JP5089960B2 - 面光源装置とこれを備えたバックライトユニット、及びこのバックライトユニットを備えた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置のバックライトとして使用される面光源装置に関する。

液晶表示装置（Liquid Crystal Display Device）は、印加電圧による液晶の透光度の変化を利用して、各種装置から発生される種々の電気的な情報を視覚情報に変えて伝達する電子デバイスである。液晶表示装置では、液晶パネル自体は非発光デバイスなので、光を発する別途の光源を必要とし、このような液晶表示装置用照明を通常、バックライトユニット（Back Light Unit）という。

図４は従来の液晶表示装置を示した要部斜視図である。

図４を参照すると、液晶表示装置３０は、液晶パネル２０と、該液晶パネル２０の背面に配置されたバックライトユニット１０とを含み、液晶パネル２０は、その液晶の配向制御によりバックライトユニット１０の光を透光／遮光することにより、映像を表示する。

バックライトユニット１０は一般に、光源部１２、導光板１４、反射シート１６及び光学シート１８を含む。光源部１２は、光源１２ａ及び光源反射板１２ｂを備え、光源１２ａとしては冷陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプが用いられる。光源１２ａは光源反射板１２ｂの内側に収納された状態で、導光板１４の一端面に整列させて配置される。光源反射板１２ｂは光源１２ａを覆うように配置され、光源１２ａから発生した光を反射して導光板１４へ入射させる。このようにして、光源部１２を配置した導光板１４の端面が光入射面となり、光源部１２による光は、光入射面を通して導光板１４の内部に導かれ、導光板１４の前面から出射される。すなわち、導光板１４の前面が光出射面となる。

反射シート１６は、導光板１４の背面から出射される光を導光板１４側へ反射し、導光板１４の内部に再入射させることによって光の損失を低減する。

光学シート１８は、散光シート１８ａ、プリズムシート１８ｂ及び保護シート１８ｃを含んだものとすることができる。これらを積層した光学シート１８は、液晶パネル２０の表示面に光が有効に供給されるように光を制御する。

図１に示した液晶表示装置３０の構造のように、導光板１４の一端面から入射した光だけを照明として用いる場合（所謂、エッジライト方式のバックライトユニット）、導光板１４での光損失が多いため、光源部１２からの光を十分に利用できないという問題点がある。

また、複数の光源を液晶パネルの背面直下に配置して構成される直下型バックライトユニットの場合にも、同じように、拡散板のような光学プレートで光損失が発生するという問題点がある。さらに、多数の光源を互いに隣接配置すると、光源の発熱により熱対流が起き、当該熱対流がその上部に配置された光学シートを変形させ、液晶表示装置の表示品質に悪影響を及ぼす問題点がある。

このような問題点を解決するために、最近では、直接面形態で発光する面光源装置について開発が進められており、そのような面光源装置として、平板型蛍光ランプ（Flat Fluorescent Lamp：FＥＬ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、カーボンナノチューブ（Carbon nano tube：ＣＮＴ）を用いたものが、特許文献１〜３に開示されている。
米国特許第６，７７１，３３０号 米国特許出願２００４−００４７５７号 米国特許第６，５１４，１１３号

上記の従来における面光源装置は、製造工程が複雑で、輝度の均一性及び消費電力の面でまだ改善されるべき点が多い。すなわち、より製作が容易で、光学特性及び消費電力の面でも良好な性能を有する面光源装置の開発が待たれている。

本発明は、これに鑑みて発案されたものであり、従来の面光源装置に比べて製作が容易な面光源装置を提供することを目的とする。また、消費電力が少なく、発熱に伴う問題のない面光源装置を提供することを目的とする。さらに、表示装置の大画面化及び薄型化に容易に対応しうる面光源装置を提供することを目的とする。そして、このような面光源装置を備えたバックライトユニット及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、バックライトユニットを液晶パネル背面側に配置した液晶表示装置であって、前記バックライトユニットは、内面に多数のプリズム形状を有すると共に外面に平坦面を有する導光管を備え、光源から該導光管内に入射された光を前記内面から前記平坦面を通し出射する面光源装置と、前記導光管の平坦面上に配置された光学シートと、を含んで構成され、前記導光管は、断面形状が長方形の中空管であり、その長方形断面の長辺に相当する側面が前記平坦面とされ、該導光管における前記多数のプリズム形状は、前記導光管の軸方向へ延びる断面二等辺三角形のプリズムを多数配列して形成されている、ことを特徴とする液晶表示装置が提供される。

