(57)【要約】  【課題】  液晶表示パネルの背面側に配される導光板に対して発光ダイオードからの光をムラなく導くことによって、導光板の主面の全面を明るく発光させる。  【解決手段】  導光板１２の側端に形成されている突部２３の端面に凹部２４を形成するとともに、この凹部２４の内表面をシボ加工面２５とし、このシボ加工面２５を有する凹部２４内に発光ダイオード３７を配し、発光ダイオード３７からの光をシボ加工面２５で拡散させながら導光板１２の内部に隈なく導入して主面２２における発光ムラをなくす。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明または半透明の材料から成る導光板を備え、該導光板の側端に光源を配し、該光源からの光を前記導光板内に導き、該導光板の主面から光を照射するようにしたバックライト装置において、
前記導光板の側端に前記光源を受入れる凹部を形成し、しかも該凹部の内表面にシボ加工を施し、前記凹部内に前記光源を収納することを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記導光板が液晶表示パネルの背面側に配されるとともに、前記凹部が前記液晶表示パネルの側端と対応する位置よりも側方に突出した突部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記光源が発光ダイオード素子から構成されることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記光源がリードタイプの発光ダイオードであることを特徴とする請求項３に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記凹部の内表面に施されるシボ加工が、深さが５〜７０μｍの範囲内の微細な凹凸であることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記導光板が前記液晶表示パネルの背面側に重合わされた状態でホルダ内に収納され、しかも該ホルダがプリント基板上に実装され、前記プリント基板に実装された発光ダイオードから成る光源が前記ホルダの挿通部を通して前記導光板の凹部内に収納されることを特徴とする請求項２に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバックライト装置に係り、とくに透明または半透明な材料から成る導光板を備え、この導光板の側端に光源を配し、光源からの光を導光板内に導いてその主面から光を放射するようにしたバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電子機器の表示装置として、バックライト装置を有する小型でしかも見易い液晶表示パネルが広く用いられている。バックライト装置を有する液晶表示装置は、液晶表示パネルを背面から全面に亘り放射する面状光源を必要とし、このような面状光源としては蛍光ランプやＬＥＤ（発光ダイオード）から成る発光源と、この発光源の光束を液晶パネルに照射する面状の光束に変換する導光板とから構成されるのが一般的である。とくに最近は、更なる小型、薄型化と、長寿命化とを目的として、発光源としてＬＥＤを用いた面状光源から成るバックライト装置が広く採用されるようになっている。
【０００３】
例えば特開２００２−１９６１５１号公報には、板状の透明材よりなり、その側面に対向して配された発光光源からの光を光路変換してその主面から照射対象物に対し面状の照明光を出射する導光板において、発光光源と対向する導光板の側面に凹凸を設け、エッジライト方式の面状光源において照明光の明るさを上げるために、ＬＥＤ等の発光源を導光板に極く近接させた場合に、導光板より生ずる照明光の輝度が場所により不均一になる点を改善するようにした導光板が開示されている。
【０００４】
また特開平１１−３３９５２７号公報には、導光板の端部に配された一次光源と、導光板の表面上に設けられた一次光源からの光を導光板の外に放出させる複数の突起部とを有する発光装置であって、突起部はその突起部の高さが４０μｍ以上であって、形成された突起部の高低差が１０％以下で、突起部の端面に設けられた曲率半径が４０μｍ以下であって、液晶表示装置等に利用可能な面状光源などに係わり、とくに均一かつ高輝度に発光可能な発光装置が開示されている。
【０００５】
このように、例えば音響機器等に用いられるバックライト方式の液晶表示パネルにおいて、アクリル樹脂等の導光板を使用し、その横方向の側端からＬＥＤ等のランプを用いて導光板の主面を全面発光させる方式を採用した場合に、その導光板のランプと対向するランプ照射面が従来は光沢面となっているために、ランプの近傍では光ムラが発生し易い欠点がある。そのために全面発光が必要な液晶表示パネルと重なる範囲から相当な距離ランプを離して配置する必要がある。このことは、液晶表示パネルの対応する面よりも側方に突出した突出部を有する導光板を用いなければならず、このために導光板の寸法が大きくなるとともに、とくに液晶表示パネルに対して光源を配する側の側端の寸法が増大する欠点がある。また導光板のランプ照射面が光沢面となっている場合には、光源からの光を総て導光板に導入することができず、光源の光の利用効率が低下する。
