(57)【要約】【課題】簡単な構成で光利用効率を改善し液晶パネルの輝度が向上するバックライト装置を提供する。【解決手段】導光板１８と、該導光板１８の下方に配置する基板７と、該基板７上に搭載され少なくとも一つのＬＥＤ素子を有し該ＬＥＤ素子からの光を前記導光板１８の下面側から入射するように設けられたＬＥＤ光源５とを備え、前記導光板１８は前記ＬＥＤ光源５と対向する下面側に突出する凸状の集光部１１を有し、該集光部１１は前記ＬＥＤ光源５に対応する位置に配置され、且つ前記集光部１１の外形形状が前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されていることを特徴とする。【選択図】　　　図２
2004031180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、該導光板の下方に配置する基板と、該基板上に配置され少なくとも一つのＬＥＤ素子を有し該ＬＥＤ素子からの光を前記導光板の下面側から入射するように設けられたＬＥＤ光源とを備え、前記導光板は前記ＬＥＤ光源と対向する下面側に突出する凸状の集光部を有し、該集光部は前記ＬＥＤ光源に対応する位置に配置され、且つ前記集光部の外形形状が前記ＬＥＤ光源の外形形状より大きく設定されていることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面が平滑な平面形状を有し、前記集光部の表面と前記ＬＥＤ光源の上面との間に僅かな隙間を設けるように構成されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面にレンズが形成されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記レンズが凹レンズであることを特徴とする請求項３記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記レンズが凸レンズであることを特徴とする請求項３記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記集光部は前記ＬＥＤ光源に対向する表面の中央部に凹部を有し、該凹部が前記基板に搭載されているＬＥＤ光源を包囲すると共に、前記凹部の内壁及び底部と、前記ＬＥＤ光源との間に僅かな隙間を設けるように配置されていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記集光部の前記ＬＥＤ光源に対向する表面と前記ＬＥＤ光源を搭載する基板の上面との間に僅かな隙間を設けるように構成されていることを特徴とする請求項６記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記集光部の前記ＬＥＤ光源に対向する面以外の外周面に前記集光部の内部方向に光を反射する反射手段を形成したことを特徴とする請求項１、請求項２，請求項３、請求項６、請求項７の何れか１項に記載のバックライト装置。
【請求項９】
前記反射手段が粘着剤付の反射シートであることを特徴とする請求項８記載のバックライト装置。
【請求項１０】
前記反射手段が反射性を有する塗装膜であることを特徴とする請求項８記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電話、電子手帳等の液晶表示装置に使用されるバックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術における液晶表示装置に使用されるバックライト装置の一つの例を図１０、図１１に示す。図１０はバックライト装置を収納した液晶表示装置を示す断面図、図１１は、バックライト装置におけるＬＥＤ光源近傍の概略断面図である。以下図面を用いて説明する。
【０００３】
図１０に示すように液晶表示装置１０は、枠体２の上部に液晶表示パネル４が配置されている。この液晶表示パネル４の下には拡散板６及び導光板８が重ねられて枠体２内に収められている。導光板８は液晶表示パネル４の図中右側に延びた延長部８ｂを有しており、その延長部８ｂの上面は斜めにカットされ傾斜面８ａが形成されている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の下面８ｃには、光が照射されるとそれを乱反射する模様が付けられている。
【０００４】
また、前記導光板８の下面８ｃと傾斜面８ａとの表面には照射された光を反射する下面反射シート１と、傾斜面反射シート３が接着固定されている。前記下面反射シート１における導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には後述するＬＥＤ光源５からの光を導光板８に入射するための開口部１ａが設けられている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の下には、枠体２の底部２ａが設けられており、拡散板６と導光板８を保持している。この底部２ａにおける導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には穴２ｃが設けられている。
【０００５】
前記枠体２の底部２ａの下には、実装部品９等の高さ以上の問隔をあけてＬＥＤ光源用の基板７が配置されている。この基板７における導光板８の延長部８ｂに対面する位置には、ＬＥＤ光源５が実装されている。この基板７は、枠体２の下端に設けられている一対のフック部２ｄ，２ｅにより掛止されている。
