JP4581728B2 - 照明装置およびこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、液晶表示装置のバックライト等に用いられる照明装置およびこれを用いた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置には、液晶パネルの背面側に配置した照明装置（バックライト）からの光を液晶パネルに照射して液晶パネルに形成された映像を見る方式のものがあり、直下ライト方式及びサイドライト方式のものがある。近年では、薄型要求の傾向から、サイドライト方式がよく使用される。

以上のような照明装置は、線状光源あるいは点光源と、これら光源から発せられる光を平面的に分散させて照射させるための導光板を備えている。

この導光板は、一般に、透明なアクリル樹脂で形成された矩形の板体で、その板体の周面の一部に前記光源が取り付けられる。その光源の両端からは供電用のリード線が引き出されており、各リード線の端部にはコネクタが接続されている。

以上のような構成の照明装置において、従来、前記リード線は、導光板を保持する外枠(一般に金属枠)の内側に樹脂で形成したホルダを設け、そのホルダによって液晶パネルの背面側、すなわち、照明装置の表面側に導かれ、そのリード線の端部に取り付けられたコネクタが、液晶パネルの背面側に配設された回路基板に接続されるようになっている。そのような例が下記の公知文献(特許文献１ないし４)に開示されている。
特開平５−６６３９０号公報 特開平６−３４９７１号公報 特開平７−１５３３０９号公報 特開２００３−２１７３２９号公報

ところで、表示装置に特に要求される機能としては、高画質化と高精細化があるが、それと並んで、近年、特に要求される形態として、狭額縁化がある。液晶表示装置において、その狭額縁化を検討中、本発明者は、その液晶表示装置に適用される照明装置の、従来のリード線の引き回し構造に着目したのである。

狭額縁化、すなわち、液晶パネル側の有効表示領域を拡大するには、照明装置の側においても、対応する導光板の面積はできる限り大きくとっておく必要がある。

その際、導光板を保持する外枠の寸法形状を一定にした場合、上記従来例のように、リード線（および光源）を導光板の周面と外枠の内面の間に配設しようとすれば、導光板の外形を小さくしなければならず、これは狭額縁化に反する。

逆に、導光板の外形寸法を一定にした場合、外枠の寸法を大きくせねばならず、これは照明装置の、ひいては表示装置全体の小型化に反する。

そこで、照明装置の面方向ではなく、厚み方向に目を向けると、照明装置の液晶パネルに面する側にリード線を這わせるような形態が考えられるが、それは照明装置、従って、それを組み込む液晶表示装置の厚みを大きくすることになり、これも装置の小型化に反する。

さらに、導光板の液晶パネルに面するのとは反対側に、カバー部材が配置され、そのカバー部材の外側(導光板が設けられたのと反対側)に位置する面上に、リード線を這わせるようにした液晶表示装置もあるが、このカバー部材の外側には、回路基板が配置されるため、この回路基板が、カバー部材の面積に対して占める割合が大きい場合、リード線をカバー部材の外側の面上において這わせる余裕が無い。

そこで、この発明の課題は、上記導光板を備えた照明装置を、特に、液晶装置のバックライトとして使用する場合に、光源と、それから引き出されるリード線が、表示装置の狭額縁化や面方向の小型化を損なうことなく、また、装置全体の厚み方向の寸法の拡大に繋がることなく、コンパクトに収納できるようにすることにある。

上記目的を達成するため、本願の請求項１の照明装置にかかる発明は、矩形の導光板と、導光板の複数の側面たる周面に沿って配設される光源と、その光源の両端のそれぞれから引き出されたリード線と、それらリード線および前記光源を前記導光板に保持するための保持手段を備えた照明装置において、前記導光板の周面を庇状にし、その庇の内側に前記光源とリード線を収納するようにし、前記光源の両端から引き出される二本の前記リード線を一つに束ね、上記庇の内側に収納可能な寸法形状を有するホルダを具備し、前記ホルダは略直方体を成し、その長手方向に沿って前記リード線の挿通穴が形成されており、その前記挿通穴は対向面間の中央寄りの位置で向きを変えて外部へ導出されていく形となっており、その前記リード線の外部への導出にあたっては前記リード線を保護するガイド部を有することを特徴とする。

