JP4226511B2

JP4226511B2 - 照明装置および液晶表示装置

Info

Publication number: JP4226511B2
Application number: JP2004104499A
Authority: JP
Inventors: 亨川野
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2009-02-18
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005293925A

Description

本発明は、照明装置および液晶表示装置に関し、詳しくは、エッジライト方式の照明装置とそれを備えた液晶表示装置に関するものである。

近年、液晶表示装置は、薄型・軽量・省電力などの利点を活かして携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ）、デジタルスチールカメラ（ＤＳＣ）、パソコン、テレビ等のディスプレイとして幅広く用いられている。これらの液晶表示装置は、液晶パネルの背面にバックライトを配置しており、該バックライトは光源からの出射光を導光板の側端面に入射させ、その伝播した光を導光板の表面側からプリズムシート等を介して出射させることによって面光源を構成し、液晶パネルの背面を全体的に照射するようにしている。前記光源としては、小型液晶表示装置ではフレキシブル基板に付けたＬＥＤ（発光ダイオード）を、中・大型液晶表示装置では冷陰極管等を採用していることが多い。

図６および図７は小型液晶表示装置の場合を示し、液晶パネル１の背面側にバックライト１０（照明装置）を配置しており、バックライト１０は、上からプリズムシート２、３、拡散板４、導光板６、反射シート７を積層してホルダー８の凹部８ａ内に収容し、導光板６の側端面である入光面６ａとホルダー８の側壁８ｂとの間に生じる隙間にフレキシブルプリント基板５に複数実装されたＬＥＤ９を嵌め込むことにより、ＬＥＤ９の出光面９ａを導光板６の入光面６ａに対向させている。

バックライト１０の輝度を向上させるためには、ＬＥＤ９からの出射光を効率良く導光板６内に入光させることが重要となるが、そのためには、ＬＥＤ９の出光面９ａと導光板６の入光面６ａとの距離を近接させたり、ＬＥＤ９の光軸と導光板６の入光軸とを合致させることで、光の伝達効率を最適化することが考えられる。

しかしながら、ＬＥＤ９は六面体であり、そのうちの一面が出光面９ａとなる構造であるため、ＬＥＤ９で発生した光が出光面９ａ以外の面から漏れてしまうことにより導光板６の入光面６ａに入射する光にロスが生じ、光の利用効率が低下する問題がある。

なお、特開２００２−７５０３５号公報では、導光板に粗さの異なる層を設けることにより、輝度ムラのない面照明装置が開示されており、また、特開平１０−２８３８１７号公報では、ＬＥＤからの光を第１の導光板に入光させて均一化を図った後に第２の導光板に入光させる面光源装置が開示されているが、どちらも照明の輝度自体を向上させるものではない。
特開２００２−７５０３５号公報特開平１０−２８３８１７号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ＬＥＤ等の点光源から出射する光の利用効率を向上させて、照明装置の輝度向上を図ることを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、ホルダーの内部に導光板を嵌め込むと共に、前記導光板の側端面に対向してフレキシブルプリント基板上に実装した複数のＬＥＤからなる点光源を並列配置し、これらＬＥＤの出光面を前記導光板で面状に拡げて出光する照明装置であって、前記ＬＥＤの出光面を囲む外面に反射材を貼り付けていることを特徴とする照明装置を提供している。

前記構成とすると、点光源の出光面以外の面を反射材で覆っており、出光面以外からの光は反射材で反射されて点光源内部に光が戻されるので、これまでロスしてきた出光面以外からの光の漏れが防止されて導光板方向に向けることができ、照明装置の輝度を全体として向上させることができる。

前記点光源は、前記導光板の１つの側端面に沿って複数配置され、
前記反射材で前記複数の点光源を横断して一体に覆ってもよい。
即ち、前記ＬＥＤに貼り付ける前記反射材を構成する反射シートの一部を、並列したＬＥＤに沿って横断させて、複数のＬＥＤの一面に連続して貼り付けてもよい。

