JP2004111114A - 導光板、表示装置および電子機器 - Google Patents
導光板、表示装置および電子機器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004111114A JP2004111114A JP2002269151A JP2002269151A JP2004111114A JP 2004111114 A JP2004111114 A JP 2004111114A JP 2002269151 A JP2002269151 A JP 2002269151A JP 2002269151 A JP2002269151 A JP 2002269151A JP 2004111114 A JP2004111114 A JP 2004111114A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guide plate
- light guide
- led
- light
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
【課題】発光素子からの出射光を効率的に入射することが可能な導光板、該光導光板を適用した表示装置、および、電子機器を提供する。
【解決手段】導光板に設けられ、発光素子210を挟持する挟持部110は、入射面114と、付勢部材120とを有している。このうち入射面114は、発光素子210から出射された光を入射する面である。一方、付勢部材120は、入射面114と、発光素子210の光出射面とが当接するように、発光素子210が配置された場合に、当該発光素子210に対して付勢力を付与し、発光素子210を入射面114と共に挟持する。
【選択図】 図5
【解決手段】導光板に設けられ、発光素子210を挟持する挟持部110は、入射面114と、付勢部材120とを有している。このうち入射面114は、発光素子210から出射された光を入射する面である。一方、付勢部材120は、入射面114と、発光素子210の光出射面とが当接するように、発光素子210が配置された場合に、当該発光素子210に対して付勢力を付与し、発光素子210を入射面114と共に挟持する。
【選択図】 図5
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置などの照明装置に用いられる導光板、該導光板を搭載した表示装置および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆる透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネルの背面側に照明装置が設けられる構成が一般的である。この構成の下、照明装置から観察側に放出された光は、液晶表示パネルを透過して観察側に出射する。これにより、外光が十分に供給されない環境下においても表示の視認性を確保することができる。
【0003】
ここで、図13は、従来における照明装置の上面図である。この図に示されるように、照明装置400は、光透過性を有する板状の導光板410を含んでいる。導光板410の一端には、LED(Light Emitting Diode)430が収容される凹部412が3つ形成されており、凹部412の側壁面を形成する3つの面のうちひとつの面(入射面)により、LED430からの出射光を入射する。導光板410においては、光を入射すると内部において導光し、導光板410の厚さ方向(紙面垂直方向)に出射する(例えば、特許文献1参照)。
一方、LED430は、略長方形状のフレキシブル基板420にはんだ付けされており、このフレキシブル基板420の両端には、凹部425が形成されている。また、導光板410の下面には、フレキシブル基板420に形成された2つの凹部425の各々と係合する2つの凸部415が形成されている。
このような構成の下、導光板410に形成された凸部415と、フレキシブル基板420に形成された凹部425とを係合させることにより、フレキシブル基板420が導光板410に対して位置決めされ、LED430は、その出射面と導光板410の入射面とが離間した状態で保持される。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−25326号公報(第9頁、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成によれば、以下のような問題が生じる。
一般に、LED430や、フレキシブル基板420は、外形公差の範囲内でそれらの外形にばらつきを有している。また、フレキシブル基板420にはんだ付けされたLED430についても、その実装位置は、実装位置公差の範囲内でばらつきを有している。さらに、LED430は、フレキシブル基板420と導光板410との係合により導光板410に対して位置決めされており、これらの係合にはズレが生じる可能性がある。以上のような外形のばらつきや、実装位置のばらつき、部材間の係合のズレなどを起因として、従来の照明装置400においては、LED430が導光板410から離れてしまうことがあった。このようにLED430が導光板410から離れると、LED430の出射面と導光板410の入射面との隙間dが大きくなるため、LED430から導光板410に入射する光が大量に外部に漏れ、導光板に入射する光の量が大幅に減少するという問題が生じる。
【0006】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発光素子からの出射光を効率的に入射することが可能な導光板、該光導光板を適用した表示装置、および、電子機器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明にかかる導光板は、発光素子から出射された光を入射する入射面と、発光素子からの出射光が前記入射面に入射可能となるように、当該発光素子が配置された場合に、当該発光素子と当接する位置に設けられた被当接部材と、前記被当接部材と当接する発光素子に対して付勢力を付与し、当該発光素子を前記被当接部材と共に挟持する挟持部材とを具備する構成を特徴とする。
かかる導光板によれば、発光素子は、導光板に設けられた被当接部材と挟持部材とにより挟持される。このため、発光素子の光出射面と、導光板の光入射面との相対位置は、発光素子が有する外形のばらつきなどに拘わらず一定となる。これにより、発光素子の光出射面と、導光板の光入射面との隙間が不当に大きくなるおそれがなくなり、発光素子から導光板への光の入射時に、大量の光が外部に漏れることが防止される。
ここで、前記被当接部材は、前記入射面の一部であり、発光素子のうち光出射面と当接する位置に設けられることが好ましい。
このような構成によれば、導光板の光入射面と発光素子の光出射面とが当接しているため、発光素子から導光板に光を入射する際に、光が外部にほとんど漏れることがない。
また、本発明にかかる表示装置は、上記導光板を有し、当該導光板により出射された光を、表示パネルの照明光として用いるので、発光素子からの出射光を効率よく使用することができる。
