JP4162122B2

JP4162122B2 - 液晶表示素子用バックライト装置

Info

Publication number: JP4162122B2
Application number: JP2002158784A
Authority: JP
Inventors: 新松桑原
Original assignee: Kyocera Display Corp
Current assignee: Kyocera Display Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2008-10-08
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP2004004225A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子に対してその背面側から光を当てるバックライト装置に関し、さらに詳しく言えば、サイドライト型であって、複数個の光源を用いる場合の照明の均整化を図る技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
透過型もしくは半透過型の液晶表示素子は、その背面側（反観察面側）にバックライト装置を備えている。バックライト装置にはサイドライト型と直下型とがあるが、サイドライト型は直下型に比べて薄型であるため、特に携帯電話機用などの液晶表示素子に好ましく採用されている。
【０００３】
図４にサイドライト型の一例を模式的に示す。サイドライト型においては、液晶表示素子Ｐの裏面側（反観察面側）に配置される導光板１０と、導光板１０の側方に配置される光源２０とを備えている。
【０００４】
導光板１０は例えばアクリル樹脂板からなり、その所定の側面を光入射面１１として光源２０からの光が導光板１０内に照射される。通常、導光板１０の液晶表示素子Ｐに対する光出射面（上面）１２には光拡散板１３が設けられ、底面側には光反射板１４が設けられている。
【０００５】
サイドライト型では、多くの場合、光源２０としてチップ型の発光ダイオードが用いられる。チップ型の発光ダイオードには、発光ダイオードの実装面に対して平行な方向に光を照射するサイドビュータイプと、発光ダイオードの実装面に対して直交する上方に光を照射するトップビュータイプとがあるが、この従来例では、サイドビュータイプの発光ダイオード２０Ｓを採用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１個の発光ダイオードでは液晶表示素子Ｐに対する照射光量が足りない場合、複数個の発光ダイオードが用いられることになる。その場合、従来では発光ダイオードの配置を均等にして照明の均整度を調整するようにしている。
【０００７】
しかしながら、周辺の構造，部品配置などにより、複数個の発光ダイオードを均等に配置することができない場合がある。図５に例えば２個の発光ダイオード２０Ｓ，２０Ｓを導光板１０の光入射面１１に対して上記の事情により均等配置ができない場合の一例を示す。
【０００８】
このように、発光ダイオード２０Ｓ，２０Ｓが偏って配置されると、導光板１０に対するそれぞれの照明範囲（面積）が異なるため、照明の均整度を調整することがきわめて難しい。
【０００９】
なお、透明樹脂フィルムに所定の遮光パターンを有するライティングカーテンを光拡散板１３と併用して輝度むらを解消する方法があるが、遮光パターンの設計が難しいばかりでなく、部品コストもかかるため好ましくない。
【００１０】
また、別の対策として、発光量の異なる発光ダイオードの組み合わせも考えられるが、限られた機種の中からの選択では最適な組み合わせが得られない場合が多く現実的ではない。
【００１１】
