JP2010123398A - バックライトユニットおよび表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学シートの熱的要因による伸縮を光学シートに撓みを発生させることなく吸収しつつ、装置の狭額縁化に貢献することが可能なバックライトユニットおよび表示装置を提供すること。
【解決手段】光透過型の表示パネル３の背面側に配設される平面視において四角形状を有する薄いシート状の光学シート７と、該光学シート７の周縁部に外装されるシートホルダー１０と、表示パネル３に光を照射する光源とを備えたバックライトユニット４において、光学シート７の周縁部には、その周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みＣが入れられ、それら切り込みＣによって形成された隣接する短冊部７ａ，７ｂが互い違いに折り曲げられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶表示パネル等の透過型の表示パネルの背面側に配置されて、表示パネルに光を照射するバックライト装置に関するものである。

平面型の表示装置の例として、たとえば透過型の液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側にバックライトユニットが配置される。このバックライトユニットは、光源として冷陰極管などの蛍光ランプを備え、この蛍光ランプから発せられる光の特性を調整して液晶表示パネルの背面側に光を照射する装置である。照射された光は、液晶表示パネルを透過することにより、この液晶表示パネルの前面側に画像が可視状態に表示される。

図７は、従来一般的に用いられている液晶表示装置の構造を概略的に示した図である。図示されるように、液晶表示装置５０は、ベゼル５１、表示パネル５２、およびバックライトユニット５３を備える。ベゼル５１は表示パネル５２の額縁となる部材で、表示パネル５２の周縁を保持する。表示パネル５２は、２枚のガラスを貼り合わせてその間に液晶を封止したものである。

バックライトユニット５３は、フレーム５４、光学シート５５〜５７、拡散板５８、蛍光ランプ５９、反射シート６０、バックライトシャーシ６１から構成される。フレーム５４は、額縁形状を有しており、光学シート５５〜５７および拡散板５８を積層させて状態でバックライトシャーシ６１に固定するための部材である。

光学シート５５〜５７および拡散板５８は、蛍光ランプ５９から表示パネル５２に入射する光の特性を調整するためのものである。この場合、光学シート５５，５６，５７は、例えばシート厚が０．１〜０．３ｍｍの拡散シート、レンズシート、偏向選択性反射シートの３枚を積層したものである。また、拡散板５８の板厚は、約２ｍｍの樹脂製の板材で、光学シート５５〜５７の下側に配置される。蛍光ランプ５９の下側に布設される反射シート６０は、蛍光ランプ５９から発せられる光を表示パネル５２側に反射させるための部材である。

バックライトシャーシ６１は浅底の箱形状を有したもので、内部に蛍光ランプ５９が収容される。バックライトシャーシ６１の内部に列設された複数本の蛍光ランプ５９からの光は、反射シート６０で反射された光と共に、拡散板５８、光学シート５５〜５７、表示パネル５２を透過して観察者側に視認される。このとき拡散板５８および光学シート５５〜５７は、蛍光ランプ５９から表示パネル５２に入射する光の特性を調整する。

光学シート５５〜５７は、通常、樹脂製の薄いシートであるため、周囲温度の変化により伸縮して撓み易いことから、これを防止するために、下記特許文献１に開示される光学シートの保持構造が提案されている。図８は、下記特許文献１に記載される光学シートの保持構造を備えた液晶表示装置の概略構成を示した断面図である。尚、図７で説明した液晶表示装置と同一の構成については同符号を付して説明は省略し、異なる点を中心に説明する。

図示されるように光学シート５５〜５７は重ね合わせられて、その周縁部にクリップ６２が外装されて、ひとまとまりになるように保持されている。

この場合、光学シート５５〜５７の周縁部の端縁とクリップ６２の内壁との隙間、つまり逃げ代６４は、光学シート５５〜５７の熱膨張を考慮して所定の距離になるように設定されている。また、光学シート５５〜５７の周縁部をクリップ６２が保持している幅、つまり保持代６３は、光学シート５５〜５７の熱収縮を考慮して所定の長さになるように設定されている。

特開２００６−２２７１３１号公報

近年、液晶表示装置においては、画像表示領域を広く確保しつつ装置を小型化して意匠性を向上させるために、画像表示領域の外周部分（いわゆる額縁部分）の幅を狭くする狭額縁化が求められている。

