JP2005259496A - 直下型バックライト - Google Patents

Abstract

【課題】 拡散板の変形を抑制して発光品位を向上することができ、更に部品点数の少ない直下型バックライトとする。
【解決手段】 光源１０からの光を透過拡散させる拡散板４と該拡散板４の周囲に設けられた枠部５とが一体成形された拡散板一体枠部３と、前記拡散板４が配置された開口部１１を有するとともに内部に光源１０が配置された下フレーム２と、を備えた直下型バックライト１である。拡散板４は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部ｈを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直下型バックライトに関するものである。

液晶表示装置等に用いられるバックライトは、サイドライト型のバックライトと、直下型のバックライトに大別される。このうち、直下型のバックライトは、大型化に適しており、高輝度を得やすい特徴がある等のため、特に大型平面発光装置として広く用いられている。また、液晶表示装置にあっては、例えば１５インチ以上の大型画面に用いられる平面発光装置として、直下型のバックライトが用いられる場合が増えている。

従来の一般的な直下型バックライトを図面により説明する。ここでは、液晶パネル等の表示部や光学シートが用いられる場合を例として説明する。図７は、線状の光源３１の長手方向と直交する平面における断面図である。図７に示すように、このバックライトは、複数本の光源（ランプ）３１と、開口部を有し内部に光源３１を有するケーシングとしての下フレーム３２と、下フレームの内面に設けられた反射層３３と、液晶パネル４０等の表示部が設置される枠状の上フレーム３４と、上フレーム３４と下フレーム３２とに挟持された光学シート３５及び拡散板３６と、より構成される。光源３１は冷陰極管タイプの蛍光灯が用いられる。上フレーム３４には、液晶パネル等の表示部を保持するため樹脂製のガイドリブ３７が設けられている。この図７に示した例のように、従来の直下型バックライトでは、上フレーム３４と拡散板３６とはそれぞれ別個の部材とされ、拡散板３６のみ単独で一部材を成している。また、拡散板３６はその全体に亘って厚みが一定の平板状部材とされている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

特開平１０−１０６３４２号公報 特開２００２−１８２１８４号公報

上述した従来の直下型バックライトにおいては、拡散板に撓み等の変形が生じやすいという問題があった。このように変形が生ずるのは、拡散板の自重その他の外部応力の影響、経時変化、反射シートからの熱の影響、等が原因である。拡散板に撓み等の変形が生ずると、透過光の拡散の均一性が低下するため、バックライトとしての発光品位が低下することになる。また、例えば液晶パネルの様な表示部や光学シートを用いる場合には、拡散板の変形に沿ってこれら光学シートや液晶パネルにも変形が生じてしまい、液晶表示ムラが発生してしまう。また、上フレーム等と拡散板とが別体であるため、バックライトの部品点数が増加し、部品の管理コストやバックライトの組立工程数の増加による組立コストが大きくなるという問題もある。

本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、拡散板の変形を抑制して発光品位を向上することができ、更に部品点数の少ない直下型バックライトとすることを目的としている。

本発明の直下型バックライトは、光源からの光を透過拡散させる拡散板と該拡散板の周囲に設けられた枠部とが一体成形された拡散板一体枠部と、前記拡散板が配置された開口部を有するとともに内部に光源が配置された下フレームと、を備え、前記拡散板は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部を有することを特徴とする。
このようにすると、拡散板と枠部とが一体成形されているから、枠部により拡散板が補強されて該拡散板の変形が抑制されるとともに、部品点数が減少する。更に、厚み変化部により拡散板に作用する自重等の応力が分散され、拡散板が撓みにくくなる。

上述の直下型バックライトにおいて、前記拡散板は、前記厚み変化部のみからなる構成としてもよい。このようにすると、拡散板の全体が厚み変化部となっているから、拡散板の中央部から周縁部にむかって厚みが連続的に増加する構成となり、拡散板の撓みが最小限となる。また、中央部が周縁部よりも輝度が高くなるので、特に画像用のバックライトとして高い発光品位を得ることが出来る。

