液晶表示装置1は、図1の上側が視認側(表示面側;前側)として設置される表示部としての液晶パネル2と、この液晶パネル2を照明する直下型のバックライト装置3とを備えている。なお、図1の下側が、液晶表示装置1の後側になっている。
バックライト装置3は、開口した有底ケース(1面が開放面になっている筐体)31を備えており、有底ケース31の開口部を覆うようにして拡散板(筐体31の開放面に配置されCCFL34が発した光を拡散する光拡散板)32が設置されている。有底ケース31には、リフレクタとよばれる反射シート(反射部材)33、光源となるCCFL(冷陰極管)34、ランプホルダ35、複数の支持部材(一端が拡散板32の凹部65に係合し他端が筐体31と係合する支持部材;拡散板支持部材)5が格納されている。したがって、バックライト装置3では、拡散板32の裏面側(図1では下側)にCCFL34を配置し、CCFL34から射出した光が拡散板32を透過し、おもて面(図1で上側の面、射出面)から光が射出することになる。
また、バックライト装置3は、光学シート(例えば偏光分離フィルム41、拡散フィルム42、プリズムシート43など視野角を改善するための光学シート)4を備えており、光学シート4は、液晶パネル2とバックライト装置3の拡散板32との間に設置されている。光学シート4は、たとえば3枚のシートで構成されているが、図1では、1枚のシートとして描いてある。
図1で示す液晶表示装置1では、拡散板32と光学シート4との間が間隔L1だけあいており、光学シート4と液晶パネル2との間が間隔L2だけあいているが、実際には、液晶パネル2と光学シート4と拡散板32とは、矩形な環状のシャーシによって、有底ケース31の矩形な開口部の縁に一体的に設置されている。このときに、間隔L1の値は、ほぼ「0」になっており、間隔L2の値は、「0」以上のごく僅かな値になっている。
反射部材(リフレクタ)33は、CCFL34の主に後側に配置されており、CCFL34が発した光を液晶表示装置1の前側(図1の上側)に向かって反射するようになっている。拡散板32は、平板状に形成されており、CCFL34から所定の距離だけ離れて、CCFL34の前側で、CCFL34と平行に配置されている。また、拡散板32は、CCFL34に対して反射部材33の底板61と対向する位置に配置されている。
なお、光源として、所定の間隔をあけてお互いが平行に配置された(同一平面上に配置された)複数のCCFL34等の線光源を用いた場合を掲げて説明しているが、LED等の点光源を採用してもよい。点光源を採用する場合の光源は、複数のLEDをほぼ同一平面上に所定の間隔をあけて配置して構成されている。
また、具体例として、拡散板32は、厚み2mm程度の長方形の合成樹脂(乳白色等の合成樹脂)でできており、CCFL34は、円柱状に形成された管径3mm程度のもので、長方形状の有底ケース31(反射部材33)の長手方向に複数本、所定の間隔(23mm;図1に示す「p1×2」)で配置されている。42インチサイズの液晶表示装置1を想定した場合、本数は22本となる。また、拡散板32と反射部材33の底板61との距離は9mmである。
さらに説明すると、拡散板32の厚さ方向の両面が、CCFL34と平行になっており、CCFL34と拡散板32とは、拡散板32の厚さ方向でお互いが離れて設置されている。
また、拡散板32のたとえば裏面(図1の下側の面)には、CCFL34が発した光を調光するためのドット形状63が設けてもよい(図13参照)。なお、図13では、説明の便宜のために、拡散板32のおもて面にドット形状63を設けた態様を示してある。
拡散板32に設けられているドット形状63は、たとえば、特開2005−117023に記載されているドット形状と同様のものであり、ドット形状63が設けられていることによって、光源がCCFL34等の線光源やLED等の点光源であるにもかかわらず、光源の調光がされ、拡散板32で均一な輝度を得ることができるようになっている。なお、ドット形状63以外の他の形態のものを使用して上記調光をするようにしてもよい。
ドット形状63は、たとえば、光反射率の高い白色インクを拡散板32に印刷して形成されており、CCFL34の位置に近いものはドットの個数が多いかもしくはドットの径が大きくなっており、CCFL34から距離が離れるに従ってドットの個数がしだいに少なくなっているかもしくはドットの径がしだいに小さくなっている。そして、CCFL34が発する光の拡散板32での透過性を最適調整してある。
