JP5298204B2 - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents
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Description
本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
例えば、液晶テレビなどの液晶表示装置に用いる液晶パネルは、自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としている。このバックライト装置は、液晶パネルの裏側(表示面とは反対側)に設置されるようになっており、液晶パネル側の面が開口したシャーシと、シャーシ内に収容される光源と、シャーシの内面に沿って配されて光をシャーシの開口部側に反射させる反射シートと、シャーシの開口部に配されて光源が発する光を効率的に液晶パネル側へ放出させるための光学部材(拡散シート等)とを備える。
上記した構成のバックライト装置において低消費電力化などを図るため、光源としてLEDを用いる場合があり、例えばシャーシの底板上にLEDを多数個平面配置する構成を採る場合がある。しかし、バックライト装置からの出射光を正面側から観測した場合、画面における四隅の角部において光量不足により暗部が生じるという問題があった。この問題点を解消すべく、下記特許文献1に記載された技術が提案されている。
上記した構成のバックライト装置において低消費電力化などを図るため、光源としてLEDを用いる場合があり、例えばシャーシの底板上にLEDを多数個平面配置する構成を採る場合がある。しかし、バックライト装置からの出射光を正面側から観測した場合、画面における四隅の角部において光量不足により暗部が生じるという問題があった。この問題点を解消すべく、下記特許文献1に記載された技術が提案されている。
(発明が解決しようとする課題)
上記した特許文献1には、シャーシの底板上に平面配置したLEDについて、角部付近における設置数を中央側部分における設置数よりも多くする構成を採用している。このようにすれば、角部付近において多くのLEDが発光するから、角部における光量不足を補うことができるのである。
上記した特許文献1には、シャーシの底板上に平面配置したLEDについて、角部付近における設置数を中央側部分における設置数よりも多くする構成を採用している。このようにすれば、角部付近において多くのLEDが発光するから、角部における光量不足を補うことができるのである。
しかしながら、上記した特許文献1記載の技術を採用すると、バックライト装置におけるLEDの設置数が全体として多くなるため、LEDの設置数が増加する分だけ製造コストも増大してしまうという問題がある。しかも、LEDの設置数をシャーシ内の位置に応じて異ならせるには、LED基板上にLEDを偏在配置させる必要があるため、特殊なLED基板の製造が必要となる。従って、LEDが等間隔で配列された汎用品のLED基板を使用することができず、一層製造コストが増大する傾向となっていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、低コストで輝度ムラを抑制することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の照明装置は、光源と、前記光源に対して光出射側とは反対側に配される底板を有するとともに前記光源を収容するシャーシと、前記底板に沿って配される方形状の底部、及び前記底部における少なくとも隣り合う2つの辺からそれぞれ前記光出射側に立ち上がるとともに隣り合う側縁間に継ぎ目が形成される少なくとも2つの立ち上がり部を有するとともに光を反射させる反射部材とを備え、少なくとも2つの前記立ち上がり部のうちいずれか一方の立ち上がり部における前記側縁には、前記継ぎ目よりも前記底部から他方の立ち上がり部へ向かう方向に張り出す張出部が形成されている。
本発明の照明装置は、光源と、前記光源に対して光出射側とは反対側に配される底板を有するとともに前記光源を収容するシャーシと、前記底板に沿って配される方形状の底部、及び前記底部における少なくとも隣り合う2つの辺からそれぞれ前記光出射側に立ち上がるとともに隣り合う側縁間に継ぎ目が形成される少なくとも2つの立ち上がり部を有するとともに光を反射させる反射部材とを備え、少なくとも2つの前記立ち上がり部のうちいずれか一方の立ち上がり部における前記側縁には、前記継ぎ目よりも前記底部から他方の立ち上がり部へ向かう方向に張り出す張出部が形成されている。
このようにすれば、光源からの光は、底部及び立ち上がり部を有する反射部材により反射されることで、効率的に出射される。この反射部材のうち方形状の底部における少なくとも隣り合う2つの辺からそれぞれ光出射側に立ち上がる少なくとも2つの立ち上がり部における隣り合う側縁間には、継ぎ目が形成されている。ここで、仮に立ち上がり部が撓み変形して継ぎ目に隙間が形成されると、その隙間から光が漏れ出すため、局所的な暗部となり得る。このような問題の対策として、例えば継ぎ目の近傍により多くの光源を配置することが考えられるものの、それでは光源の設置数が増加するため、コスト高を招くこととなる。
そこで、本発明では、少なくとも2つの立ち上がり部のうちいずれか一方の立ち上がり部における側縁に、他方の立ち上がり部における側縁との間に形成される継ぎ目よりも、底部から他方の立ち上がり部へ向かう方向に張り出す張出部を形成している。他方の立ち上がり部は、撓み変形に伴い底部から他方の立ち上がり部へ向かう方向に引っ込むよう変位する、つまり他方の立ち上がり部の側縁が一方の立ち上がり部の側縁から離間するよう変位するものの、一方の立ち上がり部における側縁に形成された張出部が継ぎ目よりも他方の立ち上がり部の変位方向に張り出す形態とされるから、他方の立ち上がり部の側縁との間に隙間が空くのが回避される。これにより、光源の設置数を増加することなく、継ぎ目からの光漏れを防止することができ、もって低コストで輝度ムラを抑制することができる。
