(57)【要約】【課題】導光体が熱伸縮してもランプリフレクタから外れず、面内において均一で高輝度な面光源装置を提供できる。【解決手段】冷陰極管２２を覆うランプリフレクタ３１の上端部３１ａおよび下端部３１ｂ間に導光体２６の光入射面２６ａ側を挟み込む。フレーム３２の表面に電気絶縁用テープ４１を介して反射シート２９を固定する。反射シート２９の表面に導光体２６を設置する。導光体２６の光入射面２６ａ側のランプリフレクタ３１の上端部３１ａおよび下端部３１ｂ間への挟み込み量Ａを、導光体２６の非光入射面２６ｄとフレーム３２の嵌合段部３５との間の間隙Ｂよりも大きくする。導光体２６の光入射面２６ａ側をランプリフレクタ３１の上端部３１ａおよび下端部３１ｂ間に確実に取り付けることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
この光源に一辺を対向させて配設されこの光源からの光を一主面に向けて面状光源に変換する略矩形平板状の面状光源変換体と、
この面状光源変換体の他主面に取り付けられたシート状の光学シートと、
前記光源を覆った状態で前記面状光源変換体の前記一辺が両側間に挟み込まれて取り付けられ前記光源からの光を反射させて前記面状光源変換体の前記一辺へと入射させる反射体と、
前記面状光源変換体の前記一辺の反対側に位置する他辺が間隙を介して対向するフレームとを具備し、
前記反射体の両側間への前記面状光源変換体の一辺の挟み込み量は、前記面状光源変換体の他辺と前記フレームとの間隙より大きい
ことを特徴とした面光源装置。
【請求項２】
光学シートは、テープにてフレームに貼り付けられて固定されている
ことを特徴とした請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
光学シートは、面状光源変換体とともに反射体の両側間に挟み込まれている
ことを特徴とした請求項１記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光を面状光源に変換する面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、この種の面光源装置を備えた液晶表示装置は、主としてノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の画像表示部として利用されているとともに、薄型および軽量の特徴を生かして、各種の分野で利用されている。また、この液晶表示装置は、画像を表示させる矩形平板状の液晶パネルを備えており、この液晶パネルの一端部には、この液晶パネルへと駆動信号を供給して駆動させる回路基板としての細長矩形平板状のドライバ回路がフレキシブルな細長矩形平板状の一対のプリント配線基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）あるいはＴＡＢ（Ｔａｐｅ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｂｏｎｄｉｎｇ）を介して電気的に接続されている。
【０００３】
また、この液晶パネルの裏面側には、この液晶パネルの中央に形成された表示領域である表示画面エリアへと面状の光を照射させる面光源装置としてのバックライトが取り付けられている。そして、これら液晶パネルおよびバックライトは、互いに平行に対向させた状態で、ベゼルとフレームとにより挟持されて保持されている。
【０００４】
そして、このバックライトは、細長円筒状の線状光源としての放電ランプである冷陰極管を備えており、この冷陰極管に一辺を対向させた状態で、この冷陰極管からの線状の光を一主面である表面に向けて面状に屈折させて面状光源に変換する矩形平板状の面状光源変換体としての導光体が取り付けられている。この導光体は光透過性を有する樹脂などにて成形されており、この導光体の他主面である裏面側にはプリズムが成形されている。
【０００５】
さらに、冷陰極管は、この冷陰極管からの光を反射させて導光体の一辺へと照射させる反射体としての略コ字状に湾曲したシート状のランプリフレクタにて周方向に沿って覆われている。そして、このランプリフレクタの両端部は、導光体の一辺の表裏面に取り付けられている。ここで、この導光体の表面には、この導光体の輝度むらの均一化や輝度を向上させる矩形シート状の光学シートが貼り付けられている。また、この導光体の裏面には、この導光体の裏面から照射される光をこの導光体の表面側に向けて反射させる光学シートである反射シートが貼り付けられている。
【０００６】