また、本発明によれば、内面に多数のプリズム形状を有すると共に外面に平坦面を有する導光管を備え、光源から該導光管内に入射された光を前記内面から前記平坦面を通し出射する面光源装置を含んで構成され、前記導光管は、断面形状が長方形の中空管であり、その長方形断面の長辺に相当する側面が前記平坦面とされ、該導光管における前記多数のプリズム形状は、前記導光管の軸方向へ延びる断面二等辺三角形のプリズムを多数配列して形成されている、バックライトユニットが提供される。

また、本発明によれば、内面に多数のプリズム形状を有すると共に外面に平坦面を有する導光管を備え、光源から該導光管内に入射された光を前記内面から前記平坦面を通し出射する面光源装置であって、前記導光管は、断面形状が長方形の中空管であり、その長方形断面の長辺に相当する側面が前記平坦面とされ、該導光管における前記多数のプリズム形状は、前記導光管の軸方向へ延びる断面二等辺三角形のプリズムを多数配列して形成されている、面光源装置が提供される。

本発明は、点光源や線光源に導光管を組み合わせた比較的簡単な構造で、面光源装置を具現することができるので、従来に比べて面光源装置を容易に製作することができる長所がある。また、本発明は、従来のバックライトユニットに比べて光源数を減少させることができ、消費電力の点でも有利な面光源装置が得られるという長所がある。

また、本発明による面光源装置は、発熱源である光源を導光管の内部に臨ませた構造であり、光源による熱は導光管内で対流するにとどまり、光学シートへの伝導を抑制することができるので、光学シートの熱的変形が緩和される長所がある。

本発明の面光源装置は、仕様に合わせて規格を容易に変更できるので、表示装置の大画面化及び薄型化に貢献する。

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一または類似部分については同じ符号を付す。

図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置を示した要部分解斜視図であり、図１Ｂは図１Ａの液晶表示装置の要部断面図である。

図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、液晶表示装置３００は、液晶パネル２００及びバックライトユニット１００Ａを含んで構成されている。

液晶パネル２００は、内部に封止した液晶の配向を、表示情報に応じた電気信号によって制御し、映像を表示する。本発明を理解し、これを実施するにあたり、液晶パネル２００の詳細な構造的特性は重要ではなく、液晶表示装置に通常用いられるいかなる構造の液晶パネルにも本発明の思想は広範囲に適用できる。従って、液晶パネル２００の具体的な構造については、説明を省く。

バックライトユニット１００Ａは、液晶パネル２００の背面側に位置し、液晶パネル２００に光、例えば、白色光を提供する。バックライトユニット１００Ａは、液晶パネル２００の照明として十分な平面光を提供する面光源装置１１０Ａを含んでいる。また、バックライトユニット１１０Ａは、液晶パネル２００と面光源装置１１０Ａとの間に、面光源装置１１０Ａから発生した光を液晶パネル２００の照明に適した光とする光学シート１８０を備えているのが好ましい。

第１実施形態に係る面光源装置１１０Ａは、光源部１２０、導光管１４０及び反射シート１６０を含む。その光源部１２０は、発光ダイオードのような点光源の光源１２０ａを複数備えている。この場合の光源１２０ａは、印刷回路基板１２０ｂ上に所定の配列で実装され、印刷回路基板１２０ｂに形成された配線パターンを介して給電される。第１実施形態の各光源１２０ａは、印刷回路基板１２０ｂに実装された状態で導光管１４０の両端面に配設され、したがって該光源１２０ａによる光は、導光管１４０の両端面開口から導光管１４０内へ入射される。

光源部１２０は、光源１２０ａを実装した印刷回路基板１２０ｂを収納して保持するためのハウジング１２０ｃをもつ。ハウジング１２０ｃは、金属製やプラスチック製とすることができ、印刷回路基板１２０ｂの側縁を挿入する溝を内側に設けてある。ハウジング１２０ｃの内壁は、光源１２０ａから放射された光を導光管１４０へ向け反射させられるように、反射物質でコーティングしてあると良い。

