【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に使用するバックライトの構造に関するものであり、特にその導光板の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の液晶表示装置のバックライト構造の一つに、図４及び図５に示すような構造からなるものがある。図４は液晶表示装置の横断面図であり、図５はその導光板の拡大図である。この構造においては、枠体２の上部に液晶表示パネル４が配置されている。この液晶表示パネル４の下には拡散板６及び導光板８が重ねられて枠体２内に収められている。導光板８は、液晶表示パネル４の図中右側に延びた反射部８ｂを有しており、その反射部８ｂの上面には１／４円状の曲面形状をなす反射面８ｄが設けられている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の本体部８ａの底面８ｃには、光が照射されるとそれを乱反射する模様が付けられている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の本体部８ａの下には、枠体２の底部２ａが設けられており、拡散板６と導光板８を保持すると共に反射機能を有している。この底部２ａの導光板８の反射部８ｂの下に当たる部分には穴２ｃが設けられている。
【０００３】
枠体２の底部２ａの下には、実装部品等の丈以上の間隔をあけてＬＥＤ用の基板１２が配置されている。この基板１２における導光板８の反射部８ｂに対面する位置には、ＬＥＤ１４が実装されている。この基板１２は、枠体２の下端に設けられている一対のフック部２ｄ，２ｅにより掛止されている。このＬＥＤ１４からの光は導光板８の反射部８ｂに入り、その反射面８ｄにより反射され、更に導光板８の底面８ｃにより反射され、液晶表示パネル４の方向へ照射される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、携帯用電子機器等の薄型化に伴って、液晶表示装置の薄型化が求められている。液晶表示装置を薄型化する場合、導光板８の厚みを薄くすることにより比較的容易に薄型化することが可能となる。
【０００５】
しかしながら、導光板８を薄くして、図６に示すように、反射面８ｄの立上り角度β（反射面中央の接線と下面８ｃの延長線とが交わる角度）を最適な４５度前後の角度に設定すると、反射部８ｂの延長方向の長さが短くなってしまう。この反射部８ｂの長さが短くなると、図６に示すように、反射部８ｂでＬＥＤ１４の放射角α内の全ての光を取り込むことができなくなり、反射部８ｂの外側に光が漏れる領域Ａができてしまう。この領域Ａを減少させるため、ＬＥＤ１４と導光板８を更に接近させることも考えられるが、ＬＥＤ１４の破損を防ぐため更に接近させることは困難であった。このため、導光板８を薄くする場合には、図７に示すように、立上り角度βを小さくして反射部８を延長方向に伸ばすことが必要であった。これにより、ＬＥＤ１４の放射角αが９０〜１００度程度であってもＬＥＤ１４からの光を全て反射部８ｂで捕らえて反射することが可能となる。
【０００６】
ところが、反射面８ｄの立上り角度βを小さくすると、ＬＥＤ１４からの光を導光板８の下面８ｃに略平行に反射することができなくなり、導光板８の本体部８ａの奥まで光が届かなくなって、輝度ムラが生じることがあった。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、輝度ムラを起こすことなく導光板の厚みを薄くして、薄型化を可能とした液晶表示装置のバックライト構造を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の液晶表示装置のバックライト構造は、請求項１に示すように、発光素子からの光を導光板を介して液晶表示パネルに照射することにより照明する液晶表示装置のバックライト構造において、前記導光板は、前記液晶パネルを照明する本体部と、前記発光素子からの光を入射して前記本体部の方向へ反射する反射部を有し、該反射部には、複数の反射面と該反射面の間に設けられた連設面が設けられているものである。また、この液晶表示装置のバックライト構造における前記複数の反射面は、請求項２に示すように、前記発光素子からの光を前記導光板の下面に略平行な平行光にするため、光の入射角に応じてそれぞれ傾斜角度が設定されている。更に、この液晶表示装置のバックライト構造における前記連設面は、請求項３に示すように、前記導光板の下面に対して略平行となるように形成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の液晶表示装置のバックライト構造においては、導光板の反射部に複数の反射面を設けると共にこの反射面の間に連設面を設けている。複数の反射面は、発光素子から照射される光の入射角に応じて傾斜角度がそれぞれ設定されており、反射する光が導光板の下面に略平行な平行光になるように設定されている。また、連設面は導光板の下面に略平行となるように形成されており、反射面が反射した平行光の進路を妨げることがないように構成されている。
【００１０】
