(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置に光を照射するバックライトユニットであって、
光源と、
前記光源に設けられ、前記光源から照射された光を前記表示装置に導く導光板と、
前記導光板に対向して設けられ、光を受光する受光部を備えた光センサと、
前記受光部を取り囲み、前記導光板に接する部分に設けられた遮光部と、
を有し、
前記導光板は、前記表示装置の表示範囲外に延長して設けられた延長部を有し、
前記延長部は、厚さ方向に形成された凹部を有し、
前記光センサは前記凹部の底面に対向して設けられていることを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記凹部は、前記導光板の表面または裏面に設けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記光センサは、前記凹部の底面に対向して設けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記遮光部は接着面を有することを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項５】
前記導光板は、
前記表示装置の表示範囲と等しい寸法、形状を有する本体を有し、
前記延長部は、前記本体の外周に設けられた帯状の部分であることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記本体は、平面形状が矩形であり、
前記延長部は、前記矩形の１辺の少なくとも一部に設けられていることを特徴とする請求項５記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記導光板は、平面形状が矩形であり、
前記光源および前記光センサは、前記導光板の前記矩形を構成する同一の１辺に連結されていることを特徴とする請求項５記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記光源および前記光センサは、
前記光源および前記光センサに設けられた基板を介して前記導光板の前記矩形を構成する同一の１辺に連結されていることを特徴とする請求項７記載のバックライトユニット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のバックライトユニットを有することを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットおよびバックライトユニットを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型の液晶表示装置は、液晶に電圧を付加することにより配向を変化させ、光を選択的に透過させることにより、画像を表示する装置である。
【０００３】
このような装置においては、透過光を発生させるためのバックライトユニットが液晶の背面等に設けられる場合が多い。
【０００４】
バックライトユニットは、光を発する光源と、光源から発した光を表示装置に導くための導光板を備えている。
【０００５】
一方、バックライトユニットを設けた場合、使用に伴う光源の劣化や遮蔽材料の劣化により、透過光の光学特性が変化し、表示品位が低下する場合がある。
【０００６】
このような場合は、表示品位を改善するための透過光の光学特性の制御が必要となるため、制御の際に必要な情報を得るため、透過光の光学特性を検出する手段を設けることが望ましい。
【０００７】
そこで、導光板に対向するようにして光センサを設けることにより、導光板を透過する透過光の光学特性を検出し、光源から照射される光の光学特性を制御する構造がある。
【０００８】
ここで、光センサは、表示装置へ照射される透過光の邪魔にならない位置に配置される必要がある。
【０００９】
このような要件を満たす構造としては、導光板の寸法を表示領域よりも大きくなるように延長し、延長した部分と対向するように受光部（光センサ）を設けるものがある（特許文献１）。
【００１０】
具体的には、図９（ａ）に示す表示装置５１のように、導光板５７の寸法を、表示パネル５３の表示領域５５よりも大きくなるように延長する。
【００１１】
そして、延長した部分に対向するようにして光センサ５９を設ける。
【００１２】
このような構造にすることにより、光センサ５９は、光源６１から照射された透過光の邪魔にならない位置に配置される。
【００１３】
また、特許文献２のように、導光板の側面に対向するように光センサを設ける場合がある（特許文献２）。
【００１４】
具体的には、図９（ｂ）に示すバックライトユニット７１のように、光センサ７５および光源７７を、導光板７３の側面に対向するように設ける。
【００１５】
このような構造にすることにより、光センサ７５は、光源７７から照射された透過光の邪魔にならない位置に配置される。
【００１６】
【特許文献１】特開２００５−７００６５号公報
