JP2011141960A

JP2011141960A - 面状光源装置および表示装置

Info

Publication number: JP2011141960A
Application number: JP2010000546A
Authority: JP
Inventors: 頻忠 ▲高▼井良; Kazutada Takaira
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2010-01-05
Publication date: 2011-07-21

Abstract

【課題】輝度の高い面状光源装置を構成する際に、光源から発生する熱により光源の寿命が短くなってしまうことを防止するとともに、光源としてＬＥＤ等などの点状光源を用いる際に、光源から発生する熱などの諸因により寿命が尽きた場合であっても光源を容易に交換することができる面状光源装置を提供するものである。
【解決手段】光源ユニット１０は、複数の点状光源１を実装したフレキシブルプリント基板１２を金属板１１上に配置して構成されている。金属板１１は、第１の側部１３およびそれぞれの第１の側部１３を接続させる第２の側部１４からなり、第１の側部１３と第２の側部１４とのなす角度が略垂直であるコの字状を呈している。また、第１のフレーム３および第２のフレーム６の側部のうち、金属板１１の第２の側部１４を配置する側部には開口部３４が形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノート型やデスクトップ型のパーソナルコンピュータやテレビ、モニター等に使用される表示装置および面状光源装置に関するものである。

一般的な表示装置に用いられる面状光源装置には、サイドライト方式（エッジライト方式ともいう）や直下型などが知られている。また、サイドライト方式の面状光源装置の光源には、冷陰極管（ＣｏｌｄＣａｔｈｏｄｅＦｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔＬａｍｐ：以下ＣＣＦＬと称す）などの線光源または発光ダイオード（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ：以下ＬＥＤと称す）などの点状光源が用いられている。

近年の表示装置においては、表示機器としても輝度の高いものを求められる傾向となっており、この対策として輝度の高い光源を使用する、複数の光源を用いる等の対策を行って、面状光源装置の輝度を高くすることが考えられる。サイドライト方式の面状光源装置においては、１側面に光源ユニットを配置するだけでなく、２側面に光源ユニットを配置する構成とすることが考えられる。また、表示装置の寿命は光源の寿命に依存するため、光源を交換する構造が開示されている（たとえば、特許文献１）。

特許文献１に記載された面状光源装置によれば、表示機器として、１側面に光源を配置した場合と比較すると、輝度を高くすることができる構造であり、光源が寿命となった場合に光源を交換することができるが、光源から発生する熱を放熱する構造については開示がない。また、輝度の高い光源として使用されることが多くなってきたＬＥＤなどの点状光源を配置する構造については、開示されていない。

特開２００５−１３１１０５号公報（第２−４頁、図１）

本発明は、上記のような問題点を考慮し、輝度の高い面状光源装置を構成する際に、光源から発生する熱により光源の寿命が短くなってしまうことを防止するとともに、光源として、ＬＥＤ等などの点状光源を用いる際に、光源から発生する熱などの諸因により寿命が尽きた場合であっても光源を容易に交換することができる面状光源装置を提供するものである。

本発明にかかる面状光源装置は、底部と側部を有する金属製の第１のフレームと、光を出射する複数の点状光源を実装し、第１のフレームの互いに対向する２側部に沿って形成され、点状光源を実装する第１の側部と前記第１の側部を接続させる第２の側部を備えるコの字状の金属板を備えた光源ユニットと、第１のフレームと係合する第２のフレームと、を備え、光源ユニットは、第１のフレームおよび第２のフレームの側部に形成された開口部に配置される第２の側部を引き出すことにより挿抜可能であることを特徴とする。

本発明の面状光源装置によれば、複数の点状光源からの熱を金属板を介して第１のフレームに放熱させることができるため、放熱により、点状光源の寿命が短くなることを防止することができる。また、光源ユニットは、第１および第２のフレームの側部に形成された開口部より挿抜する構造であるため、点状光源における点灯不良や寿命が尽きた場合に光源ユニットのみを交換することができる。

