【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、電子手帳、時計等の小型電子機器に使用されている液晶表示装置のバックライト構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような小型電子機器においては、非常に限られたスペース内にＬＥＤからなる光源を配置し、且つ外形を大きくすることなく表示領域を広くすることが必要であった。このため、液晶表示パネルの下にある導光板の下にＬＥＤを配置することが一般的であった。即ち、図１１に示すように、枠体２の上部に液晶表示パネル４が配置されており、その下に拡散板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の上面には斜めにカットされた反射面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１０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、拡散板６を介して液晶表示パネル４の方向へ照射される（例えば特願２００１―２９６６１９号の図１０）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、枠体２に各部品を取り付けることにより、部品間の位置が設定されている。導光板８とＬＥＤ１４との位置関係も、導光板８とＬＥＤ１４が搭載された基板１２をそれぞれ枠体２に取り付けることにより設定されている。この構造においては、導光板８と基板１２を枠体２に取り付けるときのそれぞれの誤差と、ＬＥＤ１４を基板１２に実装するときの誤差が全て合算され、非常に大きな誤差となってしまう。また、液晶表示装置に衝撃が加わった場合に、ＬＥＤ１４が導光板８や枠体２に当接して割れたり断線することがないようにすることも必要となる。このような製造上の誤差や衝撃に対する備えを考慮して、導光板８とＬＥＤ１４との間に大き目の空隙を設けていた。この空隙は、液晶表示装置を薄型化する際に、できる限り小さくしなければならないが、複数の部品の取付精度を高めたり、枠体２等の強度を増して耐衝撃性を高めなければ空隙を小さくすることができないため、実際には全く手が付けられていなかった。
【０００５】
また、ＬＥＤ１４が発する光はわずかに周囲に広がりを持っており、このような光を有効に利用することができず、輝度向上に限界があった。
【０００６】
更に、導光板８は、傾斜した反射面８ｄでＬＥＤ１４からの光を導光板８内に反射し、その光を液晶表示パネル４の方向に照射するものであるが、ＬＥＤ１４との位置関係により反射面８ｄで反射する光の角度が大きく変化する。このため、導光板８とＬＥＤ１４との位置精度が低いと輝度ムラが生じることがあり、位置精度を高めることが求められていた。
【０００７】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなされたもので、導光板と発光素子との間隔を常に最適値にすると共に、発光素子からの光を有効に利用することで、輝度を高めると共に輝度ムラの発生を防止することができる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、基板上に設けられた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、前記基板と導光板との間隔を保持するスペーサ部と、前記発光素子が発光する光を効率良く前記導光板に導く導光部と、を有する介装部材を、前記基板と導光板との間に介装したものである。この液晶表示装置のバックライト構造における前記導光板は、請求項２に示すように、前記発光素子を囲んで周囲に拡散する光を前記導光板の方向へ反射するものとなっている。
【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、発光素子が実装された基板と導光板との間に介装部材を介装している。この介装部材は、スペーサ部と導光部を有している。スペーサ部は、基板と導光板との間隔を一定に保つものであり、基板と導光板の間に挟み込まれている。導光部は、発光素子を囲んで、発光素子から照射される広がりを持った光を発光素子を囲む面で反射して導光板の方向へ導くものである。
【００１０】
上記のようなスペーサ部と導光部を有する介装部材を設けることにより、導光板と基板の間隔及び導光板と発光素子の位置を最適な状態に保持することができる。また、発光素子が発する光を余すことなく導光板の方向へ効率良く導いて、輝度を高めることができる。
