JP3407030B2 - バックライトユニット及びバックライト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のような表示装置に用いられるエッジライト方式のバッ
クライトユニット及び線状光源を備えるバックライトに
関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶テレビ、携帯用パーソナルコンピュ
ータ等の液晶表示装置用のバックライトには、線状光源
からの照射光が導光板を介して液晶表示装置を照射する
エッジライト方式が多く用いられている。バックライト
は、バックライトユニットが備える導光板のエッジ面
（導入面）の対向位置に線状光源を配して構成される。
図６は、従来の２灯式エッジライト方式のバックライト
の構成を示す斜視図である。図中６はアクリル樹脂製の
導光板であり、上面（出光面）と下面（反射面）とが平
行な平板形状を有している。導光板６の上側には、第１
の拡散シート５，プリズムシート４，偏光フィルム３及
び第２の拡散シート２が重ねられ、導光板６の下側には
反射シート７が重ねられている。導光板６の両サイドエ
ッジ面（導入面）夫々に対向せしめて線状光源８，９が
配されている。導光板６及びこれらのシートは、図示し
ないシャーシ内に収められ、第２の拡散シート２の上側
に配された枠蓋１００がシャーシに支持されることによ
り固定される。

【０００３】プリズムシート４は、上面又は下面にプリ
ズム面を有している。偏光フィルム３は例えばＤＢＥＦ
（住友スリーエム社製）が用いられる。偏光フィルム３
を用いることにより、バックライトに液晶パネルを取付
けた液晶表示装置の視野角を維持したまま、且つ輝度を
向上させることができる。なお図６では、判りやすくす
るために、導光板６，第１の拡散シート５，プリズムシ
ート４，偏光フィルム３，第２の拡散シート２及び反射
シート７は互いに接していない状態で示している。ま
た、第２の拡散シート２の上には通常、保護シート（図
示せず）が重ねられている。

【０００４】このような構成の従来のバックライトで
は、線状光源８，９からの照射光が導光板６に導入さ
れ、導光板６の反射面及び反射シート７にて反射され、
導光板６の出光面から出光する。出光された光は、第１
の拡散シート５，プリズムシート４，偏光フィルム３及
び第２の拡散シート２を透過する間に拡散，集光が繰り
返され、バックライトの上層に配された液晶パネル（図
示せず）を照射するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】バックライトは耐熱試
験（エージング）の際に略６０℃に加熱される。また液
晶表示装置として使用される際には上述した線状光源に
より加熱される。これらの加熱により、第１の拡散シー
ト５，プリズムシート４，偏光フィルム３及び第２の拡
散シート２などのシート類にシワが生じ、表示面に輝度
ムラが生じることがある。シートのシワは、熱膨張によ
りシート端面がシャーシの内縁を押圧して生じると考え
られており、これを解決するためにシート端面とシャー
シ内縁との間に隙間を設けていた。この隙間により、第
１の拡散シート５，プリズムシート４，偏光フィルム３
及び第２の拡散シート２は熱膨張してもシワは生じな
い。しかしながら偏光フィルム３は、シート端面とシャ
ーシ内縁との間に隙間を設けても、熱膨張によりシワが
生じるという問題があった。これは偏光フィルム３は加
熱により長さ方向よりも厚み方向に大きく膨張するため
である。

【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、枠蓋に突出部を設けることにより、フィルム
又はシート（特に偏光フィルム）の厚み方向の熱膨張を
抑止してフィルム又はシートのシワ寄りを防止するバッ
クライトユニット及びバックライトを提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明に係るバックラ
イトユニットは、シャーシ上に、導光板，該導光板の出
光面側に配された偏光フィルムを含む少なくとも１枚の
出光側シート及び枠蓋を配してあり、前記導光板の導入
面から導入された光が前記出光面から出光されて前記出
光側シートを透過し、対象物を照射するバックライトユ
ニットにおいて、前記枠蓋は、前記出光側シートに対向
する面に突出部を設けてあり、該突出部は前記偏光フィ
ルムの端縁を押圧する構成としてあることを特徴とす
る。

【０００８】第１発明にあっては、枠蓋の突出部が出光
側シート、特に偏光フィルムの端縁を押圧するので、使
用時の光源による加熱又は加熱試験により出光側シート
が熱膨張したときでも、出光側シート、特に偏光フィル
ムの厚み方向の膨張を抑止し、シワ寄りを防止する。

【０００９】第２発明に係るバックライトユニットは、
第１発明において、前記突出部は、前記枠蓋を構成する
枠辺の長さ方向に突出長を異ならせてあることを特徴と
する。

