JP2015095298A - 照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度ムラを低減できるようにする。
【解決手段】照明装置１０は、導光板２０、シャーシ４０、及び光源基板５０を備える。シャーシ４０は、導光板２０の側面２１に対向する側壁部４１を有する。側壁部４１は、側面２１に対向する対向面４４とシャーシ傾斜面４５とで屈曲した形状を呈する。光源基板５０は、光源５１を保持して対向面４４に接触配置される光源保持面５３とシャーシ傾斜面４５に接触配置される光源基板傾斜面５４とで屈曲した形状を呈する。光源基板５０は、シャーシ４０の側壁部４１に着脱自在に嵌合される。
【選択図】図４

Description

この発明は、導光板の側面に対向配置された光源が発した光を導光板を介して照射する照明装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置に搭載される照明装置として、エッジライト方式の照明装置がある。エッジライト方式の照明装置では、液晶パネルに重なるように導光板が配置され、導光板のエッジ部に位置する側面に対向するように、１個以上の光源が配置される。光源から発せられた光が導光板によって導かれ、さらに散乱されることで、照射対象である液晶パネルにおける明るさが均一化される。

液晶表示装置の不具合の１つに、光源の不点灯、光源の寿命による輝度低下がある。このような不具合は光源の交換によって修復可能であるため、光源を交換可能に構成された照明装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の照明装置では、光源基板のうちＬＥＤの配設下部に突出部が設けられ、導光板が載置される枠体の底面に取付溝が開設され、取付溝に突出部が嵌合保持される。また、光源基板の上端には、枠体の立壁から水平方向に延びる遮光壁が、当接する。

光源としてＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の点状光源が用いられる場合、光源から発せられる光を液晶表示装置のバックライトとして最大限に利用するために、光源から発せられる光をできるだけ漏らさずに導光板に入射させることが重要である。このため、導光板の入射面即ち側面と光源との距離を所定値に保持することが重要である。

特開２００３−２７９９７３号公報

しかし、従来の照明装置では、光源基板の下部は突出部と取付溝との嵌合によって位置決めされたとしても、光源基板の上部にガタが生じて光源基板が正確に枠体に沿って配置されず、光源と導光板の側面との距離が所定値に保持されない虞がある。また、光源基板が枠体に押え付けられないので、光源から発せられた熱を枠体へ伝導させることによる放熱の効果が低い。このため、従来の照明装置では、輝度ムラが生じやすいという問題がある。

この発明の目的は、輝度ムラを低減できる照明装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。

この発明の照明装置は、導光板、シャーシ、及び光源基板を備える。シャーシは、導光板の側面に対向する側壁部を有する。側壁部は、側面に対向する対向面と対向面に対して傾斜したシャーシ傾斜面とで屈曲した形状を呈する。光源基板は、光源を保持して対向面に接触配置される光源保持面とシャーシ傾斜面に接触配置される光源基板傾斜面とで屈曲した形状を呈する。光源基板は、シャーシの側壁部に着脱自在に嵌合される。

この構成では、屈曲した形状を呈する光源基板がシャーシの側壁部に嵌合され、光源基板傾斜面がシャーシ傾斜面に接触配置されることで、光源基板の光源保持面がシャーシの対向面に正確に接触配置される。このため、光源と導光板の側面との距離が正確に保持される。また、光源基板を側壁部に嵌合させることで、導光板の主面に直交する方向においても正確に位置決めされ、導光板への入光軸のずれを低減できる。さらに、光源保持面がシャーシの対向面に正確に接触配置され、光源基板傾斜面がシャーシ傾斜面に正確に接触配置されることで、光源から発せられた熱がシャーシの対向面及びシャーシ傾斜面へ伝導してシャーシ全体から放熱される。このため、放熱性能が向上する。さらに、光源基板のシャーシへの取り付けが、ビスや接着剤を使用せずに嵌合によって位置決めされるので、光源基板の交換の作業性が良く、また、光源基板の取り外し時の変形や光源に触れることを回避できる。さらに、光源基板の交換時に、シャーシや導光板を取り外す必要なく光源基板を着脱できるという点でも作業性が良い。

上述の構成において、光源基板の屈曲の第１角度は、側壁部の屈曲の第２角度と同じ又は第２角度よりも小さくなるように構成することができる。

この構成では、第１角度が第２角度よりも小さいと、光源基板がシャーシを挟み付ける力が作用した状態で光源基板がシャーシに嵌合される。このため、光源基板傾斜面がシャーシ傾斜面に圧接することで、光源基板の光源保持面がシャーシの対向面に圧接する力が働く。光源保持面が対向面に圧接することで、光源保持面がより正確に位置決めされ、光源と導光板の側面との距離がより正確に保持される。また、光源保持面がシャーシの対向面に圧接し、光源基板傾斜面がシャーシ傾斜面に圧接することで、光源から発せられた熱のシャーシの対向面及びシャーシ傾斜面への伝導効率が向上する。このため、放熱性能がより向上する。

