JP2008198404A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出射光の輝度を向上させることが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】このバックライトユニット（照明装置）１０は、光入射面（所定の側端面）４ａおよび光出射面（前面）４ｂを有する導光板４と、導光板４の光入射面４ａの近傍に設けられ、導光板４の光入射面４ａに対向するように配置される発光面２ａを有するＬＥＤ２と、導光板４の所定の側端面以外の側端面４ｃおよび背面４ｄをそれぞれ覆う反射部３ａおよび３ｂを少なくとも有する反射板３とを備えている。そして、反射板３は、反射部３ａおよび３ｂに加えて、導光板４の光入射面４ａの所定領域を覆う反射部３ｃをさらに有しているとともに、反射板３の反射部３ｂおよび３ｃは、互いに一体的に連結されている。
【選択図】図２

Description

この発明は、照明装置に関し、特に、導光板を備えた照明装置に関する。

従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）で生成された光を所定方向に導くための導光板を備えた照明装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１には、液晶表示装置に用いられる照明装置（バックライトユニット）が開示されている。

図６および図７は、上記した従来の液晶表示装置用の照明装置（バックライトユニット）の一例を簡略的に示した断面図および平面図である。図６および図７を参照して、従来の液晶表示装置用の照明装置（バックライトユニット）では、枠状の収納ケース１０１に、導光板１０２、複数のＬＥＤ１０３、反射板１０４および複数の光学シート１０５が収納されている。なお、図７には、図面の簡略化のため、複数の光学シート１０５は図示していない。

導光板１０２は、複数のＬＥＤ１０３で生成された光を導入するための光入射面１０２ａと、その光入射面１０２ａから導入された光をＡ方向（照射方向）に出射するための光出射面１０２ｂとを有している。光入射面１０２ａは、導光板１０２の所定の側端面によって構成されているとともに、光出射面１０２ｂは、導光板１０２の前面によって構成されている。また、複数のＬＥＤ１０３は、同一の基板１０６に実装された状態で、導光板１０２の光入射面１０２ａの近傍に配置されている。さらに、複数のＬＥＤ１０３は、その各々の発光面１０３ａが導光板１０２の光入射面１０２ａに対向するように、導光板１０２の光入射面１０２ａに沿って互いに所定の間隔を隔てて配列されている。また、反射板１０４は、導光板１０２の光出射面（前面）１０２ｂとは反対側の背面１０２ｃを覆うように配置されている。また、複数の光学シート１０５は、拡散シートやプリズムシートなどを含んでいるとともに、導光板１０２の光出射面１０２ｂ上に配置されている。

また、図示しないが、複数の光学シート１０５のうちの最前面側に位置する光学シート１０５上には、照明装置（バックライトユニット）からの出射光が照射される液晶表示パネルが配置される。

そして、複数のＬＥＤ１０３で生成された光が導光板１０２の光入射面１０２ａから導入されると、その光は、導光板１０２の光入射面１０２ａから光出射面１０２ｂに導かれてＡ方向（照射方向）に出射される。その後、導光板１０２の光出射面１０２ｂからＡ方向（照射方向）に出射された光は、複数の光学シート１０５を透過して液晶表示パネル（図示せず）を照射する。

図６および図７に示した従来の照明装置（バックライトユニット）では、導光板１０２の背面１０２ｃから光が出射された場合に、その光が反射板１０４によって導光板１０２に向かって反射される。このため、導光板１０２の背面１０２ｃから光が出射されたとしても、その光を導光板１０２に再導入させることが可能となる。すなわち、図６および図７に示した従来の照明装置（バックライトユニット）では、導光板１０２の背面１０２ｃから光が出射されることに起因する光の利用効率の低下を抑制することが可能となる。

なお、従来では、図６および図７に示した構成において、導光板１０２の光入射面（所定の側端面）１０２ａ以外の側端面を覆う反射板（図示せず）をさらに備えた照明装置（バックライトユニット）も知られている。

