JP5387210B2 - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト装置及び液晶表示装置に関する。

従来、液晶表示装置に搭載されるバックライト装置においては、光拡散板の下に光源を設けた直下型と、導光板の側面に光源を設けたサイドライト型等が知られている。サイドライト型のバックライト装置では、例えばＬＥＤ等の光源が複数設置されるが、これらＬＥＤと導光板との位置関係にバラツキがあると液晶表示装置自体の輝度が均一にならない問題があった。
これを解消すべく、近年においては、ＬＥＤが実装されるＦＰＣ基板を、バックライト装置の組み立て後においても弾性変形したままの状態とすることにより、その弾性復元力でＬＥＤを導光板に向けて付勢して、ＬＥＤと導光板との位置関係を一定にする技術が開発されている（例えば特許文献１参照）。具体的に説明するとＦＰＣ基板には、ＬＥＤを実装したＬＥＤ配設部と、ＬＥＤ配設部を導光板に向けて押しつけることでＬＥＤを導光板に向けて付勢する屈曲部とが、各ＬＥＤに対応して複数組設けられている。各組の屈曲部は、ＦＰＣ基板の幹線部からそれぞれ個別に延在している。

特開２００７−２８０６８３号公報

しかしながら、特許文献１に記載のバックライト装置では、幹線部が筐体に接着剤等によって固定されているものの、ＬＥＤと導光板とは屈曲部の弾性復元力のみでその位置関係が規定されている。このため、組み立て後に振動等が発生し、屈曲部にも振動が伝わってしまうと、ＬＥＤと導光板とに相対的な位置ズレが生じてしまい、結果液晶表示装置自体の輝度が不均一になってしまうおそれがあった。
本発明の課題は、振動等による導光板とＬＥＤ素子との相対的な位置ズレを防止して、液晶表示装置の輝度の均一化を図ることである。

以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
一側部に互いに離間した複数の凸部が設けられた導光板と、
前記導光板の一側部の、互いに隣接する２つの前記凸部間の複数の凸部間領域の各々に配置された複数の光源と、
前記複数の光源が実装されたＦＰＣ基板と、
前記導光板、前記複数の光源及び前記ＦＰＣ基板を収容するフレームと、を備え、
前記ＦＰＣ基板は、
前記導光板の一側面に沿う、互いに離間して設けられた複数の本体部と、
互いに隣接する２つの前記本体部の間に設けられ、前記複数の光源の各々が実装される複数の光源実装部と、
前記複数の光源実装部の各々と前記複数の本体部の各々とを連結する複数の連結部と、を有し、
弾性変形した前記ＦＰＣ基板の前記複数の連結部の各々が弾性復元力により前記複数の光源の各々を前記導光板の面側に向けて付勢するように、且つ、前記ＦＰＣ基板の前記複数の本体部の各々が前記導光板の前記複数の凸部の各々と前記フレームとにより挟持され、前記複数の連結部は前記各凸部と前記フレームとに挟持されないように、前記導光板、前記光源及び前記ＦＰＣ基板が前記フレームに収容されていることを特徴とするバックライト装置が提供される。

上記バックライト装置において、好ましくは、前記導光板の前記各凸部間領域には前記光源が少なくとも１つずつ収容される。
上記バックライト装置において、好ましくは、前記ＦＰＣ基板における前記複数の本体部の各々は接合部を備え、前記ＦＰＣ基板における前記複数の本体部の各々の前記接合部が、前記導光板の前記各凸部と前記フレームとの間に介在し、前記各凸部と前記フレームとにより挟持されている。
上記バックライト装置において、好ましくは、前記ＦＰＣ基板の前記各本体部の前記接合部と前記導光板の複数の凸部の各々とは接着層によって固定されている。

