JP2006236818A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
導光板の側辺に沿って配設される線光源の屈曲部などに配設された中間保持部材のスリット部から漏れる光量を減少させて導光板の輝度むらが生じることを防止する照明装置を提供する。
【解決手段】
照明装置は、導光板と、導光板の側辺に沿って配設されている蛍光管５と、蛍光管５の屈曲部に配設された中間保持部材７とを具備している。この中間保持部材７は、蛍光管５が貫通する透孔部７ａと透孔部７ａ内に蛍光管５を嵌め込むためのスリット部７ｂとを有している。そして、スリット部７ｂは、透孔部７ａ内の蛍光管５から出射した光Ｌがスリット部７ｂを通して直接出射することのないような屈曲形状となっている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液晶表示装置や電子看板などに用いられる照明装置に係り、特に、導光板の側方にＬ字状などの線光源を有するサイドライト方式の照明装置に好適に利用可能となる照明装置に関する。

従来から、文字や図形などの各種の画像を表示する表示装置の一種として、２枚の透明基板の間に液晶が密封されている液晶表示パネルを用いた液晶表示装置が知られている。液晶表示装置は、液晶表示パネルが自己発光機能を備えていないことから、液晶表示パネルの背面などに照明装置を備える必要がある。

照明装置としては、直下方式のものや、サイドライト方式（エッジライト方式）のものなどが用いられているが、特に、サイドライト方式の照明装置は、導光板の側辺に光源が配設されていることによって、照明装置の薄型化が容易に実現可能となる利点を有しているため、多くの液晶表示装置に利用されている。また、サイドライト方式の照明装置は、直線状またはＬ字状やＵ字状の冷陰極管（線光源）などを用いて冷陰極管自体の長さを伸ばし、その光量の増加を図ることが可能となっている。

以下、図５を用いて、Ｌ字状の冷陰極管を有するサイドライト方式の照明装置の一例を説明する。ここで、図５は、従来の液晶表示装置などに用いられるサイドライト方式の照明装置の一例を斜視的に示したものである。

この照明装置１０１は、液晶表示パネル１０２から遠ざかる方向の順に、プリズムシート（図示せず）、拡散シート（図示せず）、導光板１０４および反射シート（図示せず）（以下、これら４つの部材を単に「導光板」という。）を有している。導光板１０４は固定枠１０９に固定されており、Ｌ字状の冷陰極管１０５がその導光板１０４の側方に配設されている。そのため、導光板１０４の側方に位置する冷陰極管１０５の照射光は導光板１０４の照射面（液晶表示パネル１０２と対向する面）から面状光として出射されることが可能となっている。

ここで、この冷陰極管１０５は、外枠１１０（図８を参照）などの適切な位置に固定したり、外部からの衝撃を緩和したりするため、ゴムやエラストマー系樹脂などのゴム弾性を有する軟質合成樹脂を用いて形成された保持部材１０６Ａ、１０６Ｂ、１０７を冷陰極管１０５の各部位に有している（特許文献１を参照）。そして、この保持部材１０６Ａ、１０６Ｂ、１０７の形状は、その配設位置によって異なっている。冷陰極管１０５の端部に配設される端部保持部材１０６Ａ、１０６Ｂは冷陰極管１０５の端部を差し込んで固定するための透孔部のみ（冷陰極管の配線用透孔部を除く）を有して形成されていればよいが、Ｌ字状に形成された冷陰極管１０５の屈曲部に配設される中間保持部材１０７は、図６に示すように、冷陰極管１０５が貫通する透孔部１０７ａの他に、その透孔部１０７ａ内に冷陰極管１０５を嵌め込むためのスリット部１０７ｂを有する必要がある。

特開２００３−１９５２９５号公報

しかしながら、中間保持部材１０７に冷陰極管１０５を嵌め込むためのスリット部１０７ｂを形成すると、図７に示すように、冷陰極管１０５から出射した光Ｌがそのスリット部１０７ｂを通って中間保持部材１０７の外部に漏れてしまうという問題があった。これは、図８に示すように、中間保持部材１０７に隣位した導光板１０４の角部に所望しない光Ｌが入射するため、導光板１０４に輝度むらを生じる原因となっていた。

