JP4648070B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関し、特に、直下型バックライトユニットを備える表示装置に適用して有効な技術に関するものである。

従来、表示装置には、たとえば、液晶表示装置のように、光源からの光を利用して画像や映像を表示する装置がある。前記液晶表示装置は、たとえば、TFT素子がアレイ状に設けられたTFTパネルと対向基板の間に液晶材料を充填させた液晶パネルの背面側に光源（バックライトユニット）が設けられている。

前記バックライトユニットは、たとえば、冷陰極蛍光管などの線状光源からの光を面状に変換して前記液晶パネルの全面に光を照射するユニット（部材）であり、主に、直下型とエッジライト型に分けられる。

前記直下型のバックライトユニットは、たとえば、前記液晶パネルの直下に前記蛍光管を配置しているものである。このようなバックライトユニットでは、たとえば、箱形の筐体（フレーム）の内部に反射板を設け、前記反射板上に１本、または複数本の蛍光管を設置している。そして、前記蛍光管上に、光学シートや光拡散板を設置している。

前記直下型のバックライトユニットは、一般に、高輝度が要求される液晶表示装置などで用いられており、たとえば、PC（Personal Computer）向けの液晶ディスプレイや液晶テレビなどの表示装置の光源として用いられている。

また、前記液晶ディスプレイや液晶テレビは、近年、表示パネルの大型化が進んでおり、前記バックライトユニットに設ける光拡散板なども大型化している。そのため、前記光拡散板を、前記筐体と接する端部だけで支持していると、前記光拡散板がたわみ、輝度の均整度が低下する。そこで、近年では、たとえば、前記筐体内部に支持部材を設け、前記支持部材で前記光拡散板を支持することで、前記光拡散板のたわみを防ぎ、輝度の均整度を高めたバックライトユニットが提案されている（たとえば、特許文献１を参照。）

前記特許文献１に記載されたバックライト（照明装置）では、前記筐体に相当する反射板の内底面上に、光制御用シート（拡散板）などの光学部材をその内面から支持する透明の支持部材を立設している。
特開平７−６４０８４号公報

前記特許文献１に記載されたバックライト（照明装置）は、前記反射板の底面の、幅方向中間部であって、一対の蛍光ランプ同士間にて、内方へ山形に突出する補助反射部を一体に連成している。そして、前記補助反射部の一部を平坦面にして、前記平坦面に前記支持部材を立設している。

前記支持部材を前記反射板に立設する場合、通常、前記特許文献１に示されているように、前記支持部材の脚部（固定部）を、前記反射板に設けた貫通穴に通して、前記支持部材を固定しており、前記脚部が、前記反射板の背面側に突出している。そのため、前記特許文献１に記載されたバックライトのように、山形の補助反射部の一部を平坦面にして前記支持部材を立設すると、前記バックライトの厚さが、前記脚部の突出分だけ厚くなるのを防ぐことができる。

しかしながら、前記特許文献１に記載されたバックライトの反射部のように、前記反射部の底面に、前記山形の補助反射部や前記平坦面を設ける場合、たとえば、前記反射部にねじれやたわみが生じやすく、反射光の均整度が低下するという問題があると考えられる。

また、前記反射部の底面に、前記山形の補助反射部や前記平坦面を設けた場合、ねじれやたわみに加え、前記底面から前記平坦面までの距離（高さ）にばらつきが生じることがある。その結果、前記平坦面に立設した支持部材で支持する拡散板がたわみ、その分、輝度の均整度が低下するという問題があると考えられる。

本発明の目的は、筐体の内部に設けた支持部材で光拡散板を支持している直下型バックライトユニットを用いた表示装置の、輝度の均整度の低下を防ぐことが可能な技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかになるであろう。

本発明の表示装置は、筐体（下フレーム）上に平坦な底面を有する反射板を設け、前記反射板上に光拡散板を支持する支持部材を設けた直下型バックライトユニットを備え、前記筐体の背面にプリント回路板（回路基板）が固定されている表示装置であって、前記支持部材は、前記反射部の底面および筐体の底面に設けられた貫通穴を通って前記筐体の背面側に突出する脚部を有し、前記プリント回路板が固定されている領域内に、前記支持部材の脚部が突出しており、前記プリント回路板は、前記脚部と重なる領域に、前記脚部が通る貫通穴が設けられていることを最も主要な特徴とする。