したがって、本発明の課題は、導光板の光入射面に対して複数の光源を配置する際、それらの光源を均等に配置し得ない場合でも、ライティングカーテンなどの別部品によることなく、より高度に照明の均整度を調整できるようにすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、液晶表示素子の裏面側に配置される導光板と、上記導光板の所定の一つの辺の側面を光入射面として、その光入射面の異なる位置に配置される複数の光源とを含み、上記各光源からの光を上記導光板を介して上記液晶表示素子に照射する液晶表示素子用バックライト装置において、上記複数の光源が、上記光入射面に対して不均等の位置に配置され、かつ、上記各光源の光軸が、上記導光板の光出射面の面積を２等分するように配向されているとともに、上記光入射面には、光入射補助部が突出するように一体的に形成されており、上記光入射補助部には、上記各光源ごとに割り当てられ、上記光源の光軸に対して直交するように形成された光入射区分面が設けられていることを特徴としている。
【００１３】
この構成によれば、複数の光源の各々が導光板の光出射面に対して最適な配置とされるため、各光源を均等に配置できない場合でも、より高度に照明の均整度を調整することができる。なお、本発明は、各光源が均等に配置される場合でも適用可能である。
【００１４】
光源としては、比較的光軸が把握しやすい発光ダイオードであることが好ましいが、発光ダイオードはサイドビュータイプもしくはトップビュータイプのいずれであってもよい。
【００１５】
なお、サイドビュータイプの発光ダイオードを用いる場合、光入射区分面の側方に個々の発光ダイオードを配設する。これに対して、トップビュータイプの発光ダイオードを用いる場合には、光入射補助部の端面である光入射区分面の側方に傾斜部を形成し、この傾斜部の下にトップビュータイプの発光ダイオードが配置されることになる。この場合でも、発光ダイオードの光軸は、個々の光入射区分面と直交するように配置される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態について説明する。図１に２つの発光ダイオード２０Ｓ１，２０Ｓ２を先に説明した図５と同じ不均等配置とした状態のままで、照明の均整度を調整可能とした例を示す。
【００１７】
この例においても、発光ダイオード２０Ｓ１，２０Ｓ２はサイドビュータイプである。図１（ａ），（ｂ）は同一物で、一方の発光ダイオード２０Ｓ１の照明範囲と、他方の発光ダイオード２０Ｓ２の照明範囲を分かりやすく説明するために便宜的に分けたものである。図中の斜線部分の全体が、導光板１０の液晶表示素子Ｐに対する光出射面１２（図４参照）の面積、すなわち照明範囲である。
【００１８】
図１の例では、光入射面１１に、一方の発光ダイオード２０Ｓ１用の光入射区分面１１１と、他方の発光ダイオード２０Ｓ２用の光入射区分面１１２とが設けられた光入射補助部１１０が一体的に形成されている。
【００１９】
まず、図１（ａ）を参照して、一方の発光ダイオード２０Ｓ１は、その光軸Ｃ１が上記照明範囲を２等分するように配置される。すなわち、発光ダイオード２０Ｓ１は、その光が上記照明範囲の全範囲にわたって均等に行き届くように配置される。これに伴って、光入射区分面１１１が、発光ダイオード２０Ｓ１の光軸Ｃ１と直交するように形成される。
【００２０】
次に、図１（ｂ）を参照して、他方の発光ダイオード２０Ｓ２も、その光軸Ｃ２が上記照明範囲を２等分するように配置される。また、これに伴って、光入射区分面１１２も、発光ダイオード２０Ｓ２の光軸Ｃ２と直交するように形成される。
【００２１】
すなわち、発光ダイオード２０Ｓ１，２０Ｓ２の光軸Ｃ１，Ｃ２によってそれぞれ２分された上記照明範囲の一方の斜線部分Ａと他方の斜線部分Ｂの各面積が同一とされる。実際には、図１（ａ）と図１（ｂ）とが重なった状態であり、これにより、均整度の良好な照明が得られる。
【００２２】
次に、本発明の別の実施形態（参考実施形態）を図２により説明する。この例によると、導光板１０の光入射面１１側に４つの発光ダイオード２０Ｓ３〜２０Ｓ６が配置されている。これに伴って、光入射面１１には各発光ダイオードごとに光入射区分面１１３〜１１６が設けられた光入射補助部１１０が一体的に形成されている。
【００２３】
この場合、各発光ダイオード２０Ｓ３〜２０Ｓ６はほぼ均等配置であるが、照明の均整度をより高めるため、発光ダイオード２０Ｓ３は、その光軸Ｃ３が上記照明範囲を２等分するようにその配置が傾けられている。また、その光入射区分面１１３は光軸Ｃ３と直交するように形成されている。
【００２４】
