配置されていてもよい。
上記構成のバックライトユニットと、前記バックライトユニットの正面に配置される液晶パネルユニットと、前記バックライトユニット及び前記液晶パネルユニットの外縁部を覆う外観フレームとを備えており、前記導光板位置決め部が前記外観フレームに取り付け固定されている液晶表示装置を提供することができる。
上記構成において、前記外観フレームは、前記バックライトユニットの外周を覆うカバー部を備えており、前記導光板位置決め部が、前記カバー部に固定されていてもよい。
上記構成において、前記外観フレームが、前記バックライトユニット及び前記液晶パネルユニットの正面の外周を押す押え部を備えており、前記導光板押え部が、前記押え部に固定されていてもよい。
本発明によると、導光板の熱応力や光学シートのたわみ、しわの発生による輝度むらや漏れ光による輝度むらを抑制し、光源ユニットから発せられる光の利用率を高めることができるバックライトユニット及びこのバックライトユニットを利用した液晶表示装置を提供することができる。
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は本発明にかかるバックライトユニットの一例の分解斜視図である。なお、図1示すバックライトユニットでは、紙面上側が正面、下側が背面としている。また、以下の説明において、特に記載しない場合、図1の状態を基準として、正面あるいは背面と表現する。
図1は本発明にかかるバックライトユニットの一例の分解斜視図である。なお、図1示すバックライトユニットでは、紙面上側が正面、下側が背面としている。また、以下の説明において、特に記載しない場合、図1の状態を基準として、正面あるいは背面と表現する。
図1に示すように、バックライトユニット1は、液晶表示装置の背面照明等、面状光を出射する照明装置である。バックライトユニット1は、バックシャーシ10と、反射シート11と、導光板2と、光源ユニット3と、光学シート4と、導光板位置決め部5とを備えている。
バックシャーシ10は、正面視矩形状の部材であり、長方形状の底面部100を備えている。図1に示しているように、バックライトユニット1は、背面側より反射シート11、導光板2、光学シート4の順番で配置されている。反射シート11は、底面部100に密着して配置され、光源ユニット3から出射された光あるいは導光板2より漏れた光を反射し、導光板2に戻す部材である。反射シート11としては、例えば、白色の塗装が施された樹脂製シートを用いているが、これに限定されるものではなく、光を効率よく反射できる構成のシートあるいは膜を広く採用することができる。
導光板2は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリカーボネイト等の透光性を有する樹脂を平板形状に成形したものである。なお、これらの樹脂に限定されるものではなく、透光性を有し平板形状に形成することができるものを広く採用することができる。
図1に示すように、導光板2は平面視長方形状の平板部材である。正面側の主面が出光面21として、短手方向の側面のうち一方の側面が光源ユニット3からの光を受光する受光面22として構成されている。さらに、導光板2には、長手方向の両端部の中央部に矩形の凹部23が形成されている。この凹部23は導光板位置決め部5と係合する係合部として用いられる。なお、導光板2と導光板位置決め部と5との関係については、後述する。
光源ユニット3は、受光面22と対向して配置される長尺形状の基板30と、基板30上に直線状に配列された複数個のLED31を備えている。なお、光源ユニット3では、LED31は等間隔で配列されているが、部分的に間隔を変えた配列であってもよい。基板30はLED31がバックライトユニット1の内側、すなわち、導光板2の受光面22に対向するようにバックシャーシ10に取り付けられている。これにより、LED31から発せられた光が、受光面22に入射する。なお、図示は省略しているが、バックシャーシ10には、光源ユニット3の基板30を保持する保持部が備えられている。なお、光源としてLED31を採用しているが、これに限定されるものではなく、導光板に光を入射させ、面状光を取り出すことができる構成の光源を広く採用することができる。
受光面22から入射した光は、導光板2の内部で反射(乱反射)を繰り返すことで導光板2の内部に拡散する。このとき、導光板2の内部の光の一部は出射面より外部に出射し、残りは導光板2の内部に反射される。すなわち、受光面より入射した光が、導光板2の内面で反射を繰り返しつつ、一部が出光面21から出射することで、出光面21から輝度分布が均一化された面状光が出射する。出光面21より出射した面状光の輝度分布をさらに均一化するため、出光面2に隣接して光学シート4が配置されている。