また、本発明の表示装置は、代表的な例は、たとえば、以下のようなものである。

（１）反射板と、当該反射板を載置する筐体と、前記反射板の前記筐体と接する面側の反対側に配置された複数の光源と、前記複数の光源の前記反射板に対向する側の反対側に配置された光学部材と、前記光学部材の前記反射板に対向する側の反対側に配置された表示パネルとを有する表示装置であって、前記反射板および前記筐体は前記複数の光源に渡り連続する平坦な底面を有し、一端が前記反射板および前記筐体の前記平坦な底面より突出して配置され、他端が前記光学部材に対向配置され、前記光学部材を支持する支持部材を有し、少なくとも前記光源を制御する回路が搭載された平面形状を有する回路基板を有し、当該回路基板は前記筐体の前記反射板と接する面とは反対側の面に重複する位置に配置され、前記回路基板は前記支持部材の前記突出した一端が入る複数の穴が形成され、当該穴は、前記回路基板中心に対し非対称となるように配置されている表示装置。

（２）前記例（１）を前提とし、前記回路基板と前記反射板の距離が、前記支持部材の、前記反射板の前記底面からの突出高さよりも小さい表示装置。

（３）前記例（１）を前提とし、前記支持部材の、前記反射板の前記底面からの突出位置が、前記回路基板の最厚の部品より前記反射板側の位置に留まる表示装置。

（４）前記例（１）から例（３）のいずれかを前提とし、前記支持部材の前記突出した一端は、当該支持部材を前記筐体に固定するための固定用の脚部である表示装置。

（５）前記例（４）を前提とし、前記支持部材の脚部は、前記反射板の前記底面から突出した部分に、抜けを防ぐつめ（かえし）が設けられている表示装置。

本発明の表示装置は、前記平坦な底面を有する反射板を用いることで、前記反射板のねじれやたわみ、ゆがみを低減し、前記バックライトユニットから照射される光の輝度の均整度を高くすることができる。

またこのとき、前記回路基板（プリント回路板）に前記支持部材の脚部が通る穴を設けておくと、前記プリント回路板の穴の開口端のうち、前記筐体に近いほうの開口端から前記筐体の底面までの距離を、前記支持部材の脚部の、前記筐体の背面からの突出高さよりも小さくできる。またこのとき、前記支持部材の脚部の、前記筐体の背面からの突出高さを、前記プリント回路板の厚さよりも小さくすることで、前記支持部材の脚部が前記筐体の背面から突出することにより表示装置が厚くなるのを防げる。

またこのとき、前記支持部材の脚部の、前記筐体の底面から突出した部分に、つめ（かえし）を設けることにより、前記支持部材が抜け落ちるのを防ぐことができる。また、前記支持部材の脚部は、前記つめ（かえし）を設ける代わりに、板バネ形状にしてもよい。

また、前記表示パネルは、前記バックライトユニットから照射された光の透過および遮断を制御して画像や映像を表示するパネルであれば、どのようなパネルであってもよく、たとえば、透明基板上にTFT素子がアレイ状に設けられたTFTパネルを有する液晶表示パネルを用いることができる。

以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは、同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

本発明の表示装置は、前記平坦な底面を有する反射板を用いることで、前記反射板のねじれやたわみ、ゆがみを低減し、前記バックライトユニットから照射される光の輝度の均整度を高くする。またこのとき、前記反射板上に設ける、光拡散板などの光学部材を支持する支持部材の脚部を、前記反射部の底面および前記反射板を設置する筐体の底面に設けられた貫通穴に通して前記筐体の背面側に突出させる。そして、前記筐体の背面の、プリント回路板（回路基板）を固定する領域内に、前記支持部材の脚部が突出する場合、前記プリント回路板の、前記脚部と重なる領域に、前記脚部が通る貫通穴を設けることで、表示装置が厚くなるのを防ぐ。

