| 【発明の名称】 |
面光源装置及び表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】黒川 光章
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| 【要約】 |
【課題】光源として点光源を用い、備える点光源の数を抑えて、また特殊な両面テープを備えることなく、均一な輝度を呈することのできる面光源装置を提供することを目的とし、更にはその面光源装置を用いた表示性能の良い表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】反射シート３の一端を固定するための両面テープ４を、出射面２２上に、入射面２１近傍でＬＥＤ１とＬＥＤ１の間に対応した複数の位置に部分的に設け、更に両面テープ４の各々をＬＥＤ１からの光の広がりに合わせてテーパ状に形成することにより、ＬＥＤ１からの光の効率利用による輝度の確保をしながら、ＬＥＤ間の光量不足の補償が可能となる。そして、備えるＬＥＤの数を抑え、また特殊な両面テープを用いることなく、輝度むらを解消し出射光の輝度の均一化が図れる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数の点光源と、複数の点光源が対向配置され点光源からの光が入射される入射面と入射面から入射した光を出射する出射面とを有する導光板と、点光源からの光を入射面に入射させるための反射部材とを備え、反射部材の一端は、出射面上に、入射面近傍で点光源と点光源の間に対応する複数の部分で接着されていることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】 反射部材の一端は、出射面上に、複数の部分で点光源からの光の広がりに合わせたテーパ状に接着されていることを特徴とする請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】 反射部材の一端と出射面が接着される複数の部分は、入射面に直行する方向に対してほぼ４２．２°の傾きを有することを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】 反射部材の一端は、光拡散性を有する粘着材により出射面上に接着されていることを特徴とする請求項1乃至３のいずれかに記載の面光源装置。
【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の面光源装置と、導光板の出射面側に設けられた非発光表示手段とを備えることを特徴とする表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、面光源装置とその面光源装置を用いた表示装置に関し、特に光源としてＬＥＤ等の点光源を用い、点光源からの光を反射して導光板に導入するための反射シートを両面テープ等により導光板に接着固定するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示装置に代表される非発光表示装置においては、例えば、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、あるいは液晶テレビ等の製品に組み込まれる際に、その照明のために装置背面には面光源装置であるバックライトユニットが設けられる。このバックライトユニットの一構造として、光源と、光源からの光を側方から入射し表面全体から出射する導光板と、導光板表面から出射される光（出射光）を視野角内に集光し輝度を向上させるためのレンズシート、導光板裏面側に設けられ裏面から抜けた光を再び導光板内に戻すための反射板から構成されるものが知られている。そして、光源からの光を導光板に導入するために、光源の、導光板と対向する端面を除き、周囲に反射シート（光源光反射シート）が設置される。この反射シートは、通常、導光板の光導入端面の周辺（例えば出射面と裏面の入射面側端部）に両面テープで固定される。
【０００３】さて、光源からの光を導光板の側方から導入する場合、光源として、冷陰極蛍光灯等の線状光源やＬＥＤ等の点光源が用いられる。ＬＥＤ等の点光源を光源として用いる場合、複数個の点光源が導光板の光入射面に対して複数個並設される。ＬＥＤ等の点光源は、冷陰極蛍光灯等の線状光源に比べてコストダウンや消費電力の低減化が可能であるが、点光源の直前部の明るさに対して点光源と点光源との間の部分が暗くなり輝度むらが発生するという問題があった。この輝度むらに対しては点光源間の距離を小さくすればこれを低減することは可能であるが、そうすると多くの点光源が必要であり、点光源を用いるメリットが薄れてしまう。
