JP2013037870A - 照明装置及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレームに基板を固定するためのビスやブッシュの頭部が反射部材内に露出することを防止し、発光面の輝度を均一にしつつ薄形に構成できるようにする。
【解決手段】反射部材５０の光源３０を実装した基板２０をフレーム１０に固定する際に使用するブッシュ７２の頭部７２２が、反射部材５０の縦隔壁５３の背面側に形成された凹部５５内に背面側から収納されるようにした。反射部材５０の背面を基板２０の前面に密着させても基板２０の前面側に位置するブッシュ７２の頭部７２２が、反射部材５０の枠体内に露出することがない。
【選択図】図５

Description

この発明は、複数の光源のそれぞれから照射された光を、反射部材を介して発光面側に配光する照明装置及び表示装置に関する。

発光面を複数の発光領域に分割し、発光領域ごとにＬＥＤ等の光源の光量を制御する照明装置として、各発光領域を構成する反射部材内に光源を配置し、反射部材を行方向及び列方向に組み合わせたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

反射部材は、矩形の有底の枠体であり、発光面に平行な平面と、取付面の四側面から垂直に延出した隔壁と、を備え、平面及び隔壁の全面に拡散シートを貼付している。単一の光源を導光反射体（レンズ）及び拡散板とともに実装した基板が、平面に固定される。光源から照射された光は、導光反射体及び拡散板を介して発光面に配光されるとともに、導光反射体から隔壁に向けて配光される。隔壁に配光された光は、隔壁及び平面に貼付された拡散シートで拡散されて配光面に配光される。

各発光領域を構成する反射部材のそれぞれに単一の光源を実装した基板を配置する作業は煩雑であるため、複数の光源を実装した基板をフレームに固定した後、光源が背面側から貫通する孔部を設けた反射部材を基板上に配置することが考えられる。

特開２０１０−２３８４２０号公報

しかし、照明装置を薄形に構成するためには、フレーム、基板、反射部材を互いに密着させた状態で積層して配置する必要があり、フレームに基板を固定するためのビスやブッシュの頭部が反射部材の平面に露出することになる。フレームに基板を固定するためのビスやブッシュの頭部が反射部材の平面に露出すると、光源から照射された光がビスやブッシュの頭部で反射して発光面に均一に配光されなくなり、発光面に輝度ムラを生じる。

この目的は、フレームに基板を固定するためのビスやブッシュの頭部が反射部材内に露出することを防止し、発光面の輝度を均一にしつつ薄形に構成することができる照明装置及び表示装置を提供することにある。

この発明の照明装置は、フレーム、基板、固定部材及び反射部材を備えている。フレームは、行方向及び列方向に配置された複数の発光領域に対応した面積を有する平板状を呈している。基板は、行方向又は列方向に配置された複数の発光領域のそれぞれに対応する複数の位置に光源を実装する。固定部材は、頭部を基板の前面側に露出した状態で、フレームの前面に基板を固定する。反射部材は、複数の発光領域のそれぞれに対応する複数の平面と、複数の平面のそれぞれの間に位置する隔壁と、を備え、基板の前面に載置される。平面には、光源が背面側から貫通する孔部が形成されている。フレームに固定された基板の長手方向に直交する隔壁の背面側には、固定部材の頭部が背面側から収納される凹部が形成されている。

この構成においては、フレーム、基板及び反射部材が積層して配置される。基板をフレームの前面側に固定する際に基板の前面側に露出する固定部材の頭部は、反射部材の隔壁の背面側に形成された凹部に収納され、反射部材の平面の前面側に露出することがない。このため、反射部材は背面を基板の前面に密着させて配置される。このとき、基板の前面に実装された光源は、孔部を貫通して反射部材の平面の前面側に露出する。

この構成において、反射部材はシート材を素材として前面側に凸となるように折り曲げて隔壁を形成したものとすることが好ましい。シート材に隔壁を形成する際に、隔壁の背面側に凹部を形成することができる。

