JP2006058484A

JP2006058484A - バックライト装置

Info

Publication number: JP2006058484A
Application number: JP2004238793A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Oide; 達也大出; Takato Habuka; 旅人羽深; Juichi Takeuchi; 寿一竹内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2006-03-02

Abstract

【課題】外部振動に対して、光学機能シート積層体がブラケットから外れないようにする。
【解決手段】発光素子からなる発光ユニットと、発光ユニットから発せられる光を拡散する拡散板と、拡散板で拡散された光を透過する光学板と、光学板を支持する支持部材とを備え、光学板の少なくとも長手方向の一方側辺には、支持部材により支持されるための支持孔が設けられており、支持部材は、先端がフランジ状に形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置等に備えられるバックライト装置に関する。

液晶表示装置は、陰極線管（CRT:Cathode-Ray Tube）と比較して大型表示画面化、軽量化、薄型化、低電力消費化等が図られることから、例えば自発光型のＰＤＰ（Plasma Display Panel）等とともにテレビジョン受像機や各種のディスプレィ用に用いられるようになっている。液晶表示装置は、各種サイズの２枚の透明基板の間に液晶を封入し、電圧を印加することにより液晶分子の向きを変えて光透過率を変化させて所定の画像等を光学的に表示する。

液晶表示装置は、液晶自体が発光体ではないために、例えば液晶パネルの背面部に光源として機能するバックライトユニットが備えられる。バックライトユニットは、例えば一次光源、導光板、反射フィルム、レンズシート或いは拡散フィルム等を備え、液晶パネルに対して全面に亘って表示光を供給する。バックライトユニットには、従来一次光源として水銀やキセノンを蛍光管内に封入した冷陰極蛍光ランプ（CCLF:Cold Cathode Fluorescent Lamp）が用いられているが、冷陰極蛍光ランプが有する発光輝度が低い、寿命が短い或いは陰極側に低輝度領域が存在して均斉度等が悪い等の問題を解決しなければならない課題がある。

大型サイズの液晶表示装置においては、一般に拡散板の背面に複数本の長尺な冷陰極蛍光ランプを配置して表示光を液晶パネルに供給するエリアライト型バックライト（ Area Litconfiguration Backlight）装置が備えられている。かかるエリアライト型バックライト装置においても、上述した冷陰極蛍光ランプに起因する問題を解決しなければならず、特に４０インチを超えるような大型テレビジョン受像機においては、高輝度化や高均斉度化の問題がより顕著となっている。

エリアライト型バックライト装置においては、上述した冷陰極蛍光ランプに代えて、拡散フィルムの背面側に多数個の光三原色の赤色と緑色と青色の発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する。LED:Light Emitting Diode ）を２次元に配列して白色光を得るＬＥＤエリアライト型のバックライトが注目されている。かかるＬＥＤバックライト装置は、ＬＥＤの低コスト化に伴ってコスト低減が図られるとともに低消費電力で大型の液晶パネルに高輝度の表示が行われるようにする。

各種バックライト装置においては、光源ユニットと透過型液晶パネルとの間に、光源から出射された表示光の機能変換を行うとともに均一化する光学機能シートブロックや拡散導光プレート及び光拡散プレートや反射シート等の種々の光学部材が配置される。バックライト装置においては、光拡散プレートが、一般に透明なアクリル樹脂等によって成形され、光源と対向する部位に入射される表示光の一部を透過させるとともに一部を反射させる機能を有する調光パターンが形成されている。特許文献１には、蛍光管と対向する領域に形成される複数の帯状調光パターンが、それぞれ多数個の反射ドットによって構成された光拡散プレートを備えている。光拡散プレートは、反射ドットを蛍光管の軸線から遠ざかるにしたがって面積が小さくなるように形成することにより、蛍光管から遠ざかるにしたがって光透過率が高くなって全体として均一化した光が放出されるように作用する。

特開平６−３０１０３４号公報

ところで、ＬＥＤバックライト装置では、温度変化等により光学機能シートの形状が変化する場合があるため、光学機能シートを四辺（上下左右）で固定してしまうと皺ができてしまい、液晶パネル越しに表示される映像が乱れてしまう。