有底ケース31は、たとえば金属で矩形な枡状に形成されている。反射部材33はたとえば樹脂等で矩形な枡状に形成されている。反射部材33の内面には、反射部が形成されている。また、反射部材33は、この外面が、有底ケース31の内面に接触するかもしくは僅かな間隔を隔てて対向するようにして、有底ケース31に設けられている。なお、有底ケース31や反射部材33の矩形状の開口部側が、バックライト装置3(液晶表示装置1)の前側になり、有底ケース31や反射部材33の平板状で矩形状の底板61側がバックライト装置3の後側になる。
各CCFL34は、ランプホルダ35を介して、反射部材33の内面の底部の近くで、有底ケース31や反射部材33に一体的に設けられている。また、CCFL34の長手方向は、反射部材33や有底ケース31の長手方向(幅方向でもよい)と一致している。また、各CCFL34は、所定の間隔「p1×2」をあけてお互いが平行に延びて設けられていると共に、各CCFL34と反射部材33の内面の平面状の底部との間の距離は等しくなっている。
ここで、拡散板32の支持形態について説明すると、拡散板32は、射出面の面積が大きいので、射出面の中程を支持部材5が支持ししている。そして、拡散板32が撓むことを防止している。
詳しく説明すると、拡散板32の裏面には、凹部(拡散板32のおもて面まで貫通していない凹部;拡散板32のおもて面までおよんでいない非貫通孔や溝状の凹部)65が設けられている。そして、凹部65に支持部材(拡散板32等とは別体であって、たとえば、拡散板32に着脱自在な支持部材)5が係合して、拡散板32を支持している。
支持部材5で支持していることによって、拡散板32が有底ケース31に設置されている。支持部材5はたとえば柱状に形成されており、高さ方向の一端部が凹部65と係合して拡散板32を一体的に支持しており、高さ方向の他端部が有底ケース31や反射部材33に一体的に設けられている。これにより、拡散板32が有底ケース31に一体的に設けられていることになる。
なお、詳しくは後述するように(図12(a)、図12(c)の破線で示す支持部材5の係合部67を参照のこと)、支持部材5が、拡散板32を、この厚さ方向で拘束し、拡散板32の面内方向(拡散板32の厚さ方向に対して直交する方向)で僅かな遊びをもって支持している構成であってもよい。すなわち、拡散板32が、この厚さ方向では、有底ケース31に対して移動することができないように設置されており、拡散板32が、この面内方向では、有底ケース31に対して、僅かな遊びをもって移動できるように支持されていてもよい。
支持部材5は、詳しくは後述するが、少なくとも一部(たとえば、拡散板32側の部位)が透明材料(光透過性部材;たとえば、透明な樹脂)で構成されており(拡散板32と係合する以外の領域及び筐体31と係合する領域以外の領域が、光透過性部材で構成されていてもよい。)、凹部65と、凹部65に係合している支持部材5の部位(係合部)67との間の隙間には、拡散板32や支持部材5と同様な光学特性を有する光学特性調整剤である光カップリング剤が充填されている。拡散板32が支持部材5に一体的に設けられている場合にあっては、光カップリング剤は、接着剤としての機能も備えている。光カップリング剤としては、シリコングリスや光透過性を有する接着剤があげられる。
ここで、拡散板32に設けられている凹部65等の形態について説明する。
拡散板32の厚さ方向に対して直交する平面(図1や図3の左右方向および図1の紙面に直交する方向に展開している平面;図2の紙面に平行な方向に展開している平面)による凹部65の断面積は、拡散板32の裏面近くの部位に比べて、拡散板32のおもて面側の部位で大きくなっている。また、拡散板32の厚さ方向から見ると、おもて面側の部位の断面(凹部65の断面)の内側に裏面近くの部位の断面(凹部65の断面)が存在している。
支持部材5の係合部67は、凹部65と同様な形状で凹部65に嵌り込むような形状に形成されており、係合部67が凹部65に係合することよって、少なくとも拡散板32の厚さ方向で、支持部材5に拡散板32が拘束されて支持されるように構成されている。
具体的には、拡散板32の凹部65は、この長手方向に対して垂直な平面による断面の幅が、CCFL34が発した光の入射領域で狭くなっているような、たとえば、直線状のアリ溝で形成されており、アリ溝65の長手方向に対して直交する平面によるアリ溝65の断面の形状は一定の形状(等脚台形状)になっている(図1、図3参照)。したがって、拡散板32の裏面の近くにおける溝の幅が、拡散板32のおもて面側における溝の幅よりも小さくなっている。さらには、上述したように、拡散板32の厚さ方向に対して直交する平面による凹部65の断面積が、拡散板32の裏面近くの部位では小さく、拡散板32のおもて面側の部位では大きくなっていると共に、おもて面側の部位の断面の内側に裏面近くの部位の断面が存在していることになる。