【００１０】第２発明にあっては、出光側シートの温度
差を有する領域に対応して突出部の突出長、即ち、枠辺
の厚みを異ならせることにより、出光側シートのシワ寄
りをさらに防止できる。例えば、線状光源に近い枠辺の
中央を厚く、両端側を薄くすることにより、高温になり
易いシート端面の中央部分を強く押圧して厚み方向の膨
張を抑止する。

【００１１】第３発明に係るバックライトユニットは、
第１又は第２発明において、前記突出部は、前記出光側
シートの対向面に帯体を貼着してなることを特徴とす
る。

【００１２】第３発明にあっては、枠蓋に、例えば耐熱
性を有する接着テープを貼り付けることにより前記突出
部を形成する。接着テープを所望の位置に貼り付けるこ
とができるので、導光板の寸法，光源パワーによって異
なる出光側シートの高温領域に応じた部分に突出部を設
けることができる。また接着テープを重ね貼りすること
により、出光側シートの加熱程度に応じて接着テープの
枚数を調整し、所望の厚みの突出部を形成できる。さら
に、接着テープの端位置をずらせて重ね貼りをすること
により、容易に枠辺の長さ方向に厚みを異ならせること
ができる。

【００１３】第４発明に係るバックライトユニットは、
第１又は第２発明において、前記突出部を有する前記枠
蓋は一体成形してあることを特徴とする。

【００１４】第４発明にあっては、枠蓋は一体成形され
ているので、例えば枠辺の長さ方向の厚みが緩やかに変
化するような面形状に形成することができる。

【００１５】第５発明に係るバックライトユニットは、
第１乃至第４発明のいずれかにおいて、前記突出部は、
前記導光板の導入面に対応する枠辺に設けてあることを
特徴とする。

【００１６】第５発明にあっては、線状光源が配された
側の枠辺に突出部を設けるので、両方のエッジ面に線状
光源が配置された２灯式では、対向する枠辺夫々に突出
部が形成される。また、一方のエッジ面に線状光源が配
置された１灯式では、線状光源側の一辺の枠辺に突出部
が形成される。さらに、その他の枠辺の線状光源に近い
側に突出部が形成される。これらにより、線状光源の加
熱に起因するシワ寄りはさらに良く防止される。

【００１７】第６発明に係るバックライトは、第１乃至
第５発明のいずれかに記載のバックライトユニットが備
える前記導光板のエッジ面に対向せしめて線状光源を配
してあることを特徴とする。

【００１８】第６発明にあっては、バックライトユニッ
トに線状光源を配することにより、バックライトが構成
される。両方のエッジ面に線状光源を配した２灯式、及
び片方に線状光源を配した１灯式のいずれにおいても出
光側シートのシワ寄りは防止される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づき具体的に説明する。 実施の形態１．図１は本発明の実施の形態１の２灯式バ
ックライトの構造を示す斜視図であり、図２は図１のII
−II線から見た断面図である。図中６はアクリル樹脂製
の導光板であり、上面（出光面）と下面（反射面）とが
平行な平板形状を有している。導光板６の上側には、第
１の拡散シート５，プリズムシート４，偏光フィルム３
及び第２の拡散シート２が重ねられ、導光板６の下側に
は反射シートが７重ねられている。導光板６の両サイド
エッジ（導入面）夫々に対向せしめて線状光源８，９が
配されている。導光板６及びこれらのシートは、図示し
ないシャーシ内に収められ、第２の拡散シート２の上側
に配された本発明の特徴となる枠蓋１がシャーシに支持
されることにより固定される。なお、出光面側に配され
たこれらのシートはシャーシの端縁との間に隙間を有し
て収納されている。

【００２０】枠蓋１は例えば合成樹脂製であり、外形が
長方形の枠状に形成されている。その裏面、即ち、第２
の拡散シート２に対向する面に突出部３０が形成されて
いる。図３は、実施の形態１の枠蓋の裏面を示す平面図
である。図１及び図３に示すように、枠蓋１は４つの枠
辺を有しており、線状光源８，９が対向配置された側の
夫々の枠辺１ａ，１ｂの長さ方向略中央に突出部３０，
３０が設けられている。突出部３０は、図２に示すよう
に、中央が厚く、両側が対称に薄くなる階段状に形成さ
れている。枠蓋１はその外寸法が偏光フィルム３の外寸
法よりも大きいので、偏光フィルム３の外縁は枠辺の内
縁側の重ねしろで重なるようになっている。突出部３０
は枠辺１ａ，１ｂの重ねしろと略同幅に設けられてい
る。

