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JP2008009369A - 直下型バックライトユニット及びその拡散板の製造方法 - Google Patents

直下型バックライトユニット及びその拡散板の製造方法 Download PDF

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JP2008009369A JP2006346781A JP2006346781A JP2008009369A JP 2008009369 A JP2008009369 A JP 2008009369A JP 2006346781 A JP2006346781 A JP 2006346781A JP 2006346781 A JP2006346781 A JP 2006346781A JP 2008009369 A JP2008009369 A JP 2008009369A
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Abstract

【課題】拡散板又は拡散シートの構造を改善してランプムラを防止しした直下型バックライトユニットを提供する。
【解決手段】表示面に対して平面に配列されている複数のランプ３３と、該ランプの上部に順次配置された拡散シート３７及び拡散板３５と、これら拡散板３５及び拡散シート３７のうち前記ランプ３３と対向する少なくとも一方の面に形成され、前記ランプの中央部分では光を分散させ、前記ランプと隣接するランプとの境界部分では光を集中させるドットパターンと、が備えられたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はバックライトユニット及びその製造方法に関し、より詳しくは、輝度に均一性をもたらす直下型バックライトユニット及びその拡散板の製造方法に関する。
最近、フラットパネルディスプレイとして広く使用される液晶表示装置(ＬＣＤ)は自発光し得ない受動光素子であるため、液晶パネルの背面にバックライトユニットを光源として取り付けて画像を表示する。従って、バックライトユニットの構造によって全体的な液晶表示装置の特性が影響を受ける。このようなバックライトユニットは表示面に対する光源の位置によってランプが側面に位置してランプの線ライトを面ライトに変える導光板が必要なエッジ型と、ランプが表示面の下に位置して導光板が不必要な直下型とに区分される。このうち直下型バックライトユニットは光利用効率が高く、構成が簡単で、表示面の大きさに制限がないため、通常大型液晶表示装置に広く使用されている。
このような直下型バックライトユニットは、図４及び図５に示すように、表示面の下部に配設された複数のランプ１３と、これらランプ１３から放射された光を表示面に反射させて光の損失を防止する反射板１１と、ランプ１３の上部で光を拡散させて均一な光を発散する拡散板１５及び拡散シート１７と、外郭に拡散する光を中心に集光してパネルの正面における輝度を高める機能をするプリズムシート１９と、からなる。拡散板１５、拡散シート１７、及びプリズムシート１９はランプ１３の上側に順次積層されるように配置されている。プリズムシート１９は透明樹脂１９ａと透明樹脂１９ａの上面に配列された三角形状の複数のプリズム１９ｂを有する。
一方、直下型バックライトユニットは平面にランプを配置するので、ランプの形状が液晶パネルに現れないようにランプと液晶パネル間の間隔を非常に大きくしなければならないため、薄型化に限界があり、パネル全体の輝度ムラを招くという問題点がある。すなわち、直下型バックライトユニットにおいては、ランプ１３が表示面の下に複数位置するため、ランプ１３に垂直に位置する拡散板１５の背面とランプ１３とランプ１３の間に位置する拡散板の背面における光密度が異なるので必然的に輝度ムラを招く。
従って、このような問題点を解決するために、従来の直下型バックライトユニットにおいては、図４及び図５に示すように、三角形状のプリズムパターン１１ａを有する反射板１１を使用していた。
従来の反射板１１には上面に三角形状のプリズムパターン１１ａが形成される。プリズムパターン１１ａは隣接するランプ１３間に配置されて光を表示面に反射させて光の損失を最小化することができる。すなわち、プリズムパターン１１ａはランプ１３とランプ１３間の暗部を減少させて輝度ムラを最小化することができる。