特開２００６−３０９１０３号公報

しかしながら、図６および図７に示した従来の照明装置（バックライトユニット）では、導光板１０２の光入射面１０２ａの所定領域から光（図７のＬ１００）が出射された場合には、その光を導光板１０２に再導入させるのが困難である。このため、図６および図７に示した従来の照明装置（バックライトユニット）では、導光板１０２の光入射面１０２ａの所定領域から光が出射されることに起因して、光の利用効率が低下するという不都合が発生する。その結果、照明装置（バックライトユニット）からの出射光の輝度を向上させるのが困難であるという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、出射光の輝度を向上させることが可能な照明装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による照明装置は、光を導入するための光入射面と、光入射面から導入された光を照射方向に出射するための光出射面とを有する導光板と、導光板の光入射面の近傍に設けられ、導光板の光入射面に対向するように配置される発光面を有する光源と、導光板の光入射面および光出射面とは異なる面を覆う第１反射部を少なくとも有する反射板とを備えている。そして、反射板は、第１反射部に加えて、導光板の光入射面の所定領域を覆う第２反射部をさらに有しているとともに、反射板の第１反射部および第２反射部は、互いに一体的に連結されている。

この一の局面による照明装置では、上記のように、導光板の光入射面および光出射面とは異なる面を覆う第１反射部に加えて、導光板の光入射面の所定領域を覆う第２反射部をさらに有する反射板を用いることによって、反射板の第２反射部により、導光板の光入射面の所定領域から出射された光を導光板に向かって反射させることができる。したがって、導光板の光入射面および光出射面とは異なる面から出射された光に加えて、導光板の光入射面の所定領域から出射された光も導光板に再導入させることができる。これにより、導光板の光入射面および光出射面とは異なる面から光が出射されることに起因する光の利用効率の低下を抑制することができることに加えて、導光板の光入射面の所定領域から光が出射されることに起因する光の利用効率の低下も抑制することができる。その結果、照明装置からの出射光の輝度を向上させることができる。

また、一の局面による照明装置では、上記のように、反射板の第１反射部および第２反射部を、互いに一体的に連結することによって、導光板の光入射面の所定領域から出射された光を反射させるための反射部材を別途準備する必要がない。これにより、部品点数を削減することができる。

上記一の局面による照明装置において、好ましくは、導光板の光入射面から反射板の第２反射部までの距離は、導光板の光入射面から光源の発光面までの距離よりも小さい。このように構成すれば、反射板の第２反射部で反射された光が多方向に散乱したとしても、導光板の光入射面から反射板の第２反射部までの距離が小さいので、導光板の光入射面に再導入される光の量が減少するのを抑制することができる。

上記一の局面による照明装置において、好ましくは、光源は、導光板の光入射面に沿って互いに所定の間隔を隔てて複数設けられており、反射板の第２反射部は、隣接する２つの光源の間の領域の各々に１つずつ配置されている。このように構成すれば、複数の光源が導光板の光入射面に沿って互いに所定の間隔を隔てて配列された照明装置において、容易に、照明装置からの出射光の輝度を向上させることができる。

上記一の局面による照明装置において、好ましくは、反射板の第２反射部は、導光板の光入射面の所定領域を付勢することが可能なように構成されている。このように構成すれば、導光板の光入射面の所定領域が反射板の第２反射部により付勢された状態にすることができるので、導光板のがたつきを抑制することができる。これにより、導光板のがたつきに起因する異音の発生を抑制することができる。

この場合、好ましくは、反射板の第２反射部は、弾性変形可能に折り曲げられている。このように構成すれば、容易に、反射板の第２反射部に発生する弾性力により、導光板の光入射面の所定領域を付勢することができる。

以上のように、本発明によれば、出射光の輝度を向上させることが可能な照明装置を容易に得ることができる。

図１は、本発明の一実施形態によるバックライトユニットを用いた液晶表示装置の構造を示した斜視図である。図２は、図１に示した液晶表示装置（バックライトユニット）の分解斜視図である。図３は、図１に示した液晶表示装置（バックライトユニット）の断面図である。図４および図５は、本発明の一実施形態によるバックライトユニットの反射板の構造を詳細に説明するための平面図および斜視図である。まず、図１〜図５を参照して、本実施形態によるバックライトユニット（照明装置）およびそれを用いた液晶表示装置の構造について説明する。

本実施形態のバックライトユニット（照明装置）１０を用いた液晶表示装置は、図１および図２に示すように、バックライトユニット１０が液晶表示パネル２０の背面側に設置された状態で使用される。そして、本実施形態のバックライトユニット１０は、面状の光をＡ方向（照射方向）に出射することが可能なように構成されている。

