JP2007250458A - エッジ入力型バックライト - Google Patents

Abstract

【課題】点光源であるＬＥＤを用いながら導光板内での光の損失を極力抑制し、かつ光利用効率の高いバックライトを実現し、コンパクトで明るい液晶表示装置を提供する。
【解決手段】エッジ入力型バックライト（ＬＢ）において、導光板（４１０）の入射面（４１１）に設けられた開口部（Ｇ）に発光素子モジュール（４２０）が挿入され、導光板（４１０）の発光素子挿入部分の上下の面（ＰＳ）を前記発光素子（４２１）側端面に向かって前記導光板（４１０）厚みが小さくなるよう傾斜面（４１０Ｓ）になるよう構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示装置、特に液晶パネルをその背面から照明するバックライトに関する。

薄型軽量で画像表示が可能な液晶表示装置が、その製造技術の進展による価格低減や高画質化に伴って急速に普及し、パーソナルコンピュータのモニターやＴＶ受像機などに広く用いられている。液晶表示装置としては様々な種類があるが、透過型液晶表示装置が一般的に用いられている。透過型液晶表示装置は、バックライトと呼ばれる面状光源を備え、当該光源から照射される照明光を液晶パネルによって空間変調して画像を生成する。バックライトには、ほぼ線状光源である冷陰極管を用いて、薄板状の導光板の側面より光を入射する方式が良く用いられている。

図６および図８を参照して、上述の従来のバックライトの構成について説明する。なお、図６（ａ）に従来の冷陰極線管を用いたバックライトを、光の出射面側から見た状態を示す。そして、図６（ｂ）に、図６（ａ）における直線ＩＩＶＢ−ＩＩＶＢで切断したバックライトの断面図を示す。図６（ａ）に示すように、バックライトＢＬｃは、導光板１１０および冷陰極線管１２０を含む。図６（ｂ）に示すように、冷陰極線管１２０は、概ねコの字状の断面を有するリフレクタ１３０にて覆われている。なお、リフレクタ１３０の開放端は、導光板１１０の一端に接続されている。なお、図６（ａ）には、視認性の都合上、リフレクタ１３０は表示されていない。

導光板１１０の反射面１１３の側に反射シート１４０を設けることにより、反射面１１３から導光板１１０の外部に漏れる一部の光が導光板１１０に向かって反射されて光Ｌの損失が防止される。また、バックライトから出射する光の指向性を制御して所望の配光特性で液晶パネルを照明するために、導光板１１０の出射面１１２の側に拡散フィルムあるいはプリズムシートなどの光学フィルム１５０を設置するのが一般的である。そして、冷陰極線管１２０の発光する光Ｌを余すところ無く導光板１１０の内部に導くために、冷陰極線管１２０を囲み導光板１１０の入射面１１１に向かって開口するリフレクタ１３０が設けられている。

また、最近開発された発光効率の高い発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」）を液晶バックライトの光源として用いることが提案されている。点光源であるＬＥＤからバックライトとして使用可能な面状の照明光をえるためには、多数のＬＥＤを導光板の端面に配置して、それぞれのＬＥＤから出射される光を導光板の内部に直接に入射させる方法が一般的である。この方法については、図７、図９、および９を参照して、以下に詳述する。

図７を参照して、上述の複数のＬＥＤにより面状の発光をえる方法の１つであるサイドエミッタ型のＬＥＤ発光素子を用いた方式について説明する。サイドエミッタ型においては、発光素子自身に箱状の反射部材が備えられる。図７（ａ）は、光源部を中心とした要部の部分断面を示し、図７（ｂ）は光源部を導光板２１０の入射面１１１から観察した状態を示している。なお図７（ｂ）においては、視認性を考慮して、光源部における透明な封止樹脂が割愛されている。

図７（ｂ）に示すように、個々の素子基板２２２の実装面上には、その概ね中心にＬＥＤチップ２２１がボンディングされ、その周囲にはＬＥＤチップ２２１を囲むように反射部材２２３が設けられている。そして、入射面２１１および反射部材２２３は、透明な封止樹脂で構成される封止部２２４で素子基板２２２に対して封止されて、サイドエミッタ型のＬＥＤ光源素子２２０が構成されている。そして、図７（ａ）に示すように、配線基板２７０の上に、所定の間隔で配列された複数のＬＥＤ光源素子２２０は接続電極２２５に接続されて光源部が構成される。

