JPWO2016139780A1 - 光源装置及び表示装置 - Google Patents

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Abstract

光源からの熱により導光板が膨張したとしても、導光板が光源に接触することを防止することができる光源装置及び表示装置の提供。導光板と、導光板の側面に対向配置された光源とを備え、側面から入射した光源からの光を導光板の一面側へ出射する光源装置において、導光板の周縁を一面側から覆う枠体と、光源を前記導光板の他面側から支持する放熱体とを備え、枠体は、光源と導光板の側面との間に配され、導光板の側面が光源に接触することを防止する接触防止部を有し、放熱体及び接触防止部における光源に臨む部位はそれぞれ光反射性を有する。

Description

本発明は、エッジライト方式の光源装置及び表示装置に関する。
液晶テレビジョン等の薄型と称される液晶の表示装置は、映像を表示する表示面を正面側に有し、略直方体をなす表示パネルと、表示パネルの背面側に配され、表示パネルに対して光を照射する光源装置とを備える。
光源装置は、表示パネルの背面側に拡散板及び該拡散板を支持する支持体を配し、拡散板の背面側に冷陰極蛍光ランプ(CCFL)、発光ダイオード(LED)等の光源を配置する直下ライト方式と、表示パネルの背面側に導光板及び該導光板を支持する支持体を配し、導光板の側面に対向させて発光ダイオードを配置するエッジライト方式とが一般に採用されている(例えば、特許文献1参照)。
エッジライト方式の光源装置は、発光ダイオードが導光板の側面と対向するように複数並置され、導光板の側面から入光した光を、導光板内を拡散させながら導光板の一面から出光するため、拡散板の背面側に光源が複数並置される直下ライト方式に比べて表示装置の表裏厚さを薄くすることができ、薄型化を促進する点でエッジライト方式を採用するのが有利である。
特開2008−300170号公報
直下ライト方式の光源装置では、冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードが拡散板の全面と対向するように複数並置されているため、光源部が発光する際に発生する熱が金属板製の支持体の全体に伝導され、支持体の全体において放熱が可能となる。
一方、エッジライト方式の光源装置では、光源部と導光板との間隔が広い場合には光の入光効率が低下し、要求輝度を満足することができないため、一般的には光源部と導光板との間隔を狭く設計してあることが多い。このため、光源部が発光する際に発生する熱は導光板に伝動することになるが、導光板の線膨張係数は高いため、光源部からの熱により導光板は膨張して光源部に接触し、光源部を破損させる可能性があった。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光源からの熱により導光板が膨張したとしても、導光板が光源に接触することを防止することができる光源装置及び表示装置を提供することを目的とする。
本願の光源装置は、導光板と、該導光板の側面に対向配置された光源とを備え、前記側面から入射した前記光源からの光を前記導光板の一面側へ出射する光源装置において、前記導光板の周縁を前記一面側から覆う枠体と、前記光源を前記導光板の他面側から支持する放熱体とを備え、前記枠体は、前記光源と前記側面との間に配され、前記側面が前記光源に接触することを防止する接触防止部を有し、前記放熱体及び前記接触防止部における前記光源に臨む部位はそれぞれ光反射性を有することを特徴とする。
本願の光源装置は、前記接触防止部は、光反射性樹脂により形成されていることを特徴とする。
本願の光源装置は、前記放熱体は、前記接触防止部の側へ突設された突設部と、該突設部における前記接触防止部との対向面に貼着された光反射性シートとを備えることを特徴とする。
本願の光源装置は、前記光源は、短冊状の基板と、該基板の長手方向に沿って実装された複数のLEDとを備え、前記接触防止部は、前記複数のLEDを囲繞する周壁を備えることを特徴とする。
本願の光源装置は、前記光源は、短冊状の基板と、該基板の長手方向に沿って実装された複数のLEDとを備え、前記接触防止部は、前記複数のLEDの夫々を囲繞する複数の周壁を備えることを特徴とする。
本願の表示装置は、前述の光源装置と、該光源装置が備える導光板の一面側に対向配置された表示パネルとを備えることを特徴とする。
本願によれば、光源からの熱により導光板が膨張したとしても、導光板が光源に接触することを防止することができ、しかも光源から発せられる光の利用効率を高めることとができる。
実施の形態1に係る表示装置の分解斜視図である。 実施の形態1に係る表示装置の縦断面図である。 実施の形態1に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図である。 図3のIV−IV線における断面図である。 実施の形態2に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図である。 図5のVI−VI線における断面図である。 実施の形態3における接触防止部を示す断面図である。 実施の形態4における接触防止部を示す断面図である。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係る表示装置の分解斜視図であり、図2は実施の形態1に係る表示装置の縦断面図である。本実施の形態に係る表示装置は、矩形板状の液晶パネル1と、液晶パネル1の背面側に配置されるエッジライト方式の光源装置2とを備えた液晶表示装置である。
液晶パネル1は、例えば2次元マトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備える矩形状の表示パネルである。
液晶パネル1と光源装置2との間には光学シート群3が配置される。光学シート群3は、例えば、拡散シート31、プリズムシート32、及び偏光シート33を含む。拡散シート31は、例えば、PET製フィルムまたはPC製フィルムであり、導光板22から入光する光を拡散させる機能を有する。プリズムシート32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なるシートである。偏光シート33は、例えば、ポリエチレンナフタレート製フィルムであり、液晶パネル1に入光させる光を直線偏光に変換する機能を有する。
