JP2009099316A - Backlight device, liquid crystal display device, and method of manufacturing backlight device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バックライト装置、液晶表示装置、及びバックライト装置の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a backlight device, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing the backlight device.
近年、表示装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）に代わって、発光型のプラズマディスプレイパネルや非発光型の液晶表示装置の使用が多くなっている。 In recent years, instead of CRT (Cathode Ray Tube), a light-emitting plasma display panel or a non-light-emitting liquid crystal display device is increasingly used as a display device.
このうち、液晶表示装置は、透過型の光変調素子として液晶パネルを用い、その裏面に照明装置（バックライト装置とも呼ぶ）を備えて光を液晶パネルに照射する。そして、液晶パネルはバックライト装置から照射された光の透過率を制御することにより画像を形成する。 Among these, the liquid crystal display device uses a liquid crystal panel as a transmissive light modulation element, and includes a lighting device (also referred to as a backlight device) on the back surface to irradiate the liquid crystal panel with light. The liquid crystal panel forms an image by controlling the transmittance of the light emitted from the backlight device.
液晶表示装置はＣＲＴに比べ、薄く構成できることが特徴の１つとなっているが、近年はさらに薄い液晶表示装置が望まれている。そこで、例えば特許文献１には、バックライト装置の光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）を使用し、さらにバックライト装置の光源を液晶パネル背面に位置するのではなく、サイドに配置して導光板を使用して液晶パネルの背面から光を照射する構成のサイドライト方式のバックライト装置の技術が開示されている。
特許文献１に開示されるようなサイドライト方式のバックライト装置の場合、導光板から照射される光のさらなる面内均一化を図るため、導光板の前面に複数の光学シートを配置することがある。そして、導光板を光が確実に伝播するために、導光板と光学シートとの間に空気の層を形成する。
従来、導光板と光学シートの間に、樹脂や鉄などからなるフレームを配置して導光板と光学シートの間にクリアランスを設けて空気の層を形成している。この場合の空気の層の厚さは、例えば特許文献１に開示される技術においては２〜５０ｍｍ程度となる。
In the case of a sidelight-type backlight device as disclosed in Patent Document 1, a plurality of optical sheets may be disposed on the front surface of the light guide plate in order to achieve further in-plane uniformity of light emitted from the light guide plate. is there. Then, an air layer is formed between the light guide plate and the optical sheet in order for light to reliably propagate through the light guide plate.
Conventionally, a frame made of resin or iron is disposed between the light guide plate and the optical sheet, and a clearance is provided between the light guide plate and the optical sheet to form an air layer. In this case, the thickness of the air layer is, for example, about 2 to 50 mm in the technique disclosed in Patent Document 1.
しかしながら、導光板と光学シートの間に形成される空気の層は、数十μｍあれば効果があることから、液晶表示装置をさらに薄く構成するためには、空気の層の厚みを薄くする必要がある。 However, since the air layer formed between the light guide plate and the optical sheet is effective if it is several tens of μm, it is necessary to reduce the thickness of the air layer in order to make the liquid crystal display device thinner. There is.
そこで、本発明は、導光板と光学シートの間に形成される空気の層の厚みを薄くできるバックライト装置、液晶表示装置、及びバックライト装置の製造方法を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a backlight device, a liquid crystal display device, and a method for manufacturing the backlight device that can reduce the thickness of an air layer formed between a light guide plate and an optical sheet.
前記課題を解決するため、本発明は、導光板の、左右両側の少なくても一方の側面に形成される入射面から前記導光板に光線を入射するように配置した光源と、前記導光板の前面に形成される光出射面に形成される光学シートと、を含み、その光学シートは、前記光出射面に形成されるスペーサを介して前記光出射面に固着され、前記光学シートと前記光出射面の間に空気の層を形成する構成とした。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a light source arranged so that light enters the light guide plate from an incident surface formed on at least one side of the left and right sides of the light guide plate, and the light guide plate. An optical sheet formed on the light emitting surface formed on the front surface, the optical sheet being fixed to the light emitting surface via a spacer formed on the light emitting surface, and the optical sheet and the light An air layer is formed between the emission surfaces.
