JP2009110738A - Light guide unit, backlight unit, liquid crystal display device, and manufacturing method of light guide unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックライトユニット、およびそのバックライトユニットを搭載する液晶表示装置に関するものであり、特に、バックライトユニットに含まれる導光ユニットおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a backlight unit and a liquid crystal display device on which the backlight unit is mounted, and more particularly to a light guide unit included in the backlight unit and a manufacturing method thereof.
一般的に、液晶表示装置は、薄型かつ低消費電力のため、種々の電子機器に採用されている。そして、かかるような液晶表示装置は、通常、液晶表示パネルに対して光を供給するバックライトユニットを搭載する。 In general, liquid crystal display devices are employed in various electronic devices because of their thinness and low power consumption. Such a liquid crystal display device usually includes a backlight unit that supplies light to the liquid crystal display panel.
バックライトユニットは、光源として、LED(Light Emitting Diode)または蛍光管を採用することが多い。例えば、LEDを採用するバックライトユニットとしては特許文献1が挙げられ、蛍光管を採用するバックライトユニットとしては特許文献2が挙げられる。 The backlight unit often employs an LED (Light Emitting Diode) or a fluorescent tube as a light source. For example, Patent Document 1 is cited as a backlight unit that employs an LED, and Patent Document 2 is cited as a backlight unit that employs a fluorescent tube.
そして、以上の特許文献1および2に記載されるバックライトユニットでは、光源の周囲を樹脂が囲む。これによって、様々な効果が奏ずる。例えば、特許文献1のバックライトの場合、LEDと導光板とが一体化するために、バックライトユニットとしての部品点数が削減される。また、特許文献2のバックライトユニットの場合、蛍光管と導光板との間に樹脂が介在することで、界面反射が抑制される。
しかしながら、特許文献1のように、高温な溶融樹脂が用いられていると、その熱によって、LEDが破損等の不具合を引き起こすこともある。一方、特許文献2では、高温な溶融樹脂ではなく、シリコン接着剤が使用されている。そのため、蛍光管が熱によって破損等しない。 However, when a high-temperature molten resin is used as in Patent Document 1, the heat may cause problems such as breakage of the LED. On the other hand, in Patent Document 2, a silicon adhesive is used instead of a high-temperature molten resin. Therefore, the fluorescent tube is not damaged by heat.
ただし、特許文献2の場合、バックライトユニットの光源は蛍光管であり、その蛍光管の周囲に樹脂が付着するために、その蛍光管を囲むリフレクタに樹脂が充填される。そのため、樹脂の充填量等に起因して、リフレクタ(ひいては導光板)に対する蛍光管の位置が変動しかねない。ただ、蛍光管は、LEDのように一定方向に集光して光を出射させず、周囲に向かって光を出射させる。そのため、蛍光管の不測の位置変動があったとしても、悪影響は小さい。 However, in the case of Patent Document 2, the light source of the backlight unit is a fluorescent tube, and since the resin adheres to the periphery of the fluorescent tube, the reflector surrounding the fluorescent tube is filled with the resin. For this reason, the position of the fluorescent tube with respect to the reflector (and thus the light guide plate) may fluctuate due to the filling amount of the resin. However, the fluorescent tube collects light in a certain direction like LED and does not emit light, but emits light toward the periphery. Therefore, even if there is an unexpected position change of the fluorescent tube, the adverse effect is small.
しかしながら、逆に、光源がLED(点状光源)の場合、そのLEDと導光板との位置は設計通りになっている必要性は高いといえる。そして、このようなLEDと導光板との位置決めは、導光板が薄ければ薄いほど難しい。本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。 However, conversely, when the light source is an LED (point light source), it can be said that the positions of the LED and the light guide plate need to be as designed. And positioning with such LED and a light-guide plate is so difficult that a light-guide plate is thin. The present invention has been made in view of the above situation.
つまり、本発明の主たる目的は、導光板のような光を導く部材(特に薄い導光性の部材;導光フィルム)に対して、LEDのような点状光源からの光を所望方向から入射させるようにすることにある。 That is, the main object of the present invention is to make light from a point light source such as an LED incident from a desired direction on a member that guides light such as a light guide plate (particularly a thin light guide member; light guide film). There is to let it be.
バックライトユニットに搭載される光源と導光板とをユニット化したものを導光ユニットと称する。そして、導光ユニットは、点状光源と、点状光源の発光端に対して、側端を対向させる導光フィルムと、導光フィルムの側端と点状光源の発光端との隙間を埋めてつなげるとともに、側端につながる導光フィルムの一面に付着して硬化する導光性硬化樹脂と、を含む。 A unit in which a light source mounted on a backlight unit and a light guide plate are unitized is referred to as a light guide unit. The light guide unit fills a gap between the point light source, the light guide film whose side ends are opposed to the light emitting ends of the point light sources, and the light emitting ends of the point light sources. And a light guide curable resin that adheres and cures on one surface of the light guide film connected to the side end.
このようになっていると、導光板は、導光フィルムと導光性硬化樹脂とで形成されることになる。そして、この導光性硬化樹脂は、導光フィルムの一面だけでなく導光フィルムと点状光源との隙間にまで付着して、それら導光フィルムと点状光源とをつなげる。そのため、導光フィルムと点状光源との位置関係は安定し、導光フィルムが薄かったとしても、点状光源からの光は、導光フィルムに入射しやすくなる。 If it becomes like this, a light-guide plate will be formed with a light-guide film and light guide curable resin. And this light guide cured resin adheres not only to one side of a light guide film but to the clearance gap between a light guide film and a point light source, and connects these light guide films and a point light source. Therefore, the positional relationship between the light guide film and the point light source is stable, and light from the point light source is likely to enter the light guide film even if the light guide film is thin.
