JP2009238567A - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】耐衝撃性の向上と適正な輝度の確保とを両立することができる照明装置及び液晶表示装置を提供する。
【解決手段】導光板１４と、導光板１４の端面に対向して配され、導光板１４に光を供給する光源（ＣＣＦＬ）３１を有する光源ユニット３０とが配置されるフレーム１１，１２を備えるバックライト１０において、上フレーム１１に、ＣＣＦＬ３１と導光板１４との間に位置し、導光板１４のＣＣＦＬ３１側への移動を規制する支持部４１を一体成形し、支持部４１に、ＣＣＦＬ３１と導光板１４とを連通させる開口部を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、導光板と導光板の端面に対向配置される光源とを備える照明装置及びその照明装置を用いた液晶表示装置に関する。

従来、液晶表示装置に用いられる照明装置として、液晶セルの下方に配置される導光板と、導光板の側面に沿って配置される線状光源とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
このような照明装置においては、導光板の重量が最も大きく、落下時など照明装置自体が衝撃を受けたときに、導光板が移動して光源を破損させるおそれがある。

このような照明装置を搭載した液晶表示装置として、ノートブック型のパソコンがあるが、このノートブック型のパソコンにあっては特に強度が要求されており、耐衝撃試験において適正に導光板を支持できることが求められる。
そこで、光源と導光板との間に導光板の移動を規制する部材を設け、落下時に導光板が動くのを防止し、光源を保護することが考えられる。
特開２００６−２５０９８７号公報

しかしながら、光源と導光板との間に導光板の移動を規制する部材を設け、この部材によって導光板を全面で受ける構造とした場合、落下時における導光板の移動を確実に防止することができるものの、この部材が設置された箇所では光源から導光板へ供給される光が遮蔽され、この周囲で表示が暗くなってしまう。
そこで、本発明は、耐衝撃性の向上と適正な輝度の確保とを両立することができる照明装置及び液晶表示装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、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線状光源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が配置されるフレームとを備える照明装置において、前記フレームは、前記線状光源と前記導光板との間に、前記導光板の前記線状光源へ接近する方向への移動を規制する導光板支持部を有し、前記導光板支持部は、少なくとも一部に、前記線状光源と前記導光板とを連通させる隙間部を備えることを特徴としている。

これにより、導光板支持部によって、導光板の光源に接近する方向への移動を規制するので、照明装置が衝撃を受けた場合であっても導光板の支えを確保して、導光板が光源にストレスを与えるのを防止することができ、その結果、光源に発生する不具合を防止することができる。
さらに、導光板支持部に隙間部を設けるので、光源から導光板へ供給される光が遮蔽されるのを防止することができ、導光板支持部付近で輝度が低下することを抑制することができる。

また、本発明に係る照明装置は、上記において、前記隙間部は、前記導光板支持部における前記導光板の厚さ方向中央部に形成された開口部であることを特徴としている。
これにより、光源と導光板とを連通させる隙間部を、導光板の厚さ方向中央部付近に形成することができ、光源から導光板への光の入射効率を向上させることができる。
また、本発明に係る照明装置は、上記において、前記導光板支持部は、前記導光板の端部に対向配置されていることを特徴としている。

これにより、導光板の光源に接近する方向への移動を効果的に規制することができると共に、光源から導光板への光の供給の妨げを最小限に止めることができる。
さらに、本発明に係る照明装置は、上記において、前記光源ユニットは、前記導光板支持部と前記線状光源との間に配置され、前記導光板支持部を補強する補強部材を有し、前記補強部材は、少なくとも一部に、前記線状光源と前記導光板とを連通させる開口部を備えることを特徴としている。

これにより、導光板支持部と補強部材とによって、導光板の光源に接近する方向への移動を規制することができ、より強度に導光板を支持することができる。また、このとき、補強部材にも開口部を設けるので、光源から導光板へ供給される光を確保することができる。
さらにまた、本発明に係る照明装置は、上記において、前記光源ユニットは、前記線状光源の端部を保持するランプホルダを有し、前記ランプホルダは、少なくとも一部に、前記線状光源と前記導光板とを連通させる開口部を備えることを特徴としている。
これにより、光源の端部での輝度低下を防止することができる。

