JP6312859B2 - 照明装置、及び表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置、及び表示装置に関する。
画像等の表示部として液晶パネルを用いた表示装置が知られている。液晶パネルは、自発光機能を備えていないため、この種の表示装置は、液晶パネルの背面側から光を照らすための照明装置(所謂、バックライト装置)を備えている。
近年、この種の表示装置として、特許文献1に示されるような、円形状の液晶パネルを備えたものが知られている。
従来の表示装置では、四角形の液晶パネルを利用することが一般的であった。従来の液晶パネルでは、ゲートドライバ等の駆動用回路を、表示領域の外側にある額縁状の非表示領域に配置する構成が採用されていた。しかしながら、近年、ゲートドライバを表示領域内の画素内に分散配置して、非表示領域を極めて細く設定する技術が確立されたこと等より、液晶パネルの形状の自由度が向上し、上述したような円形状の液晶パネルが利用されるようになった。
特許文献1に示されるように、円形状の液晶パネルは、円形状の照明装置から照射される光を利用して画像を表示させる構成となっている。円形状の照明装置は、円形状の導光板、導光板の周りを取り囲むように所定間隔を置いて円環状に並ぶ複数個のLED、導光板やLED等を収容するケース等を備えている。なお、各LEDは、所定の配線パターンが形成されている基板上に実装された状態で、ケース内に収容されている。
円形状の照明装置では、複数個のLEDが、それぞれ導光板の周端面に対向する形で配置されている。そして、LEDと対向する部分の周端面が、LEDからの光を導光板内に入射させる光入射部となっている。導光板内に入射した光は、液晶パネル側を向く表側の板面より外部に出射される。
(発明が解決しようとする課題)
LEDが実装される基板には、通常、外部電源と電気的に接続するための配線が設けられている。そのような配線は、ケースの壁に設けられた貫通孔状の引き出し口を通って外部に引き出される。
LEDが実装される基板には、通常、外部電源と電気的に接続するための配線が設けられている。そのような配線は、ケースの壁に設けられた貫通孔状の引き出し口を通って外部に引き出される。
ところで、特許文献1では言及されていないものの、前記引き出し口の設置個所(例えば、ケースの側壁部)によっては、光源からの光が、前記引き出し口を通ってケースの外部に漏れることがあった。このようにケースの外部に光が漏れると、導光板の光出射部における出射光のうち、前記引き出し口付近の光が部分的に不足してしまい、導光板からの出射光に部分的な暗部(輝度ムラ)が生じる虞があった。
本発明の目的は、出射光に暗部が発生することが抑制された照明装置等を提供することである。
(課題を解決するための手段)
本発明に係る照明装置は、複数の光源と、複数の前記光源が互いに間隔を保ちつつ略円環状に並ぶと共に、各々が中心に向かって光を出射するように実装される外縁が略円形状の基板本体部と、前記基板本体部から内側に向かって延出する延出部と、各光源に電気的に接続し、かつ末端が前記延出部の先端に配されるように前記基板本体部から前記延出部に亘って形成される各光源に電力を供給するための配線部とを有する光源基板と、略円環状に並ぶ複数の前記光源の周りを取り囲む筒状の側壁部と、この側壁部の一端を塞ぐような形をなし、前記基板本体部と対向する形で配される底壁部と、この底壁部を貫通する孔からなり、前記延出部を挿通して前記先端を外部に引き出すための引き出し口とを有する筐体とを備える。
本発明に係る照明装置は、複数の光源と、複数の前記光源が互いに間隔を保ちつつ略円環状に並ぶと共に、各々が中心に向かって光を出射するように実装される外縁が略円形状の基板本体部と、前記基板本体部から内側に向かって延出する延出部と、各光源に電気的に接続し、かつ末端が前記延出部の先端に配されるように前記基板本体部から前記延出部に亘って形成される各光源に電力を供給するための配線部とを有する光源基板と、略円環状に並ぶ複数の前記光源の周りを取り囲む筒状の側壁部と、この側壁部の一端を塞ぐような形をなし、前記基板本体部と対向する形で配される底壁部と、この底壁部を貫通する孔からなり、前記延出部を挿通して前記先端を外部に引き出すための引き出し口とを有する筐体とを備える。
前記照明装置では、上記構成を備えることにより、出射光において、引き出し口から外部に光が漏れ出すことに起因する暗部が発生することが抑制される。
前記照明装置において、前記基板本体部は、略円環状をなしているものであってもよい。
前記照明装置において、前記基板本体部は、略円環状の実装部と、この実装部の内側を塞ぐような閉塞部とを有するものであってもよい。
前記照明装置において、前記閉塞部は、前記延出部と干渉しないように前記延出部の周りを取り囲む開口部を含むものであってもよい。
前記照明装置において、前記基板本体部及び前記延出部は、一体的に形成されているものであってもよい。
前記照明装置において、前記光源基板は、フレキシブルプリント基板からなるものであってもよい。
前記照明装置において、前記延出部が、複数設けられているものであってもよい。
前記照明装置において、前記延出部が、前記基板本体部のうち、隣り合った光源の間にある光源が実装されていない部分から延出されているものであってもよい。延出部がこのような構成であると、延出部が光源からの出射光を遮ること等が抑制される。
前記照明装置において、前記基板本体部は、前記光源が実装される実装面の反対側にある反対面が、前記底壁部と対向する形で配されるものであってもよい。
前記照明装置において、前記基板本体部は、前記光源が実装される実装面の反対側にある反対面が、前記底壁部と対向する形で配され、前記基板本体部の前記実装面側に配され、前記実装部及び前記閉塞部を覆うように配される反射シートを有するものであってもよい。このような構成であれば、反射シートが実装部のみならず、閉塞部でも支えられることになり、反射シートの撓み等が抑制される。