また、基板に実装される光源は、光源から照射された光を隔壁に向けて配光するレンズを含むものとすることができる。

この発明によれば、基板をフレームの前面側に固定する際に基板の前面側に露出する固定部材の頭部を、反射部材の隔壁の背面側に形成された凹部に収納することができる。これによって、反射部材をその背面を基板の前面に密着させても、固定部材の頭部が反射部材の平面の前面側に露出することがなく、発光面の輝度を均一にしつつ薄形に構成することができる。

この発明の実施形態に係る照明装置を備えた表示装置の斜視図である。 同照明装置の反射部材の一部を示す斜視図である。 同照明装置の基板の平面図である。 同照明装置における固定部材による基板のフレームへの取付状態を示す図である。 同表示装置の要部の断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の別の実施形態に係る表示装置の要部の断面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る照明装置を適用した表示装置を、図面を参照して説明する。

図１に示すように、表示装置１は、照明装置１００および表示パネル２００を備える。照明装置１００はフレーム１０、基板２０、反射部材５０および拡散板６０を備える。表示パネル２００は、例えば液晶パネルであり、拡散板６０に対向して配置される。発光装置１００は、一例として１１×５の行方向及び列方向に配置される計５５個の発光領域を備えている。発光装置１００は、各発光領域内の光源３０から照射された光を反射部材５０により反射し、拡散板６０によってさらに均一に拡散させて表示パネル２００の背面側から前面側に向けて配光する。

フレーム１０は、一例として矩形の板金の互いに平行な２辺を折り曲げて構成されており、２辺の折曲部の間の前面に基板２０及び反射部材５０が固定される。

図２に示すように、反射部材５０は、高輝性ＰＥＴ、アルミニウムなどからなる。高輝性ＰＥＴとは、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴであり、たとえば、東レ株式会社製のＥ６０Ｖ（商品名）などを挙げることができる。基部１１３１および傾斜部１１３２の厚みは、たとえば０．１〜０．５ｍｍであり、光源３０の光を反射する。反射部材５０は、それぞれが中央部に単一の光源３０を配置した発光領域を構成する有底の正方形の枠体を１１×５の行列に配置して構成されている。各枠体は、フレーム１の前面に平行な平面５１と、平面５１の４辺から前面側に延出した横隔壁５２及び縦隔壁５３と、で構成されている。

横隔壁５２は行方向に平行に形成されており、縦隔壁５３は列方向に平行に形成されている。平面５１の中央部には、光源３０が背面側から貫通する孔部５４が形成されている。横隔壁５２及び縦隔壁５３は、何れも前面側が背面側よりも各枠体の外側に位置する傾斜面で構成されている。横隔壁５２及び縦隔壁５３は、光源３０のから照射された光を前面側に均一に反射できることを条件に、垂直面又は部分円筒面で構成することもできる。

反射部材５０は、全体が略一様な厚さとなるように形成されており、横隔壁５２及び縦隔壁５３の背面側には凹部５５が形成される。本実施例では反射部材５０の厚みは0.1ｍｍである。凹部５５は、前後方向の長さ及び幅を後述するブッシュ７２の頭部７２２の高さ及び幅以上にされている。反射部材５０は、少なくとも平面５１、横隔壁５２及び縦隔壁５３の表面を、反射部材を成型する金型の鏡面仕上げ等による平滑化、コーティング又はシートの貼付により、反射率を十分に高くされている。本実施例では97％の反射率としている。

なお、反射部材５０を単一又は全発光領域の数よりも少ない数の枠体が一体成形されたものとし、複数の反射部材５０を組み合わせて枠体の数が所定数の行列となるようにすることもできる。