また、拡散板32は射出成形によって成形されており、凹部65は射出成形の際に形成されている。凹部65がアリ溝で形成されており、このアリ溝の長手方向に対して直交する平面によるアリ溝65の断面の形状が一定の形状になっているので、射出成形するときにアンダーカット部が形成されず、拡散板32の射出成形で使用される金型の構成が簡素になる。
柱状に形成されている支持部材5の係合部67は、円錐台状に形成されている。この係合部67は、円錐台の面積の小さい上面が支持部材5の本体部(たとえば、円柱状や角柱状の形成された本体部)69側に位置し、面積の大きい底面が支持部材5の本体部69とは反対側(支持部材5の一端部)に位置している。支持部材5の高さ方向に対して垂直な平面による本体部69の断面と係合部67の底面とは、たとえば、お互いに一致した形態になっている。したがって、係合部67によって、支持部材5の高さ方向の一端部側にくびれ部が形成されていることになる。
支持部材5の係合部67を拡散板32の凹部65に係合させて支持部材5に拡散板32を設置した状態では、たとえば、図3で示すように、アリ溝65の底面と係合部67の底面(円錐台の底面;支持部材5の先端面)とが接触し(より精確には、光カップリング剤のごく薄い膜を間にして対向し)、アリ溝65の斜面と係合部67の斜面(円錐台の斜面)とが接触している(より精確には、光カップリング剤のごく薄い膜を間にして対向している)。そして、拡散板32が少なくともこの厚さ方向で支持部材5に拘束されている。
なお、支持部材5の係合部67を拡散板32の凹部65に係合させて支持部材5に拡散板32を設置した状態において、図4で示すように、拡散板32の裏面と支持部材5の本体部69の端面(係合部67側の端面)とが接触し、アリ溝65の斜面と係合部67の斜面(円錐台の斜面)とが接触して、拡散板32が少なくともこの厚さ方向で、支持部材5に拘束されている構成であってもよい。
また、係合部67を円錐台状ではなく、四角錐状等の角錐状に形成してあってもよい。この場合において、支持部材5の本体部69が、円柱状に形成されていてもよいし、角柱状に形成されていてもよい。
ここで、支持部材5を有底ケース31に設置する態様について詳しく説明する。
支持部材5は、前述したように柱状に形成されており、この高さ方向で基端部側から先端部側に向かって、係止部71、本体部69、係合部67の順に各部位を備えている。各部位71,69,67の軸はお互いに一致している。
係止部71は、傘状に形成されており、係止部71の中央部には軸方向に沿って切り欠き73が形成されている(図3参照)。そして、係止部71がこの径方向で弾性を備えている。
支持部材5は、係止部71が有底ケース31に係合し、有底ケース31に一体的に設けられている。すなわち、支持部材5は、有底ケース31の底板77に設けられている貫通穴75に、係止部71を差し込むことにより、係止部71が貫通穴75に嵌り、係止部71の先端部と本体部69とで有底ケース31を挟み込んでいる。そして、支持部材5が有底ケース31の内面の底部から起立して有底ケース31に一体的に設けられている。この場合、反射部材33には、本体部69の径よりも内径が大きい貫通孔79が設けられており、支持部材5が有底ケース31のみに設置されている。
なお、図5で示すように、係止部71の先端部側部位と支持部材5の本体部69とで、有底ケース31と反射部材33とを挟み込んで、支持部材5が反射部材33の内面の底部から起立して有底ケース31と反射部材33とに一体的に設けられている構成であってもよい。
ところで、支持部材5がCCFL34を固定するためのランプホルダ35を兼ねることができれば、支持部材5等の取り付け工数やコスト削減が可能になるので、好ましいことである。
そこで、支持部材5がCCFL34を固定するためのランプホルダ35を兼ねた態様について図6を用いて説明する。
図6に示す支持部材5aは、本体部69と係合部67とに加えて、CCFL34を保持するための光源保持部(ランプホルダ)35と、この光源保持部35と本体部69とをお互いにつないでいる連結部81とを備え、たとえば、モールド成形等によって一体成形されて構成されている。また、支持部材5aをバックライト装置3(有底ケース31)に設置し、CCFL34を設置した状態では、連結部81がCCFL34の後側に位置している。
連結部81は、矩形な薄い板状に形成されており、厚さ方向の一方の面に、本体部69や係合部67と光源保持部35とが設けられており、厚さ方向の他方の面に、たとえば2つの係止部71が設けられている。そして、これらの係止部71によって、支持部材5aが有底ケース31に一体的に設けられている。
ところで、凹部65が溝で形成されている場合において、図12(図3や図4に対応した図)で示すように、溝の形状を適宜変更してもよい。
