JP2009146599A - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】光拡散板の変形を抑制する手段を備え、均一な照明を供給可能な照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置は、光源と、光源を収容するとともに、光源からの光が出射する開口部を有するシャーシ14と、光源から出射される光を拡散する光拡散板15aと、光拡散板15aをシャーシ14の内面側から支持するための支持部材30を備え、光拡散板15aは、その端部がシャーシ14の開口端縁に拘束される一方、支持部材30は、シャーシ14の内面に対して端部が拘束される第1シート34と、第1シート34の光拡散板15a側に貼り合わされ、第1シート34より線膨張係数αが大きい第2シート35からなる貼合シート31を有し、貼合シート31のうち第2シート35には、光拡散板15a側に突出し、光拡散板15aを支持可能な支持突部32が形成されてなる。
【選択図】図5
【解決手段】照明装置は、光源と、光源を収容するとともに、光源からの光が出射する開口部を有するシャーシ14と、光源から出射される光を拡散する光拡散板15aと、光拡散板15aをシャーシ14の内面側から支持するための支持部材30を備え、光拡散板15aは、その端部がシャーシ14の開口端縁に拘束される一方、支持部材30は、シャーシ14の内面に対して端部が拘束される第1シート34と、第1シート34の光拡散板15a側に貼り合わされ、第1シート34より線膨張係数αが大きい第2シート35からなる貼合シート31を有し、貼合シート31のうち第2シート35には、光拡散板15a側に突出し、光拡散板15aを支持可能な支持突部32が形成されてなる。
【選択図】図5
Description
本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
例えば液晶表示装置は、表示パネルである液晶パネルと、液晶パネルの背面側に設置される外部光源であるバックライト装置とから構成される。このうち、バックライト装置には、複数本のランプ(例えば冷陰極管)と、各冷陰極管から発せられる線状の光を面状に変換するための光学部材(光拡散板等)と、光学部材を支持する支持ピンが備えられている。このような構成の液晶表示装置では、ランプを点灯することでバックライト装置内が高温環境に晒され、光学部材が熱膨張による変形を生じ、液晶パネルに均一な照射光を供給できない場合がある。
そこで、光学部材の変形を抑制する手段を備える液晶表示装置の一例として、下記特許文献1に開示されたものが知られている。特許文献1に記載の液晶表示装置は、ランプハウスと、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板又は補強板、レンズシート及び/又は拡散シート等の表面シート、液晶パネルとからなる液晶表示装置であって、上記表面シートを液晶パネル側に凸となった湾曲状に支持するものとされている。
特開2004−233828公報
上記特許文献1に記載の液晶表示装置によれば、ランプの点灯に伴ってランプハウス内の温度が上昇すると、液晶パネル側に凸とされていた光拡散板及び表面シートの熱膨張が、その中央部から周縁に向かって行われるため、表面シートがシワになったり、折れ曲がって重なったり等の不所望な変形が生じ難いものとされている。さらに、仮に光拡散板及び表面シートが大きな熱変形を生じた場合にも平板状となるにすぎず、ランプ側へ凸となることで当該ランプと接触して破損することを抑止することが可能とされている。
しかしながら、上記構成によれば、ランプの点灯・消灯を繰り返すことに伴って、光拡散板及び表面シートは、平板状をなしたり、液晶パネル側に凸に湾曲状をなしたりを繰り返すこととなる。このような膨張・収縮の変形を繰り返すことにより、光拡散板及び表面シートには、徐々にシワ或いは折曲が生じる場合があった。
本発明は、上記のような事情に基づいてなされたものであって、光拡散板の変形を抑制する手段を備えることで、均一な照明を供給可能な照明装置を提供することを目的としている。また、本発明は、そのような照明装置を備えることで、高い表示品質を有する表示装置、及びそのような表示装置を備えた高品質のテレビ受信装置を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、光源と、前記光源を収容するとともに、前記光源からの光が出射する開口部を有してなるシャーシと、前記光源から出射される光を拡散する光拡散板と、前記光拡散板を前記シャーシの内面側から支持するための支持部材と、を備え、前記光拡散板は、その端部が前記シャーシの開口端縁に拘束されてなる一方、前記支持部材は、前記シャーシの内面に対して端部が拘束される第1シートと、前記第1シートの前記光拡散板側に貼り合わされ、前記第1シートより線膨張係数αが大きい第2シートとからなる貼合シートを有し、前記貼合シートのうち前記第2シートには、前記光拡散板側に突出し、前記光拡散板を支持可能な支持突部が形成されてなることを特徴とする。
このように、支持部材を構成する貼合シートを、線膨張係数αが異なる第1シートと第2シートとを貼り合わせた構成とすることにより、当該貼合シートは、高温環境下では、線膨張係数αが相対的に大きい第2シート側に凸に反る現象が生じる。この現象は、以下のように説明することができる。高温環境下において、線膨張係数αが相対的に大きい第2シートは、線膨張係数αが相対的に小さい第1シートに比してより大きく延伸する。ここで、第1シートと第2シートとは貼り合わされているため、両シートは互いに独立に延伸することができない。加えて、第1シートは、その端部がシャーシの内面に拘束されているため、シート面方向への延伸が抑止されている。その結果、支持部材の貼合シートは、第1シートと第2シートとの延伸量の差異をシート面に沿った平面的な変形で解消することができず、全体として、立体的な変形を生じることとなり、具体的には線膨張係数αが相対的に大きい第2シートを外側にして(凸にして)反りを生じるのである。
