JP2003338214A

JP2003338214A - 面光源装置及び画像表示装置

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Publication number: JP2003338214A
Application number: JP2002143558A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Arihara; 努有原
Original assignee: Enplas Corp
Current assignee: Enplas Corp
Priority date: 2002-05-17
Filing date: 2002-05-17
Publication date: 2003-11-28
Anticipated expiration: 2022-05-17
Also published as: JP4014443B2

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が簡単で製造コストを低廉化することが
できる面光源装置及びこの面光源装置を備えた画像表示
装置を提供する。【解決手段】フレーム３内に蛍光ランプ７と導光板５
を収容し、蛍光ランプ７の光を導光板５の対向する一対
の側面６，２０のうちの一方の側面６側から導光板５の
内部に入射させ、その入射光を導光板５の出射面１０か
ら面状に出射させるようになっている。そして、導光板
５の一方の側面６側には、導光板５の一方の側面５側に
突き当てられるランプホルダー１２，１２が配置されて
いる。また、フレーム３には、導光板５の他方の側面２
０側をランプホルダー１２，１２側へ付勢すると共に、
導光板５の形状変化を弾性変形して吸収するばね作用部
２１，２１が一体形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノート型パソコ
ン、カーナビゲーション装置、液晶テレビや液晶ディス
プレイ等に使用され、液晶表示パネル等の被照明部材を
面状に照明する面光源装置及びこの面光源装置を備えた
画像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図１６及び図１７に示すよう
に、ノート型パソコン（画像表示装置１００）等のバッ
クライトとして使用される面光源装置１０１は、光源と
しての蛍光ランプ１０２の光を導光板１０３の側面（入
射面）１０４から導光板１０３の内部に採り入れ、その
導光板１０３の内部に採り入れた蛍光ランプ１０２の光
を出射面１０５から出射し、出射面１０５に対向するよ
うに配置された液晶表示パネル（被照明部材）１０６を
面状に照明するようになっている。

【０００３】このような面光源装置１０１は、導光板１
０３の温度変化及び湿度変化に対する変形がフレーム１
０７のそれよりも大きいため、導光板１０３がフレーム
１０７によって圧迫されて反り等の不良変形を生じない
ように、導光板１０３の変形を吸収するための十分な隙
間Ｃを導光板１０３とフレーム１０７との間に設けてい
る。

【０００４】又、近年、この種の面光源装置１０１は、
有効発光面積をなるべく大きくすることが求められてい
るため、導光板１０３の入射面１０４側の出射面１０５
を押さえるランプリフレクター１０８の挟持部長さＷが
図１７に示す従来よりも短く形成されるようになってい
る。

【０００５】その結果、このような面光源装置１０１
は、導光板１０３の製作誤差やランプリフレクター１０
８の製作誤差等が累積され、導光板１０３とランプリフ
レクター１０８の接触部分が極めて少なくなり、外部か
らの衝撃により導光板１０３がフレーム１０７から脱落
したり、また導光板１０３とランプリフレクター１０８
の開口部１１０との間に隙間を生じて、この隙間から光
が漏れてしまうという不具合を生じる虞があった。

【０００６】そこで、本出願人は、例えば、図１８に示
すように、導光板１０３の入射面１０４に対向する側面
（先端面）１１１をフレーム１０７に取り付けたゴム等
の弾性部材１１２で蛍光ランプ１０２側へ付勢し、ラン
プリフレクター１０８の段部（導光板突き当て部材）１
１３に導光板１０３を突き当て、フレーム１０７内での
導光板１０３のがたつきを抑えるようにした技術を既に
提案し、実用化している（例えば、特開２００１−６０
４１１号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、市場に
おいて、更に、面光源装置の構造を簡略化し、軽量化を
図ると共に、製品価格の低廉化を図ることが求められて
いる。

