(57)【要約】光源と、光源を出射した光を導光させる導光板と、導光板の表面の少なくとも一部に配される反射シートと、反射シートが配された導光板を収容する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、筐体と導光板との間に存在する空間が、導光板の表面に配された反射シートを延設した延設部によって、導光板の上方の空間と隔てられている。
2004027312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材の表面の少なくとも一部を覆う反射部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材とを収容する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、
前記導光部材と前記筐体の内壁との間に形成され、かつ、前記照明対象物と連通する空間の少なくとも一部に、前記反射部材の一部である隔絶部が配されたことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記筐体が、ユニット外部と前記空間とを連通する貫通孔を有し、少なくとも前記空間の前記貫通孔付近に前記隔絶部が配された請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記隔絶部が、前記導光部材の表面から前記筐体の内壁まで達する請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記導光板の第２の端面に沿って前記光源に電圧を供給するためのリード線が配置され、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記前記第１の端面と、前記導光板の前記第２の端面とが前記反射部材で覆われ、
前記隔絶部が、少なくとも前記導光部板の前記第２の端面と前記筐体の内壁との間の前記空間に配された請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記反射部材が、反射シートである請求の範囲１記載の照明ユニット。
【請求項６】
請求の範囲１記載の照明ユニットと、
前記照明ユニットの光出射面側に配設される液晶パネルとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、導光板の側面に光源を配した構成を有する照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
〔技術背景〕
近年、ノート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特徴を生かし、液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置では、明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより表示素子の背後から照明光を当てる構成を有するものが多い。
照明ユニットの１つとして、表示素子の裏面（素子の表示面と反対側の面）に配置した導光板の端面に蛍光放電管等の線光源を配置するエッジライト方式の照明ユニットがある。エッジライト方式は、照明ユニットの薄型化を図ることができるとともに、発光面において優れた輝度均一性を実現できるという特徴を有する。それゆえ、ノート型パーソナルコンピュータ等を構成する液晶表示装置のバックライトに用いられる照明ユニットでは、薄さを優先してエッジライト方式を採用することが多い。また、携帯型テレビやカーナビゲーションシステム等を構成する液晶表示装置では、薄さと輝度を両立させるために、２本以上の線状の蛍光放電管を備えたエッジライト方式や、あるいは、導光板の側部外周の広範囲に亘って連続して配設される形状の蛍光放電管、例えばＬ字型やＵ字型の蛍光放電管を使用したエッジライト方式を採用することが多い。
光源として用いられる該蛍光放電管は、高周波の交流によって駆動されて発光する。このため、導光板の側部に配置された蛍光放電管の両端部には、所定の駆動電圧を外部から供給するために、それぞれリード線が接続されている。そして、該両端部に接続された２本のリード線は、先端にコネクタが設けられ、さらに外部のインバータに接続されている。ここで、液晶表示装置では、優れた携帯性や省スペース化の実現が望まれることから、照明ユニットを構成する導光板、蛍光放電管、リード線等の部材をいかに照明ユニット内及び液晶表示装置内にコンパクトに配置して装置の軽量化および薄型化を図るかが重要である。
第６図は、従来のエッジライト方式の照明ユニットを光の出射側から見た時の模式的な平面図である。また、第７図は、第６図に示す照明ユニットを備えた液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図であり、照明ユニットの部分は第６図のＶＩＩ−ＶＩＩ’線における断面図に相当する。なお、第６図では、構造の説明のために、第７図に示す照明ユニットの構成要素のうちの一部についてのみ示している。
第６図及び第７図に示すように、照明ユニットＵＴは、主な構成要素として、導光板１と、蛍光放電管２と、反射シート３と、下部筐体９及び上部筐体１０とを含む。そして、この照明ユニットＵＴの上に液晶パネル１１及びフロントカバー１２が配設されて液晶表示装置ＬＤが構成される。
照明ユニットＵＴでは、平板状の透明な導光板１の隣接する２つの端面Ｄ１にわたって、光源としてＬ字型の蛍光放電管２が配設されている。この蛍光放電管２の各端部には、それぞれ半田付け等によりリード線７が取り付けられている。各リード線７は、蛍光放電管２が配設されていない導光板１の２つの端面Ｄ２の各々に沿って配置され、さらに、後述するように、下部筐体９の側面に設けられた貫通孔Ｈを通して、照明ユニットＵＴの外部に配置されたインバータ等の電源ユニット２０に接続されている。照明ユニットＵＴの発光時には、蛍光放電管２を点灯させるために、リード線７を通じて高電圧が印加される。それゆえ、高電圧の印加に対する安全性の確保及び蛍光放電管２の電極の保護のため、リード線７と蛍光放電管２との接続部には、ゴム等の絶縁体で円筒状に形成されたホルダ８が取り付けられている。
蛍光放電管２が配置されていない導光板１の２つの端面Ｄ２と、導光板１の裏面（すなわち光出射面と反対側の面）と、蛍光放電管２を含め該蛍光放電管２が配設された導光板１の２つの端面Ｄ１周辺（以下、この領域をリフレクタ部ＲＦと呼ぶ）とを、反射シート３が連続して覆っている。反射シート３としては、例えば、高反射率を有する白色の樹脂性フィルムが用いられる。また、反射シート３は、蛍光放電管２から遠ざかるにつれて光の拡散処理が促進されるような印刷パターンが設けられていてもよい。第８図は、反射シート３の展開図である。第８図に示すように、反射シート３は、前述の導光板１の各領域及びリフレクタ部ＲＦを覆う所定形状に裁断されており、また、覆うべき各領域に対応して折り曲げることができるように、所定箇所に折り目印Ｓが設けられている。なお、ここでは前記各領域を連続して覆う１枚の反射シート３を用いているが、例えば、リフレクタ部ＲＦを覆う反射シート３と導光板１を覆う反射シート３とを別個に設け、両者を両面テープ等で両者を接着させる構成であってもよい。しかしながら、第８図に示すように一体的な構成を有する反射シート３を用いると、照明ユニットの薄型化、装置コスト及び組み立て工程数の削減が図られるのでより有効である。
第７図に示すように、反射シート３で覆われた導光板１および蛍光放電管２と、反射シート３を介して導光板１の端面Ｄ２に配設されたリード線７とが、直方体状の箱形の下部筐体９内に収容されている。下部筐体９内において、各リード線７は、筐体の内壁と反射シート３で覆われた導光板１の端面Ｄ２とによって形成されるスペースＥ２内にそれぞれ収容されている。下部筐体９のスペースＥ２の所定箇所には、ユニットの外部と連通する貫通孔Ｈが設けられており、この貫通孔Ｈからリード線７が外部に引き出されている。一方、蛍光放電管２は、反射シート３とほぼ当接する筐体の内壁と導光板１の端面Ｄ１とによって形成されるスペースＥ１内に収容されている。
照明ユニットＵＴの小型化を図るために、蛍光放電管２を収容するスペースＥ１の幅Ｍ１と、リード線７を保持するスペースＥ２の幅Ｍ２とは、可能な限り狭くなっており、蛍光放電管２およびリード線７を配置するのに必要な最小幅となっている。ここで、リード線７の直径が蛍光放電管２の直径よりも小さいことから、スペースＥ２の幅２は、スペースＥ１の幅１よりも狭くなっている。なお、スペースＥ１の幅Ｍ１とは、筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ１までの距離に相当し、スペースＥ２の幅Ｍ２とは、筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ２までの距離に相当する。
