(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光出射面とは反対側の背面に、光源を収める光源用孔部が設けられ、
前記光源用孔部と対向する前記光出射面側に、凹部が設けられて成り、
前記凹部は、前記光出射面に対し略垂直な面を有する開口端部を有し、かつ、前記光出射面に対し傾斜する斜面を前記凹部の底部側に有して成る
導光板。
【請求項２】
前記凹部の底部側の斜面は、円錐状又は角錐状である請求項１記載の導光板。
【請求項３】
前記凹部の底部側の斜面の開き角度φが、
φ≦π−２ｓｉｎ−１（ｎａｉｒ／ｎ）
（ただし、ｎａｉｒは空気の屈折率、ｎは前記導光板の屈折率）
を満たす請求項１又は２に記載の導光板。
【請求項４】
導光板の光出射面とは反対側の背面に、光源を収める光源用孔部が設けられ、
前記光源用孔部と対向する前記光出射面側に、凹部が設けられて成り、
前記凹部は、前記光出射面に対し略垂直な面を有する開口端部を有し、かつ、前記光出射面に対し傾斜する斜面を前記凹部の底部側に有して成り、
前記光源用孔部に光源が配置され、
前記導光板の少なくとも背面に反射構造部が設けられて成る
バックライト装置。
【請求項５】
前記光源が、発光素子とされ、
前記発光素子を覆って前記導光板の前記光源用孔部内に、光透過性材料より成る充填材が充填されて成る請求項４記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記充填材の前記光出射側の上部に、空気層を有する請求項５記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記凹部の底部側の斜面は、円錐状又は角錐状である請求項４〜６のいずれか一に記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記凹部の底部側の斜面の開き角度φが、
φ≦π−２ｓｉｎ−１（ｎａｉｒ／ｎ）
（ただし、ｎａｉｒは空気の屈折率、ｎは前記導光板の屈折率）
を満たす請求項４〜７のいずれか一に記載のバックライト装置。
【請求項９】
基板上に、発光素子を所定の間隔をもって配置し、
前記発光素子上に、光透過性材料より成る充填材を付着し、
導光板を、その背面に設けた光源用孔部が前記充填材を介して前記発光素子を覆うように配置して固定し、
前記導光板には、前記光源用孔部と対向する光出射面側に凹部が設けられており、
前記凹部は、前記光出射面に対し略垂直な垂直面を有する開口端部を有し、かつ、前記光出射面に対し傾斜する斜面を前記凹部の底部側に有して成る
バックライト装置の製造方法。
【請求項１０】
透過型の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト装置とを備えて成る液晶表示装置において、
前記バックライト装置は、導光板の光出射面とは反対側の背面に、光源を収める光源用孔部が設けられ、
前記光源用孔部と対向する前記光出射面側に、凹部が設けられて成り、
前記凹部は、前記光出射面に対し略垂直な面を有する開口端部を有し、かつ、前記光出射面に対し傾斜する斜面を前記凹部の底部側に有して成り、
前記光源用孔部に光源が配置され、
前記導光板の少なくとも背面に反射構造部が設けられて成る
液晶表示装置。
【請求項１１】
前記光源が、発光素子とされ、
発光素子を覆って前記導光板の前記光源用孔部内に、光透過性材料より成る充填材が充填されて成る請求項１０記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記充填材の前記光出射側の上部に、空気層を有する請求項１１記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記凹部の底部側の斜面は、円錐状又は角錐状である請求項１０〜１２のいずれか一に記載の液晶表示装置。
【請求項１４】
前記凹部の底部側の斜面の開き角度φが、
φ≦π−２ｓｉｎ−１（ｎａｉｒ／ｎ）
（ただし、ｎａｉｒは空気の屈折率、ｎは前記導光板の屈折率）