同様に本発明にかかる電子機器は、上記表示装置を有しているので、発光素子からの出射光を効率よく使用することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明にかかる導光板を適用した透過型液晶表示装置の側面図である。この図に示されるように、液晶表示装置200は、大略して、液晶表示パネル230と、導光板100と、反射板220との各々が、観察側からこの順で積層された構成となっている。このうち、導光板100は、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する部材であり、後述するようにその端部近傍においてLED210を挟持する。LED210から出射された光は、導光板100の側端面から導光板100に入射し、導光板100内部において拡散されつつ導光され、液晶表示パネル230側あるいは反射板220側に出射する。導光板100のうち液晶表示パネル230と対向する面には、図示せぬ拡散層が貼着されており、導光板100から液晶表示パネル230側に出射した光は、拡散層により一様に拡散されたのち、液晶表示パネル230を透過して観察側に放出される。一方、導光板100から反射板220側に出射した光は、反射板220において反射され、導光板100などを透過して観察者に到達する。
【0009】
図2は、導光板100の斜視図である。この図に示されるように、導光板100には、3つの挟持部110が設けられており、後述するように各々の挟持部110において1つのLED210を挟持し、当該LED210からの出射光を入射する。
【0010】
ここで、説明の便宜上、LED210の形状について図3を参照して説明する。同図に示されるように、LED210は、略直方体形状の筐体212を有している。筐体212は、その高さH2が、導光板100の高さ(厚み)より若干低く、ひとつの面(前面213)には、光を出射する出射面214が設けられている。一方、筐体212の背面215には、幅W2の中央付近に溝部216が形成されている。また、2つの側面217においては、電極端子218が筐体212により保持されており、電極端子218の下面は、筐体212の下面の一部より若干下方となるように位置している。
【0011】
次に、LED210を挟持し、LED210からの出射光を入射する挟持部110について詳細に説明する。図4は、挟持部110の斜視図であり、図5は、挟持部110によりLED210が挟持された様子を示す挟持部110の上面図である。これらの図に示されるように、挟持部110には、LED210からの出射光を入射する入射面114が形成されている。図5に示すように、この入射面114は、LED210からの出射光を散乱させつつ入射すべく、ギザギザ状に形成されている。また、入射面114の幅W1は、LED210の幅W2(図3参照)よりも若干広くなるようになされている。
【0012】
入射面114の端部に位置する2つの側壁面115においては、入射面114のギザギザの各先端113が含まれる面と略平行となるように保持された付勢部材120が、各側壁面115にひとつずつ設けられている。これらの付勢部材120は、入射面114から離れる方向に弾性変形が可能であり、各々の端部には、入射面114側に突出した突出部122が設けられている。挟持部110においてLED210を挟持しない場合には、この突出部122の先端123と、入射面114のギザギザの先端113(図5参照)が含まれる面との距離L1(図4参照)は、LEDの奥行L2(図3参照)よりも、若干短くなるようになされている。
【0013】
このため、図5に示すように、LED210が、その出射面214と導光板100の入射面114とが当接するように、入射面114と付勢部材120との間に挿入されると、付勢部材120は、その突出部122が入射面114から離れる方向に弾性変形すると共に、突出部112の先端123により、LED210の背面215を入射面114方向に付勢する。言い換えれば、挟持部110においては、入射面114のギザギザの各先端113(被当接部材)がLED210と当接し、LED210の光出射方向の移動を制限する一方、付勢部材120(挟持部材)が、移動が制限されたLED210に光出射方向の付勢力を付与し、入射面114と共にLED210を挟持する構成となっている。これによりLED210は、入射面114と付勢部材120とにより挟持される。
【0014】
また、図2に示されるように、導光板100のうち観察側の面には、幅方向Wに延在する軸部材160が設けられている。この軸部材160は、各挟持部110に挟持されたLED210のうち観察側の面を覆うように形成され、LED210の観察側方向の移動を制限する。これにより、LED210は、背面側方向のみの移動が許容されることとなる。
【0015】
次に、液晶表示パネル230およびその周辺構成について、図6を参照して説明する。図6において、液晶表示パネル230の長手方向の一端近傍には、液晶を駆動するドライバIC(integrated circuit)232が実装されており、その付近には外部回路(図示省略)と接続されたフレキシブル基板240が接合されている。外部回路は、フレキシブル基板240を介して、液晶表示パネル230に制御信号等を供給する他、フレキシブル基板240から分岐したLED基板250を介して、上述した導光板100に挟持されるLED210に駆動信号を供給する。LED基板250は、フレキシブル基板240と一体成形されており、その一方の面には、3対の電極対252が形成されている。各々の電極対252は、導光板100に挟持される3つのLED210のうちいずれか1に対して駆動信号を供給する。
【0016】
液晶表示装置200が組み立てられると、液晶表示パネル230、導光板100およびLED基板250の各々は、観察側からこの順で積層され、LED基板250は、図6に示すように、電極対252を有する面が、液晶表示パネル230と対向するような向きにて保持される。この際、LED基板250は、導光板110により挟持された3つのLED210の背面側に位置するように保持される。
【0017】
次に、液晶表示装置200におけるLED210の周辺構成の組立工程を、図7乃至図9を参照して説明する。なお、図7乃至図9においては、導光板100およびLED210の各々は、図5中のA−A’線により切断されたものが示されている。
図7に示すように、まず、LED210を、導光板100の背面側から挟持部110に挿入する。このように、LED210が挟持部110に挿入されると(図8参照)、LED210は、その出射面214が導光板100の入射面114と当接した状態で挟持部110により挟持される。次に、挟持部110に挟持されたLED210の背面側に、LED基板250(図6参照)と略同平面形状を有する板状の異方性導電体260を押し当て、LED210に設けられた電極端子218の下面と、異方性導電体260の一方の面とを接触させる。ここで、異方性導電体260とは、例えばシリコンゴムなどの基材中に導電性微粒子が配置された複合材料であり、ある方向に圧縮変形されると当該方向に導通性を有する導電性材料である。なお、この実施形態における異方性導電体260は、厚さ方向(図中上下方向)の圧縮に応じて導通するように設定されている。
次いで、反射板220を、その一端が異方性導電体260の一端と接触するように、導光板100の背面に配置する。なお、反射板220は、その厚みが異方性導電体260の厚みより若干薄いものとなっている。これにより、導光板100、LED210、異方性導電体220および反射板220の各々の位置関係は、図8に示すような関係となる。
【0018】