【０００６】
特開２００２−１９６１５１号公報に開示されている構成は、発光光源と対向する側端面に凹凸を設けるようにしているために、光沢面から成る側端面よりも光の拡散効率が向上する。しかるにここでも上記側端面に対して所定の寸法だけ離れた位置に光源を配しているために、光源からの光の総てを導光板に導くことができず、光の利用効率が悪い欠点があまり改善されない。またランプからの光が入射される側端の近傍においては、光のムラが発生し易い欠点がある。
【特許文献１】特開２００２−１９６１５１号公報
【特許文献２】特開平１１−３３９５２７号公報
【特許文献３】特開平１１−３４４７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本願発明の課題は、光源からの光を有効に導光板内に導き、これによって光の利用効率を改善するようにしたバックライト装置を提供することである。
【０００８】
本願発明の別の課題は、とくに導光板の側端であって光源が配される側端側の部分の突出部の突出量を少なくし得るようにしたバックライト装置を提供することである。
【０００９】
本願発明の別の課題は、導光板の側端であってとくに光源が配されている側端の近傍において、光の明るさのムラが発生しないようにしたバックライト装置を提供することである。
【００１０】
本願発明のさらに別の課題は、液晶表示パネルのバックライト装置として利用した場合において、液晶表示パネルの側端と対応する位置よりも側方であって光源が配される部分における導光板の突部の寸法をより小さくし、これによって液晶表示装置の小型化が実現されるようにしたバックライト装置を提供することである。
【００１１】
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされよう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願の主要な発明は、透明または半透明の材料から成る導光板を備え、該導光板の側端に光源を配し、該光源からの光を前記導光板内に導き、該導光板の主面から光を照射するようにしたバックライト装置において、
前記導光板の側端に前記光源を受入れる凹部を形成し、しかも該凹部の内表面にシボ加工を施し、前記凹部内に前記光源を収納することを特徴とするバックライト装置に関するものである。
【００１３】
ここで前記導光板が液晶表示パネルの背面側に配されるとともに、前記凹部が前記液晶表示パネルの側端と対応する位置よりも側方に突出した突部に形成されることが好ましい。また前記光源が発光ダイオード素子から構成されることが好ましい。また前記光源がリードタイプの発光ダイオードであってよい。また前記凹部の内表面に施されるシボ加工が、深さが５〜７０μｍの範囲内の微細な凹凸であってよい。また前記導光板が前記液晶表示パネルの背面側に重合わされた状態でホルダ内に収納され、しかも該ホルダがプリント基板上に実装され、前記プリント基板に実装された発光ダイオードから成る光源が前記ホルダの挿通部を通して前記導光板の凹部内に収納されることが好ましい。
【００１４】
本願発明の好ましい態様は、音響機器等のバックライト方式の液晶表示パネルにおいて、導光板を使用し、横方向からＬＥＤ等の光源を用いて導光板の主面を全面発光させる方式を採用した場合において、導光板のランプ照射面にシボ等の拡散効果がある処理を施した凹部を設けるようにしたもである。
【００１５】
このような態様によれば、音響機器等のバックライト方式の液晶表示パネルにおいて、導光板を使用し、横方向からＬＥＤ等のランプを用いて全面発光させる方式を採用した場合に、その導光板のランプ照射面をシボ加工等の拡散効果のある処理を施した凹部を形成することによって、光源の近傍での色のムラをなくすことが可能になるとともに、全面発光が必要な主面と対応する範囲に対して光源を近付けることが可能になり、これによって液晶表示パネルの全体の小型化が図られるようになる。
【発明の効果】
【００１６】
本願の主要な発明は、透明または半透明の材料から成る導光板を備え、該導光板の側端に光源を配し、該光源からの光を導光板内に導き、該導光板の主面から光を照射するようにしたバックライト装置において、導光板の側端に光源を受入れる凹部を形成し、しかも該凹部の内表面にシボ加工を施し、凹部内に光源を収納するようにしたものである。
【００１７】
従ってこのようなバックライト装置によれば、導光板の凹部内に配された光源からの光が、凹部の内表面に加工されたシボの凹凸によって凹部の直近からこの導光板内に広く拡散することになり、このために光源を受入れる凹部が形成されている側端側の部分における光のムラがなくなる。また光源を受入れる凹部が形成された側端側の部分の寸法を小さくすることが可能になり、バックライト装置の側端側の突出部の長さを小さくしてその小型化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１〜図３は本実施の形態のバックライト装置を有する液晶表示装置の全体の構成を示すものであって、液晶表示装置はとくに図１に示すように、液晶表示パネル１１と、導光板１２と、ＬＣＤホルダ１３と、プリント基板１４とから構成される。
