JP5073832B2 - 支持ユニット、照明装置、および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光学シートを支える支持ユニットに関するものであり、さらに、その支持ユニットを含む照明装置、および照明装置を搭載する液晶表示装置のような表示装置に関するものである。

従来、液晶表示装置のバックライトユニットには光源から光を拡散させる拡散板（光学シート）、さらには、その拡散板上に集光性を高めるレンズシート（光学シート）が搭載される。そして、図５に示すように、これら拡散板１４６・レンズシート１４７は、バックライトシャーシ１４４の底面１４４Ｂに取り付けられたランプクリップｌｃの支持ピンｓｐで支えられる（特許文献１参照）。

ところで、このようなバックライトユニット１４９では、蛍光管１４２の熱によって生じる樹脂製の拡散板１４６等の変形、特に、蛍光管１４２のＯＮ／ＯＦＦに応じて伝わる熱または放熱に依存して、拡散板１４６等の変形が問題となる。なぜなら、このような変形（撓み）が生じた場合、撓む拡散板１４６等によって、ランプクリップ（支持ユニット）ｌｃの支持ピンｓｐに大きな力がかかるためである。

しかしながら、この特許文献１でのバックライトユニット１４９では、ランプクリップｌｃが緩衝部１０５を含む。そして、この緩衝部１０５が、拡散板１４６等の撓みによって押さえられる支持ピンｓｐにかかる力を緩衝させる。そのため、支持ピンｓｐと拡散板１４６とは、比較的強く接触しなかった。

特開２００７−１２８８８７号公報

しかしながら、拡散板１４６に撓み方は一定ではない。そのため、ランプクリップのｌｃの支持部ｓｐには、種々方向から力が加わる。すると、特許文献１のように、アーチ状の緩衝部１０５の場合、支持ピンｓｐの延び方向に沿ってかかる力は効率よく緩衝されるものの、他方向からの力は十分に緩衝されるとはいいがたい（図６の左図から中間図、特に中間図の白色矢印を参照。なお、図６は支持ピンｓｐを主体的に図示）。

また、蛍光管１４２が点灯し続けたために、バックライトユニット１４９の内部温度が上り、拡散板１４６が落ち込み撓み続けると、一旦、湾曲した支持ピンｓｐは、拡散板１４６の押圧に耐え切れなくなって反発し、図６の右図に示すように、拡散板１４６を元の状態に戻ろうとする（図６における右図の白色矢印参照）。そして、この戻ろうとする支持ピンｓｐの変形に起因して、その支持ピンｓｐから異音が発生する。

本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものである。そして、本発明の目的は、種々方向に撓む光学シートに起因した力によって湾曲しない支持ピンを含む支持ユニット等を提供することにある。

支持ユニットは、受光する光を屈折進行させて出射させる光学シートを支える。詳説すると、この支持ユニットには、光学シートに接触することで支える支持ピンと、支持ピンの外周から隆起し、その支持ピンを補強するリブと、が含まれる。

このようになっていると、光学シートが撓み、支持ピンに対して押圧がかかったとしても、その押圧によって、支持ピンは湾曲しなくなる。そのため、支持ピンの変形、特に、一旦湾曲した後に、元の形状に戻ろうとする回復変形に起因する異音の発生が抑えられる。

また、リブは、支持ピンを中心にして放射状に位置すると望ましい。

このようになっていると、光学シートの撓みに起因して、どのような方向から支持ピンに押圧がかかったとしても、支持ピンが湾曲しない。そのため、確実に、支持ピンが変形することに起因する異音の発生が抑えられる。

また、リブは、支持ピンの先端に向けて先細りする形状であると望ましい。このようになっていると、支持ピンの先端付近でのリブの体積は小さくなる。そのため、リブが光学シートに映り込むことはなく、外部から視認されない。

また、支持ピンの先端が先細りしていると望ましい。このようになっていると、リブの先端同様に、支持ピンの先端が光学シートに映り込むことはなく、外部から視認されない。

なお、以上の支持ユニットと、その支持ユニットに支えられる光学シートと、その光学シートに対して光を供給する光源と、を含む照明装置も本発明といえる。また、この照明装置と、照明装置からの光を受光する表示パネルと、を含む表示装置も本発明といえる。

本発明の支持ユニットでは、リブが支持ピン補強することで、その支持ピンの強度が増す。そのため支持ピンで支えられる光学シートが、撓んだとしても、それに起因して、支持ピンは湾曲しない。その結果、支持ピンが変形することに起因する異音の発生が抑えられる。

