JP4282457B2 - 光源装置およびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置のバックライト、照明機器などに用いられる光源装置およびそれを用いた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、一般に、一対の電極形成済み透明基板間に液晶層を介在させた液晶パネルと、このパネルの画像表示面と反対側に配置されこのパネルに光を照射するバックライトとを備えている。このバックライトとしては、拡散板の背面側に冷陰極蛍光管などの光源を配置する直下型のものと、導光板の端面に冷陰極蛍光管などの光源を配置するサイド型のものとがある。

いずれのタイプのバックライトにおいても、光源が収納される光源ホルダの内壁全面に、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルムの表面に銀やアルミニウムなどの光反射性の高い金属を蒸着してなる反射フィルムを密着するよう配置している（例えば、特許文献１参照）。これにより、光源からの光の利用効率を高めて、光源ホルダの外部へ高輝度で光を出射することができる。

ところで、バックライトにおいては、通常、細くて長い線状光源が用いられているため、この線状光源の撓みなどを抑制すべく、光源スペーサが配置されている。この光源スペーサは、上記した反射フィルムの形状を保持して光源ホルダの内壁面に密着させるのに役立っている。

特開平１１−１３３４２１号公報（第３頁）

しかしながら、光源ホルダの内部は光源の熱により高温状態となるので、反射フィルムの熱膨張や熱収縮（以下「熱変形」ともいう）が発生するという問題がある。その結果、光源ホルダの内壁面に配設した反射フィルムにずれが発生し、光源からの光の利用効率が低下してしまう。そして、このようなバックライトを液晶表示装置に組み込んで用いると、画像品位が悪化してしまう。このため、反射フィルムのずれを有効に抑制する技術の開発が嘱望されている。

このようななか、反射フィルムのずれ抑制対策として両面テープを光源ホルダの内壁面と反射フィルムとの間に介在させて接着固定することが考えられる。ところが、両面テープも熱変形し、また両面テープが配置されている部分と配置されていない部分で熱変形の程度が異なるようになり、その結果としてシワなどが発生するので、光利用効率の低下を有効に抑制できない。

本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、反射フィルムのずれの発生を有効に抑制して、高光利用効率を長期にわたって維持することができる光源装置およびそれを用いた液晶表示装置の提供をその目的とする。

本発明の光源装置は、光源と、前記光源を収納しこの光源からの光を外部に出射する開口部を有する光源ホルダと、前記光源ホルダの内壁面に沿わせて配置される反射フィルムと、前記光源を支持する光源スペーサとを備え、前記光源ホルダおよび光源スペーサのうちのいずれか一方が突起部を有し、かつ、前記反射フィルムが前記突起部を挿通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記突起部を挿通させて前記反射フィルムを固定したことを特徴としている。
上記の構成によれば、前記光源ホルダおよび光源スペーサのうちのいずれか一方の突起部を反射フィルムの貫通孔に挿通させて反射フィルムを固定しているので、反射フィルムの熱変形によって反射フィルムがずれてしまうのを有効に抑制することができる。

上記の光源装置において、前記光源ホルダおよび光源スペーサのうちのいずれか他方が前記突起部に嵌合できる嵌合孔を有するのが好ましい。この場合、光源ホルダまたは光源スペーサに嵌合孔を形成し、この形成された嵌合孔に突起部を嵌合させるだけでよいので、反射フィルムのずれを有効に抑制できる光源装置を簡単に製造することができる。
ここで、本発明において「嵌合孔」とは、前記突起部と嵌合できる形状をすべて含む趣旨であり、前記突起部と嵌合できる貫通孔のほか、前記突起部に嵌合できる貫通していない凹部をも含む。

上記の光源装置において、前記反射フィルムが前記光源ホルダの外壁面側に位置するよう折り返され、その折り返された反射フィルムが前記光源ホルダの外壁面に接着固定されているのが好ましい。この場合、光源ホルダの内部と比べ高温状態とならない光源ホルダ外壁面に両面テープや接着剤などを用いて反射フィルムを接着固定するので、より一層、反射フィルムのずれを有効に抑制でき、そのため、高い光利用効率をより長期にわたって保つことができる。

本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライトとを備えた液晶表示装置であって、前記バックライトが、上記した光源装置を有することを特徴としている。
上記の構成によれば、高い光利用効率を長期にわたって保つことができる光源装置を用いているので、表示画像の品位を長期にわたって維持した液晶表表示装置になる。

本発明の光源装置によれば、反射フィルムのずれを防止できるので、高い光利用効率を長期にわたって確保することができる。
また、本発明の液晶表示装置によれば、バックライトに上記した光源装置を用いていることから、高い表示品位を長期にわたって維持できるものになる。

以下、本発明の光源装置の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る光源装置を模式的に示す部分的な斜視図である。この光源装置１は、ポリカーボネートなどの合成樹脂、アルミニウム、真鍮、ステンレスなどの金属等で形成された断面が略コの字状（底面側が上面側よりも長く延設されている）の光源ホルダ２内に、冷陰極蛍光管などの細くて長い線状光源３，３が収納されている。線状光源３，３は、その長手方向が光源ホルダ２の長手方向と平行となるように配置され、光源ホルダ２の両端に配置されたゴムキャップ４，４と、光源ホルダ２内に配置された光源スペーサ５とによって支持されている。

図２も参照して、反射フィルム６が、光源ホルダ２の内壁面に沿って密着して配置されており、図１および図２の上側では、反射フィルム６の一部が、光源ホルダ２の上側の外壁面側に折り返され、その外壁面に配置された矩形状の両面テープ７によって接着固定されている。矩形状の両面テープ７は、その長手方向が光源ホルダ２の長手方向と同一となるように配置されている。
ここで、反射フィルム６としては、特に制限はなく従来公知のものが用いられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂フィルムの表面に銀やアルミニウムなどの光反射性の高い金属を蒸着してなるものが用いられる。

また、光源スペーサ５は、線状光源３，３が撓まないように支持し、また断面がコの字形状の反射フィルム６の形状を保持する白色または透明の直方体形状であり、その上面および底面にそれぞれ突起部（ボス）５ａ，５ａが設けられ、光源ホルダ２に固定されている。そして、これら突起部５ａ，５ａが、それぞれ反射フィルム６の貫通孔６ａ，６ａに挿通し、さらに光源ホルダ２の嵌合孔としての貫通孔２ａ，２ａに挿通して嵌合することにより、反射フィルム６を光源ホルダ２の内壁面に密着するよう固定されている。本形態において、光源スペーサ５の上面側の突起部５ａは、光源ホルダ２の上側の外壁面に配置した両面テープ７の貫通孔７ａにまで達している。なお、光源スペーサ５の突起部５ａ，５ａは、光源スペーサ５の製造時に形成して直接一体化したものであってもよいし、別個の部材を接着剤などを用いて接着するようにしてもよい。

本形態に係る光源装置１は、つぎのようにして製造することができる。すなわち、まず、光源ホルダ２の外壁面に矩形状の両面テープ７を貼り付けた後、光源ホルダ１の内壁面に沿うように反射フィルム６を密着して配置する。ついで、反射フィルム６、両面テープ７ごと、光源ホルダ２を上下のそれぞれの方向から打ち抜いて、貫通孔６ａ，６ａ、貫通孔７ａ、貫通孔（嵌合孔）２ａ，２ａをそれぞれ設ける。その後、上下に突起部５ａ，５ａを有する光源スペーサ５と、ゴムキャップ４，４とによって支持された線状光源３，３を光源ホルダ２に収納する。このさい、光源スペーサ５の突起部５ａ，５ａと光源ホルダ２の貫通孔２ａ，２ａとを嵌合させる。こうして、目的とする光源装置１が得られる。

上記した構成の本形態に係る光源装置は、光源スペーサ５の突起部５ａ，５ａと光源ホルダ２の貫通孔２ａ，２ａとの嵌合によって反射フィルム６を固定しているので、熱変形の繰り返しなどに起因する反射フィルムのずれを防止することができる。また、光源ホルダ２の内壁面に両面テープなどで反射フィルム６を接着固定していないので、反射フィルム６にしわなどが生じることがない。ここで、本発明者は、反射フィルム６を光源スペーサ５の突起部５ａ，５ａと光源ホルダ２の貫通孔２ａ，２ａとにより嵌合固定した光源装置１（実施例品）と、反射フィルム６を上記のように嵌合固定していない光源装置（比較例品）とについて比較試験を行った結果、実施例品の方が、長期にわたって反射フィルムのずれを生じなかったことを確認している。

なお、上記では光源スペーサ５の上面側および底面側の両方に突起部５ａ，５ａを設けたが、いずれか片方のみであってもよい。また、突起部５ａ，５ａは、上面側および底面側に一つずつである必要はなく、それぞれ複数個ずつ設けるようにしてもよい。さらに、光源スペーサ５の突起部５ａと嵌合する光源ホルダ２の嵌合孔２ａは貫通孔である必要はなく、貫通していない凹部であってもよい。また、光源スペーサ５の側面に突起部５ａを形成するようにしてもよい。さらに、光源ホルダ１内には複数の光源スペーサ５を配置し、それぞれの上面および下面のうちの少なくとも一方に突起部５ａを設けるようにしてもよい。光源スペーサ５は、高輝度の光源装置を提供するためにあまり数が多すぎない方が好ましく、具体的には１〜３個が好ましい。
また、上記では光源スペーサ５に突起部５ａを設け、光源ホルダ２に嵌合孔２ａを設けるようにしたが、本発明はこれに限定するものではなく、光源スペーサ５に凹部（嵌合孔）を設け、光源ホルダ２に突起部を設けるようにしてもよい。

また、光源ホルダ２の両端部に配置されるゴムキャップ３，３についても同様にしてもよい。すなわち、前記光源ホルダおよびゴムキャップのうちのいずれか一方が突起部を有し、かつ、前記反射フィルムが前記突起部を挿通する貫通孔を有し、前記貫通孔に前記突起部を挿通させて前記反射フィルムを固定するようにしてもよい。この場合、前記光源ホルダおよびゴムキャップのうちのいずれか他方が前記突起部に嵌合できる嵌合孔を有するのが好ましい。

さらに、上記では突起部５ａと嵌合孔２ａとの嵌合により反射フィルム６を固定する態様を説明したが、本発明はこれに限らず、例えば突起部５ａの表面（先端面）に接着剤層を設けてこの接着剤層の接着力を利用して反射フィルム６を固定する構成としてもよい。
また、反射フィルム６ａの折り返された部分を両面テープ７により接着固定したが、これに限らず、例えば接着剤で接着固定するようにしてもよい。
また、光源ホルダとして断面が略コの字状のものを用いたが、これに限らず、光源を収納でき、かつその光源からの光を外部に出射できる開口部を有するものであれば、断面Ｕ字状のものなどであってもよい。

上記した光源装置は、液晶表示装置、照明機器などに用いることができる。以下に、本発明の光源装置の代表的な使用態様である液晶表示装置に適用した場合について図面を参照しつつ説明する。
図３は、本発明の光源装置をサイド型バックライトに適用した液晶表示装置を示す概略断面図である。この液晶表示装置は、一対の電極形成済み透明基板１１，１２間に液晶層１３を介在させてなる透過型の液晶パネル１４と、このパネル１４の画像表示面（同図では上面）と反対側の面に配置された偏光フィルムや拡散フィルムなどを含む光学シート１５と、さらに導光板１６と、反射板１７とを備えており、導光板１６の両端面側には、上記光源装置１，１が配置されている。なお、液晶パネルの画像表示面側には、偏光フィルムなどの光学シートやタッチパネルなどの公知の部材を適宜配置してもよい。
このような液晶表示装置の構成部品や原理等は周知であるので、その詳細な説明は省略する。

本形態に係る液晶表示装置では、サイド型バックライトに上記した光源装置を用いているので、長期にわたって高い光利用効率が維持できるために表示品位が低下してしまうといったこともない。そのため、高品質な液晶表示装置となる。

なお、上記では、光源装置１を導光板１６の両端面に配置する場合について説明したが、導光板１６の片端面にのみ配置するようにしてもよい。
また、サイド型バックライトに限らず、直下型バックライトであっても同様に適用することができる。

本発明の一実施形態に係る光源装置を模式的に示す部分的な斜視図である。 本発明の一実施形態に係る光源装置を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置を示す概略断面図である。

符号の説明

１ 光源装置
２ 光源ホルダ
２ａ 貫通孔（嵌合孔）
３ 線状光源
５ 光源スペーサ
５ａ 突起部
６ 反射フィルム
６ａ 貫通孔
７ 両面テープ
７ａ 貫通孔

Claims (4)

1. 光源と、前記光源を収納しこの光源からの光を外部に出射する開口部を有する光源ホルダと、前記光源ホルダの内壁面に沿わせて配置される反射フィルムと、前記光源を支持する光源スペーサとを備え、
   前記光源ホルダおよび光源スペーサのうちのいずれか一方が突起部を有し、かつ、前記反射フィルムが前記突起部を挿通する貫通孔を有し、
   前記貫通孔に前記突起部を挿通させて前記反射フィルムを固定したことを特徴とする光源装置。
2. 前記光源ホルダおよび光源スペーサのうちのいずれか他方が前記突起部に嵌合できる嵌合孔を有する請求項１記載の光源装置。
3. 前記反射フィルムが前記光源ホルダの外壁面側に位置するよう折り返され、その折り返された反射フィルムが前記光源ホルダの外壁面に接着固定されている請求項１または２記載の光源装置。
4. 液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライトとを備えた液晶表示装置であって、
   前記バックライトが、請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置を有することを特徴とする液晶表示装置。

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