(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源とした液晶バックライトにおいてＬＥＤの入射光をエッジライトパネルの全面に供給し，ＬＥＤの指向性に起因する放射角度外谷間の暗部部分の発生を解消する。【解決手段】放射角度を１／４円程度以上のＬＥＤ２を用いて，これをエッジライトパネル１の直線長手方向中間部に形成した平面Ｖ字状のＬＥＤ入射端面１１に所定角度の背合せ状に一対配置することによって，各ＬＥＤ２の光軸が直線に対してそれぞれ４５度の角度をなす配置とし，該中間部に仮想される２つの直角を連続して面内に放射角度外の谷間が生じることのないようにし且つエッジライトパネル１に配置した輝度調整機能付の導光パターンによってＬＥＤ２の指向特性の光度差等に応じた輝度の均一化を図るようにする。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有するＬＥＤを入射光供給用光源として四角形のエッジライトパネルを照明するバックライトであって，単一ＬＥＤによる単一の放射角度又は複数ＬＥＤによる複数並置の放射角度によってエッジライトパネルの隅部又は直線長手方向中間部から面内方向に上記隅部の直角面又は上記中間部の２直角面を一連に連続し面内に放射角度外の谷間部分を残存することなくＬＥＤの入射光を供給自在としてなることを特徴とするＬＥＤバックライト。
【請求項２】
上記ＬＥＤの放射角度を１／４円程度以上としその中心軸をエッジライトパネルの辺に対して１／８円程度の角度をなすように配置することによって単一のＬＥＤによる隅部又は一対のＬＥＤによる直線長手方向中間部から入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項３】
上記ＬＥＤを，エッジライトパネルの２乃至４隅にそれぞれ単一又は複数配置することによってその各隅部から入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項４】
上記ＬＥＤを，エッジライトパネルの直線長手方向中間部に相互に隣接した１／８円角度の背合せ状に一対配置することによって該中間部から入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項５】
上記隅部又は直線長手方向中間部において，その直角の頂点を裁頭するようにエッジライトパネルを切欠いたＬＥＤ入射端面を形成し，該ＬＥＤ入射端面にＬＥＤを臨設することによって上記入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項６】
上記直線長手方向中間部におけるＬＥＤ入射端面を，平面Ｖ字状，半円状等の適宜形状にして左右に対称の平滑面又は粗面によるものとしてなることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤバックライト。
【請求項７】
上記エッジライトパネルが，ＬＥＤの放射角度の光度分布又は放射角度の重なりの光度分布を均一化調整するための輝度調整手段を備えてなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６に記載のＬＥＤバックライト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライトに関し，特にＬＥＤを入射光供給光源としてエッジライトパネルを照明するＬＥＤバックライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種ＬＥＤバックライトは，例えば携帯電話の液晶画面を背面照明するように，比較的小型の照明面を背面照明するものとして使用されることが多く，この場合，図４の平面図に示すように，ＬＥＤ２はエッジライトパネル１の直線端辺長手方向中間位置にその光軸を直交するように所定間隔に複数配置し，各ＬＥＤ２によってエッジライトパネル１の面内方向に向けて入射光を供給するものとされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合複数のＬＥＤが入射光を供給することによってバックライトとして背面照明をなし得るものとなるが，入射光供給用の光源を光の指向性を備えたＬＥＤとすることによって，エッジライトパネルの面内にはＬＥＤの放射角度に応じてその角度外の谷間部分（図４においてエッジライトパネルの下辺から面内に向けて三角形をなすように生じた横線部分。放射角度外領域といってもよい）が残存することになる。該谷間部分は入射光が供給されない暗部部分となるから，該部分はエッジライトパネルにあって輝度の不均一性を顕著に示し，背面照明ができない不適当な領域部分となる。このため該部分の生じるエッジライトの下方端部は，一般にバックライトのハウジング等によってマスキングされることによって照明面から除外され，ＬＥＤの放射角度が交わる部分から先の上方部分が有効照明面として使用される結果，比較的小型の照明面を背面照明するバックライトでありながら，上記谷間部分が残存することによって，その面内方向への長さ分（奥行寸法）分，バックライトが無用に大きくなり，これを搭載する液晶表示機器の小型化を阻害する要因となっている。