本願の請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記光源が、線状光源であることを特徴とする。

本願の請求項３にかかる発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記光源が、ほぼコ字状であることを特徴とする。

本願の請求項４にかかる発明は、請求項３に記載の照明装置において、前記庇が、導光板の全周に設けられていることを特徴とする。

本願の請求項５にかかる発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記導光板の周面における庇が、前記導光板の光の出射面側において突出するように形成されていることを特徴とする。

本願の請求項６にかかる発明は、請求項１に記載の照明装置において、前記リード線が、前記光源が収納されていない側面において前記庇の内側に収納されていることを特徴とする。

本願の請求項７にかかる発明は、請求項１に記載の照明装置において、上記光源の両端から引き出される二本のリード線を一つに束ね、上記庇の内側に収納可能な寸法形状を有するホルダを具備していることを特徴とする。

本願の請求項８にかかる発明は、請求項７に記載の照明装置において、前記二本のリード線が、前記ホルダにより前記保持手段の外側へ導出されていることを特徴とする。

本願の請求項９にかかる発明は、請求項７または８に記載の照明装置において、前記ホルダが、前記導光板の庇の内側において、前記光源が収納されていない周面に配置されていることを特徴とする。

本願の請求項１０にかかる発明は、請求項７から９に記載の照明装置において、上記ホルダが、略直方体を成し、その長手方向に沿って前記リード線の挿通穴が形成されており、その挿通穴は対向面間の中央寄りの位置で向きを変えて外部へ導出されていく形となっており、そのリード線の外部への導出にあたってはリード線を保護するガイド部を有することを特徴とする。

本願の請求項１１にかかる発明は、請求項６から１０に記載の照明装置において、上記ホルダと上記導光板の庇の内側との間で互いに係合する係合形状を設けることを特徴とする。

本願の請求項１２にかかる発明は、請求項１１に記載の照明装置において、前記係合形状が、前記導光板の庇の内側において、前記光源が収納されていない周面に設けられていることを特徴とする。
本願の請求項１３にかかる液晶表示装置の発明は、請求項１から１２のいずれかに記載の照明装置の導光板の庇が設けられている側の面に液晶パネルを備えたことを特徴とする。

本発明は、上記構成により、以下のような優れた効果を奏する。すなわち、請求項１に記載の照明装置の発明によれば、照明装置を平面視した場合、リード線が導光板の元の外形の内側に収納されるので、従来例のように、リード線が導光板の元の外形よりはみ出る形で取り付けられていたのとは異なり、狭額縁化が図られ、照明装置そのものの外形の拡大が阻止され、また、リード線が、導光板の表裏、いずれの面上にも引き回されることがないので、装置の厚み方向の寸法の拡大に繋がることもない。

また、請求項２に記載の照明装置によれば、線状光源であることにより、導光板に設けられた庇内に配設しやすい。

また、請求項３に記載の照明装置によれば、リード線の庇上での引き回し距離が長くならないため、抵抗が高くなるおそれが減少する。

また、請求項４に記載の照明装置によれば、コの字状の線状光源の全周を配設するための庇が確保され、さらに、残りの周面には、リード線が配設されるので、リード線および光源のより安定した保持が可能となる。

また、請求項５に記載の照明装置によれば、照明装置から出射する光の出射面方向において、導光板の面積が広くなっているため、光の利用効率が向上する。

また、請求項６に記載の照明装置によれば、庇の内側において、光源が収納されていない周面にリード線が収納されるため、光源とリード線とが重なることがないため、庇の内側の巾寸法が少ない場合でも、導光板の外形寸法からはみ出すことがないため、液晶表示装置の狭額縁化の妨げとなることはない。また、光源とリード線とが重なることがないため、液晶表示装置の厚み方向における拡大のおそれもない。