そこで、ＬＥＤバックライト装置では、光学機能シートに皺が入らないようにするために、光学機能シートの上端部に支持孔を設け、支持部材に引っかけている。

しかしながら、ＬＤＥバックライト装置に強い振動が加えられると、光学機能シートが支持部材から外れてしまう場合がある。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、温度変化等による孔楽器納シートの形状変化に柔軟に対応しつつ、振動が与えられても光学機能シートを支持部材から外れ難いバックライト装置を提供する。

本発明に係るバックライト装置は、上述の課題を解決するために、発光素子からなる発光ユニットと、発光ユニットから発せられる光を拡散する拡散板と、拡散板で拡散された光を透過する光学板と、光学板を支持する支持部材とを備え、光学板の少なくとも長手方向の一方側辺には、支持部材により支持されるための支持孔が設けられており、支持部材は、先端がフランジ状に形成されている。

また、本発明に係るバックライト装置は、突起部をさらに備え、光学板は、突起部を避けるための切り込み部が少なくとも長手方向の一方側辺に設けられている構成であっても良い。

本発明に係るバックライト装置は、光学機能シート積層体を支持する支持部の先端をフランジ状に加工し、また、突起部を避けるための切り込み部を設けるので、装置に外部から振動が加えられても、光学機能シート積層体がブラケット部材から外れることを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態として図面に示した透過型液晶表示パネル１について、詳細に説明する。透過型液晶表示パネル１は、例えば４０インチ以上の大型表示画面を有するテレビジョン受像機の表示パネルに用いられる。透過型液晶表示パネル１は、図１及び図２に示すように、液晶パネルユニット２と、この液晶パネルユニット２の背面側に組み合わされて表示光を供給するバックライトユニット３とを備えている。液晶パネルユニット２は、枠状の前面フレーム部材４と、液晶パネル５と、この液晶パネル５の外周縁部を前面フレーム部材４との間にスペーサ２Ａ、２Ｂやガイド部材２Ｃ等を介して挟み込んで保持する枠状の背面フレーム部材６とから構成される。

液晶パネル５は、詳細を省略するが、スペーサビーズ等によって対向間隔を保持された第１ガラス基板と第２ガラス基板との間に液晶を封入し、この液晶に対して電圧を印加して液晶分子の向きを変えて光透過率を変化させる。液晶パネル５は、第１ガラス基板の内面に、ストライプ状の透明電極と、絶縁膜と、配向膜とが形成される。液晶パネル５は、第２ガラス基板の内面に、３原色のカラーフィルタと、オーバコート層と、ストライプ状の透明電極と、配向膜とが形成される。液晶パネル５は、第１ガラス基板と第２ガラス基板の表面に偏向フィルムと位相差フィルムとが接合される。

液晶パネル５は、ポリイミドからなる配向膜が液晶分子を界面に水平方向に配列し、偏向フィルムと位相差フィルムとが波長特性を無彩色化、白色化してカラーフィルタによるフルカラー化を図って受信画像等をカラー表示する。なお、液晶パネル５については、かかる構造に限定されるものではなく、従来提供されている種々の構成を備える液晶パネルであってもよいことは勿論である。

バックライトユニット３は、上述した液晶パネルユニット２の背面側に配置されて表示光を供給する発光ユニット７と、この発光ユニット７内に発生した熱を放熱する放熱ユニット８と、これら発光ユニット７と放熱ユニット８とを保持するとともに前面フレーム部材４や背面フレーム部材６と組み合わされて筐体に対する取付部材を構成するバックパネル９とを備える。バックライトライトユニット３は、液晶パネルユニット２の背面に対して全面に亘って対向する外形寸法を有しており、相対する対向空間部を光学的に密閉した状態で組み合わされる。

