JP2004117594A

JP2004117594A - 液晶表示装置のバックライト構造

Info

Publication number: JP2004117594A
Application number: JP2002278126A
Authority: JP
Inventors: Muneo Kitamura; 北村　宗夫
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 2002-09-24
Filing date: 2002-09-24
Publication date: 2004-04-15

Abstract

【課題】安価で輝度ムラが生じることなく照明色のバリエーションを増やすことができる液晶表示装置のバックライト構造を提供することにある。
【解決手段】発光素子２７と導光板２８との間に色変換シート４０が設けられている。色変換シート４０は、蛍光体及び顔料の一方又は両方を含有した樹脂シートからなる。蛍光体は、特定の波長の光線を吸収して異なる波長の光線を発光し、顔料は特定の波長の光を吸収又は反射する。これにより、発光素子２７から照射された光の色は、白色や黄色等に変換される。このように色が変換された光線は、導光板２８を介して液晶表示パネル２５の方向へ照射される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に使用するバックライトの構造に関するものであり、特に照明の色を効果的且つ所望の色に変換することができる構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の液晶表示装置のバックライト構造は、図７に示すように、枠体４の底面１０に載置される導光板８と、この導光板８の側面に設置されるＬＥＤ等の発光素子７を備えた回路基板６が配されている。導光板８の上には、拡散シート９、液晶表示パネル５が順に配設され、液晶表示装置１が形成される。導光板８は枠体４の第１収容部４ａに固定され、回路基板６は枠体４の第２収容部４ｂに立てた状態で組み込まれている。その際、導光板８に凹設された受光部１３に発光素子７が対向するように、回路基板６は位置決めされると共に導光板８と枠体４との間に挟み込まれて固定される。導光板８は、その側面に設けられたフック１４を枠体４に開設された溝１５に嵌合することにより固定されている。回路基板６の上には、発光漏れを防ぐ遮光板１９が設けられている。従来のバックライト構造はこのように構成されていた（例えば特願２００２―７８８２８号の図７）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示装置のバックライト構造において、通常、照明の色は発光素子７の発光色で決まるが、商品のバリエーションを増やしたり、個性的な商品を提供するため、照明の色も様々なものが求められている。このため、色変換剤を基材シートに塗布した拡散シート９を使用して、導光板８から照射される光の色を変えて液晶表示パネル５を照明する色を変えることがあった。
【０００４】
しかし、このように色変換機能を持たせた拡散シート９の場合には、液晶表示パネル５と同等の面積が必要であるため、面積が広く、価格が高かった。従って、より安価に照明色を変更することが課題となっていた。
【０００５】
また、色変換剤を拡散シート９に塗布することにより、拡散シート９の光拡散作用が低下して不十分となり、輝度ムラが生じることがあった。このため、輝度ムラを生じることなく照明色を変更することが課題となっていた。
【０００６】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、安価で輝度ムラが生じることなく照明色のバリエーションを増やすことができる液晶表示装置のバックライト構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置のバックライト構造は、請求項１に示すように、発光素子からの光を導光板を介して液晶表示パネルに照射することにより照明する液晶表示装置のバックライト構造において、前記発光素子と前記導光板との間に前記発光素子が発する光の色を変換するいろ変換シートを介在させたものである。この液晶表示装置のバックライト構造における前記色変換シートは、請求項２に示すように、蛍光体及び顔料の一方又は両方を含有する樹脂シートからなる。液晶表示装置のバックライト構造における前記樹脂シートは、請求項３に示すように、拡散部材を含有している。液晶表示装置のバックライト構造における前記色変換シートは、請求項４に示すように、少なくとも前記発光素子の発光面を覆うものとなっている。