JP2006190847A - 発光ダイオードを用いたｌｃｄバックライト - Google Patents

Abstract

【課題】 拡散板の周辺が色ムラで中央部に比べて輝度が低下する。
【解決手段】 絶縁性を有するプリント基板１の上面に発光ダイオード（LED）２を実装し、LED２の側面周囲を枠部材３で囲み、LED２に対向して、枠部材３の上面に拡散板４を配設したLCDバックライトで、枠部材３の内壁に鏡面５を配設する。枠部材３はアクリルまたはポリカーポネイトなどの樹脂部材よりなり、その内壁はガラス鏡面に匹敵する鏡面平滑面に成形されていて、その鏡面平滑面にアルミ蒸着または銀蒸着などで鏡面（樹脂ミラー）を形成する。LED２（実像）が鏡面５を対称軸にしてLEDの虚像２aとして鏡に写る。あたかも、プリント基板１の外側にもLED２が配置されていて、発光しているように見える。LEDの光を効率良く利用でき、色ムラの防止及び輝度の低下が防止できる。表示領域を広げ、省スペース化が可能である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示装置を背面より照射する発光ダイオードを用いたLCDバックライトに関するものである。

近年、光通信部材を搭載したノート型パソコン、PDA、携帯電話等の各種電子機器の表示装置として、薄型で見やすいバックライト機構を備えた液晶表示装置が広く用いられている。このようなバックライト機構としては、液晶表示装置を背面から全面にわたり照射する面状光源が用いられており、その面状光源としては蛍光ランプまたは発光ダイオード（LED）よりなる発光源と、該LEDの照射光を一様にLCD側に拡散する拡散板を備えたものが一般的である。特に、小型化、薄型化及び長寿命化を目的として発光源としてLED等を用いた面状光源が多く使用されている。

かかる面状光源により白色の照射光を出射させ、パネル等に対し白色の照射をしようとするとき、発光源として白色の蛍光ランプを用いるが、LEDの場合は、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の３種類の高輝度LEDを同時点灯、又は時分割点灯して、白色光を合成するのが一般的であった。更に最近は、LEDの場合、単独に白色に近い光を発光する白色のLEDが開発され、利用されるようになってきた。この白色のLEDを用いることにより、小型で簡単な構成で白色照明を目的とする面状光源を形成することが可能になった。（例えば、特許文献１参照）

下記の特許文献１に開示されている発光ダイオードを用いたLCDバックライトは、図３、図４に示すように、絶縁性を有するプリント基板１１の上面に複数個の、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色のLED（発光ダイオード）１２を所定の位置に実装する。前記LED１２の側面周囲を反射枠（枠部材）１３で囲み、前記LED１２に対向して、前記枠部材１３の上面に散乱シート（拡散板）１４を配設する。前記枠部材１３は、一般的に樹脂成型品で、可視光をより反射させるために白色のものが使用されることが多く、樹脂成型時に白色にして光を効率的に利用するのに、樹脂内に光を拡散させるために、シリカや酸化チタン等の拡散剤１５を充填して反射率を上げている。また、プリント基板１１の表面にLED１２の光を上方に反射するために白色光沢印刷が施されている。
実開昭６４−４９８８６号公報（第３頁、図１）

上記したLCDバックライトの構造において、一般に、発光源であるLED１２の照射光は、その殆どは拡散板１４から、LCDバックライトとしてLCD側に出射されるが、前記枠部材１３の内壁側に照射された光は、図３に示すように、装置内に散乱して、その一部は拡散板１４側に反射される。図５は、図３、図４に示すLED１２の配置を示すもので、該LED１２は、赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色の光源であって、プリント基板１１の外周部のP1部は右側のみしか配置されていないので、青色（B）が赤色（R）と緑色（G）に比べてより遠くに存在することになる。そのため、P1部では赤味がかった色になる。同様に、P２部は左側のみしか配置されていないので、赤色（R）が弱くなり青味がかった色になる。プリント基板１１の中央部のP３部は左右上下とも略同数のLED１２が配置されている。

解決しようとする問題点は、上記したように、LED１２からの照射光は、その結果として、拡散板１４の中央部の出射光は均一であるが、拡散板１４の外周部は色ムラが発生し、中央部に比較して輝度が低下する、という問題があった。

