JP2007080798A - バックライト装置及びこれを備える表示装置 - Google Patents

バックライト装置及びこれを備える表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 発光ダイオード基板に起因する画像表示面での輝度ムラ、色ムラを減少することができるようにする。
【解決手段】 表側に画像表示面を有するパネルモジュール６の裏側に配され、発光ダイオード１を有する発光ダイオード基板２と、発光ダイオード１が発光した光をパネルモジュール６に反射させるべき反射シート３とを備え、該反射シート３を発光ダイオード基板２の表側に配置し、発光ダイオード１が挿入される貫通孔３１を反射シート３に設けたことにより、発光ダイオード基板２に起因する画像表示面６ａでの輝度ムラ、色ムラを減少することができるようにした。
【選択図】 図４

Description

本発明は液晶表示装置の光源として使用されるバックライト装置、及びこれを備える表示装置に関する。
テレビ等の表示装置は、画像を表示する画像表示面を表側に有するパネルモジュールの裏側にバックライト装置が配されている。
バックライト装置は、例えば発光ダイオードを有する発光ダイオード基板と、前記発光ダイオードが発光した光を前記パネルモジュールに反射させる反射シートとを備え、該反射シート及び前記パネルモジュール間に前記発光ダイオード基板を配したものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−１３９８７６号公報
ところが、特許文献１にあっては、発光ダイオード基板の像、発光ダイオード基板の色が前記パネルモジュールの画像表示面に現れ、該画像表示面の輝度ムラ、色ムラの原因になり、改善策が要望されていた。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は反射シートを発光ダイオード基板の表側に配置し、発光ダイオードが挿入される貫通孔を反射シートに設けることにより、発光ダイオード基板に起因する画像表示面での輝度ムラ、色ムラを減少することができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
また、他の目的は反射シートの貫通孔と、挿入される発光ダイオードの周面との間に常温において間隙を有する構成とすることにより、反射シートが多少熱膨張した場合においても該反射シートの貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
また、他の目的は反射シート及び発光ダイオード基板を収納した筺体を備え、発光ダイオード基板を前記筺体の底壁に並べて配した状態で固定することにより、発光ダイオードと反射シートの貫通孔との位置関係を正確に維持することができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
また、他の目的は前記間隙の寸法を貫通孔の周方向位置で異ならせることにより、発光ダイオード基板の実装位置により発光ダイオード及び前記貫通孔の位置関係に不均等な箇所が発生するときであっても、発光ダイオード基板の実装位置に影響されることなく、発光ダイオードが発光した光を反射シートにより反射させることができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
また、他の目的は貫通孔を長円形、長方形または、楕円形のいずれか一つとすることにより、発光ダイオード基板の実装位置により発光ダイオード及び前記貫通孔の位置関係に不均等な箇所が発生するときであっても、発光ダイオード基板の実装位置に影響されることなく、発光ダイオードが発光した光を反射シートにより反射させることができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
また、他の目的は隣合う発光ダイオード間の距離の少なくとも一つを異ならせ、反射シートの貫通孔は前記距離が長い周方向位置で発光ダイオードの周面との間に出来る間隙の寸法が長く、前記距離が短い周方向位置で発光ダイオードの周面との間の間隙の寸法が短い構成とすることにより、反射シートの熱膨張により貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