【０００６】
また、図１１に示すように、前記ＬＥＤ光源５から照射される光の大部分は矢印Ａで示すように導光板８の延長部８ｂに入り、その斜めにカットされた傾斜面８ａにより反射され、更に導光板８の下面８ｃにより反射され、液晶表示パネルの方向へ照射される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来技術におけるバックライト装置においては、前記基板７上にＬＥＤ光源５を直接取り付けている。このため枠体２の底部２ａの厚さ、基板７上に装着されている実装部品の高さ等により前記ＬＥＤ光源５の上面と導光板８の下面８ｃとの隙間が大きくならざるを得ない。これにともない前記ＬＥＤ光源５の上面と導光板８の下面８ｃとの間には光に対する抵抗体である空気層の厚みが大きくなり光の損失が多く、導光板８へ効果的に光を入射させることが出来ない。
【０００８】
また、図１１に示すようにＬＥＤ光源５から出射される大部分の光は矢印Ａに示すように導光板８に入射するが一部の光は矢印Ｂで示すように導光板８の下面８ｃで反射される。更に、矢印Ｃで示す光のように、導光板８に到達しない光も存在する。このように導光板８入射しない光はＬＥＤ光源５の周辺で反射を繰り返し吸収されてしまうので光の損失が多く導光板８へ効果的に光を入射させることが出来ない。このため導光板８の上方に設ける液晶パネル４の輝度を向上させることが難しいという問題があった。このようにバックライト装置の光利用効率は充分に高いとは言えず、特に小型の液晶表示装置に搭載されるバックライト装置においては、供給電力に対し光利用効率が僅かでも向上することが望まれていた。
【０００９】
（発明の目的）
本発明の目的は、上記問題点を解決し、簡単な構成で供給電力に対する光利用効率を改善し液晶パネルの輝度が向上するバックライト装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明のうちで請求項１の発明に係わるバックライト装置は、導光板と、該導光板の下方に配置する基板と、該基板上に配置され少なくとも一つのＬＥＤ素子を有し該ＬＥＤ素子からの光を前記導光板の下面側から入射するように設けられたＬＥＤ光源とを備え、前記導光板は前記ＬＥＤ光源と対向する下面側に突出する凸状の集光部を有し、該集光部は前記ＬＥＤ光源に対応する位置に配置され、且つ前記集光部の外形形状が前記ＬＥＤ光源の外形形状より大きく設定されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のうちで請求項２の発明に係わるバックライト装置は、前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面が平滑な平面形状を有し、前記集光部の表面と前記ＬＥＤ光源の上面との間に僅かな隙間を設けるように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明のうちで請求項３の発明に係わるバックライト装置は、前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面にレンズが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のうちで請求項４の発明に係わるバックライト装置は、請求項３記載のバックライト装置において、前記レンズが凹レンズであることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のうちで請求項５の発明に係わるバックライト装置は、請求項３記載のバックライト装置において、前記レンズが凸レンズであることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のうちで請求項６の発明に係わるバックライト装置は、前記集光部は前記ＬＥＤ光源に対向する表面の中央部に凹部を有し、該凹部が前記基板に搭載されているＬＥＤ光源を包囲すると共に、前記凹部の内壁及び底部と、前記ＬＥＤ光源との間に僅かな隙間を設けるように配置されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のうちで請求項７の発明に係わるバックライト装置は、請求項６記載のバックライト装置において、前記集光部の前記ＬＥＤ光源に対向する表面と前記ＬＥＤ光源を搭載する基板の上面との間に僅かな隙間を設けるように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のうちで、請求項８の発明に係わるバックライト装置は、前記集光部の前記ＬＥＤ光源に対向する面以外の外周面に前記集光部の内部方向に光を反射する反射手段を形成したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のうちで、請求項９の発明に係わるバックライト装置は、請求項８記載の反射手段が粘着剤付の反射シートであることを特徴とする。
【００１９】また、本発明のうちで、請求項１０の発明に係わるバックライト装置は、請求項８記載の反射手段が反射性を有する塗装膜であることを特徴とする。
【００２０】
（作用）
