JP6006878B2 - 光源装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、エッジライト方式の光源装置、該光源装置を備えた表示装置に関する。

近年、液晶ディスプレイ及び液晶テレビジョン等の表示装置が広く普及している。このような表示装置は、映像を表示する表示面を表側に有し、矩形板状をなす表示パネルと、表示パネルの裏側に配され、表示パネルに対して光を照射する光源装置とを備える。光源装置には、表示パネルの裏側に導光板を配し、導光板の端面側に発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等の光源を配するエッジライト方式がある。エッジライト方式の光源装置では、導光板の端面から入光した光が、導光板内を拡散しながら導光板の一面から出射され、表示パネルを照射する。

図１は、従来の表示装置の要部構成を示す分解斜視図、図２は、従来の表示装置の縦断面図である。なお、図２には、従来の表示装置において、光源部が配置されている箇所の縦断面図のみを示す。
従来のエッジライト方式の光源装置では、例えば、短冊状の基板２１に長手方向に沿って光源２０が実装された光源部２が、矩形状の導光板３の一端面に対向配置されている。なお、導光板３には、一面に光学シート３１が被着されており、他面に反射シート３２が被着されている。光源部２はヒートスプレッダ９にて支持されており、ヒートスプレッダ９は、光源部２の基板２１を支持する支持板９０と、反射シート３２に当接する導光板抑え部９２が設けてある突設板９１とを有し、Ｌ字状をなす。

バックライトシャーシ６（以下、ＢＬシャーシ６という）は、皿形状から、一側壁とこの一側壁に連なる底板の一部とが削られた形状を有する。ヒートスプレッダ９の突設板９１の突設端は、ＢＬシャーシ６の底板の端部（側壁が削られた箇所）と係合するように構成してあり、ヒートスプレッダ９及びＢＬシャーシ６は、係合した状態で光源部２及び導光板３を支持する。ヒートスプレッダ９及びＢＬシャーシ６にて支持された光源部２及び導光板３は、パネルシャーシ５にて、導光板３の周縁を光学シート３１側から覆われ、パネルシャーシ５、ヒートスプレッダ９及びＢＬシャーシ６にて挟持される。このような構成によって光源装置が実現される。また、上述した構成の光源装置に対して、液晶パネル１が一面を導光板３（光学シート３１）に対向させて配置され、液晶パネル１の周縁がベゼル４にて外側（表示画面側）から覆われて、表示装置が実現される。

上述した構成の表示装置において、図２に矢符で示すように、光源部２からの光は、導光板３へだけでなく、表示画面側等にも出射され、表示画面側に出射された光はパネルシャーシ５に到達する。一般的にパネルシャーシ５は樹脂製であることが多く、樹脂製の場合、パネルシャーシ５に到達した光がパネルシャーシ５を透過する。パネルシャーシ５を透過した光が、ベゼル４と液晶パネル１との間を通過した場合、液晶パネル１の周縁部で光漏れが発生する。また、パネルシャーシ５を透過した光が、液晶パネル１に入射した場合、液晶パネル１の一端部（光源部２が設けられた側の端部）での輝度が高くなる。

特許文献１では、光源及び光ガイドプレート（導光板）を有するバックライトモジュールにおいて、光源からの光を光ガイドプレートの光入射面に効率よく入射するために、光源の周囲に反射域（反射面）を設けることが提案されている。

特開２００８−９１３１７号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明は、光源からの光を光ガイドプレートの光入射面まで導くために反射域が設けてある構成であり、光源からの光が表示画面側に漏れる光漏れの防止については考慮されていない。また、特許文献１に開示された発明では、光源から表示画面側に出射される光を反射させるための部材（第２のフレーム、第２の反射域）を新たに設ける必要があり、製造工程及び組立工程の追加及びコストの増加が生じるという問題がある。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものである。そして、その目的とするところは、新たな部材を設けることなく、導光板の端面に対向された光源からの光が、導光板が光を出射する側に漏れることを防止できる光源装置及び該光源装置を備えた表示装置を提供することにある。