下部筐体９に収容された導光板１の光出射面側には、さらに、光補正シート４，５が配設されている。この光補正シート４，５は導光板１に接着されておらず、両者の間には隙間が存在する。光補正シートとしては、光を拡散する光拡散シートや、光を集光するプリズムシート等が用いられ、各種シートを必要に応じて任意の枚数配置する。それにより、導光板１から出射された光を拡散・集光するなどして光の均一化および高輝度化を図ることが可能となる。
下部筐体９に収納された導光板１及びその上に配設された光補正シート４，５を収容するように、下部筐体９の蓋材となる上部筐体１０が下部筐体９に嵌合されている。このようにして、照明ユニットＵＴが構成される。この照明ユニットＵＴの導光板１の光出射面側に液晶パネル１１が配置され、さらに、フロントカバー１２が取り付けられて液晶表示装置ＬＤが構成される。なお、液晶パネル１１と光補正シート４，５とは接着されておらず、両者の間には隙間が存在する。
上記構成を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの動作時には、インバータ等の電源ユニット（図示せず）で発生した高周波の交流がリード線７を通して蛍光放電管２に与えられる。すると、蛍光放電管２に高電圧が印加され、蛍光放電管２が点灯する。蛍光放電管２から出射された光は、導光板１の端面Ｄ１から導光板１内に導入され、導光板１を伝達して出射面から出射する。この時、導光板１および蛍光放電管２から外部に漏れた光は、反射シート３で反射されて再び導光板１内に導かれるため、導光板１の光出射面からの光の出射量を増大させることが可能となる。導光板１から出射した光は、光補正シート４，５により拡散・集光等の補正を受けた後、上方に配置された液晶パネル１１に入射する。液晶パネル１１では、この光を利用して表示が行われる。以下においては、表示が行われる液晶パネル１１の領域と、該領域の下方に位置し該領域に光を供給して表示に関与する領域とを、液晶表示装置ＬＤの表示領域と総称する。
上記構成の従来の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、前述のように導光板１と光補正シート４，５とが接着されておらず、また、光補正シート４，５と液晶パネル１１とが接着されていない。このため、導光板１と光補正シート４，５との間や、光補正シート４，５と液晶パネル１１との間には隙間が生じており、それゆえ、この隙間に塵埃が入り込む。液晶表示装置ＬＤの表示領域内に塵埃が侵入すると、塵埃により出力光が遮ぎられるため、輝度ムラの発生を招く。また、塵埃と光補正シート４，５との摩擦により光補正シート４，５等の表示領域の部材の損傷を招くため、発光能力が低下する。また、液晶パネル１１と照明ユニットＵＴとの間に塵埃が入り込むと、両者を解体せずに塵埃を取り除くのは非常に困難である。
例えば、上記照明ユニットＵＴでは、前述のように、リード線７を外部に引き出すための貫通孔Ｈが下部筐体９に設けられおり、この貫通孔Ｈを介して、照明ユニットＵＴの内部がユニットの外部と連通している。このため、液晶表示装置の組み立て時等において生じた外部の塵埃が、第７図の矢印Ｇで示すように、下部筐体９に設けられた貫通孔Ｈを通じて、下部筐体９の内部に侵入し、さらに表示領域に侵入する。また、図示を省略しているが、下部筐体９には、上部筐体１０との組立等のために貫通孔が複数形成されており、これらの貫通孔からも塵埃が内部に侵入する。さらに、ユニットの外部から侵入するだけでなく、もとからユニットの内部に存在していた塵埃も、表示領域に侵入する。
ここで、前述のように、リード線７が配置されたスペースＥ２の幅Ｍ２は、蛍光放電管２が配置されたスペースＥ１の幅Ｍ１よりも狭いため、スペースＥ２では、スペースＥ１に比べて、侵入した塵埃が表示領域に達するまでの距離が短くなる。それゆえ、スペースＥ２では、特に塵埃が有効表示領域に侵入する危険性が高い。
上記の問題を解決する方法の１つとして、塵埃の侵入経路（例えば第７図の矢印Ｇ）に、塵埃侵入防止用の部材を別部材として設置する方法が考えられる。しかしながら、前述のように、照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは軽量化及び小型化が望まれるため、導光板１から液晶表示装置ＬＤの外形までの寸法や重量が制約されており、このような部材を導光板１の周囲に設けることは困難である。
【発明の開示】
本発明は、既存の構成部材を利用した簡易な構成で、表示領域への塵埃の侵入を防止することが可能な照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的としている。
そして、これらの目的を達成するために、本発明に係る照明ユニットは、光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材の表面の少なくとも一部を覆う反射部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材を収容する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、前記導光部材と前記筐体の内壁との間に形成され、かつ、前記照明対象物と連通する空間の少なくとも一部に、前記反射部材の一部である隔絶部が配されたものである。
かかる構成によれば、照明対象物と連通する該空間に隔絶部が配されているため、照明ユニットの外部から侵入した塵埃あるいは内部に存在していた塵埃が照明対象物側にさらに侵入するのを、隔絶部により防止することが可能となる。それにより、導光部材から照明対象物に向けて出射された光が塵埃により遮られるのを防止することが可能となるとともに、塵埃による照明対象物等の構成部材の損傷を防止することが可能となる。
ここで、隔絶部は、反射部材の一部を利用して配されるため、新たに別部材を設ける必要がない。したがって、照明ユニットの軽量化及び小型化に影響することなく、容易な構成で塵埃の侵入を防止することが可能となる。
また、前記筐体が、ユニット外部と前記空間とを連通する貫通孔を有し、少なくとも前記空間の前記貫通孔付近に前記隔絶部が配されることが好ましい。
照明ユニットでは、例えば電気配線のための貫通孔が筐体に設けられており、貫通孔を通してユニット外部と該空間とが連通している。このため、貫通孔を通じて外部からユニット内部に塵埃が侵入するおそれが高い。しかしながら、かかる構成によれば、貫通孔付近に隔絶部が配されているため、外部から侵入した塵埃が照明対象物側にさらに侵入するのを、隔絶部材により、効果的に防止することが可能となる。
また、前記隔絶部が、前記導光部材の表面から前記筐体の内壁まで達することが好ましい。
かかる構成によれば、隔絶部により、該空間から照明対象物に達するまでの経路が完全に隔絶される。このため、照明対象物側への塵埃の侵入を確実に防止することが可能となる。
また、前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記導光板の第２の端面に沿って前記光源に電圧を供給するためのリード線が配置され、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記第１の端面と、前記導光板の前記第２の端面とが前記反射部材で覆われ、前記隔絶部が、少なくとも前記導光板の前記第２の端面と前記筐体の内壁との間の前記空間に配設されてもよい。
かかる構成によれば、導光板の第１の端面に沿って光源が配置されたエッジライト方式の照明ユニットが得られる。この照明ユニットでは、光源や導光板から外部に漏れた光が、反射部材によって反射されて導光板に導かれるため、導光板の光出射面から照明対象物に向けて出射する光の量を増加させることが可能となる。ここで、かかる構成では、通常、ユニットの小型化を図るために、導光板の第１の端面と筐体の内壁との間の空間（以下、第１の空間と呼ぶ）の幅が、該第１の空間内に配置される光源の径に対応して決められている。また、同様に、導光板の第２の端面と筐体の内壁との間の空間（以下、第２の空間と呼ぶ）の幅が、該第２の空間内に配置されるリード線の径に対応して決められている。通常、リード線の径は光源の径に比べて大きいため、該第２の空間の幅は、該第１の空間の幅に比べて小さくなる。このため、該第２の空間では、該第１の空間に比べて、照明対象物に達するまでの距離が短くなり、よって、塵埃は、特に該第２の空間を通じて照明対象物に侵入しやすい傾向にある。かかる構成では、このように塵埃が侵入しやすい該第２の空間に隔絶部が配設されているため、塵埃の侵入を効果的に防止することが可能となる。
前記反射部材が、反射シートであってもよい。かかる構成によれば、折り曲げ加工や裁断加工が容易である反射シートを利用して隔絶部を配するため、所定の配置及び形状で容易に隔絶部を配することが可能となる。また、反射シートは薄くて軽量であるため、反射シートからなる隔絶部を設けても、照明ユニットの軽量化及び小型化を阻害するものではない。