本発明は、上述した欠点を解消するために、その目的は、前記枠部材の内壁に鏡面を形成し、光の利用効率を向上させことにより、色ムラと、輝度の低下を防止すことができ、拡散板からLCD側に均一な光を出射する、発光ダイオードを用いたLCDバックライトを可能にしたものである。

上記課題を解決するために、本発明における発光ダイオードを用いたLCDバックライトは、絶縁性を有するプリント基板の上面に発光ダイオード（LED）を実装し、前記LEDの側面周囲を枠部材で囲み、LEDに対向して、前記枠部材の上面に拡散板を配設した直下型のLCDバックライトにおいて、前記枠部材の内壁に鏡面を形成したことを特徴とするものである。

また、前記枠部材はアクリルまたはポリカーポネイトなどよりなる樹脂部材よりなり、その内壁に形成した鏡面は、ガラス鏡面に匹敵する鏡面平滑面を有し、該鏡面平滑面にアルミ蒸着または銀蒸着などを施した樹脂ミラーであることを特徴とするものである。

本発明の発光ダイオードを用いたLCDバックライトは、枠部材の内壁に照射した光は、鏡面で反射し、LEDの照射光を効率良く利用することができる。また、前記鏡面を対称軸にしてプリント基板上に実装されたLED（実像）が鏡に写り（虚像）、プリント基板の外側にもLEDが配置されているように見える。光の利用効率を良くし、色ムラと輝度低下の防止に役立つ、発光ダイオードを用いたLCDバックライトを提供するものである。

本発明の発光ダイオードを用いたLCDバックライトについて、図面に基づいて説明する。

図１、図２は、本発明の実施例に係わり、図１は、LCDバックライト装置の断面図、図２は、図１の基板上のLEDが鏡面に写った状態を説明するための模式図である。図１、図２において、１はガラスエポキシ樹脂などよりなる絶縁性を有するプリント基板で、前記プリント基板１の上面の所定位置に、複数個の赤色（R）、緑色（G）、青色（B）の三原色のLED２を均一に分散・配置する。前記ＬＥＤ２周囲を枠部材３で囲む。該枠部材３はアクリルまたはポリカーポネイトなどの樹脂部材よりなり、その内壁は、ガラス鏡面に匹敵する鏡面平滑面に成形されている。その鏡面平滑面にアルミ蒸着または銀蒸着などで樹脂ミラー面を形成して鏡面５を設けるものである。前記LED２に対向して、前記枠部材３の上面に拡散板４を配設して発光ダイオードを用いたLCDバックライトを構成する。

以上述べた構成のLCDバックライトの作用・効果について説明する。プリント基板１に実装された複数個のLED２の照射光は、枠部材３の内壁を鏡面５にすることにより、光を効率良く利用することができる。また、プリント基板１上に実装されたLED２（実像）が、前記鏡面５を対称軸にしてLED２の虚像２aとして鏡に写る。あたかも、プリント基板１の外側にもLED２が配置されていて、発光しているように見える。従って、光の利用効率を良くし、色ムラと輝度低下を防止することができる。

以上のべたように、本発明のLCDバックライトは、LEDの照射光を鏡面により効率良く反射でき、色ムラを防止し、輝度低下を防止できる。表示領域を広げることができるため、省スペース化に役立つものである。

本発明の実施例に係わるLCDバックライト装置の断面図である。 図１の基板上のLEDが鏡面に写った状態を説明するための模式図である。 従来技術に係わるLCDバックライト装置の断面図である。 図３の要部を示す斜視図である。 図４のLEDの配置を説明する平面図である。

符号の説明

１ プリント基板
２ LED
２a 鏡面に写ったLEDの像
３ 枠部材
４ 拡散板
５ 鏡面

Claims (2)

1. 絶縁性を有するプリント基板の上面に発光ダイオード（LED）を実装し、前記LEDの側面周囲を枠部材で囲み、LEDに対向して、前記枠部材の上面に拡散板を配設した直下型のLCDバックライトにおいて、前記枠部材の内壁に鏡面を形成したことを特徴とする発光ダイオードを用いたLCDバックライト。
2. 前記枠部材はアクリルまたはポリカーポネイトなどよりなる樹脂部材よりなり、その内壁に形成した鏡面は、ガラス鏡面に匹敵する鏡面平滑面を有し、該鏡面平滑面にアルミ蒸着または銀蒸着などを施した樹脂ミラーであることを特徴とする請求項１記載の発光ダイオードを用いたLCDバックライト。
   
   

Images