特に、導光性硬化樹脂の付着する導光フィルムの一面に対する裏面を非付着面とすると、非付着面の拡大仮想面上に、点状光源が位置し、発光端における最大光強度位置(例えば、発光端における中心)が、導光フィルムの側端に対向すると望ましい。 In particular, when the back surface of the light guide film to which the light guide curable resin adheres is a non-adhesive surface, a point light source is located on the enlarged virtual surface of the non-adhesive surface, and the maximum light intensity position at the light emitting end (for example , The center at the light emitting end) is preferably opposite to the side end of the light guide film.
このようになっていると、導光フィルムの厚み方向に対して点状光源が位置ズレしないことになり、点状光源からの光(特に、比較的光強度の強い光)が確実に導光フィルムに入射する。 If it does in this way, a point light source will not shift to the thickness direction of a light guide film, and light (especially light with comparatively strong light intensity) from a point light source will guide light reliably. Incident on the film.
また、拡大仮想面上に接触する点状光源の発光端の一部を発光接触面とすると、例えば拡大仮想面と発光接触面とが互いに平面であり、発光接触面は、拡大仮想面上に密着していると望ましい。 Further, when a part of the light emitting end of the point light source that contacts the enlarged virtual surface is a light emitting contact surface, for example, the enlarged virtual surface and the light emitting contact surface are flat with each other, and the light emitting contact surface is on the enlarged virtual surface. It is desirable to have close contact.
このようになっていると、導光フィルムの側端に対する点状光源の取付角度も設計通りになる。そのため、より一層点状光源からの光が確実に導光フィルムに入射する。 If it becomes like this, the attachment angle of the point light source with respect to the side edge of a light guide film will also become as designed. Therefore, the light from the point light source is more reliably incident on the light guide film.
なお、拡大仮想面に密着する反射シートが含まれるバックライトユニットであると望ましい。このようになっていると、バックライトユニットに対して搭載する部品点数が削減するためである。 In addition, it is desirable that the backlight unit includes a reflective sheet that is in close contact with the enlarged virtual surface. This is because the number of components to be mounted on the backlight unit is reduced.
また、導光フィルムと導光性硬化樹脂とは、同種類の材料であると望ましい。このようになっていると、導光フィルムと導光性硬化樹脂との界面にて反射(界面反射)が生じないためである。 The light guide film and the light guide curable resin are desirably the same type of material. This is because reflection (interface reflection) does not occur at the interface between the light guide film and the light guide curable resin.
また、導光フィルムの一面上に位置する導光性硬化樹脂が、導光フィルムの一面から進行する光を屈折進行させる粗面であると望ましい。このようになっていると、粗面から出射する光は種々方向に進行するためである。 Moreover, it is desirable that the light guide curable resin located on one surface of the light guide film is a rough surface that refracts light traveling from one surface of the light guide film. This is because light emitted from the rough surface travels in various directions.
なお、以上の導光ユニットと、その導光ユニットからの出射光を透過させる光学シートと、を含むバックライトユニットも本発明といえる。また、そのバックライトユニットと、バックライトユニットからの出射光を受光する液晶表示パネルと、を含む液晶表示装置も本発明である。 Note that a backlight unit including the above light guide unit and an optical sheet that transmits light emitted from the light guide unit can also be said to be the present invention. A liquid crystal display device including the backlight unit and a liquid crystal display panel that receives light emitted from the backlight unit is also the present invention.
ところで、導光ユニットの製造方法は固定台にて、点状光源の発光端と、導光フィルムの側端とを向かい合わせて固定し、少なくとも、点状光源の発光端と導光フィルムの側端との隙間を導光性硬化樹脂でつなげ合わせればよい。ただし、このような導光ユニットの製造方法は種々存在する。 By the way, the light guide unit manufacturing method is to fix the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film facing each other on a fixed base, and at least the light emitting end of the point light source and the light guide film side. What is necessary is just to connect the clearance gap between the ends with a light guide cured resin. However, there are various methods for manufacturing such a light guide unit.
例えば、固定台である光透過性ステージのステージ面に、点状光源を置く第1載置工程と、点状光源の発光端に対し、側端を向ける導光フィルムをステージ面に置く第2載置工程と、点状光源の発光端と導光フィルムの側端との隙間、および、側端につながる導光フィルムの一面に、導光性硬化樹脂を塗布させる硬化樹脂第1塗布工程と、導光性硬化樹脂に対して金型を被せる金型載置工程と、光透過性ステージ側からの光照射で、導光性硬化樹脂を硬化させる第1硬化工程と、を含む導光ユニットの製造方法が挙げられる。 For example, a first placement step of placing a point light source on the stage surface of a light-transmitting stage that is a fixed base, and a second step of placing a light guide film facing the side edge with respect to the light emitting end of the point light source on the stage surface A placing step, a gap between the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film, and a cured resin first application step of applying a light guide cured resin to one surface of the light guide film connected to the side end; A light guide unit comprising: a mold placing step for covering the light guide curable resin with a mold; and a first curing step for curing the light guide curable resin by light irradiation from the light transmissive stage side. The manufacturing method of these is mentioned.
