JP2005227720A

JP2005227720A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2005227720A
Application number: JP2004038877A
Authority: JP
Inventors: Toru Kawano; 亨川野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2005-08-25

Abstract

【課題】組付工数および部品コストを削減すると共に、光の利用効率を向上させ且つ装置の薄型化を図る。
【解決手段】液晶パネル２１の背面側にバックライト２２を備え、バックライト２２はホルダー２９の内部に導光板２６が嵌め込まれていると共に、導光板２６の側端面である入光面２６ａに対向して光源２８が配置されており、ホルダー２９は内表面に反射層３１を一体成形して設けている。ホルダーは２９、導光板２６の底面および側端面を包囲する凹部３２を備えており、反射層３１は少なくとも凹部３２の内表面に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、エッジライト方式のバックライトを備えた液晶表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置は、薄型・軽量・省電力などの利点を活かして携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルスチールカメラ（ＤＳＣ）、パソコン、テレビ等のディスプレイとして幅広く用いられている。これらの液晶表示装置は、液晶パネルの背面にバックライトを配置しており、該バックライトは光源からの出射光を導光板の側端面に入射させ、その伝播した光を導光板の表面側からプリズムシート等を介して出射させることによって面光源を構成し、液晶パネルの背面を全体的に照射するようにしている。前記光源としては、小型液晶表示装置ではフレキシブル基板に付けたＬＥＤ（発光ダイオード）を、中・大型液晶表示装置では冷陰極管等を採用していることが多い。
図４および図５は小型液晶表示装置の場合を示し、上から液晶パネル１、プリズムシート２、３、拡散板４、導光板６、反射シート７を積層してホルダー８の凹部８ａ内に収容し、導光板６の側端面である入光面６ａとホルダー８の側壁８ｂとの間に生じる隙間にフレキシブルプリント基板５に実装されたＬＥＤ９を嵌め込んでいる。

ホルダー８の凹部８ａ底面に敷設した反射シート７は、９０％以上の光反射率をもつ厚さ５０μｍ〜１００μｍ程のシートであり、ＬＥＤ９から出射した光が入射面６ａより導光板６に入光し、導光板６内を伝播した光が下方向に出光したものを反射させ、再び液晶パネル１側の上方向に向けるために使用されている。
しかしながら、導光板６の入射面６ａと反対側の端面６ｂ側にはホルダー８の側壁があるのみで、端面６ｂから出射した光を効率良く導光板６内に戻すことができず、光利用効率が低下する問題があった。また、反射シート７を別体で設ける必要があるので反射シート７の組み付け作業が発生し作業工数が増大すると共に、反射シート７の部品コストも発生し、かつ、反射シート７分だけ装置１が厚くなり薄型化の要請にも反する。
一方、底壁を設けず、側壁のみでできたホルダーの底に反射シートを貼り付け、底面とした構造のものもあるが、このように薄型化のために反射シートを底面とした構造は、底面強度が十分でないと共に、ホルダー側壁と反射シートとの貼り付け部分から光が漏れることで光利用効率が低下する問題がある。

特開２００３−２７９９７２号公報では、液晶セル１０、拡散シート１１、遮光シート１２、導光板１３、ＬＥＤ１５を実装した基板１４、反射シート１６を積層して枠体１７に収容している。この反射シート１６は、底壁１６ａと側壁１６ｂ〜１６ｅとを備え、導光板１３の裏面と側端面とを囲むようにしており、導光板１３の側端面から漏れた光が反射シート１６の側壁１６ｂ〜１６ｅで反射して再び導光板１３内に入射してバックライトの輝度アップを図っている。しかし、この構造も反射シート１６が余分に必要であり、反射シート１６の組付手数が掛かり、かつ、反射シート１６の加工コストが増大すると共に、底壁１６ａおよび側壁１６ｂ〜１６ｅの分だけ厚みが生じて挟額縁化や薄型化の要請に反する。さらには、反射シート１６の側壁１６ｂ〜１６ｅの間に隙間が生じることで輝度低下が生じる問題もある。
特開２００３−２７９９７２号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、組み付け工数および部品コストを削減すると共に、光の利用効率を向上させ且つ装置の薄型化を図ることを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、液晶パネルの背面側にバックライトを備え、該バックライトはホルダーの内部に導光板が嵌め込まれていると共に、該導光板の側端面である入光面に対向して光源が配置されており、前記ホルダーは内表面に反射層を一体成形して設けていることを特徴とする液晶表示装置を提供している。