【００２１】このような突出部３０は、次のように形成
される。枠蓋１の枠辺１ａの長さ方向略中央部分に第１
のテープ１１を貼着する。次に、第１のテープ１１より
も短い長さの第２のテープ１２を、第１のテープ１１上
の中央に貼着する。即ち、第１及び第２のテープ１１，
１２の端部をずらせて重ね貼りしている。同様に、第２
のテープ１２よりも短い長さの第３のテープ１３を第２
のテープ１２上の中央に貼着する。第１，第２及び第３
のテープ１１，１２，１３は耐熱性を有し、その幅寸法
は枠辺１ａの重ねしろと略同幅である。このようにし
て、枠辺１ａの長さ方向の中央部分が最も厚く、その両
側が段階的に薄くなる突出部３０が形成される。枠辺１
ａの対向側の枠辺１ｂについても同様に突出部３０を形
成する。枠蓋１は、突出部３０が形成された面を第２の
拡散シート２側に向けて装着される。

【００２２】プリズムシート４は、上面又は下面に複数
の三角条を平行に設けたプリズム面を有しており、偏光
フィルム３は例えばＤＢＥＦ（住友スリーエム社製）が
用いられる。偏光フィルム３を用いることにより、バッ
クライトに液晶パネルを取付けた液晶表示装置の視野角
を広げ、且つ輝度を向上させることができる。

【００２３】なお図１では、判りやすくするために、導
光板６，第１の拡散シート５，プリズムシート４，偏光
フィルム３，第２の拡散シート２及び反射シート７は互
いに接していない状態で示している。さらに図２では、
第３のテープ１３のみが第２の拡散シート２に接触して
いるように示しているが、実際には、枠蓋１を装着した
状態で突出部３０は全面が第２の拡散シート２に接触し
ており、中央部分は第２の拡散シート２をより強く押圧
している。

【００２４】以上のような構成のバックライトは、線状
光源８，９からの照射光が導光板６に導入され、導光板
６の反射面及び反射シート７にて反射され、導光板６の
出光面から出光する。出光された光は、第１の拡散シー
ト５，プリズムシート４，偏光フィルム３及び第２の拡
散シート２を透過する間に拡散，集光が繰り返され、バ
ックライトの上層に配された液晶パネル（図示せず）を
照射する。このとき、第１の拡散シート５，プリズムシ
ート４，偏光フィルム３及び第２の拡散シート２は線状
光源８，９により加熱されるが、枠蓋１の突出部３０が
偏光フィルム３の端縁を間接的に押圧しているので、偏
光フィルム３の厚み方向の膨張が生じない。従って、偏
光フィルム３及びその他のシートは長さ方向に伸長し、
シャーシの端縁との間の設けてあった隙間へ伸びるので
シワ寄りは生じない。また、バックライトの耐熱試験の
際も同様にシワ寄りは生じない。

【００２５】また、本実施の形態１のバックライトは、
上述したように、枠辺１ａ，１ｂの長さ方向中央部分は
厚みが最も厚く、両端側になるに従って段階的に薄くな
っている。偏光フィルム３及びその他のシートは線状光
源８，９の中央に対応する領域でより高温になり易く、
この領域で大きく膨張するが、突出部３０により中央側
がより強く押圧されているので、膨張を抑止することが
できる。

【００２６】このような構成のバックライトに耐熱試験
を施して、シワ寄りに起因する輝度ムラの有無を調べ
た。導光板６は外寸法は２４２．５ｍｍ×３１４．８ｍ
ｍで、厚みが５ｍｍである。枠辺１ａ，１ｂの長さ方向
の内寸法は３１０ｍｍである。突出部３０の寸法は、第
１，第２及び第３テープ１１，１２，１３の長さが、夫
々、２３０ｍｍ，１９０ｍｍ及び１５０ｍｍであり、幅
が２ｍｍである。線状光源８，９は夫々２．６φであ
り、５．５ｍＡの電流を供給して出光面上の輝度を測定
した。なお、耐熱試験は出光面が略６０℃になるように
線状光源８，９を点灯し、６時間継続した。輝度測定は
耐熱試験中及び試験終了後に行なった。

【００２７】試験の結果、本実施の形態のバックライト
は、試験中及び試験終了後のいずれも、シートのシワ寄
りに起因する輝度ムラは生じなかった。比較のために、
図７に示した従来のバックライトについても同様に耐熱
試験を施し、輝度測定を行なった。従来例では耐熱試験
開始後、１時間程度でシワ寄りに起因する輝度ムラが発
生した。以上のことから、本実施の形態１のバックライ
トは、突出部３０の押圧により、偏光フィルム３及びそ
の他のシートの加熱によるシワ寄りを抑止し、輝度ムラ
が防止されると言える。

