| 【発明の名称】 |
バックライト装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】大島 弘二郎
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
【氏名】冨崎 博隆
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】ＬＥＤ近傍において輝度が高くなる輝度ムラを防止し、導光板の表面から均一に光を照射して視認性及び外観を向上させるバックライト装置を提供することを目的とする。
【解決手段】液晶ディスプレイ等の液晶表示部Ｘに背面側から面発光により光を照射し液晶表示部Ｘの視認性を向上させるバックライト装置１であって、液晶表示部Ｘの背面側に配設される導光板２と、導光板２の裏面側に添設された反射板３と、導光板２の縁部に形成された切り込み部４と、切り込み部４内部に配設されたＬＥＤ５と、ＬＥＤ５を覆うように導光板２の縁部に沿って導光板２の表面に敷設される短冊状の反射吸収シート７と、反射吸収シート７の裏面にＬＥＤ５に対応して形成されＬＥＤ５を覆う光吸収部８と、を備えた構成を有している。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】液晶ディスプレイ等の液晶表示部に背面側から面発光により光を照射し前記液晶表示部の視認性を向上させるバックライト装置であって、前記液晶表示部の背面側に配設される導光板と、前記導光板の裏面側に添設された反射板と、前記導光板の縁部に形成された切り込み部と、前記切り込み部内部に配設されたＬＥＤと、前記ＬＥＤを覆うように前記導光板の縁部に沿って前記導光板の表面に敷設される短冊状の反射吸収シートと、前記反射吸収シートの裏面に前記ＬＥＤに対応して形成され前記ＬＥＤを覆う光吸収部と、を備えたことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】前記反射吸収シートが、前記光吸収部の以外の部分に形成された光反射部を備え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。
【請求項３】前記液晶表示部が、画像が表示される画像表示領域と画像が表示されない非画像表示領域を有し、前記反射吸収シートが前記非画像表示領域の背面側に配設されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト装置。
【請求項４】前記光吸収部が前記ＬＥＤを中心とする略半円形状に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のバックライト装置。
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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、携帯電話機やカメラ等の電子機器の液晶表示部に背面側から光を照射して液晶表示部の視認性を向上させるバックライト装置に関し、特に液晶表示部へ光を均等に照射して良好な画像を得ることができるバックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機等の小型電子機器の表示部には、小型で消費電力の小さい液晶ディスプレイ等の液晶表示部が広く用いられている。一般的にこのような液晶表示部は自発発光しないため、暗い場所でも表示された画像が見えるように液晶表示部の背面側に配設されたバックライト装置を有している。
【０００３】図５は従来のバックライト装置を有する携帯電話機の模式断面図である。
【０００４】図５において、１００は携帯電話機、１０１は携帯電話機１００に内蔵された従来のバックライト装置、１０２は透光性を有する導光板、１０２ａは導光板１０２の内部に形成された反射面、１０２ｂは導光板１０２の裏面側に添設された反射板、１０３は基板、１０４は基板１０３上に配設されたＬＥＤ、１０５は導光板１０２の前面側に配設された液晶表示部、１０６は携帯電話機携帯電話機１００のケーシング、１０７は液晶表示部１０５の前面側に配設された表示カバー部である。
【０００５】以上のように構成された携帯電話機１００のバックライト装置１０１について、以下その動作を図を用いて説明する。
【０００６】図５に示すように、基板１０３上に配設されたＬＥＤ１０４より光が照射されると、その照射光は導光板１０２の背面側の側端部より反射面１０２ａを介して導光板１０２内部へ導入される。導光板１０２内部に入射したＬＥＤ１０４の光は、導光板１０２の裏面側の反射板１０２ｂにより導光板１０２内部で反射、拡散し、最終的に導光板１０２の前面側から略均等に出射される。これにより、液晶表示部１０５に背面側から光が照射され、暗い場所でも視認性の良好な鮮明な画像を得ることができる。
【０００７】しかしながら、このような従来のバックライト装置１０１は、ＬＥＤ１０４が導光板１０２から離隔して配設されているため、携帯電話機１００の小型化が困難であるという問題点を有していた。更に、液晶表示部１０５に表示される画像等の情報量の増加から、近年、液晶表示部１０５の拡大化が望まれているが、この点においても、従来のバックライト装置１０１では、液晶表示部１０５の大きさを保ったまま携帯電話機１００を小型化することは難しくコンパクト化が困難であるという問題点を有していた。
【０００８】この問題点を解決するために、導光板の所定部に切り込みを形成し、該切り込みにＬＥＤを配設することで液晶表示部の大きさを変えずに小型化を可能としたバックライト装置が開発されている。