前記構成とすると、前記ホルダーに反射層を一体で設けているので、従来導光板の底面側に敷設することを必要としていた反射シートが廃止され、反射シートを組み付ける工程が削減できると共に、反射シート自体の部品コストも削減することが可能となる。また、従来の反射シートがなくなるので液晶表示装置の薄型化にも貢献する。

前記ホルダーは、前記導光板の底面および側端面を包囲する凹部を備えており、前記反射層は少なくとも該凹部の内表面全体に形成されている。

前記構成とすると、導光板を前記ホルダーの凹部に収容するだけで、液晶パネル側への出射面となる上面以外を前記反射層で包囲することができるので、光源から導光板内へ入射された光は出射面方向に向けて反射されて光の利用効率が大幅に向上する。つまり、導光板の側端面から漏れた光は、前記反射層で反射して再び導光板内に入射され、特に導光板の外周部の輝度がアップし、全体としてバックライトの輝度アップが図れる。また、ホルダー凹部の内表面全体に反射層を設けることで、隙間も発生せず光の漏れも防止することができる。

前記反射層は反射率９０％以上としていることが、光の利用効率上好ましい。
具体的には、前記ホルダーの反射層は、アルミニウム基材上に純銀層あるいは増反射酸化物層をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）により薄膜形成されていると好適である。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、前記ホルダーに反射層を一体で設けているので、従来の反射シートが廃止され、部品コストの削減および作業性の向上、装置の薄型化を図ることができる。また、反射層をホルダー凹部の内表面全体に一体成形で設けることで隙間なく覆うことでき、光の漏れを無くし光の有効利用が可能となる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
液晶表示装置２０は、図１および図３に示すように、液晶パネル２１と、液晶パネル２１の背面側に配置されたバックライト２２とを備え、液晶パネル２１とバックライト２２をベゼル（図示せず）もしくは、バックライト外周の両面テープにより保持固定している。また、液晶パネル２１は、液晶を挟持した一対の基板（図示せず）と、液晶の配向状態を制御するための駆動回路（図示せず）とを設けている。

バックライト２２は、凹部３２を有するホルダー２９と、ホルダー２９の凹部３２に嵌め込んで敷設される透明樹脂成形品からなる矩形状の導光板２６と、導光板２６の入光面２６ａとホルダー２９との間に配置される光源となるＬＥＤ（白色ＬＥＤ）２８と、ＬＥＤ２８を複数個実装したフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）２７と、導光板２６の上に積層される拡散シート２５、第１、第２プリズムシート２３、２４とを備えている。

光源としては、小型・中型の液晶表示装置に用いるバックライトの場合は、本実施形態のようにフレキシブルプリント基板２７に実装されたＬＥＤ２８を用いる。一方、中型・大型の液晶表示装置に用いるバックライトでは、冷陰極管等の線光源を用いる。
なお、第１、第２プリズムシート２３、２４は、プリズム溝を交差させて積層配置しているが、１枚で集光作用のあるプリズムシートであれば、１枚の使用でも構わない。また、発光面にムラ等が見られない場合は、拡散シート２５を使用しない場合もある。

