JP3028465B2 - 面発光照明装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本願発明は、たとえば液晶パネル
表示装置等、それ自体発光を行わない面的表示装置の視
認性を高めるために、この面的表示装置をその背後から
照明する、いわゆるバックライトと呼ばれる面発光照明
装置に関する。

【０００２】

【従来技術】この種の面発光照明装置の一例としては、
たとえば実公平４−１４９４３号公報に示されたものが
ある。同公報に示された面発光照明装置は、一定厚みの
透明または半透明の導光板の周縁部上面に凹陥部を設
け、この凹陥部に、光源装置が嵌め込まれて構成されて
いる。光源装置は、前面が開口する有底箱状反射ケース
の底部にＬＥＤチップを配置するとともにケース内部を
透明樹脂で充填して発光部を形成し、この発光部からリ
ード端子が延出させられたものである。光源装置が発す
る光は、上記反射ケースの内面によって反射されて導光
板の内部に照射され、こうして照射された光が導光板の
表面および裏面の境界での全反射を繰り返しながら導光
板の全域に及び、ある時点において導光板の表面から外
部に放射される。その結果、導光板が一定の面積を有し
ていて、光源装置がこの導光板の端縁に部分的に配置さ
れているにもかかわらず、導光板の表面全面が光ってい
るように見える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に示された面
発光照明装置は、その導光板が、照明対象である表示装
置の表示領域とほぼ対応した大きさの平面形状もってお
り、ほぼ上下左右に対称な形態となっている。したがっ
て、この導光板の表面全体を等しく光らせるようにする
のは比較的容易である。

【０００４】ところで、この種の面発光照明装置の導光
板として、照明対象である面的表示装置を位置決め状に
載置できるように構成する場合がある。この場合、面的
表示装置の外形は、通常、その表示領域よりも大きく、
しかも、駆動回路が一体に付設される場合がある。この
ような面的表示装置を上面に保持しうるように導光板を
形成する場合、その外形は、表示装置の表示領域よりも
大きなものとならざるをえない。

【０００５】このような導光板を透明または半透明樹脂
によって一体に形成する場合、何らの手当ても施さない
と、光源から発する光が表示装置の表示領域以外の導光
板全体にゆきわたってしまう。仮にこの導光板の平面形
状が、面的表示装置を載置する必要がある故に上下左右
に非対象に形成せざるえないとすると、上記のように光
源からの光が導光板の全域に行きわたってその表面が発
光する結果、本来照明が必要な面的表示装置の表示部と
対応する領域の光量が落ちたり、あるいはかかる領域内
で明るさにムラが生じたりしてしまう問題がある。

【０００６】この種の導光板の表面での明るさを均一に
するための手法として、導光板の裏面に形成する反射膜
をたとえば密度の異なるドット状として、導光板の裏面
での光の反射量を導光板の面的領域の各部位において異
ならせるという手法がある。しかしながら、上記のよう
に、導光板が、表示領域を超えて異形に大型化されてい
るような場合に所定の領域での光量を一定化するべく上
述の手法を適正に講じることは、事実上極めて困難であ
る。

【０００７】本願発明はこのような事情のもとで考え出
されたものであって、導光板の平面形態が照明対象であ
る表示装置の表示領域を超えて異形に大型化されている
ような場合であっても、上記表示部に対応する限定され
た領域での十分な発光量を確保し、かつかかる領域での
均一発光を容易に達成できるようにするようにした面発
光照明装置を提供することをその課題としている。

【０００８】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の各技術的手段を採用した。

【０００９】すなわち、本願発明の面発光照明装置は、
透明または半透明樹脂によって形成された導光板と、こ
の導光板の上面に設定された所定の面的領域の縁部に沿
って配置された光源とを備える面発光照明装置におい
て、上記導光板には、上記領域の縁部の選択された範囲
に沿って延び、上記光源からの光を上記領域内へ反射さ
せるためのスリットが形成されていることに特徴づけら
れる。

【００１０】上記所定の面的領域とは、この面発光照明
装置の照明対象である液晶パネル表示装置等の表示領域
と対応した領域である。たとえば、この表示領域が長矩
形状の領域である場合、この領域の短辺に沿って光源が
配置され、この領域の長辺に沿って上記スリットが形成
される。光源が発する光は、導光板の表面および裏面の
境界で全反射を繰り返すなどして上記導光板の上記領域
全域に及ぶが、上記スリットの内壁で光が反射するた
め、上記の光が上記スリットを超えて導光板の残余領域
に拡散されることはない。