導光管１４０の両端面には光源部１２０による光を入射させる開口があり、また導光管１４０の外面において、光学シート１８０と対向する部分が平坦面とされ、当該平坦面から光を出射する。当該光出射面となる平坦面は、液晶パネル２００の可視面全体に均一に光を提供できるように、液晶パネル２００の可視面の面積以上とする。

光源部１２０は導光管１４０の端面に配設されているが、当該導光管１４０が導光能力に優れ、その内部での光損失が極めて少ないため、従来の直下型バックライトユニットに匹敵する光効率を得ることができる。したがって、より少ない発光ダイオードで従来と相対的に同等の輝度を得ることができる長所がある。

このような光源部１２０は、導光管１４０の両端面ではなく、片方の端面にのみ配置する例も可能である。光源部１２０を導光管１４０端面の片方にのみ配置する場合には、その反対側の端面に光反射手段を備えるようにし、導光管１４０の反対側端面まで到達した光も再使用できるようにする。さらにこの場合、導光管１４０から出射される光を均一にするために、光入射側からその反対側へ行くほど導光管１４０の断面積が小さくなるように設計することが好ましい。

以下、添付図面を参照して導光管１４０の構造についてさらに詳しく説明する。

図１Ｃは図１Ｂ中の断面線Ａ−Ａに沿って切断した導光管１４０の断面図であり、図１Ｄは図１Ｃ中の点線円Ｃの部分を拡大して示した部分断面図である。

図１Ｃ及び図１Ｄを参照すると、導光管１４０は、空気などの透明媒体で内部が満たされ、断面形状が楕円または長方形の中空の光導波管である。導光管１４０は、その端面の片方または両方から入射された光を、長手方向（管の軸方向）へ伝達していくのに好適な構造を有する。一例として導光管１４０の内面１４０ｂは、長手方向へ延びる微小プリズムが微細なピッチで多数配列された微小プリズム形状をもつ。各プリズムは、図１Ｄで示されるように、頂角が略９０°の二等辺三角形の断面構造を有することが好ましい。

一方、導光管１４０の外面１４０ａは、プリズム構造等を有しない滑らかな面であり、長方形断面の長辺に相当する側面が、導光管内に入射された光を液晶パネルへ向け出射させる光出射面として、平坦面になっている。この逆に、導光管１４０の外面１４０ａにプリズム構造等を形成し、内面１４０ｂにプリズム構造等を形成しない例もあり得る。

外面１４０ａと内面１４０ｂとの距離、つまり導光管１４０の厚みは、使用環境によっても異なるが、光損失を考慮すれば５０〜３００μｍの値とするのが好ましい。

導光管１４０の材質は、透光率が良好で、機械的性質（特に耐衝撃性）、耐熱性及び電気的性質をバランスよく備えた熱可塑性樹脂物質とする。このような材料として、ポリエチレンテレフタルレート（Polyethylen Terephthalate；ＰＥＴ）、ポリカーボネート（Polycarbonate；ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（Polymethyl Methacrylate；ＰＭＭＡ）があげられる。中でも好ましいのは、ポリメチルメタクリレートである。樹脂製の導光管１４０は、射出成形または押出成形などの一般的なプラスチック成形法によって製作することができる。該当分野の当業者であれば、さらなる説明がなくてもこのような成形技術を利用して導光管１４０を製作することができる。

他にも導光管１４０は、紫外線硬化樹脂（UV curing resin）をポリマー材質のベースフィルムにコーティングする方法によって製作することもできる。より具体的に説明すると、まず、マスター上に紫外線硬化樹脂を塗布した状態でベースフィルムの表面を圧搾して、微細プリズムパターンをベースフィルムに転写し、これに紫外線を照射して、一面にプリズム構造を形成した光学フィルムを製作する。その後、適切な熱を加えた状態で、プリズム構造面が内側を向くように光学フィルムを巻いて、導光管１４０を作成する。