しかし、前述したように、反射板にプリズムパターンを実現するためには加工が可能な反射板が必要である。すなわち、別途のプレス機を使用して反射板を加工処理してプリズムパターンを形成しなければならない。従って、反射板の加工による材料費が上昇し、別途のプレス機を使用することによって重量が増加するという問題点があった。また、プリズムパターンの山部分によりランプムラの水平成分の変化が激しいため、量産の安定性が低下するという問題点があった。
前記問題点を解決するために、本発明は拡散板又は拡散シートの構造を改善してランプムラを防止し得る直下型バックライトユニットを提供することを目的とする。
また、本発明は拡散板の構造を改善してランプムラを防止し得る直下型バックライトユニットの拡散板の製造方法を提供することを目的とする。
前記課題を達成するために、本発明は直下型バックライトユニットを提供することを特徴とする。該直下型バックライトユニットは表示面に対して平面に配列されている複数のランプと、該ランプの上部に順次配置された拡散シート及び拡散板と、前記拡散板及び拡散シートのうち前記ランプと対向する少なくとも一方の面に形成され、前記ランプの中央部分では光を分散させ、前記ランプと隣接するランプとの境界部分では光を集中させるドットパターン、を備えたことを特徴とする。
前記ランプと前記拡散板間の距離は１０ｍｍ以下になるように配置されることが好ましい。
前記ドットパターンは前記ランプの中央部分で光を分散させる第１ドットパターンを有する主ドットパターン部と、ランプと隣接するランプとの境界部分で光を集中させる第２ドットパターンを有する副ドットパターン部を含む。前記第１ドットパターンは前記第２ドットパターンに比べて相対的にパターンの大きさとパターンの間隔が大きいことが好ましい。前記第１ドットパターンの大きさＡは０．６５ｍｍ≦Ａ≦０．８５ｍｍであり、前記第２ドットパターンの大きさＢは０．１５ｍｍ≦Ｂ≦０．３０ｍｍであることを特徴とする。ここで、前記第１ドットパターン間の間隔Ｃは０．７５ｍｍ≦Ｃ≦０．８５ｍｍであることを特徴とする。
前記ランプは蛍光ランプ又はＬＥＤであることが好ましい。
前記ドットパターンは円形又は菱形であることが好ましい。
本発明はまた、直下型バックライトユニットの拡散板の製造方法を提供する。該方法は直下型バックライトユニットにおいて平面に配列されている複数のランプの上部に配置される拡散板を提供し、ランプと対向する前記拡散板の一面にプリントを行って前記ランプの中央部分では光を分散させ、前記ランプと隣接するランプとの境界部分では光を集中させるドットパターンを形成することを特徴とする。
前記ドットパターンはホワイトインクと透明インクとを配合して形成することが好ましい。前記ドットパターンは前記透明インクと前記ホワイトインクとの配合比率を２：１〜３：１に維持して形成することを特徴とする。
本発明によれば、拡散板及び拡散シートのうちランプと対向する少なくともいずれか一方の面にランプの中央部分では光を分散させ、ランプと隣接するランプとの境界部分では光を集中させるドットパターンが備えられる。従って、本発明においては、ランプムラの防止効果を得て表示品位が高まるという効果がある。
また、本発明においては、ドットパターンをプリント技法で簡単に形成することにより、従来のように反射板に別途、プリズムパターンを形成する必要がないため、材料費の節減及び量産の安定性を確保し得るという効果がある。
以下、添付図面を参照して本発明によるバックライトユニットについて説明する。
直下型バックライトユニットにおける最も大きな問題点はランプムラ現象である。従って、これを防止するために、本発明においては拡散板又は拡散シートにランプ３３の位置によってパターンの大きさが異なる各ドットパターンを形成する。これらドットパターンはプリント技法で形成することができる。
図１は本発明の一実施の形態による直下型バックライトユニットの概略的な構成を示す断面図である。また、図２は図１の拡散板の平面図である。
図１に示すように、本発明による直下型バックライトユニットはランプ３３と、反射板３１と、拡散板３５及び拡散シート３７と、プリズムシート３９と、から構成される。ランプ３３は表示面の下部に複数個配設される。反射板３１はランプ３３から放射された光を表示面に反射させて光の損失を防止する。