このようになっていると、同じ光透過性ステージのステージ面にて、点状光源の発光端と導光フィルムの側端とが向き合う。そのため、導光フィルムの厚み方向において、点状光源と導光フィルムとの位置に差の生じない導光ユニットが完成する。その上、この点状光源の発光端と導光フィルムの側端とは、導光性硬化樹脂によってつなげられる。そのため、互いが振動等によって乖離しない。 If it becomes like this, the light emission end of a point light source and the side edge of a light guide film will face in the stage surface of the same light-transmitting stage. Therefore, a light guide unit that does not cause a difference in position between the point light source and the light guide film in the thickness direction of the light guide film is completed. In addition, the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film are connected by a light guide curable resin. Therefore, they are not separated from each other by vibrations or the like.
なお、ステージ面から点状光源の発光端おける最大光強度位置までの距離(最短距離;導光フィルムの厚み方向に沿う距離)が、導光フィルムの厚みよりも短いと望ましい。このようになっていると、最も光強度の強い光を発する発光端の最大光強度位置は必ず導光フィルムの側端に対向するので、点状光源の光(特に、比較的光強度の強い光)が効率よく導光フィルムに入射する。 In addition, it is desirable that the distance from the stage surface to the maximum light intensity position at the light emission end of the point light source (shortest distance; distance along the thickness direction of the light guide film) is shorter than the thickness of the light guide film. In this case, since the maximum light intensity position of the light emitting end that emits the light having the strongest light intensity always faces the side edge of the light guide film, the light from the point light source (particularly, the light intensity is relatively strong) Light) efficiently enters the light guide film.
また、金型は、金型面に第1領域と第2領域とを並べており、第1領域は、点状光源および点状光源の発光端と導光フィルムの側端との隙間に介在する導光性硬化樹脂に接し、第2領域は、導光フィルムの一面上の導光性硬化樹脂に接すると望ましい。 Further, the mold has the first area and the second area arranged on the mold surface, and the first area is interposed in the gap between the point light source and the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film. The second region is preferably in contact with the light guide curable resin on one surface of the light guide film.
このようになっていると、金型面にて並ぶ第1領域と第2領域とで、点状光源と導光フィルムとはステージに対して押さえ付けられる。そのため、確実に、導光フィルムの厚み方向において、点状光源と導光フィルムとの位置に差が生じない。 In such a case, the point light source and the light guide film are pressed against the stage in the first region and the second region arranged on the mold surface. Therefore, there is no difference between the position of the point light source and the light guide film in the thickness direction of the light guide film.
また、他の製造方法としては、固定台である金型面に第1領域と第2領域とを並べる金型に対して、点状光源を第1領域に置きつつ、点状光源の発光端を第2領域の側に向ける光源載置工程と、金型の金型面に、導光性硬化樹脂を塗布させる硬化樹脂第2塗布工程と、導光フィルムを、導光性硬化樹脂の塗布された第2領域に置くことで、点状光源の発光端と導光フィルムの側端とに導光性硬化樹脂を介在させつつ、側端につながる導光フィルムの一面に導光性硬化樹脂を付着させる導光フィルム載置工程と、導光フィルム側からの光照射で、導光性硬化樹脂を硬化させる第2硬化工程と、を含む導光ユニットの製造方法が挙げられる。 As another manufacturing method, the light emitting end of the point light source is placed in the first region while the point light source is placed in the first region with respect to the mold in which the first region and the second region are arranged on the die surface which is a fixed base. A light source placing step for directing the second region toward the second region, a cured resin second coating step for applying a light guide cured resin to the mold surface of the mold, and a light guide film applied to the light guide cured resin. The light guide curable resin is placed on one surface of the light guide film connected to the side end while the light guide curable resin is interposed between the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film. A method of manufacturing a light guide unit including a light guide film placing step for attaching the light guide and a second curing step for curing the light guide curable resin by light irradiation from the light guide film side.
このようなっていても、同じ金型の金型面にて、点状光源の発光端と導光フィルムの側端とが向き合う。そのため、導光フィルムの厚み方向において、点状光源と導光フィルムとの位置に差の生じない導光ユニットが完成する。その上、この点状光源の発光端と導光フィルムの側端とは、導光性硬化樹脂によってつなげられる。そのため、互いが振動等によって乖離しない。 Even in such a case, the light emitting end of the point light source faces the side end of the light guide film on the mold surface of the same mold. Therefore, a light guide unit that does not cause a difference in position between the point light source and the light guide film in the thickness direction of the light guide film is completed. In addition, the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film are connected by a light guide curable resin. Therefore, they are not separated from each other by vibrations or the like.
また、金型における第1領域と第2領域との高低差は、第1領域から点状光源の発光端における最大光強度位置までの距離(最短距離)よりも短い。 The height difference between the first region and the second region in the mold is shorter than the distance (shortest distance) from the first region to the maximum light intensity position at the light emitting end of the point light source.
このようになっていても、発光端の最大光強度位置が必ず導光フィルムの側端に対向するので、点状光源の光が効率よく導光フィルムに入射する。 Even in this case, since the maximum light intensity position of the light emitting end always faces the side end of the light guide film, the light from the point light source efficiently enters the light guide film.
なお、導光性硬化樹脂の付着する導光フィルムの一面に対する裏面を非付着面とすると、非付着面および光源に対して光透過性支持板を被せていると望ましい。 In addition, when the back surface with respect to one surface of the light guide film to which light guide cured resin adheres is a non-adhesion surface, it is desirable to cover the non-adhesion surface and the light source with a light-transmitting support plate.
