本発明の第1の実施形態に係るバックライト装置を、図1〜10を用いて説明する。図1は、本実施形態のバックライト装置20を備えるポータブルDVD(Digital Video Disc )プレイヤ10を、一部分解して示す斜視図である。なお、ポータブルDVDプレイヤ10は、バックライト装置20を備える電子機器の一例である。バックライト装置20は、例えば携帯電話などの他の電子機器に用いられてもよい。
図1に示すように、ポータブルDVDプレイヤ10は、本体11と、液晶表示装置12とを備えている。本体11は、図示しないディスクを収容する。液晶表示装置12は、本体11に取り付けられており、映像を表示する。
図1は、液晶表示装置12が分解されている状態を示している。液晶表示装置12は、第1のハウジング13と、液晶パネル14と、バックライト装置20とを備えている。液晶パネル14とバックライト装置20とは、第1のハウジング13内に収容される。第1のハウジング13は、本発明で言う液晶表示装置用ハウジングの一例である。
液晶表示装置12が本体11に対して起立している状態において、前方を向く第1のハウジング13の前壁部13aには、開口部15が形成されている。第1のハウジング13は、開口部15が露出される位置と開口部15が覆われる位置との間で回動自由に本体11に連結されている。液晶パネル14は、スクリーン16を有している。スクリーン16は、開口部15を通して第1のハウジング13の外部へ露出している。なお、図1中、第1のハウジング13は、前壁部13aが分解されているが、これに限定されない。要するに、第1のハウジング13は、内側に液晶パネル14とバックライト装置20とを収容可能であればよい。
バックライト装置20は、液晶パネル14を挟んで開口部15と反対側に配置されており、液晶パネル14に対向している。バックライト装置20は、液晶パネル14を照射する。図2は、バックライト装置20を上方から見た状態を示す平面図である。図3は、図2に示されるF3―F3線に沿って示すバックライト装置20の断面図である。なお、図3中では、液晶パネル14は、2点鎖線で示されている。図3中の液晶パネル14とバックライト装置20との相対位置関係は、第1のハウジング13内における液晶パネル14とバックライト装置20との相対位置関係と同じである。
図2、3に示すように、バックライト装置20は、第2のハウジング21と、導光板22と、反射シート23と、拡散シート24と、ライトガイド25と、光源ユニット30とを備えている。
図3に示すように、第2のハウジング21は、液晶パネル14側が開口する例えば有底箱型である。第2のハウジング21は、底壁部26と縦壁部27とを有している。底壁部26の平面形状は、略矩形である。縦壁部27は、底壁部26の周縁部の全域から立ち上がっている。それゆえ、縦壁部27と底壁部26とによって規定される内側の空間の平面形状は、略矩形である。
導光板22は、第2のハウジング21内に収容されている。図3に示すように、導光板22は、後述される光源ユニット30から照射される光を液晶パネル14に導く。導光板22は、入射面28と出射面29とを有している。入射面28は、導光板22の側部に形勢されており、第2のハウジング21の内面に対向している。入射面28には、光源ユニット30から照射される光が入射される。出射面29は、導光板22において液晶パネル14と対向する部位に形成されている。出射面29は、入射面28から入射した光を液晶パネル14に向かって出射する。
反射シート23は、底壁部26の内面に取り付けられており、導光板22に対向している。拡散シート24は、導光板22と液晶パネル14との間に配置されている。ライトガイド25は、導光板22の入射面28と光源ユニット30との間に配置されている。
図4は、図3中に示されるF4−F4線に沿って示すバックライト装置20の断面図である。図4は、光源ユニット30を正面から見た状態を示している。図2,3,4に示すように、光源ユニット30は、第2のハウジング21の内面において導光板22の入射面28に対向する位置に設置されており、入射面28に向かって光を照射する。なお、図4中、入射面28は、2点鎖線で示されている。光源ユニット30は、基板31と、複数のLEDパッケージ32とを備えている。
図2、3に示すように、基板31は、第2のハウジング21の内面において導光板の入射面28と対向する位置に固定されている。図4に示すように、各LEDパッケージ32は、基板31上に1列に配置されている。なお、各LEDパッケージ32の基板31上における詳細な配置構造については、後で詳細に説明する。
