JP4078021B2 - バックライト装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はバックライト装置に関し、特に、液晶表示素子を照明するためのバックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示素子をその背面から照明するため、バックライト装置が利用されている。
バックライト装置は、例えば、基板と、基板上に配置された、ガラス等からなるリフレクタと、リフレクタの側面に光を投射する光源と、から構成されている。リフレクタの上に、液晶表示素子の背面とリフレクタが対向するようにして液晶表示素子を配置し、光源からリフレクタの側面に光を投射すると、この光がリフレクタを通過して液晶表示素子の背面に入射し、液晶表示素子が照明される。
【０００３】
しかし、光源から発せられた光は、光源からの距離が離れるにつれ減衰するので、液晶表示素子の照明のされ方にむらができ、光源からの距離が遠い部分ほど暗くなってしまう、という問題がある。
そこで、この問題を解決するための手法として、特開平３−５７２５号公報に記載された手法が考えられる。
【０００４】
特開平３−５７２５号公報に開示されている手法は、上述のリフレクタに相当する透明基板の後面（つまり、液晶表示素子に対向する面ではない方の面）に、光源からの距離に応じて密度が高まるパターンで光乱反射層を形成し、光のむらを補正する、という手法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リフレクタに光乱反射層を形成する工程は実行が困難であり、この困難さは、リフレクタが小型であるほど顕著になる。
この点を解決するため、大型の透明板に複数個のパターンを形成してから、各パターンが形成された部分を互いに切り離すことによりリフレクタを製造する手法も考えられる。
しかし、透明板を切り離す工程では、切り離しのために用いる工具（ニッパ等）がパターンに接触してパターンを傷つけることが避けにくく、リフレクタの収率の低下をもたらす。
【０００６】
この発明は上記実状に鑑みてなされたもので、液晶表示素子に光が均一に照射されるバックライト装置を提供することを目的とする。また、この発明は、製造が容易なバックライト装置を提供することを目的とする。また、この発明は、高収率で製造できるバックライト装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかるバックライト装置は、プリント基板と、透明な平板より構成され、当該平板の一面が前記プリント基板に対向し、他面が外部の液晶表示器の背面に対向するリフレクタと、前記リフレクタの側面に配置され、前記リフレクタの側面に光を投射する光源と、から構成されており、前記プリント基板のうち前記リフレクタに対向する部分には、前記光源が前記リフレクタに光を投射する位置からの距離が大きい部分ほど、反射率が高くなるようなパターンが形成されている、ことを特徴とする。
【０００８】
このようなバックライト装置では、光源から発せられる光のうち、プリント基板に反射されることなく液晶表示器に入射する光のむらは、プリント基板に反射されてから液晶表示器に入射する光により補正される。この結果、液晶表示器に光が均一に照射される。また、光を反射するパターンはリフレクタではなくプリント基板に形成されるので、製造が容易であり、高収率で製造される。
【０００９】
前記パターンは、明るさが互いに異なる２色の領域から構成されている。そして、前記パターンは、前記光源が前記リフレクタに光を投射する位置からの距離が大きい部分ほど、前記２色のうち暗い方の色が単位面積当たりに占める割合が小さくなるように形成されている。
そして、前記パターンは、前記プリント基板上にシルクスクリーン印刷することにより形成されている。
さらに、この場合、前記プリント基板が遮光性を有しており、前記２色の領域のうち一方の色の領域は、前記プリント基板が当該一方の色を有する材質で覆われて形成される領域から構成されており、他方の色の領域は、前記プリント基板が前記材質で覆われずに露出している領域から構成されているとよい。これにより、パターンの形成が更に容易であり、このようなバックライト装置は、より容易に、かつ高収率で製造される。
【００１１】
なお、この発明にかかるバックライト装置は、プリント基板上に印刷を施すことによりパターンを形成し、透明な平板からなるリフレクタを、当該平板の一面が前記パターンに対向するよう配置し、前記リフレクタの側面に、前記リフレクタの側面に光を投射する光源を配置する、ことを特徴とするバックライト装置製造方法であって、前記パターンは、明るさが互いに異なる２色の領域から構成されており、前記パターンは、前記光源が前記リフレクタに光を投射する位置からの距離が大きい部分ほど、前記２色のうち暗い方の色が単位面積当たりに占める割合が小さくなるように形成される、ことを特徴とするバックライト装置製造方法により製造され得る。
【００１２】