このバックライト構造では、複数の反射面の傾斜角や厚さ方向の寸法をそれぞれ設定すると共に連設面によって各反射面の反射方向における位置をそれぞれ設定することができる。このため、導光板の厚みを薄くしても、反射面の数やその厚さ方向の寸法を変更したり、連設面の長さを変更することで、各反射面の反射方向を最適な状態に保ちつつ、発光素子の放射角内の全ての光を捕らえるように反射部を形成することができる。
【００１１】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は本発明の一実施例に係る液晶表示装置のバックライト構造を示す断面図、図２は図１に示す導光板の断面拡大図、図３は図１及び図２に示す反射面の拡大図である。この液晶表示装置における枠体２２には、その上部に液晶表示パネル２４が配置され、この液晶表示パネル２４の下に拡散板２６と導光板２８が重ねて収められている。更に、枠体２２の底部２２ａの下には実装部品とＬＥＤ等の発光素子３４が実装された基板３２が枠体２２のフック部２２ｄ，２２ｅにより掛止されている。発光素子３４は、枠体２２の底部２２ａに設けられた穴２２ｃから導光板２８に光を照射するものとなっている。
【００１２】
この液晶表示装置のバックライト構造における導光板２８はアクリル等の樹脂製板からなり、液晶表示パネル２４の真下に位置する本体部２８ａと、その本体部２８ａを図中右方向へ延長させた反射部２８ｂを有している。この反射部２８ｂは液晶表示パネル２４の真下からわずかに側方に飛び出しており、この反射部２８ｂの平坦な下面２８ｃから発光素子３４が発する光を導光板２８内に取り込むものとなっている。反射部２８ｂの上面には、複数の反射面２８ｄとその間に形成された連設面２８ｅが設けられている。反射面２８ｄは、発光素子３４からの光を反射して導光板２８の下面２８ｃに略平行な平行光にするため、光の入射角に応じて約４５度前後の傾斜角に設定されている。また、連設面２８ｅは、導光板２８の下面２８ｃに略平行に形成されており、反射面２８ｄからの平行光の進路を妨げないように設定されている。
【００１３】
上記バックライト構造において、発光素子３４から放射角αの範囲で発せられた光は、導光板２８の反射部２８ｂの下面２８ｃから導光板２８内に入射する。導光板２８内に入射した光は、直進して反射面２８ｄにて反射される。この反射面２８ｄは、発光素子３４からの光の入射角に応じて傾斜角が設定されている。下方から垂直に直進してくる光３４ａは約４５度に傾斜した中央の反射面２８ｄが反射し、それよりも大きい入射角となる光３４ｂは図中右下方の４５度より大きい角度で傾斜した反射面２８ｄが反射し、浅い入射角となる光３４ｃは図中左上の４５度より小さい角度で傾斜した反射面２８ｄが反射することでそれぞれ下面２８ｃに略平行な光として本体部２８ａの方向へ反射する。その結果、反射された光は導光板２８内のより遠くまで到達することになり、本体部２８ａ全体にムラなく光が行き渡ることになる。
【００１４】
このバックライト構造においては、反射面２８ｄの傾斜角をそのままにして、厚さ方向の寸法を削減することで導光板２８の厚みを薄くすることができる。また、連設面２８ｅを設けてその延長方向の寸法を設定することにより、反射部２８ｂの延長方向の寸法を伸ばすことができる。これにより、反射面２８ｄの反射方向を変えることなく導光板２８を薄くして、更に発光素子３４の放射角内の光を全て取り込むことができるように反射部２８ｂを形成することができる。
【００１５】
尚、本実施例においては連設面２８ｅを導光板２８の下面２８ｃに略平行な面として形成しているが、反射面２８ｄと同方向又は逆方向に傾斜し且つ反射面２８ｄよりも傾斜角が小さい面で構成しても良い。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、導光板の反射部に複数の反射面とその間に連設面を設けて反射面の厚さ方向及び延長方向の位置を自在に設定することができるように構成しているので、導光板内に入射した光を、導光板の下面に略平行な光にすることができ、導光板の本体部の隅々まで光が行き渡り、輝度ムラの発生を防ぐことができる。この結果、導光板の厚みを薄くしても反射面の反射方向を変更することなく、反射部の延長方向の寸法を適切な長さに設定することができ、バックライトを薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る液晶表示装置のバックライト構造を示す断面図である。
【図２】図１に示す導光板の断面拡大図である。
【図３】図１及び図２に示す反射面の拡大図である。
【図４】従来の液晶表示装置用バックライト構造を示す断面図である。
【図５】図４に示す導光板の断面拡大図である。
【図６】図４に示す導光板を薄くした場合の断面図である。
【図７】図６に示す導光板を一部変更した場合の断面図である。
【符号の説明】
２，２２ 枠体
４，２４ 液晶表示パネル
６，２６ 拡散板
８，２８ 導光板
８ｂ，２８ｂ 反射部
８ａ，２８ａ 本体部
１２，２２ 基板
２８ｄ 反射面
２８ｅ 連設面
３４ 発光素子[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the structure of a backlight used in a liquid crystal display device, and more particularly to the structure of the light guide plate.
[0002]
[Prior art]