本発明に係る液晶表示装置は、本発明に係る上記の照明ユニットと、前記照明ユニットの光出射面側に配設される液晶パネルとを備えたものである。
かかる構成においては、本発明に係る照明ユニットが用いられているため、装置の軽量化及び小型化を図りつつ、照明ユニットから照明対象物たる液晶パネル側への塵埃の侵入を防止することが可能となる。このため、液晶表示装置の表示領域への塵埃の侵入に起因する輝度ムラの発生を防止することができるとともに、該表示領域の部材が塵埃により損傷するのを防止することが可能となる。さらに、侵入した塵埃を除去するための装置の解体作業が不要又は減少するので、装置のメンテナンスが容易となる。
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】  第１図は、本発明の実施の形態１に係る照明ユニットの構成を模式的に示す平面図である。
第２図は、第１図のＩＩ−ＩＩ‘線における模式的な断面図である。
第３図は、第１図に示す反射シートの展開図である。
第４図は、第１図に示す照明ユニットを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
第５図は、本発明の実施の形態２に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
第６図は、従来の照明ユニットの構成を模式的に示す平面図である。
第７図は、第６図のＶＩＩ−ＶＩＩ‘線における模式的な断面図である。
第８図は、第６図に示す反射シートの展開図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
実施の形態１
第１図は、本発明の実施の形態１に係る照明ユニットを光出射面側から見た平面図である。また、第２図は、第１図のＩＩ−ＩＩ‘線における断面図である。なお、第１図では、照明ユニットの構造の説明のため、第２図に示す構成要素のうちの一部の図示を省略している。第１図及び第２図に示すように、照明ユニットＵＴは、主な構成要素として、導光板１と、光源たる蛍光放電管２と、反射シート３と、下部筐体９と、上部筐体１０とを含む。
導光板１は、透明な平板であり、光伝達に必要又は最適な透過率及び屈折率等の光学特性を有するアクリル等の材料から構成される。導光板１の裏面には、蛍光放電管２から導光板１内に入射した光を拡散するために、例えば、蛍光放電管２からの距離に応じて形状が変化するドットパターン又は溝パターン（図示せず）等が設けられている。導光板１の長辺および短辺に沿って連続する端面Ｄ１にわたって、Ｌ字型の蛍光放電管２が配設されている。よって、ここでは、導光板１の端面Ｄ１が、光の入射端面である。蛍光放電管２の両端部には、蛍光放電管２に外部から駆動電圧を供給するためのリード線７がそれぞれ半田付け等により取り付けられている。リード線７と蛍光放電管２との接続部には、ゴム等の絶縁体からなるで円筒状のホルダ８が取り付けられている。各リード線７は、蛍光放電管２が配設されていない導光板１の長辺及び短辺に沿って連続する端面Ｄ２に沿って配置され、さらに、照明ユニットＵＴの外部に配置されたインバータ等の電源ユニット２０に接続されている。
蛍光放電管２が配置されていない導光板１の端面Ｄ２と、導光板１の裏面（光出射面と反対側の面）と、蛍光放電管２を含めた該蛍光放電管２が配設された導光板１の端面Ｄ１周辺（以下、この部分をリフレクタ部ＲＦと呼ぶ）とが、反射シート３により連続して覆われている。反射シート３が導光板１の端面Ｄ１とともに蛍光放電管２を覆っているリフレクタ部ＲＦでは、蛍光放電管２を囲むように折り曲げられた反射シート３の端部が、両面テープ等の接着部材６により、導光板１の表面（光出射面）に固定されている。さらに、リード線７が配置される導光板１の端面Ｄ２に沿った後述のスペースＥ２の所定部分、具体的には、下部筐体９に設けられた後述の貫通孔Ｈを含む角部ＣＲのスペースＥ２では、導光板１の端面Ｄ２を覆う反射シート３が、さらに下部筐体９の側壁の内面に達するように延設されている。以下においては、この延設された反射シート３の領域を、隔絶用延股部３Ａと呼ぶ。このような隔絶用延設部３Ａにより、スペースＥ２の該部分は覆われる。それにより、導光板１の主面の法線方向において、導光板１よりも上方の領域とスペースＥ２とが隔てられる。
第３図は、反射シート３の展開図である。反射シート３は、前述のように、導光板１と、蛍光放電管２と、リード線７が配置されるスペースＥ２の所定部分とを覆うように、所定形状に裁断されている。なお、図示を省略しているが、反射シート３には、リード線７を通すための開口部が設けられている。反射シート３には、覆うべき該各領域に対応して折り曲げることができるように、表面（ここでは、導光板１および蛍光放電管２と直接接触する面をさす）の所定箇所に、折り目印Ｓ１〜Ｓ８がつけられている。反射シート３の組み立ての際には、折り目印Ｓ１〜Ｓ４に沿って反射シート３を谷折りし、箱形形状とする。この箱形の反射シート３の中に、端面Ｄ１に蛍光放電管２を配設した導光板１が配置されて、導光板１の端面Ｄ１，Ｄ２及び底面（光出射面と反対側の面）と蛍光放電管２の側部とが反射シート３で覆われる。そして、リフレクタ部ＲＦの折り目印Ｓ５，Ｓ６に沿って反射シート３を谷折りし、蛍光放電管２の上部を覆う。また、折り目印Ｓ７，Ｓ８に沿って反射シート３を山折し、角部ＣＲに設けられた方形状の突出部３ｂと突出部３ｂ’とを重ね合わせる。それにより、角部ＣＲに、Ｌ字状の連続した隔絶用延設部３Ａが形成される。
反射シート３は、例えば、高い反射率を有する白色の樹脂製フィルムからなる。反射シート３は、導光板１の底面に位置する部分に蛍光放電管２から遠ざかるにつれて光の拡散が促進されるように、各種の印刷パターンが形成されたものであってもよい。
上記のように反射シート３で覆われた導光板１及び蛍光放電管２は、樹脂材料を直方体状の箱形に成形してなる下部筐体９の内部に収容される。そして、下部筐体９内において、蛍光放電管２の各端部に接続された各リード線７が、筐体の内壁と反射シート３で覆われた導光板１の端面Ｄ２とによって形成されるスペースＥ２内に配置されている。リード線７は、角部ＣＲの筐体側壁に設けられた貫通孔Ｈを通して、外部に引き出されている。そして、貫通孔Ｈを含む角部ＣＲ周辺部分のスペースＥ２に、前述の反射シート３の隔絶用延設部３Ａが配置されてスペースＥ２が覆われる。一方、蛍光放電管２は、筐体内壁と導光板１の端面Ｄ１とによって形成されるスペースＥ１内に配置された構成となっている。
下部筐体９内に形成されたスペースＥ１，Ｅ２に関し、スペースＥ１，Ｅ２では、照明ユニットＵＴの小型化を図るために、スペースＥ１の幅Ｗ１が蛍光放電管２を配置するのに必要な最小幅となっており、また、スペースＥ２の幅Ｗ２がリード線７を配置するのに必要な最小幅となっている。ここで、リード線７の直径は、蛍光放電管２の直径よりも小さいことから、スペースＥ２の幅Ｗ２は、スペースＥ１の幅Ｗ１よりも狭くなっている。なお、スペースＥ１の幅Ｗ１とは、下部筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ１までの距離に相当し、スペースＥ２の幅Ｗ２とは、筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ２までの距離に相当する。
下部筐体９に収容された導光板１の光出射面側には、さらに、光補正シートたる光拡散シート４とプリズムシート５とが順次配設されている。なお、光拡散シート４及びプリズムシート５は、導光板１、反射シート３、上部及び下部筐体１０，９のいずれにも接着されていない。光拡散シート４は、導光板１から出射した光を拡散させ、後述の液晶パネル１１に均一に光を入射させるために用いられるシート状の光学部材である。プリズムシート５は、三角形状の規則的な溝が表面に形成された透明性の樹脂性フィルムである。
下部筐体９に収納された導光板１、及び、その上に配設された各シート４，５を収容するように、樹脂材料を枠状に成形してなる上部筐体１０が、下部筐体９の蓋材として下部筐体９に嵌合されている。このようにして、照明ユニットＵＴが構成される。
第４図は、上記の照明ユニットＵＴを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図である。第４図に示すように、液晶表示装置ＬＤは、照明ユニットＵＴの光出射面側に表示部として液晶パネル１１が配置され、さらに、筐体の一種であるフロントカバー１２が取り付けられて構成される。なお、液晶パネル１１と光補正シート４，５とは接着されておらず、両者の間には隙間が存在する。
