JP5057901B2 - 面状光源装置および面状光源装置の製造方法 - Google Patents

Description

この発明は、面状光源装置および面状光源装置の製造方法に係る発明であり、特に、線状光源を備えるエッジライト型面状光源装置、および当該エッジライト型面状光源装置の製造方法に関する。

従来より、液晶表示パネル等の光透過型表示パネルにおいては、その背面に表示領域を均一に照射するバックライトと呼ばれる面状光源装置が配置される。当該面状光源装置としては、透明性樹脂よりなる導光板の側面に沿って線状光源ユニットが配置される、エッジライト型面状光源装置が広く用いられている。また、液晶表示装置を長期間使用し、線状光源に経時劣化が生じて交換が必要となるケースが生じる。そこで、近年では、当該ケースに、線状光源ユニットのみを交換することができるエッジライト型面状光源装置が提案されている（特許文献１，２）。

また、面状光源装置の片側端辺部のみに線状光源ユニットを配置されるタイプ（タイプＡ）と、面状光源装置の対向する両側端辺部に各々線状光源ユニットを配置されるタイプ（タイプＢ）とで、筐体を共通に使用することができる面状光源装置も存在する。当該筐体を用いて片側端辺部のみに線状光源ユニットを配置される場合には、線状光源ユニットを配置しない他側端辺部に別部材が配置（挿通）させる。これにより、当該他側端辺部の挿通口からの異物の侵入を防止できる。なお、別部材の上記配置状態を固定するために、当該別部材と筐体とは粘着テープにより固定される。

特開平１０−１６１１１８号公報 特開２００３−６６４４８号公報

上記両タイプでの共通使用が可能な筐体を用いた場合には、上記他側端辺部の挿通口を閉蓋するための別部材が必要となり、部品点数が増加するという問題が生じていた。また、別部材と筐体との固定に粘着テープを用いた場合には、粘着テープの粘着部に付着した異物に起因して、画像表示装置の品質低下が問題となっていた。さらに、粘着テープを貼り付ける工程が必要であり、当該別部材と筐体との固定作業が煩雑となるという問題が生じていた。

そこで、本発明は、上記タイプＡ，Ｂとで共通に使用される筐体を用いて片側端辺部のみに線状光源ユニットを配置される場合において、部品点数を増大させることなく、容易な作業により、かつ異物の侵入なくして、上記他側端辺部の挿通口を閉蓋することができる面状光源装置を提供することを目的とする。また、前記面状光源装置の製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の面状光源装置は、光を出射する線状光源ユニットと、前記線状光源ユニットからの光が側面部から入射され、主面から面状での光を出射する面状光源ユニットと、前記面状光源ユニットを保持し、対向する両端辺部に、前記線状光源ユニットを挿通させることができるユニット挿通空間を有する筐体とを、備えており、前記筐体の隅部には、折り曲げ可能な突出部が形成されており、前記突出部を折り曲げることにより、前記ユニット挿通空間の挿通口を閉蓋することができる。
さらに、前記突出部には、係止部が形成されており、前記線状光源ユニットが前記ユニット挿通空間に挿通される状態おいて、前記係止部は、前記線状光源ユニットの端部を係り止めることができる。

また、本発明に係る請求項６に記載の面状光源装置の製造方法は、光を出射する線状光源ユニットと、前記線状光源ユニットからの光が側面部から入射され、主面から面状での光を出射する面状光源ユニットと、前記面状光源ユニットを保持し、対向する両端辺部に、前記線状光源ユニットを挿通させることができるユニット挿通空間および隅部に形成されている折り曲げ可能な突出部および前記突出部が嵌合する嵌合部を有する筐体とを、備え、前記突出部には、係止部が形成されており、前記線状光源ユニットが前記ユニット挿通空間に挿通される状態おいて、前記係止部は、前記線状光源ユニットの端部を係り止めることができる、面状光源装置の製造方法であって、（Ａ）前記筐体の前記両端辺部の一方の前記ユニット挿通空間に、前記線状光源ユニットを挿通し、挿通された前記線状光源ユニットの端部を、前記両端辺部の一方の前記突出部に設けられた前記係止部により係り止める工程と、（Ｂ）前記両端辺部の他方の前記突出部を折り曲げて、前記他方の突出部を前記嵌合部と嵌合させることにより、前記両端辺部の他方の前記ユニット挿通空間の挿通口を閉蓋する工程とを、備えている。