One conventional backlight structure of this type of liquid crystal display device has a structure as shown in FIGS. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device, and FIG. 5 is an enlarged view of the light guide plate. In this structure, the liquid crystal display panel 4 is disposed on the upper portion of the frame 2. Under the liquid crystal display panel 4, a diffusion plate 6 and a light guide plate 8 are stacked and housed in the frame 2. The light guide plate 8 has a reflective portion 8b extending to the right side of the liquid crystal display panel 4 in the drawing, and a reflective surface 8d having a 1/4 circular curved surface is provided on the upper surface of the reflective portion 8b. Yes. Further, the bottom surface 8c of the main body portion 8a of the light guide plate 8 that is directly below the liquid crystal display panel 4 is provided with a pattern that diffusely reflects light when irradiated. A bottom portion 2a of the frame 2 is provided under the main body portion 8a of the light guide plate 8 that is directly below the liquid crystal display panel 4, and holds the diffusion plate 6 and the light guide plate 8 and has a reflection function. Yes. A hole 2c is provided in a portion of the bottom portion 2a that contacts the light guide plate 8 below the reflecting portion 8b.
[0003]
Under the bottom 2a of the frame body 2, an LED substrate 12 is disposed with an interval larger than the height of a mounted component or the like. An LED 14 is mounted on the substrate 12 at a position facing the reflecting portion 8 b of the light guide plate 8. The substrate 12 is hooked by a pair of hook portions 2 d and 2 e provided at the lower end of the frame body 2. The light from the LED 14 enters the reflection portion 8 b of the light guide plate 8, is reflected by the reflection surface 8 d, is further reflected by the bottom surface 8 c of the light guide plate 8, and is irradiated toward the liquid crystal display panel 4.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, along with the thinning of portable electronic devices and the like, there is a demand for thinning of liquid crystal display devices. In the case of thinning the liquid crystal display device, it is possible to reduce the thickness of the light guide plate 8 relatively easily by reducing the thickness of the light guide plate 8.