以上のように本発明のバックライト装置は、導光板のＬＥＤ光源と対向する下面側に突出する凸状の集光部が前記ＬＥＤ光源に対応する位置に配置され、且つ前記導光板とＬＥＤ光源の上面との隙間が小さく設定されているので光の抵抗体である空気層の厚みが薄くなる。これによって光の損失が少なくなり導光板に設ける集光部へ効果的に光を入射させることが出来る。また、集光部の外形形状が前記ＬＥＤ光源の外形形状より大きく設定されているので集光部に直接入射する光が増加し光の利用効率が向上する。
【００２１】
また、前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面にレンズを形成することにより集光部への光の入射効率が向上する。又。前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面にＬＥＤ光源を包囲する凹部を設けることで外部に漏れる光が減少し集光部への光の入射効率が向上する。これによって光利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来る。
【００２２】
また、前記凸状の集光部の前記ＬＥＤ光源と対向する面以外の外周面に反射シート等の反射手段を形成しているので、集光部に取り込まれた光が外周部より漏れることなく導光板内に導かれるのでさらに光利用率が改善される。以下、実施形態に基づいて詳述する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１、図２を用いて説明する。図１は、本実施形態におけるバックライト装置の主要部を示す上視平面図である。又、図２は、本実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。本実施形態におけるバックライト装置は、導光板の下面側に突出する凸状の集光部を設けたことを特徴としており、基本的な構成は従来技術に類似している。従って、構成要素についても前記導光板以外の構成要素は従来技術と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００２４】
図１、図２に示すように本実施形態におけるバックライト装置は、透明なアクリル樹脂等からなる導光板１８と、この導光板１８の下方に配置する基板７と、この基板７上に配置され１個のＬＥＤ素子からの光を前記導光板１８の下面側から入射するように設けられたＬＥＤ光源５とを備えている。前記導光板１８の前記ＬＥＤ光源５と対向する面、即ち下面１８ｃには、その下面１８ｃから突出する凸状の集光部１１が形成されている。前記集光部１１は前記ＬＥＤ光源５に対応する位置に配置されており、図１に示すように前記集光部１１の外形形状は前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されている。また、前記ＬＥＤ光源５に対向する前記集光部１１の表面１１ａは平滑な平面形状に形成されており、この集光部１１の表面１１ａと前記ＬＥＤ光源５の上面５ａとの間には両者が接触しない程度の僅かな隙間ｔが設けられている。尚、前記導光板１８の集光部１１以外の形状は従来例と同様であり説明を省略する。
【００２５】
このように本実施形態におけるバッライト装置は、導光板１８に設ける集光部１１の下面１１ａとＬＥＤ光源５の上面５ａとの隙間ｔが小さい値に設定されているため前記隙間ｔの空気層の厚みが薄くなる。これによって光の抵抗体である空気層での光の損失が少なくなり導光板１８の集光部１１へ効果的に光を入射させることが出来る。従って前記隙間ｔの値は前記集光部１１と前記ＬＥＤ光源５とが接触しない範囲で出来るだけ小さいほうが望ましい。ただし、基板７と導光板１８とは従来の技術を示す図１０で明かなように、枠体２に組み込む必要上振動や衝撃によって各々の部品が破損することを避けるために、ｔの寸法をゼロ、すなわちＬＥＤ光源５を導光板１８に接触配置することはできない。この前提は第２の実施の形態以降でも同様である。
また、集光部１１の外形形状が前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されているのでＬＥＤ光源５から照射される光は前記導光板１８の集光部１１の下面１１ａに効果的に入射する。
【００２６】
前記集光部の前記ＬＥＤ光源５に対向する面以外の外周面に反射シート、反射性塗装膜等からなる反射手段４０を形成することにより、前記集光部に入射した光のうち通常ならば臨界角を境に集光部外に出てしまう光も反射させて導光板内に導くことが可能となるため、光利用効率はさらに向上する。反射手段は白色のポリエステルフィルムや、表面に反射効率を高めるためにクロムなどの光沢金属皮膜を樹脂膜表面に蒸着等の手段にて形成し、貼り合わせを簡便化するための粘着剤を付与した反射シートを所望のサイズに切断して貼り合わせることで反射手段の形成は簡単に実施できる。蒸着法、スパッタ法などによる反射手段の形成も不可能ではないが、局部的な反射被膜の形成となるため、前記粘着剤付の反射シートの貼り合わせや反射性塗料の塗布の方法が簡便である。
【００２７】