は、ランプクリップの斜視図である。 は、ランプクリップの側面図と平面図とを示す２面図である は、拡散板の撓む過程と、その拡散板を支える支持ピンの状態を示す側面図である。 は、液晶表示装置の分解斜視図である。 は、従来の液晶表示装置に含まれるバックライトユニットの断面図である。 は、拡散板の状態と、その拡散板を支える支持ピンの状態を示す側面図である。

［実施の形態１］
実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、便宜上、部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。

図４は、表示装置の一例である液晶表示装置８９の分解斜視図である。この図に示すように、液晶表示装置８９は、液晶表示パネル３９と、バックライトユニット（照明装置）４９と、ベゼル５９を含んでいる。

液晶表示パネル３９は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）等のスイッチング素子を含むアクティブマトリックス基板３２と、このアクティブマトリックス基板３２に対向する対向基板３３とをシール材（不図示）で貼り合わせている。そして、両基板３２・３３の隙間に液晶（不図示）が注入される（なお、アクティブマトリックス基板３２および対向基板３３を挟むように、偏光フィルム３４・３４が取り付けられる）。

この液晶表示パネル３９は非発光型の表示パネルなので、バックライトユニット４９からの光（バックライト光）を受光することで表示機能を発揮する。そのため、バックライトユニット４９からの光が液晶表示パネル３９の全面を均一に照射できれば、液晶表示パネル３９の表示品位が向上することになる。

バックライトユニット４９は、バックライト光を生成するために、蛍光管（光源、線状光源）４２、ランプホルダ４３、ランプクリップ（支持ユニット）ＬＣ、バックライトシャーシ４４、反射シート（光学シート）４５、拡散板（光学シート）４６、およびレンズシート（光学シート）４７・４８を含んでいる。

蛍光管４２は、線状（棒状、円柱状等）になった光源であり、バックライトユニット４９内に複数本で搭載される（ただし、便宜上、図面では一部の本数のみが示されている）。

ただし、蛍光管４２の種類は限定されることはなく、例えば、冷陰極管や熱陰極管であってもよい。また、以降では、蛍光管４２の並列方向をＸ方向、蛍光管４２の延び方向をＹ方向、Ｘ方向およびＹ方向の両方向に垂直な方向をＺ方向と称する。

ランプホルダ４３は、２個１組のブロック状部材であり、蛍光管４２、拡散板４６、およびレンズシート４７・４８を保持する。詳説すると、各ランプホルダ４３が、蛍光管４２の一端と他端とを支えることで、その蛍光管４２をバックライトユニット４９に搭載させる。また、液晶表示パネル３９に向いたランプホルダ４３の一面が拡散板４６を支え、その上にレンズシート４７・４８が置かれることで、これら拡散板４６およびレンズシート４７・４８がバックライトユニット４９に搭載される。

ランプクリップＬＣは、蛍光管４２を把持するクリップ片ＣＰと拡散板４６等の光学シートを支える支持ピンＳＰとを含む（詳細については後述）。

バックライトシャーシ４４は、底面４４Ｂと、その底面４４Ｂにて立ち上がり、かつ対向する壁（対向壁）ＳＷ・ＳＷとを含む収容体であり、蛍光管４２等の種々部材を収容する。

反射シート４５は、バックライトシャーシ４４の底面４４Ｂを覆う反射部材である。そして、この反射シート４５は、バックライトシャーシ４４内に位置する蛍光管４２の光を反射させる。詳説すると、反射シート４５は、蛍光管４２から出射される放射状の光（蛍光管４２を中心とした放射状の光）の一部を反射させ、バックライトシャーシ４４の開放面に導く。

拡散板４６は、光を散乱させる機能および拡散させる機能を有するポリエチレンテレフタレート等を含む樹脂で形成された部材である。そして、この拡散板４６は、バックライトシャーシ４４の底面４４Ｂにて並列する蛍光管４２を覆うように位置する。その結果、この拡散板４６に、蛍光管４２から進行してきた光が入射すると、その光は散乱および拡散し、面内方向にいきわたる。

レンズシート４７は、例えばシート面内にプリズム形状を有し、光の指向性を狭くする光学シートであり、拡散板４６を覆うように位置する。そのため、このレンズシート４７は、拡散板４６から進行してくる光を集光させ、輝度を向上させる。

レンズシート４８は、レンズシート４７を覆うように位置し、一方向の偏光成分を透過させるとともに、その透過する偏光成分に対して直交する偏光成分を反射させる光学シートである。そして、このレンズシート４８は、偏光フィルム３４により吸収される偏光成分を反射再利用することにより、液晶表示パネル３９上の輝度を向上させる。

