JP2015118758A

JP2015118758A - Ｌｅｄバックライト

Info

Publication number: JP2015118758A
Application number: JP2013259951A
Authority: JP
Inventors: 菊地　健一; Kenichi Kikuchi; 健一菊地; 直哉柏木; Naoya Kashiwagi; 清一渡辺; Seiichi Watanabe; 宮下　純司; Junji Miyashita; 純司宮下
Original assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Holdings Co Ltd; Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-25
Anticipated expiration: 2033-12-17
Also published as: JP6180312B2

Abstract

【課題】導光板からの光漏れで生じる輝度ムラを抑え込みながら製造しやすく設計変更に柔軟に対応できるサイドライト方式のＬＥＤバックライトを提供する。
【解決手段】ＬＥＤ５０が取り付けられるＦＰＣ５１に貼り付けられたテープ５２は、一部分がＦＰＣ５１から延出し、この部分に遮光シート５３の一端が貼り付けられている。さらに遮光シート５３は、導光板４１の光入端面４４と出射面４２の間にある斜面４５を覆い、他端が導光板４１と拡散シート４７の間に挟み込まれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶パネル等に使用されるＬＥＤバックライトに関し、さらに詳しくは、ＬＥＤの発光を導光板の側端面に入射させ、導光板の出射面から出射させるサイドライト方式のＬＥＤバックライトに関する。

液晶表示装置では、液晶パネルを背面から照らすためＬＥＤの発光を導光板の側端面（以下、入光端面と呼ぶ。）に入射させ、液晶パネルと対向する導光板の出射面から出射させるサイドライト方式のＬＥＤバックライトが採用されることがある。このＬＥＤバックライトは、光源用のＬＥＤ及び導光板に加え、拡散シートやプリズムシートなどの光学シートを備えることが多い。また、このＬＥＤバックライトで使用する導光板は、ＬＥＤバックライトの薄型化が要請されるため、入光端面付近の厚さに対し、出射面付近を薄くし、入光端面から出射面の間に斜面を設けることがある。

しかしながら導光板に斜面を設けると、導光板内を伝搬しようとする光の一部分が斜面から漏れ出してしまう。この漏れ出た光が拡散シートやプリズムシートなどの光学シートの側端面に入射し、いわゆるホットスポットと呼ばれる輝度ムラを生じることがある。この対策としては斜面と光学シートの側端面との間を遮光すればよい（例えば特許文献１の図２）。そこで特許文献１の図２を図３に再掲示し、その構造等を説明する。

図３は従来の面状照明装置（ＬＥＤバックライト）の断面図である。図３に示す面状照明装置において導光板１１は、入光端面１４、出射面１２、出射面１２と対向する他方の主面１３、傾斜面１６（斜面）を備えており、傾斜部開始位置３３から出射面１２に向かって薄くなっている。導光板１１上には拡散シート１７及びプリズムシート１８、１９が積層している。

ＬＥＤ２２はＦＰＣ２１（フレキシブルプリント基板）に取り付けられ、その発光面２２ａが入光端面１４に対向している。ＦＰＣ２１は、カバーフィルム２３上に配線層２４とベースフィルム２５が積層しており、配線層２４は接着層２４ａ、２４ｃと導電パターン２４ｂ（銅箔層）からなる。またＦＰＣ２１にはＬＥＤ２２が実装される実装部２１ａと折り曲げ部２１ｂがある。折り曲げ部２１ｂはベースフィルム２５のみの厚さとなっており、その先端は導光板１１と拡散シート１７の間に挟み込まれている。

面状照明装置は、傾斜面１６をＦＰＣ２１のベースフィルム２５で覆い、傾斜面１６から漏れ出そうとする光を遮っているので、拡散シート１７とプリズムシート１８、１９の側端面から光が入射せず、ホットスポット等の輝度ムラが抑えられる。

特開２０１３−３７８４６号公報（図２）

しかしながら図３に示したようなＬＥＤバックライト（面状照明装置）では、ポリイミドからなるベースフィルム２５の遮光性が十分でないため、ベースフィルム２５から漏れ出す光が光学シート（拡散シート１７、プリズムシート１８、１９）に入り込んでしまう。この結果、このＬＥＤバックライトには輝度ムラを充分に抑え込めないという課題があ
る。