本発明によると、導光板と光学シートの間に形成される空気の層の厚みを薄くできるバックライト装置、液晶表示装置、及びバックライト装置の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the backlight apparatus, liquid crystal display device, and backlight apparatus which can make the thickness of the layer of the air formed between a light-guide plate and an optical sheet thin can be provided.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、適宜図を用いて詳細に説明する。
図１は本実施形態にかかる液晶表示装置の構成斜視図、図２は図１におけるＸ−Ｘ断面図、図３の（ａ）は、液晶パネルの配線と駆動回路の配置を示す図、（ｂ）は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と画素電極の配置を示す図、図４の（ａ）は、光源と導光板の配置を示す図、（ｂ）は光源の構造を示す図である。本実施形態では、図１に示すように、液晶パネル１２０の表示画面を基準として上下左右および前背面を定義した。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
1 is a perspective view of the configuration of the liquid crystal display device according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line XX in FIG. 1, and FIG. FIG. 4B is a diagram showing the arrangement of TFTs (Thin Film Transistors) and pixel electrodes, FIG. 4A is a diagram showing the arrangement of light sources and light guide plates, and FIG. 4B is a diagram showing the structure of the light sources. In the present embodiment, as shown in FIG. 1, the top, bottom, left, right, and front and back surfaces are defined with reference to the display screen of the
図１に示すように、本実施形態にかかる液晶表示装置１は、液晶パネル１２０、導光板１２１、背面カバー１２２、光源１２４、光源搭載用の基板１２３、ヒートシンク１０１を含んで構成される。さらに、液晶表示装置１は、第１のフレーム１３７、第１のゴムクッション１３１、第２のゴムクッション１３２、第２のフレーム１３８、光学シート１３４、反射シート１３６、第３のフレーム１３９を備える。
そして、導光板１２１、光源１２４及び光学シート１３４で、バックライト装置を構成する。
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a
The
導光板１２１は、詳細は後記するが、液晶パネル１２０の背面に配置され、導光板１２１の左右側面には光源１２４を有する基板１２３が配置される。以下、導光板１２１の光源１２４が配置される側面を入射面１２１ａ、液晶パネル１２０と対面する平面を光出射面１２１ｂと称する。
Although the
また、図２に示すように、導光板１２１と背面カバー１２２の間には空間が設けられており、その空間にヒートシンク１０１が延伸している。
Further, as shown in FIG. 2, a space is provided between the
液晶パネル１２０は２枚のガラス基板間に液晶を挟持した構成を有し、液晶を構成する液晶分子の配向状態が制御されることにより導光板１２１から出射した光の透過／遮断を制御する光シャッタとしての機能を有する。
The
図３の（ａ）に示すように、液晶パネル１２０は、信号配線１２０ｃと走査配線１２０ｄとが格子状に配線され、信号配線１２０ｃを駆動するための信号配線駆動回路１２０ａと走査配線１２０ｄを駆動するための走査配線駆動回路１２０ｂとが備わる。
As shown in FIG. 3A, in the
また、図３の（ｂ）に示すように、信号配線１２０ｃと走査配線１２０ｄとの格子点に液晶１２０ｆを駆動するＴＦＴ１２０ｅが接続される。ＴＦＴ１２０ｅは、走査配線１２０ｄに正の電圧が印加されると、信号配線１２０ｃと画素電極１２０ｇの間を導通させる。このとき、信号配線１２０ｃから画像データに応じた電圧が画素電極１２０ｇに印加され、該画素電極１２０ｇと対向電極１２０ｈの間の電圧に応じて、液晶１２０ｆのシャッタが開閉する。液晶１２０ｆのシャッタが開くと、図１に示す導光板１２１の光出射面１２１ｂから出射された発光を透過して明るい画素となる。液晶１２０ｆのシャッタが開いてない場合には暗い画素となる。
液晶１２０ｆのシャッタの開閉と液晶に印加される電圧（≒画素電極１２０ｇと対向電極１２０ｈの間の電圧）の関係は、所謂、液晶１２０ｆの表示モードに依存する。一般的なテレビ受像機向け液晶パネル１２０（図１参照）の表示モードの一例としては、液晶１２０ｆに印加される電圧の絶対値が大きいとき（５Ｖ程度）は明るい画素となり、小さいとき（０Ｖ程度）は暗い画素となる。この際、０Ｖと５Ｖの間の電圧では、非線形的ではあるが電圧の絶対値が大きくなるほど明るくなる。そして、０Ｖと５Ｖの間を適当に区切ることで階調表示を行なうことができる。言うまでもないが、本発明はこれら表示モードを限定しない。
