JP2001052521A

JP2001052521A - 面状光源装置

Info

Publication number: JP2001052521A
Application number: JP11219979A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ota; 久士太田
Original assignee: Advanced Display Inc
Current assignee: Advanced Display Inc
Priority date: 1999-08-03
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2001-02-23
Anticipated expiration: 2019-08-03
Also published as: JP4256540B2

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度が均一であり、製造が容易であり、導光
板の組付けが容易であり、しかも耐衝撃性にすぐれた面
状光源装置を提供する。【解決手段】透光性材料からなる導光板１と、該導光
板１の周端面に形成された入光面に近接して配設された
ランプ３と、前記導光板１の周端面のうち前記入光面の
両側にのびる一対の側端面を保持するモールドフレーム
２とからなる面状光源装置であって、前記導光板１の平
面形状が、前記一対の側端面の全体が前記入光面に対し
て傾斜した形状を呈し、前記モールドフレーム２の空間
部が、前記導光板１の平面形状に実質的に相補的な形状
を呈してなる面状光源装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は面状光源装置に関す
る。さらに詳しくは、液晶表示装置用のバックライトな
どに用いられる面状光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、図１０〜１１に示されるよう
に、透光性材料からなる導光板２１の周端面における入
光面２１ａに近接して棒状光源であるランプ２３が配設
され、前記導光板２１およびランプ２３がモールドフレ
ーム２２に収納および保持されたサイドライト型面状光
源装置がある。

【０００３】この面状光源装置は、棒状光源として冷陰
極管または熱陰極管などのランプ２３が使用され、ラン
プ２３を透過率の高いアクリル樹脂などの材料で作製さ
れた導光板３１の上面には、ランプ２３からの光を均一
にすることを目的とした光散乱効果を有する白色合成樹
脂板からなる拡散シートが設けられ、また、拡散シート
の反対側には鏡面反射または白色反射板が用いられてお
り、かかる反射シートはランプ２３から導光板２１に入
った光のうち、後面側に向かう光を前面側に反射させて
光の利用効率を向上させている。

【０００４】また、面状光源装置の構成部品のうち、ラ
ンプ２３および導光板２１の位置関係は、発光面の輝度
に著しく影響を及ぼすため、ランプ２３および導光板２
１は、硬質のモールドフレーム２２により位置決めされ
ている。従来では、導光板２１を位置決めする場合に
は、導光板２１の側端面２１ｂに凸型の突起２７を形成
し、モールドフレーム２２側に凹部２８を成形すること
により、位置決め機能をもたせている。

【０００５】また、図１０〜１１に示される面状光源装
置は、モールドフレーム２２の一辺にランプラバー２４
によってランプ２３が固着され、ランプ２３の外周には
ランプリフレクタ３３が前記導光板２１を向く方向だけ
開口するように覆い、ランプ２３の両端からのびるラン
プケーブル２５はモールドフレーム２２外部でランプ用
コネクタ２６に接続されている。

【０００６】また、導光板２１の前面側（図１０におい
て上側）には、レンズシート３２および液晶パネル２９
が下から順に配設され、さらに液晶パネル２９の前側周
縁付近の部分はフロントフレーム３１で覆われている。
さらに液晶パネル２９はテープ配線などを介して制御基
板３０に電気的に接続されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来より、液晶表示装
置用バックライトとして用いられる面状光源装置では、
発光面全体の輝度の均一性が要求されている。発光面全
体を均一に発光させるためには、導光板２１の形状は発
光面側から見て側端面２１ｂの辺は単純な構造であるこ
とが望ましい。しかし、従来の導光板２１のように位置
決めのための凸型形状の突起２７を設けるなど、構造が
複雑化するとその近傍における輝度均一性が損なわれ、
画質の低下を招く。

【０００８】また、凸型形状などの複雑な構造は導光板
２１を成形するうえで成形を困難にする要因になる。

【０００９】さらに、導光板２１をモールドフレーム２
２に組み付ける場合、一対の凸型形状の突起２７を凹部
２８にうまくはめ込む必要があり、熟練を要するととも
に手間がかかるという問題がある。