【００１１】したがって、本願発明の面発光照明装置
は、その外形形態が照明対象である表示部の大きさを超
えた異形に大型化されたものであっても、光源が発する
光が照明対象である表示領域を超えて無駄に拡散するこ
とがなく、しかも、光源が発する光を導光板内の限定さ
れた領域内に限定して放射することができるので、発光
効率が向上するとともに、上記領域を均一に発光させる
ことが容易になる。

【００１２】また、上記スリットは、導光板を樹脂成形
する際に同時に形成することができるので、この導光板
の作製のための工数が増加することもなく、本願発明の
実施にあたってコスト上昇がほどんどない。

【００１３】好ましい実施形態においては、上記光源
は、上記導光板の外縁よりも内方において、この導光板
の厚み範囲内に配置されている。このように構成する結
果、導光板の領域を自由に選択してこれを効率的に発光
させるようにすることが可能となる。

【００１４】好ましい実施形態においてはまた、上記導
光板には、その上面にパネル型表示装置を位置決め保持
する保持手段が一体形成されている。

【００１５】このようにすれば、照明対象であるパネル
型表示装置と本願発明の面発光照明装置との相互関係が
一定に規制でき、上記パネル型表示装置の表示品位が高
められる。また、パネル型表示装置を支持するための他
の部材が不要となるので、この種の面発光照明装置付パ
ネル型表示装置を組み込んだ電子機器の部品点数を削減
することができる。

【００１６】本願発明のその他の特徴および利点は、図
面を参照して以下に行う詳細な説明から、より明かとな
ろう。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１は、本願発明にかかる面発光
照明装置１０の一実施形態の平面図、図２は図１のII−
II線に沿う断面図、図３は図１のIII −III 線に沿う断
面図である。

【００１８】図１に示されるように、この面発光照明装
置１０は、その上面に表示対象である液晶パネル表示装
置等の面的表示装置Ｄ（図２）を位置決め状態において
保持できるように構成されたものである。透明または半
透明の樹脂で形成された所定厚みの導光板２０は、上記
表示装置Ｄの外形と対応した大きさの長矩形状の平面形
状をしており、その上面四隅部には、上記表示装置Ｄの
四隅部を拘束して保持するためのＬ字状をした保持突起
２１が突出形成されている。この種の表示装置Ｄは、そ
の外形よりも小さな領域が表示領域となっており、かか
る表示領域Ｓが図１において仮想線で示されている。す
なわち、この表示領域Ｓは、導光板２０の外形よりも小
さな長矩形をした領域となっている。

【００１９】本実施形態における導光板２０には、上記
表示領域Ｓの二つの短辺Ｓａ，Ｓａに沿うようにして、
その外側に光源装置３０，３０が配置されており、一
方、上記表示領域Ｓの二つの長辺Ｓｂ，Ｓｂに沿うよう
にして、上記光源からの光を上記領域内へ反射させるた
めの貫通孔状のスリット２２，２２が形成されている。

【００２０】上記光源装置３０として、本実施形態にお
いては、図４および図５に示すように前面側が開口する
箱状反射ケース３１の内部底面に光源としてのＬＥＤチ
ップ３２を配置するとともに上記ケース３１の内部を透
明樹脂３３で充填して発光部３４を構成するとともに、
この発光部３４の下方からリード端子３５が延出させら
れた形態のものが用いられている。これに対応して、導
光板２０には、上記箱状反射ケース３１が上方から嵌め
込まれるように凹陥部２３が形成され、かつこの凹陥部
２３の底壁には、各リード端子３５を導光板の下方に延
出させるための貫通孔２４が形成されている。

【００２１】上記光源装置３０は、本実施形態において
は、図５に表れているように、上記導光板２０の厚み寸
法よりやや小寸の上下高さを有するとともに、好ましく
は上記表示領域Ｓの短辺Ｓａ長さと対応する長さをもっ
た反射ケース３１が用いられている。この反射ケース３
１の底部には、互いに独立させた３つの導体板３６ａ，
３６ｂ，３６ｃが配置されており、このうちの隣接する
二つの導体板３６ｂ，３６ｃの縁部にＬＥＤチップ３
２，３２がボンディングされるとともに、これらのＬＥ
Ｄチップ３２，３２と隣接する導体板との間は、ワイヤ
ボンディングによって結線されている。すなわち、この
実施形態においては、反射ケース３１の内部に、２つの
ＬＥＤチップ３２が、直列状態において配置されてい
る。３つの導体板３６ａ，３６ｂ，３６ｃのうち、両端
に配された導体３６ａ，３６ｃから、リード端子３５が
一体に延出させられている。

