JP2008077965A - 面光源装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの増加を抑えながら、輝度ムラの発生を防止することができる面光源装置を提供する。
【解決手段】面光源装置２において、表面である発光面４ａと、発光面４ａに対向する面であって光を反射する反射面４ｂと、発光面４ａ及び反射面４ｂを相互に接続する周面であって光が入射する入射面４ｃとを有する導光板４と、入射面４ｃにそれぞれ近接させて設けられ、入射面４ｃに対してそれぞれ光を出射する複数の点光源５ａと、反射面４ｂに対向させて設けられ、複数の点光源５ａによりそれぞれ出射された光を発光面４ａに向けて反射する反射板６と、複数の点光源５ａの間にそれぞれ位置し、複数の点光源５ａによりそれぞれ出射され導光板４側から戻ってきた光を入射面４ｃに向けてそれぞれ反射する複数の傾斜面５ｃを有する反射部材５ｂとを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、面光源装置及びその面光源装置を備える表示装置に関する。

面光源装置は、例えば、液晶表示装置等の表示装置にバックライトとして用いられている。この面光源装置では、薄型化及び消費電力の低減化を図るため、ＬＥＤ（発光ダイオード）等の点光源が用いられている。

サイドライト型の面光源装置では、複数の点光源が配線基板に一直線上に並べて実装されており、それらの点光源が導光板の入射面に対向するように設置されている（例えば、特許文献１参照）。点光源の近傍では、点光源の出射面の前部（正面）が明るく、点光源間が暗くなるため、発光面上で輝度ムラが発生してしまう。これを防止するためには、点光源の設置数を増やし、点光源のピッチを狭くすることが行われている。
特開２００１−１６０３１２号公報

しかしながら、輝度ムラの発生を防止するため、前述のように点光源の設置数を増やすことは、コストの増加を招いてしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストの増加を抑えながら、輝度ムラの発生を防止することができる面光源装置及び表示装置を提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、面光源装置において、表面である発光面と、発光面に対向する面であって光を反射する反射面と、発光面及び反射面を相互に接続する周面であって光が入射する入射面とを有する導光板と、入射面にそれぞれ近接させて設けられ、入射面に対してそれぞれ光を出射する複数の点光源と、反射面に対向させて設けられ、複数の点光源によりそれぞれ出射された光を発光面に向けて反射する反射板と、複数の点光源の間にそれぞれ位置し、複数の点光源によりそれぞれ出射され導光板側から戻ってきた光を入射面に向けてそれぞれ反射する複数の傾斜面を有する反射部材とを備えることである。

本発明の実施の形態に係る第２の特徴は、表示装置において、前述の第１の特徴に係る面光源装置と、面光源装置により照射される光により画像を表示する表示部とを備えることである。

本発明によれば、コストの増加を抑えながら、輝度ムラの発生を防止することができる。

本発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。

図１に示すように、本発明の実施の形態に係る表示装置１は、光を照射する面光源装置２と、画像を表示する表示部である液晶表示部３とを備えている。なお、面光源装置２が液晶表示部３のバックライトとして機能する。

面光源装置２は、入射した光を液晶表示部３に導く導光板４と、その導光板４に対して光を照射する光源部５と、その光源部５により照射された光を導光板４に向けて反射する反射板６と、導光板４から出射した光を拡散させる第１の拡散シート７と、その第１の拡散シート７により拡散された光を集光するレンズシート８と、そのレンズシート８により集光された光を再び拡散させる第２の拡散シート９と、これらの部材４〜９を挟持して収納するバックフレーム１０及びフロントフレーム１１とを有している。

導光板４は、平板状に形成されており、表面である発光面４ａと、その発光面４ａに対向する面であって光を反射する反射面４ｂと、発光面４ａ及び反射面４ｂを相互に接続する周面であって光が入射する入射面４ｃとを有している。発光面４ａは、入射面４ｃから導光板４内に入射した光や反射面４ｂにより反射された光等を導光板４外に出射する面である。反射面４ｂは、入射面４ｃから導光板４内に入射した光を発光面４ａに向けて反射する面である。この反射面４ｂは、導光板４の表面である平坦面に印刷、シボ加工及びサンドブラスト加工等により反射パターンを設けることによって形成されている。また、入射面４ｃは、光源部５により照射された光を導光板４内に入射させる面である。

光源部５は、図１、図２及び図３に示すように、光をそれぞれ出射する複数の点光源５ａと、それらの点光源５ａを支持する支持基板である配線基板５ｂとを有している。この配線基板５ｂは、その片面に各点光源５ａを実装可能に形成されており、各点光源５ａは、導光板４の入射面４ｃに近接させて配線基板５ｂ上に実装されている。