光源装置2は、光源部21、導光板22、ヒートスプレッダ23、バックライトシャーシ24、パネルシャーシ25等を備え、光源部21から出射される光を導光板22により液晶パネル1側(正面側)へ導き、光学シート群3を透過させた光を液晶パネル1に照射する。
光源部21は、短冊状の基板210と、基板210の長手方向に沿って略等間隔に実装された複数のLEDチップ211,211,…,211とを有する。LEDチップ211は、例えば、発光ダイオード素子と、当該発光ダイオード素子を覆う蛍光体と、これらを収容する収容体とをパッケージ化したものである。各LEDチップ211は、扁平な直方体形状であり、例えば、基板210の長手方向に5mm、短手方向に3mm、基板面からの高さが1mm程度の寸法を有する。
導光板22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22の1つの側面221は、光源部21のLEDチップ211,211,…,211と対向するように配置され、導光板22の背面には高反射性を有する合成樹脂製の反射シート27が設けられている。導光板22の厚みは、例えば4〜5mm程度であり、LEDチップ211の幅より少しだけ広いものが用いられる。
導光板22は、側面221から入射した光源部21からの光を正面側(液晶パネル1側)へ出射する。このため、導光板22は、側面221から入光した光を正面側へ出射させるための採光要素を備える。採光要素としては、導光板22の背面側に印刷、成形などによって形成された光散乱構造体、導光板22の内部に形成された光散乱構造体、光の導光方向を変化させる光学要素などを用いることができる。導光板22の採光要素によって散乱した光、及び反射シート27の表面で反射した光は、正面側へ射出される。
なお、本実施の形態では、導光板22の1つの側面221(例えば、表示装置の下端側の側面)に対向するように光源部21を配置する構成について説明を行うが、導光板22の対向する2つの側面(例えば、表示装置の下端側及び上端側の側面)のそれぞれに対向するように光源部21を2つ配置する構成であってもよい。
ヒートスプレッダ23は、浅底の箱形状をなす放熱体である。ヒートスプレッダ23は、例えば熱伝動性に優れたアルミニウム等により形成されており、導光板22より少しだけ大きい矩形状の底板部231と、底板部231の周縁部から導光板22側に立ち上げた4つの側壁部232,232,232,232とを備える。
4つの側壁部232,232,232,232のうち、1つの側壁部232(例えば、下端側の側壁部232)の内周面232aには、1又は複数のビス孔(不図示)が設けられている。また、光源部21の基板210は、ヒートスプレッダ23側のビス孔に対応した1又は複数の挿通孔(不図示)を有する。光源部21は、側壁部232の内周面232aが備えるビス孔を通じて基板210がビス止めされることによって、ヒートスプレッダ23により支持される。以上の構成により、光源部21にて発生した熱は、ヒートスプレッダ23を通じて外部へ放出される。
ヒートスプレッダ23の底板部231は、光源部21と導光板22の側面221との間にて、光源部21側へ突設された突設部233を備える。突設部233は、LEDチップ211に接触しない程度の高さを有し、LEDチップ211を臨む部位233aには反射シート234が貼着されている。よって、光源部21から発せられる光の一部は、導光板22の背面側へ抜けることなく、反射シート234の表面にて反射され、導光板22の側面221に入射する。
バックライトシャーシ24は、ヒートスプレッダ23の底板部231と導光板22との間に介在し、導光板22を反射シート27側から支持する支持部材である。
パネルシャーシ25は、ヒートスプレッダ23より少しだけ大きい額縁状の枠体であり、例えば白色系の樹脂により成形される。パネルシャーシ25は、例えば、光源部21及び導光板22がヒートスプレッダ23及びバックライトシャーシ24により支持された状態にて、導光板22の周縁を表示装置の正面側から覆うようにヒートスプレッダ23に取り付けられる。
パネルシャーシ25は、開口部250を有する遮蔽部251と、遮蔽部251の周縁から垂直に連なる4つの側壁部252,252,252,252とを備える。遮蔽部251の正面側には、開口部250の周縁に沿って、液晶パネル1を保持するパネル保持部253、及び光学シート群3を保持するシート保持部254が設けられている。また、遮蔽部251の背面側には、光源部21側へ突設された接触防止部255を備える。接触防止部255は、基板210の長手方向に沿う方向に延設されており、基板210の長手方向の幅と同程度の幅を有する。また、接触防止部255及びパネル保持部253の連接部にはアールが設けられている。
パネルシャーシが25がヒートスプレッダ23に取り付けられた場合、パネルシャーシ25の側壁部252の内周面はヒートスプレッダ23の側壁部232の外周面に当接し、遮蔽部251は導光板22の周縁を覆うと共に、接触防止部255は導光板22の側面221と光源部21との間に位置するように構成されている。
また、パネルシャーシ25のパネル保持部253及びシート保持部254には、それぞれ液晶パネル1及び光学シート群3が載置される。液晶パネル1及び光学シート群3がそれぞれパネル保持部253及びシート保持部254に載置された状態にて、ベゼル10は光源装置2に取り付けられる。
ベゼル10は、パネルシャーシ25より少しだけ大きい額縁状の枠体である。ベゼル10の背面側には、開口部に沿って、液晶パネル1の周縁に当接する当接部位101を備える。ベゼル10は、光源装置2(パネルシャーシ25のパネル保持部253)に載置された液晶パネル1の周縁を表示装置の正面側から覆う。ベゼル10が光源装置2に取り付けられた場合、図2に示すように、ベゼル10の当接部位101は液晶パネル1の周縁に当接し、ベゼル10の内周面はパネルシャーシ25の側壁部252の外周面に当接する。よって、液晶パネル1は、ベゼル10の背面側の当接部位101と、パネルシャーシ25のパネル保持部253との間に保持される。
以上により、本実施の形態に係る表示装置が構成される。表示装置は、光源装置2を用いて液晶パネル1の背面側から光を照射すると共に、液晶パネル1に配列されている各液晶表示素子を図に示していない駆動回路により駆動制御し、各液晶表示素子(各画素)における光の透過率を調整することにより、画像表示を行う。