そして、本発明では、線膨張係数αが相対的に大きい第2シートを、支持部材の貼合シートのうち光拡散板側に配しているため、貼合シートは当該光拡散板側に凸に反りを生じ、その反りに伴って、第2シートから突出する支持突部も光拡散板側に膨出することとなる。一方、同じく高温環境に晒された光拡散板も熱膨張が生じるが、当該光拡散板は、その端部がシャーシの開口端縁に拘束されているため、より高温となるシャーシの内面側(支持部材側)に凸をなす変形を生じる力が働く。しかしながら、当該光拡散板は、膨出した支持突部によりシャーシの内面側から押圧されるため、全体として、シャーシの内面側へ凸をなす変形が抑制される。
つまり、本発明では、シャーシの内面側に配され、照明光の供給に対し比較的影響が小さい支持部材の熱変形を利用することで、光源の光出射側に配される光拡散板の変形を抑制する構成としている。その結果、光拡散板の膨張・収縮に伴うシワや折曲の発生を抑止することができ、均一な照明光を供給することが可能となる。
つまり、本発明では、シャーシの内面側に配され、照明光の供給に対し比較的影響が小さい支持部材の熱変形を利用することで、光源の光出射側に配される光拡散板の変形を抑制する構成としている。その結果、光拡散板の膨張・収縮に伴うシワや折曲の発生を抑止することができ、均一な照明光を供給することが可能となる。
また、本発明の照明装置において、前記支持突部は、前記第2シートのうち、少なくとも前記光拡散板の中央部分と重畳する位置に設けられているものとすることができる。
光拡散板が高温環境に晒された場合には、当該光拡散板の中央部分を凸とするドーム状に変形する場合が多い。そこで、支持突部を、第2シートのうち光拡散板の中央部分と重畳する位置に設けることにより、光拡散板に生じ易い変形を確実に抑止することが可能となる。
光拡散板が高温環境に晒された場合には、当該光拡散板の中央部分を凸とするドーム状に変形する場合が多い。そこで、支持突部を、第2シートのうち光拡散板の中央部分と重畳する位置に設けることにより、光拡散板に生じ易い変形を確実に抑止することが可能となる。
また、前記支持突部の先端部は球面状とすることができる。
このように、支持突部の先端部を球面状とすることにより、当該支持突部により光拡散板を押圧する場合に、光拡散板は支持突部の球面に沿って変形するため、例えば支持突部の先端部が尖形とされた場合に比して応力集中が生じ難く、光拡散板の損傷を抑止することが可能となる。
このように、支持突部の先端部を球面状とすることにより、当該支持突部により光拡散板を押圧する場合に、光拡散板は支持突部の球面に沿って変形するため、例えば支持突部の先端部が尖形とされた場合に比して応力集中が生じ難く、光拡散板の損傷を抑止することが可能となる。
また、前記支持突部と前記光拡散板との間には、クリアランスが設けられているものとすることができる。
このように、支持突部と光拡散板との間にクリアランスを設けておくことにより、光源の点灯に伴う支持部材の熱変形が生じて初めて、支持突部が光拡散板を押圧することとなる。これにより、押圧時に支持突部と光拡散板との当接部位に生じる応力を抑制することができ、支持突部による光拡散板の損傷を抑止することが可能となる。
このように、支持突部と光拡散板との間にクリアランスを設けておくことにより、光源の点灯に伴う支持部材の熱変形が生じて初めて、支持突部が光拡散板を押圧することとなる。これにより、押圧時に支持突部と光拡散板との当接部位に生じる応力を抑制することができ、支持突部による光拡散板の損傷を抑止することが可能となる。
また、前記第2シートは、前記光源から出射される光を反射可能な構成とすることができる。
このような構成によれば、光源から第2シート側へ出射された光を、光拡散板側へ反射して照明光として利用できるため、高い照明輝度を実現することが可能となる。
このような構成によれば、光源から第2シート側へ出射された光を、光拡散板側へ反射して照明光として利用できるため、高い照明輝度を実現することが可能となる。
また、前記光拡散板のうち前記光源と対向する面と反対側の面には、複数のレンズが配置されてなるレンズシートが貼り合わされているものとすることができる。
このような構成によれば、光拡散板によって拡散された光がレンズシートの各レンズを通過することにより、例えば当該照明装置を用いた表示装置において、照明光を表示パネルの有効表示領域に高効率で集光させることが可能となる。
さらに、光拡散板は、レンズシートと貼り合わされた構成とされているため、高温環境下で独立して延伸することができず、レンズシートとの線膨張係数αの差異により、凸状をなす変形が一層生じ易くなる。ゆえに、このような構成の光拡散板を採用する場合には、本発明に係る支持部材の効果がより一層発揮されることとなる。
さらに、光拡散板は、レンズシートと貼り合わされた構成とされているため、高温環境下で独立して延伸することができず、レンズシートとの線膨張係数αの差異により、凸状をなす変形が一層生じ易くなる。ゆえに、このような構成の光拡散板を採用する場合には、本発明に係る支持部材の効果がより一層発揮されることとなる。
また、前記光拡散板と前記レンズシートとの間には、前記光源からの出射光を反射するための反射層が設けられ、前記反射層は、前記複数のレンズの各々の境界部に選択的に配されているものとすることができる。
この場合、反射層がレンズの非集光部に対応した領域に配されるのに対し、隣り合う反射層の間の開口部はレンズの集光部に対応した領域に配されてこととなる。したがって、反射層と開口部との大きさの比率を調整することで、光の拡散角度(集光角度)を容易にコントロールすることができる。その結果、当該照明装置を用いた表示装置において、表示に使われない方向への出射光を低減でき、光の利用効率を改善することが可能となる。