光学シート4は、導光板2の出光面21から出射した面状光の輝度分布を均一化するための光学部材である。光学シート4は、透過する光を拡散する拡散シート41と、輝度を向上する輝度向上シート(DBEF)42と、透過する光の方向を揃える、すなわち、斜めに進入した光を正面に向くように方向を変えるプリズムシート43とを備えている。なお、これら以外の光学特性を有する光学シート部材を用いる場合もある。なお、図1に示すバックライトユニット1の反射シート11及び光学シート4は便宜上、厚く図示しているが、実際のバックライトユニット1では、薄い部材で形成されている。
本発明にかかるバックライトユニットについてあらたな図面を参照して説明する。図2は本発明にかかるバックライトユニットの導光板位置決め部の近傍を拡大した正面図であり、図3は図2に示すバックライトユニットをIII-III線で切断した拡大断面図である。
図2に示すように、バックライトユニット1において、導光板2は長手方向両端部の中央部分に形成された、凹部23を備えている。この凹部23の内部に導光板位置決め部5が配置され、導光板2が位置決めされる。図1、図2に示しているように、凹部23は、導光板2の短手方向端面と平行な2面(後述する内側面231)を、長手方向端面と平行な面232でつないだ形状を有している。
図3に示すように、導光板位置決め部5は、バックシャーシ10の短辺と係合する取付部101に取り付け固定されている。なお、取付部101は、バックシャーシ10と一体であってもよいし、分離可能な部材であってもよい。取付部101は導光板位置決め部5とバックシャーシ10とを一定の位置関係を保つように、導光板位置決め部5を保持できる部材を広く採用することが可能である。そして、導光板位置決め部5も凹部23の各面と平行な面を備えている。このような構成の凹部23と導光板位置決め部5とを係合することで、導光板2をバックシャーシ10に対して位置決めが可能である。
そして、凹部23は導光板位置決め部5の対向する面との間に、隙間ができるように形成されている。この隙間は、導光板2の位置をバックシャーシに対して予め決められた範囲内に収めるとともに、導光板2が熱変形しても、導光板2と導光板位置決め部5とが接触しないあるいは接触しても導光板2に熱応力が発生しにくい幅である。
このように凹部23を形成し、凹部23と導光板位置決め部5を係合することで、導光板2が熱変形しても、導光板2に熱応力が発生するのを抑制することができる。また、導光板2の長手方向及び短手方向の移動も規制されているので、例えば、導光板2の短手方向の移動によって、入光面21と光源ユニット3(特に、LED31)とが接触するのを抑制することができる。
また、図3に示しているように、導光板位置決め部5は、取付部101に、バックシャーシ10に対して非接触な状態で取り付けられている。これにより、導光板位置決め部5の背面側とバックシャーシ10との間にも反射シート11を配置することが可能となっている。そのため、凹部23からバックシャーシ10側に漏れた光も、導光板2に戻すことが可能である。このことから、光源ユニット3から出射された光の利用効率をより一層高めることが可能である。
そして、導光板位置決め部5は、バックライトユニット1の正面側に突出した部分を備えているとともに、内側に向いた面(導光板2の正面視中央に向いている面)に凹溝51を備えている。この凹溝51は、図3に示しているとおり、バックライトユニット1に導光板位置決め部5を取り付けたとき、バックシャーシ10の底面100と平行な2面(511)を取付部101と平行な面(最奥面512)で接続した断面矩形状の凹部である。この凹溝51は導光板2の凹部23に導光板位置決め部5を係合させたとき、導光板2の出光面21が凹溝51のバックシャーシ10の底面と平行な2面511の間に収まるように構成されている。
導光板2をバックシャーシ10に位置決め配置し、導光板2の出光面21を覆うように光学シート4を配置することで、光学シート4の一部が導光板位置決め部5の凹溝51に挿入される。つまり、正面視において、光学シート4の凹部23と重なる部分が、凹溝51の内部に配置され、凹部23は正面視において、光学シート4で覆われる。
導光板2、光学シート4及び導光板位置決め部5の詳細について図面を参照して説明する。まず、バックライトユニット1の面状光について説明する。導光板2の出光面21より出射する面状光が光学シート4を通過することで、輝度分布の均一度(均斉度)を高め、光の出射方向をそろえることで輝度を高めている。
図2に示しているように、導光板2の位置決め用の凹部23は、導光板2の入光面21と対向する内側面231(図2では、平行に形成された面)を備えている。入光面21から入射した光は、減衰しないあるいは略減衰しない状態、換言すると、光束密度が高いままで内側面231から漏れやすくなっている。そして、導光板2の凹部23の内面と導光板位置決め部5との間に隙間が形成されており、内側面231から漏れた光は、この隙間より正面側に出射される。
バックライトユニット1では、光学シート4が導光板位置決め部5の凹溝51に配置され、凹部23の正面側を覆っている。そのため、凹部23より漏れ、凹部23と導光板位置決め部5との隙間から正面側に進む光は光学シート4を通過する。これにより、凹部23より漏れた光も導光板2の出光面21より出射される光と同様、光学シート4で均斉化されるので、面状光の輝度むらの発生が抑制される。また、凹部23からの漏れ光も光学シート4で均斉化して利用することから、光源からの光の利用率が高くそれだけ消費エネルギを低減することができる。