図5は、図4中に示されるF5の範囲を拡大して示している。図5は、1つのLEDパッケージ32を示す正面図である。図5に示すように、LEDパッケージ32は、第3のハウジング33と、赤色LED34と、青色LED35と、緑色LED36とを備えている。なお、各LEDパッケージ32の構造は、同じであるので、1つのLEDパッケージ32の構造を代表して説明する。
図6は、図5中に示されるF6−F6線に沿って示すLEDパッケージ32の断面図である。図6に示すように、第3のハウジング33は、一端が開口する例えば箱型状のハウジング本体37と、封止部38とを備えている。第3のハウジング33は、本発明で言うパッケージ用ハウジングの一例である。
ハウジング本体37は、底壁部39と、縦壁部40とを有している。図5に示すように、底壁部39の平面形状は、略矩形である。縦壁部40は、底壁部39の周縁全域から立ち上がっている。それゆえ、縦壁部40は、筒状であるとともに、縦壁部40によって規定されるハウジング本体37の内側空間の平面形状は、略矩形である。縦壁部40は、本発明で言う筒状部の一例である。ハウジング本体37は、非透過性の樹脂で形成されており、内側から外側へ向かって光を通さない。
赤色LED34は、赤色光を出力する。青色LED35は、青色光を出力する。緑色LED36は、緑色光を出力する。赤色LED34と青色LED35と緑色LED36とは、ハウジング本体37の内側に収容されている。赤色LED34と青色LED35と緑色LED36の平面形状は、例えば矩形である。LED34,35,36は、各々を結ぶ線が略三角形状になるように配置されており、底壁部39に固定されている。
LED34,35,36の配置について具体的に説明する。まず、縦壁部40は、第1の内面41と、第2の内面42と、第3の内面43と、第4の内面44とを有している。第1の内面41は、図5中上方に位置している。第2の内面42は、図中右側に位置している。第3の内面43は、図5中下方に位置している。第4の内面44は、図5中左側に位置している。
赤色LED34は、第2の内面42と第3の内面43とによって規定される角部45の近傍に配置されている。青色LED35は、第3の内面43と第4の内面44とによって規定される角部46の近傍に配置されている。赤色LED34と青色LED35とは、第3の内面43に沿って並んでいる。緑色LED36は、第1の内面41と赤色LED34および青色LED35の間であって、第1の内面41の中央に対向する位置に配置されている。
言い換えると、緑色LED36の近傍に位置する内面を第1の内面41とし、赤色LED34の近傍に位置する内面を第2,3の内面42,43とし、青色LED35の近傍に位置する内面を第3,4の内面43,44とする。このように、各LEDパッケージ32において各LED34,35,36は、同一の配置パターンを有する。
図6は、第1の内面41側から赤色LED34と青色LED35とを見た状態を示す断面図である。図7は、図5中に示されるF7−F7線に沿って示すLEDパッケージ32の断面図である。図7は、第3の内面43側から緑色LED36を見た状態示すLEDパッケージ32の断面図である。
図6、7に示すように、緑色LED36と赤色LED34と青色LED35とは、配線47を介して基板31に電気的に接続されている。
図6に示すように、封止部38は、ハウジング本体37の内側を封止している。封止部38は、透過性を有しており、各LED34,35,36から出力された光がハウジング本体37の開口部48から外部へ出ることを妨げない。封止部38は、透明または拡散性を有するエポキシまたはシリコーン系の樹脂で形成され、本発明で言う通過部として機能する。
つぎに、各LEDパッケージ32の基板31上での配置および姿勢について説明する。本実施形態では、図2、4に示すように、例えば5個のLEDパッケージ32が用いられている。なお、図2中、LEDパッケージ32と基板31とは、一部切断された状態が示されている。各LEDパッケージ32は、封止部38が導光板22の入射面28に対向するように基板31上に固定されるとともに、入射面28に沿って一列に並んでいる。
図4に示すように、基板31上において互いに隣り合うLEDパッケージ32の姿勢は、異なる。具体的に説明すると、図中一端部50(各LEDパッケージ32が並ぶ方向に沿った一端部)に配置されるLEDパッケージ32は、例えば緑色LED36が第2のハウジング21の開口部49側に向くように配置されている。