【００１９】
液晶表示パネル１１はその上面であって周縁部を除く部分が表示面１７から成っている。またこの液晶表示パネル１１はそのガラス基板の側端にリード１８を互いに平行に備え、これらのリード１８が折曲げられて下方に突出している。
【００２０】
次に上記液晶表示パネル１１の下側に配される導光板１２はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な樹脂の成形体であって、その下面が反射面を構成するシボ加工された傾斜面２１になっている。そして上記シボ加工された傾斜面２１と対向するように上面が主面２２になっている。この主面２２は鏡面になっており、この主面２２が傾斜面２１で反射された光を放射する放射面になっており、面状光源の出射面を構成している。また上記導光板１２の側端が突部２３になっており、この突部２３には後述する光源を受入れる一対のほぼ半円状の凹部２４が形成されている。そしてこの凹部２４の内表面がシボ加工面２５になっており、凹部２４の内表面は細かな凹凸によって、光源からの光を拡散させて導光板１２内に導くようにしている。なお導光板１２の突部２３の側端であって凹部２４間には、成形時の樹脂通路となるゲートが形成される
上記液晶表示パネル１１と導光板１２とを重合わせた状態で受入れるＬＣＤホルダ１３はその上部に一対の係止爪２８を備え、これらの係止爪２８によって液晶表示パネル１１の側端を押えるようにしている。またＬＣＤホルダ１３の側縁には突条３０が形成され、これらの突条３０には一列に案内孔３１が配列されており、上記液晶表示パネル１１のリード１８を挿通させるようにしている。またＬＣＤホルダ１３には下方に突出するように係止爪３２が形成されている。これらの係止爪３２はプリント基板１４に形成された係止孔３４に係止されるようになっている。
【００２１】
次に上記ＬＣＤホルダ１３を実装するプリント基板１４について説明すると、プリント基板１４はとくに図１および図３に示すように、この液晶表示装置の大きさよりも一回り大きな基板であって、その側端に一列に貫通孔３６が形成されている。この貫通孔３６は上記液晶表示パネル１１の側端に下方に突出して形成されたリード１８を貫通させ、このプリント基板１４の下面において配線パターンに半田付けされるようになっている。またプリント基板１４上には一対の発光ダイオード３７が実装されている。これらの発光ダイオード３７はリード付きのタイプのＬＥＤであって、上記ＬＣＤホルダ１３の側端の挿通部３８を挿通してこのホルダ１３内に導入されるとともに、とくに図２および図３に示すように、導光板１２の側端の突部２３の凹部２４内に先端部が受入れられるようになっている。
【００２２】
従ってこのような液晶表示装置によれば、図２に示すように、プリント基板１４上の発光ダイオード３７に対して通電すると、この発光ダイオード３７が点灯し、図２に示すように発光する。そしてこのような発光によって、この導光板１２のほぼ全面に発光ダイオード３７からの光を導くことが可能になる。導光板１２内に導かれた光は、その下面のシボ加工された傾斜面２１で拡散して反射し、これによって上方の主面２２側に向けてその方向を変換し、主面２２の部分が面状光源となって上方に光を発する。従ってこのような主面２２が発光する導光板１２によって、液晶表示パネル１１はその背面側が照明され、明るくて見易い表示を行なうことが可能になる。とくにこの液晶表示装置の導光板１２は、側端の突部２３の凹部２４の内表面がシボ加工面２５から構成されるために、このシボ加工面２５によって発光ダイオード３７の光が発光拡散され、導光板１２の主面２２のほぼ全面を確実に光らせることが可能になる。
【００２３】
このように本実施の形態は、音響機器等の電気製品における液晶表示パネルのバックライト構造において、液晶表示パネル１１の背面にアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明または半透明の高分子材料で作られた導光板１２を配し、この導光板１２の側端から発光ダイオード３７等の光源から光を照射し、導光板１２の上面であって主面２２の全体を光らせることによって、液晶表示パネル１１を背面から照明するようにしたものである。
【００２４】
ここでとくに導光板１２の発光ダイオード３７を照射する部位に、内表面がシボ加工面２５になっている凹部２４を形成し、この凹部２４内に発光ダイオード３７を配することによって、この発光ダイオード３７が発光する光をムラなく導光板１２の反対側の端面に向けて放射するとともに、発光ダイオード３７による導光板１２の発光のムラをなくすようにしている。
【００２５】
ここで上記発光ダイオード３７が収納される凹部２４のシボ加工面２５のシボは、その深さが５〜７０μｍの範囲内の微細な凹凸であることが好適である。すなわち上記シボ加工面２５の凹凸が７０μｍを超えて粗いと、発光ダイオード３７による光の拡散効果が少なくなって突部２３側の拡散ムラを発生する。拡散ムラが多くなると図２に示す突部２３の側方への突出量Ａを多くしなければならず、これによって導光板１２の小型化が妨げられる。