具体的な構造としては、本実施形態のバックライトユニット１０は、図２および図３に示すように、背面側ケース（バックライトケース）１と、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）２と、反射板３と、導光板４と、複数の光学シート５と、前面側ケース（ベゼル）６とを備えている。なお、ＬＥＤ２は、本発明の「光源」の一例である。

背面側ケース１は、枠状に連結された４つの側部１ａと、その４つの側部１ａによって構成された枠体の開口を背面側から塞ぐ底部１ｂとを有している。そして、複数のＬＥＤ２、反射板３、導光板４および複数の光学シート５は、背面側ケース１の４つの側部１ａによって囲まれた領域（収納領域）に収納されている。具体的には、複数のＬＥＤ２は、背面側ケース１の４つの側部１ａのうちの所定の側部１ａ（１ｃ）の内面に取り付けられている。また、反射板３、導光板４および複数の光学シート５は、この順番で、背面側ケース１の底部１ｂ上に順次載置されている。なお、背面側ケース１は、樹脂成形品によって構成されていてもよいし、金属板によって構成されていてもよい。

複数のＬＥＤ２は、図２〜図４に示すように、後述する導光板４の光入射面４ａの近傍に配置されているとともに、その各々の発光面２ａが導光板４の光入射面４ａに対向するように、導光板４の光入射面４ａに沿って互いに所定の間隔を隔てて配列されている。また、複数のＬＥＤ２は、同一のＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）７に実装されている。そして、複数のＬＥＤ２が実装されたＦＰＣ７は、両面テープ８を介して、背面側ケース１の所定の側部１ａ（１ｃ）の内面に接着されている。なお、本実施形態では、ＦＰＣ７と背面側ケース１の所定の側部１ａ（１ｃ）との間に放熱シートを介在させてもよい。このように構成すれば、ＬＥＤ２で発生する熱の放熱を効率的に行うことができる。また、ＦＰＣ７を背面側ケース１の所定の側部１ａ（１ｃ）にねじ止めしてもよい。

また、反射板３は、光を反射させることが可能な板状部材（たとえば、アルミニウム板などの金属板）によって構成されている。この反射板３は、後述する導光板４の側端面４ｃを覆う側部（以下、反射部３ａと言う）と、導光板４の背面４ｄを覆う底部（以下、反射部３ｂと言う）とを少なくとも有している。すなわち、反射板３の反射部３ａは、導光板４の側端面４ｃに沿って配置されているとともに、反射板３の反射部３ｂは、導光板４の背面４ｄに沿って配置されている。なお、反射部３ａおよび３ｂは、本発明の「第１反射部」の一例である。

また、導光板４は、透明樹脂などからなる透明部材によって構成されている。この導光板４は、複数のＬＥＤ２で生成された光を導入するための光入射面４ａと、その光入射面４ａから導入された光をＡ方向（照射方向）に出射するための光出射面４ｂとを有している。光入射面４ａは、導光板４の所定の側端面（ＬＥＤ２側の側端面）によって構成されているとともに、光出射面４ｂは、導光板４の前面によって構成されている。

また、導光板４は、光入射面（所定の側端面）４ａおよび光出射面（前面）４ｂとは異なる側端面４ｃおよび背面４ｄも有している。ところで、導光板４の側端面４ｃおよび背面４ｄから光が出射された場合には、その光を回収しなければ、光の利用効率が低下することになる。本実施形態では、導光板４の側端面４ｃおよび背面４ｄから光が出射されたとしても、その光を反射板３の反射部３ａおよび３ｂによって導光板４に向かって反射させることができる。このため、導光板４の側端面４ｃおよび背面４ｄから光が出射されたとしても、その光を導光板４に再導入させることができるので、導光板４の側端面４ｃおよび背面４ｄから光が出射されることに起因する光の利用効率の低下を抑制することが可能となる。なお、側端面４ｃおよび背面４ｄは、本発明の「光入射面および光出射面とは異なる面」の一例である。