また、前記拡散板は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部と、厚みが一定な等厚部とからなる構成としてもよい。等厚部では透過率が一定となり、輝度を均一としやすいから、等厚部と厚み変化部とを適宜組み合わせることにより、輝度の均一性と撓みの抑制とを両立できる。この場合、前記厚み変化部が前記拡散板の周縁部に設けられ、前記等厚部が前記厚み変化部の中央側に設けられているのが好ましい。このようにすると、等厚部により拡散板の中央部の輝度が均一となり、かつ厚み変化部により拡散板の撓みを抑制できる。また中央部が周縁部よりも輝度が高くなるので、特に画像用のバックライトとして高い発光品位を得ることが出来る。

拡散板の厚みは、０．５ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下であるのが好ましい。０．５ｍｍより薄い場合は、剛性が不足して変形しやすくなったり、また光の拡散が不足して発光品位が低下したりすることがあるからである。また５ｍｍよりも厚い場合は、自重が大きくなりすぎて撓みやすくなったり、材料の使用量が多くなり製造コストが上昇したりすることがあるからである。また、拡散板の厚みを０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることにより、拡散板の厚みの差が大きくなりすぎて輝度が過度に不均一となることが抑制される。

前記拡散板の表面は、滑らかに連続しているのが好ましい。滑らかに連続していない部分が存在すると、その部分の発光が不均一となり、発光品位が低下してしまうことがあるからである。

拡散板と枠部とが一体成形されているので、拡散板の変形が抑制されるとともに、部品点数が減少する。更に、厚み変化部を設けたので、拡散板に作用する自重等の応力が分散され、拡散板が撓みにくくなる。

図１は、本発明の第一実施形態である液晶表示装置用の直下型バックライト１の概略構成を展開斜視的に示した模式図であり、図３はその断面図（光源１０の長手方向に垂直な断面における断面図）である。この直下型バックライト１は、上方に開口部１１を有する箱状の下フレーム２と、この下フレーム２の内部において互いに平行に配置された複数本の光源１０と、を有している。更に直下型バックライト１は、下フレーム２の前記開口部１１を塞ぐように該開口部１１に配置された拡散板一体枠部３と、この拡散板一体枠部３の外面に沿って互いに重なるように配置された２枚の光学シート１２，１３と、これら光学シート１２，１３のうち拡散板一体枠部３側の光学シート１２と拡散板一体枠部３とを互いに接着する両面テープ１４とを備えている。

下フレーム２と拡散板一体枠部３とは、図示しない連結機構によって互いに連結されている。この連結機構としては、例えば拡散板一体枠部３の側面１６に突起部を設ける一方、下フレーム２の内壁２ａに前記突起部と係合しうる係合孔を設け、これら突起部と係合孔とを係合させたものを採用することができ、その他ネジ止め等の各種機構を採用することもできる。
なお、下フレーム２の材質としては、放熱性や機械的強度、形状安定性に優れたアルミニウム等の金属が好適に用いられる。また、下フレーム２の底面と光源１０との間には、直下型バックライト１の発光効率を高め輝度を向上させるために反射板１５が設けられている。

図２は、拡散板一体枠部３を外面側からみた平面図であり、図４は図２のＡ−Ａ線における断面図である。図４に示すように、拡散板一体枠部３は、光源１０からの光を透過拡散させて発光面となる拡散板４と、この拡散板４の周囲に設けられた枠部５とからなる。枠部５は拡散板４よりも厚肉とされている。また、拡散板４の外面４ａは平面とされている。また拡散板４の外面４ａは長方形とされ、液晶表示装置の液晶画面に略対応した形状とされている。