また、他の目的は前記間隙の寸法を、直方体をなすパネルモジュールの長辺方向の方が短辺方向の方に対して長い構成とすることにより、パネルモジュールの長辺方向の発光ダイオード数を短辺方向の発光ダイオード数より少なくすることができるとともに、反射シートの熱膨張により貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができるバックライト装置及び表示装置を提供することにある。
本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、表側に画像表示面を有するパネルモジュールの裏側に配され、発光ダイオードを表側に実装した発光ダイオード基板と、前記発光ダイオードが発光した光を前記パネルモジュールに反射させるべき反射シートとを備えるバックライト装置において、前記反射シートは前記発光ダイオード基板の表側に配され、且つ該発光ダイオードが挿入される貫通孔を有することを特徴とする。
この発明にあっては、発光ダイオードが挿入される貫通孔を有する反射シートを発光ダイオード基板の表側に配置してあるため、発光ダイオード基板に起因する画像表示面での輝度ムラ、色ムラを減少することができる。
また、本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、前記貫通孔と、挿入される発光ダイオードの周面との間に常温において間隙を有することを特徴とする。
この発明にあっては、反射シートが多少熱膨張した場合においても該反射シートの貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
また、本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、前記反射シート及び発光ダイオード基板を収納した筺体を備え、前記発光ダイオード基板は前記筺体の底壁に並べて配された状態で固定してあることを特徴とする。
この発明にあっては、筺体の底壁に発光ダイオード基板を並べて配した状態で固定してあるため、発光ダイオードと反射シートの貫通孔との位置関係を正確に維持することができ、反射シートが多少熱膨張した場合においても該反射シートの貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
また、本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、前記間隙の寸法は前記貫通孔の周方向位置で異なることを特徴とする。
この発明にあっては、複数の発光ダイオード基板を並置して実装する場合において、発光ダイオード基板の実装位置により発光ダイオード及び前記貫通孔の位置関係に不均等な箇所が発生するとき、発光ダイオード基板の実装位置に影響されることなく、発光ダイオードが発光した光を反射シートにより反射させることができる。
また、本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、前記貫通孔は長円形、長方形または、楕円形のいずれか一つであることを特徴とする。
この発明にあっては、複数の発光ダイオード基板を並置して実装する場合において、発光ダイオード基板の実装位置により発光ダイオード及び前記貫通孔の位置関係に不均等な箇所が発生するとき、発光ダイオード基板の実装位置に影響されることなく、発光ダイオードが発光した光を反射シートにより反射させることができる。
また、本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、前記発光ダイオードは三つ以上を有し、隣合う発光ダイオード間の距離の少なくとも一つが異なり、前記貫通孔は前記距離が長い周方向位置で発光ダイオードの周面との間にできる間隙の寸法が長く、前記距離が短い周方向位置で発光ダイオードの周面との間の間隙の寸法が短いことを特徴とする。
この発明にあっては、反射シートが熱膨張した場合、発光ダイオード間の距離が長い周方向位置で反射シートの熱膨張量が多く、発光ダイオード間の距離が短い周方向位置で反射シートの熱膨張量が少なくなるが、反射シートの貫通孔は前記距離が長い周方向位置で発光ダイオードの周面との間の寸法が長く、前記距離が短い周方向位置で発光ダイオードの周面との間の寸法が短いため、反射シートの熱膨張により貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
