(57)【要約】【課題】光の利用効率を向上させることが可能なバックライトを提供する。【解決手段】バックライトは、バックケースと、一つの主面を出光面とし、少なくとも一つの側面を入射面として、バックケースに出光面を上にして配置された導光板と、複数の発光素子が配置された基板を有し、バックケース内において、入射面に対向して配置された光源と、発光素子から出射された光を反射するために、発光素子の上面を覆う上面部及び発光素子の下面を覆う下面部を有する反射部材と、導光板とバックケースの間に配置された反射シートと、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックケースと、
一つの主面を出光面とし、少なくとも一つの側面を入射面として、前記バックケースに前記出光面を上にして配置された導光板と、
複数の発光素子が配置された基板を有し、前記バックケース内において、前記入射面に対向して配置された光源と、
前記発光素子から出射された光を反射するために、前記発光素子の上面を覆う上面部及び前記発光素子の下面を覆う下面部を有する反射部材と、
前記導光板と前記バックケースの間に配置された反射シートと、
を有することを特徴とするバックライト。
【請求項２】
前記反射部材は、前記発光素子の背面を覆う背面部を更に有する、
請求項１に記載のバックライト。
【請求項３】
前記反射部材は、前記発光素子の側面を覆う側面部を更に有する、
請求項１又は２に記載のバックライト。
【請求項４】
前記反射部材は、前記基板が前記上面部又は前記下面部を貫通している、
請求項１〜３のいずれか一項に記載のバックライト。
【請求項５】
前記反射部材は、前記基板の前記発光素子が配置されている表面の側に前記背面部が接着され、前記背面部は前記発光素子と重なる位置に開口部を有する、
請求項２に記載のバックライト。
【請求項６】
前記バックケースは、前記反射部材の前記下面部が収納される凹部を有し、前記凹部の深さは前記下面部の厚さよりも大きく、前記反射シートの端部は前記下面部と前記導光板との間に配置される、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のバックライト。
【請求項７】
前記導光板の前記入射面となる側面は、前記反射部材の前記上面部と前記下面部の間に配置される、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等の表示装置用、又はシーリングライト等の照明装置用のバックライトとして、面状に光を発するバックライトが用いられる。このようなバックライトは、側面に配置された光源から照射される光の進行方向を変えて正面側に照射するいわゆるエッジライト型のバックライトとして構成されることが一般的である。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載のバックライトは、拡散シート、導光板、反射シートを重ねて配置し、その側面にＬＥＤが配置されたエッジライト型のバックライトである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−８４５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のバックライトでは、ＬＥＤ等の光源から上方に照射された光は、フロントケースの開口部の枠等により吸収されてしまう。また、温度が低下して反射シートが収縮すると、光源から下方に照射された光は、反射シート１４によって覆われなくなった隙間から漏れて失われてしまう。この結果、ＬＥＤ等の光源が発する光の利用効率が低下するという課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、光の利用効率を向上させることが可能なバックライトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細の一実施形態に係るバックライトは、バックケースと、一つの主面を出光面とし、少なくとも一つの側面を入射面として、バックケースに出光面を上にして配置された導光板と、複数の発光素子が配置された基板を有し、バックケース内において、入射面に対向して配置された光源と、発光素子から出射された光を反射するために、発光素子の上面を覆う上面部及び発光素子の下面を覆う下面部を有する反射部材と、導光板とバックケースの間に配置された反射シートと、を有することを特徴とする。
【０００８】
上記のバックライトにおいて、反射部材は、発光素子の背面を覆う背面部を更に有することが好ましい。
【０００９】
上記のバックライトにおいて、反射部材は、発光素子の側面を覆う側面部を更に有することが好ましい。
【００１０】
上記のバックライトにおいて、反射部材は、基板が上面部又は下面部を貫通していることが好ましい。
【００１１】
上記のバックライトにおいて、反射部材は、基板の発光素子が配置されている表面の側に背面部が接着され、背面部は発光素子と重なる位置に開口部を有することが好ましい。