を満たす請求項１０〜１３のいずれか一に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に透過型の液晶表示装置のバックライト装置に適用して好適な導光板、バックライト装置とその製造方法及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビジョン受像機用の表示装置として、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube、陰極線管）に代わり、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）や、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）などの非常に薄型化された表示装置が提案され、実用化されている。特に、液晶表示パネルを用いた液晶表示装置は、低消費電力での駆動が可能であることや、大型の液晶表示パネルの低価格化などに伴い普及が進み、技術的な研究開発が進められている。
【０００３】
このような液晶表示装置においては、カラーフィルタを備えた透過型の液晶表示パネルを背面側から面状に照明するバックライト装置により照明することにより、カラー画像を表示させるバックライト方式が主流となっている。
バックライト装置の光源としては、蛍光管を使った白色光を発光する冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）や、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が有望視されている（例えば特許文献１参照。）。
特に、青色発光ダイオードの開発により、光の三原色である赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する発光ダイオードが揃ったことになり、これらの発光ダイオードから出射される赤色光、緑色光、青色光を混色することで、色純度の高い白色光を得ることができる。したがって、この発光ダイオードをバックライト装置の光源とすることにより、液晶表示パネルを介した色純度が高くなるため、色再現範囲をＣＣＦＬと比較して大幅に広げることができる。更に、高出力の発光ダイオード（ＬＥＤ）チップを使用することによって、バックライト装置の輝度を大幅に向上させることができる。
【０００４】
このようにバックライト装置の光源にＬＥＤを用いる場合、直下型、すなわちＬＥＤを出射面の直下に配置すると、ＬＥＤが点光源であるため輝度ムラ、色ムラが発生してしまう。
この問題を解決する手段として、ＬＥＤと拡散板との距離を大きくすることが考えられるが、それではバックライトの厚みがＣＣＦＬを用いたバックライトに比べて非常に大きくなってしまう。液晶表示装置においては、更なる軽量、薄型化が必須となっており、バックライトにおいても更なる薄型化が望まれている。
そこで、厚みを少なくする方法として導光板を用いて、その一部に配置された光源からの光を多重反射させることで面光源とする構造が提案されている。
【０００５】
また、光源のＬＥＤとして、発光素子を覆うレンズ形状を、真上に放出される光が横方向に屈折される形状として、主として横方向に光を取り出すサイドエミッタ型のＬＥＤを用いる構造が提案されている（例えば非特許文献１参照。）。
このようなサイドエミッタ型のＬＥＤを用いたバックライト装置は、ＲＧＢ（赤、緑及び青）の各色光の混色が容易であり、輝度むらや色むらを抑えることができるため有用である。
【０００６】
【特許文献１】特開平８−１３６９１７号公報
【非特許文献１】日経エレクトロニクス（日経ＢＰ社）、2004年12月20日号（第 889号）第123〜130頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上述したように主として横方向に光を放射する発光ダイオードを用いても、依然としてＬＥＤの直上方向に出射させる光を完全に消光することはできない。
このため、例えば図１８に模式的にその一例の概略断面構成を示すように、導光板３０の光出射面３０Ａから背面３０Ｂに連通する光源用孔部３１が形成され、その背面３０Ｂ側の光源用孔部３１内に、例えばサイドエミッタ型のＬＥＤ等より成る光源２１が反射構造部２２上に配置される。そして、白色インク等の遮光部７２が印刷等により形成された光透過性部材７１を形成し、この光透過性部材７１を、導光板３０の光源用孔部２１の上部すなわち光出射側に、その遮光部７２が対向するように配置される。
しかしながらこの場合、光透過性部材７１の所定位置、すなわち光源用孔部２１の配置パターンと対応する位置に遮光部７２を形成する必要があり、コストの低減化、部品点数の削減に不利となる。