光源部は、複数のサイドエミッタ型ＬＥＤ素子２２０の開口部が導光板２１０の入射面２１１と近接して対向するように、フレーム２６０の上に固定される。なお、導光板２１０の下面、つまりフレーム２６０に近接する側には反射シート２４０が配され、導光板２１０の上面には光学フィルム２５０が配されている。このように構成することにより、光源部を導光板２１０と対向する所定の位置に安定に保持して、光源部から出射する光を導光板２１０に導くことを図っている。

図８を参照して、さらなる従来のバックライトについて説明する。このバックライトにおいては、図７に示したものとは異なり多数の高出力のＬＥＤを導光板の端面に配置して直接光を入力する方式が採用されている。同バックライトにおいて、複数のＬＥＤチップを１つの配線基板に直線状に配列して封止して構成されるＬＥＤアレイモジュールが光源として用いられる（例えば特許文献１参照）。なお、図８（ａ）は光源部を中心とした要部の部分断面を示し、図８（ｂ）は光源部を導光板３１０の入射面３１１から観察した状態を示している。なお、図８（ｂ）においては、図面の視認性の都合上、ＬＥＤアレイモジュールにおける透明な封止樹脂で構成される封止部３２４が割愛されている。

図８（ａ）および図８（ｂ）から見て取れるように、ＬＥＤアレイモジュール３２０は、モジュール基板３２２の上に所定の間隔で直線状に配列された複数のＬＥＤチップ３２１が透明な封止部３２４で封止されて構成される。そして、ＬＥＤアレイモジュール３２０は、複数のＬＥＤチップ３２１が導光板３１０の入射面３１１と近接して対向するように、フレーム３６０の上に固定される。なお、導光板３１０の下面、つまりフレーム３６０に近接する側には反射シート３４０が配され、導光板３１０の上面には光学フィルム３５０が配されている。このように構成することにより、ＬＥＤアレイモジュール３２０を導光板３１０と対向する所定の位置に安定に保持して、光を導光板３１０に導くことを図っている。

なお、ＬＥＤアレイモジュール３２０は、１つの大きな基板上にマトリクス状にＬＥＤチップ３２１を配置して封止した後に、これを切断することによって効率よく作成できる。また、モジュール基板３２２として、配線基板を用いることによりモジュール内の複数のＬＥＤチップを内部で接続することが可能になり接続点数を削減する効果も有している。

上述の方法で作成されたＬＥＤアレイモジュール３２０の樹脂封止部３２４は、モジュール基板３２２の実装面とほぼ同一の矩形状の断面を有し、モジュール基板３２２と対向する面のみならず、モジュール基板３２２の実装面に概ね直交する側面部からも光が出射可能な光出射部を構成する。それゆえに、封止部３２４の側面部３２４Ｓから反射フィルム３３０の側面に渡って、反射フィルム３３０が設けられている。これにより、ＬＥＤアレイモジュール３２０（封止部３２４）の側面部３２４Ｓから導光板３１０の入射面３１１以外の部分に光が漏れ出すことの防止を図っている。

このように複数ＬＥＤチップ３２１が一体的に封止されたＬＥＤアレイモジュール３２０を用いる光源は、複数のＬＥＤチップ２２１が個々に封止されたＬＥＤ光源素子２２０を用いる場合に比べて、製造コストを低減でき、配線が簡略化できる等の大きな効果が期待できる。
特開２００４−２３５３１９号公報

しかしながら、図８（ａ）および図８（ｂ）に示したように、モジュール基板３２２および封止部３２４の側面部に、単純に、反射フィルム３３０を配置する構造では必ずしも光を有効利用できないと言う問題があることを発明者らは見出した。以下に、図９を参照して、その問題について説明する。

