JP2005345628A - Backlight system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はバックライト装置に係り、とくに透明または半透明な材料から成る導光板を備え、この導光板の側端に光源を配し、光源からの光を導光板内に導いてその主面から光を放射するようにしたバックライト装置に関する。 The present invention relates to a backlight device, and in particular, includes a light guide plate made of a transparent or translucent material. A light source is arranged on a side end of the light guide plate, and light from the light source is guided into the light guide plate from its main surface. The present invention relates to a backlight device that emits light.
各種の電子機器の表示装置として、バックライト装置を有する小型でしかも見易い液晶表示パネルが広く用いられている。バックライト装置を有する液晶表示装置は、液晶表示パネルを背面から全面に亘り放射する面状光源を必要とし、このような面状光源としては蛍光ランプやLED(発光ダイオード)から成る発光源と、この発光源の光束を液晶パネルに照射する面状の光束に変換する導光板とから構成されるのが一般的である。とくに最近は、更なる小型、薄型化と、長寿命化とを目的として、発光源としてLEDを用いた面状光源から成るバックライト装置が広く採用されるようになっている。 As a display device for various electronic devices, a small and easy-to-see liquid crystal display panel having a backlight device is widely used. A liquid crystal display device having a backlight device requires a planar light source that radiates the entire surface of the liquid crystal display panel from the back, and as such a planar light source, a light emitting source composed of a fluorescent lamp or an LED (light emitting diode), In general, the light source is composed of a light guide plate that converts a light beam from the light source into a planar light beam that irradiates the liquid crystal panel. In particular, recently, for the purpose of further miniaturization, thinning, and long life, a backlight device composed of a planar light source using an LED as a light emitting source has been widely adopted.
例えば特開2002−196151号公報には、板状の透明材よりなり、その側面に対向して配された発光光源からの光を光路変換してその主面から照射対象物に対し面状の照明光を出射する導光板において、発光光源と対向する導光板の側面に凹凸を設け、エッジライト方式の面状光源において照明光の明るさを上げるために、LED等の発光源を導光板に極く近接させた場合に、導光板より生ずる照明光の輝度が場所により不均一になる点を改善するようにした導光板が開示されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2002-196151 discloses that a plate-like transparent material is used to change the optical path of light emitted from a light-emitting light source disposed opposite to the side surface of the light source, so In the light guide plate that emits illumination light, the side surface of the light guide plate that faces the light source is provided with irregularities, and in order to increase the brightness of the illumination light in the edge light type surface light source, a light source such as an LED is used as the light guide plate. There has been disclosed a light guide plate that improves the point where the brightness of illumination light generated from the light guide plate becomes non-uniform depending on the location when the light guide plates are very close to each other.
また特開平11−339527号公報には、導光板の端部に配された一次光源と、導光板の表面上に設けられた一次光源からの光を導光板の外に放出させる複数の突起部とを有する発光装置であって、突起部はその突起部の高さが40μm以上であって、形成された突起部の高低差が10%以下で、突起部の端面に設けられた曲率半径が40μm以下であって、液晶表示装置等に利用可能な面状光源などに係わり、とくに均一かつ高輝度に発光可能な発光装置が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-339527 discloses a primary light source disposed at an end of a light guide plate and a plurality of protrusions that emit light from the primary light source provided on the surface of the light guide plate to the outside of the light guide plate. The protrusion has a height of 40 μm or more, the height difference of the formed protrusion is 10% or less, and the radius of curvature provided on the end surface of the protrusion is A light-emitting device that is 40 μm or less and relates to a planar light source that can be used for a liquid crystal display device or the like, and particularly capable of emitting light uniformly and with high luminance is disclosed.
