JP2009158233A - 光源装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】振動等の外部からの衝撃に対して導光板を安定して支持し得る構成の光源装置及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】光源装置１２及び液晶表示装置１０の枠体１６は、底板２０と該底板の周縁に沿って断続的又は連続的に伸びる側板２２を有する。枠体の内側には、底板側から順番に反射板３６と導光板５２が積層される。反射板の少なくとも一部は、折り返し又は折り曲げることにより弾性部５０を形成する。そして、弾性部を側板と導光板との隙間に位置させることにより、弾性部で導光板を押圧した。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置に使用される光源装置及び該光源装置を組み入れた液晶表示装置に関し、さらに詳しくは光源装置や液晶表示装置に組み込まれた導光板を安定に支持し得る構成に関する。

特許文献１に、四角形の板状導光板と、導光板の裏面と側面を囲む四角形の枠体と、導光板に向けて発光する光源と、上記導光板と枠体との間に導光板の裏面と側面を囲むように配置された反射板を備え、光源で発光された光を導光板に入射すると該導光板内で拡散して導光板の表面から面状に出射するとともに、導光板の裏面から出射した光を反射板で反射して再び導光板に入射するようにして光源装置及びその光源装置を用いた液晶表示装置が開示されている。

このような構成を備えた光源装置及び液晶表示装置は種々の電気機器の表示装置として利用されており、特定の場所に固定して使用される表示装置（例えば、テレビ受像器）から自動車等の移動体に搭載される表示装置（例えば、ナビゲーションシステム用ディスプレイ）まで様々である。しかし、固定して使用される表示装置と移動体に搭載される表示装置では使用環境が大きくことなり、後者の表示装置にあっては常に振動の影響を受ける。例えば、自動車等の移動体に搭載される表示装置には鉛直方向の振動や衝撃が頻繁に作用する。そのため、枠体と枠体に対して僅かなクリアランス（例えば、０．５ｍｍ）をもって収容されている導光板に作用する慣性力の違いから、導光板が移動体の振動に呼応して枠体に対して相対的に上下に振動し、それにより導光板と枠体が接触して雑音（ラットルノイズ）が発生するという可能性がある。

このような雑音を解消する方法として、例えば、特許文献２に開示されているように、枠体の側板の一部を変形させて押しばね部を形成し、この押しばね部で導光板を一方向に付勢する方法が考えられる。しかし、通常枠体は頑丈な金属板（例えば、ステンレス板）で形成されている。特に、車載用の表示装置に利用される光源装置の厚み（枠体における側板の高さ）は１０ｍｍ以下である。そのため、硬くて高さの低い側板を精度良く変形させることは容易ではないし、僅かな加工誤差が導光板の損傷や導光板と光源との距離の不均一性を招きかねない。
特開２００３−２７９９７２号公報 特開２００４−２９１９４９号公報

そこで、本発明は、光源装置及び液晶表示装置において、振動等の外部からの衝撃に対して導光板を安定して支持し得る構成を提供するものである。

本発明は、底板と該底板の周縁に沿って断続的又は連続的に伸びる側板とを備えた枠体の内側に上記底板側から順番に反射板と導光板を積層して収容し、上記側板と上記導光板との間に配置された光源から出射された光を上記導光板に入射して拡散した後上記導光板から面状に出射する光源装置及び該光源装置を備えた液晶表示装置において、上記反射板の少なくとも一部を折り返し又は折り曲げることにより弾性部を形成し、上記弾性部を上記側板と上記導光板との隙間に位置させることにより、上記弾性部で上記導光板を押圧したことを特徴とする。