上記構成を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの動作時には、インバータ等の電源ユニット（図示せず）で発生した高周波の交流（４０〜１００ｋＨｚ）が、リード線７を通して蛍光放電管２に与えられる。すると、蛍光放電管２に高電圧が印加され、蛍光放電管２が点灯する。蛍光放電管２から出射された光は、導光板１の端面Ｄ１から導光板１内に入射し、導光板１内を伝達して出射面から出射する。この時、導光板１および蛍光放電管２から外部に漏れた光は、反射シート３で反射されて再び導光板１内に導かれるため、導光板１の光出射面からの光の出射量を増大させることが可能となる。導光板１から出射した光は、光拡散シート４及びプリズムシート５により拡散・集光等の補正を受ける。それにより、光の均一化及び高輝度化が図られる。各シート４，５を透過した光は、上方に配置された液晶パネル１１に入射する。液晶パネル１１では、この光を利用して表示が行われる。以下においては、表示が行われる液晶パネル１１の領域と、該領域の下方に位置し該領域に光を供給して表示に関与する領域とを、液晶表示装置ＬＤの有効表示領域と呼ぶ。
上記の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、前述のように、貫通孔Ｈの周辺部分のスペースＥ２が反射シート３の隔絶用延設部３Ａで覆われている。このため、図中の矢印Ｇで示すように、隔絶用延設部３により、装置の外部から内部に侵入した塵埃あるいはもとから内部に存在した塵埃が、スペースＥ２から装置の有効表示領域（具体的には、導光板１と各シート４，５との間や、各シート４，５と液晶パネル１１との間の隙間）に侵入するのを防止することが可能となる。ここで、特に、貫通孔Ｈの周辺部のスペースＥ２では、外部と連通する貫通孔Ｈを通じて外部から塵埃が侵入しやすく、かつ、スペースＥ１に比べてスペースＥ２の幅Ｗ２が狭く有効表示領域に達するまでの距離が短いため、隔絶用延設部３Ａが設けられていない場合には、スペースＥ１に比べて塵埃が有効表示領域に侵入しやすい。しかしながら、上記構成では、スペースＥ２の前記部分に隔絶用延設部３Ａが配設されているため、塵埃の侵入を効果的に防止することができる。
隔絶用延設部３Ａは、折り曲げ加工や裁断加工が容易である反射シート３の一部により構成されるため、塵埃の侵入防止のために別部材を改めて設ける必要がなく、また、部分的に折り曲げたり所定の形状に裁断することにより、所望の位置や形状で容易に配設することが可能である。さらに、反射シート３は薄く軽量であるため、照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの小型化及び軽量化に影響を及ぼすものではない。
以上のように、本実施の形態の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、軽量化及び小型化を図ると同時に、塵埃の侵入による輝度ムラの発生を防止することができ、かつ、光補正シート等の表示領域の部材が塵埃により損傷するのを防止することが可能となる。また、侵入した塵埃を除去するための装置の解体が不要となりメンテナンスが容易となる。
実施の形態２
第５図は、本発明の実施の形態２に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。本実施の形態の照明ユニットＵＴは、実施の形態１の照明ユニットＵＴと同様の構成を有するが、以下の点が実施の形態１と異なっている。すなわち、実施の形態１の照明ユニットＵＴでは、導光板１の端面Ｄ２から下部筐体９の内壁に達するように反射シート３の隔絶用延設部３Ａが配置されており、それにより、スペースＥ２の所定部分が完全に隔絶用延設部３Ａで覆われているが、第５図に示すように、本実施の形態の照明ユニットＵＴでは、導光板１の端面Ｄ２から延設された隔絶用延設部３Ａが、下部筐体９の内壁まで到達せずに途中まで突出した状態で配置されている。このように隔絶用延設部３によりスペースＥ２の一部のみが覆われた構成の本実施の形態においても、有効表示領域への塵埃の侵入を防止することが可能となる。
上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、反射シート３の隔絶用延設部３ＡがスペースＥ２の貫通孔Ｈの周辺部に設けられる場合について説明したが、隔絶用延設部３Ａの配置位置はこれに限定されるものではなく、塵埃が侵入しやすい部分に任意に配置されてもよい。例えば、導光板１の端面Ｄ２に沿ったＬ字状のスペースＥ２の全体にわたって隔絶用延設部３Ａが設けられると、塵埃の侵入を確実かつ効果的に防止することが可能となるため好ましい。また、隔絶用延設部３Ａの配置は、スペースＥ２のみに限定されるものではなく、スペースＥ１に設けられてもよい。幅Ｗ２が狭く有効表示領域までの距離が小さいために塵埃が有効表示領域に侵入しやすいスペースＥ２では、隔絶用延設部３Ａを配置することにより、より有効な侵入防止効果が奏される。一方、スペースＥ２に比べて幅Ｗ１が広いスペースＥ１では、有効表示領域までの距離がスペースＥ２に比べて大きいため、スペースＥ２に比べて塵埃が表示領域に侵入しにくいが、この場合でも、隔絶用延設部３Ａを設けることにより、塵埃の侵入の防止効果が奏される。例えば、スペースＥ１及びスペースＥ２の全域に隔絶用延設部３Ａを設けることにより、さらに効果的に塵埃の侵入を防止することが可能となる。
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、第３図に示すように、反射シート３の角部ＣＲに突出部３ｂ，３ｂ’が設けられ、この突出部３ｂと突出部３ｂ’とを重ねることによりＬ字状の隔絶用延設部３Ａとするが、突出部３ｂ，３ｂ’のいずれか一方だけが設けられた構成であってもよい。なお、一方にのみ設ける場合は、突出部を他方の隔絶用延設部と連続させてＬ字状を構成する。
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、照明ユニットＵＴがＬ字型の蛍光放電管を有する場合について説明したが、蛍光放電管の形状はこれに限定されるものではない。また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、リフレクタ部ＲＦと導光板１の端面Ｄ２及び底面とが、連続した１枚の反射シート３で覆われているが、例えば、リフレクタ部のみを覆う反射シートと、それ以外の部分を覆う反射シートとが別々に設けられてもよい。
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、光補正シートとして光拡散シート４及びプリズムシート５を各１枚ずつ配設しているが、光補正シートの種類及び配置枚数は、これに限定されるものではない。また、照明ユニットＵＴを構成する筐体の構造は、上記の実施の形態１及び実施の形態２の構造に限定されるものではなく、これ以外であってもよい。例えば、液晶パネル１１も合わせて収容する構造の筐体であってもよい。
さらに、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明をエッジライト方式の照明ユニットに適用する場合について説明したが、本発明を、エッジライト方式以外の照明ユニットに適用することも可能である。また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明に係る照明ユニットＵＴを液晶表示装置ＬＤに利用する場合について説明したが、照明ユニットＵＴの用途はこれに限定されるものではない。
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用の可能性】
本発明に係る照明ユニットは、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置、あるいは、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等に用いられる照明ユニットとして有用である。また、本発明に係る液晶表示装置は、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置、あるいは、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等として有用である。
【図１】
2004027312.tif 000003
【図２】
2004027312.tif 000004
【図３】
2004027312.tif 000005
【図４】
2004027312.tif 000006
【図５】
2004027312.tif 000007
【図６】
2004027312.tif 000008
【図７】
2004027312.tif 000009
【図８】
2004027312.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月13日(2004.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材の表面の少なくとも一部を覆う反射部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材とを収容する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、
