JP4551264B2 - 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直下型の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するとともに、光学シート等の周縁部から内部に異物が侵入することを防止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直下型のバックライト装置は、図７のように構成されている。図示されるように、バックライト装置の筐体となるバックライトシールド１の内面に白色の反射シート２が敷設され、その上面に立設されたランプクリップ３に、光源である蛍光管４が嵌着されている。この蛍光管４の上方に、アクリル板等からなる拡散版５が配設され、その上面に、光学シートであるところの拡散フィルム６、プリズムシート７、偏光反射板８が配置されている。これら拡散板５、各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、蛍光管４等の発熱により常温から温度上昇を始めると、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、その前面に配置される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することになり、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、光学シートの端部を押さえるようにしたものがある。

また、拡散板および光学シートの端面については、従来、特許文献１にも記載されているように、特に密閉した構造ではなかった。そのため、組立工程で部品の摺動によって発生する微粉等の異物が侵入する場合があり、前面の液晶パネルに陰が映ることがあった。また、バックライト装置を備えた液晶テレビをユーザーが購入後に、その設置室内で超音波加湿器を使用した場合に、飛散された水道水に含まれるカルキが、バックライト装置部分にも侵入して、光学シートの表面に付着して斑点となり、前面の液晶パネルに陰が映ることがあった。その対策として、拡散板および光学シートの外周におけるバックライト筐体との間の隙間に長尺状の部材を詰めることもあった。
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。また、異物やカルキの侵入に対しても、隙間を完全になくすことのできる有効な対策がとられていなかった。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とともに、光学シート等の内部への異物やカルキの侵入を防止して、輝度の均一を保てるバックライト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、本発明に係るバックライト装置は、光源の前方に光学シートを配置したバックライト装置において、前記光学シートは、透光性を有する樹脂製の中空板内に収納されたことを特徴とする。
また、本に係るバックライト装置発明は、光源の前方に光学シートを配置したバックライト装置において、前記光源の前面に光源面と平行に透光性を有する樹脂製の中空板を配置し、該中空板内に前記光学シートを収納・保持したことを特徴とする。
ここで、前記樹脂は透過光を拡散する光学特性を有するアクリル、ポリカーボネートまたはメタクリルスチレンのうちのいずれかであることが好ましい。
また、本発明に係るバックライト装置は、垂直面に配設された光源の前方に光学シートを配置したバックライト装置において、前記光源の前面に光源面と平行に、上端に開口部が形成されて透光性を有する樹脂製の中空板を配置し、該中空板内に前記光学シートを挿入し、該光学シートの上端を前記開口部に係止し、光学シートを吊り下げ支持したことを特徴とする。
なお、前記光学シートの上端に断面Ｌ字形またはレ字形の折曲部を形成し、さらに、前記中空板の上端開口部に開口孔と略同形の栓を嵌合して、上端開口部を密封することも可能である。
また、上述したバックライト装置の前面に液晶パネルを配置して、液晶表示装置を構成する。

以上述べたように本発明のバックライト装置によれば、光学シートが、透光性を有する樹脂製の中空板内に収納されたことで、光学シートの表裏両面が、中空板の内面に規制され、温度等の変化により伸縮しても、シワが発生しなくなり、均一な輝度が得られる。また、光学シートが中空板内に収納・密封されたことで、異物やカルキ等が光学シートの表面上に侵入することが解消されて、輝度の均一が保たれる。また、これらのバックライト装置を用いることで、輝度の安定した大型サイズの液晶表示装置の実現が可能になる。

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り、図４は液晶テレビの縦断面図であり、図５は図４におけるバックライト装置の部分のみを示す縦断面図である。図１〜図３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はスタンドである。

この液晶テレビのバックライト装置部分は、図４および図５に示されるように、バックライト装置の筐体となるバックライトシールド１が、フレーム１０６に支持され、バックライトシールド１の内面に白色の反射シート２が敷設されている。その上面に立設されたランプクリップ３に、光源である蛍光管４が嵌着されている。この蛍光管４の上方に、透光性を有するとともに、透過光を拡散する光学的特性を有するアクリル、ポリカーボネートまたはメタクリルスチレン等からなる中空板９が配置されている。中空板９はその外周縁部が、バックライトシールド１の突出面１ａに当接されて支持されている。中空板９は、表面側の薄板部９ａと裏面側の薄板部９ｂが外周部９ｃで連結されて内部に中空部９ｄが形成されている。

その中空部９ｄには、光学シートであるところの拡散フィルム６、プリズムシート７、偏光反射板８が収納されて、中空部９ｄの外周は、外周部９ｃにより密封されている。中空板９は、その表裏の薄板部９ａ，９ｂにおいて、透過光を拡散する作用を有している。中空板９の上方には、外周をベゼル１０７に保持された液晶パネル１００が配置されている。これら液晶パネル１００とバックライトシールド１を両側から、前キャビネット１０１、後キャビネット１０２により挟み込むことで、液晶テレビが組み立てられる。