本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記底部が長手の方形状をなしており、前記他方の立ち上がり部が前記底部における短辺から立ち上がるのに対し、前記張出部を有する前記一方の立ち上がり部が前記底部における長辺から立ち上がるものとされる。このようにすれば、熱環境の変化に伴い長手の方形状をなす底部に熱膨張が生じると、短辺方向についての熱膨張量よりも長辺方向についての熱膨張量の方が大きくなる傾向とされる。このため、短辺から立ち上がる他方の立ち上がり部は、底部の長辺方向についての熱膨張に伴って立ち上がり基端位置が変位し、それに伴って他方の立ち上がり部には撓み変形が生じ易いものとされる。その点、本発明では、長辺から立ち上がる一方の立ち上がり部に張出部を形成しているから、短辺側の他方の立ち上がり部に撓み変形が生じてその側縁が長辺側の一方の立ち上がり部の側縁から離間するよう変位しても、張出部により光の漏れを効果的に防ぐことができる。
(1)前記底部が長手の方形状をなしており、前記他方の立ち上がり部が前記底部における短辺から立ち上がるのに対し、前記張出部を有する前記一方の立ち上がり部が前記底部における長辺から立ち上がるものとされる。このようにすれば、熱環境の変化に伴い長手の方形状をなす底部に熱膨張が生じると、短辺方向についての熱膨張量よりも長辺方向についての熱膨張量の方が大きくなる傾向とされる。このため、短辺から立ち上がる他方の立ち上がり部は、底部の長辺方向についての熱膨張に伴って立ち上がり基端位置が変位し、それに伴って他方の立ち上がり部には撓み変形が生じ易いものとされる。その点、本発明では、長辺から立ち上がる一方の立ち上がり部に張出部を形成しているから、短辺側の他方の立ち上がり部に撓み変形が生じてその側縁が長辺側の一方の立ち上がり部の側縁から離間するよう変位しても、張出部により光の漏れを効果的に防ぐことができる。
(2)前記他方の立ち上がり部は、前記底部における一対の短辺からそれぞれ立ち上がるのに対し、前記一方の立ち上がり部は、前記底部における一対の長辺からそれぞれ立ち上がるものとされており、一対の前記一方の立ち上がり部における両側縁にそれぞれ前記張出部が形成されている。このようにすれば、底部の熱膨張に伴い一対の短辺から立ち上がる他方の立ち上がり部がそれぞれ撓み変形した場合でも、各短辺に対して隣り合う各長辺から立ち上がる一方の立ち上がり部における両側縁にそれぞれ張出部が形成されているので、隣り合う一対の他方の立ち上がり部と一対の一方の立ち上がり部との各側縁間に形成される4箇所の継ぎ目にそれぞれ隙間が生じるのを回避することができる。これにより、輝度ムラを効果的に抑制することができる。
(3)前記張出部は、前記一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側部分及び立ち上がり先端側部分よりも両者間の中央側部分の方が大きいものとされる。他方の立ち上がり部は、撓み変形時に立ち上がり先端側部分及び立ち上がり基端側部分よりも中央側部分の方が大きく変位することになる。これに対し、張出部が一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して上記のような設定とされ、撓み変形時の他方の立ち上がり部の形状に近い形状とされているから、他方の立ち上がり部における側縁との間の継ぎ目に隙間が生じるのを好適に防ぐことができ、輝度ムラをより確実に抑制することができる。
(4)前記張出部は、前記一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に近づくに連れてそれぞれ大きくなるものとされる。このようにすれば、張出部を撓み変形時の他方の立ち上がり部の形状に倣う形状となるから、他方の立ち上がり部における側縁との間の継ぎ目に隙間がより生じ難いものとなり、輝度ムラを一層確実に抑制することができる。
(5)前記張出部のうち少なくとも前記立ち上がり先端側部分は、弓形状をなしている。このようにすれば、反射部材を底部から各立ち上がり部を立ち上げる前の展開状態としたとき、他方の立ち上がり部と一方の立ち上がり部との間の間隔は、立ち上がり基端側に比べて立ち上がり先端側の方が大きくなっている。このため、張出部のうち立ち上がり先端側部分の形状を設定する上での自由度が立ち上がり基端側部分に比べて相対的に高く、それにより立ち上がり先端側部分を、撓み変形時の他方の立ち上がり部の形状により近い弓形状とすることができる。従って、他方の立ち上がり部における側縁との間の継ぎ目に隙間がさらに生じ難いものとなり、輝度ムラをより一層確実に抑制することができる。
(6)前記張出部のうち少なくとも前記立ち上がり先端側部分及び前記立ち上がり基端側部分は、弓形状をなしている。このようにすれば、張出部が撓み変形時の他方の立ち上がり部の形状により近似した形状とされるから、継ぎ目に隙間が生じるのを好適に防ぐことができ、輝度ムラの防止により好適となる。
(7)前記張出部は、全長にわたって弓形状をなしている。このようにすれば、張出部が撓み変形時の他方の立ち上がり部の形状にさらに近似した形状とされるから、継ぎ目に隙間が生じるのをより好適に防ぐことができ、輝度ムラの防止に一層好適となる。
(8)前記張出部は、前記一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して、前記立ち上がり基端側部分及び前記立ち上がり先端側部分が同じとなるよう対称形状とされる。このようにすれば、反射部材の設計及び寸法管理が容易なものとなり、製造上優れる。
(9)前記張出部のうち前記立ち上がり先端側部分が弓形状をなしているのに対し、前記立ち上がり基端側部分が三角形状をなしている。このようにすれば、反射部材を底部から各立ち上がり部を立ち上げる前の展開状態としたとき、他方の立ち上がり部と一方の立ち上がり部との間の間隔は、立ち上がり先端側に比べて立ち上がり基端側の方が小さくなっている。このため、張出部の立ち上がり基端側部分を三角形状とし、その張り出し寸法を極力小さなものに留めることで、隣り合う他方の立ち上がり部の外形に影響を及ぼすことなく、張出部を形成することができる。従って、反射部材を製造する上で好適となる。