拡散板３５及び拡散シート３７はランプ３３の上部に順次積層されるように配置され、ランプ３３の上部で光を拡散させて均一にする。
プリズムシート３９は拡散シート３７の上部に配置され、外郭に拡散する光を中心に集光してパネルの正面における輝度を高めるよう機能する。
拡散板３５、拡散シート３７、及びプリズムシート３９はランプ３３の上側に順次積層されるように配置されている。
一方、本発明による直下型バックライトユニットは平面的に複数のランプを配置するので、ランプの形状が液晶パネルに現れないようにランプと液晶パネル間の間隔を非常に大きくしなければならず、これは光の均一度に大きな影響を及ぼす。具体的には、反射板と拡散板間の距離は光の均一度に及ぼす影響が大きいと言える。従って、本発明においては、反射板と拡散板間の距離Ｌは１０ｍｍ以下に限定する。好ましくは、反射板と拡散板間の距離Ｌは５ｍｍ≦Ｌ≦１０ｍｍである。
拡散板３５はランプ３３と対向する面に各ドットパターン３５Ｐ１、３５Ｐ２が配置される。これらドットパターン３５Ｐ１、３５Ｐ２はランプ３３の位置によってパターンの大きさが変わるようにパターニングすることができる。
図２に示すように、拡散板３５はランプ３３の中央に対応する部位に配置され、各第１ドットパターン３５Ｐ１を有する主ドットパターン部Ｉと、ランプ３３と隣接するランプの境界部分に配置され、パターンの大きさが相対的に小さい第２ドットパターン３５Ｐ２を有する副ドットパターン部IIとに分けられる。ここで、主ドットパターン部Ｉは透過率を低くし、副ドットパターン部IIは透過率を高くする役割を果たす。ここで、主ドットパターン部Ｉにおいて、各第１ドットパターン３５Ｐ１の大きさ(例えば円形の場合は直径)Ａは０．６５ｍｍ≦Ａ≦０．８５ｍｍであり得る。各第１ドットパターン３５Ｐ１間の間隔Ｃは０．７５ｍｍ≦Ｃ≦０．８５ｍｍであり得る。副ドットパターン部IIにおいて、副ドットパターン３５Ｐ２の大きさ(例えば円形の場合は直径)Ｂは０．１５ｍｍ≦Ｂ≦０．３０ｍｍであり得る。
各第１ドットパターン３５Ｐ１及び各第２ドットパターン３５Ｐ２は拡散板３５にプリント技法で形成することができる。該プリント技法は透明インクとホワイトインクとを適切な割合で配合したものを利用することができる。すなわち、透明インクは光を透過する透過性質を有し、ホワイトインクは光を反射する性質を有するために、透明インクとホワイトインクとの適切な配合により光度を調節することができる。透明インクとホワイトインクとの配合比率は２：１〜３：１を維持することが好ましい。
各第１ドットパターン３５Ｐ１及び各第２ドットパターン３５Ｐ２は円形ドット又は菱形ドットであり得る。
図３は本発明の他の実施の形態による拡散シートの平面図である。
本実施の形態は、上述の実施の形態と同様であるが、ドットパターンが備えられた拡散シートを含む。
図３に示すように、拡散シート３７は、ランプ３３の位置によってランプ３３と対向する面に、主ドットパターン部IIIと、該主ドットパターン部IIIと隣接した副ドットパターン部IVが配置されている。主ドットパターン部IIIはランプ３３の中央に対応する部分に配置され、各第１ドットパターン３５Ｐ１を有する。副ドットパターン部IVはランプ３３と隣接するランプの境界部分に配置され、パターンの大きさが相対的に小さい各第２ドットパターン３５Ｐ２を有する。ここで、主ドットパターン部IIIは透過率を低くし、副ドットパターン部IVは透過率を高くする役割を果たす。ここで、主ドットパターン部IIIにおいて、各第１ドットパターン３７Ｐ１の大きさ(例えば円形の場合は直径)Ａ’は０．６５ｍｍ≦Ａ’≦０．８５ｍｍであり得る。各第１ドットパターン３７Ｐ１間の間隔Ｃ’は０．７５ｍｍ≦Ｃ’≦０．８５ｍｍであり得る。副ドットパターン部IVにおいて、副ドットパターン３７Ｐ２の大きさ(例えば円形の場合は直径)Ｂ’は０．１５ｍｍ≦Ｂ’≦０．３０ｍｍであり得る。
一方、各第１ドットパターン３７Ｐ１及び各第２ドットパターン３７Ｐ２は円形ドット又は菱形ドットであり得る。