【００１０】また、液晶表示装置は、情報化社会の進展
に伴い、ノートブックタイプのパソコン、ワープロなど
の情報処理装置も軽量化および薄型化が指向され、携帯
可能なものが市場で望まれている。そこで表示には関係
ない額縁、すなわちモールドフレーム２２の狭額縁化、
部品の高密度化の傾向にある。導光板２１の位置決めを
目的とした凸型形状の突起２７の幅も狭額縁化の影響に
より小型化の傾向がある。従来のように小型の耳状を呈
する前記突起２７で導光板２１の位置決めを行なうと、
液晶表示装置を持ち運んだ際に落下などの理由により衝
撃が加わったときに凸型形状の突起２７の根元部分に応
力集中がかかり、導光板２１のかかる根元付近の部分に
割れが生じ、表示に影響を及ぼすことがある。

【００１１】本発明はかかる問題を解消するためになさ
れたものであり、輝度が均一であり、製造が容易であ
り、導光板の組付けが容易であり、しかも耐衝撃性にす
ぐれた面状光源装置を提供する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１にかか
わる面状光源装置は、透光性材料からなる導光板と、該
導光板の周端面に形成された入光面に近接して配設され
た棒状光源と、前記導光板の周端面のうち前記入光面の
両側にのびる一対の側端面を保持するフレームとからな
る面状光源装置であって、前記導光板の平面形状が、前
記一対の側端面の全体が前記入光面に対して傾斜した形
状を呈し、前記フレームの空間部が、前記導光板の平面
形状に実質的に相補的な形状を呈してなることを特徴と
する。

【００１３】前記導光板の平面形状が、前記入光面に対
向する終端面を底辺とする台形を呈してなるのが好まし
い。

【００１４】前記導光板の平面形状が、前記入光面を底
辺とする台形を呈してなるのが好ましい。

【００１５】前記導光板の平面形状が、平行四辺形を呈
してなるのが好ましい。

【００１６】前記導光板の内側において、前記導光板と
棒状光源とのあいだに、前記導光板の入光面を受けるた
めの受け部が設けられてなるのが好ましい。

【００１７】前記導光板の平面形状が、前記一対の側端
面のほぼ中間位置で外方へ屈曲した六角形を呈してなる
のが好ましい。

【００１８】前記導光板の平面形状が、前記一対の側端
面のほぼ中間位置で内方へ屈曲した六角形を呈してなる
のが好ましい。

【００１９】本発明の請求項８にかかわる面状光源装置
は、透光性材料からなる導光板と、該導光板の周端面に
形成された入光面に近接して配設された棒状光源と、前
記導光板の周端面のうち前記入光面の両側にのびる一対
の側端面を保持するフレームとからなる面状光源装置で
あって、前記導光板の平面形状が、前記一対の側端面の
全体が前記入光面に対して湾曲した形状を呈し、前記フ
レームの空間部が、前記導光板の平面形状に実質的に相
補的な形状を呈してなることを特徴とする。

【００２０】前記導光板の平面形状が、前記一対の側端
面が内方へ湾曲した形状を呈してなるのが好ましい。

【００２１】前記導光板の平面形状が、前記一対の側端
面が外方へ湾曲した形状を呈してなるのが好ましい。

【００２２】本発明の請求項１１にかかわる面状光源装
置は、透光性材料からなる導光板と、該導光板の周端面
に形成された入光面に近接して配設された棒状光源と、
前記導光板の周端面のうち前記入光面の両側にのびる一
対の側端面を保持するフレームとからなる面状光源装置
であって、前記導光板の平面形状が、前記一対の側端面
全体が略波形形状を呈し、前記フレームの空間部が、前
記導光板の平面形状に実質的に相補的な形状を呈してな
ることを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】つぎに図面を参照しながら本発明
の面状光源装置をさらに詳細に説明する。図１は本発明
の面状光源装置の一実施の形態を示す台形形状の導光板
を有する面状光源装置を備えた液晶表示装置の分解斜視
説明図、図２は図１の面状光源装置の平面説明図、図３
は本発明の面状光源装置の他の実施の形態を示す逆台形
形状の導光板を有する面状光源装置の平面説明図、図４
は本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態を示す
平行四辺形形状の導光板を有する面状光源装置の平面説
明図、図５は本発明の面状光源装置のさらに他の実施の
形態を示す側端面が外方へ屈曲した六角形形状の導光板
を有する面状光源装置の平面説明図、図６は本発明の面
状光源装置のさらに他の実施の形態を示す側端面が内方
へ屈曲した六角形形状の導光板を有する面状光源装置の
平面説明図、図７は本発明の面状光源装置のさらに他の
実施の形態を示す側端面が内方へ湾曲した形状の導光板
を有する面状光源装置の平面説明図、図８は本発明の面
状光源装置のさらに他の実施の形態を示す側端面が外方
へ湾曲した形状の導光板を有する面状光源装置の平面説
明図および図９は本発明の面状光源装置のさらに他の実
施の形態を示す側端面全体が略波形形状の導光板を有す
る面状光源装置の平面説明図である。