また、本発明の他の態様によれば、
一側部に互いに離間した複数の凹部が設けられた導光板と、
前記凹部に少なくとも１つずつ配置された複数の光源と、
前記複数の光源が実装されたＦＰＣ基板と、
前記導光板、前記複数の光源及び前記ＦＰＣ基板を収容するフレームと、を備え、
前記ＦＰＣ基板は、
前記導光板の一側面に沿う、互いに離間して設けられた複数の本体部と、
互いに隣接する２つの前記本体部の間に設けられ、前記複数の光源の各々が実装される複数の光源実装部と、
前記複数の光源実装部の各々と前記複数の本体部の各々とを連結する複数の連結部とを有し、
弾性変形した前記ＦＰＣ基板の前記複数の連結部の各々が弾性復元力により前記複数の光源の各々を前記導光板の面側に向けて付勢するように、且つ、前記ＦＰＣ基板の前記複数の本体部の各々が前記導光板の互いに隣接する２つの前記凹部間の複数の凹部間領域の各々と前記フレームとにより挟持され、前記複数の連結部は前記各凸部と前記フレームとに挟持されないように、前記導光板、複数の前記光源及び前記ＦＰＣ基板が前記フレームに収容されていることを特徴とするバックライト装置が提供される。

また、本発明の他の態様によれば、
バックライト装置と、
前記バックライト装置の観察面側に配置された液晶表示パネルと、を有する液晶表示装置において、
前記バックライト装置は、
一側部に互いに離間した複数の凸部が設けられた導光板と、前記導光板の一側部の、互いに隣接する２つの前記凸部間の複数の凸部間領域に配置された複数の光源と、
前記複数の光源が実装されたＦＰＣ基板と、
前記導光板、前記複数の光源及び前記ＦＰＣ基板を収容するフレームと、を備え、
前記ＦＰＣ基板は、
前記導光板の一側面に沿う、互いに離間して設けられた複数の本体部と、
互いに隣接する２つの前記本体部の間に設けられ、前記複数の光源の各々が実装される光源実装部と、
前記複数の光源実装部の各々と前記複数の本体部の各々とを連結する複数の連結部と、を有し、
弾性変形した前記ＦＰＣ基板の前記複数の連結部の各々が弾性復元力により前記複数の光源の各々を前記導光板の面側に向けて付勢するように、且つ、前記ＦＰＣ基板の前記複数の本体部の各々が前記導光板の前記複数の凸部の各々と前記フレームとにより挟持され、前記複数の連結部は前記各凸部と前記フレームとに挟持されないように、前記導光板、前記光源及び前記ＦＰＣ基板が前記フレームに収容されていることを特徴とする液晶表示装置が提供される。

上記液晶表示装置において、好ましくは、前記ＦＰＣ基板における前記本体部は、前記光源実装部及び前記連結部が配置される複数の他凹部と、前記複数の他凹部の間に配置される複数の接続部と、を備え、
前記ＦＰＣ基板における前記本体部のうちの前記接続部が、前記導光板の凸部と前記フレームとの間に介在し、挟持されている
上記液晶表示装置において、好ましくは、前記ＦＰＣ基板の前記本体部と前記導光板の凸部とは接着層によって固定されている。

本発明によれば、振動等による導光板とＬＥＤ素子との相対的な位置ズレを防止して、液晶表示装置の輝度の均一化を図ることができる。

本実施形態の液晶表示装置の要部構成を示す正面図である。 図１のII−II切断線に沿った断面図である。 図１のIII−III切断線に沿った断面図である。 図１の液晶表示装置に備わる導光板の概略構成を示す正面図である。 図１の液晶表示装置に備わるＦＰＣ基板の概略構成を示す正面図である。 図５のＦＰＣ基板の変形例を示す正面図である。 図５のＦＰＣ基板を適用した場合の図１のIII−III切断線に沿った変形例を示す断面図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は本実施形態の液晶表示装置の要部構成を示す正面図である。図２は図１のII−II切断線に沿った断面図である。図３は図１のIII−III切断線に沿った断面図である。この図１〜図３に示すように、液晶表示装置１は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０に光を照射するバックライト装置２０とを備える。

液晶表示パネル１０は、種々の回路部品が搭載される第一基板１１と、ガラス基板である第二基板１２とを有し、これら基板１１，１２間に樹脂層（図示省略）を封止することにより形成されている。

バックライト装置２０は、導光板２１と、導光板２１の一側部に配設される複数の光源２２と、複数の光源２２を実装するＦＰＣ基板２３と、導光板２１、複数の光源２２及びＦＰＣ基板２３を収容するフレーム２４と、を備えている。