拡散シート３７に各第１ドットパターン３７Ｐ１及び各第２ドットパターン３７Ｐ２を形成する方法としてはプリント技法を挙げることができる。該プリント技法は透明インクとホワイトインクとを適切な割合で配合したものを利用することができる。すなわち、透明インクは光を透過する透過性質を有し、ホワイトインクは光を反射する性質を有するために、透明インクとホワイトインクとの適切な配合により光度を調節することができる。透明インクとホワイトインクとの配合比率は２：１〜３：１を維持することが好ましい。
一方、ドットパターンは拡散板３５及び拡散シート３７のうちランプと対向する少なくともいずれか一方の面に形成することもできる。しかし、拡散シートの場合、透過率が多少高いので、拡散板に比べてランプムラの防止効果が相対的に低下することがある。従って、拡散シート及び拡散板のうち拡散板にドットパターンがパターニングされた場合、より大きなランプムラの防止効果を期待することができる。
本発明の一実施の形態による直下型バックライトユニットの概略的な構成を示す断面図である。 図１の拡散板の平面図である。 本発明の他の実施の形態による拡散シートの平面図である。 従来の直下型バックライトユニットの概略的な構成を示す断面図である。 図４に示す反射板の斜視図である。
符号の説明
３３ ランプ、３１ 反射板、３５ 拡散板、３７ 拡散シート、３９ プリズムシート。

Claims (12)

  1. 表示面に対して平面に配列されている複数のランプと、
    該ランプの上部に順次配置された拡散シート及び拡散板と、
    前記拡散板及び拡散シートのうち前記ランプと対向する少なくとも一方の面に形成され、前記ランプの中央部分では光を分散させ、前記ランプと隣接するランプとの境界部分では光を集中させるドットパターン
    、を備えたことを特徴とする直下型バックライトユニット。
  2. 前記ランプと前記拡散板間の距離は１０ｍｍ以下になるように配置されたことを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトユニット。
  3. 前記ドットパターンは、
    前記ランプの中央部分で光を分散させる第１ドットパターンを有する主ドットパターン部と、
    前記ランプと隣接するランプとの境界部分で光を集中させる第２ドットパターンを有する副ドットパターン部
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトユニット。
  4. 前記第１ドットパターンは前記第２ドットパターンに比べて相対的にパターンの大きさとパターンの間隔が大きいことを特徴とする請求項３に記載の直下型バックライトユニット。
  5. 前記第１ドットパターンの大きさＡは０．６５ｍｍ≦Ａ≦０．８５ｍｍであることを特徴とする請求項４に記載の直下型バックライトユニット。
  6. 前記第２ドットパターンの大きさＢは０．１５ｍｍ≦Ｂ≦０．３０ｍｍであることを特徴とする請求項４又は５に記載の直下型バックライトユニット。
  7. 前記第１ドットパターン間の間隔Ｃは０．７５ｍｍ≦Ｃ≦０．８５ｍｍであることを特徴とする請求項４から６までのいずれか１項に記載の直下型バックライトユニット。
  8. 前記ランプは蛍光ランプ又はＬＥＤであることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトユニット。
  9. 前記ドットパターンは円形又は菱形であることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライトユニット。
  10. 直下型バックライトユニットにおいて平面に配列されている複数のランプの上部に配置される拡散板の製造方法において、前記ランプと対向する前記拡散板の一面にプリントを行って前記ランプの中央部分では光を分散させ、前記ランプと隣接するランプとの境界部分では光を集中させるドットパターンを形成することを特徴とする直下型バックライトユニットの拡散板の製造方法。
  11. 前記ドットパターンはホワイトインクと透明インクとを配合して形成することを特徴とする請求項１０に記載の直下型バックライトユニットの拡散板の製造方法。
  12. 前記ドットパターンは前記透明インクと前記ホワイトインクとの配合比率を２：１〜３：１に維持して形成することを特徴とする請求項１１に記載の直下型バックライトユニットの拡散板の製造方法。
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