本発明に係る光源装置は、導光板と、該導光板の端面に対向配置された光源と、該光源を支持する放熱体と、該放熱体に連結され、前記光源及び導光板を保持する保持体とを備え、前記端面から前記導光板に入射された前記光源からの光を前記導光板の一面から出射する光源装置において、前記導光板の前記一面側から前記光源を覆い、且つ前記導光板を保持する枠体を有し、前記放熱体は、前記光源と前記光源に対向する前記枠体の内面との間に設けられた遮蔽部を有することを特徴とする。

本発明によれば、導光板の端面に対向配置された光源を放熱体が支持する。放熱体に連結された保持体が光源及び導光板を保持する。導光板が光を出射する一面側から光源を覆うと共に導光板を保持する枠体を有し、放熱体は、光源と光源に対向する枠体の内面との間に設けられた遮蔽部を有する。枠体の内面側に遮蔽部を設けることにより、光源からの光が枠体へ届かないので、枠体を透過することがない。

本発明に係る光源装置は、前記放熱体は、前記光源を前記導光板との対向面の裏面側から支持する支持板と、前記枠体の前記内面に当接し、前記支持板の端部から突設された前記遮蔽部と、前記支持板の前記端部に対向する端部から前記遮蔽部と同方向に突設された突設板とを有することを特徴とする。

本発明によれば、放熱体は、光源を支持する支持板と、支持板の対向する端部から突設された遮蔽部及び突設板とを有する。放熱体は、支持板、遮蔽部及び突設板にて光源を覆うので、光源からの光が枠体へ届くことを防止できる。

本発明に係る光源装置は、前記遮蔽部及び突設板は、前記導光板の前記端面を含む端縁部に重なる形状を有することを特徴とする。

本発明によれば、放熱体の遮蔽部及び突設板が導光板の端面、具体的には、光源に対向する端面側の端縁部に重なる形状であるので、光源からの光が導光板の端面以外の方向へ照射される（漏れる）ことを確実に防止できる。

本発明に係る光源装置は、前記突設板は、前記光源に対向する面の前記支持板に連なる箇所に溝部を有することを特徴とする。

本発明によれば、放熱体に設けた溝部に沿って光源をスライドさせることによって、放熱体に光源を容易に取り付けることができる。

本発明に係る光源装置は、前記光源は板部材を有し、該板部材の端部が前記溝部に沿って前記溝部に嵌合されることによって前記光源が前記放熱体に支持されるようにしてあることを特徴とする。

本発明によれば、光源が板部材を有しており、板部材の端部を放熱体の溝部に沿ってスライドさせて該溝部に嵌合させることによって、放熱体に光源を確実に取り付けることができる。

本発明に係る光源装置は、前記保持体は、前記導光板を他面側から保持する保持板を有し、前記突設板は、前記光源及び導光板を前記他面側から保持するようにしてあり、前記突設板及び前記保持板は、互いに係合する係合部を有することを特徴とする。

本発明によれば、導光板を同一の面側（他面側）から保持する保持体の保持板と、放熱体の突設板とが互いに係合することにより、放熱体及び保持体が連結される。よって、放熱体と保持体とを容易に適切に連結することができる。

本発明に係る表示装置は、上述したいずれかの光源装置と、該光源装置から出射される光を用いて映像を表示する表示パネルとを備えることを特徴とする。
本発明によれば、光源からの光が、導光板が光を出射する側に漏れないので、導光板が光を出射する液晶パネル側に光源からの光が漏れることを防止できる。

本発明によれば、導光板の端面に対向配置された光源が放熱体にて支持され、放熱体に連結された保持体にて光源及び導光板が保持される。導光板が光を出射する一面側から光源を覆うと共に導光板を保持する枠体を有し、放熱体は、光源と、光源に対向する枠体の内面との間に設けられた遮蔽部を有する。枠体の内面側に遮蔽部を設けることにより、光源からの光が枠体へ届かない。よって、光源からの光が枠体を透過することもないので、このような光源装置を用いた表示装置において、光源からの光が表示画面側に漏れることを防止できる。また、このような遮蔽部を放熱体に設けることにより、新たな部材を設けることなく光漏れを防止できる。

従来の表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。 従来の表示装置の縦断面図である。 実施形態１に係る表示装置の正面図である。 実施形態１に係る表示装置の要部構成を示す分解斜視図である。 図３中のＶ−Ｖ線による縦断面図である。 実施形態２のヒートスプレッダの斜視図である。 図３中のＶ−Ｖ線に対応する箇所の縦断面図である。