前記導光部材と前記筐体の内壁との間に形成され、かつ、前記照明対象物と連通する空間の少なくとも一部に、前記反射部材の一部である隔絶部が配されたことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記筐体が、ユニット外部と前記空間とを連通する貫通孔を有し、少なくとも前記空間の前記貫通孔付近に前記隔絶部が配された請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記隔絶部が、前記導光部材の表面から前記筐体の内壁まで達する請求項１記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記導光板の第２の端面に沿って前記光源に電圧を供給するためのリード線が配置され、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記前記第１の端面と、前記導光板の前記第２の端面とが前記反射部材で覆われ、
前記隔絶部が、少なくとも前記導光部板の前記第２の端面と前記筐体の内壁との間の前記空間に配された請求項１記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記反射部材が、反射シートである請求項１記載の照明ユニット。
【請求項６】
請求項１記載の照明ユニットと、
前記照明ユニットの光出射面側に配設される液晶パネルとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板の側面に光源を配した構成を有する照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノート型パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、あるいは携帯型テレビやビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特徴を生かし、液晶表示装置が多く用いられるようになっている。これらの液晶表示装置では、明るい表示画面を実現するために、内蔵した照明ユニットにより表示素子の背後から照明光を当てる構成を有するものが多い。
【０００３】
照明ユニットの１つとして、表示素子の裏面（素子の表示面と反対側の面）に配置した導光板の端面に蛍光放電管等の線光源を配置するエッジライト方式の照明ユニットがある。エッジライト方式は、照明ユニットの薄型化を図ることができるとともに、発光面において優れた輝度均一性を実現できるという特徴を有する。それゆえ、ノート型パーソナルコンピュータ等を構成する液晶表示装置のバックライトに用いられる照明ユニットでは、薄さを優先してエッジライト方式を採用することが多い。また、携帯型テレビやカーナビゲーションシステム等を構成する液晶表示装置では、薄さと輝度を両立させるために、２本以上の線状の蛍光放電管を備えたエッジライト方式や、あるいは、導光板の側部外周の広範囲に亘って連続して配設される形状の蛍光放電管、例えばＬ字型やＵ字型の蛍光放電管を使用したエッジライト方式を採用することが多い。
【０００４】
光源として用いられる該蛍光放電管は、高周波の交流によって駆動されて発光する。このため、導光板の側部に配置された蛍光放電管の両端部には、所定の駆動電圧を外部から供給するために、それぞれリード線が接続されている。そして、該両端部に接続された２本のリード線は、先端にコネクタが設けられ、さらに外部のインバータに接続されている。ここで、液晶表示装置では、優れた携帯性や省スペース化の実現が望まれることから、照明ユニットを構成する導光板、蛍光放電管、リード線等の部材をいかに照明ユニット内及び液晶表示装置内にコンパクトに配置して装置の軽量化および薄型化を図るかが重要である。
【０００５】
図６は、従来のエッジライト方式の照明ユニットを光の出射側から見た時の模式的な平面図である。また、図７は、図６に示す照明ユニットを備えた液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図であり、照明ユニットの部分は図６のVII−VII’線における断面図に相当する。なお、図６では、構造の説明のために、図７に示す照明ユニットの構成要素のうちの一部についてのみ示している。
【０００６】
図６及び図７に示すように、照明ユニットＵＴは、主な構成要素として、導光板１と、蛍光放電管２と、反射シート３と、下部筐体９及び上部筐体１０とを含む。そして、この照明ユニットＵＴの上に液晶パネル１１及びフロントカバー１２が配設されて液晶表示装置ＬＤが構成される。
【０００７】
照明ユニットＵＴでは、平板状の透明な導光板１の隣接する２つの端面Ｄ１にわたって、光源としてＬ字型の蛍光放電管２が配設されている。この蛍光放電管２の各端部には、それぞれ半田付け等によりリード線７が取り付けられている。各リード線７は、蛍光放電管２が配設されていない導光板１の２つの端面Ｄ２の各々に沿って配置され、さらに、後述するように、下部筐体９の側面に設けられた貫通孔Ｈを通して、照明ユニットＵＴの外部に配置されたインバータ等の電源ユニット２０に接続されている。照明ユニットＵＴの発光時には、蛍光放電管２を点灯させるために、リード線７を通じて高電圧が印加される。それゆえ、高電圧の印加に対する安全性の確保及び蛍光放電管２の電極の保護のため、リード線７と蛍光放電管２との接続部には、ゴム等の絶縁体で円筒状に形成されたホルダ８が取り付けられている。
【０００８】
蛍光放電管２が配置されていない導光板１の２つの端面Ｄ２と、導光板１の裏面（すなわち光出射面と反対側の面）と、蛍光放電管２を含め該蛍光放電管２が配設された導光板１の２つの端面Ｄ１周辺（以下、この領域をリフレクタ部ＲＦと呼ぶ）とを、反射シート３が連続して覆っている。反射シート３としては、例えば、高反射率を有する白色の樹脂性フィルムが用いられる。また、反射シート３は、蛍光放電管２から遠ざかるにつれて光の拡散処理が促進されるような印刷パターンが設けられていてもよい。図８は、反射シート３の展開図である。図８に示すように、反射シート３は、前述の導光板１の各領域及びリフレクタ部ＲＦを覆う所定形状に裁断されており、また、覆うべき各領域に対応して折り曲げることができるように、所定箇所に折り目印Ｓが設けられている。なお、ここでは前記各領域を連続して覆う１枚の反射シート３を用いているが、例えば、リフレクタ部ＲＦを覆う反射シート３と導光板１を覆う反射シート３とを別個に設け、両者を両面テープ等で両者を接着させる構成であってもよい。しかしながら、図８に示すように一体的な構成を有する反射シート３を用いると、照明ユニットの薄型化、装置コスト及び組み立て工程数の削減が図られるのでより有効である。
【０００９】
図７に示すように、反射シート３で覆われた導光板１および蛍光放電管２と、反射シート３を介して導光板１の端面Ｄ２に配設されたリード線７とが、直方体状の箱形の下部筐体９内に収容されている。下部筐体９内において、各リード線７は、筐体の内壁と反射シート３で覆われた導光板１の端面Ｄ２とによって形成されるスペースＥ２内にそれぞれ収容されている。下部筐体９のスペースＥ２の所定箇所には、ユニットの外部と連通する貫通孔Ｈが設けられており、この貫通孔Ｈからリード線７が外部に引き出されている。一方、蛍光放電管２は、反射シート３とほぼ当接する筐体の内壁と導光板１の端面Ｄ１とによって形成されるスペースＥ１内に収容されている。
【００１０】
照明ユニットＵＴの小型化を図るために、蛍光放電管２を収容するスペースＥ１の幅Ｍ１と、リード線７を保持するスペースＥ２の幅Ｍ２とは、可能な限り狭くなっており、蛍光放電管２およびリード線７を配置するのに必要な最小幅となっている。ここで、リード線７の直径が蛍光放電管２の直径よりも小さいことから、スペースＥ２の幅２は、スペースＥ１の幅１よりも狭くなっている。なお、スペースＥ１の幅Ｍ１とは、筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ１までの距離に相当し、スペースＥ２の幅Ｍ２とは、筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ２までの距離に相当する。
【００１１】
下部筐体９に収容された導光板１の光出射面側には、さらに、光補正シート４，５が配設されている。この光補正シート４，５は導光板１に接着されておらず、両者の間には隙間が存在する。光補正シートとしては、光を拡散する光拡散シートや、光を集光するプリズムシート等が用いられ、各種シートを必要に応じて任意の枚数配置する。それにより、導光板１から出射された光を拡散・集光するなどして光の均一化および高輝度化を図ることが可能となる。
【００１２】
