JP2014154346A - バックライト装置およびこれを備えた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含むバックライト装置において、導光板が収縮、膨張した場合であっても、バックライト装置の左右側において出射される光の量の差が少ないバックライト装置の提供を課題とする。
【解決手段】導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含み、前記導光板は、該導光板の上下の側にて、前記フレームに備えられる固定具を介して前記光源との位置を規定され、前記固定具は該導光板の上下の側にて、該導光板の左右の側に向かって前記導光板を付勢する、バックライト装置。
【選択図】図1
【解決手段】導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含み、前記導光板は、該導光板の上下の側にて、前記フレームに備えられる固定具を介して前記光源との位置を規定され、前記固定具は該導光板の上下の側にて、該導光板の左右の側に向かって前記導光板を付勢する、バックライト装置。
【選択図】図1
Description
本発明は、バックライト装置およびこれを備えた表示装置に関する。特に、サイドライト型の光源を有するバックライト装置およびこれを備えた表示装置に関する。
例えば、従来の表示装置等に広く用いられるバックライト装置は、該表示装置の下側に相当する場所に光源を備え、該光源から発光される光を、導光板を介して表示部前面に出射させるものが一般的に知られている。
近年、表示装置に用いられるバックライト装置は、該表示装置の更なる画質の向上(例えば画面の高精細化等)を実現するために、高光量の光を発光することが要求されている。ここで、バックライト装置が高光量の光を発光するようにするためには、光源を構成する発光体の数を増やすこと、あるいは光源を構成する発光体が発する光の光量を高めることが考えられる。そして、光源を構成する発光体が発する光の光量を高めることは高々数%程度の向上しか見込めないため、光源を構成する発光体の数を増やすことが該要求を満たすために現実的であると考えられる。
ここで、光源を構成する発光体の数を増やすことについて一つの問題がある。光源を構成する発光体の数を増やす場合、該表示装置の上側に相当する場所には通常表示装置の駆動回路等が備えられることが一般的であるため、放熱等の観点から、表示装置の上側に新たに光源を追加して設置することは好ましくない。したがって、上記要求を満たすために、光源を表示装置の左右の両側に相当する場所に設置する、所謂サイドライト型の面発光装置が提案されている。
特許文献1には、導光板と光源を有する面発光装置において、前記光源の発光体は前記導光板の側面に配置され、前記発光体と前記導光板の入光部は光学系接着剤、光学系エラストマ、光学系ゲルを少なくとも一つ含んだ層により空気層を排除して固定されたことを特徴とする面発光装置について記載がされている。
サイドライト型のバックライト装置を採用することによってバックライト装置から発せられる光の光量を向上させるという要求は満たされるものの、光源を構成する発光体の数を増やすことによって新たな問題も考えられる。
導光板は、光源からの光が照射されるとともに、徐々に熱を帯びることとなる。ここで導光板は樹脂製のものが一般的であり、樹脂製の導光板は光源からの熱に晒されることによって少なからず収縮、膨張することとなる。
そして、導光板はバックライト装置の発光面の全体においてほぼ均一の光量を発光するように設置されるが、導光板が収縮、膨張することによって、導光板と光源との距離が微妙に変化し、結果、バックライト装置から出射される光の光量はバックライト装置の発光面の全体において均一に保てないこととなる。
本発明の目的は、導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含むバックライト装置において、導光板が収縮、膨張した場合であっても、バックライト装置の左右側において出射される光の量の差が少ないバックライト装置を提供することとする。
また、本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面によって明らかにする。
上記課題を解決するための本発明にかかるバックライト装置は、導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含み、前記導光板は、該導光板の上下の側にて、前記フレームに備えられる固定具を介して前記光源との位置を規定され、前記固定具は、該導光板の上下の側にて、該導光板の左右の側に向かって前記導光板を付勢する、ことを特徴とする。