図４は導光板２１の概略構成を示す正面図である。この図４に示すように、導光板２１の一側部２１１には、複数の光源２２が１つずつ収容される正面視矩形状の複数の凹部２１２と、複数の凹部２１２の間に個別に配置された正面視矩形状の複数の凸部２１３とが設けられている。すなわち、凸部２１３により挟まれた凹部２１２は凸部間領域であり、凹部２１２により挟まれた凸部２１３は凹部間領域である。そして、凸部２１３は、凹部２１２における導光板２１の一側面に沿う内側面２１２ａよりも突出している。

図５はＦＰＣ基板２３の概略構成を示す正面図である。この図５に示すように、ＦＰＣ基板２３には、導光板２１の一側部に沿う本体部２３１と、複数の光源２２が個別に実装される複数の光源実装部２３２と、複数の光源実装部２３２と本体部２３１とを個別に連結する複数の連結部２３４と、本体部２３１から外部に引き出されて外部端子と接続される接続部２３５と、が設けられている。

本体部２３１における導光板２１側には、光源実装部２３２及び連結部２３４が配置される第一凹部（他凹部）２３６が、導光板２１の凹部２１２に対応するように形成されている。本体部２３１における導光板２１側の第一凹部２３６の間は、導光板２１の凸部２１３に接合される接合部２３７となる。一方、本体部２３１における導光板２１側とは反対側には、第二凹部２３８が複数、それぞれ接合部２３７に対応するように形成されている。これにより、本体部２３１は全体として蛇行するように形成されている。
光源実装部２３２には、その先端部から所定の間隔を空けて内側に光源２２が実装されている（図２参照）。光源実装部２３２における光源２２からはみ出た先端部を光源実装部側先端部２３２ａと称す。

連結部２３４は、第一凹部２３６の略中央部分から延出していて、その先端部に光源実装部２３２が接続されている。光源実装部２３２は、本体部２３１の接合部２３７から所定の間隔を空けて配置されている。光源実装部２３２に実装される光源２２としては、例えばＬＥＤ等が挙げられる。

フレーム２４は、図１〜図３に示すように、導光板２１、複数の光源２２及びＦＰＣ基板２３を収容するとともに、液晶表示パネル１０を収容する。フレーム２４の観察側には、液晶表示パネル１０を収容するパネル用凹部２４１が形成されている。また、フレーム２４の観察側とは反対側には、導光板２１を収容する導光板用凹部２４２が形成されている。各凹部２４１，２４２の底面には、光路となる開口２４３が形成されており、この開口２４３によって、光源２２から発せられ導光板２１により拡散された光が液晶表示パネル１０まで到達する。また、フレーム２４には、導光板２１と液晶表示パネル１０との間に介在して、ＦＰＣ基板２３を支持する支持部２４４が形成されている。この支持部２４４は、導光板２１の複数の凸部２１３の全てと対向するように導光板２１の一側部に沿って形成されている。

そして、フレーム２４に導光板２１、複数の光源２２及びＦＰＣ基板２３を収容する際には、導光板２１の各凹部２１２内に１つずつ光源２２が収納されるように、導光板２１とＦＰＣ基板２３とを位置合わせする。このとき、ＦＰＣ基板２３の連結部２３４は図２に示すように弾性変形して屈曲することになる。図２においては、連結部２３４の下方にフレーム２４が配置されているので、連結部２３４はフレーム２４が配置されていない側（図２における上側）に向けて凸となるように屈曲している。弾性変形した連結部２３４の弾性復元力によって、光源実装部２３２上の光源２２が導光板２１の凹部２１２内に付勢されるので、光源２２と導光板２１との位置関係が安定化される。