続いて、異方性導電体260の背面に、LED基板250を押し当てる。この際、LED基板250は、LED基板250上に設けられた各電極対252(図6参照)が、各LED210に設けられた一対の電極端子218の背面側に位置するように押し当てられる。
以上の導光板100、LED210、異方性導電体260、LED基板250および反射板220の組を、金枠270に挿入し、図9に示すようにこれらを一体化する。金枠270は、導光板100のうち軸部材160の上面と、LED基板250の下面とを挟持する。この結果、LED210とLED基板250とに挟まれた異方性導電体260が厚さ方向に圧縮され、LED210とLED基板250とが、異方性導電体260を介して導通することとなる。
【0019】
このような構成の下、LED基板250からの駆動信号が各LED210に供給されると、各LED210は、出射面214から光を出射する。ここで、LED210は、その出射面214と導光板100の入射面114とが当接するように導光板100により挟持されている。従って、LED210から出射した光は、ほとんど外部に漏れることなく、導光板100に入射することとなる。
【0020】
ところで、図13に示す従来構成においては、LED430は、フレキシブル基板420を介して導光板410に保持されていた。このため、LED430の出射面と導光板410の入射面とにおいては隙間dが生じ得る構成となっていた。従って、LED430から出射した光は、導光板410の入射面に到達する前に、隙間dから外部に漏れることとなる。しかも、従来構成においては、LED430は、フレキシブル基板420への実装位置のずれなどを起因として、その出射面が導光板410の入射面に対して傾いた状態で保持される可能性があった。このように、LED430の出射面が導光板410の入射面に対して傾くと、その傾斜角に応じて、外部に光が放出され、大量の出射光が損失されてしまう。
【0021】
これに対し、本実施形態によれば、LED210は、付勢部材120の付勢力により、LED210の出射面214が、導光板100の入射面114と当接するように挟持されている。従って、出射面214と入射面114とに隙間がほとんど生じない。また、同様の理由により、LED210の出射面214と導光板100の入射面114とは平行となる。これらにより、LED210から出射された光を効率的に使用することができ、LED210の輝度を高めることなく、導光板100からの出射される光の強度を高くすることができる。
【0022】
くわえて、本実施形態にかかる照明装置によれば、LED210は、保持部材などを介さずに、直接導光板100により挟持される。従って、従来の照明装置400(図13参照)と比較して、フレキシブル基板420と導光板410との係合のズレなどを起因として、LED430が導光板410から離れることがない。さらに、LED210は、弾性変形する付勢部材120により挟持される。このため、LED210が有する外形のばらつきは、付勢部材120により吸収されることとなる。この結果、LED210の出射面214と導光板100の入射面114との相対的な位置関係を、LED210の外形のばらつきに拘わらず一定に保つことが可能となる。
以上により、本実施形態にかかる導光板100によれば、LED210の出射面214と導光板100の入射面114との隙間が不当に大きくなることがなく、導光板100に対するLED210の取り付け精度が向上する。これにより、LED210から導光板100に光を入射する際に導光板100の外部に漏れる光の量が不当に増加することがなく、効率的にLED210から導光板100に光を入射することが可能となる。
【0023】
しかも、従来の照明装置400においては、LED430がフレキシブル基板420にはんだ付けされているため、いずれかのLED430が不良品であった場合、フレキシブル基板420全体を交換しなければならなかった。これに対し、本実施形態にかかる照明装置によれば、LED210は、導光板100に挟持されると共に、LED基板250とは異方性導電体により電気的に接続されている。従って、LED210が不良品であったとしても、LED210のみの交換で対処することができ、結果として、製造コストを抑えることが可能となる。
【0024】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、上述した実施形態に種々の応用・改良変形等を加えることが可能である。
例えば、上述した導光板100においては、LED210から光を入射する入射面114は、ギザギザ状になされていたが、入射面は、ギザギザ状に限られず、例えば、平面状や、部分的に曲面を有する形状であっても良い。
ここで、平面状の入射面を有する導光板100において、LED210を挟持する場合、LED210の出射面214は、その全面が導光板100の入射面と当接することとなる。従って、出射面214と該入射面とは隙間が生じ得ないため、上記導光板100と比較して、LED210から出射された光を、さらに効率的に使用することができる。
【0025】
また、上述した実施形態においては、片面表示型の表示装置200を説明したがこれに限られず、両面表示型の表示装置であっても良い。図10は、両面表示型の表示装置を示す側面図である。この図に示されるように表示装置300には、金枠270’が含まれており、金枠270’の一方の面(図中上方の面)には、反射板220T、導光板100T、液晶表示パネル230Tの各々が、金枠270’側からこの順で積層されており、金枠270’の他方の面には、反射板220B、導光板100B、液晶表示パネル230Bの各々が、金枠270’側からこの順で積層されている。このうち、導光板100Tに挟持されるLED210Tは、異方性導電体(不図示)を介してLED基板250Tと接続される一方、導光板100Bに挟持されるLED210Bは、異方性導電体(不図示)を介してLED基板250Bと接続されている。これらのLED基板250Tおよび250Bの各々は、一方の液晶表示パネル230Tと接合されたフレキシブル基板240に接続されている。
【0026】
くわえて、上述した片面表示型の表示装置200(図1参照)および両面表示型の表示装置300(図10参照)の各々においては、導光板100から背面側に出射した光を反射する反射板250と、各部品を一体化する金枠270,270’とが別個独立である構成を示したが、これらの部品はひとつの部品とすることも可能である。例えば、金枠270,270’のうち導光板100の背面側に位置する面を鏡面状に加工し、導光板100から背面側に出射する光を、該鏡面において反射することにより、金枠270の役割と、反射板220の役割とをひとつの部品にまとめることができる。これにより、表示装置200,300を構成する部品点数を削減することができる。
【0027】
さらに、上述した表示装置200,300においては、LED基板250は、液晶パネル230に各種信号を供給するフレキシブル基板240と一体形成されている例を示したが、これに限られない。すなわち、LED基板250は、フレキシブル基板240とは別体とする構成としても良い。このような構成とする場合、LED基板250は、可撓性を有するフィルム状のフレキシブル基板に限られず、弾性変形しにくいガラスエポキシ基板などであっても良い。
【0028】