なお、この問題は、中間保持部材１０７の内側（導光板１０４の側方と対向する側）にスリット部１０７ｂの開口部１０７ｃが形成されている場合（図５および図６を参照）だけでなく、中間保持部材１０７の上側（液晶表示パネル１０２と対向する側）、下側、外側などの導光板１０４と対向しない側にスリット部１０７ｂの開口部１０７ｃが形成されている場合にも生じる。これは、漏れた光Ｌが外枠１１０などの他の部材と乱反射して導光板１０４に入射することによって、導光板１０４に輝度むらを生じさせることとなるためである。

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、Ｌ字状の冷陰極管のように、導光板の側辺に沿って配設される線光源の屈曲部などに配設された中間保持部材のスリット部から漏れる光量を減少させて導光板の輝度むらが生じることを防止する照明装置を提供することを本発明の目的としている。

前述した目的を達成するため、本発明である照明装置の第１の態様は、導光板と、前記導光板の側辺に沿って配設されている線光源と、前記線光源が貫通する透孔部と前記透孔部内に前記線光源を嵌め込むためのスリット部とを有し、前記線光源が前記スリット部で嵌め込まれている中間保持部材とを具備する照明装置であって、前記スリット部は、前記透孔部内の前記線光源から出射した光が該スリット部を通して直接出射することのないような屈曲形状を有していることを特徴としている。

第１の態様によって、中間保持部材内の線光源から出射する光は、スリット部を通して直接出射することがないようになるため、中間保持部材から出射される光量を少なくすることが可能となる。

本発明の第２の態様は、第１の態様の照明装置において、前記スリット部の屈曲形状が屈曲点を１つ以上有する形状とされている。また、第３の態様は、第１又は２の態様の照明装置において、前記スリット部の屈曲形状はクランク形状とされている。

第２および３の態様によって、中間保持部材内の線光源から出射する光は、スリット部内を通過する際に反射により減衰するため、さらに直接出射することがないようになる。このため、中間保持部材から出射される光量を少なくすることが可能となる。

本発明の第４の態様は、第１から３の態様の照明装置において、前記線光源は、前記導光板における隣り合う側辺の角部に沿った屈曲部を１以上有し、前記中間保持部材は、前記スリット部により前記線光源の屈曲部に嵌め込まれている。

第４の態様によって、前記中間保持部材が前記線光源の屈曲部に嵌め込まれている場合において、中間保持部材から出射される光量を少なくすることが可能となる。

本発明の第５の態様は、第１から４の態様の照明装置において、前記中間保持部材は、黒色材料を用いて形成されているか、もしくは、前記スリット部が黒色材料でコーティングされている。

第５の態様によって、中間保持部材内の線光源から出射する光は、スリット部内を通過する際に反射および吸収されることにより減衰するため、さらに直接出射することがないようになる。このため、中間保持部材から出射される光量をさらに少なくすることが可能となる。

本発明の照明装置によって、線光源が嵌め込まれてた中間保持部材のスリット部を通して漏れる光を減衰もしくは除去することが可能となるため、導光板から照射される光の輝度むらを抑える効果を奏する。

以下、図１から図４を用いて、本発明の照明装置の実施形態を説明する。ここで、図１は本実施形態の照明装置を斜視的に示している。なお、本実施形態の照明装置は液晶表示装置に配設されることを想定して形成されているため、図１の中に液晶表示パネル２が図示されている。図２は本実施形態の照明装置に用いられている中間保持部材を斜視的に示している。図３は中間保持部材に保持された線光源としての蛍光管のスリット部からの漏光状態を観念的に示している。そして、図４は中間保持部材に形成されているスリット部をクランク形状としたものを示している。

本実施形態の照明装置１は、液晶表示装置に配設されるバックライトを想定して形成されている。この照明装置１は、図１に示すように、矩形状の導光板４と、矩形状の導光板の角に対応した屈曲部を有するＬ字状の蛍光管５と、蛍光管５を固定して外部応力や振動により破損することを防止するための保持部材６Ａ、６Ｂ、７とを有している。

導光板４は、無色透明のアクリルなどの透明なプラスチックを用いて矩形状に形成されている。この導光板４は、液晶表示パネル２と対向する面（以下、「照射面」という。）に拡散シート（図示せず）を有しており、その拡散シート（図示せず）の上面にプリズムシート（図示せず）を有している。また、この導光板４は、蛍光管５と対向する面（以下、「入射面」という。）および照射面の２種の面以外の面に、反射シート（図示せず）を有している。また、プリズムシート、拡散シート、導光板４および反射シートを固定するため、導光板４の外周に固定枠９が配設されている。