本発明にかかる表示装置の分解斜視図である。本発明の面状光源装置の一部材である光源ユニットの平面図である。本発明にかかる表示装置の斜視図である。面状光源装置を構成する光源ユニットの平面図である。面状光源装置を構成する光源ユニットの平面図である。

実施の形態１．
図１に本発明にかかる表示装置の分解斜視図を示す。図２は面状光源装置を構成する一部材である光源ユニットの平面図を示す。
図１に示すように、本実施の形態における面状光源装置１００は、光源からの光を面状に導き出射面から出射する導光板２を備えており、導光板２は、開口部３１、開口部３１と対向する底部３２および側部３３を備え、金属を含む材料で形成された第１のフレーム３に配置されている。また、第１のフレーム３の底部３２には、光を反射する反射板４が配置されている。さらに、導光板２の出射面と対向する位置に、出射面から出射した光を集光または拡散する光学シート類５が配置されている。第１のフレーム３に収納されたこれらの部材を第２のフレームで係合して、面状光源装置１００を構成している。なお、面状光源装置１００の光出射方向に対向する位置に画像を表示する表示パネル７を配置し、第３のフレーム８でこれらを保持し、表示装置２００を構成している。

また、図２に示すように、本実施の形態の面状光源装置を構成する光源ユニット１０は、複数の点状光源１を実装したフレキシブルプリント基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ：以下、ＦＰＣと称する）１２を金属板１１上に配置して構成されている。金属板１１は、第１の側部１３およびそれぞれの第１の側部１３を接続させる第２の側部１４からなり、第１の側部１３と第２の側部１４とのなす角度が略垂直であるコの字状を呈している。ＦＰＣ１２は、金属板１１の互いに対向する２つの第１の側部１３に配置され、両面テープなどの粘着性物質により貼り付けられている。また、ＦＰＣ１２の端部には表示装置２００の外部との電気的接続部であるコネクタ１５を備え、電気的接続部と電源を繋ぐことで点状光源１を点灯させている。なお、コネクタ１５を搭載していなくても、外部コネクタとの電気的接続がなされるように、ＦＰＣ１２上に配線を露出させておいても良く、その電気的接続法は、この限りではない。また、本実施の形態においては、点状光源１にはＬＥＤを用いており、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）などの単色光を発する光源を配置するほか、白色ＬＥＤ等を配置するなど所望の色度が得られるよう適宜選択することができる。

図１に示すように、光源ユニット１０は、第１のフレーム３の側部３３に金属板１３の側部が対応して配置されている。また、第１のフレーム３および第２のフレーム６の側部のうち、金属板１１の第２の側部１４を配置する側部には開口部３４が形成されている。よって、光源ユニットは、第１および第２のフレームの側部に形成された開口部３４より第２の側部１４を引き出すことにより挿抜する構造であるため、点状光源における点灯不良や寿命が尽きた場合に光源ユニットのみを交換することができる。

図３(ａ)に表示装置２００の斜視図、図３（ｂ）に表示装置２００から光源ユニット１０を抜き出した状態の斜視図を示す。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、表示装置２００を形成する第３のフレーム８の側部であって、金属板１１の第２の側部１４を配置する側部に開口部をさらに備えることにより、当該開口部より表示装置２００を組み立てた状態で、光源ユニット１０を抜き出して、新しい光源ユニット１０に交換することができる。

上記説明したとおり、本発明の面状光源装置１００によれば、コの字状を呈する光源ユニット１０の第１の側部１３を、第１のフレーム３の側部３３に対向して配置させているため、複数の点状光源１からの熱を金属板１１を介して第１のフレーム３に放熱させることができる。また、放熱により、点状光源１の寿命が短くなることを防止することができる。さらに、光源ユニット１０は、第２の側部１４を配置する側部に形成された面状光源装置１００の開口部３４より挿抜する構造であるため、点状光源１における点灯不良や寿命が尽きた場合に光源ユニット１０のみを交換することができる。また、複数の光源部材を光源ユニット１０として一体化させたため、輝度の高い面状光源装置１００をより安価に作成することができ、光源ユニット１０を配置する工程数を削減することができる。

