JP2020202137A - 照明装置及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】入光効率の低下を抑制可能な照明装置及び表示装置を提供する。【解決手段】照明装置は、第1面、第1面に交差する第2面、及び、第1面に交差しかつ第2面とは反対側の第3面を有する光学部材と、第1面に対向して配置され、第1面に向かって光を出射する光源と、光を反射する第1反射部と、を備え、第1反射部は、第1面と光源との間の空間に対して第2面の側に位置し、第1反射部の少なくとも一部が、第1面から光源にかけて位置する。【選択図】図2

Description

本発明は、照明装置及び表示装置に関する。
特許文献1には、表示パネルと、バックライトと、を備える液晶表示装置が記載されている。上記バックライトは、エッジ型LEDバックライトとして構成され、導光板と、導光板の側端部(側面)に対向するように配置される複数のLEDチップ(光源)と、を備える。上記バックライトでは、光源から出射され導光板の側面に入光された光が、液晶パネルに向かって出射される。
特開2015−92235号公報
しかしながら、特許文献1に記載の液晶表示装置では、導光板の側面と光源との間に形成された隙間から、光源から出射された光の一部が、導光板の前後に漏れるおそれがある。すなわち、光源から出射された光の一部が導光板の側面に入光せずに、入光効率が低下するおそれがある。
本発明は、入光効率の低下を抑制可能な照明装置及び表示装置を提供することを一つの目的とする。
本発明の第1の態様に係る照明装置は、第1面、前記第1面に交差する第2面、及び、前記第1面に交差しかつ前記第2面とは反対側の第3面を有する光学部材と、前記第1面に対向して配置され、前記第1面に向かって光を出射する光源と、光を反射する第1反射部と、を備え、前記第1反射部は、前記第1面と前記光源との間の空間に対して前記第2面の側に位置し、前記第1反射部の少なくとも一部が、前記第1面から前記光源にかけて位置する。
本発明の第2の態様に係る照明装置は、上記第1の態様において、更に、前記第2面に沿って配置される第1反射シートを備え、前記第1反射シートは、前記第1面よりも前記光源の側に突出する突出部を含み、前記突出部が前記第1反射部を形成する。
本発明の第3の態様に係る照明装置は、上記第2の態様において、前記突出部は、前記第1面の側から前記光源の側に向かうにしたがって前記光源から離れる方向に曲がっている。
本発明の第4の態様に係る照明装置は、上記第3の態様において、更に、前記第2面の側に位置し、前記光学部材を保持するシャーシを備え、前記シャーシは、前記第1面よりも前記光源の側において、前記第1面の側から前記光源の側に向かうにしたがって、前記光源から離れる方向に曲る曲面を有し、前記突出部は、前記曲面に沿って固定される。
本発明の第5の態様に係る照明装置は、上記第1から第4のいずれか1の態様において、更に、前記光学部材を支持する光学部材支持部材を備え、前記光学部材支持部材は、前記第1反射部を備える。
本発明の第6の態様に係る照明装置は、上記第1から第5のいずれか1の態様において、更に、光を反射する第2反射部を備え、前記第2反射部は、前記光源と前記第1面との間の空間に対して前記第3面の側に位置し、前記第2反射部の少なくとも一部が、前記第1面から前記光源にかけて位置する。
本発明の第7の態様に係る照明装置は、上記第6の態様において、前記第2反射部は、前記第3面の側に配置される第2反射シートである。
本発明の第8の態様に係る照明装置は、上記第5の態様において、前記第2反射シートは、前記第1面の側から前記光源の側に向かうにしたがって前記第3面から離れる方向に屈曲する。
本発明の第9の態様に係る表示装置は、上記第1から第5のいずれか1の態様に記載の照明装置と、前記第3面に対向して配置される表示パネルと、を備える。
本発明の第10の態様に係る表示装置は、上記第9の態様において、前記表示パネルを支持するパネルシャーシを更に備え、前記パネルシャーシは、少なくとも一部が前記光源と前記第1面との間の空間に対して前記第3面の側に位置し光を反射する第2反射部を備える。