ここで、本実施形態では、図２〜図５に示すように、反射板３は、上記した反射部３ａおよび３ｂに加えて、導光板４の光入射面４ａの所定領域から出射された光を導光板４に向かって反射させるための反射部３ｃをさらに有している。具体的には、反射板３の反射部３ｃは、反射部（底部）３ｂに一体的に連結されているとともに、その反射部３ｂと反射部３ｃとの連結部３ｄは、反射部３ｃが導光板４の光入射面４ａの所定領域に沿って配置されるように折り曲げられている。このため、導光板４の光入射面４ａの所定領域は、反射板３の反射部３ｃにより覆われた状態となっている。また、本実施形態では、導光板４の光入射面４ａから反射板３の反射部３ｃまでの距離は、導光板４の光入射面４ａからＬＥＤ２の発光面２ａまでの距離よりも小さくなっている。

また、本実施形態では、反射板３の反射部３ｃは、複数設けられているとともに、その反射板３の複数の反射部３ｃは、ＬＥＤ２の配列方向に沿って互いに所定の間隔を隔てて配列されている。そして、反射板３の複数の反射部３ｃは、隣接する２つのＬＥＤ２の間の領域１０ａの各々に１つずつ配置されている。すなわち、反射板３の反射部３ｃによって、導光板４の光入射面４ａの領域１０ａに対応する領域（所定領域）が覆われていることになる。

さらに、本実施形態では、反射板３の反射部３ｃは、導光板４の光入射面４ａの領域１０ａに対応する領域（所定領域）を付勢することが可能なように構成されている。具体的には、反射板３の反射部３ｃは、弾性変形可能に二つ折りにされている。そして、反射板３の反射部３ｃに発生する弾性力により、導光板４の光入射面４ａの領域１０ａに対応する領域（所定領域）がＢ方向に付勢された状態となっている。なお、上記したＢ方向とは、導光板４の光入射面４ａに対して垂直な方向で、かつ、導光板４の光入射面４ａがＬＥＤ２の発光面２ａから離れる方向である。

また、図２および図３に示すように、複数の光学シート５は、導光板４の光出射面４ｂから出射された光の拡散などを行うために設けられている。この複数の光学シート５は、たとえば、拡散シートやプリズムシートなどを含んでいる。また、複数の光学シート５のうちの最前面側に位置する光学シート５は、両面テープ（図示せず）などを介して、後述する前面側ケース６の蓋部６ｂの内面に接着されている。

また、前面側ケース６は、枠状に連結された４つの側部６ａと、その４つの側部６ａによって構成された枠体の開口の一部を前面側から塞ぐ額縁状の蓋部６ｂとを有している。この前面側ケース６は、その４つの側部６ａの各々が背面側ケース１の４つの側部１ａに取り付けられることによって、背面側ケース１に対して固定されている。また、前面側ケース６が背面側ケース１に対して固定された状態では、複数の光学シート５のうちの最前面側に位置する光学シート５の前面が、前面側ケース６の蓋部６ｂの開口部６ｃを介して露出される。なお、前面側ケース６は、樹脂成形品によって構成されていてもよいし、金属板によって構成されていてもよい。

そして、バックライトユニット１０の前面側に設置される液晶表示パネル２０は、前面側ケース６の蓋部６ｂの開口部６ｃを塞ぐように、前面側ケース６の蓋部６ｂに両面テープ（図示せず）などを介して接着されている。なお、液晶表示パネル２０は、液晶層（図示せず）を挟持する一対の基板２１および２２や、前面側偏光板２３および背面側偏光板２４などを含んでいる。

上記した液晶表示装置では、複数のＬＥＤ２で生成された光が導光板４の光入射面４ａから導入されると、その光が導光板４の光入射面４ａから光出射面４ｂに導かれてＡ方向（照射方向）に出射される。その後、導光板４の光出射面４ｂからＡ方向（照射方向）に出射された光は、複数の光学シート５を透過して液晶表示パネル２０を照射する。