前記照明装置において、略円環状に並ぶ複数の前記光源の内側に配される、平面視略円形状の導光板を有するものであってもよい。
また、本発明に係る表示装置は、前記照明装置と表示パネルとを備える。
(発明の効果)
本発明によれば、出射光に暗部が発生することが抑制された照明装置等を提供できる。
本発明によれば、出射光に暗部が発生することが抑制された照明装置等を提供できる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を、図1〜図6を参照しつつ説明する。本実施形態では、表示パネル(表示部)として液晶パネル11を備えた液晶表示装置(表示装置)10を例示する。なお、液晶パネル11の上下方向については、図1及び図2を基準とし、且つ同図上側を表側とすると共に同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を、図1〜図6を参照しつつ説明する。本実施形態では、表示パネル(表示部)として液晶パネル11を備えた液晶表示装置(表示装置)10を例示する。なお、液晶パネル11の上下方向については、図1及び図2を基準とし、且つ同図上側を表側とすると共に同図下側を裏側とする。
図1は、本発明の実施形態1に係る液晶表示装置10の模式的な分解斜視図であり、図2は、図1の液晶表示装置のA−A線断面図である。液晶表示装置10は、図1に示されるように、全体として略円形状をなしており、画像を表示可能な液晶パネル(表示パネル)11と、液晶パネル11に対して裏側に配されるとともに液晶パネル11に表示のための光を供給するバックライト装置(照明装置)12と、を少なくとも備えている。なお、図示は省略するが、液晶表示装置10に、バックライト装置12との間で液晶パネル11の外周端部を保持するベゼルが備わる構成とすることも可能である。
本実施形態の液晶表示装置10は、例えば、携帯電話(スマートフォン等を含む)、ラップトップ型パソコン(タブレット型パソコン等を含む)、携帯型情報端末(電子ブックやPDA等を含む)、デジタルフォトフレーム、携帯型ゲーム機、カーナビゲーションシステム、インストルメントパネル等の各種電子機器(不図示)に用いられるのが好ましいとされるが、必ずしもその限りではない。液晶表示装置10を構成する液晶パネル11の画面サイズは、例えば、数インチ〜10数インチ程度であり、一般的に、小型又は中小型に分類される大きさとされるのが好ましいが、必ずしもその限りではない。
先ず、液晶パネル11について説明する。液晶パネル11は、全体的には、平面視略円形状をなしている。液晶パネル11は、主として、平面視略円形状をなした一対の基板11a,11bと、両基板11a,11b間に介在される液晶層11cとを備えている。両基板11a,11bは、液晶層11cの厚さ分のギャップを維持した状態でシール材11dの接着力によって貼り合わせられている。
液晶パネル11は、画面中央側に配されて画像が表示される略円形状の表示領域(アクティブエリア)と、画面外周側に配されて表示領域を取り囲む略円環状をなすと共に画像が表示されない非表示領域(ノンアクティブエリア)とを有する。液晶パネル11に対して、バックライト装置12より供給された光が、裏側から入光し、かつ表側から出光すると、液晶パネル11の表示領域に画像が表示される。また、両基板11a,11bの外面側には、それぞれ偏光板11e,11fが貼り付けられている。なお、本実施形態の液晶パネル11は、FFS(Fringe Field Switching)モードで動作する。
両基板11a,11bのうち、表側(正面側)がカラーフィルタ(以下、CF)基板11aであり、裏側(背面側)がアレイ基板11bである。アレイ基板11bの外周端の一部は、CF基板11aよりも外側に突き出した形となっており、その部分に、端子部(不図示)が設けられている。その端子部は、アレイ基板11bに各種信号を供給するためのフレキシブル基板(不図示)の端子部と接続される。
アレイ基板11bは、ガラス製の支持基板の内面側(液晶層11c側)にスイッチング素子であるTFT(Thin Film Transistor)とそれに接続する画素電極が、マトリクス状に複数個配設されたものからなる。アレイ基板11bには、TFT等を区画するようにソース配線やゲート配線が配設されている。また、支持基板上には、ゲートドライバが実装されている。更に、アレイ基板11bには、画素電極と対向する共通電極等が設けられている。なお、画素電極及び共通電極は、ITO(Indium Tin Oxide)、ZnO(Zinc Oxide)等の透明導電膜からなる。また、TFTの活性層には、酸化物半導体が利用される。
CF基板11aは、ガラス製の支持基板の内面側(液晶層11c側)に、R(赤色)、G(緑色),B(青色)等のCFがマトリクス状に配設されたものからなる。また、支持基板上には、各CFを区画するように遮光層(ブラックマトリクス)が形成されている。
また、両基板11a,11bの内面側には、液晶層11c中の液晶分子を配向させるための配向膜(不図示)がそれぞれ形成されている。
続いて、バックライト装置12について説明する。バックライト装置12は、全体的には、液晶パネル11と同様、平面視略円形状をなしている。バックライト装置12は、図1及び図2に示されるように、主として、シャーシ(筐体)13と、導光板14と、複数の光学シート15と、反射シート16と、光源である複数のLED(Light Emitting Diode)17と、複数のLED17が実装されるLED基板(光源基板)18とを備えている。
