JP4403099B2 - バックライト装置および液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶テレビ等の光源として用いられるバックライト装置およびそのバックライト装置を用いた液晶表示装置に関し、詳しくはバックライト装置を構成する光学シートにしわが発生しないように支持して均一な輝度が得られるようにしたバックライト装置およびそのバックライト装置を用いた液晶表示装置に関する。

従来、液晶テレビ等の液晶表示装置に用いられるバックライト装置は、光源である蛍光ランプの前方にアクリル板等からなる拡散板を配置しその前面にＩＴＯシート、拡散フィルム、プリズムシート、反射偏光フィルム等の光学シートが配置されている。これら拡散板、光学シートは互いに膨張率が異なる。そのため、バックライト装置が点灯される度に、常温から温度上昇を始めるにつれて互いに異なる伸び量で膨張する。このとき拡散板に光学シートが部分的あるいは全面で密着した状態にあると、互いの伸縮量が異なるため、光学シート側にリング状のしわが発生する。しわが発生すると、その前面の液晶パネルに陰が映り、輝度が不均一になるという問題が発生した。

その対策として従来は、バックライト装置の照射面が垂直に支持される場合は、拡散板の上端部が当接する反射板ベースプレートの当接面に複数のピンを突設して、上端に孔を形成した拡散板、各光学シートをそのピンに係止し、拡散板、光学シートをその自重で吊り下げた状態で保持していた。この状態では、光学シートに厚み方向に外力が加わらずに、光学シートは拡散板に対して密着することなく微小な隙間を介して自由に伸縮できるように保持されている。このように構成されたことで、比較的小型のサイズのバックライト装置の場合は目立つ大きさのしわを発生することなく保持できる。

しかし、バックライト装置のサイズが大きくなると、光学シートを拡散板に対して密着することなく保持することが困難となり、一部または全面で光学シートが拡散板に対して密着して、しわの発生を招くことになり、そのしわが目立つ大きさになると、前面の液晶パネルに陰が映り輝度むらとなることがあった。その対策として、特許文献１に記載されるように、光学シートの端部の適箇所を押さえるようにしたものがある。
特開平１１−２８１９６６号公報

このように、従来は光学シートに発生するしわを防ぐため、光学シートの縁の適箇所を押さえることが試みられており、中型サイズまでのバックライト装置では、それなりに効果が得られるが、バックライト装置がさらに大型になると、光学シートの伸びも比例して大きくなり、単に光学シートの縁の適箇所を押さえただけではしわの発生を完全に防ぐことができなかった。そこで本発明は、熱膨張による光学シートの伸び量が大きい大型サイズのバックライト装置であっても、光学シートのしわの発生を確実に防止することができて、輝度の均一を保てることのできるバックライト装置および液晶表示装置を提案することを目的とした。

上記課題を解決するために、本発明のバックライト装置は、光源の前方に矩形状の拡散板を配置し該拡散板の前面に拡散板と略同形状をした１以上の光学シートを重ねて配置したバックライト装置において、前記拡散板はその長手方向の中央部が前記光源方向へ凸となる円柱曲面状に湾曲していることを特徴とする。

また、本発明のバックライト装置は、光源の前方に拡散板を配置し該拡散板の前面に拡散板と略同形状をした１以上の光学シートを重ねて配置したバックライト装置において、前記拡散板と前記光学シートはその長手方向側端中央部が前記光源方向へ押圧されて曲面状に湾曲して保持されることを特徴とする。

ここで、前記光学シートの長手方向両端部は前記拡散板端面方向に折曲する。また、前記拡散板および光学シートの外周部は、前記拡散板および光学シートの重なり面で相互に移動可能な微小隙間を有して重ね方向の前後から保持される。さらに、前記拡散板および光学シートは、少なくとも熱膨張分の間隔を有して保持される。また、本発明の液晶表示装置は、前記バックライト装置の前面に液晶パネルを配置したことを特徴とする。

以上述べたように本発明によれば、拡散板をその長手方向の中央部が光源方向へ凸となる円柱曲面状に湾曲したことで、その前面に重ねて配置された光学シートも湾曲し、光学シートに短辺方向の剛性が増す。その結果、光学シートは自立して拡散板に密着し難くなり、加熱膨張時に光学シートと拡散板が密着してのしわによる陰の発生が解消されて、輝度の安定したバックライト装置および液晶表示装置が得られる。さらに、バックライト装置および液晶表示装置の大型化も可能となる。

以下、図に基づいて本発明を液晶テレビのバックライト装置に適用した場合の第１の実施形態について説明する。図１〜図３は液晶テレビの外観図である。図において、１００は画像表示を行う液晶パネル、１０１は前キャビネット、１０２は後ろキャビネット、１０３は液晶テレビ本体の操作ボタン類、１０４はスピーカー、１０５はスタンドを表す。

