JP2004363116A - 光源載置体、照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源を変形或いは破損することなく取り付けられる光源載置体を提供することを目的とする。
【解決手段】 基体と、該基体に設けられ前記光源を載置する載置部とを備え、前記載置部は、前記基体を被装着板に取り付けた状態で、前記基体との接合部分よりも光源配置側への先端の間隔が大きい一対の突起からなり、光源を配置する際に光源にストレスがかからない形状で形成されている光源載置体とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、光源を支持する機能を有する光源載置体に関するものであり、主に液晶表示装置のバックライト装置に使用されるものである。

近年、液晶表示装置にも非常に大型のものが開発されている。このような大型の液晶表示装置には、光源としての複数の蛍光管を液晶パネルと対向して並行に配置した所謂直下型バックライトが用いられるようになっている。

大型の液晶表示装置を形成するためには、必然的にバックライトに用いる蛍光管の長さを長くなり、また、大型であっても薄さが要求されるため、断面積が小さい蛍光管を光源として使用する必要がある。このため、並行に配置された蛍光管を両端で支持するのみでは、蛍光管の支持強度が十分でなく変形や破損が発生するといった問題がおきる。

そこで、蛍光管の支持強度を向上させるため、蛍光管の中間部を支持する光源支持装置が必要となる。この光源支持装置の例としては特許文献１に記載されたものが挙げられる。この公報に記載されている技術を図１０を用いて説明する。

図１０は上記公報に記載される光源支持装置７０の装着図である。図１０において、光源支持装置７０は、光源７１の円形断面の周囲を保持するための一部に開口を有する欠円状把持形状の可撓性材からなる支持部７２と、反射板７４に設けられた孔７５に光源支持装置７０を支持するための装着部７３とを備えており、当該装着部７３を孔７５に挿入して反射板７４を光源支持装置７０に固定し、更には上記支持部７２により光源７１を狭持することにより、光源７１を反射板７４に固定するものである。
特開２００１−２１０１２６号公報

しかしながら、上記従来の技術に記載した光源支持装置は、装着後の光源の変形や破損の防止には効果的であるが、開口を有する欠円状把持形状の支持部により光源を狭持し固定するものであるため、可撓性を有する材料で形成してはいても光源を支持部に挿入する際に光源が容易に挿入できず、光源が変形したり破損したりする場合が発生する。この問題は、例えば大画面の液晶表示装置のように細くかつ長い光源を使用する必要がある場合には大きな問題となる。

そこで、かかる状況に鑑み、本発明では光源を取り付ける際に照明装置に用いる光源を変形或いは破損することなく取り付けられる光源載置体を提供することを第１の目的としている。

また、上記の光源支持装置を均一な光の照射が要求される照明装置に応用する場合には種々の課題が発生するが、発生する課題を解決し均一な光の照射を妨げることのない光源支持装置或いはそれを用いた照明装置を提供することを第２の目的としている。

そして、上記照明装置を用いて、輝度斑のない均一な明るさの画面の液晶表示装置を提供することを第３の目的としている。

上記の目的を達成するために、支持部によって両端が支持された光源を前記支持部間で載置する光源載置体であって、基体と、該基体に設けられ前記光源を載置する載置部とを備え、前記載置部は、前記基体を被装着板に取り付けた状態で、前記基体との接合部分よりも光源配置側への先端の間隔が大きい一対の突起からなり、前記光源を配置する際に光源にストレスがかからない形状で形成されている光源載置体とする。

或いは、支持部によって両端が支持された光源を前記支持部間で載置する光源載置体であって、基体と、該基体に設けられ前記光源を載置する載置部とを備え、前記載置部は、前記基体を被装着板に取り付けた状態で、前記基体との接合部分から光源配置側への先端にかけて徐々に間隔が開いていく一対の突起より形成されている光源載置体とする。