シャーシ13は、液晶パネル11等と同様、平面視略円形状をなしており、全体的には、表側に開口した浅底の略箱型をなしている。シャーシ13は、例えば、合成樹脂の成形品からなり、その内側の空間内で、LED基板18、反射シート16、導光板14、光学シート15等を収容する。
シャーシ13は、平面視略円形状の底壁部13aと、底壁部13aの外周端部から表側に向かって立ち上がる略筒状の側壁部13bとを備える。底壁部13aは、所定の厚みを有する板状の部分である。底壁部13a上には、反射シート16、導光板14及び光学シート15がこの順で積層する形で載せられる。側壁部13bは、所定の厚みを有する板状の部分であり、導光板14の周りで円環状に配列する複数のLED17を外側から取り囲むような略筒状(円環状)をなしている。
シャーシ13は、底壁部13aを厚み方向に貫通する形で設けられた孔からなり、後述するLED基板18の延出部18bをシャーシ13の外部へ引き出すための引き出し口13a1を備えている。
なお、表側を向く側壁部13bの先端には、液晶パネル11をバックライト装置12に固定するためのパネル固定テープ20が貼り付けられている。パネル固定テープ20は、遮光性を有する両面粘着テープからなり、平面視略円環状をなしている。パネル固定テープ20の裏側の粘着面は、側壁部13bの先端から光学シート15の表側の外周縁付近に跨る形で貼り付けられ、表側の粘着面は、液晶パネル11の裏側の外周縁付近に貼り付けられている。
LED(光源)17は、LED基板18の板面(実装面180)に固着される基板部上に半導体発光素子であるLEDチップ(LED素子)を樹脂材により封止した構成からなり、白色光を発する。LEDチップとしては、青色を単色発光するものが用いられる。そして、LEDチップを封止する樹脂材としては、LEDチップからの青色光により励起されて所定の色(例えば、黄色、緑色、赤色等)を発光する蛍光体が分散配合されたものが用いられる。なお、LED17の外観形状は、略直方体状である。
本実施形態のLED17は、所謂、側面発光型であり、LED基板18に対する実装面(LED17の実装面)に隣接する側面が発光面17aとなっている。LED17の光軸は、発光面17aの法線方向に対して平行に延びている。なお、ここで言う「光軸」とは、LED17からの出射される所定の配光部分を持った光のうち、発光強度が最も高い光の進行方向である。
LED17は、複数個用意される。そして、各LED17は、互いに間隔を保ちつつ円環状に配列している。円環状に配列する複数のLED17を、特に「円環状光源列170」と称する場合がある。円環状光源列170を構成する各LED17は、各々の発光面(光出射面)17aが円環状光源列170の中心位置を向き、その中心位置に向かって各々の発光面(光出射面)17aから光を出射する。
LED基板(光源基板)18は、フィルム状(シート状)の基板であり、全体的には、平面視略円環状をなしている。図3は、LED基板18の平面図であり、図4は、LED基板18の模式的な回路図である。本実施形態のLED基板18は、所謂、フレキシブル基板からなり、可撓性を備えている。
LED基板18は、主として、ポリイミド樹脂等の絶縁材料を主体として構成される支持層と、この支持層上に形成され、各LED17に対して電力を供給するための銅箔等からなる配線パターン(配線部)19と、配線パターン19を被覆するように前記支持層上に形成される絶縁膜とを備えている。
また、このようなLED基板18は、基板本体部18aと、延出部18bとに分けられる。
基板本体部18aは、複数のLED17が実装される部分であり、平面視で略円環状をなしている。基板本体部18aにおいて、複数のLED17は、互いに間隔を保ちつつ略円環状に並ぶと共に、各々が中心(円環状光源列170の中心)に向かって光を出射するように実装されている。つまり、各LED17の発光面17aは、円環状光源列170の中心を向くように基板本体部18aに実装されている。
基板本体部18aの外縁は、略円形状をなしている。シャーシ13内において、基板本体部18aの外縁は、筒状の側壁部13bの内縁に沿うような形となっている。また、シャーシ13内において、基板本体部18aの内縁は、平面視略円形状の導光板14の外周縁に沿うような形となっている。
延出部18bは、略環状の基板本体部18aの内縁から内側(中心側)に向かって延びた帯状の部分であり、可撓性を備えている。延出部18bの先端18b1には、配線パターン19の末端に位置する端子部18cが設けられている。端子部18cは、外部に露出する形で延出部18bの先端18b1に設けられている。また、延出部18bの根元(基部)18b2側は、基板本体部18aに対して一体的に接続されており、基板本体部18a及び延出部18bは互いに連続している。
また、延出部18bは、LED17の前面に配されないように、LED17が実装されていない部分の基板本体部18aの内縁側に設けられている。
なお、上述した配線パターン19は、基板本体部18aに実装されている各LED17に電気的に接続し、かつ末端が延出部18bの先端18b1に配されるように、基板本体部18aから延出部18bに亘って形成されている。
基板本体部18a上に実装されているLED17において、その両端には配線パターン19と接続する端子部171が配設されている。各LED17は、図3及び図4に示されるように、配線パターン19によって互いに電気的に直列接続されている。
なお、図3において、LED基板18(基板本体部18a)上における各LED17の配置個所が、符号X1〜X10で示されている。本実施形態の場合、延出部18bの根元18b2の近くにあるLED17の配置個所をX1とし、そのX1から時計回りで順にX2以降が配置される。隣り合ったLED17同士の間隔は、一定(つまり、等間隔)に設定されている。
基板本体部18a上において、LED17は、円環状の基板本体部18aの中心位置(円環状光源列170の中心位置)を間に置きつつ、反対側の他のLED17と対向するように配されている。