図3は実施の形態1に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図である。実施の形態1に係る表示装置は、パネルシャーシ25の側壁部252の内周面がヒートスプレッダ23の側壁部232の外周面に当接し、遮蔽部251が導光板22の周縁を覆うと共に、接触防止部255は導光板22の側面221と光源部21との間に位置するように構成されている。パネルシャーシ25は、例えば白色系の樹脂により成形されているため、光源部21から発せられる光の一部は、パネルシャーシ25を透過することなく、遮蔽部251(特に接触防止部255)の表面で反射され、導光板22の側面221に入射する。
また、ヒートスプレッダ23の底板部231は、光源部21と導光板22の側面221との間にて光源部21側へ突設された突設部233を備える。この突設部233のLEDチップ211を臨む部位233aには、反射シート234が貼着されている。よって、光源部21から発せられる光の一部は、導光板22の背面側へ抜けることなく、反射シート234の表面で反射され、導光板22の側面221に入射する。
よって、本実施の形態では、光源部21から発せられる光が表示装置の正面側(表示画面側)に漏れることが防止されると共に、表示装置の正面側及び背面側へ照射される光をそれぞれ接触防止部255及び反射シート234で反射して導光板22の側面221に入射させることで、光の利用効率を高めることができる。
なお、本実施の形態では、パネルシャーシ25を白色系の樹脂で成形することにより、遮蔽部251(特に接触防止部255)にて光源部21からの光を反射する構成としたが、接触防止部255のLEDチップ211を臨む位置に反射シートを貼着することで光反射性を持たせる構成であってもよく、白色系の塗料を塗布することにより光反射性を持たせる構成であってもよい。
また、本実施の形態では、LEDチップ211を臨む突設部233の部位233aに反射シート234を貼着する構成としたが、当該部位233aに白色系の塗料を塗布することにより光反射性を持たせる構成であってもよく、当該部位233aを鏡面仕上げとすることにより光反射性を持たせる構成としてもよい。
図4は図3のIV−IV線における断面図である。接触防止部255と導光板22との位置関係を説明するために、図4では、導光板22の位置を破線により示している。本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部255が配されているため、光源部21にて発生する熱により、導光板22が面内方向に膨張した場合には、導光板22の側面221は接触防止部255に当接することとなり、LEDチップ211への接触が避けられる。このため、本実施の形態では、導光板22の熱膨張に伴うLEDチップ211の破損を回避することができる。
また、図3に示すように、接触防止部255のパネル保持部253の連接部にはアールが設けられているので、導光板22の側面221が接触防止部255に当接した場合であっても、連接部分に応力が集中することが回避され、接触防止部255の破損又は変形を防止することができる。
以上のように、本実施の形態では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部255及び反射シートにより反射され、導光板22の側面221に入射する。これにより、光源部21から照射される光の有効利用を図ることができると共に、表示装置の正面側へ光が漏れることに伴う表示品質の低下を抑制することができる。また、本実施の形態では、光源部21から発せられる熱により導光板22が面内方向に膨張した場合であっても、導光板22の側面221は接触防止部255に接触することとなり、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができるので、LEDチップ211の破損を回避することができる。
(実施の形態2)
実施の形態2では、光源部21が備えるLEDチップ211,211,…,211の周囲を接触防止部により囲繞した形態について説明する。なお、実施の形態2における表示装置は、接触防止部以外の構成は実施の形態1と同様である。したがって、以下の説明では、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図5は実施の形態2に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図であり、図6は図5のVI−VI線における断面図である。実施の形態2に係る表示装置は、導光板22の周縁を覆うパネルシャーシ25を備える。パネルシャーシ25は、例えば白色系の樹脂により成形され、遮蔽部251及び側壁部252を備える。パネルシャーシ25における遮蔽部251は、実施の形態1と同様に、液晶パネル1を保持するパネル保持部253、及び光学シート群3を保持するシート保持部254を正面側に備え、導光板22が光源部21に接触することを防止するための接触防止部256を背面側に備える。
パネルシャーシが25が取り付けられた場合、パネルシャーシ25の側壁部252の内周面はヒートスプレッダ23の側壁部232の外周面に当接し、遮蔽部251は導光板22の周縁を覆うと共に、接触防止部256は導光板22の側面221と光源部21との間に位置するように構成されている。
接触防止部256は、LEDチップ211,211,…,211の周囲を囲繞する周壁を備える。接触防止部256が備える周壁は、LEDチップ211より正面側に位置する正面側周壁部256a、LEDチップ211より背面側に位置する背面側周壁部256b、及びLEDチップ211の側面側に位置する側壁部256c,256dにより構成される。
以上の構成を備えるので、実施の形態2では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部256における正面側周壁部256a及び背面側周壁部256bの内周面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。また、光源部21から側方に照射される光は、側壁部256c,256dの内周面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。よって、実施の形態2では、実施の形態1と比較して、光源部21から発せられる光の利用効率をより高めることができる。
