JP2019153505A - Luminaire, display device and television receiver - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。 The present invention relates to a lighting device, a display device, and a television receiver.
従来、照明装置として、導光板の光入射面と対向する形で光源が配されたものが知られている(下記特許文献1)。下記特許文献1では、光源が実装された光源基板の一部が導光板側に突出された規制部とされ、その規制部が導光板に当接することで、光源と導光板との距離を規制する構成となっている。これにより、熱膨張等によって導光板の光入射面が光源側へ移動した場合において、導光板の光入射面が光源と当接することが防止される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an illumination device is known in which a light source is arranged in a form facing a light incident surface of a light guide plate (Patent Document 1 below). In the following Patent Document 1, a part of the light source substrate on which the light source is mounted is a restricting portion that protrudes toward the light guide plate, and the restricting portion comes into contact with the light guide plate to restrict the distance between the light source and the light guide plate. It is the composition to do. This prevents the light incident surface of the light guide plate from contacting the light source when the light incident surface of the light guide plate moves to the light source side due to thermal expansion or the like.
上記特許文献1では、規制部が光源基板の上端部の全長に亘って設けられている。このような構成では、各光源からの出射光が規制部によって遮られ、光入射面に入射することが妨げられることで、光の利用効率が低下してしまう。 In Patent Document 1, the restricting portion is provided over the entire length of the upper end portion of the light source substrate. In such a configuration, the light use efficiency is reduced because the light emitted from each light source is blocked by the restricting portion and prevented from entering the light incident surface.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、光源と光入射面との間の距離を規制すると共に光の利用効率をより高くすることを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to regulate the distance between the light source and the light incident surface and to increase the light use efficiency.
上記課題を解決するために、本発明の照明装置は、列状に並ぶ複数の光源と、前記複数の光源と対向すると共に前記複数の光源から出射された光が入射する光入射面と、前記光入射面から入射された光が出射される光出射面と、を有する導光板と、前記複数の光源が配されると共に前記複数の光源の並び方向に沿って延びる長手状の基板本体部と、前記基板本体部の長手方向の一端部から前記光入射面側に突出され、その突出端が前記光源における前記光入射面側の面よりも前記光入射面に近い側に配される突出部と、を有する光源基板と、を備えることに特徴を有する。 In order to solve the above problems, an illumination device of the present invention includes a plurality of light sources arranged in a row, a light incident surface that faces the plurality of light sources and receives light emitted from the plurality of light sources, A light guide plate having a light exit surface from which light incident from the light entrance surface is emitted, a longitudinal substrate body portion in which the plurality of light sources are arranged and extends along an arrangement direction of the plurality of light sources, The protruding portion is protruded from the longitudinal end of the substrate body to the light incident surface, and the protruding end is disposed closer to the light incident surface than the light incident surface of the light source. And a light source substrate.
上記構成によれば、導光板が膨張した場合、突出部に光入射面が当接することで、光源と光入射面との間の距離を規制することができる。これにより、光入射面が光源に接触して光源が損傷する事態や、光源から発生する熱によって導光板が溶融する事態を抑制することができる。また、上記構成では、光源基板の一部を突出部にすることで部品点数の増加を抑制することができる。仮に突出部が基板本体部の短辺方向の端部に沿って延びている場合には、突出部が複数の光源の出射光を遮ってしまい、出射光が光入射面に入ることを妨げる事態が懸念される。上記構成では、突出部は、基板本体部の長手方向の一端部に設けられている。このようにすれば、突出部によって複数の光源からの出射光が遮られる事態を抑制することができ、光の利用効率をより高くすることができる。 According to the said structure, when a light-guide plate expand | swells, the distance between a light source and a light-incidence surface can be controlled because a light-incidence surface contact | abuts to a protrusion part. Accordingly, it is possible to suppress a situation where the light incident surface contacts the light source and the light source is damaged, or a situation where the light guide plate is melted by heat generated from the light source. Moreover, in the said structure, the increase in a number of parts can be suppressed by making a part of light source board into a protrusion part. If the protruding portion extends along the short side end of the substrate body, the protruding portion blocks the light emitted from the plurality of light sources and prevents the emitted light from entering the light incident surface. Is concerned. In the above configuration, the protrusion is provided at one end in the longitudinal direction of the substrate body. If it does in this way, the situation where the emitted light from a plurality of light sources is blocked by the projection part can be controlled, and the utilization efficiency of light can be made higher.