蛍光管５は、導光板４の隣り合う２つの側辺に沿って、一の屈曲部を有するＬ字状に形成されている。この蛍光管５としては、冷陰極管が用いられている。これは、従来より頻繁に用いられているという理由であり、他の種類の蛍光管を用いても良い。なお、導光板４の隣り合う側辺の角部に沿って蛍光管５を配置する場合には、２箇所の屈曲部を有する角Ｕ字状のものを用いても良い。また、導光板４が五角形や六角形などの多角形であるならば、その導光板４の角に対応させながら屈曲した蛍光管５を用いることが好ましい。

保持部材６Ａ、６Ｂ、７は、ゴムやエラストマー系樹脂などのゴム弾性を有する軟質合成樹脂を用いて形成されている。また、保持部材６Ａ、６Ｂ、７は、光を吸収する彩色を有する材料、具体的には、黒色材料を用いて形成されるか、もしくは、スリット部が黒色材料でコーティングされていることが好ましい。そして、これら保持部材６Ａ、６Ｂ、７の形状は、その配設位置によって異なっている。

蛍光管５の端部に配設される端部保持部材６Ａ、６Ｂは、蛍光管５の端部を差し込んで固定するための透孔部のみ（蛍光管５の配線用透孔部を除く）を有して形成されている。この透孔部は、蛍光管５がはめやすく抜けにくい適度な直径を有して形成されている。

Ｌ字状に形成された蛍光管５の屈曲部に配設される中間保持部材７は、図２に示すように、蛍光管５を貫通させるための透孔部７ａと、その透孔部７ａに蛍光管５を嵌め込むためのスリット部７ｂとを有している。この透孔部７ａは、蛍光管５がはめやすく抜けにくい適度な直径を有し、かつ、その蛍光管５の屈曲部に対応させて形成されている。また、スリット部７ｂは、蛍光管５を透孔部７ａに嵌め込むために必要な大きさを有する限りにおいて、その開口面積が最も小さくなるように形成されている。そして、このスリット部７ｂは、中間保持部材７のスリット部７ｂを介して蛍光管５の出射光が直接出射することができないような屈曲形状、たとえば傾斜角θの屈曲点を有した形状とされている。この傾斜角θについて以下に説明する。

傾斜角θとは、図３に示すように、透孔部７ａ内の蛍光管５から出射した光Ｌがスリット内に入射する光軸と、スリット部７ｂの屈曲部での屈曲方向との間のなす角θのことである。この傾斜角θは、蛍光管５の軸方向に対して垂直方向に切断された中間保持部材７の断面図（図３を参照）において、出射光Ｌがスリット部７ｂを通して直接出射することのないような角度となっている。この傾斜角θの角度としては、図３に示すように、スリット部７ｂの開口面積や中間保持部材７の肉厚などを考慮して適切な角度を決定することが好ましい。また、図４に示すように、スリット部７ｂの屈曲形状をクランク形状とすることによって、スリット部７ｂの開口面積や中間保持部材７の肉厚などを考慮しなくとも適切な角度の屈曲点を有するスリット部７ｂを得ることが可能である。他の例としては、同様の方向からみて、スリット部７ｂの屈曲形状は湾曲させた形状とされていてもよい。

なお、図２においては、このスリット部７ｂが導光板４の入射面方向に開口しているが、中間保持部材７のどの方向に開口していても本実施形態と同様の作用を得ることが可能である。

次に、本実施形態の照明装置１の作用を説明する。

Ｌ字状の蛍光管５が光を出射すると、導光板４の入射面からその出射光が導光板４に入射する。その際、蛍光管５の直線部から照射された光のみを入射し、蛍光管５の屈曲部から照射した光を遮光することによって、導光板４の照射面から照射される光の輝度むらを抑えることが可能となる。その屈曲部に位置する中間保持部材７は、防振や保持の目的の他に、遮光機能を有することによって、輝度むら抑制の効果を発揮することが可能となる。