その後、位置合わせ後の導光板２１及びＦＰＣ基板２３がフレーム２４に収容されると、図３に示すように、フレーム２４の支持部２４４と、導光板２１の凸部２１３との間に、ＦＰＣ基板２３の接合部２３７が介在することになる。ここで、フレーム２４と、導光板２１における凸部２１３とが重畳し、ＦＰＣ基板２３の接合部２３７を挟持する重畳領域Ｒ１は、当該接合部２３７全体を挟持できるように接合部２３７の幅Ｈ１よりも大きく設定されている。
また、図２に示すように、フレーム２４における導光板用凹部２４２の内側面２４２ａから、導光板２１における凹部２１２の内側面２１２ａまでの長さＬ１は、屈曲時におけるＦＰＣ基板２３の本体部側基端部２３１ａから光源実装部側先端部２３２ａまでの長さＬ２よりも小さく設定されている。これにより、光源実装部側先端部２３２ａがフレーム２４と導光板２１との重畳領域内に介在することになる。
そして、これらがフレーム２４に固定されれば、ＦＰＣ基板２３の接合部２３７及び光源実装部側先端部２３２ａは、フレーム２４の支持部２４４と、導光板２１の凸部２１３とによって挟持されることになる。
次いで、液晶表示パネル１０をフレーム２４における観察側のパネル用凹部２４１に液晶表示パネル１０を収容することで、液晶表示装置１が組み立てられる。

以上のように、本実施形態によれば、ＦＰＣ基板２３における連結部２３４の弾性復元力により光源２２を導光板２１の凹部２１２に向けて付勢するので、常に光源２２が導光板２１に押しつけられ、両者の位置関係が安定化されることになる。また、ＦＰＣ基板２３の本体部２３１が導光板２１の凸部２１３とフレーム２４とによって挟持されるので、組み立て後に振動があったとしても、導光板２１と光源２２との相対的な位置ズレが生じにくくなる。これらのことにより、振動等による導光板２１と光源２２との相対的な位置ズレを防止でき、液晶表示装置１の輝度をより均一にすることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、ＦＰＣ基板２３の接合部２３７が、フレーム２４の支持部２４４と、導光板２１の凸部２１３とによって単に挟持される場合を例示して説明したが、ＦＰＣ基板２３の接合部２３７と、導光板２１の凸部２１３との間に接着層を介在させて、この接着層により両者を固定すれば、導光板２１と光源２２との相対的な位置ズレをより防止することができる。
また、本実施形態では、導光板２１の各凹部２１２毎に光源２２が１つだけ収容される場合を例示したが、１つの凹部２１２に収容する光源２２は２つ以上であっても構わない。

さらに、本実施形態では、ＦＰＣ基板２３の本体部２３１には、その導光板２１側とは反対側に、第二凹部２３８が複数形成されている場合を例示して説明したが、図６に示すＦＰＣ基板２３ａのように、第二凹部２３８を省略して、本体部２３１における導光板２１側とは反対側の端部を直線状に連続させることも可能である。こうしたことで、第二凹部２３８を設けた場合よりも、本体部２３１の厚みを確保することができ、ＦＰＣ基板２３ａの強度を高めることができる。
また、このＦＰＣ基板２３ａの場合、第二凹部２３８が省略されているので、ＦＰＣ基板２３ａの本体部２３１は図７に示すように重畳領域Ｒ１の端部から、導光板２１とフレーム２４との間に介在することになる。つまり、上記実施形態の場合（例えば図３参照）よりもＦＰＣ基板２３ａにおける導光板２１とフレーム２４とにより挟持される領域が広範囲となる。これにより、より強固にＦＰＣ基板２３ａを固定することが可能となる。

１ 液晶表示装置
１０ 液晶表示パネル
１１ 第一基板
１２ 第二基板
２０ バックライト装置
２１ 導光板
２２ 光源
２３ ＦＰＣ基板
２４ フレーム
２１１ 一側部
２１２ 凹部
２１２ａ 内側面
２１３ 凸部
２３１ 本体部
２３２ 光源実装部
２３４ 連結部
２３５ 接続部
２３６ 第一凹部
２３７ 接合部
２３８ 第二凹部
２４１ パネル用凹部
２４２ 導光板用凹部
２４３ 開口
２４４ 支持部

Claims (6)