下部筐体９に収納された導光板１及びその上に配設された光補正シート４，５を収容するように、下部筐体９の蓋材となる上部筐体１０が下部筐体９に嵌合されている。このようにして、照明ユニットＵＴが構成される。この照明ユニットＵＴの導光板１の光出射面側に液晶パネル１１が配置され、さらに、フロントカバー１２が取り付けられて液晶表示装置ＬＤが構成される。なお、液晶パネル１１と光補正シート４，５とは接着されておらず、両者の間には隙間が存在する。
【００１３】
上記構成を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの動作時には、インバータ等の電源ユニット（図示せず）で発生した高周波の交流がリード線７を通して蛍光放電管２に与えられる。すると、蛍光放電管２に高電圧が印加され、蛍光放電管２が点灯する。蛍光放電管２から出射された光は、導光板１の端面Ｄ１から導光板１内に導入され、導光板１を伝達して出射面から出射する。この時、導光板１および蛍光放電管２から外部に漏れた光は、反射シート３で反射されて再び導光板１内に導かれるため、導光板１の光出射面からの光の出射量を増大させることが可能となる。導光板１から出射した光は、光補正シート４，５により拡散・集光等の補正を受けた後、上方に配置された液晶パネル１１に入射する。液晶パネル１１では、この光を利用して表示が行われる。以下においては、表示が行われる液晶パネル１１の領域と、該領域の下方に位置し該領域に光を供給して表示に関与する領域とを、液晶表示装置ＬＤの表示領域と総称する。
【００１４】
上記構成の従来の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、前述のように導光板１と光補正シート４，５とが接着されておらず、また、光補正シート４，５と液晶パネル１１とが接着されていない。このため、導光板１と光補正シート４，５との間や、光補正シート４，５と液晶パネル１１との間には隙間が生じており、それゆえ、この隙間に塵埃が入り込む。液晶表示装置ＬＤの表示領域内に塵埃が侵入すると、塵埃により出力光が遮ぎられるため、輝度ムラの発生を招く。また、塵埃と光補正シート４，５との摩擦により光補正シート４，５等の表示領域の部材の損傷を招くため、発光能力が低下する。また、液晶パネル１１と照明ユニットＵＴとの間に塵埃が入り込むと、両者を解体せずに塵埃を取り除くのは非常に困難である。
【００１５】
例えば、上記照明ユニットＵＴでは、前述のように、リード線７を外部に引き出すための貫通孔Ｈが下部筐体９に設けられおり、この貫通孔Ｈを介して、照明ユニットＵＴの内部がユニットの外部と連通している。このため、液晶表示装置の組み立て時等において生じた外部の塵埃が、図７の矢印Ｇで示すように、下部筐体９に設けられた貫通孔Ｈを通じて、下部筐体９の内部に侵入し、さらに表示領域に侵入する。また、図示を省略しているが、下部筐体９には、上部筐体１０との組立等のために貫通孔が複数形成されており、これらの貫通孔からも塵埃が内部に侵入する。さらに、ユニットの外部から侵入するだけでなく、もとからユニットの内部に存在していた塵埃も、表示領域に侵入する。
【００１６】
ここで、前述のように、リード線７が配置されたスペースＥ２の幅Ｍ２は、蛍光放電管２が配置されたスペースＥ１の幅Ｍ１よりも狭いため、スペースＥ２では、スペースＥ１に比べて、侵入した塵埃が表示領域に達するまでの距離が短くなる。それゆえ、スペースＥ２では、特に塵埃が有効表示領域に侵入する危険性が高い。
【００１７】
上記の問題を解決する方法の１つとして、塵埃の侵入経路（例えば図７の矢印Ｇ）に、塵埃侵入防止用の部材を別部材として設置する方法が考えられる。しかしながら、前述のように、照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは軽量化及び小型化が望まれるため、導光板１から液晶表示装置ＬＤの外形までの寸法や重量が制約されており、このような部材を導光板１の周囲に設けることは困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
本発明は、既存の構成部材を利用した簡易な構成で、表示領域への塵埃の侵入を防止することが可能な照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
これらの目的を達成するために、本発明に係る照明ユニットは、光源と、前記光源から出射された光を照明対象物に導くための導光部材と、前記導光部材の表面の少なくとも一部を覆う反射部材と、前記光源と前記反射部材で覆われた前記導光部材を収容する筐体とを備えた照明ユニットにおいて、前記導光部材と前記筐体の内壁との間に形成され、かつ、前記照明対象物と連通する空間の少なくとも一部に、前記反射部材の一部である隔絶部が配されたものである。
【００２０】
かかる構成によれば、照明対象物と連通する該空間に隔絶部が配されているため、照明ユニットの外部から侵入した塵埃あるいは内部に存在していた塵埃が照明対象物側にさらに侵入するのを、隔絶部により防止することが可能となる。それにより、導光部材から照明対象物に向けて出射された光が塵埃により遮られるのを防止することが可能となるとともに、塵埃による照明対象物等の構成部材の損傷を防止することが可能となる。
【００２１】
ここで、隔絶部は、反射部材の一部を利用して配されるため、新たに別部材を設ける必要がない。したがって、照明ユニットの軽量化及び小型化に影響することなく、容易な構成で塵埃の侵入を防止することが可能となる。
【００２２】
また、前記筐体が、ユニット外部と前記空間とを連通する貫通孔を有し、少なくとも前記空間の前記貫通孔付近に前記隔絶部が配されることが好ましい。
【００２３】
照明ユニットでは、例えば電気配線のための貫通孔が筐体に設けられており、貫通孔を通してユニット外部と該空間とが連通している。このため、貫通孔を通じて外部からユニット内部に塵埃が侵入するおそれが高い。しかしながら、かかる構成によれば、貫通孔付近に隔絶部が配されているため、外部から侵入した塵埃が照明対象物側にさらに侵入するのを、隔絶部材により、効果的に防止することが可能となる。
【００２４】
また、前記隔絶部が、前記導光部材の表面から前記筐体の内壁まで達することが好ましい。
【００２５】
かかる構成によれば、隔絶部により、該空間から照明対象物に達するまでの経路が完全に隔絶される。このため、照明対象物側への塵埃の侵入を確実に防止することが可能となる。
【００２６】
また、前記導光部材が導光板であり、前記導光板の第１の端面に沿って前記光源が配置されるとともに、前記導光板の第２の端面に沿って前記光源に電圧を供給するためのリード線が配置され、前記導光板の底面と、前記光源も含めて前記導光板の前記第１の端面と、前記導光板の前記第２の端面とが前記反射部材で覆われ、前記隔絶部が、少なくとも前記導光板の前記第２の端面と前記筐体の内壁との間の前記空間に配設されてもよい。
【００２７】
かかる構成によれば、導光板の第１の端面に沿って光源が配置されたエッジライト方式の照明ユニットが得られる。この照明ユニットでは、光源や導光板から外部に漏れた光が、反射部材によって反射されて導光板に導かれるため、導光板の光出射面から照明対象物に向けて出射する光の量を増加させることが可能となる。ここで、かかる構成では、通常、ユニットの小型化を図るために、導光板の第１の端面と筐体の内壁との間の空間（以下、第１の空間と呼ぶ）の幅が、該第１の空間内に配置される光源の径に対応して決められている。また、同様に、導光板の第２の端面と筐体の内壁との間の空間（以下、第２の空間と呼ぶ）の幅が、該第２の空間内に配置されるリード線の径に対応して決められている。通常、リード線の径は光源の径に比べて大きいため、該第２の空間の幅は、該第１の空間の幅に比べて小さくなる。このため、該第２の空間では、該第１の空間に比べて、照明対象物に達するまでの距離が短くなり、よって、塵埃は、特に該第２の空間を通じて照明対象物に侵入しやすい傾向にある。かかる構成では、このように塵埃が侵入しやすい該第２の空間に隔絶部が配設されているため、塵埃の侵入を効果的に防止することが可能となる。
【００２８】
前記反射部材が、反射シートであってもよい。かかる構成によれば、折り曲げ加工や裁断加工が容易である反射シートを利用して隔絶部を配するため、所定の配置及び形状で容易に隔絶部を配することが可能となる。また、反射シートは薄くて軽量であるため、反射シートからなる隔絶部を設けても、照明ユニットの軽量化及び小型化を阻害するものではない。
【００２９】
本発明に係る液晶表示装置は、本発明に係る上記の照明ユニットと、前記照明ユニットの光出射面側に配設される液晶パネルとを備えたものである。
【００３０】
かかる構成においては、本発明に係る照明ユニットが用いられているため、装置の軽量化及び小型化を図りつつ、照明ユニットから照明対象物たる液晶パネル側への塵埃の侵入を防止することが可能となる。このため、液晶表示装置の表示領域への塵埃の侵入に起因する輝度ムラの発生を防止することができるとともに、該表示領域の部材が塵埃により損傷するのを防止することが可能となる。さらに、侵入した塵埃を除去するための装置の解体作業が不要又は減少するので、装置のメンテナンスが容易となる。