以下に、本発明に係る光源装置及び該光源装置を備えた表示装置について、その実施形態を示す図面を用いて具体的に説明する。

（実施形態１）
図３は、実施形態１に係る表示装置の正面図、図４は、実施形態１に係る表示装置の要部構成を示す分解斜視図、図５は、図３中のＶ−Ｖ線による縦断面図である。本実施形態１の表示装置は、矩形板状の液晶パネル（表示パネル）１と、エッジライト方式の光源装置とを備えた液晶表示装置である。

本実施形態１の光源装置は、光源部２、導光板３、パネルシャーシ（枠体）５、ＢＬシャーシ（保持体）６、及びヒートスプレッダ（放熱体）７等を備える。
光源部２は、短冊状の基板２１と、基板２１に実装された光源２０とを有する。光源２０は、例えば複数の発光ダイオードであり、基板２１の長手方向に沿って実装されている。光源部２は、冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）、外部電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：External Electrode Fluorescent Lamp）、熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ：Hot Cathode Fluorescent Lamp）等であってもよい。

導光板３は、透明度の高いアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂製であり、矩形板状に形成されている。導光板３の一面には光学シート３１が被着されており、他面には反射シート３２が被着されている。反射シート３２は、高反射性を有する合成樹脂製のシートである。光学シート３１は、例えば拡散シート、プリズムシート及び偏光シート等が積層されたシートである。拡散シートは、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）製フィルム又はポリカーボネート樹脂製フィルムであり、入射された光を拡散させる機能を有する。プリズムシートは、例えば、ポリエステル製のシート材の片面にアクリル樹脂で規則的なプリズムパターンを成形して構成されている。偏光シートは、例えば、ポリエチレンナフタレート製フィルムであり、入射された光を直線偏光に変換する機能を有する。なお、光学シート３１は導光板３の一面に被着される構成に限らず、導光板３の一面から適宜間隔を隔てて保持される構成でもよい。

上述した構成の光源部２は、例えば導光板３の下端面に光源２０からの光が入射するように対向配置されている。なお、光源部２は、２つ備えてもよく、２つ備える場合、例えば、導光板３の左右端面にそれぞれ対向配置してもよく、上下端面にそれぞれ対向配置してもよい。
ＢＬシャーシ６は、皿形状から一側壁（図４では手前の長辺側の側壁）と、この一側壁に連なる底板の一部とが削られた形状を有する金属製部材である。ＢＬシャーシ６は、光学シート３１及び反射シート３２が被覆された導光板３（以下では省略して導光板３ということもある）よりも短手方向の長さが若干短い矩形平板の底板と、底板の１つの長端辺及び２つの短端辺からそれぞれ同じ向きに垂直に立ち上がる突出板６０とを有する。なお、２つの短端辺から立ち上がる突出板は、底板の短端辺よりも若干長く設けてある。

ヒートスプレッダ７は、矩形の支持板７０と、支持板７０の２つの長端辺からそれぞれ同方向に突設された突設板７１，７２とを有し、前記長端辺に直交する平面での断面がＵ字形状を有する金属製部材である。一方の突設板７２は、他方の突設板７１よりも長く突設されており、他方の突設板７１の突設端に対向する箇所に、後述するように導光板３に当接する導光板抑え部７３を有する。また突設板７２は、突設端側の外面に突設端に沿って凹部７２ａを有する。ヒートスプレッダ７は、熱を効率よく放出できるように、アルミニウム又は銅等の熱伝導率の高い金属で構成されていることが望ましい。

導光板３の下端面に対向配置された光源部２は、基板２１の背面（光源２０の実装面の裏面）がヒートスプレッダ７の支持板７０に貼付されて支持されている。なお、光源部２は、支持板７０において、突設板７１，７２の突設側の面に貼付されており、支持板７０及び突設板７１，７２にて覆われた状態となっている。突設板７１，７２の突設端は導光板３の光源部２側の端縁部に重なっており、突設板７２に設けられた導光板抑え部７３は、反射シート３２の光源部２側の端縁部に当接する。

図５に示すように、ＢＬシャーシ６の底板の上面には、底板の端面に沿って凹部が設けてあり、ヒートスプレッダ７の凹部７２ａと係合するように構成してある。よって、ヒートスプレッダ７は、光源部２を保持した状態で、凹部７２ａにてＢＬシャーシ６の凹部と係合し、ＢＬシャーシ６と共に導光板３を反射シート３２側から支持する。