このようになっていると、光透過性支持板で、点状光源と導光フィルムとは金型に対して押さえ付けられる。そのため、確実に、導光フィルムの厚み方向において、点状光源と導光フィルムとの位置に差が生じない。 In this case, the point light source and the light guide film are pressed against the mold by the light transmissive support plate. Therefore, there is no difference between the position of the point light source and the light guide film in the thickness direction of the light guide film.
なお、金型面における第1領域が平面状であり、第2領域が粗面状であると望ましい。このようになっていると、点状光源は第1領域に安定的に接触し、導光性硬化樹脂は光を種々方向に屈折進行させる粗面になる。 In addition, it is desirable that the first region on the mold surface is planar and the second region is rough. In this case, the point light source stably contacts the first region, and the light guide curable resin becomes a rough surface that refracts light in various directions.
本発明によれば、点状光源と導光フィルムとの位置関係が変動せず、さらに、点状光源からの光が薄い導光フィルムの側端に入射可能になる。 According to the present invention, the positional relationship between the point light source and the light guide film does not vary, and light from the point light source can be incident on the side end of the thin light guide film.
実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。 The following describes one embodiment with reference to the drawings. For convenience, member codes and the like may be omitted, but in such a case, other drawings are referred to.
図2は液晶表示装置89の分解斜視図(ただし、便宜上、後述のフレーム51は省略)であり、図1は図2のA−A’線矢視断面図である。これらの図1および図2に示すように、液晶表示装置89は、液晶表示パネル21と、バックライトユニット31と、この両者(液晶表示パネル21・バックライトユニット31)を収容するフレーム51を含んでいる。
2 is an exploded perspective view of the liquid crystal display device 89 (however, for convenience, a
液晶表示パネル21は、TFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子を含むアクティブマトリックス基板22と、このアクティブマトリックス基板22に対向する対向基板23とをシール材で貼り合わせている。そして、両基板22・23の隙間に液晶が注入される(なお、この液晶は層状であることから液晶層とも称される)。
In the liquid
アクティブマトリックス基板22は、自身の液晶層側の面に、画素を含んでおり、その画素内にTFTおよび画素電極を含む。また、アクティブマトリックス基板22には、TFT等の他にも、ソースライン、ゲートラインが含まれ、さらに、アクティブマトリックス基板22の液晶層側の面には、配向膜が位置する(なお、アクティブマトリックス基板22の非液晶層側には、偏光板24が位置する)。
The
対向基板23は、自身の液晶層側の面に、カラー表示のためのカラーフィルタ、および、ITO(Indium Tin Oxide)等から形成される共通電極を含む(なお、対向基板23の非液晶層側には、偏光板25が位置する)。また、対向基板23は、アクティブマトリックス基板22よりも狭面積であり、アクティブマトリックス基板22の周縁には重ならない。
The
そのため、対向基板23の液晶層側の一部は露出する。そこで、この露出部分には、画素電極につながる端子部が形成され、その端子部にFPC(Flexible Printed Circuits)基板26がつなげられる。つまり、電源から供給される電流はFPC基板26を介して画素電極に到達し、この画素電極と共通電極との間の電界によって、液晶は変化する。
Therefore, a part of the
バックライトユニット31は、バックライト光を生成するために、導光ユニットUT、反射シート32、および光学シート群33を含む。
The
導光ユニットUTは、LED(Light Emitting Diode)11、および、導光板12を含む。LED(点状光源)11は、FPC基板34を通じて流れる電流によって光を発する素子であり、導光板12の一側面の延び方向に沿って列状に並ぶ(ただし、便宜上、図面では一部の個数のみが示されている)。
The light guide unit UT includes an LED (Light Emitting Diode) 11 and a
導光板12は、列状に並ぶLED11からの光(線状光)を受けるとともに、内部でミキシングし、面状光に変換する。
The
反射シート32は、導光板12によって覆われるように位置しており、LED11からの光や導光板12内部を伝搬する光を漏洩させることなく光学シート群33に向けて反射させる。
The
光学シート群33は、複数の光学シート(拡散シートとレンズシートと)を含み、導光板12からの面状光の進行を変化させる。詳説すると、拡散シートは、自身に入射してくる光を散乱・拡散させる。また、レンズシートは、面内に位置するレンズにて、光の放射特性を偏向させる(集光させる)。なお、この光学シート群33は、液晶表示パネル21に対して密着していてもよいし、若干乖離してもよい。