図１乃至図５は、本発明による一実施例の表示装置の概略構成を示す模式図であり、図１は表示装置全体の構成の一例を説明する斜視図、図２は本実施例で用いるバックライトユニットを光の照射面側から見た平面図、図３は図２の裏面図、図４は図３のプリント回路板の周辺の拡大図、図５は図４のＡ−Ａ’線断面図である。
図１において、１は表示パネル、２は直下型バックライトユニット、３はフレーム部材、４はプリント配線板、５は液晶ドライバICである。また、図２乃至図５において、２０１は筐体（下フレーム）、２０２は反射板、２０３は蛍光ランプ、２０４は光拡散板、２０５は支持部材、２０５Ａは支持部材の脚部、６はプリント回路板（回路基板）、６Ａはプリント回路板の貫通穴である。

本実施例の表示装置は、直下型バックライトユニットを備える表示装置であり、たとえば、図１に示すように、光の透過または遮断を制御する素子を有する表示パネル１と、前記直下型バックライトユニット２と、前記表示パネル１と前記直下型バックライトユニット２を重ねて一体的に保持するフレーム部材３とを備えている。

このとき、前記表示パネル１は、たとえば、ガラス基板などの透明基板上にTFT素子をアレイ状に設けたTFT基板と、前記TFT基板上に設けられる対向基板の間に液晶材料を充填した液晶表示パネルであるとする。またこのとき、前記表示パネルの外周部にはプリント配線板（回路板）４が設けられており、前記プリント配線板４上の配線と前記表示パネル１上の配線は、液晶ドライバIC５を介して接続されている。なお、本実施例の表示装置において、前記表示パネル１は、従来のバックライトユニットを必要とする表示装置で用いられる表示パネルであれば、前記液晶表示パネルに限らず、どのような構成であってもよい。

また、図１では図示を省略しているが、前記プリント配線板４は、他のプリント回路板と接続されている。

また、前記直下型バックライトユニット２は、たとえば、図２乃至図５に示すように、筐体（下フレーム）２０１と、前記筐体２０１内に設けられた平坦な底面を有する反射板２０２と、前記反射板２０２上に設けられた蛍光ランプ２０３と、前記蛍光ランプ２０３上に設けられた光拡散板２０４と、前記反射板２０２上に設けられた支持部材２０５とを備える。

前記反射板２０２は、前記蛍光ランプ２０３から発せられた光を反射して前記光拡散板２０４に導くものであり、図５に示すように、複数の光源に渡り連続する平坦な底面を有し、端部が前記光拡散板２０４のある方向に折り曲げられた形状になっている。このような底面が平坦な反射板２０２は、たとえば、前記特許文献１（特開平７−６４０８４号公報）に記載されたような山形の補助反射部を有する反射板に比べて、ねじれやたわみ、ゆがみが生じにくい。そのため、反射光の均整度を高くすることができる。

前記蛍光ランプ２０３は、たとえば、冷陰極蛍光管（CFL）などの線状光源であり、図２または図３に示したように、複数本の蛍光管が平行に配置されている。このとき、前記蛍光管は、図２または図３に示したような構成、配置に限らず、たとえば、Ｕ字型あるいはＷ字型の蛍光管が１本または複数本配置されていてもよい。また、前記蛍光ランプ２０３は、前記冷陰極蛍光管に限らず、たとえば、熱陰極蛍光管であってもよい。

前記光拡散板２０４は、前記蛍光ランプ２０３から発せられる線状の光を面状に変換するものであり、従来の直下型バックライトユニットで用いられている光拡散板であれば、どのような材料、構成であってもよい。また、図５では図示を省略しているが、前記光拡散板２０４の内面、すなわち前記反射板２０２と向かい合う面に調光板が設けられていてもよい。