ベゼル５９は、液晶表示装置８９としての外装であり、バックライトユニット４９と、そのバックライトユニット４９上に位置する液晶表示パネル３９とを、バックライトシャーシ４４とともに挟み込む部材である。

そして、以上のようなバックライトユニット４９では、並列する蛍光管４２が、インバータ（不図示）から供給される交流信号によって光を発する。かかる光は、直接拡散板４６に到達する、もしくは、反射シート４５にて反射した後に拡散板４６に到達する。さらに、拡散板４６に到達した光は、拡散されつつレンズシート４７・４８を通過することで発光輝度を高めたバックライト光になって出射する。そして、このバックライト光は液晶表示パネル３９に到達し、その液晶表示パネル３９は画像を表示させる。

ここで、ランプクリップＬＣについて、図１および図２を用いて詳説する。図１は、図４に示されるランプクリップＬＣの斜視図であり、図２はランプクリップＬＣの側面図と平面図とを示す２面図である（なお、側面図には、便宜上、拡散板４６も図示する）。図１および図２に示すように、ランプクリップＬＣは、土台部１１、係合部１２、クリップ片ＣＰ、支持ピンＳＰ、および、リブＲＢを含む。

土台部１１は、表面１１Ｆにて、クリップ片ＣＰ、支持ピンＳＰ、およびリブＲＢを支える一方、裏面１１Ｒにて係合部１２をつり下げる部材である。すなわち、土台部１１は、クリップ片ＣＰ、支持ピンＳＰ、リブＲＢ、および係合部１２を保持する部材である。

係合部１２は、土台部１１の裏面１１Ｒにつながる部材で、ランプクリップＬＣ自体をバックライトシャーシ４４の底面４４Ｂに取り付けるための部材である。具体的には、係合部１２は、突起片１５と引っかけ片１６とを含んでいる。

突起片１５は、バックラシャーシ４４に形成された開孔（不図示）の径よりも若干小さい外径を有する柱片（ただし、柱の形状は円柱であっても多角柱であってもよい）であり、土台部１１の裏面１１Ｒから突起している。そして、突起片１５は、開孔に嵌ることで、バックラシャーシ４４の底面４４Ｂの面内方向において、ランプクリップＬＣを不動にする。

なお、突起片１５が、バックライトシャーシ４４における底面４４Ｂの開孔に嵌ると、土台部１１の裏面１１Ｒは底面４４Ｂに接する。そのため、土台部１１の裏面１１Ｒとバックラシャーシ４４の底面４４Ｂとは、密着するとよい。例えば、バックラシャーシ４４の底面４４Ｂが平面であれば、土台部１１の裏面１１Ｒも平面であると望ましい。

引っかけ片１６は、突起片１５の先端に形成され、バックライトシャーシ４４の開孔の縁に引っかかる部材である。したがって、引っかけ片１６は、底面４４Ｂの開孔の縁に引っかかることで、その底面４４Ｂに対する立ち上がり方向（垂直方向等）において、ランプクリップＬＣを不動にする。

クリップ片ＣＰは、土台部１１の表面１１Ｆに位置し、棒状（円柱状等）の蛍光管４２における側面を把持する部材である。そのため、クリップ片ＣＰは、円柱状等の蛍光管４２を把持するために、側面に切れ込みＳＴを備える円柱管状になっている。なお、クリップ片ＣＰが蛍光管４２を把持するため、クリップ片ＣＰの内径は、蛍光管４２の外径よりも若干大きくなっている。

なお、クリップ片ＣＰは、切れ込みＳＴの縁部分をとなる張り出し部分ＡＰ・ＡＰを含む。かかる張り出し部分ＡＰ・ＡＰは、クリップ片ＣＰの内径中心ＩＣから離れるにしたがって広がっている。そのため、切れ込みＳＴの間隔（張り出し部分ＡＰ・ＡＰ同士の間）は、クリップ片ＣＰの内径中心ＩＣから離れるにしたがって広がる。

そして、このような張り出し部分ＡＰ・ＡＰは、樹脂製のために弾性力を有する。すると、蛍光管４２が切れ込みＳＴに合致して押さえ付けられると、張り出し部分ＡＰ・ＡＰ同士が弾力性に起因して乖離する。その結果、蛍光管４２がクリップ片ＣＰの内部に容易に嵌る。

また、蛍光管４２がクリップ片ＣＰに嵌った後、切れ込みＳＴの間隔を広げた張り出し部分ＡＰ・ＡＰは、弾力性に起因して元の状態（蛍光管４２を挟まない通常状態）に戻る。すると、張り出し部分ＡＰ・ＡＰ同士が近づき、蛍光管４２を押さえ付ける。その結果、蛍光管４２がクリップ片ＣＰから脱落することなく、安定して把持される。

