JP2012146426A - 照明装置及びこれを備える液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源からの照射光を照射面に対して効率よく照射できて、かつ、製造工程の削減にも寄与する照明装置及びこれを備える液晶表示装置を提供する。
【解決手段】複数のＬＥＤ４が均等に配設されたＬＥＤ基板２と、前記ＬＥＤから照射される照射光を反射させる反射部材３を備えた照明装置において、前記反射部材は、前記ＬＥＤ基板に対して略平行な平面部３ｂと、該平面部に連なった複数の略円錐形状の円錐部３ａから形成されており、該円錐部には、前記ＬＥＤ基板に配設された前記ＬＥＤの位置に対応して、該ＬＥＤを取り囲むようにした貫通孔３ｃを、少なくともその一部に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネルを照射する照明装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。

液晶パネルモジュールは、内部に発光体を有する自発光素子ではなく、外部からの光によって映像などを表示する受動型素子である。このため、液晶パネルモジュールにはバックライトなどの照明装置が取り付けられている。該照明装置は、直下方式とサイドライト方式とに大別できる。直下方式は、高輝度で、光の照射効率が高いので、大型の液晶表示装置に適しており、サイドライト方式は、小型、薄型、低消費電力であるので、小型の液晶表示装置に適しているという利点をそれぞれ有している。

大型の液晶表示装置には、通常、上述した直下方式が用いられ、光源の種類は主に冷陰極管が使用されてきたが、近年では、発光ダイオード（以下、ＬＥＤと称する）を用いたバックライトユニットが採用されてきている。

しかしながら、ＬＥＤは点光源であるため、バックライトとして均一な面光源を実現するためには、多数個のＬＥＤが必要であり、ＬＥＤの個数が十分でない場合には、輝度むらが発生し、映像が劣化する原因となっていた。

特許文献１では、図５に示すように、点状光源の個数を削減し、かつ、均一な発光面を実現する技術について開示されている。図５は、照明装置の筐体内部の構造を示す側断面図で、筐体１１、拡散板１２、ＬＥＤチップ３０、拡散反射部材４０、基板４０ａ、拡散反射部材の輪郭４１で構成される。ＬＥＤチップ３０から出射される光を拡散反射部材４０によって拡散反射させることで、拡散反射部材４０を擬似光源とすることができ、光源の数を減らしても輝度むらのない均一な発光面を実現できる技術について開示されている。

特開２００９−２７７４７５号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術では、光源からの光が効率よく照射面に到達しないため、表示面の輝度が低下する原因となっていた。図６は、特許文献１に開示されているＬＥＤ及び拡散反射部材の配置例を示す図で、１１は筐体、３０はＬＥＤチップ、４０は拡散反射部材であり、４２は拡散反射部材４０が各ＬＥＤチップ３０と対向する対向面である。図６が示すように、光源であるＬＥＤチップ３０の周りに拡散反射部材４０が配置されているが、拡散反射部材４０間の間隙に向かった光は反射されず、照射面に照射されないため、表示面の輝度が低下していた。
また、複数の拡散反射部材４０がそれぞれ独立して筐体１１に配置される構成であるため、製造時における組み立て工数が増大し、不都合を生じていた。
そこで、本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、光源からの照射光を照射面に対して効率よく照射できて、かつ、製造工程の削減にも寄与する照明装置及びこれを備える液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る照明装置は、複数のＬＥＤが均等に配設されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤから照射される照射光を反射させる反射部材を備えた照明装置において、前記反射部材は、前記ＬＥＤ基板に対して略平行な平面部と、該平面部に連なった複数の略円錐形状の円錐部から形成されており、該円錐部には、前記ＬＥＤ基板に配設された前記ＬＥＤの位置に対応して、該ＬＥＤを取り囲むようにした貫通孔が、少なくともその一部に設けられていることを特徴とする。

本発明に係る照明装置によれば、光源からの照射光を照射面に対して効率よく照射できて、かつ、製造工程の削減にも寄与する照明装置及びこれを備える液晶表示装置を提供することができる。