図5は、シャーシ13内に収容されている状態のLED基板18の平面図であり、図6は、図5のB−B線断面図である。なお、図6には、反射シート16も記載されている。LED基板18は、基板本体部18aの実装面180及びその反対面181が、底壁部13aの板面に対して略平行となるように、シャーシ13内に収容される。その際、LED基板18の実装面180が表側を向き、かつ実装面180の反対側にある反対面181が、シャーシ13の底壁部13aに対向する形となっている。
LED基板18は、略円環状の基板本体部18aの反対面181側に貼り付けられている基板固定テープ21を利用して、シャーシ13の底壁部13a上に貼り付け固定されている。基板固定テープ21は、両面粘着テープからなり、基板本体部18aの形状に倣った略円環状をなし、底壁部13aの外周縁に沿うように底壁部13aに貼り付けられる。
また、本実施形態の場合、LED基板18は、シャーシ13内において、基板本体部18aの内周縁の表側に、反射シート16の外周縁の裏側が載せられる構成となっている。基板本体部18aの内周縁と、反射シート16の外周縁との間には、遮光性の両面粘着テープからなるシート用固定テープ22が介在されており、シート用固定テープ22によって反射シート16が基板本体部18aに固定されている。
延出部18bは、シャーシ13の底壁部13aに設けられている貫通孔状の引き出し口13a1に、先端18b1側から挿通され、シャーシ13の内側から外側(シャーシ13の裏側)に向かって引き出されている。延出部18bの先端18b1には、端子部18cが設けられており、この端子部18cが、底壁部13aの裏側に取り付けられているLED駆動回路基板(不図示)の給電コネクタに装着される。そして、LED基板18上の各LED17には、配線パターン(配線部)19を介してLED駆動回路基板(不図示)より電力が供給される。
なお、シャーシ13の底壁部13aにおいて、引き出し口13a1が設けられる個所としては、平面視でLED17よりも内側(円環状光源列170よりも内側)であり、延出部18bの延びる方向上に形成される。また、引き出し口13a1は、反射シート16で覆われる個所に設定されることが好ましい。
引き出し口13a1を通ってシャーシ13の外側に引き出された延出部18bは、その真っ直ぐに延びた状態とされてもよいし、必要に応じて、折り返すように湾曲させてもよい。
導光板14は、シャーシ13の底壁部13a等と同様、平面視略円形状をなしている。導光板14は、シャーシ13内において、筒状の側壁部13bによって取り囲まれた状態で収容される。そして、導光板14の表側には、光学シート15及び液晶パネル11がこの順で配されている。
また、導光板14は、シャーシ13内において、環状に配列する複数のLED17からなる円環状光源列170の内側に、同心円状に配される。理想的には、導光板14の中心位置は、円環状光源列170の中心位置と平面視で重なることになる。
導光板14の外周端面14cのうち、LED17と対向する部分は、LED17からの光が直接、入射される複数の光入射部14c1となる。
導光板14の表側の板面は、光入射部14c1より導光板14内に入射された光を、液晶パネル11(及び光学シート15側)に向けて出射させる光出射部14aとなっている。導光板14の裏側の板面(以下、裏面)14bは、シャーシ13の底壁部13a側を向きつつ、反射シート16によって覆われている。
各LED17からの出射光が、各光入射部14c1(外周端面14c)より導光板14内に入射されると、入射された光は、導光板14内を伝播しつつ表側に向かって立ち上がり、光出射部14aより外部に出射される。外部に出射された光は、光学シート15を透過して液晶パネル11に供給される。
なお、導光板14内に入射された光の中には、導光板14の外周端面14cから外側に出射されるものもある。ただし、このような光は、シャーシ13の側壁部13bの内周面等で反射されて、再び外周端面14cより導光板14内へ戻されることになる。
導光板14の裏面14bには、導光板14内の光を表側に向かうように反射させることで、光出射部14aからの光出射を促すための光反射部からなる光反射パターン(不図示)が形成されている。光反射部は、白色インク等の光反射塗料や、シボ等と称される立体的な光反射物等からなる。光反射部からなる微細な斑点(ドット)が多数個集まって光反射パターンが形成される。光反射パターンにおける光反射部の密度(分布密度)が高い程、光反射パターンによる光反射機能が高くなる。
光反射部の密度は、導光板14の周方向において、LED17と対向していない部分の外周端面14c付近が最も高く、LED17と対向する光入射部14c1付近が最も低くなるように設定されている。なお、導光板14の径方向については、外周端面14cから中心位置に近付くにつれて、光反射部の密度が高くなる傾向がある。このような光反射パターンが導光板14の裏面14bに形成されていると、光出射部14aから出射される光の均一性(輝度均一性)が高められる。
光学シート15は、複数枚のシートの積層物からなり、光出射部14aを覆うように導光板14の表側に重ねられる。光学シート15は、導光板14からの出射光を透過させつつ、光学作用を与える機能を備えている。光学シート15は、1枚の拡散シート15aと、2枚のレンズシート15b,15cとからなる。なお、他の実施形態においては、反射型偏光シート等を更に積層してもよい。光学シート15は、導光板14等と同様、平面視略円形状をなしている。なお、光学シート15は、導光板14よりも若干、大きく設定されている。