この場合、反射層がレンズの非集光部に対応した領域に配されるのに対し、隣り合う反射層の間の開口部はレンズの集光部に対応した領域に配されてこととなる。したがって、反射層と開口部との大きさの比率を調整することで、光の拡散角度(集光角度)を容易にコントロールすることができる。その結果、当該照明装置を用いた表示装置において、表示に使われない方向への出射光を低減でき、光の利用効率を改善することが可能となる。
次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上述した照明装置と、当該照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備えることを特徴とする。
このような表示装置によると、照明装置において均一性に優れた照明光を供給することが可能となるため、当該表示装置においても表示ムラのない高い表示品質を提供することが可能となる。
このような表示装置によると、照明装置において均一性に優れた照明光を供給することが可能となるため、当該表示装置においても表示ムラのない高い表示品質を提供することが可能となる。
前記表示パネルとしては液晶パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばテレビやパソコンのデスクトップ画面等に適用でき、特に大型画面用として好適である。
また、本発明のテレビ受信装置は、上記表示装置を備えることを特徴とする。
このようなテレビ受信装置によると、表示装置において高い表示品質を提供することが可能であるため、高品質の映像を表示するテレビ受信装置を得ることが可能となる。
このようなテレビ受信装置によると、表示装置において高い表示品質を提供することが可能であるため、高品質の映像を表示するテレビ受信装置を得ることが可能となる。
本発明の照明装置によると、光拡散板の変形を抑制する手段を備えることで、均一な照明光を供給することが可能となる。また、本発明の表示装置によると、高い表示品質を提供することが可能となる。さらに、本発明のテレビ受信装置によると、高品質なテレビ画像を提供することが可能となる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図7によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10を備えるテレビ受信装置TVについて例示する。
図1は本実施形態に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図、図2は液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図、図3はその液晶表示装置のA−A断面の構成を示す断面図、図4はその液晶表示装置に配設される光反射シート及び支持部材の配置態様に示す平面図、図5は図3の液晶表示装置の要部拡大断面図、図6は冷陰極管消灯時の光拡散板及び支持部材の態様を説明する模式図、図7は冷陰極管点灯時の光拡散板及び支持部材の態様を説明する模式図である。
本発明の実施形態1を図1ないし図7によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10を備えるテレビ受信装置TVについて例示する。
図1は本実施形態に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図、図2は液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図、図3はその液晶表示装置のA−A断面の構成を示す断面図、図4はその液晶表示装置に配設される光反射シート及び支持部材の配置態様に示す平面図、図5は図3の液晶表示装置の要部拡大断面図、図6は冷陰極管消灯時の光拡散板及び支持部材の態様を説明する模式図、図7は冷陰極管点灯時の光拡散板及び支持部材の態様を説明する模式図である。
本実施形態に係るテレビ受信装置TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネットCa,Cbと、電源Pと、チューナーTと、スタンドSとを備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長の方形をなし、短辺方向を鉛直線と一致させた縦置きの状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2に示すように、表示パネルである液晶パネル11と、外部光源であるバックライト装置12とを備え、これらがベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。
次に、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びバックライト装置12について説明する(図2及び図3参照)。
液晶パネル(表示パネル)11は、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼合されるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極等が設けられ、他方のガラス基板には、対向電極と、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタ等が設けられている。
液晶パネル(表示パネル)11は、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼合されるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極等が設けられ、他方のガラス基板には、対向電極と、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタ等が設けられている。