【００２２】上述から明らかなように、上記導光板２０
は、所定厚みの板状部に上記光源装置の発光部３４を嵌
合させるための凹陥部２３と、貫通状のスリット２２
と、表示装置保持突起２１とを形成したものであり、透
明または半透明樹脂を用いた樹脂一体成形によって容易
に得ることができる。この導光板２０の材質としては、
たとえばアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはポ
リカーボネイト等が好適に採用される。

【００２３】以上の構成において、光源装置３０を点灯
すると、ＬＥＤチップ３２が発する光は、反射ケース３
１の開口から、導光板２０の内部を上記表示領域Ｓの内
方に向けて放射される。こうして放射された光は、導光
板２０の表面および裏面の境界において全反射を繰り返
す等して、上記表示領域全域に及んで導光板２０の表面
を発光させる。そして、図１に示すように、導光板２０
の内部を進む光の一部は、上記スリット２２の内壁境界
で反射させられるため、光源から発する光が無駄に上記
表示領域Ｓ以外の導光板の残余部分まで拡散することが
防止される。このようにして、上記表示領域の短辺に沿
って配置された光源装置３０から発する光は、制限され
た範囲内、すなわち、上記領域Ｓ内で導光板２０を伝導
し、その表面を発光させる。

【００２４】なお、図３に表れているように、導光板２
０の下面には、適当な反射シート２５を設けるなどし
て、光源装置３０が発する光が導光板２０の底面から無
駄に外部へ漏れることを防止し、発光効率を高める場合
がある。また、この反射シート２５を、不透明ドットに
よって構成し、このドット密度を導光板の面的領域の各
所によって違えることにより、導光板２０の表示領域Ｓ
を均等に発光させるようにする場合もある。

【００２５】もちろん、本願発明の範囲は、上述した実
施形態に限定されるものではない。導光板の平面形態
は、その上に保持するべき表示装置の外形に合わせて種
々変更される。また、導光板の内部に配置するべき光源
の形態も、図に示す実施形態のように、長状の反射ケー
スをもつものに限られず、点的な光源であってもよい。
この場合、点的な光源間には、スリットが形成されるの
が望ましい。

【００２６】さらに、図に示す実施形態についていえ
ば、上記スリット２２は、表示領域の長辺長さと対応し
た長状のスリットとしてあるが、より短い長さのスリッ
トが並設されるようにしてもよい。このようにすれば、
導光板の面剛性が上記スリットによって低下させられる
ことを防止することができる。また、図に示す実施形態
においては上記スリット２２は貫通状に形成している
が、底壁を残した凹溝状に形成することもできる。この
ようにする場合、導光板の面剛性の低下を抑制すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の面発光照明装置の一実施形態の平面
図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図１のIII −III に沿う断面図である。

【図４】発光部の断面図である。

【図５】発光装置の正面図である。

【符号の説明】

１０ 面発光照明装置 ２０ 導光板 ２１ 保持突起 ２２ スリット ３０ 光源装置 ３１ 箱状反射ケース ３２ ＬＥＤチップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F21V 8/00 601 G02B 6/00 - 6/00 351 G02F 1/13357

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明または半透明樹脂によって形成され
   た導光板と、この導光板の上面に設定された所定の面的
   領域の縁部に沿って配置された光源とを備える面発光照
   明装置において、 上記導光板には、上記領域の縁部の選択された範囲に沿
   って延び、上記光源からの光を上記領域内へ反射させる
   ためのスリットが形成されていることを特徴とする、面
   発光照明装置。
2. 【請求項２】 上記光源は、上記導光板の外縁よりも内
   方において、この導光板の厚み範囲内に配置されてい
   る、請求項１に記載の面発光照明装置。
3. 【請求項３】 上記導光板には、その上面にパネル型表
   示装置を位置決め保持する保持手段が一体に形成されて
   いる、請求項１に記載の面発光照明装置。