JP2005158707A - バックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 周囲温度の変化によって光学シートが伸縮しても、光学シートにシワや撓みが発生しないバックライト装置を提供する。
【解決手段】 光を出射する光源１６と、光源１６からの出射光の光路を調整して液晶パネル１２の背面側に照射する光学シート１４と、光学シート１４を液晶パネル１２の背面側に取り付けるためのフレーム１３とを設け、光学シート１４がフレーム１３に一つの点で支持されるようにする。ここで、光学シート１４の形状を略長方形としたとき、光学シート１４の一辺の略中央部において光学シート１４をフレーム１３で支持するのがよく、さらには取り付け安定性の観点などから、装置の実使用時において重力方向に対して上側となる一辺の略中央部で光学シート１４をフレーム１３で支持するのが望ましい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、バックライト装置およびこれを用いた液晶表示装置に関し、より詳細には、所定の光学機能を有する光学シートを備えたバックライト装置およびこれを用いた液晶表示装置に関するものである。

従来、テレビなどの表示装置においては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）が主流であったが、近年、省スペース・省電力の特徴に加え、視野角・コントラスト・色再現性等の性能が向上してきたこともあり、フラットパネルディスプレイが普及してきている。その中でも液晶表示装置がＣＲＴにとって代わろうとしている。

液晶表示装置では、液晶そのものは発光しないので、バックライトや外部光を液晶で構成される表示領域に照射するとともに、液晶の配向を駆動回路によって制御して液晶を通過する光量を制御し、画像表示を行っている。このとき、バックライトなどの光源からの光を表示領域である液晶に対し均一に照射するため、拡散シートやプリズムシートなどの光学シートをバックライトと液晶との間に介在させている。光学シートの大半は樹脂製であるため周囲温度の変化により伸縮する。このため、表示装置内での光学シートの固定には伸縮性を考慮した設計が求められている。

図２３に、光学シートの従来の取付状態を示す。枠状のフレーム１は、枠部１ａと枠部１ａの内周面から内方へ突出した薄肉の段状支持部１ｂとを有する。このフレーム１に長方形状の光学シート２を取り付ける場合には、まず光学シート２をフレーム１の枠部１ａ内に嵌め込む。そして、光学シート２の外縁部を、フレーム１の段状支持部１ｂと、図示しない支持部材とで挟み込んで固定する。

光学シート２をフレーム１にこのように取り付けると、周囲温度の変化による光学シート２の伸縮は、図２３に矢印で示すように、光学シート２の中心部を中心として放射状に起こる。このため、光学シート２の中心部に応力が集中しやすくなって、光学シート２がシワなどで歪み、液晶表示装置の光学特性に悪影響を与える問題があった。

そこで特許文献１では、図２４に示すように、光学シートのシワや撓みを防止するために、照明装置のフレーム６ｂに突起形状の係止片５を設けるとともに、光拡散シート４に穴部４ａを設けて、この穴部４ａに係止片５を挿入し、そして係止片５を上部フレーム６の穴部７に嵌合させて、光拡散シート４をフレーム６ｂに取り付けている。
特開平１１−３３７９４２号公報

しかしながら、特許文献１で具体的に示されている実施形態では、光拡散シート４に設けられている穴部４ａは２つであるため、光拡散シート４が伸縮するとこの２つの穴部４ａに応力が集中してシワや撓みが発生する。液晶表示装置は、テレビなどの分野で今後大型化が図られる傾向があり、上記取り付け方法では、光拡散シートの伸縮による応力集中の問題は益々顕著となる。

本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、周囲温度の変化によって光学シートが伸縮しても、光学シートにシワや撓みが発生しないバックライト装置および液晶表示装置を提供することにある。

本発明によれば、液晶パネルに背面側から光を照射する液晶表示装置用のバックライト装置であって、光を出射する光源と、前記光源からの出射光の光路を調整して前記液晶パネルの背面側に照射する光学シートと、前記光学シートを前記液晶パネルの背面側に取り付けるためのフレームとを備え、前記光学シートが前記フレームに一つの点で支持されていることを特徴とする液晶表示用のバックライト装置が提供される。なお、本明細書における光学シートは、光を屈折、回折、反射等させて光源からの出射光を拡散、集光等させて液晶パネルの背面側に照射するものをいい、具体的には拡散シートやプリズムシート、光偏向選択性反射透過シートなどが該当する。

上記のように、光学シートがフレームに一つの点で支持された構成とすると、周囲温度の変化によって光学シートが伸縮しても、この伸縮は上記支持点を基準としたものなるので、光学シートに無理な応力がかからない。このため光学シートにシワや撓みが発生せず、光学シートを介してバックライト装置から液晶パネルに照射される光に輝度ムラが発生しなくなる。

ここで、フレームの形状を、前記光学シートの外周を取り囲む枠状としてもよい。このとき、光学シートの伸縮によるシワや撓みを確実に防止する観点から、光学シートが前記フレームで支持されたときに、前記光学シートの外周と前記フレームの内周との間に隙間が存在するようにするのが望ましい。