枠部５は、拡散板４に隣接してその周囲に設けられ拡散板４の外面４ａよりも一段高くなっている第一段差部５ａと、この第一段差部５ａの周囲に設けられ該第一段差部５ａよりも一段高くなっている第二段差部５ｂとを有している。図３の断面図に示すように、２枚の光学シート１２，１３のうち内側の光学シート１２は第一段差部５ａによって面内方向への移動が規制されており、この光学シート１２の外側に配置された光学シート１３は第二段差部５ｂによって面内方向への移動が規制されている。
また枠部５の全体的な概略形状は矩形（長方形）とされているが、その外面の四隅には、第二段差部５ｂの外周に沿って突設しているガイド突起５ｃが設けられている。４つのガイド突起５ｃのそれぞれは、長方形である第二段差部５ｂ外周の長辺及び短辺に沿った部分を備えている。そして、直下型バックライト１に液晶画面２０を装着して液晶表示装置とする場合には、このガイド突起５ｃの内側に、図３において仮想線で示す液晶画面２０を嵌め込む。そうすると、ガイド突起５ｃによって液晶画面２０の面内方向への移動が規制され、液晶画面２０が拡散板一体枠部３に固定される。また、本第一実施形態とは異なるが、このガイド突起５ｃ内に光学シート１２，１３を嵌め込んで、ガイド突起５ｃにより光学シートの面内方向への移動が規制されている構成としてもよい。

このように、拡散板一体枠部３には、該拡散板一体枠部３の外側に設置する部材（光学シート１２，１３や液晶画面２０など）の面内方向の移動を規制する規制手段としてガイド突起５ｃや段差部５ａ，５ｂが設けられているため、該部材（光学シート１２，１３や液晶画面２０など）が装着しやすくなっている。またこれらの規制手段（ガイド突起５ｃや段差部５ａ，５ｂ）は拡散板一体枠部３として一体成形されているので、液晶画面固定用リブ等を別部材として装着する場合と比較して部品点数が減少し、組立工程も少なくなる。

図３に示すように、２枚の光学シート１２，１３のうち拡散板４側の光学シート１２は、熱による伸縮を考慮して所定のクリアランスが設けられた状態で第一段差部５ａの段差内に収納されている。そして、光学シート１２の外側に配置された光学シート１３は、光学シート１２よりも面積が大となっており、第二段差部５ｂと光学シート１３とが両面テープ１４により固着されている。このようにすると、光学シート１３が蓋として機能して光学シート１２を覆い、且つ光学シート１２は第一段差部５ａに収容されているため、複数の光学シートを拡散板４の外側に固着することが容易になる。なお、複数の光学シートを、従来の拡散板（別体）と固着することは困難である。なぜなら、拡散板が平板であり、かつ端部にて糊や接着剤などで固定すると、拡散板の変形（たわみ）が光学シートのたわみを招来してしまうためであり、また、端部を糊な接着剤で固定した固定部分を発光エリア外に置く必要があるため、拡散板が大きくなり、更にはバックライト自体が大型化してしまうという弊害があったからである。

拡散板一体枠部３は、その全体が同一の樹脂により一体成形されている。このようにすると、拡散板一体枠部３が樹脂製であるので成形しやすく、しかも拡散板４と枠部５とが同一の樹脂よりなるので拡散板４と枠部５との間の材料物性の差が少なくなり、両者の収縮率の差から生ずるひずみが抑制され、該ひずみより生ずる拡散板４の変形がより効果的に抑えられる。また、拡散板一体枠部３が樹脂製であると、枠部５が金属製である場合と比較して遮熱特性に優れるから、液晶画面２０にバックライトの熱が伝わりにくくなる。 なお、拡散板一体枠部３の材料は特に限定しないが、拡散板４と枠部５とを同一材料とする場合には、拡散板４としての透過光拡散機能に優れ且つ成型容易性や液晶パネル等に対する遮熱特性に優れた材料が良く、具体的には白色系（乳白色）のポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン樹脂等が好ましい。また、一体成形の手法として射出成形を採用する場合には、拡散板一体型上フレームの生産性が高くなるので更に好ましい。