1. 一側部に互いに離間した複数の凸部が設けられた導光板と、
   前記導光板の一側部の、互いに隣接する２つの前記凸部間の複数の凸部間領域の各々に配置された複数の光源と、
   前記複数の光源が実装されたＦＰＣ基板と、
   前記導光板、前記複数の光源及び前記ＦＰＣ基板を収容するフレームと、を備え、
   前記ＦＰＣ基板は、
   前記導光板の一側面に沿う、互いに離間して設けられた複数の本体部と、
   互いに隣接する２つの前記本体部の間に設けられ、前記複数の光源の各々が実装される複数の光源実装部と、
   前記複数の光源実装部の各々と前記複数の本体部の各々とを連結する複数の連結部と、を有し、
   弾性変形した前記ＦＰＣ基板の前記複数の連結部の各々が弾性復元力により前記複数の光源の各々を前記導光板の面側に向けて付勢するように、且つ、前記ＦＰＣ基板の前記複数の本体部の各々が前記導光板の前記複数の凸部の各々と前記フレームとにより挟持され、前記複数の連結部は前記各凸部と前記フレームとに挟持されないように、前記導光板、前記光源及び前記ＦＰＣ基板が前記フレームに収容されていることを特徴とするバックライト装置。
2. 前記導光板の前記各凸部間領域には前記光源が少なくとも１つずつ収容されることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記ＦＰＣ基板における前記複数の本体部の各々は接合部を備え、
   前記ＦＰＣ基板における前記複数の本体部の各々の前記接合部が、前記導光板の前記各凸部と前記フレームとの間に介在し、前記各凸部と前記フレームとにより挟持されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のバックライト装置。
4. 前記ＦＰＣ基板の前記各本体部の前記接合部と前記導光板の複数の凸部の各々とは接着層によって固定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のバックライト装置。
5. 一側部に互いに離間した複数の凹部が設けられた導光板と、
   前記凹部に少なくとも１つずつ配置された複数の光源と、
   前記複数の光源が実装されたＦＰＣ基板と、
   前記導光板、前記複数の光源及び前記ＦＰＣ基板を収容するフレームと、を備え、
   前記ＦＰＣ基板は、
   前記導光板の一側面に沿う、互いに離間して設けられた複数の本体部と、
   互いに隣接する２つの前記本体部の間に設けられ、前記複数の光源の各々が実装される複数の光源実装部と、
   前記複数の光源実装部の各々と前記複数の本体部の各々とを連結する複数の連結部とを有し、
   弾性変形した前記ＦＰＣ基板の前記複数の連結部の各々が弾性復元力により前記複数の光源の各々を前記導光板の面側に向けて付勢するように、且つ、前記ＦＰＣ基板の前記複数の本体部の各々が前記導光板の互いに隣接する２つの前記凹部間の複数の凹部間領域の各々と前記フレームとにより挟持され、前記複数の連結部が前記各凸部と前記フレームとに挟持されないように、前記導光板、複数の前記光源及び前記ＦＰＣ基板が前記フレームに収容されていることを特徴とするバックライト装置。
6. バックライト装置と、
   前記バックライト装置の観察面側に配置された液晶表示パネルと、を有する液晶表示装置において、
   前記バックライト装置は、
   一側部に互いに離間した複数の凸部が設けられた導光板と、前記導光板の一側部の、互いに隣接する２つの前記凸部間の複数の凸部間領域に配置された複数の光源と、
   前記複数の光源が実装されたＦＰＣ基板と、
   前記導光板、前記複数の光源及び前記ＦＰＣ基板を収容するフレームと、を備え、
   前記ＦＰＣ基板は、
   前記導光板の一側面に沿う、互いに離間して設けられた複数の本体部と、
   互いに隣接する２つの前記本体部の間に設けられ、前記複数の光源の各々が実装される光源実装部と、
   前記複数の光源実装部の各々と前記複数の本体部の各々とを連結する複数の連結部と、を有し、
   弾性変形した前記ＦＰＣ基板の前記複数の連結部の各々が弾性復元力により前記複数の光源の各々を前記導光板の面側に向けて付勢するように、且つ、前記ＦＰＣ基板の前記複数の本体部の各々が前記導光板の前記複数の凸部の各々と前記フレームとにより挟持され、前記複数の連結部は前記各凸部と前記フレームとに挟持されないように、前記導光板、前記光源及び前記ＦＰＣ基板が前記フレームに収容されていることを特徴とする液晶表示装置。

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