第1の実施形態に係る表示装置を備えるテレビジョン受信機の一例を模式的に示す図である。 図1のII−II線における表示装置の断面の概略構成を示す図である。 導光板と光源部と反射シートとを模式的に示す図である。 第1の実施形態の一変形例である第1変形例に係る表示装置の断面を模式的に示す図である。 比較例に係る表示装置の断面を模式的に示す図である。 第1の実施形態の一変形例である第2変形例に係る表示装置の断面を模式的に示す図である。 第2の実施形態に係る表示装置の断面を模式的に示す図である。 第2の実施形態の一変形例である第3変形例に係る表示装置の断面を模式的に示す図である。 第3の実施形態に係る表示装置の断面を模式的に示す図である。
以下、本発明の一態様に係る照明装置及び表示装置について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、図中に矢印で示す、前、後、左、右、上、及び下のそれぞれの向きを使用する。図面については、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。なお、本発明は、後述する実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内、即ち、同一の作用効果を発揮できる構成等の範囲内で変更できる。
(第1の実施形態)
以下、本発明の一態様に係る照明装置及び表示装置の一実施形態について説明する。図1は、一実施形態に係る照明装置及び表示装置を備えるテレビジョン受信機の外観の概略構成を示す図である。図1に示すように、テレビジョン受信機101は、表示装置110と、受信部120と、信号処理部130と、を備えている。表示装置110は、画像を表示する表示面111を有する。表示装置110には受信部120及び信号処理部130が内蔵されている。なお、受信部120及び信号処理部130は、表示装置110の外部に設けられてもよい。
テレビジョン受信機101は、例えば図示しないスタンドに支持されて据え置きされるか、又は、図示しない金具に掛止されて壁掛けされる。このとき、表示装置110の表示面111は前側に向けられ、表示装置110の厚み方向、長手方向、及び短手方向は、それぞれ前後方向、左右方向、及び上下方向に沿う。
受信部120は、受信回路が実装された回路基板である。受信部120は、図示しないアンテナを介して外部からテレビジョン放送を受信し、受信したテレビジョン放送に基づく放送信号を出力する。
信号処理部130は、信号処理回路が実装された回路基板である。信号処理部130は、受信部120が出力した放送信号に所定の信号処理を施すことによって、映像データを出力する。信号処理部130が出力した映像データに基づく映像は、表示装置110の表示面111に表示される。
(表示装置の構成)
図2は、図1のII−II線における表示装置110の断面の概略構成の一例を示す図である。表示装置110は、表示パネル201と、バックライト202と、を含み構成される。
表示パネル201は、前後方向の平面視にて略矩形状の外形を有し、表示面111(図1参照)に画像を表示する。表示パネル201は、例えば、カラーフィルタ基板とアレー基板との間に液晶を封入することによって構成される液晶パネルである。表示パネル201は、各画素にTFT(Thin-film-transistor)を備え、TFTのゲートラインにゲートドライバ(図示省略)が接続され、ソースラインにソースドライバ(図示省略)が接続される。
表示装置110は、パネルシャーシ211と、ベゼル212と、を備える。表示パネル201は、パネルシャーシ211とベゼル212とによって前後方向から挟持される。パネルシャーシ211は、表示パネル201の上下左右の4辺に沿う枠状に構成され、スペーサを介して表示パネル201を後方から支持する。ベゼル212は、表示面111の側から表示パネル201の外周部を覆う枠状の筐体であり、スペーサを介して表示パネル201を前側から支持する。図示を省略するが、パネルシャーシ211とベゼル212とは、バックライト202の後述するバックライトシャーシ206やヒートスプレッダ207に固定される。
(バックライトの構成)
バックライト202は、本発明の一態様に係る照明装置の一実施形態であり、図2に示すように、表示パネル201の後側に配置され、表示パネル201に向かって照明光を照射する。バックライト202は、導光板203と、光源部204と、反射シート205と、を少なくとも備え、更に、バックライトシャーシ206と、ヒートスプレッダ207と、を備える。
導光板203は、前後方向の平面視にて略矩形状の外形を有する板状の光学部材である。導光板203は、第1面231と、第1面に交差する第2面232と、第1面231に交差しかつ第2面232とは反対側の第3面233と、を有する。導光板203は、第1面231から入光した光を第3面233から出射する。