さらに、本発明に係る照明装置は、上記において、前記導光板支持部は、前記導光板の前記端面の外形と前記光源ユニットの外形とに沿った形状に成形され、前記導光板の前記端面と前記光源ユニットとに当接していることを特徴としている。
これにより、導光板支持部で導光板を適正に支持することができると共に、接触面積が増えることで導光板支持部の強度を増すことができる。

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、導光板を十分な強度で支持しつつ、光源からの入光を確保した照明装置を搭載した液晶表示装置とすることができ、耐衝撃性の向上と液晶パネルの輝度及び均整度の向上とを実現した液晶表示装置とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る液晶表示装置を構成する液晶モジュール１の正面図である。
この液晶モジュール１は、サイドライト型のバックライト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。

本実施形態では、バックライト１０の光源として、線状光源である冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）３１を適用する。ＣＣＦＬ３１の両端からは図示しないリード線が伸び、このＣＣＦＬ３１の両端に、シリコン樹脂等からなり上記リード線を被覆するランプホルダ３２が設けられている。
ＣＣＦＬ３１は、液晶パネル２０の背面側に位置する導光板（図示せず）の側面に対向配置され、導光板の側面に光を供給する。また、バックライト１０は、ＣＣＦＬ３１や導光板、後述する光学シート類を内包すると共に、液晶パネル２０が設置される樹脂フレーム１１を有する。

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。
図２は、図１におけるＡ−Ａ´断面を示す図である。
バックライト１０は、光源ユニット３０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、これらが樹脂フレーム（上フレーム１１及び下フレーム１２）によって保持されている。

光源ユニット３０は、上述したＣＣＦＬ３１及びランプホルダ３２と、ＣＣＦＬ３１を取り囲むように配置されたリフレクタ３３とを備えている。リフレクタ３３は、例えばアルミニウム等からなり、ＣＣＦＬ３１の光出射方向に開口した断面コの字状に形成されている。このような構成により、ＣＣＦＬ３１から四方に照射された光は、リフレクタ３３によって反射され、リフレクタ３３の開口部側に出射される。

上フレーム１１はプラスティック等の樹脂材料からなり、略枠状に形成されている。また、下フレーム１２も上フレーム１１と同様、プラスティック等の樹脂材料からなり、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。
光源ユニット３０は、導光板１４の長手方向に沿って該導光板１４の側面に配置されており、ＣＣＦＬ３１からの光が導光板１４の上記側面に入射されるようになっている。すなわち、リフレクタ３３の開口部は、導光板１４の上記端面に向けて設けられている。

導光板１４は、ＣＣＦＬ３１からの光を導光板上面から出射する。導光板１４としては、アクリル樹脂など、透明なプラスティック樹脂が用いられる。反射シート１３は、導光板入射面から入射した光が導光板上面以外の面から出射しないように、導光板１４の下面に配置される。
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。

このようにして導かれた光はレンズシート１６，１７によって集光され、これが液晶パネル２０の背面に導かれる。
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、上フレーム１１に形成された設置部１１ａの上に、その背面の一部が貼り付けられる。これにより、液晶パネル２０の背面にバックライト１０が配置された状態の液晶モジュール１が完成する。

上フレーム１１には、導光板１４のＣＣＦＬ３１側への移動を規制するための支持部４１が形成されている。この支持部４１は、上フレーム１１の枠体１１ｂの背面に、導光板１４の厚み方向（Ｚ方向）に突出するように一体成形されている。
本実施形態では、支持部４１を、ＣＣＦＬ３１の両端部で、ランプホルダ３２と導光板１４との間に位置するように配置するものとする。また、支持部４１は、導光板１４側の側面４１ａを導光板１４の端面１４ａに当接し、ＣＣＦＬ３１側の側面４１ｂをランプホルダ３２の側面３２ａに当接させる形状に成形されている。このような構成により、導光板１４のＣＣＦＬ３１側（Ｙ方向）への移動が規制される。

支持部４１の突出方向の長さは、支持部４１の底面４１ｃが導光板１４の底面１４ｂより上方に位置するように設定されている。
また、ランプホルダ３２には、導光板１４に対向する面の少なくとも一部にＣＣＦＬ３１の光を通すための孔３２ｂが形成されている。
これらにより、ＣＣＦＬ３１と導光板１４とを連通させる隙間部を形成している。なお、支持部４１により形成される隙間とランプホルダ３２の孔３２ｂとの位置関係は、ＣＣＦＬ３１からの光が導光板１４へ入射しやすくなるように設定する。

