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発明の名称 面状光源装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−291416(P2001−291416A)
公開日 平成13年10月19日(2001.10.19)
出願番号 特願2000−105310(P2000−105310)
出願日 平成12年4月6日(2000.4.6)
代理人 【識別番号】100065226
【弁理士】
【氏名又は名称】朝日奈 宗太 (外1名)
【テーマコード(参考)】
2H038
2H091
【Fターム(参考)】
2H038 AA55 BA06 
2H091 FA23Z FA34Z FA41Z FD13 LA11 LA18
発明者 谷内 滋 / 伊藤 敦史
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 少なくとも光源、導光板および該導光板を保持する保持部材を備えるエッジライト方式の面状光源装置であって、前記導光板の入光部以外の側面部に少なくとも1個所の凸部または凹部が設けられ、この凸部または凹部に篏合する凹部または凸部を設けた保持部材により前記導光板が所定の位置関係に保持されており、前記保持部材に設けられた凹部または凸部の表面のうち、少なくとも前記導光板の入光部と対峙する表面部位に光吸収手段が設けられてなることを特徴とする面状光源装置。
【請求項2】 前記光吸収手段が着色塗料または着色されたフィルムにされてなることを特徴とする請求項1記載の面状光源装置。
【請求項3】 前記光吸収手段が着色された樹脂成形体にされてなることを特徴とする請求項1記載の面状光源装置。
【請求項4】 前記着色された樹脂成形体が2色成形による樹脂成形体にされてなることを特徴とする請求項3記載の面状光源装置。
【請求項5】 前記光吸収手段が着色テープにされてなることを特徴とする請求項1記載の面状光源装置。
【請求項6】 少なくとも光源、導光板および該導光板を保持する保持部材を備えるエッジライト方式の面状光源装置であって、前記導光板の入光部以外の側面部に少なくとも1個所の凸部または凹部が設けられ、この凸部または凹部に篏合する凹部または凸部を設けた保持部材により前記導光板が所定の位置関係に保持されており、前記保持部材に設けられた凹部または凸部の表面のうち、少なくとも前記導光板の入光部と対峙する表面部位に光透過手段が設けられてなることを特徴とする面状光源装置。
【請求項7】 前記光透過手段が透明な樹脂成形体にされてなることを特徴とする請求項6記載の面状光源装置。
【請求項8】 前記透明な樹脂成形体が2色成形による樹脂成形体にされたなることを特徴とする請求項7記載の面状光源装置。
【請求項9】 少なくとも光源、導光板および該導光板を保持する保持部材を備えるエッジライト方式の面状光源装置であって、前記導光板の入光部以外の側面部に少なくとも1個所の凸部または凹部が設けられ、この凸部または凹部に篏合する凹部または凸部を設けた保持部材により前記導光板が所定の位置関係に保持されており、前記導光板に設けられた凸部または凹部のうち、少なくとも出射面の表面部位に光吸収手段が設けられてなることを特徴とする面状光源装置。
【請求項10】 前記光吸収手段が着色塗料または着色されたフィルムにされてなることを特徴とする請求項9記載の面状光源装置。
【請求項11】 前記光吸収手段が着色された樹脂成形体にされてなることを特徴とする請求項9記載の面状光源装置。
【請求項12】 前記着色された樹脂成形体が2色成形による樹脂成形体にされてなることを特徴とする請求項11記載の面状光源装置。
