JP6450571B2 - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、光源、導光板及び反射シートを有するエッジライト型のバックライト装置、及びこのバックライト装置を備えた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、液晶パネルの背面側にバックライト装置を配置し、液晶パネルの背面にバックライト装置から光を照射することで表示内容の視認性を高めている。バックライト装置は、液晶パネルの背面の全面に均一な光量を照射する必要があり、液晶表示装置の薄型化の要請に対応する必要がある。

このため、バックライト装置は、液晶パネルの背面に平行にして配置された導光板と、導光板の背面を覆う反射シートと、導光板の端面に対向する線状の光源と、を備えている。ＬＥＤアレイ等の光源の光は、導光板の端面から内部に入射して反射を繰り返し、導光板の前面からＬＣＤの背面に向けて出射する。

従来のバックライト装置として、樹脂製の導光板が保持枠と接触して削り傷を発生することを防止すべく、緩衝材を介して導光板を保持枠に取り付けるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−３５０１３６号公報

しかし、樹脂製の導光板は、製造後から最大１００日以上の期間にわたって吸湿し、また、液晶表示装置の設置環境や液晶表示装置の使用時の光源の点灯による熱により、導光板が膨張する。このため、導光板を設計上の適正な寸法に仕上げたとしても、組上がった液晶表示装置を所定の場所の設置した後に導光板に反りを生じる場合がある。一方、反射シートは、導光板の内部の屈折率を維持するために導光板の背面との間に空気層を設けて配置する必要があり、導光板の背面に接着することはできない。

このため、導光板の端部に外側への反りを生じた場合、反射シートは導光板の変形に追従せず、導光板の端部が反射シートから大きく離間し、光源の光が反射シートで反射した後に導光板を背面から前面に透過して液晶パネルの背面に照射され、液晶パネルに光漏れを生じさせる問題がある。

この発明の目的は、導光板に反りを生じた場合にも、導光板の背面に反射シートを追従させることができ、光源の光が反射シートに直接配光されることを確実に防止できるバックライト装置及び液晶表示装置を提供することにある。

この発明のバックライト装置は、光源、導光板、反射シート、フレームを備える。反射シートは、前面を導光板の背面に対向させて配置される。光源は、発光面を導光板の端面に対向して配置される。フレームは、光源、導光板、反射シートを保持する。フレームは、導光板における前面側への反りを生じる部分に反射シートを挟んで対向する部分のみに反射シートを前面側に押圧する押圧部材を備えている。

吸湿や温度によって導光板の一部に前面側への反りを生じた際に、反射シートにおける導光板の反りを生じた部分に対向する部分が、押圧部材によって導光板に向かって押圧され、導光板との間の空間を埋めるように導光板に追従して変形する。光源の光が導光板と反射シートとの間に照射されることがない。

押圧部材は、フレームに貼付される弾性体とすることが好ましい。押圧部材を所望の位置に容易に配置することができる。

押圧部材は、導光板における光源が対向する端面の近傍に反射シートを挟んで対向するフレームの部分に配置することが好ましい。導光板の反りを発生し易い部分に押圧部材を配置することができる。

押圧部材は、導光板における反りの起点の近傍に反射シートを挟んで対向するフレームの部分に配置することが好ましい。反射シートの弾性を利用してフレームの法線方向における押圧部材の高さよりも大きい導光板の反りに対応することができる。

この発明の液晶表示装置は、上述のバックライト装置の前面側に液晶パネルを配置したものである。バックライト装置の導光板に反りを生じた場合にも、導光板の背面に反射シートを追従させて光源の光が反射シートに直接配光されることを防止し、液晶パネルにおける光漏れによる画像の劣化を防止できる。

この発明によれば、導光板に反りを生じた場合にも、導光板の背面に反射シートを追従させることができ、光源の光が反射シートに直接配光されることを確実に防止できる。

この発明の実施形態に液晶表示装置の組立図である。 この発明の第１の実施形態に係るバックライト装置の要部の断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、同バックライト装置の効果を説明する断面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、この発明の第２及び第３の実施形態に係るバックライト装置の要部の断面図である。 この発明の第４の実施形態に係るバックライト装置の要部の断面図である。

以下に、この発明の実施形態に係るバックライト装置及び液晶表示装置について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、この発明の実施形態に係る液晶表示装置１００は、前面フレーム１０１、液晶パネル１０２、光学シート１０３〜１０５、バックライト装置１０、及び背面カバー１０６を、前面側から背面側に向かってこの順に重ね合わせて構成されている。バックライト装置１０は、導光板１、反射シート２、シャーシ３、ＬＥＤユニット４、ＢＬフレーム５、クッション材６を備えている。