【０００４】
本発明は係る事情に鑑みてなされたもので，その解決課題とするところは，ＬＥＤが不可避的に備えた光の指向性に起因する谷間部分を解消し，外形寸法を有効照明面と可及的に一致し得るようにしたＬＥＤバックライトを提供するにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題に添って本発明は，ＬＥＤに光の指向性が存在することを前提とし，その光の放射角度の大きさ（広さ）に応じて，大きいものはこれを単独に，小さいものは相互に重ね又は隣接して並置した複数によって，エッジライトパネルの１／４の隅部乃至２つの直角面と仮想される直線長手方向中間部からその面内の入射光供給方向に向けて入射光を供給することによって，上記放射角度外の谷間部分が残存することなく，エッジライトパネルの照明面を可及的一連に連続し，更には可及的均等とするように入射光を供給し得るようにしたものであって，即ち請求項１に記載の発明を，指向性を有するＬＥＤを入射光供給用光源として四角形のエッジライトパネルを照明するバックライトであって，単一ＬＥＤによる単一の放射角度又は複数ＬＥＤによる複数並置の放射角度によってエッジライトパネルの隅部又は直線長手方向中間部から面内方向に上記隅部の直角面又は上記中間部の２直角面を一連に連続し面内に放射角度外の谷間部分を残存することなくＬＥＤの入射光を供給自在としてなることを特徴とするＬＥＤバックライトとしたものである。
【０００６】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，指向性による放射角度を直角の１／４円程度とするとともにその放射角度中心軸の光軸をエッジライトパネルの直線の辺に対して４５度の１／８円程度とするように配置し，該辺から隅部の直角面，中間部の１／２の直角面をカバーすることによって，単一のＬＥＤにより隅部から，一対のＬＥＤにより中間部から，上記可及的一連とし，更には可及的均等とするように入射光を供給自在としたものであって，これを，上記ＬＥＤの放射角度を１／４円程度以上としその中心軸をエッジライトパネルの辺に対して１／８円程度の角度をなすように配置することによって単一のＬＥＤによる隅部又は一対のＬＥＤによる直線長手方向中間部から入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１に記載のＬＥＤバックライトとしたものである。
【０００７】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤの配置をエッジライトパネルの左右下方２箇所のコーナー，４箇所の各コーナー等にＬＥＤを各単一乃至複数配置することによって上記入射光の供給を行うようにしたものであって，これを，上記ＬＥＤを，エッジライトパネルの２乃至４隅にそれぞれ単一又は複数配置することによってその各隅部から入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライトとしたものである。
【０００８】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤの配置をエッジライトパネルの直線長手方向中間部に上記１／８円程度の角度をなすように一対を背合せ状に行なうことによって上記入射光の供給を行うようにしたものであって，これを，上記ＬＥＤを，エッジライトパネルの直線長手方向中間部に相互に隣接した１／８円角度の背合せ状に一対配置することによって該中間部から入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のＬＥＤバックライトとしたものである。
【０００９】