本発明の請求項１，６に記載の面状光源装置および当該面状光源装置の製造方法では、光を出射する線状光源ユニットと、前記線状光源ユニットからの光が側面部から入射され、主面から面状での光を出射する面状光源ユニットと、前記面状光源ユニットを保持し、対向する両端辺部に、前記線状光源ユニットを挿通させることができるユニット挿通空間を有する筐体とを、備えており、前記筐体の隅部には、折り曲げ可能な突出部が形成されており、前記突出部を折り曲げることにより、前記ユニット挿通空間の挿通口を閉蓋することができる。

したがって、線状光源ユニットを挿通しない側のユニット挿通空間の挿通口を閉蓋するために、余分な部品を要しない。また、突出部を折り曲げるだけで上記挿通口を閉蓋できるので、当該閉蓋作業は非常に簡易的である。また、当該閉蓋により、外部から面状光源装置内に異物が侵入することも防止できる。

以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。

＜実施の形態１＞
図１は、面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。図１に示す面状光源装置１００は、筐体１，２に対して線状光源ユニット３の着脱が可能である。また、図２は、面状光源装置１００の隅部付近の拡大図である。図３は、後述する挿通部（ユニット挿通空間）１１ｂに線状光源ユニット３を挿通させる様子を示す拡大図である。

図１に示すように、樹脂製または金属製の部材１および部材２を組み合わせることにより、筐体１，２が形成される。ここで、部材２は、部材１を外側から把持する構成を有している。当該筐体１，２の内部には、少なくとも１以上の線状光源ユニット３と、１組の面状光源ユニット４とが配置される。

筐体１，２は、面状光源装置１００の片側端辺部のみに線状光源ユニット３を配置されるタイプ（タイプＡ）と、面状光源装置１００の対向する両側端辺部に各々線状光源ユニット３を配置されるタイプ（タイプＢ）とで、共通で使用される。筐体１，２の対応する両端辺部には、線状光源ユニット３が挿通される挿通部（ユニット挿通空間と把握できる）１１ｂが形成される。

図１，３に示すように、線状光源ユニット３は、線状にて光を出射する光源部３ａと、光源部３ａを保持・保護する光源保持部３ｂと、光源部３ａからの光を導光板４ａへ集中させるリフレクタ３ｃと、外部からの電気を受けるコネクタ部３ｅと、光源部３ａとコネクタ部３ｅとを結ぶ配線部３ｄとから構成されている。ここで、光源部３ａとして、冷陰極管（ＣＣＦＬ）や発光ダイオード（ＬＥＤ）等を採用することができる。上記タイプＡの場合には、一方の端辺部の挿通部（ユニット挿通空間と把握できる）１１ｂのみに線状光源ユニット３が挿通され、他方の他辺部の挿通部（ユニット挿通空間と把握できる）１１ｂは空洞のままである。また、上記タイプＢの場合には、両端辺部の挿通部１１ｂに線状光源ユニット３が各々挿通される。

面状光源ユニット４は、導光板４ａと複数の光学シート４ｂとから構成されており、筐体１，２の主要空間内に配置・保持される。導光板４ａは透明樹脂から成る。当該導光板４ａの一方の側面および／または対向する他方の側面に沿って線状光源ユニット３が配置される。複数の光学シート４ｂは、反射シート、拡散シート、およびレンズシート等から構成されており、導光板４ａ主面から光束を効率良く出射させるために用いられる。

当該面状光源ユニット４において、線状光源ユニット３からの光が導光板４ａの側面部に入射される。すると、光学シート４ｂに起因した反射・拡散等を繰り返しながら導光板４ａ内を光が伝播する。そして、面状光源装置１００の主面（たとえば液晶パネルの反表示側）から、面状での光が出射される。