バックライトユニット1において、光学シート4は導光板2の凹部23の正面側を覆い、導光板位置決め部5の凹溝51に挿入されている。そして、図2に示しているように、導光板位置決め部5の凹溝51の最奥面512と光学シート4との間に隙間が形成されているので、光学シート4が熱変形しても、光学シート4が導光板位置決め部5によって押されて撓んだり、折れたりし、光学シート4を通過した光の輝度分布がばらつくのを抑制することができる。また、導光板2に反りが発生した場合でも、光学シート4の正面及び背面と凹溝51の平行な面511との間に隙間があるので、導光板位置決め部5の凹溝51と光学シート4とが接触するのを抑制することができる。
なお、導光板位置決め部5の凹溝51の各面511、512と光学シート4との隙間は、バックライトユニット1で発生する熱での導光板2及び(又は)光学シート4の変形で凹溝51の各面511、512と光学シート4とが接触しないあるいは熱応力が発生しない程度に接触する大きさである。
また、導光板2と光学シート4とを同時に固定しないので、導光板2と光学シート4とに熱変形による変形量の差が出たとしても、熱変形による変形量の差によって、導光板2及び(又は)光学シート4にしわ、たるみ、破損等の不具合が発生するのを抑えることができる。
(第2の実施形態)
本発明にかかるバックライトユニットの他の例について図面を参照して説明する。図4は本発明にかかるバックライトユニットの他の例の正面図であり、図5は図4に示すバックライトユニットの導光板位置決め部近傍を拡大した図であり、図6は図5に示すバックライトユニットをVI-VI線で切断した断面図である。図4、図5に示すように、バックライトユニット1Bでは、導光板2の長手方向の端部を抑える導光板押え部6及び光学シート4b以外は第1の実施形態に示すバックライトユニット1と同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。
本発明にかかるバックライトユニットの他の例について図面を参照して説明する。図4は本発明にかかるバックライトユニットの他の例の正面図であり、図5は図4に示すバックライトユニットの導光板位置決め部近傍を拡大した図であり、図6は図5に示すバックライトユニットをVI-VI線で切断した断面図である。図4、図5に示すように、バックライトユニット1Bでは、導光板2の長手方向の端部を抑える導光板押え部6及び光学シート4b以外は第1の実施形態に示すバックライトユニット1と同じ構成を有しており、実質上同じ部分には同じ符号が付してある。
本発明にかかるバックライトユニット1Bは、導光板2の出光面21の長手方向両端部の被押え部24を、正面側から押さえる導光板押え部6を備えている。導光板押え部6は、導光板位置決め部5と同様、取付部101に取り付けられている。導光板押え部6は、導光板位置決め部5の近傍では、導光板2を押えないように形成されている。
導光板押え部6の詳細について説明する。導光板押え部6は、導光板2の短手方向端部を押える棒状の部材61を2個備えており、棒状の部材61が導光板2と接触し、導光板2をバックシャーシ10に向けて押さえている。そして、2個の棒状の部材61は間隙60を空けて、直線上に配置されている。平面視において中央の間隙60と重なる部分に、導光板位置決め部5が配置される。
また、図5、図6に示すように、光学シート4bは、長手方向両端部の中央部分から長手方向外側に伸び、短手方向に離れて形成された一対の凸部40bを備えている。光学シート4bは、正面視において、棒状の部材61と重ならない、すなわち、棒状の部材61によって、光学シート4bが抑えられないように、導光板2に配置される。そして、一対の凸部40bが間隙60に導光板位置決め部5と接触するように配置されている。
これにより、光学シート4bはバックライトユニット1Bの短手方向に位置決めされる。なお、凸部40bは、光学シート4bを構成する拡散シート41、輝度向上シート42及びプリズムシート43のそれぞれに形成されていてもよいし、これらの光学シート部材が互いに移動しない構成の場合、いずれかの光学シート部材に形成されていてもよい。
以上のことから、導光板2及び光学シート4bが導光板位置決め部5によって位置決めされ、光学シート4bも導光板位置決め部5によって位置決めされるので、導光板2と光学シート4bとは相対的に位置決めされる。また、光学シート4bでは、一対の凸部40bの間に光学シート4bの長手方向端部の他の部分よりも外側に伸びる間隙部401bが形成されている。そして、光学シート4bが導光板2bの正面側に配置されたとき、間隙部401bが導光板位置決め部5の凹溝51の内部に配置される。このような構成となっていることから、光学シート4bは、一対の凸部40b及び間隙部401bで導光板2の凹部23の正面側を覆っている。なお、間隙部401bは拡散シート41、輝度向上シート42及びプリズムシート43のすべてに形成されていることが好ましいが、少なくともいずれか一つに形成される構成であってもよい。