ホルダー２９は、図１および図２に示すように、アルミニウム基材３０上に純銀層あるいは増反射酸化物層からなる反射層３１をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）により薄膜形成して反射率９０％以上とし、反射層３１が内面側となるようにケース状に曲げ加工している。なお、ホルダー２９全体の厚さは０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度であると共に、反射層３１の厚さは０．１μｍ〜２．０μｍとなっている。
ホルダー２９は上面開口を有する矩形状で、凹部３２の上端より外方に設置部２９ｃ、２９ｄを鍔状に突出すると共に設置部２９ｃ、２９ｄの外端より上方に外側壁２９ｅを突出している。凹部３２は底壁２９ａと側壁２９ｂとで形成されている。
なお、反射層３１を構成する純銀層あるいは増反射酸化物層を有する材料としては、ＭＩＲＯＳＩＬＶＥＲ、ＭＩＲＯ２（alanod社製）や、銀反射板（三井化学製）等が挙げられ、夫々の反射率は、ＭＩＲＯＳＩＬＶＥＲが９８％、ＭＩＲＯ２が９５％、銀反射板が９６％である。

液晶表示装置２０が組み立てられた状態では、図３に示すように、導光板２６がホルダー２９の凹部３２に落とし込まれると共に、導光板２６の入射面２６ａと凹部３２の側壁２９ｂとの隙間にＬＥＤ２８が嵌め込まれる。フレキシブルプリント基板２７は設置部２９ｃに載置される。積層された拡散シート２５、第１、第２プリズムシート２３、２４および液晶パネル２１は設置部２９ｄおよびフレキシブルプリント基板２７の上に載置される。

上記構成とすれば、ＬＥＤ２８から出射した光は入射面２６ａから入射して導光板２６内を伝播し、導光板２６の下面から出射した光は、ホルダー２９の凹部３２の底壁２９ａの反射層３１で反射されて導光板２６へと再度戻される。さらに、導光板２６の入射面２６ａと反対端面である側端面２６ｂから出射した光もホルダー２９の凹部３２の側壁２９ｂの反射層３１で反射されて導光板２６へと再度戻される。
したがって、導光板２６は液晶パネル２１側への出射面となる上面以外が反射層３１で包囲され、ＬＥＤ２８から導光板２６へ入射された光は反射層３１による反射でロスが低減されるので、光の利用効率が大幅に向上する。特に、導光板２６の外周部の輝度が向上し全体としてバックライト２２の輝度アップが図れる。また、ホルダー２９の凹部３２の内表面全体に反射層３１を設けているので、隙間も発生せず光の漏れを防止することができる。
さらに、ホルダー２９は反射層３１を一体で設けており、従来導光板の底面側に敷設していた別部材の反射シートが廃止されるので、反射シートを組み付ける工程が削減できると共に、反射シート自体の部品コストも削減することが可能となる。また、従来の厚さ５０μｍ〜１００μｍの別体の反射シートがなくなり、厚さ０．１〜２．０μｍの反射層３１をホルダー２９と一体で設けたので、液晶表示装置の薄型化にも貢献する。

本発明の実施形態の液晶表示装置の分解斜視図である。ホルダーの断面図である。液晶表示装置の断面図である。従来例の液晶表示装置の分解斜視図である。従来例の液晶表示装置の断面図である。別の従来例の液晶表示装置の分解斜視図である。

符号の説明

２０液晶表示装置
２１液晶パネル
２２バックライト
２３第１プリズムシート
２４第２プリズムシート
２５拡散板
２６導光板
２７フレキシブルプリント基板
２８ＬＥＤ
２９ホルダー
３０アルミニウム基材
３１反射層
３２凹部

Claims

液晶パネルの背面側にバックライトを備え、該バックライトはホルダーの内部に導光板が嵌め込まれていると共に、該導光板の側端面である入光面に対向して光源が配置されており、前記ホルダーは内表面に反射層を一体成形して設けていることを特徴とする液晶表示装置。
前記ホルダーは、前記導光板の底面および側端面を包囲する凹部を備えており、前記反射層は少なくとも該凹部の内表面全体に形成されている請求項１に記載の液晶表示装置。
前記反射層は反射率９０％以上としている請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
前記ホルダーの反射層は、アルミニウム基材上に純銀層あるいは増反射酸化物層をＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）により薄膜形成されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。