バックライトユニット３は、発光ユニット７が、光学シートブロック１０と多数個の発光ダイオードを有する発光ブロック１１とから構成される。なお、発光ブロック１１の詳細については、後述する。光学シートブロック１０は、液晶パネル５の背面側に対向して設置され、詳細を省略するが、例えば、偏光フィルム、位相差フィルム、プリズムシート或いは拡散フィルム等の各種の光学機能シートを積層してなる光学機能シート積層体１３や、拡散導光プレート１４や、拡散プレート１５や、反射シート１６等から構成される。光学機能シート積層体１３は、詳細を省略するが発光ブロック１１から供給されて液晶パネル５に入射される表示光を直交する偏光成分に分解する機能シート、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る機能シート或いは表示光を拡散する機能シート等の種々の光学機能を奏する複数の光学機能シートが積層されて構成される。なお、光学機能シート積層体１３は、上述した光学機能シートに限定されるものではなく、例えば輝度向上を図る輝度向上フィルムや、位相差フィルムやプリズムシートを挟む上下２枚の拡散シート等を備えてもよい。

また、発光ブロック１１は、複数個の赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤ（ＬＥＤ１２と総称する。）と、これらＬＥＤ１２を所定の順序に並べて実装する横長矩形の配線基板とから構成される。透過型液晶表示パネル１では、例えば、配線基板に、適宜の個数の赤色ＬＥＤと緑色ＬＥＤと青色ＬＥＤとを組み合わせて合計２５個のＬＥＤ１２が実装される発光ブロック１１を１ユニットとし、１８ユニットで構成される。なお、発光ブロック１１は、表示画面の大きさや各ＬＥＤ１２の発光能力等によって１ユニットのＬＥＤ１２の個数及びそれぞれに実装するＬＥＤ１２の組み合わせが適宜決定される。

光学シートブロック１０は、拡散導光プレート１４が、光学機能シート積層体１３の液晶パネル５と対向する主面側に積層状態で配置され、発光ブロック１１から供給された表示光が背面側から入射される。拡散導光プレート１４は、導光性を有する透明な合成樹脂材、例えばアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等によって成形されたやや厚みのあるプレート体からなる。拡散導光プレート１４は、一方の主面側から入射された表示光を内部において屈折、反射させることによって拡散させながら導光し、他方の主面側から光学機能シート積層体１３へと入射させる。拡散導光プレート１４は、図２に示すように光学機能シート積層体１３とともにブラケット部材１４Ａを介してバックパネル９の外周壁部９ａに取り付けられる。

また、光学シートブロック１０は、拡散プレート１５と反射シート１６とが、相互の対向間隔と上述した拡散導光プレート１４との対向間隔を、図示しない多数個の光学スタッド部材によって保持されてバックパネル９に取り付けられる。拡散プレート１５は、透明な合成樹脂材料、例えばアクリル樹脂等によって成形されたプレート材であり、発光ブロック１１から供給された表示光が入射される。拡散プレート１５には、詳細を後述するようにアレイ配置された発光ブロック１１の多数個のＬＥＤ１２にそれぞれ対向してアレイ配置された多数個の調光ドット１５ａが形成されている。

拡散プレート１５は、調光ドット１５ａが、例えば、酸化チタンや硫化バリウム等の遮光剤やガラス粉末や酸化ケイ素等の拡散剤を混合したインクを用いてスクリーン印刷等によりプレート表面に円形のドットパターンを印刷して形成される。拡散プレート１５は、発光ブロック１１から供給される表示光を調光ドット１５ａで遮光して入射させる。拡散プレート１５は、調光ドット１５ａが各ＬＥＤ１２に対向して形成されており、各ＬＥＤ１２から直接入射される表示光の一部を遮光して後述する反射シート側に反射させることによって部分的に輝度が大きくなることを抑制して入射光の均一化を図って光学機能シート積層体１３へと出射する。

光学シートブロック１０においては、上述したように各ＬＥＤ１２から出射される表示光の一部を拡散プレート１５によって周囲へと放射させることにより拡散導光プレート１４に対して部分的に高容量の表示光が直接入射されることによる部分的な高輝度部位が生じないように構成されている。光学シートブロック１０においては、拡散プレート１５によって周囲へと放射された表示光を反射シート１６によって再び拡散プレート１５を介して拡散導光プレート１４側へと反射させることにより光効率の向上を図っている。反射シート１６は、例えば、蛍光剤を含有した発泡性ＰＥＴ（polyethylene terephthalate）材によって成形される。発泡性ＰＥＴ材は、約９５％程度の高反射率特性を有しており、金属光沢色と異なる色調で反射面の傷が目立たないといった特徴を有している。なお、反射シート１６については、例えば、鏡面を有する銀、アルミニウム或いはステンレス等によっても形成される。