また、本実施の形態に係る面状光源装置１００では筐体１，２は、折り曲げ可能な突出部１１ｃが形成されている。なお、図２の構成では、突出部１１ｃは上側の部材１に形成されている。突出部１１ｃには、細く切り欠かれた溝状の切欠部１１ｄが形成されており、図４に示すように、当該切欠部１１ｄを起点として、突出部１１ｃを折り曲げることができる。図４から分かるように、突出部１１ｃを折り曲げることにより、挿通部（ユニット挿通空間）１１ｂの挿通口１１ａを閉蓋することができる。なお、図４では、切欠部１１ｄの断面形状は略三角形状である。しかし、当該断面形状は、これに限る趣旨ではない。また、図４では、切欠部１１ｄは、突出部１１ｃの図４における上側に形成されている。しかし、切欠部１１ｄを突出部１１ｃの図４における下側に形成しても良い。

また、図２に示すように、突出部１１ｃの端辺には凸部１１ｅが形成されており、筐体（より具体的には、部材２）の挿通口１１ａ付近には、凹部（穴）１１ｆが形成されている。図４から分かるように、突出部１１ｃを折り曲げた状態おいて、上記凸部１１ｅと上記凹部１１ｆとが嵌合する。これにより、突出部１１ｃによる上記挿通口１１ａの閉蓋状態を固定することができる。

上記タイプＢで使用する場合（図１）には、筐体１，２の両挿通部１１ｂ内に、線状光源ユニット３を挿通する。当該挿通後の状態を図５に示す。図５に示すように、当該挿通状態において、挿通された線状光源ユニット３の光源保持部３ｂの端部が、突出部１１ｃに設けられた係止部１１ｇにより係り止められる。つまり、線状光源ユニット３の挿通状態を固定することができる。

また、上記タイプＡで使用する場合には、一方の挿通部１１ｂには線状光源ユニット３を挿通し（図５）、他方の挿通部１１ｂの挿通口１１ａは突出部１１ｃにより閉蓋される（図４）。

以上のように、本実施の形態に係る面状光源装置１００では、筐体１，２は、折り曲げ可能な突出部１１ｃを有している。そして、当該突出部１１ｃを折り曲げることにより、筐体１，２に形成された線状光源ユニット３が挿通される挿通部（ユニット挿通空間）１１ｂの挿通口１１ａを、閉蓋している。

したがって、線状光源ユニット３を挿通しない側の挿通部１１ｂを閉蓋するために、余分な部品を要しない。また、突出部１１ｃを折り曲げるだけで挿通部１１ｂを閉蓋できるので、当該閉蓋作業は非常に簡易的である。また、当該閉蓋により、外部から面状光源装置１００内に異物が侵入することも防止できる。

また、突出部１１ｃには切欠部１１ｄが形成されており、当該切欠部１１ｄを起点として突出部１１ｃを折り曲げている。

したがって、上記閉蓋作業がより簡単に行える。つまり、突出部１１ｃの折り曲げを容易に行うことができる。

また、突出部１１ｃの端辺には凸部１１ｅが形成されており、筐体１，２の挿通口１１ａ付近には凹部（嵌合部と把握できる）１１ｆが形成されている。そして、突出部１１ｃを折り曲げた状態おいて、凸部１１ｅと凹部１１ｆとが嵌合する。つまり、面状光源装置１００を製造する際には、次の工程を実施する。

面状光源ユニット４を保持した筐体１，２の一方（片側面）もしくは両方（対向する両側面）のユニット挿通空間（挿通部１１ｂ）に、線状光源ユニット３を挿通する。次に、筐体１，２に形成された突出部１１ｃを折り曲げて、当該突出部１１ｃを嵌合部（凹部１１ｆ）と嵌合させる。これにより、ユニット挿通空間（挿通部１１ｂ）の挿通口１１ａを閉蓋する。当該一連の工程は、筐体１，２が突出部１１ｃと嵌合部と把握できる部材を有する他の構成においても、実施される。