The
そして、以上のようなバックライトユニット31では、アレイ状になったLED11からの光は導光板12によって面状光になって出射し、その面状光は光学シート群33を通過することで発光輝度を高めたバックライト光になって出射する。そして、このバックライト光が液晶表示パネル21に到達し、そのバックライト光によって、液晶表示パネル21は画像を表示させる。
In the
ここで、導光ユニットUT、特に導光板12について詳説する。導光板12は、導光フィルム14と導光性硬化樹脂15とを含む。導光フィルム14は、アクリルカーボネート、ポリカーボネート、シクロオレフィン、等の透明樹脂であり、導光板12の基体となる。
Here, the light guide unit UT, in particular, the
導光性硬化樹脂15は、紫外線(UV)等の光を受光することによって硬化する硬化樹脂(例えば、アクリルカーボネート、シクロオレフィン等)で、かつ、導光フィルム14同様に、光を導く機能を有する。そして、この導光性硬化樹脂15は、導光フィルム14とLED11とをつなげるとともに、導光フィルム14の一面を形成する。
The light guide cured
詳説すると、導光フィルム14は自身の一側端14SをLED11の発光端11L(LEDの発光する端部)に向けており、導光性硬化樹脂15は導光フィルム14の側端14SとLED11の発光端11Lとの隙間を埋めてつなげるとともに、側端14Sにつながる導光フィルム14の表面14F(液晶表示パネル21側に向く一面14F;付着面14F)に付着して硬化する。
More specifically, the
そして、このようになっていると、LED11と導光フィルム14とが密着固定されるため、互いが乖離しない。特に、導光性硬化樹脂15はLED11と導光フィルム14との隙間だけでなく、導光フィルム14の一面14Fまでも同時に固定するため、LED11と導光フィルム14とが乖離しない。そのために、この導光ユニットUTは振動等に対して強いといえる。
And if it becomes like this, since LED11 and the
さらに、この導光ユニットUTにおけるLED11は、導光フィルム14の裏面14R(表面14Fに対する対向面14R;非付着面14R)を拡大させた仮想上の面である拡大仮想面ISに位置する(なお、図面では便宜上、拡大仮想面ISは他の線に隠れないように表記する)。詳説すると、この導光ユニットUTは、拡大仮想面IS上にLED11の発光端11Lを位置させ、発光端11Lにて最も光強度の強い光を発する位置である中心Cを導光フィルム14の側端14Sに対向させる。
Further, the LED 11 in the light guide unit UT is located on an enlarged virtual surface IS that is a virtual surface obtained by enlarging the
このようになっていると、導光フィルム14の厚み方向において、LED11の位置が固定される(すなわち、導光フィルム14の厚み方向に対するLED11の取付位置の精度は比較的高くなる)。さらに、最も光強度の強い光を発する発光端11Lの中心C(最大光強度位置)が導光フィルム14の側端14Sに対向することから、LED11から発せられる比較的光強度の強い光が導光フィルム14に進入する。そのため、導光フィルム14には、効果的に光が入射することになる。
With this configuration, the position of the LED 11 is fixed in the thickness direction of the light guide film 14 (that is, the accuracy of the mounting position of the LED 11 with respect to the thickness direction of the
また、拡大仮想面ISは平面であり、その拡大仮想面IS上に接触するLED11における発光端11Lの一部の面部分(発光接触面11A)も平面である。そのため、発光接触面11Aは、拡大仮想面IS上に密着することになる。
Further, the enlarged virtual surface IS is a flat surface, and a part of the
このように発光端11Lの一部分である発光接触面11Aが拡大仮想面ISに対して密着すれば、発光端11Lは導光フィルム14に対して傾きにくい。そのため、導光フィルム14に対するLED11の取付角度の精度は比較的高いことになる。そして、このように取付角度の精度が高いと、LED11からの光は、所望角度で導光フィルム14の側端14Sに入射することになるので、面状光が設計通りの輝度になりやすい。
Thus, if the light emitting
ところで、以上のような導光ユニットUTの製造方法は、何らかの固定台にて、LED11の発光端11Lと、導光フィルム14の側端14Sとを向かい合わせて固定し、少なくとも、LED11の発光端11Lと導光フィルム14の側端14Sとの隙間を導光性硬化樹脂15でつなげ合わせていればよい。したがって、導光ユニットUTの製造方法は、種々存在する。
By the way, the manufacturing method of the light guide unit UT as described above is such that the
例えば、図3A〜図3Fに示すような製造方法が一例として挙げられる。これらの図に示される製造方法では、まず、石英等の光を透過させるステージ(光透過性ステージ)61に、LED11を置く(図3A参照)。 For example, a manufacturing method as shown to FIG. 3A-FIG. 3F is mentioned as an example. In the manufacturing method shown in these drawings, first, the LED 11 is placed on a stage (light transmissive stage) 61 that transmits light such as quartz (see FIG. 3A).