(10)前記張出部は、前記他方の立ち上がり部における前記光出射側とは反対側の面よりも、前記底部から前記他方の前記立ち上がり部へ向かう方向に張り出すよう形成されている。このようにすれば、例えば張出部の張り出し寸法について、他方の立ち上がり部が最大限撓み変形した場合においても他方の立ち上がり部の側縁に対して張出部が当接した状態に維持されるような大きさに設定することが可能とされる。これにより、隣り合う立ち上がり部間の継ぎ目に隙間が生じるのを確実に防ぐことができるとともに、輝度ムラを確実に防ぐことができる。
(11)前記張出部は、前記一方の立ち上がり部の側縁において全長にわたって形成されている。このようにすれば、張出部と他方の立ち上がり部の側縁との間に、全長にわたって隙間が生じるのが防がれるから、輝度ムラの抑制にさらに好適となる。
(12)前記立ち上がり部は、前記底部に対して傾斜状をなしている。このようにすれば、立ち上がり部により光を光出射側へ向けて好適に角度付けしつつ反射させることができる。
(13)前記シャーシには、前記底板から立ち上がるとともに前記立ち上がり部との間に空間を保有しつつ対向状をなす側板が備えられている。このようにすれば、他方の立ち上がり部が撓み変形に伴って側板との間に保有された空間内に変位した場合でも、張出部によって継ぎ目に隙間が空くのが回避され、もって光漏れが防止される。また、側板と他方の立ち上がり部との間の空間に、一方の立ち上がり部の側縁から張り出す張出部を配することが可能とされる。
(14)前記光源は、LEDからなる。このようにすれば、高輝度化及び低消費電力化などを図ることができる。
(15)前記LEDは、前記底板及び前記底部に並行するLED基板上に複数実装されている。LEDをLED基板上に複数実装するにあたり、従来のように例えば継ぎ目の近傍により多くのLEDを配置するには、LED基板上にLEDを偏在させる必要があるため、特殊なLED基板を製造する必要があって高コストとなる。その点、上記したように反射部材の一方の立ち上がり部における側縁に張出部を形成することで、従来の手法を採用する必要がなくなるから、例えばLEDが規則的に配された汎用的なLED基板を使用することが可能となる。これにより、一層の低コスト化を図ることができる。
(16)前記LEDに対する前記光出射側には、前記LEDからの光を拡散させつつ出射させる拡散レンズが配されている。このようにすれば、LEDから発せられた光を拡散レンズにより拡散させつつ出射させることができる。これにより、出射光にムラが生じ難くなるので、LEDの設置数を削減することが可能となり、もって低コスト化を図ることができる。
(17)前記光源に対して前記光出射側に配される光学部材を備え、前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が、前記光源が配される光源配置領域と、前記光源が配されない光源非配置領域とに区分されているのに対し、前記光学部材は、前記光源配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記光源側と対向する面の光反射率が、前記光源非配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記光源側と対向する面の光反射率よりも大きいものとされている。このようにすれば、光源から出射された光は、まず光学部材のうち光反射率が相対的に大きい部位に到達するため、その多くが反射される(つまり透過されない)こととなり、光源からの出射光量に対して照明光の輝度が抑制される。一方、ここで反射された光は、シャーシ内で反射部材により反射させ、光源非配置領域に到達させることが可能とされる。光学部材のうち当該光源非配置領域と重畳する部位は、相対的に光反射率が小さいため、より多くの光が透過されることとなり、所定の照明光の輝度を得ることができる。
(18)前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が少なくとも、第1端部と、前記第1端部とは反対側の端部に位置する第2端部と、前記第1端部と前記第2端部とに挟まれる中央部とに区分されており、このうち前記中央部が前記光源配置領域とされ、前記第1端部及び前記第2端部が前記光源非配置領域とされる。このようにすれば、当該照明装置の中央部に十分な輝度を確保することができ、当該照明装置を備える表示装置においても表示中央部の輝度が確保されることとなるため、良好な視認性を得ることが可能となる。
(19)前記光源は、冷陰極管からなる。このようにすれば、長寿命化などを図ることができ、また調光を容易に行うことが可能となる。
(20)前記光源は、熱陰極管からなる。このようにすれば、高輝度化などを図ることができる。
次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
このような表示装置によると、表示パネルに対して光を供給する照明装置が、低コストで輝度ムラが抑制されたものであるため、低コストで表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
前記表示パネルとしては液晶パネルを例示することができる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばテレビやパソコンのディスプレイ等に適用でき、特に大型画面用として好適である。
(発明の効果)
本発明によれば、低コストで輝度ムラを抑制することができる。