【０００９】このようなバックライト装置としては、登録実用新案第３０５５４０５号公報（以下、イ号公報とする）には、「導光板の表面に単軸方向のプリズム構造が設けられた液晶表示装置のバックライト輝度増強装置において、該単軸方向のプリズム構造の有する複数の線条が異なる密度で形成されていることを特徴とする液晶表示装置のバックライト輝度増強装置」が開示されている。
【００１０】図６はバックライト輝度増強装置を示す全体斜視図である。
【００１１】図６において、１１０はバックライト輝度増強装置、１１１は導光板、１１２は導光板１１１の側端部に形成された切り込み部、１１３は切り込み部１１２に配設されたＬＥＤ、１１４は導光板１１１の表面に形成されたプリズム構造である。
【００１２】以上のように構成されたバックライト輝度増強装置について、以下その動作を図を用いて説明する。
【００１３】図６に示すように、導光板１１１上には単軸方向のプリズム構造１１４が形成されている。プリズム構造１１４は異なる密度で形成され、ＬＥＤ１１３に近い部分は密度が疎に、ＬＥＤ１１３から遠い部分は密度が密になるように形成されている。これにより、導光板１１１の表面の輝度を向上させることができる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
【００１５】（１）イ号公報に記載のバックライト輝度増強装置では、ＬＥＤ１１３近傍において照射される光の光量が多いためＬＥＤ１１３近傍において他の部分より輝度が高く、導光板１１１の表面から均一に光が照射されないため液晶表示部の視認性及び外観に欠けるという課題を有していた。
【００１６】（２）また、導光板の反射板側に微少な凹凸を形成し輝度を高めた導光板（特開平１０−９７１９９号公報）が開示されているが、このような構成ではＬＥＤ近傍において他の部分より輝度が高くなる輝度ムラを防止できないため液晶表示部の視認性及び外観に欠けるという課題を有していた。
【００１７】（３）また、導光体の表面或いは裏面の光源の電極部近傍を除く部分に、入射端面側から他端側に向かうに従って面積が徐々に大きくなる各々相似形の拡散作用を有する拡散パターンを複数形成した面光源装置（実用新案登録第２５４０３０３号公報）が開示されているが、このような構成ではＬＥＤ近傍において他の部分より輝度が高くなる輝度ムラを防止できないため液晶表示部の視認性及び外観に欠けるという課題を有していた。
【００１８】本発明は上記従来の課題を解決するもので、ＬＥＤ近傍において輝度が高くなる輝度ムラを防止し、導光板の表面から均一に光を照射して視認性及び外観を向上させるバックライト装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明のバックライト装置は、液晶ディスプレイ等の液晶表示部に背面側から面発光により光を照射し前記液晶表示部の視認性を向上させるバックライト装置であって、前記液晶表示部の背面側に配設される導光板と、前記導光板の裏面側に添設された反射板と、前記導光板の縁部に形成された切り込み部と、前記切り込み部内部に配設されたＬＥＤと、前記ＬＥＤを覆うように前記導光板の縁部に沿って前記導光板の表面に敷設される短冊状の反射吸収シートと、前記反射吸収シートの裏面に前記ＬＥＤに対応して形成され前記ＬＥＤを覆う光吸収部と、を備えた構成を有している。
【００２０】この構成により、ＬＥＤ近傍において輝度が高くなる輝度ムラを防止し、導光板の表面から均一に光を照射して視認性及び外観を向上させるバックライト装置を提供することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載のバックライト装置は、液晶ディスプレイ等の液晶表示部に背面側から面発光により光を照射し液晶表示部の視認性を向上させるバックライト装置であって、液晶表示部の背面側に配設される導光板と、導光板の裏面側に添設された反射板と、導光板の縁部に形成された切り込み部と、切り込み部内部に配設されたＬＥＤと、ＬＥＤを覆うように導光板の縁部に沿って導光板の表面に敷設される短冊状の反射吸収シートと、反射吸収シートの裏面にＬＥＤに対応して形成されＬＥＤを覆う光吸収部と、を備えた構成を有している。
【００２２】この構成により、以下のような作用を有する。
【００２３】（１）反射吸収シートの光吸収部によりＬＥＤの出射光を吸収し、ＬＥＤの近傍において輝度が高くなる輝度ムラの発生を防止し、導光板の表面において均一な面発光が得られる。
【００２４】ここで、導光板の面光源とは、導光板内部に入射したＬＥＤの出射光が、反射板により導光板内部で反射、拡散し略均等に出射されることをいう。
【００２５】本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバックライト装置であって、反射吸収シートが、光吸収部の以外の部分に形成された光反射部を備えた構成を有している。
【００２６】この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
【００２７】（１）導光板の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤの消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができる。
【００２８】本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバックライト装置であって、液晶表示部が、画像が表示される画像表示領域と画像が表示されない非画像表示領域を有し、反射吸収シートが非画像表示領域の背面側に配設された構成を有している。
【００２９】この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下のような作用を有する。
【００３０】（１）面発光している導光板の光が画像表示領域に照射された際に、画像表示領域に反射吸収シートの影が投射されることを防ぐことができ、良好な画像を得ることができる。