そして、冷陰極管からの光を導光体の一辺へと効率良く反射させて入射させるために、ランプリフレクタをより大きく形成して、このランプリフレクタの両端部間に導光体の一辺を挟み込ませて固定させている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２７００２４号公報（第３−５頁、図３および図４）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにランプリフレクタの両端部間に導光体の一辺を挟み込ませた場合には、導光体が熱膨張した際に、この導光体が冷陰極管に干渉したり、反射シートがランプリフレクタからの光路を遮ったりすることによる輝度むらや輝度低下を起さないように、導光体の他辺とフレームとの間に間隙を設ける必要がある。しかし、この間隙により導光体が熱伸縮を繰り返すことによって、この導光体が移動してランプリフレクタから外れてしまうおそれがあるという問題を有している。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、面内において均一で高い輝度を有し、かつ構造的に信頼性の高い面光源装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、光源と、この光源に一辺を対向させて配設されこの光源からの光を一主面に向けて面状光源に変換する略矩形平板状の面状光源変換体と、この面状光源変換体の他主面に取り付けられたシート状の光学シートと、前記光源を覆った状態で前記面状光源変換体の前記一辺が両側間に挟み込まれて取り付けられ前記光源からの光を反射させて前記面状光源変換体の前記一辺へと入射させる反射体と、前記面状光源変換体の前記一辺の反対側に位置する他辺が間隙を介して対向するフレームとを具備し、前記反射体の両側間への前記面状光源変換体の一辺の挟み込み量は、前記面状光源変換体の他辺と前記フレームとの間隙より大きいものである。
【００１１】
そして、面状光源変換体が熱伸縮によっても反射体から外れることがなく、面内において均一で高輝度な面光源装置を提供できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の面光源装置を備えた液晶表示装置の第１の実施の形態の構成を図１ないし図４を参照して説明する。
【００１３】
図１ないし図４において、１は平面表示装置としての透過型の液晶表示装置であり、この液晶表示装置１は、比較的大型で、狭額縁および携帯性に優れた薄型である。そして、この液晶表示装置１は、主としてノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の画像表示部などとして用いられる透過型の平面表示パネルとしての略矩形平板状の液晶表示パネル２を備えている。この液晶表示パネル２は、例えば対角１２インチであり、光変調層を液晶層としている。
【００１４】
また、この液晶表示パネル２は、図示しない薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）が一主面である表面にマトリクス状に設けられたアレイ基板３を備えている。そして、このアレイ基板３と対向基板４とを対向させて配設し、これらアレイ基板３と対向基板４との間に図示しない液晶層が介挿されて封止されて液晶表示パネル２が構成されている。
【００１５】
また、この液晶表示パネル２の高さ方向における一側縁には、この液晶表示パネル２へと駆動信号を供給して駆動させる回路基板としての細長矩形平板状のドライバ回路５がフレキシブルな細長矩形平板状の一対のプリント配線基板（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＦＰＣ）６，７を介して取り付けられている。
【００１６】
さらに、液晶表示パネル２の中央部には、画像を表示させる表示領域である矩形状の表示画面エリア８が形成されている。そして、この液晶表示パネル２の一主面である表面側には、矩形枠状のベゼルカバー１１が取り付けられている。このベゼルカバー１１は、液晶表示パネル２の表示画面エリア８を露出させる矩形状の窓部１２が中央部に開口形成された矩形枠状の本体部１３を備えている。また、この本体部１３の外周縁には、この本体部１３の裏面側に液晶表示パネル２を収容させた際に、この液晶表示パネル２の縁部を覆う外周縁部１４が設けられている。
【００１７】
一方、液晶表示パネル２の裏面側には、この液晶表示パネル２の表示画面エリア８へと面状の光を入射させる矩形平板状の面光源装置としてのバックライト２１が対向されて取り付けられている。このバックライト２１は、このバックライト２１の一主面である表面側を液晶表示パネル２の裏面に対向させた状態で、この液晶表示パネル２とともにベゼルカバー１１に収容されている。
【００１８】
ここで、この液晶表示パネル２に取り付けられたドライバ回路５は、液晶表示パネル２の裏面側にバックライト２１の表面側を対向させた状態で、このバックライト２１の裏面側に向けてプリント配線基板６，７を湾曲させることにより、このバックライト２１の裏面側に配置される。このとき、このドライバ回路５とバックライト２１との間には、これらドライバ回路５とバックライト２１との間の絶縁性を確保させる細長矩形シート状の絶縁シート１５が介在されて取り付けられている。