同様に、発光ダイオード２０Ｓ４，２０Ｓ５，２０Ｓ６についても、それらの光軸Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６が、それぞれ上記照明範囲を２等分するようにその配置が傾けられている。
【００２５】
また、発光ダイオード２０Ｓ４の光入射区分面１１４は光軸Ｃ４と，発光ダイオード２０Ｓ５の光入射区分面１１５は光軸Ｃ５と，発光ダイオード２０Ｓ６の光入射区分面１１６は光軸Ｃ６とそれぞれ直交するように形成されている。
【００２６】
上記実施形態では、いずれもサイドビュータイプの発光ダイオードを用いているが、図３により、トップビュータイプの発光ダイオード２０Ｔを用いる場合について説明を加える。
【００２７】
まず、図３（ａ）の断面図に示すように、トップビュータイプの発光ダイオード２０Ｔを用いる場合には、導光板１０の側面である光入射面１１ａに、光入射補助部１１０を一体に形成する。
【００２８】
この場合、光入射補助部１１０の外方の面が光入射区分面２１１，２１２となり、この面に対して傾斜部２１０を形成する。また、傾斜部２１０の傾斜面は導光板１０側に光を導くための光反射面１５となっており、この光反射面１５の下に発光ダイオード２０Ｔを配置する。
【００２９】
この傾斜面からなる光反射面１５の下方に、図３（ｂ）の平面図に示すように、例えば２つのトップビュータイプの発光ダイオード２０Ｔ１，２０Ｔ２を配置して、照明の均整度を調整するには、上記実施形態と同じく、各発光ダイオード２０Ｔ１，２０Ｔ２の配置を、それらの光軸Ｃ２１，Ｃ２２が上記照明範囲を２等分するように傾ける。
【００３０】
そして、発光ダイオード２０Ｔ１，２０Ｔ２ごとに光入射区分面２１１，２１２を割り当て、図３（ｂ）の平面視において、光入射区分面２１１，２１２を光軸Ｃ２１，Ｃ２２に対して直交するように形成すればよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、導光板の光入射面に対して複数の光源を配置するにあたって、光入射面に各光源ごとに割り当てられる光入射区分面を設けた光入射補助部を形成し、各光源をその光軸が導光板の光出射面の面積（照明範囲）を２等分するように傾けて配置するとともに、各光入射区分面を光源の光軸に対して直交するように形成したことにより、たとえそれらの光源を均等に配置し得ない場合でも、また、均等に配置し得る場合でも、ライティングカーテンなどの別部品によることなく、より高度に照明の均整度を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）ともに本発明の第１実施形態を模式的に示す平面図。
【図２】本発明の第２実施形態を模式的に示す平面図。
【図３】（ａ）トップビュータイプの発光ダイオードを用いた場合の導光板の構成例を示す模式的断面図、（ｂ）本発明の第３実施形態を模式的に示す平面図。
【図４】従来例としてのバックライト装置を説明するための模式的断面図。
【図５】従来例としてのバックライト装置を示す平面図。
【符号の説明】
１０導光板
１１，１１ａ光入射面
１１０光入射補助部
１１１〜１１６，２１１，２１２光入射区分面
１２光出射面
１５光反射面
２０Ｓ，２０Ｔ発光ダイオード
２１０傾斜部
Ｃ１〜Ｃ６，Ｃ２１，Ｃ２２光軸
Ｐ液晶表示素子

Claims

液晶表示素子の裏面側に配置される導光板と、上記導光板の所定の一つの辺の側面を光入射面として、その光入射面の異なる位置に配置される複数の光源とを含み、上記各光源からの光を上記導光板を介して上記液晶表示素子に照射する液晶表示素子用バックライト装置において、
上記複数の光源が、上記光入射面に対して不均等の位置に配置され、かつ、上記各光源の光軸が、上記導光板の光出射面の面積を２等分するように配向されているとともに、上記光入射面には、光入射補助部が突出するように一体的に形成されており、上記光入射補助部には、上記各光源ごとに割り当てられ、上記光源の光軸に対して直交するように形成された光入射区分面が設けられていることを特徴とする液晶表示素子用バックライト装置。
上記光源が、サイドビュータイプもしくはトップビュータイプの発光ダイオードである請求項１に記載の液晶表示素子用バックライト装置。