このように、例えば音響機器等に用いられるバックライト方式の液晶表示パネルにおいて、アクリル樹脂等の導光板を使用し、その横方向の側端からLED等のランプを用いて導光板の主面を全面発光させる方式を採用した場合に、その導光板のランプと対向するランプ照射面が従来は光沢面となっているために、ランプの近傍では光ムラが発生し易い欠点がある。そのために全面発光が必要な液晶表示パネルと重なる範囲から相当な距離ランプを離して配置する必要がある。このことは、液晶表示パネルの対応する面よりも側方に突出した突出部を有する導光板を用いなければならず、このために導光板の寸法が大きくなるとともに、とくに液晶表示パネルに対して光源を配する側の側端の寸法が増大する欠点がある。また導光板のランプ照射面が光沢面となっている場合には、光源からの光を総て導光板に導入することができず、光源の光の利用効率が低下する。 Thus, for example, in a backlight type liquid crystal display panel used in an acoustic device or the like, a light guide plate such as an acrylic resin is used, and a main surface of the light guide plate is formed using a lamp such as an LED from a lateral side end thereof. In the case of adopting a method of emitting light from the entire surface, the lamp irradiation surface facing the lamp of the light guide plate is conventionally a glossy surface, so that there is a disadvantage that uneven light tends to occur near the lamp. Therefore, it is necessary to dispose a considerable distance lamp away from a range overlapping with a liquid crystal display panel that requires light emission from the entire surface. This requires the use of a light guide plate having a protrusion protruding laterally from the corresponding surface of the liquid crystal display panel, which increases the size of the light guide plate, and particularly for the liquid crystal display panel. There is a drawback in that the dimension of the side edge on the side where the light source is arranged increases. Further, when the lamp irradiation surface of the light guide plate is a glossy surface, it is impossible to introduce all the light from the light source into the light guide plate, and the light use efficiency of the light source is reduced.
特開2002−196151号公報に開示されている構成は、発光光源と対向する側端面に凹凸を設けるようにしているために、光沢面から成る側端面よりも光の拡散効率が向上する。しかるにここでも上記側端面に対して所定の寸法だけ離れた位置に光源を配しているために、光源からの光の総てを導光板に導くことができず、光の利用効率が悪い欠点があまり改善されない。またランプからの光が入射される側端の近傍においては、光のムラが発生し易い欠点がある。
本願発明の課題は、光源からの光を有効に導光板内に導き、これによって光の利用効率を改善するようにしたバックライト装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a backlight device that effectively guides light from a light source into a light guide plate, thereby improving light utilization efficiency.
本願発明の別の課題は、とくに導光板の側端であって光源が配される側端側の部分の突出部の突出量を少なくし得るようにしたバックライト装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a backlight device that can reduce the protruding amount of the protruding portion of the portion on the side end side where the light source is disposed, particularly on the side end of the light guide plate.
本願発明の別の課題は、導光板の側端であってとくに光源が配されている側端の近傍において、光の明るさのムラが発生しないようにしたバックライト装置を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a backlight device in which unevenness of the brightness of light does not occur at the side edge of the light guide plate, particularly in the vicinity of the side edge where the light source is arranged. .
本願発明のさらに別の課題は、液晶表示パネルのバックライト装置として利用した場合において、液晶表示パネルの側端と対応する位置よりも側方であって光源が配される部分における導光板の突部の寸法をより小さくし、これによって液晶表示装置の小型化が実現されるようにしたバックライト装置を提供することである。 Still another problem of the present invention is that, when used as a backlight device for a liquid crystal display panel, the projection of the light guide plate at a portion where the light source is disposed on the side of the side corresponding to the side edge of the liquid crystal display panel. It is an object of the present invention to provide a backlight device in which the size of the portion is further reduced, and thereby the miniaturization of the liquid crystal display device is realized.
本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術的思想およびその実施の形態によって明らかにされよう。 The above-described problems and other problems of the present invention will be clarified by the technical idea of the present invention and the embodiments thereof described below.