【００１９】
そして、このバックライト２１は、図１および図２に示すように、細長円筒状の管状光源である放電ランプとしての冷陰極管２２を備えている。この冷陰極管２２の両端部には、弾性を有するゴムなどにより成形されたランプホルダ２３が嵌合されて取り付けられている。さらに、この冷陰極管の両端部のそれぞれには、ケーブル２４の一端部が接続されており、これらケーブル２４それぞれの他端部には、コネクタとしてのハウジング２５が取り付けられている。
【００２０】
また、冷陰極管２２の外周面に対して一辺であるランプ側としての光入射面２６ａを平行に対向させた状態で、矩形略平板状の面状光源変換体である導光体２６が配設されている。この導光体２６は光透過性を有する樹脂などにより成形されており、この導光体２６の他主面としての非光出射面である裏面２６ｂには図示しないプリズムが成形されている。また、この導光体２６は、冷陰極管２２からの線状の光が光入射面２６ａを介して入射されて、この線状の光を導光体２６の一主面である光出射面としての表面２６ｃ側に向けて面状に屈折させて面状光源に変換して、この面状の光を液晶表示パネル２の表示画面エリア８に照射させる。さらに、この導光体２６は、この導光体２６の光入射面２６ａから入射する光を、この導光体２６の表面２６ｃへと均等に反射させるともに、この導光体２６の他辺である反ランプ側としての非光入射面２６ｄよりの裏面２６ａ側に収容スペースを確保するために、この光入射面２６ａ側から非光入射面２６ｄ側に向けて高さ方向に沿って平行に徐々に薄くされている。
【００２１】
そして、この導光体２６の表面２６ｃには、この導光体２６の表面２６ｃを覆う略矩形シート状の光学シートである集光シート２７が取り付けられている。この集光シート２７は、導光体２６の表面２６ｃから出射される面状の光を集光させる。さらに、この集光シート２７の表面には、この集光シート２７の表面を覆う略矩形シート状の光学シートである拡散シート２８が取り付けられている。この拡散シート２８は、導光体２６の表面２６ｃから照射されて集光シート２７にて集光された光を拡散させて、この集光シート２７とともに導光体２６の表面２６ｃの面内輝度の均一化や輝度の向上を図るものである。
【００２２】
また、この導光体２６の裏面２６ｂには、この導光体２６の裏面２６ｂを覆う矩形シート状の光学シートである反射シート２９が取り付けられている。この反射シート２９は、この反射シート２９の表面の高さ方向における一側縁に沿って貼り付けられた両面テープ３０によって、導光体２６の裏面２６ｂに貼り付けられて一側縁が固定されている。そして、この反射シート２９は、この導光体２６の内部からこの導光体２６の裏面２６ｂを介して外部へと照射される光を、この導光体２６の表面２６ｃ側に向けて反射させる。
【００２３】
そして、この導光体２６の光入射面２６ａに対向して配設された冷陰極管２２は、図１に示すように、略コ字状に湾曲したシート状の反射体としてのランプリフレクタ３１にて周方向に亘って覆われている。このランプリフレクタ３１は、冷陰極管２２からの光を内側面で反射させて、この反射した光を導光体２６の光入射面２６ａへと効率良く入射させる。
【００２４】
さらに、このランプリフレクタ３１の高さ方向における一側部である上端縁３１ａは、導光体２６の光入射面２６ａ側の表面２６ｃと拡散シート２８との間に挟まれて、これら導光体２６と拡散シート２８との間に位置する集光シート２７の一側縁よりも導光体２６の光入射面２６ａよりに位置している。そして、このランプリフレクタ３１の高さ方向における他側部である下端縁３１ｂは、このランプリフレクタ３１の上端縁３１ａよりも導光体２６の非光入射面２６ｄ側に向けて突出している。さらに、このランプリフレクタ３１の高さ方向における他側部である下端縁３１ｂは、反射シート２９の表面の高さ方向における一側縁を覆っている。このとき、導光体２６の光入射面２６ａ側は、ランプリフレクタ３１の上端部３１ａと下端部３１ｂとの間に挟み込み量Ａほど挟み込まれている。
【００２５】
そして、表面２６ｃに集光シート２７および拡散シート２８が取り付けられ、裏面２６ｂに反射シート２９が取り付けられ、光入射面２６ａ側に冷陰極管２２およびランプリフレクタ３１が取り付けられた導光体２６は、略矩形平板状のフレーム３２の一主面である表面側に収容されて保持されている。このフレーム３２は、矩形平板状の本体部３３を備えており、この本体部３３の高さ方向における両側部には、軽量化のための開口部３６がそれぞれ形成されている。また、この本体部３３の外周縁には、この本体部３３に対して垂直に表面側に向けて突出した外周縁部３４が一体的に設けられている。
【００２６】