また、ＴＦＴ１２０ｅに接続されている走査配線１２０ｄに負の電圧が印加されている場合は、信号配線１２０ｃと画素電極１２０ｇの間は高抵抗の状態となり、液晶１２０ｆに印加される電圧は保持される。
このように、走査配線１２０ｄと信号配線１２０ｃへの電圧によって、液晶１２０ｆが制御される構成である。
Further, as shown in FIG. 3B, a TFT 120e for driving the liquid crystal 120f is connected to a lattice point between the
The relationship between the opening / closing of the shutter of the liquid crystal 120f and the voltage applied to the liquid crystal (≈the voltage between the pixel electrode 120g and the counter electrode 120h) depends on the so-called display mode of the liquid crystal 120f. As an example of the display mode of the
When a negative voltage is applied to the
In this manner, the liquid crystal 120f is controlled by the voltage to the
走査配線駆動回路１２０ｂは、一定の周期で、例えば順次上から下に向かって、走査配線１２０ｄの１つに所定の電圧を印加するように走査する機能を有する。また、信号配線駆動回路１２０ａは、走査配線駆動回路１２０ｂが所定の電圧を印加している走査配線１２０ｄに接続される各画素に対応する電圧を、各信号配線１２０ｃに印加する。
このような構成とすれば、電圧が印加されている走査配線１２０ｄで、明るい画素と暗い画素とが設定できる。そして、走査配線駆動回路１２０ｂの走査に伴って、信号配線駆動回路１２０ａが各信号配線１２０ｃに印加する電圧を制御することで、全ての走査配線１２０ｄに明るい画素と暗い画素を設定することができ、液晶パネル１２０に映像を構成することができる。
The scanning
With such a configuration, a bright pixel and a dark pixel can be set by the
なお、信号配線駆動回路１２０ａと走査配線駆動回路１２０ｂは、例えば制御装置１２５ａ（図１参照）が制御する構成とすればよい。
例えば、制御装置１２５ａは、液晶パネル１２０に表示する画像信号を、液晶１２０ｆ（図３の（ｂ）参照）ごとの明暗の情報として管理する機能を有する。そして、走査配線駆動回路１２０ｂを制御して順次上から下に向かって、走査配線１２０ｄの１つに所定の電圧を印加するように走査するとともに、所定の電圧を印加している走査配線１２０ｄ上の信号配線１２０ｃの明暗の情報に対応して、各信号配線１２０ｃに所定の電圧が印加されるように信号配線駆動回路１２０ａを制御する構成とすればよい。
The signal
For example, the
図１に戻って、導光板１２１はアクリルなどの透明な樹脂からなり、光源１２４から出射した光線（点光源）を面光源に変換する機能を有する。そして、図２に示すように、導光板１２１は、液晶パネル１２０の背面に、第２のフレーム１３８、第２のゴムクッション１３２、光学シート１３４を介して配置され、光源１２４が発光した光線Ｌ（点光源）を面光源に変換する機能を有する。そのため、導光板１２１の左右側面には光源１２４を有する基板１２３が配置される。
なお、前記のように、導光板１２１は、入射面１２１ａと光出射面１２１ｂとを有する。
Returning to FIG. 1, the
As described above, the
そして、図４の（ａ）に示すように、導光板１２１の入射面１２１ａに沿うように光源１２４が備わり、光源１２４が発光する光線が、入射面１２１ａを介して導光板１２１に入射される構造とする。なお、光源１２４は液晶パネル１２０（図１参照）が、映像を表示するための光（光線）を発する機能を有する。
4A, the
光源１２４は、図４の（ｂ）に示すように基板１２３上に複数のＬＥＤ１２４ａ（例えばＲ（Red）、Ｇ（Green）、Ｂ（Blue）の３色が交互に配置される）が固定され、ボンディング等によって基板１２３上に形成される配線パターン１２４ｂと電気的に接続される。さらに、発光を適度に散乱させるためのレンズ１２４ｃが、発光面の上部を覆う。光源１２４には配線パターン１２４ｂを介して電流／電圧が供給されて、光源１２４は発光することができる。基板１２３は、例えば低熱抵抗のセラミック基板を用いることができ、図４の（ａ）に示すようにヒートシンク１０１に接するように固定することで、光源１２４で発生した熱を効果的にヒートシンク１０１に伝導させることができる。
As shown in FIG. 4B, the
なお、光源１２４はＬＥＤ１２４ａを使用したものに限定されず、ＥＥＦＬ（External Electrode Fluorescent Lamp）やＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp）などの蛍光管を使用したものであってもよい。
The