バックライト装置(照明装置)12は、所謂直下型のバックライト装置であって、液晶パネル11のパネル面(すなわち表示面)の背面直下に、当該パネル面に沿って光源(ここでは高圧放電管として冷陰極管17を用いている)を複数具備した構成となっている。
より詳細には、バックライト装置12は、上面側に開口部14aを有する略箱型のシャーシ14と、シャーシ14の開口部14aを覆うようにして取り付けられる矩形状の光学部材15(図示下側から順に光拡散板15a、光拡散シート15b、レンズシート15c、反射型偏光板15d)と、この光学部材15をシャーシ14に保持するためのフレーム16とを備える。なお、光拡散板15aは、その長辺側の端部を、シャーシ14とフレーム16との間に挟まれた状態で保持され、後述する線状の冷陰極管17から出射される線状光を拡散して液晶パネル11(光拡散シート15b)側に出射する機能を有する。
さらに、シャーシ14内には、冷陰極管17と、冷陰極管17の両端部を保持するためのホルダ18と、冷陰極管17群の両端部及びホルダ18群を一括して覆うランプホルダ19と、冷陰極管17をシャーシ14に取り付けるためのランプクリップ20とを備える。なお、当該バックライト装置12においては、冷陰極管17よりも光学部材15側(シャーシ14の開口部14a側)が光出射側となっている。
冷陰極管17は、線状光源の一種であり、その軸方向をシャーシ14の長辺方向と一致させた姿勢でシャーシ14内に取り付けられており、複数本が互いの軸を略平行にし、かつ互いの間に所定の間隔を空けた状態で並列配置されている。
シャーシ14は、金属製とされ、矩形状の底板と、その各辺から立ち上がる側壁とからなる。このシャーシ14には、冷陰極管17の光出射側とは反対側(シャーシ14の底板の内面側)に光反射シート21が配設されている。
光反射シート21は、合成樹脂製とされ、その表面が反射性に優れた白色とされており、図3に示すように、シャーシ14の内面に沿ってそのほぼ全域を覆うように敷かれて一体化され、シャーシ14の底面を構成している。この光反射シート21により、冷陰極管17から出射された光を光拡散板15a等の光学部材15側に反射させることが可能となっている。
さらに、光反射シート21のうち光拡散板15a側の面には、図3に示すように、光拡散板15aを支持するための支持部材30が配されている。支持部材30は、帯状の支持ベース(貼合シート)31と、当該支持ベース31から突出した略円錐形状の支持ピン(支持突起)32とから構成されている。
支持ベース31は、図4に示すように、シャーシ14の短辺方向に沿って配され、具体的にはシャーシ14の長辺方向の中央と、さらに所定間隔を空けてその両脇とに配設されている。当該支持ベース31は、その両端部が係止片33によりシャーシ14の底面に係止されている。すなわち、支持ベース31のうち両係止片33の間に存する部位は、光反射シート21に拘束されておらず、場合によっては光反射シート21と離間可能なものとされている。
支持ベース31は、図4に示すように、シャーシ14の短辺方向に沿って配され、具体的にはシャーシ14の長辺方向の中央と、さらに所定間隔を空けてその両脇とに配設されている。当該支持ベース31は、その両端部が係止片33によりシャーシ14の底面に係止されている。すなわち、支持ベース31のうち両係止片33の間に存する部位は、光反射シート21に拘束されておらず、場合によっては光反射シート21と離間可能なものとされている。
上記支持ベース31は、図5に示すように、シャーシ14の底板側に配される第1シート34と、当該第1シート34の上面(シャーシ14とは反対側、光拡散板15a側)に配される第2シート35とが貼り合わされた構成とされている。本実施形態では、第1シート34はポリエチレンテレフタラート製、第2シート35はポリカーボネート製としているが、例えば他にもポリメチルメタクリレート、ポリスチレン等の合成樹脂から好適に選択することができる。ただし、第1シート34と第2シート35との組合せに関しては、第2シート35の熱膨張係数α2が、第1シート34の熱膨張係数α1よりも大きくなるように適宜選択する必要がある。本実施形態においては、第1シート34の熱膨張係数α1は2×10−5mm/℃とされる一方、第2シート35の熱膨張係数α2は7×10−5mm/℃とされており、第2シート35の方が大きい熱膨張係数αを示す。
第2シート35のうち光拡散板15aと対向する面には、先端部32aが球面状をなす略円錐形状の支持ピン32が突設されている。より具体的には、支持ピン32は、シャーシ14の長辺方向の中央に配された支持ベース31の中央部分(つまり光拡散板15aの中央部分と重畳する位置)、並びにその両脇に配された支持ベース31の中央部分及び端部に設けられている。本実施形態では、支持ピン32及び第2シート35は白色部材とされ、冷陰極管17から出射される光を光拡散板15a側に反射する機能も有している。
複数配された支持ピン32は、それぞれの高さが等しいものとされており、各支持ピン32の先端部32aと光拡散板15aとの間には同一のクリアランスDが設けられた構成とされている。本実施形態では、クリアランスDは1.3mmとされている(図5参照)。支持ピン32は、当該クリアランスDが解消される事態が生じた場合に、光拡散板15aを支持する機能を有している。
以上の構成による本実施形態に係る液晶表示装置10及びテレビ受信装置TVによると、以下のような作用効果が奏される。
本実施形態に係る液晶表示装置10に備わる支持部材30は、シャーシ14に端部が係止され、シャーシ14の底面側に配される第1シート34と、その第1シート34のうち光拡散板15a側に貼り合わされ、当該第1シート34より線膨張係数αが大きい第2シート35とからなる支持ベース31を有し、支持ベース31のうち第2シート35には、光拡散板15a側に突出する支持ピン32が形成されている。
