| 【発明の名称】 |
照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】伊藤 大輔
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| 【要約】 |
【課題】反射シートが保護部材に接触することによって生じる輝度むら及び白むらの課題を解決する。
【解決手段】反射シート３の光源側端部３ａと保護部材５とが互いの接触を回避する間隔Ｈが設けられて配されている。ここで、互いの接触を回避する間隔Ｈとは、反射シート３の光源側端部３ａの突出する長さを短くしても良いし、光源２の配設位置をずらしても良いし、また、光源２や保護部材５の径を小さくしても良い。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 光源と、光源に近接して配置され光源からの光を導光させる導光板と、導光板の裏面に沿うように配される反射シートと、光源を内包し光源の光を入射端面に向かって反射させるリフレクタとを備え、反射シートの光源側端部が導光板の入射端面よりも突出して配されるとともに、光源の外周にこれを保護するために保護部材が配される照明ユニットにおいて、反射シートの光源側端部と保護部材とが互いの接触を回避する間隔が設けられて配されていることを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】 前記反射シートの光源側端部と保護部材とが互いの接触を回避する間隔が光源の直径の５倍を上限とすることを特徴とする請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】 前記保護部材は、その外周の反射シートの光源側端部と対向する部分に凹部が形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の照明ユニット。
【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載した照明ユニットと、この照明ユニットの上方に配される液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、導光板の側面に光源を配した照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【従来の技術】
【０００２】近年、ノート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置において、軽量化及び小型・薄型化が図られ、かつ、低消費電力であるという特徴を生かして液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置には明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより表示素子の背後から照明光を当てるという構成をとっているものが多い。
【０００３】この照明ユニットにおいては、導光板を表示素子の裏面に置きその導光板の端面に光源を配置するエッジライト方式(導光板方式とも呼ばれる)が、薄型化と発光面の輝度均一性に優れるという特徴を有しており、ノート型パーソナルコンピュータ等に使用される液晶表示装置の液晶ユニットの方式としては、薄さを優先してエッジライト方式を採用することが多い。携帯型テレビやカーナビゲーションシステム等に使用される液晶表示装置においては、薄さと輝度を両立させるために、二本以上の蛍光放電管を使用したエッジライト方式、あるいはＬ字型蛍光放電管やコの字型蛍光放電管を使用したエッジライト方式が採用されるケースも多い。
【０００４】図３は、従来の蛍光放電管２を使用したエッジライト方式の照明ユニットを用いた液晶表示装置ＬＤの例を示すもので、照明ユニットＵＴと、照明ユニットＵＴに液晶パネル等を搭載した液晶表示装置ＬＤとから構成されている。証明ユニットＵＴは、液晶パネル７を照明する導光板１と、導光板１の裏面に沿うように配され蛍光放電管２からの光を液晶パネル７に向かって反射させる反射シート３と、蛍光放電管２の周囲に設けられる保護部材５とを備える。
【０００５】反射シート３は、導光板１の裏面から外へ出る光を再度導光板１の中へ戻し出射面から出る照明光を増大させるもので、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムが多く使用されている。反射シート３の光源側端部３ａは、導光板１から蛍光放電管２に向かって突出している。導光板１の入射端面１ａと反射シート３の光源側端部３ａとが面一であると、光源側端部３ａの側面に光が集中して輝線が発生するが、反射シート３の光源側端部３ａを突出させることによって輝線を防止するためである。
【０００６】リフレクタ４は、蛍光放電管２の光を再度導光板１へ戻し導光板１の入射端面１ａに効率よく光を入射させるもので、蛍光放電管２を囲むように断面コ字状に折り曲げられている。なお、反射シート３としては、蛍光放電管２の周囲の部分（この部分が「リフレクタ」）と導光板１の裏面側の部分とを分離しつつ、両面テープ等の接着剤で両者を接着させている構成のものもある。