【００３１】
本発明の上記目的、他の目的、特徴、及び利点は、添付図面参照の下、以下の好適な実施態様の詳細な説明から明らかにされる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置によれば、既存の構成部材を利用した簡易な構成で、表示領域への塵埃の侵入を防止することが可能な照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る照明ユニットを光出射面側から見た平面図である。また、図２は、図１のII−II‘線における断面図である。なお、図１では、照明ユニットの構造の説明のため、図２に示す構成要素のうちの一部の図示を省略している。図１及び図２に示すように、照明ユニットＵＴは、主な構成要素として、導光板１と、光源たる蛍光放電管２と、反射シート３と、下部筐体９と、上部筐体１０とを含む。
【００３５】
導光板１は、透明な平板であり、光伝達に必要又は最適な透過率及び屈折率等の光学特性を有するアクリル等の材料から構成される。導光板１の裏面には、蛍光放電管２から導光板１内に入射した光を拡散するために、例えば、蛍光放電管２からの距離に応じて形状が変化するドットパターン又は溝パターン（図示せず）等が設けられている。導光板１の長辺および短辺に沿って連続する端面Ｄ１にわたって、Ｌ字型の蛍光放電管２が配設されている。よって、ここでは、導光板１の端面Ｄ１が、光の入射端面である。蛍光放電管２の両端部には、蛍光放電管２に外部から駆動電圧を供給するためのリード線７がそれぞれ半田付け等により取り付けられている。リード線７と蛍光放電管２との接続部には、ゴム等の絶縁体からなるで円筒状のホルダ８が取り付けられている。各リード線７は、蛍光放電管２が配設されていない導光板１の長辺及び短辺に沿って連続する端面Ｄ２に沿って配置され、さらに、照明ユニットＵＴの外部に配置されたインバータ等の電源ユニット２０に接続されている。
【００３６】
蛍光放電管２が配置されていない導光板１の端面Ｄ２と、導光板１の裏面（光出射面と反対側の面）と、蛍光放電管２を含めた該蛍光放電管２が配設された導光板１の端面Ｄ１周辺（以下、この部分をリフレクタ部ＲＦと呼ぶ）とが、反射シート３により連続して覆われている。反射シート３が導光板１の端面Ｄ１とともに蛍光放電管２を覆っているリフレクタ部ＲＦでは、蛍光放電管２を囲むように折り曲げられた反射シート３の端部が、両面テープ等の接着部材６により、導光板１の表面（光出射面）に固定されている。さらに、リード線７が配置される導光板１の端面Ｄ２に沿った後述のスペースＥ２の所定部分、具体的には、下部筐体９に設けられた後述の貫通孔Ｈを含む角部ＣＲのスペースＥ２では、導光板１の端面Ｄ２を覆う反射シート３が、さらに下部筐体９の側壁の内面に達するように延設されている。以下においては、この延設された反射シート３の領域を、隔絶用延設部３Ａと呼ぶ。このような隔絶用延設部３Ａにより、スペースＥ２の該部分は覆われる。それにより、導光板１の主面の法線方向において、導光板１よりも上方の領域とスペースＥ２とが隔てられる。
【００３７】
図３は、反射シート３の展開図である。反射シート３は、前述のように、導光板１と、蛍光放電管２と、リード線７が配置されるスペースＥ２の所定部分とを覆うように、所定形状に裁断されている。なお、図示を省略しているが、反射シート３には、リード線７を通すための開口部が設けられている。反射シート３には、覆うべき該各領域に対応して折り曲げることができるように、表面（ここでは、導光板１および蛍光放電管２と直接接触する面をさす）の所定箇所に、折り目印Ｓ１〜Ｓ８がつけられている。反射シート３の組み立ての際には、折り目印Ｓ１〜Ｓ４に沿って反射シート３を谷折りし、箱形形状とする。この箱形の反射シート３の中に、端面Ｄ１に蛍光放電管２を配設した導光板１が配置されて、導光板１の端面Ｄ１，Ｄ２及び底面（光出射面と反対側の面）と蛍光放電管２の側部とが反射シート３で覆われる。そして、リフレクタ部ＲＦの折り目印Ｓ５，Ｓ６に沿って反射シート３を谷折りし、蛍光放電管２の上部を覆う。また、折り目印Ｓ７，Ｓ８に沿って反射シート３を山折し、角部ＣＲに設けられた方形状の突出部３ｂと突出部３ｂ’とを重ね合わせる。それにより、角部ＣＲに、Ｌ字状の連続した隔絶用延設部３Ａが形成される。
【００３８】
反射シート３は、例えば、高い反射率を有する白色の樹脂製フィルムからなる。反射シート３は、導光板１の底面に位置する部分に蛍光放電管２から遠ざかるにつれて光の拡散が促進されるように、各種の印刷パターンが形成されたものであってもよい。
【００３９】
上記のように反射シート３で覆われた導光板１及び蛍光放電管２は、樹脂材料を直方体状の箱形に成形してなる下部筐体９の内部に収容される。そして、下部筐体９内において、蛍光放電管２の各端部に接続された各リード線７が、筐体の内壁と反射シート３で覆われた導光板１の端面Ｄ２とによって形成されるスペースＥ２内に配置されている。リード線７は、角部ＣＲの筐体側壁に設けられた貫通孔Ｈを通して、外部に引き出されている。そして、貫通孔Ｈを含む角部ＣＲ周辺部分のスペースＥ２に、前述の反射シート３の隔絶用延設部３Ａが配置されてスペースＥ２が覆われる。一方、蛍光放電管２は、筐体内壁と導光板１の端面Ｄ１とによって形成されるスペースＥ１内に配置された構成となっている。
【００４０】
下部筐体９内に形成されたスペースＥ１，Ｅ２に関し、スペースＥ１，Ｅ２では、照明ユニットＵＴの小型化を図るために、スペースＥ１の幅Ｗ１が蛍光放電管２を配置するのに必要な最小幅となっており、また、スペースＥ２の幅Ｗ２がリード線７を配置するのに必要な最小幅となっている。ここで、リード線７の直径は、蛍光放電管２の直径よりも小さいことから、スペースＥ２の幅Ｗ２は、スペースＥ１の幅Ｗ１よりも狭くなっている。なお、スペースＥ１の幅Ｗ１とは、下部筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ１までの距離に相当し、スペースＥ２の幅Ｗ２とは、筐体９の内壁から導光板１の端面Ｄ２までの距離に相当する。
【００４１】
下部筐体９に収容された導光板１の光出射面側には、さらに、光補正シートたる光拡散シート４とプリズムシート５とが順次配設されている。なお、光拡散シート４及びプリズムシート５は、導光板１、反射シート３、上部及び下部筐体１０，９のいずれにも接着されていない。光拡散シート４は、導光板１から出射した光を拡散させ、後述の液晶パネル１１に均一に光を入射させるために用いられるシート状の光学部材である。プリズムシート５は、三角形状の規則的な溝が表面に形成された透明性の樹脂性フィルムである。
【００４２】
下部筐体９に収納された導光板１、及び、その上に配設された各シート４，５を収容するように、樹脂材料を枠状に成形してなる上部筐体１０が、下部筐体９の蓋材として下部筐体９に嵌合されている。このようにして、照明ユニットＵＴが構成される。
【００４３】
図４は、上記の照明ユニットＵＴを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を示す模式的な断面図である。図４に示すように、液晶表示装置ＬＤは、照明ユニットＵＴの光出射面側に表示部として液晶パネル１１が配置され、さらに、筐体の一種であるフロントカバー１２が取り付けられて構成される。なお、液晶パネル１１と光補正シート４，５とは接着されておらず、両者の間には隙間が存在する。
【００４４】
上記構成を有する照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの動作時には、インバータ等の電源ユニット（図示せず）で発生した高周波の交流（４０〜１００ｋＨｚ）が、リード線７を通して蛍光放電管２に与えられる。すると、蛍光放電管２に高電圧が印加され、蛍光放電管２が点灯する。蛍光放電管２から出射された光は、導光板１の端面Ｄ１から導光板１内に入射し、導光板１内を伝達して出射面から出射する。この時、導光板１および蛍光放電管２から外部に漏れた光は、反射シート３で反射されて再び導光板１内に導かれるため、導光板１の光出射面からの光の出射量を増大させることが可能となる。導光板１から出射した光は、光拡散シート４及びプリズムシート５により拡散・集光等の補正を受ける。それにより、光の均一化及び高輝度化が図られる。各シート４，５を透過した光は、上方に配置された液晶パネル１１に入射する。液晶パネル１１では、この光を利用して表示が行われる。以下においては、表示が行われる液晶パネル１１の領域と、該領域の下方に位置し該領域に光を供給して表示に関与する領域とを、液晶表示装置ＬＤの有効表示領域と呼ぶ。
【００４５】