本発明によれば、低コストで輝度ムラを抑制することができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図15によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図3及び図4に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を図1から図15によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図3及び図4に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本実施形態に係るテレビ受信装置TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネットCa,Cbと、電源Pと、チューナーTと、スタンドSTとを備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長(長手)の方形状(矩形状、長方形状)をなし、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2に示すように、表示パネルである液晶パネル11と、外部光源であるバックライト装置(照明装置)12とを備え、これらが枠状のベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。
次に、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びバックライト装置12について順次に説明する。このうち、液晶パネル(表示パネル)11は、平面に視て横長な方形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。なお、両基板の外側には偏光板が配されている。
続いて、バックライト装置12について詳しく説明する。バックライト装置12は、図2に示すように、光出射面側(液晶パネル11側)に開口部14bを有した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の開口部14bを覆うようにして配される光学部材15群(拡散板(光拡散部材)15aと、拡散板15aと液晶パネル11との間に配される複数の光学シート15b)、シャーシ14の外縁部に沿って配され光学部材15群の外縁部をシャーシ14との間で挟んで保持するフレーム16とを備える。さらに、シャーシ14内には、光源であるLED17(Light Emitting Diode:発光ダイオード)と、LED17が実装されたLED基板18と、LED基板18においてLED17に対応した位置に取り付けられる拡散レンズ19とが備えられる。その上、シャーシ14内には、LED基板18をシャーシ14との間で保持することが可能な保持部材20と、シャーシ14内の光を光学部材15側に反射させる反射シート21とが備えられる。なお、当該バックライト装置12においては、LED17よりも光学部材15側が光出射側となっている。以下では、バックライト装置12の各構成部品について詳しく説明する。
シャーシ14は、金属製とされ、図3から図5に示すように、液晶パネル11と同様に横長な方形状(矩形状、長方形状)をなす底板14aと、底板14aの各辺(一対の長辺及び一対の短辺)の外端からそれぞれ表側(光出射側)に向けて立ち上がる側板14cと、各側板14cの立ち上がり端から外向きに張り出す受け板14dとからなり、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型(略浅皿状)をなしている。シャーシ14は、その長辺方向がX軸方向(水平方向)と一致し、短辺方向がY軸方向(鉛直方向)と一致している。シャーシ14における各受け板14dには、表側からフレーム16及び次述する光学部材15が載置可能とされる。各受け板14dには、フレーム16がねじ止めされている。シャーシ14の底板14aには、保持部材20を取り付けるための取付孔14eが開口して設けられている。取付孔14eは、底板14aにおいて保持部材20の取付位置に対応して複数分散配置されている。
光学部材15は、図2に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形(矩形状)をなしている。光学部材15は、図3に示すように、その外縁部が受け板14dに載せられることで、シャーシ14の開口部14bを覆うとともに、液晶パネル11とLED17との間に介在して配される。光学部材15は、裏側(LED17側、光出射側とは反対側)に配される拡散板15aと、表側(液晶パネル11側、光出射側)に配される光学シート15bとから構成される。拡散板15aは、所定の厚みを持つほぼ透明な樹脂製の基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。光学シート15bは、拡散板15aと比べると板厚が薄いシート状をなしており、2枚が積層して配されている(図7及び図8)。具体的な光学シート15bの種類としては、例えば拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートなどがあり、これらの中から適宜に選択して使用することが可能である。
フレーム16は、図2に示すように、液晶パネル11及び光学部材15の外周縁部に沿う枠状をなしている。このフレーム16と各受け板14dとの間で光学部材15における外縁部を挟持可能とされている(図4及び図5)。また、このフレーム16は、液晶パネル11における外縁部を裏側から受けることができ、表側に配されるベゼル13との間で液晶パネル11の外縁部を挟持可能とされる(図4及び図5)。
次に、LED17及びLED17が実装されるLED基板18について説明する。LED17は、図7及び図8に示すように、LED基板18に固着される基板部上にLEDチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光を、白色の光に変換する蛍光体が分散配合されている。これにより、このLED17は、白色発光が可能とされる。このLED17は、LED基板18に対する実装面とは反対側の面(光学部材15との対向面)が発光面となる、いわゆるトップ型とされている。