[0005]
However, the light guide plate 8 is made thin, and as shown in FIG. 6, the rising angle β of the reflecting surface 8d (the angle at which the tangent at the center of the reflecting surface and the extension line of the lower surface 8c intersect) is set to an optimum angle of about 45 degrees. When set, the length of the reflecting portion 8b in the extending direction is shortened. When the length of the reflection portion 8b is shortened, as shown in FIG. 6, the reflection portion 8b cannot capture all the light within the emission angle α of the LED 14, and the region A where light leaks outside the reflection portion 8b. Can be done. In order to reduce this area A, it is conceivable to bring the LED 14 and the light guide plate 8 closer to each other, but it is difficult to bring the LED 14 closer to prevent damage to the LED 14. For this reason, when the light guide plate 8 is made thin, it is necessary to reduce the rising angle β and extend the reflecting portion 8 in the extending direction as shown in FIG. Thereby, even if the radiation angle α of the LED 14 is about 90 to 100 degrees, it is possible to capture and reflect all the light from the LED 14 by the reflecting portion 8b.
[0006]
However, if the rising angle β of the reflecting surface 8d is reduced, the light from the LED 14 cannot be reflected substantially parallel to the lower surface 8c of the light guide plate 8, and the light does not reach the back of the main body portion 8a of the light guide plate 8. In some cases, uneven brightness occurred.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and provides a backlight structure of a liquid crystal display device that can be thinned by reducing the thickness of the light guide plate without causing luminance unevenness. .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the backlight structure of the liquid crystal display device of the present invention, as shown in claim 1, in the backlight structure of the liquid crystal display device that illuminates by irradiating the liquid crystal display panel with light from the light emitting element through the light guide plate, The light guide plate includes a main body that illuminates the liquid crystal panel, and a reflective part that receives light from the light emitting element and reflects the light toward the main body, and the reflective part includes a plurality of reflective surfaces, A continuous surface provided between the reflecting surfaces is provided. Further, the plurality of reflecting surfaces in the backlight structure of the liquid crystal display device, as set forth in claim 2, make the light from the light emitting element parallel light substantially parallel to the lower surface of the light guide plate. A tilt angle is set for each incident angle. Furthermore, the continuous surface in the backlight structure of the liquid crystal display device is formed so as to be substantially parallel to the lower surface of the light guide plate.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the backlight structure of the liquid crystal display device of the present invention, a plurality of reflecting surfaces are provided on the reflecting portion of the light guide plate, and a continuous surface is provided between the reflecting surfaces. The plurality of reflecting surfaces are set so that the inclination angle is set according to the incident angle of the light emitted from the light emitting element, and the reflected light becomes parallel light substantially parallel to the lower surface of the light guide plate. . Further, the continuous surface is formed so as to be substantially parallel to the lower surface of the light guide plate, and is configured so as not to obstruct the path of parallel light reflected by the reflection surface.
[0010]
In this backlight structure, it is possible to set the inclination angles and thickness-direction dimensions of a plurality of reflecting surfaces, and to set the position of each reflecting surface in the reflecting direction by the continuous surface. For this reason, even if the thickness of the light guide plate is reduced, the reflection direction of each reflection surface can be optimized by changing the number of reflection surfaces and the dimension in the thickness direction or by changing the length of the continuous surface. The reflection part can be formed so as to capture all the light within the emission angle of the light emitting element while maintaining the state.
[0011]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a cross-sectional view showing a backlight structure of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a light guide plate shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a reflection surface shown in FIGS. It is an enlarged view. A liquid crystal display panel 24 is disposed on the frame 22 of the liquid crystal display device, and a diffusion plate 26 and a light guide plate 28 are stacked below the liquid crystal display panel 24. Further, a substrate 32 on which a mounting component and a light emitting element 34 such as an LED are mounted is hooked by hook portions 22 d and 22 e of the frame body 22 below the bottom portion 22 a of the frame body 22. The light emitting element 34 irradiates the light guide plate 28 with light from a hole 22 c provided in the bottom 22 a of the frame 22.