反射シート16は、導光板14等と同様、平面視略円形状であり、シャーシ13の底壁部13aと、導光板14との間に介在される。反射シート16は、表面が光反射性に優れる白色の合成樹脂製のシート基材(例えば、白色の発泡ポリエチレンテレフタレートシート)からなる。反射シート16は、導光板14の裏面14bを全面的に覆えるような大きさを備えている。反射シート16は、その端部がシート用固定テープ22によってLED基板18の基板本体部18aに固定されている。
導光板14の裏面14bより外側に出射した光は、反射シート16で反射されて再び、導光板14内へ戻され、表側に向かって立ち上がる光となる。なお、反射シート16は、図6に示されるように、底壁部13aに設けられた引き出し口13a1を覆うように配されている。そのため、LED17の発光面17aより出射された光、及び導光板14の裏側14bより外側に出射した光等は、引き出し口13a1へ向かわずに導光板14側へ供給されることになる。
以上のようなバックライト装置12において、引き出し口13a1は、LED17からの光が導光板14内を広がるように伝播する方向(つまり、LED17の光軸方向を含む導光板14の平面方向)と重ならず、かつ光出射部14aの反対側(裏面14b側)に配されている。なお、引き出し口13a1の貫通方向は、ED17からの光が導光板14内を広がるように伝播する方向等に対して、垂直となるように設定されている。
そして、本実施形態の場合、引き出し口13a1を覆い隠すように反射シート16がシャーシ13内に配設される。
したがって、本実施形態のバックライト装置12では、LED17からの出射光や、導光板14から外部に出射される光等が、延出部18bをシャーシ13内から外部へ引き出すための引き出し口13b1から外部に漏れ出すことが抑制される。その結果、バックライト装置12の出射光のうち、引き出し口13b1付近の光が不足して、暗部が形成されることが抑制される。
なお、延出部18bが、底壁部13aの外側に引き出されると、基板本体部18aが延出部18bを介して内縁側に引っ張られるように局所的に力が加えられ、基板本体部18a上に実装されたLED17が、導光板14の外周端面17cに対して近付くように移動する場合がある。ただし、そのようにLED17が導光板14の外周端面17cに近付いても、LED17の外周端面14c(光入射部14c1)に対する光入射率が低下することが抑制される。このように延出部18bが先端18b1側に引っ張られることに因る光入射率の低下を抑制し易い構成のLED基板18としては、可撓性及び柔軟性を有する所謂、フレキシブル基板からなるものが挙げられる。
<比較例>
ここで、図7を参照しつつ、本発明の比較例について説明する。図7は、比較例に係る液晶表示装置に利用されるバックライト装置12Pの平面図である。図7には、図5と同様に、シャーシ13P内に収容されている状態の比較例に係るLED基板18Pの平面図が示されている。なお、図7では、説明の便宜上、導光板等は省略されている。
ここで、図7を参照しつつ、本発明の比較例について説明する。図7は、比較例に係る液晶表示装置に利用されるバックライト装置12Pの平面図である。図7には、図5と同様に、シャーシ13P内に収容されている状態の比較例に係るLED基板18Pの平面図が示されている。なお、図7では、説明の便宜上、導光板等は省略されている。
比較例に係るシャーシ13Pの基本構造は、実施形態1のシャーシ13と同じであり、平面視略円形状の底壁部13Paと、底壁部13Paの外周縁に立設された筒状の側壁部13Pbとを備えている。ただし、比較例のシャーシ13Pでは、筒状の側壁部13Pbの一部を切り欠く形(及び側壁部13Pbを厚み方向に貫通する形)で、LED基板18Pの延出部18Pbを引き出すための引き出し口13Pb1が設けられている。そして、比較例のLED基板18Pは、実施形態1と同様、複数のLED17Pが実装される略円環状の基板本体部18Paと、実施形態1とは異なり、基板本体部18Paの外縁から外側に向かって延びる外側延出部18Pbとを備えている。比較例のLED基板18Pでは、図示されない配線パターンが、基板本体部18Pa及び外側延出部18Pbに亘って形成されており、その末端は、外側延出部18Pbの先端18Pb1に設けられている端子部18Pcに接続されている。そして、図7に示されるように、外側延出部18Pbが側壁部13Pbの引き出し口13Pb1を通ってシャーシ13Pの内側から外側に引き出されている。なお、比較例のバックライト装置12Pにおけるその他の構成は、上述した実施形態1のものと同様である。
このような比較例のバックライト装置12Pにおいて、各LED17Pから光が出射されると、その光の中には、導光板内を伝播しつつ引き出し口13Pb1側に向い、最終的に導光板の外周端面から出射して、引き出し口13Pb1からシャーシ13Pの外側に漏れ出すものがある。このように光が引き出し口13Pb1から外部に漏れ出すと(図7中の矢印Lの向きを参照)、バックライト装置12Pからの出射光のうち、引き出し口13Pb1付近から出射される光の量が不足し、その付近に暗部(輝度ムラ)が形成されてしまう。なお、図7において、引き出し口13Pb1付近に形成される暗部Dの位置が、模式的に示されている。
また、比較例のバックライト装置12Pにおいて、延出部18Pbが、側壁部13Pbの外側に引き出されると、基板本体部18Paが延出部18Pbを介して外縁側に引っ張られるように局所的に力が加えられ、基板本体部18Pa上に実装されたLED17Pが、導光板の外周端面に対して離れるように移動する場合がある。すると、LED17Pの外周端面(光入射部)に対する光入射率が低下することがある。
次いで、本発明の他の実施形態に係るバックライト装置について説明する。なお、以降の他の実施形態を説明する際、上述した実施形態1と同一の構成については、実施形態1と同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。また、実施形態1と同一の構成ではないものの、その構成に対応する構成については、実施形態1の符号に、他の実施形態毎に割り当てた符号(例えば、実施形態2の場合、「A」)を添えるものとする。