すなわち、図12(a)で示すように、凹部65の断面形状をT字状に形成してもよいし、図12(b)で示すように、凹部65の断面形状をカギ穴状に形成してもよいし、図12(c)で示すように、凹部65の断面形状を当脚台形を用いたT字状に形成してもよい。
図12(a)で示すT字状の溝の断面形状(溝の長手方向に直交する平面による断面の形状)は、拡散板32の裏面側に位置している第1の矩形状部83と拡散板32のおもて面側に位置している第2の矩形状部85とで構成されている。第1の矩形状部83の幅方向(図12(a)の左右方向)の中心と第2の矩形状部85の幅方向の中心とはお互いに一致していると共に、第2の矩形状部85の幅が第1の矩形状部83の幅よりも大きくなっている。
凹部65が図12(a)で示すように形成されている場合、支持部材5の係合部67は、各矩形状部83,85に嵌り込むような形状に形成されている。すなわち、直径が第1の矩形状部83の幅とほぼ等しい円柱状(角柱状でもよい)の第1の部位87と、直径が第2の矩形状部85の幅とほぼ等しい円柱状(角柱状でもよい)の第2の部位89とで構成されている。
なお、図12(a)に破線で示すように、各部位87,89の幅を、各矩形状部83,85の幅より小さくしてもよい。これにより、支持部材5が、拡散板32の厚さ方向(図12(a)の上下方向)で拡散板32を拘束し、拡散板32の面内方向(特に、図12(a)の左右方向)で遊びをもって拡散板32を支持することができる。
図12(b)で示すカギ穴状の溝の断面形状(溝の長手方向に直交する平面による断面の形状)は、拡散板32の裏面側に位置している矩形状部91と拡散板32のおもて面側に位置している円形状部93とで構成されている。矩形状部91の幅方向の中心と円形状部93の幅方向の中心とはお互いに一致していると共に、円形状部93の直径が矩形状部91幅よりも大きくなっている。
凹部65が図12(b)示すように形成されている場合、支持部材5の係合部67は、円形状部93に嵌り込むような形状に形成されている。すなわち、直径が矩形状部91の幅よりも小さい円柱状(角柱状でもよい)の部位95と、直径が円形状部93の直径ほぼ等しい球状(円柱状でもよい)の部位97とで構成されている。
図12(c)で示すT字状の溝の断面形状(溝の長手方向に直交する平面による断面の形状)は、拡散板32の裏面側に位置している矩形状部99と拡散板32のおもて面側に位置している等脚台形状部101とで構成されている。等脚台形状部101は、上辺が拡散板32のおもて面側に位置し、上辺よりも長い下辺が拡散板32の裏面側に位置している。矩形状部99の幅は、等脚台形状部101の下辺の長さよりも小さくなっている。矩形状部99の幅方向の中心と等脚台形状部101の幅方向の中心とはお互いに一致している。
凹部65が図12(c)で示すように形成されている場合、支持部材5の係合部67は、矩形状部99と等脚台形状部101とに嵌り込むような形状に形成されている。すなわち、直径が矩形状部99の幅とほぼ等しい円柱状(角柱状でもよい)の第1の部位103と、小さいほうの直径が等脚台形状部101の上辺の長さとほぼ等しく、大きいほうの直径が等脚台形状部101の下辺の長さとほぼ等しい円錐台状(角錐台状でもよい)の第2の部位105とで構成されている。
なお、図12(c)に破線で示すように、各部位103,105の幅を、矩形状部99や等脚台形状部101の幅より小さくしてもよい。これにより、支持部材5が、拡散板32の厚さ方向(図12(a)の上下方向)で拡散板32を拘束し、拡散板32の内方向(特に、図12(a)の左右方向)で遊びをもって拡散板32を支持することができる。
ところで、上記説明では、凹部65が溝である場合を例に掲げて説明したが、凹部65が線状に長く延びた溝ではなく、拡散板32の裏面に点状に存在している形態であってもよい。
たとえば図8(a),(b)で示すように、凹部65を背の低い円柱状(高さ方向が拡散板32の厚さ方向と一致している円柱状)に形成し、また、支持部材5の係合部67を、凹部65の直径とほぼ等しい円柱状に形成し、凹部65に係合部67を挿入し、しまり嵌めによって、拡散板32を支持部材5で支持する構成であってもよい。なお、図8(a)は、図8(b)におけるA矢視図である。
また、図9(a),(b)で示すように、凹部65を背の低い楕円柱状(高さ方向が拡散板32の厚さ方向と一致している楕円柱状)に形成し、また、支持部材5の係合部67を、凹部65の内径とほぼ等しい楕円柱状に形成し、凹部65に係合部67を挿入し、しまり嵌めによって、拡散板32を支持部材5で支持する構成であってもよい。なお、図9(a)は、図9(b)におけるA矢視図である。
また、図10(a),(b)で示すように、凹部65を背の低い四角柱状(高さ方向が拡散板32の厚さ方向と一致している四角柱状)に形成し、また、支持部材5の係合部67を、凹部65の内径とほぼ等しい四角柱状に形成し、凹部65に係合部67を挿入し、しまり嵌めによって、拡散板32を支持部材5で支持する構成であってもよい。なお、図10(a)は、図10(b)におけるA矢視図である。
