JP2006024468A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 面光源装置の構成を見直し、装置の軽量化、さらに安価で簡素な構成の面光源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 光源１０と、光学部材１１と、前記光源１０と前記光学部材１１を配置する箱状のケース９とを有し、前記ケース９と前記ケース９に配置される前記光学部材１１とで空間部１５が形成され、前記光源１０は前記ケース９内の一端部に位置し、前記光源１０の光の出射面が前記ケース９内の他端部側に向けられて配置されており、前記光源から出射される光は前記空間部１５内に設けられた反射部材１３で前記光学部材１１側に反射され、前記光学部材１１を通過して外部に出射する構成の面光源装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は面光源装置に関するものである。

図５は従来の面光源装置の基本構造を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ方向から見た断面図である。１は光源で、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光源１はフレキシブル基板７上に実装されており、前記光源１が実装されたフレキシブル基板７は、両面テープ８で導光板４の側端部（光入射面）に固定されている。

２はケースで、ケース２の底部に反射部材３を配置し、該反射部材３の上に導光板４が配置されている。該導光板４の光入射面側には光源１が配置され、該導光板４の光出射面側には光学部材５が配置されている。６は発光エリアとなる開口部６ａを有するシャーシで、導光板４の光出射面側に前記開口部６ａを対応させて被せられ、面光源装置が構成されている。

前記反射部材３はシート状に形成されたもので、高反射率を有する部材である。前記反射部材３は、例えば、ポリエステルやポリオレフィンあるいは樹脂シートに銀等の金属粒子を蒸着したものである。

前記光学部材５は数種のシート状部材が積層されたもので、図１の（ａ）および（ｂ）においては、導光板４の光出射面上に下から拡散シート、縦プリズムシート、横プリズムシートの順に積層され配置されている。

前述の面光源装置は、ケース２内に収納された導光板４の光出射面に対向する面側（導光板４の下面側）に高反射率を有する反射部材３（上側反射面）を配置することにより光源１から出射された光は、反射部材３で上方向に反射されながら導光板４内を通過する。導光板４から立ち上げられた光は、光学部材５を通過することで出射方向が整えられて、シャーシ６の開口部６ａから外部へ出射される。本装置は液晶表示装置の面光源装置として利用されるものである（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−２２９０２２号公報

前記背景技術に示す面光源装置は、液晶表示装置に不可欠な部品として小型、大型にかかわらず多くのディスプレイに用いられている。近年、特に携帯電話やＰＤＡ（Personal
Digital Assistants）等の携帯情報端末において、その需要は目ざましく、小型・軽量の製品が相次いで開発されている。これら携帯情報端末に対しては、更なる小型化・軽量化の要求が非常に強く、前記携帯情報端末を構成する部品についても小型・軽量化の要求が当然の如くある。ただし、それらに用いられる液晶表示装置に関しては、一概に小型化を要求されるものではなく、携帯情報端末自体は小型化しても、情報を視認するためのディスプレイはなるべく大きくしようとする意図で設計されることもある。何れにしろ軽量化に関しては市場より強く望まれていることであり、製品開発にあたり一課題として取り組む必要性がある。

本発明は、面光源装置の構成を見直し、装置の軽量化、さらに安価で簡素な構成の面光源装置を提供することを目的とする。

本発明の面光源装置は、少なくとも、光源と、光学部材と、前記光源と前記光学部材を配置する箱状のケースとを有し、前記ケースと前記ケース上方に配置される前記光学部材とで空間部が形成され、前記光源は前記ケース内の一端部に位置し、前記光源の光の出射面が前記ケース内の他端部側に向けられて配置されており、前記空間部内には反射部材が設置され、前記光源から出射される光は前記反射部材で前記光学部材側に反射され、前記光学部材を通過して外部に出射することを特徴とする。

前記構成によれば、ケース、光源、光学部材、反射部材の最少部材により面光源装置が構成されるので、簡素化・軽量化される。

さらに、前記反射部材は、前記光源の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した状態で設置されていることを特徴とする。

前記構成によれば、前記反射部材が前記光源の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した状態で設けられるので、光を光源からの出射方向に対して直角方向（光学部材側）に立ち上げることができる。

