JPH09178948A - バックライト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＣＤパネルに光を照射して表示画像情報に
対応した透過率分布に視認性を与えるバックライトの高
輝度、高強度を保ちながら、モジュールの薄型化を図
る。 【解決手段】 導光板９の隣接する２辺にＬ字形蛍光ラ
ンプ８が配設され、向かい合うコーナーへ向かって導光
板９の背面が、反射板１０を伴って、前面側に近接傾斜
された形状で、導光板９の厚みが直線的に変化してい
る。プリント配線基板４は、蛍光ランプ８の反対側で導
光板９のより薄いＬ字領域に配置されている。蛍光管径
に対してバックライト部の厚みの増し分が小さくモジュ
ールの薄型化が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ：Liquid Crystal Display）などのフラットパネルデ
ィスプレイに平行光を照射するバックライトユニットに
関する。

【０００２】

【従来の技術】対向内面に所定の電極配線を形成した一
対の基板を、細隙をもって貼り合わせ、その内部に液晶
を封入してなる液晶表示装置（Liquid Crystal Displa
y）は小型、薄型、低消費電力などの利点があり、ＯＡ
機器、ＡＶ機器などの分野で実用化が進んでいる。特
に、液晶駆動用の透明電極を交差配置して表示点をマト
リクス的に選択しながら電圧を印加するマトリクス型、
更には、マトリクス的に形成された液晶駆動用の各画素
容量にスイッチ素子を接続形成し、線順次に書き換え画
素を選択しながら、信号電圧を静電的に常時保持させて
いくアクティブマトリクス型は、高精細、高コントラス
ト比の動画表示が可能となり、パーソナルコンピュータ
のディスプレイ、テレヴィジョンなどに実用化されてい
る。

【０００３】図６は、このようなＬＣＤを用いたディス
プレイモジュールの構成である。（１００）はフロント
シールドケース、（１０１）はＬＣＤパネル、（１０
３）はスペーサ、（１０４）はプリント配線基板、（１
０５）はリアシールドケースである。ＬＣＤパネル（１
０１）とプリント配線基板（１０４）は、シールドケー
ス（１０１，１０５）内において、スペーサ（１０３）
により支持され、ディスプレイユニットを構成してい
る。（１０１ａ）は開口部である。ＬＣＤパネル（１０
１）は一対の透明電極基板間に液晶を密封したもので、
大きい方の基板にはＴＡＢ（１０２）（tape automated
bonding）が取り付けられている。ＴＡＢ（１０２）
は、銅箔により配線形成をしたポリイミドなどのフレキ
シブルテープ（１０２ｂ）上に駆動用ＬＳＩ（１０２
ａ）をボンディング搭載したものである。ＴＡＢ（１０
２）は、異方性導電接着剤、即ち、ＡＣＦ（anisotropi
cconductive film）により、ＬＣＤパネル（１０１）に
電気的に接続されるとともに、スペーサ（１０３）に沿
って折り返されてきて、プリント配線基板（１０４）へ
半田接続される。駆動用ＬＳＩ（１０２ａ）は、プリン
ト配線基板（１０４）からの信号を受けて、ＬＣＤパネ
ル（１０１）へ駆動用信号電圧を供給する。（１０６）
はバックライトである。ＬＣＤパネル（１０１）は駆動
されて、表示映像に対応した透過率分布に制御され、バ
ックライトにより可視化される。

【０００４】バックライトユニット（１０６）は、例え
ばエッジライト式で、図７はその構成を示す斜視図であ
る。光源である蛍光ランプ（１０７）が、透明アクリル
板からなる導光板（１０８）の端辺に配設されている。
導光板（１０８）の背面にはポリエステルシートなどの
反射板（１０９）、前面にはポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレートなどの乳白板からなる拡散板（１
１０）が配設されている。導光板（１０８）は、蛍光ラ
ンプ（１０７）が設けられた辺から対向する辺の向かっ
て、反射板（１１０）側の面が拡散板（１０９）側の面
に近づくように傾斜されて、厚さが減少している。導光
板（１０８）の背面側表面には、かな型による微細なド
ットパターンの一体形成、あるいは、ドット印刷によ
り、微細な散乱点が無数に形成されて、輝度の均一化を
はかっている。