導光板2の凹部23から漏れ、凹部23と導光板位置決め部5との隙間を通った漏れ光は、光学シート4bで分散されるので、バックライトユニット1Bから出射される面状光の輝度分布にむらができるのを抑制することが可能となっている。
そして、導光板2と光学シート4bとは異なる材料で形成されていることがほとんどであり、熱による膨張量が異なる。光学シート4bが導光板押え部6(棒状部材61)で押さえられていないので、導光板2と光学シート4bとの変形量に差ができても、光学シート4bにたわみやひずみができたり、無理な力が作用して破損したりする不具合を抑制することが可能である。これにより、バックライトユニット1Bから出射される面状光の輝度むらを抑制することが可能である。なお、この構成の場合、導光板押え部6と光学シート4bとの間に、光学シート4bの熱膨張による変形しろが構成されていることが好ましい。
また、バックライトユニット1Bでは、間隙60を備えた導光板押え部6を備えているが、これに限定されるものではなく、棒状の部分61を導光板位置決め部5と接触するように、換言すると、間隙60が形成されないように、取付部101に配置されていてもよい。この構成の場合、導光板押え部6と光学シート4bとの間に、光学シート4bの熱膨張による変形しろが構成されていることが好ましい。また、凹部23からの漏れ光も光学シート4で均斉化して利用するので、光源からの光の利用率が高くそれだけ消費エネルギを低減することができる。
(第3の実施形態)
本発明にかかるバックライトユニットを用いた液晶表示装置について、図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる液晶表示装置の分解斜視図であり、図8は本発明にかかる液晶表示装置のバックシャーシを外した状態の背面図であり、図9は本発明にかかる液晶表示装置の導光板位置決め部を拡大した図であり、図10は図9に示す液晶表示装置のX-X線で切断した断面図である。
本発明にかかるバックライトユニットを用いた液晶表示装置について、図面を参照して説明する。図7は本発明にかかる液晶表示装置の分解斜視図であり、図8は本発明にかかる液晶表示装置のバックシャーシを外した状態の背面図であり、図9は本発明にかかる液晶表示装置の導光板位置決め部を拡大した図であり、図10は図9に示す液晶表示装置のX-X線で切断した断面図である。
図7に示すように、液晶表示装置Aは、バックライトユニット1Bと、液晶パネルユニット7と、外観フレーム8を備えている。図7に示す液晶表示装置Aでは、実質上、図4に示すバックライトユニット1Bを採用しているが、一部液晶表示装置Aに対応するように変更している。なお、以下の説明では、図4に示すバックライトユニット1Bと異なる部分のみ説明する。また、バックライトユニット1Bに限定されず、図1等に示すバックライトユニット1を採用してもよい。
液晶パネルユニット7は、液晶が封入された液晶パネル71と、液晶パネル71の正面(観察者側)及び背面(バックライトユニット1B側)に貼り付けられた偏光板72とを有している。液晶パネル71は、アレイ基板711と、アレイ基板711と対向して配置された対向基板712と、アレイ基板と対向基板との間に充填される液晶とを含んでいる(図7参照)。
アレイ基板711には、互いに直交するソース配線及びゲート配線、ソース配線及びゲート配線に接続されたスイッチング素子(例えば、薄膜トランジスタ)、スイッチング素子に接続された画素電極及び配向膜等が設けられている。そして、対向基板712には、赤、緑、青(RGB)の各着色部が所定の配列で配置されたカラーフィルタ、共通電極、配向膜等が設けられている。
液晶パネルユニット5において、スイッチング素子が駆動されることで、液晶パネル71の各画素におけるアレイ基板711と対向基板712との間に電圧が印加される。アレイ基板711と対向基板712の間の電圧が変化することで、各画素での液晶が回転し、光が変調される(光の透過度合いが変更される)。これにより、液晶パネル71の観察者側の画像表示領域に画像を表示する。
外観フレーム8は、金属製の枠体であり、液晶パネルユニット7の正面の辺縁部分を覆う形状を有している。外観フレーム8は、液晶パネルユニット7の映像表示領域が隠れないように形成された矩形の開口窓80と、液晶パネルユニット7を正面側から押える押え部81と、押え部81の辺縁部より背面側に突出し、液晶パネルユニット7及びバックライトユニット1Bの辺縁部を覆うカバー部82とを備えている。外観フレーム8は接地されており、液晶パネルユニット7及びバックライトユニット1Bをシールドしている。