しかしながら、このような狭額縁化に伴ってクリップ６２を小型化させると、逃げ代６４および保持代６３を小さくなってしまい、その結果、光学シート５５〜５７の熱膨張時には、図９に示されるように周縁部の端縁がクリップ６２の内壁に当たって撓んでしまったり、逆に光学シート５５〜５７の熱収縮時には、図１０に示されるように周縁部がクリップ６２から外れて撓んでしまったりすることが起きる。このように光学シート５５〜５７が撓むと、表示パネル５２の表示画像に輝度が不均一なムラが発生してしまう。

そこで、本発明は、光学シートの熱的要因による伸縮を光学シートに撓みを発生させることなく吸収しつつ、装置の狭額縁化に貢献することが可能なバックライトユニットおよび表示装置を提供することである。

上記課題を解決するため本発明は、光透過型の表示パネルの背面側に配設される平面視において四角形状を有する薄いシート状の光学シートと、該光学シートの周縁部に外装されるシートホルダーと、前記表示パネルに光を照射する光源とを備えたバックライトユニットであって、前記光学シートの周縁部には、該周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みが入れられ、該切り込みによって形成された隣接する短冊部が互い違いに折り曲げられていることを要旨とするものである。

また、上記課題を解決するため本発明は、画像表示領域を有する光透過型の表示パネルの背面側に、該表示パネルに光を照射するバックライトユニットが配置されてなる表示装置において、前記バックライトユニットは、平面視において四角形状を有する薄いシート状の光学シートと、該光学シートの周縁部に外装されるシートホルダーと、前記表示パネルに光を照射する光源とを備え、前記光学シートの周縁部には、該周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みが入れられ、該切り込みによって形成された隣接する短冊部が互い違いに折り曲げられていることを要旨とするものである。

このような構成のバックライトユニットおよび表示装置によれば、平面視において四角形状を有する薄いシート状の光学シートの周縁部には、その周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みが入れられ、それら切り込みによって形成された隣接する短冊部が互い違いに折り曲げられていると共に、このような光学シートの周縁部にシートホルダーが外装されているので、光学シートの熱膨張および熱収縮による伸縮がシートホルダーの内部で、互い違いに折り曲げられた短冊部によってなされることになる。

つまり、光学シートが熱膨張および熱収縮した場合の平面方向への周縁部の伸縮が、互い違いに折り曲げられた短冊部によって伸縮する方向が平面方向に対して傾斜させられているので、例えば１０ｍｍというような光学シートの実際の伸縮量をシートホルダー内部で５ｍｍというように小さくすることが可能である。これにより、光学シートの熱的要因による伸縮を光学シートに撓みを発生させることなく吸収しつつ、装置の狭額縁化に貢献することができる。

この場合、前記光学シートの周縁部に形成された一方に折り曲げられる短冊部と他方に折り曲げられる短冊部との間の空間に、前記シートホルダーの内壁面から断面略三角形状に突出形成されたガイド部が配置されている構成にすれば、シートホルダー内部における光学シートの短冊部の伸縮時の案内を容易にしつつ、シートホルダー内部に光学シートの周縁部を保持することができる。

また、前記光学シートが複数枚重ね合わされ、各光学シートには前記短冊部が同じ位置に形成されると共に、各光学シートの前記短冊部の折り曲げ方向が同じである構成にすれば、シートホルダー内部で各光学シートの短冊部が伸縮する方向を同一とすることができる。

上記構成を有するバックライトユニットおよび表示装置によれば、四角形状を有する薄いシート状の光学シートの周縁部には、その周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みが入れられ、それら切り込みによって形成された隣接する短冊部が互い違いに折り曲げられていると共に、このような光学シートの周縁部にシートホルダーが外装されているので、光学シートの熱膨張および熱収縮による伸縮がシートホルダーの内部において、互い違いに折り曲げられた短冊部によって光学シートの伸縮を光学シートに撓みを発生させることなく吸収することができ、装置の狭額縁化に貢献することができる。

以下に、本発明に係るバックライトユニットおよび表示装置の実施の形態ついて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示した分解斜視図である。図２は、図１の液晶表示装置の断面の一部を拡大して示した部分断面図である。図３は、光学シートとシートホルダーの概略構成を示した外観斜視図である。図４〜図６は、光学シートの熱膨張および熱収縮したときの状態を示した断面図である。