この液晶表示装置のバックライト構造における前記色変換シートは、請求項５に示すように、前記発光素子の発光面を覆い、且つ前記発光素子が実装された回路基板に固着されるものである。この液晶表示装置のバックライト構造における前記発光素子と導光板の受光部との間隔は、請求項６に示すように、前記色変換シートの厚さに等しいか又はわずかに大きい寸法に設定されている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置のバックライト構造は、発光素子と導光板との間に色変換シートを介在させている。この色変換シートは、蛍光体及び顔料の一方又は両方を含有した樹脂シートからなる。蛍光体は、特定の波長の光線を吸収して異なる波長の光線を発光し、顔料は特定の波長の光を吸収又は反射する。これにより、発光素子から照射された光の色は、そのまま色変換シートを通過する光線の色（例えば青，赤等）に、波長が変わった光線や吸収又は反射によって変わった光線の色（例えば黄等）が混ざって白色や黄色等に変換される。このように色が変換された光線は、導光板を介して液晶表示パネルの方向へ照射される。
【０００９】
上記のように、本発明では、発光素子から導光板に照射する光の色を色変換シートで変換しているので、発光素子の発光面のように小さい面積の部分を色変換シートで覆うだけで良いことになる。また、拡散シートあるいは他の構造に手を加えていないため、拡散、導光等に何等影響を与えることがなく、輝度ムラが発生することもない。
【００１０】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る液晶表示装置のバックライト構造を示す分解斜視図、図２はその要部断面図である。このバックライト構造においても、基本構造は通常のものと同様であり、枠体２４の第１収容部２４ａに導光板２８を収めてそのフック３４を枠体２４の溝３５に嵌合させ、枠体２４の第２収容部２４ｂに発光素子２７が実装された回路基板２６を収容し、拡散シート２９、液晶表示パネル２５及び遮光板３９をそれぞれ上に重ねて収めたものとなっている。
【００１１】
この構造においては、発光素子２７と導光板２８との間に、色変換シート４０を設けている。この色変換シート４０は、図３乃至図５に示すように、約０．１〜０．５ｍｍの厚さを有するシリコーンゴムシート等の樹脂シート４１をベースとするもので、その中にＹＡＧ蛍光体等の蛍光体４２及び顔料４３の一方又は両方と、径が約１〜１０μｍのガラスボール、シリカ等からなる拡散部材４４を混入したものとなっている。
【００１２】
この色変換シート４０は、発光素子２７の発光面３１を覆い、回路基板２６の表面に密着する帯状をなしている。本実施例においては、色変換シート４０の回路基板２６に密着する部分を両面テープ等の固着手段で回路基板２６の表面に固着させている。また、導光板２８の凹状をなす受光部３３の縁部３３ａ，３３ｂと回路基板２６の表面との間に色変換シート４０を挟んで、強固に色変換シート４０を固定する構造になっている。尚、導光板２８の受光部３３と発光素子２７との間の間隔は、色変換シート４０の厚さと等しいか又はわずかに大きい寸法に設定されている。これにより、色変換シート４０が介在することで発光素子２７が圧迫されて破損することを防ぐことができる。また、色変換シート４０は少なくとも発光素子２７の発光面３１を覆うことができる大きさであれば良いものであり、発光面３１に直接固着しても良い。
【００１３】
上記構成からなるバックライト構造においては、図３に示すように、例えば青色ＬＥＤからなる発光素子２７からの光線Ｂ１が蛍光体４２に当たると、ＹＡＧ蛍光体の場合、４６０ｎｍ付近の青い光線を吸収して５５０ｎｍ付近の黄色い光線ｂ１を発光する。この黄色い光線ｂ１は、蛍光体４２に当たることなく樹脂シート４１をそのまま通過する青色の光線Ｂ２と混ざり合って光線Ｂ３となって導光板２８に照射される。ＹＡＧ蛍光体の場合、その量を多くすると発光する光線ｂ１の色調は黄色が強くなり、青色の光線Ｂ２と混合すると光線Ｂ３は白色又は黄色に見えることになる。このように青色の発光色をより明るく感じる白色や個性的な黄色に変更し、導光板２８及び拡散シート２９を介して液晶表示パネル２５を照明することになる。
【００１４】