また、本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部256が配されているため、光源部21にて発生する熱により導光板22が面内方向に膨張した場合、導光板22の側面221は接触防止部256が備える正面側周壁部256a、背面側周壁部256b、及び側壁部256c,256dに当接する。よって、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができ、LEDチップ211の破損を回避することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、光源部21が備えるLEDチップ211,211,…,211の夫々を接触防止部により囲繞した形態について説明する。なお、実施の形態3における表示装置は、接触防止部以外の構成は実施の形態1と同様である。したがって、以下の説明では、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図7は実施の形態3における接触防止部257を示す断面図である。実施の形態3における接触防止部257は、LEDチップ211,211,…,211のそれぞれを囲繞する周壁を備える。接触防止部257が備える周壁は、LEDチップ211より正面側に位置する正面側周壁部257a、LEDチップ211より背面側に位置する背面側周壁部257b、表示装置の側面側に位置する側壁部257c,257d、及び隣り合う2つのLEDチップ211,211の間に位置する区画壁257e,257e,…,257eにより構成される。
以上の構成を備えるので、実施の形態3では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部257における正面側周壁部257a及び背面側周壁部257bの内周面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。また、光源部21から側方に照射される光は、側壁部257c,257dの内周面、または、区画壁257e,257e,…,257eの表面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。よって、実施の形態3では、光源部21から発せられる光は導光板22の側面221に漏れなく入射し、光の利用効率をより高めることができる。
また、本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部257が配されているため、光源部21にて発生する熱により導光板22が面内方向に膨張した場合、導光板22の側面221は接触防止部257が備える正面側周壁部257a、背面側周壁部257b、側壁部257c,257d、及び各区画壁257e,257e,…,257eに当接する。よって、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができ、LEDチップ211の破損を回避することができる。
(実施の形態4)
実施の形態4では、光源部21が備えるLEDチップ211,211,…,211の一部を接触防止部材により囲繞した形態について説明する。なお、実施の形態4における表示装置は、接触防止部以外の構成は実施の形態1と同様である。したがって、以下の説明では、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図8は実施の形態4における接触防止部258を示す断面図である。実施の形態4における接触防止部258は、LEDチップ211,211,…,211の一部を囲繞する周壁を備える。接触防止部258が備える周壁は、LEDチップ211より正面側に位置する正面側周壁部258a、表示装置の側面側に位置する側壁部258b,258c、及び隣り合う2つのLEDチップ211,211の間に位置する脚壁部258d,258d,…,258dにより構成される。
以上の構成を備えるので、実施の形態4では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部258における正面側周壁部258aの内周面及びヒートスプレッダ23の突設部233に貼着された反射シート234により反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。また、光源部21から側方に照射される光は、側壁部258b,258cの内周面、または、脚壁部258d,258d,…,258dの表面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。よって、実施の形態4では、光源部21から発せられる光は導光板22の側面221に漏れなく入射し、光の利用効率をより高めることができる。
また、本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部258が配されているため、光源部21にて発生する熱により導光板22が面内方向に膨張した場合、導光板22の側面221は接触防止部258が備える正面側周壁部258a、側壁部258b,258c、及び各脚壁部258d,258d,…,258dに当接する。よって、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができ、LEDチップ211の破損を回避することができる。
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。
例えば、本実施の形態では、光源部21としてLEDチップ211を採用した構成について説明したが、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)等を採用する構成であってもよい。
1 液晶パネル
2 光源装置
21 光源部
22 導光板
23 ヒートスプレッダ
24 バックライトシャーシ
25 パネルシャーシ
233 突設部
234 反射シート
255 接触防止部
本発明は、エッジライト方式の光源装置及び表示装置に関する。
液晶テレビジョン等の薄型と称される液晶の表示装置は、映像を表示する表示面を正面側に有し、略直方体をなす表示パネルと、表示パネルの背面側に配され、表示パネルに対して光を照射する光源装置とを備える。
