JP2021051961A - バックライト - Google Patents

Abstract

【課題】拡散板を支持する支柱部材が所定の位置に簡易に設置できるとともに、支柱部材の回転を抑えた直下型のバックライトを提供する。【解決手段】バックライト１０は、実装基板１２と、実装基板１２に実装されたＬＥＤ１４と、実装基板１２の上に設置された支持体と、ＬＥＤ１４と間隔が形成されるように、支持体の上に設置された拡散板２０とを有する。支持体は、実装基板１２の周縁に設けられ、拡散板２０を支持する壁状の枠部材２６と、枠部材２６の内側に格子状に設けられ、枠部材２６に連結された連結部材２８と、連結部材２８の格子点の少なくとも一部に設けられ、拡散板２０を支持する支柱部材３０を備える。【選択図】図１

Description

本願は、平面的に配列した複数の光源によって、液晶パネルなどの透過型の表示装置を背面から照明する直下型のバックライトに関する。

液晶表示装置では、画面に表示された画像を直視するため、バックライトによって、液晶パネルの背面から拡散光が照射される。液晶パネルの背面に設けられ、背面から液晶パネルに光照射する光源を備える直下型のバックライトは、光源を覆う拡散板をさらに備えている。そして、光源から拡散板に入射された光は、拡散板で拡散し、均一な拡散光として拡散板から液晶パネルに照射される。

特許文献１には、ケース上に設けられた反射シートと、反射シート上に設けられ、緩衝材料を上部に備える拡散板支持部材と、拡散板支持部材上に設けられ、光源を覆う拡散板を有するバックライト装置が記載されている。このバックライト装置では、ケースと反射シートに設けられた貫通孔を用いて、拡散板支持部材が組み付けられている。このため、貫通孔によって、複数の拡散板支持部材の位置決めができる。

特開２００７−１５７４５０号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたバックライト装置では、ケースと反射シートに設けられた貫通孔を使って、複数の拡散板支持部材を個別に取り付けなければならない。このため、バックライト装置の製造に手間がかかる。また、拡散板支持部材が貫通孔内で回転するおそれがある。本願の発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、拡散板を支持する支柱部材が所定の位置に簡易に設置できるとともに、支柱部材の回転を抑えた直下型のバックライトを提供することを課題とする。

本願のバックライトは、実装基板と、実装基板に実装されたＬＥＤと、実装基板の上に設置された支持体と、ＬＥＤと間隔が形成されるように、支持体の上に設置された拡散板を有し、支持体が、実装基板の周縁に設けられ、拡散板を支持する枠部材と、枠部材の内側に格子状に設けられ、枠部材に連結された連結部材と、連結部材の格子の交点の少なくとも一部に設けられ、拡散板を支持する支柱部材を備える。

本願のバックライトでは、枠部材の内側の連結部材に支柱部材が設けられている。このため、実装基板の上の所定の位置に支柱部材を容易に設置できる。また、本願のバックライトでは、枠部材に連結された連結部材の格子点に支柱部材が設けられている。このように、異なる二方向から支柱部材が固定されているため、実装基板の上で支柱部材が回転するのを抑えられる。

第一実施形態のバックライトの断面図。 第一実施形態のバックライトの拡散板より下方の上面図。 第二実施形態のバックライトの拡散板より下方の部分上面図。 図３のバックライトのＡ−Ａ線断面図。

以下、図面を参照しながら、本願のバックライトの各実施形態について説明する。なお、図面は、バックライト、バックライトの構成部材、およびバックライトの周辺部材を模式的に表したものであり、これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、特にことわらない限り、本願では便宜上、図１に示すバックライトの向きを基準に、上下左右などの方向を表す。重複説明は適宜省略し、同一部材には同一符号を付与することがある。

（第一実施形態）
図１は、本願の第一実施形態のバックライト１０の断面を示している。図１に示すように、バックライト１０は、実装基板１２と、ＬＥＤ１４と、反射シート１６と、支持体１８と、拡散板２０と、プリズムシート２２と、反射型偏光板２４を備えている。図２は、拡散板２０より下方のバックライト１０の上面を示している。実装基板１２は、厚さ約１ｍｍの板状部材で、セラミックス、熱伝導率が高い樹脂、または表面を絶縁処理した金属を母材としている。実装基板１２上には、個別またはグループでＬＥＤ１４の点灯を制御するための配線（不図示）が形成されている。