また光学シートの形状を略長方形とし、光学シートの一辺の略中央部において光学シートをフレームで支持するようにしてもよい。このとき、取り付け安定性の観点などから、装置の実使用時において重力方向に対して上側となる一辺の略中央部で光学シートをフレームで支持するようにするのが望ましい。

光学シートをフレームで支持する一つの形態として、前記フレームの、前記光学シートの周囲の部分に、当該光学シートの外周に対向した開口部を有する凹部を形成し、前記光学シートに、その外周の一部を外方へ延出させた突出部を形成し、前記突出部を前記フレームの凹部に載置し、前記凹部に載置された前記突出部の少なくとも一方の面を、押圧部材により押圧することによって、前記フレームにおいて光学シートを支持するようにしてもよい。このような構成により、光学シートの厚み方向の歪みを抑制できると共に、光学シートの遊動による振動を抑えることができる。また、光学シートから延出した突出部を押圧するため、光学シートの伸縮性を阻害することがない。

また光学シートの位置決めを容易にする観点から、平面視において、前記突出部と前記凹部とは略相似形状であるのが好ましい。さらに、光学シートの横方向の移動を規制するためには、前記突出部の尖端と前記凹部のそれに対応する部分とを接触させるのがよく、光学シートの寸法精度や組立精度に裕度を持たせるためには、前記突出部の尖端と前記凹部のそれに対応する部分とを離隔させるのがよい。また押圧部材による光学シートの押圧支持を確実にするためには、押圧部材と前記突出部との間に弾性材を介在させるのが好ましい。

光学シートの厚み方向への動きを必要以上に規制することなく抑えるためには、前記フレームの、前記光学シートと対向している辺の縁に、前記凹部よりも深く段部を形成し、前記光学シートが前記フレームで支持されている状態のときに、前記光学シートと前記段部との間に隙間が形成されるようにするのが好ましい。

また、光学シートをフレームで支持するさらに他の形態として、前記光学シートに孔を形成するとともに、前記フレームに棒状部材を形成し、光学シートの孔をこの棒状部材に挿通させることにより、前記光学シートを前記フレームで支持するようにしてもよい。ここで、前記光学シートの外周の一部を外方へ延出させて突出部を形成し、この突出部に前記孔を形成するのが好ましい。

光学シートをフレームで支持する他の形態として、フレームとして合体可能な上フレームと下フレームとを備えたものを用い、この上・下フレームを合体させることによって、上・下フレーム間で光学シートを挟み込み支持するようにしてもよい。

ここで、光学シートの外周の一部を外方へ延出させて突出部を形成し、前記上・下フレームを合体させることによって前記上・下フレームで前記突出部を挟み込み、前記光学シートを前記上・下フレームで支持するようにするのが好ましい。

このとき、光学シートを確実に支持するためには、前記上・下フレームの少なくとも一方に、前記光学シートの周囲の部分において、当該光学シートの外周に対向した開口部を有する凹部を形成するとともに、この凹部の底面及びこの底面に対向する面の少なくとも一方に突起を形成し、前記光学シートの突出部を前記凹部に位置させ、前記上・下フレームが合体したときに前記突起が前記突出部を押圧し、前記光学シートが前記フレームに支持されるようにするのが好ましい。

また、光学シートに孔を形成するとともに、上フレーム及び下フレームの少なくとも一方に棒状部材を形成し、光学シートの孔を棒状部材に挿通させることにより、光学シートをフレームで支持するようにしてもよい。ここで、上・下フレームの寸法精度や組立精度に裕度を持たせるために、上フレーム又は下フレームに棒状部材が挿通する貫通孔または前記棒状部材が係入する溝部を形成するのが好ましい。また、前記光学シートの外周の一部を外方へ延出させて突出部を形成し、この突出部に前記孔を形成するのが好ましい。

さらに、光学シートが上・下フレームから抜けるのを確実に防止すると同時に、上・下フレームを合体させた状態で固定するために、上・下フレームを合体した状態で固定する固定部材を設け、この固定部材と係合する係合部を前記棒状部材の先端部に設けてもよい。

そしてまた、光学シートにシワや撓みが発生することを一層防止するために、前記上・下フレームが合体した状態のときに、前記光学シートと前記上・下フレームとの間の、前記棒状部材の軸方向に隙間が形成されるようにするのが好ましい。

また、光学シートのフレームへの取付け作業性を向上させる観点から、対向している前記光学シートの辺と前記フレームの辺との少なくとも一方の辺に、対向する相手側方向に突出した位置決め突起を形成してもよい。ここで、位置決め突起を形成する辺としては、光学シートが支持されている辺及びこの辺に対向するフレームの辺の少なくとも一方の辺が好ましく、さらにはこれらの辺の前記支持点を挟んだ両側に位置決め突起を形成するのが好ましい。

また本発明によれば、前記記載のバックライト装置を備えることを特徴とする液晶表示装置が提供される。

さらに、本発明によれば、液晶パネルの背面側にフレームによって取り付けられる液晶表示装置用の光学シートであって、外周の一部が外方へ延出した突出部を有し、この突出部によって前記フレームに一つの点で支持されることを特徴とする光学シートが提供される。ここで、前記突出部に孔を形成し、この孔を前記フレームに形成された棒状部材に挿通させることによって、前記フレームに一つの点で支持されるようにしてもよい。