光源装置は、表示パネルの背面側に拡散板及び該拡散板を支持する支持体を配し、拡散板の背面側に冷陰極蛍光ランプ(CCFL)、発光ダイオード(LED)等の光源を配置する直下ライト方式と、表示パネルの背面側に導光板及び該導光板を支持する支持体を配し、導光板の側面に対向させて発光ダイオードを配置するエッジライト方式とが一般に採用されている(例えば、特許文献1参照)。
エッジライト方式の光源装置は、発光ダイオードが導光板の側面と対向するように複数並置され、導光板の側面から入光した光を、導光板内を拡散させながら導光板の一面から出光するため、拡散板の背面側に光源が複数並置される直下ライト方式に比べて表示装置の表裏厚さを薄くすることができ、薄型化を促進する点でエッジライト方式を採用するのが有利である。
特開2008−300170号公報
直下ライト方式の光源装置では、冷陰極蛍光ランプ又は発光ダイオードが拡散板の全面と対向するように複数並置されているため、光源部が発光する際に発生する熱が金属板製の支持体の全体に伝導され、支持体の全体において放熱が可能となる。
一方、エッジライト方式の光源装置では、光源部と導光板との間隔が広い場合には光の入光効率が低下し、要求輝度を満足することができないため、一般的には光源部と導光板との間隔を狭く設計してあることが多い。このため、光源部が発光する際に発生する熱は導光板に伝することになるが、導光板の線膨張係数は高いため、光源部からの熱により導光板は膨張して光源部に接触し、光源部を破損させる可能性があった。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、光源からの熱により導光板が膨張したとしても、導光板が光源に接触することを防止することができる光源装置及び表示装置を提供することを目的とする。
本願の光源装置は、導光板と、該導光板の側面に対向配置された光源とを備え、前記側面から入射した前記光源からの光を前記導光板の一面側へ出射する光源装置において、前記導光板の周縁を前記一面側から覆う枠体と、前記光源を前記導光板の他面側から支持する放熱体とを備え、前記枠体は、前記光源と前記側面との間に配され、前記側面が前記光源に接触することを防止する接触防止部を有し、前記放熱体及び前記接触防止部における前記光源に臨む部位はそれぞれ光反射性を有することを特徴とする。
本願の光源装置は、前記接触防止部は、光反射性樹脂により形成されていることを特徴とする。
本願の光源装置は、前記放熱体は、前記接触防止部の側へ突設された突設部と、該突設部における前記接触防止部との対向面に貼着された光反射性シートとを備えることを特徴とする。
本願の光源装置は、前記光源は、短冊状の基板と、該基板の長手方向に沿って実装された複数のLEDとを備え、前記接触防止部は、前記複数のLEDを囲繞する周壁を備えることを特徴とする。
本願の光源装置は、前記光源は、短冊状の基板と、該基板の長手方向に沿って実装された複数のLEDとを備え、前記接触防止部は、前記複数のLEDの夫々を囲繞する複数の周壁を備えることを特徴とする。
本願の表示装置は、前述の光源装置と、該光源装置が備える導光板の一面側に対向配置された表示パネルとを備えることを特徴とする。
本願によれば、光源からの熱により導光板が膨張したとしても、導光板が光源に接触することを防止することができ、しかも光源から発せられる光の利用効率を高めることができる。
実施の形態1に係る表示装置の分解斜視図である。 実施の形態1に係る表示装置の縦断面図である。 実施の形態1に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図である。 図3のIV−IV線における断面図である。 実施の形態2に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図である。 図5のVI−VI線における断面図である。 実施の形態3における接触防止部を示す断面図である。 実施の形態4における接触防止部を示す断面図である。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係る表示装置の分解斜視図であり、図2は実施の形態1に係る表示装置の縦断面図である。本実施の形態に係る表示装置は、矩形板状の液晶パネル1と、液晶パネル1の背面側に配置されるエッジライト方式の光源装置2とを備えた液晶表示装置である。
液晶パネル1は、例えば2次元マトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備える矩形状の表示パネルである。
液晶パネル1と光源装置2との間には光学シート群3が配置される。光学シート群3は、例えば、拡散シート31、プリズムシート32、及び偏光シート33を含む。拡散シート31は、例えば、PET製フィルムまたはPC製フィルムであり、導光板22から入光する光を拡散させる機能を有する。プリズムシート32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なるシートである。偏光シート33は、例えば、ポリエチレンナフタレート製フィルムであり、液晶パネル1に入光させる光を直線偏光に変換する機能を有する。
光源装置2は、光源部21、導光板22、ヒートスプレッダ23、バックライトシャーシ24、パネルシャーシ25等を備え、光源部21から出射される光を導光板22により液晶パネル1側(正面側)へ導き、光学シート群3を透過させた光を液晶パネル1に照射する。
光源部21は、短冊状の基板210と、基板210の長手方向に沿って略等間隔に実装された複数のLEDチップ211,211,…,211とを有する。LEDチップ211は、例えば、発光ダイオード素子と、当該発光ダイオード素子を覆う蛍光体と、これらを収容する収容体とをパッケージ化したものである。各LEDチップ211は、扁平な直方体形状であり、例えば、基板210の長手方向に5mm、短手方向に3mm、基板面からの高さが1mm程度の寸法を有する。
導光板22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22の1つの側面221は、光源部21のLEDチップ211,211,…,211と対向するように配置され、導光板22の背面には高反射性を有する合成樹脂製の反射シート27が設けられている。導光板22の厚みは、例えば4〜5mm程度であり、LEDチップ211の幅より少しだけ広いものが用いられる。