またＦＰＣ２１はベースフィルム２５の一部分を延出させているように異形である。このため図３に示したようなＬＥＤバックライトには製造しにくいという課題があるうえ、導光板１１や光学シートの形状を変更したときＦＰＣ２１自体の変更が必要となるため、設計変更に対し柔軟に対応できないという課題もある。

そこで本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、導光板の斜面から漏れ出す光による輝度ムラを充分に抑え込みながら、製造しやすく設計変更に柔軟に対応できるＬＥＤバックライトを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明のＬＥＤバックライトは、ＬＥＤと、入光端面と出射面を有し前記入光端面と前記出射面の間に斜面が設けられた導光板と、前記導光板の前記出射面に積層する光学シートとを備えるサイドライト方式のＬＥＤバックライトにおいて、前記ＬＥＤが取り付けられるＦＰＣと、前記ＦＰＣに貼り付けられるとともに一部分がＦＰＣから延出するテープと、前記テープの延出した部分に一端が貼り付けられた遮光シートとを備え、前記遮光シートは前記斜面を覆い、他端が前記導光板と前記光学シートの間に挟み込まれていることを特徴とする。

本発明のＬＥＤバックライトは、遮光性能を高くできる遮光シートにより導光板の斜面から漏れ出そうとする光を遮光できるため、導光板の斜面から漏れ出した光が光学シートの端面から光学シートに入射することにより発生する輝度ムラを充分に抑え込める。またＦＰＣは、ベースフィルムだけ延出させるような異形処理を行う必要がないため製造しやすい。さらに導光板や光学シートの形状が変わってもテープや遮光シートの形状を変更すれば設計変更に幅広く対応でき、再設計の負荷が軽減される。

以上のように本発明のＬＥＤバックライトは、導光板の斜面から漏れ出す光による輝度ムラを充分に抑え込みながら、製造しやすく設計変更に柔軟に対応できる。

本発明の実施形態として示すＬＥＤバックライトの外観図。図１に示すＬＥＤバックライトの断面図。従来例として示したＬＥＤバックライトの断面図。

以下、添付図１、２を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお図面の説明において、同一または相当要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また説明のため部材の縮尺は適宜変更している。

まず図１により本実施形態のＬＥＤバックライト３０の外観について説明する。図１はＬＥＤバックライト３０の外観図であり、（ａ）が平面図、（ｂ）が側面図である。

図１（ａ）で示すようにＬＥＤバックライト３０を上面から眺めると、枠状のリムシート３１及びリムシート３１に取り囲まれた光出射部３２が観察される。リムシート３１は左辺が太くなっており、その下部にはＬＥＤ５０（図２参照）や導光板４１（図２参照）の入光端面４４（図２参照）や斜面４５（図２参照）がある。光出射部３２は、導光板４１や拡散シート４７（図２参照）を含み、紙面の垂直方向に光を出射する。また図１（ｂ）で示すようにＬＥＤバックライト３０を側面から眺めると、反射シート３６上にフレー
ム３４とリムシート３１が積層している様子が観察される。フレーム３４は、枠状の部材であり、その内側にＬＥＤ５０や導光板４１、拡散シート４７などを収納し、上下にリムシート３１と反射シート３６が貼り付けてある。

次に図２によりＬＥＤバックライト３０の積層構造を詳細に説明する。図２は、図１のＡＡ線に沿って描いたＬＥＤバックライト３０の断面図である。図２に示すＬＥＤバックライト３０において導光板４１は、入光端面４４、出射面４２、出射面４２と対向する他方の主面４３、斜面４５を備えており、入光端面４４の近傍から出射面４２に向かって薄くなっている。導光板４１上には拡散シート４７及びプリズムシート４８、４９が積層している。

ＬＥＤ５０はＦＰＣ５１（フレキシブルプリント基板）の下面に取り付けられ、その発光面５０ａが入光端面４４に対向している。ＦＰＣ５１の上面に貼り付けられたテープ５２は、ＦＰＣ５１から図の右方向に延出しており、この延出部に遮光シート５３の一端が貼り付いている。遮光シート５３は導光板４１の斜面４５を覆い、他端が導光板４１と拡散シート４７の間に挟み込まれている。なお図３では拡散シート４７と導光板４１の出射面４２の間に隙間があるように描いているが、実際の拡散シート４７は導光板４１と接触するように重なっており、遮光シート５３と重なる部分で変形している。この変形はプリズムシート４８、４９も同様である。