図１Ａ及び図１Ｂを参照すると、面光源装置１１０Ａは、導光管１４０の背面側に配置された反射シート１６０を含む。反射シート１６０は、導光管１４０の背面から放出される光を反射して導光管１４０に再入射させることによって、光の利用効率を向上させる。一例として反射シート１６０は、ＳＵＳ、Ｂｒａｓｓ（真鍮）、アルミニウム、ＰＥＴなどからなるシート上に銀（Ａｇ）を被覆し、長時間吸熱による変形を防ぐためにチタニウムコートしたものとすることができる。他にもたとえば、ＰＥＴのような合成樹脂からなるシートにおいて光を散乱させるための気泡を分散させたものとすることもできる。

液晶パネル２００と面光源装置１１０Ａとの間、つまり導光管１４０の平坦面上（前面側）には、光学シート１８０が配置されている。この光学シート１８０は、散光シート１８０ａ、プリズムシート１８０ｂ及び保護シート１８０ｃを含むことができる。

導光管１４０の平坦面から出射された光は、散光シート１８０ａを通過することで散乱し、輝度が均一とされて広視野角の確保に役立つ。散光シート１８０ａを通過した光の輝度は落ちるので、これを補償するためにプリズムシート１８０ｂが使われる。プリズムシート１８０ｂは、散光シート１８０ａを通過してきた光を屈折させ、低い角度で入射してくる光を前面向きに集中させるので、有効視野角範囲で輝度が上昇する。保護シート１８０ｃは、プリズムシート１８０ｂ上に位置し、プリズムシート１８０ｂのキズを防ぎ、また、プリズムシート１８０ｂによって縮小された視野角を所定の範囲内で再拡大する機能をもつ。

本発明を理解し、これを実施するにあたり、光学シート１８０の詳細な構造的、物質的特性は重要ではなく、バックライトユニットに通常使われるいかなる構造及び材料を用いた光学シートを採用する場合でも、本発明の思想は広範囲に適用できる。

以下、面光源装置１１０Ａを備えたバックライトユニット１００Ａを含んで構成される液晶表示装置３００の動作を、図面を参照して説明する。

図１Ｂを参照すると、電源供給により光源１２０ａが発光すると、その光は、導光管１４０の両端面開口を通して導光管１４０の内部に入射する。導光管１４０の内部に入った光の一部は、本技術分野の周知現像である全反射によって導光管１４０の内側を長手方向に進んでいく。このとき、導光管１４０の内部を満たしている媒体が空気なので、光はほとんど損失されることなく、導光管１４０の内側を導波できる。導光管１４０の管内に入って長手方向へ進みつつある光は、管内面から管外面を抜けて出射される。このときに導光管１４０の背面から出射される光は、反射シート１６０で反射され、導光管１４０内へ再入射される。一方、導光管１４０の平坦面、即ち、光出射面を通って出射される光は、光学シート１８０を経て液晶パネル２００に提供される。

散光シート１８０ａに入った光は、散乱して輝度が均一になり、広視野角が確保される。そして、散光シート１８０ａを通過した光は、プリズムシート１８０ｂに入射し、プリズムシート１８０ｂは入射時に光を屈折させることで、低い角度で入射してくる光を液晶パネル２００の前面へ向け集中させる。プリズムシート１８０ｂを通過した光は、保護シート１８０ｃに入射され、プリズムシート１８０ｂにより縮小した視野角が所定の範囲内で再拡大されてから液晶パネル２００に入射される。

液晶パネル２００は、映像情報を含む電気的信号によって液晶の配向が制御され、これによる透光度制御で所定の映像が映し出される。

次に、第１実施形態の変形例について説明する。但し、上述した実施形態と同一であるかまたは対応する構成については同じ参照符号を付し、これらに対する説明は省略する。

図１Ｅ及び図１Ｆは第１実施形態の変形例に係る面光源装置を示した断面図であり、図１Ｇは第１実施形態の変形例に係る導光管を示した部分斜視図である。なお、便宜上、上述した実施形態と同じ部分については図示を省略した。

第１実施形態では、点光源形態の発光ダイオードを光源１２０ａとして採用しているが、例えば、冷陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプのような線光源を採用することも可能である。この場合には、図１Ｅに示すように、複数の線光源１３０を導光管１４０の内部に挿通して横に並べた構造とすることができる。あるいは、図１Ｆに示すように、両端の点光源列に代えて線光源１３０を、導光管１４０の両端面と並行に配置することもできる。