【０００５】このような形状のバックライトを用いるこ
とにより、例えば、図８に示すようなモジュールの薄型
化のための工夫が可能となる。即ち、反射板（１０９）
の傾斜に沿ってプリント配線基板（１０４）を設置する
ことにより、点線で示すモジュールの外壁内において、
空間が生じるが、この空間の大きな部分にプリント配線
基板（１０４）上の素子（１１１）のうちでも、比較的
背の高い素子を配置することで、モジュールが薄型化さ
れる。

【０００６】このように、導光板（１０８）を楔形に
し、反射板（１０９）を蛍光ランプ（１０７）に対向す
るように傾斜させたことにより、蛍光ランプ（１０７）
からの光の利用効率を高め、エッジライト式の欠点であ
る照光面輝度の低さを補償する効果があるとともに、プ
リント配線基板（１０４）の配置の工夫により、ＬＣＤ
モジュールの厚みの大半を占めるバックライト部分の厚
みを低減することができ、モジュールの厚みを小さくす
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】図７及び図８では、蛍
光ランプ（１０７）が１本の１灯式のバックライト（１
０６）を示したが、光量が少ないため、このようなバッ
クライトでは、３〜４インチ程度のパネルにしか対応で
きない。１灯式において、十分な照光面輝度を得るとな
ると、蛍光ランプの管径を大きくする必要があるが、こ
れに伴って導光板の厚みも増大しなければならず、バッ
クライトが厚くなり、モジュールの薄型化を妨げること
になる。

【０００８】このため、５〜６インチ以上のパネルで
は、図９及び図１０に示すような、導光板（１２１）の
隣り合う２辺に沿って蛍光ランプ（１２０）を設置した
Ｌ字形のバックライト、あるいは、導光板（１３１）の
対向する２辺に沿って２本の蛍光ランプ（１３０）を設
置した２灯式、などのバックライトが用いられている。
なお、（１２２，１３２）は反射板であり、（１２３，
１３３）は拡散板である。これらの構成により、光量が
増え、十分な照光面輝度が得られるようになるため、蛍
光ランプ（１２０，１３０）の径を大きくする必要が無
く、モジュールの薄型化が実現される。しかし、パネル
サイズが大きくなり、蛍光ランプの管径を維持しなが
ら、管長が長くなると、蛍光ランプの強度が低下する。
このため、車載用、携帯用などの衝撃を受けやすい用途
においては、蛍光ランプが折れるなどの問題も招き、機
器の耐久性の低下につながっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するために成されたもので、線状の光源と、前記光源を
端辺に配設した４角面状の導光層と、前記導光層の背面
に配設された反射層と、前記導光層の前面に配設された
拡散層からなり、前記光源の線状光を平面光源化したバ
ックライトにおいて、前記光源は、前記導光層の隣接す
る２辺に沿ったＬ字形状であり、前記導光層の厚さは光
源からの距離が長いほど薄い構成である。

【００１０】これにより、光源に近い領域においては、
反射層で反射された光は他の領域へ散乱されて、拡散層
に捕らえられて前面に射出される光量が減り、光源から
遠く、光量が少ない領域において、反射層で反射される
光は他の領域へ散乱される量が減り、効率よく拡散層に
とらえられて、前面に射出されるため、バックライト全
面で均一的に輝度が上がる。

【００１１】特に、前記導光層は、前面が前記光源が含
まれる平面に平行であり、前記導光層の背面が前記導光
層の前面に近づくように傾斜ている構成である。これに
より、光源から導光層内に水平方向に照射された光は、
効率的に反射層に当てられるため、拡散層を介して射出
される光量が増え、輝度が上がる。更に、導光層の薄い
部分に駆動用の素子を搭載したプリント基板の比較的厚
い部分を当てることにより、モジュール全体の厚さを薄
くすることができる。