したがって、簡単な構成により、突出部１１ｃによる閉蓋状態の固定が可能となる。また、当該閉蓋状態の固定に、粘着テープ等も要しない。したがって、当該粘着テープの粘着部を介した面状光源装置１００内への異物の侵入も防止できる。

なお、以下の図６〜８に示すような態様で、筐体１，２に突出部１１ｃを設けても良い。突出部１１ｃの閉蓋動作・閉蓋固定等は、上記説明から容易に想起できる。よって、下記図６〜８に示す構成（態様）におけるこれらの説明は省略する。

図６に示す構成では、部材１の側面部の端部に突出部１１ｃが設けられている。また、突出部１１ｃの筐体１，２の外側（図６の右側）において、切欠部１１ｄが形成されている。また、突出部１１ｃの折り曲げ状態（挿通口１１ａの閉蓋状態）において、突出部１１ｃの端辺部に形成された凸部１１ｅは、部材１の挿通口１１ａ付近に設けられた嵌合部と把握できる凹部（穴）１１ｆと嵌合する。なお、図６に示す構成において、切欠部１１ｄは、突出部１１ｃの筐体１，２の内側（挿通部１１ａ形成側であり、図６における左側）に形成しても良い。

図７に示す構成では、部材２の底面部のコーナー部付近に突出部１１ｃが設けられている。また、平面視における突出部１１ｃの左右方向（図７の左右方向）において、切欠部１１ｄが各々形成されている（突出部１１ｃの上記左右方向の一部が各々切り取られており、突出部１１ｃを平面視すると括れた形状を有する）。また、突出部１１ｃの折り曲げ状態（挿通口１１ａの閉蓋状態）において、突出部１１ｃに形成された凹部（穴）１１ｆは、部材１の挿通口１１ａ付近に設けられた凸部（嵌合部と把握できる）１１ｅと嵌合する。

また、図８に示す構成では、部材２の側面部の端部に突出部１１ｃが設けられている。また、図８の左右方向から突出部１１ｃを平面視する。すると、突出部１１ｃの上下方向（図８の上下方向）において、切欠部１１ｄが各々形成されている。換言すると、突出部１１ｃの上記上下方向の一部が各々切り取られており、突出部１１ｃを図８の左右方向から見ると括れた形状を有する。また、突出部１１ｃの折り曲げ状態（挿通口１１ａの閉蓋状態）において、突出部１１ｃの一の辺１１ｉと、部材１の挿通口１１ａ付近に設けられた凸部（嵌合部と把握できる）１１ｈとが接する。ここで、部材１１ｉ，１１ｈの接する状態おいて、両部部材１１ｉ，１１ｈ間の当該接続方向には所定の力が加わっている。

図６〜８に示す構成においても、部品点数の削減効果、閉蓋作業の容易化、および異物の面状光源装置１００内への侵入防止効果を有することは言うまでもない。

＜実施の形態２＞
図９は、面状光源装置２５０を備える液晶表示装置５００の構成を示す分解斜視図である。

図９に示すように、液晶表示装置５００は、面状光源装置２５０、表示素子８０、および枠筐体５０から構成されている。

面状光源装置２５０の両端辺部には、線状光源ユニット２０が挿通される挿通部が形成される。図９から分かるように、当該挿通部に対して、線状光源ユニット２０の挿通（着脱）が可能である。なお、当該面状光源装置２５０は、面状光源装置２５０の片側端辺部のみに線状光源ユニット２０を配置されるタイプ（タイプＡ）と、面状光源装置２５０の対向する両側端辺部に各々線状光源ユニット２０を配置されるタイプ（タイプＢ）との、両用が可能である。上記タイプＡの場合には、一方の端辺部の挿通部のみに線状光源ユニット２０が挿通され、他方の他辺部の挿通部は空洞のままである。また、上記タイプＢの場合には、両端辺部の挿通部に線状光源ユニット２０が各々挿通される。

ここで、線状光源ユニット２０の構成は、実施の形態１で説明した線状光源ユニット３の構成と同様である。また、面状光源装置２５０は、面状光源ユニット４０を備えている。当該面状光源ユニット４０の構成も、実施の形態１で説明した面状光源ユニット４の構成と同様である。

面状光源ユニット４０において、線状光源ユニット２０からの光が導光板の側面部に入射される。すると、光学シートに起因した反射・拡散等を繰り返しながら導光板内を光が伝播する。そして、面状光源装置２５０の主面（図９における液晶パネル配設側）から、面状での光が出射される。

表示素子８０は、液晶から成る表示領域８０ａと、端子が配設される端子配設領域８０ｂとを備えている。表示領域８０ａは、マトリクス状に配置された複数の画素から構成されている。端子配設領域８０ｂの端子は、表示領域における素子と外部との電気的接続を可能とする。

表示素子８０は、アレイ基板と、当該アレイ基板に対向して配置される対向基板とを有する。アレイ基板にはアレイ回路が形成され、対向基板にはＲＧＢカラーフィルタ層が形成される。アレイ基板上の表示領域８０内には、複数の信号線およびゲート線がマトリクス状に配設されている。アレイ基板と対向基板との間には、両基板間の間隔を一定にするために、スペーサが形成されている。また、当該両基板間には、外部から注入された液晶と、液晶を所定の方向に配向させる配向膜とが形成される。また、当該両基板は、シール材によって貼り合わされており、液晶が注入された注入口は封止材により封止されている。

当該構成により、表示領域８０ａ内の各画素は、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）のいずれかの発色が可能となる。

枠筐体５０は、面状光源装置２５０および表示素子８０を支持・把持する、枠状の筐体である。上記タイプＡの面状光源装置２５０を採用する場合には、次の枠筐体５０を用いて液晶表示装置５００を組み立てる。つまり、枠筐体５０の四隅の内、一の隅部に開口部５０ａが形成された枠筐体５０を用いる。液晶表示装置５００の組み立て状態において、開口部５０ａから上記面状光源装置４０内の挿通部へ、線状光源ユニット２０が挿通される。

なお、図１０の拡大斜視図に示すように、上記タイプＡの場合に採用される上記枠筐体５０の他の隅部は、開口されていない（非開口部５０ｓ）。よって、当該枠筐体５０を用いて液晶表示装置５００を組み立てることにより、図１１の断面図に示すように、線状光源ユニット２０が挿通されない他方の挿通部２５０ａは、当該枠筐体５０の非開口部５０ｓにより閉蓋される。

上記タイプＢの面状光源装置２５０を採用する場合には、次の枠筐体５０を用いて液晶表示装置５００を組み立てる。つまり、枠筐体５０の四隅の内、二つの隅部に開口部５０ａが形成された枠筐体５０を用いる。液晶表示装置５００の組み立て状態において、前記両開口部５０ａを介して上記面状光源装置４０内の各挿通部へ、線状光源ユニット２０が各々挿通される。

以上のように、本実施の形態では、上記タイプＡの面状光源装置２５０を用いて液晶表示装置５００を組み立てる場合には、線状光源ユニット２０を挿通しない挿通部を閉蓋することができる枠筐体５０を採用する。つまり、当該枠筐体５０の隅部の内、線状光源ユニット２０が挿通される挿通部に面する隅部は、開口部５０ａが形成されており、線状光源ユニット２０が挿通されない挿通部に面する隅部は、非開口部５０ｓが形成されている。

したがって、線状光源ユニット２０を挿通しない側の挿通部を閉蓋するために、余分な部品を要しない。また、当該閉蓋により、外部から面状光源装置２５０内に異物が侵入することも防止できる。また、当該閉蓋状態の固定に、粘着テープ等も用いない。したがって、当該粘着テープの粘着部を介した面状光源装置２５０内への異物の侵入も防止できる。さらに、タイプＡの面状光源装置２５０および図１０，１１に示す枠筐体５０を用いて液晶表示装置５００を組み立てるだけで、上記閉蓋作業も完了することができ、製造工程の簡略化も図ることができる。