このような構成を備えた本発明の装置によれば、振動等の外部からの衝撃に対して導光板が安定的に支持され、車両等の移動体に搭載しても雑音の発生がない。

図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

実施形態１

図１、２は、本発明に係る液晶表示装置を示す。液晶表示装置１０は、本発明に係る光源装置１２と液晶パネル１４を有する。光源装置１２は枠体１６を有する。枠体１６は、厚さ０．２ｍｍ〜２ｍｍの金属板（例えば、ステンレス、アルミニウム）を加工して形成されており、後に説明する複数の光学要素等を収容するための四角形空間１８を有する。枠体１６は、所定の縦寸法と横寸法を有する長方形の底板２０と、底板２０の４辺縁部からそれぞれ垂直に立ち上がる側板（側壁）２２を有する。車載用の液晶表示装置の場合、例えば、枠体１６の縦寸法は約１ｃｍ〜１５ｃｍ、横寸法は約３ｃｍ〜３５ｃｍ、側板２２の高さは約３ｍｍ〜１０ｍｍである。

実施形態では、枠体１６は長方形を有し、長辺方向に伸びる一つの側板２２ａの内面に光源ユニット２４が配置されている。光源ユニット２４は、帯状のフレキシブル配線基板２６と、基板２６の長手方向に所定の間隔をあけて配置された複数の発光源２８を有し、各発光源２８が基板２６に形成されている対応の電気配線（図示せず）と電気的に接続されている。発光源２８には、発光ダイオード（ＬＥＤ）が好適に利用できる。このように構成された光源ユニット２４は、発光源２８を空間１８に向けた状態で、側板２２ａの内面に適当な固定手段（図示せず）を用いて取り付けられる。固定手段には、両面テープ、接着剤が利用できる。図示する実施形態において、基板２６は側板２２ａより長い。そのため、電源回路接続部３０を有する基板２６の一端側３２は、側板２２ａの一端部とこれに隣接する短辺方向側板２２ｂの一端部との間に形成されている隙間又は基板導出用開口部３４を介して外部に引き出される。図示するように、基板２６の上端が枠体１６内の空間に収まるように、基板２６の幅（図面では上下方向の高さ）は側板２２ａの高さと同等又はそれよりも小さいことが好ましい。なお、側板２２は底板２０の四辺に存在していればよく、連続的に配置されている必要はなく、断続的に配置されていてもよい。

枠体１６の空間１８には、まず反射板（反射シート）３６が配置される。反射板３６は、反射性に優れた合成樹脂又は金属の弾性シートで形成されている。合成樹脂フィルムとしては、例えば、東レ株式会社から販売されている二軸延伸ポリエステル（ＰＥＴ）フィルム（商品名「ルミラー」）が利用可能である。シートは、厚さ１００〜３００μｍ、ヤング率３〜５ＧＰａを有することが好ましい。

図１，３に詳細に示すように、反射板３６は、枠体１６の底板２０とほぼ同一又はそれよりも僅かに小さな縦横寸法を有する四角形の底部３８と、枠体１６の側板２２に対応して底部３８の四辺縁部に一体的に設けられた側部４０を有する。図３に示すように、４つの側部４０のうち、短辺方向に伸びる２つの側部４０ｂは底部３８の短辺に沿って連続的に伸びている。長辺方向の一方の側板２２ａに対応する側部４０ａには、複数の光源用開口部（切欠部）４２が一定の間隔（発光源２８と同一のピッチ）で形成されている。長辺方向の他方の側板２２ａ’に対応する側部４０ａ’は、底部３８の長辺に沿って連続的に伸びており、底部３８の反対側に位置する辺（上縁）の一部を更に外側に伸ばして一つ又は複数の伸出部４４が形成されている。各側部４０の幅（高さ）は、対応する側板２２の高さと同一又はそれよりも僅かに小さい。

このように構成された反射板３６は、底部３８を囲む折り目４６に沿って、底部３８に対して側部４０を折り曲げる（例えば、谷折りする）。また、図の下方に位置する伸出部４４を、伸出部４４と側部４０との境界に沿って伸びる折り目４８に沿って、側部４０に対して折り返し（例えば、山折りする。）、弾性部５０が形成される。このようにして折り曲げ又は折り返された反射板３６は、図２に示すように、底部３８が底板２０に対向し、側部４０をそれぞれ対応する側板２２の内面に対向させて、枠体１６の空間１８内に収容される。この状態で、一方の側部４０ａに形成された光源用開口部４２を介して各発光源２８が空間１８に露出する。