点光源５ａは、光を出射するための出射面Ｓを有しており（図２及び図３参照）、その出射面Ｓが導光板４の入射面４ｃに対向するように配置されている。この点光源５ａは、導光板４の入射面４ｃに向けて出射面Ｓから光を出射する。なお、点光源５ａとしては、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）等を用いる。

配線基板５ｂは、各点光源５ａの間にそれぞれ位置する複数の面であって、導光板４側からの戻り光を入射面４ｃに向けてそれぞれ反射する複数の傾斜面５ｃを有する反射部材である。この配線基板５ｂは、各傾斜面５ｃによって導光板４側からの戻り光を入射面４ｃに向けて反射する。ここで、戻り光は、点光源５ａにより出射され、導光板４の入射面４ｃや反射板６等により反射されて導光板４側から点光源５ａ側に戻ってきた光である。すなわち、点光源５ａから出射された光は、導光板４の内部に入射する場合と、導光板４の内部に入射せず、導光板４の入射面４ｃや反射板６等により反射されて点光源５ａ側に戻ってくる場合とがある。

また、配線基板５ｂは、例えば、可塑性を有する長尺状の板材料により形成されており、その断面がＬ字形状になるように折り曲げられている。この配線基板５ｂには、各点光源５ａが一列に並べられて設けられている。なお、配線基板５ｂには、点光源５ａが実装されていない延出部Ｅ（図１参照）が存在する。この延出部Ｅは各点光源５ａに電力等を供給するリード線として機能する。

各傾斜面５ｃは、各点光源５ａの間にそれぞれ位置付けられて設けられている。これらの傾斜面５ｃは、配線基板５ｂにそれぞれ形成された複数の屈曲部Ｋの表面である。これらの屈曲部Ｋは、配線基板５ｂに切り込みを入れ、その部分を折り曲げることによってそれぞれ形成されている。なお、各傾斜面５ｃは、例えば平坦面や曲面等である。また、各傾斜面５ｃは、導光板４の入射面４ｃに向かって徐々に高さが低くなるようにそれぞれ形成されている。これらの傾斜面５ｃの傾斜角度は、各点光源５ａ間の光量が増加する最適値に設定されている。このような各傾斜面５ｃは、導光板４側からの戻り光を導光板４の入射面４ｃ、特に、導光板４の発光面４ａに向けてそれぞれ反射する。

このような配線基板５ｂは、バックフレーム１０に接触、特に密着するように設けられている。これにより、各点光源５ａにより発生した熱は、配線基板５ｂを介してバックフレーム１０に伝導し、バックフレーム１０によって放熱されるので、各点光源５ａの温度上昇を抑えることができる。このとき、バックフレーム１０は放熱部材として機能する。さらに、配線基板５ｂは、熱伝導性が高い金属性材料により形成されている。これにより、各点光源５ａにより発生した熱が配線基板５ｂを介してバックフレーム１０に伝導しやすくなるので、各点光源５ａの温度上昇を確実に抑えることができる。また、配線基板５ｂの導光板４側の表面は、印刷等により例えば白色に加工されている。これにより、各傾斜面５ｃも白色に加工されており、各傾斜面５ｃの反射率を向上させることができる。

反射板６は、例えばシート状に形成されており、導光板４の反射面４ｂに対向させ、さらに近接させて設けられている。この反射板６は、光源部５により照射された光を導光板４の発光面４ａに向けて反射する。これにより、導光板４から漏れ出す光は発光面４ａに向けて反射される。なお、反射板６の導光板４側の表面は、例えば白色又は鏡面に加工されている。

第１の拡散シート７は、導光板４の発光面４ａに対向させて設けられている。この第１の拡散シート７上には、レンズシート８及び第２の拡散シート９がその順番で設けられている。第１の拡散シート７及び第２の拡散シート９は、導光板４の発光面４ａから出射された光を透過させるとともに拡散させるシートである。これらの第１の拡散シート７及び第２の拡散シート９は、例えば、その表面にドットパターン処理等を行うことにより形成されている。また、レンズシート８は、第１の拡散シート７を透過した光を集光して透過させるシートである。

次に、このような表示装置１が備える面光源装置２の照射動作について説明する。

面光源装置２は、光源部５により導光板４の入射面４ｃに対して光を照射する。光源部５により照射された光は、導光板４の入射面４ｃから導光板４内に入射する。入射した光は、直接、又は導光板４の反射面４ｂにより反射した後、あるいは導光板４から出射して反射板６により反射され再び導光板４内に入射した後に、導光板４の発光面４ａから出射される。これにより、導光板４の発光面４ａが発光する。導光板４の発光面４ａから出射された光は、第１の拡散シート７、レンズシート８及び第２の拡散シート９を透過し、液晶表示部３に照射される。このとき、液晶表示部３が駆動し、液晶画像が液晶表示部３に表示される。