また、光源基板が側面の長手方向に沿って複数配置される構成においても、光源基板が正確に位置決めされるので、光源基板毎の取り付けのバラつきが低減され、光源基板毎の導光板への入光軸のバラつきによる輝度ムラが低減されるという効果が、より顕著になる。

さらに、光源基板を側壁部へ押え付ける押え部材をさらに備えるように構成することができる。

この構成では、照明装置が押え部材を備えることで、光源基板傾斜面がシャーシ傾斜面に押え付けられ、光源基板の光源保持面がシャーシの対向面に押え付けられる状態を、照明装置において保持できる。

この発明の液晶表示装置は、上述の照明装置のうち押え部材を有しないいずれかの構成の照明装置と、液晶パネルを有し、光源基板を側壁部へ押え付ける液晶ユニットと、を備える。

この構成では、液晶ユニットによって光源基板がシャーシの側壁部へ押え付けられる。このため、照明装置には押え部材が必要なくなり、部品点数の低減を図ることができる。

また、この発明の液晶表示装置は、上述の押え部材を有する照明装置と、液晶パネルを有する液晶ユニットと、を備えるように構成することができる。

この構成では、光源基板が正確に位置決めされた照明装置から輝度ムラの少ない光を液晶パネルに照射することができ、液晶画面の輝度ムラを低減できる。

この発明によれば、輝度ムラを低減することができる。

この発明の第１実施形態に係る照明装置を備えた液晶表示装置の概略の構成を示す右斜め後方からの分解斜視図である。 照明装置の概略構成を示す正面図である。 液晶表示装置の一部の側面断面図である。 照明装置の一部の側面断面の拡大図である。 第２実施形態に係る照明装置の主要部を示す図であって、（Ａ）は光源基板の側面断面の拡大図であり、（Ｂ）はシャーシの一部の側面断面の拡大図である。 第３実施形態に係る照明装置の概略構成を示す正面図である。 変形例に係る液晶表示装置の一部の側面断面図である。

図１に示すように、この発明の第１実施形態に係る照明装置１０は、エッジライト方式であり、液晶表示装置１００にバックライト装置として搭載されている。液晶表示装置１００は、前フレーム１０１、液晶パネル１０２、光学シート１０３，１０４，１０５、照明装置１０、補強用アングル１０６、及び後キャビネット１０７を備え、これらの部材が前方Ｆから後方Ｒへこの順序で互いに重なる位置に配されている。

照明装置１０は、導光板２０、反射シート３０、シャーシ４０、及び光源基板５０，６０を備えている。

図２以降の図面では、説明の便宜上、一部の部材の記載が省略されている。

図２に示すように、シャーシ４０は矩形を呈している。導光板２０は、シャーシ４０の所定位置に位置決めされ、シャーシ４０に支持されている。シャーシ４０は、少なくとも上端部及び下端部に、側壁部４１，４２を有している。光源基板５０は、シャーシ４０の上端部の側壁部４１に支持され、光源基板６０は、シャーシ４０の下端部の側壁部４２に支持されている。光源基板６０は、光源基板５０と実質的に同様に構成されている。側壁部４２は、側壁部４１と実質的に同様に構成されている。

光源基板５０は、一列に配された複数の光源５１を保持している。光源５１として、点状光源が用いられている。一例として、点状光源はＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源５１は、導光板２０の入射面即ち上下の側面２１，２２のそれぞれに対向している。

図３に示すように、シャーシ４０の前方Ｆに、反射シート３０、導光板２０、光学シート１０５，１０４，１０３、及び液晶パネル１０２が、この順序で重なるように配置されている。

この第１実施形態では、照明装置１０は押え部材７０をさらに備え、反射シート３０及び導光板２０は、押え部材７０によってシャーシ４０に取り付けられている。一例として、光学シート１０３〜１０５も押え部材７０によってシャーシ４０に取り付けることができる。液晶パネル１０２は、前フレーム１０１によって押え部材７０との間に挟み込むように取り付けられている。

図４に示すように、シャーシ４０の側壁部４１は、主面４３から前方Ｆへ立ち上がって導光板２０の側面２１に対向している。側壁部４１は、側面２１に対向する対向面４４、及び対向面４４に対して傾斜したシャーシ傾斜面４５を有し、対向面４４とシャーシ傾斜面４５とで前方Ｆへ凸となる方向へ屈曲した形状を呈している。対向面４４は、側面２１に対して平行であって所定間隔をあけて配置されている。