前記構成とすると、点光源が導光板の一側端面に沿って複数設けられている場合において、それぞれの点光源に対して個別に反射シートで覆わなくても、一括して反射材で覆うことができるので、反射材の取り付け工数の増加を抑制することができる。

前記点光源はフレキシブルプリント基板に実装され、前記フレキシブルプリント基板の一面の少なくとも一部を反射材で覆っている。

即ち、ＦＰＣ等のフレキシブルプリント基板は透光性を有するため、点光源から出射した光がフレキシブルプリント基板と通して外部に広がってしまうが、前記構成とすると、フレキシブルプリント基板を反射材で覆っているのでフレキシブルプリント基板を透過しようとする光を点光源側に反射して戻すことが可能となり、照明装置の輝度アップに貢献する。

上述した反射シートは、前記点光源の出光面以外の出光面を囲む外面に前記反射シートを貼付していると好ましい。

また本発明は、前記照明装置に対して液晶パネルを積層配置していることを特徴とする液晶表示装置を提供している。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、点光源の出光面以外の面を反射材で覆っているので、出光面以外からの光は反射材で点光源側に光が戻されるので、出光面以外からの光の漏れをなくし、光の有効利用が可能となる。したがって、導光板に向けられる光量が増大して照明装置の輝度の向上を図ることができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
第１実施形態の液晶表示装置は、ＬＥＤ９に反射シート１１が設けられている点以外は従来と同様な構成である。即ち、前記図６と全体的な構成は同様であり、液晶パネル１の背面側に照明装置となるバックライト１０を配置しており、バックライト１０は、上からプリズムシート２、３、拡散板４、透明樹脂成形品からなる矩形状の導光板６、反射シート７を積層して樹脂製のホルダー８の凹部８ａ内に収容し、図２および図３に示すように、導光板６の側端面である入光面６ａとホルダー８の側壁８ｂとの間に生じる隙間にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）５に複数実装されたＬＥＤ９を嵌め込んでいる。液晶パネル１とバックライト１０はベゼル（図示せず）もしくは、バックライト１０外周の両面テープにより保持固定されている。また、液晶パネル１は、液晶を挟持した一対の基板（図示せず）と、液晶の配向状態を制御するための駆動回路（図示せず）とを設けている。
なお、プリズムシート２、３は、プリズム溝を交差させて積層配置しているが、１枚で集光作用のあるプリズムシートであれば、１枚の使用でも構わない。また、発光面にムラ等が見られない場合は、拡散板４を使用しない場合もある。

図１に示すように、フレキシブルプリント基板５の下面には複数のＬＥＤ（白色ＬＥＤ）９の上面を密着させた状態で半田付けしており、それぞれのＬＥＤ９の出光面９ａが一方向に向けられている。
ＬＥＤ９は六面体からなり、フレキシブルプリント基板５との密着面９ｂと出光面９ａとを除いた４面に反射材となる反射シート１１を接着剤で貼り付けている。

反射シート１１は反射率９０％以上とし、具体的には、住友スリーエム社製ＥＳＲを厚さ６５μｍで、あるいは、三井化学社製エンハンスターを厚さ２００μｍで、あるいは、三井化学社製ＷＳ１００を厚さ１００μｍで、あるいは、麗光シートを厚さ３５μｍ、７５μｍで使用している。
なお、反射シート１１のＬＥＤ９への貼り付け方法としては、複数の断片である反射シート１１をＬＥＤ９の出光面９ａ以外の夫々の面に接着剤で個別に貼り付ける方法のほか、反射シート１１を折り曲げ加工して四面からなる囲いを予め形成した後に、ワンタッチで接着剤により貼り付ける方法としてもよい。