【００１２】
上記のバックライトにおいて、バックケースは、反射部材の下面部が収納される凹部を有し、凹部の深さは下面部の厚さよりも大きく、反射シートの端部は下面部と導光板との間に配置されることが好ましい。
【００１３】
上記のバックライトにおいて、導光板の入射面となる側面は、反射部材の上面部と下面部の間に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光の利用効率を向上させることが可能なバックライトが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】一実施形態に係るバックライト１を模式的に示した平面図である。
【図２】図１に示すバックライト１のＡ−Ａ線における断面図である。
【図３】バックライト１の反射部材１３を、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。
【図４】他の実施形態に係るバックライト１を模式的に示した断面図である。
【図５】他の実施形態に係るバックライト１の反射部材１３ｂを、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。
【図６】他の実施形態に係るバックライト１の他の反射部材１３ｂを、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。
【図７】更に他の実施形態に係るバックライト１を模式的に示した断面図である。
【図８】更に他の実施形態に係るバックライト１の反射部材１３ｃを、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。
【図９】更に他の実施形態に係るバックライト１を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、各図において同一、又は相当する機能を有するものは、同一符号を付し、その説明を省略又は簡潔にすることもある。
【００１７】
図１は、一実施形態に係るバックライト１を模式的に示した平面図である。また、図２は、図１に示すバックライト１のＡ−Ａ線における断面図である。バックライト１は、光源１１、導光板１２、反射部材１３（図２参照）、反射シート１４（図２参照）、拡散シート１５（図２参照）、フロントケース１６ａ（図２参照）、及びバックケース１６ｂ等を備える。なお、図１は、図２に示すフロントケース１６ａ、及び拡散シート１５を取り除いた状態を示している。バックライト１は、例えば、液晶ディスプレイ等の表示装置用、又はシーリングライト等の照明装置用のバックライトとして用いられる。
【００１８】
光源１１は、基板１１１上に配置された複数の発光素子１１２を有する。光源１１は、導光板１２の側面１２１に対向して配置され、複数の発光素子１１２が発する光を側面１２１に照射する。発光素子１１２としては、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が用いられる。光源１１は、基板１１１上に多数のＬＥＤが線状に密集して配置された線状光源であってもよい。なお、光源１１は、図１に示すような一対の光源１１が導光板１２を挟んで互いに対向した配置に限定されない。光源１１は、例えば、導光板１２の一つの側面にただ１つ配置されてもよく、或いは導光板１２の他の側面に別の光源１１が配置されてもよい。
【００１９】
光源１１の基板１１１は、導光板１２の側面１２１の形状と概ね同じ細長い形状を有し、例えば、アルミニウム、銅等の金属、又はセラミックス等の熱伝導率が高い材料を用いて形成される。基板１１１上には、前述のとおり複数の発光素子１１２が配置されるほか、光源１１に電圧を供給するための電源端子及び配線がパターニングされた回路基板が配置される。基板１１１及び回路基板の表面は、光の反射率を向上させるために白色で塗装されてもよい。或いは、基板１１１及び回路基板は、後述の反射部材１３の背面部１３３によって光が反射されるように透明基板とされてもよい。回路基板は、ガラスエポキシ、ポリイミド等の樹脂を用いて形成される。なお、基板１１１は、回路基板のみで構成されてもよい。
【００２０】
導光板１２は、少なくとも一つの側面１２１を入射面とし、側面１２１から入射した光の進行方向を変えて、側面１２１と直交する一つの主面である出光面１２２から出射させる。導光板１２は、例えば、ポリカーボネート又はアクリル等の樹脂、又は耐光性の高いガラス等を用いて形成される。導光板１２は、平面視において概ね矩形の形状を有し、出光面１２２と対向する反射面を下にしてバックケース１６ｂ内に配置される。なお、導光板１２の平面視における形状は、バックライト１の大きさと形状に合わせて適宜決定されてよく、例えば、５角形以上の多角形又は楕円形等であってもよい。
【００２１】
