JP5769547B2 - 面状照明装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置等の照明手段として用いられる面状照明装置に関する。

今日、パーソナルコンピュータや携帯電話等の電子装置の表示デバイスとして、液晶表示装置が一般的に使用されている。液晶は自発光型の表示素子ではないため、例えば透過型の液晶表示装置では、その液晶パネルに対して光を照射する照明手段が必須であり、外光を利用する半透過型の液晶表示装置でも、暗所での使用を可能にするために補助的な照明手段を備えている。このような液晶表示装置の照明手段としては、導光板と導光板の側方に配置された光源とを主要な構成要素とする面状照明装置が、薄型化が容易であるという利点を有することから、液晶表示装置と組合せて広く使用されている。又、近年の白色発光ダイオード（ＬＥＤ）の高性能化に伴い、面状照明装置のさらなる小型・薄型化及び低消費電力化を図るため、光源として白色ＬＥＤを使用した面状照明装置も一般的となっている。

このような面状照明装置を備える表示装置の一例を、図３に示している。図３において、表示装置１００は、一対のガラス基板１１２及び偏光板１１４からなる液晶表示パネル（ＬＣＤ）１１０と、ＬＣＤ１１０の裏面側に配置された、対向する一対の主面の一方（表面）を光の出射面とする導光板１１６と、導光板１１６の裏面側に配置された反射シート１１８と、ＬＣＤ１１０及び導光板１１６の間に配置された光学シート１２０といった、複数の板状（又はシート状）部材を構成要素として含んでいる。そして、これらの構成要素が、導光板１１６の入光面１６ａ（図３（ｃ））に対向して配置される白色ＬＥＤ等の点状光源１２２と共に、合成樹脂材料からなるフレーム１２４の枠状内部に格納され、一体の表示装置１００として構成されたものである。

このような構成を有する表示装置１００において、ＬＣＤ１１０は、フレーム１２４の内側に突出するように形成された取付座１２４ａに対して、両面テープ１２６（図３（ｂ））を介して固定されている。又、光学シート１２０は、例えば、拡散シート、プリズムシート等を含み、ＬＣＤ１１０と同様に、両面テープ１２６を介してフレーム１２４の取付座１２４ａに固定されている。更に、反射シート１１８についても、フレーム１２４の内側に突出するように形成された取付座１２４ｂに対して、両面テープ１２７によって固定されている。更に、点状光源１２２と導光板１１６の入光面１６ａ（図３（ｃ））とを覆う遮光シート１２８が配置されている。なお、図３（ｃ）中の符号１３０は両面テープ、符号１３２は点状光源の配線基板である。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２２４００号公報

上述の如く、表示装置１００は、ＬＣＤ１１０を額縁状に囲むように配置されるフレーム１２４によって、必要な構成部品が一体に保持され、かつ、必要な強度が確保される構造を有している。ところで、表示装置１００の小型化といった機能性の観点のみならず、デザイン上の観点からも、表示装置１００に対する狭額縁化は常に要請されている。しかしながら、ＬＣＤ１１０を額縁状に囲むように配置されるフレーム１２４は、所定の強度が要求され、また、ＬＣＤ１１０の取付座１２４ａとして所定の取付面積が要求されることから、表示装置１００の狭額縁化の要請を満たす上での、障害となっている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、面状照明装置の更なる狭額縁化を促進しつつ、必要な強度を確保することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本願発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）対向する一対の主面の一方を光の出射面とする導光板と、該導光板の入光面に対向して配置される点状光源と、これらの構成要素を収納するためのフレームとを含む面状照明装置であって、前記導光板の、少なくとも前記入光面と交差する一対の側面に沿って、前記出射面側へと突出し、被照明体の取付座を構成する塀部が設けられており、前記フレームは、前記導光板及び前記点状光源を囲う縦壁部を有し、前記導光板の、前記入光面と交差する一対の側面の塀部には、前記導光板の前記一対の側面の外側に向けて突出し、前記フレームの縦壁部の頂面と対向する突起部が設けられている面状照明装置（請求項１）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の、少なくとも入光面と交差する一対の側面に沿って、出射面側へと突出し、被照明体の取付座を構成する塀部が設けられていることにより、ＬＣＤ等の被照明体を、導光板自体によって保持するものである。すなわち、導光板自体が、被照明体の保持手段としても機能することから、被照明体を保持するための別体の保持部材としてのフレームが、必須の構成要素から外れることとなる。
なお、塀部は、導光板の、入光面と交差する一対の側面にのみ設けられていても良く、必要に応じ、更に入光面と対向する側面にも設けられていても良い。
更に、本項に記載の面状照明装置は、導光板の、入光面と交差する一対の側面の塀部に設けられた突起部が、導光板の一対の側面の外側に向けて突出し、導光板及び点状光源を囲う縦壁部を有するフレームの縦壁部の頂面と対向する。そして、導光板がフレームにより補強され、面状照明装置として必要な強度が確保されると共に、導光板の外形の内側にフレームが収まる。しかも、導光板の入光面と交差する一対の側面に沿って設けられた、突起部を有する塀部によって構成される取付座に被照明体が載置されることで、本面状照明装置を用いた表示装置の狭額縁化を図りつつ、被照明体の取付面積の拡大化を図ることができる。
なお、導光板の、入光面と対向する側面にも塀部が設けられている場合には、その塀部にも、導光板の外側に向けて突出し、フレームの縦壁部の頂面と対向する突起部を設けることとしても良い。