一例として、前面フレーム１０１は矩形の枠状体であり、背面カバー１０６は前面が開放した薄型筐体である。前面フレーム１０１と背面カバー１０６との間に、液晶パネル１０２、光学シート１０３〜１０５及びバックライト装置１０が収納される。前面フレーム１０１は、背面カバー１０６に外嵌して背面カバー１０６との間に液晶パネル１０２、光学シート１０３〜１０５及びバックライト装置１０を保持する。このとき、液晶パネル１０２の前面の略全域が前面フレーム１０１の枠内に位置する。また、液晶パネル１０２の背面に、光学シート１０３〜１０５が重ね合わされた状態で配置される。

バックライト装置１０は、前面の全域から均一な光量の白色光を照射する。バックライト装置１０の光は、光学シート１０３〜１０５を経由して液晶パネル１０２の背面に配光される。光学シート１０３〜１０５は、バックライト装置１０の光の集光及び輝度の均一性向上に用いられる。液晶パネル１０２は、表示データに基づく駆動信号に応じて背面から前面への光路を画素単位で選択的に開放又は閉鎖し、前面に画像を表示する。

図２にも示すように、バックライト装置１０において、ＢＬフレーム５は前面が開放した樹脂製又は板金製の矩形の薄型筐体である。ＢＬフレーム５は、内部に導光板１、反射シート２、ＬＥＤユニット４を収納する。

導光板１は、アクリル等の樹脂を素材として液晶パネル１０２の表示エリアの全域をカバーする面積の矩形の板状体である。導光板１は、前面が光学シート１０３〜１０５を挟んで液晶パネル１０２の背面に対向するように、ＢＬフレーム５内に位置決めして配置される。反射シート２は、導光板１の背面側に空気層を設けた状態で、導光板１の背面の全域に対向して配置される。反射シート２は、空気層を確保するために導光板１の背面に貼着されていない。

ＬＥＤユニット４は、この発明の光源に相当し、発光面が一例として導光板１の長辺側の端面１１に対向するように、ＢＬフレーム５内に位置決めして配置される。ＬＥＤユニット４は、導光板１の長辺に平行な方向に沿って複数のＬＥＤ素子を備えており、エッジライト方式のバックライト装置１０を構成している。ＬＥＤユニット４から照射された光は、導光板１の端面１１から内部に入射した後、導光板１の内部で反射を繰り返し、導光板１の前面の全域のみから均一な光量で出射する。

シャーシ３は、樹脂製又は板金製の矩形の枠状体である。シャーシ３は、ＢＬフレーム５に前面側から外嵌し、ＬＥＤユニット４を被覆するとともに、導光板１の前面の位置を規定する。また、シャーシ３は、前面フレーム１０１との間に液晶パネル１０２及び光学シート１０３〜１０５を挟持する。

クッション材６は、この発明の押圧部材に相当し、例えば、ポリオレフィンフォーム等の多孔質樹脂材料からなる帯状のシート体であり、ＢＬフレーム５の背面の内側面において反射シート２を挟んで導光板１の４つの角部近傍に対向する位置のそれぞれに貼付されている。ＢＬフレーム５に外嵌したシャーシ３によってＢＬフレーム５内における導光板１の前面の位置が規定された状態で、クッション材６は反射シート２を介して押圧されて圧縮方向に変形する。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、吸湿又は温度変化により、シャーシ３による位置の規制に関わらず、導光板１の角部に前面側への反りを生じる場合がある。このとき、ＢＬフレーム５にクッション材６が備えられていないと、図３（Ｂ）に示すように、導光板１の角部において反射シート２が導光板１の背面から離間し、ＬＥＤユニット４から照射された光が導光板１の背面と反射シート２との間に侵入し、反射シート２で反射した後に導光板１を背面から前面に透過して導光板１の前面側に配光される。これによって、液晶パネル１０２の角部に光漏れを生じ、画像の表示状態が劣化する。

そこで、バックライト装置１０では、図３（Ａ）に示すように、ＢＬフレーム５の背面の内側面にクッション材６を貼付し、導光板１の角部に前面側への反りを生じた場合に、クッション材６の弾性力によって反射シート２を前面側に押圧する。反射シート２が導光板１の変形に追従して変形し、ＬＥＤユニット４から照射された光が導光板１の背面と反射シート２との間に侵入することを防止でき、液晶パネル１０２の前面における光漏れを防止して、画像の表示状態を良好に維持することができる。