図2に示す例では、第1面231、第2面232、及び第3面233は、それぞれ導光板203の下面、背面(後側の面)、及び前面である。すなわち、導光板203は、後側の面(背面)に反射シート205が配置され、第1面231に入光した光を、第3面233から前方に向かって出射する。なお、導光板203の第3面233には光学シートが配置されている。
光源部204は、例えば、光源基板241と、光源242と、を備え、導光板203の第1面231に向かって光を出射する。光源基板241は、図2に示すように、略L字状の断面形状を有する。すなわち、光源基板241は、導光板203の下面に沿って配置され、光源242が実装される実装部2411と、実装部2411から上側に屈曲し、導光板203の後側に位置する背面部2412と、を備える。
図3は、導光板203と光源部204と反射シート205とを模式的に示す図である。実装部2411は、導光板203の第1面231に沿って配置される。実装部2411には、左右方向に沿って複数の光源242が配置される。光源242は、例えばLED(Light Emitting Diode)やLD(Laser Diode)等の発光素子である。また、光源242としては、例えば、冷陰極管や蛍光管等を用いてもよい。
図2及び図3に示すように、光源242と第1面231との間には空間CLが形成されている。光源242と第1面231との間のギャップの寸法L1は、例えば、0.6mm±0.2mmである。なお、光源242としてLEDを用いる場合に、LEDの上下方向の寸法L2は、例えば、0.5mm以上、1mm以下である。
バックライトシャーシ206は、導光板203の後側に配置され、導光板203を含むバックライト202の各部材を保持する。バックライトシャーシ206の前面には、後方から順に、反射シート205及び導光板203が配置されている。バックライトシャーシ206の後方には、前方から順に、光源基板241の背面部2412及びヒートスプレッダ207が配置されている。図示を省略するが、光源部204及びヒートスプレッダ207は、バックライトシャーシ206に固定される。
ヒートスプレッダ207は、例えばアルミニウム等の金属材料で形成され、光源242等の熱源からの熱を放熱する放熱部材である。ヒートスプレッダ207は、バックライトシャーシ206との間で背面部2412を挟むように配置され、図示を省略するがバックライトシャーシ206に取り付けられる。すなわち、ヒートスプレッダ207は、背面部2412とバックライトシャーシ206とに接触し、光源部204及びバックライトシャーシ206との間で熱交換可能である。
反射シート205は、第1反射シートの一例であり、第2面232に沿って配置され、前方に向かって光を反射する。反射シート205は、例えば、光沢フィルムであり、弾性を有する。反射シート205は、導光板203の第2面232又はバックライトシャーシ206の前面に接着される。反射シート205は、図2及び図3に示すように、第1面231よりも光源242の側、すなわち下方に突出する突出部251を含む。
突出部251は、第1反射部の一例であり、光源242と第1面231との間の空間CLに対して後方に位置し、光源242から第1面231にかけて配置される。換言すると、突出部251は、光源242と第1面231との間の空間CLに沿って、光源242から第1面231にかけて配置される。すなわち、突出部251は、図3に示すように、平面視で第1面231と光源242とに重なるように配置される。これにより、光源242から出射された光が、光源242の後方に拡散することを抑制でき、入光効率の低下を抑制できる。
突出部251の先端252(突出方向の先端)は、光源242の上端2421よりも下方に位置している。先端252は、光源基板241の実装部2411の基板面に略接触、すなわち近接又は接触している。これにより、反射シート205の先端252と光源基板241との間から光が後方に拡散することをより好適に抑制でき、入光効率の低下をより一層抑制できる。
(第1の実施形態の変形例)
図4は、第1の実施形態の一変形例である第1変形例に係る表示装置401を模式的に示す断面図である。図5は、比較例に係る表示装置501を模式的に示す断面図である。図4に示す表示装置401では、突出部402が、第1面231の側から光源242の側に向かうにしたがって光源242から離れる方向に曲がっている点で、第1の実施形態の表示装置110と相違する。