他のLEDパッケージ32の姿勢は、他端部51(各LEDパッケージ32が並ぶ方向に沿った他端部)側隣りにずれるに従い、ハウジング本体37の軸心線52周りに180度回転する姿勢になる。なお、軸心線52は、図中点で示されている。つまり、各LEDパッケージ32が並ぶ方向に互いに隣り合うLEDパッケージ32どうしは、第3のハウジング33の軸心線52周りに相対的に180度回転した姿勢で配置されている。それゆえ、光源ユニット30では、第2のハウジング21の開口部49側に第1の内面41と第3の内面43とが交互に並ぶように、LEDパッケージ32が配置されている。
この結果、入射面28に対する各LEDパッケージ32の各LED34,35,36の配置は、隣り合うLEDパッケージ32どうしで、互いに異なるようになる。
上記のように配置される各LEDパッケージ32から照射される光(緑色LED36と赤色LED34と青色LED35とから照射される光のうち封止部38を通して外部へ出る光)は、導光板22の入射面28に照射される。
つぎに、封止部38を通して外部へ照射される各LED34,35,36の光の照射範囲を、第2のハウジング21の開口部49側から見た形状を説明する。上記したように、各LEDパッケージ32は、第1の内面41または第3の内面43のいずれかが開口部49側に位置している。
それゆえ、各LEDパッケージ32から照射される光の照射範囲を開口部49側から見た形状は、各LEDパッケージ32から照射される光を、第1の内面41から見た形状と同じである。また、第1の内面41と第3の内面43とは、互いに対向する。したがって、LEDパッケージ32から照射される光の照射範囲を第3の内面43側から見た形状は、第1の内面41側から見た形状と同じである。
図7は、緑色LED36の照射範囲を第3の内面43側から見た形状を示している。LEDパッケージから照射される緑色LED36の照射範囲を第3の内面43側から見た形状は、緑色LED36と、第2,4の内面42,44の縁53,54とを結ぶ第1,2の線55,56によって規定される。照射範囲は、第1,2の線55,56によって囲まれる範囲である。
図7に示すように、かつ、上記したように、緑色LED36は、第1,3の内面41,43の略中央に対向する位置に配置されている。それゆえ、緑色LED36と第2の内面42の縁53とを結ぶ第1の線55と、緑色LED36と第4の内面44の縁54とを結ぶ第2の線56とは、緑色LED36を挟んで互いに対称になる。
この結果、LEDパッケージ32から照射される緑色LED36の照射範囲を第3の内面43側から見た形状は、第2,4の内面42,44側ともに同様に外側に広がる形状となる。なお、ここで言う外側とは、緑色LED36から第2,4の内面42,44に向かう方向である。
図6は、赤色LED34と青色LED35の照射範囲を第1の内面41側から見た形状を示している。赤色LED34の照射範囲を第1の内面41側からみた形状は、赤色LED34と第2,4の内面42,44の縁53,54とを結ぶ第3,4の線57,58によって規定される。照射範囲は、第3,4の線57,58によって囲まれる範囲である。第3,4の線57,58は、一点鎖線で示されている。
図6に示すように、かつ、上記したように、赤色LED34は、第2の内面42に寄った位置に配置されている。それゆえ、赤色LED34と第2の内面42の縁53とを結ぶ第3の線57に対して、赤色LED34と第4の内面44の縁54とを結ぶ第4の線58は、大きく傾斜している。この結果、赤色LED34の照射範囲を第1の内面41側から見た形状は、第4の内面44側に偏る形状になる。
青色LED35の照射範囲を第1の内面41側からみた形状は、青色LED35と第2,4の内面42,44の縁53,54とを結ぶ第5,6の線59,60によって規定される。照射範囲は、第5,6の線59,60によって囲まれる範囲である。第5,6の線59,60は、点線で示されている。
図6に示すように、かつ、上記したように、青色LED35は、第4の内面44に寄った位置に配置されている。それゆえ、青色LED35と第4の内面44の縁54とを結ぶ第6の線60に対して、青色LED35と第2の内面42の縁53とを結ぶ第5の線59は、大きく傾斜している。この結果、青色LED35の照射範囲を第1の内面41側から見た形状は、第2の内面42側に偏る形状になる。
つぎに、各LEDパッケージ32から照射される各LED34,35,36の光のうちライトガイド25内および導光板22内に入射した光の分布を説明する。