以上の説明より明らかなように、本発明のバックライト装置及び液晶表示装置では、光学シートがフレームに一つの点で支持されるようにしたので、周囲温度の変化によって光学シートが伸縮しても、この伸縮は支持点を基準とした自由な伸縮となるので、光学シートに無理な応力がかからずシワや撓みが発生しない。これにより、バックライト装置から液晶パネルに照射される光に輝度ムラなどは生じなくなる。

以下、本発明に係るバックライト装置および液晶表示装置について図に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１は、本発明に係るバックライト装置および液晶表示装置の第１実施形態を示す概略断面図である。この図の液晶表示装置１０では、出射面側に光学シート１４を配置したバックライト装置１１と液晶パネル１２とが金属製のベゼル３０により挟持されている。

バックライト装置１１は、断面凹形状のケース１９と、ケース１９の底部に敷設された、発泡ＰＥＴからなる反射シート１８と、反射シート１８の上に配置された、アクリル樹脂成形品からなる矩形状の導光板１５と、導光板１５の両側端に対向配置された一対の線状光源（冷陰極ランプ）１６と、線状光源１６を囲む断面コ字状のランプホルダ１７と、導光板１５の出射面側に配置された光学シート１４と、光学シート１４等を内側に収容する四角枠状の枠状フレーム１３と、ランプホルダ１７の上面と枠状フレーム１３との間に介設される押圧部材２０と、押圧部材２０と光学シート１４の突出部１４ａ（図２を参照）との間に介設される弾性材２１とを備える。なお、導光板１５の出射面１５ａはサンドブラスト等によって非光沢面とされ、導光板１５から出射する光はここで散乱される。

液晶パネル１２は、対向配置された透明基板２３、２４と、透明基板２３，２４の間に封入された液晶２２と、透明基板２３，２４の外側面に取り付けられた、入射光および出射光の偏光面の方向を揃えるための偏光板２５、２６とを備える。液晶パネル１２を平面的に見とと、多数の画素がマトリックス状に配列されている。

液晶パネル１２を駆動するドライバ２７には、フレキシブルプリント基板２８を介して、液晶２２の配向状態を制御するため回路基板２９が接続されている。

なお、図１の液晶表示装置１０は、線状光源１６が導光板１５の両側端に配置される、いわゆるエッジライト型のバックライト機構を示しているが、本発明の適用範囲はこれに限定されず、例えば、光源が液晶パネル１２の表示面の背面側に配置される直下型のバックライト機構であってもよい。また導光板１５は平板状のみならず、断面くさび状であっても構わない。

光学シート１４は光を屈折、回折、反射等させ、導光板１５からの出射光を拡散、集光等させて液晶パネル１２の背面側に照射するものである。このような光学シートとしては、出射面側に断面二等辺三角形からなる複数のプリズムを周期的に配列したプリズムシートや、液晶パネル１２の偏光板２６に光を吸収されないように選択的に光を反射させる光偏向選択性反射透過シート（例えば、３Ｍ社製「ＤＢＥＦ」等）、光を拡散させる拡散シート（例えば恵和商工社製「ＰＣ−０３」等）などが例示され、これらは１枚あるいは複数枚重ねて使用される。光学シートの具体的な組み合わせとしては例えば、導光板から液晶パネルに向かって順に拡散シート・プリズムシート・光偏光選択性反射透過シート、拡散シート・プリズムシート・拡散シート、拡散シート・拡散シート・拡散シート、拡散シート・拡散シートなどが挙げられる。これらの光学シートの厚みは０．１〜０．５ｍｍ程度であり、その平面的大きさは表示画面の大きさによって種々に調整される。なお、図１では便宜上、光学シート１４を１枚としている。

図２に示すように、光学シート１４は、長方形状の端縁１４ｃの一辺１４ｃ−１の中央部から外方へ延出する突出部１４ａを有する。そして図３に示すように、突出部１４ａの先端部は三角形状をなし、尖端１４ｂが形成されている。

一方、枠状フレーム１３は、図２に示すように、四角形状の枠部１３ｆと、枠部１３ｆの内周面１３ｆ−１の下側から内方へ突出している薄肉の段部１３ｂとを有する。そして、枠部１３ｆの表面１３ｇ側の一辺の略中央位置には、凹部１３ａが内周面１３ｆ−１側から切り欠いて形成されている。すなわち、凹部１３ａは内周面１３ｆ−１側に開口部１３ｊを有する。図３に示すように、凹部１３ａの底面１３ｉの形状は、尖端１３ｄを頂点としたホームベース形状である。また図５に示すように、凹部１３ａの深さｄ１は、段部１３ｂの深さよりも浅く、光学シート１４の突出部１４ａ（図３に図示）の厚さより大としている。さらに、図２に示すように、枠部１３ｆの凹部１３ａと同一辺の他の箇所において、内周面１３ｆ−１から内方へ先端円弧状の位置決め突起１３ｃが突出している。なお、凹部１３ａは液晶表示装置１０の実使用時における上側となるように設けている。