このように構成すると、光源を照明装置に取り付ける際に、変形或いは破損することなく取り付けられ、容易に光源を支持することができる。

また、複数の光源を一つの光源載置体により支持できる構成とすると、複数の光源を配置するために複数の光源載置体を要せず更に好適である。

さらに、前記基体に、前記光源配置側に前記光源よりも突出する突起を設けた光源載置体とすると、当該光源載置体を液晶表示装置に用いたときに光源の位置決めと同時に拡散板等の光学部材の反り防止による光源と光学部材との位置決めも可能となり、更に均一な面状の発光を保つことが可能となる。
また、上記光源載置体を備えた照明装置とする。
さらに、上記照明装置と液晶パネルとを備えた液晶表示装置とする。

本発明により、光源を所定の位置に支持すべく光源を照明装置に取り付ける際に、光源にストレスを与えることなく所定の位置に配置できるので、破損や変形がおこらず取り付けが容易となる。

以下に、本発明の第１の実施形態に関する光源支持装置ついて、図１から図３と共に説明する。図１は本発明の光源支持装置１の全体を示す正面図である。また、図２（ａ）は載置体１０の載置部１２配置側の面を投影した投影図であり、図２（ｂ）は載置体１０の正面図であり、図２（ｃ）は載置体１０の係止部１３配置側の面を投影した投影図であり、図２（ｄ）は載置体１０の側方投影図である。そして、図３（ａ）は規制体２０の正面図であり、図３（ｂ）は規制体２０の規制部配置側の面を投影した投影図である。また、図４は光源支持装置１に光源を支持させた状態を示す断面図である。

光源支持装置１の構成について説明すると、光源支持装置１は、大きく分けて２つの部材から構成されている。その一方は、光源を載置する載置部１２を有する載置体１０であり、他方は、載置体１０に載置した光源を所定の位置から移動しないように規制する規制部２２を有する規制体２０である。

載置体１０は、図２に示すように、本体である平板状の基体１１に、光源が載置される載置部１２と、被装着板に光源支持装置１を取付けるための係止部１３と、規制体２０と載置体１０とを係合させるための係止片１４と、光源を載置部１２に載置したとき光源よりも基体１１とは相対する側に突出した先端が丸い円錐状の突起１５とを備えている。

各構成を更に詳述すると、載置部１２は、光源を載置する目的を有するものであり、基体１１の一面に設けられ基体１１との接合部分から先端にかけて徐々に間隔が開いていていく一対の突起１２ａ、１２ｂからなり、基体１１とは一体に成型されるものである。

また、係止部１３は、基体１１の載置部１２が配置された面とは相対する面に設けられ、被装着板（不図示）を貫通し得る長さを有する軸である軸部１３ａと、該軸部１３ａの端部に備えられた爪部１３ｂとからなり、基体１１と一体に成型されるものである。

さらに、係止片１４は、基体１１の載置部１２を形成した面と同一の面に形成されるものであり、規制体２０に設けられる被係止片２４と係合し得る形状を有するものである。

そして、規制体２０は、図３に示すように、本体である平板状の基体２１に、載置部１２に載置された光源の移動を規制するための規制部２２と、係止片１４と係合する被係止片２４と、突起１５が貫通する貫通孔２５とを備えている。

規制部２２は、規制体２０を載置体１０に取り付けた時に、載置部１２とは光源の大きさよりも僅かに大きい程度離間して対向配置されるよう、載置部１２の配置位置に対応して配置されるものであり、基体２１とは一体に形成されるものである。

また、被係止片２４は、規制体２０を載置体１０に取り付けたときに係止片１４に係止されるべく、係止片１４の配置位置に対応して配置されるものであり、基体２１とは一体に形成されるものである。

そして、貫通孔２５は、規制体２０を載置体１０に取り付けたときに突起１５が貫通するよう、突起１５の配置位置に対応して配置されるものである。

以上のように形成された載置体１０及び規制体２０を用いて光源を支持する様子を図４を参照して説明すると、先ず、被装着板６に係止部１３の配置位置に対応して設けられている貫通孔７に係止部１３を貫通させ、爪部１３ｂを貫通孔７の周囲に引っ掛けて載置体１０を被装着板６に固定する。次に、載置部１２に光源３０（ここでは、円筒状の蛍光管を用いている。）を載置した後、貫通孔２５に突起１５を貫通させて載置体１０と規制体２０とを近接させ、係止片１４に被係止片２４を嵌め込んで両者を係合させる。そうすると、載置部１２に光源３０が載置された状態で、載置部１２の形状では規制できない方向への光源３０の移動を規制部２２により規制したものとなる。