図４に示すように、拡散板４及び枠部５が一体成形された拡散板一体枠部３のうちの拡散板４は、その全体に亘って厚みが一定ではなく、該拡散板４の中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部ｈと、厚みが一定な等厚部ｔとからなる。厚み変化部ｈは、拡散板４の周縁部に設けられ、等厚部ｔが厚み変化部ｈの中央側（拡散板４における中央側）に位置している。その結果、拡散板４の断面は略アーチ状の形状をなしている（図４参照）。等厚部ｔはその全体が平板状であり、また等厚部ｔの中心点ｃ（等厚部ｔの重心から拡散板４の外面４ａに下ろした垂線と該外面４ａとの交点）は、拡散板４の中心点ｃ（拡散板４の重心から拡散板４の外面４ａに下ろした垂線と該外面４ａとの交点）と一致している。よって、拡散板４の自重が拡散板４の周縁部分に均等に分散されやすくなっている。
そして、拡散板４の厚み分布は、等厚部ｔにおいて最も薄くなっており、厚み変化部ｈの周縁（即ち拡散板４の周縁）で最も厚くなっている。そして、拡散板４の最小厚みｔ１は０．５ｍｍ以上とされており、且つ拡散板４の最大厚みｔ２は５ｍｍ以下とされている。また、枠部５の厚み（最大厚み）ｔ５は、拡散板４の最大厚みｔ２よりも厚くなっている。
前述したように拡散板４の外面４ａは平面であるから、拡散板４の内面４ｂを全体として非平面とすることにより拡散板４の肉厚変化が付与されている。拡散板４の表面（外面４ａ及び内面４ｂ）には段差が無いので、該段差による異常発光（該段差が発光面において筋状の部分として見える等）は生じない。そして、拡散板４の表面（外面４ａ及び内面４ｂ）には、単に段差が無いだけでなく、その全体において滑らかに連続している。即ち、等厚部ｔと厚み変化部ｈとの境界は滑らかに連続しており、且つ厚み変化部ｈの表面（厚み変化部ｈの内面及び外面）も滑らかに連続している。なお、図４は図２のＡ−Ａ線における断面図であるが、これと直交する方向、即ち図２のＢ−Ｂ線における断面図（図示省略）も図４と同様の形状となっている。即ち、厚み変化部ｈの厚み変化は、長方形である拡散板４の長辺方向及び短辺方向のいずれの方向にも変化している。そして、拡散板４は、凹レンズ状の厚み分布を有している。

さらに、図４に示すように、拡散板４は、拡散板４の短辺方向及び長辺方向の任意位置における断面（拡散板４の外面４ａに垂直な断面）での断面形状が、外面４ａに垂直で且つ該外面４ａの断面線の中心点を通る直線ｔｘに関し線対称な形状とされている。更に、拡散板４の中心点ｃを通り拡散板４の外面４ａに垂直な任意の平面による断面形状が、該中心点を通り外面４ａの断面線に垂直な直線ｔｚに対して線対称とされている。よって、拡散板４の厚み分布は対称な状態となるから、拡散板４の自重がより均等に分散されて該自重による拡散板４の変形が極めて効果的に抑制され、且つ、拡散板４の輝度分布も対称な状態となって発光品位が高まる。

以上のように構成された直下型バックライト１は、次のような作用効果を奏する。
拡散板４と枠部５とが一体成形されており、枠部５により拡散板４が補強されているから、拡散板４の変形が抑制される。更に、枠部５の厚み（最大厚み）ｔ５は拡散板４の最大厚みｔ２よりも厚くされているから、枠部５による拡散板４の補強効果がより一層向上している。また、枠部５と拡散板４とが別部材である場合と比較して直下型バックライト１の部品点数が減少する。
更に、厚み変化部ｈにより拡散板４に作用する自重等の応力が分散され、拡散板４が撓みにくくなる。

また、等厚部ｔでは光の透過率が一定となり、輝度を均一としやすいから、等厚部ｔと厚み変化部ｈとを適宜組み合わせることにより、輝度の均一性と撓みの抑制とを両立できるとともに、所望の輝度分布が得られる。また、厚み変化部ｈが拡散板４の周縁部に設けられ、等厚部ｔが厚み変化部ｈの中央側に設けられているので、拡散板４の中央部の輝度が均一となり、かつ拡散板４の撓みを抑制できる。特に、拡散板４の自重による撓みについては、厚み変化部ｈよりも薄い等厚部ｔが拡散板４の中央部に配置されており、これにより該拡散板４の中央部が軽量化されているので、厚み変化部ｈによる自重応力分散効果と併せて拡散板４の自重による撓みが極めて効果的に改善される。