【特許文献２】特開２００７−１８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、特許文献１のような構造では、光センサの厚さの分だけバックライトの厚さが増大するため、携帯端末のような薄型の表示装置に設けるのが困難であるという問題があった。
【００１８】
また、特許文献２のような構造では、導光板の板厚が光センサの検出部の寸法よりも小さい場合は適用できないという問題があった。
【００１９】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、光センサの検出部の寸法、形状によらず、薄型化が可能なバックライトユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前述した目的を達成するために、第１の発明は、表示装置に光を照射するバックライトユニットであって、光源と、前記光源に設けられ、前記光源から照射された光を前記表示装置に導く導光板と、前記導光板に対向して設けられ、光を受光する受光部を備えた光センサと、を有し、前記導光板は、前記表示装置の表示範囲外に延長して設けられた延長部を有し、前記延長部は、厚さ方向に形成された凹部を有し、前記光センサは前記凹部に設けられていることを特徴とするバックライトユニットである。
【００２１】
前記凹部は、前記導光板の表面または裏面に設けられている。
【００２２】
前記光センサは、前記凹部の底面に対向して設けられている。
【００２３】
前記バックライトユニットは、前記受光部の周囲に設けられた遮光部を有してもよい。
【００２４】
前記導光板は、前記表示装置の表示範囲内と等しい寸法、形状を有する本体を有し、前記延長部は、前記本体の外周に設けられた帯状の部分であってもよい。
【００２５】
前記本体は、平面形状が矩形であり、前記延長部は、前記矩形の１辺の少なくとも一部に設けられていてもよい。
【００２６】
前記導光板は、平面形状が矩形であり、前記光源および前記光センサは、前記導光板の前記矩形を構成する同一の１辺に連結されていてもよい。
【００２７】
この場合、前記光源および前記光センサは、前記光源および前記光センサに設けられた基板を介して前記導光板の前記矩形を構成する同一の１辺に連結されている。
【００２８】
第２の発明は、第１の発明記載のバックライトユニットを有することを特徴とする表示装置である。
【００２９】
第１の発明および第２の発明ではバックライトユニットが前記表示装置の表示範囲外に延長して設けられた延長部を有し、延長部の厚さ方向に形成された凹部に光センサが設けられている。
【００３０】
そのため、バックライトユニットの厚さは、光センサの検出部の寸法、形状によらない。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、光センサの検出部の寸法、形状によらず、薄型化が可能なバックライトユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面に基づいて本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
【００３３】
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係るバックライトユニット１を有する表示装置３の概略構成を説明する。
【００３４】
ここでは、表示装置３として、透過型の液晶表示装置が例示されている。
【００３５】
図１および図２に示すように、表示装置３は、液晶表示パネル５と、液晶表示パネル５の下方に設けられたバックライトユニット１を有している。
【００３６】
そして、バックライトユニット１から照射された光が液晶表示パネル５を透過することにより、画像を表示する。
【００３７】
表示装置３の構造についてさらに詳細に説明する。
【００３８】
図１および図２に示すように、表示装置３は台座としての金属フレーム２１を有し、金属フレーム２１上には後述する光源１５から照射された光を反射する反射シート９が設けられている。
【００３９】
反射シート９上には、後述する光源１５から照射された光を液晶表示パネル５に導く導光板７が設けられている。
【００４０】
導光板７には、光を発するＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成される光源１５が設けられている。
【００４１】
なお、光源１５をＬＥＤで構成する場合は、白色ＬＥＤを用いてもよく、複数の色のＬＥＤの組み合わせを用いてもよい。
【００４２】
また、導光板７と対向するようにして、光を検知する光センサ１１が設けられている。
【００４３】
また、光源１５と光センサ１１には、光源１５から照射される光の光学特性（輝度、色度等）を制御する制御装置４が接続されている。
【００４４】
導光板７の上面には、導光板７の光を効率よく液晶表示パネル５に入射するための光学シート２１ａが設けられている。
【００４５】
そして、反射シート９、導光板７、光源１５、光学シート２１ａ、制御装置４でバックライトユニット１を構成している。
【００４６】
一方、金属フレーム２１には、バックライトユニット１を覆うようにして、バックライトユニット１および液晶表示パネル５を収納する枠状のモールドフレーム１９が設けられている。