【００２４】図１〜２に示される本実施の形態の面状光
源装置は、透光性材料からなる導光板１の周端面におけ
る入光面１ａに近接して棒状光源であるランプ３が配設
され、前記導光板１およびランプ３がモールドフレーム
２に収納および保持されている。導光板１の平面形状
は、一対の側端面１ｂの全体が入光面１ａに対して傾斜
した形状を呈しており、一方、フレーム２の空間部は、
導光板１の平面形状に実質的に相補的な形状を呈してい
る。

【００２５】図２に示されるように、導光板１は、従来
の位置決め用突起２７（図１０〜１１参照）がない比較
的シンプルな形状であるため、均一な輝度で導光板１の
前面から発光することができる。また、導光板１がシン
プルな形状であるため、成形が容易であり、かつ、導光
板１を容易にモールドフレーム２に組み付けることがで
きる。

【００２６】また、図２に示されるように、ランプ３側
を上になるように液晶表示装置を置いた場合、導光板１
は側端面１ｂおよび終端面１ｃで位置決めされており、
上下方向の導光板１の動きを抑制することができる。

【００２７】しかも、側端面１ｂの全体は、傾斜して直
線状にのびているので、側端面１ｂ全体でモールドフレ
ーム２に当接することによって導光板１にかかる荷重
（静荷重または衝撃荷重など）を分散して受けることが
できる。したがって、導光板１は、応力集中する部分が
ないため、破損しにくくなる。

【００２８】さらに、図２に示される導光板１の平面形
状は、入光面１ａに対向する終端面１ｃを底辺とする台
形を呈しているため、導光板１がランプ３へ向かって移
動しようとしても、終端面１ｃが入光面１ａよりも長い
ため、導光板１がランプ３側から滑り出ることがない。

【００２９】図２の台形形状の導光板１の場合、入光面
１ａに対する側端面１ｂの角度θ₁は、９０°＜θ₁≦１
００°程度（好ましくは９３．８°）の範囲に設定され
ていれば、通常のモジュール（アスペクト比が縦：横＝
３：４の場合）でも入光面１ａと終端面１ｃとの辺の比
率が１：１．２５を超えないので、狭額縁化を達成でき
る。

【００３０】前記図１〜２の面状光源装置は、従来と同
様に、棒状光源として冷陰極管または熱陰極管などのラ
ンプ３が使用され、ランプ３を透過率の高いアクリル樹
脂などの材料で作製された導光板１の上面には、ランプ
３からの光を均一にすることを目的とした光散乱効果を
有する白色合成樹脂板からなる拡散シートが設けられ、
また、拡散シートの反対側には鏡面反射または白色反射
板が用いられており、かかる反射シートはランプ３から
導光板１に入った光のうち、後面側に向かう光を前面側
に反射させて光の利用効率を向上させている。

【００３１】また、図１〜２に示される面状光源装置
は、モールドフレーム２の一辺にランプラバー４によっ
てランプ３が固着され、ランプ３の外周にはランプリフ
レクタ１３が前記導光板１を向く方向だけ開口するよう
に覆い、ランプ３の両端からのびるランプケーブル５は
モールドフレーム２外部でランプ用コネクタ６に接続さ
れている。

【００３２】また、導光板１の前面側（図１において上
側）には、レンズシート１２および液晶パネル９が下か
ら順に配設され、さらに液晶パネル９の前側周縁付近の
部分はフロントフレーム１１で覆われている。さらに液
晶パネル９はテープ配線などを介して制御基板１０に電
気的に接続されている。

【００３３】前記実施の形態では、側端面１ｂ全体が傾
斜した形状の一例として、図２に示される終端面１ｃを
底辺とする台形形状を例にあげて説明したが，本発明は
これに限定されるものではなく、図３に示されるよう
な、導光板１の平面形状が、入光面１ａを底辺とする台
形形状であってもよい。