図8は、各LEDパッケージ32から照射された緑色光のライトガイド25および導光板22内での分布の一例を示している。なお、図8では、ライトガイド25および導光板22内で反射したものは図示していない。また、図8では、LEDパッケージ32と基板31とは、緑色LED36の位置をわかりやすくするために、一部切断された状態が示されている。図8に示すように、緑色LED36は、第1,3の内面41,43の略中央部分に対向する位置に配置されるので、ライトガイド25と導光板22内を略均等に照射する。
各LEDパッケージ32から照射される緑色光は、導光板22の一端部50と他端部51とにおいて光源ユニット30側の端部まで照射されるように考慮されている。具体的には、第3のハウジング33と緑色LED36の相対形状、相対位置などが考慮されている。例えば、緑色LED36の位置に対する第3のハウジング33の縦壁部40の縁53,54の位置などである。
図9は、各LEDパッケージ32から照射された赤色光のライトガイド25および導光板22内での分布の一例を示している。なお、図9中では、ライトガイド25および導光板22内で反射したものは図示していない。図9に示すように、一端部50に配置されているLEDパッケージ32は、第4の内面44が他端部51側に寄る姿勢で配置されている。それゆえ、一端部50に配置されているLEDパッケージ32から照射する赤色光の照射範囲は、第4の内面44側、つまり、他端部51側に偏っている。
他端部51側へ1つずれた位置に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が他端部51側に寄る姿勢で配置されている。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される赤色光の照射範囲は、一端部50側に偏る。
さらに他端部51側へ1つずれた位置に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が一端部50側に寄る姿勢で配置される。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される赤色光の照射範囲は、他端部51側に偏る。
さらに他端部51側へ1つずれた位置に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が他端部51側に寄る姿勢で配置される。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される赤色光の照射範囲は、一端部50側に偏る。
他端部51に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が一端部50側に寄る姿勢で配置される。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される赤色光の照射範囲は、他端部51側に偏る。
なお、各LEDパッケージ32から照射される赤色光は、互いに隣り合うパッケージ32どうしが相対的に180度回転する姿勢で配置されることによって、導光板22の一端部50と他端部51とにおいて光源ユニット30側端部まで照射されるように考慮されている。具体的には、第3のハウジング33と赤色LED34の相対形状、相対位置などが考慮されている。例えば、赤色LED34の位置に対する第3のハウジング33の縦壁部40の縁53,54の位置などである。
上記のように、各LEDパッケージ32から照射される赤色光が一端部50側と他端部51側とに交互に偏ることによって、導光板22内において光源ユニット30側に近い部分の一端部50側と他端部51側とに赤色光が行き渡るようになる。
さらに、図示されていないが、各LEDパッケージ32から照射される赤色光が反射することによって、導光板22内では、赤色光がより一層行き渡るようになる。
図10は、各LEDパッケージ32から照射された青色光のライトガイド25および導光板22内での分布の一例を示している。なお、図10中では、ライトガイド25および導光板22内で反射したものは図示していない。図10に示すように、一端部50に配置されているLEDパッケージ32は、第2の内面42が一端部50側に寄る姿勢で配置されている。それゆえ、一端部50に配置されているLEDパッケージ32から照射する青色光の照射範囲は、一端部50側に偏っている。