【０００７】保護部材５は、蛍光放電管２がリフレクタ４と接触することを防止するもので、蛍光放電管２の外周に取り付けられる円環形状のものである（Ｏリングとも呼ばれる）。この保護部材５としては、接触による衝撃を吸収する弾力性を有するゴム製のものが通常使用され、蛍光放電管２に所定間隔をおいて配されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蛍光放電管２に保護部材５を単に取り付けると、保護部材５が反射シート３の光源側端部３ａと接触する事態が生じ得る。すなわち、反射シート３は、輝線防止のため導光板１から蛍光放電管２に向かってやや突出するように設けられている。したがって、保護部材５が反射シート３の光源側端部３ａと接触する事態が生じ得るが、両者が接触すると、反射シート３に歪みや欠損８が生じ、その部分の輝度が局部的に変化し照射面（画面上）に輝度むらが発生したり、歪みや欠損８に起因する「白むら」が発生する問題を有する。「白むら」とは、画面上、周囲よりも局所的に白く見える状態をいい、不良品の発生の原因ともなる。
【０００９】そこで、本発明の目的は、反射シートが保護部材に接触することによって生じる輝度むら及び白むらの課題を解決し、信頼性の高い照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の照明ユニットは、光源と、光源に近接して配置され光源からの光を導光させる導光板と、導光板の裏面に沿うように配される反射シートと、光源を内包し光源の光を入射端面に向かって反射させるリフレクタとを備え、反射シートの光源側端部が導光板の入射端面よりも突出して配されるとともに、光源の外周にこれを保護するために保護部材が配される照明ユニットにおいて、反射シートの光源側端部と保護部材とが互いの接触を回避する間隔が設けられて配されていることを特徴とする。ここで、互いの接触を回避する間隔とは、反射シートの光源側端部の突出する長さを短くしても良いし、光源の配設位置をずらしても良いし、また、光源や保護部材の径を小さくしても良い。
【００１１】この発明によれば、反射シートの光源側端部が保護部材に接触することがないため、保護部材と反射シートが接触することによる反射シートの歪みや欠損が生じることがなくなる。
【００１２】本発明の請求項２記載の照明ユニットは、前記反射シートの光源側端部と保護部材とが互いの接触を回避する間隔が光源の直径の５倍を上限とすることを特徴とする。
【００１３】この発明によれば、輝線の発生を防止することができる。すなわち、前記間隔が光源の直径の５倍を超えると、輝線が発生し、輝度ムラの原因となるが、前記間隔は光源の直径の５倍を上限とすると輝線の発生を防止することができる。
【００１４】本発明の請求項３記載の照明ユニットは、前記保護部材は、その外周の反射シートの光源側端部と対向する部分に凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１５】この発明によれば、保護部材の外周に凹部が形成されていることから、この凹部の箇所では互いの接触を回避する間隔が設けられ、保護部材と反射シートが接触することによる反射シートの歪みや欠損が生じることを未然に防止することができる。
【００１６】本発明の請求項４記載の照明ユニットを用いた液晶表示装置は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載した照明ユニットと、この照明ユニットの上方に配される液晶パネルとを備えることを特徴とする。
【００１７】この発明によれば、反射シートの光源側端部が接触によって生じる反射シートの歪み欠損を防止することができ、信頼性の高い照明ユニットを用いた液晶表示装置となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図面に基づき詳細に述べる。
【００１９】本実施の形態は、図１に示すように、照明ユニットＵＴと、照明ユニットＵＴに液晶パネル等を搭載した液晶表示装置ＬＤとから構成されている。照明ユニットＵＴは、エッジライト方式の照明ユニットであり、光源２と、光源２に近接して配置され光源２からの光を導光させる導光板１と、導光板１の裏面に沿うように配される反射シート３と、光源２を内包し光源２からの光を入射端面に向かって反射させるリフレクタ４とを備える。
【００２０】光源２は、高周波の交流（４０〜１００ｋＨｚ）で駆動されて発光する蛍光放電管２が使用されている。本実施の形態の光源２の直径は、１．８ｍｍである。
【００２１】光源２の外周には、光源２を保護する保護部材５が所定間隔をおいて配されている。保護部材５は、蛍光放電管２の外周に取り付けられる円環形状のもので（「Ｏリング」とも呼ばれる）、接触による衝撃を吸収する弾力性を有するゴム製のものが使用されている。なお、保護部材５の厚さは０．２ｍｍである。この保護部材５としては、図２に示すように、その外周の反射シート３の光源側端部３ａと対向する部分に、凹部５ａを形成したものでも良い。この凹部５ａは、反射シート３の光源側端部３ａと対向する部分に少なくとも１つ形成されていれば、外周全体に所定間隔をおいて形成されているものでも良い。但し、その際に、反射シート３の光源側端部３ａと保護部材５とが互いの接触を回避する間隔Ｈとしては、後述するように、必ず光源２の直径の５倍を上限として設計する必要がある。間隔Ｈは、大きすぎるとこの間隔Ｈを介して漏れる光が輝線となり実際に光源２の５倍を越えると輝線が発生しはじめる。したがって、間隔Ｈは、接触してはならないが（０＜間隔Ｈ）、間隔Ｈはできるだけ小さい方がよい。