請求項５に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤをエッジライトパネルの外形線内に収納するように配置し，エッジライトパネルの外形寸法とＬＥＤ配置のバックライトの寸法とを可及的に近づけるとともにＬＥＤによる入射光の供給を可及的確実になし得るものとするように，これを，上記隅部又は直線長手方向中間部において，その直角の頂点を裁頭するようにエッジライトパネルを切欠いたＬＥＤ入射端面を形成し，該ＬＥＤ入射端面にＬＥＤを臨設することによって上記入射光を供給自在としてなることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のＬＥＤバックライトとしたものである。
【００１０】
請求項６に記載の発明は，同じく上記に加えて，エッジライトパネルの直線長手方向中間部のＬＥＤ入射面をＬＥＤの納まりがよく，またバックライトしても外観よく行うようにするとともに入射光の捕捉を可及的良好になし得るものとするように，これを，上記直線長手方向中間部におけるＬＥＤ入射端面を，平面Ｖ字状，半円状等の適宜形状にして左右に対称の平滑面又は粗面によるものとしてなることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤバックライトとしたものである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤの指向特性の相違による放射角度内の光度変化，ＬＥＤ放射角度相互の重なりによる光度変化等に応じて生じるエッジライトパネルの照明面における輝度のバラツキを解消し，背面照明の輝度を可及的均一とするように，これを，上記エッジライトパネルが，ＬＥＤの放射角度の光度分布又は放射角度の重なりの光度分布を均一化調整するための輝度調整手段を備えてなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６に記載のＬＥＤバックライトとしたものである。
【００１２】
本発明はこれらをそれぞれ発明の要旨として上記課題解決の手段としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面の例に従って本発明を更に具体的に説明すれば，図１，図２はそれぞれＬＥＤバックライトにおけるＬＥＤとエッジライトパネルの関係を示す説明用の平面図であり，図３は図２の部分拡大平面図であり，２は指向性を有するＬＥＤ，１は該ＬＥＤ２を入射光供給用光源として照明を行う四角形のエッジライトパネルを示す。
【００１４】
ＬＥＤバックライトは，上記入射光供給用光源をＬＥＤ２として上記エッジライトパネル１を照明し，例えば一般に用いられるのと同様に液晶表示面を背面照明する液晶バックライトとして使用するものとしてある。
【００１５】
エッジライトパネル１は，本例にあって光の透過率の高いアクリル，ポリカーボネート等樹脂の透明基板の背面に，ドット，コーン等による入射光を導光する図示省略の導光パターンを備えたものとし，例えば上記樹脂の射出成形手段によって一体成形したものとするか，板取した透明基板にスクリーン印刷等の加工手段によってドットによる導光パターンを後加工したものとしてあり，上記ＬＥＤによる入射光の強度に応じてエッジライトパネル　を可及的均一に照明するものとしてある。
【００１６】
図１は，ＬＥＤ２を，エッジライトパネル１の２乃至４隅，本例にあっては２隅，例えば下方の２隅にそれぞれ単一又は複数，本例にあっては単一配置することによってその各隅部から入射光を供給自在としたものとし，該ＬＥＤ２による入射光は，単一ＬＥＤ２による単一の放射角度によって，エッジライトパネル１の隅部から面内方向に，上記隅部の直角面を一連に連続し面内に放射角度外の谷間部分を残存することなく供給自在とした例であり，また図２及び３は，ＬＥＤ２を，エッジライトパネル１の直線長手方向中間部，本例にあっては所定間隔の中間部複数箇所に，同じくそれぞれ単一又は複数，本例にあっては複数，特に相互に隣接した１／８円角度の背合せ状に一対配置することによって該中間部から入射光を供給自在としたものとし，該ＬＥＤ２による入射光は，複数ＬＥＤ２による複数並置の放射角度によって，同様に直線長手方向中間部から面内方向に上記中間部の２直角面を一連に連続し面内に放射角度外の谷間部分を残存することなく供給自在とした例である。
【００１７】
本例にあって上記ＬＥＤ２は，その放射角度を１／４円程度以上としたものを用いてあり，これを，その中心軸をエッジライトパネル１の辺に対して１／８円程度の角度をなすように配置することによって，上記図１に示すように単一のＬＥＤ２による隅部又は図２に示すように複数，特に所定角度の背合せ状一対のＬＥＤ２による直線長手方向中間部からその入射光を供給自在とするようにしてある。ＬＥＤ２の放射角度はそのレンズ形状によって光の指向性を拡縮することによってその設定を行うようにすればよく，本例にあっては放射角度を１／４円程度以上のものとして，上記隅部の１／４円の直角，中間部の１／２円の２直角との関係を，同じ角度で単一カバーし，また倍数，特に２倍の角度で２つでカバーし得るようにして，エッジライトパネル１に対するＬＥＤ２配置の関係を簡易化するようにしてある。