図２に示すように、入射面１２１ａから導光板１２１に入射した光線Ｌは、導光板１２１内での全反射を繰り返して伝播し、導光板１２１の背面側に形成される散乱ドット１２１ｃで散乱され、導光板１２１の前面側にある光出射面１２１ｂから出射される。さらに、導光板１２１の背面には、反射シート１３６が配置され、全反射条件から外れて導光板１２１の背面に出た光線Ｌを再度導光板１２１に戻すことで、効率よく液晶パネル１２０を照射する。また、光出射面１２１ｂと光学シート１３４の間には後記するスペーサ１３５を挟持して空気の層ｇが形成され、光出射面１２１ｂにおける全反射条件を確保している。
As shown in FIG. 2, the light beam L incident on the
散乱ドット１２１ｃは、導光板１２１の背面側に印刷される複数のドットパターン（円形や四角形）からなり、その印刷密度やドットパターンの大きさによって、光線Ｌの散乱の量を調節できる。
導光板１２１を伝播する光線Ｌは、散乱ドット１２１ｃによって全反射条件から外れて散乱し、光出射面１２１ｂに向かった光線Ｌが光出射面１２１ｂから出射する。
The scattering
The light beam L propagating through the
導光板１２１の側面に入射面１２１ａが形成される場合、散乱ドット１２１ｃは、入射面１２１ａに近い側は、光線Ｌの散乱の量を少なくするため小さなドットパターンを小さな密度で印刷し、入射面１２１ａから離れるにしたがって、光線Ｌの散乱の量を多くするため大きなドットパターンを大きな密度で印刷する。
そして、導光板１２１の左右両端に入射面１２１ａが形成される場合、導光板１２１の中央部で光線Ｌの散乱がもっとも多くなるように散乱ドット１２１ｃが設けられる。すなわち、導光板１２１の中央部に最も大きなドットパターンが最も大きな密度で印刷されることになる。
When the
When the incident surfaces 121 a are formed at the left and right ends of the
このように、本実施形態では、導光板１２１の光出射面１２１ｂから出射された光線が液晶パネル１２０を背面から照射する。
Thus, in this embodiment, the light beam emitted from the
再度図１に戻る。背面カバー１２２は、例えば樹脂からなり、液晶表示装置１の背面の保護カバーの役目をしている。そして、背面カバー１２２の下側面には吸気のための吸気口１０７ａ、背面カバー１２２の上側面には排気のための排気口１０７ｂを設けた。
Returning again to FIG. The
第１のフレーム１３７は、例えば樹脂からなり、液晶パネル１２０の前面に配置され、液晶表示装置１の前面カバーとしての機能を有する。また第１のフレーム１３７は液晶表示装置１の表示エリア部が開口された形状となっている。そして、液晶パネル１２０の端部近傍は第１のフレーム１３７によって視聴者から遮蔽され、表示外領域１２０ｉ（図２参照）が形成される。すなわち、液晶パネル１２０の端部近傍には、表示外領域１２０ｉが形成される。
なお、図２には液晶パネル１２０の左右の端部近傍に形成される表示外領域１２０ｉが記載されているが、液晶パネル１２０の上下の端部近傍にも左右の端部近傍と同様に表示外領域１２０ｉが形成される。
The
In FIG. 2, the outside display area 120 i formed in the vicinity of the left and right ends of the
また、第１のフレーム１３７の下側面には吸気のための吸気口１３７ａ、第１のフレーム１３７の上側面には排気のための排気口１３７ｂを設けた。
そして、第１のフレーム１３７と背面カバー１２２とを組み合わせ、液晶表示装置１の筺体を形成したとき、第１のフレーム１３７の排気口１３７ｂと背面カバー１２２の排気口１０７ｂとが連通し、第１のフレーム１３７の吸気口１３７ａと背面カバー１２２の吸気口１０７ａとが連通する構成とする。
In addition, an intake port 137a for intake is provided on the lower side of the
When the
液晶パネル１２０の前面には第１のゴムクッション１３１が配置され、第１のフレーム１３７と液晶パネル１２０の支持部材としての機能を有する。第２のゴムクッション１３２は液晶パネル１２０の背面に配置され、液晶パネル１２０と第２のフレーム１３８の緩衝材としての機能を有する。
A
第２のフレーム１３８は液晶パネル１２０の支持機能を有するとともに、ヒートシンク１０１と液晶パネル１２０の間に介在することでヒートシンク１０１からの熱を液晶パネル１２０に伝えないようにする断熱材の機能を有する。
The second frame 138 has a function of supporting the
光学シート１３４は第２のフレーム１３８の背面に配置され、導光板１２１から出射した光のさらなる面内均一化または正面方向の輝度を向上させる指向性付与機能を有する。なお、光学シート１３４の枚数は限定されるものではなく、本実施形態においては３枚の光学シート１３４を配置した。また、第２のフレーム１３８と光学シート１３４との間には、ゴムなどの弾性部材からなる緩衝体１３３が配置され、例えば第１のフレーム１３７から入力される衝撃を吸収する。
The
反射シート１３６は、導光板１２１の背面に配置される。反射シート１３６は、光源１２４から出射した光線のうち、直接導光板１２１に入射しない光を反射して導光板１２１に入射させることにより光線の利用効率を高める機能とともに、全反射条件から外れて導光板１２１の下面に出た光線を、再度導光板１２１に戻す機能を有する。
The
ヒートシンク１０１は熱伝導性の優れた、例えば銅、アルミなどの金属材料で形成され、光源１２４の発熱を効率よく放熱するための機能を有する。そして、ヒートシンク１０１は、前記したように基板１２３の光源１２４が搭載されない面に、例えば熱伝導接着部材を用いて接続され、光源１２４の発熱をヒートシンク１０１に伝導することで放熱する機能を有する。