押圧部材２０は樹脂製の平板状からなる。弾性材２１はゴムあるいは樹脂等からなり、その厚さは凹部１３ａの深さｄ１から突出部１４ａの厚さを引いた値としている。

次に、光学シート１４の枠状フレーム１３への取り付けについて説明する。図２に示すように、枠状フレーム１３の凹部１３ａに光学シート１４の突出部１４ａを載置するとともに、枠部１３ｆ内に光学シート１４を嵌め込む。そして、光学シート１４の突出部１４ａのある辺１４ｃ−１の端縁１４ｃが位置決め突起１３ｃに当接するようにして、光学シート１４の位置を合わせる。

このとき、図３に示すように、突出部１４ａの尖端１４ｂが凹部１３ａの尖端１３ｄに点接触して、光学シート１４の図中Ｘ方向の移動が規制される。また同時に、図４に示すように、光学シート１４の端縁１４ｃが位置決め突起１３ｃに当接して、光学シート１４の図中Ｙ方向の移動が規制される。この際、位置決め突起１３ｃは円弧状であるので、光学シート１４のＸ方向の動きを規制しない。なお、尖端１４ｂ以外の突出部１４ａの外周は凹部１３ａの側壁とは接触せず、両者の間には隙間Ｓ４が形成されている。もちろん、突出部１４ａと凹部１３ａとが密嵌するようにしても構わない。

このようにして光学シート１４を枠状フレーム１３に取り付けると、図２に示すように、枠部１３ｆの内周面１３ｆ−１と光学シート１４の下端縁及び両側縁との間に隙間Ｓ１及び隙間Ｓ２が形成される。

図６に示すように、凹部１３ａの深さｄ１は光学シート１４の突出部１４ａの厚さよりも深い。また、段部１３ｂの深さが凹部１３ａの深さｄ１よりも深いため、光学シート１４の突出部１４ａを凹部１３ａの底面に接触させた状態にすると、光学シート１４と段部１３ｂとの間に隙間ｄ２が形成される。これにより、光学シートの厚み方向への動きが必要以上に規制されることなく抑えられる。

図７に示すように、光学シート１４の突出部１４ａを、弾性材２１を介在させた状態で押圧部材２０により薄肉部１３ｅ側に押圧することによって、光学シート１４は枠状フレーム１３で挟持される。この際、突出部１４ａと弾性材２１とを合わせた厚さは凹部１３ａの深さｄ１と等しくなっている。そして、図１に示すように、他の部品を組み付けて液晶表示装置１０とする。なお、枠状フレーム１３は、凹部１３ａの薄肉部１３ｅが光学シート１４に対して液晶パネル１２側となるように配置される。

このように、光学シート１４の突出部１４ａを枠状フレーム１３の凹部１３ａに載置し、押圧部材２０と弾性材２１とによって突出部１４ａのみを押圧して、光学シート１４を枠状フレーム１３に取り付けているので、周囲温度の変化によって光学シート１４が伸縮しても、この伸縮は突出部１４ａを基準とした自由な伸縮となり、光学シート１４に無理な応力がかからずシワや撓みが発生しない。これにより、バックライト装置から液晶パネルに照射される光に輝度ムラなどは生じなくなる。なお、本実施形態では光学シート１４は１枚としているが、同形状の光学シートを複数枚設けても構わない。

図８及び図９に、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置の第２実施形態を示す。なお、前記実施形態と同様の構成についてはその説明を省略し、異なる構成についてのみ説明する。

枠状フレーム３３は、四角形状の枠部３３ｆと、枠部３３ｆの内周面３３ｆ−１から内方へ突出した薄肉の段部３３ｂとを有し、枠部３３ｆには前記実施形態と同形状の凹部３３ａが形成されている。そして、凹部３３ａが形成された辺の、凹部３３ａを挟んで両側に、前記実施形態と同形状の位置決め突起３３ｃが形成されている。

光学シート３４は長方形状をなし、その一辺３４ｃの中央部から外方に延出する突出部３４ａを有する。突出部３４ａの先端部は三角形状をなし、尖端３４ｂ（図９に図示）が形成されている。そして、図９に示すように、突出部３４ａの延出長さは前記実施形態のそれよりも短く、その尖端３４ｂが、枠状フレーム３３の凹部３３ａの底面３３ｉの尖端３３ｄと接触しないようにされている。もちろん、凹部３３ａの奥行きを深くして、突出部３４ａの尖端３４ｂが凹部３３ａの尖端３３ｄと接触しないようにしても構わない。

上記構成の光学シート３４を枠状フレーム３３に取り付ける場合、枠状フレーム３３の位置決め突起３３ｃによって光学シート３４の図中Ｙ方向の位置決めがなされる。一方、図中Ｘ方向の位置決めについては、突出部３４ａの尖端３４ｂと凹部３３ａの尖端３３ｄとが接触していないため、その隙間の分だけ光学シート３４はＸ方向に距離ｄ３だけ移動可能となる。これにより、光学シート３４及び枠状フレーム３３についての寸法精度や組立精度に裕度が生まれる。