さらに、図11で示すように、拡散板32の凹部65と支持部材5の係合部67とを、接着剤や両面テープ(好ましくは、光カップリング剤としての機能を備えた接着剤や両面テープ)107を用いて、お互いにくっつけた構成であってもよい。
この場合、図11(a)で示すように、柱状の係合部67の側面と底面とに接着剤や両面テープ107を配置してもよいし、図11(b)で示すように、柱状の係合部67の底面にのみ接着剤や両面テープ107を配置してもよいし、図11(c)で示すように、柱状の係合部67の側面にのみ接着剤や両面テープ107を配置してもよい。
また、図7で示すように、凹部65を、溝ではなく、所定の長さをもった凹部(被係合部109と挿入部111とで構成された凹部)で構成してもよい。被係合部109は、上述したアリ溝と同様な断面形状になっており、被係合部109に支持部材5の係合部67が係合して、支持部材5で拡散板32を一体的に支持するようになっている。挿入部111は、支持部材5の係合部67を被係合部109に係合させる前に、係合部67を凹部65に挿入するための部位であり、挿入部111の内径は、係合部67の外径よりも大きくなっている。そして、支持部材5の係合部67を挿入部111に挿入した後、支持部材5に対して、拡散板32をこの面内に一方向に移動し、係合部67を被係合部109に係合させることにより、支持部材5が拡散板32を一体的に支持するようになっている。
なお、図7(a)は、図3に対応した図であり、図7(b)は、図7(a)におけるB−B断面図であり、図7(c)は、図7(a)におけるC矢視図であり、図7(d)は、被係合部109と挿入部111とで構成された凹部65の斜視図である。
ところで、図3等で示すように、支持部材5は、リフレクタ33側に位置しているベース部51と係合部67側に位置している支持部52とを備えて構成されている。ベース部51と支持部52とは本体部69を構成している。ベース部51や係止部71は、白色の光反射率の高い材料、例えば白色PC(ポリカーボーネート樹脂)で構成されている。支持部52や係合部67は、前述したように、透明な材料で構成されている。そして、例えば透明PCと白色PCの2材料を射出成形あるいは個々に射出成形し、2パーツをアッセンブリして、支持部材5が形成されている。なお、支持部材5の全体を、透明PCで射出成形して形成し、ベース部51に白色インク塗布するなどして、支持部材5を構成してもよい。
また、実験した結果から、最も遮光ドット63が少ない位置(CCFL34から最も遠い位置)でもパターン付拡散板32に深さ1.3mm以上の溝(凹部65)を設けると、拡散板32の強度確保も困難で、かつ、視認性に影響することがわかった。また、支持部52や係合部67が透明材料で構成されていても、パターン付拡散板32に接触する部位の幅が10mm以上になると視認性に影響する(拡散板32における輝度のバラツキが発生する)という結果を得ている。
この実験結果から、支持部52の径(係合部67の上面の径)をφ5.0mm、高さを7mmとし、ベース部51の厚みを1.0mm、径をφ7mmとした。
ここで、パターン付拡散板32のドット形状63、パターン付拡散板32とCCFL34との距離などによって視認性は変わってくるので、これらの寸法は視認性に合わせて変わるものであり、勿論、上述した寸法が最適なわけではない。
バックライト装置3によれば、拡散板32の裏面に凹部65を設け、拡散板32を支持するための支持部材5が凹部65に係合しているので、拡散板32を支持する支持部材5と拡散板32との係合部やこの係合部の周辺における拡散板32での輝度ムラの発生を抑制することができる。
すなわち、拡散板に貫通孔あけ、この貫通孔に支持部材を挿入して、拡散板を支持部材で支持する構成であると、支持部材と拡散板との係合部やこの係合部の周辺における拡散板での輝度ムラが発生する(たとえば、支持部材と拡散板との係合部が、拡散板の他の部位よりも暗くなる)おそれがある。一方、拡散板32の裏面に拡散板32の表面まで貫通していない(非貫通)の凹部65を設け、この凹部65に支持部材5を係合させてあるので、CCFL34が発した光が、凹部65が設けられていない拡散板32の部位から拡散板32内に入り込み、凹部65が設けられている拡散板32の裏面に対応した拡散板32のおもて面の部位にまわり込み、支持部材5と拡散板32との係合部が暗くなることを防止することができ、拡散板32を支持する支持部材5と拡散板32との係合部やこの係合部の周辺における拡散板32での輝度ムラの発生を抑制することができる。