また、上述した実施形態においては、挟持部110を構成する付勢部材120は、入射面114の幅W1の中央付近で分断される構成であったが、付勢部材120は中央付近において連結されたものであっても良い。図11はそのような挟持部の斜視図である。この図に示されるように、挟持部110’においては、対向する側壁面115を連結するようにひとつの付勢部材120’が設けられている。この付勢部材120’には、入射面114側に突出した2つの突出部122が形成されており、それら先端123により、入射面114と当接するように配置されたLED210の背面215を付勢する。このように、連結された付勢部材120’を用いることにより、付勢部材120’が曲げ変形に強いものとなる。
【0029】
上述した実施形態においては、導光板100は、LED210の入射面214と背面215とを挟持する構成としたがこれに限られない。例えば、LED210の筐体212の一部や、電極端子218の一部などを挟持する構成としても良い。また、導光板100に光を入射する発光素子は、LED210に限定されるものではない。
【0030】
[電子機器の実施形態]
最後に、以上説明した導光板100を適用した表示装置を電子機器の表示部として用いる場合の実施形態について説明する。図12は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器300は、上記と同様の液晶表示パネル230と、これを制御する制御手段1200と、液晶表示パネル230の背面側に設けられた導光板100(不図示)と、該導光板100に挟持されたLED210(不図示)とを有する。ここでは、液晶パネル230を、パネル構造体230Aと、半導体IC等で構成される駆動回路230Bとに概念的に分けて描いてある。また、制御手段1200は、表示情報出力源1210と、表示処理回路1220と、電源回路1230と、タイミングジェネレータ1240とを有する。
表示情報出力源1210は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ1240によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路1220に供給するように構成されている。
表示情報処理回路1220は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKと共に駆動回路230Bへ供給する。駆動回路230Bは、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路1230は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
また、上述した導光板100を用いた表示装置は、携帯電話機や、コンピュータ、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、PDA(Personal Digital Assistant)、車載用モニタ、カーナビゲーション、ポータブルオーディオプレーヤなどの各種電子機器の表示部として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す図である。
【図2】同液晶表示装置に含まれる導光板の斜視図である。
【図3】同導光板に挟持されるLEDの斜視図である。
【図4】同導光板に設けられた挟持部の斜視図である。
【図5】同挟持部にLEDが挟持された様子を示す上面図である。
【図6】同液晶表示装置に含まれる液晶表示パネルおよび周辺構成の斜視図である。
【図7】同液晶表示装置におけるLEDの周辺構成の組立工程を説明するための図である。
【図8】同組立工程を説明するための図である。
【図9】同組立工程を説明するための図である。
【図10】本発明の変形例にかかる液晶表示装置の構成を示す図である。
【図11】本発明の変形例にかかる挟持部の斜視図である。
【図12】同導光板を適用した電子機器の構成を示す図である。
【図13】従来の照明装置の上面図である。
【符号の説明】
100 導光板、110 挟持部、114 入射面、120 付勢部材、122突出部、123 先端、160 軸部材、200 液晶表示装置、210 LED、214 出射面、218 電極端子、220 反射板、230 液晶表示パネル、300 電子機器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置などの照明装置に用いられる導光板、該導光板を搭載した表示装置および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
いわゆる透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネルの背面側に照明装置が設けられる構成が一般的である。この構成の下、照明装置から観察側に放出された光は、液晶表示パネルを透過して観察側に出射する。これにより、外光が十分に供給されない環境下においても表示の視認性を確保することができる。
【0003】
ここで、図13は、従来における照明装置の上面図である。この図に示されるように、照明装置400は、光透過性を有する板状の導光板410を含んでいる。導光板410の一端には、LED(Light Emitting Diode)430が収容される凹部412が3つ形成されており、凹部412の側壁面を形成する3つの面のうちひとつの面(入射面)により、LED430からの出射光を入射する。導光板410においては、光を入射すると内部において導光し、導光板410の厚さ方向(紙面垂直方向)に出射する(例えば、特許文献1参照)。
一方、LED430は、略長方形状のフレキシブル基板420にはんだ付けされており、このフレキシブル基板420の両端には、凹部425が形成されている。また、導光板410の下面には、フレキシブル基板420に形成された2つの凹部425の各々と係合する2つの凸部415が形成されている。
このような構成の下、導光板410に形成された凸部415と、フレキシブル基板420に形成された凹部425とを係合させることにより、フレキシブル基板420が導光板410に対して位置決めされ、LED430は、その出射面と導光板410の入射面とが離間した状態で保持される。
【0004】
【特許文献1】
特開2002−25326号公報(第9頁、第2図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成によれば、以下のような問題が生じる。
一般に、LED430や、フレキシブル基板420は、外形公差の範囲内でそれらの外形にばらつきを有している。また、フレキシブル基板420にはんだ付けされたLED430についても、その実装位置は、実装位置公差の範囲内でばらつきを有している。さらに、LED430は、フレキシブル基板420と導光板410との係合により導光板410に対して位置決めされており、これらの係合にはズレが生じる可能性がある。以上のような外形のばらつきや、実装位置のばらつき、部材間の係合のズレなどを起因として、従来の照明装置400においては、LED430が導光板410から離れてしまうことがあった。このようにLED430が導光板410から離れると、LED430の出射面と導光板410の入射面との隙間dが大きくなるため、LED430から導光板410に入射する光が大量に外部に漏れ、導光板に入射する光の量が大幅に減少するという問題が生じる。