なお、図２において、上フレーム１１及び下フレーム１２がフレームに対応し、支持部４１が導光板支持部に対応している。
ところで、ノートブック型のパソコンなど可搬性のものについては、落下等により衝撃を受ける可能性が高いため、十分な強度が要求される。また、液晶表示装置に用いられる照明装置（バックライト）にあっては、落下時に導光板が動いて光源を破損させるおそれあるため、耐衝撃試験において導光板を適正に支持できることが求められる。

そこで、図３に示すように、光源１３１と導光板１１４との間に導光板１１４の移動を規制する支持部１４１を設け、落下時に導光板１１４が動くのを防止し、光源１３１を保護することが考えられるが、この場合、支持部１４１の全面で導光板１１４を受ける構造とすると、支持部１４１が設置された箇所では光源１３１から導光板１１４へ供給される光が遮蔽され、この周囲で表示が暗くなってしまう。

これに対して、本実施形態では、支持部４１及びランプホルダ３２に、ＣＣＦＬ３１と導光板１４とを連通させる隙間部を設けるので、ＣＣＦＬ３１からの光を導光板１４へ通すことができ、支持部４１の周囲の輝度が低下するのを防止することができる。
このように、上記第１の実施形態では、光源と導光板との間に、導光板の光源へ接近する方向への移動を規制する導光板支持部を備えるので、照明装置が衝撃を受けた場合であっても導光板の支えを維持して、導光板が光源にストレスを与えるのを防止することができ、その結果、光源に発生する不具合を防止することができる。

また、導光板支持部に、光源と導光板とを連通させる隙間部を設けるので、光源から導光板へ供給される光が遮蔽されるのを防止することができ、導光板支持部付近で輝度が低下することを抑制することができる。
さらに、導光板支持部を、光源及び導光板が配置されるフレームに一体成形するので、導光板を支えるための部品を別途追加する必要がなく、部品点数を削減することができる。

また、導光板支持部は、導光板の端部に対向配置するので、光源から導光板への光の供給の妨げを最小限に止めることができる。
さらにまた、光源の端部を保持するランプホルダに、光源と導光板とを連通させる隙間部を設けるので、光源の端部での輝度低下をより効果的に防止することができる。
また。導光板支持部を、導光板の端面の外形と光源ユニットの外形とに沿った形状に成形するので、導光板支持部をフレームとの固定側に向けて厚くなる形状とすることができ、強度を増すことができる。さらに、導光板の端面と光源ユニットとに当接させるので、導光板支持部によって導光板を適正に支持することができると共に、接触面積を増やして導光板支持部の強度を増すことができる。

そして、このようなバックライトを搭載した液晶表示装置とすることで、耐衝撃性の向上と液晶パネルの輝度及び均整度の向上とを実現した液晶表示装置とすることができる。
なお、上記第１の実施形態においては、支持部４１の長さを調整してＣＣＦＬ３１と導光板１４とを連通させる隙間部を形成する場合について説明したが、図４に示すように、支持部４１にスリット４１ｄを追加することで、隙間部（開口部）を形成することもできる。

この場合、支持部４１の突出方向の長さを、支持部４１の底面４１ｃが導光板１４の底面１４ｂと同じ高さとなるように設定し、スリット４１ｄを、導光板１４の厚さ方向中央部付近に形成する。また、ランプホルダ３２には、スリット４１ｄに対向する箇所にＣＣＦＬ３１の光を通すための孔３２ｂを形成する。このような構成により、ＣＣＦＬ３１から導光板１４への光の入射効率を向上させることができる。

次に、本発明における第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態において、導光板支持部を補強し光源を保護する補強金具を追加し、より堅牢性を向上させるようにしたものである。
図５は、第２の実施形態における液晶モジュール１の正面図である。
この第２の実施形態では、前述した図１及び図２に示す液晶モジュール１と同様の構成を有する部分には図１及び図２と同一符号を付し、ここでは構成の異なる部分を中心に説明する。

光源ユニット３０は、ランプホルダ３２の一部で、且つ導光板１４と対向する部分を内嵌する補強部材としての補強金具３４を備えている。
図６は、図５におけるＢ−Ｂ´断面を示す図である。
この図６に示すように、補強金具３４は金属からなる略断面コの字状の部材であって、ランプホルダ３２が補強金具３４によって導光板１４側から取り囲まれるように、ランプホルダ３２を補強金具３４に嵌め合わせている。