また、支持部材5が、拡散板32をこの厚さ方向で拘束し、拡散板32の面内方向で僅かな遊びをもって支持している構成にすることにより、遮光ドット63が印刷されたパターン付拡散板32の撓みや熱膨張での変形によるCCFL34と拡散板32との位置の相違を抑制することができる。すなわち、CCFL34に対する拡散板32の位置ずれを低コストで抑制することができ、拡散板32における輝度ムラの発生を抑制することができる。
また、バックライト装置3によれば、支持部材5(係合部67や本体部69の支持部52)が透明材料で構成されているので、また、拡散板32の凹部65と支持部材5との間の隙間に光カップリング剤が充填されており、拡散板32と支持部材5とが光学的に連続となっているので、拡散板32を支持する支持部材5と拡散板32との係合部67やこの係合部67の周辺における拡散板32での輝度ムラの発生を一層確実に抑制することができる。なお、詳しくは、後述するが補強部材113(図16等参照)についても同様にして輝度ムラの発生を抑制することができる。
また、バックライト装置3によれば、拡散板32の凹部65が上述した形状(アリ溝状等の形状)に形成されているので、簡素な構成で、拡散板32の厚さ方向で支持部材5により拡散板32を拘束することができ、拡散板32がこの厚さ方向に撓むことによる拡散板32での輝度ムラの発生を抑制することができる。さらに、CCFL34の交換等でバックライト装置3を分解する際は、パターン付拡散板32から支持部材5をスライドさせることで容易に着脱することができる。
また、バックライト装置3によれば、拡散板32が射出成形によって成形されており、凹部65が射出成形の際に形成されたものであるので、凹部65を備えた拡散板32を容易に製造することができる。また、凹部65が射出成形の際に形成されたものであるので、凹部65の表面を滑らかにすることが容易であり、拡散板32における輝度ムラの発生を抑制することができる。
さらに、バックライト装置3によれば、バックフレーム(有底ケース)31およびリフレクタ(反射部材)33に固定した支持部材5の形態を、前述したように、透明材料および白色のように光反射率の高い色の材料からなるものとすることで、パターン付拡散板32への入射する光を遮ることなく、また、バックフレーム31(筐体)側への光の漏れを抑制できる。そして支持部材5に係合している拡散板32の部位の光量が周辺の部位に比べて低下し、支持部材5に係合している拡散板32の部位が暗くなることを防止することができる。
ところで、上記説明は、拡散板32に支持部材5を係合させる場合について説明したが、支持部材5に代えてもしくは加えて、拡散板32の凹部65に、拡散板32を補強するための補強部材113を係合させてもよい。拡散板32の凹部65への補強部材113の係合は、支持部材5の場合と同様にしてなされている。
図14は、拡散板32に補強部材113を設けた液晶表示装置1の正面図であり、図15は、図14におけるXV−XV断面を示す図であり、図16は、図14におけるXVI−XVI断面を示す図であり、図17は、補強部材113の斜視図である。
なお、図17(a)に示す補強部材113が、図14に示す補強部材113であり、図17(b)に示す補強部材113aは、図17(a)に示す補強部材113の等脚台形状の係合部119を取り除いたものである。図17(b)に示す補強部材113aの、拡散板32の裏面への取り付けは、凹部65を用いることなく、光カップリング剤の機能を備えた接着剤や両面テープを使用してなされる。
また、図15や図16に示すバックライト装置3(液晶表示装置1)は、有底ケース31の内面が反射部になっているので、反射部材は設けられていないが、図1に示すものと同様に、反射部材33を設けた構成であってもよい。
図14等で示すバックライト装置3では、拡散板32に、たとえば複数の補強部材113が設けられているので、拡散板32が補強され、拡散板32の曲げ剛性が高くなっている。また、図示していないが、拡散板32は、前述したように、支持部材5を用いて、有底ケース31等に設置されているものとする。
補強部材113は、たとえば、アクリル樹脂等の透明材料で構成され、細長い直方体状に形成され、拡散板32のリブとして作用するようになっている。すなわち、補強部材113の長手方向が拡散板32の面内方向の一方向(たとえば、矩形な拡散板32の幅方向;CCFL34の長手方向に直交する方向)に延びて、補強部材113の高さ方向の一方の部位(係合部119)が凹部65に係合して、補強部材113が拡散板32に一体的に設けられている。補強部材113の高さ方向の他端部と有底ケース31とは僅かに離れている(図15で示す間隔L3参照)。