【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に示す介装部材の斜視図、図３はその平面図、図４はその部分断面図である。図１に示すように、液晶表示パネル２４は枠体２２の上部に配置されており、その下に拡散板２６及び導光板２８が重ねて収められている。導光板２８は、上面２８ａが斜めにカットされた延長部２８ｂを有しており、液晶表示パネル２４の真下に位置する底面２８ｃには光を乱反射する模様が設けられると共に上方に光を反射する反射機能が与えられている。
【００１２】
枠体２２の下方には、ＩＣ等の実装部品３０とＬＥＤ等の発光部品３４が実装された基板３２が枠体２２の下端に設けられた一対のフック部２２ｄ、２２ｅに掛止されること等によって取り付けられている。発光素子３４は、導光板２８の延長部８ｂに対向する位置に配置されている。
【００１３】
この基板３２と導光板２８との間には、介装部材３６が挟み込まれている。介装部材３６は、導光板２８と基板３２との間隔を一定に保つスペーサ部３６Ｂと、発光素子３４を囲んで発光素子３４が発する光を導光板２８の方向へ導く導光部３６Ａとを有している。
【００１４】
スペーサ部３６Ｂは、その厚みが導光板２８と基板３２との間隔の最適値に相当するように設定されている。このため、スペーサ部３６Ｂを導光板２８と基板３２との間に挟み込むことにより、導光板２８と基板３２との間隔は常に最適の状態に保たれる。図３に示すスペーサ部３６Ｂは、円柱と角柱を組み合わせた形状となっているが、基板３２上の実装部品３０の位置に合わせて、図５乃至図７に示すように、それぞれ平面形状が円弧形状と線状、リング形状、矩形の枠形状等に変更することが可能である。
【００１５】
導光部３６Ａは、筒状をなすものである。この導光部３６Ａは、プラスチック等で介装部材３６を形成した場合、図８に示すように、導光部３６Ａの内面３６Ａａにメッキを施すことにより光反射機能を与え、この内面３６Ａａで発光素子３４から広がりをもって照射される光を反射して導光板２８の方向へ導くように構成している。尚、内面３６Ａａは、上方に向かって広がるように傾斜した錐面となっていることが好ましい。また、介装部材３６を導光板２８と同様のアクリルやポリカーボンで形成した場合、図９に示すように、導光部３６Ａの外面３６Ａｂに反射シートを貼ること等により反射機能を与え、発光素子３４から照射された光を導光部３６Ａ内にて反射させて導光板２８まで導くように構成している。この場合、図１０に示すように、導光部３６Ａの穴部３６Ａｃの形状を発光素子３４が適合する矩形に設定して、発光素子３４からの光を効率良く導光部３６内に取り込むことができるようにすることが好ましい。
【００１６】
尚、この介装部材３６は、導光板２８と基板３２の間に挟み込むことにより固定しても良いし、導光板２８や基板３２に接着することにより固定しても良い。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、介装部材を設けることで導光板と基板との間隔及び位置精度が高まり、輝度ムラの発生を防止して輝度を向上させることができる。
【００１８】
また、介装部材の導光部により発光素子が発する光を効率良く導光板へ導くことができ、輝度を高めることができる。
【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に示す介装部材の斜視図である。
【図３】図２に示す介装部材の平面図である。
【図４】図２に示す介装部材の部分断面図である。
【図５】介装部材のスペーサ部の変更例を示す平面図である。
【図６】介装部材のスペーサ部の変更例を示す平面図である。
【図７】介装部材のスペーサ部の変更例を示す平面図である。
【図８】介装部材の導光部の断面図である。
【図９】介装部材の導光部の変更例を示す断面図である。
【図１０】図９に示す導光部の斜視図である。
【図１１】従来の液晶表示装置のバックライト構造を示す断面図である。
【符号の説明】
２，２２ 枠体
４，２４ 液晶表示パネル
８，２８ 導光板
１２，３２ 基板
３４ 発光素子
３６ 介装部材
３６Ａ 導光部
３６Ｂ スペーサ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a backlight structure of a liquid crystal display device used in small electronic devices such as mobile phones, electronic notebooks, and watches.