図９は、図８（ａ）と同様にＬＥＤアレイモジュール３２０の断面図において、ＬＥＤチップ３２１から発せられて、封止部３２４の側面３２４Ｓから漏れ出す光Ｌの挙動を点線で示している。同図に示すように、封止部３２４の側面３２４Ｓから漏れ出した光Ｌは、反射フィルム３３０によって反射されて封止部３２４の内部に再入射した後に、モジュール基板３２２に対向する封止部３２４の天面３２４Ｔに達する。しかしながら、光Ｌは、天面３２４Ｔで全反射されて封止部３２４から出射できない。

一般にＬＥＤの封止に用いられる、透明で耐熱性および耐光性に優れたエポキシやシリコンなどの樹脂の屈折率は１．５程度である。この場合、空気との界面での臨界角は約４２度であり、互いに直交する面の一方に空気側から入射した光は他方の面で必ず全反射する。空気から入射する光は封止部材内で、その入射面法線方向から４２度以上にはなりえず、従ってそれと直交する面にその法線から４８度以下の角度で入射し得ない。これは、平行平板の側面から入射した光は、全反射を繰り返しながら伝播するという導光板のメカニズムからも明らかである。

モジュール基板３２２に対向する、封止部３２４の天面３２４Ｔで全反射された光Ｌは、図９において破線で示されるような軌跡を描いてＬＥＤチップ３２１またはモジュール基板３２２に戻る。モジュール基板３２２に到達した光Ｌは、その一部が反射されてモジュール基板３２２に対向する面に向って進むものの、電極材料やレジスト材料などに吸収され損失となる成分が発生する。

このように、単純にアレイモジュール３２２の側面部（側面３２４Ｓ）に反射フィルム３３０を配置する方法では、封止部３２４の側面３２４Ｓからの光Ｌの出射を完全に防止することはできる。しかしながら、反射フィルム３３０で反射された光Ｌは、必ずしも有効にモジュール基板３２２に対向する封止部３２４の天面３２４Ｔから導光板３１０の入射面３１１に向かって出射されないという問題がある。加えて ＬＥＤチップ３２１の中心と導光板３１０との中心との位置関係がずれていれば、天面３２４Ｔから出射した光Ｌが、入射面３１１を介して導光板３１０の内部に入射できないこともある。

よって、本発明は、上記の問題を考慮し、点光源であるＬＥＤを用いながら導光板内での光の損失を極力抑制し、かつ光利用効率の高いバックライトを実現し、コンパクトで明るい液晶表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明のエッジ入力型バックライトは、
ほぼ平板状で、側面部入射面から導入された光を対向する２つの主面の一方の出射面から出射させて面状の照明をする導光板と、
複数の発光素子を細長い基板上にその長手方向に沿って配列し透明材料により封止して光出射部を形成した発光素子アレイモジュールとを備え、
前記導光板の前記入射面に設けられた開口部に前記発光素子モジュールが挿入され、前記導光板の発光素子挿入部分の上下の面を前記発光素子側端面に向かって前記導光板の厚みが小さくなるよう傾斜面になるよう構成されていることを特徴とする。

本発明のエッジ入力型バックライトは、発光素子アレイモジュールの側面から出射する光も有効に利用することが可能になり、かつ、光の利用効率を損なうことが少なく、高効率な光結合を実現できる。

（第１の実施形態）
以下に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態にかかるエッジ入力型バックライトの光源について説明する。図１（ａ）は、本実施の形態にかかる光源ＬＳをその主出光面を上から見た様子を示している。そして、図１（ｂ）は、図１（ａ）の光源ＬＳのＩＩ−ＩＩ断面を示している。細長い矩形状のモジュール基板４２２の上に、所定の間隔で配列且つ接続された複数のＬＥＤチップ４２１が、透明樹脂から成る封止部４２４によって封止されて、ＬＥＤアレイモジュール４２０が構成される。なお、封止部４２４は、その底面がモジュール基板４２２と同一形状を有する角柱状に形成されるが、これについては後ほど詳述する。