【０００８】
また、光源として赤、青及び緑色のＬＥＤを用いる場合は、このような遮光部材を用いてＬＥＤから真上に向かう光を遮光すると、周囲からの他の色の光が混色して色むらを発生する原因となる恐れがある。
したがって、このように光源の直上に単に遮光構造を設けても表示装置としては十分ではなく、発光ダイオードのほぼ中心位置からの漏れ光による輝点、いわゆるホットスポットを完全になくし、かつ輝度むら、色むらをなくすことは難しい。現状ではこのような輝度むらや色むらを十分低減するために、光源と表示パネルとの間隔を比較的大とする必要があり、バックライト装置及び液晶表示装置の薄型化を図り難い。また、遮光部として用いる反射コートや光吸収材の材料によっては、光の吸収量、無効量が多く、光の取り出し効率、利用効率の低下を招く場合がある。
これらを解決するためには、光源の上部を単に遮光するよりも、光源から直上に向かう光をより多く導光板内に向かわせることが望ましいといえる。
また、上述したようなサイドエミッタ型のＬＥＤに限定されることなく、通常のＬＥＤを用いる場合においても同様に、上方向に向かう光を導光板内に導光させることができれば、部品点数の削減を図り、また輝度むら、色むらを改善し、更にコストの低減化を図ることが可能である。
【０００９】
以上の問題に鑑みて、本発明は、光源から直上すなわち光出射面側に放出される光をより多く導光板内に導光させることができ、部品点数の削減が可能な導光板、バックライト装置とその製造方法及び液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明による導光板は、光出射面とは反対側の背面に、光源を収める光源用孔部を設け、この光源用孔部と対向する光出射面側に凹部を設けて成り、この凹部は、光出射面に対し略垂直な面を有する開口端部を有し、かつ、光出射面に対し傾斜する斜面を凹部の底部側に有して成る構成とする。
【００１１】
また、本発明によるバックライト装置は、上述の本発明による導光板を有する構成とする。すなわち本発明のバックライト装置は、導光板の光出射面とは反対側の背面に、光源を収める光源用孔部を設け、光源用孔部と対向する光出射面側に、凹部を設けて成り、この凹部は、光出射面に対し略垂直な面を有する開口端部を有し、かつ、光出射面に対し傾斜する斜面を凹部の底部側に有して成り、光源用孔部に光源を配置し、導光板の少なくとも背面に反射構造部を設ける構成とする。
【００１２】
また、本発明によるバックライト装置の製造方法は、基板上に、発光素子を所定の間隔をもって配置し、この発光素子上に、光透過性材料より成る充填材を付着し、導光板を、その背面に設けた光源用孔部が充填材を介して発光素子を覆うように配置して固定する。そして、導光板として、上述の本発明構成の導光板を用いる。すなわちこの導光板の、背面とは反対側の光出射面において、光源用孔部と対向する位置に凹部を設け、この凹部は、光出射面に対し略垂直な垂直面を有する開口端部を有し、かつ、光出射面に対し傾斜する斜面を凹部の底部側に有して成る形状とする。
【００１３】
更に、本発明による液晶表示装置は、透過型の液晶表示パネルと、液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト装置とを備えて成る液晶表示装置において、バックライト装置は、導光板の光出射面とは反対側の背面に、光源を収める光源用孔部が設けられ、光源用孔部と対向する光出射面側に、凹部が設けられて成り、この凹部は、光出射面に対し略垂直な垂直面を有する開口端部を有し、かつ、光出射面に対し傾斜する斜面を前記凹部の底部側に有して成り、光源用孔部に光源が配置され、導光板の少なくとも背面に反射構造部が設けられて成る構成とする。
【００１４】
上述したように、本発明の導光板、バックライト装置及び液晶表示装置においては、その導光板を、その光出射面側の光源と対向する位置に凹部を設け、この凹部の光源側に斜面を形成することから、光源から上方向に出射される光をこの凹部の斜面で反射させることにより、導光板内に導光させることができる。
更にこの場合、前述したような遮光部を光源に対応して配置した光透過性部材を、導光板上に設ける必要がなく、部品点数の削減が可能である。
【００１５】