【請求項13】 前記光吸収手段が着色テープにされてなることを特徴とする請求項9記載の面状光源装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】発明は面状光源装置に関する。さらに詳しくは、液晶表示装置の光源として使用されるエッジライト方式の面状光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルは、通常2枚の対向する基板のあいだに液晶材料が狭持され、この液晶材料に選択的に電圧を印加するように構成されている。たとえば前記基板の少なくとも一方に、マトリクス状に配列した透明性導電膜からなる画素電極を設け、これらの画素電極ごとに選択的に電圧を印加するためのトランジスタなどのスイッチング素子を設けて光の透過率を各画素ごとに制御している。
【0003】液晶パネルは自ら発光しないので、ディスプレイとして機能させるには一般的に背面に光源、すなわちバックライトを配置する必要がある。液晶ディスプレイの特徴である薄型化を達成する目的で、従来から液晶パネルの表示面に導光板を配置し、さらに導光板のエッジに光源(蛍光管など)を配置したエッジライト(サイドライト)方式の面状光源装置を用いた液晶表示装置がある。
【0004】この面状光源装置としては、たとえば図15に示されるものがある(特開平9−152577号公報の図5参照)。図15において、51は導光板、52は導光板51の側面に設けられた凸部、53は白色の保持部材、54は導光板51の凸部52と篏合するように保持部材53に設けた凹部である。55は入光部であり、この近傍に管状光源(冷陰極管)56を配置している。
【0005】かかる面状光源装置によれば、衝撃に対する機械的強度を向上させ、かつ管状光源の両端近傍の輝度の低下を抑制した狭額縁の液晶表示装置が実現できる。
【0006】この面状光源装置では、光源56から出射した光は入光部55から導光板51に入射し、導光板51内を伝播していく。この伝播過程で導光板51の反射面または出射面に設けられた光散乱手段で散乱されて出射面から出射する。ここで、出射面での輝度を向上するために保持部材53は一般に表面反射率の高い白色の材質が用いられている。この保持部材53は、導光板51の出射面から出射せずに保持部材53の側面から出射した光を反射して導光板51に戻す機能を有している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従来の面状光源装置においては、凸部52の入光部から遠方に位置する出射面の表面部位において異常発光となり表示品位を低下させる惧れがある。以下、この点を図16〜17に基づいて説明する。図16は面状光源装置の導光板51の右側の凸部52の斜視図、図17は保持部材53の右側の凹部54の斜視図である。
【0008】図16において、導光板51の入光部55から入射した光は導光板51内を伝播していくが、その一部は導光板51の凸部52のうち、入光部55から遠方に位置する出射面の表面部位52aから出射光60が矢印の方向に出射する。そして、図17に示すように、この出射光60は前記導光板51の凸部52の表面部位52aと対峙する保持部材53の凹部54の表面部位54aで散乱される。
【0009】この散乱光61が、この付近で局所的な輝度むら(異常発光)として認識されるため、ディスプレイとしての表示品位を低下させることになる。
【0010】本発明は、叙上の事情に鑑み、異常発光が発生せず、かつ輝度の低下のない面状光源装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の面状光源装置は、少なくとも光源、導光板および該導光板を保持する保持部材を備えるエッジライト方式の面状光源装置であって、前記導光板の入光部以外の側面部に少なくとも1個所の凸部または凹部が設けられ、この凸部または凹部に篏合する凹部または凸部を設けた保持部材により前記導光板が所定の位置関係に保持されており、前記保持部材に設けられた凹部または凸部の表面のうち、少なくとも該導光板の入光部と対峙する表面部位に光吸収手段が設けられてなることを特徴とする。
【0012】また本発明の面状光源装置は、少なくとも光源、導光板および該導光板を保持する保持部材を備えるエッジライト方式の面状光源装置であって、前記導光板の入光部以外の側面部に少なくとも1個所の凸部または凹部が設けられ、この凸部または凹部に篏合する凹部または凸部を設けた保持部材により前記導光板が所定の位置関係に保持されており、前記保持部材に設けられた凹部または凸部の表面のうち、少なくとも該導光板の入光部と対峙する表面部位に光透過手段が設けられてなることを特徴とする。