また、請求項７に記載の照明装置によれば、二本のリード線の引出位置を一箇所に固定できるため、保持手段の外側へリード線を導出する際、効率がよい。また、ホルダが、導光板の外形寸法に影響を与え、液晶表示装置の額縁が広くなるおそれがない。

また、請求項８に記載の照明装置によれば、リード線が保持手段の外側に導出される際、ホルダがガイドとなり、保持手段の外側における引出位置の位置決めが可能となる。

また、請求項９に記載の照明装置によれば、ホルダにより束ねられるリード線が光源と重なることがないため、前記請求項６と同様の効果が得られる。すなわち、光源とリード線とが重なることがないため、庇の内側の巾寸法が少ない場合でも、導光板の外形寸法からはみ出すことがないため、液晶表示装置の狭額縁化の妨げとなることはない。また、光源とリード線とが重なることがないため、液晶表示装置の厚み方向における拡大のおそれもない。

また、請求項１０に記載の照明装置によれば、リード線を保持手段の外側に導出する際、引出そうとする所望の方向に向けて引き出すことが可能となる。また、保持手段と引き出されたリード線との間に、ホルダが存在するため、保持手段によってリード線の被覆等が剥離または損傷し、リード線がショートするおそれがない。

また、請求項１１に記載の照明装置によれば、ホルダが導光板に対してガタツキ無くしっかりと固定されるので、そのホルダに支持されているリード線の姿勢も安定し、不用な力が作用してリード線に損傷を与えるといった虞も小さく、装置全体として信頼性の高いものとなる。

また、ホルダの確実な位置決めができることにより、そのホルダによって束ねられた前記リード線の先端にあるコネクタの引き出し位置が決定できるので、このことは、前記係合形状を設ける位置により、ホルダの位置が決定でき、コネクタの引き出し位置が自由に設定できる、ということにも繋がる。

また、請求項１２に記載の照明装置によれば、係合形状により位置決めされるホルダは、庇の内側において、光源が収納されていない周面に設けられることになり、すなわち、前記請求項９と同様の効果が得られることになる。

さらに、請求項１３に記載の発明によれば、リード線と光源の存在が導光板の表面積に影響を与えることがないので、液晶パネル側の有効表示領域の拡大、すなわち狭額縁化を達成可能である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本実施形態の照明装置の構成要素の一つを成す導光板１である。

この導光板１は透明部材から成り、例えば、本実施形態では、アクリル（ＰＭＭＡ樹脂）を射出成形して、図に示すように、長方形の板体に成形したものである。特徴的なのは、導光板の光の出射面側において突出する庇をもって、4側面の周面が庇状になっていることである。この庇１ａの幅寸法は、次の図２に示す線状光源２とその両端から引き出されるリード線３の内の最大径の部分の寸法よりわずかに大きな寸法となっている。要するに、以下に述べるように、その線状光源２とリード線３を庇１ａの部分に配設するわけであるが、そうした場合、それらが庇１ａからはみ出さないような寸法になっている。図の例では、光源はコ字状をなす冷陰極管を示している。

この導光板１の図の手前の長方形の短辺の部分の中央には、これも後述するリード線ホルダ５の係合部が係合するための係合突起１ｂが形成されている。

次に、図２は、今、触れたところの線状光源２と、その光源２の両端から引き出されたリード線３を示している。図に示すように、これら線状光源２とリード線３が全体として長方形の閉曲線を成している。

図の手前の短辺の部分がリード線３の部分で、残り三辺のコ字状の部分が線状光源２である。本実施形態では、この線状光源２として、冷陰極管を用いている。また、リード線３の短辺の部分はその中央で左右のリード線３が前記ホルダ５で束ねられ、束ねられたものがホルダ５から出てさらに延伸した端部の位置に、液晶パネル側に搭載される回路基板に接続するためのコネクタ４が装着されている。