他端部51側へ1つずれた位置に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が他端部51側に寄る姿勢で配置されている。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される青色光の照射範囲は、他端部51側に偏る。
さらに他端部51側へ1つずれた位置に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が一端部50側に寄る姿勢で配置される。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される青色光の照射範囲は、一端部50側に偏る。
さらに、他端部51側へ1つずれた位置に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が他端部51側に寄る姿勢で配置される。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される青色光の照射範囲は、他端部51側に偏る。
他端部51に配置されるLEDパッケージ32は、第2の内面42が一端部50側に寄る姿勢で配置される。それゆえ、当該LEDパッケージ32から照射される青色光の照射範囲は、一端部50側に偏る。
なお、各LEDパッケージ32から照射される青色光は、互いに隣り合うパッケージ32どうしが相対的に180度回転する姿勢で配置されることによって、導光板22の一端部50と他端部51とにおいて光源ユニット30側端部まで照射されるように考慮されている。具体的には、第3のハウジング33と青色LED35の相対形状、相対位置などが考慮されている。例えば、青色LED35の位置に対する第3のハウジング33の縦壁部40の縁53,54の位置などである。
上記のように、各LEDパッケージ32から照射される青色光が一端部50側と他端部51側とに交互に偏ることによって、導光板22内において光源ユニット30に近い部分の一端部50側と他端部51側とに青色光が行き渡るようになる。
さらに、図示されていないが、各LEDパッケージ32から照射される青色光が反射することによって、導光板22内では、青色光がより一層いき渡るようになる。
上記のように、赤色光と青色光と緑色光とが導光板22の53一端部50と他端部51において光源ユニット30に近い部分に充分に行き渡るようになる。この結果、導光板22において、赤色光と青色光と緑色光とは、むらなく混色するようになる。
このように構成されるバックライト装置20では、LEDパッケージ32の各LED34,35,36の導光板22の入射面28に対する位置は、互いに隣り合うLEDパッケージ32どうしで異なる。このため、例えば本実施形態のように、各LEDパッケージ32において赤色LED34の照射範囲や青色LED35の照射範囲に偏りがあっても、この偏りが散らばるようになるので、導光板22において一端部50近傍の光源ユニット30側端部と他端部51近傍の光源ユニット30側端部とに各色の光が充分に行き渡るようになる。それゆえ、導光板22では、一端部50近傍の光源ユニット30側端部と他端部51近傍の光源ユニット30側端部とで、各色の混色が充分なされるようになるので、導光板22上(出射面29上)に色むらが生じにくくなる。
さらに、本実施形態では、入射面28に対する各LEDパッケージ32の各LED34,35,36の配置が、互いに隣り合うLEDパッケージ32どうしで全て異なる。それゆえ、導光板22上での混色がより一層効率よく行われるので、色むらが生じにくくなる。
また、各LEDパッケージ32は、各LED34,35,36の配置が同一の配置パターンを有する同一構造である。そして、互いに隣り合うLEDパッケージ32は、その軸心線52周りに相対的に回転した姿勢で配置されている。このことによって、互いに隣り合う各LEDパッケージ32の各LED34,35,36の入射面28に対する配置は、互いに異なるようになる。
このように、各LEDパッケージ32を基板31上に固定する際に、各LEDパッケージ32の姿勢を調整するだけでよいので、同一構造のLEDパッケージ32を用いることによって装置全体の構造が簡素になるとともに、導光板22上の色むらの発生を抑制することができる。
また、互いに隣り合うLEDパッケージ32が相対的に180度回転する姿勢で固定されることによって、赤色光の照射範囲の偏りと青色光の照射範囲の偏りが交互に入れ替わるようになる。それゆえ、導光板22上の色むらの発生をより一層効果的に抑制することができる。