また、前記固定具は、該導光板の上下の側にて、該導光板の左右の側に向かって付勢する弾性部を備えることとしてもよい。また、前記固定具は、該導光板の上下の側の略中央に位置するように、前記フレームに備えられることとしてもよい。また、前記固定具は、樹脂製であることとしてもよい。
また、本発明にかかる表示装置は、上記の面発光装置が備えられた表示装置であることとしてもよい。
本発明によって、導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含むバックライト装置において、導光板が収縮、膨張した場合であっても、バックライト装置の左右側において出射される光の量の差が少ないバックライト装置の提供がされる。
図面を参照しながら、本発明のバックライト装置の実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100の分解斜視図である。図2は、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100の平面図である。
本発明の一実施形態に係るバックライト装置100は、導光板2と、前記導光板2の左右の側21、22に沿って備えられる一対の光源4(4a、4b)と、前記導光板2と前記光源4との位置を規定するフレーム3と、を含み、前記導光板2は、該導光板2の上下の側23、24にて、前記フレーム3に備えられる固定具30を介して前記光源4との位置を規定され、前記固定具30は、該導光板2の上下の側23、24にて、該導光板2の左右の側21、22に向かって前記導光板2を付勢する、ことを特徴とする。
図1、2にて示されるように、本発明にバックライト装置は、サイドライト型のバックライト装置である。サイドライト型のバックライト装置は、該バックライト装置から発せられる光の光量を向上させるという要求は満たされるものの、光源を構成する発光体の数を増やすことによって新たな問題も考えられる。
バックライト装置に備えられる導光板は、光源からの光が照射されるとともに、徐々に熱を帯びることとなる。ここで導光板は樹脂製のものが一般的であり、樹脂製の導光板は光源からの熱に晒されることによって少なからず収縮、膨張することとなる。
そして、導光板はバックライト装置の発光面の全体においてほぼ均一の光量を発光するように設置されるが、導光板が収縮、膨張することによって、導光板と光源との距離が微妙に変化し、結果、バックライト装置から出射される光の光量はバックライト装置の発光面の全体において均一に保てないこととなる。
より具体的に説明すると、導光板が熱収縮、熱膨張することによって左右の一方側にずれた場合、該一方は他方に比べ光源からの距離が近くなるため、該一方から出射される光の量は、該他方と比べ多いものとなる。
また、例えばバックライト装置が表示装置に適用される場合、表示装置の表示面において均一な光が発光されることが必要とされる。この光の発光の均一の程度は、表示装置がどのような場面で使用されるかによって求められる性能も変化する。例えば、一般的に広く普及しているテレビ等の表示装置においては、表示面には動画が表示されることが多く、表示面全体での光の発光の均一性の程度はあまり重要視されていないものであった。
しかしながら、同じ表示装置であっても例えば医療現場で用いられる手術用モニター等においては、表示部に発光される光が表示部の場所で異なることが、映し出される動画、あるいは静止画の印象を大きく変えることがあり、その結果、医師の重大な判断ミスを誘発しかねないことが懸念される。
ここで、発明者らは導光板がバックライト装置において左右いずれか一方に位置がずれた場合において、該バックライト装置から発せられる光の光量を測定したところ、サイドライト型のバックライト装置が備えられた30インチ型の表示装置において、バックライト装置の導光板と該導光板の両側の辺に沿って備えられるサイドライト型の光源との距離が、たった0.5mmずれで左右の光量が10%も異なることとが判明した。
発明者らは上記判明結果を踏まえ、仮に導光板が収縮、膨張した場合であっても、バックライト装置の左右側において出射される光の量の差が少ないバックライト装置について鋭意研究をおこない、本発明のバックライト装置に至った。
図1、2にて示される本発明の一実施形態に係るバックライト装置100は、導光板2の側面の相対する一対に対向して配置された光源4(4a、4b)から照射される光を、該導光板2の側面から入射させて、表面から出射させる。