上述のＬＥＤアレイモジュール４２０の具体的な構成について、以下に詳細に説明する。モジュール基板４２２の実装面Ｐｍ（図１（ｂ））において、その短辺を概ね２等分する中心点Ｃ１を結ぶ直線を中心線Ｌｃ１（図１（ａ））とする。ＬＥＤチップ４２１は、その発光中心Ｃｅが中心線Ｌｃ１の上に位置するように配列される。そして、図１（ｂ）において一点鎖線で示される、発光中心ＣｅよりＬＥＤチップ４２１の発光面およびモジュール基板４２２の実装面Ｐｍに対して概ね垂直に伸びる軸を発光軸Ａｅと呼ぶ。つまり、中心線Ｌｃ１と発光軸Ａｅとは互いに直交する。よって、ＬＥＤアレイモジュール４２０に含まれる全てのＬＥＤチップ４２１は、その発光中心Ｃｅが中心線Ｌｃ１と発光軸Ａｅとで規定される平面上に位置するように配置される。なお、この平面を便宜上、光軸平面Ｐｏａと呼ぶ。

封止部４２４は、モジュール基板４２２の長手方向の両端部（以降、「長端部」）に対して概ね垂直で、且つ互いに平行な２つの長側面４２４Ｓを有する。さらに、封止部４２４は、モジュール基板４２２に対して概ね平行且つ対向する上面４２４Ｔを有する。つまり、光軸平面Ｐｏａは、上面４２４Ｔに対して概ね垂直であり、２つの長側面４２４Ｓに対して概ね平行である。そして、封止部４２４の長手方法の両端部（以降、「短端部」）には、それぞれ側面４２４Ｓ、上面４２４Ｔ、および光軸平面Ｐｏａに対して概ね垂直且つ、互いに平行な２つの短側面４２４Ｅを有する。なお、発光軸Ａｅは、長側面４２４Ｓおよび短側面４２４Ｅに対しては概ね平行であり、上面４２４Ｔに対しては概ね垂直である。

上述のように、封止部４２４は、２つの長側面４２４Ｓ、２つの短側面４２４Ｅ、上面４２４Ｔ、および実装面Ｐｍ（モジュール基板４２２）で規定される直方体あるいは立方体状に形成されている。そして、配線基板４３０の上に、内部に複数のＬＥＤチップ４２１が封止されている封止部４２４と、モジュール基板４２２とが配線基板４３０の上に形成されてＬＥＤアレイモジュール４２０が構成される。

封止部４２４およびモジュール基板４２２の発光軸Ａｅと平行な方向の寸法をそれぞれ、Ｔ１およびＴ２とし、長側面４２４Ｓの中心線Ｌｃ１と平行な方向の寸法をＨ１とし、短側面４２４Ｅの上面４２４Ｔと平行な方向の寸法をＶ１とすると、封止部４２４は縦がＶ１（短側面４２４Ｅ）、横がＨ１（長側面４２４Ｓ）、高さＴ３がＴ３＝Ｔ１＋Ｔ２で規定される直方体あるいは立方体形状に構成される。

なお、図１においては、１つのＬＥＤアレイモジュール４２０には３つのＬＥＤチップ４２１が配列され、光源ＬＳには４つのＬＥＤアレイモジュール４２０が配列された例が示されている。しかしながら、それらの数はそれぞれ３および４に限定されるものでなく、用いられる液晶パネルの大きさおよびＬＥＤチップ４２１の照度に応じて適宜決定される。

次に、図２、図３、および図４を参照して、本実施の形態にエッジ入力型バックライトについて説明する。エッジ入力型バックライトＢＬ１は、上述の本実施の形態にかかる光源ＬＳのＬＥＤアレイモジュール４２０が、導光板の入射面側に埋設されて一体的に構成されることに主な特徴がある。

図２にエッジ入力型バックライトＢＬ１が光源ＬＳの封止部４２４が導光板４１０に一体的に組み込まれて構成されている様子を示す。具体的には、図２（ａ）はエッジ入力型バックライトＢＬ１を光源ＬＳの後部から斜視した様子を示し、図２（ｂ）は光源ＬＳのＬＥＤアレイモジュール４２０が組みこまれた状態のエッジ入力型バックライトＢＬ１において、光源ＬＳのＬＥＤアレイモジュール４２０を中心とする断面形状を示している。図２（ａ）においては、作図上の都合により図示されていないが、図２（ｂ）に示すように、導光板４１０の上には、プリズムシート４６０および拡散シート４７０が順番に設けられ、導光板４１０とフレーム４８０との間には反射シート４５０が設けられている。