支持ピンＳＰは、円錐状で、土台部１１の表面１１Ｆから突起している。そのため、支持ピンＳＰは、バックライトシャーシ４４の底面４４Ｂに対して立ち上がることになり、その底面４４Ｂに覆い被さる拡散板４６に接触して支える。詳説すると、通常、図２の側面図に示すように、支持ピンＳＰは湾曲することなく、平らに維持された拡散板４６を支える。

リブＲＢは、支持ピンＳＰの外周から隆起し、その支持ピンＳＰの強度を高める補強部材である。詳説すると、リブＲＢは、支持ピンＳＰの末端ＳＰｂから先端ＳＰｔ近傍に至るまでの間の外周から隆起し、土台部１１に接触する（なお、リブＲＢと土台部１１との接触とは、直接接触および間接接触だけでなく、一体成型品のように、リブＲＢと土台部１１との一体的につながった状態を意味する）。

このようになっていると、拡散板４６が、光る蛍光管４２の発熱の影響で種々方向に撓み、その拡散板４６に接触する支持ピンＳＰが湾曲しようとしても、図３に示すように、リブＲＢが支持ピンＳＰを支えられる。そのため、支持ピンＳＰが撓まない（ない、図３での白色矢印は、拡散板４６の撓みによる押圧方向を意図する）。

例えば、拡散板４６の中心以外（例えば、端付近）では、拡散板４６が支持ピンＳＰを側方（要は支持ピンＳＰの周囲）から倒すように撓む（図３の右側図参照）。すると、支持ピンＳＰは、撓む拡散板４６によって斜めに押さえ付けられる。

しかしながら、支持ピンＳＰは、リブＲＢにて補強されているので、湾曲することなく拡散板４６を支える。そのため、支持ピンＳＰの湾曲に起因する種々弊害は起きない。

なお、弊害の一例としては、湾曲する支持ピンＳＰが一定時間経過後に元に戻ろうとする場合に、異音を引き起こすことが挙げられる。詳説すると、蛍光管４２が点灯し続けたために、バックライトユニット４９の内部温度が上り、拡散板４６が落ち込み撓み続けると、リブＲＢで補強されていない支持ピンＳＰは、拡散板４６の押圧に耐え切れなくなって反発し、拡散板４６を元の状態に戻ろうとする。

そして、この戻ろうとする支持ピンＳＰの変形（このような変形を回復変形と称する）に起因して、その支持ピンＳＰから異音が発生することが、弊害の一例として挙げられる。

また、湾曲した支持ピンＳＰによる回復変形での異音は、蛍光管４２の点灯状態が継続する場合に限らない。例えば、蛍光管４２が消えると、熱の影響は無くなるので、拡散板４６は元の状態（平らな状態）に戻ろうとする。すると、支持ピンＳＰの先端ＳＰｔに加わっていた側方からの力も徐々に減っていく。

このような場合、リブＲＢにて補強されずに湾曲した支持ピンであれば、その支持ピンＳＰも元の状態に戻ろうとする。そして、この戻ろうとする支持ピンＳＰの変形に起因して、その支持ピンＳＰから異音が発生する。これも、支持ピンＳＰの湾曲に起因する弊害の一例として挙げられる。

以上を踏まえると、要は、支持ピンＳＰがリブＲＢで補強されていれば、その支持ピンＳＰは、拡散板４６の押圧によって湾曲しない。そのため、支持ピンＳＰが回復変形することはなくなり、異音が発生しない。

ところで、このようなリブＲＢは、支持ピンＳＰの外周に複数個形成されていると望ましく、特に、支持ピンＳＰを中心に放射状に位置すると望ましい（例えば、図２の平面図に示すように、十文字状に位置すると望ましい）。

このようになっていると、支持ピンＳＰが湾曲することにより、先端ＳＰｔが種々方向に振れようとしても、リブＲＢが支持ピンＳＰを支えられる。そのため、リブＲＢにて補強されている支持ピンＳＰは、拡散板４６の押圧によって湾曲せず、その支持ピンＳＰの回復変形に起因する異音が発生しない。

なお、リブＲＢの形状としては、例えば図２の側面図に示すように、支持ピンＳＰの側面側からみて三角状のリブＲＢが挙げられる。しかし、これには限定されず、四角状やその他の多角状、さらには、曲線部分を含むような形状であってもよい。