ここで、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100を構成する各構成部材について、図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる導光板2は、光透過率の高い材料によって形成されることが好ましい。具体的には光透過率が85%以上の材料によって形成されることとしてもよいし、光透過率が87%以上の材料によって形成されることとしてもよいし、光透過率が89%以上の材料によって形成されることとしてもよい。
また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる導光板2は、光透過率の高い樹脂によって形成されることとしてもよい。また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる導光板2は、例えばポリカーボネート(光透過率:約90%)によって形成されることとしてもよい。また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる導光板2は、光透過率の高いガラスによって形成されることとしてもよい。
また、導光板2の厚さは、10.0mm以下であることが重量等の観点から好ましい。導光板2の厚さの下限値は、発光表面の歪み等の影響を及ぼさない厚さであれば特に規定はないが、例えば0.3mm以上であることとしてもよい。
また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる導光板2は、バックライト装置100に取り付けられる位置を規定する切欠き25が形成されている。該切欠き25は、後に説明を行うフレーム3が有する固定具30(30a、30b)の位置と対応する位置に形成される。
また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられるフレーム3は、導光板2と光源4(4a、4b)とが所定の位置関係を保つための役割を果たしている。そのためフレーム3には、ある程度の剛性及び/又は耐熱性(熱によって変形しないこと)が求められる。剛性及び/又は耐熱性を満たすためにも、フレーム3は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成されることとしてもよい。
そして、導光板2と光源4との位置を規定するための固定具30は、該導光板2の左右の側21,22には備えられないこととしてもよい。すなわちフレーム3は、図1、2にて示されるように、導光板2のサイドライト型の光源4(4a、4b)に沿う辺(図1、2における符号21、22の辺)に対して垂直な辺(図1、2における符号23、24の辺)のみにて、該導光板2の位置を固定する固定具30(30a、30b)を備えていることとしてもよい。ここで固定具30(30a、30b)は、フレーム3と一体なものとしてもよいし、フレーム3と別体なものとしてもよい。
図3は、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に含まれるフレーム3の固定具30の一例を示す斜視図である。固定具30は、光源4(4a、4b)が備えられる方向で導光板2に付勢するように、フレーム3に備えられる。すなわち、固定具30は、導光板2の上下の側23、24にて、該導光板2の左右の側21、22に向かって導光板2を付勢するように、フレーム3に備えられる。また、固定具30は、導光板2の上下の側23、24の縁にて、該導光板2の左右の側21、22に向かって導光板2を付勢するように、フレーム3に備えられることとしてもよい。
そして、図3にて示されるように、固定具30はその両端に、導光板2の左右の側21、22に向かって導光板2を付勢する弾性部300を備えることとしてもよい。また、固定具30はその一端に、導光板2の左右いずれかの側に向かって導光板2を付勢する弾性部300を備えることとしてもよい。この場合、導光板2の上下の側23、24それぞれにおいて、該導光板2の左側21に向かって導光板2を付勢する固定具30と、該導光板2の右側22に向かって導光板2を付勢する固定具30と、の二種類の固定具がフレーム3に備えられることとしてもよい。
固定具30の両端に備えられる弾性部300は、例えばゴムによって形成されることとしてもよいし、バネ(例えば板バネ)等によって構成される弾性部300であることとしてもよい。図3にて示される固定具30は、樹脂製のものであり、両端に間隙301(スリット)を設けることによって、樹脂の弾性と、固定具30および導光板2の間の摩擦力を利用して、導光板2とフレーム3との位置決めを実現している。
図4Aは、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に含まれる導光板2とフレーム3の固定具30とが備えられた状態を示す図である。図4Aにて示されるように、導光板2に備えられた切欠き25に、フレーム3に備えられる固定具30(30a、30b)を圧入することによって(プレスフィット)、導光板2とフレーム3との位置決めを実現している。