光源基板５０は、光源５１及び基板部５２を含む。基板部５２は、光源５１を保持して対向面４４に接触配置される光源保持面５３、及びシャーシ傾斜面４５に接触配置される光源基板傾斜面５４を有し、光源保持面５３と光源基板傾斜面５４とで屈曲した形状を呈している。光源基板５０は、側壁部４１に着脱自在に嵌合される。

光源基板５０がシャーシ４０の側壁部４１に嵌合されることで、光源５１が導光板２０の側面２１に対して、所定間隔をあけて対向配置される。一例として、３２型の液晶表示装置１００では、光源５１と側面２１との間隔は、約０．２ｍｍ〜０．８ｍｍである。

光源基板５０の屈曲の角度は、光源基板５０が側壁部４１に嵌合され、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５に接触配置されることで、光源保持面５３がシャーシ４０の対向面４４に接触配置されて対向面４４に対して正確に位置決めされるように構成される。これによって、光源５１と導光板２０の側面２１との距離が正確に保持される。したがって、輝度ムラを低減することができる。

光源基板５０の屈曲の第１角度Ａ１（図５参照）は、シャーシ４０の側壁部４１の屈曲の第２角度Ａ２と同じ又は第２角度Ａ２よりも小さい。この第１実施形態では、第１角度Ａ１と第２角度Ａ２とは同じである。

また、光源基板５０を側壁部４１に嵌合させることで、導光板２０の主面２３に直交する前後方向９１においても光源５１が側壁部４１に対して正確に位置決めされ、これによって光源５１は側面２１に対しても正確に位置決めされる。このため、導光板２０への入光軸のずれを低減できる。なお、光源基板５０が側壁部４１に嵌合した状態において、光源保持面５３がシャーシ４０の主面４３に接触しないように構成されることが好ましい。これによって前後方向９１における光源５１の位置決めをより正確に行うことができる。

さらに、光源保持面５３がシャーシ４０の対向面４４に正確に接触配置され、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５に正確に接触配置されることで、光源５１から発せられた熱がシャーシ４０の対向面４４及びシャーシ傾斜面４５へ伝導してシャーシ４０の全体から放熱される。このため、放熱性能が向上する。

さらに、光源基板５０のシャーシ４０への取り付けが、ビスや接着剤を使用せずに嵌合によって位置決めされるので、光源基板５０の交換の作業性が良く、また、光源基板５０の取り外し時の変形や光源５１に触れることを回避できる。さらに、光源基板５０の交換時に、シャーシ４０や導光板２０を取り外す必要なく光源基板５０を着脱できるという点でも作業性が向上する。

この第１実施形態では、光源基板５０は、押え部材７０によって側壁部４１へ押え付けられている。押え部材７０は、光源基板５０を側壁部４１へ押え付ける状態でシャーシ４０に取り付けられている。一例として、押え部材７０はシャーシ４０にネジ留めされる。

押え部材７０が光源基板５０を押え付けることで、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５を後方Ｒへ押す力Ｆ１は、シャーシ傾斜面４５に対する垂直方向の力Ｆ２と水平方向の力Ｆ３とに分解して考えることができる。さらに、力Ｆ３は、光源基板傾斜面５４を上下方向９２の端部側即ちこの場合は上方へ押す力Ｆ４を含む。光源基板傾斜面５４に力Ｆ４が作用することで、光源保持面５３がシャーシ４０の対向面４４に押し当てられる力Ｆ５が光源保持面５３に作用する。

よって、光源保持面５３が対向面４４により正確に接触配置され、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５により正確に接触配置される。このため、光源５１と側面２１との距離がより正確に保持される。また、前後方向９１においても光源５１が側壁部４１に対してより正確に位置決めされ、導光板２０への入光軸のずれをより低減できる。さらに、光源保持面５３が対向面４４に圧接され、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５に圧接されることで、放熱性能がより向上する。

また、照明装置１０が押え部材７０を備えることで、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５に押え付けられ、光源保持面５３が対向面４４に押え付けられる状態を、液晶パネル１０２等に組み付けられていない状態の照明装置１０において保持できる。

なお、前フレーム１０１、液晶パネル１０２、及び光学シート１０３，１０４，１０５を含む部材を、液晶ユニット８０としてユニット化することができる。

図５に示すように、第２実施形態に係る照明装置１０では、光源基板５０の屈曲の第１角度Ａ１が、シャーシ４０の側壁部４１の屈曲の第２角度Ａ２よりも小さいことを除いて、第１実施形態に係る照明装置１０と同様に構成されている。光源基板５０は、弾性を有する。一例として、光源基板５０はアルミニウム又はアルミニウム合金で構成される。

光源基板５０は、側壁部４１に押し当てられると側壁部４１に沿うように撓み、側壁部４１に嵌合した状態において、弾性力によって、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５に圧接し、光源保持面５３が対向面４４に圧接する。