このようなバックライト装置製造方法で製造されるバックライト装置は、光源から発せられる光のうち、プリント基板に反射されることなく液晶表示器に入射する光のむらを、プリント基板に反射されてから液晶表示器に入射する光により補正する。この結果、液晶表示器に光を均一に照射する。また、このようなバックライト装置製造方法では、光を反射するパターンはリフレクタではなくプリント基板に形成されるので、製造が容易であり、また、リフレクタにパターンを形成して切り離すという工程を含まないので、バックライト装置が高収率で製造される。
【００１３】
前記プリント基板が遮光性を有している場合、前記２色の領域のうち一方の色の領域は、前記プリント基板が当該一方の色を有する材質で覆われて形成される領域から構成され、他方の色の領域は、前記プリント基板が前記材質で覆われずに露出している領域から構成されていればよい。この場合、パターンの形成が更に容易であるので、このようなバックライト装置製造方法によれば、バックライト装置がより容易に、かつ高収率で製造される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態にかかるバックライト装置を説明する。
図１は、この発明の実施の形態にかかるバックライト装置の構成の一例を示す斜視図である。
図２（ａ）は、図１に示すバックライト装置の上面図であり、図２（ｂ）は、図１に示すバックライト装置の側面図である。
図示するように、このバックライト装置は、基板１と、リフレクタ（導光板）２と、光源３ａ〜３ｄとより構成されている。
【００１５】
基板１は、例えば、プリント基板より構成されている。リフレクタ２は、透明な材質（例えば、ガラスやプラスチックなど）からなる長方形の平板より構成されており、基板１に対向するよう配置されている。リフレクタ２を構成する平板は、光源３ａ〜３ｄの後述する発光部の外径より大きな厚みを有している。
【００１６】
このバックライト装置により照明される対象のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示器（液晶表示器）４は、図示するように、その背面が、リフレクタ２の各面のうち基板１に対向していない方の面と対向するように配置される。
【００１７】
光源３ａ〜３ｄは互いに実質的に同一の構成を有しており、いずれも、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）等より構成されている。
光源３ａ〜３ｄはそれぞれ、白色光を発する発光部を備えている。図２（ａ）に示すように、光源３ａ〜３ｄは、長方形をなすリフレクタ２の各頂点付近に１対１に配置されており、光源３ａ〜３ｄの各発光部は、図示するように、リフレクタ２の側面に対向するよう配置されており、各自が発する白色光をリフレクタ２の側面からリフレクタ２の内部へと投射する。
【００１８】
基板１の表面のうち、リフレクタ２に対向する部分には、図２（ｂ）に示すように、パターンＰがシルクスクリーン印刷されている。
パターンＰは、図３に示す構成を有している。すなわち、基板１の表面のうち、少なくともリフレクタ２に対向する部分には、ＬＣＤ表示器４の表示画面の背景として白色のシルクスクリーン印刷（背景Ｂ）が施されており、この白色のシルクスクリーン印刷の上に、多数のスポットＳがシルクスクリーン印刷されている。
【００１９】
これらのスポットＳの面積は、図３に示すように、光源３ａ〜３ｄの各発光部のうち最寄りのものからの距離が大きいものほど小さくなっている。
また、スポットＳの色は背景Ｂの色より暗い（反射率の低い）色であり、望ましくは、基板１の表面の色と実質的に同一の色である。例えば基板１（又は、基板１の表面を覆う図示しないレジスト等）の色が緑色である場合、スポットＳも緑色であることが望ましい。
【００２０】
このバックライト装置は、例えば、まず、基板１上にシルクスクリーン印刷を施すことにより上述の背景Ｂ及びスポットＳを含むパターンを形成し、次に、リフレクタ２を、リフレクタ２を構成する平板の一面が、基板１上のパターンＰに対向するよう配置し、光源３ａ〜３ｄを、これらの各発光部がリフレクタ２の側面に対向するようして配置する、という手順で製造すればよい。
この手順でこのバックライト装置を製造した場合、パターンＰはリフレクタ２ではなく基板１に形成されるので製造が容易であり、また、リフレクタ２にパターンＰを形成してリフレクタ２を切り離すという工程が含まれないので、このバックライト装置は高収率で製造される。
【００２１】
このバックライト装置の光源３ａ〜３ｄが駆動され、光源３ａ〜３ｄの各発光部が発光すると、これらの発光部が発する光がリフレクタ２の側面からリフレクタ２の内部へと投射される。リフレクタ２の内部に投射された光は、直接に、あるいは基板１に反射した後に、ＬＣＤ表示器４の背面に入射し、この結果、ＬＣＤ表示器４は背面から照明される。
【００２２】
光源３ａ〜３ｄの各発光部から発せられた光は、この光を発した発光部からの距離が離れるにつれ減衰する。しかし、基板１上に形成されているスポットＳの面積は、各発光部のうち最寄りのものからの距離が大きいものほど小さくなっているから、基板１の表面のリフレクタ２に対向する領域は、各発光部のうち最寄りのものからの距離が大きい部分ほど、高い反射率でこの光を反射する。