図10に示しているように、導光板位置決め部5は外観フレーム8のカバー部82にねじ止めされている。また、導光板押え部6は外観フレーム8の押え部81に取り付けられている。すなわち、バックシャーシ1Bの正面側に液晶パネルユニット7を配置したのち、正面側から外観フレーム8を取り付けるとき、導光板位置決め部5が導光板2の凹部23に係合され、外観フレーム8と導光板2とが位置決めされる。このとき、光学フィルム4bを導光板位置決め部5の凹溝51に挿入することで、光学シート4bは導光板2の凹部23を含む正面を覆うことが可能となっている。これにより、凹部23より漏れる光を抑制することが可能である。
なお、導光板押え部6として、棒状の部材61を1つの部材とし、間隙60の部分で他の部分より短く形成することで、導光板位置決め部5及び光学シート4bの凸部40bが挿入できるように形成していてもよい。導光板押え部6が一体であることで、位置決め及び取り付けの手間を減らすことが可能である。
また、導光板位置決め部5及び導光板押え部6を外観フレーム8に取り付けることで、取付部101を省略することができる。これにより、液晶表示装置Aの構成部材を減らすことが可能である。また、従来のように、凹部23から漏れる光を遮断するためのフレームがなくてもよく、このことからも、表示画像の品質の低下を抑えつつ、液晶表示装置Aの構成部材を減らすことが可能である。また、凹部23からの漏れ光も光学シート4で均斉化して利用するので、光源からの光の利用率が高くそれだけ消費エネルギを低減することができる。
上述の各実施形態において、凹部が導光板の長手方向端部の中央に形成されているものを例に説明しているが、これに限定されるものではなく、中央からずれていてもよい。また、両端部に1個ずつ備えられているが、これに限定されるものではなく、複数個ずつであってもよいし、両端部に形成される凹部の数が同じでなくてもよい。さらには、片側に複数個形成される構成としてもよい。さらに、凹部の形状として、内面が導光板の側面3面と平行な面を有する矩形状のものとしているが、内面が側面と一定の角度を持つよう平面視四角形状に形成されていてもよいし、平面視V字状あるいは平面視半円状の凹部であってもよい。導光板及び光学シートを位置決めすることができ、光学シートの端部を収納することができる凹溝を形成できる構造のものを広く採用することが可能である。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
本発明にかかるバックライトユニット及び液晶表示装置は、情報家電、ノートPC、携帯電話、遊戯装置等の電子機器の表示部として利用することが可能である。
1 バックライトユニット
2 導光板
21 出光面
22 受光面
23 凹部
3 光源ユニット
30 基板
31 LED
4 光学シート
41 拡散シート
42 輝度向上シート
43 プリズムシート
5 導光板位置決め部
51 凹溝
6 導光板押え部
61 棒状の部材
7 液晶パネルユニット
71 液晶パネル
711 アレイ基板
712 対向基板
72 偏光板
8 外観シャーシ
81 押え部
82 カバー部
2 導光板
21 出光面
22 受光面
23 凹部
3 光源ユニット
30 基板
31 LED
4 光学シート
41 拡散シート
42 輝度向上シート
43 プリズムシート
5 導光板位置決め部
51 凹溝
6 導光板押え部
61 棒状の部材
7 液晶パネルユニット
71 液晶パネル
711 アレイ基板
712 対向基板
72 偏光板
8 外観シャーシ
81 押え部
82 カバー部
Claims (9)
- 側部に光を受光する受光面と、正面側の主面に面状光を出射する出光面とを含み、前記受光面が形成されているのと異なる側部に凹部が形成される導光板と、
前記受光部に光を照射する光源ユニットと、
前記光源ユニット及び前記導光板が配置されるバックシャーシと、
前記導光板の前記出光面に近接配置され、前記凹部の正面側を覆う光学シートと、
前記バックシャーシに対して一定の位置を保つように配置され、前記凹部に係合するとともに、前記光学シートの一部が挿入されるように形成された凹溝を備えている導光板位置決め部とを備えていることを特徴とするバックライトユニット。 - 前記光学シートは、前記導光板位置決め部の両側と接触するように伸びる一対の凸部を備えている請求項1に記載のバックライトユニット。
- 前記導光板の出光面の凹部が形成されている部分以外の部分をバックシャーシに向けて押す導光板押え部を備え、
前記光学シートが前記導光板押え部と接触しないように形成されている請求項1又は請求項2に記載のバックライトユニット。 - 前記導光板押え部は前記導光板を押える一対の棒状の部材を備えており、
前記一対の棒状の部材は正面視において前記光学シートの凸部と重なる部分で隙間を空けて並んで配置されている請求項3に記載のバックライトユニット。 - 請求項1又は請求項2に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットの正面に配置される液晶パネルユニットと、