クッション材６は、例えば導光板１における反りの起点位置Ｐ１のように導光板１の端面１１から所定距離だけ面方向に離間した位置に配置する。反射シート２の弾力性を利用して、クッション材６の膨張量Ｄ１を導光板１の端部の変位量Ｄ２よりも十分に小さくすることができる。

なお、クッション材６は、多孔質樹脂材料からなる帯状のシート体に限るものではなく、導光板１の変形に追従するように反射シート２を押圧するために必要な弾力性を備えることを条件に、ゴムやスプリング等の部材を用いることができる。

また、導光板１が吸湿又は温度変化によって変形した際に、導光板１の角部以外の部分に反りを生じる可能性がある場合には、導光板１において反りを生じる可能性がある部分に対向する位置にクッション材６を配置することができる。

図４（Ａ）に示すように、この発明の第２の実施形態に係るバックライト装置１０Ａでは、ＢＬフレーム５の一部に形成した凹部５２内にクッション材６を嵌入している。凹部５２の深さを圧縮状態のクッション材６の厚さ以上とすることで、導光板１が吸湿又は温度変化によって変形していない状態で、導光板１及び反射シート２を全面にわたってＢＬＶフレーム５に水平に配置することができる。

図４（Ｂ）に示すように、この発明の第３の実施形態に係るバックライト装置１０Ｂでは、ＢＬフレーム５の一部に形成した切り起こし部５１をこの発明の押圧部材として使用している。ＢＬフレーム５と別部品の押圧部材を備える必要がなく、液晶表示装置１００の組立作業を簡略化できる。

なお、切り起こし５１を片持ち形状とする場合には、基端側を導光板１の内部側に配置すべきである。導光板１に生じる反りの形状に沿って切り起こし５１を変形させることができる。また、この場合には、導光板１の変形時に反射シート２や導光板１の背面に損傷を与えないように切り起こし５１の開放端の形状を考慮すべきである。

図５に示すように、この発明の第４の実施形態に係るバックライト装置１０Ｂでは、シャーシ３によってＢＬフレーム５内における導光板１の２つの角部１Ａ，１Ｂの位置を確実に拘束し、導光板１の残る２つの角部１Ｃ，１Ｄの位置を拘束しないようにしている。なお、角部１Ｂ及び１Ｄは、図５に現れない。導光板１が吸湿又は温度変化によって変形した際に、角部１Ｃ，１Ｄでは反りは発生しない。

このように、導光板１が吸湿又は温度変化によって変形した際の反りの発生位置を限定することで、ＢＬフレーム５における押圧部材を配置すべき箇所を減少させることができる。この効果は、ＢＬフレーム５によってＢＬフレーム５内における導光板１の２つの角部１Ａ，１Ｂの位置を確実に拘束し、導光板１の残る２つの角部１Ｃ，１Ｄの位置を拘束しないようにすることでも得られる。なお、ＢＬフレーム５内での位置を拘束すべき導光板１の部分は角部に限らない。

上述の実施形態の説明は、すべ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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１−導光板
２−反射シート
３−シャーシ
４−ＬＥＤユニット（光源）
５−ＢＬフレーム
６−クッション材（押圧部材）
１０−バックライト装置
１００−液晶表示装置
１０２−液晶パネル

Claims (5)

1. 導光板と、
   発光面が前記導光板の端面に対向するように配置された光源と、
   前面を前記導光板の背面に対向させて配置される反射シートと、
   前記導光板、前記光源及び前記反射シートを保持するフレームと、
   を備え、
   前記フレームは、前記導光板における反りの起点の近傍であって、かつ前記反りの起点よりも前記光源の発光面が対向する前記端面側の位置の、前記反射シートを挟んで対向する部分に、前記反射シートを前面側に押圧する押圧部材を有するバックライト装置。
2. 前記押圧部材は、前記導光板に反りを生じた場合にも、前記導光板の背面に前記反射シートを追従させるように前記反射シートを前面側に押圧する請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記押圧部材は、前記フレームに貼付される弾性体である請求項１又は２に記載のバックライト装置。
4. 前記押圧部材は、前記導光板における前記光源が対向する前記端面の近傍に前記反射シートを挟んで対向する前記フレームの部分に配置された請求項１乃至３の何れかに記載のバックライト装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載のバックライト装置と、
   前記バックライト装置の前面側に配置される液晶パネルと、
   を備えた液晶表示配置。

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