本発明の実施例１に関する照明装置の構成を示す模式的断面図。 本発明の実施例１に関する反射シートとＬＥＤとの位置関係及び反射シートの形状の詳細を示す説明図。 本発明の実施例１に関する反射シートの断面形状が曲面である照明装置の要部を示す模式的断面図。 本発明の実施例１に関する液晶表示装置の模式的断面図。 従来技術に関する照明装置の筐体内部の構造を示す側断面図。 従来技術に関するＬＥＤ及び拡散反射部材の配置例を示す図。

以下、本発明の実施例１について図１〜図４を用いて説明する。図１は、本発明に係る照明装置の模式的断面図であり、本発明の実施例１の照明装置は、筐体１、ＬＥＤ基板２、反射シート３、ＬＥＤ４から構成される。

筐体１は、熱膨張性の低い金属材料により形成され、底壁１ａ及び該底壁１ａの周縁に連なる側壁１ｂを有し、前記底壁１ａには、ＬＥＤ基板２が設けられている。該ＬＥＤ基板２には、複数のＬＥＤ４が直交する二方向に均等に離隔配置されている。ＬＥＤ基板２の固定方法は、例えば、筐体１の底壁１ａに設けられた孔とＬＥＤ基板２に設けられた孔との位置を合わせ、これらの孔に対してビスを用いて固定される。

反射シート３は、厚さがおよそ０．２ｍｍの単一の合成樹脂シートからなり、例えばポリエチレンテレフタラートやポリカーボネートなどの白色の樹脂材料からなる。また、前記反射シート３は、後述するプレス成形等を施すことにより、前記ＬＥＤ基板２に対して略平行な平面部３ｂと、前記ＬＥＤ４の周囲を取り囲むように平面部３ｂに連なった円錐部３ａとを有した形状に成形される。そして、この円錐部３ａには、前記ＬＥＤ基板２に配設された前記ＬＥＤ４の位置に対応して、該ＬＥＤ４を取り囲むようにした貫通孔３ｃがその一部に設けられている。

前記円錐部３ａ、平面部３ｂ及び貫通孔３ｃを有した反射シート３の製造方法は、例えば、プレス成形法を用いて行なわれ、まず板状の反射シート３を、ＬＥＤ基板２に配設された複数のＬＥＤ４の位置に対応する箇所が円錐形状となるようにプレス成形を行なう。

続いて、前記円錐形状の尖った側の先端部から所定の位置において、前記平面部３ｂに対して略平行な方向に、該円錐形状の尖った側の先端部を切断することで、貫通孔３ｃを形成する。前記円錐形状は、貫通孔３ｃを形成したことで、略円錐状となる。上述したような成形を施した後の反射シート３の要部の詳細な形状については後述する。

前記ＬＥＤ基板２に対する前記反射シート３の固定方法は、周知の種々の異なる態様によって実現可能である。一例として上述したプレス成形によって、反射シート３の所定位置を断面形状がすり鉢状となるように成形し、該すり鉢形状の底面に孔を設け、予め設けておいたＬＥＤ基板２の孔の位置に合わせて、プッシュリベット等を用いて固定することができる。

上述したような照明装置は、液晶表示装置の照明装置として利用され、反射シートを光源の周囲を取り囲むような形状とすることで、光源からの照射光を漏れなく反射させられるので、照明装置の前方の照射面に対して効率的に照射することができる。また、反射シートを一度の工程でＬＥＤ基板に取り付けることができるため、製造工程の削減にも寄与する。

図２は、図１を用いて上述した照明装置の要部を示しており、図２（Ａ）は、反射シート３とＬＥＤ４の位置関係を示した平面図である。また、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）における一点鎖線Ａ−Ａで切断した断面図であり、反射シート３の形状の詳細を示している。尚、図1において示した構成と同様な構成に関しては、同一な符号を付してその説明は省略する。

図２（Ｂ）において、ＬＥＤ４は、ＬＥＤチップ５とレンズ６から構成されている。ＬＥＤチップ５は、例えば赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色を発光させるチップ集積型のＬＥＤチップから構成される。レンズ６は、先端が球面を有する略円柱形をなしており、エポキシ樹脂などから形成され、主にＬＥＤチップ５から照射される照射光を均一に拡散するために用いられる。