導光板22は、側面221から入射した光源部21からの光を正面側(液晶パネル1側)へ出射する。このため、導光板22は、側面221から入光した光を正面側へ出射させるための採光要素を備える。採光要素としては、導光板22の背面側に印刷、成形などによって形成された光散乱構造体、導光板22の内部に形成された光散乱構造体、光の導光方向を変化させる光学要素などを用いることができる。導光板22の採光要素によって散乱した光、及び反射シート27の表面で反射した光は、正面側へ射出される。
なお、本実施の形態では、導光板22の1つの側面221(例えば、表示装置の下端側の側面)に対向するように光源部21を配置する構成について説明を行うが、導光板22の対向する2つの側面(例えば、表示装置の下端側及び上端側の側面)のそれぞれに対向するように光源部21を2つ配置する構成であってもよい。
ヒートスプレッダ23は、浅底の箱形状をなす放熱体である。ヒートスプレッダ23は、例えば熱伝性に優れたアルミニウム等により形成されており、導光板22より少しだけ大きい矩形状の底板部231と、底板部231の周縁部から導光板22側に立ち上げた4つの側壁部232,232,232,232とを備える。
4つの側壁部232,232,232,232のうち、1つの側壁部232(例えば、下端側の側壁部232)の内周面232aには、1又は複数のビス孔(不図示)が設けられている。また、光源部21の基板210は、ヒートスプレッダ23側のビス孔に対応した1又は複数の挿通孔(不図示)を有する。光源部21は、側壁部232の内周面232aが備えるビス孔を通じて基板210がビス止めされることによって、ヒートスプレッダ23により支持される。以上の構成により、光源部21にて発生した熱は、ヒートスプレッダ23を通じて外部へ放出される。
ヒートスプレッダ23の底板部231は、光源部21と導光板22の側面221との間にて、光源部21側へ突設された突設部233を備える。突設部233は、LEDチップ211に接触しない程度の高さを有し、LEDチップ211を臨む部位233aには反射シート234が貼着されている。よって、光源部21から発せられる光の一部は、導光板22の背面側へ抜けることなく、反射シート234の表面にて反射され、導光板22の側面221に入射する。
バックライトシャーシ24は、ヒートスプレッダ23の底板部231と導光板22との間に介在し、導光板22を反射シート27側から支持する支持部材である。
パネルシャーシ25は、ヒートスプレッダ23より少しだけ大きい額縁状の枠体であり、例えば白色系の樹脂により成形される。パネルシャーシ25は、例えば、光源部21及び導光板22がヒートスプレッダ23及びバックライトシャーシ24により支持された状態にて、導光板22の周縁を表示装置の正面側から覆うようにヒートスプレッダ23に取り付けられる。
パネルシャーシ25は、開口部250を有する遮蔽部251と、遮蔽部251の周縁から垂直に連なる4つの側壁部252,252,252,252とを備える。遮蔽部251の正面側には、開口部250の周縁に沿って、液晶パネル1を保持するパネル保持部253、及び光学シート群3を保持するシート保持部254が設けられている。また、遮蔽部251の背面側には、光源部21側へ突設された接触防止部255を備える。接触防止部255は、基板210の長手方向に沿う方向に延設されており、基板210の長手方向の幅と同程度の幅を有する。また、接触防止部255及びパネル保持部253の連接部にはアールが設けられている。
パネルシャーシ25がヒートスプレッダ23に取り付けられた場合、パネルシャーシ25の側壁部252の内周面はヒートスプレッダ23の側壁部232の外周面に当接し、遮蔽部251は導光板22の周縁を覆うと共に、接触防止部255は導光板22の側面221と光源部21との間に位置するように構成されている。
また、パネルシャーシ25のパネル保持部253及びシート保持部254には、それぞれ液晶パネル1及び光学シート群3が載置される。液晶パネル1及び光学シート群3がそれぞれパネル保持部253及びシート保持部254に載置された状態にて、ベゼル10は光源装置2に取り付けられる。
ベゼル10は、パネルシャーシ25より少しだけ大きい額縁状の枠体である。ベゼル10の背面側には、開口部に沿って、液晶パネル1の周縁に当接する当接部位101を備える。ベゼル10は、光源装置2(パネルシャーシ25のパネル保持部253)に載置された液晶パネル1の周縁を表示装置の正面側から覆う。ベゼル10が光源装置2に取り付けられた場合、図2に示すように、ベゼル10の当接部位101は液晶パネル1の周縁に当接し、ベゼル10の内周面はパネルシャーシ25の側壁部252の外周面に当接する。よって、液晶パネル1は、ベゼル10の背面側の当接部位101と、パネルシャーシ25のパネル保持部253との間に保持される。
以上により、本実施の形態に係る表示装置が構成される。表示装置は、光源装置2を用いて液晶パネル1の背面側から光を照射すると共に、液晶パネル1に配列されている各液晶表示素子を図に示していない駆動回路により駆動制御し、各液晶表示素子(各画素)における光の透過率を調整することにより、画像表示を行う。
図3は実施の形態1に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図である。実施の形態1に係る表示装置は、パネルシャーシ25の側壁部252の内周面がヒートスプレッダ23の側壁部232の外周面に当接し、遮蔽部251が導光板22の周縁を覆うと共に、接触防止部255は導光板22の側面221と光源部21との間に位置するように構成されている。パネルシャーシ25は、例えば白色系の樹脂により成形されているため、光源部21から発せられる光の一部は、パネルシャーシ25を透過することなく、遮蔽部251(特に接触防止部255)の表面で反射され、導光板22の側面221に入射する。
また、ヒートスプレッダ23の底板部231は、光源部21と導光板22の側面221との間にて光源部21側へ突設された突設部233を備える。この突設部233のLEDチップ211を臨む部位233aには、反射シート234が貼着されている。よって、光源部21から発せられる光の一部は、導光板22の背面側へ抜けることなく、反射シート234の表面で反射され、導光板22の側面221に入射する。
よって、本実施の形態では、光源部21から発せられる光が表示装置の正面側(表示画面側)に漏れることが防止されると共に、表示装置の正面側及び背面側へ照射される光をそれぞれ接触防止部255及び反射シート234で反射して導光板22の側面221に入射させることで、光の利用効率を高めることができる。