【0013】さらに本発明の面状光源装置は、少なくとも光源、導光板および該導光板を保持する保持部材を備えるエッジライト方式の面状光源装置であって、前記導光板の入光部以外の側面部に少なくとも1個所の凸部または凹部が設けられ、この凸部または凹部に篏合する凹部または凸部を設けた保持部材により前記導光板が所定の位置関係に保持されており、前記導光板に設けられた凸部または凹部の表面のうち、少なくとも出射面の表面部位に光吸収手段が設けられてなることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】実施の形態1 図1は本発明の実施の形態1にかかわる面状光源装置を示す斜視図、図2は図1における保持部材の右側の凹部の拡大斜視図、図3は塗装領域を説明するための図である。図1において、1は導光板、2は導光板1の側面に設けられた凸部、3は保持部材、4は導光板1の凸部2と嵌合するように保持部材3に設けた凹部である。5は入光部であり、この近傍に光源6を配置している。
【0015】前記保持部材3を従来用いられている白色から着色に変更すると、凸部2から出射した光は乱反射されずに吸収されるため、凹部4の表面部位における異常発光は発生しない。しかし、導光板1の側面から出射した光がすべて吸収されるので、ディスプレイの輝度が約7%低下する。
【0016】そこで、本実施の形態1では、保持部材3の凹部4において、入光部5に対峙する表面部位に光吸収手段7が設けられている。この光吸収手段としては、黒色または灰色の着色塗料を用いることができる。なお、図1〜3においては、この着色塗料の塗装領域をわかりやすくするために斜線で示している。塗装領域は少なくともA平面8とB平面9をつなぐR面部位10であるが、A平面8とB平面9にも塗装するのが好ましい。たとえばA平面8およびB平面9における塗装領域としては、漏れ光(出射光)があたる範囲で適宜決定されるが、最大でもA平面8は全部、B平面9は前記R面部位10の境界から、たとえばd=5mm程度である。
【0017】前記着色塗料としては、油性インク、アクリル系塗料またはラッカー系塗料など市販されているものを用いることができる。この着色塗料は保持部材3が完成したのち、ペン、筆またはスプレーなどで塗装することができる。
【0018】なお、本実施の形態1では、着色塗料が黒色または灰色の塗料にされているが、本発明においては、問題となる出射光を吸収する作用を有する色であれば黒色または灰色の塗料に限定されるものはない。
【0019】本実施の形態1にかかわる面状光源装置では、導光板1の凸部2において入光部5から遠方に位置する表面部位から出射した光が、保持部材3の光吸収手段7である着色塗料で吸収されるため、この部分での散乱が発生しない。したがって、異常発光が発生せず、ディスプレイの表示品位を維持することができる。
【0020】さらに、この光吸収手段7は、異常発光が問題となる部位に設けられているため、導光板1の側面の他の部位から出射した光は吸収されることなく保持部材3で反射されて導光板1に戻されるので、輝度の低下を防止することができる。
【0021】なお、本実施の形態では、光吸収手段7は着色塗料の塗装により形成したが、塗装ではなく、着色されたフィルム、たとえば表面上に着色層が形成されたフィルムまたは着色剤(顔料)が含浸されたフィルムなどを熱および圧力で同じ領域に転写することでも形成することができる。転写方法としては、保持部材3の形成後、フィルムを所定の位置にあて、その上から熱および圧力を印加したり、または保持部材3が射出成形により形成される場合には、成形時にそのフィルムを金型内に挿入することで成形時に転写する方法などがある。
【0022】実施の形態2図4は本発明の実施の形態2にかかわる面状光源装置における保持部材の右側の凹部を示す斜視図である。本実施の形態2では、保持部材3の凹部4の一部切り欠かれた部分に光吸収手段7として着色された樹脂成形体11が設けられている。この着色樹脂成形体11の大きさは導光板1と対峙する面の大きさ(光源側の表面領域)が前記実施の形態1に記載される塗装領域(図3参照)と同じであればよい。