そして、導光板2に熱が加えられ、固定具30(30a、30b)を押圧する方向(図1におけるX方向)に膨張した場合でも、固定具30(30a、30b)の両端部に備えられた間隙301(スリット)が、導光板2の膨張を保障して、バックライト装置100において導光板2の左右のずれを回避する。
図4Bは、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に含まれる導光板2とフレーム3の固定具30(30a、30b)とが備えられた、他の状態を示す図である。図4Bには、導光板2に熱が加えられ、固定具30(30a、30b)を押圧する方向(図1におけるX方向)に膨張した場合でも、固定具30(30a、30b)の両端部に備えられた間隙301(スリット)が、導光板2の膨張を保障して、バックライト装置100において導光板2の左右のずれを回避する様子が模式的に示されている。
また、他の固定具30の例として、図3に示される固定具30の両端部にスナップフィット方式の結合機構を備えることとしてもよい。スナップフィット方式の結合機構302を備えることによって導光板2の面方向(図1におけるZ方向)での保持も可能となり、更に位置決めの精度が高まる。
図5Aは、本発明の他の実施形態に係るバックライト装置100に含まれる導光板2とフレーム3の固定具30とが備えられた状態を示す図である。図5Aにて示されるように、導光板2に備えられた切欠き25に、フレーム3に備えられる固定具30を圧入することによって(スナップフィット)、導光板2とフレーム3との位置決めを実現している。
そして、導光板2に熱が加えられ、固定具30を押圧する方向に膨張した場合でも、固定具30の両端部に備えられた間隙301(スリット)が、導光板2の膨張を保障して、バックライト装置100において導光板2の左右のずれを回避する。
図5Bは、本発明の他の実施形態に係るバックライト装置100に含まれる導光板2とフレーム3の固定具30とが備えられた、他の状態を示す図である。図5Bには、導光板2に熱が加えられ、固定具30を押圧する方向に膨張した場合でも、固定具30の両端部に備えられた間隙301(スリット)が、導光板2の膨張を保障して、バックライト装置100において導光板2の左右のずれを回避する様子が模式的に示されている。
また、他の固定具30の例として、図3に示される固定具30の両端部にゴムを備えることとしてもよい。固定具30の両端部にゴムを備えることによって、導光板2が膨張して押圧された場合であっても、導光板2を面で押さえることができるため、導光板2が膨張した場合において位置決めの精度が高まる。
図6Aは、本発明の他の実施形態に係るバックライト装置100に含まれる導光板2とフレーム3の固定具30とが備えられた状態を示す図である。図6Aにて示されるように、導光板2に備えられた切欠き25に、フレーム3に備えられる固定具30を圧入することによって、導光板2とフレーム3との固定を実現している。
そして、導光板2に熱が加えられ、固定具30を押圧する方向に膨張した場合でも、固定具30の両端部に備えられたゴムが、収縮することによって導光板2の膨張を保障して、バックライト装置100において導光板2の左右のずれを回避する。
図6Bは、本発明の他の実施形態に係るバックライト装置100に含まれる導光板2とフレーム3の固定具30とが備えられた、他の状態を示す図である。図6Bには、導光板2に熱が加えられ、固定具30を押圧する方向に膨張した場合でも、固定具30の両端部に備えられたゴムは、導光板2と接する側の面全体で、導光板2の位置決めをしていることが示されている。
上記説明を行ったような固定具30は、導光板2の上下の側23、24の略中央に位置するように、フレーム3に備えられることとしてもよい。あるいは、上記説明を行ったような固定具30は、導光板2における、該導光板2の導光板2の上下の側23、24それぞれにおいて三等分した際の中央部分に位置するように、フレーム3に備えられることとしてもよい。すなわち、図2にて示される上下の側23、24の「B」領域に、固定具
30は備えられることとしてもよい。
30は備えられることとしてもよい。
導光板2に熱が加えられ収縮又は膨張する場合、サイズの変化が最も顕著な箇所は、該導光板2の左右の周縁部である。例えば図2にて示される導光板2の左の周縁部に近い領域である「A」領域に固定具30を設置した場合、固定具30の両端には、導光板2の左右の周縁部に遠い領域である「B」領域に設置された場合と比較して高い押圧を受けることとなり、固定具30の両端に備えられた弾性部300では、導光板2の膨張を保障できないおそれが生じる。この様な場合、導光板2の面方向(図1におけるZ方向)に歪む力が加わり、結果、バックライト装置100の光の出射の均一性が低下するおそれがあるからである。