図１に示されるように、液晶表示装置１は、ベゼル２、表示パネル３、およびバックライトユニット４を備える。ベゼル２は、表示パネル３の周縁に被せられる額縁形状を有しており、後述するバックライトシャーシ１４と共に液晶表示装置１全体の強度を確保するものである。表示パネル３は、２枚のガラスを貼り合わせてその間に液晶を封止したもので、前面に画像を表示することができるようになっている。

バックライトユニット４は、フレーム５、光学シート７〜９、シートホルダー１０、拡散板１１、蛍光ランプ１２、反射シート１３、バックライトシャーシ１４を備える。フレーム５は、額縁形状を有しており、光学シート７〜９および拡散板７を積層させて状態でバックライトシャーシ９に固定するためのものである。

光学シート７〜９および拡散板１１は、蛍光ランプ１２から表示パネル３に入射する光の特性（屈折、回折、反射等）を調整するための部材である。

拡散板１１は、平面視において四角形状を有した板状の樹脂製品であり、蛍光ランプ３６からの光を拡散させることで、輝度分布を均一にするためのもので、その板厚は２〜３ｍｍとなっている。

３枚の光学シート７〜９は、平面視において四角形状を有した薄いシート状の樹脂製品である。光学シート７〜９は、上から順に例えば、シート厚が０．１〜０．５ｍｍの偏向選択性反射シート７、レンズシート８、拡散シート９が用いられており、拡散板１１の上に重ねられて配置される、

拡散シート９は、拡散板１１から出射される光を更に拡散させることで、輝度分布を更に均一にするためのものである。レンズシート８は、拡散シート９から出射される光を集光することで、正面輝度を高めるためのものである。偏向選択性反射シート７は、レンズシート８か出射された光が表示パネル３の下側に貼り付けられた偏向板に吸収されないように選択的に反射させるためのものである。

このような光学シート７〜９および拡散板１１によって、各蛍光ランプ１２から発せられる線状の光を面状の光に変換、つまり蛍光ランプのイメージを消して表示パネル３の背面側に照射できるようになっている。

このうち光学シート７〜９は、重ね合わされた状態の周縁部、つまり四辺にそれぞれシートホルダー１０が装着されて、ひとまとまりに保持されるようになっている。

この場合、図３にも示されるように光学シート７，８，９の各周縁部には、それら周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みＣが同じ位置にそれぞれ入れられ、その切り込みＣによって隣り合う上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂが互い違いになるように折り曲げ形成されている。

この場合、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａは、上方に向かって円弧状に折り曲げられ、下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂは、下方に向かって円弧状に折り曲げられている。

これら短冊部には、シートホルダー１０が外装されて、光学シート７，８，９がひとまとまりになるように保持される。シートホルダー１０は金属製板材または樹脂成型品からなる部材で、断面が略Ｍ字形状を有している。また、シートホルダー１０の内壁には、断面が略三角形状に突出されたガイド部１０ｃが設けられている。

図２に示されるように、光学シート７，８，９の上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａは、シートホルダー１０のガイド部１０ｃの上側に円弧状に形成された上案内部１０ａに収容され、下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂは、ガイド部１０ｃの下側に円弧状に形成された下案内部１０ｂに収容される。

また、シートホルダー１０の上壁には、下方に向かって傾斜して延設された脱落防止部１０ｄが設けられ、同様に下壁には、上方に向かって傾斜して延設された脱落防止部１０ｅが設けられており、シートホルダー１０の内部に収容された光学シート７，８，９の短冊部が不用意に外れないようにされている。

図１に示されるように蛍光ランプ１２は一般的な冷陰極管が用いられており、左右の端部には電極部ホルダー１７，１７が装着され、バックライトシャーシ１４に固定されている。この蛍光ランプ１２の下側に布設される反射シート１３は、蛍光ランプ１２から発せられる光を表示パネル３側に反射させるためのものである。