また、厚み変化部ｈよりも薄い等厚部ｔが厚み変化部ｈの中央側に設けられているので、拡散板４内の輝度分布は、拡散板４の周縁部よりも中央部のほうが比較的明るくなる。周縁部よりも中央部のほうが明るい場合、発光面が美しく見える傾向があるので、発光品位が高まる。特に液晶画面等で画像を映し出す場合には、画面の周縁部よりも中央部のほうを明るくした方が画像が美しく見えるから、特に液晶画面や液晶テレビ等に用いる画像表示装置用バックライトに適した発光品位が得られる。

拡散板４の厚みは、０．５ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下とされている。拡散板４の厚みが０．５ｍｍより薄い場合、拡散板４の剛性が不足して変形しやすくなったり、また光の拡散が不足して発光品位が低下したりすることがある。また拡散板４の厚みが５ｍｍよりも厚くなっている場合は、拡散板４の自重が大きくなりすぎて撓みやすくなったり、材料の使用量が多くなり製造コストが上昇したりすることがある。上記の第一実施形態では拡散板４の厚みを０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲内として、上記問題点を最小限としている。また、拡散板４の厚みを０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲とすることにより、厚み変化部ｈにおける拡散板４の厚みの差が大きくなりすぎて輝度が過度に不均一となることが抑制される。

また、拡散板４の表面は、滑らかに連続しているから、高い発光品位が得られる。滑らかに連続していない部分が存在すると、その部分の発光が特に不均一となり、発光品位が低下してしまうことがあるが、滑らかに連続していることにより、拡散板４の断面線において角となる部分がない（折れ曲がった部分がない）から発光品位が高まる。このように、本発明では拡散板４の表面が滑らかに連続しているのが好ましいが、より好ましくは、拡散板４の外面４ａに垂直な任意の平面による拡散板４の断面の輪郭線を考えたとき、この輪郭線は、当該輪郭線上の全ての点において接線を引くことができる程度に滑らかに連続しているのが好ましい。

従来、自重等による拡散板の撓みを防止するため、拡散板４の中央部付近に拡散板を内面側から支持する支持ピンを設ける場合があったが、上記の拡散板一体枠部３では、自重等による撓みが最小限とされているので、支持ピン等の数を削減したり支持ピンを不要としたりすることができる。

上述の従来技術における上フレーム３４（図７参照）は、コスト等を考慮しステンレスやアルミニウム等の金属を使用する場合が多かったが、この場合、光源、特に電極からの放熱により、比較的熱伝導率の良い金属製フレームの温度が高くなる。液晶パネルがこの金属フレームに接している場合、その部分における液晶パネルの温度が部分的に高くなり、液晶パネルの温度分布が不均一となるため、液晶画面に色ずれ等の品位劣化が生ずることになる。よってこの場合には、金属性フレームと液晶パネルとの間に遮熱用樹脂（発砲樹脂スペーサ）を設けるとともに、液晶パネルを固定位置決めするガイドリブも樹脂製とする必要があった。本実施態様のように、枠部５を含む拡散板一体枠部３が樹脂により作製されている場合には、金属と比較して熱伝導率が小さくなる。よって、液晶パネルを拡散板一体枠部３に直接取り付けた液晶表示装置とすることが可能となり、上述した遮熱用樹脂を不要とすることができ、且つ液晶パネル内の温度差による液晶画面の品位劣化を抑えることができる。このように、拡散板一体枠部３を樹脂により形成されている場合は、液晶表示用の直下型バックライトとしてより好適となる。