図４は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、複数のＬＥＤ９について個別に反射シートで覆うのではなく、各ＬＥＤ９に横断して一体的に反射シート２０〜２２で覆っている点である。
即ち、六面体からなる各ＬＥＤ９のフレキシブルプリント基板５との密着面の反対面（下面）に１枚の反射シート２０を各ＬＥＤ９を横断するように接着剤を介して貼り付けている。また、出光面９ａの反対面に１枚の反射シート２２を各ＬＥＤ９を横断するように接着剤を介して貼り付けている。また、一列に並べられた複数のＬＥＤ９のうち両端に配置されたＬＥＤ９の側面に反射シート２１を接着剤で貼り付けている。

前記構成とすると、複数のＬＥＤ９に対して個別に反射シートを貼り付けなくても、一括して反射シート２０〜２２で横断的に貼り付けることができるので、反射シート２０〜２２の取付工数の増加が抑制される。

図５（Ａ）は第３実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、フレキシブルプリント基板５のＬＥＤ９が存在する側の一面のうちＬＥＤ９の密着面９ｂを除いた領域に反射シート３０を接着剤で貼り付けしている点である。
こうすれば、ＬＥＤ９から出射してフレキシブルプリント基板５を透過しようとする光を反射シート３０でＬＥＤ９側に反射して戻すことができ、照明装置の輝度が向上する。なお、反射シート３０のうちＬＥＤ９の出光面９ａ側に位置する部位３０ａの厚みはＬＥＤ９の出光の妨げとならないように７５μｍ以下であることが好ましい。

また、図５（Ｂ）は第１変形例を示し、フレキシブルプリント基板５に貼り付ける反射シート３１を、ＬＥＤ９の出光面９ａ側の領域に限定して設けてもよい。
また、図５（Ｃ）は第２変形例を示し、フレキシブルプリント基板５のＬＥＤ９が存在する側の反対面（上面）に反射シート３２を接着剤で貼り付けしてもよい。
なお、このフレキシブルプリント基板５に反射シート３０、３１、３２を貼り付ける構成は、第２実施形態の構成にも適用可能であることは言うまでもない。また、図５（Ａ）（Ｂ）ではＬＥＤ９の密着面９ｂには反射シート３０、３１を貼り付けていないが、密着面９ｂのうちＬＥＤ９の端子が存在しない領域に反射シートを設けても構わない。

本発明の第１実施形態の照明装置のフレキシブルプリント基板に実装されたＬＥＤを示す下方斜視図である。ホルダーへのＬＥＤの取り付けを示す斜視図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。第２実施形態のフレキシブルプリント基板に実装されたＬＥＤを示す下方斜視図である。（Ａ）は第３実施形態のＬＥＤが実装されたフレキシブルプリント基板の断面図、（Ｂ）は第１変形例の断面図、（Ｃ）は第２変形例の断面図である。液晶表示装置の分解斜視図である。従来のフレキシブルプリント基板に実装されたＬＥＤを示す下方斜視図である。

符号の説明

１液晶パネル
プリズムシート
４拡散板
５フレキシブルプリント基板
６導光板
７反射シート
８ホルダー
９ＬＥＤ
９ａ出光面
１０バックライト（照明装置）
１１、２０、２１、２２、３０、３１、３２反射シート

Claims

ホルダーの内部に導光板を嵌め込むと共に、前記導光板の側端面に対向してフレキシブルプリント基板上に実装した複数のＬＥＤからなる点光源を並列配置し、これらＬＥＤの出光面を前記導光板で面状に拡げて出光する照明装置であって、前記ＬＥＤの出光面を囲む外面に反射材を貼り付けていることを特徴とする照明装置。
前記ＬＥＤは六面体であり、該ＬＥＤの出光面とフレキシブルプリント基板への密着面を除き、前記出光面を囲む４つの外面に反射シートからなる前記反射材を接着剤を介して貼り付けている請求項１に記載の照明装置。
前記反射シートは各ＬＥＤに個別に貼り付けている請求項２に記載の照明装置。
前記ＬＥＤに貼り付ける前記反射シートの一部は、並列したＬＥＤに沿って横断させて、複数のＬＥＤの一面に連続して貼り付けている請求項２に記載の照明装置。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の照明装置に対して液晶パネルを積層配置していることを特徴とする液晶表示装置。