導光板１２は、導光板１２を位置決めするための係合部１２０ａ、１２０ｂを有する。係合部１２０ａ、１２０ｂは、導光板１２の入射面と直交する側面から突出し、バックケース１６ｂに設けられた被係合部１６０ａ、１６０ｂとそれぞれ係合して、対向して配置された一対の光源１１の間における導光板１２の位置を位置決めする。なお、導光板１２は、更に多くの係合部を有してもよく、或いは、係合部１２０ａ、１２０ｂのうちの一方のみを有してもよい。
【００２２】
例えば樹脂を金型に流し込んで導光板１２が成型される場合、係合部１２０ａ、１２０ｂは、樹脂を流し込む入り口となるいわゆるゲートに形成される樹脂を一部残して形成されてもよい。これにより、特別な工程を設けなくても、係合部１２０ａ、１２０ｂが導光板１２と同じ材料で容易に形成される。導光板１２の下面には、光をより反射させやすくするための微細な凹凸構造が形成されてもよい。
【００２３】
反射部材１３は、バックケース１６ｂの側面と光源１１との間に配置され、光源１１から上方及び下方に出射する光を導光板１２に向けて反射させる。反射部材１３は、接着テープ又は接着剤等によってバックケース１６ｂに固定される。また、反射部材１３には、光源１１が接着テープ又は接着剤等によって固定される。これらの接着テープ又は接着剤等は、光源１１に生じる熱を、反射部材１３を介してバックケース１６ｂへ逃がすために高い熱伝導性を有することが好ましい。反射部材１３と基板１１１の間、及び、反射部材１３と光源１１の間には、熱伝導性を向上させるためのグリース等が塗布されてもよい。反射部材１３については、後で詳しく説明する。
【００２４】
反射シート１４は、導光板１２の下に配置され、導光板１２から下方に出射する光を反射して導光板１２へ戻す。反射シート１４は、例えば、アルミニウム、銀等の光反射率の高い金属を、ナイロン、液晶ポリマー、ポリエチレンテレフタレート等の樹脂に蒸着又は塗装して形成してもよい。反射シート１４には、更に増反射膜コーティング等がされてもよい。
【００２５】
拡散シート１５は、導光板１２の上に配置され、導光板１２から上方に出射する光を拡散させる。拡散シート１５は、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート又はアクリル等の樹脂にシリカ粒子等を分散して形成される。導光板１２の上には、集光シート、偏光シート等が更に配置されてもよい。
【００２６】
バックケース１６ｂは、光源１１、導光板１２、反射部材１３、反射シート１４、及び拡散シート１５等を収納する。フロントケース１６ａは、バックケース１６ｂを覆うように配置され、光源１１、導光板１２、反射部材１３、反射シート１４、及び拡散シート１５等を上面からバックケース１６ｂへ押圧して固定する。フロントケース１６ａは開口部を有し、導光板１２の出光面１２２から出射した光は、開口部から面状に出射される。フロントケース１６ａ及びバックケース１６ｂは、平面視において、導光板１２、反射シート１４、拡散シート１５と概ね一致する形状を有する。導光板１２とバックケース１６ｂとの間には、導光板１２を固定するための、弾性を有するゴム等のスペーサ等が配置されてもよい。
【００２７】
図３は、バックライト１の反射部材１３を、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。図３に示す反射部材１３は、光源１１の発光素子１１２から上方及び下方に出射する光を導光板１２に向けて反射させるために、図中のｘ方向から見たときにコの字となる形状を有している。より具体的には、反射部材１３は、発光素子１１２の上面を覆う上面部１３１、発光素子１１２の下面を覆う下面部１３２、及び、発光素子１１２の背面を覆う背面部１３３を有している。反射部材１３は、例えば、ナイロン、液晶ポリマー等の樹脂を用いて形成され、発光素子１１２と対向する面には、アルミニウム、銀等の光反射率の高い金属が蒸着又は塗装されてもよい。
【００２８】
仮にバックライト１が反射部材１３を有さない場合、発光素子１１２から上方に照射された光は、前述のとおりフロントケース１６ａの開口部の枠等により吸収される。また、温度が低下して反射シート１４が収縮すると、発光素子１１２から下方に照射された光は、反射シート１４によって覆われなくなった隙間から漏れて失われる。この結果、光源１１が発する光の利用効率が低下してしまう。
【００２９】
特に、図１に示したように一対の光源１１が導光板１２を挟んで互いに対向して配置される場合、反射シート１４が収縮すると、一対の光源１１のうちのいずれかの光源１１の直下の領域の一部が、反射シート１４によって覆われなくなることがある。一般に、バックケース１６ｂの側面付近の光源１１が配置される領域は、バックライト１を狭額縁化するために非常に狭くなっており、光源１１の直下には、反射シート１４が少し収縮しただけで反射シート１４よって覆われなくなる領域が生じやすい。
【００３０】
そこで、本実施形態のバックライト１は、反射シート１４に加えて、反射部材１３を有している。反射部材１３は、反射シート１４と比較して全長が短いため収縮の影響を受けにくい。このため、反射部材１３は、発光素子１１２から上方及び下方に出射する光を、温度等の条件に依らず、上面部１３１及び下面部１３２によって導光板１２に向けて反射させることができる。また、図３に示す反射部材１３は、背面部１３３を有しているため、例えば、基板１１１が透明基板である場合、発光素子１１２から後方に出射する光を、導光板１２に向けて反射させることができる。なお、反射部材１３は、更に、発光素子１１２の側面を覆う側面部を有してもよい。