【０００８】尚、図１９に示すように、フレーム１１４
から導光板１１５が飛び出すのを防止するため、フレー
ム１１４に形成した可動舌片１１６で導光板１１５の係
止用凸部１１７を抑えるようにした技術が既に案出され
ているが（特開平８−１９４２１８号公報参照）、可動
舌片１１６で導光板１１５を蛍光ランプ１１８側へ押圧
するようになっておらず、可動舌片１１６と導光板突き
当て部材（図示せず）とで導光板１１５を挟持するよう
になっていないから、本願発明の基礎とすることができ
なかった。

【０００９】そこで、本発明は、上記のような市場から
の要望に応えるために、本出願人が既に開発した図に示
す面光源装置をさらに改良し、構造が簡単で製造コスト
を低廉化することができる面光源装置及びこの面光源装
置を備えた画像表示装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、フレ
ーム内に光源と導光板を収容し、前記光源の光を導光板
の対向する一対の側面のうちの一方の側面側から導光板
の内部に入射させ、その入射光を導光板の出射面から面
状に出射させる面光源装置に関するものである。そし
て、前記導光板の一方の側面側には、前記導光板の一方
の側面側に突き当てられる導光板突き当て部材が配置さ
れている。また、前記フレームには、前記導光板の他方
の側面側を前記導光板突き当て部材側へ付勢すると共
に、前記導光板の形状変化を弾性変形して吸収するばね
作用部が一体形成されている。

【００１１】又、請求項２の発明は、請求項１に係る発
明の面光源装置を備えた画像表示装置に関するものであ
る。すなわち、本発明の画像表示装置は、請求項１に係
る発明の面光源装置と、この面光源装置からの面状の出
射光で照明されて画像を表示する被照明部材と、を備え
ている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。

【００１３】図１〜図２は、本発明の第１の実施の形態
に係る面光源装置１を示すものである。このうち、図１
は、ランプリフレクター２の一部を切り欠いて示す面光
源装置１の平面図である。また、図２は、図１のＡ−Ａ
線に沿って切断して示す面光源装置１の断面図である。

【００１４】これらの図に示すように、面光源装置１
は、フレーム３内に反射シート４，導光板５が順次収容
されると共に、導光板５の一方の側面（入射面）６に沿
うように蛍光ランプ（光源）７及びランプリフレクター
２が収容されており、導光板５の出射面（図２中上面）
１０に対向するように光制御部材１１が配置されてい
る。このうち、蛍光ランプ７は、その両端部にゴム又は
軟質樹脂材料で形成されたランプホルダー（導光板突き
当て部材）１２が嵌着されており、このランプホルダー
１２を介してランプリフレクター８に固定される。そし
て、ランプリフレクター８が図示しないねじ等によって
フレーム３に固定される。

【００１５】そして、面光源装置１の光制御部材１１に
対向するように被照明部材としての液晶表示パネル１３
が配置され、画像表示装置としての液晶表示装置１４が
構成されている。尚、光制御部材１１は、導光板５の出
射面１０から出射した光を拡散する拡散シートや、表面
に多数のプリズム突起が形成されたプリズムシート等を
単独又は適宜組み合わせて使用されるものであり、導光
板５の出射面１０から出射した光の進行方向を変える機
能を有している。

【００１６】（フレーム）フレーム３は、図１〜図２に
示すように、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂材料を
射出成形することにより所望の形状に形成された白色の
枠体であり、線状の蛍光ランプ７及びランプリフレクタ
ー２を収容するランプ収容部１５と、出射面１０の形状
が略矩形形状の導光板５を収容する導光板収容部１６と
が形成されている。また、フレーム３の蛍光ランプ７側
の側壁１７に対向する側壁１８には、導光板５の入射面
６と反対側の側面（先端面）２０を蛍光ランプ７側へ弾
性力Ｆで付勢する一対のばね作用部２１，２１が一体形
成されている。

【００１７】このばね作用部２１は、図１〜図３に示す
ように、フレーム３の側壁１８の第１肉抜き穴２２及び
フレーム３の導光板収容部１６の第２肉抜き穴２３をそ
れぞれ形成することにより、弾性変形可能な薄肉状の梁
部分２４が形成されるようになっており、その梁部分２
４の略中央部に導光板５の先端面２０に当接する突起２
５が形成されている。尚、第１肉抜き穴２２は、図１及
び図３の平面形状が略矩形形状を呈しており、側壁１８
の上面から下方にフレーム３を貫通している。また、第
２肉抜き穴２３は、第１肉抜き穴２２と同様に図１及び
図３の平面形状が矩形形状であり、導光板収容部１６の
底面１６ａから下方に向かってフレーム３を貫通してい
る。