図４は図１からバックライト装置を取り出して示した斜視図と要部の拡大図であり、図５は図４の縦断面図と要部の拡大図であり、図６は図４の横断面図と要部の拡大図であり、図７は図４の分解斜視図である。これらの図に示されるように、バックライト装置は、箱状をした板金製のバックライトシールド１の開放側の端部には光学部材保持部が設けられ、矩形状をした拡散板２、光学シート３〜５が保持されている。なお、ここで用いられる光学シートは、ＩＴＯシート、拡散フィルム、プリズムシート、反射偏光フィルム等である。また、図示されていないが、箱状バックライトシールド１の底部には光源となる蛍光管が配設されている。さらに、光学シート５の前方には、液晶パネルが配置されて、液晶表示装置が構成される。

ここで、光学シート３〜５の剛性を増すため、光学シート３〜５に並置される拡散板２は予めその長手方向の中央部がバックライト装置を組立した時に光源方向へ突出するように円柱曲面状に湾曲されている。そのため、拡散板２が当接されるバックライトシールド１の長手方向の中央部分も底面方向に後退した湾曲形状に形成されている。同様に、拡散板２と光学シート３〜５を押えてバックライトシールド１の長手方向の側縁部に固定される押さえアングル６，７も、バックライトシールド１の中央部分と同様の湾曲形状に形成されている。この押さえアングル６，７は、拡散板２と光学シート３〜５と干渉しない位置でバックライトシールド１の縁部分にそれぞれ２本のビスにより螺着されている。

拡散板２および光学シート３〜５の長手方向両側端部の保持構造は、図５のように構成されている。図５に示すように、バックライトシールド１の長手方向の側端部は、箱状の側面が底面と平行に外側に折曲された後に底面と垂直方向に折曲されて光学部材保持部を形成している。バックライトシールド１の底面に対して垂直に折曲された縁部１ａ，１ｂの外側に押さえアングル６，７が配置され、拡散板２と光学シート３〜５と干渉しない位置で図示しないビスによりバックライトシールド１に螺着される。また、断面Ｌ字状に折曲加工された押さえアングル６，７の光学シート３〜５に対向する面には、スペーサ８，９が貼着されている。こうして形成された、バックライトシールド１とアングル６，７により形成される断面コ字形の収納部内に、拡散板２および光学シート３〜５が収納保持される。このとき、最もアングル６，７に近い光学シート５とスペーサ８，９との間には、０．２ｍｍ程度の微小な隙間が形成されるようにして、拡散板２および光学シート３〜５が長手方向やその垂直方向に自由に熱膨張できるように保持している。尚、拡散板２および光学シート３〜５と縁部１ａ，１ｂ内側には熱膨張時の伸び量を許容する隙間が設けられる。

拡散板２および光学シート３〜５の長手方向端部の保持構造は、図６のように構成されている。図６に示すように、バックライトシールド１の長手方向の端部は、箱状の側面が底面と平行に外側に折曲された後に底面と垂直方向に折曲されて光学部材保持部を形成し、更に底面と平行に折曲されて押さえアングル１２との当接面を形成している。断面Ｌ字状の押さえアングル１２はバックライトシールド１のアングル１２当接面に断面Ｌ字状の内面の一面を当てて図示しないビスにて螺着される。押さえアングル１２の内側の光学シート５に対向する面には、スペーサ１３が貼着されている。こうして形成された、バックライトシールド１と押さえアングル１２により形成される断面コ字形の収納部内に、拡散板２と、端部が拡散板２の長手方向端面側に折曲された光学シート３〜５が収納保持される。

このとき、最も押さえアングル１２に近い光学シート５とスペーサ１３との間には、０．２ｍｍ程度の微小な隙間が形成され、拡散板２および光学シート３〜５は熱膨張などに対応するため伸縮自由に保持されている。また、最も押さえアングル１２に近い光学シート５の折曲部と縁部１ｃとの間は、拡散板２および光学シート３〜５が長手方向に自由に熱膨張が可能な隙間が形成されている。なお、拡散板２および光学シート３〜５の他方の保持部分は、図６に対して対称に構成されており、図示および説明は省略する。

このようにして、バックライト装置が構成されたことで、バックライト装置が点灯されたとき、熱膨張してしわを発生し輝度むらの原因となる拡散板２および光学シート３〜５は、バックライトシールド１に対して、厚み方向に隙間を有して保持されると同時に、光学シート３〜５は、湾曲した拡散板２に沿って保持され、さらに長手方向端が拡散板２の端面方向へ折曲されているため、光学シート３〜５の短手方向への剛性が増すことになる。