また、図４に示すように、色変換シート４０に顔料４３を混入した場合には、発光素子２７からの光線Ｂ１が顔料４３に当たって顔料４３の色に従って一部の波長の光が吸収又は反射されて顔料４３と同色の光線ｂｂ１となり、樹脂シート４１をそのまま通過する光線Ｂ２と混ざった光線Ｂ３となって導光板２８に照射される。尚、顔料４３を混入した色変換シート４０は、上記のように色の変換が可能なだけでなく、発光素子２７の発光色と同色の顔料を混入した色変換シートを用いた場合には、発光色の強弱や輝度のムラをなくして、色調と輝度を安定させることができる。
【００１５】
また、図５に示すように、色変換シート４０に蛍光体４２や顔料４３と共に拡散部材４４を混入した場合には、発光素子２７から照射された光線Ｂ１が拡散部材４４に当たると、光線Ｂ１は拡散し、拡散された光が周囲の蛍光体４２や顔料４３に当たったり、そのまま通過することになる。このように色変換シート４０に照射された光線Ｂ１は拡散されて色ムラや輝度ムラの発生がより少ない光線となって導光板２８に照射されることになる。
【００１６】
一方、上記バックライト構造は、導光板２８の側面に対向するように発光素子２７を配置して、導光板２８の側方から光を照射する構造となっているが、図６に示すように、導光板２８側方に延長した受光部２８ａの下面２８ｂに対向するように発光素子２７を配置し、受光部２８ａの上面を斜めにカットした反射面２８ｃに向かって光を照射する構造にも色変換シート４０を使用した構造を適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、発光素子と導光板との間に色変換シートを配設することにより、発光素子の発光色を変えて照明のバリエーションを増やすことができる。特に、発光素子の発光面を覆うように色変換シートを設けるだけで発光色を変えることができるので、色変換シートの面積を小さく抑えることができ、低コストで発光色を変えることができる。
【００１８】
また、色変換シートを発光素子と導光板との間に介在させるだけで、拡散シートや導光板に手を加えていないので、それらの拡散機能や導光機能に悪影響を与えることがなく、拡散機能や導光機能の低下による輝度ムラの発生を防ぐことができる。
【００１９】
更に、発光素子と導光板との間に極めて薄い色変換シートを介在させるだけであるため、バックライト構造の厚みを薄いまま保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置のバックライト構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すバックライト構造における要部断面図である。
【図３】図１に示す色変換シートの断面拡大図である。
【図４】図１に示す色変換シートの他の断面拡大図である。
【図５】図１に示す色変換シートのその他の断面拡大図である。
【図６】図１に示す構造を導光板の下方に発光素子が配置された構造に適用したときの一部変更例を示す断面図である。
【図７】従来の液晶表示装置のバックライト構造を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
４，２４　　　　枠体
５，２５　　　　液晶表示パネル
６，２６　　　　回路基板
７，２７　　　　発光素子
８，２８　　　　導光板
９，２９　　　　拡散シート
４０　　　　　　色変換シート
４１　　　　　　樹脂シート
４２　　　　　　蛍光体
４３　　　　　　顔料
４４　　　　　　拡散部材

Claims

発光素子からの光を導光板を介して液晶表示パネルに照射することにより照明する液晶表示装置のバックライト構造において、
前記発光素子と前記導光板との間に前記発光素子が発する光の色を変換するいろ変換シートを介在させることを特徴とする液晶表示装置のバックライト構造。
前記色変換シートは、蛍光体及び顔料の一方又は両方を含有する樹脂シートからなることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト構造。
前記樹脂シートは、拡散部材を含有することを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置のバックライト構造。
前記色変換シートは、少なくとも前記発光素子の発光面を覆うことを特徴とする請求項１乃至３の一つに記載の液晶表示装置のバックライト構造。
前記色変換シートは、前記発光素子の発光面を覆い、且つ前記発光素子が実装された回路基板に固着されることを特徴とする請求項１乃至３の一つに記載の液晶表示装置のバックライト構造。
前記発光素子と導光板の受光部との間隔は、前記色変換シートの厚さに等しいか又はわずかに大きい寸法に設定されていることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置のバックライト構造。