図１０に、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置の第３実施形態を示す。この実施形態の装置の第１実施形態との相違点は、枠状フレーム４３に位置決め突起を設ける代わりに、光学シート４４に位置決め突起４４ｄを設けた点にある。

すなわち、図１０の光学シート４４では、突出部（図示せず）と同一辺の他の箇所に円弧状の位置決め突起４４ｄを設け、枠状フレーム４３の枠部４３ｆの内周面４３ｆ−１と当接させて位置決めを行っている。

図１１に、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置の第４実施形態を示す。この実施形態の装置の第１実施形態との相違点は、枠状フレーム５３の凹部５３ａの深さを光学シート１４の突出部１４ａの厚さと略同一としている点にある。

上記構成とすると、凹部５３ａに突出部１４ａを載置した状態で、枠状フレーム５３の上面と突出部１４ａの上面とが面一となるので、ランプホルダ１７の上面と凹部５３ａとの間で光学シート１４の突出部１４ａを挟持することができるようになる。また、当然ながら、光学シート１４の突出部１４ａ以外の部位は押圧保持されない自由端として、光学シート１４が伸縮しても応力が生じないようにしている。なお、光学シート１４の突出部１４ａの厚みは、枠状フレーム５３の凹部５３ａの深さより若干大きくしても構わない。

図１２に、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置の第５実施形態を示す。この実施形態の装置の第１実施形態との相違点は、バックライト６４を直下型としている点にある。

すなわち、図１２の液晶表示装置では、液晶パネル１２の背面側の直下に４本の線状光源６０を等間隔に配置し、反射シート６２を内周面に取り付けた断面略凹状のケース６１で線状光源６０の背面を覆っている。また、線状光源６０と光学シート１４との間に拡散板６３を配置して線状光源６０からの光のバラツキを低減している。

また図１３に示すように、前記第４実施形態と同様にこの実施形態においても、枠状フレーム５３の凹部５３ａの深さを光学シート１４の突出部１４ａの厚さと略同一としてももちろん構わない。

以上説明した実施形態では、光学シートを押圧部材で押圧することによって、枠状フレームと押圧部材との間で光学シートを挟み込んで支持していたが、光学シートに孔を形成するとともに、枠状フレームに棒状部材を形成し、光学シートの孔を棒状部材に挿通させることによって、光学シートを枠状フレームで支持しても構わない。図１４に、このような支持構造の一例を示す。

図１４において、枠状フレーム１３に形成された凹部１３ａの底面略中央には、円柱状の棒状部材７０が立設されている。この棒状部材７０の高さは凹部１３ａの深さと同じである。一方、光学シート１４に形成された突出部１４ａには貫通孔１４１が穿設されている。なお、貫通孔１４１の直径は棒状部材７０のそれと同じかそれよりも若干大きく設定されている。

光学シート１４を枠状フレーム１３で支持する場合には、光学シート１４の貫通孔１４１を枠状フレーム１３の棒状部材７０に差し入れる。そして、枠状フレーム１３の上にランプホルダ１７（図１１に図示）などの所定部材を取り付ける。これにより、棒状部材７０の先端面がランプホルダ１７などの所定部材の表面に接触し、光学シート１４は棒状部材７０から外れることなく枠状フレーム１３に取り付けられる。

なお、光学シート１４に突出部１４ａを形成することなく、光学シート１４の縁辺に貫通孔１４１を穿設して枠状フレーム１３に光学シート１４を取り付けてももちろん構わない。また、後述するように、棒状部材７０を凹部１３ａの深さよりも高くすると共に、枠状フレーム１３の上に取り付ける所定部材（例えばランプホルダ１７（図１１に図示））に、棒状部材７０が挿通する貫通孔あるいは棒状部材７０が係入する溝部を設けた構成としても構わない（図２０を参照）。

次に、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置の他の実施形態について説明する。これまで説明してきた実施形態の装置では、枠状フレームと押圧部材とで光学シートを挟み込んで支持していたが、以下に説明する実施形態は、フレームとして合体・分離可能な上・下フレームからなるものを用い、この上・下フレームの間で光学シートを支持するものである。

図１５は、本発明に係るバックライト装置及び液晶表示装置の他の実施形態を示す概説断面図である。なお、図１に示した装置と同じ部材及び部分には同一符号を付してある。また、図１に示した装置と同じ構造および機能についてはここではその説明を省略する。

図１５の装置では、フレーム７は上フレーム７１と下フレーム７２とを備える。枠状の上フレーム７１には内側面から内方へ延出する鍔部７１ａが形成され、この鍔部７１ａ上に液晶パネル１２が取り付けられている。一方、下フレーム７２は、上・下面が開口した直方体形状をなし、下フレーム７２内には、導光板１５と、導光板１５の両側部に配置された線状光源１６と、線状光源１６を囲むように配置されたランプホルダ１７と、導光板１５の底面に取り付けられた反射シート１８とが配設されている。そして、上フレーム７１と下フレーム７２とが合体したフレーム７の周囲は金属製のベゼル３０で囲まれている。光学シート１４は、下フレーム７２の凹部１３ａと上フレーム７１の底面との間で挟持されている。光学シート１４が上フレーム７１と下フレーム７２とで挟持されている様子を図１６に示す。