それにより、光学シート３〜５は拡散板２に対して、いわゆるもたれかかって保持されることがなくなるために、拡散板２、光学シート３〜５の相互間で密着しずらくなり、膨張率が異なることで相互間の面方向に相対的な位置ずれが発生しても、互いに干渉することがなくなり、しわが発生しなくなる。その結果、しわを原因とする陰の発生が解消される。また、この構造を備えたバックライト装置は、大型化にも充分対応可能となる。さらに、このバックライト装置を備えた液晶表示装置は、大型化した場合にも、画面に輝度むらのない安定した画質が得られる。

次に、本発明に係るバックライト装置の第２の実施形態について説明する。図８は図１に示す液晶テレビを構成するバックライト装置部分の斜視図と要部の拡大図であり、図９は図８に示すバックライト装置の長手方向中央部分の縦断面図と要部の拡大図であり、図１０は図８に示すバックライト装置の長手方向中央部以外の押さえアングル取付範囲内の縦断面図と要部の拡大図であり、図１１は図８に示すバックライト装置の短手方向中央部の横断面図と要部の拡大図であり、図１２は図８に示すバックライト装置の長手方向中央部の押さえアングル取付部の横断面拡大図であり、図１３はバックライト装置の分解斜視図である。これらの図に示されるように、バックライト装置は、箱状をした板金製のバックライトシールド２１の開放側の端部には光学部材保持部が設けられ、矩形状をした拡散板２２、光学シート２３〜２５が保持されている。なお、ここで用いられる光学シートは、ＩＴＯシート、拡散フィルム、プリズムシート、反射偏光フィルム等である。また、図示されていないが、箱状バックライトシールド２１の底部には光源となる蛍光管が配設されている。さらに、光学シート２５の前方には、液晶パネルが配置されて、液晶表示装置が構成される。

ここで、拡散板２２が当接されるバックライトシールド２１の長手方向の光学部材保持部は中央部分が底面方向に後退した湾曲形状に形成されている。また、拡散板２２、光学シート２３〜２５をバックライトシールド２１の光学部材保持部にあわせ込んだ後に長手方向中央部を押さえる押さえアングル２６，２７も同様に湾曲形状に形成され、このアングル２６，２７の中央部分には、図９および図１２に示されるように、拡散板２２と光学シート２３〜２５を押圧するための押圧ブロック３４，３５が貼着されている。バックライトシールド２１の光学部材保持部に拡散板２２と光学シート２３〜２５を配置した後に押さえアングル２６，２７を押圧しながらバックライトシールド２１の光学部材保持部上の拡散板２２と光学シート２３〜２５に干渉しない位置でそれぞれ２本のビスにより螺着することで、拡散板２２が光源方向へ凸の形状に湾曲された状態で保持される。拡散板２２と光学シート２３〜２５が長手方向に湾曲されることで、拡散板２２と光学シート２３〜２５は短辺方向の剛性が増すことになる。

拡散板２２および光学シート２３〜２５の長手方向側端部の保持構造は、図９および図１０に示されるように、バックライトシールド２１は底面に平行な光学部材保持部が形成されその先端部が更に底面に対して垂直に折曲されて縁部２１ａ，２１ｂを構成しており、縁部２１ａ，２１ｂの外側に当接して光学シート２３〜２５端部に臨む断面L字状の押さえアングル２６，２７が光学部材保持部上で拡散板２２と光学シート２３〜２５に干渉しない位置でビスにより螺着され、さらに、押さえアングル２６，２７の光学シート２３〜２５に対向する面には、中央部分には押圧ブロック３４，３５が、中央以外の部分にはスペーサ２８，２９が貼着されている。このスペーサ２８，２９の厚みは、押圧ブロック３４，３５の厚みよりも薄く形成されている。

このように光学部材保持部と縁部２１ａ，２１ｂと押さえアングル２６，２７とで形成された断面コ字形の収納部内に拡散板２２および光学シート２３〜２５が収納保持されるが、光学シート２３〜２５の長手方向中央側端部は押圧ブロック３４と拡散板２２に挟圧保持される。その挟圧保持部分以外の部分では、光学シート２５とスペーサ２８，２９との間には、０．２ｍｍ程度の微小な隙間が形成されるようにして、拡散板２２および光学シート２３〜２５が長手方向に自由に熱膨張できるように保持されている。

拡散板２２および光学シート２３〜２５の長手方向の端部は、図１１のように構成されている。図１１のように、バックライトシールド２１の長手方向の端部は、箱状の側面が底面と平行に外側に折曲された後に底面と垂直方向に折曲されて光学部材保持部を形成し、更に底面と平行に折曲されて押さえアングル３２との当接面を形成している。断面Ｌ字状の押さえアングル３２はバックライトシールド２１のアングル３２当接面に断面Ｌ字状の内面の一面を当てて図示しないビスにて拡散板２２と光学シート２３〜２５とに干渉しない位置で螺着される。押さえアングル３２の内側の光学シート２５に対向する面には、スペーサ３３が貼着されている。こうして形成された、バックライトシールド２１と押さえアングル３２により形成される断面コ字形の収納部内に、拡散板２２と、端部が拡散板２２の長手方向端面側に折曲された光学シート２３〜２５が収納保持される。