[0012]
The light guide plate 28 in the backlight structure of the liquid crystal display device is made of a resin plate such as acrylic, and a main body 28a located directly below the liquid crystal display panel 24, and a reflection obtained by extending the main body 28a rightward in the drawing. It has a portion 28b. The reflection portion 28 b protrudes slightly to the side from directly below the liquid crystal display panel 24, and the light emitted from the light emitting element 34 is taken into the light guide plate 28 from the flat lower surface 28 c of the reflection portion 28 b. On the upper surface of the reflecting portion 28b, a plurality of reflecting surfaces 28d and a continuous surface 28e formed therebetween are provided. The reflecting surface 28d is set to an inclination angle of about 45 degrees according to the incident angle of light in order to reflect the light from the light emitting element 34 and make it parallel light substantially parallel to the lower surface 28c of the light guide plate 28. . The continuous surface 28e is formed substantially parallel to the lower surface 28c of the light guide plate 28, and is set so as not to obstruct the path of parallel light from the reflecting surface 28d.
[0013]
In the backlight structure, light emitted from the light emitting element 34 in the range of the emission angle α enters the light guide plate 28 from the lower surface 28 c of the reflection portion 28 b of the light guide plate 28. The light that has entered the light guide plate 28 travels straight and is reflected by the reflecting surface 28d. The reflection surface 28d has an inclination angle corresponding to the incident angle of light from the light emitting element 34. Light 34a traveling straight from below is reflected by the central reflecting surface 28d inclined at about 45 degrees, and light 34b having an incident angle larger than that is inclined at an angle larger than 45 degrees on the lower right in the figure. The light 34c reflected by the reflecting surface 28d and having a shallow incident angle is reflected by the reflecting surface 28d inclined at an angle smaller than 45 degrees in the upper left in the figure, and thus is substantially parallel to the lower surface 28c in the direction of the main body 28a. reflect. As a result, the reflected light reaches farther in the light guide plate 28, and the light spreads uniformly throughout the main body 28a.
[0014]
In this backlight structure, the thickness of the light guide plate 28 can be reduced by reducing the dimension in the thickness direction while leaving the inclination angle of the reflecting surface 28d as it is. Moreover, the dimension of the extending direction of the reflection part 28b can be extended by providing the continuous surface 28e and setting the dimension of the extending direction. Thereby, the light guide plate 28 can be made thin without changing the reflection direction of the reflection surface 28d, and the reflection portion 28b can be formed so that all the light within the emission angle of the light emitting element 34 can be captured.
[0015]
In this embodiment, the continuous surface 28e is formed as a surface substantially parallel to the lower surface 28c of the light guide plate 28. However, the continuous surface 28e is inclined in the same direction as or opposite to the reflecting surface 28d and is inclined more than the reflecting surface 28d. May be configured with a small surface.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, the reflective portion of the light guide plate is provided with a plurality of reflective surfaces and a continuous surface therebetween, so that the thickness direction and the extending direction of the reflective surface can be freely set. Therefore, the light incident on the light guide plate can be made substantially parallel to the lower surface of the light guide plate, and the light spreads to every corner of the main body of the light guide plate, thereby preventing uneven brightness. As a result, even if the thickness of the light guide plate is reduced, the dimension in the extending direction of the reflecting portion can be set to an appropriate length without changing the reflecting direction of the reflecting surface, and the backlight can be thinned. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a backlight structure of a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the light guide plate shown in FIG.
3 is an enlarged view of the reflecting surface shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional backlight structure for a liquid crystal display device.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the light guide plate shown in FIG.
6 is a cross-sectional view when the light guide plate shown in FIG. 4 is thinned.
7 is a cross-sectional view when a part of the light guide plate shown in FIG. 6 is changed.
[Explanation of symbols]
2, 22 Frames 4, 24 Liquid crystal display panels 6, 26 Diffuser plates 8, 28 Light guide plates 8b, 28b Reflectors 8a, 28a Main bodies 12, 22 Substrate 28d Reflective surface 28e Consecutive surface 34 Light emitting element