その他、導光板４１の下面である主面４３には反射シート３６が貼り付いている。テープ５２の上面とプリズムシート４９の上面の一部にはリムシート３１が貼り付いている。図１に示した光出射部３２は、前述のようにリムシート３１の開口部であり、反射シート３６上に導光板４１、拡散シート４７、プリズムシート４８、４９が積層している。なお図２ではフレーム３４（図１参照）は図示していない。

導光板４１はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）からなり、入光端面４４近傍の厚さが４００μｍ、出射面４２の厚さが３００μｍ、斜面４５の長さが１．５ｍｍである。ＬＥＤ５０は、リードフレーム又はサブマウウント基板等にＬＥＤダイを実装し蛍光樹脂で被覆したパッケージ品であり、導光板４１方向にのみ光を出射させるための反射部材を備え、厚さが０．４ｍｍで紙面に垂直な方向に複数配置される。ＦＰＣ５１はポリイミドシートにＣｕ配線を形成したフレキシブルプリント基板であり、厚さが７０〜９０μｍで可撓性があり、図示していない電力供給部を有し、この電力供給部により外部から電力の供給を受ける。

拡散シート４７は、ＰＥＴからなり、厚さが３０〜４０μｍである。プリズムシート４８、４９は、基材がＰＥＴであり、アクリル樹脂からなるマイクロプリズムアレイを備え、厚みが６０〜７０μｍである。プリズムシート４８、４９はそれぞれのマイクロプリズムの稜線が直交しており、紙面に垂直な方向と紙面に平行な方向の視角特性を調整している。

テープ５２は、黒色のＰＥＴからなり厚さが２０μｍで片面に粘着材がついている。遮光シート５３も黒色のＰＥＴからなり厚さが８０μｍである。反射シート３６もＰＥＴからなり、厚さが６０〜７０μｍである。リムシート３１は、上下の面が黒色のいわゆる両面テープであり、基材がＰＥＴ、厚さが３０μｍである。なおＬＥＤバックライト３０を液晶表示装置等の製品に組み込むまでは、リムシート３１の上面に図示していないセパレータが取り付けられている。

ＬＥＤバックライト３０は、斜面４５を遮光シート５３が覆い、斜面４５から漏れ出そうとする光を遮っているので、拡散シート４７とプリズムシート４８、４９の側端面から
光が入せず、拡散シート４７とプリズムシート４８、４９等の光学シートの側端面から入射する光により生ずるホットスポット等の輝度ムラが生じない。

ＬＥＤバックライト３０に含まれるテープ５２及び遮光シート５３は、黒色であるため遮光性を高めることができる。反対にテープ５２又は遮光シート５３を銀色とし反射特性を持たせれば、ＬＥＤバックライト３０の発光効率を向上させることができる。またＦＰＣ５１は高価であり厚みの変更も容易でないなかで、比較的安価で様々な厚みを準備できるテープ５２や遮光シート５３は、ＬＥＤバックライト３０の設計変更があってもこれら自身の形状や厚みだけの変更により柔軟に対応できることが多い。

３０…ＬＥＤバックライト、
３１…リムシート、
３２…光出射部、
３４…フレーム、
３６…反射シート、
４１…導光板、
４２…出射面、
４３…主面、
４４…入光端面、
４５…斜面、
４７…拡散シート、
４８、４９…プリズムシート、
５０…ＬＥＤ、
５０ａ…発光面、
５１…ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）、
５２…テープ、
５３…遮光シート。

Claims

ＬＥＤと、入光端面と出射面を有し前記入光端面と前記出射面の間に斜面が設けられた導光板と、前記導光板の前記出射面に積層する光学シートとを備えるサイドライト方式のＬＥＤバックライトにおいて、
前記ＬＥＤが取り付けられるＦＰＣと、前記ＦＰＣに貼り付けられるとともに一部分がＦＰＣから延出するテープと、前記テープの延出した部分に一端が貼り付けられた遮光シートとを備え、
前記遮光シートは前記斜面を覆い、他端が前記導光板と前記光学シートの間に挟み込まれていることを特徴とするＬＥＤバックライト。