図７に示す従来のバックライトでは、拡散板３６と上フレーム３４とが別体であったため、両者の寸法公差、収縮率の差異、変形等を考慮して、両者間に一定の隙間（クリアランス）が設けられていた。よって、バックライトの寸法が大型化してしまうほか、隙間から異物（ハウスダスト、煙草の煙等）が侵入しやすかった。また、クリアランスの設定不良から拡散板３６が変形したり、拡散板３６と上フレーム３４とが擦れ合って傷が生じたり、さらにはこの擦れ合いによる擦れ屑がバックライト内部に付着したりして、発光品位が劣化することがあった。
これに対して、上記第一実施形態の拡散板一体枠部３では、拡散板４と枠部５との間に隙間が無いため、バックライト内部に異物（ハウスダスト、煙草の煙等）が侵入しにくくなり、拡散板４の内部（特に内面４ｂ）に異物が付着することによる発光品位の劣化が抑制されるとともに、直下型バックライト１が小型化され、かつクリアランス設定不備による拡散板４の変形もない。

また、従来技術（図７参照）のように上フレーム３４、拡散板３６、光学シート３５がそれぞれ別個独立であり、光学シート３５が拡散板３６に固着されていない場合、これら部材を一体的に取り扱えないので面倒であり、さらに、拡散板３６と光学シート３５の間、あるいは、光学シート３５相互間（光学シート３５が複数の場合）に異物が侵入する恐れがある。とくに、光源のランプ３１を交換する際には、上フレーム３４、拡散板３６、光学シート３５がそれぞれ別々に取り出されることになるので、面倒である上に、異物が侵入する可能性が極めて高くなる。よってこの場合には、ランプ交換をクリーンルームで行うなどの手間が生じた。本実施形態のように、拡散板一体枠部３に光学シート１２，１３を固着することにより、これら拡散板一体枠部３及び光学シート１２，１３を一体的に取り扱うことができるから、光源１０のランプ交換作業が容易となり、且つ該ランプ交換の際に光学シート１２，１３間あるいは光学シート１２，１３と拡散板４との間に異物が侵入することがない。

また、厚み変化部ｈの厚み分布を適宜工夫したり、あるいは厚み変化部ｈと等厚部ｔとの配置を適宜工夫したりすることにより、発光面の輝度分布を任意に調整することができる。
また、拡散板４と枠部５とは一体であるため、両者間でがたつくことがなく、直下型バックライト１を揺らした際の発生音が最小限に抑えられ、静粛性の高い直下型バックライト１とされている。

図５（ａ）〜（ｄ）は、拡散板一体枠部３の変形例の断面図である。
図５（ａ）は、拡散板４の全体が厚み変化部ｈである。即ちこの拡散板４は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部ｈのみからなる。そして、拡散板４の厚さが最も薄い部分は拡散板４の中心点ｃ（即ち拡散板４の重心から拡散板４の外面４ａに下ろした垂線と該外面４ａとの交点）の位置とされている。
このようにすると、拡散板の全体が厚み変化部となっているから、拡散板の中央部から周縁部にむかって厚みが連続的に増加する構成となり、拡散板の撓みが最小限となる。また、中央部が周縁部よりも輝度が高くなるので、特に画像用のバックライトとして高い発光品位を得ることが出来る。しかも、拡散板４の厚さが最も薄い部分は拡散板４の中心点ｃの位置とされているから、拡散板４に作用する自重は均等に分散されやすくなり、自重による撓みが少なくなっている。
また、この図５（ａ）の変形例では、拡散板４の外面４ａは平面であり、且つ拡散板４の内面４ｂは球面状の曲面とされている。そして、図５（ａ）の断面図（拡散板４の長辺及び短辺に平行な断面での断面図）では内面４ｂの断面線はその全範囲について曲率が一定とされている。このように、厚み変化部ｈの内面の断面形状を曲率一定の形状とすると、拡散板４に作用する変形応力が均等に分散しやすくなり、拡散板４の変形抑制効果が高まる。

図５（ｂ）の変形例では、拡散板４の中央部は等厚部ｔとされるとともに拡散板４の周縁部は厚み変化部ｈとされ、この厚み変化部ｈが平面とされている。このように、厚み変化部ｈの表面は曲面のみならず平面でもよい。なお、拡散板４の外面４ａに垂直な平面による断面視において、図５（ｂ）の断面線のように２本の異なる直線が交差している場合、これら２本の直線の成す角度θは２０度以下が好ましく、１０度以下がより好ましく、５度以下が特に好ましい。この角度θが大きいほど、これら２直線の交点が異常発光を起こしやすくなり、例えば発光画面に筋が見えてしまう場合があるが、角度θが小さいほど前記断面線交差部分が滑らかな状態に近くなって発光画面に筋が出にくくなるからである。