本願の主要な発明は、透明または半透明の材料から成る導光板を備え、該導光板の側端に光源を配し、該光源からの光を前記導光板内に導き、該導光板の主面から光を照射するようにしたバックライト装置において、
前記導光板の側端に前記光源を受入れる凹部を形成し、しかも該凹部の内表面にシボ加工を施し、前記凹部内に前記光源を収納することを特徴とするバックライト装置に関するものである。
A main invention of the present application is provided with a light guide plate made of a transparent or translucent material, a light source is disposed on a side end of the light guide plate, and light from the light source is guided into the light guide plate. In the backlight device that emits light from the surface,
The present invention relates to a backlight device characterized in that a concave portion for receiving the light source is formed at a side end of the light guide plate, the inner surface of the concave portion is subjected to embossing, and the light source is accommodated in the concave portion.
ここで前記導光板が液晶表示パネルの背面側に配されるとともに、前記凹部が前記液晶表示パネルの側端と対応する位置よりも側方に突出した突部に形成されることが好ましい。また前記光源が発光ダイオード素子から構成されることが好ましい。また前記光源がリードタイプの発光ダイオードであってよい。また前記凹部の内表面に施されるシボ加工が、深さが5〜70μmの範囲内の微細な凹凸であってよい。また前記導光板が前記液晶表示パネルの背面側に重合わされた状態でホルダ内に収納され、しかも該ホルダがプリント基板上に実装され、前記プリント基板に実装された発光ダイオードから成る光源が前記ホルダの挿通部を通して前記導光板の凹部内に収納されることが好ましい。 Here, it is preferable that the light guide plate is disposed on a back side of the liquid crystal display panel, and the concave portion is formed in a protrusion protruding laterally from a position corresponding to a side end of the liquid crystal display panel. The light source is preferably composed of a light emitting diode element. The light source may be a lead type light emitting diode. The embossing applied to the inner surface of the concave portion may be fine irregularities having a depth in the range of 5 to 70 μm. The light guide plate is accommodated in a holder in a state of being superimposed on the back side of the liquid crystal display panel, the holder is mounted on a printed circuit board, and a light source comprising a light emitting diode mounted on the printed circuit board is provided in the holder. It is preferable that the light guide plate is accommodated in the recess through the insertion portion.
本願発明の好ましい態様は、音響機器等のバックライト方式の液晶表示パネルにおいて、導光板を使用し、横方向からLED等の光源を用いて導光板の主面を全面発光させる方式を採用した場合において、導光板のランプ照射面にシボ等の拡散効果がある処理を施した凹部を設けるようにしたもである。 A preferred aspect of the present invention is a case where a light guide plate is used in a backlight type liquid crystal display panel such as an acoustic device, and a light source such as an LED is used from the lateral direction to emit light entirely from the main surface of the light guide plate. In FIG. 5, a concave portion subjected to a treatment having a diffusion effect such as a texture is provided on the lamp irradiation surface of the light guide plate.
このような態様によれば、音響機器等のバックライト方式の液晶表示パネルにおいて、導光板を使用し、横方向からLED等のランプを用いて全面発光させる方式を採用した場合に、その導光板のランプ照射面をシボ加工等の拡散効果のある処理を施した凹部を形成することによって、光源の近傍での色のムラをなくすことが可能になるとともに、全面発光が必要な主面と対応する範囲に対して光源を近付けることが可能になり、これによって液晶表示パネルの全体の小型化が図られるようになる。 According to such an aspect, in a backlight type liquid crystal display panel such as an acoustic device, when a light guide plate is used and a method of emitting light entirely using a lamp such as an LED from the lateral direction is used, the light guide plate By forming a concave part with a diffusion effect such as embossing on the surface of the lamp, it is possible to eliminate color unevenness in the vicinity of the light source and to deal with main surfaces that require full light emission Accordingly, it is possible to bring the light source closer to the range in which the liquid crystal display panel can be made smaller.
本願の主要な発明は、透明または半透明の材料から成る導光板を備え、該導光板の側端に光源を配し、該光源からの光を導光板内に導き、該導光板の主面から光を照射するようにしたバックライト装置において、導光板の側端に光源を受入れる凹部を形成し、しかも該凹部の内表面にシボ加工を施し、凹部内に光源を収納するようにしたものである。 A main invention of the present application is provided with a light guide plate made of a transparent or translucent material, a light source is disposed on a side end of the light guide plate, light from the light source is guided into the light guide plate, and the main surface of the light guide plate In a backlight device that irradiates light from a light source, a concave portion for receiving a light source is formed at the side edge of the light guide plate, and the inner surface of the concave portion is subjected to embossing so that the light source is accommodated in the concave portion. It is.