【００１８】
ＬＥＤ２のエッジライトパネル１に対する配置は，本例にあって上記隅部又は直線長手方向中間部において，その直角の頂点を裁頭するようにエッジライトパネル１を切欠いたＬＥＤ入射端面１１を形成し，該ＬＥＤ入射端面１１にＬＥＤ２を臨設することによって上記入射光を供給自在とするように行ってあり，このとき図１のＬＥＤ２隅部配置の例にあって，ＬＥＤ入射端面１１は頂点を１／８円の角度に裁頭して隅部切欠きの傾斜面をなし，上記単一のＬＥＤを切欠き部内に収納して該入射端面１１に臨設するようにしてあり，また該傾斜面は，これを平滑面とするか粗面とするかしてＬＥＤ２から入射光をエッジライトパネル１内に確実に供給し得るようにしてある。
【００１９】
また図２，図３の直線長手方向中間部配置の例にあって，ＬＥＤ入射端面１１は，これを，平面Ｖ字状，半円状等の適宜形状にして左右に対称の平滑面又は粗面によるものとしてあり，本例にあっては平面Ｖ字状の左右対称形状にして同じく２直角の各頂点を上記と同様に１／８円の角度に裁頭してエッジライトパネル１を所定間隔に切欠くことによって上記隅部切欠きの傾斜面を２連とするように中間部切欠きの直角三角形のＶ字状をなし，上記所定角度の背合わせ状一対のＬＥＤ２を該Ｖ字状の切欠き部内に収納して該入射端面に各ＬＥＤ２を臨設するようにし，同じく該Ｖ字状の入射端面１１はこれを平滑面又は粗面としてＬＥＤ２の入射光を確実に供給し得るようにしてある。
【００２０】
本例にあってＬＥＤ２の入射光は，図１においては下方２箇所の隅部からエッジライトパネル１内に供給され，また図２，図３においては各直線長手方向中間部から同じくエッジライトパネル１内に供給されるところ，これらＬＥＤ２の放射角度を上記１／４円程度以上としたことによって隅部は単一の放射角度内に入るが，指向特性によって同じＬＥＤ２の放射角度内にも光度の差異が生じる一方，中間部に配置したＬＥＤ２の放射角度には放射角度の重なりや隣接，本例にあっては重なりが生じて，同じく該部分も他と光度乃至光の量に差異が生じるから，距離の二乗反比例法則の影響を含めて輝度の調整をなし得るように，本例にあっては上記エッジライトパネル１が，ＬＥＤ２の放射角度の光度分布又は放射角度の重なりの光度分布を均一化調整するための輝度調整手段を備えたものとしてあり，本例の輝度調整手段は，上記エッジライトパネル１におけるドット，コーン等による入射光を導光する導光パターンを，これら光の量に応じて導光量を増減するようにそれぞれ無段階的に変化した輝度調整用の導光パターンとすることによってこれを行なうようにしてあり，これによってＬＥＤバックライトの背面照明を可及的均一になし得るようにしてある。
【００２１】
以上のように構成した本例のＬＥＤバックライトにおいて，各ＬＥＤ２は，エッジライトパネル１の隅部において単一で，中間部において放射角度が相互に重ね又は隣接するように並置した複数で，それぞれその面内に向けてＬＥＤ２指向性に伴う放射角度外の谷間部分が残存することなく，照明面の全面をカバーするように入射光を供給することが可能となり，有効照明面とエッジライトパネル１の寸法が可及的に近似し得るとともに各ＬＥＤ２をＬＥＤ入射端面１１の切欠き部内に収納することによってエッジライトパネル１の外形線内にＬＥＤ２が入った状態の配置関係となるためにＬＥＤ２の納まりが良好になり且つエッジライトパネル１とＬＥＤバックライトの寸法を可及的に近似した寸法とすることが可能となり，従ってＬＥＤ２の高光度や輝度調整手段の配置と相俟って，高輝度にして該輝度の均一性を高度に確保し，有効照明面を可及的に大きく確保する一方で可及的にコンパクトとしたＬＥＤバックライトを提供することが可能となる。
【００２２】