さらに、前記反射部材は、前記ケースに一体形成されて成ることを特徴とする。

前記構成によれば、前記反射部材が前記ケースに一体形成されるので、構成部材が減り、さらに簡素化され軽量化される。

さらに、前記反射部材の表面は、鏡面であることを特徴とする。

前記反射部材の表面を鏡面にすることで、光の反射効率を向上できる。

さらに、前記反射部材の表面は、凹凸状部を有し、該凹凸状部の間隔が前記光源から遠ざかるにつれ密に成るように形成されてなることを特徴とする。

前記反射部材の表面に凹凸状部を形成し、該凹凸状部の間隔が前記光源から遠ざかるにつれ密に成るようにしたので、発光エリアに対する光の分布を均一化できる。

従来必要とされていた面光源装置の構成部材である導光板等が不要となり、軽量化ができる。また、構成が簡素化されたことにより組み立て工数を大幅に削減できる。さらに、構成部材の削減と組み立て工数の削減が可能となることで、安価な面光源装置が提供できる。

少なくとも、光源と、光学部材と、前記光源と前記光学部材を配置する箱状のケースとを有し、前記ケースと前記ケース上方に配置される前記光学部材とで空間部が形成され、前記光源は前記ケース内の一端部に位置し、前記光源の光の出射面が前記ケース内の他端部側に向けられて配置されており、前記空間部内には反射部材が設置され、前記光源から出射される光は前記反射部材で前記光学部材側に反射され、前記光学部材を通過して外部に出射する構成の面光源装置とする。

図１は本発明の第一実施例の面光源装置を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ方向から見た断面図である。９は箱状のケースで、光源１０を配置するための開口部９ａと光学部材１１を配置するための段部９ｂを有して形成されている。前記光源１０は基板１２上に実装されており、前記ケース９の底部に設けられた開口部９ａからケース９内端部に位置するように、光の出射面側を他端に向けて組み込まれている。前記基板１２の一部は前記ケース９の一部に固定される形態である。前記光源１０は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）である。

１３は反射部材で、板状若しくはシート状に形成されてなるもので、前記ケース９内部に設置されている。該反射部材１３は、前記光源１０の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した状態で設置されている。反射部材１３の一端はケース９のガイド溝９ｃでガイドされ、他端はケース９の内壁に立て掛けた状態で固定されている。該構成のように反射部材１３を斜めに設置して傾斜面を形成することで光源１０からの光を図１（ｂ）に示す矢印方向へ反射させるものである。傾斜角度については、面光源装置のサイズや光源等の部品の設置位置を考慮して適宜決定すれば良い。前記反射部材１３は高反射率を得るために、鏡面仕上げにすると良い。また、前記反射部材１３表面に凹凸状の加工を施し、該凹凸状部の間隔が前記光源１０から遠ざかるにつれ密に成るように形成すれば、光の分布を均一化できる。

前記光学部材１１は、従来の構成と同様数種のシート状部材が積層されたものである。
図１において下から拡散シート、横プリズムシート、縦プリズムシートの順に積層され、前記ケース９の段部９ｂに配置固定されている。これにより、前記反射部材１３と前記ケース９の内壁面と前記光学部材１１とで空間部１５を形成している。また、前記光源１０の上方に位置する段部９ｂは光源１０の光出射端面１０ａより突出するように形成している。これにより光源近傍で発生するいわゆる目玉現象を低減している。

前記ケース９内に光源１０、反射部材１３、光学部材１１が組み込まれた後、開口部発光エリア１４ａを有するシャーシ１４をケース９上方より被せて本発明の面光源装置が構成されている。前記光源１０は前記空間部１５に向け光を出射し、出射された光は前記反射部材１３により光学部材１１側に反射される。反射した光は光学部材１１を通過することで出射方向が整えられてシャーシ１４の開口部発光エリア１４ａから外部へ出射される構成である。

前記した第一実施例の面光源装置においては、従来用いられていた導光板を不要とした構成なので、部材が削減され簡素な構成となり軽量化される。また、部材削減により組み立て工数も削減できる。よって安価な面光源装置が得られる。

さらに、基板１２上に実装された光源１０はケース９の底部に設けられた開口部９ａより、ケース９の外側から組み込まれる構成であるため、例えば光源の故障等による部品交換が容易に行え、光源以外の部材はそのまま使用できる。