また、第１実施形態では一つの導光管１４０を利用して面光源装置１１０Ａを構成する場合を説明しているが、図１Ｇに示すように、同じ規格で製作された多数の導光管１４０を相互密着配置して面光源装置１１０Ａを構成することも可能である。この場合、各導光管１４０は同じ規格を持っているため、これらを単に相互密着するように配置することだけでも、これらの光学的接続が可能である。これを利用すれば、表示装置の大画面化に貢献する。即ち、液晶画面の大きさに対応して導光管１４０を縦横に配列し、該配列後の両端に点光源を用いた光源部（図１Ｂの１２０）または線光源（図１Ｆの１３０）を配置する方式、あるいは、導光管１４０内に挿通した線光源（図１Ｅの１３０）を並べる方式で、簡単に大画面用の面光源装置を具現することができる。

図２Ａは本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置を示した要部断面図である。また、図２Ｂは図Ａ中の断面線Ｂ−Ｂに沿って切断した断面図であり、図２Ｃ及び図２Ｄは図２Ｂの点線円Ｄ部分を拡大して示した部分断面図である。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、液晶表示装置４００は、液晶パネル２００及びバックライトユニット１００Ｂを含んで構成されている。バックライトユニット１００Ｂは、平面光を提供する面光源装置１１０Ｂを備え、該面光源装置による光を、液晶パネル２００の照明に適した光にする光学シート１８０を備えることもできる。

面光源装置１１０Ｂは、光源部１２０、導光管１４０、導光管外面に形成された散光層１４２及び導光管内部に配置された反射体１４４を備えている。散光層１４２は、導光管１４０内に入った光が出射するときに散乱させ、輝度の均一化を図る。

図２Ｃ及び図２Ｄを参照すると、散光層１４２は、樹脂系母材１４２ｂ内に多数の散乱粒子１４２ａ，１４２ａ’を分散させたものである。母材１４２ｂとしては、透明で耐熱性と機械的特性に優れた、例えば、ポリアクリレートまたはポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）のようなアクリル系樹脂を用いることが好ましい。散乱粒子１４２ａ，１４２ａ’としては、母材１４２ｂと同種または異種の樹脂で構成されたビーズが用いられる。このような散乱粒子１４２ａ，１４２ａ’は、母材１４２ｂに対し、２５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含まれるようにすることが好ましい。特に好ましくは、母材１４２ｂに対する散乱粒子１４２ａ，１４２ａ’の重量比は、３０ｗｔ％である。

図２Ｃに示す例の場合、散乱粒子１４２ａの大きさ及び分布はランダムである。ランダムな大きさの散乱粒子１４２ａが母材１４２ｂ中にランダムに分布すれば、ヘイズ（haze）効果が増加するので、物理的接触などによって母材１４２ｂに発生し得るスクラッチなどの不良が、液晶パネル（図２Ａの２００）にそのまま投影されることを、防止する効果が大きい。図２Ｄに示す例の場合は、実質的に同じ大きさを有する散乱粒子１４２ａ’が、母材１４２ｂ中にほぼ一定の割合（ピッチ）で分布する。このように、実質的に同じ大きさの散乱粒子１４２ａ’が母材１４２ｂ中に規則的に分布すれば、ヘイズ（haze）効果は低減するが、輝度を上昇させる効果がある。即ち、散乱粒子１４２ａ’が母材１４２ｂ中に規則的に分布しているほどヘイズ効果は低減するが、輝度は増加する。

このような構造の散光層１４２は、本技術分野で公知の様々な方法を通じて得られる。例えば散光層１４２は、液状樹脂にビーズのような散乱粒子を分散して固形化したフィルムを、適正温度で加熱した状態で、導光管１４０の外面に圧着する方法によって得られる。また、ビーズ分散液状樹脂を導光管１４０の外面にコーティングして得る手法もある。

図２Ａ及び図２Ｂを参照すると、導光管１４０の内側背面寄りに、反射体１４４が配置される。反射体１４４は、導光管１４０の背面へ光が出射しないようにして光利用効率を向上させ、導光管１４０の平坦面から光が放出されるように光を反射する。反射体１４４は、反射性の高い物質で構成され、例えば、樹脂表面にアルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）のような反射性に優れた金属物質をコーティングして得られる。