図１６は、光学シート１４の取り付け状態を示す要部拡大斜視図である。下フレーム７２には、凹部１３ａがフレーム内周面に臨むように形成され、その底面の略中央には半球状の突起７２１が形成されている。また上フレーム７１の、下フレーム７２の突起７２１に対向する位置にも同様の突起７１１（図１７に図示）が形成されている。

図１７に示すように、上フレーム７１と下フレーム７２とで光学シート１４を支持する場合には、まず光学シート１４に形成された突出部１４ａを下フレーム７２の凹部１３ａに差し入れる（同図（ａ））。そして、上フレーム７１と下フレーム７２とを合体させる（同図（ｂ））。これにより、上フレーム７１の突起７１１と下フレーム７２の突起７２１とによって光学シート１４の突出部１４ａが挟まれ、光学シート１４は上フレーム７１と下フレーム７２とで支持されるようになる。

なお、形成する突起７１１，７２１の形状および個数に特に制限はない。また、この実施形態では上フレームと下フレームとにそれぞれ突起を設けているが、本発明において突起は必ずしも必要なものではなく、上・下フレームで光学シートを挟持できる限りにおいて、突起は上・下フレームの一方のみに設けてもよいし、まったく設けなくてもよい。ただし、突起を設けることなく上・下フレームで光学シートを挟持するには、上・下フレームに形成する凹部の深さを光学シートの厚さよりも浅くしておく必要がある。

また、この実施形態では、光学シート１４に設けた突出部１４ａを上フレーム７１と下フレーム７２とで挟持することによって光学シート１４を挟持しているが、図１８に示すように、光学シート１４に突出部を設けずに、上フレーム７１と下フレーム７２とに、突起７２１を有する突出部７１５，７２２を対向するように設け、この突出部７１５，７２２によって光学シート１４を挟持するようにしても構わない。

図１９に、上フレーム７１と下フレーム７２との間で光学シートを支持する他の実施形態を示す。この図の実施形態では、下フレーム７２の凹部１３ａの底面略中央に円柱状の棒状部材７０が立設され、光学シート１４に形成された突出部１４ａには貫通孔１４１が穿設されている。なお、貫通孔１４１の直径は棒状部材７０のそれと同じかそれよりも若干大きく設定されている。そして、光学シート１４の貫通孔１４１を下フレーム７２の棒状部材７０に差し入れて、下フレーム７２と上フレーム７１とを合体させる。これにより、光学シート１４はフレーム７に取り付けられる。

このとき、棒状部材７０の長さを凹部１３ａの深さと同じとし、上フレーム７１と下フレーム７２とを合体させたときに、棒状部材７０の上面が上フレーム７１の底面とちょうど接触するようにする。これにより光学シート１４が棒状部材７０から外れることが防止される。ただ、光学シートの１枚の厚みは０．１〜０．５ｍｍ程度と薄く、棒状部材７０の上面と上フレーム７１とを、かかる厚み以下の精度で組み立てることは現実には困難なことが多い。そこで、図２０に示すように、棒状部材７０を長くするとともに、上フレーム７１に、棒状部材７０が挿通可能な貫通孔７１２（同図（ａ））、あるいは棒状部材７０が係入可能な溝部７１３（同図（ｂ））を形成することが推奨される。かかる構造によれば、棒状部材７０の長さを厳密に調整することなく、光学シート１４の棒状部材７０からの外れを確実に防止できる。

また、図２０に示すように、上フレーム７１と下フレーム７２とを合体させたときに、光学シート１４と上フレーム７１及び下フレーム７２との間に隙間ｄ４が形成されるようにするのが好ましい。すなわち、光学シート１４が棒状部材７０の軸方向に移動可能とすることによって、周囲温度によって光学シート１４が伸縮したときでも応力の発生が抑えられ、これによって光学シートにシワや撓みが発生することを防止できるからである。

なお、図１８に示した形態と同様にして、光学シート１４に突出部１４ａを形成することなく、光学シート１４の縁辺に貫通孔１４１を穿設してフレーム７に光学シート１４を取り付けてももちろん構わない。

ところで、上フレーム７１と下フレーム７２とは、合体後にその状態を維持するために不図示の固定部材で固定される。他方、上フレーム７１と下フレーム７２とは通常は樹脂成形品であるため、外部から衝撃が加わると変形し、光学シート１４が棒状部材７０から外れるおそれがある。そこで、棒状部材７０の先端部に前記固定部材との係合部を設けて、上フレーム７１と下フレーム７２との合体・固定を棒状部材７０を用いて行うことが推奨される。これによって、光学シート１４の棒状部材７０からの外れも同時に防止できるからである。具体的構造例を図２１に示す。