図２は本発明の第二実施例の面光源装置を示す図で断面図である。基本的な構成は第一実施例に示す面光源装置と同様であるため異なる部分について説明する。尚、第一実施例に示したものと同様の部材については同一の符号を用いる。

１６はケースで、光源１０の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した傾斜面を有して形成されたものである。該ケース１６の傾斜面には凹部１６ａが形成されており、該凹部１６ａに反射部材１３を配置固定している。該構成によれば、前記反射部材１３が前記ケース１６の傾斜面に形成された凹部１６ａに面支持固定されることとなるため、固定位置が安定する。

図３は本発明の第三実施例の面光源装置を示す図で断面図である。基本的な構成は実施例２に示す面光源装置と同様であるため異なる部分について説明する。尚、第一実施例及び第二実施例に示したものと同様の部材については同一の符号を用いる。

１７はケースで、光源１０の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した傾斜面を有して形成されており、さらに前記傾斜面は光の反射効率を高めるため鏡面仕上げされている。これはケース１７を形成する際に、面精度の良い金型を利用することで容易に加工できる。本実施例は、第一実施例、第二実施例に示す反射部材１３をケースの傾斜面に直接形成し、一体化したものである。これにより、別体の反射部材が不要になるのでさらに部品点数が減り、組み立て工数も削減できる。

図４は本発明の第四実施例の面光源装置を示す図で断面図である。基本的な構成は第三実施例に示す面光源装置と同様であるため異なる部分について説明する。

１８はケースで、光源１０の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した傾斜面を有して形成されている。１８ａ、１８ｂ、１８ｃは前記傾斜面に形成された凹凸状部である。これらの凹凸状部１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、その凹凸の間隔が光源１０から遠ざかるにつれ密になるように形成し、光の分布を平均的にし、外部への出射光を均一化している。前記凹凸状部はケース１８の形成時に金型により同時に形成される。また、前記ケース１８を形成した後、切削加工により形成することも可能である。本実施例においても、第一実施例、第二実施例に示す反射部材１３をケースの傾斜面に直接形成し、一体化したものである。これにより、別体の反射部材が不要になるので部品点数が減り、組み立て工数も削減できる。

本発明の面光源装置を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ方向から見た断面図（実施例１） 本発明の面光源装置を示す図で断面図（実施例２） 本発明の面光源装置を示す図で断面図（実施例３） 本発明の面光源装置を示す図で断面図（実施例４） 従来の面光源装置の基本構造を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は（ａ）の矢視Ａ方向から見た断面図。

符号の説明

１ 光源
２ ケース
３ 反射部材
４ 導光板
５ 光学部材
６ シャーシ
８ａ 開口部発光エリア
７ フレキシブル基板
８ 両面テープ
９ ケース
９ａ 開口部
９ｂ 段部
９ｃ ガイド溝
１０ 光源
１０ａ 光出射端面
１１ 光学部材
１２ 基板
１３ 反射部材
１４ シャーシ
１４ａ 開口部発光エリア
１５ 空間部
１６ ケース
１６ａ 凹部
１７ ケース
１８ ケース
１８ａ 凹凸状部
１８ｂ 凹凸状部
１８ｃ 凹凸状部

Claims (5)

1. 少なくとも、光源と、光学部材と、前記光源と前記光学部材を配置する箱状のケースとを有し、前記ケースと前記ケース上方に配置される前記光学部材とで空間部が形成され、前記光源は前記ケース内の一端部に位置し、前記光源の光の出射面が前記ケース内の他端部側に向けられて配置されており、前記空間部内には反射部材が設置され、前記光源から出射される光は前記反射部材で前記光学部材側に反射され、前記光学部材を通過して外部に出射することを特徴とする面光源装置。
2. 前記反射部材は、前記光源の光の出射面側から光の出射方向へ向け、徐々に上昇するように傾斜した状態で設置されていることを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
3. 前記反射部材は、前記ケースに一体形成されて成ることを特徴とする請求項１又は２記載の面光源装置。
4. 前記反射部材の表面は、鏡面であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の面光源装置。
5. 前記反射部材の表面は、凹凸状部を有し、該凹凸状部の間隔が前記光源から遠ざかるにつれ密に成るように形成されて成ることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の面光源装置。

Images