液晶パネル２００と面光源装置１１０Ｂとの間には、散光シート１８０ａ、プリズムシート１８０ｂ及び保護シート１８０ｃで構成された光学シート１８０が配置される。

以下、第２実施形態の面光源装置１１０Ｂを備えたバックライトユニット１００Ｂを含んで構成される液晶表示装置４００の動作を、図面を参照して説明する。

図２Ａを参照すると、導光管１４０の両端面に配置された光源１２０ａによる光は、導光管１４０の両端面開口を通って導光管１４０の内部に入射される。導光管１４０の内部に入った光の一部は全反射によって導光管１４０の内側を長手方向に進む。このとき、導光管１４０の内側にある媒体が空気なので、光はほとんど損失されることなく、導光管１４０の内側を導波できる。導光管１４０の内側を進む光は、反射体１４４で反射されるものも含めて導光管１４０の内面から外面へ抜けて散光層１４２に入る。散光層１４２に入った光は、散光層１４２の内部に分散しているビーズ（図２Ｃ及び図２Ｄの１４２ａ，１４２ａ’）によって散乱されながら均一化される。

散光層１４２を通過した光は散光シート１８０ａ、プリズムシート１８０ｂ、保護シート１８０ｃを順次に経て液晶パネル２００に到達する。

第２実施形態では、散光層１４２が導光管１４０の外面全周囲を被覆し、そして、反射体１４４が導光管１４０の内側に配置された構造になっている。しかし、散光層１４２及び反射体１４４の構造はこの他にも多様に変形することができるものである。以下、散光層１４２及び反射体１４４の構造に対する幾つかの変形例を、図面を参照して説明する。

図３Ａ〜図３Ｃは第２実施形態における散光層及び反射体についての変形例を説明するための断面図で、図２Ｂに示した散光層１４２及び反射体１４４との構造上の差をピックアップして説明する。

図３Ａを参照すると、散光層１４２は、導光管１４０の外面全周囲を被覆し、反射体２４４は、その散光層１４２の背面側に配置されている。図３Ｂを参照すると、散光層３４２と反射体３４４が、導光管１４０の外面に部分的に設けられている。図示の例では、散光層３４２が液晶パネル側の面（前面）に配置され、反射体３４４が散光層１４２の反対側、導光管１４０の背面に配置されている。図３Ｃを参照すると、散光層４４２は導光管４４０の外面全周囲を被覆し、反射体４４４は、導光管４４０の内側に配置されるが、その反射体４４４が配置される導光管１４０の内面領域には、微細プリズム形状のような構造が形成されていない。

以上説明した実施形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明に対する通常の知識を有した当業者であるならば、本発明の思想と範囲内で様々な修正、変更、付加が可能である。従って、このような修正、変更及び付加は本発明の特許請求の範囲に属するものである。

本発明の第１実施例に係る液晶表示装置を示した分解斜視図。 図１Ａの液晶表示装置の要部断面図。 図１Ｂ中の断面線Ａ−Ａに沿って切断した導光管の断面図。 図１Ｃ中の点線円Ｃ部分を拡大して示した部分断面図。 第１実施形態の変形例に係る面光源装置を示した断面図。 第１実施形態の変形例に係る面光源装置を示した断面図。 第１実施形態の変形例に係る導光管を示した部分斜視図。 本発明の第２実施形態に係る液晶表示装置を示した要部断面図。 図２Ａ中の断面線Ｂ−Ｂに沿って切断した導光管の断面図。 図２Ｂ中の点線円Ｄ部分を拡大して示した部分断面図。 図２Ｂ中の点線円Ｄ部分を拡大して示した部分断面図。 第２実施形態における散光層及び反射体の変形例を説明する断面図。 第２実施形態における散光層及び反射体の変形例を説明する断面図。 第２実施形態における散光層及び反射体の変形例を説明する断面図。 従来の液晶表示装置を示した要部斜視図。

符号の説明

１２０ 光源部
１２０ａ 光源
１２０ｂ 印刷回路基板
１２０ｃ ハウジング
１４０ 導光管
１６０ 反射シート
１８０ 光学シート
１８０ａ 散光シート
１８０ｂ プリズムシート
１８０ｃ 保護シート
２００ 液晶パネル
３００ 液晶表示装置

Claims (19)