図4に示す例では、突出部402は、第1面231の側から光源242の側に向かって(すなわち下方に向かって)延出し、屈曲部403にて光源242から離れる方向(すなわち後方)に向かって屈曲する。突出部402の先端404は、第2面232よりも後方で、光源基板241に当接している。これにより、例えば、図5に示すように、突出部502が光源242側に折れ曲がり、突出部502によって光源242からの光が遮られるという不具合が発生することを抑制できる。
また、図4に示す例では、反射シート205は、突出部402が屈曲部403にて予め曲がっているため、曲がっていない場合と比べて、先端404が光源基板241に当接した際に、先端404から光源基板241への押圧力を低減できる。したがって、先端404が光源基板241を押圧することにより、光源基板241が押し下げられ、光源242と第1面231との間のギャップの寸法L1が所望値よりも広くなるという不具合を抑制できる。
また、図4に示す例では、屈曲部403が光源242の上端2421よりも下方、すなわち光源基板241側に位置する。このような構成では、突出部402のうちの第2面232に沿って延出する面を空間CLに沿って配置することができ、入光効率の低下をより一層抑制できる。なお、図4に示す例では、突出部402は、屈曲部403にて屈曲していたが、下方に向かうにしたがって後方に向かって湾曲してもよい。
図6は、第1の実施形態の一変形例である第2変形例に係る表示装置601を模式的に示す断面図である。図6に示す表示装置601では、突出部602が、シャーシ206の湾曲面604に沿って配置される点で、第1の実施形態の表示装置110と相違する。
図6に示す例では、バックライトシャーシ206は、少なくとも一部が第1面231よりも下方に位置する下端部603を有する。下端部603の光源242側の面(前面及び下面)は、曲面604を含む。曲面604は、第1面231から光源242に向かうにしたがって、光源242から離れる方向に曲がる。換言すると、曲面604は、下方に向かうにしたがって後方に向かうように曲がる。図6に示す例では、曲面604は、下方に向かうにしたがって後方に向かうように湾曲しているが、屈曲してもよい。曲面604は、少なくとも一部が第1面231よりも光源242の側に位置する。
突出部602は、湾曲面604に沿って固定される。突出部602は、例えば、接着剤により湾曲面604に固定される。第2変形例では、突出部602は、後方に向かって曲がるので、第1変形例と同様に、突出部601によって光源242からの光が遮られるという不具合が発生することを抑制できる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態について説明する。なお、下記において第1の実施形態と同様である点については説明を省略する。第2の実施形態では、導光板203の第3面233側に第2反射部が設けられる点で、第1の実施形態と異なる。
図7は、第2の実施形態に係る表示装置701を模式的に示す断面図である。図7に示す表示装置701では、バックライト202は、第3面233の側に配置される第2反射部及び第2反射シートの一例としての反射シート702を備える。反射シート702は、導光板203の光源242側(下側)の端部に沿って配置される。反射シート702の少なくとも一部が、第1面231よりも光源242の側(下方)に突出し、空間CLに沿って、第1面231から光源242にかけて位置する。これにより、光源242から出射された光が、光源242の前方に拡散することを抑制でき、入光効率の低下を抑制できる。
反射シート702の先端721(突出方向の先端)は、光源242の上端2421よりも下方に位置し、実装部2411の基板面に略接触(近接又は接触)している。これにより、先端721と光源基板241との間から光が前方に拡散することをより好適に抑制でき、入光効率の低下をより一層抑制できる。
(第2の実施形態の変形例)
図8は、第2の実施形態の一変形例である第3変形例に係る表示装置801を模式的に示す断面図である。図8に示す表示装置801では、第1変形例に係る表示装置401(図4参照)と同様に、バックライト202は、後方に向かって曲がっている突出部402を備える点に加え、第2反射部の一例である反射シート802の一部が、第1面231の側から光源242の側に向かうにしたがって光源242から離れる方向に曲がっている点で、第2の実施形態の表示装置701と相違する。