ただし、リブＲＢが支持ピンＳＰの先端ＳＰｔ側に位置すると、リブＲＢが拡散板４６等に映り込み、外部から視認されやすい。そのため、リブＲＢは、支持ピンＳＰの先端ＳＰｔに向けて先細りする形状であると望ましい。すなわち、拡散板４６に近いために映り込みやすくなる部分（支持ピンＳＰの先端ＳＰｔ付近でのリブＲＢの体積）を極力小さくするために、リブＲＢは、支持ピンＳＰの先端ＳＰｔに向けて先細りする形状だとよい。

また、リブＲＢは、図１および図２に示すように、支持ピンＳＰの末端ＳＰｂから先端ＳＰｔ近傍までの外周に位置している。しかし、これに限定されるわけではない。例えば、リブＲＢは、支持ピンＳＰの末端ＳＰｂから中間ＳＰｍ近傍までの外周に位置していてもよい。このようになっていると、リブＲＢの先端ＲＢｔは、支持ピンＳＰの先端ＳＰｔから確実に乖離するので、拡散板４６等に映り込まず、外部から視認されない。

なお、図１および図２に示すように、支持ピンＳＰは円錐状になって、先端ＳＰｔも先細りしている。そのため、支持ピンＳＰの先端ＳＰｔも拡散板４６等に映り込まず、外部から視認されない。

［その他の実施の形態］
ところで、本発明は上記の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。

例えば、ランプクリップＬＣの材質は特に限定されることはないが、白色樹脂が望ましい。このようになっていると、ランプクリップＬＣに当たる光は反射するので、そのランプクリップＬＣ自体が拡散板４６を通じて外部から視認されにくいためである。

また、ランプクリップＬＣの位置は、特に限定されるものではない。すなわち、ランプクリップＬＣは、拡散板４６の中心付近に対応して位置してもよいし、その中心付近以外に対応して位置してもよい。ただし、拡散板４６にて最も撓みやすい箇所（中心付近等）に対応してランプクリップＬＣが位置すると、異音の発生が効果的に抑えられることになる。

また、以上のバックライトユニット４９では、光源が蛍光管４２であったため、ランプクリップＬＣに支持ピンＳＰが含まれ、その支持ピンＳＰが拡散板４６等の光学シートを支えていた。しかし、バックライトユニット４９の光源は、蛍光管４２に限定されることはなく、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）のような発光素子でもよい。

ただし、このようなＬＥＤを搭載するバックライトユニット４９の場合、ランプクリップＬＣ（詳説すると、クリップ片ＣＰ）は不要になる。そこで、このようなバックライトユニット４９では、リブＲＢによって補強された支持ピンＳＰを主体とした支持ユニットが搭載される。そして、その支持ユニットの支持ピンＳＰが拡散板４６等を支えればよい。

また、以上の説明では、光学シートとして、拡散板４６・レンズシート４７・４８等を例に挙げてきたが、これに限定されるものではない。要は、光を透過させるシートであればよい。

ＬＣ ランプクリップ（支持ユニット）
１１ 土台部
１２ 係合部
１５ 突起片
１６ 引っかけ片
ＣＰ クリップ片
ＳＰ 支持ピン
ＳＰｔ 支持ピンの先端
ＳＰｍ 支持ピンの中間
ＳＰｂ 支持ピンの末端
ＲＢ リブ
ＲＢｔ リブの先端
３９ 液晶表示パネル
４２ 蛍光管
４３ ランプホルダ
４４ バックライトシャーシ
４４Ｂ バックライトシャーシの底面
４５ 反射シート（光学シート）
４６ 拡散板（光学シート）
４７ レンズシート（光学シート）
４８ レンズシート（光学シート）
４９ バックライトシャーシ
８９ 液晶表示装置

Claims (6)

1. 受光する光を屈折進行させて出射させる光学シートを支える支持ユニットにあって、
   上記光学シートに接触することで支える支持ピンと、
   上記支持ピンの外周から隆起し、その支持ピンを補強するリブと、
   が含まれる支持ユニット。
2. 上記リブは、上記支持ピンを中心にして放射状に位置する請求項１に記載の支持ユニット。
3. 上記リブは、上記支持ピンの先端に向けて先細りする形状である請求項１または２に記載の支持ユニット。
4. 上記支持ピンの先端が先細りしている請求項１〜３のいずれか１項に記載の支持ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の支持ユニットと、
   上記支持ユニットに支えられる上記光学シートと、
   上記光学シートに対して光を供給する光源と、
   を含む照明装置。
6. 請求項５に記載の照明装置と、
   上記照明装置からの光を受光する表示パネルと、
   を含む表示装置。

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