また、本発明のバックライト装置の製造方法によれば、基板上に、発光素子を配置し、この上に導光板の光源用孔部を、充填材を介して覆うように配置して固定することにより、発光素子を覆うレンズ等の被覆体が不要となり、部品点数の削減を図ることができる。
更に、本発明構成の導光板を用いることによって、同様に、光源から上方向に向かう光を、より多く導光板に導光させることができ、また光出射面側に、遮光部を有する光透過性部材を設ける必要がなくなることから、更にバックライト装置の部品点数の削減が図られる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の導光板、バックライト装置及びその製造方法、液晶表示装置においては、光源から上部の光出射面側に向かう光をより多く導光板内に導光させ、部品点数の削減を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
先ず、本発明によるバックライト装置の導光板の実施形態例の概略構成図を図１及び図２に示す。
図１に示すように、このバックライト装置１０においては、導光板３０の背面３０Ｂ側に光源２１を収容する光源用孔部３１を設け、この光源用孔部３１と対向する光出射面３０Ａ側に凹部３２が設けられる。そしてこの凹部３２は、光出射面３０Ａに対し傾斜する斜面３２Ｓを光源用孔部３１側に有する構成とする。図示の例においては、凹部３２の開口端部は、光出射面３０Ａに対し略垂直な垂直面３２Ｖとし、その底部側を例えば円錐状、角錐状等の斜面３２Ｓとした例を示す。
そしてこの導光板３０を用いた本発明構成のバックライト装置１０は、光源用孔部３１に光源２１、例えばランバート型放射分布の発光ダイオード（ＬＥＤ）を配置して、導光板３０の少なくとも背面３０Ｂ側に反射構造部２２を設けて構成する。
【００１８】
ここで光源用孔部３１は、例えば等間隔に配置される複数のライン状に設けられ、これら凹部３１内に、白色発光ダイオードや、或いはＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の発光ダイオードより成る光源２１が例えばこの順に配置され、導光板３０内に組み込まれる構成となっている。図１においては、各色発光ダイオード２１が並置された一断面を示しているが、例えば図１の紙面に対し垂直な方向に同様の発光ダイオード列が設けられて、全体として発光ダイオードより成る光源２１が分散して配置されて面状の光源とされていてもよい。
【００１９】
導光板３０の材質としては、使用する光源２１の波長帯域において光透過性を有する無色透明の樹脂、例えばアクリル系樹脂を用いることができる。
図示しないが、導光板３０の背面３０Ｂの他に、側面にも反射シート等より成る反射構造部を配置してもよい。
また、導光板３０の光出射面３０Ａ上には、光偏向シートや、必要に応じて入射光を直交する偏光成分に分解する機能を有する偏光分離シート等を設けてもよい。
【００２０】
光源２１は配線プリント基板等の配線構造が形成された構造部上に配置固定されるが、図１においては配線構造を省略して示す。配線構造は反射構造部２２上にプリント印刷等により形成してもよいし、また、反射構造部２２を厚み方向に貫通するスルーホールを経て反射構造部２２の裏面側、すなわち導光板とは反対側の面に配線パターン等を設けるとか、もしくは、反射構造部２２の裏面側にこれとは別体の配線構造体を配置して接続するなど、種々の構成を採り得る。
【００２１】
また、本発明の導光板において、光出射面３０Ａ側に設ける凹部３２は、その斜面３０Ｓで、対向する光源２１から出射される光を全反射させる機能を有する。このため、光源２１がランバート型ＬＥＤやサイドエミッタ型ＬＥＤなどの、中心軸に対し回転対称な放射角度分布を有する光源である場合、例えば図２にその要部の拡大断面構成を示すように、斜面３２Ｓもその中心軸に対し略回転対称な形状の斜面であることが望ましい。図２において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
すなわち、本発明の導光板において、光出射面３０Ａに設ける凹部３２の斜面３２Ｓは、光出射面３０Ａに対し傾斜するものであるが、その傾斜角度としては、図２において破線Ｃで示す光源２１の中心線に対する角度θが、光源２１の放射角度分布に対応して適宜選定されることが望ましい。
【００２２】