前記バックライトユニット及び前記液晶パネルユニットの外縁部を覆い、前記導光板位置決め部が取り付けられた外観フレームとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記外観フレームは、前記バックライトユニットの外周を覆うカバー部を備えており、
前記導光板位置決め部が、前記カバー部に固定されている請求項5に記載の液晶表示装置。 - 請求項3又は請求項4に記載のバックライトユニットと、
前記バックライトユニットの正面に配置される液晶パネルユニットと、
前記バックライトユニット及び前記液晶パネルユニットの外縁部を覆う外観フレームとを備えており、
前記導光板位置決め部が前記外観フレームに取り付け固定されていることを特徴とする液晶表示装置。 - 前記外観フレームは、前記バックライトユニットの外周を覆うカバー部を備えており、
前記導光板位置決め部が、前記カバー部に固定されている請求項7に記載の液晶表示装置。 - 前記外観フレームは、前記バックライトユニット及び前記液晶パネルユニットの正面の外周を押す押え部を備えており、
前記導光板押え部が、前記押え部に固定されている請求項8又は請求項9に記載の液晶表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201280060238.2A CN103975192B (zh) | 2011-12-06 | 2012-11-29 | 背光源单元和液晶显示装置 |
US14/362,437 US20140347596A1 (en) | 2011-12-06 | 2012-11-29 | Backlight unit and liquid-crystal display device |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011267150 | 2011-12-06 | ||
JP2011-267150 | 2011-12-06 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2013084776A1 true WO2013084776A1 (ja) | 2013-06-13 |
Family
ID=48574146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2012/080813 WO2013084776A1 (ja) | 2011-12-06 | 2012-11-29 | バックライトユニット及び液晶表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20140347596A1 (ja) |
CN (1) | CN103975192B (ja) |
WO (1) | WO2013084776A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021251350A1 (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | 日本精機株式会社 | 表示装置 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5873907B2 (ja) * | 2013-09-03 | 2016-03-01 | キヤノン・コンポーネンツ株式会社 | 照明装置、イメージセンサユニット、画像読取装置および画像形成装置 |
JP6375862B2 (ja) * | 2014-10-17 | 2018-08-22 | オムロン株式会社 | 面光源装置、液晶表示装置および電子機器 |
KR102402421B1 (ko) * | 2017-09-11 | 2022-05-27 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 표시 장치의 데이터 보상 방법 |
CN109581745B (zh) * | 2018-12-25 | 2021-09-28 | 厦门天马微电子有限公司 | 显示装置及其装配工艺 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009049017A (ja) * | 2002-05-28 | 2009-03-05 | Samsung Electronics Co Ltd | バックライトアセンブリ及びこれを有する液晶表示装置 |
JP2009158233A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Omron Corp | 光源装置及び液晶表示装置 |
JP2010002745A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