【００４７】
モールドフレーム１９は、内周に内枠１９ａが設けられており、内枠１９ａ上には、液晶表示パネル５が設けられている。
【００４８】
そして、光源１５から照射された光は導光板７によって光学シート２１ａを介して液晶表示パネル５に入射される。この際、導光板７の底面から漏れる光は反射シート９が反射して液晶表示パネル５に入射される。
【００４９】
液晶表示パネル５は、液晶の配向により、選択的に光を透過させて画像を表示する。
【００５０】
一方、導光板７に入射した光の一部は、光センサ１１に入射される。
【００５１】
光センサ１１は、入射した光を検知すると、入射した光の光学特性に関する情報を制御装置４に送信する。
【００５２】
情報を受信した制御装置４は、受信した光学特性を基にして、光源１５から照射される光の光学特性を制御する。
【００５３】
次に、バックライトユニット１の構造についてより詳細に説明する。
【００５４】
図１および図２に示すように、導光板７は、表示装置３（液晶表示パネル５）の表示範囲と等しい寸法、形状を有する本体２０ａを有している。
【００５５】
なお、本実施形態では、表示範囲の形状が矩形となっているため、本体２０ａの形状も矩形である。
【００５６】
なお、本体２０ａの周囲には、額縁と呼ばれる余白部分が設けられる場合があるが、図１および図２では、額縁の記載は省略している。
【００５７】
本体２０ａの矩形を構成する外周としての辺２０ｂには、辺２０ｂに沿うようにして、帯状の延長部２０が設けられている。
【００５８】
即ち、延長部２０は、表示装置３の表示範囲外に延長して設けられている。
【００５９】
なお、図１および図２では、本体２０ａだけでなく、延長部２０を含む導光板７全体の平面形状も矩形であるが、矩形に限定されるものではなく、種々の形状で構成可能である。
【００６０】
図２に示すように、延長部２０には、厚さ方向に凹部２２が形成されている。なお、図２では、延長部２０（導光板７）の表面に凹部２２が形成されている。
【００６１】
凹部２２には、光センサ１１が、凹部２２の底面に対向して設けられている。
【００６２】
光センサ１１は、凹部２２の底面に対向する面に設けられ、光を検知する受光部２５を有している。
【００６３】
光センサ１１には光センサ１１を駆動するためのＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）等のセンサ基板１３が設けられ、センサ基板１３の一端は両面テープ２３によって導光板７に連結されている。
【００６４】
なお、センサ基板１３は、導光板７ではなく、モールドフレーム１９や液晶表示パネル５に連結されていてもよい。
【００６５】
また、導光板７の底面には、受光部２５と対向するようにして、受光部２５に入射する光の量を調節するための凹凸形状や印刷物である反射パターン４１が設けられている。
【００６６】
一方、辺２０ｂに対向する辺２０ｄには光源１５を駆動するための光源基板１７が設けられ、光源基板１７には光源１５が設けられている。
【００６７】
ここで、光センサ１１は、凹部２２に設けられているため、バックライトユニット１の厚さは光センサ１１の検出部（受光部２５）の寸法、形状に影響しない。
【００６８】
従って、バックライトユニット１は光センサ１１の検出部（受光部２５）の寸法、形状によらず、薄型化が可能である。
【００６９】
例えば、光センサ１１の厚さが０．７ｍｍで導光板７の厚さが１．０ｍｍの場合、凹部２２の底面の厚さを０．３ｍｍとすることにより、光センサ１１を凹部２２内に収納できる。
【００７０】
なお、センサ基板１３の厚さは、光学シート２１ａの厚さよりも薄いことが望ましい。このような厚さとすることにより、センサ基板１３の存在が、薄型化の妨げとなることはない。
【００７１】
具体的には、例えば、光学シート２１ａの厚さが０．３ｍｍの場合は、センサ基板１３の厚さを０．２ｍｍとすればよい。
【００７２】
また、光センサ１１は凹部２２に設けられているが、凹部２２は、延長部２０に設けられており、延長部２０は、表示装置３の表示範囲外に延長して設けられている。
【００７３】
そのため、光センサ１１は表示装置３の表示範囲外に設けられる構造となり、バックライトユニット１が光を液晶表示パネル５に照射する際に、光センサ１１が邪魔になることはない。
【００７４】
なお、導光板７のうち、光センサ１１と対向する部分（凹部２２の底面）は、表示範囲内にある本体２０ａよりも厚さが小さい。
【００７５】
しかし、凹部２２の底面から光センサ１１に照射される光（光センサ１１が検知する光）の光学特性（輝度等）は、本体２０ａから液晶表示パネル５に照射される光の光学特性の変化に連動して変化する。
【００７６】
そのため、凹部２２の底面の厚さによらず、受光した情報に基づいて制御装置４が光源１５の制御を行うことが可能である。
【００７７】
なお、凹部２２は、延長部２０の一部ないしは全部を凹状に切削することにより形成される。
【００７８】
このように、第１の実施形態によれば、表示装置３のバックライトユニット１は、液晶表示パネル５の表示範囲外に延長して設けられた延長部２０を有し、延長部２０に設けられた凹部２２に光センサ１１が設けられている。