本発明によれば、光源と光入射面との間の距離を規制すると共に光の利用効率をより高くすることができる。 According to the present invention, it is possible to regulate the distance between the light source and the light incident surface and to increase the light utilization efficiency.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図4によって説明する。本実施形態では、表示装置としてテレビ受信装置10が備える液晶表示装置11を例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図3に示す上側が表側であり、図3に示す下側が裏側である。テレビ受信装置10は、図1に示すように、液晶表示装置11と、液晶表示装置11を挟むようにして収容する表裏両側のキャビネット12,13と、電源14と、チューナー15と、スタンド16と、を備える。液晶表示装置11(表示装置)は、全体として横長の方形(矩形状、長手状)をなし、縦置き状態で収容されている。つまり、液晶表示装置11は、その短辺方向が鉛直方向に沿う起立姿勢で配されている。なお、本実施形態では、Y軸方向が鉛直方向及び液晶表示装置11の短辺方向と一致している。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the liquid
液晶表示装置11は、図2に示すように、表示パネルである液晶パネル17と、外部光源であるバックライト装置18(照明装置)と、を備え、これらが枠状のベゼル19により一体的に保持されるようになっている。液晶パネル17は、バックライト装置18から照射される光を利用して画像を表示することが可能となっている。液晶パネル17は、図2に示すように、平面視において横長の方形状(矩形状)をなしており、透光性に優れた一対のガラス製の基板(アレイ基板及びCF基板)が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両基板間に液晶が封入された構成とされる。アレイ基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、CF基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。この液晶パネル17は、画面中央側にあって画像が表示可能な表示領域と、画面外周端側にあって表示領域の周りを取り囲む枠状(額縁状)をなす非表示領域とに区分されている。なお、一対の基板の外面側には、表裏一対の偏光板がそれぞれ貼り付けられている。
As shown in FIG. 2, the liquid
バックライト装置18は、図2に示すように、表側(光出射側、液晶パネル17側)に向けて開口する光出射部20を有した略箱型をなすシャーシ21と、シャーシ21の光出射部20を覆うようにして配される光学部材22と、一対のLEDユニット30,30と、一対のLEDユニット30,30からの光をそれぞれ導光して光学部材22(ひいては液晶パネル17)へと導く導光板50と、導光板50及び光学部材22を表側から押さえるフレーム26(押さえ部材)と、を備える。LEDユニット30,30は、それぞれLED基板31(光源基板)と、複数のLED32(Light Emitting Diode:発光ダイオード)と、を備える。バックライト装置18は、その長辺側の両端部に、LEDユニット30,30がそれぞれ配されるとともに、一対のLEDユニット30,30間に導光板50が挟まれている、いわゆるエッジライト型(サイドライト型)とされている。なお、バックライト装置18において、長辺側の一端部のみにLEDユニット30が配されていてもよいし、短辺側にLEDユニット30が配されていてもよい。以下の説明では、バックライト装置18の各構成部品について詳しく説明する。
As shown in FIG. 2, the
シャーシ21(収容部材)は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき綱板(SECC)などの金属板からなり、図2に示すように、平面視において液晶パネル17と同様に横長の方形状をなすとともに、短辺方向がY軸方向(鉛直方向)と一致している。シャーシ21は、横長の方形状をなす底板23と、底板23における長辺側及び短辺側の各外端からそれぞれ立ち上がる側板24とを有している。4つの側板24のうち、長辺側に配される一対の側板24,24に沿ってLED基板31,31がそれぞれ配されている。各側板24には、フレーム26及びベゼル19がねじ止めされている。シャーシ21内には、一対のLEDユニット30,30及び導光板50が収容されている。
The chassis 21 (accommodating member) is made of, for example, a metal plate such as an aluminum plate or an electrogalvanized steel plate (SECC), and as shown in FIG. The short side direction coincides with the Y-axis direction (vertical direction). The
光学部材22は、図2に示すように、液晶パネル17と同様に平面視において横長の方形状をなしている。光学部材22は、導光板50の表側(光出射側)に載せられており、導光板50からの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル17に向けて出射させる。光学部材22は、互いに積層される複数枚(本実施形態では3枚)のシート状の部材からなるものとされる。具体的な光学部材22(光学シート)の種類としては、例えば拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートなどがあり、これらの中から適宜に選択して使用することが可能である。フレーム26は、図2に示すように、導光板50の外周端部に沿って延在する枠状(額縁状)に形成されており、導光板50の外周端部をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。このフレーム26は、例えば合成樹脂製とされるとともに、表面が例えば黒色を呈する形態とされることで、遮光性を有するものとされる。フレーム26は、液晶パネル17における外周縁部を裏側から受けることができる。