つぎに、本発明の第2の実施形態に係るバックライト装置20を、図11を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、互いに隣り合うLEDパッケージ32の軸心線52周りの相対回転角度が、第1の実施形態と異なる。他の構造は、第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について具体的に説明する。
図11は、本実施形態の光源ユニット30を示す正面図である。図11に示すように、本実施形態では、隣り合うLEDパッケージ32は、相対的に90度回転する姿勢で配置される。なお、各LEDパッケージ32の回転方向は、同一方向である。本実施形態であっても、各LED34,35,36が照射する光の偏りが散らばるようになるので、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
つぎに、本発明の第3の実施形態に係るバックライト装置20を、図12を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、互いに隣り合うLEDパッケージ32の軸心線52周りの相対回転角度が、第1の実施形態と異なる。他の構造は、第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について具体的に説明する。
図12は、本実施形態の光源ユニット30を示す正面図である。図12に示すように、本実施形態では、隣り合うLEDパッケージ32は、相対的に30度回転する姿勢で配置される。なお、各LEDパッケージ32の回転方向は、同一方向である。本実施形態であっても、各LED34,35,36が照射する光の偏りが散らばるようになるので、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
つぎに、本発明の第4の実施形態に係るバックライト装置20を、図13を用いて説明する。なお、第1の実施形態と同様な機能を有する構成は、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態では、互いに隣り合うLEDパッケージ32の軸心線52周りの相対回転角度が、第1の実施形態と異なる。他の構造は、第1の実施形態と同様であってよい。上記異なる点について、具体的に説明する。
図13は、本実施形態の光源ユニット30を示す正面図である。図13に示すように、本実施形態では、隣り合うLEDパッケージ32は、相対的に60度回転する姿勢で配置される。なお、各LEDパッケージ32の回転方向は、同一方向である。本実施形態であっても、各LED34,35,36が照射する光の偏りが散らばるようになるので、第1の実施形態と同様な効果を得ることができる。
なお、第1〜4の実施形態では、LEDパッケージ32は、開口部48が封止部38によって封止されているが、これに限定されない。例えば開口部48は、封止部38によって封止されていなくてもよい。この場合、開口部48が本発明で言う通過部となる。
また、第1〜4の実施形態では、隣り合うLEDパッケージ32が180度、90度、30度、60度ずつ回転する例を示したが、これに限定されない。隣り合うLEDパッケージ32は、軸心線52回りに同一方向に120度、150度、210度、240度、270度、300度、330度回転してもよい。この場合であっても第1〜4の実施形態と同様の効果を得ることができる。
要するに、隣り合うLEDパッケージ32は、軸心線52回りに30×n(nは1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11)度で示される角度を回転することによって、第1〜4の実施形態と同様の効果得ることができる。
また、第1〜4の実施形態では、パッケージ32は、3つの光源(緑色LED36と、赤色LED34と、青色LED35)とを備えている。しかしながら、これに限定されない。たとえば、光源を4つ備えていてもよい。この場合の一例としては、1つの赤色LED34と、1つの青色LED35と、2つの緑色LED36とを備えることが考えられる。
12…液晶表示装置、13…第1のハウジング(液晶表示装置用ハウジング)、20…バックライト装置、22…導光板、28…入射面、29…出射面、32…LEDパッケージ(パッケージ)、33…第3のハウジング(パッケージ用ハウジング)、34…赤色LED(光源)、35…青色LED(光源)、36…緑色LED(光源)、38…封止部(通過部)、52…軸心線。