前記支持部材２０５は、前記光拡散板２０４、または前記光拡散板２０４および前記調光板のたわみを防ぐための部材であり、たとえば、図５に示すように、前記支持部材２０５の一端には脚部２０５Ａが設けられている。そして、前記支持部材２０５は、前記脚部２０５Ａを、前記反射板２０２の底面および筐体２０１の底面に設けられた貫通穴（図示しない）に挿入して、前記反射板２０２上に立設しておき、前記支持部材２０５の先端（他端）で前記光拡散板２０４または調光板を支持する。このとき、前記反射板２０２の底面が平坦であれば、前記反射板２０２のねじれやたわみ、ゆがみが生じにくいので、前記支持部材２０５の高さのばらつきが小さくなる。そのため、前記支持部材２０５で前記光拡散板２０４または調光板を支持したときの、前記光拡散板２０４または調光板のたわみを生じにくくできる。そのため、前記表示パネル１に照射する光の輝度の均整度を高くすることができる。

またこのとき、前記支持部材２０５の脚部２０５Ａは、円柱状または角柱状などの棒状形状であってもよいが、図５に示したように、前記反射板２０２および前記筐体２０１の底面から突出した部分につめ（かえし）を設けておくと、前記支持部材２０５の抜け落ちを防ぐことができる。また、前記脚部２０５Ａは、前記つめ（かえし）を設ける代わりに、板バネ形状にしておき、反発力を利用して前記支持部材２０５の抜け落ちを防いでもよい。

また、本実施例の表示装置では、一般に、図３乃至図５に示すように、前記バックライトユニットの前記筐体（下フレーム）２０１の背面に、たとえば、タイミングコントローラなどの制御回路を有するプリント回路板（回路基板）６を固定している。前記プリント回路板６は、たとえば、前記蛍光ランプの点灯、消灯を制御する回路や、前記表示パネル１の外周部に配置されたプリント配線板４と接続されている。

前記プリント回路板６は、一般に、前記筐体２０１の背面であれば、どの位置に固定されていてもよいが、前記筐体２０１の、ある辺の中心付近に配置することによりその辺の左右に均等に信号を伝送することができるようになる。また、前記支持部材２０５は、前記光拡散板２０４や調光板のたわみを防ぐためには、多数個設けることが好ましいが、前記支持部材２０５を多数個設けることにより、重量が増したり、光が前記支持部材２０５を通過することにより光の均整度が低下したりするので、少ない個数で効率よく支持するのが一般的である。そのため、前記支持部材２０５は、図２および図３に示したような位置に設けることが好ましい。

しかしながら、上述のような観点から前記支持部材２０５を設ける位置および前記プリント回路板６を固定する領域を決定すると、たとえば、図３乃至図５に示したように、前記プリント回路板６を固定する領域内に、前記支持部材２０５の脚部２０５Ａが突出する。このとき、従来のプリント回路板を固定するとすれば、前記プリント回路板は、前記支持部材２０５の脚部２０５Ａと接触しない高さに固定しなければならない。そのため、前記表示装置が厚くなってしまう。

そこで、本実施例の表示装置では、図４および図５に示すように、前記プリント回路板等の回路基板６の下方への突出部、たとえば、脚部２０５Ａと重なる領域に、前記脚部２０５Ａが通る貫通穴６Ａを設けておく。このようにすると、前記プリント回路板６の貫通穴６Ａの開口端のうち、前記反射板２０２や筐体２０１から前記プリント回路板６までの距離ΔＨを、前記支持部材２０５の脚部２０５Ａの、前記反射板２０２や筐体２０１の背面からの突出高さＬＨよりも小さくすることができる。またこのとき、前記支持部材の脚部２０５Ａの、前記筐体２０１の背面からの突出高さＬＨが、図５に示したように、前記プリント回路板６の厚さＰＨ（プリント回路板の下方に実装された部品の厚みを含む）や前記プリント回路板６の取り付け高さＨよりも小さければ、前記脚部２０５Ａが、前記プリント回路板６よりも突出することはない。そのため、前記表示装置が厚くなるのを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施例の表示装置によれば、複数の光源に渡り連続する平坦な底面を有する反射板２０２を用いることにより反射板２０２のねじれやたわみ、ゆがみを生じにくくすることができ、反射光の均整度を高くすることができる。