図３に示すように、基板２０は、帯状を呈し、一例として発光領域の一行分（１１個）の光源３０がその長手方向に沿って実装される。１１個の光源３０を実装した５個の基板２０が、フレーム１０の前面に長手方向を行方向に平行にして配置される。光源３０は、一例としてＬＥＤ３１とレンズ３２で構成されている。ＬＥＤ３１は、基板２０の上面に形成された配線パターンに電気的に接続される。レンズ３２は、ＬＥＤ３１から照射された光を、平面内の全方位にわたって均一に、主に背面側に向けて照射する。

基板２０には、取付孔２１、位置決め孔２２，２３が形成されている。取付孔２１は、一例として基板２０の長手方向の２箇所であって、それぞれフレーム１０に形成されている２つの貫通孔１１に対向する２箇所に形成されている。

位置決め孔２２，２３は、一例として基板２０の両端部に形成されている。位置決め孔２２，２３には、フレーム１０に形成されている２つの突起１２のそれぞれが背面側から嵌入する。位置決め孔２２は突起１２の外径に等しい内径の丸孔であり、位置決め孔２３は幅が突起１２の外径に等しく長さが突起１２の外径より長い長孔である。複数の基板２０の間の長さに製造時における誤差や経時的な伸縮による誤差が生じた場合でも、複数の基板２０の位置決め孔２２側の位置をフレーム１０における基準となる位置に維持することができるとともに、基板２０の撓みを防止できる。

基板２０の位置決め孔２２が形成されている側の端部には、コネクタ２４が実装されている。コネクタ２４は、基板２０の配線パターンに電気的に接続されている。

図４に示すように、基板２０は、固定部材７０を介してフレーム１０に固定される。固定部材７０は、一例として伴に樹脂製のボス７１とブッシュ７２とで構成されている。ボス７１は、外径が貫通孔１１の内径に等しい円筒部７１１の前面側にフランジ部７１２、背面側の周面の４箇所に楔状の突起７１３をそれぞれ一体に形成したものである。ボス７１の軸方向におけるフランジ部７１２の長さは、基板１０の厚さに等しくされている。フランジ部７１２の外径は、取付孔２１の幅に等しくされている。フランジ部７１２の背面と突起７１３の前面との間の長さは、フレーム１０の厚さに等しくされている。ボス７１の内径は、前面側の端部から背面側の端部に向かって徐々に小さくされている。

ブッシュ７２は、外径がボス７１の孔部７１４の前面側端部の内径に等しい円柱状の軸部７２１の前面側に頭部７２２を一体に形成したものである。頭部７２２の幅は、取付孔２１の幅よりも短く、頭部７２２の長さは、取付孔２１の幅よりも長く、かつ取付孔２１の長さよりも短くされている。ブッシュ７２は、軸部７２１をボス７１の孔部７１４に嵌入させると、ボス７１によってフレーム１０に対して回転自在に支持される。頭部７２２は、ブッシュ７２の回転位置に応じて、取付孔２１を選択的に貫通する。

基板２０をフレーム１０に取り付ける際には、まず、貫通孔１１にボス７１を前面側から背面側に向けて貫通させる。貫通孔１１は、フレーム１０において反射部材５０の縦隔壁５３の頂部に対向する位置に形成されている。ボス７１は、フランジ部７１２の背面と突起７１３との間にフレーム１０における貫通孔１１の周縁部を挟んだ状態で、フレーム１０に固定される。

次に、位置決め孔２２，２３に突起１２が基板２０の背面側から嵌入するように、フレーム１０の前面に基板２０を載置する。最後に、ブッシュ７２の頭部７２２の長手方向が取付孔２１の長手方向に直交するように、軸部７２１をボス７１の孔部７１４に嵌入させる。頭部７２２の背面とフレーム１０の前面との間に挟持された状態で、基板２０がフレーム１０の前面に固定される。

ボス７１のフランジ部７１２は、取付孔２１内で基板２０の長手方向に沿って変位できる。フレーム１０の平面内で縦隔壁５３に対向する位置に貫通孔１１を形成することで、基板２０の長手方向の寸法に製造時の誤差や製造後の伸縮を生じた場合にも、基板２０の長手方向についてブッシュ７２の軸部７２１と縦隔壁５３との位置が一致する。