[0002]
[Prior art]
In the small electronic devices as described above, it is necessary to dispose a light source composed of LEDs in a very limited space and widen the display area without increasing the outer shape. For this reason, it is common to arrange LEDs under the light guide plate under the liquid crystal display panel. That is, as shown in FIG. 11, the liquid crystal display panel 4 is arranged on the upper part of the frame 2, and the diffusion plate 6 and the light guide plate 8 are stacked below and stored 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 cut obliquely is provided on the upper surface of the reflective portion 8b. 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 a distance greater than the height of the mounting component 10 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 through the diffusion plate 6. (For example, FIG. 10 of Japanese Patent Application No. 2001-296619).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, the position between components is set by attaching each component to the frame 2. The positional relationship between the light guide plate 8 and the LEDs 14 is also set by attaching the substrate 12 on which the light guide plate 8 and the LEDs 14 are mounted to the frame body 2. In this structure, the errors when the light guide plate 8 and the substrate 12 are attached to the frame 2 and the errors when the LED 14 is mounted on the substrate 12 are all added, resulting in a very large error. In addition, when an impact is applied to the liquid crystal display device, it is necessary to prevent the LED 14 from coming into contact with the light guide plate 8 or the frame body 2 to be broken or disconnected. Considering such a manufacturing error and provision for impact, a large gap is provided between the light guide plate 8 and the LED 14. This gap must be made as small as possible when thinning the liquid crystal display device. However, the gap must be increased unless the mounting accuracy of a plurality of parts is increased or the strength of the frame 2 is increased to increase the impact resistance. Because it was not possible to make it smaller, it was not actually handled at all.
[0005]
Further, the light emitted from the LED 14 has a slight spread around it, and such light cannot be used effectively, and there is a limit to improving the luminance.
[0006]
Further, the light guide plate 8 reflects the light from the LED 14 into the light guide plate 8 by the inclined reflecting surface 8d and irradiates the light toward the liquid crystal display panel 4, but reflects the light depending on the positional relationship with the LED 14. The angle of light reflected by the surface 8d changes greatly. For this reason, if the positional accuracy between the light guide plate 8 and the LED 14 is low, uneven brightness may occur, and it has been required to increase the positional accuracy.
[0007]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The distance between the light guide plate and the light emitting element is always set to an optimum value, and the light from the light emitting element is effectively used to increase the brightness and brightness. The present invention provides a backlight structure of a liquid crystal display device that can prevent occurrence of 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, the liquid crystal display device illuminates by irradiating the liquid crystal display panel with light from the light emitting element provided on the substrate through the light guide plate. In the backlight structure, an interposition member having a spacer portion that keeps a distance between the substrate and the light guide plate, and a light guide portion that efficiently guides light emitted from the light emitting element to the light guide plate is provided on the substrate. And a light guide plate. The light guide plate in the backlight structure of the liquid crystal display device reflects light diffused around the light emitting element in the direction 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, an interposition member is interposed between the substrate on which the light emitting element is mounted and the light guide plate. This interposition member has a spacer part and a light guide part. The spacer portion keeps the distance between the substrate and the light guide plate constant, and is sandwiched between the substrate and the light guide plate. The light guide unit surrounds the light emitting element, reflects light with a spread emitted from the light emitting element on a surface surrounding the light emitting element, and guides the light toward the light guide plate.
[0010]
By providing the interposition member having the spacer part and the light guide part as described above, the distance between the light guide plate and the substrate and the positions of the light guide plate and the light emitting element can be maintained in an optimum state. Further, the light emitted from the light emitting element can be efficiently guided in the direction of the light guide plate without leaving any excess, and the luminance can be increased.
[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 a perspective view of an interposition member shown in FIG. 1, FIG. 3 is a plan view thereof, and FIG. FIG. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display panel 24 is disposed on the upper portion of the frame body 22, and a diffusion plate 26 and a light guide plate 28 are stacked under the liquid crystal display panel 24. The light guide plate 28 has an extended portion 28b whose upper surface 28a is cut obliquely, and a bottom surface 28c located directly below the liquid crystal display panel 24 is provided with a pattern for irregularly reflecting light and reflects light upward. Reflective function is given.