また、本発明に係るバックライト装置及び表示装置は、前記間隙の寸法は、直方体をなす前記パネルモジュールの長辺方向の方が短辺方向の方に対して長いことを特徴とする。
この発明にあっては、パネルモジュールの長辺方向の発光ダイオード数を短辺方向の発光ダイオード数より少なくすることができるため、軽量化を図ることができるとともに、反射シートの熱膨張により貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
以上詳述したように本発明によれば、発光ダイオードが挿入される貫通孔を有する反射シートを発光ダイオード基板の表側に配置してあるため、発光ダイオード基板に起因する画像表示面での輝度ムラ、色ムラを減少することができる。
また、本発明によれば、反射シートが多少熱膨張した場合においても該反射シートの貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
また、本発明によれば、発光ダイオードと反射シートの貫通孔との位置関係を正確に維持することができ、反射シートが多少熱膨張した場合においても該反射シートの貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
また、本発明によれば、複数の発光ダイオード基板の実装位置に影響されることなく、発光ダイオードが発光した光を反射シートにより反射させることができる。
また、本発明によれば、反射シートが熱膨張した場合であっても、熱膨張した反射シートの貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができ、反射シートに皺が発生するのを防ぐことができる。
また、本発明によれば、パネルモジュールの長辺方向の発光ダイオード数を短辺方向の発光ダイオード数より少なくすることができ、軽量化を図ることができるとともに、反射シートの熱膨張により貫通孔の周面が発光ダイオードの周面に接触することを防ぐことができる。
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係るバックライト装置の実施の形態１の構成を示す模式的断面図、図２はバックライト装置の分解斜視図、図３は発光ダイオードと反射シートの貫通孔との関係を示す説明図である。
図示したバックライト装置Ａは、三つ以上の発光ダイオード１が直交する二方向位置に離隔配置された複数の発光ダイオード基板２と、該発光ダイオード基板２より発光ダイオード１側に配置され、発光ダイオード１が挿入される貫通孔３１を有する反射シート３と、複数本が並置される円筒形をなす蛍光管４と、発光ダイオード基板２、反射シート３及び蛍光管４を収容支持した筺体５とを備える。
筺体５は底壁５ａ及び該底壁５ａの周縁に連なる四つの側壁５ｂを有し、底壁５ａに複数の発光ダイオード基板２を並置してある。尚、それぞれの発光ダイオード基板２の固定方法は、筺体５の底壁５ａに設けられた孔と発光ダイオード基板２に設けられた孔との位置合わせ、この孔にビスあるいは蛍光管４を固定するために底壁５ａの表側から挿入された光源支持部材（ランプクリップ等）によって固定される。
また、ランプクリップ等で固定する際には発光ダイオード基板２と液晶パネル（パネルモジュール）との間に設けられた反射シート３にも同様の孔を設けて、発光ダイオード基板２がランプクリップの係り止め作用によって反射シート３と筺体５とに挟まれた状態で位置固定される。
尚、このとき、発光ダイオード基板２に設けられた孔の大きさは、ランプクリップあるいはビス等による係り止め作業によって生じうる削りカスが生じないようにするために、筺体５あるいは反射シート３に同様に設けられた孔のサイズより大きく構成する。
各発光ダイオード基板２の発光ダイオード１は直交する二方向位置に離隔配置されており、また、いずれも先端が球面を有する略円柱形をなしている。また、一方向Ｘ位置では発光ダイオード１の離隔距離を長くし、他方向Ｙ位置では発光ダイオード１の離隔距離を短くしてある。
反射シート３は一枚の合成樹脂シートからなり、熱膨張性を有する。この反射シート３の貫通孔３１は発光ダイオード１に対応する位置に離隔配置されている。換言すれば直交する二方向Ｘ，Ｙ位置に離隔配置されており、一方向Ｘ位置では、他方向Ｙ位置より離隔距離を長くしてある。また、反射シート３は、夫々の貫通孔３１のほぼ中央に発光ダイオード１が挿入されるように発光ダイオード基板２に支持されている。