本実施形態においては、中間保持部材７のスリット部７ｂが、図２または図４に示すような、中間保持部材内の蛍光管５の出射光Ｌがスリット部７ｂを通して直接出射することのないような屈曲形状とされている。そのため、中間保持部材７内の蛍光管５から出射する光Ｌは、図３に示すように、スリット部７ｂを通る際に必ず反射もしくは吸収されて減衰することとなる。これによって、スリット部７ｂを通して出射する光Ｌの光量を従来よりも非常に少なくすることが可能となる。

ここで、中間保持部材７が黒色材料を用いて形成されているか、もしくは、黒色材料でスリット部がコーティングされていると、中間保持部材７内の蛍光管から出射する光をスリット部７ｂ内において積極的に吸収することが可能となる。そのため、スリット部７ｂを通して直接出射する光量を少なくすることが可能となる。また、中間保持部材７のスリット部７ｂの屈曲形状をクランク形状とすると、中間保持部材７内に配設された蛍光管５から出射する光Ｌは、中間保持部材７のスリット部を通して光が直接漏れる前に、スリット部７ｂにて多数の反射を繰り返す必要がある。これは、光は直進するという光の指向性を利用している。このため、中間保持部材ののスリット部を通して光が直接出射する光量をより少なくすることが可能となる。

すなわち、本発明の照明装置は、その光量を上げるためにＬ字状やＵ字状などの屈曲部を有する蛍光管を用いた場合においても、輝度むらのない均一な面状光を導光板の照射面から照射することが可能となっている。

なお、図１および図２に示すように、本実施形態においては、スリット部７ｂの開口部７ｃが中間保持部材７の内側（導光板４の側辺と対向する側）に形成されているが、中間保持部材７の上側（液晶表示パネル２と対向する側）、下側、外側などの導光板４と対向しない側にスリット部７ｂの開口部７ｃが形成されているものを用いることができる。これは、中間保持部材７から光Ｌが漏れたとしても、その光Ｌが外枠（図８を参照）などの他の部材と乱反射するため、導光板４に光Ｌが直接入射するよりも導光板４に輝度むらを生じさせることが少なくなるためである。

また、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、Ｌ字状の蛍光管の屈曲部に中間保持部材を配置しているが、中間保持部材を前記屈曲部の近傍において、導光板の隣り合う角側辺に対向する位置に１つずつ配置するようにしても良い。

本実施形態の照明装置を示す斜視図 本実施形態の照明装置に用いられる中間保持部材を示す斜視図 本実施形態の照明装置に用いられる中間保持部材を蛍光管の軸方向に対して垂直に切断した断面図 本実施形態の照明装置に用いられる中間保持部材のスリット部をクランク状に形成したものを示す断面図 従来の照明装置の一例を示す斜視図 従来の照明装置に用いられる中間保持部材を示す斜視図 従来の照明装置に用いられる蛍光管の軸方向に対して垂直に切断した断面図 従来の照明装置が輝度むらを生じる場合を概念的に示す正面図

符号の説明

１ 照明装置
２ 液晶表示パネル
４ 導光板
５ 蛍光管
６ 端部保持部材
７ 中間保持部材
７ａ 透孔部
７ｂ スリット部
７ｃ 開口部
９ 固定枠
Ｌ 光
θ 光のスリット部内への光軸とスリット部の屈曲方向とのなす角

Claims (5)

1. 導光板と、
   前記導光板の側辺に沿って配設されている線光源と、
   前記線光源が貫通する透孔部と前記透孔部内に前記線光源を嵌め込むためのスリット部とを有し、前記線光源が前記スリット部で嵌め込まれている中間保持部材と
   を具備する照明装置であって、
   前記スリット部は、前記透孔部内の前記線光源から出射した光が該スリット部を通して直接出射することのないような屈曲形状を有している
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記スリット部の屈曲形状は、屈曲点を１つ以上有する形状とされている請求項１に記載の照明装置。
3. 前記スリット部の屈曲形状は、クランク形状とされている請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記線光源は、前記導光板における隣り合う側辺の角部に沿った屈曲部を１以上有し、前記中間保持部材は、前記スリット部により前記線光源の屈曲部に嵌め込まれている請求項１から３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記中間保持部材は、黒色材料を用いて形成されているか、もしくは、前記スリット部が黒色材料でコーティングされている請求項１から４のいずれか１項に記載の照明装置。
   

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