JP2011216275A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Panasonic Corp | バックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003255309A (ja) * | 2002-03-04 | 2003-09-10 | Nec Lcd Technologies Ltd | 光学ユニット及びそれを用いた液晶表示装置 |
JP2004192828A (ja) * | 2002-12-06 | 2004-07-08 | Alps Electric Co Ltd | 背面照明装置及び液晶表示装置 |
CN1313873C (zh) * | 2003-07-09 | 2007-05-02 | 友达光电股份有限公司 | 液晶显示单元及其薄型背光模块 |
JP4440868B2 (ja) * | 2005-10-25 | 2010-03-24 | 三菱電機株式会社 | 面状光源装置及びこれを用いた液晶表示装置 |
KR101396733B1 (ko) * | 2007-05-23 | 2014-05-19 | 엘지디스플레이 주식회사 | 디스플레이 모듈 및 그 제조방법 |
JP5074135B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2012-11-14 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 液晶表示装置 |
KR100900464B1 (ko) * | 2008-01-03 | 2009-06-02 | 삼성전자주식회사 | 표시 장치 |
CN101226307B (zh) * | 2008-02-15 | 2010-06-23 | 友达光电(苏州)有限公司 | 背光模块及其固定结构 |
KR100949118B1 (ko) * | 2008-12-29 | 2010-03-23 | 삼성전자주식회사 | 백 라이트 어셈블리 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
JP5143770B2 (ja) * | 2009-03-02 | 2013-02-13 | 株式会社ジャパンディスプレイイースト | 液晶表示装置 |
KR101604266B1 (ko) * | 2009-06-24 | 2016-03-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
KR20110049550A (ko) * | 2009-11-05 | 2011-05-12 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 이용한 액정표시장치 |
CN101739910A (zh) * | 2009-11-05 | 2010-06-16 | 友达光电(苏州)有限公司 | 显示装置 |
KR20110066482A (ko) * | 2009-12-11 | 2011-06-17 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 |
KR20110070603A (ko) * | 2009-12-18 | 2011-06-24 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 포함한 액정표시장치 |
KR20110131543A (ko) * | 2010-05-31 | 2011-12-07 | 삼성엘이디 주식회사 | 백라이트 유닛 |
CN201954404U (zh) * | 2011-03-25 | 2011-08-31 | 青岛海信电器股份有限公司 | 一种背光模组 |
-
2012
- 2012-11-29 US US14/362,437 patent/US20140347596A1/en not_active Abandoned
- 2012-11-29 CN CN201280060238.2A patent/CN103975192B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-11-29 WO PCT/JP2012/080813 patent/WO2013084776A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009049017A (ja) * | 2002-05-28 | 2009-03-05 | Samsung Electronics Co Ltd | バックライトアセンブリ及びこれを有する液晶表示装置 |
JP2009158233A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Omron Corp | 光源装置及び液晶表示装置 |
JP2010002745A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Hitachi Displays Ltd | 液晶表示装置 |