図示した例は以上のとおりとしたが，比較的狭い，例えば６０度程度の放射角度を持つＬＥＤを，例えば隅部に２つ用いて，放射角度の重なりを生じた状態でその１／４円をカバーするようにする等，隅部，中間部を問わずにＬＥＤを単一又は複数用いて上記入射光の供給を行うようにすること，ＬＥＤを複数使用するときはその放射角度を重なるように配置し又は隣接するように配置すること，単一又は複数のＬＥＤを使用するときに放射角度外の谷間部分は，エッジライトパネルの辺と面内に向けた放射角度の間，複数のＬＥＤによる各放射角度の間のいずれにも生じることのないようにＬＥＤの配置を行うこと，エッジライトパネルに対するＬＥＤは，これを，例えば隅部と直線長手方向中間部の双方に配置すること，その一方を単一，他方を複数とする等ＬＥＤ配置形態を異なるようにすること，隅部及び／又は中間部のＬＥＤ配置をエッジライトパネルの外周乃至対向辺に行なうようにすること等を含めて，本発明の実施に当って，バックライト，指向性有するＬＥＤ，その放射角度，エッジライトパネル，必要に応じて用いるエッジライトパネルにこれを切欠いて形成するＬＥＤ入射端面，エッジライトパネルに形成する輝度調整手段等の各具体的材質，形状，構造，数値，これらの関係，これらに対する付加等は，上記発明の要旨に反しない限り様々な形態のものとすることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は以上のとおりに構成したから，請求項１に記載の発明は，ＬＥＤに光の指向性が存在することを前提とし，その光の放射角度の大きさ（広さ）に応じて，大きいものはこれを単独に，小さいものは相互に重ね又は隣接して並置した複数によって，エッジライトパネルの１／４の隅部乃至２つの直角面と仮想される直線長手方向中間部からその面内の入射光供給方向に向けて入射光を供給することによって，上記放射角度外の谷間部分が残存することなく，エッジライトパネルの照明面を可及的一連に連続し，更には可及的均等とするように入射光を供給し得るようにして，ＬＥＤが不可避的に備えた光の指向性に起因する谷間部分を解消し，外形寸法を有効照明面と可及的に一致し得るようにしたＬＥＤバックライトを提供することができる。
【００２４】
請求項２に記載の発明は，上記に加えて，指向性による放射角度を直角の１／４円程度とするとともにその放射角度中心軸の光軸をエッジライトパネルの直線の辺に対して４５度の１／８円程度とするように配置し，該辺から隅部の直角面，中間部の１／２の直角面をカバーすることによって，単一のＬＥＤにより隅部から，一対のＬＥＤにより中間部から，上記可及的一連とし，更には可及的均等とするように入射光を供給自在のものとすることができる。
【００２５】
請求項３に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤの配置をエッジライトパネルの左右下方２箇所のコーナー，４箇所の各コーナー等にＬＥＤを各単一乃至複数配置することによって上記入射光の供給を行うものとすることができる。
【００２６】
請求項４に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤの配置をエッジライトパネルの直線長手方向中間部に上記１／８円程度の角度をなすように一対を背合せ状に行なうことによって上記入射光の供給を行うものとすることができる。
【００２７】
請求項５に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤをエッジライトパネルの外形線内に収納するように配置し，エッジライトパネルの外形寸法とＬＥＤ配置のバックライトの寸法とを可及的に近づけるとともにＬＥＤによる入射光の供給を可及的確実になし得るものとすることができる。
【００２８】
請求項６に記載の発明は，同じく上記に加えて，エッジライトパネルの直線長手方向中間部のＬＥＤ入射面をＬＥＤの納まりがよく，またバックライトしても外観よく行うようにするとともに入射光の捕捉を可及的良好になし得るものとすることができる。
【００２９】
請求項７に記載の発明は，同じく上記に加えて，ＬＥＤの指向特性の相違による放射角度内の光度変化，ＬＥＤ放射角度相互の重なりによる光度変化等に応じて生じるエッジライトパネルの照明面における輝度のバラツキを解消し，背面照明の輝度を可及的均一とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＬＥＤバックライトのＬＥＤとエッジライトパネルの関係を示す平面図である。
【図２】他の例に係るＬＥＤバックライトのＬＥＤとエッジライトパネルの関係を示す平面図である。
【図３】図２のＬＥＤ入射端面近傍の拡大平面図である。
【図４】従来のバックライトにおける平面図である。
【符号の説明】
１　エッジライトパネル
１１　ＬＥＤ入射端面
２　ＬＥＤ
【図１】
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【図２】
2004127844.tif 000004
【図３】
2004127844.tif 000005
【図４】
2004127844.tif 000006