【0006】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発光素子からの出射光を効率的に入射することが可能な導光板、該光導光板を適用した表示装置、および、電子機器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明にかかる導光板は、発光素子から出射された光を入射する入射面と、発光素子からの出射光が前記入射面に入射可能となるように、当該発光素子が配置された場合に、当該発光素子と当接する位置に設けられた被当接部材と、前記被当接部材と当接する発光素子に対して付勢力を付与し、当該発光素子を前記被当接部材と共に挟持する挟持部材とを具備する構成を特徴とする。
かかる導光板によれば、発光素子は、導光板に設けられた被当接部材と挟持部材とにより挟持される。このため、発光素子の光出射面と、導光板の光入射面との相対位置は、発光素子が有する外形のばらつきなどに拘わらず一定となる。これにより、発光素子の光出射面と、導光板の光入射面との隙間が不当に大きくなるおそれがなくなり、発光素子から導光板への光の入射時に、大量の光が外部に漏れることが防止される。
ここで、前記被当接部材は、前記入射面の一部であり、発光素子のうち光出射面と当接する位置に設けられることが好ましい。
このような構成によれば、導光板の光入射面と発光素子の光出射面とが当接しているため、発光素子から導光板に光を入射する際に、光が外部にほとんど漏れることがない。
また、本発明にかかる表示装置は、上記導光板を有し、当該導光板により出射された光を、表示パネルの照明光として用いるので、発光素子からの出射光を効率よく使用することができる。
同様に本発明にかかる電子機器は、上記表示装置を有しているので、発光素子からの出射光を効率よく使用することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明にかかる導光板を適用した透過型液晶表示装置の側面図である。この図に示されるように、液晶表示装置200は、大略して、液晶表示パネル230と、導光板100と、反射板220との各々が、観察側からこの順で積層された構成となっている。このうち、導光板100は、例えばアクリル樹脂などの光透過性を有する部材であり、後述するようにその端部近傍においてLED210を挟持する。LED210から出射された光は、導光板100の側端面から導光板100に入射し、導光板100内部において拡散されつつ導光され、液晶表示パネル230側あるいは反射板220側に出射する。導光板100のうち液晶表示パネル230と対向する面には、図示せぬ拡散層が貼着されており、導光板100から液晶表示パネル230側に出射した光は、拡散層により一様に拡散されたのち、液晶表示パネル230を透過して観察側に放出される。一方、導光板100から反射板220側に出射した光は、反射板220において反射され、導光板100などを透過して観察者に到達する。
【0009】
図2は、導光板100の斜視図である。この図に示されるように、導光板100には、3つの挟持部110が設けられており、後述するように各々の挟持部110において1つのLED210を挟持し、当該LED210からの出射光を入射する。
【0010】
ここで、説明の便宜上、LED210の形状について図3を参照して説明する。同図に示されるように、LED210は、略直方体形状の筐体212を有している。筐体212は、その高さH2が、導光板100の高さ(厚み)より若干低く、ひとつの面(前面213)には、光を出射する出射面214が設けられている。一方、筐体212の背面215には、幅W2の中央付近に溝部216が形成されている。また、2つの側面217においては、電極端子218が筐体212により保持されており、電極端子218の下面は、筐体212の下面の一部より若干下方となるように位置している。
【0011】
次に、LED210を挟持し、LED210からの出射光を入射する挟持部110について詳細に説明する。図4は、挟持部110の斜視図であり、図5は、挟持部110によりLED210が挟持された様子を示す挟持部110の上面図である。これらの図に示されるように、挟持部110には、LED210からの出射光を入射する入射面114が形成されている。図5に示すように、この入射面114は、LED210からの出射光を散乱させつつ入射すべく、ギザギザ状に形成されている。また、入射面114の幅W1は、LED210の幅W2(図3参照)よりも若干広くなるようになされている。
【0012】
入射面114の端部に位置する2つの側壁面115においては、入射面114のギザギザの各先端113が含まれる面と略平行となるように保持された付勢部材120が、各側壁面115にひとつずつ設けられている。これらの付勢部材120は、入射面114から離れる方向に弾性変形が可能であり、各々の端部には、入射面114側に突出した突出部122が設けられている。挟持部110においてLED210を挟持しない場合には、この突出部122の先端123と、入射面114のギザギザの先端113(図5参照)が含まれる面との距離L1(図4参照)は、LEDの奥行L2(図3参照)よりも、若干短くなるようになされている。
【0013】
このため、図5に示すように、LED210が、その出射面214と導光板100の入射面114とが当接するように、入射面114と付勢部材120との間に挿入されると、付勢部材120は、その突出部122が入射面114から離れる方向に弾性変形すると共に、突出部112の先端123により、LED210の背面215を入射面114方向に付勢する。言い換えれば、挟持部110においては、入射面114のギザギザの各先端113(被当接部材)がLED210と当接し、LED210の光出射方向の移動を制限する一方、付勢部材120(挟持部材)が、移動が制限されたLED210に光出射方向の付勢力を付与し、入射面114と共にLED210を挟持する構成となっている。これによりLED210は、入射面114と付勢部材120とにより挟持される。
【0014】
また、図2に示されるように、導光板100のうち観察側の面には、幅方向Wに延在する軸部材160が設けられている。この軸部材160は、各挟持部110に挟持されたLED210のうち観察側の面を覆うように形成され、LED210の観察側方向の移動を制限する。これにより、LED210は、背面側方向のみの移動が許容されることとなる。
【0015】
次に、液晶表示パネル230およびその周辺構成について、図6を参照して説明する。図6において、液晶表示パネル230の長手方向の一端近傍には、液晶を駆動するドライバIC(integrated circuit)232が実装されており、その付近には外部回路(図示省略)と接続されたフレキシブル基板240が接合されている。外部回路は、フレキシブル基板240を介して、液晶表示パネル230に制御信号等を供給する他、フレキシブル基板240から分岐したLED基板250を介して、上述した導光板100に挟持されるLED210に駆動信号を供給する。LED基板250は、フレキシブル基板240と一体成形されており、その一方の面には、3対の電極対252が形成されている。各々の電極対252は、導光板100に挟持される3つのLED210のうちいずれか1に対して駆動信号を供給する。
【0016】
液晶表示装置200が組み立てられると、液晶表示パネル230、導光板100およびLED基板250の各々は、観察側からこの順で積層され、LED基板250は、図6に示すように、電極対252を有する面が、液晶表示パネル230と対向するような向きにて保持される。この際、LED基板250は、導光板110により挟持された3つのLED210の背面側に位置するように保持される。
