JP2009224301A - 照明装置、照明装置の組立て方法及び液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源ユニット12は、導光板14の端面に沿って摺動可能なスライド機構によって、ケース11に対して挿脱可能に構成されている。組立て時には、スペーサ41によって導光板14とLED31とのクリアランスを確保した状態で、光源ユニット12をケース11に対してスライド挿入し、その後、光源ユニット12とケース11との間に、光源ユニット12を導光板側14へ押圧する押圧部材51を挿入することで、導光板14とLED31との間のクリアランスを最適に保つ。
【選択図】図3
Description
液晶表示装置の照明装置としては、大別して、高輝度、高効率、大型化可能な直下(ダイレクト)方式と、小型、薄型、低消費電力であるエッジライト(サイドライト)方式との2種類がある。
一方、エッジライト方式は、導光板(ライトガイド)の側面に光源を1つ以上配置し、光を導光板内で拡散・散乱させて面状光源とすることで、薄型化、低消費電力化を実現している。
このようなエッジライト方式の液晶表示装置としては、光源を光源保持体に一体化し、光源保持体をスライド機構にて照明装置の筐体に対して着脱自在とすることで、光源を光源保持体ごと筐体から分離することで光源の交換作業を行うというものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
このように、光源としてLED(発光ダイオード)を用いるので、一般的な光源としてのCFL(陰極蛍光ランプ)を用いる場合と比較して、光源ユニットの小型化を図ることができる。
これにより、光源ユニットを筐体に対してスライド挿入した後、スペーサを撓ませることができるので、光源の導光板に対する位置調整を容易に行うことができる。
さらに、本発明に係る照明装置は、上記において、前記スペーサは、前記光源保持部材の前記導光板の前記端面に対向する対向面側に設けられた弾性部材であって、前記光源保持部材と前記導光板の前記端面との間に押圧力が生じたときに、外形が変形して厚みが小さくなることを特徴としている。
また、本発明に係る照明装置は、上記において、前記スペーサは、前記導光板の前記端面側と面接触する部分を備えていることを特徴としている。
これにより、光源と導光板との間隔を安定させることができ、輝度ムラの発生を抑制することができる。
これにより、光源の導光板に対する位置調整を行って、光源と導光板との間のクリアランスを最適に保つことができる。その結果、光源と導光板とのクリアランスが大きすぎることに起因する輝度低下を抑制して安定した光を得ることができる。
これにより、光源ユニットを筐体に対してスライド挿入した後、光源の導光板に対する位置調整を行うことができる。
これにより、光源ユニットを導光板側に効果的に押圧することができると共に、押圧部材の筐体に対する抜き差しを容易に行うことができる。
また、本発明に係る照明装置は、上記において、前記押圧部材は、前記光源の光出射方向と前記導光板の前記端面とが垂直又は略垂直となるように、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧することを特徴としている。
さらに、本発明に係る照明装置は、上記において、前記光源ユニットに備えられたスペーサの弾性力は、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧する前記構造体が有する弾性力よりも大きく設定されていることを特徴としている。
さらにまた、本発明に係る液晶表示装置は、上記の何れか1つの照明装置と、前記照明装置により光が照射される液晶パネルとを備えることを特徴としている。
これにより、光源ユニット(特に、光源)に衝撃を与えることなく、当該光源ユニットの組立て及び交換作業を行うことができると共に、輝度均一性の良い照明装置を搭載した液晶表示装置とすることができる。
さらに、本発明に係る照明装置は、導光板と、前記導光板の端面に対向して配され、前記導光板に光を供給する複数の点状光源及び該点状光源を保持する光源保持部材を有する光源ユニットと、前記導光板及び前記光源ユニットを保持する筐体とを備える照明装置において、前記光源ユニットは、前記導光板の前記端面に沿って摺動可能なスライド機構によって、前記筐体に対して挿脱可能に構成されており、前記光源ユニットに対して前記導光板の前記端面とは反対側に、前記光源ユニットに保持された前記点状光源を、弾性によって前記導光板の前記端面に向けて押圧する構造体が設けられていることを特徴としている。
図1は、第1の実施形態の液晶表示装置を構成する液晶モジュール1の平面図である。