なお、補強部材113を拡散板32に一体的に設けるのではなく、支持部材5の場合と同様にして、遊びをもって設けてあってもよい。すなわち、拡散板32に補強部材113を設けた状態において、拡散板32に対して補強部材113が、この高さ方向(図15の上下方向)および厚さ方向(図15の紙面に直交する方向)には移動できないように拘束されており、その一方で、拡散板32に対して補強部材113がこの長手方向(図15の左右方向)である程度の遊びをもっていてもよい。すなわち、拡散板32に対して補強部材113がこの長手方向で、所定の抵抗をもって移動することができるようになっていてもよい。
また、柱状の支持部材5を設ける代わりに、補強部材113が支持部材としての機能を備えていてもよい。すなわち、図15に示す間隔L3の値を「0」にし、補強部材113の高さ方向の他端部が、有底ケース31に一体的に設けられていてもよい。
補強部材113が支持部材としても機能を備えている場合において、補強部材(支持部材)113が、支持部材の場合と同様に、拡散板32をこの厚さ方向で拘束し、拡散板32の面内方向で、僅かな遊びをもって支持している構成であってもよい。
補強部材113(第1のリブ115)は、前述したように、線光源であるCCFL34の長手方向に対して交差する方向(たとえば、直交する方向)に延びて拡散板32の裏面に設けられている。第1のリブ115の拡散板32からの突出量(突出高さ)が、CCFL34の近傍の部位では小さく、CCFL34から離れた部位では大きくなっている。すなわち、CCFL34の直上およびこの近傍の部位では、図15で示す突出量L4が1mm程度になっている。
なお、第1のリブ115は、100mmの間隔(図14の上下方向で100mmの間隔)で複数設けられているが、第1のリブ115の設置間隔や本数は拡散板32の撓みと視認性を確認しながら、決定すればよい。
バックライト装置3によれば、補強部材113(第1のリブ115)の拡散板32からの突出量が、CCFL34の近傍の部位では小さく、CCFL34から離れた部位では大きくなっているので、CCFL34との干渉を無くしつつ、拡散板32の剛性を上げて拡散板32の設置精度を高くし、拡散板32における輝度ムラの発生を抑制することができる。
ところで、図18や図19で示すように、補強部材113を格子状に設けてもよい。図18や図19で示す補強部材113は、複数の第1のリブ115と複数の第2のリブ117とで格子状に形成されている。第1のリブ115は、前述したように、CCFL34の長手方向と直交する方向に延びている。第2のリブ117は、CCFL34の長手方向に延びている。また、各リブ115,117は、たとえば射出成形により一体で成形されている。そして、第2のリブ117の高さ方向の一端部に、断面が等脚台形状の係合部119が設けられており、この係合部119が拡散板32のアリ溝65に係合するようになっている。
なお、第2のリブ117の代わりに、第1のリブ115の高さ方向の一端部に断面が等脚台形状の係合部を設け、この係合部が拡散板32のアリ溝65に係合するようになっていてもよい。
また、各リブ115,117のそれぞれに係合部119を設けてもよい。この場合、各リブ115,117を拡散板32に組み付けるために、図20に示すように、各リブ115,117が分離可能になっているものとする。さらに、各リブ115,117が分離可能になっている場合において、図21で示すように、各リブ115,117同士の接合部に、矩形状の凹凸部121が形成されていてもよい。
なお、拡散板32の自重による撓みを低減しかつ拡散板32自身の重量が重くならないようにし、拡散板32における輝度のムラの発生を抑制するために、上述したように、第1のリブ115のうちで、CCFL34の近くに存在するものの厚さL4(図15参照)を1mmに薄くしてある。
また、図8〜図12の説明から、すでに理解されるように、図22で示すように、拡散板32の凹部65や補強部材113の係合部123の断面形状を、矩形状なものに形成してもよい。
また、図17(b)で示すような補強部材113を拡散板(凹部65が形成されていない平板状の拡散板)32に接着剤等で貼り付ける場合には、拡散板に対する補強部材113の位置を正しいものにする必要がある。そこで、拡散板32のドット63を印刷すると同時に、マーキング125を拡散板32に設けてもよい(図23参照)。
なお、CCFL34に並行する補強リブ117の厚さL5(図19参照)を薄くし、CCFL34と垂直に延びている補強リブ115に関しては、CCFL34の部分の高さL4が低くなる分、厚さL6(図19参照)を、厚さL5より厚くしてある。
また、液晶表示装置1の一般的な構成としては、液晶パネル(セル)2と拡散板32の間に視野角を改善するための光学シート4が介在する。これらもある程度の平面性が必要で、フィルム面内で大きな凹凸があると輝度ムラとなって液晶表示装置1の品質低下を招くことになる。そこで、拡散板32の裏面側に補強部材113を設けてある。