このように形成すれば、載置部１２と規制部２２とは、光源３０の外周を抑えつけることがないため、光源３０の装着時にストレスが加わることがない。従って、光源３０の破損が生じることがないことになる。

なお、ここでいう光源３０は、主に細管の蛍光管が該当するが、その他のものであっても光ファイバーのように細長いもので支えを必要するものであれば同様に破損を防止し得る。

また、載置部１２及び規制部２２の形状は上記のものに限られるものではなく、例えば、蛍光管のように外周が円形のものを支持する場合は、載置部１２及び／又は規制部２２を円弧状の面としてもよく、つまりは、光源配置時に光源にストレスがかからない形状であればいかなる形状でも使用可能である。

さらに、上記において被装着板６とは、光源支持装置を係止する部材一般をいい、下記の実施形態で示す反射板３６はこの概念に含まれる。

また、以上の図１から図４には、載置部１０の載置体１２及び規制体２０規制部２２が複数の場合を記載しているが、単数であっても光源の破損を防止する効果を奏する点は同様である。ただし、複数であった場合は、複数本の光源を一つの光源支持装置で支持できるため、複数の光源の配置位置が所望する位置に確実に配置でき好適である。

そして、突起１５は、貫通孔２５よりも光源３０の配置側とは相対する側に突出させると好適である。

例えば均一な面状の発光を得る照明装置には、光源３０から発せられた光を拡散させる拡散板８（図８参照）を、光源に対して被装着板配置配置側とは相対する側であって、光源から所定距離離間させて配置する場合があるが、このような場合に光源３０からの熱や湿気によって拡散板が光源側に反ってしまうことがある。この反りが発生すると、光源と拡散板との距離が設計当初予定されていた位置から変化し、均一な面状の発光が得られなくなってしまうが、この反りを載置体１０と規制体２０とを係合させる際の位置決めとして用いた突起１５を支えとして兼用させて防止すると良い。これによって、反りが発生してもある程度以上反ることがなく均一な面状の発光状態を保つ光源支持装置を、特別な部材を新たに設けることなく形成することが可能である。なお、この場合の実施形態については第３の実施形態として後述する。

また、上記では均一な面状の発光を得る照明装置を例に挙げたが、特にこれに限られるものではなく、他の目的を有する照明装置であっても、光源に対して被装着板配置配置側とは相対する側に反りが発生する可能性がある光学部材（本明細書では、「光学部材」の語は光源から発せられた光を所望の状態に整える目的を備えた部材を総称する場合について用いる）を配置した場合には同様に適用し得る。

次に、上記第１の実施形態に変更を加えた例について第２の実施形態として図５と共に説明する。図５は本発明の第２の実施形態を示す概略断面図である。なお、第２の実施形態については第１の実施形態と同様の点には同様の符号を付し説明を省略する。

第２の実施形態は、第１の実施形態に示した載置体２０を透明に形成し、更には係止部１３に、被装着板の光源配置側とは相対する側に光源から発せられた光が透過することを防止する光透過防止手段を設けた点である。

図５では、この光透過防止手段として係止部１３の光源配置側とは相対する側の面に光をある程度以上遮断する有色の塗膜又はメッキからなる皮膜５５を形成した場合を示している。

なお、光透過防止手段にはさらに異なる態様があり、図６に示すように係止部１３に光をある程度以上遮断する有色のキャップ５６を被せたり、図７に示すように係止部１３そのものを光をある程度以上遮断する有色材料にて形成した有色係止部１３ａとすることによっても同様に形成が可能である。