前記集光部１１に入射した光は導光板１８の上方に導かれ、導光板１８の内部で反射されながら液晶パネルを照射することになる。このため、光の利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来る。一般にＬＥＤ光源の光放射特性は光軸中心付近で照射量が多く、光軸中心から外角方向に外れるに伴い、光量が減衰する特性を有する。従ってＬＥＤ光源５と導光板１８の位置関係を相対的に接近させることにより、ＬＥＤ光源より放射される光線の分布量の多い範囲を有効に導光板内に導くことが可能となり、光利用効率が大幅に改善される。更に導光板１８はアクリル樹脂等で形成される場合が多く、光学的特性はガラスに近く、光学的に密度の異なる空気層を排除して接近配置することによりＬＥＤ光源からの光を有効的に導光板内に導くことが可能で、輝度ムラも低減できるなど、多くの改善が図られる。特に、時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置においては、より大きい効果を得ることが出来る。尚、前記集光部１１と前記ＬＥＤ光源５の位置関係については、前記集光部１１の外形形状の範囲内に位置するようにＬＥＤ光源５が配置されていることが好ましい。
【００２８】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施形態を図３、図４を用いて説明する。図３は、本実施形態におけるバックライト装置の主要部を示す上視平面図である。又、図４は、本実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。本実施形態におけるバックライト装置は、導光板の下面側に突出する凸状の集光部が設けられている点は第１の実施形態と類似しており、前記集光部の表面に凹レンズを形成した点が第１実施形態と異なっている。従って、前記導光板以外の構成要素は第１実施形態と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００２９】
図３、図４に示すように本実施形態におけるバックライト装置は、導光板２８の前記ＬＥＤ光源５と対向する面、即ち下面２８ｃに、その下面２８ｃから突出する凸状の集光部２１が形成されている。また、前記集光部２１は前記ＬＥＤ光源５に対応する位置に配置されており、前記ＬＥＤ光源５に対向する前記集光部２１の表面２１ａには凹ンズが形成されている。また、第１の実施形態と同じく前記集光部２１の外形形状は前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されおり、この集光部２１の表面２１ａに形成されている凹レンズと前記ＬＥＤ光源５の上面５ａとの間には両者が接触しない程度の僅かな隙間が設けられている。
【００３０】
このように本実施形態におけるバッライト装置は、導光板２８の集光部２１の表面２１ａに凹レンズが形成され、且つ前記集光部２１の外形形状が前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されているのでＬＥＤ光源５から照射される光は前記導光板２８の集光部２１の表面２１ａに効果的に入射する。また、第１の実施形態と同様に前記導光板２８に設ける集光部２１の表面２１ａとＬＥＤ光源５の上面５ａとの隙間が小さい値に設定されているため前記隙間の空気層の厚みが薄くなる。これによって光の抵抗体である空気層での光の損失が少なくなり導光板２８の集光部２１へ効果的に光を入射させることが出来る。
【００３１】
第１の実施の形態と同じく前記集光部２１の前記ＬＥＤ光源５と対向する面以外の外周には反射手段４２が形成されており、前記集光部２１の表面２１ａに形成されている凹レンズの中央付近に入射した光は、矢印Ａで示すように導光板２８の上方に導かれ、導光板の内部で反射されながら液晶パネルを照射することになる。又、前記集光部２１の凹レンズの周辺付近に入射した光は、矢印Ｂで示すように前記凹レンズで拡散され前記集光部２１の側壁で反射されて導光板２８の上方に導かれ、導光板の内部で反射されながら液晶パネルを照射することになる。このため、光の利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来る。特に、時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置において、より大きい効果を得ることが出来るのは第１の実施形態と同様である。
【００３２】
尚、前記集光部２１と前記ＬＥＤ光源５の位置関係については、効果的に光を入射させるために、前記集光部２１の外形形状の範囲内に位置するように前記ＬＥＤ光源５が配置されていることが好ましく、前記集光部２１に形成されている凹レンズの略中心線上に前記ＬＥＤ光源５が配置されていることが特に好ましい。
【００３３】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施形態について図５を用いて説明する。図５は、本実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。本実施形態におけるバックライト装置は、導光板の下面側に突出する凸状の集光部が設けられている点は第２の実施形態と類似しており、前記集光部の表面に凸レンズを形成した点が第２実施形態と異なっている。従って、前記導光板以外の構成要素は第２実施形態と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００３４】