【００２８】実施の形態２．図４は実施の形態２のバッ
クライトの構成を示す断面図である。枠蓋１０の突出部
３０ａの断面を示している。枠蓋１０は例えば合成樹脂
で一体成形されている。突出部３０ａは、枠蓋１０の裏
面の線状光源が対向配置された側の枠辺１０ａに設けら
れており、図４に示すように、枠辺１０ａの長さ方向略
中央の第１突出部１３ａの厚みが最も厚く、両側に形成
された第２突出部１２ａはこれより薄く、その両側の第
３突出部１３ａはさらに薄く形成されている。このよう
に、第１，第２及び第３突出部１１ａ，１２ａ，１３ａ
は段階的に厚みを異ならせており、段差部分はアールを
有して緩やかに厚みが変化している。突出部３０ａの幅
寸法は、枠蓋１０の内縁側の重ねしろと略同幅に形成さ
れている。枠辺１０ａの対向側の枠辺についても同様の
突出部３０ａが設けられている。

【００２９】このような形状の枠蓋１０は一体成形で形
成され、突出部３０ａが形成された面を第２の拡散シー
ト２側に向けて装着される。なお、バックライトのその
他の構成は実施の形態１と同様であり、対応する部分に
対応する符号を付して、説明を省略する。

【００３０】以上のような構成のバックライトから出光
された光は、第１の拡散シート５，プリズムシート４，
偏光フィルム３及び第２の拡散シート２を透過する間に
拡散，集光が繰り返され、バックライトの上層に配され
た液晶パネル（図示せず）を照射する。このとき、第１
の拡散シート５，プリズムシート４，偏光フィルム３及
び第２の拡散シート２は線状光源８，９により加熱され
るが、枠蓋１０の突出部３０ａが偏光フィルム３の端縁
を間接的に押圧しているので、偏光フィルム３の厚み方
向の膨張が生じない。従って、実施の形態１と同様の効
果を得ることができる。また、突出部３０ａの段差部分
が緩やかに厚みを変化させてあるので、偏光フィルム３
の端縁の長さ方向に大きな押圧の差が生じず、さらに輝
度ムラが防止される。

【００３１】実施の形態３．図５は実施の形態３に係る
枠蓋の構成を示す斜視図である。枠蓋２０は例えば合成
樹脂製であり、開口部が長方形の枠状に形成されてい
る。その裏面、即ち、第２の拡散シート２に対向する面
に突出部３０，４０が形成されている。図５に示すよう
に、枠蓋１は４つの枠辺２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０
ｄを有しており、各枠辺の長さ方向略中央に突出部３
０，４０が設けられている。突出部３０は、線状光源
８，９に近い側の枠辺２０ａ，２０ｂに形成され、中央
が厚く、両側が対称に薄くなる階段状を有している。突
出部４０は残りの枠辺２０ｃ，２０ｄに、突出部３０と
同様の形状に形成されている。突出部３０，４０の幅寸
法は、枠辺２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの重ねしろ
と略同幅である。

【００３２】突出部４０は、次のように形成される。枠
蓋２０の枠辺２０ｃの長さ方向略中央部分に第４のテー
プ１４を貼着する。次に、第４のテープ１４よりも短い
長さの第５のテープ１５を、第４のテープ１４上の中央
に貼着する。即ち、第４及び第５のテープ１４，１５の
端部をずらせて重ね貼りする。同様に、第５のテープ１
５よりも短い長さの第６のテープ１６を第５のテープ１
５上の中央に貼着する。第４，第５及び第６のテープ１
４，１５，１６は耐熱性を有し、その幅寸法は枠辺２０
ｃの重ねしろと略同幅である。このようにして、枠辺２
０ｃの長さ方向の中央部分が最も厚く、その両側が段階
的に薄くなる突出部４０が形成される。枠辺２０ｃの対
向側の枠辺２０ｄについても同様に突出部４０を形成す
る。突出部３０は、実施の形態１と同様である。

【００３３】以上の如き構成の枠蓋２０は、突出部３
０，４０が形成された面を第２の拡散シート２側に向け
て装着される。このバックライトから出光された光は、
第１の拡散シート５，プリズムシート４，偏光フィルム
３及び第２の拡散シート２を透過する間に拡散，集光が
繰り返され、バックライトの上層に配された液晶パネル
（図示せず）を照射する。このとき、第１の拡散シート
５，プリズムシート４，偏光フィルム３及び第２の拡散
シート２は線状光源８，９により加熱されるが、枠蓋２
０の突出部３０が偏光フィルム３の端縁を間接的に押圧
しているので、偏光フィルム３の厚み方向の膨張が生じ
ない。従って、実施の形態１と同様の効果を得ることが
できる。また、線状光源８，９が配されていない側の枠
辺２０ｃ，２０ｄにも突出部４０が形成してあるので、
さらに偏光フィルム３のシワ寄りを抑止できる。なお、
突出部４０については、バックライトの寸法，光源パワ
ーの違いに応じて厚みの変化パターンを変えることによ
り、さらに良く輝度ムラを防止できる。