前記リード線ホルダ５はゴムで形成した略直方体の部材で、略直方体の長手方向に左右対称にリード線３が通過する貫通穴が形成されている。その直方体の中央の図の下面に前記導光板１の庇１ａの対応短辺の中央に設けられた係合突起１ｂに係合するための係合凹部５ａが設けられている。このホルダは、全体的には上述の如く、略直方体であるが、部首表現である「そいち」状ともいえる。その突出部は、ホルダの長手方向に沿って、リード線の挿入穴が形成されており、その挿入穴は対向面間の中央寄りの位置で、向きを変えて外部へ導出される形となっており、そのリード線の外部への導出にあたってリード線を保護するガイド部となっている。

図３はその線状光源２とリード線３で構成された閉曲線状のものを、前記導光板１の上方に配置して、それらの組み立て前の状態を示したものである。

そして、図４が、その光源２とリード線３を導光板１の前記庇１ａの部分に配設した状態を示したものである。先述したように、庇１ａの幅寸法は、線状光源２とリード線３の内の最大径の部分の寸法よりわずかに大きな寸法としているので、それらをその庇１ａの部分に配設すると、きっちりとその庇１ａの内部に収まるようになっている。また、リード線ホルダ５は、その係合凹部５ａが前記導光板１側の係合突起１ｂに係合して、庇１ａの長手方向での移動が阻止されるようになっている。

次に、図５は図４の状態の導光板１の上に、反射シート６を装着する前の状態を示したものである。この反射シート６はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で形成したものであり、導光板１の庇１ａを含めた最大の長方形状よりわずかに大きな長方形状６ａの四辺に、導光板１の厚みとほぼ同じ寸法の幅寸法の折り畳み片６ｂを備えた平面展開形状をなしている。反射シート６を導光板１に装着した際、この折り畳み片６ｂが、前記線状光源２とリード線３を庇１ａ内に取り込んで導光板１の周面を覆うようになっている。図の手前の折り畳み片６ｂの部分には、その長手方向中央に、長方形状６ａとの境界（二点鎖線で示す）を跨ぐ形でリード線の逃がし穴６ｃが設けられている。このようにリード線は、光源が収納されていない側面において、庇の内側に収納され、ホルダで束ねられ、庇側ではなく、ホルダ保持手段側へ導出される。

図６は、その反射シート６を、線状光源２とリード線３が配設された状態の導光板１に装着した状態を示したものである。上記したように、この実施例では、反射シート６の長方形状６ａの部分で導光板１の庇１ａが突設されたのとは反対側の面がすっぽりと覆われ、庇１ａに配設された線状光源２とリード線３とが前記折り畳み片６ｂで覆われている。

この折り畳み片６ｂにより、前記リード線ホルダ５も導光板の庇の幅方向と、導光板の厚み方向の移動が阻止され、前記導光板１の係合突起１ｂとの係合構造による庇１ａの長手方向での移動の阻止と併せて、立体三軸方向への移動が阻止されて、導光板１の短辺中央の位置に固定されることになる。ただし、折り畳み片６ｂはＰＥＴで形成されていて強度の弱いものであるので、ホルダ５は、この折り畳み片６ｂだけでは、強固に固定されるものではなく、ホルダ５の固定は、後述のカバー部材７と枠部材８の装着によって実現される。

なお、本発明でいうところの、導光板１に対する線状光源２とリード線３の保持手段とは、この反射シート６も含まれるが、最終的には、後述するように、この反射シート６を覆う形で導光板１に装着されるカバー部材７と枠部材８とが線状光源２とリード線３を保持する役目を果たすものであるが、実質的に同様の効果をもたらすものであれば、これに限定するものではない。

また、前記したリード線の逃がし穴６ｃからはリード線３が反射シート６の外部に導出され、導出された部分を、ホルダのガイド部が保護し、導出されたリード線の端部にコネクタ４が接続された形になっている。

照明装置としては、この後、さらに、この反射シート６が取り付けられた状態の導光板１に、その背面（前記反射シート６が面着した面）にカバー部材７が、表面（光を発散する側の面）に枠部材８が取り付けられて組み立てが完成する。図７は、本実施形態の照明装置を液晶表示装置に適用する場合に、液晶パネル側の部品とともに、その照明装置側のカバー部材７と枠部材８を併せて組み立てる様子を分解斜視図で示したものである。