【００３４】図３の導光板１は、図１と同様に入光面１
ａから終端面１ｃへ向かうにつれてだんだん薄くなる構
造なので、最も薄い終端面１ｃの両端の角度が９０°よ
りも大きくなることにより導光板１の破損が少ないとい
う利点を有する。

【００３５】また、図４に示されるように、導光板１の
平面形状が、平行四辺形を呈してなる形状でも前記実施
の形態と同様の作用を奏することができる。図４の場
合、入光面１ａに対する側端面１ｂの角度θ₃は９０°
＜θ₃≦１００°程度（好ましくは９３．８°）または
８０°≦θ₃＜９０°（好ましくは８６．２°）程度の
いずれかの範囲であれば、図２の場合と同様に狭額縁化
を達成することができる。

【００３６】前記図３〜４の場合、導光板１の内側にお
いて、導光板１とランプ３とのあいだに、導光板１の入
光面１ａを受けるための受け部７が設けられているた
め、導光板１がランプ３へ移動するのを好適に防止でき
る。

【００３７】また、図５に示されるように、導光板１の
平面形状が、一対の側端面１ｂのほぼ中間位置で外方へ
屈曲した六角形を呈してなる形状でも前記実施の形態と
同様の作用を奏することができる。図５の場合、入光面
１ａに対する側端面１ｂの角度θ₄は９０°＜θ₄≦１０
８°程度（好ましくは９７．６°）の範囲であれば、図
２の場合と同様に狭額縁化を達成することができる。

【００３８】また、図６に示されるように、導光板１の
平面形状が、一対の側端面１ｂのほぼ中間位置で内方へ
屈曲した六角形を呈してなる形状でも前記実施の形態と
同様の作用を奏することができる。図６の場合、入光面
１ａに対する側端面１ｂの角度θ₅は７２°＜θ₅≦９０
°程度（好ましくは８６．２°）の範囲であれば、図２
の場合と同様に狭額縁化を達成することができる。

【００３９】また、本発明の請求項８にかかわる発明の
一実施の形態として、図７〜８に示されるように、透光
性材料からなる導光板１の周端面における入光面１ａに
近接して棒状光源であるランプ３が配設され、前記導光
板１およびランプ３がモールドフレーム２に収納および
保持され、導光板１の平面形状が、一対の側端面１ｂの
全体が入光面１ａに対して内方または外方へ湾曲した形
状を呈し、モールドフレーム２の空間部が、導光板１の
平面形状に実質的に相補的な形状を呈していてもよい。
この場合も、前記実施の形態と同様に、輝度の均一性、
成形容易性、組付容易性および耐衝撃性の向上を達成す
ることができる。

【００４０】図７に示されるように、一対の側端面１ｂ
の全体が入光面１ａに対して内方へ湾曲した形状を呈す
る場合、導光板１の幅の比率がＸ₁₁：Ｘ₁₂＝１．１：１
より小さい比率であれば、狭額縁化を達成することがで
きる。

【００４１】一方、図８に示されるように、一対の側端
面１ｂの全体が入光面１ａに対して外方へ湾曲した形状
を呈する場合、導光板１の端部と中間部における幅の比
率がＸ₂₁：Ｘ₂₂＝１：１．１より小さい比率であれば、
狭額縁化を達成することができる。

【００４２】さらに、本発明の請求項１１にかかわる発
明の一実施の形態として、図９に示されるように、透光
性材料からなる導光板１の周端面における入光面１ａに
近接して棒状光源であるランプ３が配設され、前記導光
板１およびランプ３がモールドフレーム２に収納および
保持され、導光板１の平面形状が、一対の側端面１ｂの
全体が略波形形状を呈し、モールドフレーム２の空間部
が、導光板１の平面形状に実質的に相補的な形状を呈す
る場合でも、前記実施の形態と同様に、輝度の均一性、
成形容易性、組付容易性および耐衝撃性の向上を達成す
ることができる。図９の場合、導光板１の端部と中間部
における幅の比率がＸ₃₁：Ｘ₃₂＝１：１．１より小さい
比率であれば、狭額縁化を達成することができる。

【００４３】なお、図９に示される略波形形状は、場所
によって、Ｘ₃₁、Ｘ₃₂のように幅が異なっているが、一
対の側端面１ｂの起伏の周期を一致させて幅を一定にさ
せた場合でも図９の場合と同様の効果を得ることができ
る。