ＬＥＤ１４は、実装基板１２上に格子点状に実装されている。本実施形態では、ＬＥＤ１４の形状は下面が長方形である四角柱である。なお、ＬＥＤ１４の形状に制限はなく、ＬＥＤ１４の形状が円柱や正四角柱であってもよい。反射シート１６は、拡散板２０またはＬＥＤ１４から下方に出射された光を上方に反射する。反射シート１６は、厚さ約０．２ｍｍの白色の樹脂から構成されている。反射シート１６には、ＬＥＤ１４に対応する位置に穴が設けられている。ＬＥＤ１４が実装された実装基板１２上に反射シート１６を設置すると、ＬＥＤ１４の上部がこの穴を通って反射シート１６から突き出る。

支持体１８は、反射シート１６を介して実装基板１２の上に設置されている。支持体１８は、枠部材２６と、連結部材２８と、支柱部材３０を備えている。枠部材２６は、実装基板１２の周縁に設けられ、拡散板２０を下から支持している。枠部材２６は、ほぼ同じ高さで周回している壁状部材である。このため、枠部材２６が、均等かつ強固に拡散板２０の周囲を下から支えられる。枠部材２６は、例えば、ポリカーボネート等の母材樹脂に、ニ酸化チタン等の白色または銀等の金属の銀色の光反射性材料を分散させた白色の樹脂から構成されている。枠部材２６は、白色の樹脂から構成されており、実装基板１２の周縁に設けられている。具体的には、図１に示すように、枠部材２６は、実装基板１２の周縁上に設置されている。

反射シート１６を押さえるため、枠部材２６の少なくとも一部が、反射シート１６上に設置されていてもよい。また、図１に示すように、枠部材２６は、上面２６ａと下面２６ｂが長方形状の環状部材で、壁面２６ｃが斜めになっている。つまり、上面２６ａの面積は下面２６ｂの面積より小さい。なお、枠部材２６の壁面２６ｃは、母材樹脂の斜面を覆う光反射性材料から構成されていてもよい。枠部材２６が、光を反射するだけでなく、視認されにくくなるからである。

連結部材２８は、枠部材２６の内側に格子状に設けられている。すなわち、図２に示すように、連結部材２８は、枠部材２６に碁盤目状に連結された直方体形状の部材である。連結部材２８は、枠部材２６と支柱部材３０の下部同士を連結している。本実施形態では、連結部材２８が、枠部材２６の壁面２６ｃの下部２６ｄと、支柱部材３０の本体３２の下面３２ａを連結している。このため、連結部材２８で反射シート１６が押さえられる。なお、本実施形態では、連結部材２８が枠部材２６と同じ材料から構成されている。

支柱部材３０は、連結部材２８の格子の交点２８ａ（以下「格子の交点」を「格子点」と記載することがある）の少なくとも一部に設けられ、拡散板２０を支持している。本実施形態では、支柱部材３０が全ての格子点２８ａに設けられている。また、図２に示すように、ＬＥＤ１４が連結部材２８の格子の中心付近に設けられている。換言すると、支柱部材３０は、その周囲の四つのＬＥＤ１４の中心付近に設けられている。なお、連結部材２８の格子の中心付近にＬＥＤ１４が設けられているとは、実装基板１２の上面に投影した連結部材２８の格子の中心をＬＥＤ１４が覆っていることをいう。また、四つのＬＥＤ１４の中心付近に支柱部材３０が設けられているとは、ＬＥＤ１４の各中心を基準に求めた四つのＬＥＤ１４の中心を、支柱部材３０が覆っていることをいう。

支柱部材３０は、本体３２と、弾性体３４を備えている。本体３２は、円錐台形状の下部３２ｂと、円柱形状の上部３２ｃを備えている。本実施形態では、本体３２が連結部材２８と同じ材料から構成されている。本体３２の上面３２ｄには凹部３２ｅが形成されている。そして、弾性体３４は、凹部３２ｅ上に両面テープ等で接着されている。弾性体３４が凹部３２ｅ上に設けられているので、弾性体３４の位置ずれを抑えられる。また、凹部３２ｅの壁３２ｆが弾性体３４を囲んでいるので、弾性体３４の上に拡散板２０を載せても、弾性体３４が曲がったり折れたりするのを抑えられる。弾性体３４は、透明または乳白色のゴム等の弾性材料から構成されている。

拡散板２０は、厚さ約１ｍｍの半透明の樹脂、例えば、拡散材が混入されたポリカーボネートから構成されている。拡散板２０の下面のＬＥＤ１４の直上部には、白色の遮光部材３６が印刷されている。遮光部材３６によって、バックライト１０のＬＥＤ１４の直上が明るくなり過ぎるのを抑えている。拡散板２０は、ＬＥＤ１４と間隔が形成されるように、支持体１８の上に設置されている。より具体的には、枠部材２６と弾性体３４の上に拡散板２０が載せられている。

