(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板上に複数の光源を設置するとともに該光源の光を入光するよう導光板を配置し、さらにその上に液晶表示パネルを配置して液晶表示パネルの表示エリアを背面から照明するようにしたバックライト装置において、前記液晶表示パネルと前記導光板を支持し、前記回路基板の所定位置に保持するフレーム部材に、前記回路基板上の光源を囲い該光源の光を前記導光板の所定位置に入光させるアパーチャを各光源毎に備えたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記アパーチャは前記導光板側の径を光源側の径よりも小さくしたことを特徴とする請求項１に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に係り、特に導光板と光源（例えば発光ダイオード）を用いたバックライト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネル（以下、ＬＣＤという）のバックライト装置としては、ＬＣＤのうち表示を行う矩形の表示エリアとほぼ同形で表示エリアより一回り大きい導光板をこの表示エリアの裏面に配置し、この導光板に発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）の光を入射させるようになっている。導光板の入光部は光拡散処理が施されている。
【０００３】
図４は従来のＬＣＤのバックライト装置の一例を示すもので、（ａ）はＬＣＤ１と導光板２とＬＥＤ３の配置を上下方向から見た配置図を示し、（ｂ）はＬＣＤ１、導光板２、ＬＥＤ３、サブ基板４、この装置を搭載する機器の主回路基板５の配置を横方向から見た配置図を示す。
【０００４】
図４（ａ）のように、ＬＣＤ１の全エリアの内側が表示エリアとなっているので、この表示エリアにほぼ同形状で表示エリアより一回り大きい導光板２が配置され、この導光板２の一辺に沿って複数個のＬＥＤ３が配置されている。また、図４（ｂ）はフレキシブルプリント基板（以下ＦＰＣという）７をＬＥＤ３側に引き回す場合を示し、機器の主回路基板５の上にサブ基板４、導光板２、ＬＣＤ１の順で配置されている。サブ基板４にはＬＥＤ３が搭載されている。ＬＣＤ１と導光板２とＬＥＤ３を搭載するサブ基板４とは予め図示せぬフレーム部材で一体化、すなわちモジュールにされており、機器の組立ての際、主回路基板５に取り付けられる。ＦＰＣ７は主回路基板５のコネクタ９に接続する。ＬＥＤ３は主回路基板５からサブ基板４に図示せぬ信号ラインが引いてあり機器の主制御用ＩＣによって点灯制御がされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＬＣＤバックライト装置は、ＬＥＤ３の光が導光板２に入る前に拡散してしまい、導光板２の入光部に施された光拡散処理面以外に入射する光が効果的に拡散されず一部は導光板２外に漏れ出てしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するために請求項１に記載する発明は、回路基板上に複数の光源を設置するとともに該光源の光を入光するよう導光板を配置し、さらにその上に液晶表示パネルを配置して液晶表示パネルの表示エリアを背面から照明するようにしたバックライト装置において、前記液晶表示パネルと前記導光板を支持し、前記回路基板の所定位置に保持するフレーム部材に、前記回路基板上の光源を囲い該光源の光を前記導光板の所定位置に入光させるアパーチャを各光源毎に備えた。
【０００７】
また、請求項２に記載する発明は、請求項１において、前記アパーチャは前記導光板側の径を光源側の径よりも小さくした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を説明する。各図の同一箇所には同一符号を付す。図１は本発明の一実施形態を示すＬＣＤのバックライト装置に係り、（ａ）はＬＣＤ１と導光板２とＬＥＤ３の配置を上下方向から見た配置図を示し、（ｂ）は導光板２の角部に設けられた入光部とＬＥＤを横方向から見た配置図で、アパーチャ断面を示す原理図、（ｃ）はＬＣＤ１、導光板２、ＬＥＤ３、この装置を搭載する機器の主回路基板５の配置を横方向から見た配置図、（ｄ）はアパーチャを設けたフレーム部材を下から見た図を示す。
【０００９】
図１（ａ）において、導光板２はＬＣＤの表示エリアに対向する点線２ａで囲んだ領域の外側に外郭導光部２ｃと、外郭導光部２ｃの角部に入光部２ｂを有している。入光部２ｂは図１（ｂ）に示すように３０〜４５度程度に傾斜する反射面となっており、下からＬＥＤ３の光が垂直に入光し、これを水平方向に反射する。角部にＬＥＤ３を配置したことで、ＬＥＤ３とＬＥＤ３の間にコネクタ９を配置でき、図１（ｃ）に示すように２本のＦＰＣ７をＬＥＤ３に邪魔されることなく接続できる。図１（ｄ）に示すフレーム部材１２は、その上面に導光板２とＬＣＤ１を固定するものであるが、導光板２の角部の各入光部２ｂ及び主回路基板５の各ＬＥＤ３と一致する角部に囲い部屋（セル）１２ａ及びアパーチャ１２ｂを形成している。したがって、各ＬＥＤ３の光はそれぞれのアパーチャ１２ｂを通して光が拡散することなく入光部２ｂに施された光拡散処理面に的確に入射できる。入射時に導光板２外に漏れる光が無いこと、導光板２の光拡散処理上、入光させたい位置にのみ光が入ることから光が無駄に導光板２の外に逃げず、よって光のロスを最小限に抑えられる。囲い部屋１２ａはフレーム部材１２を主回路基板５に取付ける脚部として構成することもできる。なお、アパーチャ１２ｂは導光板２側をテーパー状にしてＬＥＤ３側よりも狭くすれば、光が絞れて入光部２ｂの光拡散処理面にさらに集光させることができ、無駄な光漏れをさらに減少できる。