【００４４】以上の図２〜９の場合、ランプ３が上側に
配置されているが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、他の３辺のいずれの場合にも適用可能である。ま
た、対向する２辺（入光面１ａおよび終端面１ｃの両
方）にランプ３を有する複数灯方式のものにも適用可能
である。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、導光板の側端面から突
起を省略して当該側端面全体によって導光板を支持する
ため、輝度が均一であり、製造が容易であり、導光板の
組付けが容易であり、しかも耐衝撃性にすぐれている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面状光源装置の一実施の形態を示す台
形形状の導光板を有する面状光源装置を備えた液晶表示
装置の分解斜視説明図である。

【図２】図１の面状光源装置の平面説明図である。

【図３】本発明の面状光源装置の他の実施の形態を示す
逆台形形状の導光板を有する面状光源装置の平面説明図
である。

【図４】本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態
を示す平行四辺形形状の導光板を有する面状光源装置の
平面説明図である。

【図５】本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態
を示す側端面が外方へ屈曲した六角形形状の導光板を有
する面状光源装置の平面説明図である。

【図６】本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態
を示す側端面が内方へ屈曲した六角形形状の導光板を有
する面状光源装置の平面説明図である。

【図７】本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態
を示す側端面が内方へ湾曲した形状の導光板を有する面
状光源装置の平面説明図である。

【図８】本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態
を示す側端面が外方へ湾曲した形状の導光板を有する面
状光源装置の平面説明図である。

【図９】本発明の面状光源装置のさらに他の実施の形態
を示す側端面全体が略波形形状の導光板を有する面状光
源装置の平面説明図である。

【図１０】従来の面状光源装置を備えた液晶表示装置の
分解斜視図である。

【図１１】図１０の面状光源装置の平面図である。

【符号の名称】

１導光板２モールドフレーム３ランプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透光性材料からなる導光板と、該導光板
の周端面に形成された入光面に近接して配設された棒状
光源と、前記導光板の周端面のうち前記入光面の両側に
のびる一対の側端面を保持するフレームとからなる面状
光源装置であって、前記導光板の平面形状が、前記一対
の側端面の全体が前記入光面に対して傾斜した形状を呈
し、前記フレームの空間部が、前記導光板の平面形状に
実質的に相補的な形状を呈してなる面状光源装置。
【請求項２】前記導光板の平面形状が、前記入光面に
対向する終端面を底辺とする台形を呈してなる請求項１
記載の面状光源装置。
【請求項３】前記導光板の平面形状が、前記入光面を
底辺とする台形を呈してなる請求項１記載の面状光源装
置。
【請求項４】前記導光板の平面形状が、平行四辺形を
呈してなる請求項１記載の面状光源装置。
【請求項５】前記導光板の内側において、前記導光板
と棒状光源とのあいだに、前記導光板の入光面を受ける
ための受け部が設けられてなる請求項３または４記載の
面状光源装置。
【請求項６】前記導光板の平面形状が、前記一対の側
端面のほぼ中間位置で外方へ屈曲した六角形を呈してな
る請求項１記載の面状光源装置。
【請求項７】前記導光板の平面形状が、前記一対の側
端面のほぼ中間位置で内方へ屈曲した六角形を呈してな
る請求項１記載の面状光源装置。
【請求項８】透光性材料からなる導光板と、該導光板
の周端面に形成された入光面に近接して配設された棒状
光源と、前記導光板の周端面のうち前記入光面の両側に
のびる一対の側端面を保持するフレームとからなる面状
光源装置であって、前記導光板の平面形状が、前記一対
の側端面の全体が前記入光面に対して湾曲した形状を呈
し、前記フレームの空間部が、前記導光板の平面形状に
実質的に相補的な形状を呈してなる面状光源装置。
【請求項９】前記導光板の平面形状が、前記一対の側
端面が内方へ湾曲した形状を呈してなる請求項８記載の
面状光源装置。
【請求項１０】前記導光板の平面形状が、前記一対の
側端面が外方へ湾曲した形状を呈してなる請求項８記載
の面状光源装置。
【請求項１１】透光性材料からなる導光板と、該導光
板の周端面に形成された入光面に近接して配設された棒
状光源と、前記導光板の周端面のうち前記入光面の両側
にのびる一対の側端面を保持するフレームとからなる面
状光源装置であって、前記導光板の平面形状が、前記一
対の側端面の全体が略波形形状を呈し、前記フレームの
空間部が、前記導光板の平面形状に実質的に相補的な形
状を呈してなる面状光源装置。