<実施形態2>
図8は、実施形態2に係るバックライト装置12Aで利用されるLED基板18Aの平面図であり、図9は、実施形態2に係るバックライト装置12Aの平面図であり、図10は、図9のC−C線断面図である。本実施形態のバックライト装置12Aは、実施形態1のLED基板18に代えて、LED基板18Aを用いるものである。
図8は、実施形態2に係るバックライト装置12Aで利用されるLED基板18Aの平面図であり、図9は、実施形態2に係るバックライト装置12Aの平面図であり、図10は、図9のC−C線断面図である。本実施形態のバックライト装置12Aは、実施形態1のLED基板18に代えて、LED基板18Aを用いるものである。
LED基板18Aは、平面視で略円形状(円盤状)の基板本体部18Aaと、基板本体部18Aaから内側(基板本体部18Aaの中心側)に向かって延びる帯状の延出部18Abとを備えている。
基板本体部18Aaの外縁は、平面視で略円形状をなしている。基板本体部18Aaは、外縁側に配される部分であって複数のLED17が実装される円環状の実装部80と、この円環状の実装部80の内側にある仮想的な孔(空間)を部分的に閉塞するように配される閉塞部81とを備えている。
実装部80において、複数のLED17は、互いに間隔を保ちつつ略円環状に並ぶと共に、各々が中心(円環状光源列170の中心)に向かって光を出射するように実装されている。なお、実装部80の外縁は、略円形状をなしている。
延出部18Abは、基板本体部18Aaのうち、略円環状をなした実装部80の内縁から内側(中心側)に向かって延びた帯状の部分であり、可撓性を備えている。なお、基板本体部18Aaの閉塞部81には、延出部18Abと干渉しないように延出部18Abを囲むような開口部82が設けられている。この開口部82の開口縁は、延出部18Abの外縁形状に倣うように延出部18Abの周りを、根元(基部)18Ab2側以外の方向から取り囲んでいる。
このような基板本体部18Aaの実装部80と、延出部18Abとに亘って、各LED17に電力を供給するための配線パターン(配線部)19Aが設けられている。そして、配線パターン19Aの末端は、延出部18Abの先端18Ab1に配され、その末端に接続する形で端子部18Acが設けられている。延出部18Abの根元(基部)18Ab2側は、基板本体部18Aaの実装部80に対して一体的に接続されており、基板本体部18Aaの実装部80及び延出部18Abは互いに連続している。なお、各LED17は、実施形態1と同様、配線パターン19Aによって互いに電気的に直列接続されている。
図9には、シャーシ13内に収容されている状態の実施形態2のLED基板18Aの平面図が示されている。LED基板18Aは、基板本体部18Aaの実装部80における実装面180A及びその反対面181Aが、底壁部13aの板面に対して略平行となるように、シャーシ13内に収容される。その際、LED基板18Aの実装面180Aが表側を向き、かつ実装面180Aの反対側にある反対面181Aが、シャーシ13の底壁部13aに対向する形となっている。
また、LED基板18Aは、略円環状の実装部80の反対面181A側に貼り付けられている基板固定テープ21を利用して、シャーシ13の底壁部13a上に貼り付け固定されている。基板固定テープ21は、両面粘着テープからなり、基板本体部18Aaの実装部80の形状に倣った略円環状をなし、底壁部13aの外周縁に沿うように底壁部13aに貼り付けられる。
そして、そのような状態のLED基板18Aを表側から覆うように反射シート16が配される(図10参照)。
また、本実施形態の場合、LED基板18Aは、シャーシ13内において、実装部80の内周縁の表側に、反射シート16の外周縁の裏側が載せられつつ、反射シート16によって閉塞部81及び開口部82が全面的に覆われる構成となっている。
実装部80と、反射シート16の外周縁との間には、遮光性の両面粘着テープからなるシート用固定テープ22が介在されており、シート用固定テープ22によって反射シート16が基板本体部18Aaに固定されている。
延出部18Abは、実施形態1と同様、シャーシ13の底壁部13aに設けられている貫通孔状の引き出し口13a1に、先端18b1側から挿通され、シャーシ13の内側から外側(シャーシ13の裏側)に向かって引き出されている。延出部18Abの先端18Ab1には、端子部18Acが設けられており、この端子部18Acが、底壁部13aの裏側に取り付けられているLED駆動回路基板(不図示)の給電コネクタに装着される。そして、LED基板18A上の各LED17には、配線パターン(配線部)19Aを介してLED駆動回路基板(不図示)より電力が供給される。
なお、シャーシ13の底壁部13aにおいて、引き出し口13a1が設けられる個所は、実施形態1と同じであり、平面視でLED17よりも内側(円環状光源列170よりも内側)であり、延出部18Abの延びる方向上に形成される。
本実施形態のバックライト装置12Aでは、実施形態1で得られる技術的効果に加えて、更に以下のような技術的効果が得られる。
バックライト装置12Aでは、上述したように、シャーシ13内において反射シート16が、LED基板18Aの実装部80のみならず、閉塞部81によって裏側から支えられる構成となっている。そのため、反射シート16の中央部分が、シャーシ13の底壁部13a側に撓むことが抑制される。その結果、本実施形態では、バックライト装置12Aからの出射光に、反射シート16の撓みに起因する輝度ムラが発生することが抑制される。
<実施形態3>