反射シート３の貫通孔３１は長円形をなし、該貫通孔３１と発光ダイオード１の周面との間に常温において有する間隙の寸法が貫通孔３１の周方向位置で異なり、長寸法部３１ａ及び短寸法部３１ｂとなるように形成されている。長寸法部３１ａは、離隔距離が長い周方向位置に配され、短寸法部３１ｂは離隔距離が短い周方向位置に配されている。
以上のように構成されたバックライト装置Ａは、液晶表示装置の光源として使用される。
図４は本発明に係る表示装置の構成を示す模式的断面図である。この表示装置はテレビ画像を表示する画像表示面６ａを表側に有し、直方体をなすパネルモジュール６と、該パネルモジュール６の裏側に配置されたバックライト装置Ａと、パネルモジュール６の周縁部を取囲む四角形をなすフロントキャビネット７と、バックライト装置Ａを覆うバックキャビネットとを備える液晶テレビ、換言すれば液晶表示装置である。
パネルモジュール６は、表側に画像表示面６ａを有し直方体をなすパネル本体６１と、該パネル本体６１の周縁部を保持した四角形をなす保持枠体６２と、パネル本体６１の裏側に配置された反射偏光板６３、プリズムシート６４、拡散シート６５、拡散板６６等の光学シートとを備え、保持枠体６２に筺体５が取着されている。
この液晶表示装置にあっては発光ダイオード１に対応する貫通孔３１が反射シート３に設けてあり、該反射シート３と筺体５の底壁５ａとの間に発光ダイオード基板２が配置固定され、該発光ダイオード基板２の発光ダイオード１が貫通孔３１に挿入されているため、発光ダイオード基板２に起因する画像表示面６ａでの輝度ムラ、色ムラをなくすることができる。
また、反射シート３は熱膨張性を有するため、発光ダイオード１、蛍光管４及びパネル本体６１が発生する熱により熱膨張する。しかし、反射シート３に設けられた貫通孔３１は長円形をなし、長寸法部３１ａは、離隔距離が長い周方向位置（一方向Ｘ、換言すればパネルモジュールの長辺方向）に配置され、短寸法部３１ｂは離隔距離が短い周方向位置（他方向Ｙ、換言すればパネルモジュールの短辺方向）に配置されているため、反射シート３が熱膨張した場合においても反射シート３の貫通孔３１の周面が発光ダイオード１の周面に接触することを防ぐことができる。
反射シート３が熱膨張する場合、貫通孔３１の離隔距離が長い部分の熱膨張量は、貫通孔３１の離隔距離が短い部分の熱膨張量より多くなるため、例えば複数の発光ダイオード基板２の並置位置により、発光ダイオード１が貫通孔３１の中央に挿入されず、発光ダイオード１が貫通孔３１の中央に対して偏倚した場合、真円形をなす貫通孔３１であれば、偏倚した発光ダイオード１が挿入されている貫通孔３１の周面が、偏倚した発光ダイオード１の周面に当接し、この当接による反力が反射シート３に加わり、該反射シート３に皺が発生する。しかし、反射シート３の貫通孔３１は発光ダイオード１の周面に対して長寸法部３１ａ及び短寸法部３１ｂとなるように形成されおり、長寸法部３１ａは、離隔距離が長い周方向位置（一方向Ｘ）に配置され、短寸法部３１ｂは離隔距離が短い周方向位置（他方向Ｙ）に配置されているため、発光ダイオード１が貫通孔３１の中央に対して偏倚することがあっても、偏倚した発光ダイオード１の周面に貫通孔３１の周面が当接することを防ぐことができる。従って、反射シート３の貫通孔３１周りが、発光ダイオード１が発光した光のパネルモジュールへの照射を妨げることはない。尚、前記貫通孔を真円形とし、且つ貫通孔の周面と発光ダイオード１の周面との間の寸法を比較的大きくした場合は、貫通孔内の空間が多く、光の反射効率が悪い。
また、貫通孔３１は長円形であり、長寸法部３１ａの周面は略円柱形をなす発光ダイオード１の周面に対応する円弧面であるため、貫通孔３１の周面が発光ダイオード１に当接することがあっても反射シート３に皺が発生し難い。
実施の形態２
図５は本発明に係るバックライト装置の実施の形態２の構成を示す模式的断面図、図６はバックライト装置の分解斜視図、図７は本発明に係る表示装置の他の構成を示す模式的断面図である。このバックライト装置は、複数の発光ダイオード基板２を筺体５内に並置する代わりに、筺体５の底壁５ａの外部に並置し、発光ダイオード基板２の発光ダイオード１に対応する挿通孔５１を筺体５の底壁５ａに設け、実施の形態１の反射シート３を、金属材料で形成された筺体５の底壁５ａの内側に支持したものである。