LED基板18は、図3及び図4に示すように、平面に視て横長の方形状をなす基材を有しており、長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致する状態でシャーシ14内において底板14aに沿って延在しつつ収容されている。LED基板18の基材は、シャーシ14と同じアルミ系材料などの金属製とされ、その表面に絶縁層を介して銅箔などの金属膜からなる配線パターンが形成された構成とされる。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。そして、このLED基板18の基材の板面のうち、表側を向いた面(光学部材15側を向いた面)には、上記した構成のLED17が表面実装されている。LED17は、LED基板18における長辺方向(X軸方向)に沿って複数が直線的に並列して配されるとともに、LED基板18に形成された配線パターンにより直列接続されている。各LED17の配列ピッチは、ほぼ一定となっており、つまり各LED17は、等間隔に配列されていると言える。また、LED基板18における長辺方向の両端部には、コネクタ部18aが設けられている。
上記した構成のLED基板18は、図3に示すように、シャーシ14内においてX軸方向及びY軸方向にそれぞれ複数ずつ、互いに長辺方向及び短辺方向を揃えた状態で並列して配置されている。つまり、LED基板18及びそこに実装されたLED17は、シャーシ14内において共にX軸方向(シャーシ14及びLED基板18の長辺方向)を行方向とし、Y軸方向(シャーシ14及びLED基板18の短辺方向)を列方向として行列状に配置(マトリクス状に配置、平面配置)されている。具体的には、LED基板18は、シャーシ14内においてX軸方向に3枚ずつ、Y軸方向に9枚ずつ、合計27枚が並列して配置されている。X軸方向に沿って並ぶことで1つの行をなす各LED基板18は、隣接するコネクタ部18a同士が嵌合接続されることで相互に電気的に接続されるとともに、シャーシ14におけるX軸方向の両端に対応したコネクタ部18aが図示しない外部の制御回路に対してそれぞれ電気的に接続される。これにより、1つの行をなす各LED基板18に配された各LED17が直列接続されるとともに、その1つの行に含まれる多数のLED17の点灯・消灯を1つの制御回路により一括して制御することができ、もって低コスト化を図ることが可能とされる。また、Y軸方向に沿って並ぶ各LED基板18の配列ピッチは、ほぼ等しいものとされている。従って、シャーシ14内において底板14aに沿って平面配置された各LED17は、X軸方向及びY軸方向についてそれぞれほぼ等間隔に配列されていると言える。
拡散レンズ19は、ほぼ透明で(高い透光性を有し)且つ屈折率が空気よりも高い合成樹脂材料(例えばポリカーボネートやアクリルなど)からなる。拡散レンズ19は、図6から図8に示すように、所定の厚みを有するとともに、平面に視て略円形状に形成されており、LED基板18に対して各LED17を表側から個別に覆うよう、つまり平面に視て各LED17と重畳するようそれぞれ取り付けられている。そして、この拡散レンズ19は、LED17から発せられた指向性の強い光を拡散させつつ出射させることができる。つまり、LED17から発せられた光は、拡散レンズ19を介することにより指向性が緩和されるので、隣り合うLED17間の間隔を広くとってもその間の領域が暗部として視認され難くなる。これにより、LED17の設置個数を少なくすることが可能となっている。この拡散レンズ19は、平面に視てLED17とほぼ同心となる位置に配されている。
この拡散レンズ19のうち、裏側を向き、LED基板18(LED17)と対向する面がLED17からの光が入射される光入射面19aとされるのに対し、表側を向き、光学部材15と対向する面が光を出射する光出射面19bとされる。このうち、光入射面19aは、図7及び図8に示すように、全体としてはLED基板18の板面(X軸方向及びY軸方向)に沿って並行する形態とされるものの、平面に視てLED17と重畳する領域に光入射側凹部19cが形成されることでLED17の光軸LAに対して傾斜した傾斜面を有している。光入射側凹部19cは、断面逆V字型の略円錐状をなすとともに拡散レンズ19においてほぼ同心位置に配されている。LED17から発せられて光入射側凹部19c内に入った光は、傾斜面によって広角に屈折されつつ拡散レンズ19に入射する。また、光入射面19aからは、LED基板18に対する取付構造である取付脚部19dが突設されている。光出射面19bは、扁平な略球面状に形成されており、それにより、拡散レンズ19から出射する光を広角に屈折させつつ出射させることが可能とされる。この光出射面19bのうち平面に視てLED17と重畳する領域には、略擂鉢状をなす光出射側凹部19eが形成されている。この光出射側凹部19eにより、LED17からの光の多くを広角に屈折させつつ出射させたり、或いはLED17からの光の一部をLED基板18側に反射させることができる。
続いて、保持部材20について説明する。保持部材20は、ポリカーボネートなどの合成樹脂製とされており、表面が光の反射性に優れた白色を呈する。保持部材20は、図6から図8に示すように、LED基板18の板面に沿う本体部20aと、本体部20aから裏側、つまりシャーシ14側に向けて突出してシャーシ14に固定される固定部20bとを備える。本体部20aは、平面に視て略円形の板状をなすとともに、シャーシ14の底板14aとの間でLED基板18及び次述する反射シート21を共に挟持可能とされる。固定部20bは、LED基板18及びシャーシ14の底板14aにおける保持部材20の取付位置に対応してそれぞれ形成された挿通孔18b及び取付孔14eを貫通しつつ底板14aに対して係止可能とされる。この保持部材20は、図3に示すように、LED基板18の面内において多数個が行列状に並列配置されており、具体的にはX軸方向について隣り合う拡散レンズ19(LED17)の間の位置にそれぞれ配されている。
なお、保持部材20のうち、画面中央側に配された一対の保持部材20には、図2から図4に示すように、本体部20aから表側に突出する支持部20cが設けられており、この支持部20cによって拡散板15aを裏側から支持することが可能とされ、それによりLED17と光学部材15とのZ軸方向の位置関係を一定に維持することができるとともに光学部材15の不用意な変形を規制することができる。