また、上フレーム１１には、導光板１４のＣＣＦＬ３１側への移動を規制するための支持部４２が形成されている。この支持部４２は、前述した第１の実施形態における支持部４１と同様に、液晶パネル２０が設置される枠体１１ｂの背面に、導光板１４の厚み方向（Ｚ方向）に突出するように一体成形されている。
そして、支持部４２は、ＣＣＦＬ３１の両端部で、補強金具３４と導光板１４との間に位置するように配置される。また、支持部４２は、導光板１４側の側面４２ａを導光板１４の端面１４ａに当接し、ＣＣＦＬ３１側の側面４２ｂを補強金具３４の側面３４ａに当接する形状に成形されている。このような構成により、導光板１４のＣＣＦＬ３１側（Ｙ方向）への移動が規制されている。

また、支持部４２の突出方向の長さは、支持部４２の底面４２ｃが導光板１４の底面１４ｂと同じ高さとなるように設定されている。
さらに、支持部４２には、導光板１４の厚さ方向中央部付近にスリット４２ｄが形成され、補強間具３４及びランプホルダ３２には、それぞれスリット４２ｄに対向する箇所にＣＣＦＬ３１の光を通すための孔３４ｂ及び３２ｂが形成されている。これらにより、ＣＣＦＬ３１と導光板１４とを連通させる開口部を形成している。

上フレーム１１は樹脂フレームであるため、当該上フレーム１１に一体成形された支持部のみにより導光板１４を保持しようとした場合、当該支持部の形状によっては強度が不十分となる場合があるが、本実施形態のように補強金具３４を設けることで、導光板１４をより強度に支持することできる。
このように、上記第２の実施形態では、光源と導光板支持部との間に、光源を導光板側から取り囲むように配置した補強金具を設けるので、この補強金具と導光板支持部とで導光板の光源に接近する方向への移動を規制することができる。その結果、より強度に導光板を支持して光源を保護することができる。また、このとき、補強金具にも開口部を設けるので、光源から導光板へ供給される光を確保することができる。

なお、上記各実施形態においては、支持部４１，４２に設ける開口部の形状及び数は、当該支持部４１，４２の強度を確保することができ、且つＣＣＦＬ３１からの光が遮蔽されない構造であれば、適宜設定可能である。
さらに、上記各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。

第１の実施形態における液晶モジュールの平面図である。 図１のＡ−Ａ´断面図である。 液晶モジュールの比較例を示す断面図である。 支持部の変形例を示す図である。 第２の実施形態における液晶モジュールの平面図である。 図５のＢ−Ｂ´断面図である。

符号の説明

１…液晶モジュール、１０…バックライト、１１…上フレーム、１２…下フレーム、１３…反射シート、１４…導光板、１５…拡散シート、１６，１７…レンズシート、２０…液晶パネル、３０…光源ユニット、３１…冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）、３２…ランプホルダ、３２ｂ…孔、３３…リフレクタ、３４…補強金具、３４ｂ…孔、４１，４２…支持部、４２ｄ…スリット

Claims (7)

1. 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線状光源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が配置されるフレームとを備える照明装置において、
   前記フレームは、前記線状光源と前記導光板との間に、前記導光板の前記線状光源へ接近する方向への移動を規制する導光板支持部を有し、前記導光板支持部は、少なくとも一部に、前記線状光源と前記導光板とを連通させる隙間部を備えることを特徴とする照明装置。
2. 前記隙間部は、前記導光板支持部における前記導光板の厚さ方向中央部に形成された開口部であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記導光板支持部は、前記導光板の端部に対向配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記光源ユニットは、前記導光板支持部と前記線状光源との間に配置され、前記導光板支持部を補強する補強部材を有し、前記補強部材は、少なくとも一部に、前記線状光源と前記導光板とを連通させる開口部を備えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の照明装置。
5. 前記光源ユニットは、前記線状光源の端部を保持するランプホルダを有し、前記ランプホルダは、少なくとも一部に、前記線状光源と前記導光板とを連通させる開口部を備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の照明装置。
6. 前記導光板支持部は、前記導光板の前記端面の外形と前記光源ユニットの外形とに沿った形状に成形され、前記導光板の前記端面と前記光源ユニットとに当接していることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の照明装置。
7. 前記請求項１乃至６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。

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