1. バックライトユニットを液晶パネル背面側に配置した液晶表示装置であって、
   前記バックライトユニットは、
   内面に多数のプリズム形状を有すると共に外面に平坦面を有する導光管を備え、光源から該導光管内に入射された光を前記内面から前記平坦面を通し出射する面光源装置と、
   前記導光管の平坦面上に配置された光学シートと、
   を含んで構成され、
   前記導光管は、断面形状が長方形の中空管であり、その長方形断面の長辺に相当する側面が前記平坦面とされ、
   該導光管における前記多数のプリズム形状は、前記導光管の軸方向へ延びる断面二等辺三角形のプリズムを多数配列して形成されている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。
2. 液晶画面の大きさに対応して複数の前記導光管を縦横に配列してあることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記面光源装置の導光管は、ランダムな大きさの散乱粒子を内部に分散させた透光性樹脂母材からなる散光層を少なくとも前記平坦面に有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記面光源装置の導光管は、その内側または外側に、前記平坦面側へ光を反射する反射体を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記面光源装置は、前記光源として発光ダイオードを実装した印刷回路基板を保持するハウジングを、前記導光管の軸方向端面に配置してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 前記面光源装置は、前記光源として冷陰極蛍光ランプまたは外部電極蛍光ランプを備え、当該光源を、前記導光管内に挿通してあることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
7. 内面に多数のプリズム形状を有すると共に外面に平坦面を有する導光管を備え、光源から該導光管内に入射された光を前記内面から前記平坦面を通し出射する面光源装置を含んで構成され、
   前記導光管は、断面形状が長方形の中空管であり、その長方形断面の長辺に相当する側面が前記平坦面とされ、
   該導光管における前記多数のプリズム形状は、前記導光管の軸方向へ延びる断面二等辺三角形のプリズムを多数配列して形成されている、
   ことを特徴とする液晶パネル用のバックライトユニット。
8. 液晶画面の大きさに対応して複数の前記導光管を縦横に配列してあることを特徴とする請求項７に記載のバックライトユニット。
9. 前記面光源装置の導光管は、ランダムな大きさの散乱粒子を内部に分散させた透光性樹脂母材からなる散光層を少なくとも前記平坦面に有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載のバックライトユニット。
10. 前記散乱粒子が、前記透光性樹脂母材に対し、２５ｗｔ％〜３５ｗｔ％含まれる樹脂ビーズであることを特徴とする請求項９に記載のバックライトユニット。
11. 前記面光源装置の導光管は、その内側または外側に、前記平坦面側へ光を反射する反射体を有することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
12. 前記面光源装置は、前記光源として発光ダイオードを実装した印刷回路基板を保持するハウジングを、前記導光管の軸方向端面に配置してあることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
13. 前記面光源装置は、前記光源として冷陰極蛍光ランプまたは外部電極蛍光ランプを備え、当該光源を、前記導光管内に挿通してあることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載のバックライトユニット。
14. 内面に多数のプリズム形状を有すると共に外面に平坦面を有する導光管を備え、光源から該導光管内に入射された光を前記内面から前記平坦面を通し出射する面光源装置であって、
    前記導光管は、断面形状が長方形の中空管であり、その長方形断面の長辺に相当する側面が前記平坦面とされ、
    該導光管における前記多数のプリズム形状は、前記導光管の軸方向へ延びる断面二等辺三角形のプリズムを多数配列して形成されている、
    ことを特徴とする面光源装置。
15. 液晶画面の大きさに対応して複数の前記導光管を縦横に配列してあることを特徴とする請求項１４に記載の面光源装置。
16. 前記面光源装置の導光管は、ランダムな大きさの散乱粒子を内部に分散させた透光性樹脂母材からなる散光層を少なくとも前記平坦面に有することを特徴とする請求項１４又は請求項１５に記載の面光源装置。
17. 前記面光源装置の導光管は、その内側または外側に、前記平坦面側へ光を反射する反射体を有することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の面光源装置。
18. 前記光源として発光ダイオードを実装した印刷回路基板を保持するハウジングを、前記導光管の端面に配置してあることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の面光源装置。
19. 前記光源として冷陰極蛍光ランプまたは外部電極蛍光ランプを備え、当該光源を、前記導光管内に挿通してあることを特徴とする請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の面光源装置。

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