次に、反射シート21について説明する。反射シート21は、シャーシ14の内面をほぼ全域にわたって覆う大きさの第1反射シート22と、各LED基板18を個別に覆う大きさの第2反射シート23とからなる。両反射シート22,23は、共に合成樹脂製とされ、表面が光の反射性に優れた白色を呈するものとされる。両反射シート22,23は、いずれもシャーシ14内において底板14a(LED基板18)に沿って延在するものとされる。
先に、第2反射シート23について説明する。第2反射シート23は、図6から図8に示すように、対象となるLED基板18と同様に平面に視て横長な方形状をなしており、LED基板18を全域にわたって表側から覆うことが可能とされる。第2反射シート23は、LED基板18における表側の面に重なるよう配されるとともに、拡散レンズ19に対して対向状をなす。つまり、第2反射シート23は、拡散レンズ19とLED基板18との間に介在している。従って、拡散レンズ19側からLED基板18側に戻された光や、平面に視て当該拡散レンズ19よりも外側の空間から拡散レンズ19とLED基板18との間の空間に入った光について、第2反射シート23によって再び拡散レンズ19側に反射させることができる。これにより、光の利用効率を高めることができ、もって輝度の向上を図ることができる。言い換えると、LED17の設置個数を少なくして低コスト化を図った場合でも十分な輝度を得ることができる。
第2反射シート23は、図8に示すように、短辺寸法がLED基板18よりも大きなものとされ、さらに拡散レンズ19及び後述する第1反射シート22のレンズ挿通孔22aの径寸法よりも大きなものとされる。従って、第2反射シート23に対して第1反射シート22におけるレンズ挿通孔22aの縁部を表側に重ねて配置することが可能とされる。これにより、シャーシ14内において第1反射シート22及び第2反射シート23が平面に視て途切れることなく連続的に配されることになり、シャーシ14またはLED基板18がレンズ挿通孔22aから表側に露出することが殆どない。従って、シャーシ14内の光を効率的に光学部材15へ向けて反射させることができ、輝度の向上に極めて好適となる。また、第2反射シート23には、各LED17を通すLED挿通孔23a、及び各拡散レンズ19における各取付脚部19dを通す脚部挿通孔23b、各保持部材20の固定部20bを通す挿通孔23cがそれらと平面に視て重畳する位置にそれぞれ貫通して形成されている。
次に、第1反射シート22について詳細に説明する。図3に示すように、第1反射シート22のうち、シャーシ14の底板14aに沿って延在する中央側の大部分が底部24とされる。底部24は、シャーシ14の底板14aと同様に横長(長手)の方形状(矩形状、長方形状)をなしており、その長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致している。底部24には、シャーシ14内に配された各LED17と共に各LED17を覆う各拡散レンズ19をも挿通することが可能なレンズ挿通孔22aが貫通して形成されている。レンズ挿通孔22aは、底部24において平面に視て各LED17及び各拡散レンズ19と重畳する位置に複数並列して配され、マトリクス状に配されている。レンズ挿通孔22aは、図6に示すように、平面に視て円形状をなしており、その径寸法は拡散レンズ19よりも大きくなる設定とされる。これにより、第1反射シート22をシャーシ14内に敷設する際、寸法誤差の発生の有無に拘わらず各拡散レンズ19を各レンズ挿通孔22aに対して確実に通すことができる。この第1反射シート22は、図3に示すように、シャーシ14内において、隣り合う各拡散レンズ19間の領域及び外周側領域を覆うので、それら各領域に向かう光を光学部材15側に向けて反射させることができる。また、第1反射シート22の底部24には、各保持部材20の固定部20bを通す挿通孔22bが固定部20bと平面に視て重畳する位置にそれぞれ貫通して形成されている。
第1反射シート22の底部24における一対の長辺からは、図3から図5に示すように、それぞれ第1立ち上がり部(一方の立ち上がり部)25が、一対の短辺からは、それぞれ第2立ち上がり部(他方の立ち上がり部)26が一対ずつ表側(光出射側)に向けて立ち上がるよう形成されている。各第1立ち上がり部25は、平面に視て底部24における各長辺からY軸方向に沿って外向きに突出しており、言い換えると底部24をY軸方向について挟んだ位置に一対配されている。各第2立ち上がり部26は、平面に視て底部24における各短辺からX軸方向に沿って外向きに突出しており、言い換えると底部24をX軸方向について挟んだ位置に一対配されている。底部24における各長辺には、それぞれ一対の短辺が隣り合って配されており、各短辺には、それぞれ一対の長辺が隣り合って配されている。従って、底部24における各長辺から立ち上がる各第1立ち上がり部25には、それぞれ一対の第2立ち上がり部26が隣り合って配されており、各短辺から立ち上がる各第2立ち上がり部26には、それぞれ一対の第1立ち上がり部25が隣り合って配されている。底部24から第1立ち上がり部25に向かう方向は、Y軸方向と一致しているのに対し、底部24から第2立ち上がり部26に向かう方向は、X軸方向と一致しており、いずれも第1反射シート22において中央側(内側)から外側へ向かう方向とされる。また、各立ち上がり部25,26の立ち上がり先端からは、外向きに延出する延出部27がそれぞれ形成されている。各延出部27は、シャーシ14における各受け板14dに載せられるとともにと拡散板15aとの間で挟持される。
そして、第1立ち上がり部25及び第2立ち上がり部26は、底部24からそれぞれ所定の立ち上がり角度をもって立ち上がる傾斜状をなしている。従って、第1反射シート22は、全体として略擂鉢状をなしている、と言える。互いに隣り合う第1立ち上がり部25の側縁25aと第2立ち上がり部26の側縁26aとは、互いに突き合わされることで間に継ぎ目Jを形成している。この継ぎ目Jは、隣り合う各立ち上がり部25,26の各側縁25a,26a間にそれぞれ形成されているので、第1反射シート22における四隅位置に配されている(図3)。各継ぎ目Jは、図9に示すように、平面に視てX軸方向及びY軸方向の双方に対して傾斜状をなしており、つまり隣り合う両立ち上がり部25,26の側縁25a,26aに沿って延びる形態とされる。また、各立ち上がり部25,26とシャーシ14の各側板14c及び底板14aとの間には、傾斜状をなす各立ち上がり部25,26を斜辺とする側方視略三角形状の空間Sが保有されている(図4及び図5)。