したがって、この外周縁部３４の内側面と本体部３３の表面とにより段状の嵌合段部３５が外周縁に沿って形成されている。また、この外周縁部３４内に収容された導光体２６の光入射面２６ａに対向した反対側に位置する非光入射面２６ｄと嵌合段部３５の内側面との間には、この導光体２６の高さ方向に沿って平行に所定のクリアランスである間隙Ｂが形成されている。
【００２７】
ここで、この間隙Ｂは、導光体２６の熱伸縮による高さ方向へのクリアランスを考慮した長さ寸法を有しており、ランプリフレクタ３１の上端部３１ａと下端部３１ｂとの間への導光体２６の光入射面２６ａ側の挟み込み量Ａより小さい。言い換えると、この導光体２６の挟み込み量Ａは、この導光体２６の非光入射面２６ｄとフレーム３２の嵌合段部３５との間に形成された間隙Ｂより大きい。すなわち、Ａ＞Ｂの関係を有している。より具体的に、この導光体２６の挟み込み量Ａは、例えば０．５ｍｍ〜１．５ｍｍである。
【００２８】
さらに、この導光体２６の裏面２６ｂに取り付けられる反射シート２９は、所定の長さに切断されて分割された細長矩形状の複数、例えば６枚の両面テープである電気絶縁用テープ４１によりフレーム３２の本体部３３の表面に貼り付けられて固定されている。これら電気絶縁用テープ４１は、シリコン系接着材が両面に塗布されており、フレーム３２の本体部３３の表面の高さ方向における両側縁の中央部および両端部のそれぞれに貼り付けられている。
【００２９】
より具体的に、このフレーム３２の本体部３３の表面における導光体２６の光入射面２６ａに対向する側の一側縁の中央部および両端部のそれぞれには、図３に示すように、各電気絶縁用テープ４１の長手方向を本体部３３の幅方向に対して平行に位置させた状態で、この本体部３３の表面に貼り付けられている。同様に、この本体部３３の表面における導光体２６の非光入射面２６ｄに対向する側の他側縁の中央部には、電気絶縁用テープ４１の長手方向を本体部３３の幅方向に対して平行に位置させた状態で、この本体部３３の表面に貼り付けられている。さらに、この本体部３３の表面における導光体２６の非光入射面２６ｄに対向する側の他側縁の両端部には、各電気絶縁用テープ４１の長手方向を本体部３３の高さ方向に対して平行に位置させた状態で、この本体部３３の表面に貼り付けられている。
【００３０】
次に、上記第１の実施の形態の作用を説明する。
【００３１】
まず、ハウジング２５およびケーブル２４を介して冷陰極管２２へと電気エネルギを供給して、この冷陰極管２２を発光させる。
【００３２】
すると、この冷陰極管２２から発光した線状の光は、直接に、もしくはこの冷陰極管２２を覆うランプリフレクタ３１の内側面にて反射されて導光体２６の光入射面２６ａへと入射する。
【００３３】
そして、この導光体２６の光入射面２６ａへと入射した光は、この導光体２６の裏面２６ｂに形成されたプリズム、およびこの裏面２６ｂ側に取り付けられた反射シート２９によって、この導光体２６の表面２６ｃ側に向けて面状に変換されて、この導光体２６の表面２６ｃから出射される。
【００３４】
この後、この導光体２６の表面２６ｃから出射された面状の光は、集光シート２７を透過してこの集光シート２７により集光された後、拡散シート２８を透過してこの拡散シート２８により拡散されて、これらの集光シート２７および拡散シート２８によって導光体２６の表面２６ｃの面内輝度の均一化や輝度の向上が図られる。
【００３５】
さらに、これら集光シート２７および拡散シート２８を透過した面状の光は、液晶表示パネル２の表示画面エリア８へと照射される。
【００３６】
そして、この液晶表示パネル２の表示画面エリア８へと照射した光は、この液晶表示パネル２の表示画面エリア８を選択的に透過して使用者の目に入り、この液晶表示パネル２の表示画面エリア８にて表示される画像が使用者に視認される。
【００３７】
上述したように、上記第１の実施の形態によれば、バックライト２１のランプリフレクタ３１の上端部３１ａと下端部３１ｂとの間に導光体２６の光入射面２６ａ側を挟み込み、この導光体２６の光入射面２６ａ側によるランプリフレクタ３１の上端部３１ａと下端部３１ｂとの間への挟み込み量Ａを、フレーム３２に収容された導光体２６の非光入射面２６ｄとこのフレーム３２の嵌合段部３５の内側面との間の間隙Ｂより大きくさせる。
【００３８】
またこのとき、フレーム３２の本体部３３の表面の高さ方向における両側縁の中央部および両端部のそれぞれに、所定の長さに分割した電気絶縁用テープ４１を貼り付けて、これら分割した電気絶縁用テープ４１によりフレーム３２の本体部３３の表面に反射シート２９を固定させた。
【００３９】