JP2011216275A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Panasonic Corp | バックライトユニットおよびこれを備えた液晶表示装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021251350A1 (ja) * | 2020-06-08 | 2021-12-16 | 日本精機株式会社 | 表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103975192A (zh) | 2014-08-06 |
US20140347596A1 (en) | 2014-11-27 |
CN103975192B (zh) | 2016-01-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4640188B2 (ja) | 面状光源装置 | |
US9069108B2 (en) | Backlight unit and liquid crystal display device | |
US20150260908A1 (en) | Display apparatus and liquid-crystal display apparatus | |
CN103574406B (zh) | 背光装置、包括该背光装置的显示设备以及固定构件 | |
WO2014157482A1 (ja) | 照明装置及び表示装置 | |
WO2011074365A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
WO2012161155A1 (ja) | バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
WO2013084776A1 (ja) | バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
WO2013039001A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
JP5736420B2 (ja) | 光学部材保持構造、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
JP5778780B2 (ja) | 照明装置、バックライト、液晶表示装置及びテレビジョン受信装置 | |
WO2013008741A1 (ja) | バックライト及び液晶表示装置 | |
WO2012111501A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
WO2012165318A1 (ja) | 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 | |
WO2013077279A1 (ja) | バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
KR20120047715A (ko) | 발광소자와, 이를 구비한 백라이트 및 액정표시장치 | |
KR101785340B1 (ko) | 커버버툼 및 이를 포함하는 액정표시장치 | |
JP5352739B2 (ja) | バックライトユニットおよび液晶表示装置 | |
JP4644746B1 (ja) | 光源モジュール、及びそれを備えた電子機器 | |
US10088619B2 (en) | Reflection sheet, light source device and display apparatus | |
WO2013011912A1 (ja) | バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
JP2015187730A (ja) | 光学部材保持構造、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
WO2015040699A1 (ja) | 面状光源装置及び液晶表示装置 | |
WO2013002171A1 (ja) | 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 | |
JPWO2015025364A1 (ja) | 光源装置及び表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12854858 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 14362437 Country of ref document: US |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12854858 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |