JP2022042232A - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減することができるとともに、薄型化を図ることができるバックライト装置を提供する。【解決手段】バックライト装置１２は、複数の光源３８と、背面２４ｂが複数の光源３８に対向するように配置され、複数の光源３８からの光の輝度を均一化するための輝度均一板２４と、背面２６ｂが輝度均一板２４の前面２４ａに対向するように配置され、輝度均一板２４を透過した光を拡散するための拡散板２６とを備える。輝度均一板２４の前面２４ａと拡散板２６の背面２６ｂとは、互いに貼り合わされている。【選択図】図３

Description

本開示は、バックライト装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。

特許文献１は、液晶パネルと、液晶パネルの背面に向けて光を照射する直下型のバックライト装置とを備えた液晶表示装置を開示する。この種のバックライト装置は、シャーシと、シャーシ上に配置された光源ユニットと、光源ユニットからの光を均一化する輝度均一板と、輝度均一板を透過した光を拡散する拡散板とを備えている。光源ユニットは、複数の基板と、各基板に実装された複数の光源とを有している。

輝度均一板は、厚みが例えば１ｍｍよりも薄いため、非常に撓みやすい。そのため、上述したバックライト装置は、さらに、輝度均一板を平面状に保持するための複数のサポートピンを備えている。複数のサポートピンはそれぞれ、シャーシから輝度均一板に向けて立設され、輝度均一板に形成された複数の挿通用孔に挿通されている。複数のサポートピンの各先端部は、拡散板の背面（輝度均一板に対向する側の面）に接触している。

特開２０１５－１７６７８０号公報

本開示は、部品点数を削減することができるとともに、薄型化を図ることができるバックライト装置及び液晶表示装置を提供する。

本開示におけるバックライト装置は、複数の光源と、背面が複数の光源に対向するように配置され、複数の光源からの光の輝度を均一化するための輝度均一板と、背面が輝度均一板の前面に対向するように配置され、輝度均一板を透過した光を拡散するための拡散板と、を備え、輝度均一板の前面と拡散板の背面とは、互いに貼り合わされている。

本開示におけるバックライト装置等によれば、部品点数を削減することができるとともに、薄型化を図ることができる。

実施の形態に係る液晶表示装置を示す斜視図である。 実施の形態に係る液晶モジュールを示す分解斜視図である。 図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線による、実施の形態に係る液晶モジュールの要部断面図である。 実施の形態に係る液晶モジュールの輝度均一板の一部を拡大して示す平面図である。 比較例に係る液晶モジュールの要部断面図である。

（本開示の基礎となった知見）
本発明者らは、「背景技術」の欄において記載した技術に関し、以下の問題が生じることを見出した。

上述した従来のバックライト装置では、撓みやすい輝度均一板を平面状に保持するために、多数（例えば数十個程度）のサポートピンを用いる必要がある。そのため、バックライト装置の部品点数が増大するとともに、サポートピンの長さの分だけ、バックライト装置の厚みが増大するという課題が生じる。

そこで、本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、部品点数を削減することができるとともに、薄型化を図ることができるバックライト装置及び液晶表示装置を案出した。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態）
［１．液晶表示装置の全体構造］
図１及び図２を参照しながら、実施の形態に係る液晶表示装置２の全体構造について説明する。図１は、実施の形態に係る液晶表示装置２を示す斜視図である。図２は、実施の形態に係る液晶モジュール４を示す分解斜視図である。

なお、図１及び図２において、液晶表示装置２及び液晶モジュール４の幅方向（左右方向）をＸ軸方向とし、液晶表示装置２及び液晶モジュール４の高さ方向（上下方向）をＹ軸方向とし、液晶表示装置２及び液晶モジュール４の奥行き方向（前後方向）をＺ軸方向とする。また、本明細書において、「前面」とは、Ｚ軸のプラス側の面を意味し、「背面」とは、Ｚ軸のマイナス側の面を意味するものとする。

図１に示すように、液晶表示装置２は、例えば液晶テレビジョン受像機である。液晶表示装置２は、液晶モジュール４と、液晶モジュール４の背面側を覆うバックカバー６と、液晶モジュール４を支持するスタンド８とを備えている。

図２に示すように、液晶モジュール４は、液晶パネル１０と、バックライト装置１２と、ベゼル１４とを有している。

液晶パネル１０は、複数のガラス板の間に液晶が封入された、いわゆる液晶セルである。液晶パネル１０は、ＸＹ平面視で矩形状に形成されており、液晶モジュール４の前面側に配置されている。液晶パネル１０の前面１０ａには、画像を表示するための表示面が形成されている。なお、液晶パネル１０の表示面に表示される「画像」は、静止画及び動画のいずれであってもよく、あるいは、静止画及び動画の両方を含む映像コンテンツであってもよい。

バックライト装置１２は、液晶パネル１０の背面１０ｂ（後述する図３参照）に向けて光を出射する、ローカルディミング対応の直下型のバックライトである。バックライト装置１２は、液晶モジュール４の背面側に配置されている。バックライト装置１２の構造については後で詳述する。

ベゼル１４は、液晶パネル１０の外周部を保護するための部材である。ベゼル１４は、ＸＹ平面視で矩形状の枠状に形成され、液晶パネル１０の外周部を覆うようにして配置されている。ベゼル１４は、バックカバー６（図１参照）とともに、液晶パネル１０及びバックライト装置１２を挟持する。

［２．バックライト装置の構造］
次に、図２～図４を参照しながら、実施の形態に係るバックライト装置１２の構造について説明する。図３は、図１のＩＩＩ－ＩＩＩ線による、実施の形態に係る液晶モジュール４の要部断面図である。図４は、実施の形態に係る液晶モジュール４の輝度均一板２４の一部を拡大して示す平面図である。

図２及び図３に示すように、バックライト装置１２は、シャーシ１６と、複数の光源ユニット１８と、反射板２０と、スペーサ２２と、輝度均一板２４と、拡散板２６と、第１の光学シート２８と、第２の光学シート３０と、第３の光学シート３２とを備えている。

シャーシ１６は、複数の光源ユニット１８、反射板２０及び拡散板２６等を支持するための部材である。シャーシ１６は、例えば板金をプレス加工することにより形成され、ＸＹ平面視で矩形状に形成されている。図２に示すように、シャーシ１６の外周部には、ＸＹ平面視で矩形状の枠状の鍔部３４が形成されている。なお、シャーシ１６の背面１６ｂは、バックカバー６（図１参照）により覆われている。

複数の光源ユニット１８の各々は、基板３６と、基板３６に実装された複数の光源３８とを有している。基板３６は、例えば長尺状のフレキシブルプリント基板であり、シャーシ１６の前面１６ａに配置されている。光源３８は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）であり、基板３６の長手方向に沿って間隔を置いて１列に配置されている。図２に示すように、複数の光源ユニット１８は、シャーシ１６の前面１６ａに例えば７行×２列で配置されている。これにより、シャーシ１６の前面１６ａには、複数の光源３８が例えば格子状に配置されるようになる。

反射板２０は、複数の光源３８からの光を輝度均一板２４の背面２４ｂに向けて反射するための部材である。反射板２０の前面２０ａには、光を反射する反射面が形成されている。反射板２０は、複数の光源ユニット１８を覆うように、シャーシ１６の前面１６ａに貼り付けられている。反射板２０には、複数の光源３８がそれぞれ挿通される複数の挿通用孔４０（孔の一例）が形成されている。図３に示すように、反射板２０の厚みＴ１（Ｚ軸方向における大きさ）は、光源３８の厚みＴ２よりも大きい。これにより、光源３８は、反射板２０の挿通用孔４０の開口部から突出することなく、反射板２０の挿通用孔４０の開口部を通して外部に露出されている。

スペーサ２２は、輝度均一板２４の背面２４ｂに接触することにより、複数の光源３８と輝度均一板２４の背面２４ｂとの離間距離を一定に保持するための部材である。スペーサ２２は、透光性を有する材料、例えば透明のポリカーボネート又はポリスチレン等で形成され、板状に形成されている。なお、スペーサ２２は、透明性及び光拡散性が高く、且つ、耐熱性を有する材料で形成されているのが好ましい。スペーサ２２は、複数の光源３８と輝度均一板２４の背面２４ｂとの間に配置されており、スペーサ２２の背面２２ｂは、反射板２０の前面２０ａ（反射面）に接触している。この時、光源３８は反射板２０の挿通用孔４０の内部に収まっているので、光源３８とスペーサ２２の背面２２ｂとが互いに接触することが無い。なお、スペーサ２２の厚みは、例えば約２ｍｍである。

輝度均一板２４は、複数の光源３８からの光を均一化するための部材であり、いわゆるフラッター（登録商標）である。輝度均一板２４は、例えば微細な気泡を密に含むポリエチレンテレフタレート等の樹脂で形成されており、良好な光反射性を有するシート状の部材である。なお、輝度均一板２４の厚みは、例えば約０．７５ｍｍである。輝度均一板２４の背面２４ｂは、スペーサ２２の前面２２ａに接触している。すなわち、輝度均一板２４は、その背面２４ｂが複数の光源３８に対向するように配置されている。

図４に示すように、輝度均一板２４は、複数の光源３８にそれぞれ対応して、格子状に配置された複数の矩形状の領域に区画されている。輝度均一板２４の各領域には、大きさの異なる複数の照明用孔４２が形成されている。具体的には、輝度均一板２４の各領域において、当該領域に対応する光源３８の直上には極めて小さい径の照明用孔４２が形成され、当該光源３８からの距離が大きくなるに従って、より大きい径の照明用孔４２が形成されている。複数の光源３８からの光がそれぞれ輝度均一板２４の対応する領域の複数の照明用孔４２を透過することにより、複数の光源３８からの光の配向特性をなだらかにすることができる。なお、説明の都合上、図３では、複数の照明用孔４２の図示を省略してある。

拡散板２６は、輝度均一板２４を透過した光を拡散するための部材である。拡散板２６は、その背面２６ｂが輝度均一板２４の前面２４ａに対向するように配置されている。ここで、拡散板２６の背面２６ｂと輝度均一板２４の前面２４ａとは、例えばＯＣＡ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｌｅａｒ Ａｄｈｅｓｉｖｅ）等の光学接着剤を用いたオプティカルボンディングにより、互いに貼り合わされている。また、図示しないが、拡散板２６の外周部は、シャーシ１６の鍔部３４に位置決め固定されている。拡散板２６は、輝度均一板２４によって配向特性がなだらかにされた光をさらに拡散するので、拡散板２６からは輝度ムラの少ない光が出射する。なお、拡散板２６の厚みは、輝度均一板２４の厚みよりも大きく、例えば約２ｍｍである。

第１の光学シート２８、第２の光学シート３０及び第３の光学シート３２は、この順に重ね合わされた状態で、液晶パネル１０の背面１０ｂと拡散板２６の前面２６ａとの間に配置されている。第１の光学シート２８は拡散板２６側に配置され、第３の光学シート３２は液晶パネル１０側に配置されている。第１の光学シート２８は、拡散板２６の前面２６ａに接触している。なお、第１の光学シート２８、第２の光学シート３０及び第３の光学シート３２の各厚みは、例えば０．１ｍｍ～０．５ｍｍである。

第１の光学シート２８は、拡散板２６から出射した光を集光するための垂直方向のプリズムシートである。第２の光学シート３０は、拡散板２６から出射した光を集光するための水平方向のプリズムシートである。第３の光学シート３２は、拡散板２６から出射した光を偏光させるための反射型偏光シート（例えば、住友スリーエム株式会社製のＤＢＥＦ（登録商標）（Ｄｕａｌ Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ Ｆｉｌｍ）シート）である。

［３．効果］
次に、比較例に係る液晶モジュール１００のバックライト装置１０２と比較しながら、実施の形態に係るバックライト装置１２により得られる効果について説明する。図５は、比較例に係る液晶モジュール１００の要部断面図である。なお、図５では、本実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。

図５に示すように、比較例に係る液晶モジュール１００のバックライト装置１０２は、シャーシ１６と、複数の光源ユニット１８と、反射板１０４と、複数のサポートピン１０６と、輝度均一板１０８と、拡散板２６と、第１の光学シート２８と、第２の光学シート３０と、第３の光学シート３２とを備えている。

反射板１０４の厚みは、光源ユニット１８の光源３８の厚みよりも小さい。これにより、光源３８は、反射板１０４の挿通用孔４０の開口部から突出している。

複数のサポートピン１０６の各々は、輝度均一板１０８を平面状に保持するための部材である。複数のサポートピン１０６の各々は、反射板１０４上に配置されており、シャーシ１６とともに反射板１０４を挟持する。複数のサポートピン１０６の各々は、フランジ部１１０と、フランジ部１１０から突出するピン部１１２とを有している。

輝度均一板１０８には、複数のサポートピン１０６にそれぞれ対応して複数の支持用孔１１４が形成されている。複数の支持用孔１１４の各々にサポートピン１０６のピン部１１２が挿通されることにより、輝度均一板１０８がサポートピン１０６のフランジ部１１０に支持される。これにより、輝度均一板１０８は、複数の光源３８に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に位置決めされる。

しかしながら、比較例に係るバックライト装置１０２の構成では、撓みやすい輝度均一板１０８を平面状に保持し、且つ、輝度均一板１０８を複数の光源３８に対して位置決めするために、多数（例えば数十個程度）のサポートピン１０６を用いる必要がある。そのため、バックライト装置１０２の部品点数が増大するとともに、サポートピン１０６の長さの分だけ、バックライト装置１０２の厚み（Ｚ軸方向における大きさ）が増大するという課題が生じる。

これに対して、本実施の形態では、バックライト装置１２は、複数の光源３８と、背面２４ｂが複数の光源３８に対向するように配置され、複数の光源３８からの光の輝度を均一化するための輝度均一板２４と、背面２６ｂが輝度均一板２４の前面２４ａに対向するように配置され、輝度均一板２４を透過した光を拡散するための拡散板２６とを備える。輝度均一板２４の前面２４ａと拡散板２６の背面２６ｂとは、互いに貼り合わされている。

これによれば、輝度均一板２４の前面２４ａと拡散板２６の背面２６ｂとを互いに貼り合わせて、輝度均一板２４を剛性の高い拡散板２６に沿わせることにより、撓みやすい輝度均一板２４を平面状に保持することができる。その結果、上述したサポートピン１０６を省略することができるので、バックライト装置１２の部品点数を削減することができるとともに、バックライト装置１２の薄型化を図ることができる。また、上述したサポートピン１０６を用いなくても、例えば拡散板２６の外周部をシャーシ１６の鍔部３４に位置決め固定することにより、輝度均一板２４を複数の光源３８に対して、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に容易に位置決めすることができる。

また、本実施の形態において、輝度均一板２４の前面２４ａと拡散板２６の背面２６ｂとは、光学接着剤により互いに貼り合わされている。

これによれば、輝度均一板２４の前面２４ａと光学接着剤との界面、及び、拡散板２６の背面２６ｂと光学接着剤との界面における反射ロスを低減することができ、光の利用効率を高めることができる。

また、本実施の形態において、バックライト装置１２は、さらに、複数の光源３８と輝度均一板２４の背面２４ｂとの間に配置され、輝度均一板２４の背面２４ｂに接触することにより、複数の光源３８と輝度均一板２４の背面２４ｂとの離間距離を一定に保持するためのスペーサ２２を備える。

これによれば、輝度均一板２４を拡散板２６とスペーサ２２との間に挟持することにより、輝度均一板２４をより安定的に平面状に保持することができる。

また、本実施の形態において、バックライト装置１２は、さらに、複数の光源３８がそれぞれ挿通される複数の挿通用孔４０を有し、複数の光源３８からの光を輝度均一板２４の背面２４ｂに向けて反射する反射面を有する反射板２０を備える。スペーサ２２は、透光性を有し、且つ、板状に形成されている。スペーサ２２の前面２２ａは、輝度均一板２４の背面２４ｂに接触し、スペーサ２２の背面２２ｂは、反射板２０の反射面（前面２０ａ）に接触している。

これによれば、複数の光源３８がスペーサ２２の背面２２ｂに接触するのを回避することができる。

また、本実施の形態において、液晶表示装置２は、前面１０ａに画像を表示する表示面を有する液晶パネル１０と、液晶パネル１０の背面１０ｂに向けて光を照射する、上述したいずれかのバックライト装置１２とを備える。

これによれば、上述と同様に、バックライト装置１２の部品点数を削減することができるとともに、バックライト装置１２の薄型化を図ることができる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態を例示する。

上記実施の形態では、液晶表示装置２を液晶テレビジョン受像機としたが、これに限定されず、例えば画像モードとミラーモードとに切り替え可能なミラーディスプレイに搭載してもよい。なお、ミラーディスプレイでは、例えば液晶表示装置２の液晶パネル１０に対向してハーフミラーが配置されている。画像モードでは、液晶表示装置２の液晶パネル１０に画像が表示され、ミラーモードでは、液晶表示装置２の液晶パネル１０において画像が非表示となる。

上記実施の形態では、輝度均一板２４の前面２４ａと拡散板２６の背面２６ｂとを光学接着剤により互いに貼り合わせたが、これに限定されず、光学接着剤以外の任意の接着部材（例えば、両面テープ等）により両者を互いに貼り合わせてもよい。

上記実施の形態では、複数の光源３８と輝度均一板２４の背面２４ｂとの間にスペーサ２２を配置したが、これに限定されず、スペーサ２２を省略してもよい。あるいは、板状のスペーサ２２に代えて、ピン状のスペーサを複数の光源３８と輝度均一板２４の背面２４ｂとの間に配置してもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

本開示の液晶表示装置は、例えば液晶テレビジョン受像機又はミラーディスプレイ等に適用可能である。

２ 液晶表示装置
４，１００ 液晶モジュール
６ バックカバー
８ スタンド
１０ 液晶パネル
１０ａ，１６ａ，２０ａ，２２ａ，２４ａ，２６ａ 前面
１０ｂ，１６ｂ，２２ｂ，２４ｂ，２６ｂ 背面
１２，１０２ バックライト装置
１４ ベゼル
１６ シャーシ
１８ 光源ユニット
２０，１０４ 反射板
２２ スペーサ
２４，１０８ 輝度均一板
２６ 拡散板
２８ 第１の光学シート
３０ 第２の光学シート
３２ 第３の光学シート
３４ 鍔部
３６ 基板
３８ 光源
４０ 挿通用孔
４２ 照明用孔
１０６ サポートピン
１１０ フランジ部
１１２ ピン部
１１４ 支持用孔

Claims (5)

1. 複数の光源と、
   背面が前記複数の光源に対向するように配置され、前記複数の光源からの光の輝度を均一化するための輝度均一板と、
   背面が前記輝度均一板の前面に対向するように配置され、前記輝度均一板を透過した光を拡散するための拡散板と、を備え、
   前記輝度均一板の前記前面と前記拡散板の前記背面とは、互いに貼り合わされている
   バックライト装置。
2. 前記輝度均一板の前記前面と前記拡散板の前記背面とは、光学接着剤により互いに貼り合わされている
   請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記バックライト装置は、さらに、前記複数の光源と前記輝度均一板の前記背面との間に配置され、前記輝度均一板の前記背面に接触することにより、前記複数の光源と前記輝度均一板の前記背面との離間距離を一定に保持するためのスペーサを備える
   請求項１又は２に記載のバックライト装置。
4. 前記バックライト装置は、さらに、前記複数の光源がそれぞれ挿通される複数の孔を有し、前記複数の光源からの光を前記輝度均一板の前記背面に向けて反射する反射面を有する反射板を備え、
   前記スペーサは、透光性を有し、且つ、板状に形成され、
   前記スペーサの前面は、前記輝度均一板の前記背面に接触し、前記スペーサの背面は、前記反射板の前記反射面に接触している
   請求項３に記載のバックライト装置。
5. 前面に画像を表示する表示面を有する液晶パネルと、
   前記液晶パネルの背面に向けて光を照射する、請求項１～４のいずれか１項に記載のバックライト装置と、を備える
   液晶表示装置。

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