【0023】本実施の形態2でも、前記実施の形態1と同様の原理で異常発光が発生せず、かつ導光板の側面から出射した光はほとんど保持部材3で吸収されることがないため、輝度の低下のない良好な表示品位のディスプレイが実現できる。着色樹脂成形体の色は黒色または灰色が好ましいが、前記実施の形態1でも述べたように、出射光を吸収する作用を有する色であれば黒色または灰色に限定されるものではない。
【0024】前記着色樹脂成形体11は、成形または削り加工で別部品として形成することができるが、保持部材3を射出成形で成形する場合、光吸収部分を着色樹脂で成形し、他の部分を白色樹脂で成形する、いわゆる2色成形で形成することもできる。この2色成形の場合、別々の部品をあとで組み付ける工程が必要ないため、組み立てコストの増加を抑制することができる。
【0025】2色成形の場合、樹脂材料としては、白色と着色の両方の色に着色可能で、かつ異なる色の樹脂の接着面の接着性が良好なものであればよく、たとえば、ポリカーボネート(PC)、PC−ABS、ABSまたはアクリル系の樹脂が好ましい。
【0026】実施の形態3図5は本発明の実施の形態3にかかわる面状光源装置における保持部材の右側の凹部を示す斜視図、図6は着色テープの他の貼付を示す図である。図5および図6に示されるように、光吸収手段7として、導光板の入光部と対峙する保持部材3の凹部4の表面部位または凹部4の一部を切り欠いた表面部位に着色テープ12が貼付されている。本実施の形態3は前記実施の形態1および実施の形態2と同様の効果が得られる。前記着色テープ12の大きさは導光板1と対峙する面が前記実施の形態1に記載される塗装領域(図3参照)と同じであればよい。また、着色テープ12の色は黒色または灰色が好ましいが、出射光を吸収作用を有する色であれば黒色または灰色に限定されるものではない。
【0027】前記着色テープ12としては、なるべく薄く、接着安定性に富んだものが好ましく、たとえばPETを基材としたテープまたはセロハンテープであり、厚さが数10μm程度であるものを用いることができる。この場合、図5に示されるように、保持部材3の表面部位(表面外側)にそのまま貼り付けても、導光板1と保持部材3とのあいだのクリアランス上問題とならない。また、シリコーンゴムなどで形成されたクッションテープなど、厚いテープを貼り付ける場合は、図6に示されるように保持部材3の凹部4の表面部位をテープの厚さ分削除した形状とするのが好ましい。なお、図6の構造は厚さの薄いテープの場合でも実施してもよいことはいうまでもない。
【0028】実施の形態4図7は本発明の実施の形態4にかかわる面状光源装置の保持部材の右側の凹部を示す斜視図である。本実施の形態4では、保持部材3の凹部4に光透過手段として透明な樹脂成形体13が設けられている。前記実施の形態4にかかわる面状光源装置では、導光板の凸部における光の出射面に対峙する保持部材3における凹部4の表面部位が透明であるため、導光板からの出射光はこの部分でほとんど散乱されず、透明樹脂成形体13を透過して保持部材3と透明樹脂成形体13との境界面14で散乱される。したがって、異常発光は吸収される訳ではないが、より外側(保持部材の内部)で発生するために、ディスプレイの表示領域に異常発光の影響が出現しないので、結局ディスプレイの表示品位を維持することができる。
【0029】この透明樹脂成形体13は前記実施の形態2と同様、成形または削り加工で別部品としての成形や2色成形で形成することができる。この2色成形の場合、樹脂材料としては、白色と透明無色の両方の色に着色可能で、かつ異なる色の樹脂の接着面の接着性が良好なものであればよく、たとえば、ポリカーボネート(PC)、PC−ABS、ABSまたはアクリル系の樹脂が好ましい。