【０００４】また、輝度むらは、光源の周囲に設けられる反射シートを両面テープで固定することにも起因して発生する。反射シートを両面テープで固定する場合、両面テープが不織布をベースとしているために非透明であり、両面テープが接着される導光板部分で不要な屈折や乱反射等の拡散が起き、光出射面の一部が異常に明るく光って輝度むらが発生していた。この両面テープにより起こる輝度むらに対し、例えば特開平８−５４６２４号公報では、反射シートを固定する両面テープに、光を吸収するように着色したものや黒鉛を添加したものを用いることにより、輝度むらを低減させている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、輝度むらを低減させるためには、光源としてＬＥＤ等の点光源を用いる場合には多くの点光源が必要であったり、あるいは、光を吸収するような特殊な両面テープを必要としていた。また、輝度むらを低減するために特殊な両面テープに光を吸収させてしまうと、光源からの光を効率よく利用できないことになり、照明輝度が低下する虞もあった。これらは、面光源装置及び表示装置としてのコストアップを招き、市場における競争力が低下しかねない。
【０００６】本発明は、斯様な点に鑑みてなされたもので、光源として点光源を用いる場合に、備える点光源の数を抑えて、また特殊な両面テープを備えることなく、均一な輝度を呈することのできる面光源装置を提供することを目的とするものであり、更にはその面光源装置を用いた表示性能の良い表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明の面光源装置は、複数の点光源と、複数の点光源が対向配置され点光源からの光が入射される入射面と入射面から入射した光を出射する出射面とを有する導光板と、点光源からの光を入射面に入射させるための反射部材とを備え、反射部材の一端は、出射面上に、入射面近傍で点光源と点光源の間に対応する複数の部分で接着されていることを特徴とする。
【０００８】請求項２に係る本発明の面光源装置は、請求項1に記載の発明において、反射部材の一端は、出射面上に、複数の部分で点光源からの光の広がりに合わせたテーパ状に接着されていることを特徴とする。
【０００９】請求項３に係る本発明の面光源装置は、請求項２に記載の発明において、反射部材の一端と出射面が接着される複数の部分は、入射面に直行する方向に対してほぼ４２．２°の傾きを有することを特徴とする。
【００１０】請求項４に係る本発明の面光源装置は、請求項1乃至３のいずれかに記載の発明において、反射部材の一端は、光拡散性を有する粘着材により出射面上に接着されていることを特徴とする。
【００１１】請求項５に係る本発明の表示装置は、請求項１乃至３のいずれかに記載の面光源装置と、導光板の出射面側に設けられた非発光表示手段とを備えることを特徴とする。
【００１２】
【実施の形態】図１は本発明に係る面光源装置及びそれを用いた表示装置の概略構成図である。
【００１３】１は点光源としてのＬＥＤで、複数のＬＥＤ１は基板１１上に離間した状態で並設されている。
【００１４】２はアクリル樹脂等の透光性材料から成る導光板で、基板１１上に設けられた複数のＬＥＤ１が対向配置されＬＥＤ１からの光が入射される入射面２１と、入射した光を出射する出射面２２と、出射面に対向する裏面２３を備えており、またその他の３面は鏡面状態で入射した光が洩れないように反射面となっており、必要に応じて反射材が備えられる。導光板２の厚さ、即ち出射面２２と裏面２３との距離は、出射光の出射効率の向上のために、入射面２１から離れるに従って小さく形成されており、この場合、出射面２２は後述する拡散板や液晶表示パネルと平行な面を呈するように、例えば、裏面２３が出射面２２に対し傾斜する面に形成されたり、階段状に形成される。また、図示しないが、裏面２３には、入射された光が出射面２２から均一な輝度で出射するようにパターン設計された拡散手段としての拡散パターンが形成されていてもよい。斯様な導光板は、通常、熱可塑性樹脂を用いた射出成形により形成されるので、拡散パターンを備えるものであっても、金型を用いた一般的な成形工程により斯様な導光板は一体的に且つ容易に形成される。
【００１５】３はＬＥＤ１からの光を入射面２１に入射させるための反射部材としての反射シートで、内面が白色あるいは銀箔の反射面に構成されており、内面がＬＥＤ１を覆い反射面２１へと向くように設けられている。４及び４１は反射シート３を固定するための粘着材としての両面テープで、両面テープ４は反射シート３の一端を出射面２２上に、両面テープ４１は反射シート３の他端を後述する反射板上に固定するべく各々貼着されている。両面テープ４は出射面２２上に貼着されるが、図２に示すように、入射面２１近傍でＬＥＤ１とＬＥＤ１の間に対応した複数の位置に部分的に設けられている。そして、両面テープ４の各々は、ＬＥＤ１からの光の広がりに合わせてテーパ状に形成されている。両面テープ４をテーパ状に形成する場合、好ましくは、例えば導光板２がアクリル樹脂製で屈折率がｎ＝１．４９である場合、入射面２１と直行する方向に対する角度をθとすると、ｓｉｎθ／ｓｉｎ９０°＝１／１．４９となる角度、即ちθ＝４２．１５５°（およそ４２．２°）の傾きを有したテーパ状に形成される。