カバー部材７は金属で形成され、枠部材８は樹脂の射出成形品である。なお、図では導光板１の発光面側に面着される拡散シート等の光補正シート９も併せて描いている。また、図中、１０が液晶パネルであり、１１が液晶パネル側の枠部材である。

図８は、導光板１に線状光源２とリード線３を配設し、その背面を反射シート６で覆ったものをカバー部材７と枠部材８で固定して完成した本実施形態の照明装置の図である。（ａ）がその全体斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のコネクタ４の部分を拡大して示したものである。以上が本実施形態の照明装置について、その導光板１に対する線状光源２とリード線３の取り付け形態を主にして述べた組み立て構造である。

なお、この実施形態では、本発明の照明装置を液晶表示装置のバックライトに適用した例を挙げたが、本発明は、コ字状の線状光源に限られるものではなく、リード線と光源とで導光板の4周囲を囲む必要もない。液晶パネルの有効表示面に対して庇をもって照明エリアを確保し、光源(LEDアレイのようなものを含む)とリード線とを庇に収納できるものであれば足りる。また、このような液晶表示装置のバックライトのみならず、単独で使用する形態の一般の照明装置にも適用できることは言うまでもない。

この発明の照明装置は、液晶表示装置のバックライト光源をはじめとして広く一般の照明装置に適用できる。

本発明の実施形態の照明装置を構成する導光板 本発明の実施形態の照明装置を構成する線状光源とリード線 上記導光板に線状光源およびリード線を装着する直前の図 上記導光板に線状光源とリード線を装着した段階の状態を示した図 図４の状態のものに反射シートを装着する直前の図 図４の状態のものに反射シートを装着した段階の状態を示した図 本実施形態の照明装置を液晶表示装置のバックライトに適用して使用する際の液晶パネル側との組み立ての様子を示した分解斜視図 （ａ）に上記図７の完成図を示し、（ｂ）に（ａ）のコネクタ部の拡大図を示したもの

符号の説明

１ 導光板
１ａ 庇
１ｂ 係合突起
２ 線状光源（冷陰極管）
３ リード線
４ コネクタ
５ リード線ホルダ
５ａ 係合凹部
６ 反射シート
６ａ 反射シートの長方形状
６ｂ 折り畳み片
７ カバー部材
８ 枠部材

Claims (8)

1. 矩形の導光板と、導光板の複数の側面たる周面に沿って配設される光源と、その光源の両端のそれぞれから引き出されたリード線と、それらリード線および前記光源を前記導光板に保持するための保持手段を備えた照明装置において、前記導光板の周面を庇状にし、その庇の内側に前記光源とリード線を収納するようにし、前記光源の両端から引き出される二本の前記リード線を一つに束ね、上記庇の内側に収納可能な寸法形状を有するホルダを具備し、前記ホルダは略直方体を成し、その長手方向に沿って前記リード線の挿通穴が形成されており、その前記挿通穴は対向面間の中央寄りの位置で向きを変えて外部へ導出されていく形となっており、その前記リード線の外部への導出にあたっては前記リード線を保護するガイド部を有することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、前記庇は導光板の全周に設けられていることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１に記載の照明装置において、前記導光板の周面における庇は、前記導光板の光の出射面側において突出するように形成されていることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１に記載の照明装置において、前記リード線は、前記光源が収納されていない側面において前記庇の内側に収納されていることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１に記載の照明装置において、前記二本のリード線は前記ホルダにより前記保持手段の外側へ導出されていることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１または２に記載の照明装置において、前記ホルダは、前記導光板の庇の内側において、前記光源が収納されていない周面に配置されていることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１に記載の照明装置において、上記ホルダと上記導光板の庇の内側との間で互いに係合する係合形状を設けることを特徴とする照明装置。
8. 請求項７に記載の照明装置において、前記係合形状は、前記導光板の庇の内側において、前記光源が収納されていない周面に設けられていることを特徴とする照明装置。

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