【0030】実施の形態5図8は本発明の実施の形態5にかかわる面状光源装置の導光板の右側の凸部を入光部とは反対側から示す斜視図、図9は塗装領域を説明するための図である。前記実施の形態1〜4では、光吸収手段を保持部材の凹部に設けているが、本実施の形態5では、導入板1の光の出射面に対応する表面部位に光吸収手段7を設けるようにしている。本実施の形態5では前記実施の形態1と同様、着色塗料をこの部分に塗装している。なお、図8〜9においては、この着色塗料の塗装領域をわかりやすくするために斜線で示している。塗装領域は、図9に示されるように、少なくともA平面15とB平面16をつなぐR面部位17であるが、A平面15とB平面16にも塗装するのが好ましい。たとえばA平面15およびB平面16における塗装領域としては、漏れ光(出射光)があたる範囲で適宜決定されるが、最大でもA平面15は全部、B平面16は前記R面部位17の境界から、たとえばd=5mm程度である。
【0031】前記着色塗料としては、前記実施の形態1と同様に油性インク、アクリル系塗料またはラッカー系塗料など市販されているものを用いることができる。この着色塗料は導光板1が完成したのち、ペン、筆またはスプレーなどで塗装することができる。
【0032】なお、本実施の形態5では、着色塗料が黒色または灰色の塗料にされているが、本発明においては、問題となる出射光を吸収する作用を有する色であれば黒色または灰色の塗料に限定されるものはない。
【0033】本実施の形態5にかかわる面状光源装置では、導光板1の凸部2において入光部5から遠方に位置する表面部位から出射する光を出射直前で、導光板1の光吸収手段7である着色塗料で吸収するため、この部分での光の出射が抑制される結果、異常発光が発生せず、ディスプレイの表示品位を維持することができる。
【0034】さらに、この光吸収手段7は、異常発光が問題となる部位に設けられているため、導光板1の側面の他の部位から出射した光は吸収されることなく保持部材3で反射されて導光板1に戻されるので、輝度の低下を防止することができる。
【0035】なお、本実施の形態1では、着色塗料が黒色または灰色の塗料にされているが、本発明においては、問題となる出射光を吸収する作用を有する色であれば黒色または灰色の塗料に限定されるものはない。
【0036】本実施の形態1にかかわる面状光源装置では、導光板1の凸部2において入光部5から遠方に位置する表面部位から出射した光が、保持部材3の光吸収手段7である着色塗料で吸収されるため、この部分での散乱が発生しない。したがって、異常発光が発生せず、ディスプレイの表示品位を維持することができる。
【0037】さらに、この光吸収手段7は、異常発光が問題となる部位に設けられているため、導光板1の側面の他の部位から出射した光は吸収されることなく保持部材3で反射されて導光板1に戻されるので、輝度の低下を防止することができる。
【0038】なお、本実施の形態では、光吸収手段7は着色塗料の塗装により形成したが、塗装ではなく、着色されたフィルム、たとえば表面上に着色層が形成されたフィルムまたは着色剤(顔料)が含浸されたフィルムなどを熱および圧力で同じ領域に転写することでも形成することができる。転写方法としては、導光板1の形成後、フィルムを所定の位置にあて、その上から熱および圧力を印加したり、または導光板1が射出成形により形成される場合には、成形時にそのフィルムを金型内に挿入することで成形時に転写する方法などがある。
【0039】実施の形態6図10は本発明の実施の形態6にかかわる面状光源装置の導光板の右側の凸部を入光部とは反対側から示す斜視図である。本実施の形態6では、光吸収手段7として、導光板1の凸部2の一部を切り欠いた表面部位に着色された樹脂成形体18が設けられている。
【0040】この着色樹脂成形体18の大きさは少なくとも保持部材と対峙する面の大きさが実施の形態5に記載される塗装領域(図9参照)と同じであればよい。本実施の形態6でも、前記実施の形態5と同様の原理で異常発光が発生せず、かつ導光板1の側面から出射した光はほとんど保持部材3で吸収されることがないため、輝度の低下のない良好な表示品位のディスプレイが実現できる。着色樹脂成形体18の色は黒色または灰色が好ましいが、前記実施の形態1でも述べたように出射光を吸収する作用を有する色であれば黒色または灰色に限定されるものではない。