【0017】
次に、液晶表示装置200におけるLED210の周辺構成の組立工程を、図7乃至図9を参照して説明する。なお、図7乃至図9においては、導光板100およびLED210の各々は、図5中のA−A’線により切断されたものが示されている。
図7に示すように、まず、LED210を、導光板100の背面側から挟持部110に挿入する。このように、LED210が挟持部110に挿入されると(図8参照)、LED210は、その出射面214が導光板100の入射面114と当接した状態で挟持部110により挟持される。次に、挟持部110に挟持されたLED210の背面側に、LED基板250(図6参照)と略同平面形状を有する板状の異方性導電体260を押し当て、LED210に設けられた電極端子218の下面と、異方性導電体260の一方の面とを接触させる。ここで、異方性導電体260とは、例えばシリコンゴムなどの基材中に導電性微粒子が配置された複合材料であり、ある方向に圧縮変形されると当該方向に導通性を有する導電性材料である。なお、この実施形態における異方性導電体260は、厚さ方向(図中上下方向)の圧縮に応じて導通するように設定されている。
次いで、反射板220を、その一端が異方性導電体260の一端と接触するように、導光板100の背面に配置する。なお、反射板220は、その厚みが異方性導電体260の厚みより若干薄いものとなっている。これにより、導光板100、LED210、異方性導電体220および反射板220の各々の位置関係は、図8に示すような関係となる。
【0018】
続いて、異方性導電体260の背面に、LED基板250を押し当てる。この際、LED基板250は、LED基板250上に設けられた各電極対252(図6参照)が、各LED210に設けられた一対の電極端子218の背面側に位置するように押し当てられる。
以上の導光板100、LED210、異方性導電体260、LED基板250および反射板220の組を、金枠270に挿入し、図9に示すようにこれらを一体化する。金枠270は、導光板100のうち軸部材160の上面と、LED基板250の下面とを挟持する。この結果、LED210とLED基板250とに挟まれた異方性導電体260が厚さ方向に圧縮され、LED210とLED基板250とが、異方性導電体260を介して導通することとなる。
【0019】
このような構成の下、LED基板250からの駆動信号が各LED210に供給されると、各LED210は、出射面214から光を出射する。ここで、LED210は、その出射面214と導光板100の入射面114とが当接するように導光板100により挟持されている。従って、LED210から出射した光は、ほとんど外部に漏れることなく、導光板100に入射することとなる。
【0020】
ところで、図13に示す従来構成においては、LED430は、フレキシブル基板420を介して導光板410に保持されていた。このため、LED430の出射面と導光板410の入射面とにおいては隙間dが生じ得る構成となっていた。従って、LED430から出射した光は、導光板410の入射面に到達する前に、隙間dから外部に漏れることとなる。しかも、従来構成においては、LED430は、フレキシブル基板420への実装位置のずれなどを起因として、その出射面が導光板410の入射面に対して傾いた状態で保持される可能性があった。このように、LED430の出射面が導光板410の入射面に対して傾くと、その傾斜角に応じて、外部に光が放出され、大量の出射光が損失されてしまう。
【0021】
これに対し、本実施形態によれば、LED210は、付勢部材120の付勢力により、LED210の出射面214が、導光板100の入射面114と当接するように挟持されている。従って、出射面214と入射面114とに隙間がほとんど生じない。また、同様の理由により、LED210の出射面214と導光板100の入射面114とは平行となる。これらにより、LED210から出射された光を効率的に使用することができ、LED210の輝度を高めることなく、導光板100からの出射される光の強度を高くすることができる。
【0022】
くわえて、本実施形態にかかる照明装置によれば、LED210は、保持部材などを介さずに、直接導光板100により挟持される。従って、従来の照明装置400(図13参照)と比較して、フレキシブル基板420と導光板410との係合のズレなどを起因として、LED430が導光板410から離れることがない。さらに、LED210は、弾性変形する付勢部材120により挟持される。このため、LED210が有する外形のばらつきは、付勢部材120により吸収されることとなる。この結果、LED210の出射面214と導光板100の入射面114との相対的な位置関係を、LED210の外形のばらつきに拘わらず一定に保つことが可能となる。
以上により、本実施形態にかかる導光板100によれば、LED210の出射面214と導光板100の入射面114との隙間が不当に大きくなることがなく、導光板100に対するLED210の取り付け精度が向上する。これにより、LED210から導光板100に光を入射する際に導光板100の外部に漏れる光の量が不当に増加することがなく、効率的にLED210から導光板100に光を入射することが可能となる。
【0023】
しかも、従来の照明装置400においては、LED430がフレキシブル基板420にはんだ付けされているため、いずれかのLED430が不良品であった場合、フレキシブル基板420全体を交換しなければならなかった。これに対し、本実施形態にかかる照明装置によれば、LED210は、導光板100に挟持されると共に、LED基板250とは異方性導電体により電気的に接続されている。従って、LED210が不良品であったとしても、LED210のみの交換で対処することができ、結果として、製造コストを抑えることが可能となる。
【0024】
なお、本発明は、上述した実施形態に限られず、上述した実施形態に種々の応用・改良変形等を加えることが可能である。
例えば、上述した導光板100においては、LED210から光を入射する入射面114は、ギザギザ状になされていたが、入射面は、ギザギザ状に限られず、例えば、平面状や、部分的に曲面を有する形状であっても良い。
ここで、平面状の入射面を有する導光板100において、LED210を挟持する場合、LED210の出射面214は、その全面が導光板100の入射面と当接することとなる。従って、出射面214と該入射面とは隙間が生じ得ないため、上記導光板100と比較して、LED210から出射された光を、さらに効率的に使用することができる。
【0025】
また、上述した実施形態においては、片面表示型の表示装置200を説明したがこれに限られず、両面表示型の表示装置であっても良い。図10は、両面表示型の表示装置を示す側面図である。この図に示されるように表示装置300には、金枠270’が含まれており、金枠270’の一方の面(図中上方の面)には、反射板220T、導光板100T、液晶表示パネル230Tの各々が、金枠270’側からこの順で積層されており、金枠270’の他方の面には、反射板220B、導光板100B、液晶表示パネル230Bの各々が、金枠270’側からこの順で積層されている。このうち、導光板100Tに挟持されるLED210Tは、異方性導電体(不図示)を介してLED基板250Tと接続される一方、導光板100Bに挟持されるLED210Bは、異方性導電体(不図示)を介してLED基板250Bと接続されている。これらのLED基板250Tおよび250Bの各々は、一方の液晶表示パネル230Tと接合されたフレキシブル基板240に接続されている。