（２）上記（１）項において、前記フレームは底部を有する無蓋箱状をなす面状照明装置（請求項２）。
本項に記載の面状照明装置は、フレームが、縦壁部に加えて底部を有して無蓋箱状をなすことで、上記（１）項の作用が得られるものである。

（３）上記（１）、（２）項において、前記フレームの、前記導光板の入光面に沿った縦壁部には、前記導光板の塀部により構成される取付座と同一ないしほぼ同一高さとなるように、前記導光板の外側へ向けて広がる鍔部が形成されている面状照明装置（請求項３）。
本項に記載の面状照明装置は、フレームの、導光板の入光面に沿った縦壁部に形成された、導光板の外側へ向けて広がる鍔部が、導光板の塀部により構成される取付座と同一高さとなることで、導光板の入光面における、被照明体の取付座として機能するものとなる。なお、「取付座と同一ないしほぼ同一高さ」とは、導光板の塀部により構成される取付座と、フレームの鍔部とが、組付状態で全く同一高さであっても良く、別の構成部材の厚みを考慮した上で、被照明体を載置するに適した高さとなるように、若干の高低差を設けたものであっても良いことを意味するものである。
なお、フレームの、前記導光板の入光面と対向する側面に沿った縦壁部にも、同様の鍔部を形成することで、前記導光板の入光面と対向する側面において、フレームにより被照明体の取付座を構成することとしても良い。

（４）上記（１）から（３）項において、前記フレームが、板金フレームである面状照明装置（請求項４）。
本項に記載の面状照明装置は、フレームが板金フレームであることにより、必要な強度が確保されるものとなる。

（５）上記（１）から（４）項において、前記導光板の前記塀部に囲まれた内側空間に、光学シートが配置されている面状照明装置（請求項５）。
本項に記載の面状照明装置は、導光板の塀部に囲まれた内側空間に、光学シートが配置されることで、導光板の厚み方向にこれら光学シートの厚みが更に加わることなく、必要な構成要素を備える面状照明装置を、薄型に構成するものとなる。

（６）上記（１）から（５）項において、前記取付座に被照明体が載置されている面状照明装置（請求項６）。
本項に記載の面状照明装置は、取付座に被照明体が載置されて、面状照明装置と被照明体とが固定され、表示装置として一体化されたものとなる。

本発明はこのように構成したので、狭額縁化を促進しつつ、必要な強度を確保した面状照明装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る面状照明装置を示すものであり、（ａ）は全体斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施の形態に係る面状照明装置を示すものであり、図１（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 従来の面状照明装置を含む液晶表示装置を示すものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、従来技術と同一部分若しくは相当する部分については、適宜同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
図１、図２に示されるように、本発明の実施の形態に係る面状照明装置１０は、対向する一対の主面１２ａ、１２ｂのうちの、一方の主面１２ａ（表面）を光の出射面とする導光板１２と、導光板の入光面１２ｃに対向して配置される点状光源１４と、これらの構成要素を収納するためのフレーム１６とを含むものである。なお、点状光源１４は、例えば、青色発光ＬＥＤチップを、硬質シリコーン系樹脂中に黄色発光の蛍光体であるセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）微粒子を混入した透光性樹脂で封止した構造の白色ＬＥＤが用いられる。