【００３１】
例えば、図２において、光源１１の発光素子１１２から上方、下方、又は後方に出射した光は、反射部材１３により反射されて、導光板１２の側面１２１に入射する。導光板１２の側面１２１へ入射した光は、導光板１２内を対向する側面１２１に向かって進行しながら方向を変え、徐々に出光面１２２から出射する。この際、一部の光は、出光面１２２と対向する反射面から出射し、反射シート１４により反射されて出光面１２２から出射する。この結果、導光板１２の側面１２１から導光板１２に入光した線状の光は、導光板１２の出光面１２２から出射する面状の光に変換される。
【００３２】
以上のように、本実施形態のバックライトは、反射部材を有する。この反射部材は、発光素子から出射された光を反射するために、発光素子の上面を覆う上面部及び発光素子の下面を覆う下面部を有する。これにより、光源が発する光の利用効率が向上する。
【００３３】
この反射部材は、発光素子の背面を覆う背面部を更に有することが好ましい。これにより、光源が発する光の利用効率が更に向上する。
【００３４】
また、導光板の入射面となる側面は、反射部材の上面部と下面部の間に配置されることが好ましい。これにより、反射部材１３により反射された光が導光板の側面に入射しやすくなる。
【００３５】
また、導光板は、バックケースに設けられた被係合部に係合して導光板を位置決めするための係合部を有することが好ましい。これにより、温度の上昇又は低下によって光源の基板、導光板、又はバックケース等が伸縮しても、反射シート及び拡散シートに対するこれらの相対位置がずれて光の利用効率が低下することが抑制される。
【００３６】
上述の実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。すなわち、本発明は、その技術思想又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【００３７】
図４は、他の実施形態に係るバックライト１を模式的に示した断面図である。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）は、他の実施形態に係るバックライト１の反射部材１３ｂを、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。図４、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す反射部材１３ｂは、図２及び図３に示した反射部材１３と比較して、反射部材１３ｂと光源１１とが互いに組み合わされて構成されている点が異なる。その他については図２及び図３と同じであるため、説明を省略する。
【００３８】
図５（ａ）に示す反射部材１３ｂの上面部１３１及び下面部１３２は、光源１１の基板１１１が挿入されるための直線状の貫通穴を有する。光源１１の基板１１１が、反射部材１３ｂの上面部１３１及び下面部１３２にそれぞれ挿入されることによって、反射部材１３ｂは光源１１に固定される。この際、反射部材１３ｂは、背面部１３３において、基板１１１の発光素子１１２が配置されていない裏面に、接着テープ又は接着剤等によって接着される。なお、基板１１１は、必ずしも反射部材１３ｂの上面部１３１及び下面部１３２の両方を貫通する必要はなく、上面部１３１及び下面部１３２の一方のみを貫通してもよい。
【００３９】
或いは、基板１１１が反射部材１３ｂに設けられた貫通穴を貫通する代わりに、反射部材１３ｂが基板１１１に設けられた貫通穴を貫通していてもよい。図５（ｂ）に示す光源１１の基板１１１は、反射部材１３ｂの上面部１３１が挿入されるための直線状の貫通穴と、下面部１３２が挿入されるための直線状の貫通穴を有する。反射部材１３ｂの上面部１３１及び下面部１３２が、基板１１１の貫通穴にそれぞれ挿入されることによって、反射部材１３ｂは光源１１に固定される。この際、反射部材１３ｂは、背面部１３３において、基板１１１の発光素子１１２が配置されていない裏面に、接着テープ又は接着剤等によって接着される。なお、必ずしも反射部材１３ｂの上面部１３１及び下面部１３２の両方が基板１１１を貫通する必要はなく、上面部１３１及び下面部１３２の一方のみが基板１１１を貫通してもよい。
【００４０】
これにより、光源１１と反射部材１３ｂとが互いに固定される。また、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す反射部材１３ｂの上面部１３１及び下面部１３２は、発光素子１１２により接近して発光素子１１２を覆うため、発光素子１１２から照射される光をより多く導光板１２に向けて反射させることができる。
【００４１】