なお、本発明のバックライト装置１０に用いる光源２１としては、ランバート型の放射角度分布を有するＬＥＤに限定されることなく、例えば図３に示すように、放射角度が横方向に分布するレンズ形状とされた前述のサイドエミッタ型のＬＥＤを用いることもできる。
このサイドエミッタ型の発光ダイオードは、詳細を省略するがそれぞれ発光素子等の発光体が樹脂ホルダによって保持されるとともに、光源から発せられた光を側面から放射させる光学部品が設けられて、出射光の主成分を発光体の外周方向に出射する指向性を有する構成とされる。なお、サイドエミッタ型発光ダイオードについては、例えば特開２００３−８０６８号公報や特開２００４−１３３３９１号公報などに開示されている。
図３において、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２３】
また、図４に示すように、光源として発光素子２３、例えば発光ダイオード素子いわゆるベアチップを用いてもよい。この場合、導光板３０の光源用孔部３１の内部は発光素子より成る光源２１を覆って光透過性材料より成る充填材２４いわゆるレジンを注入した例を示す。充填材２４の屈折率をできるだけ高くすることによって、光の取り出し効率を向上させることができることは、通常のＬＥＤと同様である。図４において、図２と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２４】
図５〜図７においては、図２〜図４に示す各実施形態例における光源２１からの光線軌跡の一例を示す。図５〜図７に示すように、光源２１から上方向すなわち光出射面３０Ａ側に出射される光線は、矢印Ｌ１で示すように、光源用孔部３１の上面から導光板３０内に入射して、凹部３２の斜面３２Ｓで全反射されて導光板３０内に導光され、基本的には導光板３０と導光板３０の上下にある空気との界面での全反射を繰り返しながら導光板３０内を導光する。光源用孔部３１の側面から導光板３０に入射した矢印Ｌ２で示す光線は、そのまま導光板３０内に同様に導光される。光源２１がサイドエミッタ型のＬＥＤの場合や、半導体ベアチップなどの発光素子２３である場合も同様である。図５〜図７において、図２〜図４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２５】
次に、上述したような光源２１から上方向（光出射面側）に出射される光線を確実に凹部３２の斜面３２Ｓにより全反射させるための最適な形状の条件を検討した結果について、図８及び図９を参照して説明する。
図８及び図９においては、凹部３２の斜面３２Ｓの角度を変化させた場合の各例の概略断面構成を示し、凹部３２の斜面３２Ｓの角度として、この断面において形成される斜面３２Ｓの開き角度φを示す。なお、斜面３２Ｓは、前述の図２〜図４において破線Ｃで示す光源２１の中心線に対し、対称な傾斜角度であることが望ましい。
図８は、凹部３２の斜面３２Ｓが、比較的大きい開き角度φをもって傾斜する場合、図９は、比較的小さい角度φをもって傾斜する場合を示し、それぞれの光源２１からの光線の一例の軌跡を示す。図８及び図９において、図５と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００２６】
図８に示すように、斜面３２Ｓの開き角度φが比較的大きく、いわば光出射面３０に対し緩やかな傾斜角度の斜面３２Ｓを設ける場合は、矢印Ｌ３で示すように、光源用孔部３１の上面から斜面３２Ｓにより反射されて導光板３０内に導光する光線のみではなく、矢印Ｌ４で示すように、光源用孔部３１の上面から、斜面３２Ｓにおける界面で全反射されずに外部に出射される漏れ光が生じる恐れがあり、これ解消することが必要である。このためには、凹部３２の斜面３２Ｓの界面において全反射条件を満たすようにφを決定する必要がある。
【００２７】
光源２１から出射される光の成分のうち、最も全反射しにくいものは、光源２１から、より垂直に立ち上がる光であり、この光を全反射させるための条件は、空気の屈折率をｎａｉｒ、導光板の屈折率をｎとすると、
φ≦π−２ｓｉｎ−１（ｎａｉｒ／ｎ）        ・・・（１）
と表せる。例えば、導光板３０がＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート、屈折率ｎ＝１．４９）の場合、φ≦９６°となる。
【００２８】