このような構成によれば、液晶表示装置10の冷陰極管17を点灯することで、当該液晶表示装置10内が高温環境となった場合に、支持部材30の熱変形により光拡散板15aの熱変形を抑制する。その結果、光拡散板15aの膨張・収縮に伴うシワや折曲の発生を抑止することができ、均一な照明を供給することが可能となる。
本実施形態に係る液晶表示装置10に備わる支持部材30は、シャーシ14に端部が係止され、シャーシ14の底面側に配される第1シート34と、その第1シート34のうち光拡散板15a側に貼り合わされ、当該第1シート34より線膨張係数αが大きい第2シート35とからなる支持ベース31を有し、支持ベース31のうち第2シート35には、光拡散板15a側に突出する支持ピン32が形成されている。
このような構成によれば、液晶表示装置10の冷陰極管17を点灯することで、当該液晶表示装置10内が高温環境となった場合に、支持部材30の熱変形により光拡散板15aの熱変形を抑制する。その結果、光拡散板15aの膨張・収縮に伴うシワや折曲の発生を抑止することができ、均一な照明を供給することが可能となる。
上記作用効果について、図6及び図7を用いて以下に説明する。
冷陰極管17の消灯時には、液晶表示装置10内は常温環境にあり、光拡散板15a及び支持部材30は、図6に示すように、ともに平板状をなしている。これに対し、冷陰極管17を点灯すると、当該冷陰極管17等からの放熱により液晶表示装置10内の温度が上昇し、光拡散板15a及び支持部材30は高温環境に晒されることとなる。この場合に、支持部材30は、第1シート34と、第1シート34より線膨張係数αが大きい第2シート35とからなるため、第2シート35は第1シート34より大きく延伸する。さらに、第2シート35は冷陰極管17に近い側に配されているため、より高温となりやすく、第1シート34と第2シート35との延伸量の差異はより顕著になる。ここで、第1シート34と第2シート35とは互い貼合されてそれぞれ独立に延伸することができないため、支持ベース31は、図7に示すように、線膨張係数αが大きい(すなわち延伸量が大きい)第2シート35側に凸に反りを生じることとなる。当該第2シート35は光拡散板15a側に配されているため、この反りに伴い、第2シート35に設けられた支持ピン32も光拡散板15a側に膨出することとなる。
冷陰極管17の消灯時には、液晶表示装置10内は常温環境にあり、光拡散板15a及び支持部材30は、図6に示すように、ともに平板状をなしている。これに対し、冷陰極管17を点灯すると、当該冷陰極管17等からの放熱により液晶表示装置10内の温度が上昇し、光拡散板15a及び支持部材30は高温環境に晒されることとなる。この場合に、支持部材30は、第1シート34と、第1シート34より線膨張係数αが大きい第2シート35とからなるため、第2シート35は第1シート34より大きく延伸する。さらに、第2シート35は冷陰極管17に近い側に配されているため、より高温となりやすく、第1シート34と第2シート35との延伸量の差異はより顕著になる。ここで、第1シート34と第2シート35とは互い貼合されてそれぞれ独立に延伸することができないため、支持ベース31は、図7に示すように、線膨張係数αが大きい(すなわち延伸量が大きい)第2シート35側に凸に反りを生じることとなる。当該第2シート35は光拡散板15a側に配されているため、この反りに伴い、第2シート35に設けられた支持ピン32も光拡散板15a側に膨出することとなる。
一方、同じく高温環境に晒された光拡散板15aも熱膨張が生じるが、当該光拡散板15aは、その端部がシャーシ14の開口部14aの端縁に拘束されているため、より高温となるシャーシ14の内面側(支持部材30側)に凸をなす変形を生じる力が働く。しかしながら、当該光拡散板15aは、支持ベース31の熱変形により膨出した支持ピン32によりシャーシ14の内面側から押圧されるため、全体として、シャーシ14の内面側へ凸をなす変形が抑制され、平板状を保持することが可能となる。その結果、冷陰極管17の点灯・消灯を繰り返した場合にも、光拡散板15aの膨張・収縮の繰り返しに伴うシワや折曲の発生を抑止することができ、当該照明装置は均一な照明光を供給することが可能となる。
また、本実施形態では、支持ピン32を、第2シート35のうち光拡散板15aの中央部分と重畳する位置に設けている。
光拡散板15aが高温環境に晒された場合には、当該光拡散板15aの中央部分を凸とするドーム状に変形する場合が多い。そこで、支持ピン32を、第2シート35のうち光拡散板15aの中央部分と重畳する位置に設けることにより、光拡散板15aに生じ易い変形を確実に抑止することが可能となる。
光拡散板15aが高温環境に晒された場合には、当該光拡散板15aの中央部分を凸とするドーム状に変形する場合が多い。そこで、支持ピン32を、第2シート35のうち光拡散板15aの中央部分と重畳する位置に設けることにより、光拡散板15aに生じ易い変形を確実に抑止することが可能となる。
また、本実施形態では、支持ピン32の先端部32aは球面状とされている。
これにより、支持ピン32により光拡散板15aを押圧する場合に、光拡散板15aは支持ピン32の球面に沿って変形するため、例えば支持ピン32の先端部32aが尖形とされた場合に比して応力集中が生じ難く、光拡散板15aの損傷を抑止することが可能となる。
これにより、支持ピン32により光拡散板15aを押圧する場合に、光拡散板15aは支持ピン32の球面に沿って変形するため、例えば支持ピン32の先端部32aが尖形とされた場合に比して応力集中が生じ難く、光拡散板15aの損傷を抑止することが可能となる。
また、本実施形態では、支持ピン32と光拡散板15aとの間に、クリアランスを設ける構成としている。
このような構成によれば、冷陰極管17の点灯に伴う支持部材30の熱変形が生じて初めて、支持ピン32が光拡散板15aを押圧することとなる。これにより、押圧時に支持ピン32と光拡散板15aとの当接部位に生じる応力を抑制することができ、支持ピン32による光拡散板15aの損傷を抑止することが可能となる。