As shown in FIG. 2, the
導光板50は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な(透光性に優れた)合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど)からなる。導光板50は、図2に示すように、液晶パネル17及びシャーシ21と同様に平面視にて横長の方形状をなしている。導光板50の長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致し、板面と直交する板厚方向がZ軸方向と一致している。導光板50は、図2及び図3に示すように、一対の光入射面51,51と、表側の板面(一方の板面)である光出射面53と、を有している。光入射面51は、長辺側の端面であり、LEDユニット30(より詳しくはLEDユニット30を構成するLED32の光出射面35)と対向する面からなり、LEDユニット30の各LED32から出射された光が入射する面である。LEDユニット30が備える複数のLED32(光源)は、光入射面51に沿って等間隔で並ぶものとされる。導光板50は、一対の光入射面51,51から入射された光を内部で伝播させつつ光学部材22側(表側)へ向くように立ち上げて光出射面53から出射させる機能を有する。
The
導光板50における裏側の板面54には、図3に示すように、その板面54から導光板50外部に出射した光を表側に反射させることが可能な光反射シート55がそのほぼ全域を覆う形で設けられている。光反射シート55は、シャーシ21の底板23と導光板50との間に挟まれた形で配されている。また、導光板50における板面54(他方の板面)には、導光板50内に入射した光を光出射面53に向けて反射させることで光出射面53からの出射を促す光反射部(図示せず)が形成されている。光反射部は、複数のドットによって構成され、導光板50内に入射した光のうち板面54に達した光を散乱させつつ光出射面53側に反射させることが可能とされる。これにより、光反射部にて散乱反射されて光出射面53に向かう光には、光出射面53に対する入射角が臨界角を超えない光(全反射を破る光)が生じる。これにより、光を光出射面53から外部へと出射させることが可能となっている。
As shown in FIG. 3, a
LEDユニット30のLED32は、LED基板31に固着される基板部上にLEDチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。なお、LED32の構成は上記したものに限定されない。このLED32は、LED基板31に対する実装面とは反対側の面が光出射面35となる、いわゆる頂面発光型とされている。
The
LED基板31は、図2に示すように、シャーシ21の長辺方向に沿って延在する細長い板状をなすとともに、板面と直交する板厚方向がY軸方向と一致した姿勢で配されている。LED基板31の基材に用いる材料としては、例えば金属や合成樹脂材料(具体的には紙フェノールまたはガラスエポキシ樹脂など)を用いることが可能である。また、シャーシ21の内面に沿う形で放熱板36が配されている。放熱板36は、放熱性に優れた金属製とされ、シャーシ21の底板23に固定された底板部37と、底板部37のY軸方向における端縁から表側に立ち上がる側板部38と、を備える。LED基板31は、放熱板36の側板部38に取り付けられている。つまり、放熱板36は、LED基板31を支持する支持部材の機能を有している。
As shown in FIG. 2, the
LED基板31は、基板本体部33と、一対の突出部34,34と、を備え、正面視(図4参照)において導光板50側に開口された略U字状をなしている。基板本体部33は、複数のLED32が列状に並ぶ形で配されると共に複数のLED32の並び方向に沿って延びる長手状をなしている。LED32は、基板本体部33の実装面において、その長さ方向(X軸方向)に沿って複数個が所定の配置間隔を空けつつ一列に並ぶ形で配されている。突出部34は、図4に示すように、基板本体部33の長手方向の両端部の各々に設けられている。突出部34は、LED基板31を構成する基材の一端部を折り曲げることで形成されており、基板本体部33に対して直角に曲げられている。突出部34は、図3及び図4に示すように、基板本体部33の長手方向の一端部から光入射面51側に突出されている。突出部34の突出端39(図3参照)はLED32における光入射面51側の面(光出射面53)よりも光入射面51に近い側に配されている。
The
突出部34は、LED32を基板本体部33の長手方向の一端側から覆う板状をなしており、基板本体部33の短辺方向(Z軸方向、図3の上下方向)において、突出部34の長さL1(板幅)がLED32の長さL2よりも大きい値で設定されている。突出部34の突出端39は、光入射面51に対してZ軸方向(基板本体部33の短辺方向)の全長に亘って当接されている。また、図4に示すように、突出部34は、LED32の配光範囲A1の外に配されている。図4では、複数のLED32のうち、両端側に配されるLED32の配光範囲A1の一例を一点鎖線で示している。なお、LED基板31の表面には、例えば、白色を呈する反射層(図示せず)が形成されている。この反射層によりLED32から出射されてLED基板31側に戻された光を反射することが可能とされる。
The
また、図4に示すように、シャーシ21の4つの側板24のうち、短辺側に配される一対の側板24,24と導光板50の間には、スペーサ部材27がそれぞれ配されている。スペーサ部材27によって導光板50はX軸方向について位置決めされている。また、導光板50は、一対のLED基板31,31によってY軸方向について位置決めされている。
As shown in FIG. 4, among the four
次に本実施形態の効果について説明する。本実施形態によれば、導光板50が膨張した場合、突出部34に光入射面51が当接することで、LED32と光入射面51との間の距離を規制することができる。これにより、光入射面51がLED32に接触してLED32が損傷する事態や、LED32から発生する熱によって導光板50が溶融する事態を抑制することができる。また、上記構成では、LED基板31の一部を突出部34にすることで部品点数の増加を抑制することができる。また、仮に基板本体部33の短辺方向の端部に沿って延びる突出部134(図3の2点鎖線で示す)を備える場合には、このような突出部134は複数のLED32の出射光を遮ってしまい、出射光が光入射面51に入ることを妨げる事態が懸念される。上記構成では、突出部34は、基板本体部33の長手方向の一端部及び他端部に設けられている。このようにすれば、突出部34によって複数のLED32からの出射光が遮られる事態を抑制することができ、光の利用効率をより高くすることができる。