詳説すると、LED11の発光端11Lがステージ61(詳説するとステージ面)の面内方向に沿う方向に向くようにして(すなわち、発光端11Lから出射する光の方向がステージ61の面内方向と同方向になるようにして)、そのLED11がステージ61に置かれる[第1載置工程]。
More specifically, the
次に、図3Bに示すように、導光フィルム14の側端14Sが、LED11の発光端11Lに対向するようにして、ステージ61上に置かれる[第2載置工程]。
Next, as shown in FIG. 3B, the
その後、図3Cに示すように、導光性硬化樹脂15が、ダイコーダー等によって、LED11の発光端11Lと導光フィルム14の側端14Sとの隙間、および、この側端14Sにつながる導光フィルム14の一面(表面14F)に塗られる[硬化樹脂第1塗布工程]。
Thereafter, as shown in FIG. 3C, the light guide cured
ここで、金型64が使用される。金型64の金型面64Fは、図3Dに示すように、2つの領域(第1領域AR1・第2領域AR2)を含む。詳説すると、第1領域AR1は、少なくとも一部に、押圧に適した平面を含む。一方、第2領域AR2は、少なくとも一部に、プリズム溝またはドットパターン等を刻まれた粗面を含む。
Here, a
そして、この金型64が、図3Dに示すように、金型面64Fを導光フィルム14の一面14F上(表面14F上)に対向させながら被せられる[金型載置工程]。特に、金型面64Fの第1領域AR1が、LED11、およびLED11の発光端11Lと導光フィルム14の側端14Sとの隙間に介在する導光性硬化樹脂15を押さえ付けるようにし、第2領域AR2が、導光フィルム14の一面14F上に付着する導光性硬化樹脂15を押さえ付ける。
Then, as shown in FIG. 3D, the
そして、この状態にて、ステージ61側、すなわち、ステージ61の背面61Rから紫外線等の光が照射される(図3E参照)。すると、その光は、ステージ61、または、ステージ61と導光フィルム14とを通過して導光性硬化樹脂15に到達する。その結果、この導光性硬化樹脂15は硬化する、[第1硬化工程]。すると、ステージ61上に、導光ユニットUTが完成する。そして、図3Fに示すように、ステージ61から導光ユニットUTは取り外される。
In this state, light such as ultraviolet rays is irradiated from the
以上のようにして完成した導光ユニットUTでは、導光性硬化樹脂15が硬化することで、その導光性硬化樹脂15を挟んで、導光フィルム14とLED11とが連結する。したがって、互いが振動等によって乖離しない。その上、導光フィルム14とLED11とは、製造過程にて、同一平面状のステージ61に置かれる。
In the light guide unit UT completed as described above, the light guide cured
いいかえると、LED11は、導光フィルム14の裏面14Rを拡大させた仮想上の面である拡大仮想面ISに位置する。そのため、導光フィルム14の厚み方向において、LED11の位置が固定される。
In other words, the LED 11 is positioned on the enlarged virtual surface IS that is a virtual surface obtained by enlarging the
なお、ステージ61の表面(ステージ面)61FからLED11の発光端11Lにおける中心Cまでの距離(高さ)が、ステージ面61F上の導光フィルム14の厚みよりも短ければ、発光端11Lの中心が導光フィルム14の側端14Sに対向し、LED11からの光強度の強い光が導光フィルム14に進入する。
If the distance (height) from the surface (stage surface) 61F of the
詳説すると、図3B等に示すように、ステージ面61Fにて、LED11と導光フィルム14とが並列した状態にて、ステージ面61Fに対する垂直方向(すなわち導光フィルム14の厚み方向)に沿った発光端11Lの中心Cに至るまでの距離が、導光フィルム14の厚みよりも短ければ、発光端11Lの中心が導光フィルム14の側端14Sに対向し、LED11からの光強度の強い光が導光フィルム14に進入する。
More specifically, as shown in FIG. 3B and the like, the LED 11 and the
また、導光フィルム14の裏面14Rに接触するステージ面61Fが平面で、そのステージ面61Fに接触するLED11における発光端11Lの一部の面部分(発光接触面11A)も平面であって、両者が密着すれば、発光端11Lは、ステージ面61F上の導光フィルム14に対して傾きにくい{ただし、平面に限定されるものではなく、ステージ面61Fと発光接触面11Aとが密着する(傾かない)関係にあればよい}。つまり、導光フィルム14に対するLED11の取付角度の精度は比較的高くなる。
Further, the
なお、以上のような、図3A〜図3Fに示すような製造方法に限定されることなく、例えば、図4A〜図4Fに示されるような製造方法であってもかまわない。この製造方法では、まず、金型64が、光透過性を問わないステージ62のステージ面62Fに背面を対向させて置かれる(図4A参照)。
In addition, it is not limited to the manufacturing method as shown in FIGS. 3A to 3F as described above, for example, a manufacturing method as shown in FIGS. 4A to 4F may be used. In this manufacturing method, first, the
次に、金型64の金型面64Fに、LED11が置かれる。詳説すると、図4Bに示すように、LED11は第1領域AR1に置かれ、特に、LED11の発光端11Lが第2領域AR2の側に向けられる[光源載置工程]。
Next, the LED 11 is placed on the
その後、図4Cに示すように、導光性硬化樹脂15が、ダイコーダー等によって、金型64の金型面64Fに塗られる[硬化樹脂第2塗布工程]。
Thereafter, as shown in FIG. 4C, the light guide
さらに、図4Dに示すように、導光フィルム14が、導光性硬化樹脂15の塗布された第2領域AR2に置かれる。特に、導光フィルム14は自身の側端14SとLED11の発光端11Lとの間に、導光性硬化樹脂15を介在させつつ、側端14Sにつながる導光フィルム14の一面(表面)14Fに、導光性硬化樹脂15を付着させる[導光フィルム載置工程]。
Furthermore, as shown to FIG. 4D, the
その後、導光フィルム14側、すなわち、金型面64Fに面していない導光フィルム14の一面(裏面)14Rから紫外線等の光が照射される(図4E参照)。なお、この光照射の前に、図4Eに示すように、導光フィルム14の一面(非付着面)14RとLED11とを覆うように、透明なアクリル板(またはガラス板)66が被さってもよい[支持板載置工程]。
Thereafter, light such as ultraviolet rays is irradiated from the
このようになっていると、LED11と導光フィルム14とが、アクリル板(光透過性支持板)66とステージ62とによって挟まれることで不動になり、その結果、LED11と導光フィルム14とが互いに位置ズレすることなく、導光性硬化樹脂15を挟めることになる。
In this case, the LED 11 and the
そして、アクリル板66、または、アクリル板66と導光フィルム14とを通過する光が導光性硬化樹脂15に到達し、この導光性硬化樹脂15は硬化する、[第2硬化工程]。すると、ステージ62上に、導光ユニットUTが完成する。そして、図4Fに示すように、ステージ62から導光ユニットUTは取り外される(なお、アクリル板66も導光ユニットUTから取り外される)。
Then, the light passing through the acrylic plate 66 or the acrylic plate 66 and the
以上のようにして完成した導光ユニットUTでは、導光性硬化樹脂15が硬化することで、その導光性硬化樹脂15を挟んで、導光フィルム14とLED11とが連結するので、互いが振動等によって乖離しない。