【００３４】なお、上述した実施の形態１〜３では、２
灯式のバックライトについて説明しているが、片側のエ
ッジ面にだけ線状光源を配する１灯式のバックライトに
も適用できる。この場合は線状光源が配された側の枠辺
に突出部を設けると良い。また、上述した実施の形態１
〜３では、導光板６に平行平板を用いた場合を説明して
いるが、これに限るものではなく、一方のエッジ面側が
厚肉の楔形状を有している場合でも適用できる。

【００３５】さらに、上述した実施の形態１〜３では、
突出部は厚みを３段階に変化する形状のものを例に挙げ
て説明しているが、これに限るものではなく、シートの
シワ寄りの程度に応じて枠辺の長さ方向に厚みが異なっ
ていれば良い。

【００３６】さらにまた、上述した実施の形態１〜３で
は、偏光フィルム３のシワ寄りを防止する場合を説明し
ているが、これに限るものではなく、偏光フィルムを用
いないバックライトについても他のシートの厚み方向の
伸びを抑制できるので同様の効果を得る。

【００３７】

【発明の効果】以上のように本発明においては、枠蓋
に、出光側シートに向けて突出する突出部を設けてある
ので、突出部がシートの縁部を押圧し、シート（特に偏
光フィルム）の厚み方向の熱膨張が抑止されてシートの
シワ寄りを防止できる。また突出部の厚みを変化させ、
例えば線状光源に近い枠辺の中央を厚く、両端側を薄く
することにより、高温になり易いシート端面の中央部分
を強く押圧してシートの厚み方向の膨張を抑止すること
ができる。さらに、線状光源が配された側の枠辺に突出
部を設けることにより、高温になり易い側のシート端面
を押圧してシートの厚み方向の膨張を抑止することがで
きる等、本発明は優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のバックライトの構成を示す斜視
図である。

【図２】図１のII−II線から見た断面図である。

【図３】実施の形態１の枠蓋の裏面を示す平面図であ
る。

【図４】実施の形態２のバックライトの構成を示す断面
図である。

【図５】実施の形態３に係る枠蓋の構成を示す斜視図で
ある。

【図６】従来のバックライトの構成を示す斜視図であ
る。

【図７】従来のバックライトの出光面の輝度ムラの状態
を示す平面図である。

【符号の説明】

１，１０，２０ 枠蓋 １ａ，１ｂ，１０ａ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ
枠辺 ２ 第２の拡散シート ３ 偏光フィルム ４ プリズムシート ５ 第１の拡散シート ６ 導光板 ７ 反射シート ８，９ 線状光源 １１〜１６ 第１〜第６テープ １１ａ，１２ａ，１３ａ 第１〜第３突出部 ３０，３０ａ，４０ 突出部

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャーシ上に、導光板，該導光板の出光
   面側に配された偏光フィルムを含む少なくとも１枚の出
   光側シート及び枠蓋を配してあり、前記導光板の導入面
   から導入された光が前記出光面から出光されて前記出光
   側シートを透過し、対象物を照射するバックライトユニ
   ットにおいて、 前記枠蓋は、前記出光側シートに対向する面に突出部を
   設けてあり、該突出部は前記偏光フィルムの端縁を押圧
   する構成としてあることを特徴とするバックライトユニ
   ット。
2. 【請求項２】 前記突出部は、前記枠蓋を構成する枠辺
   の長さ方向に突出長を異ならせてある請求項１記載のバ
   ックライトユニット。
3. 【請求項３】 前記突出部は、前記出光側シートの対向
   面に帯体を貼着してなる請求項１又は２記載のバックラ
   イトユニット。
4. 【請求項４】 前記突出部を有する前記枠蓋は一体成形
   してある請求項１又は２記載のバックライトユニット。
5. 【請求項５】 前記突出部は、前記導光板の導入面に対
   応する枠辺に設けてある請求項１乃至４のいずれかに記
   載のバックライトユニット。
6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載のバッ
   クライトユニットが備える前記導光板のエッジ面に対向
   せしめて線状光源を配してあることを特徴とするバック
   ライト。