Next, the effect of this embodiment will be described. According to this embodiment, when the
また、本実施形態では、突出部34は、LED32を基板本体部33の長手方向の一端側から覆う板状をなしており、基板本体部33の短辺方向において、突出部34の長さがLED32の長さよりも大きい値で設定されている。このような構成とすれば、突出部34によってLED32を基板本体部33の長手方向の一端側から確実に覆うことができる。これにより、LED32からの出射光がLED基板31の長手方向における外側に漏れる事態を抑制できる。また、突出部34の突出端39は、光入射面51に対して基板本体部33の短辺方向の全長に亘って当接されている。このような構成とすれば、突出部34と光入射面51の間に隙間が生じる事態を抑制でき、その隙間からLED32からの出射光がLED基板31の長手方向における外側に漏れる事態を抑制できる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、突出部34が基板本体部33の長手方向の両端部の各々に設けられている。一対の突出部34,34が光入射面51に当接することで、基板本体部33の全長に亘って、複数のLED32と導光板50との間の距離をより確実に規制することができる。また、突出部34は、LED32の配光範囲A1の外に配されている。突出部34によってLED32からの出射光が遮られる事態をより確実に抑制することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、光入射面51は、導光板50の端面によって構成され、光出射面53は、導光板50の板面によって構成されている。導光板50が熱膨張した場合には、板厚方向に比して板面方向が膨張し易い。このため、光入射面51が導光板50の端面によって構成されている場合には、熱膨張による光入射面51の変位量が大きくなり易い。上記構成では、LED32と導光板50との間の距離を規制することができるため、好適である。
In the present embodiment, the
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図5によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態のバックライト装置218では、LED基板231の構成が上記実施形態と相違する。図5に示すように、基板本体部33における短辺方向の一端(図5の下端)には、シャーシ21の外部に延びる延設部239が設けられている。延設部239は、シャーシ21(収容部材)に形成された貫通孔221に挿通されており、延設部239の一部240がシャーシ21の外部に配されている。シャーシ21の外面には、放熱板236が取り付けられている。延設部239の一部240はシャーシ21の底板23の板面に沿って延びており、放熱板236に接触する形で配されている。このような構成とすれば、LED32の駆動に伴って発生する熱を基板本体部33及び延設部239を介してシャーシ21の外部に放熱することができ、導光板50の熱膨張を抑制することができる。
<Embodiment 2>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the
<実施形態3>
次に、本発明の実施形態3を図6及び図7によって説明する。上記実施形態と同一部分には、同一符号を付して重複する説明を省略する。本実施形態のバックライト装置318においては、導光板350の構成が上記実施形態と相違する。本実施形態の導光板350において、光出射面353は、導光板350における表側の面によって構成され、光入射面351は、図6及び図7に示すように、導光板350において光出射面353とは反対側の板面の周端部によって構成されている。LEDユニット330は、シャーシ321の底板323に形成された凹部324に収容されている。LEDユニット330が備えるLED32は、その光出射面35が表側を向く形で配されている。光出射面35は、光入射面351と対向配置されている。光出射面35から出射された光は、光入射面351から導光板350内に入射された後、主に導光板350の傾斜面354において反射された後、導光板350内部で伝播される構成となっている。
<Embodiment 3>
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. The same parts as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the
LED基板31の突出部34は、図7に示すように、基板本体部34の長手方向における両端部にそれぞれ設けられ、基板本体部33から光入射面351に向かって突出されている。突出部34は、その先端において光入射面351に当接されている。本実施形態では、導光板350が熱によって板厚方向に膨張した場合において、突出部34に光入射面351が当接することで、LED32と導光板350との間の距離を規制することができる。また、導光板350が板厚方向について撓んだ場合においても、LED32と導光板350との間の距離を規制することができる。
As shown in FIG. 7, the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
(2)上記実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、有機ELなどを用いることも可能である。
(3)上記実施形態では、LED基板の突出部と導光板の光入射面とが当接されている構成を例示したが、これに限定されない。突出部と導光板の光入射面との間に隙間が設けられていてもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the above-described embodiment, the liquid crystal display device using the liquid crystal panel as the display panel has been exemplified. However, the present invention can also be applied to display devices using other types of display panels.