【００１８】ばね作用部２１の突起２５は、図３〜図５
に詳細を示すように、梁部分２４のうちの最も大きく変
位する部位に形成されており、平面形状が半円形であっ
て（図５（ａ）参照）、側面側断面形状が略１／４円形
であり（図５（ｂ）参照）、全体として略１／４球形を
呈している。このような突起２５の形状であると、突起
２５と導光板５との接触が点接触になり、突起２５と導
光板５との接触部で異常発光が生じにくくなる。とりわ
け、図６に示すように、導光板５の裏面（出射面１０の
反対側に位置する面）２６に断面略三角形状のプリズム
突起２７が形成される場合には、突起２５と導光板５の
接触面積が大きいほど異常発光が発生し易いため、異常
発光防止の効果がより一層期待できる。

【００１９】また、図５（ｂ）に示すように、突起２５
をフレーム３の導光板収容部１６の底面１６ａから導光
板収容部１６の内部空間側へ出っ張るように形成し、突
起２５の上方に充分なスペースを確保することにより、
導光板５をフレーム３内に組み込む作業が容易になる。

【００２０】すなわち、図７に示すように、導光板５
は、その入射面６側をランプリフレクター２の開口部２
８に嵌合しながら挿入するので、突起２５の上方に充分
なスペースがあり、しかも突起２５の上面が滑らかな斜
面になっていると、導光板５の先端面２０側を側壁１８
及び突起２５の上面に沿って円滑に挿入することができ
る。一方、図８に示すように、突起２５ａが側壁１８の
上端まで形成されていると、導光板５の入射面６をラン
プリフレクター２の開口部２８に嵌合しながら、導光板
５をフレーム３に組み付ける際に、導光板５を最も傾け
た状態でランプリフレクター２内に挿入する寸法が突起
２５ａの出っ張り量Ｌ１だけ大きくなり、ランプリフレ
クター２内に挿入する際の抵抗が図７に示す場合よりも
大きくなるため、導光板５の組み付け作業が困難にな
る。

【００２１】ここで、ばね作用部２１，２１は、図１に
示すように、導光板５の幅方向中央ＣＬに対して、ほぼ
左右対称位置に形成され、導光板５を均等にランプホル
ダー１２，１２に押圧する。すなわち、ばね作用部２
１，２１と導光板５の接触位置及び導光板５とランプホ
ルダー１２，１２の接触位置が、導光板５の幅方向中央
ＣＬに対してほぼ左右対称位置になる。

【００２２】また、ばね作用部２１は、図４に示すよう
に、導光板５とフレーム３との温度膨張の差や湿度膨張
の差を吸収することができるように、その撓み変形量が
決定されている。すなわち、梁部分２４の板厚寸法や梁
長さ及び第１肉抜き穴２２の穴幅Ｌ２等が導光板５の変
形を吸収できる寸法に形成されている。

【００２３】尚、このようなフレーム３は、導光板収容
部１６の底面１６ａを適宜肉抜きし、軽量化するように
なっている。

【００２４】（導光板）導光板５は、ＰＣ，ＰＭＭＡ
（ポリメタクリル酸メチル），シクロオレフィン系樹脂
材料等の光透過性に優れた樹脂材料を使用して形成され
ており、入射面６側から遠ざかるに従って板厚が薄くな
るような断面略楔形形状で、且つ平面形状が略矩形形状
になるように形成されている。

【００２５】尚、導光板５の裏面（換言すれば、反射シ
ート４に対向する面）２６には、光制御部材１１と共働
して光の出射方向を制御するプリズム突起や微細な凹凸
面等が適宜形成される。ここで、導光板５の裏面２６に
プリズム突起２７を形成する例を図６に示す。この図６
に示すように、プリズム突起２７は、導光板５の入射面
６にほぼ直交する方向に延在するとともに、入射面６の
長手方向に沿ってほぼ平行に多数並ぶように形成されて
おり、主として入射面６に平行な面において光の出射方
向を制御する機能を奏する。