面状光源装置の構成を示す分解斜視図である。 実施の形態１に係る面状光源装置の要部構成を示す拡大図である。 面状光源装置の挿通部に線状光源ユニットが挿通される様子を示す拡大図である。 突出部により面状光源装置の挿通部が閉蓋される様子を示す断面図である。 挿通部に挿通された線状光源ユニットが、突出部により係止固定される様子を示す断面図である。 突出部の他の形成形態を示す拡大図である。 突出部の他の形成形態を示す拡大図である。 突出部の他の形成形態を示す拡大図である。 実施の形態２に係る液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。 枠筐体の隅部の構成を示す拡大図である。 面状光源装置の挿通部が枠筐体により閉蓋される様子を示す断面図である。

符号の説明

１，２ 部材（筐体）、３，２０ 線状光源ユニット、４，４０ 面状光源ユニット、１１ａ 挿通口、１１ｂ，２５０ａ 挿通部（ユニット挿通空間）、１１ｃ 突出部、１１ｄ 切欠部、１１ｅ，１１ｈ 凸部、１１ｆ 凹部（穴）、１１ｉ 一の辺、５０ 枠筐体、５０ａ 開口部、５０ｓ 非開口部、８０ 表示素子、１００，２５０ 面状光源装置、５００ 液晶表示装置。

Claims (6)

1. 光を出射する線状光源ユニットと、
   前記線状光源ユニットからの光が側面部から入射され、主面から面状での光を出射する面状光源ユニットと、
   前記面状光源ユニットを保持し、対向する両端辺部に、前記線状光源ユニットを挿通させることができるユニット挿通空間を有する筐体とを、備えており、
   前記筐体の隅部には、
   折り曲げ可能な突出部が形成されており、
   前記突出部を折り曲げることにより、前記ユニット挿通空間の挿通口を閉蓋することができ、
   前記突出部には、
   係止部が形成されており、
   前記線状光源ユニットが前記ユニット挿通空間に挿通される状態おいて、前記係止部は、前記線状光源ユニットの端部を係り止めることができる、
   ことを特徴とする面状光源装置。
2. 前記突出部には、
   切欠部が形成されており、
   前記切欠部を起点として、前記突出部を折り曲げる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
3. 前記突出部の端辺には、
   凸部が形成されており、
   前記筐体の前記挿通口付近には、
   凹部が形成されており、
   前記突出部を折り曲げた状態おいて、前記凸部と前記凹部とが嵌合する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
4. 前記突出部には、
   凹部が形成されており、
   前記筐体の前記挿通口付近には、
   凸部が形成されており、
   前記突出部を折り曲げた状態おいて、前記凸部と前記凹部とが嵌合する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
5. 前記筐体の挿通口付近には、
   凸部が形成されており、
   前記突出部を折り曲げた状態おいて、前記凸部と前記突出部の一の辺とが、接続方向に所定の力が加わった状態で接する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の面状光源装置。
6. 光を出射する線状光源ユニットと、前記線状光源ユニットからの光が側面部から入射され、主面から面状での光を出射する面状光源ユニットと、前記面状光源ユニットを保持し、対向する両端辺部に、前記線状光源ユニットを挿通させることができるユニット挿通空間および隅部に形成されている折り曲げ可能な突出部および前記突出部が嵌合する嵌合部を有する筐体とを、備え、前記突出部には、係止部が形成されており、前記線状光源ユニットが前記ユニット挿通空間に挿通される状態おいて、前記係止部は、前記線状光源ユニットの端部を係り止めることができる、面状光源装置の製造方法において、
   （Ａ）前記筐体の前記両端辺部の一方の前記ユニット挿通空間に、前記線状光源ユニットを挿通し、挿通された前記線状光源ユニットの端部を、前記両端辺部の一方の前記突出部に設けられた前記係止部により係り止める工程と、
   （Ｂ）前記両端辺部の他方の前記突出部を折り曲げて、前記他方の突出部を前記嵌合部と嵌合させることにより、前記両端辺部の他方の前記ユニット挿通空間の挿通口を閉蓋する工程とを、備えている、
   ことを特徴とする面状光源装置の製造方法。

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