従ってこのようなバックライト装置によれば、導光板の凹部内に配された光源からの光が、凹部の内表面に加工されたシボの凹凸によって凹部の直近からこの導光板内に広く拡散することになり、このために光源を受入れる凹部が形成されている側端側の部分における光のムラがなくなる。また光源を受入れる凹部が形成された側端側の部分の寸法を小さくすることが可能になり、バックライト装置の側端側の突出部の長さを小さくしてその小型化を図ることが可能になる。 Therefore, according to such a backlight device, the light from the light source disposed in the recess of the light guide plate is diffused widely into the light guide plate from the vicinity of the recess by the unevenness of the texture processed on the inner surface of the recess. For this reason, the unevenness of light in the side end portion where the concave portion for receiving the light source is formed is eliminated. In addition, it is possible to reduce the size of the portion on the side end side where the recess for receiving the light source is formed, and it is possible to reduce the length of the protruding portion on the side end side of the backlight device and to reduce its size. become.
以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図1〜図3は本実施の形態のバックライト装置を有する液晶表示装置の全体の構成を示すものであって、液晶表示装置はとくに図1に示すように、液晶表示パネル11と、導光板12と、LCDホルダ13と、プリント基板14とから構成される。
The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. 1 to 3 show the overall configuration of a liquid crystal display device having a backlight device according to the present embodiment. The liquid crystal display device has a liquid
液晶表示パネル11はその上面であって周縁部を除く部分が表示面17から成っている。またこの液晶表示パネル11はそのガラス基板の側端にリード18を互いに平行に備え、これらのリード18が折曲げられて下方に突出している。
The liquid
次に上記液晶表示パネル11の下側に配される導光板12はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明な樹脂の成形体であって、その下面が反射面を構成するシボ加工された傾斜面21になっている。そして上記シボ加工された傾斜面21と対向するように上面が主面22になっている。この主面22は鏡面になっており、この主面22が傾斜面21で反射された光を放射する放射面になっており、面状光源の出射面を構成している。また上記導光板12の側端が突部23になっており、この突部23には後述する光源を受入れる一対のほぼ半円状の凹部24が形成されている。そしてこの凹部24の内表面がシボ加工面25になっており、凹部24の内表面は細かな凹凸によって、光源からの光を拡散させて導光板12内に導くようにしている。なお導光板12の突部23の側端であって凹部24間には、成形時の樹脂通路となるゲートが形成される
上記液晶表示パネル11と導光板12とを重合わせた状態で受入れるLCDホルダ13はその上部に一対の係止爪28を備え、これらの係止爪28によって液晶表示パネル11の側端を押えるようにしている。またLCDホルダ13の側縁には突条30が形成され、これらの突条30には一列に案内孔31が配列されており、上記液晶表示パネル11のリード18を挿通させるようにしている。またLCDホルダ13には下方に突出するように係止爪32が形成されている。これらの係止爪32はプリント基板14に形成された係止孔34に係止されるようになっている。
Next, the
次に上記LCDホルダ13を実装するプリント基板14について説明すると、プリント基板14はとくに図1および図3に示すように、この液晶表示装置の大きさよりも一回り大きな基板であって、その側端に一列に貫通孔36が形成されている。この貫通孔36は上記液晶表示パネル11の側端に下方に突出して形成されたリード18を貫通させ、このプリント基板14の下面において配線パターンに半田付けされるようになっている。またプリント基板14上には一対の発光ダイオード37が実装されている。これらの発光ダイオード37はリード付きのタイプのLEDであって、上記LCDホルダ13の側端の挿通部38を挿通してこのホルダ13内に導入されるとともに、とくに図2および図3に示すように、導光板12の側端の突部23の凹部24内に先端部が受入れられるようになっている。
Next, the printed