次に、第３の実施形態として、上記したような光源支持装置１０を照明装置に用いた構成について図８とともに説明する。図８は、第１の実施形態に記載した光源支持装置１を、光源３０から発せられる光を均一な面状の光として一方向に照射する照明装置５０に用いた例の一部を示す断面図である。

照明装置５０は、光源３０から発せられた光を反射する機能を有し、かつ反射板３６に光源支持装置１を係止部１３を用いて取付け、突起１５の先端とは所定距離離間して配置され、光源から発せられた光や反射板３６から反射された光を拡散して均一化し透過する拡散板８を枠体３１に固定したものである。

各構成について詳述すると、反射板３６は入射した光を所定の方向に反射する機能を有する板状材で、鉄、アルミニウム、マグネシウム合金等の薄板（アルミニウムであれば０．８ｍｍ程度のものを用いる）を光源を覆う一面が開口した箱状に形成し、その表面に高反射率材の塗装又は高反射率を有するシートを貼付け若しくは載置等したものである。

また、拡散板８は入射した光を拡散し均一な面状の発光状態にする板状材で、乳白色のアクリル又はポリカーボネートからなる板材（例えば、厚さ約２ｍｍのもの）により形成する。さらに、光源３０は、複数本の細径の蛍光管を光源支持装置１の載置部１２及び規制部２２にて支持し並列に配置している。

このような構成において、光源３０を発光させる光源駆動装置（不図示）によって光源３０を駆動すると、光源３０から発せられた光は直接又は反射板３６で反射されて拡散板８に向かい、拡散板８で拡散され略一様な面状の光となり拡散板８から放出される。

照明装置５０を長期間使用すると、光源３０の熱や湿気の影響を受けて拡散板８が光源３０側に反ることがあるが、この反りを突起１５により防止することで反りが発生してもその反り量を規制できるため均一な発光を長期間得ることができる。

また、上記照明装置５０には更に変更を加えることができる。すなわち、均一な光の照射を目的とする照明装置５０においては、部分的に光源支持装置１の影が見える等の輝度斑が発生することは好ましくない。そこで、光源支持装置１の光源３０よりも拡散板８側の部材である規制体２０を透明に形成する。このように構成すると、拡散板８に近い部材で光源３０から発せられた光が遮られないため、それに起因する輝度斑の発生しない好適な照明装置とすることができる。

また、同様に載置体１０についても輝度斑防止の観点からは透明に形成する方が好ましい。しかし、係止部１３が透明であると反射板３６の光源３０配置側とは相対する側に光が透過するため図５から図７に示したものと同様の光透過防止手段が必要となる。この光透過防止手段を設けることにより、反射板３６の光源３０配置側とは相対する側への光の透過が防止できる。

次に、上記した照明装置５０を液晶表示装置として用いる場合を、第４の実施形態として説明する。図９は、液晶表示装置の一部を示す断面図である。

図９において、液晶表示装置６０は、照明装置５０の構成に加えて、拡散板８の光源配置側とは相対する側に配置され、かつ液晶パネル６２が入力として要求する光を入力するため拡散板８から放出された光に対して偏光等の加工を行なう光学シート６１と、光学シート６１を挟んで拡散板８と対向配置される液晶パネル６２と、液晶パネル６２の表示画面となる個所以外を覆う前方カバー６３と、反射板３６を覆いかつ前カバー６３とは側方で連結される後方カバー６３とを備えている。

各構成について説明すると、光学シート６１には例えば拡散板８から放出された光を偏光する偏光シート等が用いられる。また、液晶パネル６２には、いずれの液晶パネルを用いることができるが、光学シート６１と液晶パネル６２には関連性があるため、液晶パネル６２にいかなるものを用いるかにより光学シート６１の種類を変化させる必要がある。

以上のように形成すれば、光源３０を配置する際に変形や破損が生じないため、複数本の光源を配置する作業が容易となることから液晶表示装置の製造が容易となる。また、複数本の蛍光管を変形無く配置できることから各蛍光管の距離が変化せず、輝度斑の発生しにくい液晶表示装置とすることができる。