上記の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、前述のように、貫通孔Ｈの周辺部分のスペースＥ２が反射シート３の隔絶用延設部３Ａで覆われている。このため、図中の矢印Ｇで示すように、隔絶用延設部３により、装置の外部から内部に侵入した塵埃あるいはもとから内部に存在した塵埃が、スペースＥ２から装置の有効表示領域（具体的には、導光板１と各シート４，５との間や、各シート４，５と液晶パネル１１との間の隙間）に侵入するのを防止することが可能となる。ここで、特に、貫通孔Ｈの周辺部のスペースＥ２では、外部と連通する貫通孔Ｈを通じて外部から塵埃が侵入しやすく、かつ、スペースＥ１に比べてスペースＥ２の幅Ｗ２が狭く有効表示領域に達するまでの距離が短いため、隔絶用延設部３Ａが設けられていない場合には、スペースＥ１に比べて塵埃が有効表示領域に侵入しやすい。しかしながら、上記構成では、スペースＥ２の前記部分に隔絶用延設部３Ａが配設されているため、塵埃の侵入を効果的に防止することができる。
【００４６】
隔絶用延設部３Ａは、折り曲げ加工や裁断加工が容易である反射シート３の一部により構成されるため、塵埃の侵入防止のために別部材を改めて設ける必要がなく、また、部分的に折り曲げたり所定の形状に裁断することにより、所望の位置や形状で容易に配設することが可能である。さらに、反射シート３は薄く軽量であるため、照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤの小型化及び軽量化に影響を及ぼすものではない。
【００４７】
以上のように、本実施の形態の照明ユニットＵＴ及び液晶表示装置ＬＤでは、軽量化及び小型化を図ると同時に、塵埃の侵入による輝度ムラの発生を防止することができ、かつ、光補正シート等の表示領域の部材が塵埃により損傷するのを防止することが可能となる。また、侵入した塵埃を除去するための装置の解体が不要となりメンテナンスが容易となる。
【００４８】
実施の形態２
図５は、本発明の実施の形態２に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。本実施の形態の照明ユニットＵＴは、実施の形態１の照明ユニットＵＴと同様の構成を有するが、以下の点が実施の形態１と異なっている。すなわち、実施の形態１の照明ユニットＵＴでは、導光板１の端面Ｄ２から下部筐体９の内壁に達するように反射シート３の隔絶用延設部３Ａが配置されており、それにより、スペースＥ２の所定部分が完全に隔絶用延設部３Ａで覆われているが、図５に示すように、本実施の形態の照明ユニットＵＴでは、導光板１の端面Ｄ２から延設された隔絶用延設部３Ａが、下部筐体９の内壁まで到達せずに途中まで突出した状態で配置されている。このように隔絶用延設部３によりスペースＥ２の一部のみが覆われた構成の本実施の形態においても、有効表示領域への塵埃の侵入を防止することが可能となる。
【００４９】
上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、反射シート３の隔絶用延設部３ＡがスペースＥ２の貫通孔Ｈの周辺部に設けられる場合について説明したが、隔絶用延設部３Ａの配置位置はこれに限定されるものではなく、塵埃が侵入しやすい部分に任意に配置されてもよい。例えば、導光板１の端面Ｄ２に沿ったＬ字状のスペースＥ２の全体にわたって隔絶用延設部３Ａが設けられると、塵埃の侵入を確実かつ効果的に防止することが可能となるため好ましい。また、隔絶用延設部３Ａの配置は、スペースＥ２のみに限定されるものではなく、スペースＥ１に設けられてもよい。幅Ｗ２が狭く有効表示領域までの距離が小さいために塵埃が有効表示領域に侵入しやすいスペースＥ２では、隔絶用延設部３Ａを配置することにより、より有効な侵入防止効果が奏される。一方、スペースＥ２に比べて幅Ｗ１が広いスペースＥ１では、有効表示領域までの距離がスペースＥ２に比べて大きいため、スペースＥ２に比べて塵埃が表示領域に侵入しにくいが、この場合でも、隔絶用延設部３Ａを設けることにより、塵埃の侵入の防止効果が奏される。例えば、スペースＥ１及びスペースＥ２の全域に隔絶用延設部３Ａを設けることにより、さらに効果的に塵埃の侵入を防止することが可能となる。
【００５０】
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、図３に示すように、反射シート３の角部ＣＲに突出部３ｂ，３ｂ’が設けられ、この突出部３ｂと突出部３ｂ’とを重ねることによりＬ字状の隔絶用延設部３Ａとするが、突出部３ｂ，３ｂ’のいずれか一方だけが設けられた構成であってもよい。なお、一方にのみ設ける場合は、突出部を他方の隔絶用延設部と連続させてＬ字状を構成する。
【００５１】
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、照明ユニットＵＴがＬ字型の蛍光放電管を有する場合について説明したが、蛍光放電管の形状はこれに限定されるものではない。また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、リフレクタ部ＲＦと導光板１の端面Ｄ２及び底面とが、連続した１枚の反射シート３で覆われているが、例えば、リフレクタ部のみを覆う反射シートと、それ以外の部分を覆う反射シートとが別々に設けられてもよい。
【００５２】
また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、光補正シートとして光拡散シート４及びプリズムシート５を各１枚ずつ配設しているが、光補正シートの種類及び配置枚数は、これに限定されるものではない。また、照明ユニットＵＴを構成する筐体の構造は、上記の実施の形態１及び実施の形態２の構造に限定されるものではなく、これ以外であってもよい。例えば、液晶パネル１１も合わせて収容する構造の筐体であってもよい。
【００５３】
さらに、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明をエッジライト方式の照明ユニットに適用する場合について説明したが、本発明を、エッジライト方式以外の照明ユニットに適用することも可能である。また、上記の実施の形態１及び実施の形態２においては、本発明に係る照明ユニットＵＴを液晶表示装置ＬＤに利用する場合について説明したが、照明ユニットＵＴの用途はこれに限定されるものではない。
【００５４】
上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。従って、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の精神を逸脱することなく、その構造及び／又は機能の詳細を実質的に変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明に係る照明ユニットは、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置、あるいは、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等に用いられる照明ユニットとして有用である。また、本発明に係る液晶表示装置は、ノート型パソコン等の情報機器の表示装置、あるいは、携帯型テレビ等の映像機器の表示装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る照明ユニットの構成を模式的に示す平面図である。
【図２】図２は、図１のII−II‘線における模式的な断面図である。
【図３】図３は、図１に示す反射シートの展開図である。
【図４】図４は、図１に示す照明ユニットを備えた本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る照明ユニットの構成を模式的に示す断面図である。
【図６】図６は、従来の照明ユニットの構成を模式的に示す平面図である。
【図７】図７は、図６のVII−VII‘線における模式的な断面図である。
【図８】図８は、図６に示す反射シートの展開図である。
【符号の説明】
【００５７】
１    導光板
２    蛍光放電管
３    反射シート
４    光拡散シート
５    プリズムシート
１１  液晶パネル
１２  フロントカバー                                                                                
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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】
2004027312.tif 000015
【図６】
2004027312.tif 000016
【図７】
2004027312.tif 000017
【図８】
2004027312.tif 000018
【国際調査報告】
2004027312.tif 000019
2004027312.tif 000020