一方、図９に示すように、開き角度φが比較的小さく、したがって光出射面３０に対し垂直に近い角度で傾斜する斜面３２Ｓを設ける場合には、光源２１から光源用孔部３１の上面に向けてやや斜めに出射される光が問題となり、導光板３０の光出射面３０Ａにおいて全反射されずに、外部に出射されてしまう恐れがある。このような漏れ光を解消するためには、角度φはなるべく大きいほうが好ましい。このことと、上記式（１）の条件とを考慮すると、角度φは、
φ＝π−２ｓｉｎ−１（ｎａｉｒ／ｎ）        ・・・（２）
により最適値が得られる。
【００２９】
しかしながら、これはＬＥＤ等の光源２１を理想点光源と考えた場合であり、例えば実際のＬＥＤでは発光素子すなわち半導体チップに有限の大きさがあるため、他のパラメータも考慮に入れ、設計する必要がある。
図１０に、本発明の導光板に形成する光出射面側の凹部の最適形状を検討する際に必要なパラメータを示す。上述の式（２）により求められる斜面３２Ｓの開き角度φの他、導光板３０の全厚さＨ、光源用孔部３１の図１０に示す断面における幅（円筒形状である場合は直径）Ｄ１、高さＨ１、凹部３２の最深部の背面３０Ｂからの高さＨ２、凹部３２の図１０に示す断面における幅（円筒形状である場合は直径）、などが挙げられる。
これらのパラメータの最適値は、ＬＥＤ等の光源２１の大きさによって、ある程度決定される。最も重要なパラメータは凹部３２の斜面３２Ｓの開き角度φであり、上述したように、光源２１を点光源と仮定する他、その他のパラメータも考慮して、角度φの最適値を調整することが必要である。
【００３０】
このようにして斜面３２Ｓの傾斜角度が選定される凹部３２の立体的な形状としては、上述したように、光源２１の角度輝度分布の中心線に対し略回転対称な形状が望ましいが、完全に回転対称でなくてもある程度の対称性をもった形状であればよい。すなわち、図１１Ａ〜Ｃに凹部３２の透過斜視図を示すように、斜面３２Ｓは、円錐状の他、四角錐状、六角錐状などの断面多角形状の角錐形状などとすることができる。なお、斜面３２Ｓの衝き合わさった凹部３２の最深部である先端部は、導光板３０の厚さ方向のどの断面においても光源２１に向かって突出する尖鋭な形状であることが望ましい。
【００３１】
また、凹部３２の平面配置（すなわち光源２１の平面配置構成）は、図１２Ａに示すように、略等間隔に配置されていてもよく、その他図示しないが、横方向の列と縦方向の列との間隔が異なっていてもよい。更に、凹部３２の斜面３２Ｓを四角錐状とする場合に、図１２Ｂに示すように、四角錐の底辺が斜め方向に配置されていてもよい。
【００３２】
以上説明した本発明によるバックライト装置の各実施形態例の概略断面構成図を図１３及び図１４に示す。図１３においては、ランバート型のＬＥＤを光源２１として用いた場合、図１４においては、発光素子２３を光源として用いた場合をそれぞれ示す。図１３及び図１４において、図２及び図４と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
このように、光源２１（発光素子２３）の上部すなわち光出射側に、適切な傾斜角度を有する斜面３２Ｓを光源側に設けた凹部３２を配置することによって、光源２１から上方向に出射される光線を、斜面３２Ｓの界面において全反射し、導光板３０内により多くの光を導光させることができる。またこの場合、光出射面３０Ａの上部に、印刷等によって形成した遮光部を有する部材を設ける必要がなく、部品点数の削減を図ることができる。
特に、図１４に示す例においては、発光ダイオードの発光素子を覆う樹脂等より成る光学部材を不要とし、更に部品点数の削減が可能となる。
【００３３】
図１５Ａ〜Ｃにおいては、前述の図１４において説明した本発明のバックライト装置の製造方法の一例を示す製造工程図を示す。
先ず、図１５Ａに示すように、反射構造部２２上の所定位置にＬＥＤベアチップ等の発光素子２３を配置する。発光素子２３の配線構造については、前述したように、反射構造部２２に配線パターンが形成されているとか、反射構造部２２に設けた貫通孔を介して別体の配線基板に接続するなどの、種々の配線構造を採用することができる。
【００３４】
次に、図１５Ｂに示すように、導光板３０の背面３０Ｂに設けた光源用孔部３１内に、充填材２４、いわゆるレジンをディスペンサー６０等によって注入する。この充填材２４は、光透過性を有し、できるだけ高い屈折率を有する材料を用いることが望ましい。また、発光素子２３を組み込む光源用孔部３１の形状は、円柱でも角柱でもよく、また前述したサイドエミッタ型ＬＥＤのレンズホルダ等と同様の角度輝度分布を実現するような形状であってもよい。