また、前記反射板２０２のねじれやたわみ、ゆがみを生じにくくすることができるので、前記反射板２０２上に立設した支持部材２０５で支持される前記光拡散板２０４や調光板のたわみが生じにくくなり、表示パネル１に照射する光の輝度の均整度を高くすることができる。なお、この効果は、前記支持部材２０５で支持される光学部材、たとえば、拡散板、集光板、あるいは透明板などのいずれの部材でも効果を奏することができる。

また、前記支持部材２０５の脚部２０５Ａを、前記反射板２０２および筐体２０１の貫通穴を通して前記筐体２０１の背面側に突出させたときに、前記突出部が前記プリント回路板６に設けた貫通穴６Ａを通るようにすることで、前記表示装置が厚くなるのを防ぐことができる。さらに、たとえば、先に前記支持部材２０５を反射板２０２に固定し、その後、前記反射板２０２の下方に前記プリント回路板（回路基板）６を固定する順にて組み立てを行う際、前記反射板２０２の下方に前記支持部材２０５の一部（脚部２０５Ａ）が突出している。そのため、前記プリント回路板６の固定位置の判別が容易である。そして、前記プリント回路板６に対応した貫通穴６Ａがあることにより、突出した前記支持部材２０５の脚部２０５Ａに合わせて前記プリント回路板６を配置すれば良いため、組み立ての作業効率の高い構造となる。また、前記プリント回路板（回路基板）６上に複数の穴を配置する際は、回路基板中心に対し非対称となるように配置することで、組み立て時に回路基板６の配置方向が一意的に定まるため、取り付けの誤りをあらかじめ回避することができる。

以上、本発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々変更可能であることはもちろんである。

本発明による一実施例の表示装置の概略構成を示す模式図であり、表示装置全体の構成の一例を説明する斜視図である。 本発明による一実施例の表示装置の概略構成を示す模式図であり、本実施例で用いるバックライトユニットを光の照射面側から見た平面図である。 本発明による一実施例の表示装置の概略構成を示す模式図であり、図２の裏面図である。 本発明による一実施例の表示装置の概略構成を示す模式図であり、図３のプリント回路板の周辺の拡大図である。 本発明による一実施例の表示装置の概略構成を示す模式図であり、図４のＡ−Ａ’線断面図である。

符号の説明

１…表示パネル
２…直下型バックライトユニット
２０１…筐体（下フレーム）
２０２…反射板
２０３…蛍光ランプ
２０４…光拡散板
２０５…支持部材
２０５Ａ…支持部材の脚部
３…フレーム部材
４…プリント配線板
５…液晶ドライバIC
６…プリント回路板（回路基板）
６Ａ…プリント回路板の貫通穴

Claims (5)

1. 反射板と、当該反射板を載置する筐体と、前記反射板の前記筐体と接する面側の反対側に配置された複数の光源と、前記複数の光源の前記反射板に対向する側の反対側に配置された光学部材と、前記光学部材の前記反射板に対向する側の反対側に配置された表示パネルとを有する表示装置であって、
   前記反射板および前記筐体は前記複数の光源に渡り連続する平坦な底面を有し、
   一端が前記反射板および前記筐体の前記平坦な底面より突出して配置され、他端が前記光学部材に対向配置され、前記光学部材を支持する支持部材を有し、
   少なくとも前記光源を制御する回路が搭載された平面形状を有する回路基板を有し、当該回路基板は前記筐体の前記反射板と接する面とは反対側の面に重複する位置に配置され、
   前記回路基板は前記支持部材の前記突出した一端が入る複数の穴が形成され、当該穴は、前記回路基板中心に対し非対称となるように配置されていることを特徴とする表示装置。
2. 前記回路基板と前記反射板の距離が、前記支持部材の、前記反射板の前記底面からの突出高さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記支持部材の、前記反射板の前記底面からの突出位置が、前記回路基板の最厚の部品より前記反射板側の位置に留まることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記支持部材の前記突出した一端は、当該支持部材を前記筐体に固定するための固定用の脚部であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記支持部材の脚部は、前記反射板の前記底面から突出した部分に、抜けを防ぐつめが設けられていることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

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