図５に示すように、基板２０がフレーム１０に固定された状態で、反射部材５０が基板２０の前面に配置される。ブッシュ７２の頭部７２２は、その長手方向が横隔壁５２の長手方向に平行な基板２０に直交しており、反射部材５０の縦隔壁５３の長手方向に平行となって凹部５５内に収納され、横隔壁５２及び縦隔壁５３で包囲された枠体内に露出することがない。

反射部材５０は、背面を図示しない両面テープ等の接着部材を介して基板２０の前面に貼着される。基板２０に実装された光源３０は、反射部材５０の孔部５４を反射部材５０の背面側から貫通して枠体内に露出する。

光源から照射された光は、直接、拡散板６０の背面側に入射するとともに、平面５１、横隔壁５２及び縦隔壁５３に、ブッシュ７２の頭部７２２等の固定部材によって遮られることなく配光される。平面５１、横隔壁５２及び縦隔壁５３に配光された光は、拡散板６０の背面側に向けて反射され、表示パネル２００の背面に均一に入射する。

また、反射部材５０は、ブッシュ７２の頭部７２２と干渉することなく基板２０の前面に密着して配置することができる。このため、表示装置１及び照明装置１００を薄型に構成することができる。

なお、図６（Ａ）及び（Ｃ）に示すように、横隔壁５２１又は５２２及び縦隔壁５３１又は５３２を垂直面又は部分円筒面で構成する場合にも、少なくとも縦画壁５３１又は５３２の背面側にブッシュ７２の頭部７２２が背面側から収納される凹部５５１又は凹部５５２を形成する。

また、この発明の固定部材は、ボス７１及びブッシュ７２の組み合わせに限るものではなく、フレーム１０の孔部に螺合するビス等の任意の部材を用いることができる。

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−表示装置
１０−フレーム
２０−基板
２１−取付孔
２２，２３−位置決め孔
３０−光源
５０−反射部材
５１−平面
５２−横隔壁
５３−縦隔壁
５５−凹部
７０−固定部材
７１−ボス
７２−ブッシュ
７２２−頭部
１００−照明装置
２００−表示パネル

Claims (5)

1. 平面内で行方向及び列方向に配置された複数の発光領域に対応した面積を有する平板状のフレームと、
   前記行方向又は前記列方向に配置された前記複数の発光領域のそれぞれに対応する複数の位置に光源を前面に実装する基板と、
   頭部を前記基板の前面側に露出した状態で、前記フレームの前面に前記基板の背面を対向させて前記基板を固定する固定部材と、
   前記複数の発光領域のそれぞれに対応する複数の平面、及び前記複数の平面のそれぞれの間に位置する隔壁を有し、前記基板の前面側に配置される反射部材と、
   を備え、
   前記平面に、前記光源が背面側から貫通する孔部を形成し、前記フレームに固定された前記基板の長手方向に直交する隔壁の背面側に、前記固定部材の頭部が背面側から収納される凹部を形成した照明装置。
2. 前記反射部材は、シート材を素材として前面側に凸となるように折り曲げて前記隔壁を形成した請求項１に記載の照明装置。
3. 前記反射部材は、前記取付面に前記光源が背面側から貫通する孔部を形成し請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記光源は、光源から照射された光を前記取付面及び前記隔壁に向けて配光するレンズとともに基板に実装される請求項１乃至３の何れかに記載の照明装置。
5. 前記固定部材は、前記頭部に連続する軸部を有し、前記頭部を前記フレームに対して回転自在にされ、
   前記基板は、前記軸部が前記基板の前面側から背面側に貫通する長孔を備え、
   前記頭部は、回転位置に応じて前記長孔を選択的に貫通する請求項１乃至４の何れかに記載の照明装置。

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