各発光ダイオード基板２の発光ダイオード１は赤色を発光する第１の素子１ａと、青色を発光する第２の素子１ｂと、緑色を発光する第３の素子１ｃとが直交する二方向位置に交互に離隔配置されており、また、いずれも先端が球面を有する略円柱形をなしている。また、一方向Ｘ位置では発光ダイオード１の離隔距離を長くし、他方向Ｙ位置では発光ダイオード１の離隔距離を短くしてある。
筺体５は合成樹脂材料に比べて熱膨張性が低い金属材料により形成されているため、挿通孔５１は円形であってもよいが、図６では貫通孔３１に対応する長円形をなしている。
実施の形態２にあっては、発光ダイオード基板２が筺体５の外部に配置されているため、発光ダイオード基板２が発生する熱の放熱性を高めることができ、また、発光ダイオード基板２を正確な位置に取着し易いし、また、取外しを簡易にできる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
実施の形態３
図８は本発明に係るバックライト装置の他の構成、及びこのバックライト装置を備える表示装置の構成を示す模式的断面図である。このバックライト装置は、実施の形態２の発光ダイオード基板２の外部にインバータ回路基板８を配置し、該インバータ回路基板８を筺体５の底壁５ａに支持したものである。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
尚、以上説明した実施の形態では蛍光管４を備える構成としたが、その他、蛍光管４をなくした構成としてもよい。
また、以上説明した実施の形態では長円形をなす貫通孔としたが、その他、貫通孔は長方形、略楕円形であってもよい。
本発明に係るバックライト装置の実施の形態１の構成を示す模式的断面図である。 本発明に係るバックライト装置の分解斜視図である。 本発明に係るバックライト装置の発光ダイオードと反射シートの貫通孔との関係を示す説明図である。 本発明に係る表示装置の構成を示す模式的断面図である。 本発明に係るバックライト装置の実施の形態２の構成を示す模式的断面図である。 本発明に係るバックライト装置の分解斜視図である。 本発明に係る表示装置の他の構成を示す模式的断面図である。 本発明に係るバックライト装置の他の構成、及びこのバックライト装置を備える表示装置の構成を示す模式的断面図である。
符号の説明
１ 発光ダイオード
２ 発光ダイオード基板
３ 反射シート
３１ 貫通孔
５ 筺体
６ パネルモジュール
Ａ バックライト装置

Claims (8)

  1. 表側に画像表示面を有するパネルモジュールの裏側に配され、発光ダイオードを表側に実装した発光ダイオード基板と、前記発光ダイオードが発光した光を前記パネルモジュールに反射させるべき反射シートとを備えるバックライト装置において、前記反射シートは前記発光ダイオード基板の表側に配され、且つ該発光ダイオードが挿入される貫通孔を有することを特徴とするバックライト装置。
  2. 前記貫通孔と、挿入される発光ダイオードの周面との間に常温において間隙を有することを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
  3. 前記反射シート及び発光ダイオード基板を収納した筺体を備え、前記発光ダイオード基板は前記筺体の底壁に並べて配された状態で固定してあることを特徴とする請求項１または２に記載のバックライト装置。
  4. 前記間隙の寸法は前記貫通孔の周方向位置で異なることを特徴とする請求項２または３に記載のバックライト装置。
  5. 前記貫通孔は長円形、長方形または、楕円形のいずれか一つであることを特徴とする請求項４に記載のバックライト装置。
  6. 前記発光ダイオードは三つ以上を有し、隣合う発光ダイオード間の距離の少なくとも一つが異なり、前記貫通孔は前記距離が長い周方向位置で発光ダイオードの周面との間にできる間隙の寸法が長く、前記距離が短い周方向位置で発光ダイオードの周面との間の間隙の寸法が短い請求項２または３に記載のバックライト装置。
  7. 前記間隙の寸法は、直方体をなす前記パネルモジュールの長辺方向の方が短辺方向の方に対して長いことを特徴とする請求項２または３に記載のバックライト装置。
  8. 表側に画像表示面を有するパネルモジュールと、該パネルモジュールの裏側に配置された請求項１乃至７のいずれか一つに記載のバックライト装置とを備えることを特徴とする表示装置。
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