【００７９】
そのため、バックライトユニット１は光センサ１１の検出部（受光部２５）の寸法、形状によらず、薄型化が可能である。また、表示領域の輝度ムラの発生を抑制できる。
【００８０】
次に、第２の実施形態について図３および図４を参照して説明する。
【００８１】
第２の実施形態に係るバックライトユニット１ａは、第１の実施形態において、凹部２２を延長部２０の裏面に設けたものである。
【００８２】
なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については、同一の番号を付し、説明を省略する。
【００８３】
図３および図４に示すように、バックライトユニット１ａの延長部２０（導光板７）の裏面には、厚さ方向に形成された凹部２２ａが設けられている。
【００８４】
凹部２２ａには、光センサ１１が、凹部２２ａの底面に対向して形成されている。
【００８５】
光センサ１１の底面にはセンサ基板１３が設けられ、センサ基板１３は金属フレーム２１に保持されている。
【００８６】
このように、凹部２２ａは延長部２０の裏面に設けられてもよく、このような構造とすることにより、設計の自由度が増す。
【００８７】
このように、第２の実施形態によれば、表示装置３ａのバックライトユニット１ａは、液晶表示パネル５の表示範囲外に延長して設けられた延長部２０を有し、延長部２０に設けられた凹部２２ａに光センサ１１が設けられている。
【００８８】
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００８９】
次に、第３の実施形態について図５を参照して説明する。
【００９０】
第３の実施形態に係るバックライトユニット１ｂは、第１の実施形態において、受光部２５の周囲に遮光両面テープ３１を設けたものである。
【００９１】
なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については、同一の番号を付し、説明を省略する。
【００９２】
図５に示すように、光センサ１１の受光部２５の周囲には、遮光部としての遮光両面テープ３１が設けられている。
【００９３】
なお、遮光両面テープ３１ではなく、遮光機能を有する片面テープやカバーを遮光部として用いてもよい。
【００９４】
遮光両面テープ３１を設けることにより、光センサ１１の周囲から受光部２５に入射する光を遮蔽でき、光センサ１１による光強度の検出精度を向上させることができる。
【００９５】
このように、第３の実施形態によれば、表示装置３ｂのバックライトユニット１ｂは、液晶表示パネル５の表示範囲外に延長して設けられた延長部２０を有し、延長部２０に設けられた凹部２２に光センサ１１が設けられている。
【００９６】
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【００９７】
また、第３の実施形態によれば、光センサ１１の受光部２５の周囲には、遮光部としての遮光両面テープ３１が設けられている。
【００９８】
そのため、光センサ１１の周囲から受光部２５に入射する光を遮蔽でき、第１の実施形態と比べて光センサ１１による光強度の検出精度を向上させることができる。
【００９９】
次に、第４の実施形態について、図６を参照して説明する。
【０１００】
第４の実施形態に係るバックライトユニット１ｃは、第１の実施形態において、延長部４３を辺２０ｂの一部にのみ設けたものである。
【０１０１】
なお、第４の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については、同一の番号を付し、説明を省略する。
【０１０２】
図６に示すように、バックライトユニット１ｃは、辺２０ｂの一部に設けられた延長部４３を有している。
【０１０３】
このように、延長部４３は、辺２０ｂの少なくとも一部に設けられていればよいので、一部にのみ設けてもよい。このような構造にすることにより、延長部４３を設けたことによる導光板７の大型化を最小限に抑えることができ、延長部から出光し、無駄となる光量を少なくすることができる。
【０１０４】
このように、第４の実施形態によれば、表示装置３ｃのバックライトユニット１ｃが、液晶表示パネル５の表示範囲外に延長して設けられた延長部４３を有し、延長部４３に設けられた凹部２２に光センサ１１が設けられている。
【０１０５】
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１０６】
また、第４の実施形態によれば、バックライトユニット１ｃは、延長部４３が、辺２０ｂの一部にのみ設けられている。
【０１０７】
そのため、延長部４３を設けたことによる導光板７の大型化を最小限に抑えることができ、延長部から出光し、無駄となる光量を第１の実施形態と比較して少なくすることができる。
【０１０８】
次に、第５の実施形態について図７および図８を参照して説明する。
【０１０９】
第５の実施形態に係るバックライトユニット１ｄは、第１の実施形態において、光源１５と光センサ１１を本体２０ａの同一の辺に連結する構造としたものである。
【０１１０】