[0012]
Below the frame 22, a substrate 32 on which a mounting component 30 such as an IC and a light emitting component 34 such as an LED are mounted is hooked by a pair of hook portions 22 d and 22 e provided at the lower end of the frame 22. It is attached by etc. The light emitting element 34 is disposed at a position facing the extension 8 b of the light guide plate 28.
[0013]
An interposition member 36 is sandwiched between the substrate 32 and the light guide plate 28. The interposition member 36 includes a spacer part 36B that keeps the distance between the light guide plate 28 and the substrate 32 constant, and a light guide part 36A that surrounds the light emitting element 34 and guides light emitted from the light emitting element 34 toward the light guide plate 28. Have.
[0014]
The spacer portion 36 </ b> B is set so that its thickness corresponds to the optimum value of the distance between the light guide plate 28 and the substrate 32. For this reason, by sandwiching the spacer portion 36B between the light guide plate 28 and the substrate 32, the distance between the light guide plate 28 and the substrate 32 is always kept in an optimum state. The spacer portion 36B shown in FIG. 3 has a shape in which a cylinder and a prism are combined. However, according to the position of the mounting component 30 on the substrate 32, the planar shape is an arc as shown in FIGS. It is possible to change the shape to a linear shape, a ring shape, a rectangular frame shape, or the like.
[0015]
The light guide portion 36A has a cylindrical shape. When the interposing member 36 is formed of plastic or the like, the light guide portion 36A provides a light reflecting function by plating the inner surface 36Aa of the light guide portion 36A as shown in FIG. 8, and the inner surface 36Aa emits light. The light irradiated from the element 34 with a spread is reflected and guided in the direction of the light guide plate 28. The inner surface 36Aa is preferably a conical surface inclined so as to spread upward. Further, when the interposing member 36 is formed of the same acrylic or polycarbonate as the light guide plate 28, as shown in FIG. 9, a reflection function is given by attaching a reflection sheet to the outer surface 36Ab of the light guide portion 36A to emit light. The light emitted from the element 34 is reflected in the light guide portion 36 </ b> A and guided to the light guide plate 28. In this case, as shown in FIG. 10, the shape of the hole 36Ac of the light guide portion 36A is set to a rectangular shape suitable for the light emitting element 34, and the light from the light emitting element 34 is efficiently taken into the light guide portion 36. It is preferable to be able to
[0016]
The interposed member 36 may be fixed by being sandwiched between the light guide plate 28 and the substrate 32, or may be fixed by being bonded to the light guide plate 28 or the substrate 32.
[0017]
【The invention's effect】
According to the present invention, by providing the interposition member, the distance between the light guide plate and the substrate and the positional accuracy are increased, and the luminance can be improved by preventing the occurrence of luminance unevenness.
[0018]
Moreover, the light emitted from the light emitting element can be efficiently guided to the light guide plate by the light guide portion of the interposed member, and the luminance can be increased.
[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 a perspective view of an intervention member shown in FIG.
FIG. 3 is a plan view of the intervention member shown in FIG. 2;
4 is a partial cross-sectional view of the intervention member shown in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a plan view showing a modified example of the spacer portion of the intervention member.
FIG. 6 is a plan view showing a modified example of the spacer portion of the intervention member.
FIG. 7 is a plan view showing a modified example of the spacer portion of the intervention member.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a light guide portion of an interposed member.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of the light guide portion of the intervention member.
10 is a perspective view of the light guide unit shown in FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view showing a backlight structure of a conventional liquid crystal display device.
[Explanation of symbols]
2, 22 Frames 4, 24 Liquid crystal display panels 8, 28 Light guide plates 12, 32 Substrate 34 Light emitting element 36 Interposing member 36A Light guide portion 36B Spacer portion