このような構成によれば、冷陰極管17の点灯に伴う支持部材30の熱変形が生じて初めて、支持ピン32が光拡散板15aを押圧することとなる。これにより、押圧時に支持ピン32と光拡散板15aとの当接部位に生じる応力を抑制することができ、支持ピン32による光拡散板15aの損傷を抑止することが可能となる。
また、本実施形態では、第2シート35は、冷陰極管17から出射される光を反射可能な構成とされている。
このような構成によれば、冷陰極管17から第2シート35側へ出射された光を、光拡散板15a側へ反射して照明光として利用できるため、高い照明輝度を実現することが可能となる。
このような構成によれば、冷陰極管17から第2シート35側へ出射された光を、光拡散板15a側へ反射して照明光として利用できるため、高い照明輝度を実現することが可能となる。
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図8及び図9によって説明する。この実施形態2では、光拡散板を含む光学部材の構成を変更したものを示し、その他は前記実施形態と同様である。前記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
図8は本実施形態に係る液晶表示装置に配設される光学部材の構成を示す斜視図、図9はその光学部材のB−B断面の構成を模式的に示す断面図である。
次に、本発明の実施形態2を図8及び図9によって説明する。この実施形態2では、光拡散板を含む光学部材の構成を変更したものを示し、その他は前記実施形態と同様である。前記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
図8は本実施形態に係る液晶表示装置に配設される光学部材の構成を示す斜視図、図9はその光学部材のB−B断面の構成を模式的に示す断面図である。
液晶表示装置10に配設される光学部材40は、液晶パネル11やシャーシ14と同様に横長の矩形状とされており、図8及び図9に示すように、光拡散板41とレンズシート42とが互いに貼り合わされた構成とされている。なお、光学部材40は、光拡散板41が冷陰極管17と対向し、レンズシート42が液晶パネル11と対向するように、シャーシ14の開口部に配設されている。
光拡散板41は、入射光の拡散を行うものであって、透光性を有するポリスチレンからなる基材を有し、その内部には光を散乱させる光散乱粒子が分散配合された構成とされている。なお、本実施形態ではポリスチレンからなる基材を用いるものとしたが、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等の合成樹脂から好適に選択することが可能である。
レンズシート42は、集光に異方性をもたせるべく(つまり所定方向の光を選択的に集光するべく)、例えばポリエチレンテレフタラートからなる透光性基材43上に、複数の凸シリンドリカルレンズ44が並列配置されてなるレンズ部45を有して構成されている。本実施形態では、レンズ部45はアクリル製とされている。この場合の凸シリンドリカルレンズ44は、半円柱状の凸レンズが基材長辺方向に延在しており、短辺方向に並列配置された構成となっている。すなわち、当該凸シリンドリカルレンズ44の延設方向は、冷陰極管17の軸線方向と一致する態様とされている。なお、本実施形態ではポリエチレンテレフタラートからなる透光性基材43を用いるものとしたが、例えばポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等の合成樹脂から好適に選択することが可能である。
また、光拡散板41とレンズシート42との間には、各凸シリンドリカルレンズ44の境界部と平面視重畳する位置に選択的に配された反射層46がストライプ状に形成されている。なお、隣り合う反射層46の間の部分、つまり凸シリンドリカルレンズ44の焦点位置と平面視重畳する位置には、透光部47が形成されている。すなわち、反射層46及び透光部47は、それぞれが凸シリンドリカルレンズ44の長手方向と略平行な所定幅の筋状をなしており、全体としてストライプ状をなしている。
反射層46は、各凸シリンドリカルレンズ44の谷部を中心とした所定幅の領域に形成されるのに対し、透光部47は各凸シリンドリカルレンズ44の頂点を中心とした所定幅の領域に形成されている。当該反射層46は、例えば白色の酸化チタン微粒子が分散混入された樹脂基材等からなる。一方、透光部47は空気層とされており、その屈折率が光拡散板41やレンズシート42とは相異している。なお、凸シリンドリカルレンズ44の配列周期(レンズピッチ)及び反射層46の配列周期(反射層ピッチ)は、ほぼ同じに設定されており、例えば140μm程度とされている。
上記した光学部材40において、各冷陰極管17から照射された光は、光拡散板41により拡散された後、透光部47を通過した場合は、そのまま凸シリンドリカルレンズ44に入射して、その指向性が液晶パネル11の有効表示領域に向けて方向付けられつつ出射される。一方、透光部47を通過しない光は、反射層46で反射されて冷陰極管17側に戻り、光反射シート21等によって再度光学部材40側に出射されるものとされており、透光部47を通過するまで反射を繰り返すことで、光の再利用を図る構成となっている。
以上、本実施形態に係る液晶表示装置10に備わる光学部材40は、光拡散板41のうち冷陰極管17と対向する面と反対側の面に、複数の凸シリンドリカルレンズ44が配置されてなるレンズシート42が貼り合わされている。
このような構成によれば、光拡散板41によって拡散された光がレンズシート42の各凸シリンドリカルレンズ44を通過することにより、照射光を液晶パネル11の有効表示領域に高効率で集光させることが可能となる。
このような構成によれば、光拡散板41によって拡散された光がレンズシート42の各凸シリンドリカルレンズ44を通過することにより、照射光を液晶パネル11の有効表示領域に高効率で集光させることが可能となる。