【００１２】また特に、前記導光層の背面は、前記光源
のＬ字形の角部から、それに対向する角部に向かって前
記拡散層側へ傾斜した平面である構成である。従って、
導光層の背面を平面とすることにより、輝度を均一にす
るための微細なドットパターンの加工が簡単な工程によ
り実現でき、コスト的に有利となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】続いて、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるＬＣ
Ｄモジュールの構成を示す斜視図である。（１）は板金
を加工したフロントシールドケース、（２）は透明な基
板上に透明電極を形成した１対の透明電極基板間に液晶
を密封し、画素ごとに異なる電圧を印加することにより
表示画像情報に対応した透過率分布に制御されるＬＣＤ
パネル、（３）は樹脂材料からなるスペーサ、（４）は
硝子エポキシ樹脂上に所定の回路パターンを形成したプ
リント配線基板、（５）は板金からなるリアシールドケ
ースである。ＬＣＤパネル（２）には、ＴＡＢ（tape a
utomated bonding）（６）が、異方性導電接着剤、即
ち、ＡＣＦ（anisotropic conductive film）により接
着され、ＬＣＤ電極配線に電気的に接続されている。Ｔ
ＡＢ（６）は、銅箔により配線形成を行ったポリイミド
などのフレキシブルテープ（６ｂ）上に駆動用ＬＳＩ
（６ａ）をボンディング搭載してなる。ＴＡＢ（６）の
他端は半田によりプリント配線基板（４）に接続され
る。プリント配線基板（４）には、インタフェース回路
が搭載され、入力信号をＬＣＤ駆動用に変換して、各駆
動用ＬＳＩ（６ａ）に分配し、駆動用ＬＳＩ（６ａ）
は、この信号を受けてＬＣＤパネル（２）に所定の駆動
用電圧を供給する。これらＬＣＤパネル（２）、プリン
ト配線基板（４）は、スペーサ（３）により支持され、
シールドケース（１，５）により外枠が形成されて、デ
ィスプレイユニットに組み立てられている。

【００１４】また、（７）は、拡散光を照射してＬＣＤ
パネル（２）の透過率分布に視認性を与えて表示画像と
するためのバックライトである。バックライト（７）
は、光源である蛍光ランプ（８）がＬ字状に導光板
（９）の隣接する２辺に沿って配設されてなっている。
導光板（９）は透明アクリル板からなり、その背面には
ポリエステルシートなどの反射板（１０）、前面にはポ
リカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの乳
白板からなる拡散板（１１）が配設されている。本実施
形態では、図からわかる如く、プリント配線基板（４）
及びこれを支持するスペーサ（３）は、蛍光ランプ
（８）に対向する側の隣接する２辺に対応するＬ字形領
域に配置されている。

【００１５】図２は、本発明の実施形態に係るバックラ
イトの構成を示す斜視図である。光源である蛍光ランプ
（８）が、透明アクリル板からなる導光板（９）の隣接
する２辺に沿って配設される。導光板（９）の背面には
ポリエステルシートなどの反射板（１０）、前面にはポ
リカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの乳
白板からなる拡散板（１１）が配設されている。導光板
（９）は、その前面が水平で、蛍光ランプ（８）が設け
られたコーナーからそれに向かい合うコーナーに向かっ
て、背面が前面に近づくように傾斜した形状で、厚さが
直線的に減少している。

【００１６】図３は、５インチパネル用バックライトに
使用される導光板の実施例にかかる外形寸法図である。
導光板平面ＡＢＣＤは１０５．６×７７．２ｍｍの長方
形で、図の左辺（ＡＢ）及び上辺（ＡＤ）がＬ字蛍光ラ
ンプが設置される端辺である。蛍光ランプの管径が３ｍ
ｍの時、角（Ａ）における厚み（ｔa）が４ｍｍ、角
（Ｂ）及び角（Ｄ）における厚み（ｔb，ｔd）が２．５
ｍｍ、角（Ｃ）における厚み（ｔc）が１ｍｍである。

【００１７】図４は、この導光板の等厚線を示した上面
図（ａ）、及び、その対角Ａ−Ｃ線に沿った断面図
（ｂ）である。各等厚線（ｔ1，ｔ2，ｔ3，ｔ4，ｔ5）
の厚みを表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】即ち、本発明の導光板（９）は、その前面
及び背面のいずれも平面であり、図４の（ｂ）に示すよ
うにＡ点からＣ点に向かって、厚さが薄くなるように背
面側が前面に向かって近づくように一直線に傾斜した形
状を有している。これにより、図５に示すようなモジュ
ールの薄型化のための工夫が可能となる。即ち、導光板
（９）の背面の傾斜によって点線で示すモジュールの外
壁内において生じる空間に、プリント配線基板（４）を
配置することができる。この時、プリント基板（４）
は、図１に示すようにディスプレイ平面において、Ｌ字
状蛍光ランプ（８）が設けられる側と反対側の、Ｌ字形
領域に対応した形状で配置されている。従って、プリン
ト基板（４）とこれを支持するスペーサ（３）がバック
ライトの厚みが薄い部分に設置されるため、蛍光ランプ
（８）の管径により定められる導光板（９）の厚みに対
して、ＬＣＤモジュール全体の厚みの増分が少なくな
り、モジュールの薄型化が達成される。