第1反射シート22は、製造工程において大型の母材(図示せず)を打ち抜くことで得られる展開状態のものを所定箇所にて折り曲げることで上記のような形状に成形されている。展開状態とされた第1反射シート22において第1立ち上がり部25及び第2立ち上がり部26は、図14に示すように、それぞれ平面に視て略台形状をなすとともに、その上底(短尺側の辺)が内側に配されるとともに底部24の各辺に連ねられているのに対し、下底(長尺側の辺)が外側に配されるとともに各延出部27に連ねられている。この展開状態では、第1立ち上がり部25及び第2立ち上がり部26における各側縁25a,26aは、平面に視てX軸方向及びY軸方向の双方に対して傾斜状をなしている。そして、展開状態において隣り合う第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との側縁25a,26a間には、所定の間隔が空けられており、その間隔は、立ち上がり基端側(内側)から立ち上がり先端側(外側)に向けて次第に広くなる、平面視略三角形状となっている。また、第1立ち上がり部25は、その中心を通り且つY軸方向に沿う線に関して対称形状とされ、第2立ち上がり部26は、その中心を通り且つX軸方向に沿う線に関して対称形状とされる。上記した展開状態から図14の一点鎖線に示す折り曲げ線に沿って各立ち上がり部25,26の立ち上がり基端位置を谷型に、立ち上がり先端位置を山型にそれぞれ折り曲げることで、図4及び図5に示す形状の第1反射シート22が得られる。なお、折り曲げ作業を容易なものとするため、製造過程において各折り曲げ線に沿ってミシン目などを形成しておくのが好ましい。
ところで、上記した第1反射シート22は、バックライト装置12の構成部品の中でも熱膨張率が高い合成樹脂製で且つ大型の部品であることから、熱膨張または熱収縮に伴う伸縮量が大きくなる傾向とされる。特に、第1反射シート22における底部24は、熱膨張または熱収縮に伴う伸縮量が短辺方向(Y軸方向)よりも長辺方向(X軸方向)の方が大きなものとされ、それに伴い底部24の短辺から立ち上がる第2立ち上がり部26は、長辺から立ち上がる第1立ち上がり部25よりも立ち上がり基端位置が相対的に大きく変位することになる。その一方で、第2立ち上がり部26の立ち上がり先端位置は、連成された延出部27が受け板14dと拡散板15aとの間に挟持されることでほぼ固定化されている。このため、第1反射シート22に熱膨張が生じた場合には、第2立ち上がり部26は、第1立ち上がり部25に比べると、立ち上がり基端位置がX軸方向について外向きに大きく変位して立ち上がり先端側に接近するとともに、立ち上がり基端位置と立ち上がり先端位置との間の距離が大きく縮まることから、大きな弛みが生じて弓形状に撓み変形することが懸念される。第2立ち上がり部26に撓み変形が生じると、その側縁26aが第1立ち上がり部25の側縁25aから離間するよう変位するため、継ぎ目Jに隙間が空くおそれがある。継ぎ目Jに隙間が空くと、そこでは光が反射されることがなく第1反射シート22外に漏れ出すこととなるため、バックライト装置12全体の光出射面のうち継ぎ目Jが配された四隅部分において局所的な暗部が生じて輝度ムラが発生するという問題が生じる可能性がある。
そこで、本実施形態に係る第1反射シート22では、図9に示すように、長辺側の第1立ち上がり部25における側縁25aに、継ぎ目JよりもX軸方向に沿って外向き(底部24から第2立ち上がり部26に向かう方向)に張り出す張出部28を形成するようにしている。張出部28は、一対の第1立ち上がり部25における両側縁25aにそれぞれ形成されていることから、第1反射シート22における四隅に形成される継ぎ目Jにそれぞれ対応して配されていることになる(図3)。各張出部28は、図10に示すように、その内面(第2立ち上がり部26側を向いた面)に対して第2立ち上がり部26の側縁26aにおける端面が突き当てられるとともに、第2立ち上がり部26における外面26b(光出射側とは反対側を向いた面)よりもさらにX軸方向について外向きに張り出す形態とされる。従って、張出部28は、図10及び図11に示すように、その張り出し先端面(外側端面)が第2立ち上がり部26の外面26bと側板14cとの間に配されるとともに、全体として第2立ち上がり部26と側板14cとの間に保有される空間S内に配され、それにより途中で折れ曲がるなどといった事態が回避されている。
張出部28は、図9及び図11に示すように、第1立ち上がり部25の側縁25aの全長にわたる範囲に形成されている。その上で、張出部28は、その全域にわたって第2立ち上がり部26における側縁26aに対してその全長にわたって平面に視て重畳するものとされる。従って、第2立ち上がり部26が撓み変形に伴ってX軸方向について外向きに変位した場合、第2立ち上がり部26の側縁26aは、第1立ち上がり部25における側縁25aからは離間するものの、張出部28に対しては全長にわたって当接状態に維持されるようになっている(図12)。このことから、張出部28における第1立ち上がり部25の側縁25aからの張り出し寸法は、第2立ち上がり部26が想定上最大限に撓み変形した場合でも、第2立ち上がり部26の側縁26aとの当接状態が維持されるような大きさとするのが好ましい。張出部28は、平面及び側方から視て全体として弓形状をなしており、この形状は、第2立ち上がり部26の撓み変形時の形状に近似した(倣う)ものとされる。すなわち、第2立ち上がり部26が撓み変形した場合、その立ち上がり方向の中央側部分は、立ち上がり基端側部分及び立ち上がり先端側部分に比べると大きく外向き(側板14c側)に引っ込んでおり、側方から視て弓形状をなしている(図13)。従って、張出部28を第2立ち上がり部26の撓み変形時の形状に近似した形状とすることで、撓み変形時に途中で途切れることなく全長にわたって第2立ち上がり部26の側縁26aに対する当接状態が確実に維持されるようになっている。これにより、第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との継ぎ目Jに隙間が空くのを回避することができ、継ぎ目J付近に局所的な暗部、つまり輝度ムラが発生するのを防ぐことができる。