【００３１】本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載のバックライト装置であって、光吸収部がＬＥＤを中心とする略半円形状に形成された構成を有している。
【００３２】この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
【００３３】（１）光吸収部の面積を最小にし光反射部の面積を最大にすることができるので、導光板の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤの消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができる。
【００３４】以下に本発明の一実施の形態について説明する。
【００３５】（実施の形態１）図１は本実施の形態１におけるバックライト装置の組立図であり、図２（ａ）は本実施の形態１におけるバックライト装置の平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線の要部矢視断面図である。
【００３６】図中、１は本実施の形態１におけるバックライト装置、２は導光板、３は反射板、４は切り込み部、５はＬＥＤ、６は基板、７は反射吸収シート、８は光吸収部、９は光反射部、Ｘは液晶表示部、Ｙは画像表示領域、Ｚは非画像表示領域である。
【００３７】ここで、本実施の形態１におけるバックライト装置１は、液晶表示部Ｘの背面側に配設される導光板２と、導光板２の裏面側に添設された反射板３と、導光板２の側部に配設された基板６と、基板６に実装されたＬＥＤ５と、ＬＥＤ５を覆うように導光板２の縁部に沿って敷設された反射吸収シート７と、を備えている。バックライト装置１は携帯電話機等の小型電子機器のケーシング（図示せず）内部に収納され、該小型電子機器の表示部である液晶表示部Ｘの背面側に配設されている。
【００３８】導光板２の縁部には、本実施の形態１においては２つの切り込み部４が形成され、ＬＥＤ５は各々の切り込み部４内部に配設されている。
【００３９】反射板３は、例えば白色樹脂や板金等の光反射性材料により形成され、導光板２内部に導入されたＬＥＤ５の光を導光板２の表面側に反射する。また、導光板２の裏面には多数の微小な凹凸が所定のパターンで形成されている。これにより、導光板２内部に導入されたＬＥＤ５の光は反射板３により反射されると共に拡散され、導光板２の表面側に略均等に出射される。
【００４０】反射吸収シート７は、その裏面に黒色又は暗色に形成された光吸収部８と、白色又は明色に形成された光反射部９とを備えている。光吸収部８はＬＥＤ５を覆うようにＬＥＤ５に対応した位置に形成されている。本実施の形態１においては、所定の幅を有する２つの光吸収部８が、各々ＬＥＤ５を覆うように反射吸収シート７の長手方向に並設されている。これにより、ＬＥＤ５の近傍において輝度が高くなる輝度ムラの発生を防止し、導光板２の表面において均一な面発光が得られる。なお、反射吸収シート７の長手方向の光吸収部８の幅は、ＬＥＤ５の所定量の入射光に対して導光板２の表面の面発光の輝度が均一且つ最大となるように設定されている。光吸収部８の幅が大きすぎると導光板２の表面の面発光の輝度が低下し、小さすぎるとＬＥＤ５の近傍において輝度が高くなる輝度ムラが発生するため好ましくない。
【００４１】また、２つの光吸収部８の間及び光吸収部８と反射吸収シート７の端部との間には光反射部９が設けられている。これにより、導光板２の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤ５の消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができる。
【００４２】液晶表示部Ｘは、電圧を印加すると分子の配列が変わる液晶を上下２枚のガラス板により挟み、印加する電圧を制御することにより文字や図形等の画像を表示するように形成されている。液晶表示部Ｘは、文字や図形等の画像が表示される即ち液晶が配設されている画像表示領域Ｙと、液晶が配設されていない非画像表示領域Ｚと、を有している。なお、反射吸収シート７は非画像表示領域Ｚの裏面側に配設されている。これにより、面発光している導光板２の光が画像表示領域Ｙに照射された際に、画像表示領域Ｙに反射吸収シート７の影が投射されることを防ぐことができ、良好な画像を得ることができる。
【００４３】以上のように構成された本発明の実施の形態１におけるバックライト装置について、その動作を図を用いて説明する。
【００４４】図３は本実施の形態１におけるバックライト装置の照射光の動作を説明する説明図である。
【００４５】図３において、１は本実施の形態１におけるバックライト装置、２は導光板、３は反射板、４は切り込み部、５はＬＥＤ、６は基板、７は反射吸収シート、８は光吸収部であり、これらは図１又は図２において説明したものと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。Ｌ１はＬＥＤ５の導光板２側の側端面の下端部より出射し導光板２の表面に対して入射角θで入射する出射光、Ｌ２はＬＥＤ５の導光板２側の側端面の下端部より出射し導光板２の表面に対して入射角θより小さい入射角で入射する出射光、Ｌ３はＬＥＤ５の導光板２側の側端面の下端部より出射し導光板２の表面に対して入射角θより大きい入射角で入射する出射光である。入射角θは、導光板２の屈折率に対する臨界角である。