次いで、本発明の実施形態3に係るバックライト装置12Bについて、図11を参照しつつ説明する。図11は、実施形態3に係るバックライト装置12Bの平面図である。本実施形態のバックライト装置12Bでは、複数(3本)の延出部18Bbを有するLED基板18Bが利用される。
次いで、本発明の実施形態3に係るバックライト装置12Bについて、図11を参照しつつ説明する。図11は、実施形態3に係るバックライト装置12Bの平面図である。本実施形態のバックライト装置12Bでは、複数(3本)の延出部18Bbを有するLED基板18Bが利用される。
LED基板18Bは、平面視で略円環状の基板本体部18Baと、この基板本体部18Baの内縁から内側に向かって延びる帯状の3本の延出部18Bbを備えている。延出部18Bb同士は、基板本体部18Baの周方向において等間隔で並ぶように配設されている。
基板本体部18Ba上には、複数個のLED17が円環状に配列された状態で実装されている。そして、基板本体部18Baと、各延出部18Bbに亘って、各LED17に電力を供給するための配線パターン(不図示)が形成されている。
LED基板18Bを収容するためのシャーシ13Bは、実施形態1と同様、平面視で略円形状の底壁部13Baと、その外周縁部から表側に立ち上がる筒状の側壁部13Bbとを備えている。そして、底壁部13Baには、延出部18Bbをシャーシ13Bの内側から外側に引き出すための貫通孔状の引き出し口13Ba1が3つ設けられている。
なお、バックライト装置12Bのその他の構成は、基本的に、上述した実施形態1と同様である。
本実施形態のLED基板18Bのように、基板本体部18Baに実装されている各ED17に電力を供給するために、複数の延出部を設けてもよい。
<実施形態4>
次いで、本発明の実施形態4に係るバックライト装置12C及び液晶表示装置10Cについて、図12及び図13を参照しつつ説明する。図12は、実施形態4に係る液晶表示装置10Cの部分断面図であり、図13は、実施形態4に係るバックライト装置12Cの部分断面図である。
次いで、本発明の実施形態4に係るバックライト装置12C及び液晶表示装置10Cについて、図12及び図13を参照しつつ説明する。図12は、実施形態4に係る液晶表示装置10Cの部分断面図であり、図13は、実施形態4に係るバックライト装置12Cの部分断面図である。
本実施形態のバックライト装置12Cは、LED17Cの実装面180Cが、裏側(つまり、シャーシ13の底壁部13a側)を向くように、LED基板18Cが導光板14の表側に配される構成となっている。本実施形態のLED基板18Cは、実施形態1のLED基板18の表裏を反転させたような構成となっている。
LED基板18Cは、複数のLED17Cが実装される略円環状の基板本体部18Caと、この基板本体部18Caの内縁から内側に向かって延びる帯状の延出部18Cbとを備えている。
基板本体部18Ca上には、複数のLED17Cが円環状に配列しつつ、各々が中心に向かって光を出射するように実装されている。つまり、各LED17Cの発光面17Caは、基板本体部18Caの中心(円環状光源列170Cの中心)を向く形となっている。
延出部18Cbは、LED17Cの前面に配されないように、LED17が実装されていない部分の基板本体部18Caの内縁側に設けられている。そして、延出部18Cbは、基板本体部18Caからシャーシ13の底壁部13Ca側に向って垂れ下がるように配される。
なお、本実施形態においても、基板本体部18Ca上に実装されている各LED17Cに対して外部より電力を供給するために、所定の配線パターン(配線部)が基板本体部18Caから延出部18Cbに亘って形成されている。
このようなLED基板18Cは、LED17Cが裏側に配されつつ、基板本体部18Caの内縁側の実装面180Cが導光板14の表側の外縁と対向する形で、導光板14に固定される。導光板14とLED基板18Cとの間には、両面粘着テープ23が介在されており、その両面粘着テープ23を利用してLED基板18Cが導光板14に固定される。なお、底壁部13a側を向くLED17Cの端面は、反射シート16Cに接する形となっている。
シャーシ13内において、底壁部13aの表側を覆うように、反射シート16Cが配設されている。反射シート16Cの周端部と、底壁部13aとの間には、両面粘着テープ21Cが介在されており、その両面粘着テープ21Cを利用して、反射シート16Cが底壁部13aに固定されている。
なお、反射シート16Cの周端部には、シャーシ13の底壁部13aに設けられている貫通孔状の引き出し口13a1を露出させるための切り欠き部16Caが設けられている。上述したように、基板本体部18Caからシャーシ13の底壁部13a側に向って垂れ下がるように配された延出部18Cbは、反射シート16Cの切り欠き部16Ca内を通過しつつ、底壁部13aに設けられた引き出し口13a1を通ってシャーシ13の外側に引き出されている。なお、延出部18Cbの根元側は、シャーシ13の側壁部13bと導光板14の外周端面との間にある隙間を通る形となる。
延出部18Cbは、LED17Cが実装されていない部分(隣り合ったLED17Cの間)の基板本体部18Caから延出されており、延出部18Cbよって、LED17Cからの出射光が遮られることが防止されている。
本実施形態のように、LED基板18Cが導光板14の表側(光出射部1a側)に配され、かつ延出部18Cbが、導光板14の表側から裏側に向かって垂れ下がりつつ、引き出し口13a1を通ってシャーシ13の外側に引き出されるように配設されてもよい。