【００３５】
その後、導光板３０を反射構造部２２上に、発光素子２３と光源用孔部３１とを位置合わせして対向させ、これらを固定する。凹部３２に設ける斜面３２Ｓの先端部が、光源２１の角度輝度分布の中心線上に配置されるように位置合わせされることが望ましい。
またこのとき、充填材２４の光出射側上部に空気層を有していてもよい。
このようにしてバックライト装置を製造することによって、より部品点数の削減を図ったバックライト装置を提供することが可能となる。
【００３６】
次に、本発明によるバックライト装置を適用して好適な透過型の液晶表示装置の一例について図１６の概略構成図を参照して説明する。
図１６に示すように、この透過型の液晶表示装置２００は、透過型の液晶表示パネル１００と、その背面側に設けられたバックライト装置１０とより構成される。図示しないが、この液晶表示装置２００は、地上波や衛星波を受信するアナログチューナー、デジタルチューナーといった受信部、この受信部で受信した映像信号、音声信号をそれぞれ処理する映像信号処理部、音声信号処理部、またこの音声信号処理部で処理された音声信号を出力するスピーカといった音声信号出力部などを備えていてもよい。
この例は、アクティブマトリクス駆動方式による液晶表示装置の場合を示し、ガラス等より成る第１の基板１ａ上において、画素毎に各画素を選択する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）２ａと、ＴＦＴ２ａのドレイン領域に接続する画素電極２ｂが形成されており、各画素の境界部において、ＴＦＴ２ａのゲート電極に接続するゲートバスライン２ｃとＴＦＴ２ａのソース領域に接続するソースバスライン２ｄが各画素を接続するように格子状に形成されている。
【００３７】
一方、ガラス等から成る第２の基板１ｂ上には、赤（Ｒ：red）、緑（Ｇ：green）、青（Ｂ：blue）の３色のカラーフィルタ３が画素毎に交互に形成され、その上層に複数の画素に対して一体に形成された共通電極４が設けられている。図１６においては、３画素×３画素の９画素分のみを示しているが、実際にはｍ画素×ｎ画素分を表示するようにカラーフィルタ３が設けられる。画素電極２ｂと共通電極４が対向するように、第１の基板１ａと第２の基板１ｂが平行に所定の間隙をもって配置され、得られた画素電極２ｂと共通電極４の間のスペースに、不図示の液晶配向膜で挟まれるようにして液晶５が封入される。
さらに、第１の基板１ａの画素電極２ｂの形成面の裏面側に、偏光板６と白色光を発するバックライト装置１０が配置され、また、第２の基板１ｂの共通電極４の形成面の裏面側に、偏光板７が配置される。
【００３８】
図１７は、液晶駆動電極とＴＦＴの配置図である。図面上、４画素×４画素の１６画素分を示しているが、実際にはｍ画素×ｎ画素分を表示するように配置される。上記のように第１の基板１ａの一方の面上において、画素毎にＴＦＴ２ａと画素電極２ｂが配置され、各画素の境界部において、ゲートバスライン２ｃとソースバスライン２ｄが格子状に形成されている。液晶画面の外枠部分などには、ＸドライバＸＤおよびＹドライバＹＤを含む液晶駆動用ドライバが配置されており、上記のゲートバスライン２ｃは、選択回路Ｇ１〜Ｇｎを介して、ＹドライバＹＤに接続され、一方、ソースバスライン２ｄは、選択回路Ｄ１〜Ｄｍを介して、ＸドライバＸＤに接続される。
【００３９】
ここで、アクティブ素子であるＴＦＴ２ａは、走査電極バスであるゲートバスライン２ｃの信号に従って、液晶５に電界を印加する各画素電極２ｂとデータ電極であるソースバスライン２ｄとを接続し、または切断する役目を果しており、各画素の液晶を選択的に駆動することができる。偏光板６を透過したバックライト装置１０からの光は、上述の選択回路により選択されて駆動された液晶部により透過率を制御されながら液晶５を透過し、さらに各色のカラーフィルタ３及び偏光板７を透過して、偏光板７側にカラー画像を形成する。これにより高コントラストで高速対応な高画質液晶ディスプレイが実現される。
なお、上述の例においては、アクティブマトリクス駆動方式による液晶表示装置の例を説明したが、本発明のバックライト装置及び液晶表示装置は、その他単純マトリクス駆動方式など、種々の駆動方式や、構成による液晶表示装置に適用可能であることはいうまでもない。