さらに、ヒートシンク１０１は、ヒートシンク１０１に外接する仮想直方体領域の内部に液晶パネル１２０と導光板１２１を収容することで、液晶表示装置に加重が掛かった際に液晶パネル１２０と導光板１２１を保護する役割も有する。
The
Further, the
ここで、ヒートシンク１０１は上面視で略Ｌ字型を有する構造をとり、図２に示すように、ヒートシンク１０１の折り曲げられた部分は、導光板１２１と背面カバー１２２との間に配置する。
Here, the
光源１２４で発生した熱は、ヒートシンク１０１に伝導され、導光板１２１の背面に位置するヒートシンク１０１に面方向に拡散された後、導光板１２１と背面カバー１２２との間を流れる空気に放熱される。導光板１２１と背面カバー１２２の間を流れる空気は自然対流により下方から上方へと流れる。
そして、第１のフレーム１３７に開口する吸気口１３７ａ（図１参照）と背面カバー１２２に開口する吸気口１０７ａ（図１参照）から、第１のフレーム１３７に開口する排気口１３７ｂ（図１参照）と背面カバー１２２に開口する排気口１０７ｂ（図１参照）に抜ける自然対流による空気の流れが通気路を流れることで、通気路に配置されるヒートシンク１０１を冷却する。
The heat generated by the
Then, an exhaust port 137b (see FIG. 1) that opens to the
さらに、液晶表示装置１（図１参照）を制御する制御装置１２５ａや、光源１２４等に電源電圧を供給するＤＣ／ＤＣ電源１２５ｂ等を備える駆動部１２５が備わる。制御装置１２５ａは、液晶パネル１２０や光源１２４などを制御したり、液晶表示装置１に表示される画像を画像処理したりする装置であって、例えば図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などを備えるコンピュータおよびプログラム、周辺回路などを含んで構成され、ＲＯＭに記憶されるプログラムによって駆動される。
Furthermore, a
そして、本実施形態においては、図２に示すように導光板１２１と光学シート１３４の間に複数のスペーサ１３５が介在する。スペーサ１３５の詳細は後記するが、スペーサ１３５は、導光板１２１の屈折率以下の屈折率を有する透明の素材で形成され、厚みが数十μｍ〜数百μｍの部材である。そして、導光板１２１の光出射面１２１ｂと光学シート１３４との間に空気の層ｇを形成する機能を有する。
なお、導光板１２１をアクリル樹脂で形成した場合、導光板１２１の屈折率以下の、透明な素材としては、フッ素樹脂などが考えられる。
In the present embodiment, a plurality of
In the case where the
図２に示すように導光板１２１は、入射面１２１ａから入射した光線Ｌを内部で全反射して伝播し、導光板１２１の背面側に形成される散乱ドット１２１ｃによって散乱して光出射面１２１ｂから出射する。このようにして、光源１２４から出射した光線Ｌを面光源に変換する。
このとき、光出射面１２１ｂと光学シート１３４が密着していると、光線Ｌは、光出射面１２１ｂにおいて全反射条件から外れ、光出射面１２１ｂで全反射することなく出射してしまう。すなわち、光線Ｌが導光板１２１内部を伝播することがなく、効率よく面光源に変換できない。
As shown in FIG. 2, the
At this time, if the
この現象の発生を防止するため、光出射面１２１ｂと光学シート１３４との間には空気の層を形成することが必要になる。
前記のように、従来は、導光板１２１の光出射面１２１ｂと光学シート１３４との間に、図示しないフレームを介在させて空気の層を形成していた。フレームは、例えば樹脂や鉄などで構成され、厚みが２ｍｍ程度に形成されることから、光出射面１２１ｂと光学シート１３４との間には、最低でも２ｍｍ程度の厚みで空気の層が形成される。
In order to prevent the occurrence of this phenomenon, it is necessary to form an air layer between the
As described above, conventionally, an air layer is formed by interposing a frame (not shown) between the
しかしながら、導光板１２１の光出射面１２１ｂと光学シート１３４との間に形成される空気の層は、数十μｍの厚みがあれば効果がある。
前記のように、液晶表示装置１（図１参照）は薄型化が求められることから、各構成部材の厚みを薄くする必要がある。このような状況において、従来、２ｍｍ程度の厚みの空気の層を数十μｍ〜数百μｍの厚みにすることは、薄型化に大きな効果がある。
However, the air layer formed between the
As described above, since the liquid crystal display device 1 (see FIG. 1) is required to be thin, it is necessary to reduce the thickness of each constituent member. In such a situation, conventionally, making an air layer having a thickness of about 2 mm to have a thickness of several tens of μm to several hundreds of μm has a great effect on thinning.