導光板１２はポリカーボネート樹脂等の透明樹脂材料を成形してなるものである。そして、導光板１２の入光面１２ｃを除く側面、図示の例では、入光面１２ｃと交差する一対の側面１２ｄ及び入光面と対向する側面１２ｅに沿って、出射面１２ａ側へと突出するように塀部１２ｆ、１２ｇが設けられている。これら塀部１２ｆ、１２ｇの頂面は、ＬＣＤ等の被照明体（図３の符号１１０参照）の取付座１８を構成するものである。なお、図１（ｂ）（ｃ）の例では、塀部１２ｆ、１２ｇの頂面（取付座１８）には、遮光シート１２８が載置され、被照明体はこの遮光シート１２８の上面に積層配置されるものである。

一方、フレーム１６は、剛性と光の反射率が大きい、例えばステンレス製の板金フレームであり、底部１６ａ及び縦壁部１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを有する無蓋箱状をなしている。そして、図１（ｂ）に示されるように、導光板１２の、入光面１２ｃと交差する一対の側面１２ｄの塀部１２ｆには、導光板１２の一対の側面１２ｄの外側に向けて突出し、フレーム１６の縦壁部１６ｂの頂面と対向する突起部１２ｈが設けられている。

なお、図１（ｂ）の例では、フレーム１６の縦壁部１６ｂの頂面と、導光板１２の突起部１２ｈとの間に隙間が形成されているが、必要に応じて両者が密着するように各部の寸法設定をすることとしても良い。又、図１（ｃ）の例では、導光板１２の塀部１２ｇの頂面（取付座１８）よりも、フレーム１６の縦壁部１６ｃの頂面の方が低く形成されているが、適宜、両者の高さを一致させて、遮光シート１２８を導光板１２の塀部１２ｇの頂面（取付座１８）、及び、フレーム１６の縦壁部１６ｃの頂面の双方で支持することとしても良い。
更には、導光板１２の塀部１２ｆ、１２ｇにより形成される取付座１８や、フレーム１６に必要な強度が確保される限り、フレーム１６が導光板１２の突起部１２ｈよりも、更に内側に収まるように構成されていても良い。

図２に示されるように、フレーム１６の、導光板１２の入光面１２ｃに沿った縦壁部１６ｄには、導光板１２の塀部１２ｆ、１２ｇにより構成される取付座１８（図１（ｂ）（ｃ））と同一ないしほぼ同一高さとなるように、導光板１２の外側へ向けて広がる鍔部１６ｅが形成されている。そして、この鍔部１６ｅについても、導光板１２の塀部１２ｆ、１２ｇと同様に、ＬＣＤ等の被照明体の取付座１８を構成するものである。なお、図示の例では、遮光シート１２８、両面テープ１３０及び点状光源１４の配線基板１３２を介して、鍔部１６ｅ（取付座１８）に被照明体が載置されている。

更に、図１（ｂ）（ｃ）、図２に示されるように、導光板１２の塀部１２ｆ、１２ｇに囲まれた内側空間Ａには、光学シート１２０が配置されている。又、導光板１２の裏面１２ｂ側には反射シート１１８が配置されている。そして、導光板１２及び反射シート１１８は、便宜上図１（ｃ）にのみ示される両面テープ２０によって、フレーム１６の底部１６ａに固定されている。

さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能となる。まず、本発明の実施の形態に係る面状照明装置１０は、導光板１２の、入光面１２ｃを除く側面１２ｄ、１２ｅに沿って、出射面１２ａ側へと突出し、被照明体の取付座１８を構成する塀部１２ｆ、１２ｇが設けられていることにより、ＬＣＤ等の被照明体を、導光板１２自体によって保持するものである。すなわち、導光板１２自体が、被照明体の保持手段としても機能することから、被照明体を保持するための別体の保持部材としてのフレーム（図３の符号１２４参照）が、必須の構成要素から外れることとなる。

