JP2014154346A - バックライト装置およびこれを備えた表示装置 - Google Patents

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

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。

特開２００５−７８８０２号公報

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。

本発明の一実施形態に係るバックライト装置の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るバックライト装置の平面図である。 本発明の一実施形態に係るバックライト装置に含まれるフレームの固定具の一例を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るバックライト装置に含まれる導光板とフレームの固定具とが備えられた状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るバックライト装置に含まれる導光板とフレームの固定具とが備えられた、他の状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るバックライト装置に含まれる導光板とフレームの固定具とが備えられた状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るバックライト装置に含まれる導光板とフレームの固定具とが備えられた、他の状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るバックライト装置に含まれる導光板とフレームの固定具とが備えられた状態を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るバックライト装置に含まれる導光板とフレームの固定具とが備えられた、他の状態を示す図である。

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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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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