また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる光源4(4a、4b)は、複数の発光体41を含んで構成されている。すなわち、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100は、導光板2の左右両側21、22に沿って備えられる複数の発光体41を含むものである。例えば、光源4(4a、4b)において、複数の発光体41はお互いに2〜15mmの間隔を離間して備えられることとしてもよいし、5〜10mmの間隔を離間して備えられることとしてもよい。
また、該発光体41はLEDにより構成されることとしてもよい。発光体41に光の直線性に優れるLEDが用いられることによって、導光板2への光の入射がより確実なものとなり、結果バックライト装置100全体における出射される光量が多くなることとなる。
なお、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる光源4(4a、4b)とフレーム3とは、直接固定されることとしてもよい。すなわち、フレーム3と光源4(4a、4b)とは、例えばネジ等を介して直接固定されることとしてもよい。また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100に備えられる光源4(4a、4b)とフレーム3とは、接着剤等を介して固定されることとしてもよい。
また、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100は、導光板2の光を出射する側の面と反対側面と、フレーム3との間に反射板を備えることとしてもよい。
また、図1、2にて示されるように、本発明の一実施形態に係るバックライト装置100のフレーム3は導光板2の外縁の全てを囲むように備えられることとしてもよい。これはフレーム3の剛性を高め、本発明の効果を更に高めるためである。
また。光源4(4a、4b)は、フレーム3と導光板2との間に、該導光板2と離間して備えられることとしてもよい。これは、光源4(4a、4b)からの光が照射されることによって熱を帯びた導光板2が、収縮、膨張した際に、導光板2が光源4(4a、4b)と接触することを避けるためである。すなわち、熱によって収縮、膨張した導光板2が、光源4(4a、4b)と物理的に接触することによって、該導光板2が面方向(図1におけるz方向)に撓むことを回避するためである。これによって本発明の効果を更に高めることとなる。
また、本発明に係るバックライト装置100が表示装置に適用された場合、該表示装置の表示部における左右の光量の差が6%以内であることとしてもよい。例えば該表示装置が30インチサイズの表示部を有する場合、左右の光量の差が6%以内であることは、バックライト装置100における導光板2のずれ幅の最大値が0.3mm以内であることを意味する。
100 バックライト装置、2 導光板、21(22) 光源に沿う辺、23(24) 光源沿う辺に対して垂直な辺、25 切欠き、3 フレーム、30 固定具、300 弾性部、301 間隙、302 スナップフィット方式の結合機構、4 光源、41 発光体。
Claims (5)
- 導光板と、前記導光板の左右の側に沿って備えられる一対の光源と、前記導光板と前記光源との位置を規定するフレームと、を含み、
前記導光板は、該導光板の上下の側にて、前記フレームに備えられる固定具を介して前記光源との位置を規定され、
前記固定具は、該導光板の上下の側にて、該導光板の左右の側に向かって前記導光板を付勢する、
ことを特徴とするバックライト装置。 - 前記固定具は、該導光板の上下の側にて、該導光板の左右の側に向かって付勢する弾性部を備える、
ことを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。 - 前記固定具は、該導光板の上下の側の略中央に位置するように、前記フレームに備えられる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のバックライト装置。 - 前記固定具は、樹脂製である、
ことを特徴とする請求項1乃至3いずれか一項に記載のバックライト装置。 - 請求項1乃至4いずれか一項に記載のバックライト装置が備えられた、表示装置。
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