枠部材２６と、連結部材２８と、支柱部材３０の本体３０ａは一体成形されている。このため、実装基板１２または反射シート１６の周縁であって筐体（不図示）の内側に枠部材２６を設置すれば、支柱部材３０が所定の位置に配置される。また、連結部材２８と支柱部材３０の本体３０ａを一体物にし、枠部材２６の壁面２６ｃに所定間隔で溝を設け、この一体物をこの溝にはめ込むことによって、枠部材２６に連結部材２８を連結し、支柱部材３０を所定の位置に配置してもよい。

拡散板２０の位置ずれ抑制のため、枠部材２６に位置決め用のピンを設け、拡散板２０に設けた孔にこのピンを挿入することによって、拡散板２０を枠部材２６に設置してもよい。この拡散板２０の孔は、拡散板２０の熱収縮を考慮して、直線部がある楕円形状の長孔が好ましい。位置決め用のピンは、バックライト１０の側面と下面を収容するバックケース（不図示）等に設けてもよい。また、拡散板２０は、枠部材２６に、接着剤で固定してもよく、ゴムで押さえてもよく、ねじ止めしてもよい。

プリズムシート２２は、厚さ約０．２ｍｍの透明な樹脂から構成されており、上面に微小プリズム群が形成されている。これらの微小プリズム群は、ＬＥＤ１４の配光分布を調整している。反射型偏光板２４は、厚さ約０．４ｍｍの樹脂膜が積層された構造を備えている。反射型偏光板２４は、ある方向の成分の偏光を透過し、他の方向の成分の光を反射することにより、光リサイクルを行う。

（第二実施形態）
図３は、本願の第二実施形態のバックライト４０の拡散板２０より下方の上面の一部を示している。図４は、図３のＡ−Ａ線の断面を示している。バックライト４０を構成する支柱部材５０は、バックライト１０の支柱部材３０と異なる。それ以外は、バックライト４０とバックライト１０は同様である。支柱部材５０は、本体５２と、弾性体５４を備えている。

本体５２は、四角錐台形状の下部５２ｂと、四角柱形状の上部５２ｃを備えている。本体５２の上面５２ｄには凹部５２ｅが形成されている。そして、弾性体５４は、凹部５２ｅ上に両面テープ等で接着されている。図３に示すように、下部５２ｂの四つの壁面５２ｇは、周囲の配置された四つのＬＥＤ１４にそれぞれ向いている。このため、これらの四つのＬＥＤ１４からの光は、四つの壁面５２ｇで反射して、拡散板２０方向に多く進行する。

１０ バックライト
１２ 実装基板
１４ ＬＥＤ
１６ 反射シート
１８ 支持体
２０ 拡散板
２２ プリズムシート
２４ 反射型偏光板
２６ 枠部材
２６ａ 上面
２６ｂ 下面
２６ｃ 壁面
２６ｄ 下部
２８ 連結部材
２８ａ 格子点
３０ 支柱部材
３２ 本体
３２ａ 下面
３２ｂ 下部
３２ｃ 上部
３２ｄ 上面
３２ｅ 凹部
３２ｆ 壁
３４ 弾性体
３６ 遮光部材
４０ バックライト
５０ 支柱部材
５２ 本体
５２ｂ 下部
５２ｃ 上部
５２ｄ 上面
５２ｅ 凹部
５２ｇ 壁面
５４ 弾性体

Claims (5)

1. 実装基板と、
   前記実装基板に実装されたＬＥＤと、
   前記実装基板の上に設置された支持体と、
   前記ＬＥＤと間隔が形成されるように、前記支持体の上に設置された拡散板と、
   を有し、
   前記支持体が、実装基板の周縁に設けられ、前記拡散板を支持する壁状の枠部材と、前記枠部材の内側に格子状に設けられ、前記枠部材に連結された連結部材と、前記連結部材の格子の交点の少なくとも一部に設けられ、前記拡散板を支持する支柱部材を備えるバックライト。
2. 請求項１において、
   前記連結部材が、前記枠部材と前記支柱部材の下部同士を連結するバックライト。
3. 請求項１または２において、
   前記支柱部材が、上面に凹部が形成された本体と、前記凹部上に設けられた弾性体を備えるバックライト。
4. 請求項３において、
   前記枠部材、前記連結部材、および前記本体が一体成形されているバックライト。
5. 請求項１から４のいずれかにおいて、
   前記ＬＥＤが、前記連結部材の格子の中心付近に設けられているバックライト。

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