そして、導光板１２の、入光面１２ｃと交差する一対の側面１２ｄの塀部１２ｆに設けられた突起部１２ｈが、導光板１２の一対の側面１２ｄの外側に向けて突出し、無蓋箱状をなすフレーム１６の縦壁部１６ｂの頂面と対向する。これにより、導光板１２が無蓋箱状のフレーム１６により補強され、面状照明装置１０として必要な強度が確保されると共に、狭額縁化を維持した状態で、被照明体を固定するための取付座１８の取付面積の拡大化が図られることとなる。

又、フレーム１６の、導光板１２の入光面１２ｃに沿った縦壁部１６ｄに形成された、導光板１２の外側へ向けて広がる鍔部１６ｅが、導光板１２の塀部１２ｆ、１２ｇにより構成される取付座１８と同一高さとなることで、この鍔部１６ｅも、導光板１２の入光面１２ｃにおける、被照明体の取付座１８として機能するものとなる。

しかも、本発明の実施の形態に係る面状照明装置１０は、フレーム１６が板金フレームであることにより、被照明体を保持するための別体の保持部材としてのフレームを用いることなく、必要な強度が確保されるものとなる。

更に、導光板１２の塀部１２ｆ、１２ｇに囲まれた内側空間Ａに、光学シート１２０が配置されることで、導光板１２の厚み方向に、これら光学シート１２０の厚みが更に加わることなく、必要な構成要素を備える面状照明装置を、薄型に構成することが可能となる。
そして、取付座１８に被照明体が載置されて、面状照明装置１０と被照明体（図３の符号１１０参照）とが固定され、狭額縁化された表示装置として、一体化されたものとなる。

なお、図示は省略するが、導光板１２の、入光面１２ｃと対向する側面１２ｅの塀部１２ｇ（図１（ｃ）参照）にも、導光板１２の外側に向けて突出し、フレーム１６の縦壁部１６ｃの頂面と対向する突起部１２ｈ（図１（ｂ）参照）を設けることとしても良い。この場合には、入光面１２ｃと交差する一対の側面１２ｄの塀部１２ｆ及び縦壁部１６ｂと同様の位置関係となるように、縦壁部１６ｃの高さを下げ、突起部１２ｈの突出代を確保することが望ましい。
更に、導光板１２の入光面１２ｃと対向する側面１２ｅに塀部１２ｇ（図１（ｃ）参照）を設けることなく、その代わりとして、フレーム１６の、導光板１２の入光面１２ｃと対向する側面１２ｅに沿った縦壁部１６ｃにも、鍔部１６ｅ（図２参照）を形成することとしても良い。この場合には、導光板１２の入光面１２ｃと対向する側面１２ｅにおいても、フレーム１６による取付座１８（図２参照）を構成することとなる。

１０ 面状照明装置、１２ 導光板、１２ａ：出射面、１２ｃ：入光面、１２ｄ：入光面と交差する側面、１２ｅ：入光面と対向する側面、 １２ｆ、１２ｇ：塀部、１２ｈ：突起部、１４：点状光源、１６：フレーム、１６ａ：底部、 １６ｂ、１６ｃ、１６ｄ：縦壁部、１６ｅ：鍔部、１８：取付座、Ａ：導光板の塀部に囲まれた内側空間

Claims (6)

1. 対向する一対の主面の一方を光の出射面とする導光板と、該導光板の入光面に対向して配置される点状光源と、これらの構成要素を収納するためのフレームとを含む面状照明装置であって、
   前記導光板の、少なくとも前記入光面と交差する一対の側面に沿って、前記出射面側へと突出し、被照明体の取付座を構成する塀部が設けられており、
   前記フレームは、前記導光板及び前記点状光源を囲う縦壁部を有し、
   前記導光板の、前記入光面と交差する一対の側面の塀部には、前記導光板の前記一対の側面の外側に向けて突出し、前記フレームの縦壁部の頂面と対向する突起部が設けられていることを特徴とする面状照明装置。
2. 前記フレームは底部を有する無蓋箱状をなすことを特徴とする請求項１記載の面状照明装置。
3. 前記フレームの、前記導光板の入光面に沿った縦壁部には、前記導光板の塀部により構成される取付座と同一ないしほぼ同一高さとなるように、前記導光板の外側へ向けて広がる鍔部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の面状照明装置。
4. 前記フレームが、板金フレームであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の面状照明装置。
5. 前記導光板の前記塀部に囲まれた内側空間に、光学シートが配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の面状照明装置。
6. 前記取付座に被照明体が載置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の面状照明装置。

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