なお、光源ユニット１０に配置する点状光源１は、金属板１１の対向する第１の側部１３に配置させたが、図４の光源ユニット１０の上面図に示すように、各第１の側部１３を接続する第２の側部１４にさらに、点状光源１を複数配置させる構成でもよい。このように形成することで、３方向から光を出射させることができるため、より輝度の高い面状光源装置１００を提供することができる。

また、金属板１１の３側部に点状光源１を配置する場合、図４に示すとおり、ＦＰＣ１２は、１つの長い連続したＦＰＣを用いて、点状光源１を実装し、金属板１１に貼り付ける。このように形成することによって、１つの光源ユニット１０において、ＦＰＣ１２の部品点数を削減することができ、安価に製品を作る事が可能となる。

実施の形態２
図５は本実施の形態２の光源ユニット１０の上面図である。上記実施の形態１における光源ユニット１０は、金属板１１の第１の側部１３と第２の側部１４のなす角度が略直角であるコの字形状を呈していたが、本実施の形態２においては、図５に示すとおり、金属板１１の第１の側部１３と第２の側部１４との成す角が９０°より大きく、９５°未満となるよう形成させる。

このような構成とすることで、図１に示す通り、光源ユニット１０を面状光源装置１００に形成した開口部より挿入する際、金属板１１の第１の側部１３と第１のフレーム３の側部３３とが、互いに押し合う力の作用により、第１のフレーム３と金属板１１が当接される。よって、点状光源１から発生し金属板１１に伝わる熱を第１のフレーム３より放熱させることができ、熱により表示装置２００に発生する表示不良や点状光源１の寿命低下を防止することができる。

また、第１のフレーム３と金属板１１が当接されて、表示装置２００に配置されるため、両者の固定のためのネジ固定手段を形成する必要がなくなり、ネジ止めによる異物の発生を防止することができる。

１点状光源、２導光板、３第１のフレーム、４反射シート、５光学シート類、６第２のフレーム、７表示素子、８第３のフレーム、１０光源ユニット、１１金属板、１２ＦＰＣ、１３第１の側部、１４第２の側部、３１、３４開口部、３２底部、３３側部、３４開口部、１００面状光源装置、２００表示装置。

Claims

底部と側部を有する金属製の第１のフレームと、
光を出射する複数の点状光源を実装し、前記第１のフレームの互いに対向する２側部に沿って形成され、前記点状光源を実装する第１の側部と前記第１の側部を接続させる第２の側部を備えるコの字状の金属板を備えた光源ユニットと、
前記第１のフレームと係合する第２のフレームと、を備え、
前記光源ユニットは、前記第１のフレームおよび第２のフレームの側部に形成された開口部に配置される前記第２の側部を引き出すことにより挿抜可能であることを特徴とする面状光源装置。
前記光源ユニットを構成する前記金属板は、前記第２の側部に前記点状光源をさらに備えることを特徴とする面状光源装置。
前記金属板に配置される点状光源は、前記点状光源を電気的に接続して点灯動作を行うフレキシブルプリント基板上に配置されており、前記フレキシブルプリント基板は、前記金属板の前記第１の側部および前記第２の側部に連続して一体的に形成されていることを特徴とする請求項２記載の面状光源装置。
前記光源ユニットを構成する前記金属板は、隣接する第１の側部と第２の側部との成す角が９０°より大きく、９５°未満となるよう屈曲させる事を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の面状光源装置。
請求項１乃至４記載のいずれか１項に記載の面状光源装置の光出射面に対向して配置され、外部からの信号により映像を表示する表示素子を配置したことを特徴とする、表示装置。