パネルシャーシ５は、導光板３よりも若干大きい矩形枠状の樹脂製部材であり、開口部に沿って、導光板３に当接する導光板抑え部５１を有する。パネルシャーシ５は、導光板３の周縁を光学シート３１側から覆う。なお、パネルシャーシ５は、上述したようにヒートスプレッダ７及びＢＬシャーシ６にて光源部２及び導光板３が支持された状態で、導光板３の周縁を覆う。よって、光源部２は、ヒートスプレッダ７を介してＢＬシャーシ６及びパネルシャーシ５にて支持される。

パネルシャーシ５が導光板３の周縁を覆う場合、導光板抑え部５１が光学シート３１の周縁に当接し、パネルシャーシ５の内周面がヒートスプレッダ７の支持板７０及び突設板７１の外周面に当接する。具体的には、支持板７０がパネルシャーシ５の一側壁（下側の側壁）の内面に当接し、突設板７１がパネルシャーシ５の前面側の内面に当接する。よって、導光板３の下端側の端縁部は、パネルシャーシ５の導光板抑え部５１及びヒートスプレッダ７の導光板抑え部７３にて挟持される。なお、導光板３の下端側以外の周縁部は、パネルシャーシ５の導光板抑え部５１及びＢＬシャーシ６にて挟持される。上述した構成により、光源部２及び導光板３は、パネルシャーシ５、ヒートスプレッダ７及びＢＬシャーシ６にて保持される。よって、光源部２、導光板３、光学シート３１、反射シート３２、パネルシャーシ５、ヒートスプレッダ７及びＢＬシャーシ６によって、液晶パネル１に光を照射する光源装置が実現される。

液晶パネル１は例えば、複数の液晶素子を２次元マトリクス状に配列して構成されている。液晶パネル１は、導光板３と同程度の大きさの矩形板状をなし、一面を導光板３（光学シート３１）に対向させて、パネルシャーシ５に載置される。
ベゼル４は、パネルシャーシ５と同程度の大きさ及び同様の形状に形成された額縁状の金属製部材であり、開口部に沿って、液晶パネル１に当接するパネル抑え部４１を有する。ベゼル４は、光源装置（パネルシャーシ５）に載置された液晶パネル１の周縁を外側（表示画面側）から覆う。なお、ベゼル４は、パネル抑え部４１を液晶パネル１の表示画面の周縁に当接し、内周面をパネルシャーシ５の外周面に当接して液晶パネル１を覆う。よって、液晶パネル１は、ベゼル４のパネル抑え部４１と、パネルシャーシ５の開口部の周縁部とで挟持される。これにより、図３〜５に示すような表示装置が構成される。

上述した構成の表示装置において、光源部２（光源２１）から出射した光は、導光板３に下端面から入射し、反射シート３２に反射した後、導光板３及び光学シート３１を通過し、平面光として液晶パネル１に照射される。なお、導光板３の光学シート３１が設けられる面に、出射する光を液晶パネル１方向へ適切に進行させるようなパターンを形成してもよく、この場合、導光板３から出射される光がより均一に光学シート３１に伝達できる。

本実施形態１では、光源部２が配された空間がヒートスプレッダ７にて覆われている。具体的には、光源部２と、光源部２に対向するパネルシャーシ５の内面との間にヒートスプレッダ７の突設板７１及び支持板７０が設けてある。ヒートスプレッダ７は、金属製であり、光源部２からの光を透過させないので、光源部２からの光は突設板（遮蔽部）７１によってパネルシャーシ５側に届かない。即ち、光源部２からの光はパネルシャーシ５の前面側（表示装置の表示画面側）に届かない。
従来では、光源部２からの光がパネルシャーシ５を透過し、ベゼル４及び液晶パネル１の間の隙間を通過することによって光漏れが発生し、また、パネルシャーシ５を透過した光が液晶パネル１に入射することによって液晶パネル１の一端部での輝度が高くなっていた。しかし、本実施形態１では、光源部２からの光がヒートスプレッダ７の突設板７１にて遮断（遮光）されるので、パネルシャーシ５へは届かず、その結果、ベゼル４及び液晶パネル１間を通過することがない。よって、本実施形態１では、液晶パネル１において、光源部２が設けてある端部（本実施形態１の例では、下端部）で光漏れが発生することはなく、輝度が高くなることもない。また、本実施形態１では、表示装置に本来必要であるヒートスプレッダ７を用いて構成してあるので、製造工程及び組立工程の増加又はコストの増加が生じない。