さらに、光学部材40は、光拡散板41とレンズシート42とが貼り合わされた構成とされているため、光拡散板41が冷陰極管17の点灯に伴う高温環境下で独立して延伸することができず、当該光拡散板41とレンズシート42との線膨張係数αの差異により、凸状をなす変形が一層生じやすくなる。そのため、当該光学部材40を用いたバックライト装置12においては、本発明に係る支持部材30の熱変形による光拡散板41の変形抑制効果がより一層発揮されることとなる。
また、本実施形態では、光拡散板41とレンズシート42との間に反射層46が設けられ、当該反射層46は、複数の凸シリンドリカルレンズ44の各々の境界部に選択的に配されている。
この場合、反射層46が凸シリンドリカルレンズ44の非集光部に対応した領域に配されるのに対し、隣り合う反射層46の間の透光部47は凸シリンドリカルレンズ44の集光部に対応した領域に配されていることとなる。したがって、反射層46と透光部47との大きさの比率を調整することで、光の拡散角度(集光角度)を容易にコントロールすることができる。その結果、当該液晶表示装置10において、表示に使われない方向への出射光を低減でき、光の利用効率を改善することが可能となる。
この場合、反射層46が凸シリンドリカルレンズ44の非集光部に対応した領域に配されるのに対し、隣り合う反射層46の間の透光部47は凸シリンドリカルレンズ44の集光部に対応した領域に配されていることとなる。したがって、反射層46と透光部47との大きさの比率を調整することで、光の拡散角度(集光角度)を容易にコントロールすることができる。その結果、当該液晶表示装置10において、表示に使われない方向への出射光を低減でき、光の利用効率を改善することが可能となる。
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図10及び図11によって説明する。この実施形態3では、支持部材の構成を変更したものを示し、その他は前記実施形態と同様である。前記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
図10は本実施形態に係る液晶表示装置に配設される支持部材の構成を示す平面図、図11はその液晶表示装置の要部拡大断面図である。
次に、本発明の実施形態3を図10及び図11によって説明する。この実施形態3では、支持部材の構成を変更したものを示し、その他は前記実施形態と同様である。前記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。
図10は本実施形態に係る液晶表示装置に配設される支持部材の構成を示す平面図、図11はその液晶表示装置の要部拡大断面図である。
支持部材50は、シャーシ14の底板面とほぼ同一の形状・面積をなす板状の支持ベース51と、当該支持ベース51から突出した略円錐形状の支持ピン32とから構成されている。
支持ベース51は、図10に示すように、シャーシ14の底板の内面に沿ってそのほぼ全域を覆うように敷かれている。当該支持ベース51の周縁部には係止孔(図示せず)が設けられ、当該係止孔を通じて係止片52によりシャーシ14の底板に係止されている。つまり、支持ベース51は、係止された周縁部以外の部位、すなわち内側部分は、シャーシ14に拘束されておらず、場合によってはシャーシ14と離間可能なものとされている。
支持ベース51は、図10に示すように、シャーシ14の底板の内面に沿ってそのほぼ全域を覆うように敷かれている。当該支持ベース51の周縁部には係止孔(図示せず)が設けられ、当該係止孔を通じて係止片52によりシャーシ14の底板に係止されている。つまり、支持ベース51は、係止された周縁部以外の部位、すなわち内側部分は、シャーシ14に拘束されておらず、場合によってはシャーシ14と離間可能なものとされている。
上記支持ベース51は、図11に示すように、シャーシ14の底板に直接配設される第1シート53と、当該第1シート53の上面(シャーシ14とは反対側、光拡散板15a側)に配される第2シート54とが貼り合わされた構成とされている。なお、本実施形態においても、上記実施形態1と同様に、第2シート54の熱膨張係数α2は、第1シート53の熱膨張係数α1より大きいものとされている。
また、第2シート54は、その表面が反射性に優れた白色とされることで、光反射機能を有している。これにより、当該第2シート54(つまり支持部材50)は、冷陰極管17から出射された光を光拡散板15a等の光学部材15側に反射させることが可能となっている。
以上に示した液晶表示装置10によると、シャーシ14の底板の全域に亘って配設された支持部材50において、冷陰極管17側に配された第2シート54が光反射機能を有するものとされている。
これにより、冷陰極管17から出射された光を、光拡散板15aへ反射して照明光として利用できるため、高い照明輝度を実現することが可能となる。さらに、別途、光反射シートを設ける必要がないため、部品点数を削減することができ、コスト削減に寄与することが可能となる。
これにより、冷陰極管17から出射された光を、光拡散板15aへ反射して照明光として利用できるため、高い照明輝度を実現することが可能となる。さらに、別途、光反射シートを設ける必要がないため、部品点数を削減することができ、コスト削減に寄与することが可能となる。
さらに、支持ベース51がシャーシ14の底板の全域に亘って敷かれた構成とされているため、仮に当該液晶表示装置10において、シャーシ14の底板面方向に温度勾配がついた場合にも、当該支持ベース51は、光拡散板15aに生じる熱変形と対称をなす変形形状をなすことができ、光拡散板15aの変形を確実に抑止することが可能となる。
<他の実施形態>
以上、本発明の実施形態について示したが、本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