図２１は、棒状部材７０近傍の垂直断面図である。同図（ａ）は、図２０（ａ）に対応する形態である。上フレーム７１と下フレーム７２とを合体させると、上フレーム７１に穿設された貫通孔７１２を棒状部材７０が挿通し、棒状部材７０の先端部が上フレームの上面に露出する。棒状部材７０の先端面には穴（係合部）７０１が穿設されており、穴７０１の内周面には不図示の雌ネジが螺刻されている。この穴７０１にビス（固定部材）８１をワッシャ８２を介してねじ入れる。これによって、上フレーム７１と下フレーム７２とは合体した状態で固定され、同時に、光学シート１４が棒状部材７０から外れることが確実に防止される。

同図（ｂ）は、図２０（ｂ）に対応する形態である。上フレーム７１と下フレーム７２とを合体させると、上フレーム７１に形成された溝部７１３に棒状部材７０が係入する。棒状部材７０の先端面には穴（係合部）７０１が穿設されており、穴７０１の内周面には不図示の雌ネジが螺刻されている。また、上フレーム７１には、この穴７０１と同一軸上に貫通孔７１４が形成されている。この貫通孔７１４を挿通させて穴７０１にビス８１をワッシャ８２を介してねじ入れる。これによって、前記と同様に、上フレーム７１と下フレーム７２とが合体した状態で固定され、同時に、光学シート１４が棒状部材７０から外れることが確実に防止される。

固定部材と棒状部材との係合形態としては、上記形態に限定されるものではなく、従来公知の係合形態を用いることができる。例えば、棒状部材の先端外周部に雄ネジを螺刻し、上・下フレームが合体したときに上フレームから棒状部材の先端部が突出するようにし、突出した棒状部材の先端部にナットを嵌めるようにしてもよい。

以上説明した実施形態では、フレーム７は枠状のものであったが、光学シート１４を液晶パネル１２の背面側に取り付けられるものであれば、本発明で使用するフレームの形状に特に限定はない。例えば、図２２に示すように、フレーム７が、細長い板状の上フレーム７１と下フレーム７２とからなり、光学シート１４の突出部１４ａを、下フレーム７２の凹部１３ａと上フレーム７１とで挟持するようなものでも構わない。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置の概略断面図である。 枠状フレームへの光学シートの取付状態を示す下方から見た平面図である。 図２の要部拡大図である。 図２の要部拡大図である。 枠状フレームの凹部の断面図である。 枠状フレームの凹部に光学シートの突出部を嵌合配置した状態を示す断面図である。 光学シートの突出部が挟持された状態を示す断面図である。 第２実施形態の枠状フレームへの光学シートの取付を示す平面図である。 図８の要部拡大図である。 第３実施形態を示す要部拡大図である。 第４実施形態の液晶表示装置の概略断面図である。 第５実施形態の液晶表示装置の概略断面図である。 変形例の液晶表示装置の概略断面図である。 光学シートの他の支持形態を示す要部斜視図である。 本発明に係る液晶表示装置の他の実施形態を示す概略断面図である。 光学シートの支持状態を示す斜視図である。 図１６の垂直断面図である。 光学シートの他の支持状態を示す斜視図である。 光学シートの他の支持状態を示す斜視図である。 光学シートの他の支持状態を示す垂直断面図である。 光学シートの他の支持状態を示す垂直断面図である。 本発明で使用するフレームの他の形態を示す斜視図である。 従来例を示す平面図である。 別の従来例を示す図面である。

符号の説明

１
７ フレーム
１０ 液晶表示装置
１１ バックライト
１２ 液晶パネル
１３ 枠状フレーム
１３ａ 凹部
１３ｂ 段部
１３ｃ 位置決め突起
１３ｄ 最深部
１３ｅ 薄肉部
１３ｆ 枠部
１３ｇ 表面
１３ｈ 裏面
１３ｉ 底面
１３ｊ 開口部
１４ 光学シート
１４ａ 突出部
１４ｄ 突出端
１５ 導光板
１６ 光源
１７ ランプホルダ
１８ 反射シート
１９ ケース
２０ 押圧部材
２１ 弾性材
２２ 液晶
２３、２４ 透明基板
２５、２６ 偏向板
２７ ドライバ
２８ フレキシブルプリント基板
２９ 回路基板
３０ ベゼル
４４ｄ 位置決め突起
６３ 拡散板
７１ 上フレーム
７２ 下フレーム
８１ ビス（固定部材）
１４１ 貫通孔
７１１，７２１ 突起
７１２ 貫通孔
７１３ 溝部
７１４ 貫通孔

Claims (27)