【００２２】導光板１は、蛍光放電管２に近接して配置され蛍光放電管２からの光を導光させるもので、光伝達に必要な透過率及び屈折率で代表される光学特性が最適なアクリル等の材料で形成されている。
【００２３】反射シート３は、高反射率を有する白色の樹脂製フィルムが使用されており、蛍光放電管２を囲むように断面コ字状に折り曲げられている。反射シート３は、導光板１の裏面から外へ出る光を再度導光板１の中へ戻し発光面から出射する照明光を増大させる役割を有する。導光板１の照射面側には、光補正シート６が配されている。光補正シート６は、照明ユニットＵＴの出射光の均斉化と高輝度化を図るためのもので、拡散シートやプリズムシート等からなる。そして、このような照明ユニットＵＴの上方（光補正シート６の照射面上）に、液晶パネル７が搭載され、液晶表示装置ＬＤが構成される。
【００２４】ここで、反射シート３の光源側端部３ａと保護部材５とが互いの接触を回避する間隔Ｈが設けられて配されている。互いの接触を回避する間隔Ｈとは、反射シート３の光源側端部３ａの突出する長さを短くしても良いし、蛍光放電管２の配設位置をずらしても良いし、また、蛍光放電管２や保護部材５の径を小さくしても良い。すなわち、リフレクタ４としては、断面半円形状を呈するものがあるが、その内周側に沿うように若干位置をずらしたり、蛍光放電管２の細径化が進んでいる現在、蛍光放電管２や保護部材５の径を小さくしても良い。また、取り付けに際しては、保護部材５が反射シート３の光源側端部３ａに接触しないようにする。
【００２５】また、上記保護部材５の外周に凹部５ａを形成したものを使用する場合は、保護部材５を蛍光放電管２に装着させる際においても、装着後においても、保護部材５が反射シート３に接触することことを未然に防止することができる。したがって、保護部材５と反射シート３が接触することによる反射シート３の歪みや欠損が生じることが確実になくなる。
【００２６】ここで、反射シート３の光源側端部３ａと保護部材５とが互いの接触を回避する間隔Ｈは、光源の直径の５倍を上限として設計する必要がある。反射シート３と保護部材５との接触防止の観点からのみ判断すると、間隔Ｈは広いほうが望ましい。一方、間隔Ｈは広すぎると、この間隔Ｈを介して漏れる光が輝線となって見栄えが悪くなる。実験の結果、前記間隔Ｈが光源の直径の５倍を超えると、輝線が発生し、輝度ムラの原因となることが明らかとなった。また、小型化が要求される液晶表示装置において、前記間隔Ｈは広げるには自ずと限界がある。したがって、反射シート３と保護部材５との接触を防止しつつ、良好な表示精度を保ち、かつ、小型化を図るためには、前記間隔Ｈは光源の直径の５倍を上限とする必要がある。本実施例では、蛍光放電管２の直径は１．８ｍｍであるので、前記間隔Ｈの上限は、その５倍の９．０ｍｍであり、したがって、０＜間隔Ｈ≦９．０となる。
【００２７】以上、上記各実施の形態では、直管型の蛍光放電管２を使用した場合について説明したが、Ｌ型タイプの蛍光放電管やコの字型タイプの蛍光放電管を使用した場合等、本発明は、エッジライト方式に汎用的に適用することが可能である。
【００２８】
【発明の効果】本発明の照明ユニットによれば、反射シートの光源側端部と保護部材とが互いの接触を回避する間隔が設けられていることから、保護部材と反射シートが接触することによる反射シートの歪みや欠損が生じることが確実になくなり、反射シートが保護部材に接触することによって生じる輝度むら及び白むらの課題を解決し、信頼性の高い照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００２９】
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
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| 【出願日】 |
平成１３年２月１９日（２００１．２．１９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０５８０９
【弁理士】
【氏名又は名称】木森 有平
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| 【公開番号】 |
特開２００２−２４５８２６（Ｐ２００２−２４５８２６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年８月３０日（２００２．８．３０） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−４１５０２（Ｐ２００１−４１５０２） |
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