以上、本発明の実施形態について示したが、本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態1では、支持部材30を、シャーシ14の底板の短辺方向に沿って帯状をなす支持ベース31を有するものとしたが、支持ベースの態様はこれに限らず、例えば図12に示すように、シャーシ14の底板の長辺方向に沿って延びる支持ベース61を有する支持部材60を採用しても良い。
(2)上記した実施形態1では、支持部材30の第2シート35を白色部材として、冷陰極管17から出射される光を反射可能なものとしたが、第2シートに光反射能を付与すべく、例えば、第2シートの表面に光反射材料を塗布する構成としても良い。実施形態3における第2シート54も同様である。
(3)上記した各実施形態では、支持ピンを略円錐形状としたが、支持ピンの形状はこれに限らず、例えば、略三角錐形状、略四角錐形状等の多角錐形状、円筒形状、多角柱形状等としても良い。
(4)上記した各実施形態では、支持部材に設けられた複数の支持ピンが、全て同一の高さとされたものと例示したが、光拡散板ないし支持部材の変形状態に鑑み、異なる高さの支持ピンを設けた支持部材も本発明に含まれる。
(5)上記した各実施形態では、光源として冷陰極管17を使用した場合を示したが、例えば熱陰極管など他の種類の光源を用いたものも本発明に含まれる。
(6)上記した各実施形態では、液晶表示装置10のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(7)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネル11を用いた液晶表示装置10を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
10…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、12…バックライト装置(照明装置)、14…シャーシ、14a…開口部、15a…光拡散板、17…冷陰極管(光源)、30…支持部材、31…支持ベース(貼合シート)、32…支持ピン(支持突部)、32a…支持ピンの先端部、34…第1シート、35…第2シート、42…レンズシート、44…レンズ、47…反射層、TV…テレビ受信装置
Claims (10)
- 光源と、
前記光源を収容するとともに、前記光源からの光が出射する開口部を有してなるシャーシと、
前記光源から出射される光を拡散する光拡散板と、
前記光拡散板を前記シャーシの内面側から支持するための支持部材と、を備え、
前記光拡散板は、その端部が前記シャーシの開口端縁に拘束されてなる一方、
前記支持部材は、前記シャーシの内面に対して端部が拘束される第1シートと、前記第1シートの前記光拡散板側に貼り合わされ、前記第1シートより線膨張係数αが大きい第2シートとからなる貼合シートを有し、
前記貼合シートのうち前記第2シートには、前記光拡散板側に突出し、前記光拡散板を支持可能な支持突部が形成されてなることを特徴とする照明装置。 - 前記支持突部は、前記第2シートのうち、少なくとも前記光拡散板の中央部分と重畳する位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記支持突部の先端部は球面状とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
- 前記支持突部と前記光拡散板との間には、クリアランスが設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記第2シートは、前記光源から出射される光を反射可能な構成とされることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光拡散板のうち前記光源と対向する面と反対側の面には、複数のレンズが配置されてなるレンズシートが貼り合わされていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光拡散板と前記レンズシートとの間には、前記光源からの出射光を反射するための反射層が設けられ、
前記反射層は、前記複数のレンズの各々の境界部に選択的に配されていることを特徴とする請求項6に記載の照明装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置と、当該照明装置の表側に配される表示パネルとからなる表示装置。
- 前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項8に記載の表示装置。
- 請求項8又は請求項9に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
Priority Applications (1)
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JP2007319754A JP2009146599A (ja) | 2007-12-11 | 2007-12-11 | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 |
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WO2011033845A1 (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-24 | シャープ株式会社 | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 |
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-
2007
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