光源保持面５３が対向面４４に圧接することで、光源保持面５３がより正確に位置決めされ、光源５１と側面２１との距離がより正確に保持される。また、光源保持面５３が対向面４４に圧接し、光源基板傾斜面５４がシャーシ傾斜面４５に圧接することで、光源５１から発せられた熱の、シャーシ４０の対向面４４及びシャーシ傾斜面４５への伝導効率が、より向上する。このため、放熱性能がより向上する。このように、第１角度Ａ１は第２角度Ａ２よりも小さいことが好ましい。

図６に示すように、第３実施形態に係る照明装置１０は、光源基板５０，５０Ａが導光板２０の側面２１の長手方向９３に沿って複数配置されることを除いて、第１実施形態に係る照明装置１０と同様に構成されている。下端側の光源基板６０，６０Ａも長手方向９３に沿って複数配置されている。

この第３実施形態に係る照明装置１０においても光源基板５０，５０Ａ，６０，６０Ａが正確に位置決めされるので、光源基板５０，５０Ａ，６０，６０Ａ毎の取り付けのバラつきが低減される。このため、光源５１と導光板２０の側面２１との距離を正確に保持できるという効果、及び、光源基板５０，５０Ａ，６０，６０Ａ毎の導光板２０への入光軸のバラつきを低減できるという効果が、より顕著になる。

図７に、変形例に係る液晶表示装置１００Ａの一部の側面断面図を示す。

液晶表示装置１００Ａは、照明装置１０Ａ及び液晶ユニット８０Ａを有する。照明装置１０Ａは、押え部材７０を備えていない点を除いて第１〜第３実施形態のうちのいずれかの照明装置１０と同様に構成されている。液晶ユニット８０Ａは、前フレーム１０１、液晶パネル１０２、及び光学シート１０３，１０４，１０５を含む。

液晶表示装置１００Ａは、液晶ユニット８０Ａが光源基板５０をシャーシ４０の側壁部４１へ押え付けるように構成されている。反射シート３０、導光板２０、光学シート１０３，１０４，１０５、及び液晶パネル１０２は、前フレーム１０１によってシャーシ４０に取り付けられる。一例として、光源基板５０は、前フレーム１０１によって側壁部４１に押え付けられる。

このため、照明装置１０Ａが押え部材７０を備える必要がなくなり、部品点数の低減を図ることができる。

液晶表示装置１００Ａは、光源５１から発せられた光が液晶表示装置１００Ａの外部へ漏れることを防止する遮光部材１０８を備えることもできるが、前フレーム１０１等の部材の形状を調整することで、遮光部材１０８を備える必要をなくすことも考えられる。一例として、遮光部材１０８は、樹脂製である。

なお、側壁部４１，４２及び光源基板５０，６０は、上端部及び下端部に設けることに限定されず、左端部及び右端部に設けることもでき、互いに対向する端部のそれぞれに設ける構成であれば上下左右の箇所は限定されない。

また、本発明の照明装置１０，１０Ａは、液晶表示装置１００，１００Ａに搭載されるバックライト装置に適用されることに限定されず、その他の照明装置にも適用することができる。

上述の実施形態のそれぞれの技術的特徴を互いに組み合わせることで、新たな実施形態を構成することが考えられる。

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。

１０，１０Ａ 照明装置
２０ 導光板
２１ 側面
４０ シャーシ
４１ 側壁部
４４ 対向面
４５ シャーシ傾斜面
５０，６０，５０Ａ，６０Ａ 光源基板
５１ 光源
５３ 光源保持面
５４ 光源基板傾斜面
７０ 押え部材
８０，８０Ａ 液晶ユニット
１００，１００Ａ 液晶表示装置
１０２ 液晶パネル

Claims (6)

1. 導光板と、
   前記導光板の側面に対向する側壁部を有するシャーシであって前記側壁部は前記側面に対向する対向面と前記対向面に対して傾斜したシャーシ傾斜面とで屈曲した形状を呈するシャーシと、
   光源を保持して前記対向面に接触配置される光源保持面と前記シャーシ傾斜面に接触配置される光源基板傾斜面とで屈曲した形状を呈する光源基板であって前記側壁部に着脱自在に嵌合される光源基板と、を備える照明装置。
2. 前記光源基板の屈曲の第１角度は、前記側壁部の屈曲の第２角度と同じ又は前記第２角度よりも小さい、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記光源基板は、前記側面の長手方向に沿って複数配置される、請求項１又は２に記載の照明装置。
4. 前記光源基板を前記側壁部へ押え付ける押え部材をさらに備える、請求項１から３のいずれかに記載の照明装置。
5. 請求項１から３のいずれかに記載の照明装置と、
   液晶パネルを有し、前記光源基板を前記側壁部へ押え付ける液晶ユニットと、を備える液晶表示装置。
6. 請求項４に記載の照明装置と、
   液晶パネルを有する液晶ユニットと、を備える液晶表示装置。

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