【0026】
くわえて、上述した片面表示型の表示装置200(図1参照)および両面表示型の表示装置300(図10参照)の各々においては、導光板100から背面側に出射した光を反射する反射板250と、各部品を一体化する金枠270,270’とが別個独立である構成を示したが、これらの部品はひとつの部品とすることも可能である。例えば、金枠270,270’のうち導光板100の背面側に位置する面を鏡面状に加工し、導光板100から背面側に出射する光を、該鏡面において反射することにより、金枠270の役割と、反射板220の役割とをひとつの部品にまとめることができる。これにより、表示装置200,300を構成する部品点数を削減することができる。
【0027】
さらに、上述した表示装置200,300においては、LED基板250は、液晶パネル230に各種信号を供給するフレキシブル基板240と一体形成されている例を示したが、これに限られない。すなわち、LED基板250は、フレキシブル基板240とは別体とする構成としても良い。このような構成とする場合、LED基板250は、可撓性を有するフィルム状のフレキシブル基板に限られず、弾性変形しにくいガラスエポキシ基板などであっても良い。
【0028】
また、上述した実施形態においては、挟持部110を構成する付勢部材120は、入射面114の幅W1の中央付近で分断される構成であったが、付勢部材120は中央付近において連結されたものであっても良い。図11はそのような挟持部の斜視図である。この図に示されるように、挟持部110’においては、対向する側壁面115を連結するようにひとつの付勢部材120’が設けられている。この付勢部材120’には、入射面114側に突出した2つの突出部122が形成されており、それら先端123により、入射面114と当接するように配置されたLED210の背面215を付勢する。このように、連結された付勢部材120’を用いることにより、付勢部材120’が曲げ変形に強いものとなる。
【0029】
上述した実施形態においては、導光板100は、LED210の入射面214と背面215とを挟持する構成としたがこれに限られない。例えば、LED210の筐体212の一部や、電極端子218の一部などを挟持する構成としても良い。また、導光板100に光を入射する発光素子は、LED210に限定されるものではない。
【0030】
[電子機器の実施形態]
最後に、以上説明した導光板100を適用した表示装置を電子機器の表示部として用いる場合の実施形態について説明する。図12は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器300は、上記と同様の液晶表示パネル230と、これを制御する制御手段1200と、液晶表示パネル230の背面側に設けられた導光板100(不図示)と、該導光板100に挟持されたLED210(不図示)とを有する。ここでは、液晶パネル230を、パネル構造体230Aと、半導体IC等で構成される駆動回路230Bとに概念的に分けて描いてある。また、制御手段1200は、表示情報出力源1210と、表示処理回路1220と、電源回路1230と、タイミングジェネレータ1240とを有する。
表示情報出力源1210は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ1240によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示情報処理回路1220に供給するように構成されている。
表示情報処理回路1220は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKと共に駆動回路230Bへ供給する。駆動回路230Bは、走査線駆動回路、データ線駆動回路及び検査回路を含む。また、電源回路1230は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する。
また、上述した導光板100を用いた表示装置は、携帯電話機や、コンピュータ、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、PDA(Personal Digital Assistant)、車載用モニタ、カーナビゲーション、ポータブルオーディオプレーヤなどの各種電子機器の表示部として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す図である。
【図2】同液晶表示装置に含まれる導光板の斜視図である。
【図3】同導光板に挟持されるLEDの斜視図である。
【図4】同導光板に設けられた挟持部の斜視図である。
【図5】同挟持部にLEDが挟持された様子を示す上面図である。
【図6】同液晶表示装置に含まれる液晶表示パネルおよび周辺構成の斜視図である。
【図7】同液晶表示装置におけるLEDの周辺構成の組立工程を説明するための図である。
【図8】同組立工程を説明するための図である。
【図9】同組立工程を説明するための図である。
【図10】本発明の変形例にかかる液晶表示装置の構成を示す図である。
【図11】本発明の変形例にかかる挟持部の斜視図である。
【図12】同導光板を適用した電子機器の構成を示す図である。
【図13】従来の照明装置の上面図である。
【符号の説明】
100 導光板、110 挟持部、114 入射面、120 付勢部材、122突出部、123 先端、160 軸部材、200 液晶表示装置、210 LED、214 出射面、218 電極端子、220 反射板、230 液晶表示パネル、300 電子機器。
Claims (4)
- 発光素子から出射された光を入射する入射面と、
発光素子からの出射光が前記入射面に入射可能となるように、当該発光素子が配置された場合に、当該発光素子と当接する位置に設けられた被当接部材と、
前記被当接部材と当接する発光素子に対して付勢力を付与し、当該発光素子を前記被当接部材と共に挟持する挟持部材と、
を具備することを特徴とする導光板。 - 前記被当接部材は、前記入射面の一部であり、発光素子のうち光出射面と当接する位置に設けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の導光板。 - 請求項1あるいは2に記載の導光板を有し、
当該導光板により出射された光を、表示パネルの照明光として用いる
ことを特徴とする表示装置。 - 請求項3に記載の表示装置を有することを特徴とする電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002269151A JP2004111114A (ja) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | 導光板、表示装置および電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002269151A JP2004111114A (ja) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | 導光板、表示装置および電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004111114A true JP2004111114A (ja) | 2004-04-08 |