【００２０】このように、導光板（９）を楔形にし、反
射板（１０）側の面を蛍光ランプ（８）に向けるように
傾斜させたことにより、蛍光ランプ（８）からの光の利
用効率を高め、エッジライト式の欠点である照光面輝度
の低さを改善することができる。また、導光板（９）の
背面側は平面であるので、かな形による微細なドットパ
ターンの一体形成はもちろん、ドット印刷による散乱パ
ターンの形成が従来と同様に可能である。

【００２１】更に、蛍光ランプの管径を細くすることな
しで、モジュールの薄型化が実現されるので、モジュー
ルの薄さに対して、比較的管径の大きな蛍光ランプを用
いることができるため、十分な照光面輝度が得られると
ともに、蛍光ランプが折れにくくなり、衝撃にも強く、
耐久性の高い機器が得られる。

【００２２】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
で、表示用のパネルに均一な拡散光を照射して表示画像
情報に対応して制御された透過率分布に視認性を与える
バックライトにおいて、導光層の隣接する２辺に沿って
Ｌ字形蛍光管が配設された側のコーナーから、それに向
かい合うコーナーに向かって、導光層が薄くされてい
る。これにより、プリント配線基板をＬ字形蛍光管の設
けられた側と反対側のＬ字領域に対応した形状とするこ
とにより、プリント配線基板のより厚い部分を導光板の
より薄い部分に配置する、あるいは、プリント配線基板
を導光板のより薄い部分のみに配置される形状とするこ
とができ、蛍光管径に対して要されるモジュールなの厚
みの増し分が減少し、モジュールの薄型化が達成され
る。また、バックライトの薄さに対して蛍光管径を比較
的大きくすることが可能ため、蛍光管径が折れにくくな
り、衝撃にも強く、耐久性の高い機器が得られる。

【００２３】導光板の形状を、反射板を伴った背面が、
蛍光管から離れるに従って表示パネル側で水平にある前
面に近づくように厚さを直線的に変化させる形状とする
ことにより、蛍光管から照射された光の利用効率が高ま
り、照光面輝度が向上するので、明るい画面が得られ
る。また、導光板の背面が平面であるので、輝度を均一
化するための微細なドットパターンの加工に、かな型に
よるドットパターンの一体形成だけでなく、より簡易な
ドット印刷も利用することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態にかかるＬＣＤモジュールの
構成を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施形態にかかるバックライトの構成
を示す斜視図である。

【図３】本発明の実施例にかかる導光板の外形寸法図で
ある。

【図４】本発明の実施例にかかる導光板の等厚線を示す
上面図及び断面図である。

【図５】本発明の実施形態にかかるＬＣＤモジュールの
構成を示す断面図である。

【図６】従来のＬＣＤモジュールの構成を示す斜視図で
ある。

【図７】従来のバックライトの構成を示す斜視図であ
る。

【図８】従来のＬＣＤモジュールの構成を示す断面図で
ある。

【図９】従来のバックライトの構成を示す斜視図であ
る。

【図１０】従来のバックライトの構成を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ フロントシールドケース ２ ＬＣＤパネル ３ スペーサ ４ プリント配線基板 ５ リアシールドケース ６ ＴＡＢ ７ バックライト ８ 蛍光ランプ ９ 導光板 １０ 反射板 １１ 拡散板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 線状の光源と、前記光源を端辺に配設し
   た４角面状の導光層と、前記導光層の背面に配設された
   反射層と、前記導光層の前面に配設された拡散層からな
   り、前記光源の線状光を平面光源化したバックライトに
   おいて、 前記光源は、前記導光層の２辺に沿ったＬ字形状であ
   り、前記導光層の厚さは光源からの距離が長いほど薄い
   ことを特徴とするバックライト。
2. 【請求項２】 前記導光層は、前面が前記光源が含まれ
   る平面に平行であり、前記光源から離れるにつれて前記
   導光層の背面が前記導光層の前面に近づくように傾斜し
   ていることを特徴とする請求項１記載のバックライト。
3. 【請求項３】 前記導光層の背面は、前記光源のＬ字形
   の角部から、それに対向する角部に向かって前記導光層
   の前面側へ傾斜した平面であることを特徴とする請求項
   ２記載のバックライト。