In the light guide unit UT completed as described above, since the light guide cured
また、導光フィルム14とLED11とは、製造過程にて、同一金型面64F上に置かれる。ただし、LED11の置かれる第1領域AR1と、導光フィルム14の置かれる第2領域との間には、高低差(段差)が存在する。
The
しかしながら、この高低差は、第1領域AR1から発光端11Lにおける中心Cまでの距離よりも短い。詳説すると、図4B等に示すように、ステージ面62Fの第1領域AR1にLED11が置かれる状態にて、高低差が、第1領域AR1(ステージ面62F)に対する垂直方向(すなわち導光フィルム14の厚み方向)に沿った発光端11Lの中心Cに至るまでの距離よりも短ければよい。
However, this height difference is shorter than the distance from the first region AR1 to the center C at the
このようになっていると、発光端11Lの中心Cからの出射光が第2領域AR2の面上に位置する。すなわち、第2領域AR2に置かれる導光フィルム14の側端14Sに、発光端11Lの中心Cが対向する。そのため、LED11からの光強度の強い光が導光フィルム14に進入する。
In this case, the emitted light from the center C of the
また、第1領域AR1と第2領域AR2とは高低差はあるものの、同じ金型面64F上に位置する。そして、比較的硬い第1領域AR1の平面上に、LED11は安定して置かれ、第2領域AR2の粗面上には、導光フィルム14が置かれる。そして、これらLED11と導光フィルム14とがともに変動(傾いたり)しなければ、LED11の発光端11Lは導光フィルム14に対して傾きにくい。
The first region AR1 and the second region AR2 are located on the
特に、平板状のアクリル板66が、図4Eに示すように、導光フィルム14の裏面14RおよびLED11に密着して、両者(導光フィルム14・LED11)を不動にしていれば、LED11の発光端11Lは、確実に導光フィルム14に対して傾かない。そのため、導光フィルム14に対するLED11の取付角度の精度は比較的高くなる。
In particular, as shown in FIG. 4E, if the flat acrylic plate 66 is in close contact with the
なお、導光フィルム14の一面14Rに対して反射シート32を貼り付けたものを、導光ユニットUTと称してもよい。すなわち、図3Fおよび図4Fに示される導光フィルム14の一面14Rに反射シート32が貼り付けられてもよい。このようになっていると、バックライトユニット31に対して搭載する部品点数が削減するためである。
In addition, you may call the light guide unit UT what adhered the
[その他の実施の形態]
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、LED11の発光端11Lにて最大の光強度を発する位置は、発光端11Lの中心Cとは限らない。種々のLED11によって、最大光強度位置は異なる。そのため、最大発光強度位置に応じて、金型面64Fでの第1領域AR1と第2領域AR2との高低差等は変更される。
For example, the position where the maximum light intensity is emitted from the
また、金型64の粗面状の第2領域AR2に接する導光性硬化樹脂15は、硬化すると、第2領域AR2の面形状に依存して粗面となる。このような粗面であると(例えば、プリズム溝が並列したり、ドットパターンが散在したりしていると)、その粗面を通過する光は効率よく屈折進行し望ましい。ただし、粗面であることは必須ではなく、平面になっていてもかまわない。このようになっていても、光学シート群33が、光を種々方向に進行させられるためである。
Further, when the light guide
また、導光フィルム14と導光性硬化樹脂15とが、同種類の材料であると望ましい。このようになっていると、導光ユニットUT内部での導光フィルム14と導光性硬化樹脂15との界面にて、反射(界面反射)が生じない。そのため、導光ユニットUT内にて、光が進行しやすくなり、より多量の光が導光フィルム14の表面14Fに導かれて、粗面状の導光性硬化樹脂15を通じて出射する。
Moreover, it is desirable that the
なお、以上のような導光ユニットUTは、導光フィルム14の側端14Sに、LED11の光を入射させている。そのため、このような導光ユニットUTを搭載するバックライトユニット31はサイドライト型と称される。
In the light guide unit UT as described above, the light of the LED 11 is incident on the
そして、このようなバックライトユニット31と、このバックライトユニット31からの光を受光する液晶表示パネル21とを含む液晶表示装置89は、種々の電子機器に採用される。例えば、パーソナルコンピュータ等のOA機器、電子手帳や携帯電話機等の携帯情報端末機器、さらには、カメラ一体型VTR等に採用される。
The liquid
UT 導光ユニット
11 LED(点状光源)
11L LEDの発光端
C 発光端の中心
12 導光板
14 導光フィルム
14S 導光フィルムの側端
14F 導光フィルムの表面
14R 導光フィルムの裏面
IS 拡大仮想面
15 導光性硬化樹脂
21 液晶表示パネル
31 バックライトユニット
32 反射シート
33 光学シート群
41 フレーム
61 ステージ(光透過性ステージ)
62 ステージ
64 金型
64F 金型面
AR1 第1領域
AR2 第2領域
66 アクリル板(光透過性支持板)
89 液晶表示装置
UT light guide unit 11 LED (point light source)
11L LED light emitting end C Light emitting
62
89 Liquid crystal display
Claims (16)
上記点状光源の発光端に対して、側端を対向させる導光フィルムと、
上記導光フィルムの側端と上記点状光源の発光端との隙間を埋めてつなげるとともに、上記側端につながる導光フィルムの一面に付着して硬化する導光性硬化樹脂と、
を含む導光ユニット。 A point light source;
A light guide film that opposes the light emitting end of the point light source, and a side end;
A light-guiding curable resin that fills and connects the gap between the side end of the light guide film and the light-emitting end of the point light source and adheres to one surface of the light guide film connected to the side end;
A light guide unit including:
上記非付着面の拡大仮想面上に、上記点状光源が位置し、
上記発光端における最大光強度位置が、導光フィルムの側端に対向する請求項1に記載の導光ユニット。 When the back surface with respect to one surface of the light guide film to which the light guide curable resin adheres is a non-adhesion surface,
The point light source is located on the enlarged virtual surface of the non-attached surface,
The light guide unit according to claim 1, wherein a maximum light intensity position at the light emitting end faces a side end of the light guide film.