図２（Ｂ）において、反射シート３の円錐部３ａとＬＥＤ基板２とがなす角度θは、およそ４５度であり、４５度〜６０度が、レンズ６を通ったＬＥＤチップ５の拡散光を前方の照射面に対して漏れなく照射できるため望ましい。この円錐部３ａの断面形状は、直線に限らず、拡散光を照射面に対して漏れなく効果的に照射できるような形状であればよい。例えば、図３は、図２で示した反射シート３の円錐部３ａについての異なる形状に係る照明装置の要部を示す模式的断面図であり、図示するように、断面形状が単一の曲率を有するいわゆる円弧である。前記断面形状は少なくとも２以上の曲率を有した円弧であってもよい。反射シート３の円錐部３ａは、上記したような曲率を有したドーム型とすることで、より高い反射効果が得られる。

図２（Ｂ）において、反射シート３の配設されたＬＥＤ４の間隔Ｌ１は５５ｍｍ程度、反射シート３の平面部３ｂの長さＬ２は２０ｍｍ程度である。また、ＬＥＤ基板２からレンズ６の先端までの高さＨ１は５．５ｍｍ程度であり、ＬＥＤ基板２から平面部３ｂまでの高さＨ２は６ｍｍ程度である。

図２（Ａ）の平面図は、ＬＥＤ４と反射シート３との位置関係を示している。反射シート３が有する貫通孔３ｃの中心に、レンズ６の中心が位置するように反射シート３は固定される。

図４は、本発明の液晶表示装置の模式的断面図であり、図１を用いて既に上述した照明装置に加えて、拡散板７、拡散シート８、プリズムシート９、反射偏光板１０、及び液晶パネル１３を備え、保持枠１４に筐体１が取り付けられて構成されている。１３ａは、液晶パネル１３の表示面である。尚、図1において示した構成と同様な構成に関しては、同一な符号を付してその説明は省略する。

拡散板７は、厚さ２ｍｍ程度の合成樹脂またはガラス材を用いて形成されており、ＬＥＤ４からの照射光を拡散し、拡散光として拡散シート８に出射する。

拡散シート８及びプリズムシート９は、いずれも光学シートの一種で、いずれもポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネートまたはアクリル樹脂などから生成される。拡散シート８及びプリズムシート９は、拡散板７から出射された拡散光を、所定の輝度以上で、かつ、均一な輝度を有する照明光に変換し、反射偏光板１０に出射する。反射偏光板１０は、入射される照明光の偏光状態を変調し、液晶パネル１３に出射する。

以上、上述したように、反射シートを光源の周囲を取り囲むような形状とすることで、光源からの照射光を漏れなく照射面に対して、照射することができて、尚且つ、反射シートをＬＥＤ基板に対して一度の工程で取り付けることができるため、製造工程の削減にも寄与する照明装置及びこれを備える液晶表示装置を提供することができる。

１ 筐体
２ ＬＥＤ基板
３ 反射シート
３ａ 円錐部
３ｂ 平面部
３ｃ 貫通孔
４ ＬＥＤ
５ ＬＥＤチップ
６ レンズ
７ 拡散板
８ 拡散シート
９ プリズムシート
１０ 反射偏光板
１３ 液晶パネル
１４ 保持枠

Claims (4)

1. 複数のＬＥＤが均等に配設されたＬＥＤ基板と、前記ＬＥＤから照射される照射光を反射させる反射部材を備えた照明装置において、
   前記反射部材は、前記ＬＥＤ基板に対して略平行な平面部と、
   該平面部に連なった複数の略円錐形状の円錐部から形成されており、
   該円錐部には、前記ＬＥＤ基板に配設された前記ＬＥＤの位置に対応して、該ＬＥＤを取り囲むようにした貫通孔が、少なくともその一部に設けられていることを特徴とする照明装置。
2. 前記円錐部は、その断面形状が少なくとも１または２以上の曲率を有するドーム型であることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
3. 前記反射部材は、板状の反射シートから成形されていることを特徴とする請求項１または２に記載の照明装置。
4. 請求項１〜３に記載の照明装置と該照明装置に照射される液晶パネルを備えたことを特徴とする液晶表示装置。