従ってこのような液晶表示装置によれば、図2に示すように、プリント基板14上の発光ダイオード37に対して通電すると、この発光ダイオード37が点灯し、図2に示すように発光する。そしてこのような発光によって、この導光板12のほぼ全面に発光ダイオード37からの光を導くことが可能になる。導光板12内に導かれた光は、その下面のシボ加工された傾斜面21で拡散して反射し、これによって上方の主面22側に向けてその方向を変換し、主面22の部分が面状光源となって上方に光を発する。従ってこのような主面22が発光する導光板12によって、液晶表示パネル11はその背面側が照明され、明るくて見易い表示を行なうことが可能になる。とくにこの液晶表示装置の導光板12は、側端の突部23の凹部24の内表面がシボ加工面25から構成されるために、このシボ加工面25によって発光ダイオード37の光が発光拡散され、導光板12の主面22のほぼ全面を確実に光らせることが可能になる。
Therefore, according to such a liquid crystal display device, as shown in FIG. 2, when the
このように本実施の形態は、音響機器等の電気製品における液晶表示パネルのバックライト構造において、液晶表示パネル11の背面にアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の透明または半透明の高分子材料で作られた導光板12を配し、この導光板12の側端から発光ダイオード37等の光源から光を照射し、導光板12の上面であって主面22の全体を光らせることによって、液晶表示パネル11を背面から照明するようにしたものである。
As described above, this embodiment is made of a transparent or translucent polymer material such as acrylic resin or polycarbonate resin on the back surface of the liquid
ここでとくに導光板12の発光ダイオード37を照射する部位に、内表面がシボ加工面25になっている凹部24を形成し、この凹部24内に発光ダイオード37を配することによって、この発光ダイオード37が発光する光をムラなく導光板12の反対側の端面に向けて放射するとともに、発光ダイオード37による導光板12の発光のムラをなくすようにしている。
Here, in particular, the
ここで上記発光ダイオード37が収納される凹部24のシボ加工面25のシボは、その深さが5〜70μmの範囲内の微細な凹凸であることが好適である。すなわち上記シボ加工面25の凹凸が70μmを超えて粗いと、発光ダイオード37による光の拡散効果が少なくなって突部23側の拡散ムラを発生する。拡散ムラが多くなると図2に示す突部23の側方への突出量Aを多くしなければならず、これによって導光板12の小型化が妨げられる。
Here, the texture on the
また上記凹部24のシボ加工面25の凹凸を5μm以下の細かい凹凸にすると、発光ダイオード37からの光の輝度が低下する。すなわち発光ダイオード37からの光が導光板12の突部23とは反対側の部分に向って遠くまで届かなくなり、凹部24の周囲しか光らなくなる。
Moreover, if the unevenness | corrugation of the embossed
上記導光板12の凹部24のシボ加工は、この凹部24の内表面を凸凹にする凹凸加工であって、化学的な処理によって行なうことができるばかりでなく、例えばサンドブラストのような物理的な加工によっても行なうことが可能である。
The embossing of the
このように導光板12の側端の突部23に凹部24を形成するとともに、この凹部24の内表面にシボ加工を施して発光ダイオード37を凹部24内に収納した構成によれば、低価格のリード付きのLED37を用いて液晶表示パネル11のバックライト装置を構成することが可能になる。そしてとくに高輝度タイプのLEDを用いることが好適である。すなわち高輝度タイプのLEDは光の直進性があるために、導光板12の突部23とは反対側の側端まで届くために、拡散タイプのLEDよりも液晶表示パネル11を明るく光らせることが可能になる。また上記発光ダイオード37を収納する凹部24の内表面をシボ加工面25とすることによって、発光ダイオード37からの光の拡散が容易に行なわれるために、図2における寸法Aを小さくすることが可能になり、従来に比べて突部23の突出量を小さくし、これによって導光板12の同方向の寸法を小さくして液晶表示装置の小型化を図ることが可能になる。
As described above, according to the configuration in which the
次に別の実施の形態を図8および図9によって説明する。上記実施の形態は導光板12の発光ダイオード37を受入れる凹部24がこの導光板12の上下面に開放されていたが、この実施の形態は発光ダイオード37を受入れる凹部を上下面に開放しない構成としたものであって、導光板12の側端であって突部23の端面に一対のほぼ半球状の凹部42を形成し、この凹部42の内表面にシボ加工を施して発光ダイオード37を収納している。しかも凹部24の上下面にそれぞれアルミニウム箔43を接合し、接合界面を反射面とし、これによってこの導光板12の突部23の上下面から光が外部に漏れるのを防止し、発光ダイオード37による光のより有効な利用を図るようにしたものである。なおアルミニウム箔43に代えて、アルミニウムの蒸着膜、銀メッキ等によって反射面を形成してもよい。
Next, another embodiment will be described with reference to FIGS. In the above embodiment, the