従って、光源から発せられる光のうち、基板１に反射されることなくＬＣＤ表示器４に入射する光のむらは、基板１に反射されてからＬＣＤ表示器４に入射する光により補正される。この結果、ＬＣＤ表示器４は均一に照明される。
【００２３】
なお、この発明の実施の形態にかかるバックライト装置の構成は上述のものに限られない。
たとえば、リフレクタ２の形状は長方形である必要はなく、任意の形状を有する平板であってよい。また、リフレクタ２は、光源３ａ〜３ｄの発光部の外径と実質的に同一の厚みを有していてもよい。
【００２４】
また、リフレクタ２の、基板１に対向する方の面を研磨する等して磨りガラス状にしてもよい。このような構成とすることにより、ＬＣＤ表示器４に入射する光のむらの発生が効率的に防止される。更に、パターンＰがＬＣＤ表示器４の背面に裏映りすることも防止される。
【００２５】
基板１やＬＣＤ表示器４の形状も、もちろん長方形である必要はない。また、光源の数は４個である必要はなく、任意である。また、光源はＬＥＤから構成されている必要はなく、光を発する任意の装置であってよい。また、光源が発する光は白色光である必要はない。
【００２６】
また、ＬＣＤ表示器４の背景Ｂ及びスポットＳは必ずしもシルクスクリーン印刷により形成される必要はなく、他の任意の手法によりインク等の材質を印刷、塗布等することによって形成されてもよい。
【００２７】
また、基板１の表面にシルクスクリーン印刷されるスポットＳの色は必ずしも基板１の表面の色と同一の色である必要はなく、背景Ｂをなすシルクスクリーン印刷の部分の色より暗い色であればよい。従って、例えば、スポットＳの色は黒色であってもよい。また、背景Ｂをなすシルクスクリーン印刷の部分の色は白色である必要はなく、スポットＳの色より明るい色であればよい。
【００２８】
また、基板１は、遮光性を有する材質より構成されていてもよい。この場合、スポットＳを形成する手法としては、基板１の表面の色と実質的に同一の色のスポットをシルクスクリーン印刷する代わりに、スポットＳを形成すべき部分にインクが塗布されないようにして白色のシルクスクリーン印刷を行う手法によればよい。
【００２９】
また、基板１にシルクスクリーン印刷されるパターンＰは必ずしも上述したものである必要はなく、基板１の表面のリフレクタ２に対向する領域で、光源３ａ〜３ｄの各発光部のうち最寄りのものからの距離が大きい部分ほど反射率が高くなっている、とみなせるパターンであればよい。
【００３０】
パターンＰが２色の領域から構成されている場合は、基板１の表面のリフレクタ２に対向する領域で、光源３ａ〜３ｄの各発光部のうち最寄りのものからの距離が大きい部分ほど、これらの２色のうち暗い方の色が単位面積当たりに占める割合が小さくなっている、とみなせるパターンであればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、液晶表示素子に光が均一に照射されるバックライト装置が実現される。また、この発明によれば、製造が容易なバックライト装置が実現される。また、この発明によれば、高収率で製造できるバックライト装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかるバックライト装置の基本構成を示す斜視図である。
【図２】（ａ）は図１のバックライト装置の上面図、（ｂ）は図１のバックライト装置の側面図である。
【図３】基板にシルクスクリーン印刷されるパターンを示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ リフレクタ
３ａ〜３ｄ 光源
４ ＬＣＤ表示器
Ｐ パターン
Ｂ 背景
Ｓ スポット

Claims (2)

1. プリント基板と、
   透明な平板により構成され、当該平板の一面が前記プリント基板に対向し、他面が外部の液晶表示器の背面に対向するリフレクタと、
   前記リフレクタの側面に配置され、前記リフレクタの側面に光を投射する光源と、から構成されており、
   前記プリント基板のうち前記リフレクタに対向する部分には、前記光源が前記リフレクタに光を投射する位置からの距離が大きい部分ほど、反射率が高くなるようなパターンが形成されており、
   前記パターンは、明るさが互いに異なる２色の領域から構成されており、前記パターンは、前記光源が前記リフレクタに光を投射する位置からの距離が大きい部分ほど、前記２色のうち暗い方の色が単位面積当たりに占める割合が小さくなるように形成され、
   前記パターンは、前記プリント基板上にシルクスクリーン印刷することにより形成されている、
   ことを特徴とするバックライト装置。
2. 前記プリント基板は遮光性を有しており、前記２色の領域のうち一方の色の領域は、前記プリント基板が当該一方の色を有する材質で覆われて形成される領域から構成され、他方の色の領域は、前記プリント基板が前記材質で覆われずに露出している領域から構成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。

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