(2) In the above embodiment, an LED is used as the light source. However, an organic EL or the like can also be used.
(3) In the above embodiment, the configuration in which the protruding portion of the LED substrate and the light incident surface of the light guide plate are in contact with each other is exemplified, but the present invention is not limited to this. A gap may be provided between the protrusion and the light incident surface of the light guide plate.
10…テレビ受信装置、11…液晶表示装置(表示装置)、17…液晶パネル(表示パネル)、18…バックライト装置(照明装置)、21,321…シャーシ(収容部材)、31,231…LED基板(光源基板)、32…LED(光源)、33…基板本体部、34…突出部、35…光出射面(光源における光入射面側の面)、50,350…導光板、51,351…光入射面、53,353…光出射面、239…延設部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記複数の光源と対向すると共に前記複数の光源から出射された光が入射する光入射面と、前記光入射面から入射された光が出射される光出射面と、を有する導光板と、
前記複数の光源が配されると共に前記複数の光源の並び方向に沿って延びる長手状の基板本体部と、前記基板本体部の長手方向の一端部から前記光入射面側に突出され、その突出端が前記光源における前記光入射面側の面よりも前記光入射面に近い側に配される突出部と、を有する光源基板と、を備える照明装置。 A plurality of light sources arranged in a row,
A light guide plate having a light incident surface facing the plurality of light sources and receiving light emitted from the plurality of light sources; and a light emitting surface from which light incident from the light incident surface is emitted;
The plurality of light sources are arranged and extend in the longitudinal direction of the plurality of light sources along the direction in which the plurality of light sources are arranged, and project from the one end of the substrate body in the longitudinal direction toward the light incident surface. A light source substrate comprising: a light source substrate having an end disposed on a side closer to the light incident surface than a surface on the light incident surface side of the light source.
前記基板本体部の短辺方向において、前記突出部の長さが前記光源の長さよりも大きい値で設定されている請求項1に記載の照明装置。 The protruding portion has a plate shape that covers the light source from one end side in the longitudinal direction of the substrate body portion,
The lighting device according to claim 1, wherein a length of the protruding portion is set to a value larger than a length of the light source in a short side direction of the substrate main body portion.
前記基板本体部には、前記収容部材の外部に延びる延設部が設けられている請求項1又は請求項2に記載の照明装置。 A housing member for housing the plurality of light sources, the light guide plate, and the light source substrate;
The lighting device according to claim 1, wherein the substrate body is provided with an extending portion that extends to the outside of the housing member.
前記照明装置から照射される光を利用して画像を表示する表示パネルと、を備える表示装置。 The lighting device according to any one of claims 1 to 3,
A display panel that displays an image using light emitted from the illumination device.
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