反射シート802は、第1面231よりも光源242の側に延出し、屈曲部803にて第3面233から離れる方向(すなわち前方)に向かって屈曲する。反射シート802の先端804は、第3面233よりも前方で、光源基板241に当接している。これにより、例えば、反射シート802が光源242側に折れ曲がることを抑制でき、反射シート802により光源242からの光が遮られるという不具合が発生することを抑制できる。
また、図8に示す例では、屈曲部803が光源242の上端2421よりも下方、すなわち光源基板241側に位置する。このような構成では、反射シート802のうちの第3面233に沿って延出する面を空間CLに沿って配置することができ、入光効率の低下をより一層抑制できる。なお、反射シート802は、屈曲部803にて屈曲する構成に限定されず、下方に向かうにしたがって前方に向かって湾曲してもよい。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態について説明する。なお、下記において第1及び第2の実施形態と同様である点については説明を省略する。第3の実施形態では、反射部が、反射シート以外の部材により構成される点で、第1及び第2の実施形態と異なる。
図9は、第3の実施形態に係る表示装置901を模式的に示す断面図である。図9に示すように、表示装置901では、バックライト202は、光学部材支持部材としての導光板支持部材902を備える。導光板支持部材902は、導光板203の第2面232の下側の外縁に沿って配置され、後側から導光板203を支持する。
導光板支持部材902は、少なくとも一部が反射シートを介して導光板203の第2面232に当接する当接面921を有する。当接面921は、空間CLの後方に位置する。当接面921は、一部が、第1面231よりも光源242の側(下方)に突出し、空間CLに沿って、第1面231から光源242にかけて位置する。これにより、光源242から出射された光が、光源242の後方に拡散することを抑制でき、入光効率の低下を抑制できる。すなわち、当接面921及び導光板支持部材902は、第1反射部の一例である。
また、パネルシャーシ211は、第3面233の下側の外縁に沿って位置し、第3面233に当接する当接部903を備える。当接部903は、少なくとも一部が第1面231に当接する当接面931を有する。当接面931は、一部が、第1面231よりも光源242の側に突出し、空間CLに沿って、第1面231から光源242にかけて位置する。これにより、光源242から出射された光が、光源242の前方に拡散することを抑制でき、入光効率の低下を抑制できる。すなわち、当接面931は、第2反射部の一例である。
左右方向において、当接面921,931の寸法は、導光板203の第1面231、すなわち入光面の寸法以上である。これにより、左右方向における導光板203の入光面の全域を、当接面921,931によって覆うことができ、入光効率の低下を抑制できる。
当接面921,931の反射率は、所望値以上であり、これにより入光効率の低下を抑制できる。例えば、導光板支持部材902及びパネルシャーシ211は、反射率が所定値以上である高反射率の材料、より具体的には白色の材料で形成される。また、例えば、当接面921,931には、上記高反射率の材料が塗布されている。
第3の実施形態では、第2反射部がパネルシャーシ211に形成されていたが、これに限定されない。例えば、導光板203を前方から保持する保持部材が設けられる場合に、当該保持部材に第2反射部が形成されてもよい。
(他の変形例)
本発明の一態様に係る照明装置及び表示装置は、上述の実施形態及び変形例に限定されず、本発明の技術的思想の範囲内において、各種の変形によって得られる構成は本発明に含まれるものである。
上記各実形態では、第1反射部が導光板(光学部材)の後側に配置されていたが、前側に配置されてもよい。同様に、上記第2及び第3実施形態では、第2反射部が、導光板(光学部材)の前側に配置されていたが、後側に配置されてもよい。換言すると、上記各実施形態では、導光板(光学部材)の後面が第2面であり、前面が第3面であったが、後面が第3面であり、前面が第2面でもよい。
上記各実施形態では、本発明の一態様に係る表示装置として、液晶パネルを備える液晶ディスプレイを例示したが、本発明はこれ限定されない。例えば、有機ELディスプレイ(Organic Electro Luminescence Display)等の、液晶パネル以外の透過型表示パネルを備えていてもよい。
また、本発明の一態様に係る表示装置として、画像が形成された半透明フィルムである表示パネルと、当該表示パネルを照明するバックライトと、を備えるサイネージ装置を例示できる。