図５（ｃ）は、拡散板４の全体が厚み変化部ｈとされており、且つ、この厚み変化部ｈは、拡散板４の周縁部に位置し互いに逆方向に傾斜した２つの平面よりなる平面厚み変化部ｈ２と、この平面厚み変化部ｈ２に挟まれて配置された曲面であって平面厚み変化部ｈ２を構成する２平面を滑らかにつなぐ曲面厚み変化部ｈ１とからなる。本発明では、拡散板４の表面は曲面と平面とが連続した構成とされていてもよい。また、曲率の異なる曲面が連続していてもよい。これらの場合も、拡散板４の表面は連続的につながっていること、即ち段差が無いことが必要となる。そして、拡散板４の表面の全てが滑らかに連続しているのが好ましい。なお、図５（ｃ）の断面図における角部分ｋは、前述した角度θが比較的大きな状態となっているが、拡散板４の範囲外であるので発光品位には影響しない。

図５（ｄ）の変形例では、拡散板４の外面４ａは平面であるとともに、拡散板４の内面４ｂにおいては、拡散板４の周縁部に設けられた厚み変化部ｈとその内側に設けられた等厚部ｔとは、後述の丸み部分を除きいずれも平面とされているが、これら２平面の交差により生ずる角部分に所定の曲率半径Ｒ１を有する丸みが付与されている。即ち、前記角部分にアール（Ｒ）が付与されている。このアール（丸み）により、互いに平面である等厚部ｔと厚み変化部ｈとが滑らかに連続している。したがって、発光面に筋が生ずることが無く、発光品位の高い直下型バックライト１とされている。

図６は、本発明の第二実施形態である直下型バックライト６の断面図である。この直下型バックライト６では、拡散板４は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部ｈを有するとともに、光源１０の位置に対応して拡散板４の厚みが局所的に増加している局所厚肉部７を有している。直下型バックライト６では、線状の光源１０が互いに平行に並んで設けられているため、局所厚肉部７もこれら光源１０の位置に対応して互いに平行に且つ所定間隔おきに設けられている。そして更に、拡散板４の外面４ａが滑らかに連続した曲面とされている。その結果、拡散板４の内面４ｂの断面形状は、連続した波形の形状とされている。この図６の実施形態では、局所厚肉部７を設けた結果、拡散板４の厚みがその中央側から周縁側にむかって連続的に減少している逆変化部分ｇが拡散板４の一部に存在することとなっている。このように本発明は、拡散板４の少なくとも一部に前記厚み変化部ｈが存在すればよく、逆変化部分ｇが拡散板４の一部に存在していてもよい。図６の実施形態では、局所厚肉部７を構成する波形部分の頂点位置及び谷間位置は、図６の断面時において拡散板４の外面４ａにむかって凸状の円弧（図６において二点鎖線で示す）に略沿った位置とされており、逆変化部分ｇによっても厚み変化部ｈを設けた効果ができるだけ阻害されないようになっている。

拡散板一体枠部３の材料特性としては以下が好ましい。まず、吸水率が０．５％以下、好ましくは０．３％以下であることが好ましい。吸水率が０．５％より大であると、バックライトの内外で湿度等の環境が異なる場合に反り等の変形の原因となる。また、線膨張係数は１．５×１０^−４／℃以下、更には、０．７×１０^−４／℃以下であることが好ましい。線膨張率が大きいと、下フレーム２等の他の部品との遊び寸法が大きくなってしまうという問題がある。光透過率は２０％以上が好ましく、４０％以上がよりが好ましい。小さすぎると発光の明るさを確保できず、発光効率が低下する。またこの光透過率は８０％以下が好ましく、６５％以下がより好ましい。大きすぎると発光の均一性を確保することが難しい場合がある。荷重たわみ温度は、１００℃以上が好ましく、さらに１２０℃以上がより好ましい。たわみ温度が小さすぎるとランプやインバータからの生じる熱により、歪みや変形が発生しやすくなる。