さらに、液晶表示装置６０は一般的には均一な輝度の表示画面が要求されるため、この場合にも上述したように、光源支持装置１の拡散板８側の部材である規制体２０を透明に形成する。このように構成すると、拡散板８に近い部材で光源３０から発せられた光が遮られないため、それに起因する輝度斑が発生しない液晶表示装置とすることができる。

また、同様に載置体１０についても輝度斑防止の観点からは透明に形成する方が好ましい。しかし、係止部１３が透明であると反射板３６の光源３０配置側とは相対する側に光が透過するため図５から図７に示したものと同様の光透過防止手段が必要となる。この光透過防止手段を設けることにより、反射板３６の光源３０配置側とは相対する側への光の透過が防止できる。

以上に示した実施形態には、種々の変更を加えることが可能である。例えば、載置体１０と、規制体２０とは別体に形成した例について記載しているが、一端をヒンジで連結して一体的に形成し、載置体１０と規制体２０とを係止して光源３０を取り付ける動作を、載置体１０又は規制体２０の一方を回動することにより両者を連結して固定するようにしても良い。ただし、この場合には突起１５と貫通孔２５との関係を工夫し、回動により突起１５を貫通孔２５に貫通可能に形成する必要が生じる。

また、上記の実施形態にはいずれも係止片１４を載置体１０に配置し、被係止片２４を規制体２０に配置しているが、係止片１４を規制体２０に配置し、被係止片２４を載置体１０に配置してもよいことは勿論である。

本発明は、液晶表示装置等の非発光型ディスプレイにおいて利用可能である。

第１の実施形態の光源支持装置１の全体を示す正面図。 （ａ）は載置体１０の載置部１２配置側の面を投影した投影図。

（ｂ）は載置体１０の正面図。

（ｃ）は載置体１０の係止部１３配置側の面を投影した投影図。

（ｄ）は載置体１０の側方投影図。
（ａ）は規制体２０の正面図。

（ｂ）は規制体２０の規制部配置側の面を投影した投影図。
光源支持装置１に光源を支持させた状態を示す断面図。 第２の実施形態の光源支持装置を示す概略断面図。 第２の実施形態の光源支持装置の他の例を示す概略断面図。 第２の実施形態の光源支持装置の他の例を示す概略断面図。 第３の実施形態の照明装置の一部を示す断面図。 第４の実施形態に記載した本発明の液晶表示装置の一部を示す断面図。 従来の技術にかかる光源支持装置の装着図。

符号の説明

１ 光源支持装置
１０ 載置体
１１ 基体
１２ 載置部
１３ 係止部
１４ 係止片
１５ 突起
２０ 規制体
２１ 基体
２２ 規制部
２４ 被係止片
２５ 貫通孔
３０ 光源
５０ 照明装置
６０ 液晶表示装置

Claims (6)

1. 支持部によって両端が支持された光源を前記支持部間で載置する光源載置体であって、
   基体と、該基体に設けられ前記光源を載置する載置部とを備え、
   前記載置部は、前記基体を被装着板に取り付けた状態で、前記基体との接合部分よりも光源配置側への先端の間隔が大きい一対の突起からなり、前記光源を配置する際に光源にストレスがかからない形状で形成されていることを特徴とする光源載置体。
2. 支持部によって両端が支持された光源を前記支持部間で載置する光源載置体であって、
   基体と、該基体に設けられ前記光源を載置する載置部とを備え、
   前記載置部は、前記基体を被装着板に取り付けた状態で、前記基体との接合部分から光源配置側への先端にかけて徐々に間隔が開いていく一対の突起より形成されていることを特徴とする光源載置体。
3. 前記基体は、前記載置部を複数備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の光源載置体。
4. 前記基体に、前記光源配置側に前記光源よりも突出する突起を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光源載置体。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の光源載置体を備えたことを特徴とする照明装置。
6. 請求項５に記載の照明装置と液晶パネルとを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
   
   
   
   

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