なお、第５の実施形態において、第１の実施形態と同様の機能を果たす要素については、同一の番号を付し、説明を省略する。
【０１１１】
図７および図８に示すように、光源１５と光センサ１１は、光源基板１７に設けられ、光源基板１７は本体２０ａの辺２０ｄに連結されている。
【０１１２】
即ち、光源１５と光センサ１１は本体２０ａの同一の辺２０ｄに連結されている。
【０１１３】
また、辺２０ｄの一部には延長部４５が設けられ、延長部４５には凹部２２が設けられている。
【０１１４】
そして、光センサ１１は凹部２２に設けられている。
【０１１５】
このように、光源１５と光センサ１１を本体２０ａの同一の辺に連結する構造とすることにより、光源１５と光センサ１１を同一の基板（光源基板１７）に設けることができる。
【０１１６】
そのため、バックライトユニット１ｄの部品点数を減少させ、コストを低下させることができる。
【０１１７】
また、このような構造とすることにより、光源１５が設けられた辺２０ｄと対向する辺である辺２０ｂに延長部を設ける必要がなくなるため、導光板７を小型化できる。
【０１１８】
さらに、本体２０ａの周囲に額縁が設けられている場合は、辺２０ｂと接する額縁を小さくすることができる。
【０１１９】
このように、第５の実施形態によれば、表示装置３ｄのバックライトユニット１ｄが、延長部４５を有し、延長部４５に設けられた凹部２２に光センサ１１が設けられている。
【０１２０】
従って、第１の実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２１】
また、第５の実施形態によれば、光源１５と光センサ１１は本体２０ａの同一の辺２０ｄに連結されている。
【０１２２】
そのため、光源１５と光センサ１１を同一の基板（光源基板１７）に設けることができ、バックライトユニット１ｄの部品点数を減少させ、コストを低下させることができる。
【０１２３】
また、このような構造とすることにより、光源１５が設けられた辺２０ｄと反対側の辺２０ｂに延長部を設ける必要がなくなるため、導光板７を小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
上記した実施形態では、本発明を、透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明は、何等、これに限定されることなく、バックライトを必要とする全ての表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】図１（ａ）はバックライトユニット１を有する表示装置３を示す斜視図であって、図１（ｂ）は図１（ａ）の分解図（斜視図）である。
【図２】図１（ａ）のＡ方向矢視図であり、モールドフレーム１９は断面図で示している。
【図３】バックライトユニット１ａを有する表示装置３ａを示す分解図（斜視図）である。
【図４】図３の側面図であり、モールドフレーム１９は断面図で示している。
【図５】バックライトユニット１ｂを有する表示装置３ｂを示す側面図であり、モールドフレーム１９は断面図で示している。
【図６】バックライトユニット１ｃを有する表示装置３ｃを示す分解図（斜視図）である。
【図７】バックライトユニット１ｄを有する表示装置３ｄを示す分解図（斜視図）である。
【図８】図７のＢ方向矢視図であり、モールドフレーム１９は断面図で示している。
【図９】図９（ａ）は表示装置５１を示す斜視図であって、図９（ｂ）はバックライトユニット７１を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１…………バックライトユニット
１ａ………バックライトユニット
１ｂ………バックライトユニット
１ｃ………バックライトユニット
１ｄ………バックライトユニット
３…………表示装置
３ａ………表示装置
３ｂ………表示装置
３ｃ………表示装置
３ｄ………表示装置
４…………制御装置
５…………液晶表示パネル
７…………導光板
９…………反射シート
１１………光センサ
１３………センサ基板
１５………光源
１７………光源基板
１９………モールドフレーム
２０………延長部
２０ａ……本体
２０ｂ……辺
２０ｄ……辺
２１………金属フレーム
２１ａ……光学シート
２２………凹部
２３………両面テープ
２５………受光部
３１………遮光両面テープ
４１………反射パターン
４３………延長部
４５………延長部
５１………表示装置
５３………表示パネル
５５………表示領域
５７………導光板
５９………光センサ   
６１………光源
７１………バックライトユニット
７３………導光板
７５………光センサ
７７………光源
【図１】
0005093720.tif 000002
【図２】
0005093720.tif 000003
【図３】
0005093720.tif 000004
【図４】
0005093720.tif 000005
【図５】
0005093720.tif 000006
【図６】
0005093720.tif 000007
【図７】
0005093720.tif 000008
【図８】
0005093720.tif 000009
【図９】
0005093720.tif 000010