バックライトシャーシ１４は、浅底の箱形状を有しており、底板部１４ｂと長辺側の側壁部１４ｃ，１４ｃが金属製板材かなるシャーシ部材１５で構成され、短辺側の側壁部１４ｃ，１４ｃが樹脂成型品からなるサイドホルダー部材１６，１６で構成されている。このバックライトシャーシ１４は、これら底板部１４ｂおよび四方に配置された側壁部１４ｃ，１４ｃ，１４ｃ，１４ｃによって形成されるランプ収容部１４ａを備えている。

このバックライトシャーシ１４のランプ収容部１４ａへの蛍光ランプ８の固定には、前述の電極部ホルダー１７が用いられる他に、図示されるようなランプの途中位置を把持するランプクリップ１８が用いられている。尚、バックライトシャーシ１４の背面には、蛍光ランプ１２を駆動する高圧パルス電圧を発生させるインバータ回路基板２０と、表示パネル３の駆動を制御するコントロール回路基板１９が取り付けられている。これらのインバータ回路基板２０とコントロールプリント回路基板１９は、それぞれインバータ回路基板カバー２２とコントロール回路基板カバー２１に覆われる。

図２に示されるように、バックライトシャーシ１４の各側壁部１４ｃの上端には、拡散板載置部１４ｅとシートホルダー載置部１４ｆが設けられている。拡散板載置部１４ｅには、拡散板１１の周縁部が載置される。また、シートホルダー載置部１４ｆには、上述した光学シート７，８，９の周縁部に装着されたシートホルダー１０が載置され、フレーム５によって、バックライトシャーシ１４に固定されるようになっている。

この場合、図示されるように拡散板１１の周縁部の端縁が、シートホルダー１０の脱落防止部１０ｅの下側に配置されることで、拡散１１の位置決めと保持がシートホルダ１０によってなされており、拡散板１１のガタツキ等が防止されている。

次に、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂが形成された光学シート７，８，９と、これら短冊部に外装されるシートホルダー１０の作用・効果について図４〜図７を用いて説明する。

図４は、光学シート７，８，９が熱膨張した状態、図５は、光学シート７，８，９が熱収縮した状態を示している。尚、図２は、光学シート７，８，９が熱膨張および熱収縮する前の状態を示している。

図４に示されるように、光学シート７，８，９は熱膨張によって周縁部が外側に向かって伸びている。このとき、光学シート７，８，９の周縁部の切り込みＣによって形成された上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂは、それぞれシートホルダー１０の上案内部１０ａおよび下案内部１０ｂに沿って伸びる。

また、図５に示されるように、光学シート７，８，９は熱収縮によって周縁部が内側に向かって縮んでいる。このとき、光学シート７，８，９の周縁部の切り込みＣによって形成された上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂは、それぞれシートホルダー１０の上案内部１０ａおよび下案内部１０ｂに沿って縮んでいる。

図６には、光学シート７，８，９の熱膨張により水平方向（平面方向）に実際に伸びた量３１（例えば５ｍｍ）と熱収縮により水平方向に実際に縮んだ量３２（例えば５ｍｍ）が、切り込みＣの基端を中心にして示されている。これに対して、シートホルダー１０の内部においても、同様に上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂがそれぞれ伸びた量も５ｍｍ、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂが縮んだ量も５ｍｍとなるのであるが、それぞれの伸縮する方向が、水平方向（平面方向）に対して傾斜しているため、図示されるように、シートホルダー１０内部での水平方向（平面方向）への伸び量（伸び変位量）３３および縮み量（縮み変位量）３４は、それぞれ２〜３ｍｍと短くなっている。

この場合、図４の状態から更に、光学シート７，８，９が熱膨張により伸びて、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂがシートホルダー１０の上壁および下壁に当たるような場合でも、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂが湾曲することにより、光学シート７，８，９に平面方向への応力が加えられることが緩和されるので、光学シート７，８，９が撓んでしまうことが防止されるようになっている。

上述したように、光学シート７，８，９の周縁部には、その周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みＣが入れられ、それら切り込みによって形成された隣接する上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂが互い違いに折り曲げられていると共に、このような光学シート７，８，９の周縁部にシートホルダー１０が外装されているので、光学シート７，８，９の熱膨張による伸びおよび熱収縮による縮みがシートホルダー１０の内部で、互い違いに折り曲げられた上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂによってなされる。