本実施の形態によれば、フレーム３２と導光体２６との間隙Ｂにクリアランスが存在するため、導光体２６が熱膨張した場合でも導光体２６やそれに伴う反射シート２９が冷陰極管２２側へ移動する移動量を低減でき、かつ、導光体２６の光入射面２６ａ側によるランプリフレクタ３１の上端部３１ａと下端部３１ｂとの間への挟み込み量Ａを、フレーム３２に収容された導光体２６の非光入射面２６ｄとフレーム３２の嵌合段部３５の内側面との間の間隙Ｂより大きく設定しているため、導光体２６が熱伸縮を繰り返すうちに冷陰極管２２側から最も遠ざかることになってもランプリフレクタ３１から外れることはない。
【００４０】
さらに、電気絶縁用テープ４１でフレーム３２と反射シート２９とを接着したため、導光体２６の熱伸縮に伴って反射シート２９が伸縮したとしても、電気絶縁用テープ４１にて接着された部分が固定された状態で伸縮するだけであるから、この伸縮が繰り返されても反射シート２９全体で移動を防止できる。
【００４１】
さらに、比較的高価なシリコン系接着材を用いた電気絶縁用テープ４１を所定の長さに分割して、この電気絶縁用テープ４１をフレーム３２の本体部３３の表面の両側縁の中央部および両端部のそれぞれに貼り付けて、フレーム３２の本体部３３の表面に反射シート２９を固定させた。このため、この電気絶縁用テープ４１をフレーム３２の本体部３３の表面の両側縁に幅方向に亘って貼り付けて反射シート２９を固定する場合に比べ、この電気絶縁用テープ４１の使用量を少なくできるので、バックライト２１の製造コストを削減できる。
【００４２】
また、導光体２６の裏面２６ｂに反射シート２９が取り付けられた状態で、この導光体２６の光入射面２６ａ側を、ランプリフレクタ３１の上端部３１ａおよび下端部３１ｂ間に挟み込ませたので、このランプリフレクタ３１の下端部３１ｂに反射シート２９を固定できる。このため、導光体２６の熱伸縮に起因した反射シート２９の冷陰極管２２側への移動をより確実に防止できるから、この反射シート２９の移動による導光体２６の表面２６ｃの輝度の低下や輝度むらの発生をより効率良く防止できる。
【００４３】
なお、上記第１の実施の形態では、所定の長さに分割した電気絶縁用テープ４１をフレーム３２の本体部３３の表面の両側縁の中央部および両端部のそれぞれに貼り付けて、このフレーム３２の本体部３３の表面に反射シート２９を固定させたが、図５に示す本発明の第２の実施の形態のように、所定の長さに分割した電気絶縁用テープ４１をフレーム３２の本体部３３の表面における導光体２６の光入射面２６ａ側に対向した一側縁の中央部および両端部のそれぞれのみに貼り付けて、このフレーム３２の本体部３３の表面に反射シート２９を固定させてもよい。
【００４４】
また、図６に示す本発明の第３の実施の形態のように、所定の長さに分割した電気絶縁用テープ４１をフレーム３２の本体部３３の表面における導光体２６の非光入射面２６ｄ側に対向した他側縁の中央部および両端部のそれぞれのみに貼り付けて、このフレーム３２の本体部３３の表面に反射シート２９を固定させてもよい。
【００４５】
さらに、図７に示す本発明の第４の実施の形態のように、フレーム３２の本体部３３の表面の高さ方向における両側縁のそれぞれに幅方向に亘って電気絶縁用テープ４１を貼り付けて、このフレーム３２の本体部３３の表面に反射シート２９を固定させることもできる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、面状光源変換体が熱伸縮によっても反射体から外れることがなく、そして面内において均一で高輝度な面光源装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面光源装置の第１の実施の形態の一部を示す説明断面図である。
【図２】同上面光源装置を示す分解斜視図である。
【図３】同上面光源装置のフレームを示す正面図である。
【図４】同上面光源装置を備えた液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態のフレームを示す正面図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態のフレームを示す正面図である。
【図７】本発明の第４の実施の形態のフレームを示す正面図である。
【符号の説明】
２１    面光源装置としてのバックライト
２２    光源としての冷陰極管
２６    面状光源変換体としての導光体
２９    光学シートとしての反射シート
３１    反射体としてのランプリフレクタ
３２    フレーム
４１    テープとしての電気絶縁用テープ
Ａ    挟み込み量
Ｂ    間隙
【図１】
2004220889.tif 000003
【図２】
2004220889.tif 000004
【図３】
2004220889.tif 000005
【図４】
2004220889.tif 000006
【図５】
2004220889.tif 000007
【図６】
2004220889.tif 000008
【図７】
2004220889.tif 000009