従ってこのような構成によれば、発光ダイオード37からの光は、半球状の凹部42のシボ加工面25によって拡散され、この導光板12内に導かれる。しかも凹部42から導光板12の上下方向に放射される光は、この導光板12の突部23の上下面にそれぞれ接合されたアルミニウム箔43によって反射されて再び導光板12内に導かれるために、外部に漏れる光が少なくなって導光板12の主面22の面状光源の輝度が増加する。従ってより明るい面状光源から成る導光板12を備える液晶表示パネル11が提供されることになる。
Therefore, according to such a configuration, the light from the
以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願に含まれる発明の技術的思想の範囲内において各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態は液晶表示パネルと組合わせて用いられるバックライト装置に関するものであるが、本願発明はその他の表示装置のバックライト装置としても利用可能である。また導光板12の具体的な形状やこの導光板12と液晶表示パネルとの結合構造については、必ずしも図示の実施の形態に限定されるものではなく、各種の設計変更が可能である。
Although the present invention has been described above with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the technical idea of the invention included in the present application. For example, the above embodiment relates to a backlight device used in combination with a liquid crystal display panel, but the present invention can also be used as a backlight device for other display devices. The specific shape of the
本願発明は液晶表示パネルと組合わせて用いられ、液晶表示パネルを背面側から照明するための面状光源を構成するバックライト装置として広く利用可能である。 The present invention is used in combination with a liquid crystal display panel, and can be widely used as a backlight device constituting a planar light source for illuminating the liquid crystal display panel from the back side.
11‥‥液晶表示パネル、12‥‥導光板、13‥‥LCDホルダ、14‥‥プリント基板、17‥‥表示面、18‥‥リード、21‥‥傾斜面、22‥‥主面、23‥‥突部、24‥‥凹部、25‥‥シボ加工面、28‥‥係止爪、30‥‥突条、31‥‥案内孔、32‥‥係止爪、34‥‥係止孔、36‥‥貫通孔、37‥‥発光ダイオード、38‥‥挿通部、42‥‥半球状の凹部、43‥‥アルミニウム箔
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記導光板の側端に前記光源を受入れる凹部を形成し、しかも該凹部の内表面にシボ加工を施し、前記凹部内に前記光源を収納することを特徴とするバックライト装置。 A light guide plate made of a transparent or translucent material is provided, and a light source is arranged on a side end of the light guide plate, light from the light source is guided into the light guide plate, and light is emitted from the main surface of the light guide plate. In the backlight device,
A backlight device characterized in that a concave portion for receiving the light source is formed at a side end of the light guide plate, the inner surface of the concave portion is subjected to a textured process, and the light source is accommodated in the concave portion.
The light guide plate is stored in a holder in a state of being superimposed on the back side of the liquid crystal display panel, the holder is mounted on a printed circuit board, and a light source including a light emitting diode mounted on the printed circuit board The backlight device according to claim 2, wherein the backlight device is housed in a recess of the light guide plate through an insertion portion.
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