このとき、光学シート２５とスペーサ３３との間には、０．２ｍｍ程度の微小な隙間が形成されるようにして、拡散板２２および光学シート２３〜２５が熱膨張した場合も自由に移動できるように保持している。また、光学シート２５の折曲部と縁部２１ｃとの間は、拡散板２２および光学シート２３〜２５の熱膨張に対応できる隙間が形成されている。なお、拡散板２２および光学シート２３〜２５の他方の保持部分は、図１１に対して対称に構成されているので、図示および説明は省略する。

このようにして、バックライト装置が構成されたことで、バックライト装置が点灯されたとき、熱膨張してしわを発生し輝度むらの原因となる拡散板２２および光学シート２３〜２５は、長手方向側端中央部の押圧ブロック３４，３５の部分を除いた部分で、バックライトシールド２１に対して、厚み方向に隙間を有して保持されると同時に、光学シート２３〜２５は、湾曲した拡散板２２に沿って保持され、さらに長手方向端部が拡散板２２端面に沿って折曲されているため、短辺方向の剛性が増すことになる。

それにより、光学シート２３〜２５は拡散板２２に対して、いわゆるもたれかかって保持されることがなくなり、拡散板２２、光学シート２３〜２５の相互間で、膨張率が異なることで面方向に相対的な位置ずれが発生しても、互いに干渉することがなくなり、しわが発生しなくなる。その結果、しわを原因とする陰の発生が解消される。また、この構造を備えたバックライト装置は、大型化にも充分対応可能となる。さらに、このバックライト装置を備えた液晶表示装置は、大型化した場合にも、画面に輝度むらのない安定した画質が得られる。

本発明は、液晶テレビ等の液晶表示装置に用いられるバックライト装置以外に、ディスプレィ装置等のバックライト装置にも利用可能である。

本発明の実施形態に係る液晶テレビの外観図である。 本発明の実施形態に係る液晶テレビの外観図である。 本発明の実施形態に係る液晶テレビの外観図である。 図１から第１の実施形態のバックライト装置を取り出して示した斜視図と要部の拡大図である。 図４の縦断面図と要部の拡大図である。 図４の横断面図と要部の拡大図である。 図４の分解斜視図である。 図１から第２の実施形態のバックライト装置を取り出して示した斜視図と要部の拡大図である。 図８の中央部分の縦断面図と要部の拡大図である。 図８の中央部分を外れた中間部の縦断面図と要部の拡大図である。 図８の横断面図と要部の拡大図である。 図８の上辺中間部分の拡大した横断面図である。 図８の分解斜視図である。

符号の説明

１ バックライトシールド
１ａ、１ｂ、１ｃ 縁部
２ 拡散板
３〜５ 光学シート
６、７ 押さえアングル
８、９ スペーサ
１１、１２ 押さえアングル
１３ スペーサ
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 縁部
２２ 拡散板
２３〜２５ 光学シート
２６、２７ 押さえアングル
２８、２９ スペーサ
３１、３２ 押さえアングル
３３ スペーサ
３４、３５ 押圧ブロック
１００ 液晶パネル
１０１ 前キャビネット
１０２ 後ろキャビネット
１０３ 操作ボタン類
１０４ スピーカー
１０５ スタンド

Claims (6)

1. 光源の前方に拡散板を配置し該拡散板の前面に拡散板と略同形状をした１以上の光学シートを重ねて配置したバックライト装置において、
   前記拡散板は長手方向の中間部が前記光源方向へ凸となる曲面状に湾曲していることを特徴とするバックライト装置。
2. 光源の前方に拡散板を配置し該拡散板の前面に拡散板と略同形状をした１以上の光学シートを重ねて配置したバックライト装置において、
   前記拡散板と前記光学シートは長手方向側端中間部が前記光源方向へ押圧されて曲面状に湾曲されて保持されることを特徴とするバックライト装置。
3. 請求項１または２に記載のバックライト装置において、
   前記光学シートの長手方向端部は前記拡散板端面方向へ折曲したことを特徴とするバックライト装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載のバックライト装置において、
   前記拡散板および光学シートの外周部は、前記拡散板および光学シートの重なり面で相互に移動可能な微小隙間を有して、重ね方向の前後から保持されたことを特徴とするバックライト装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のバックライト装置において、
   前記拡散板および光学シートは、伸び方向に対して少なくとも熱膨張による伸び量分の間隔を有して保持されることを特徴とするバックライト装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載のバックライト装置の前方に液晶パネルを配置したことを特徴とする液晶表示装置。

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