次に、図３を参照して、エッジ入力型バックライトＢＬ１の導光板４１０における、光源ＬＳのＬＥＤアレイモジュール４２０を受け入れて組み込む構造について説明する。図３（ａ）は、図２（ｂ）から導光板４１０のみを抜き出して、つまり光源ＬＳが埋設される前の状態を示している。そして、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示した導光板４１０の端部を、図２（ａ）におけるのと同様に光源ＬＳの側から見た様子を示している。

なお、導光板４１０をその厚さ方向に２分する平面を導光平面ＰＤと呼ぶ。導光平面ＰＤは、図２（ｂ）においては発光軸Ａｅおよび光軸平面Ｐｏａと重なり合う。導光板４１０の長手方向の一端部は、導光平面ＰＤに対して垂直な端面（端部４４１）によって矩形状に形成されている。そして同端面に対向する他端部は台形に形成されている。つまり、導光平面ＰＤに対して所定の角度θ１を成す上下の斜面Ｐｓと、上下の斜面Ｐｓをつなぐ導光平面ＰＤに対して垂直な端部４１１によって、台形状に形成されている。

導光板４１０の端部４１１の中央には、光源ＬＳのＬＥＤアレイモジュール４２０の外形に対して好ましくは同一あるいは相似の形状を有する嵌合溝Ｇが設けられている。つまり、封止部４２４の寸法Ｈ１、Ｖ１、およびＴ３に対応する嵌合溝Ｇの寸法をそれぞれｈ１、ｖ１、およびｈ３とすると、これらの寸法の間には基本的に以下の式（１）、（２）、および（３）で表される関係がある。
Ｈ１≦ｈ１ ・・・・ （１）
Ｖ１≦ｖ１ ・・・・ （２）
Ｔ３≦ｈ３ ・・・・ （３）

但し、上式（１）、（２）、および（３）の関係は、具体的には、封止部４２４を嵌合溝Ｇに挿入でき、かつ挿入後に嵌合溝Ｇと封止部４２４との間に空間が生じないように、封止部４２４および導光板４１０の材質や使用環境に応じて適切に決定される。具体的には、光源ＬＳの抑え部材４４０を押して、封止部４２４を導光板４１０の嵌合溝Ｇに圧入嵌合させるが、このときに封止部４２４と導光板４１０との間に空気が残らないように組み込まれることが重要である。

なお、嵌合溝Ｇをその短辺方向に２分する平面は、導光板４１０をその厚さ方向に２分する導光平面ＰＤと同一である。そして、エッジ入力型バックライトＢＬ１においては、光軸平面Ｐｏａと導光平面ＰＤが一致するように、ＬＥＤアレイモジュール４２０が嵌合溝Ｇに気密に嵌合挿入されて、フレーム４８０上に保持される。なお、斜面Ｐｓの導光平面ＰＤに平行な方向の長さＤは、エッジ入力型バックライトＢＬ１の使用時に次式（４）を満足するように設定される。
ｈ３≦Ｄ ・・・・ （４）

なお、ＬＥＤアレイモジュール３２０の封止部４２４を嵌合溝Ｇに挿入した場合に、封止部４２４の長側面４２４Ｓ、短側面４２４Ｅ、および上面４２４Ｔと、嵌合溝Ｇの内壁面と間に空間が生じないように形成される。なお、嵌合溝Ｇにおいて、ＬＥＤアレイモジュール４２０の中心線Ｌｃ１に相当する中心線をＬｃ２とすると、封止部４２４が嵌合溝Ｇに装着された時には、導光板４１０の厚み方向の中心線Ｌｃ３は中心線Ｌｃ１およびＬｃ２と概ね一致するように構成されるものとする。