【００２６】（ランプリフレクター）ランプリフレクタ
ー２は、図２及び図９に示すように、ステンレス鋼板や
アルミニウム板等の金属板を断面略コ字形状に折り曲げ
ることにより形成されたものであり、その内部に蛍光ラ
ンプ７及び蛍光ランプ７の両端に嵌着されたランプホル
ダー１２，１２を収容するようになっており、少なくと
も蛍光ランプ７のほぼ全長を覆うことができる長さに形
成され、その両端部にランプホルダー１２，１２が圧入
されるようになっている。又、このランプリフレクター
２は、開口部２８で導光板５の入射面６側の端部上面
（出射面１０）と反射シート４の下面を弾性的に挟持す
るようになっている。

【００２７】ここで、ランプリフレクター２は、導光板
５がフレーム３のばね作用部２１でランプホルダー１
２，１２に押し付けられており、導光板５が開口部２８
から抜け出る方向にずれ動くのをばね作用部２１の弾性
力Ｆで阻止するようになっているため、開口部２８と導
光板５のオーバーラップ長さＬ２を小さくすることがで
きる（図２参照）。その結果、導光板５の出射面１０の
有効発光面積を大きくすることができ、額縁部分（導光
板５の出射面１０うちで照明に利用されない部分）を狭
くすることができる。尚、ランプリフレクター２の蛍光
ランプ７に対向する内面に銀メッキ等を施し、光の反射
率を高めるようにしてもよい。

【００２８】（光制御部材，反射シート）光制御部材１
１は、図１〜図２に示すように、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）等の透明性に優れたシート材に断面三
角形状のプリズムが多数連続して形成されたプリズムシ
ートや、ＰＥＴ等の透明性に優れたシート材に光を散乱
させる微細な凹凸等が多数形成されてなる拡散シート等
で構成されており、導光板５の出射面１０とほぼ同等の
大きさに形成されている。又、反射シート４は、反射率
の高い白色塗料が混入されたＰＥＴシート材で形成され
ており、導光板５の裏面２６の大きさとほぼ同等の大き
さに形成されている。尚、反射シート４の導光板５に対
向する面に、ドット状の乱反射パターンや光吸収パター
ン等の光反射調整手段を適宜形成することにより、導光
板５の出射面１０からの出射光分布を調整するようにし
てもよい。

【００２９】（本実施の形態の作用・効果）以上のよう
に構成された本実施の形態の面光源装置１は、導光板５
をランプホルダー１２，１２側に付勢し、導光板５をラ
ンプホルダー１２，１２との間に弾性的に挟持するばね
作用部２１，２１がフレーム３に一体的に形成されるよ
うになっているため、ばね手段を別途フレームに組み付
ける必要がある従来例に比較し、構造を簡単化すること
ができ、部品点数を削減できる。これにより、本実施の
形態の面光源装置１は、組立工数を削減することがで
き、生産効率を向上することができると共に、製品価格
の低廉化を図ることができる。また、本実施の形態の面
光源装置１は、部品点数を削減することができるため、
部品点数を削減できた分だけ軽量化を図ることができ
る。

【００３０】また、本実施の形態の面光源装置１は、導
光板５がフレーム３のばね作用部２１，２１によってラ
ンプホルダー１２，１２側へ常時付勢され、導光板５が
ランプホルダー１２，１２とばね作用部２１，２１とで
挟持されるようになっているため、蛍光ランプ７と導光
板５の入射面６との距離が一定となり、導光板５への光
の入射効率に変化が生じることがなく、照明光の輝度変
化を防止でき、照明性能が安定化する。