なお、延出部18Cbを通し易くするために、導光板14の端部に、凹状の切り欠き部等を形成し、導光板の外周端面と側壁部との間のスペースを確保してもよい。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記各実施形態では、フレキシブル基板からなるLED基板(光源基板)を例示したが、本発明はこれに限られず、例えば、基板本体部を、剛性を有するプリント基板で構成し、延出部をリード線(線状の導体を絶縁層で被覆したもの)で構成してもよい。ただし、上述した各実施形態のように、フレキシブル基板からなるLED基板(光源基板)が好ましい。
(2)上記実施形態2において、基板本体部のうち、実装部のみに、配線パターンを形成していたが、他の実施形態においては、閉塞部に配線パターンの一部が形成されてもよい。
(3)上記各実施形態において、基板本体部の実装面、及び延出部の表面に、適宜、光反射性の塗膜等からなる反射層が形成されてもよい。例えば、実施形態2において、実装部及び閉塞部の表面を覆うように、反射層が形成されると、導光板の裏面側から漏れ出した光を導光板内へ高効率で戻すことが可能となる。
(4)上記実施形態2において、閉塞部と、底壁部との間に、両面粘着テープが介在されてもよい。
(5)上記各実施形態では、図4に示される回路図を構成するように、LED及び配線パターンが形成されていたが、本発明はこれに限られず、例えば、図14及び図15に示されるような各回路図を構成するように、各LED基板に、LED及び配線パターン等が形成されてもよい。なお、図14及び図15に示されるX1〜X10は、例えば、図3に示されるLED17の配置個所X1〜X10に対応している。
(6)上記各実施形態では、光源としてLEDを例示したが、光源として有機ELなどを用いてもよい。
(7)上記各実施形態では、透過型の液晶表示装置を例示したが、それ以外にも半透過型の液晶表示装置にも本発明は適用可能である。
(8)上記各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(9)上記各実施形態では、FFSモードの液晶パネルを利用したが、本発明はこれに限られず、他の実施形態においては、IPS(In-Plane Switching)モード等の他のモードの液晶パネルを利用してもよい。
(10)上記各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた場合を示したが、例えば、バックライト装置からの光を利用して画像を表示するMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)表示パネルを用いることも可能である。このMEMS表示パネルは、表示画素を構成する微小な機械式シャッタが多数個マトリクス状に平面配置されてなり、各機械式シャッタの開閉を個別に制御することで、表示画素毎にバックライト装置からの光に係る透過光量を調整し、もって所定の階調の画像を表示することができる。
10...液晶表示装置(表示装置)、11...液晶パネル(表示パネル)、12...バックライト装置(照明装置)、13...シャーシ(筐体)、13a...底壁部、13a1...引き出し口、13b...側壁部、14...導光板、14a...光出射部、14b...裏面、14c...外周端面、14c1...光入射部、15...光学シート、16...反射シート、17...LED(光源)、17a...発光面、170...円環状光源列、18...LED基板(光源基板)、18a...基板本体部、18b...延出部、18c...端子部、19...配線パターン(配線部)
Claims (12)
- 複数の光源と、
複数の前記光源が互いに間隔を保ちつつ略円環状に並ぶと共に、各々が中心に向かって光を出射するように実装される外縁が略円形状の基板本体部と、前記基板本体部から内側に向かって延出する延出部と、各光源に電気的に接続し、かつ末端が前記延出部の先端に配されるように前記基板本体部から前記延出部に亘って形成される各光源に電力を供給するための配線部とを有する光源基板と、
略円環状に並ぶ複数の前記光源の周りを取り囲む筒状の側壁部と、この側壁部の一端を塞ぐような形をなし、前記基板本体部と対向する形で配される底壁部と、この底壁部を貫通する孔からなり、前記延出部を挿通して前記先端を外部に引き出すための引き出し口とを有する筐体とを備える照明装置。 - 前記基板本体部は、略円環状をなしている請求項1に記載の照明装置。
- 前記基板本体部は、略円環状の実装部と、この実装部の内側を塞ぐような閉塞部とを有する請求項1に記載の照明装置。
- 前記閉塞部は、前記延出部と干渉しないように前記延出部の周りを取り囲む開口部を含む請求項3に記載の照明装置。
- 前記基板本体部及び前記延出部は、一体的に形成されている請求項1から請求項4の何れか一項に記載の照明装置。
- 前記光源基板は、フレキシブルプリント基板からなる請求項1から請求項5の何れか一項に記載の照明装置。
- 前記延出部が、複数設けられている請求項1から請求項6の何れか一項に記載の照明装置。
- 前記延出部が、前記基板本体部のうち、隣り合った光源の間にある光源が実装されていない部分から延出されている請求項1から請求項7の何れか一項に記載の照明装置。
- 前記基板本体部は、前記光源が実装される実装面の反対側にある反対面が、前記底壁部と対向する形で配される請求項1から請求項8の何れか一項に記載の照明装置。
- 前記基板本体部は、前記光源が実装される実装面の反対側にある反対面が、前記底壁部と対向する形で配され、
前記基板本体部の前記実装面側に配され、前記実装部及び前記閉塞部を覆うように配される反射シートを有する請求項4に記載の照明装置。 - 略円環状に並ぶ複数の前記光源の内側に配される、平面視略円形状の導光板を有する請求項1か請求項10の何れか一項に記載の照明装置。
- 請求項1から請求項11の何れか一項に記載の照明装置と表示パネルとを備える表示装置。
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