図４を参照して、上述の如く構成された嵌合溝ＧにＬＥＤアレイモジュール４２０が埋設されてフレーム４８０に配線基板４３０が固定されたエッジ入力型バックライトＢＬ１において、光源ＬＳから出射された光が導光板４１０によって如何に導光されるについて説明する。なお、図４には、図２（ｂ）における光源ＬＳが埋設された導光板４１０の部分が拡大して表されている。反射シート４５０は白色のＰＥＴシートであり、導光板４１０の下面より漏洩してきた光を導光板４１０に戻す役割を果たす。プリズムシート４６０は、透明ＰＥＴシートを基材としてその一方の面に紫外線硬化樹脂などで微細なプリズムアレイを形成したものであり、プリズム面が反導光板側になるように設置されて、導光板４１０から外部に漏れ出す光を液晶パネル（導光板４１０）の照明面方向に集光して正面（照明面）方向を明るくする機能を有する。

同図において、ＬＥＤチップ３２１の側面より出射された光Ｌ、は導光板４１０の斜面Ｐｓの点Ａに達すると、光線Ｌは次式（５）で表されるスネルの法則に従って、導光板４１０の外側（方向Ｄｂ）に屈折しながら射出する。
ｎｓｉｎｅθ２＝ｓｉｎｅθ３ ・・・・ （５）
ｎは導光板４１０の屈折率。

アクリル樹脂の屈折率、つまりｎが１．４９とすると、点Ａで光Ｌが全反射する条件であるθ３＝９０度とすると、θ２＝４２．２度になる。つまり、概略４２度以上になれば
光線Ｌは点Ａで全反射して、導光板４１０の内部を進行する。言い換えれば、導光板４１ｄ０の上面および下面に対して斜面Ｐｓがそれぞれ成す角度θ１が４２．２度以上あれば、ＬＥＤチップ３２１の側面から導光平面ＰＤに対して成す角度が９０度までの光を全反射させて導光板４１０の内部を進行させることができる。

このように、導光板４１０の端部４１１の近傍の上面部および下面部を所定の角度θ１で傾斜する斜面Ｐｓとすることにより、通常は導光板４１０の外部に出射してしまってエッジ入力型バックライトの照明として利用できない光を、導光板４１０の内部に留めて照明として利用できる。結果、光の利用効率の高いエッジ入力型バックライトＢＬ１を実現できる。

さらに、上述の式（１）、（２）、（３）、および（４）で規定された条件を満たすように、導光板４１０（嵌合溝Ｇ）と光源ＬＳ（ＬＥＤアレイモジュール４２０）が構成されることにより、光軸平面Ｐｏａと導光平面ＰＤが一致し、より効率のよい導光構造を実現できる。

（第２の実施の形態）
図５を参照して、第２の実施の形態にかかるエッジ入力型バックライトについて説明する。図５は図４と同様に光源ＬＳが埋設された導光板４１０の部分が拡大して表されている。同エッジ入力型バックライトＢＬ２は、光源ＬＳはエッジ入力型バックライトＢＬ１におけるものと同じであるが、導光板４１０が導光板４１０ｈに交換されている。導光板４１０ｈは導光板４１０に、嵌合溝Ｇの内部、それもできるだけ底部の近傍から外部に伸びる空気抜き穴ｈが設けられて構成されている。この空気抜き穴ｈは、ＬＥＤアレイモジュール４２０の封止部４２４を、導光板４１０の嵌合溝Ｇに圧入嵌合する際に両者の間に空隙生じること防止するために設けられている。

そのため、空気抜き穴ｈの径はできるだけ小さく、封止部４２４から空気抜き穴ｈを介して光が漏れ出しにくい位置に設けられる。この意味においては、封止部４２４の上面４２４Ｔに面する位置が好ましいが、製造上の困難さを招くために、図４に例示した位置位が妥当である。

なお圧入嵌合以外にも、封止部４２４と導光板４１０との間に空隙を生じさせない方法として、接着材を用いてもよい。この場合、導光板４１０の屈折率と近い屈折率を有する接着財を用いることで、封止部４２４と導光板４１０との界面での光の反射を低減することができる。なお、導光板４１０として一般的に用いられる材質であるアクリルおよびゼオノアの屈折率はそれぞれ約１．４９および１．５３であり、封止部４２４として用いられるエポキシおよびシリコンの屈折率は１．４９〜１．５７および１．４１〜１．５である。