そこで、本実施形態においては、導光板１２１と光学シート１３４との間に、厚みが数十μｍ〜数百μｍのスペーサ１３５を介在し、空気の層ｇを形成する構成とした。
Therefore, in the present embodiment, the air layer g is formed by interposing a
図５の（ａ）は、スペーサの備わる導光板を示す図、（ｂ）は、スペーサで光学シートが固定される態様を下から見た図である。図５の（ａ）に示すように、導光板１２１の光出射面１２１ｂの表面に、複数のスペーサ１３５が分散して形成される。そして、図５の（ｂ）に示すように、光学シート１３４はスペーサ１３５を介して、導光板１２１の光出射面１２１ｂに固着される。このように構成することで、光学シート１３４と導光板１２１の間に、空気の層ｇが形成される。
FIG. 5A is a diagram showing a light guide plate provided with a spacer, and FIG. 5B is a diagram showing a state in which the optical sheet is fixed by the spacer as viewed from below. As shown in FIG. 5A, a plurality of
スペーサ１３５は、前記のように導光板１２１の屈折率以下の屈折率を有する、透明の素材で形成されることが好ましい。このような素材でスペーサ１３５を形成することで、スペーサ１３５が導光板１２１に接する部分で全反射条件から外れる光線Ｌの量を少なくできる。
さらに、１つのスペーサ１３５が光出射面１２１ｂと接触する領域は小さいほうがよく、本実施形態においては１ｍｍ角以下とした。
なお、１ｍｍ角以下の領域とは、１辺が１ｍｍの正方形に収まる形状とし、具体的な形状は問わない。例えば円形のスペーサ１３５の場合、半径が０．５ｍｍ以下の円形とすればよく、スペーサ１３５と光出射面１２１ｂとが接触する領域の面積は、約０．７９ｍｍ２となる。
このように、スペーサ１３５を、導光板１２１の屈折率以下の屈折率を有する透明の素材で形成するとともに、１つのスペーサ１３５が光出射面１２１ｂと接触する領域を１ｍｍ角以下としたことで、液晶パネル１２０（図１参照）に対するスペーサ１３５の影響（例えば、スペーサ１３５の影が液晶パネル１２０に映るなど）を目視では認識できないほど小さく抑えることができる。
The
Furthermore, the region where one
Note that the area of 1 mm square or less is a shape that fits into a 1 mm square, and the specific shape is not limited. For example, in the case of the
As described above, the
以上のようなスペーサ１３５を導光板１２１に形成する製造方法として、本実施形態においては、インクジェット装置を用いた。
インクジェット装置は、微滴化した液体をノズルから被印刷物に直接吹きつけて印刷する装置であることから、スペーサ１３５を形成する部材を含む液体をノズルから導光板１２１の光出射面１２１ｂに吹き付けることができる。そして、例えばスペーサ１３５の表面に粘着層を設けることで、スペーサ１３５を光出射面１２１ｂに固着できる。
スペーサ１３５を形成する部材は、例えば導光板１２１の屈折率以下の屈折率を有する透明な素材からなる、大きさが１ｍｍ角以下で厚みが数十μｍ〜数百μｍの小片とすればよい。これは、例えば円形のスペーサ１３５の場合、半径が０．５ｍｍ以下の円形で形成される部材とすればよい。
そして、このような小片を導光板１２１の光出射面１２１ｂに固着することで、スペーサ１３５を形成することができる。
さらにインクジェット装置は、ノズルからの液体の吐出量を適宜制御できることから、ノズルからの液体の吐出量を変更することで、導光板１２１の光出射面１２１ｂに任意の配置密度でスペーサ１３５を形成することができる。
なお、スペーサ１３５の配置密度とは、単位面積当たりに形成されるスペーサ１３５の数を示す値とする。
As a manufacturing method for forming the
The ink jet device is a device that prints by spraying the atomized liquid directly from the nozzle onto the printing material. Therefore, the liquid including the member that forms the
The member forming the
Then, the
Further, since the ink jet apparatus can appropriately control the liquid discharge amount from the nozzle, the
The arrangement density of the
さらに、光学シート１３４をスペーサ１３５の表面に形成される粘着層に固着することで、光学シート１３４を、スペーサ１３５を介して導光板１２１に固着できる。このように、導光板１２１の光出射面１２１ｂにスペーサ１３５を形成し、光学シート１３４を、スペーサ１３５を介して導光板１２１に固着することで、導光板１２１と光学シート１３４との間に、スペーサ１３５の厚みに相当する空気の層ｇを形成できる。そして、スペーサ１３５の厚みを数十μｍ〜数百μｍとすることで、空気の層ｇの厚みを数十μｍ〜数百μｍにすることができる。
このことによって、導光板１２１と光学シート１３４の構成を薄くすることができ、液晶表示装置１（図１参照）の薄型化に大きな効果を奏する。
Furthermore, the
As a result, the structures of the
なお、導光板１２１に形成されるスペーサ１３５の配置は、図５の（ａ）に示す配置に限定されるものではない。
図６は、スペーサの他の配置を示す図であって、（ａ）は、導光板の端部に端辺に沿ってスペーサを配置した図、（ｂ）は、導光板の端部に端辺に沿って断続的にスペーサを配置した図、（ｃ）は、導光板の端部と中央部にスペーサを配置した図である。
The arrangement of the
6A and 6B are diagrams showing another arrangement of the spacers, in which FIG. 6A is a diagram in which spacers are arranged along the end sides at the end portions of the light guide plate, and FIG. 6B is an end view at the end portions of the light guide plate. The figure which arrange | positioned the spacer intermittently along a side, (c) is the figure which has arrange | positioned the spacer in the edge part and center part of a light-guide plate.
図２に示すように、液晶パネル１２０の端部近傍には表示外領域１２０ｉが形成され、導光板１２１、及び光学シート１３４は、液晶パネル１２０と略同等の大きさを有していることから、導光板１２１、及び光学シート１３４の端部は、液晶パネル１２０の表示外領域１２０ｉに対応する位置となる。
したがって、導光板１２１の端部にスペーサ１３５を形成すると、液晶パネル１２０の表示外領域１２０ｉにスペーサ１３５が配置されることになる。
前記のように表示外領域１２０ｉは、視聴者から遮蔽された領域であることから、表示外領域１２０ｉにおいて、例えばムラなどの現象が発生しても視聴者に違和感を与えない。
As shown in FIG. 2, an outside display area 120 i is formed in the vicinity of the end of the
Therefore, when the
As described above, since the non-display area 120i is an area shielded from the viewer, even if a phenomenon such as unevenness occurs in the non-display area 120i, the viewer does not feel uncomfortable.