次に、導光板５２が枠体１６の空間１８に配置される。導光板５２は、透光性に優れた合成樹脂（例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート）で形成されている。好ましくは、空間に収容された状態で反射板３６に対向する表面には、微小な反射構造（例えば、微小な凹凸又はレンズアレー）を一体的に備えていることが好ましい。図２に示すように、空間に収容された状態で発光源２８に対向する端部５４には凹部５６が形成されている。このように形成された導光板５２は、図１に示すように枠体１６内の空間１８に、反射板３６に囲まれた状態で収容され、枠板１６の側板２２ａ’とこれに対向する導光板５２の端面５８との間に形成された隙間６０（図１参照）に弾性部５０を圧縮した状態で保持する。その結果、凹部５６の反対側にある端面５８が反射板３６の弾性部５０によって発光源２８に向けて付勢された状態で収まり、それにより、発光源２８と導光板５２の入射端面６２との距離が一定又はほぼ一定に保たれる。

なお、実施形態では、導光板５２は全体に一定の厚みを有するものとして表されているが、入射端面６２から反対側の端面５８に向かって次第に厚みが薄くなるようにしてもよい。この場合、導光板５２の厚みの変化に応じて、導光板側端面６４に対向する枠体側板２２と反射板側部４０の高さに変化を付けるようにすることが好ましい。

枠体１６に収容された導光板５２の上には、一枚又は複数枚の光学シート６６が配置される。光学シート６６には、通常、拡散シート、プリズムシートが含まれる。

以上のようにして枠体１６内の空間に必要な光学要素が配置されると、枠体１６の開口部６８にはカバー７０が固定され、収容された複数の光学要素が保持される。図示するように、カバー７０は、枠体１６の四辺に沿って伸びる枠で、装着された状態で枠体１６の外側に位置する一対の横枠部７２と該横枠部７２の上端から内方に向かって伸びる一対の上枠部７４からなり、四角形の上枠部７４の内側に発光用開口部７６が形成されている。

以上のようにして組み立てられた光源装置に対し、カバー７０及びその発光用開口部（発光面）７６の上に公知の液晶パネル１４が配置されて、液晶表示装置１０が構成される。

構成された液晶表示装置１０は、発光源２８又は弾性部５０が位置する側面を上方又は下方に向けた状態で、使用状態に供される。例えば、液晶表示装置を車載用カーナビゲーションシステムの表示装置として利用した場合、車両走行時液晶表示装置には上下方向の振動が作用する。また、振動に伴う慣性力によって導光板５２は枠体１６に対して上下に移動しようとするが、上述のように導光板５２は反射板３６の弾性部５０によって枠体１６の側板２２に向けて付勢されているので、導光板５２と枠体１６が反射板３６を介して衝撃力をもって当たることはない。そのため、雑音（ラットルノイズ）の発生がない。また、導光板５２は弾性部５０によって発光源２８に向けて付勢されているので、車両走行時も導光板５２と発光源２８との距離が常に一定に維持され、振動に伴って液晶画面が暗くなったり明るくなったりすることがなく、安定した明るさの表示を提供できる。

枠体１６、導光板５２等の大きさは液晶表示装置１０の大きさに応じて異なる。また、弾性部５０に要求される押圧力も当然液晶表示装置１０の大きさによって異なる。本発明によれば、弾性部５０による押圧力は、折り目４８に間欠的に脆弱部（薄肉部又は切り目）を形成することにより、また薄肉部及び／又は切り目の長さ（接続部と切断部の長さ）を調整することによって、簡単に調整が可能である。また、切り目は反射板３６の形成時（切り出し時）に併せて形成できるので、目的の押圧力が容易に得られる。

また、反射板側部４０に沿った弾性部５０の長さや数を調整することによっても、押圧力の調整が可能である。

さらに、図４に示すように、伸出部４４を二重又は三重に折り曲げ又は折り返すことによって、より大きな押圧力を得たり、より大きな隙間に対応することが可能である。

さらにまた、以上の説明では、発光源２８に対向する反射板部分（側部４０）だけに弾性部５０を設けたが、図４に示すように、短辺方向の反射板部分（側部２２）の一方又は両方にも同様に弾性部７８を形成してもよい。この場合、長辺方向の振動に対しても導光板５２を安定に保持できる。