本実施形態では、上記のように、導光板４の側端面（光入射面４ａとして機能する所定の側端面以外の側端面）４ｃおよび背面４ｄをそれぞれ覆う反射部３ａおよび３ｂに加えて、導光板４の光入射面４ａの所定領域を覆う反射部３ｃをさらに有する反射板３を用いることによって、反射板３の反射部３ｃにより、導光板４の光入射面４ａの所定領域から出射された光を導光板４に向かって反射させることができる。したがって、導光板４の側端面４ｃおよび背面４ｄから出射された光に加えて、導光板４の光入射面４ａの所定領域から出射された光も導光板４に再導入させることができる。これにより、導光板４の側端面４ｃおよび背面４ｄから光が出射されることに起因する光の利用効率の低下を抑制することができることに加えて、導光板４の光入射面４ａの所定領域から光が出射されることに起因する光の利用効率の低下も抑制することができる。その結果、バックライトユニット１０からの出射光の輝度を向上させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、反射板３の反射部３ｂおよび３ｃを、互いに一体的に連結することによって、導光板４の光入射面４ａの所定領域から出射された光を反射させるための反射部材を別途準備する必要がない。これにより、部品点数を削減することができる。

また、本実施形態では、上記のように、導光板４の光入射面４ａから反射板３の反射部３ｃまでの距離を、導光板４の光入射面４ａからＬＥＤ２の発光面２ａまでの距離よりも小さくすることによって、反射板３の反射部３ｃで反射された光が多方向に散乱したとしても、導光板４の光入射面４ａから反射板３の反射部３ｃまでの距離が小さいので、導光板４の光入射面４ａに再導入される光の量が減少するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、反射板３の反射部３ｃを、導光板４の光入射面４ａの所定領域を付勢することが可能なように構成することによって、導光板４の光入射面４ａの所定領域が反射板３の反射部３ｃにより付勢された状態にすることができるので、導光板４のがたつきを抑制することができる。これにより、導光板４のがたつきに起因する異音の発生を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、反射板３の反射部３ｃを、弾性変形可能に折り曲げることによって、容易に、反射板３の反射部３ｃに発生する弾性力により、導光板４の光入射面４ａの所定領域を付勢することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、液晶表示装置に用いられるバックライトユニット（照明装置）に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限らず、液晶表示装置以外の装置に用いられる照明装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、ＬＥＤを複数設けるようにしたが、本発明はこれに限らず、ＬＥＤの個数は１つでもよい。

本発明の一実施形態によるバックライトユニットを用いた液晶表示装置の構造を示した斜視図である。 図１に示した液晶表示装置（バックライトユニット）の分解斜視図である。 図１に示した液晶表示装置（バックライトユニット）の断面図である。 本発明の一実施形態によるバックライトユニットの反射板の構造を詳細に説明するための平面図である。 本発明の一実施形態によるバックライトユニットの反射板の構造を詳細に説明するための斜視図である。 従来の液晶表示装置用の照明装置（バックライトユニット）の一例を簡略的に示した断面図である。 従来の液晶表示装置用の照明装置（バックライトユニット）の一例を簡略的に示した平面図である。

符号の説明

２ ＬＥＤ（光源）
２ａ 発光面
３ 反射板
３ａ、３ｂ 反射部（第１反射部）
３ｃ 反射部（第２反射部）
４ 導光板
４ａ 光入射面
４ｂ 光出射面
４ｃ 側端面（光入射面および光出射面とは異なる面）
４ｄ 背面（光入射面および光出射面とは異なる面）
１０ バックライトユニット（照明装置）
１０ａ 領域

Claims (5)

1. 光を導入するための光入射面と、前記光入射面から導入された光を照射方向に出射するための光出射面とを有する導光板と、
   前記導光板の光入射面の近傍に設けられ、前記導光板の光入射面に対向するように配置される発光面を有する光源と、
   前記導光板の光入射面および光出射面とは異なる面を覆う第１反射部を少なくとも有する反射板とを備え、
   前記反射板は、前記第１反射部に加えて、前記導光板の光入射面の所定領域を覆う第２反射部をさらに有しているとともに、前記反射板の第１反射部および第２反射部は、互いに一体的に連結されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記導光板の光入射面から前記反射板の第２反射部までの距離は、前記導光板の光入射面から前記光源の発光面までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光源は、前記導光板の光入射面に沿って互いに所定の間隔を隔てて複数設けられており、
   前記反射板の第２反射部は、隣接する２つの前記光源の間の領域の各々に１つずつ配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記反射板の第２反射部は、前記導光板の光入射面の所定領域を付勢することが可能なように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置。
5. 前記反射板の第２反射部は、弾性変形可能に折り曲げられていることを特徴とする請求項４に記載の照明装置。

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