(57)【要約】      （修正有）【課題】反射型液晶表示用の照明装置として導光板を用いたフロントライトユニットにおいて、導光板へ光を導くに際し、光源からの光が液晶を経由せずに直接視野に入ったり、表示輝度にむらを生じたりしないようにすること。【解決手段】光源光を導光板側へ反射するリフレクタを、突起構造を有するハウジングに収納し、前記突起部の上面を鏡面とし、導光板と勘合する部分を光吸収材塗布して不要な光を抑える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイの表示側に配置され、導光板、光源、リフレクタ、および前記リフレクタを覆って前記導光板に勘合するハウジングからなるフロントライトユニットにおいて、前記リフレクタおよび前記ハウジングは弾性を有する金属板であり、前記ハウジング部は前記リフレクタを挟み込んで前記導光板と勘合することを特徴とするフロントライトユニット。
【請求項２】
前記ハウジングに突起部を設け、前記突起部の第１の側面を前記導光板の入射端に押圧し、前記突起部の第２の端面に前記リフレクタの端部を押圧することを特徴とする請求項１記載のフロントライトユニット。
【請求項３】
前記リフレクタを前記突起部の第２の側面に押圧するために、前記リフレクタと前記ハウジングの間に弾性部材を設けたことを特徴とする請求項２記載のフロントライトユニット。
【請求項４】
前記ハウジングに設けた前記突起部の上面は反射面、前記突起部の第１の側面および前記導光板と勘合する面は光吸収面とすることを特徴とする請求項２又は３記載のフロントライトユニット。
【請求項５】
反射型液晶パネルと請求項１乃至４のいずれかに記載のフロントライトユニットで構成することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に反射型液晶表示装置のフロントライトユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射型液晶表示装置は、屋外などの明るい環境では補助用照明が不要で、照明用電力をセーブできるメリットがある。液晶パネルに光を照射する方式としては、導光板を用いる方式が一般的である。特に、導光板の一端面に光源を配置して導光板中に光を導入するサイドサイト方式は、薄型化、低消費電力化が可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図６に従来構造のフロントライトユニットを用いた液晶表示装置を示す。図中、１はフロントライトユニット、２は導光板、３は光源、４はリフレクタ、８はＡＲフィルム、１０はカラーフィルタ基板、１１はＴＦＴ基板、１２は液晶層、１３は偏光板、１４はホルダーフレームをそれぞれ示している。光源３のランプから出射された光は直接あるいはリフレクタで反射して導光板２の入射端面から入射し、導光板２の上面に設けたプリズム面で全反射した光が、導光板の下部に設けた反射型液晶装置で変調された光が再び導光板に戻って、プリズム面から出射して映像を表示する。
【０００４】
ところで、リフレクタ４は、０．２〜０．３ｍｍ程度の薄い金属板である。従来例のようにリフレクタ４の端部で導光板２に勘合させる場合、リフレクタ４の端部や導光板２に反りがあったりすると、リフレクタと導光板とが接する部分と、間隙を生じる部分が生じる。間隙を生じる部分の断面を図３に示す。図中に示した番号は、図６で示したものと同じである。光源３あるいはリフレクタ４で反射した光が間隙から直接漏れ出たり（実線矢印で示す）、導光板２に張出したリフレクタ部分で反射されて導光板内に入射した光（点線矢印で示す）が、プリズム面で反射する正規の光と重畳し、導光板の入射端周辺が明るく見える問題があった。
【０００５】
また、通常、導光板は射出成形などで製造されることが多く、金型製作時のビット形状によって導光板端部の角は丸みを帯びている。この丸みを帯びている部分での光の導光板への入射状況を図４に示す。図中に示した番号は、図６でしめしたものと同じである。導光板の上部の角から入射する光の内、Ａの範囲に示す光は導光板表面のプリズム面で反射することなく、反射型液晶で反射されて表示面側へ出力されるため、導光板入射端周辺が明るくなる輝度不均一を生じる。また、導光板の下部の角から入射する光の内、Ｂの範囲に示す光は直接表示側へ出力されるので、輝線として観測される。そして、Ａ，Ｂ以外の光については、導光板の内部を多重反射することになるが、この光は、角部の勘合部に近い部分からの光であるので、Ａ，Ｂに比べ光量としては僅かな量しか導光板中を伝搬しないことになる。従って、角に丸みがあると、輝度不均一、輝線発生、光量低下の問題を生じる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３６２９０号公報
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、以下の手段を採る。
第１の発明は、板厚が薄く、弾性強度の小さいリフレクタよりも頑丈で弾性強度の大きいハウジングを用いて導光板に勘合するものである。
リフレクタ、ハウジングとも弾性部材で形成し、リフレクタは導光板の厚みよりも広く開いた形に形成し、ハウジングは導光板の厚みより狭く開いた形に形成しておけば、ハウジング内にリフレクタが接して納まる。即ち、リフレクタの開口をハウジングの制約を受ける範囲内で最も広く設定できる。しかも弾性強度の大きいハウジングが導光板を勘合することになるので、リフレクタで導光板と勘合させた時に比べ間隙は生じにくくなる。