上述のエッジ入力型バックライトＢＬ１においては、導光板４１０から外部に光が漏れ出すのを防止するために、導光板４１０の斜面Ｐｓによる全反射を利用している。しかしながら、光の漏れ出しをより良く防止するために、斜面Ｐｓに反射部材を設けて鏡面反射面としても良い。鏡面反射面の実現するためには、例えば斜面Ｐｓに直接アルミや銀の金属蒸着を施したり、シート（例えばＰＥＴフィルム）にアルミや銀の蒸着をしたものを斜面Ｐｓに粘着テープ等で貼付してもよい。けっか、斜面Ｐｓに到達した光を確実に導光板４１０内に取り込むことができる。

上述のように、本発明においては、導光板端面の開口部にＬＥＤアレイモジュールを挿入しその上下面を傾斜状にすることにより、光の利用率および結合効率の高いエッジ入力型バックライトが実現できる。

本発明にかかるエッジ入力型バックライトは、特に小型軽量化が要求される携帯型情報端末やノート型パーソナルコンピュータなどの映像表部等に有用である。

本発明の第１の実施の形態にかかるエッジ入力型バックライトの光源の構成を示す図 本発明の第１の実施の形態にかかるエッジ入力型バックライトの構成を示す図 図２に示した導光板に設けられた嵌合溝の説明図 図２に示した下エッジ入力型バックライトにおける光の反射経路の説明図 本発明の第２の実施の形態にかかるエッジ入力型バックライトの導光板に設けられた嵌合溝Ｇの説明図 従来の冷陰極線管を用いたエッジ入力型バックライトの構成を示す図 従来のサイドエミッタ型ＬＥＤ光源素子を用いたエッジ入力型バックライトを示す要部断面図 ＬＥＤアレイモジュールを用いた従来のエッジ入力型バックライトを示す要部断面図 図８のＬＥＤアレイのジュールの側面から出射する光線の軌跡の説明図

符号の説明

１１０、２１０、３１０、４１０ 導光板
１１１、２１１、３１１ 入射面
１１２ 出射面
１１３ 反射面
１２０ 冷陰極線管
１３０ リフレクタ
２２０、３２０ ＬＥＤ光源素子
２２１、３２１、４２１ ＬＥＤチップ
２２２ 素子基板
２２３ 反射部材
２２４、３２４、４２４ 封止部
２４０、３４０、４５０ 反射シート
２５０、３５０ 光学フィルム
２６０、３６０ フレーム
２７０ 配線基板
３２２、４２２ モジュール基板
３２４Ｓ 側面
３２４Ｔ 天面
４１１ 端部
４２０ ＬＥＤアレイモジュール
４３０ 配線基板
４４０ 押え部材
４６０ プリズムシート
４７０ 拡散シート
Ａｅ 発光軸
ｈ 空気抜き
Ｐｏａ 光軸平面
ＰＤ 導光平面
Ｐｍ 実装面
ＬＳ 光源
Ｐｓ 斜面
ＢＬｃ、 ＢＬ１、ＢＬ２ エッジ入力型バックライト
Ｇ 嵌合溝

Claims (4)

1. ほぼ平板状で、側面部入射面から導入された光を対向する２つの主面の一方の出射面から出射させて面状の照明をする導光板と、
   複数の発光素子を細長い基板上にその長手方向に沿って配列し透明材料により封止して光出射部を形成した発光素子アレイモジュールとを備え、
   前記導光板の前記入射面に設けられた開口部に前記発光素子モジュールが挿入され、前記導光板の発光素子挿入部分の上下の面を前記発光素子側端面に向かって前記導光板の厚みが小さくなるよう傾斜面になるよう構成されていることを特徴とするエッジ入力型バックライト。
2. 前記導光板の入射面に設けられた開口部は、前記導光板の厚み方向の中心と前記発光素子アレイモジュールを挿入したとき前記発光素子の中心とが一致するよう設定されることを特徴とする請求項１に記載のエッジ入力型バックライト。
3. 前記導光板の上下の傾斜面に鏡面反射機能を持たせることを特徴とする請求項１に記載のエッジ入力型バックライト。
4. 前記導光板には前記開口部の内部から外部に延在する空気抜き穴が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のエッジ入力型バックライト。
   
   

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