図５に示すように本実施形態におけるバックライト装置は、導光板４８の前記ＬＥＤ光源５と対向する面、即ち下面４８ｃに、その下面４８ｃから突出する凸状の集光部４１が形成されている。また、前記集光部４１は前記ＬＥＤ光源５に対応する位置に配置されており、前記ＬＥＤ光源５に対向する前記集光部４１の表面４１ａには凸ンズが形成されている。また、第２の実施形態と同じく前記集光部４１の外形形状は前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されている。更に前記ＬＥＤ光源５は、前記集光部４１の表面４１ａに形成されている凸レンズの焦点位置に配置されており、前記集光部４１の凸レンズ面以外の外周には反射手段４３が形成されている。
【００３５】
以上のように本実施形態におけるバッライト装置は、前記集光部４１の外形形状が前記ＬＥＤ光源５の外形形状より大きく設定されているのでＬＥＤ光源５から照射される光は前記導光板４８の集光部４１の表面２１ａに効果的に入射する。また、前記導光板４８の集光部４１の表面４１ａに凸レンズが形成され、且つ凸レンズの焦点位置にＬＥＤ光源５が配置されているため、ＬＥＤ光源５から照射された光は凸レンズの範囲内で屈折し矢印Ａで示すように平行光線として導光板４８内に導かれる。
【００３６】
このように前記集光部４１に入射した光は導光板４８の上方に導かれ、導光板４８の内部で反射されながら液晶パネルを照射することになる。このため、光の利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来る。特に、時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置において、より大きい効果を得ることが出来るのは第２の実施形態と同様である。
【００３７】
尚、前記集光部４１の凸レンズと前記ＬＥＤ光源５の位置関係については、光の利用効率を向上させる点で前記集光部４１の凸レンズの焦点位置にＬＥＤ光源５が配置されていることが好ましいが、これに限定されるものではなく、前記集光部４１の凸レンズの光軸上に前記ＬＥＤ光源５が位置するようにが配置されている場合においても、効果的に光を入射させることが出来る。
【００３８】
第２の実施例の凹レンズ状集光部はＬＥＤ光源からの光を拡散して導光板内に導く作用があり、第３の実施例の凸レンズ状集光部はＬＥＤ光源からの放射状の光を平行的に導光板１８の傾斜面８ａに対し、均一的かつ効率的に照射させることができる。以上の作用および効果を考慮して、導光板の形状、寸法およびスペース、更にはＬＥＤ光源の位置、光線放射特性などのパラメータに対し適正な効果が得られる形状を選択的に使い分けることで、総合的な光利用効率を向上させることが可能となる。
【００３９】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施形態を図６、図７、図８、図９を用いて説明する。図６は、本実施形態におけるバックライト装置の主要部を示す上視平面図である。又、図７は、本実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。図８は、導光板をＬＥＤ光源側から見た部分拡大平面図で、図９は図８におけるＤ−Ｄ断面図である。本実施形態におけるバックライト装置は、導光板の下面側に突出する凸状の集光部が設けられている点は第１の実施形態と類似しており、前記集光部の表面の中央部にＬＥＤ光源を包囲する凹部を形成した点が第１実施形態と異なっている。従って、前記導光板以外の構成要素は第１実施形態と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００４０】
図６、図７に示すように本実施形態におけるバックライト装置は、導光板３８のＬＥＤ光源５と対向する面、即ち下面３８ｃに、その下面３８ｃから突出する凸状の集光部３１が前記ＬＥＤ光源５に対応する位置に配置されている。また、図８、図９に示すように前記集光部３１にはＬＥＤ光源５に対向する表面３１ａの中央部に凹部３２が形成されている。この凹部３２は、基板７に搭載されているＬＥＤ光源５を包囲すると共に、前記凹部３２の内壁３２ｂ及び底部３２ａと、前記ＬＥＤ光源との間には互いに接触しない程度の隙間を設けるように配置されている。更に、前記集光部３１の表面３１ａと前記ＬＥＤ光源５を搭載する基板７の上面７ａとの間に僅かな隙間を設けるように構成されている。反射手段４４は第１実施例と同じく下面を除く外周面に形成してもよいが、本実施形態の場合凹部３２の内壁３２ｂを除く表面３１ａに、基板７との僅かな隙間を確保しながら反射手段を形成すればより効果的である。
【００４１】
このように本実施形態におけるバッライト装置は、導光板３８の集光部３１の凹部３２がＬＥＤ光源５を包囲するように配置され、且つ前記集光部３１の表面３１ａと前記基板７の上面７ａとの間の隙間が小さく設定されているためＬＥＤ光源５から照射される光は前記凹部３２の側壁３２ｂ及び底部３２ａから入射され、反射手段４４の作用により外部に漏れることによる光の損失が大きく低減され、前記導光板３８の集光部３１に効果的に入射することになる。したがって、前記集光部３１の表面３１ａと前記ＬＥＤ光源５を搭載する基板７の上面７ａとの間に設ける隙間は互いに接触しない範囲で出来るだけ小さい値に設定されていることが好ましい。
【００４２】
更に、前記凹部３２の内壁３２ｂ及び底部３２ａと、前記ＬＥＤ光源５との間の隙間が小さいため空気層の厚みが薄くなり、これによって光の損失が少なくなり導光板３８の集光部３１へ効果的に光を入射させることが出来る。従って、前記凹部３２の内壁３２ｂ及び底部３２ａと、前記ＬＥＤ光源５との間に設ける隙間の値は互いに接触しない範囲で出来るだけ小さい値に設定されていることが望ましい。