【００３１】また、本実施の形態の面光源装置１は、上
述のように、導光板５がランプホルダー１２，１２とば
ね作用部２１，２１とで挟持され、蛍光ランプ７と導光
板５の入射面６との距離が一定に保たれるため、導光板
５がランプリフレクター２から抜け出てしまう（脱落す
る）ようなことがなく、導光板５がランプリフレクター
２から抜け出ることに起因する光漏れ等の不具合を生じ
ることがない。

【００３２】また、本実施の形態の面光源装置１は、導
光板５をランプホルダー１２，１２側へ付勢するばね作
用部２１，２１が弾性変形可能であるため、温度膨張や
吸湿膨張した導光板５の変形をばね作用部２１，２１の
弾性変形で吸収できる。その結果、導光板５が温度膨張
や吸湿膨張しても、導光板５に過度の応力が作用せず、
導光板５に湾曲変形等の歪みが生じるのを抑えることが
でき、常時均質の照明光を出射することができる。

【００３３】（その他の実施の形態）尚、上記実施の形
態は、ばね作用部２１の突起２５が１／４球形であっ
て、この１／４球形の突起２５が導光板５の先端面２０
の下端部を押圧するようになっているが、図１０に示す
ように、円柱の上端が１／４球形を呈する突起３０と
し、この突起３０で導光板５の先端面２０の板厚方向の
ほぼ中央を押圧するようにしてもよい。この図１０のよ
うにばね作用部２１の突起３０を形成すれば、導光板５
の裏面２６にプリズム突起が形成された場合にも、導光
板５の先端面２０を突起３０で安定して押圧することが
できる。また、この図１０に示すように、突起３０の上
方にスペースを確保し、突起３０の上端を１／４球形と
することにより、導光板５のフレーム３への組込作業時
に、導光板５の先端面２０側を突起３０の上面側で円滑
に案内することができ、導光板５のフレーム３への組込
作業が容易化する。

【００３４】また、図１１に示すように、ばね作用部２
１の突起３１は、四角柱の上端を梁部分２４から斜め下
方に切り落とした形状にして、尖った先端部分３２を導
光板５の先端面２０に線接触させるようにしてもよい。
また、この図１１に示すように、突起３１の上方にスペ
ースを確保し、突起３１の上端を傾斜面３３とすること
により、導光板５のフレーム３への組込作業時に、導光
板５の先端面２０側を突起３１の傾斜面３３で円滑に案
内することができ、導光板５のフレーム３への組込作業
が容易化する。

【００３５】また、上記実施の形態は、ばね作用部２１
でランプホルダー１２，１２に導光板５の入射面６を突
き当てるように構成されているが、例えば、図１２に示
すように、導光板５の入射面５の幅方向両端部に切り欠
き段部３４，３４を形成し、この切り欠き段部３４，３
４をフレーム３に形成した係止用突起（導光板突き当て
部材）３５，３５にばね作用部２１，２１の弾性力Ｆで
突き当てるようにしてもよい。また、図１３に示すよう
に、ランプリフレクター２の開口部２８に段部（導光板
突き当て部材）３６を形成し、この段部３６にばね作用
部２１の弾性力で付勢された導光板５を突き当てるよう
にしてもよい。

【００３６】また、上記実施の形態は、導光板５の先端
面２０の幅方向両端部側を一対のばね作用部２１で均等
に付勢するようになっているが、図１４に示すように、
導光板５の先端面２０の幅方向中央部をばね作用部２１
で付勢するようにしてもよい。この場合、導光板５は、
一対のランプホルダー１２，１２とばね作用部２１とで
３点支持されることになり、フレーム３の導光板収容部
１６内に安定した状態で保持されることになる。さら
に、ばね作用部２１は、図１５に示すように、導光板５
の大きさに応じて、フレームに３箇所以上形成するよう
にしてもよい。但し、この場合も、導光板５の幅方向中
央ＣＬに対し、ばね作用部２１が導光板５を均等に押圧
するように形成されることが好ましい。