【０００８】
第２の発明は、ハウジングの導光板と勘合する部分の手前に突起部を設ける。
この突起部は、ハウジングの厚みを増して強度を高めること、ハウジングの導光板への取り付け位置を固定化すること、リフレクタのハウジングに対する位置を固定化し、更には光源の位置設定を安定化できる。突起部があることによって、導光板の入射端における角の丸みのある部分を覆うので、光源側からの光が導光板に入るのを防ぐ働きもする。
【０００９】
第３の発明は、導光板と反対のハウジングの壁とリフレクタ背面の間に弾性部材を挿入する。
弾性部材がリフレクタをハウジングの突起に押し当て、リフレクタの位置、更には光源の位置が固定される。
第４の発明は、ハウジングの導光板と勘合する部分および突起部の導光板側の側面（第１の側面）を光吸収させるために黒化処理し、突起部の上面は反射面とする。
【００１０】
本発明において問題とした勘合部での反射を抑えられ、突起部の上面を反射面にすることで、リフレクタが導光板の方向へ伸びて導光板の入射端面に近接したことと等価となり、導光板への光結合効率が高くなる。また、突起部の第１の側面を黒化処理することにより、導光板を往復して戻ってきた光が導光板の入射端における角の丸み部から漏れ出して、再び導光板へ戻るのを防ぐ。
【００１１】
第５の発明は、前記第１乃至第４のいずれかの発明のフロントライトユニットを反射型液晶パネルの前面に設置した液晶表示装置である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施例を示す。図中に示した番号は図６と同じである。なお、６はハウジング５に設けた突起部、７は弾性体である。
リフレクタ４は一面が反射面である弾性を有する４角形の金属板を円柱に沿わせて折り曲げて形成する。この時、リフレクタの開口の幅（リフレクタ板厚込み）が導光板端部の厚みより広く形成する。
【００１３】
一方、ハウジング５は、弾性を有する４角形の金属板の対向する２辺の端から内側に並行に突起部６を設け、角柱に沿わせて折り曲げて形成する。あるいは、円柱に沿わせて折り曲げてもよい。そして、折り曲げられた先端部の開きの幅が導光板端部の厚みより狭く形成する。
ハウジングの突起部を形成するには、折り曲げ前の金属板に突起部の上面をマスクしてエッチングで段差を付けるか、突起部に相当する帯状の金属を溶接（電気溶接あるいはレーザ溶接）する。そして、突起部の頂部は研磨あるいはめっきによって鏡面化する。また、導光板と勘合する部分と突起部の第１の側面には黒色塗料を塗布して光吸収膜を形成する。
【００１４】
光源部の組み立て工程を図５に示す。図中の番号は図６と同じである。なお、９はランプホルダー９である。光源３にランプホルダー９を取り付けてリフレクタ４の凹面に沿わす。ハウジング５の開口部を広げ、弾性体７、光源を帯同したリフレクタをハウジング開口から挿入する。ハウジング開口を広げるのを止めると、ハウジングの上下の辺が閉じようとする力が、リフレクタの広がりを押さえ、更に弾性部材がリフレクタをハウジング開口側に押し付けるために、リフレクタ開口の両端は突起部の内側側面に押圧される。そして、ハウジングの弾性強度をリフレクタより大きくすることによって、ハウジング開口を閉じようとする方向に変形する。このように組立られたハウジングを導光板と勘合して、フロントライトユニットを完成する。
【００１５】
図２に本発明の第２の実施例を示す。図中に示した番号は図１、６と同じである。従来例のように、導光板のプリズム面と対向する面には反射防止膜や偏光板などのフィルムが貼り付けられる。その場合、貼り合せ精度や剥がれの問題を回避するためには、フィルムは導光板の全面に貼ることが望ましい。ところが、従来例の様にリフレクタがフィルムを挟んで導光板と勘合させると、ランプの紫外線によって偏光板の奥まで透過特性を劣化させる問題があった。しかし、図２の様にすれば、光源の光が直接偏光板に入らないので、特性劣化を起こさない。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、勘合部分での反射光や導光板入射端の表示側エッジ部からの入射光に起因した輝度ムラの低減、また、導光板入射端の液晶側エッジ部による輝線の発生を抑えることができる。更に、レフレクタを突起部の上面と一致させて、導光板の入射端へ近接して配置することにより、光源と導光板の結合効率を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のフロントライトユニットの詳細を示す図
【図２】第２実施例のフロントライトユニットの詳細を示す図
【図３】勘合部に間隙がある場合の問題点を示す図
【図４】導光板の入射端面の角に丸みがある場合の問題点を示す図
【図５】光源部の組立工程を示す図
【図６】フロントライトユニットの従来例を示す図
【符号の説明】
１    フロントライトユニット
２    導光板
３    光源
４    リフレクタ
５    ハウジング
６    突起部
７    弾性体
８    フィルム
９    ランプホルダー
【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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