【００４３】
前記集光部３１に入射した光は導光板３８の上方に導かれ、導光板３８の内部で反射されながら液晶パネルを照射することになる。このため、光の利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来る。また時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置においては、より大きい効果を得ることが出来るのは第１実施形態と同様である。
【００４４】
尚、各実施形態においてＬＥＤ光源については１個のＬＥＤ素子を使用する例で説明したが、２個以上のＬＥＤ素子を使用する場合においても、同様の効果を得ることが出来ることは言うまでもない。
また、第２の実施形態において集光部のＬＥＤ光源に対向する表面に凹レンズを例として説明したが、他の凹状曲面の場合でも光の利用効率を向上させることができる。また、第３の実施形態において集光部のＬＥＤ光源に対向する表面に凸レンズを例として説明したが、他の凸状曲面の場合でも光の利用効率を向上させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によるバックライト装置は導光板の下面側に突出する凸状の集光部がＬＥＤ光源に対応する位置に配置され、且つ前記導光板とＬＥＤ光源の上面との隙間が小さく設定されているため光の抵抗体である空気層の厚みが薄くなる。これによって光の損失が少なくなり導光板へ効果的に光を入射させることが出来る。また、ＬＥＤ光源を導光板の一部である集光部に近接した位置に配置し、かつ集光部の外形形状が前記ＬＥＤ光源の外形形状より大きく設定されているので、通常光軸付近の直進方向に光放射量が多く、光軸を角度的に外れるのにともなって光の放射量が減衰するＬＥＤ光源の特性と相まって、本発明のバックライト装置は導光板の集光部に直接入射する光が増加し、光の利用効率が大幅に向上する。
【００４６】
また、導光板の下面側に突出する凸状の集光部のＬＥＤ光源に対向する面以外の外周面に反射シートなどの反射手段を形成したことにより、一旦集光部に取り込まれながら臨界角を越えて再び集光部外に出てしまう光も反射させて導光板内に導くことにより、光の利用効率は更に向上する。
【００４７】
また、前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面にレンズを形成することにより導光板の集光部への光の入射効率が向上させることが可能となる。また、前記集光部のＬＥＤ光源に対向する表面にＬＥＤ光源を包囲する凹部を設けることで外部に漏れる光が減少するとともにＬＥＤ光源と集光部の凹部との隙間が小さく設定されているため空気層の厚みが薄くなり光の損失が少なくなり導光板の集光部への光の入射効率が向上する。
【００４８】
この結果、光の損失が小さくなり導光板へ効果的に光を入射させることが出来、光の利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来る。特に、時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置においては、より大きい効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるバックライト装置の主要部を示す上視平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるバックライト装置のバックライト装置の主要部を示す上視平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。
【図６】本発明の第４の実施形態におけるバックライト装置のバックライト装置の主要部を示す上視平面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態におけるバックライト装置のＬＥＤ光源近傍を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態におけるバックライト装置の導光板をＬＥＤ光源側から見た部分拡大平面図である。
【図９】図８におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図１０】従来技術におけるバックライト装置を収納した液晶表示装置の断面図である。
【図１１】従来技術におけるバックライト装置におけるＬＥＤ光源近傍の概略断面図である。
【符号の説明】
１　　下面反射シート
１ａ　開口部
２　　枠体
２ａ　底部
２ｃ　穴
２ｄ、２ｅ　フック部
３　　傾斜面反射シート
４　　液晶表示パネル
５　　ＬＥＤ光源
６　　拡散板
７　　ＬＥＤ光源用の基板
８　　導光板
８ａ　傾斜面
８ｂ　延長部
８ｃ　下面
９　　実装部品
１０　液晶表示装置
１１、２１、３１、４１　集光部
１１ａ、２１ａ、３１ａ、４１ａ　集光部の表面
１８、２８、３８、４８　　導光板
１８ｃ、２８ｃ、３８ｃ、４８ｃ　導光板の下面
３２　集光部の凹部
３２ａ　凹部の底部
３２ｂ　凹部の側壁
４０、４２、４３、４４　反射手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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