そこで、図６の（ａ）、（ｂ）においては、導光板１２１の端部に端辺に沿ってスペーサ１３５を形成する構成とした。
前記のように導光板１２１の端部は、液晶パネル１２０の表示外領域１２０ｉ（図２参照）に対応する領域であることから、スペーサ１３５は透明である必要はない。また、１つのスペーサ１３５が導光板１２１と接触する領域の大きさも制限する必要がなくなる。
このように、導光板１２１の端部に端辺に沿ってスペーサ１３５を形成することで、液晶パネル１２０の表示外領域１２０ｉに対応する領域にスペーサ１３５が配置されることになる。したがって、視聴者に違和感を与えることなく、スペーサ１３５を形成することができる。
なお、図６の（ａ）、（ｂ）において、スペーサ１３５は点状に形成した態様が記載されているが、例えば連続して形成し、導光板１２１の端部が土手状の凸部を形成するような構成であってもよい。
Therefore, in FIGS. 6A and 6B, the
As described above, since the end portion of the
In this manner, by forming the
6 (a) and 6 (b), the
さらに、図６の（ｂ）に示すように、導光板１２１の端部にスペーサ１３５を断続的に配置する構成も考えられる。前記のように光学シート１３４（図５の（ｂ）参照）はスペーサ１３５を介して導光板１２１に固着されるが、導光板１２１と光学シート１３４は熱による膨張の度合いが異なることから、光源１２４（図１参照）の発熱によって導光板１２１と光学シート１３４が膨張する場合、光学シート１３４に歪みが生じる場合がある。そこで、スペーサ１３５の形成されない部分、すなわち光学シート１３４が導光板１２１に固着されない部分を設けることで、光学シート１３４の歪みを吸収することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 6B, a configuration in which the
また、図６の（ｃ）に示すように、導光板１２１の端部に加えて、中央部にもスペーサ１３５を形成してもよい。前記したように、導光板１２１の背面側の中央部には、大きな散乱ドット１２１ｃが大きな密度で形成されている。すなわち、光線Ｌは、導光板１２１の中央部で最も多く散乱し、全反射条件から外れる光線Ｌも多い。したがって、導光板１２１の中央部にスペーサ１３５を形成した場合、このスペーサ１３５によって光線Ｌが全反射条件から外れても、液晶パネル１２０（図１参照）が表示する映像に与える影響が少ない。
In addition to the end portion of the
そこで、図６の（ｃ）に示すように、導光板１２１の中央部にスペーサ１３５を形成する構成とする。すなわち、導光板１２１の中央部近傍に、入射面１２１ａと平行に、スペーサ１３５を形成する。
この場合、液晶パネル１２０（図１参照）の中央部にスペーサ１３５が形成されることから、スペーサ１３５は透明であることが好ましく、１つのスペーサ１３５が導光板１２１と接触する領域は１ｍｍ角以下であることが好ましい。
このように、導光板１２１の中央部にもスペーサ１３５を形成することで、光学シート１３４（図５の（ｂ）参照）を導光板１２１の中央部でも固着することができ、これにより固着を確実にすることができる。
Therefore, as shown in FIG. 6C, the
In this case, since the
In this way, by forming the
また、スペーサ１３５の配置密度が、導光板１２１の入射面１２１ａの側と中央部で異なるように形成してもよい。図７の（ａ）は、スペーサの配置密度が導光板の入射面の側と中央部で異なる態様を示す図、（ｂ）は、スペーサで光学シートが固定される態様を下から見た図である。図７の（ａ）に示すように、導光板１２１の入射面１２１ａの側はスペーサ１３５の配置密度が小さく、中央部に向かって徐々に配置密度が大きくなる構成とした。
Further, the arrangement density of the
このようにスペーサ１３５を配置すると、図７の（ｂ）に示すように導光板１２１を伝播する光線Ｌは、中央部で多くの光線Ｌが全反射条件から外れ、入射面１２１ａの側では全反射条件から外れる光線Ｌが少ない。入射面１２１ａは導光板１２１の端部に形成されることから、導光板１２１の中央部から出射する光線Ｌが、端部の側から出射する光線Ｌより多くなる。このことによって、導光板１２１の端部より中央部が明るくなる。導光板１２１の中央部が端部より明るくなると、液晶パネル１２０（図１参照）の表示画面においても中央部が端部より明るくなる。
When the
液晶パネル１２０（図１参照）は、中央部が明るく端部に向かって暗くなるような輝度分布を有することで、視聴者に違和感を与えることが少なくなることから、スペーサ１３５の配置によって、理想的な輝度分布を構成できる。 Since the liquid crystal panel 120 (see FIG. 1) has a luminance distribution in which the central portion is bright and dark toward the end portion, the viewer is less likely to feel discomfort. A typical luminance distribution.