【００４６】図３に示すように、ＬＥＤ５を発光させると、ＬＥＤ５の導光板２側の側端面の下端部から出射された出射光Ｌ１は、導光板２にその側部側から導入され導光板２の表面に対して入射角θで入射し、導光板２の表面において反射吸収シート７の裏面の光吸収部８に吸収される。出射光Ｌ２は、導光板２にその側部側から導入され導光板２の表面に対して入射角θより小さい入射角で入射し、導光板２の表面において反射吸収シート７の裏面の光吸収部８に吸収される。出射光Ｌ３は、導光板２にその側部側から導入され導光板２の表面に対して入射角θより大きい入射角で入射する。出射光Ｌ３の入射角は導光板２の屈折率に対する臨界角であるθより大きいため、出射光Ｌ３は導光板２の表面で全反射する。このように、ＬＥＤ５の近傍において、ＬＥＤ５から出射された出射光が反射板３を介さずに、直接、導光板２の表面から出射されることがないため、ＬＥＤ５の近傍において輝度が高くなる輝度ムラを防止することができる。
【００４７】以上のように本実施の形態１におけるバックライト装置は構成されているので、反射吸収シート７の光吸収部８によりＬＥＤ５の出射光を吸収することで、ＬＥＤ５の近傍において輝度が高くなる輝度ムラの発生を防止し、導光板２の表面において均一な面発光が得られ、且つ、光反射部９により導光板２の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤ５の消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができる。面発光している導光板２の光が画像表示領域Ｙに照射された際に、画像表示領域Ｙに反射吸収シート７の影が投射されることを防ぐことができ、良好な画像を得ることができるという作用を有する。
【００４８】（実施の形態２）図４は本実施の形態２におけるバックライト装置の組立図である。
【００４９】図中、２は導光板、３は反射板、４は切り込み部、５はＬＥＤ、６は基板、Ｘは液晶表示部、Ｙは画像表示領域、Ｚは非画像表示領域であり、これらは図１において説明したものと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。１ａは本実施の形態２におけるバックライト装置、１１は反射吸収シート、１２は光吸収部、１３は光反射部である。
【００５０】以上のように構成された本実施の形態２におけるバックライト装置１ａが実施の形態１と異なる点は、光吸収部１２がＬＥＤ５を中心とする略半円形状に形成されている点である。これにより、実施の形態１の作用に加え、光吸収部１２の面積を最小にし光反射部１３の面積を最大にすることができるので、導光板２の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤの消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができるという作用を有する。
【００５１】
【発明の効果】以上のように、本発明のバックライト装置によれば、以下のような有利な効果が得られる。
【００５２】本発明の請求項１に記載の発明によれば、以下のような効果を有する。
【００５３】（１）反射吸収シートの光吸収部によりＬＥＤの出射光を吸収し、ＬＥＤの近傍において輝度が高くなる輝度ムラの発生を防止し、導光板の表面において均一な面発光が得られるバックライト装置を提供することができる。
【００５４】本発明の請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、以下のような効果を有する。
【００５５】（１）導光板の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤの消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができるバックライト装置を提供することができる。
【００５６】本発明の請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、以下のような効果を有する。
【００５７】（１）面発光している導光板の光が画像表示領域に照射された際に、画像表示領域に反射吸収シートの影が投射されることを防ぐことができ、良好な画像を得ることができるバックライト装置を提供することができる。
【００５８】本発明の請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果に加え、以下のような効果を有する。
【００５９】（１）光吸収部の面積を最小にし光反射部の面積を最大にすることができるので、導光板の表面の面発光の輝度を高めることができるため、ＬＥＤの消費電力を低減することができると共に視認性を向上させることができるバックライト装置を提供することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５８２１
【氏名又は名称】松下電器産業株式会社
【住所又は居所】大阪府門真市大字門真１００６番地
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| 【出願日】 |
平成１４年２月１３日（２００２．２．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９７４４５
【弁理士】
【氏名又は名称】岩橋 文雄 （外２名）
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２４２８１７（Ｐ２００３−２４２８１７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年８月２９日（２００３．８．２９） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−３４９４７（Ｐ２００２−３４９４７） |
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