【００４０】
上述したように、本発明の導光板、バックライト装置及び液晶表示装置によれば、良好に光源からの光を導光板内に導光させることができて、光源の上部に設ける部分的な遮光用の部材が不要となり、部品点数の削減を図ることができる。
また、本発明のバックライト装置の製造方法によれば、同様に、発光素子を直接装置内に組み込む構成とすることによって、部品点数の削減を図ることができる。
【００４１】
なお、本発明は、上述の各例に限定されるものではなく、光源の種類、導光板や反射構造部の材料構成、配置位置などにおいて、本発明構成を逸脱しない範囲において、種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図２】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図３】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図４】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図５】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図６】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図７】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図８】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図９】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図１０】本発明のバックライト装置の一実施形態例の要部の概略断面構成図である。
【図１１】Ａ〜Ｃは本発明の導光板の一実施形態例の要部の透過斜視図である。
【図１２】Ａ及びＢは本発明の導光板の一実施形態例の概略平面構成図である。
【図１３】本発明のバックライト装置の一実施形態例の概略断面構成図である。
【図１４】本発明のバックライト装置の一実施形態例の概略断面構成図である。
【図１５】Ａ〜Ｃは本発明によるバックライト装置の製造方法の一実施形態例の製造工程図である。
【図１６】液晶表示装置の一例の概略分解斜視構成図である。
【図１７】液晶表示装置の一例の要部の概略構成図である。
【図１８】従来のバックライト装置の一例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ａ．第１の基板、１ｂ．第２の基板、２ａ．ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、２ｂ．画素電極、２ｃ．ゲートバスライン、２ｄ．ソースバスライン、３．カラーフィルタ、４．共通電極、５．液晶、６．偏光板、７．偏光板、１０．バックライト装置、２１．光源、２２．反射構造部、３０．導光板、３０Ａ．光出射面、３０Ｂ．背面、３１．光源用孔部、３２．凹部、３２Ｓ．斜面、３２Ｖ．垂直面、１００．液晶表示パネル、２００．液晶表示装置
【図１】
0004600257.tif 000002
【図２】
0004600257.tif 000003
【図３】
0004600257.tif 000004
【図４】
0004600257.tif 000005
【図５】
0004600257.tif 000006
【図６】
0004600257.tif 000007
【図７】
0004600257.tif 000008
【図８】
0004600257.tif 000009
【図９】
0004600257.tif 000010
【図１０】
0004600257.tif 000011
【図１１】
0004600257.tif 000012
【図１２】
0004600257.tif 000013
【図１３】
0004600257.tif 000014
【図１４】
0004600257.tif 000015
【図１５】
0004600257.tif 000016
【図１６】
0004600257.tif 000017
【図１７】
0004600257.tif 000018
【図１８】
0004600257.tif 000019