【００２６】
また上記凹部２４のシボ加工面２５の凹凸を５μｍ以下の細かい凹凸にすると、発光ダイオード３７からの光の輝度が低下する。すなわち発光ダイオード３７からの光が導光板１２の突部２３とは反対側の部分に向って遠くまで届かなくなり、凹部２４の周囲しか光らなくなる。
【００２７】
上記導光板１２の凹部２４のシボ加工は、この凹部２４の内表面を凸凹にする凹凸加工であって、化学的な処理によって行なうことができるばかりでなく、例えばサンドブラストのような物理的な加工によっても行なうことが可能である。
【００２８】
このように導光板１２の側端の突部２３に凹部２４を形成するとともに、この凹部２４の内表面にシボ加工を施して発光ダイオード３７を凹部２４内に収納した構成によれば、低価格のリード付きのＬＥＤ３７を用いて液晶表示パネル１１のバックライト装置を構成することが可能になる。そしてとくに高輝度タイプのＬＥＤを用いることが好適である。すなわち高輝度タイプのＬＥＤは光の直進性があるために、導光板１２の突部２３とは反対側の側端まで届くために、拡散タイプのＬＥＤよりも液晶表示パネル１１を明るく光らせることが可能になる。また上記発光ダイオード３７を収納する凹部２４の内表面をシボ加工面２５とすることによって、発光ダイオード３７からの光の拡散が容易に行なわれるために、図２における寸法Ａを小さくすることが可能になり、従来に比べて突部２３の突出量を小さくし、これによって導光板１２の同方向の寸法を小さくして液晶表示装置の小型化を図ることが可能になる。
【００２９】
次に別の実施の形態を図８および図９によって説明する。上記実施の形態は導光板１２の発光ダイオード３７を受入れる凹部２４がこの導光板１２の上下面に開放されていたが、この実施の形態は発光ダイオード３７を受入れる凹部を上下面に開放しない構成としたものであって、導光板１２の側端であって突部２３の端面に一対のほぼ半球状の凹部４２を形成し、この凹部４２の内表面にシボ加工を施して発光ダイオード３７を収納している。しかも凹部２４の上下面にそれぞれアルミニウム箔４３を接合し、接合界面を反射面とし、これによってこの導光板１２の突部２３の上下面から光が外部に漏れるのを防止し、発光ダイオード３７による光のより有効な利用を図るようにしたものである。なおアルミニウム箔４３に代えて、アルミニウムの蒸着膜、銀メッキ等によって反射面を形成してもよい。
【００３０】
従ってこのような構成によれば、発光ダイオード３７からの光は、半球状の凹部４２のシボ加工面２５によって拡散され、この導光板１２内に導かれる。しかも凹部４２から導光板１２の上下方向に放射される光は、この導光板１２の突部２３の上下面にそれぞれ接合されたアルミニウム箔４３によって反射されて再び導光板１２内に導かれるために、外部に漏れる光が少なくなって導光板１２の主面２２の面状光源の輝度が増加する。従ってより明るい面状光源から成る導光板１２を備える液晶表示パネル１１が提供されることになる。
【００３１】
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態は液晶表示パネルと組合わせて用いられるバックライト装置に関するものであるが、本願発明はその他の表示装置のバックライト装置としても利用可能である。また導光板１２の具体的な形状やこの導光板１２と液晶表示パネルとの結合構造については、必ずしも図示の実施の形態に限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本願発明は液晶表示パネルと組合わせて用いられ、液晶表示パネルを背面側から照明するための面状光源を構成するバックライト装置として広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】液晶表示装置の全体の構成を示す分解斜視図である。
【図２】同液晶表示装置における導光板に対する発光ダイオードからの光の拡散の状態を示す要部平面図である。
【図３】図２におけるＡ〜Ａ線断面図である。
【図４】導光板の平面図である。
【図５】導光板の正面図である。
【図６】導光板の左側面図である。
【図７】導光板の右側面図である。
【図８】変形例の導光板の要部斜視図である。
【図９】同導光板の要部拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１１‥‥液晶表示パネル、１２‥‥導光板、１３‥‥ＬＣＤホルダ、１４‥‥プリント基板、１７‥‥表示面、１８‥‥リード、２１‥‥傾斜面、２２‥‥主面、２３‥‥突部、２４‥‥凹部、２５‥‥シボ加工面、２８‥‥係止爪、３０‥‥突条、３１‥‥案内孔、３２‥‥係止爪、３４‥‥係止孔、３６‥‥貫通孔、３７‥‥発光ダイオード、３８‥‥挿通部、４２‥‥半球状の凹部、４３‥‥アルミニウム箔
【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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