1. 液晶パネルに背面側から光を照射する液晶表示装置用のバックライト装置であって、
   光を出射する光源と、
   前記光源からの出射光の光路を調整して前記液晶パネルの背面側に照射する光学シートと、
   前記光学シートを前記液晶パネルの背面側に取り付けるためのフレームとを備え、
   前記光学シートが前記フレームに一つの点で支持されていることを特徴とする液晶表示用のバックライト装置。
2. 前記フレームの形状が、前記光学シートの外周を取り囲む枠状である請求項１記載のバックライト装置。
3. 前記光学シートが前記フレームで支持されたときに、前記光学シートの外周と前記フレームの内周との間に隙間が存在する請求項２記載のバックライト装置。
4. 前記光学シートの形状が略長方形であって、前記光学シートの一辺の略中央部において前記光学シートが前記フレームに支持されている請求項１〜３のいずれかに記載のバックライト装置。
5. 実使用時において重力方向に対して上側となる一辺の略中央部で前記光学シートが前記フレームで支持されている請求項４記載のバックライト装置。
6. 前記フレームには、前記光学シートの周囲の部分において、当該光学シートの外周に対向した開口部を有する凹部が形成されており、前記光学シートには、その外周の一部を外方へ延出させた突出部が形成されており、前記突出部は前記フレームの凹部に載置され、前記光学シートは、前記凹部に載置された前記突出部の少なくとも一方の面が、押圧部材により押圧されることによって前記フレームにおいて支持されている請求項１〜５のいずれかに記載のバックライト装置。
7. 平面視において、前記突出部と前記凹部とが略相似形状である請求項６記載のバックライト装置。
8. 平面視において、前記突出部の尖端と前記凹部のそれに対応する部分とが接触している請求項７記載のバックライト装置。
9. 平面視において、前記突出部の尖端と前記凹部のそれに対応する部分とが離隔している請求項７記載のバックライト装置。
10. 前記押圧部材と前記突出部との間に弾性材を介在させた請求項６〜９のいずれかに記載のバックライト装置。
11. 前記フレームの、前記光学シートと対向している辺の縁に、前記凹部よりも深く段部を形成し、前記光学シートが前記フレームで支持されている状態のときに、前記光学シートと前記段部との間に隙間が形成される請求項６〜１０のいずれかに記載のバックライト装置。
12. 前記光学シートに孔を形成するとともに、前記フレームに棒状部材を形成し、光学シートの孔をこの棒状部材に挿通させることにより、前記光学シートを前記フレームで支持する請求項１〜５のいずれかに記載のバックライト装置。
13. 前記光学シートの外周の一部を外方へ延出させて突出部を形成し、この突出部に前記孔を形成した請求項１２記載のバックライト装置。
14. 前記フレームが合体可能な上フレームと下フレームとを備え、この上フレームと下フレームとを合体させることによって、前記上フレームと前記下フレーム間で前記光学シートが支持される請求項１〜５のいずれかに記載のバックライト装置。
15. 前記光学シートの外周の一部を外方へ延出させて突出部を形成し、前記上フレームと前記下フレームが合体したときに、前記突出部が前記上フレームと前記下フレームとの間に挟み込まれ、前記光学シートが前記フレームに支持される請求項１４記載のバックライト装置。
16. 前記上フレーム及び前記下フレームの少なくとも一方に、前記光学シートの周囲の部分において、当該光学シートの外周に対向した開口部を有する凹部を形成するとともに、この凹部の底面及びこの底面に対向する面の少なくとも一方に突起を形成し、
    前記光学シートの突出部を前記凹部に位置させ、前記上フレームと前記下フレームとが合体したときに前記突起が前記突出部を押圧し、前記光学シートが前記フレームに支持される請求項１５記載のバックライト装置。
17. 前記光学シートに孔を形成するとともに、前記上フレーム及び前記下フレームの少なくとも一方に棒状部材を形成し、光学シートの孔を前記棒状部材に挿通させることにより、前記光学シートを前記フレームで支持する請求項１４記載のバックライト装置。
18. 前記上フレーム又は前記下フレームに前記棒状部材が挿通する貫通孔または前記棒状部材が係入する溝部を形成した請求項１７記載のバックライト装置。
19. 前記光学シートの外周の一部を外方へ延出させて突出部を形成し、この突出部に前記孔を形成した請求項１７又は１８に記載のバックライト装置。
20. 合体した状態で前記上フレームと前記下フレームとを固定する固定部材を備え、前記棒状部材の先端部に前記固定部材と係合する係合部を設けた請求項１７〜１９のいずれかに記載のバックライト装置。
21. 前記上フレームと前記下フレームとが合体した状態のとき、前記光学シートと前記上フレームと前記下フレームとの間の、前記棒状部材の軸方向に隙間を設けた請求項１７〜２０のいずれかに記載のバックライト装置。
22. 対向している前記光学シートの辺と前記フレームの辺との少なくとも一方の辺に、相手側方向に突出した位置決め突起が形成されている請求項１〜２１のいずれかに記載のバックライト装置。
23. 前記位置決め突起が形成されている辺が、前記光学シートが支持されている辺及びこの辺に対向する前記フレームの辺の少なくとも一方の辺である請求項２２記載のバックライト装置。
24. 前記位置決め突起が前記支持点を挟んた両側に形成されている請求項２３記載のバックライト装置。
25. 請求項１〜２４のいずれかに記載のバックライト装置を備えることを特徴とする液晶表示装置。
26. 液晶パネルの背面側にフレームによって取り付けられる液晶表示装置用の光学シートであって、
    外周の一部が外方へ延出した突出部を有し、この突出部によって前記フレームに一つの点で支持されることを特徴とする光学シート。
27. 前記突出部に孔が形成され、この孔を前記フレームに形成された棒状部材に挿通させる
    ことによって、前記フレームに一つの点で支持される請求項２６記載の光学シート。

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