なお、本実施の形態では、パネルシャーシ25を白色系の樹脂で成形することにより、遮蔽部251(特に接触防止部255)にて光源部21からの光を反射する構成としたが、接触防止部255のLEDチップ211を臨む位置に反射シートを貼着することで光反射性を持たせる構成であってもよく、白色系の塗料を塗布することにより光反射性を持たせる構成であってもよい。
また、本実施の形態では、LEDチップ211を臨む突設部233の部位233aに反射シート234を貼着する構成としたが、当該部位233aに白色系の塗料を塗布することにより光反射性を持たせる構成であってもよく、当該部位233aを鏡面仕上げとすることにより光反射性を持たせる構成としてもよい。
図4は図3のIV−IV線における断面図である。接触防止部255と導光板22との位置関係を説明するために、図4では、導光板22の位置を破線により示している。本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部255が配されているため、光源部21にて発生する熱により、導光板22が面内方向に膨張した場合には、導光板22の側面221は接触防止部255に当接することとなり、LEDチップ211への接触が避けられる。このため、本実施の形態では、導光板22の熱膨張に伴うLEDチップ211の破損を回避することができる。
また、図3に示すように、接触防止部255のパネル保持部253の連接部にはアールが設けられているので、導光板22の側面221が接触防止部255に当接した場合であっても、連接部分に応力が集中することが回避され、接触防止部255の破損又は変形を防止することができる。
以上のように、本実施の形態では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部255及び反射シートにより反射され、導光板22の側面221に入射する。これにより、光源部21から照射される光の有効利用を図ることができると共に、表示装置の正面側へ光が漏れることに伴う表示品質の低下を抑制することができる。また、本実施の形態では、光源部21から発せられる熱により導光板22が面内方向に膨張した場合であっても、導光板22の側面221は接触防止部255に接触することとなり、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができるので、LEDチップ211の破損を回避することができる。
(実施の形態2)
実施の形態2では、光源部21が備えるLEDチップ211,211,…,211の周囲を接触防止部により囲繞した形態について説明する。なお、実施の形態2における表示装置は、接触防止部以外の構成は実施の形態1と同様である。したがって、以下の説明では、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図5は実施の形態2に係る表示装置の一部を拡大して示す縦断面図であり、図6は図5のVI−VI線における断面図である。実施の形態2に係る表示装置は、導光板22の周縁を覆うパネルシャーシ25を備える。パネルシャーシ25は、例えば白色系の樹脂により成形され、遮蔽部251及び側壁部252を備える。パネルシャーシ25における遮蔽部251は、実施の形態1と同様に、液晶パネル1を保持するパネル保持部253、及び光学シート群3を保持するシート保持部254を正面側に備え、導光板22が光源部21に接触することを防止するための接触防止部256を背面側に備える。
パネルシャーシ25が取り付けられた場合、パネルシャーシ25の側壁部252の内周面はヒートスプレッダ23の側壁部232の外周面に当接し、遮蔽部251は導光板22の周縁を覆うと共に、接触防止部256は導光板22の側面221と光源部21との間に位置するように構成されている。
接触防止部256は、LEDチップ211,211,…,211の周囲を囲繞する周壁を備える。接触防止部256が備える周壁は、LEDチップ211より正面側に位置する正面側周壁部256a、LEDチップ211より背面側に位置する背面側周壁部256b、及びLEDチップ211の側面側に位置する側壁部256c,256dにより構成される。
以上の構成を備えるので、実施の形態2では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部256における正面側周壁部256a及び背面側周壁部256bの内周面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。また、光源部21から側方に照射される光は、側壁部256c,256dの内周面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。よって、実施の形態2では、実施の形態1と比較して、光源部21から発せられる光の利用効率をより高めることができる。
また、本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部256が配されているため、光源部21にて発生する熱により導光板22が面内方向に膨張した場合、導光板22の側面221は接触防止部256が備える正面側周壁部256a、背面側周壁部256b、及び側壁部256c,256dに当接する。よって、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができ、LEDチップ211の破損を回避することができる。
(実施の形態3)
実施の形態3では、光源部21が備えるLEDチップ211,211,…,211の夫々を接触防止部により囲繞した形態について説明する。なお、実施の形態3における表示装置は、接触防止部以外の構成は実施の形態1と同様である。したがって、以下の説明では、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図7は実施の形態3における接触防止部257を示す断面図である。実施の形態3における接触防止部257は、LEDチップ211,211,…,211のそれぞれを囲繞する周壁を備える。接触防止部257が備える周壁は、LEDチップ211より正面側に位置する正面側周壁部257a、LEDチップ211より背面側に位置する背面側周壁部257b、表示装置の側面側に位置する側壁部257c,257d、及び隣り合う2つのLEDチップ211,211の間に位置する区画壁257e,257e,…,257eにより構成される。