つまり、光学シート７，８，９が熱膨張および熱収縮した場合の平面方向への周縁部の伸縮（３１，３２）が、互い違いに折り曲げられた上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂによって伸縮する方向が平面方向に対して傾斜させられているので、光学シート７，８，９の実際の伸縮量（３１，３２）をシートホルダー１０内で約半分の長さ（３３，３４）というように小さくすることができる。これにより、光学シート７，８，９の熱的要因による伸縮を光学シート７，８，９に撓みを発生させることなく吸収しつつ、装置の狭額縁化に貢献することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、光学シート７，８，９の周縁部に上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂを形成するための切り込みＣは、線ではなく所定幅のスリットにしても良い。

また、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂを１つおきに形成した構成を示したが、上折り曲げ短冊部７ａ，８ａ，９ａおよび下折り曲げ短冊部７ｂ，８ｂ，９ｂをそれぞれ２つおきや３つおきに形成した構成でも良い。更に、光学シートである３枚の拡散シート、レンズシート、偏向選択性反射シートの数や組み合わせについても、上記実施の形態に限定されない。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示した分解斜視図である。 図１の液晶表示装置の断面の一部を拡大して示した部分断面図である。 図１の液晶表示装置が備える光学シートとシートホルダーの概略構成を示した外観斜視図である。 図２の光学シートが熱膨張した状態を示した図である。 図２の光学シートが熱収縮した状態を示した図である。 光学シートの伸縮をシートホルダー内部で吸収する状態を示した図である。 従来用いられてきた液晶表示装置の概略構成を示した断面図である。 図７の液晶表示装置のより具体的な構成を示した断面図である。 図８の液晶表示装置が備える光学シートが熱膨張した状態を示した断面図である。 図８の液晶表示装置が備える光学シートが熱収縮した状態を示した断面図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
３ 表示パネル
４ バックライトユニット
５ フレーム
７，８，９ 光学シート
７ａ,８ａ，９ａ 上折り曲げ短冊部
７ｂ,８ｂ，９ｂ 下折り曲げ短冊部
Ｃ 切り込み
１０ シートホルダー
１０ａ 上案内部
１０ｂ 下案内部
１０ｃ ガイド部
１２ 蛍光ランプ
１４ バックライトシャーシ
１４ｆ シートホルダー載置部
３１ 光学シートの伸び量
３２ 光学シートの縮み量
３３ 光学シートのシートホルダー内での伸び変位量
３４ 光学シートのシートホルダー内での縮み変位量

Claims (6)

1. 光透過型の表示パネルの背面側に配設される平面視において四角形状を有する薄いシート状の光学シートと、該光学シートの周縁部に外装されるシートホルダーと、前記表示パネルに光を照射する光源とを備えたバックライトユニットであって、前記光学シートの周縁部には、該周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みが入れられ、該切り込みによって形成された隣接する短冊部が互い違いに折り曲げられていることを特徴とするバックライトユニット。
2. 前記光学シートの周縁部に形成された一方に折り曲げられる短冊部と他方に折り曲げられる短冊部との間の空間に、前記シートホルダーの内壁面から断面略三角形状に突出形成されたガイド部が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
3. 前記光学シートが複数枚重ね合わされ、各光学シートには前記短冊部が同じ位置に形成されると共に、各光学シートの前記短冊部の折り曲げ方向が同じで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ユニット。
4. 画像表示領域を有する光透過型の表示パネルの背面側に、該表示パネルに光を照射するバックライトユニットが配置されてなる表示装置において、前記バックライトユニットは、平面視において四角形状を有する薄いシート状の光学シートと、該光学シートの周縁部に外装されるシートホルダーと、前記表示パネルに光を照射する光源とを備え、前記光学シートの周縁部には、該周縁部の長手方向に沿って所定幅に複数の切り込みが入れられ、該切り込みによって形成された隣接する短冊部が互い違いに折り曲げられていることを特徴とする表示装置。
5. 前記光学シートの周縁部に形成された一方に折り曲げられる短冊部と他方に折り曲げられる短冊部との間の空間に、前記シートホルダーの内壁面から断面略三角形状に突出形成されたガイド部が配置されていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置
6. 前記光学シートが複数枚重ね合わされ、各光学シートには前記短冊部が同じ位置に形成されると共に、各光学シートの前記短冊部の折り曲げ方向が同じであることを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。

Images