図６は、他の実施形態に係るバックライト１の他の反射部材１３ｂを、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。図６に示す反射部材１３ｂ及び基板１１１は、図３に示した反射部材１３及び基板１１１と比較して、反射部材１３の背面部１３３と基板１１１の位置が入れ替わっている。その他については図３と同じであるため、説明を省略する。
【００４２】
図６に示す反射部材１３ｂは、背面部１３３において、基板１１１の発光素子１１２が配置されている表面の側に、接着テープ又は接着剤等によって接着される。反射部材１３ｂの背面部１３３は、発光素子１１２と重なる位置に開口部１３０を有しており、発光素子１１２はこの開口部１３０から、導光板１２の側面１２１に光を照射することができる。これにより、光源１１と反射部材１３ｂとが互いに固定されるとともに、反射部材１３ｂ及び基板１１１がより簡素に構成される。
【００４３】
図７は、更に他の実施形態に係るバックライト１を模式的に示した断面図である。また、図８（ａ）及び図８（ｂ）は、更に他の実施形態に係るバックライト１の反射部材１３ｃを、光源１１の基板１１１とともに模式的に示した斜視図である。図７、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す反射部材１３ｃは、図２及び図３に示した反射部材１３と比較して、図８（ａ）及び図８（ｂ）のｙ方向から見たときにロの字となる形状を有している点が異なる。その他については図２及び図３と同じであるため、説明を省略する。
【００４４】
図８（ａ）に示す反射部材１３ｃは、光源１１から出射された光を反射するために、発光素子１１２の上面を覆う上面部１３１、発光素子１１２の下面を覆う下面部１３２、及び、発光素子１１２の側面を覆う側面部１３４を有している。これにより、反射部材１３ｃは、発光素子１１２から上方及び下方に出射する光に加えて、発光素子１１２から側方に出射する光を導光板１２に向けて反射させることができる。なお、反射部材１３ｃは、更に、発光素子１１２の背面を覆う背面部を有してもよい。
【００４５】
反射部材１３ｃは、光源１１と組み合わされて構成されていてもよい。図８（ｂ）に示す反射部材１３ｃの上面部１３１及び下面部１３２は、光源１１の基板１１１が挿入されるための直線状の貫通穴を有する。光源１１の基板１１１が、反射部材１３ｃの上面部１３１及び下面部１３２にそれぞれ挿入されることによって、反射部材１３ｃは光源１１に固定される。なお、基板１１１は、必ずしも反射部材１３ｃの上面部１３１及び下面部１３２の両方を貫通する必要はなく、上面部１３１及び下面部１３２の一方のみを貫通してもよい。
【００４６】
図９は、更に他の実施形態に係るバックライト１を模式的に示した断面図である。図９に示すバックライト１は、図２に示したバックライト１と比較して、バックケース１６ｂが、反射部材１３を収納するための凹部１７を有している点が異なる。その他については図２と同じであるため、説明を省略する。
【００４７】
図９に示す反射部材１３は、バックケース１６ｂに形成された凹部１７に配置されるとともに、その下面部１３２が接着テープ又は接着剤等によって凹部１７に接着されて固定される。バックケース１６ｂの凹部１７は、例えば、バックケース１６ｂの底部が削られて形成されてもよく、或いは、バックケース１６ｂの底部がプレス加工等によって曲げられて形成されてもよい。
【００４８】
バックケース１６ｂの凹部１７の深さは、反射部材１３の下面部１３２の厚さよりも大きいことが好ましい。これにより、反射シート１４の端部が、反射部材１３の下面部１３２と導光板１２との間に配置される。この結果、温度の上昇又は低下によって反射シート１４が伸縮したときに、反射シート１４の端部が反射部材１３の下面部１３２と接触して折れたりしわが生じたりすることが抑制される。
【符号の説明】
【００４９】
１    バックライト
１１    光源
１２    導光板
１３    反射部材
１３ｂ    反射部材
１３ｃ    反射部材
１４    反射シート
１５    拡散シート
１６ａ    フロントケース
１６ｂ    バックケース
１７    凹部
１１１    基板
１１２    発光素子
１２０ａ    係合部
１２０ｂ    係合部
１２１    側面
１２２    出光面
１３０    開口部
１３１    上面部
１３２    下面部
１３３    背面部
１３４    側面部
１６０ａ    被係合部
１６０ｂ    被係合部
【図１】
2020167105.tif 000003
【図２】
2020167105.tif 000004
【図３】
2020167105.tif 000005
【図４】
2020167105.tif 000006
【図５】
2020167105.tif 000007
【図６】
2020167105.tif 000008
【図７】
2020167105.tif 000009
【図８】
2020167105.tif 000010
【図９】
2020167105.tif 000011