実施形態２

図５、６は本発明の他の実施形態を示す。図示する実施形態では、上述した実施形態１の弾性部５０に加えて、反射板３６の反対側縁部から外側に伸出する伸出部８０を形成するとともに、その伸出部８０を折り目８２，８４に沿って折り曲げ又は折り返して弾性部８６を形成し、この弾性部８６を導光板５２とこれに対向するカバー７０（上枠部７４）との間に保持してもよい。この場合、導光板５２がその板厚方向に安定して保持される。また、弾性部８６を上述した導光板５２の端面を押圧する弾性部５０と併用することにより、導光板５２がより安定的に保持される。

なお、本実施形態では、弾性部８６は反射板側部４０の全長に形成したが、実施形態１の弾性部と同様に、断続的に形成してもよい。また、実施形態１と同様に、折り目８２，８４に薄肉部及び／又は切り目を入れることにより、また薄肉部及び／又は切り目の長さ（接続部と切断部の長さ）を調整することによって同様に押圧力を調整できる。

本発明に係る光源装置及び液晶表示装置の概略断面図。 図１に示す光源装置及び液晶表示装置の分解斜視図。 図２に示す反射板の展開図。 他の形態に係る反射板の斜視図。 他の形態に係る光源装置の概略断面図。 図５の光源装置に組み入れた反射板の展開図。

符号の説明

１０：液晶表示装置、１２：光源装置、１４：液晶パネル、１６：枠体、１８：空間、２０：底板、２２：側板、２４：光源ユニット、２６：フレキシブル配線基板、２８：発光源、３０：電源回路接続部、３２：基板一端側、３４：基板導出用開口部、３６：反射板、３８：底部、４０：側部、４２：光源用開口部（切欠部）、４４：伸出部、４６：折り目、４８：折り目、５０：弾性部、５２：導光板、５４：端部、５６：凹部、５８：端面、６０：隙間、６２：導光端面、６４：端面、６６：光学シート、６８：開口部、７０：カバー、７２：横枠部、７４：上枠部、７６：開口部、７８：弾性部、８０：伸出部、８２，８４：折り目、８６：弾性部。

Claims (6)

1. 底板と該底板の周縁に沿って断続的又は連続的に伸びる側板とを備えた枠体の内側に上記底板側から順番に反射板と導光板を積層して収容し、上記側板と上記導光板との間に配置された光源から出射された光を上記導光板に入射して拡散した後上記導光板から面状に出射する光源装置において、
   上記反射板の少なくとも一部を折り返し又は折り曲げることにより弾性部を形成し、上記弾性部を上記側板と上記導光板との隙間に位置させることにより、上記弾性部で上記導光板を押圧したことを特徴とする光源装置。
2. 上記弾性部は上記導光板を介して上記光源と対向する位置に配置されていることを特徴とする請求項１の光源装置。
3. 底板と該底板の周縁に沿って断続的又は連続的に伸びる側板とを備えた枠体の内側に上記底板側から順番に反射板と導光板を積層して収容し、上記側板と上記導光板との間に配置された光源から出射された光を上記導光板に入射して拡散した後上記導光板から面状に出射する光源装置において、
   上記枠体の開口部において上記導光板の周囲を覆うように配置されたカバーを有し、
   上記反射板の少なくとも一部を折り返し又は折り曲げることにより弾性部を形成し、上記弾性部を上記導光板と上記カバーとの隙間に位置させることにより、上記弾性部で上記導光板を押圧したことを特徴とする光源装置。
4. 上記弾性部の押圧力が上記反射板に脆弱部を形成することによって調整されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの光源装置。
5. 上記脆弱部が上記反射板に形成された薄肉部又は切り目若しくはそれらの両方であることを特徴とする請求項４の光源装置。
6. 請求項１〜５のいずれかの光源装置と、上記導光板の上に配置された液晶パネルを備えたことを特徴とする液晶装置。

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