（実施形態２）
以下に、実施形態２に係る表示装置について説明する。本実施形態２の表示装置は、ヒートスプレッダ７の構成のみが上述の実施形態１の表示装置と相異する。従って、ヒートスプレッダ７についてのみ説明し、その他の構成については同一の符号を付して説明を省略する。

図６は、実施形態２のヒートスプレッダ７の斜視図、図７は、図３中のＶ−Ｖ線に対応する箇所の縦断面図である。
本実施形態２のヒートスプレッダ７は、上述の実施形態１のヒートスプレッダ７と同様の構成を有しており、更に、突設板７２の上面（光源部２に対向する面）の、支持板７０との連結箇所に溝部７４を有する。このような構成により、溝部７４に沿って光源部２の基板２１をスライドさせることによって、ヒートスプレッダ７の支持板７０に対して適切な位置に光源部２を取り付けることができる。

上述の構成により、本実施形態２においても、光源部２からの光がヒートスプレッダ７の突設板７１にて遮断（遮光）されるので、パネルシャーシ５へは届かない。よって、液晶パネル１において、光源部２が設けてある側の端部で光漏れが発生することはなく、輝度が高くなることもない。また本実施形態２においても、製造工程及び組立工程の増加又はコストの増加が生じない。

上述の実施形態１，２では、本発明に係る光源装置について、液晶表示装置用の光源装置を例に説明したが、本発明は、例えば室内照明用の光源装置（照明装置）のような他の光源装置への適用も可能である。

今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。

１ 液晶パネル（表示パネル）
２ 光源部
３ 導光板
５ パネルシャーシ（枠体）
６ ＢＬシャーシ（保持体）
７ ヒートスプレッダ（放熱体）
７０ 支持板
７１ 突設板（遮蔽部）
７２ 突設板
７４ 溝部

Claims (7)

1. 導光板と、該導光板の端面に対向配置された光源と、該光源を支持する放熱体と、該放熱体に連結された保持体とを備え、前記端面から前記導光板に入射された前記光源からの光を前記導光板の一面から出射する光源装置において、
   前記光源を、前記導光板の前記一面側及び前記導光板との対向面の裏面側から覆う枠体を有し、
   前記枠体の前記一面側には、導光板抑え部が該枠体の開口部に沿って設けられており、
   前記放熱体は、
   前記光源を前記導光板との対向面の裏面側から支持する支持板と、
   前記支持板における前記枠体の前記一面側の端部から前記導光板抑え部までの間にて、該端部から前記枠体の内面に当接して突設された遮蔽部と、
   前記支持板の前記端部に対向する端部から前記遮蔽部と同方向に突設された突設板とを有し、
   前記突設板は、前記導光板の前記一面に対向する面側に配置された前記保持体に係合されており、
   前記導光板抑え部と前記突設板とが前記導光板を挟持することを特徴とする光源装置。
2. 前記導光板抑え部と前記突設板に設けられた第２の導光板抑え部とが前記導光板を挟持することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記枠体の内周面は、前記放熱体の前記支持板及び前記遮蔽部の外周面に当接することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記遮蔽部及び突設板は、前記導光板の前記端面を含む端縁部に重なる形状を有することを特徴とする請求項１から３までのいずれかひとつに記載の光源装置。
5. 前記突設板は、前記光源に対向する面の前記支持板に連なる箇所に溝部を有することを特徴とする請求項１から４までのいずれかひとつに記載の光源装置。
6. 前記光源は板部材を有し、該板部材の端部が前記溝部に沿って前記溝部に嵌合されることによって前記光源が前記放熱体に支持されるようにしてあることを特徴とする請求項５に記載の光源装置。
7. 請求項１から６までのいずれかひとつに記載の光源装置と、
   該光源装置から出射される光を用いて映像を表示する表示パネルと
   を備えることを特徴とする表示装置。

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