この液晶モジュール1は、バックライト10と、液晶パネル20とを備え、液晶表示装置は、当該液晶モジュール1と、前記液晶パネル20を駆動するドライバIC及びその信号制御回路(図示せず)とを備える。
図2は、図1のA−A´断面を示す図である。
この図2に示すように、バックライト10のケース11は、上側ケース11aと下側ケース11bとを組み合わせて構成されている。ここで、上側ケース11aは樹脂材料からなり、中央に開口部を有する枠状に形成されている。また、下側ケース11bはアルミニウムからなり、前面(図2における上側)が開口された箱状に形成されている。
また、バックライト10は、光源ユニット12と、反射シート13、導光板14、拡散シート15及びレンズシート16,17等の光学シートとを備えており、これらがケース11に保持されている。
この光源ユニット12は、導光板14の長手方向に沿って該導光板14の側面に対向配置されており、LED31からの光は導光板14の上記側面に入射される。また、光源ユニット12は、導光板14の上記側面側に形成された下側ケース11bのスライド機構11cに沿って、導光板14の長手方向に摺動可能となっている。スライド機構11cは、その端部に光源ユニット12を挿脱可能な開口部を有し、光源ユニット12はその開口部を介してケース11に対して挿脱可能となっている。
拡散シート15は、導光板14の拡散パターンで均一にできなかった光をさらに散乱して均一にすると共に、光源の直接光を見え難くする役割も果たす。
なお、拡散シート及びレンズシートは、液晶パネル20に充分な明るさを得られるのであれば、シートの枚数や重ねる順番もこれに限られるものではない。
液晶パネル20は、透明な絶縁性を有する材料、例えばガラス基板からなり、2枚の基板を所定の間隔で対向させ、表示領域外周をシール材で接着すると共に液晶を封入し、その上下面に偏光板を貼り付けた構成となっている。
ここで、ケース11が筐体に対応し、ランプハウス33が光源保持部材に対応している。
光源ユニット12は、上述したように、LED31と、プリント基板32と、ランプハウス33とで構成されている。ランプハウス33は断面L字型の部材であって、ランプハウス33の互いに直交する板部のうち、導光板14の側面に対向する光源支持部33aには、複数のLED31が所定間隔で実装されたプリント基板32が、LED31からの光が導光板14の側面に向けられるように固定されている。また、光源支持部33aに直交するスライド係合部33bは、スライド機構11cと係合して導光板14の背面の一部に配置される。
光源ユニット12は、下側ケース11bのスライド機構11cに沿って、ケース11に対して挿脱可能となっており、ランプハウス33の光源支持部33aにおける光源ユニット12のケース11に対するスライド挿入側端部には、スペーサ41が両面テープ等の接着剤で固定されている。
このような光源ユニット112を、下側ケース111bのスライド機構111cに沿ってケース111に対してスライド挿入する際、導光板114のエッジ114aとLED131とが干渉し、LED131をプリント基板132に固定している半田にクラックが生じたり、LED131がプリント基板132から取れたりすることで、LED131が不点灯になるおそれがある。
ところで、LED31と導光板14との間のクリアランスは、バックライト表面の輝度、輝度ムラに大きな影響を与えることが分かっており、このクリアランスが大きすぎたり不安定であったりすると、輝度低下や輝度ムラが生じてしまう。
この図5に示すように、ランプハウス33の光源支持部33aと、下側ケース11bにおける光源支持部33aに対向する板部11dとの間には、光源ユニット12を導光板14側へ押圧する押圧部材51が挿入されている。
この押圧部材51は、ランプハウス33と同様、熱伝導性の良い材料、例えばアルミニウムからなり、図6に示すように、平板状の板部51aの一部が、複数箇所に亘って片面側に突出するように折り曲げられており、これがバネ効果を有するスペーサとして機能する複数のバネ部51bを形成している。
また、バネ部51bは、板部51aと平行(又は略平行)な当接面51cを有する。そして、押圧部材51が光源支持部33aと板部11dとの間に挿入されたとき、この当接面51cが光源支持部33a又は板部11dと当接するようになっている。
押圧部材51は、図7に示すように、バネ部51bをランプハウス33の光源支持部33a側に向けて、光源支持部33aと下側ケース11bの板部11dとの間に挿入されることで、当接面51cが光源支持部33aの背面(LED31実装面とは反対側の面)と当接し、バネ部51bが光源支持部33aの背面を押圧するようになっている。
このように、バックライト10を組み立てた状態において、LED31と導光板14との間に最適なクリアランスを確保することで、LED31と導光板14とが隙間なく配置されることに起因して、導光板14がLED31の熱の影響を受けやすくなるのを抑制することができる。