上記各実施形態では、照明装置の一実施形態として、液晶パネルを備える液晶ディスプレイのバックライトを例示したが、本発明はこれ限定されない。例えば、光源242と導光板203とを備え、光源242からの光を導光板203によって導き、照明光として照射する照明装置に本発明を好適に用いることができる。
上記各実施形態では、光学部材として導光板203を備える照明装置を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、光学部材として、拡散板を備えていてもよい。上記各実施形態では、照明装置の一例としてエッジ型のバックライトを例示したが、拡散板の後方に光源が配置される直下型のバックライトでもよい。
101 テレビジョン受信機
110,401,601,701,801,901 表示装置
111 表示面
120 受信部
130 信号処理部
201 表示パネル
202 バックライト
205 反射シート
203 導光板
204 光源部
206 バックライトシャーシ
207 ヒートスプレッダ
231 第1面
232 第2面
233 第3面
241 光源基板
242 光源
251,402,602 突出部
252,404 先端
2411 実装部
2412 背面部
2421 上端
403 屈曲部
603 下端部
604 湾曲面
702,802 反射シート
721,804 先端
803 屈曲部
902 導光板支持部材
903 当接部
921 当接面
931 当接面

Claims (10)

  1. 第1面、前記第1面に交差する第2面、及び、前記第1面に交差しかつ前記第2面とは反対側の第3面を有する光学部材と、
    前記第1面に対向して配置され、前記第1面に向かって光を出射する光源と、
    光を反射する第1反射部と、を備え、
    前記第1反射部は、前記第1面と前記光源との間の空間に対して前記第2面の側に位置し、前記第1反射部の少なくとも一部が、前記第1面から前記光源にかけて位置する
    照明装置。
  2. 更に、前記第2面に沿って配置される第1反射シートを備え、
    前記第1反射シートは、前記第1面よりも前記光源の側に突出する突出部を含み、前記突出部が前記第1反射部を形成する
    請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記突出部は、前記第1面の側から前記光源の側に向かうにしたがって前記光源から離れる方向に曲がっている
    請求項2に記載の照明装置。
  4. 更に、前記第2面の側に位置し、前記光学部材を保持するシャーシを備え、
    前記シャーシは、前記第1面よりも前記光源の側において、前記第1面の側から前記光源の側に向かうにしたがって、前記光源から離れる方向に曲る曲面を有し、
    前記突出部は、前記曲面に沿って固定される
    請求項3に記載の照明装置。
  5. 更に、前記光学部材を支持する光学部材支持部材を備え、
    前記光学部材支持部材は、前記第1反射部を備える
    請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。
  6. 更に、光を反射する第2反射部を備え、
    前記第2反射部は、前記光源と前記第1面との間の空間に対して前記第3面の側に位置し、前記第2反射部の少なくとも一部が、前記第1面から前記光源にかけて位置する
    請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置。
  7. 前記第2反射部は、前記第3面の側に配置される第2反射シートである
    請求項6に記載の照明装置。
  8. 前記第2反射シートは、前記第1面の側から前記光源の側に向かうにしたがって前記光源から離れる方向に曲がっている
    請求項7に記載の照明装置。
  9. 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の照明装置と、
    前記第3面に対向して配置される表示パネルと、を備える
    表示装置。
  10. 前記表示パネルを支持するパネルシャーシを更に備え、
    前記パネルシャーシは、少なくとも一部が前記光源と前記第1面との間の空間に対して前記第3面の側に位置し光を反射する第2反射部を備える
    請求項9に記載の表示装置。
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