光学シートブロック１０は、各ＬＥＤ１２から出射される表示光の一部が拡散プレート１５に対して臨界角を超えて入射されると、この拡散プレート１５の表面で反射されるようにする。光学シートブロック１０は、拡散プレート１５の表面からの反射光や各ＬＥＤ１２から周囲に放射されて反射シート１６によって反射された表示光の一部が、これら拡散プレート１５と反射シート１６との間で反復反射されることによって増反射原理による反射率の向上が図られるようにする。

ここで、光学機能シート積層体１３及び拡散導光プレート１４がブラケット部材１４Ａにより支持される様子について説明する。

ブラケット部材１４Ａは、図３に示すように、拡散導光プレート１４を固定する固定部１４Ｂと、光学機能シート積層体１３を支持する支持部１４Ｃと、光学機能シート積層体１３に対する水平方向の振動に備えるための突起部１４Ｄとからなっている。支持部１４Ｃは、光学機能シート積層体１３が衝撃等により外れないように、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、先端部がフランジ状に加工されている。なお、図４（Ａ）は、支持部１４Ｃの平面図を示しており、図４（Ｂ）は、支持部１４Ｃの斜視図を示している。また、図３では、支持部１４Ｃをブラケット部材１４Ａ上に等間隔に４つ設け、突起部１４Ｄをブラケット部材１４Ａ上の中心付近に設けたが、支持対象である光学機能シート積層体１３が振動等により外れない構成であれば良く、この態様に限らない。また、ブラケット部材１４Ａは、長手方向の一方側辺（上部）と他方側辺（下部）の両側辺に設けられる構成であっても良い。

また、光学機能シート積層体１３は、図５に示すように、ブラケット部材１４Ａの支持部１４Ｃの形状に応じた支持孔１３Ａと、突起部１４Ｄの形状に応じた切り込み部１３Ｂが設けられている。

このようにして、光学機能シート積層体１３を支持する支持部１４Ｃの先端をフランジ状に加工し、突起部１４Ｄを避けるための切り込み部１３Ｂを設けたので、装置に外部から振動が加えられ、前後方向に振動した場合には、支持部１４Ｃの先端がフランジ状に加工されているため、先端部がストッパーの役目を果たし、光学機能シート積層体１３がブラケット部材１４Ａから外れることがなく、また、装置に外部から振動が加えられ、左右方向に振動した場合には、突起部１４Ｄが設けられているので、光学機能シート積層体１３が不必要に左右に振動することがなく、光学機能シート積層体１３がブラケット部材１４Ａから外れることを防止することができる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは勿論である。

実施の形態として示す透過型液晶表示パネルの要部分解斜視図である。透過型液晶表示パネルの要部縦断面図である。拡散導光プレート及び光学機能シート積層体を支持するブランケット部材の構成を示す斜視図である。ブランケット部材に設けられている支持部の説明に供する図である。光学機能シート積層体の形状を示す斜視図である。

符号の説明

１透過型液晶表示パネル、２液晶パネルユニット、３バックライトユニット、４前面フレーム部材、５液晶パネル、６背面フレーム部材、７発光ユニット、８放熱ユニット、９バックパネル、９ａ外周壁部、１０光学シートブロック、１１発光ブロック、１２ＬＥＤ、１３光学機能シート積層体、１３Ａ支持孔、１３Ｂ切り込み部、１４拡散導光プレート、１４Ａブラケット部材、１４Ｂ固定部、１４Ｃ支持部、１４Ｄ突起部、１５拡散プレート、１５ａ調光ドット、１６反射シート

Claims

発光素子からなる発光ユニットと、
上記発光ユニットから発せられる光を拡散する拡散板と、
上記拡散板で拡散された光を透過する光学板と、
上記光学板を支持する支持部材とを備え、
上記光学板の少なくとも長手方向の一方側辺には、上記支持部材により支持されるための支持孔が設けられており、
上記支持部材は、先端がフランジ状に形成されていることを特徴とするバックライト装置。
突起部を備え、
上記光学板は、上記突起部を避けるための切り込み部が少なくとも長手方向の一方側辺に設けられていることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。