本発明では、上述したように、中空板９の内部に、光学シートであるところの拡散フィルム６、プリズムシート７、偏光反射板８を収納した。それにより、中空板９内では、光学シート６〜８はその厚み方向の移動が規制されている。そのため、バックライト装置が点灯される度に、蛍光管４等の発熱により常温から温度上昇を始め、膨張率が互いに異なる光学シート６〜８が互いに異なる伸び量で膨張しても、しわを発生することが防止される。また、これら拡散フィルム６、プリズムシート７、偏光反射板８は、中空板９内に、密封されているため、外部からカルキその他の異物が、これら光学シート６〜８の表面に侵入することがなくなり、カルキその他の異物を原因とする輝度むらの発生が防止される。

次に、バックライト装置の光源面が垂直に保持される場合に好適な、中空板内での光学シートの支持構造について説明する。アクリル、ポリカーボネートまたはメタクリルスチレン等からなる中空板は、製造方法として、押し出し成形により連続製造されることが一般的である。そのため、中空板は所定長さに切断された矩形状の形態で供給される。すなわち、押し出し方向の前後端が切断された開口部を有し、押し出し方向と直交する左右端が閉じられていることになる。この中空板に光学シートを収納する場合は、図６の断面図に示されるように、中空板１１の押し出し方向両端の開口部が上下に位置するように保持しておき、下端を、中空板１１の中空孔と同形をした栓１２により封止する。

次に、中空板１１の上端の開口部へ、上端がＬ字形またはレ字形に折曲された光学シートであるところの拡散フィルム１６、プリズムシート１７、偏光反射板１８を挿入する。光学シート１６〜１８の上端の折曲部が開口部に係止された状態で、中空板１１の中空孔と同形をした栓１３を圧入して、光学シート１６〜１８の上端を固着する。このとき、光学シート１６〜１８の下端は、栓１２の上面よりも上方に位置しているため、光学シート１６〜１８は、中空板１１の上端に吊り下げ支持されることになる。

それにより、バックライト装置が点灯される度に、蛍光管等の発熱により常温から温度上昇を始め、膨張率が互いに異なる光学シート１６〜１８が互いに異なる伸び量で膨張しても、下端が互いに自由に伸縮し、しわを発生することが防止される。また、これら拡散フィルム１６、プリズムシート１７、偏光反射板１８は、中空板１１の上下端が栓１２，１３により密封されているため、外部からカルキその他の異物が、光学シート１６〜１８の表面に侵入することがなくなり、カルキその他の異物を原因とする輝度むらの発生が防止される。

また、この実施形態の場合は、光学シート１６〜１８の厚みに対して、中空板１１内の空間の高さが充分に大きいため、光学シート１６〜１８の中空板１１内への挿入作業が容易となる。なお、上述した実施形態では、光学シートとして、拡散フィルム６，１６、プリズムシート７，１７、偏光反射板８，１８の３枚を用いたが、光学シートは３枚に限定されるものではなく、２枚以下または４枚以上であっても良い。

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の液晶テレビの断面図である。 図４におけるバックライト装置の部分のみを示す縦断面図である。 バックライト装置を構成する中空板の断面図である。 従来のバックライト装置を示す断面図である。

符号の説明

１ バックライトシールド
１ａ 突出面
２ 反射シート
３ ランプクリップ
４ 蛍光管
６ 拡散フィルム
７ プリズムシート
８ 偏光反射板
９ 中空板
９ａ 薄板部
９ｂ 薄板部
９ｃ 外周部
９ｄ 中空部
１１ 中空板
１２ 栓
１３ 栓
１６ 拡散フィルム
１７ プリズムシート
１８ 偏光反射板
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
１０６ フレーム
１０７ ベゼル

Claims (4)

1. 垂直面に配設された光源（１）の前方に光学シート（２）を配置したバックライト装置において、
   前記光源（１）の前面に光源面と平行に、上端に開口部（３）が形成されて透光性を有する樹脂製の中空板（４）を配置し、該中空板（４）内に前記光学シート（２）を挿入し、該光学シート（２）の上端を前記開口部（３）に係止し、光学シート（２）を吊り下げ支持したことを特徴とするバックライト装置。
2. 請求項１に記載のバックライト装置において、
   前記光学シート（２）の上端に断面Ｌ字形またはレ字形の折曲部（５）を形成した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、
   前記中空板（４）の上端開口部（３）に開口孔（６）と略同形の栓（７）を嵌合して、上端開口部（３）を密封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の前面に液晶パネル（８）を配置したことを特徴とする液晶表示装置。

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