【0041】前記着色樹脂成形体18は前記実施の形態2と同様、成形または削り加工で別部品として成形することができるが、保持部材3を射出成形する場合、光吸収部分を着色樹脂で成形し、他の部分を白色樹脂で成形する、いわゆる2色成形で形成することもできる。この2色成形の場合、樹脂材料としては、無色透明および着色可能で、かつ異なる色の樹脂の接着面の接着性が良好なものであればよく、たとえば、ポリカーボネート(PC)、アクリル系またはシクロオレフィン系の樹脂が好ましい。
【0042】実施の形態7図11は本発明の実施の形態7にかかわる面状光源装置の導光板の右側の凸部を入光部とは反対側から示す斜視図、図12は着色テープの他の貼付を示す図である。図11および図12に示されるように、光吸収手段7として、導光板1の入光部と対峙する凸部2の表面部位または凸部2の一部を切り欠いた表面部位に着色テープ19が貼付されている。本実施の形態7は前記実施の形態5および実施の形態6と同様の効果が得られる。着色テープ19の大ききさは保持部材3と対峙する面が前記実施の形態5に記載される塗装領域(図9参照)と同じであればよい。また、着色テープ19の色は黒色または灰色が好ましいが、出射光を吸収作用を有する色であれば黒色または灰色に限定されるものではない。
【0043】着色テープ19としては、なるべく薄く、接着安定性に富んだものが好ましく、たとえばPETを基材としたテープまたはセロハンテープであり、厚さが数10μm程度であるものを用いることができる。この場合、図11に示されるように、導光板1の表面部位(表面外側)にそのまま貼り付けても、導光板1と保持部材3とのあいだのクリアランス上問題とならない。また、シリコーンゴムなどで形成されたクッションテープなど、厚いテープを貼り付ける場合は、図12のように保持部材3の表面部位をテープの厚さ分削除した形状とすることが好ましい。なお、図12の構造は厚さの薄いテープの場合でも実施してもよいことはいうまでもない。
【0044】なお、これまでの実施の形態では、面状光源装置の右側についてのみ説明したが、左側についても同様の手段を施すことはいうまでもない。
【0045】また、導光板は側面に凸部、保持部材は側面に凹部を設けた構造について説明したが、導光板に凹部を設け、この凹部に篏合するように保持部材に凸部を設けた構造でも前記実施の形態1〜実施の形態7と同様の手段を施すことにより、異常発光が発生せず、輝度の低下のない良好な表示品位のディスプレイが実現できる。
【0046】また、これまでの実施の形態における面状光源装置では、導光板における凸部または凹部、および保持部材における凹部または凸部は、それぞれ両側面部に設けられているが、本発明は、これに限定されるものではなく、導光板を所定の位置関係に保持できる構造であれば、導光板および保持部材における側面部に凸部または凹部をそれぞれ少なくとも1個所設けられている面状光源装置にも適用することができる。
【0047】さらに、前記実施の形態1〜実施の形態7の説明で示された図では、導光板の側面に設けられた凸部、および保持部材に設けられた凹部における導光板の入光部に対峙する面は入光部にR面と平行面であったが、本発明においては、これに限定されるもではない。たとえば図13および図14に示されるように、保持部材3の凹部4のコーナー部21および導光板1の凸部2のコーナー部22がR面と平行面でない場合についても同様に、光吸収手段7を設けることもできる。ここでも、導光板1と保持部材3における凸部2と凹部4の関係が逆転した場合が考えられるが、この場合でも同様の手段で前記実施の形態と同様の効果が得られる。
【0048】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、異常発光が発生しないとともに、輝度の低下がなくなるので、ディスプレイの表示品位を維持することができる。
【0049】




 

 


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