【００１０】
また、ＬＥＤ３を主回路基板５に実装して、従来、独立していたサブ基板を無くして、部品点数の削減、液晶モジュールの薄型化を図っている。
【００１１】
図２は本発明の他の実施形態を示す、主回路基板を含み液晶モジュールの分解斜視図を示す。図は説明上、ＦＰＣを省いている。図においてフレーム部材１２は四角い枠の中にＬＣＤ１及び導光板２を嵌合し一体に保持して液晶モジュールを形成する。フレーム部材１２は白色で導光板２から外に漏れる光を反射するレフレクターの機能も兼ね備えている。長手方向を上下とするとフレーム部材１２の左右両側からフックの付いた脚部１３が下側に伸びていて、この脚部１３のフックを主回路基板５の凹んだ部分に引っ掛けて主回路基板５に取り付けるようになっている。本実施形態ではコネクタ９を左横に縦に並列に配置していて、図示していないがＦＰＣがＬＣＤ１の上下から引出されていて、これをフレーム部材１２の内側に引き廻しコネクタ９にそれぞれ接続する。本例においてもフレーム部材１２は各角部にＬＥＤ３をそれぞれ別々に囲み光を入光部２ｂに通すアパーチャを設ける。
【００１２】
図３はＦＰＣの引き廻し方を説明する図である。まず、同図（ａ）のようにＬＣＤ１のパネル上下２ヶ所から延びるＦＰＣ１ａ，１ｂを矢印の如く裏側に引き廻し同図（ｂ）の状態にする。続いて、同図（ｂ）の矢印の如くＦＰＣの接続端子１ｃ，１ｄを内側に折り曲げ同図（ｃ）の状態にする。なお１０はＬＣＤ駆動制御用ＩＣでＦＰＣ１ａ，１ｂに取付けている。
【００１３】
本実施形態ではＬＥＤ３を角部に配置するようにしたので、主回路基板５上のコネクタ９の位置を任意に決めることができ、したがって他の回路基板実装部品を考慮した最適なレイアウト設計、さらには機器の組立て作業の効率化を考慮した最適なレイアウト設計ができるなど、設計の自由度が大幅に向上する。特に、ＬＣＤ１の大型化に伴いＦＰＣの数が複数ある場合には、従来構造ではサブ基板を備えるか、さもなくばＬＥＤ３の設置側とは別の方向から各ＦＰＣを引き回さねばならなかったものが、このような不自由がなくなる。
【００１４】
また、光源の輝度が高い場合、光源の位置が表示領域に近いと光源近傍が目玉状に光ってしまうが、本実施形態では導光板の角部に入光部を位置させることで表示エリアから光源を遠ざけることができる。特に本実施形態のように入光部２ｂを導光板２の角部に突起させることでより遠ざけることができ、ＬＣＤを全体により均一に照明することができる。角部全てから照明する場合には、光を効率良く使用できるのでＬＣＤの大型化においても少ないＬＥＤで対応可能となる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明は、回路基板上に複数の光源を設置するとともに該光源の光を入光するよう導光板を配置し、さらにその上に液晶表示パネルを配置して液晶表示パネルの表示エリアを背面から照明するようにしたバックライト装置において、前記液晶表示パネルと前記導光板を支持し、前記回路基板の所定位置に保持するフレーム部材に、前記回路基板上の光源を囲い該光源の光を前記導光板の所定位置に入光させるアパーチャを各光源毎に備えたことにより、各光源の光はアパーチャによって拡散せずに入光部の的確な位置に入射するので、光のロスを少なく出来る。
【００１６】
また、前記アパーチャの前記導光板側の径を光源側の径よりも小さくすることにより、光のロスをより少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すＬＣＤのバックライト装置に係り、（ａ）は上下方向から見たＬＣＤと導光板とＬＥＤの配置図、（ｂ）は導光板の入光部とＬＥＤを横方向から見たものでアパーチャを示す配置図、（ｃ）はＬＣＤと機器の主回路基板との電気的接続構造を説明するための横方向から見た配置図、（ｄ）はフレーム部材を下から見たアパーチャを示す図。
【図２】本発明の他の実施形態を示す、主回路基板と液晶モジュールの分解斜視図。
【図３】図２に示す本発明の他の実施形態に係り、ＦＰＣの引き廻し方を説明する図。
【図４】従来のＬＣＤのバックライト装置を示すもので、（ａ）は上下方向から見た配置図、（ｂ）はＬＣＤと機器の主回路基板との電気的接続構造を説明するための横方向から見た配置図。
【符号の説明】
１：液晶表示パネル（ＬＣＤ）
１ａ，１ｂ：フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）
１ｃ，１ｄ：ＦＰＣの接続端子
２：導光板
２ａ：液晶表示エリアに対向する導光板領域を示す点線
２ｂ：入光部
２ｃ：外郭導光部
３：発光ダイオード（ＬＥＤ）
４：サブ基板
５：機器の主回路基板
７：フレキシブルプリント基板
９：コネクタ
１１：機器の主制御用ＩＣ
１２：フレーム部材
１２ａ：囲い（フレーム脚部）
１２ｂ：アパーチャ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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