先ず、反射シート13、導光板14、拡散シート15、レンズシート16及び17を、この順番で下側ケース11bの上方(図2における上方向)から当該下側ケース11b内に順次挿入する。これにより、これら光学シートは、下側ケース11bの底部に接した状態で積層される。
そして、光源ユニット12を、上側ケース11a及び下側ケース11bに設けられた開口部を介して、下側ケース11bのスライド機構11cに沿ってスライド挿入する。このとき、ランプハウス33のスライド係合部33bがスライド機構11cと係合することになる。
その後、図5に示すように、ランプハウス33の光源支持部33aと下側ケース11bの板部11dとの間に、押圧部材51を挿入し、光源ユニット12を導光板14側へ押圧する。このとき、押圧部材51の押圧力によりスペーサ41が撓んで、その外形が変形することでスペーサ41の厚みが小さくなり、LED31と導光板14との間のクリアランスが最適に保たれる。スペーサ41は、上述したように略直方体に形成されており、スペーサ41と導光板14の端面とは面接触するように構成されているため、LED31と導光板14との間のクリアランスは安定して保たれる。このようにしてバックライト10が完成する。
一方、光源ユニット12を交換する際には、先ず、押圧部材51をケース11に対してスライド抜脱する。これにより、押圧部材51から光源ユニット12への押圧力が解除されて、光源ユニット12と導光板14との間に十分なクリアランスが確保される。
このように、上記実施形態では、光源ユニットを、導光板等の光学シート類が保持されたケースに対して挿脱可能に構成すると共に、光源ユニットのスライド挿入側端部に、スライド挿入時におけるLEDと導光板との間のクリアランスを確保するスペーサを設けるので、光源ユニットのスライド挿入時におけるLEDと導光板のエッジとの干渉を防止することができる。
また、光源としてLEDを用いるので、一般的な光源としてのCFL(陰極蛍光ランプ)を用いる場合と比較して、光源ユニットの小型化を図ることができる。
さらに、上記スペーサにおける導光板側の光源保持部材からの高さを、光源における光源保持部材からの高さよりも高く設定するので、確実に光源と導光板の端面とのクリアランスを確保することができる。
また、上記スペーサを略直方体の形状とし、導光板の端面側と面接触する部分を備えるようにするので、光源と導光板とのクリアランスを安定して確保することができ、輝度ムラの発生を抑制することができる。
このように、光源ユニットに衝撃を与えることなく、当該光源ユニットの組立て及び交換作業を行うことができると共に、輝度均一性の良い照明装置を搭載した液晶表示装置とすることができる。
さらに、上記実施形態においては、光源ユニット12のスライド挿入時におけるLED31と導光板14とのクリアランスを確保するスペーサ41として、光源支持部33aとは別の弾性部材を用いる場合について説明したが、図9に示すように、ランプハウス33の光源支持部33aにおけるスライド挿入側端部を折り曲げることにより、上記スペーサ41を形成することもできる。
ランプハウス33は断面L字型をしており、光源支持部33aの背面側からの押圧力に対する剛性は、屈曲部近傍が最も高い。したがって、この屈曲部近傍をバネ部51bで押圧することで、ランプハウス33の撓みを抑制しつつ当該ランプハウス33を導光板14側へ摺動させることができる。
なお、押圧部材51,61がバネ効果を有するスペーサとして機能する部位を有する場合について説明したが、当該押圧部材は、光源ユニット12を導光板14側へ押圧することが可能なスペーサとして機能するものであればよい。
さらに、上記実施形態においては、光源ユニット12をケース11に対して挿脱させるためのスライド機構を、下側ケース11bに設ける場合について説明したが、上側ケース11aに設けることもできる。
また、上記実施形態においては、本発明に係る照明装置を液晶表示装置のバックライトに適用する場合について説明したが、サイドライトやフロントライトに適用することもできる。
Claims (15)
- 導光板と、前記導光板の端面に対向して配され、前記導光板に光を供給する複数の点状光源及び該点状光源を保持する光源保持部材を有する光源ユニットと、前記導光板及び前記光源ユニットを保持する筐体とを備える照明装置において、
前記光源ユニットは、前記導光板の前記端面に沿って摺動可能なスライド機構によって、前記筐体に対して挿脱可能に構成されており、前記光源ユニットの前記筐体に対するスライド挿入側端部に、スライド挿入時における前記導光板の前記端面と前記光源との間隙を確保するスペーサを備えることを特徴とする照明装置。 - 前記点状光源はLEDで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