【００１６】５は裏面２３と対向配置され裏面２３と対向する面が反射面となっている反射板で、裏面２３から洩れた光を再度導光板２内に戻すためのものである。６は出射面２２に対向して設けられ出射光を均一に分布させるための拡散板、７は出射面２２側に拡散板６を介して設けられた非発光表示手段としての透過型の液晶表示パネルである。また、図示しないが、必要に応じてレンズシートを液晶表示パネル７と拡散板６の間あるいは拡散板６と導光板２との間に設けても良く、これら拡散板６やレンズシートは、所望の特性に応じて適宜設けられる。
【００１７】さて、ＬＥＤ１からの光は直接あるいは反射シート３に反射されて入射面２１から導光板２内に入射される。このとき、入射面２１に入射される光の光量は、ＬＥＤ１が対向する部分では多く、またＬＥＤ１とＬＥＤ１の間に対応する部分では少ない。しかしながら、入射された光は、出射面２２における反射シート３を固定するための両面テープ４と接触している部分で、両面テープ４がない部分よりも大きく拡散される。この拡散により、ＬＥＤ１とＬＥＤ１の間に対応する部分についても光の供給がされることになり、この部分の光量が補償される。
【００１８】而して、両面テープ４の貼着部分での拡散により、両面テープ４から光が進行する領域（入射面２１と反対側）で均一な光の供給が可能になる。そして、両面テープ４の貼着部分での拡散を経た光は、入射した光は、導光板２内を伝播しながら、あるものは直接あるいは他の面で反射されて、またあるものは一旦裏面２３から出て反射板５で反射され再び導光板２内に入り出射面２２から出射される。出射面２２から出射した光は、拡散板６を経て液晶表示パネル７を背面から照明する。
【００１９】このように、反射シート３の一端を固定するための両面テープ４を、入射面２１近傍でＬＥＤ１とＬＥＤ１の間に対応した複数の位置に部分的に設け、更に両面テープ４の各々をＬＥＤ１からの光の広がりに合わせてテーパ状に形成することにより、ＬＥＤ間の光量不足を補償できる。この結果、輝度むらを解消し出射光の輝度の均一化が図れる。そして、輝度むらの少ない良好な照明性能を有する面光源装置の提供ができ、更には優れた表示性能を有する表示装置の提供が可能となる。
【００２０】また、ＬＥＤからの光を効率よく使用して輝度を確保しながら、ＬＥＤ間の光量不足を補償できるので、ＬＥＤが配置される間の距離を長くすることが可能となり、ＬＥＤ間の光量補償のために多くのＬＥＤを備える必要が無くなる。更に反射シート３の固定する両面テープには普通の両面テープを用いれば良く、コストダウンが可能となる。
【００２１】尚、本実施例では、反射シート３と出射面との接着固定には、両面テープを代表とする粘着材を用いたものであるが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、接着剤で接着してもよい。この時、反射シートが白色の光拡散を起こすものであれば、透明の接着剤でもよく、また、光拡散性を起こさないものであるときは光拡散性を有する接着剤を用いることで、本発明の効果を十分に得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、以上の説明から明らかなように、反射シートの一端を固定するための両面テープを、出射面上に、入射面近傍でＬＥＤとＬＥＤの間に対応した複数の位置に部分的に設け、更に両面テープの各々をＬＥＤからの光の広がりに合わせてテーパ状に形成することにより、ＬＥＤからの光の効率利用による輝度の確保をしながら、ＬＥＤ間の光量不足を補償できる。これにより、備えるＬＥＤの数を抑え、また特殊な両面テープを用いることなく、輝度むらを解消し出射光の輝度の均一化が図れる。そして、コストダウンが可能で、輝度むらの少ない良好な照明性能を有する面光源装置の提供ができ、更には優れた表示性能を有する表示装置の提供が可能となる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
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| 【出願日】 |
平成１１年７月２８日（１９９９．７．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２００１−４３７２１（Ｐ２００１−４３７２１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年２月１６日（２００１．２．１６） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−２１３４０５ |
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