上記の実施形態のように、拡散板４と枠部５とを同一の樹脂で形成する場合、枠部５が光透過性を有する材料で作製されることになるため、その厚み、形状もしくは材料組成等の仕様によっては枠部５も透光性を有する場合が生じうる。この場合、この枠部５からの透過光により発光の均一性が阻害され、発光品位を劣化させてしまう恐れがある。この場合は、枠部５に適宜遮光手段を設けることにより、枠部５からの光漏れを防止して拡散板４の発光を均一化し、発光品位を高めることができる。この遮光手段の例としては、遮光塗料の塗布、蒸着等による金属薄膜処理、あるいは遮光テープ（黒色テープ等）等を採用しうる。また、下フレーム２を遮光性の高い材料（金属や遮光性の高い樹脂等）で作製し且つ下フレーム２に枠部５の透過光を遮光しうる遮光部を設ける等、下フレーム２の形状を工夫して、枠部５から不要な透過光が発生しないようにしてもよい。

また、枠部５を遮光性の高い材料とし、枠部５の光透過率を拡散板４の光透過率よりも高くすることにより、枠部５からの余分は透過光を抑制することも可能である。具体的には例えば、拡散板４を白色の樹脂とし、枠部５を黒色の樹脂とすることができる。この場合、両者の材料組成は、着色用の色粉を除いて共通の樹脂とすると、拡散板４と枠部５との物性が近似するので好ましい。このように拡散板４と枠部５との色を別々にする場合、２色成型または多色成形の方法をとることが出来る。この２色成形または多色成形も、本願にいう一体成形に該当する。

なお、上述した実施形態では、液晶パネル及び光学シートを用いた液晶表示装置用の直下型バックライト１を例示したが、本発明の直下型バックライト１は、ライトボックスやシャウカステン等であってもよいことはいうまでもない。
また、本発明の厚み変化部ｈは、一方向のみ（例えば光源１０の長手方向）のみで厚みが変化していてもよく、２方向（例えば、光源１０の長手方向に加えて、光源１０の長手方向に垂直で且つ拡散板４の外面４ａに平行な方向）に厚みが変化していてもよい。

本発明の第一実施形態である直下型バックライトの分解斜視図である。 図１の直下型バックライトにおける拡散板一体枠部の平面図である。 図１の直下型バックライトの断面図である。 図２のＡ−Ａ線における断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、いずれも拡散板一体枠部の変形例の断面図である。 本発明の第二実施形態である直下型バックライトの断面図である。 従来の直下型バックライトの断面図である。

符号の説明

１ 直下型バックライト
２ 下フレーム
３ 拡散板一体枠部
４ 拡散板
４ａ 拡散板の外面（表面）
４ｂ 拡散板の内面（表面）
５ 枠部
６ 直下型バックライト
ｈ 厚み変化部
ｔ 等厚部
１０ 光源
１１ 開口部

Claims (6)

1. 光源からの光を透過拡散させる拡散板と該拡散板の周囲に設けられた枠部とが一体成形された拡散板一体枠部と、前記拡散板が配置された開口部を有するとともに内部に光源が配置された下フレームと、を備え、
   前記拡散板は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部を有することを特徴とする直下型バックライト。
2. 前記拡散板は、前記厚み変化部のみからなることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト。
3. 前記拡散板は、その中央側から周縁側にむかって厚みが連続的に増加している厚み変化部と、厚みが一定な等厚部とからなることを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト。
4. 前記厚み変化部が前記拡散板の周縁部に設けられ、前記等厚部が前記厚み変化部の中央側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の直下型バックライト。
5. 前記拡散板の厚みは、０．５ｍｍ以上で且つ５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の直下型バックライト。
6. 前記拡散板の表面は、滑らかに連続していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の直下型バックライト。

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