また、遮光用ドット63を印刷する面は、効率の良い遮光性を得るために、CCFL34と対向する面であることが望ましいため、補強部材113を設ける面にドット63やマーキング125を印刷することになる。また、拡散板32の輝度ムラの発生を防止するためには、乳白色の樹脂で構成されている拡散板32に対して、補強部材113を透明体で構成する必要があるので、拡散板32と補強部材113とは別材料となり、アリ溝を用い、または、接着もしくは両面テープ等で、拡散板32と補強部材113とをお互いに固定することになる。
第2のリブ117の高さ(拡散板32からの突出量)は、剛性が増加すべく可能な限り大きいほうがよく、図18で示すように、拡散板32とリフレクタ33との距離と同等の高さ(9mm)が望ましいが、第2のリブ117は、高さは組み立て許容誤差を考慮し、設計する必要があり、9mmよりも僅かに小さくなっている。
第2のリブ117の厚さL5(図19参照)は、CCFL34の間隔が23mmでは、10mmを超えると透明材料といえども第2のリブ117を設けた部位が周囲と比較すると暗くなり、視認性に影響する結果を得た。そこで、第2のリブ117の厚さを9mmとした。第2のリブ117の長さは拡散板32長さと同じ長さとしたが、組み立てに影響しない範囲でできる限り長いほうが望ましい。第2のリブ117を、各CCFL34間の中心(拡散板32の遮光面積が一番少ない箇所)に配置し、CCFL34と第2のリブ117とが平行に延び、CCFL34の長手方向と第2のリブ117とは同一方向になるようにした。
第1のリブ115は、CCFL34の直上を中心にして5mmずつ(10mmの長さにわたって)の箇所で高さが1mmと薄くなっており、それ以外の箇所では高さは9mmよりも僅かに小さい値になっている(図18参照)。第1のリブ115の厚みL6(図19参照)は30mmで長さは矩形状の拡散板32の幅方向と同じ長さになっている。
各リブ115,117は、支持部材5と同様にして、光カップリング性を有する接着剤(例えば、セメダイン社製の品名スーパーX)や両面テープ等で拡散板32に固定されている。この場合、拡散板の凹部65に係合させてあってもよいし、凹部65が設けられていない平板状の拡散板32に、図17(b)で示すような、凹部65に入り込む係合部が設けられていない各リブ115,117を設けた構成であってもよい。
また、各リブ115,117を拡散板32に設置する場合、容易に位置が出せるように、各リブ115,117の少なくともいずれかに切り込みを設け、この切り込みを拡散板のマークや凸部(図示せず)に合わせて組み立てることで(各リブ115,117を拡散板32に設置することで)各リブ115,117を拡散板32の所定の位置に連結するようにしてもよい。
拡散板32と各リブ115,117との固定は、拡散板32にリブ115あるいはリブ117を固定した後にもう一方のリブを固定することも可能であるが、各リブ115,117を格子状に組んでから、拡散板32に固定したほうが位置決めの容易性や工数等で工法的にも望ましい。
また、すでに理解されるように、拡散板32への各リブ115,117の位置決めを容易にするためには、図22に示すように、拡散板32のたとえば遮光用ドット印刷した面(図22における拡散板32の下側の面)に視認性に影響しない程度のスリット(凹凸部123を形成しているスリット)、例えば、溝幅1mm、深さ0.5mmのスリットを形成し、そのスリットと係合するような突起(凹凸部123を形成している突起)を有する第2のリブ117を用いることで位置合わせを容易にすることができる。
さらに、図24で示すように、CCFL34の直上のみで、第1のリブ115の高さを最も低くし、CCFL34光源から離れるに従って第1のリブ115の高さが次第に増す形態にしてもよい。すなわち、図15に示すバックライト装置3では、第1のリブ115に矩形状の切り欠きを設けて、CCFL34が設けられている部位における第1のリブ115の高さを低くしているが、図24に示すように、たとえば半円状の切り欠き127を設けて、第1のリブ115の高さが滑らかに変化していてもよい。
なお、上述したバックライト装置3の拡散板に、凹部65に代えて凸部を設け、この凸部に支持部材5や補強部材113を係合させて、拡散板32を支持し、また、補強してもよい。なお、前記凸部は、拡散板を射出成形する際に形成されたものであって、拡散板の本体と一体で成形されているものとする。さらに、より好ましくは、前記凸部は、溝の場合と同様にして細長く形成されており、前記凸部の長手方向に対して直交する平面による断面の形状が一定の形状になっているものとする。また、2色成形等により、前記凸部が、光を透過する材料で構成されていることが望ましい。