このような照射動作では、各点光源５ａによりそれぞれ出射された光は導光板４の入射面４ｃに向かって進行する。それらの光は、導光板４の内部に入射する場合と、導光板４の内部に入射せず、導光板４の入射面４ｃや反射板６等により戻り光として点光源５ａ側に戻ってくる場合とがある。導光板４の内部に入射した光は、導光板４の反射面４ｂ及び反射板６により発光面４ａに向けて反射される。一方、導光板４側からの戻り光は、図３に示すように、配線基板５ｂの各傾斜面５ｃにより導光板４の入射面４ｃに向けて反射される。これにより、各点光源５ａ間の光量が増加し、各点光源５ａの前部（正面）と各点光源５ａ間との輝度差（光強度差）が抑えられる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、各点光源５ａの間にそれぞれ位置付けて各傾斜面５ｃを配線基板５ｂに設けることによって、戻り光が各傾斜面５ｃにより導光板４の入射面４ｃに向かって反射されるので、各点光源５ａ間の光量が増加し、各点光源５ａ間の輝度が上昇する。これにより、点光源５ａの設置数を増加させることなく、各点光源５ａの前部と各点光源５ａ間との輝度差を抑えることが可能になるので、コストの増加を抑えながら、輝度ムラの発生を防止することができる。特に、各点光源５ａの前部と各点光源５ａ間との輝度差が小さくなるので、各点光源５ａの点灯状態で、光源部５の近傍に明暗の点が蛍のように見える現象が発生することを確実に防止することができる。

加えて、各点光源５ａを支持する支持基板である配線基板５ｂを反射部材として構成することによって、配線基板５ｂの他に反射部材として他の部材を設ける必要がなく、部品点数の増加が防止されるので、コストの増加をさらに抑えることができる。

また、各傾斜面５ｃは導光板４の入射面４ｃに向かって徐々に高さが低くなるようにそれぞれ形成されていることから、戻り光は導光板４の入射面４ｃ、特に、導光板４の発光面４ａに向けてそれぞれ反射されるので、各点光源５ａ間の輝度をより確実に向上させることができる。その結果として、各点光源５ａの前部と各点光源５ａ間との輝度差を抑えることが可能になるので、輝度ムラの発生を確実に防止することができる。

（他の実施の形態）
なお、本発明は、前述の実施の形態に限るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

例えば、前述の実施の形態においては、導光板４の表面である平坦面を反射面４ｂとして形成しているが、これに限るものではなく、例えば、導光板４の表面を傾斜面や屈曲面等に形成し、その表面を反射面４ｂとして用いるようにしてもよい。

また、前述の実施の形態においては、各傾斜面５ｃを配線基板５ｂにそれぞれ設けているが、これに限るものではなく、例えば、配線基板５ｂとは別に、各傾斜面５ｃを有する反射部材を設けるようにしてもよい。この場合には、反射部材は、その反射部材が面光源装置１に組み込まれた状態で、各傾斜面５ｃが各点光源５ａの間にそれぞれ位置するように形成されている。

本発明の実施の一形態に係る表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。 図１に示す表示装置が備える面光源装置の光源部周辺の概略構成を拡大して示す分解斜視図である。 図２に示す面光源装置の光源部周辺の概略構成を拡大して示す平面図である。

符号の説明

１ 表示装置
２ 面光源装置
３ 表示部（液晶表示部）
４ 導光板
４ａ 発光面
４ｂ 反射面
４ｃ 入射面
５ａ 点光源
５ｂ 反射部材（配線基板）
５ｃ 傾斜面
６ 反射板

Claims (4)

1. 表面である発光面と、前記発光面に対向する面であって光を反射する反射面と、前記発光面及び前記反射面を相互に接続する周面であって光が入射する入射面とを有する導光板と、
   前記入射面にそれぞれ近接させて設けられ、前記入射面に対してそれぞれ光を出射する複数の点光源と、
   前記反射面に対向させて設けられ、前記複数の点光源によりそれぞれ出射された前記光を前記発光面に向けて反射する反射板と、
   前記複数の点光源の間にそれぞれ位置し、前記複数の点光源によりそれぞれ出射され前記導光板側から戻ってきた前記光を前記入射面に向けてそれぞれ反射する複数の傾斜面を有する反射部材と、
   を備えることを特徴とする面光源装置。
2. 前記反射部材は、前記複数の点光源を支持する支持基板であることを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
3. 前記複数の傾斜面は、前記入射面に向かって徐々に高さが低くなるようにそれぞれ形成されてい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. 請求項１、２又は３記載の面光源装置と、
   前記面光源装置により照射される光により画像を表示する表示部と、
   を備えることを特徴とする表示装置。

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