- 前記スペーサは、前記光源保持部材の前記点状光源が保持された面側に設けられており、前記スペーサの前記導光板側の前記光源保持部材からの高さは、前記点状光源の前記光源保持部材からの高さよりも高く設定されており、弾性変形可能な部材により構成されていることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 前記光源保持部材は、前記導光板の前記端面に対向する対向面を有し、前記スペーサは前記対向面に装着されており、前記光源保持部材の前記対向面側と前記導光板の前記端面側との間で押圧力が生じたときに外形が変形するように構成されていることを特徴とする請求項3に記載の照明装置。
- 前記スペーサは、前記光源保持部材の前記スライド挿入側端部に一体成形された板バネ部を有しており、前記板バネ部には前記光源保持部材との間で鋭角を成す傾斜部が備えられており、前記光源保持部材と前記導光板の前記端面との間に押圧力が生じたときに、前記板バネ部の前記傾斜部と前記光源保持部材との成す鋭角が更に小さく変形することを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 前記スペーサは、前記光源保持部材の前記導光板の前記端面に対向する対向面側に設けられた弾性部材であって、前記光源保持部材と前記導光板の前記端面との間に押圧力が生じたときに、外形が変形して厚みが小さくなることを特徴とする請求項2に記載の照明装置。
- 前記スペーサは、前記導光板の前記端面側と面接触する部分を備えていることを特徴とする請求項5又は6に記載の照明装置。
- 前記光源ユニットに対して前記筐体側には、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧する構造体が設けられていることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1項に記載の照明装置。
- 前記構造体は前記筐体に対して挿脱可能に構成された押圧部材であって、前記筐体に対して挿入したとき、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧することを特徴とする請求項8に記載の照明装置。
- 前記押圧部材は、バネ効果を有することを特徴とする請求項9に記載の照明装置。
- 前記押圧部材は、前記光源の光出射方向と前記導光板の前記端面とが垂直又は略垂直となるように、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧することを特徴とする請求項9又は10に記載の照明装置。
- 前記光源ユニットに備えられたスペーサの弾性力は、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧する前記構造体が有する弾性力よりも大きく設定されていることを特徴とする請求項8乃至11の何れか1項に記載の照明装置。
- 前記請求項1乃至12の何れか1項に記載の照明装置と、前記照明装置により光が照射される液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
- 導光板と、前記導光板の端面に対向して配され、前記導光板に光を供給する複数の点状光源及び該点状光源を保持する光源保持部材を有する光源ユニットと、前記導光板及び前記光源ユニットを保持する筐体とを備える照明装置の組立て方法において、
前記光源ユニットの前記筐体に対するスライド挿入側端部に形成されたスペーサによって、前記光源と前記導光板の前記端面との間隔を確保した状態で、前記光源ユニットを前記導光板の前記端面に沿って前記筐体に対してスライド挿入する工程と、
前記光源ユニットを前記筐体に対してスライド挿入した後、前記光源ユニットを前記導光板側へ押圧する押圧部材を、前記筐体に対してスライド挿入する工程とを備えることを特徴とする照明装置の組立て方法。 - 導光板と、前記導光板の端面に対向して配され、前記導光板に光を供給する複数の点状光源及び該点状光源を保持する光源保持部材を有する光源ユニットと、前記導光板及び前記光源ユニットを保持する筐体とを備える照明装置において、
前記光源ユニットは、前記導光板の前記端面に沿って摺動可能なスライド機構によって、前記筐体に対して挿脱可能に構成されており、前記光源ユニットに対して前記導光板の前記端面とは反対側に、前記光源ユニットに保持された前記点状光源を、弾性によって前記導光板の前記端面に向けて押圧する構造体が設けられていることを特徴とする照明装置。
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