以上の構成を備えるので、実施の形態3では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部257における正面側周壁部257a及び背面側周壁部257bの内周面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。また、光源部21から側方に照射される光は、側壁部257c,257dの内周面、または、区画壁257e,257e,…,257eの表面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。よって、実施の形態3では、光源部21から発せられる光は導光板22の側面221に漏れなく入射し、光の利用効率をより高めることができる。
また、本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部257が配されているため、光源部21にて発生する熱により導光板22が面内方向に膨張した場合、導光板22の側面221は接触防止部257が備える正面側周壁部257a、背面側周壁部257b、側壁部257c,257d、及び各区画壁257e,257e,…,257eに当接する。よって、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができ、LEDチップ211の破損を回避することができる。
(実施の形態4)
実施の形態4では、光源部21が備えるLEDチップ211,211,…,211の一部を接触防止部材により囲繞した形態について説明する。なお、実施の形態4における表示装置は、接触防止部以外の構成は実施の形態1と同様である。したがって、以下の説明では、実施の形態1と共通する構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。
図8は実施の形態4における接触防止部258を示す断面図である。実施の形態4における接触防止部258は、LEDチップ211,211,…,211の一部を囲繞する周壁を備える。接触防止部258が備える周壁は、LEDチップ211より正面側に位置する正面側周壁部258a、表示装置の側面側に位置する側壁部258b,258c、及び隣り合う2つのLEDチップ211,211の間に位置する脚壁部258d,258d,…,258dにより構成される。
以上の構成を備えるので、実施の形態4では、光源部21から表示装置の正面側及び背面側へ照射される光は、それぞれ接触防止部258における正面側周壁部258aの内周面及びヒートスプレッダ23の突設部233に貼着された反射シート234により反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。また、光源部21から側方に照射される光は、側壁部258b,258cの内周面、または、脚壁部258d,258d,…,258dの表面で反射され、反射された光が導光板22の側面221に入射する。よって、実施の形態4では、光源部21から発せられる光は導光板22の側面221に漏れなく入射し、光の利用効率をより高めることができる。
また、本実施の形態では、光源部21と導光板22の側面221との間に接触防止部258が配されているため、光源部21にて発生する熱により導光板22が面内方向に膨張した場合、導光板22の側面221は接触防止部258が備える正面側周壁部258a、側壁部258b,258c、及び各脚壁部258d,258d,…,258dに当接する。よって、導光板22の側面221がLEDチップ211に接触することを防止することができ、LEDチップ211の破損を回避することができる。
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。
例えば、本実施の形態では、光源部21としてLEDチップ211を採用した構成について説明したが、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)等を採用する構成であってもよい。
1 液晶パネル
2 光源装置
21 光源部
22 導光板
23 ヒートスプレッダ
24 バックライトシャーシ
25 パネルシャーシ
233 突設部
234 反射シート
255 接触防止部

Claims (6)

  1. 導光板と、該導光板の側面に対向配置された光源とを備え、前記側面から入射した前記光源からの光を前記導光板の一面側へ出射する光源装置において、
    前記導光板の周縁を前記一面側から覆う枠体と、
    前記光源を前記導光板の他面側から支持する放熱体と
    を備え、
    前記枠体は、前記光源と前記側面との間に配され、前記側面が前記光源に接触することを防止する接触防止部を有し、
    前記放熱体及び前記接触防止部における前記光源に臨む部位はそれぞれ光反射性を有する
    ことを特徴とする光源装置。
  2. 前記接触防止部は、光反射性樹脂により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
  3. 前記放熱体は、
    前記接触防止部の側へ突設された突設部と、
    該突設部における前記接触防止部との対向面に貼着された光反射性シートと
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
  4. 前記光源は、
    短冊状の基板と、
    該基板の長手方向に沿って実装された複数のLEDと
    を備え、
    前記接触防止部は、前記複数のLEDを囲繞する周壁を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の光源装置。
  5. 前記光源は、
    短冊状の基板と、
    該基板の長手方向に沿って実装された複数のLEDと
    を備え、
    前記接触防止部は、前記複数のLEDの夫々を囲繞する複数の周壁を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1つに記載の光源装置。
  6. 請求項1から請求項5の何れか1つに記載の光源装置と、
    該光源装置が備える導光板の一面側に対向配置された表示パネルと
    を備えることを特徴とする表示装置。
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