前記のように、スペーサ１３５の形成にはインクジェット装置を使用することから、スペーサ１３５を形成する部材を含む液体の吐出量を、導光板１２１の端部と中央部とで変えることで、容易にスペーサ１３５の配置密度を変えることができる。
As described above, since the inkjet device is used to form the
以上のように、本実施形態においては、導光板１２１の光出射面１２１ｂ（図５の（ｂ）参照）に、厚みが数十μｍ〜数百μｍのスペーサ１３５（図５の（ｂ）参照）を形成し、スペーサ１３５を介して光学シート１３４（図５の（ｂ）参照）を固着することで、導光板１２１と光学シート１３４の間に形成する空気の層ｇ（図５の（ｂ）参照）の厚みを数十μｍ〜数百μｍにすることができる。このことによって、液晶表示装置１（図１参照）の厚さを薄くできるという優れた効果を奏する。
As described above, in this embodiment, the spacer 135 (see FIG. 5B) having a thickness of several tens of μm to several hundreds of μm is formed on the
また、本実施形態においては、導光板１２１（図１参照）と光学シート１３４（図１参照）との間のフレームを削除したことで、液晶表示装置１（図１参照）の重量を軽くできるという効果も奏する。
例えば、従来のフレームを鉄で形成した場合約５００ｇの重量となり、樹脂で形成した場合であっても約１００ｇの重量となる。
本実施形態は、フレームを使用しない構成としたことによって、液晶表示装置１の重量を、フレームの重量に相当する分だけ軽量化できるという効果を奏する。
In the present embodiment, the weight of the liquid crystal display device 1 (see FIG. 1) can be reduced by removing the frame between the light guide plate 121 (see FIG. 1) and the optical sheet 134 (see FIG. 1). There is also an effect.
For example, when a conventional frame is made of iron, the weight is about 500 g, and even when it is made of resin, the weight is about 100 g.
The present embodiment has an effect that the weight of the liquid crystal display device 1 can be reduced by an amount corresponding to the weight of the frame by adopting a configuration in which the frame is not used.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更が可能である。
例えば、スペーサ１３５（図２参照）の表面に粘着層を設けず、接着剤の中にスペーサ１３５を形成する部材を分散させ、導光板１２１の光出射面１２１ｂ（図２参照）に塗布してもよい。この場合、接着剤が乾燥するとスペーサ１３５は光出射面１２１ｂに固着され、光出射面１２１ｂにスペーサ１３５が形成される。
さらに、インクジェット装置の代わりにディスペンサを使用して、スペーサ１３５を形成する部材が含まれる液体や接着剤を光出射面１２１ｂの表面に塗布してもよい。
The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, an adhesive layer is not provided on the surface of the spacer 135 (see FIG. 2), and a member for forming the
Further, a dispenser may be used instead of the ink jet apparatus to apply a liquid or an adhesive containing a member that forms the
１ 液晶表示装置
１２０ 液晶パネル
１２１ 導光板（バックライト装置）
１２１ａ 入射面
１２１ｂ 光出射面
１２４ 光源（バックライト装置）
１３４ 光学シート（バックライト装置）
１３５ スペーサ
Ｌ 光線
ｇ 空気の層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid
134 Optical sheet (backlight device)
135 Spacer L Ray g Air layer
Claims (10)
前記導光板の、左右両側の少なくても一方の側面に形成される入射面から前記導光板に光線を入射するように配置した光源と、
前記導光板の前面に形成される光出射面に形成される光学シートと、を含むバックライト装置において、
前記光学シートは、前記光出射面に形成されるスペーサを介して前記光出射面に固着され、前記光学シートと前記光出射面の間に空気の層を形成することを特徴とするバックライト装置。 A light guide plate;
A light source arranged so that light is incident on the light guide plate from an incident surface formed on at least one of the left and right sides of the light guide plate;
In a backlight device including an optical sheet formed on a light emitting surface formed on the front surface of the light guide plate,
The optical sheet is fixed to the light emitting surface via a spacer formed on the light emitting surface, and an air layer is formed between the optical sheet and the light emitting surface. .
前記液晶パネルを背面から照明するバックライト装置を含んでなる液晶表示装置において、
前記バックライト装置は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載のバックライト装置であることを特徴とする液晶表示装置。 LCD panel,
In a liquid crystal display device comprising a backlight device that illuminates the liquid crystal panel from the back,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the backlight device is the backlight device according to claim 1.
前記スペーサは、前記液晶パネルの端部近傍に形成される表示外領域に配置されることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 8.
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the spacer is disposed in a non-display area formed in the vicinity of an end of the liquid crystal panel.
前記スペーサを形成する部材を含む液体を、インクジェット装置のノズルから前記導光板の前記光出射面に吹き付けて、前記光出射面に前記スペーサを形成する工程を含むことを特徴とするバックライト装置の製造方法。 A method for manufacturing a backlight device according to any one of claims 1 to 7,
A method of spraying a liquid including a member forming the spacer from a nozzle of an ink jet apparatus to the light emitting surface of the light guide plate to form the spacer on the light emitting surface. Production method.
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