上記発光接触面は、上記拡大仮想面上に密着する請求項2に記載の導光ユニット。 When a part of the light emitting end of the point light source that is in contact with the enlarged virtual surface is a light emitting contact surface,
The light guide unit according to claim 2, wherein the light emitting contact surface is in close contact with the enlarged virtual surface.
上記導光ユニットからの出射光を透過させる光学シートと、
を含むバックライトユニット。 The light guide unit according to any one of claims 1 to 6,
An optical sheet that transmits light emitted from the light guide unit;
Including backlight unit.
上記バックライトユニットからの出射光を受光する液晶表示パネルと、
を含む液晶表示装置。 The backlight unit according to claim 7,
A liquid crystal display panel that receives light emitted from the backlight unit;
Including a liquid crystal display device.
上記点状光源の発光端に対し、側端を向ける導光フィルムを上記ステージ面に置く第
2載置工程と、
上記点状光源の発光端と上記導光フィルムの側端との隙間、および、上記側端につな
がる導光フィルムの一面に、導光性硬化樹脂を塗布させる硬化樹脂第1塗布工程と、
上記導光性硬化樹脂に対して金型を被せる金型載置工程と、
上記光透過性ステージ側からの光照射で、上記導光性硬化樹脂を硬化させる第1硬化
工程と、
を含む請求項9に記載の導光ユニットの製造方法。 A first placement step of placing a point light source on the stage surface of the light transmissive stage as the fixed base;
A second placing step of placing on the stage surface a light guide film facing a side edge with respect to the light emitting edge of the point light source;
Cured resin first application step of applying light guide cured resin to the gap between the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film and one surface of the light guide film connected to the side end. When,
A mold placing step of covering the light guide curable resin with a mold;
A first curing step of curing the light guide cured resin by light irradiation from the light transmissive stage side;
The manufacturing method of the light guide unit of Claim 9 containing.
上記第1領域は、上記点状光源、および上記点状光源の発光端と上記導光フィルムの側端との隙間に介在する導光性硬化樹脂に接し、
上記第2領域は、上記導光フィルムの一面上の導光性硬化樹脂に接する請求項10または11に記載の導光ユニットの製造方法。 The mold has a first area and a second area arranged on the mold surface,
The first region is in contact with the point light source, and a light guide curable resin interposed in a gap between a light emitting end of the point light source and a side end of the light guide film,
The method for manufacturing a light guide unit according to claim 10 or 11, wherein the second region is in contact with a light guide curable resin on one surface of the light guide film.
上記第1領域に置きつつ、上記点状光源の発光端を上記第2領域の側に向ける光源載置 工程と、
上記金型の金型面に、導光性硬化樹脂を塗布させる硬化樹脂第2塗布工程と、
導光フィルムを、上記導光性硬化樹脂の塗布された上記第2領域に置くことで、上記
点状光源の発光端と上記導光フィルムの側端とに上記導光性硬化樹脂を介在させつつ、
上記側端につながる導光フィルムの一面に上記導光性硬化樹脂を付着させる導光フィル
ム載置工程と、
上記導光フィルム側からの光照射で、上記導光性硬化樹脂を硬化させる第2硬化工程
と、
を含む請求項9に記載の導光ユニットの製造方法。 With respect to a mold in which the first area and the second area are arranged on the mold surface that is the fixed base, a point light source is placed in the first area, and a light emitting end of the point light source is placed in the second area. A light source mounting process directed to the side,
A cured resin second application step of applying a light guide cured resin to the mold surface of the mold,
By placing the light guide film in the second region to which the light guide cured resin is applied, the light guide cured resin is interposed between the light emitting end of the point light source and the side end of the light guide film. While
A light guide film mounting step for attaching the light guide cured resin to one surface of the light guide film connected to the side edge;
A second curing step of curing the light guide curable resin by light irradiation from the light guide film side;
The manufacturing method of the light guide unit of Claim 9 containing.
上記非付着面および上記光源に対して光透過性支持板を被せている請求項13または14に記載の導光ユニットの製造方法。 When the back surface with respect to one surface of the light guide film to which the light guide curable resin adheres is a non-adhesion surface,
The manufacturing method of the light guide unit of Claim 13 or 14 which covers the said non-adhering surface and the said light source with the transparent support board.
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JP2007279836A JP2009110738A (en) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | Light guide unit, backlight unit, liquid crystal display device, and manufacturing method of light guide unit |
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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