【００３７】

【発明の効果】以上のように、本発明は、導光板を導光
板突き当て部材側に付勢し、導光板を導光板突き当て部
材との間に弾性的に挟持するばね作用部がフレームに一
体的に形成されるようになっているため、ばね作用を発
揮する弾性部材を別途フレームに組み付ける必要がある
従来例に比較し、構造を簡単化することができ、部品点
数を削減できる。これにより、本発明の面光源装置及び
画像表示装置は、組立工数を削減することができ、生産
効率を向上することができると共に、製品価格の低廉化
を図ることができる。また、本発明の面光源装置及び画
像表示装置は、部品点数を削減することができるため、
部品点数を削減できた分だけ軽量化を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る面光源装置の
ランプリフレクターを省略して示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って切断して示す面光源装
置の断面図である。

【図３】図１の面光源装置の一部を拡大して示す平面図
である。

【図４】図３のばね作用部の変形状態を示す図である。

【図５】図３のばね作用部の詳細図である。このうち、
図５（ａ）がばね作用部の一部を拡大して示す平面図で
あり、図５（ｂ）が図５（ａ）のＢ−Ｂ線に沿って切断
して示すばね作用部の断面図である。

【図６】裏面にプリズム突起が形成された導光板の斜視
図である。

【図７】導光板をフレームに組み込む作業を説明する第
１の状態図である。

【図８】導光板をフレームに組み込む作業を説明する第
２の状態図である。

【図９】ランプリフレクターと導光板の係合状態を模式
的に示す面光源装置の部分的斜視図である。

【図１０】ばね作用部の他の第１態様を示す図である。
このうち、図１０（ａ）がばね作用部の他の第１態様を
示す平面図であり、図１０（ｂ）が図１０（ａ）のＣ−
Ｃ線に沿って切断して示す断面図である。

【図１１】ばね作用部の他の第２態様を示す図である。
このうち、図１１（ａ）がばね作用部の他の第２態様を
示す平面図であり、図１１（ｂ）が図１１（ａ）のＤ−
Ｄ線に沿って切断して示す断面図である。また、図１１
（ｃ）が図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示したばね作
用部の斜視図である。

【図１２】導光板突き当て部材の他の第１態様を示す面
光源装置の平面図である。

【図１３】導光板突き当て部材の他の第２態様を示す面
光源装置の縦断面図（図２に対応する図）である。

【図１４】ばね作用部の他の第１配置例を示すものであ
り、面光源装置のランプリフレクターを部分的切り欠い
て示す平面図である。

【図１５】ばね作用部の他の第２配置例を示すものであ
り、面光源装置のランプリフレクターを部分的切り欠い
て示す平面図である。

【図１６】第１の従来例を示す面光源装置の平面図であ
る。

【図１７】第１の従来例を示す面光源装置の縦断面図
（図２に対応する図）である。

【図１８】第２の従来例を示す面光源装置の縦断面図
（図２に対応する図）である。

【図１９】第３の従来例を示す面光源装置の平面図であ
る。

【符号の説明】

１……面光源装置、３……フレーム、５……導光板、６
……入射面（一方の側面）、７……蛍光ランプ（光
源）、１０……出射面、１２……ランプホルダー（導光
板突き当て部材）、１３……液晶表示パネル（被照明部
材）、１４……画像表示装置、２０……先端面（他方の
側面）、２１……ばね作用部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H089 JA10 QA11 QA12 QA16 TA11 TA17 TA18 TA20 2H091 FA14Z FA21Z FA23Z FA32Z FA41Z FA42Z LA11 LA12 LA30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレーム内に光源と導光板を収容し、前
記光源の光を導光板の対向する一対の側面のうちの一方
の側面側から導光板の内部に入射させ、その入射光を導
光板の出射面から面状に出射させる面光源装置におい
て、前記導光板の一方の側面側には、前記導光板の一方の側
面側に突き当てられる導光板突き当て部材が配置され、前記フレームには、前記導光板の他方の側面側を前記導
光板突き当て部材側へ付勢すると共に、前記導光板の形
状変化を弾性変形して吸収するばね作用部が一体形成さ
れたことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】前記請求項１に記載の面光源装置と、こ
の面光源装置からの面状の出射光で照明されて画像を表
示する被照明部材と、を備えたことを特徴とする画像表
示装置。