Family
ID=32267182
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002269151A Pending JP2004111114A (ja) | 2002-09-13 | 2002-09-13 | 導光板、表示装置および電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004111114A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006038900A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置および電子機器 |
WO2006103804A1 (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Minebea Co., Ltd. | 面状照明装置 |
JP2007121597A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
JP2008251298A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Casio Comput Co Ltd | 面状照明装置 |
JP2011008977A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Minebea Co Ltd | 面状照明装置 |
WO2022040657A1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Backlight module |
-
2002
- 2002-09-13 JP JP2002269151A patent/JP2004111114A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006038900A (ja) * | 2004-07-22 | 2006-02-09 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置および電子機器 |
JP4572323B2 (ja) * | 2004-07-22 | 2010-11-04 | セイコーエプソン株式会社 | 電気光学装置および電子機器 |
WO2006103804A1 (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Minebea Co., Ltd. | 面状照明装置 |
JP2006278122A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Minebea Co Ltd | 面状照明装置 |
JP4721160B2 (ja) * | 2005-03-29 | 2011-07-13 | ミネベア株式会社 | 面状照明装置 |
JP2007121597A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Fujifilm Corp | 液晶表示装置 |
JP2008251298A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Casio Comput Co Ltd | 面状照明装置 |
JP2011008977A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Minebea Co Ltd | 面状照明装置 |
WO2022040657A1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Backlight module |
NL2026289B1 (en) * | 2020-08-18 | 2022-04-14 | Microsoft Technology Licensing Llc | Backlight module |
US11906772B2 (en) | 2020-08-18 | 2024-02-20 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Backlight module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4311454B2 (ja) | 照明装置、液晶装置及び電子機器 | |
US7139046B2 (en) | Light guide device, electro-optical device, and electronic apparatus | |
US7275851B2 (en) | Radiating member, illuminating device, electro-optical device, and electronic device | |
US7319498B2 (en) | Electro-optical device, electronic apparatus, and method of producing electro-optical device | |
JP4679985B2 (ja) | 液晶表示装置 | |
KR100765678B1 (ko) | 전기 광학 장치 및 전자기기 | |
JP5733876B2 (ja) | フリップ型発光ダイオードをもつ薄型バックライト | |
JP5091602B2 (ja) | 面光源装置及びこれを用いた液晶表示装置 | |
JP2007335396A (ja) | 照明装置、液晶装置及び電子機器 | |
JP2009216753A (ja) | 液晶表示装置 | |
JP2011180402A (ja) | 液晶モジュール及び電子機器 | |
JP3565101B2 (ja) | サイドライト型面光源装置およびその製造方法、電気光学装置ならびに電子機器 | |
JP2004273185A (ja) | 面状照明装置およびこれを有する液晶表示装置 | |
JP2008166175A (ja) | 表示装置用照明装置および表示装置 | |
JP6303972B2 (ja) | 面光源装置、表示装置、及び電子機器 | |
JP2006236641A (ja) | 照明装置、電気光学装置、および電子機器 | |
JP2004111114A (ja) | 導光板、表示装置および電子機器 | |
JP2004309774A (ja) | 液晶装置 | |
JP4238926B2 (ja) | 電気光学装置及び電子機器 | |
JP2006268066A (ja) | 放熱部材、照明装置、電気光学装置及び電子機器 | |
KR20060016117A (ko) | 면광원 장치 | |
JP2006092985A (ja) | 電気光学装置、照明装置及び電子機器 | |
JP5013524B2 (ja) | バックライトユニット及び液晶表示装置 | |
JP2010073389A (ja) | 面状光源装置及び液晶表示装置 | |
JP2005347109A (ja) | 照明装置及び液晶表示装置 |