張出部28における張り出し先端面は、平面及び側方から視て円弧状をなしている。詳しくは、張出部28は、第1立ち上がり部25の側縁25aからの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側部分28a及び立ち上がり先端側部分28bよりも両者間の中央側部分28cの方が大きいものとされる。そして、上記張り出し寸法は、張出部28における立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に近づくに連れてそれぞれ次第に大きくなるものとされる。ここで、第1反射シート22は、既述した通り図14に示す展開状態から折り曲げ線に沿って折り曲げられることで成形されており、展開状態において第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との間に保有される間隔は、立ち上がり基端側から立ち上がり先端側に向けて次第に広くなるものとされている。従って、上記した張出部28の張り出し寸法は、立ち上がり基端側から中央側に関しては、第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との間に保有される間隔に比例しており、それにより第2立ち上がり部26の外形に影響を及ぼすことなく張出部28を形成することができる。しかも、展開状態において第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との間に保有される間隔は、立ち上がり先端にて最大とされるから、張出部28の立ち上がり先端側部分28bの形状を設定する上で自由度が高くなっている。従って、張出部28の立ち上がり先端側部分28bは、張出部28における立ち上がり先端位置と中央位置とを結ぶ直線L(図15では二点鎖線にて示す)よりも外向きに張り出した弓形状とされ、それにより第2立ち上がり部26の側縁26aとの間に隙間がより生じ難くなっている。また、張出部28は、上記張り出し寸法が立ち上がり基端側部分28aと立ち上がり先端側部分28bとでほぼ同じとされるとともに全体が対称形状をなしている。
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。まず、第1反射シート22の製造方法について説明する。第1反射シート22の元となる大型の母材を、第1反射シート22の展開形状に沿った金型を用いて打ち抜くことで、図14に示すように、展開状態の第1反射シート22が得られる。このとき、展開状態の第1反射シート22に対して折り曲げ線に沿ってミシン目などを形成しておくのが好ましい。続いて、展開状態の第1反射シート22における各部位を折り曲げ線に沿って折り曲げる。詳しくは、各立ち上がり部25,26における立ち上がり基端位置では谷型に、立ち上がり先端位置では山型にそれぞれ折り曲げるとともに各立ち上がり部25,26を底部24から表側に立ち上げるようにする。このとき、第1立ち上がり部25の側縁25aと第2立ち上がり部26の側縁26aとを突き合わせて継ぎ目Jを形成するとともに張出部28の内面に対して第2立ち上がり部26の側縁26aにおける側端面を当接させるようにする。この状態では、張出部28は、第2立ち上がり部26に対して全域にわたって平面に視て重畳するとともに、第2立ち上がり部26の裏側に配される。
上記のようにして製造された第1反射シート22は、次述する手順で組み付けられるバックライト装置12内に収容されて使用される。バックライト装置12の製造に際しては、予めアッセンブリ化されたLED17を有するLED基板18、拡散レンズ19及び第2反射シート23をシャーシ14内に収容した後、第1反射シート22をシャーシ14内に敷設し、それから保持部材20及び光学部材15の順で組み付けられる。第1反射シート22をシャーシ14内に収容する際には、底部24における各レンズ挿通孔22aに対応する各拡散レンズ19を挿通させるとともに、各挿通孔22bを第2反射シート23の挿通孔23cに連通させる一方、各延出部27を各受け板14dに載せるようにする(図3及び図6)。このとき、各立ち上がり部25,26と側板14c及び底板14aとの間には、側方視略三角形状の空間Sが保有されるとともに、張出部28がこの空間S内に配されることになる(図11)。この状態で各保持部材20をシャーシ14に取り付けると、第1反射シート22、第2反射シート23及びLED基板18が一括してシャーシ14に対して保持される(図7及び図8)。その後、拡散板15a、光学シート15bの順で光学部材15を延出部27に対して載置する。これにより、延出部27は、受け板14dと光学部材15との間に挟持されてその位置が固定化される(図11)。上記のようにして製造されたバックライト装置12は、別途に製造された液晶パネル11に対してベゼル13により一体的に組み付けられ、それにより液晶表示装置10が製造される。
上記のようにして製造された液晶表示装置10を使用する際には、バックライト装置12に備えられた各LED17を点灯させるとともに、液晶パネル11に画像信号を供給するようにしており、それにより液晶パネル11の表示面に所定の画像が表示されるようになっている。各LED17を点灯させるのに伴い発せられた光は、図7及び図8に示すように、まず拡散レンズ19の光入射面19aに入射する。このとき、光の大半は、光入射面19aのうち光入射側凹部19cにおける傾斜面に入射することで、その傾斜角度に応じて広角に屈折されつつ拡散レンズ19内に入射する。そして、入射した光は、拡散レンズ19内を伝播した後、光出射面19bから出射されるのであるが、この光出射面19bは、扁平な略球面状をなしているので、外部の空気層との界面にて光がさらに広角に屈折されつつ出射される。しかも、光出射面19bのうちLED17からの光量が最も多くなる領域には、略擂鉢状をなす光出射側凹部19eが形成され、且つその周面が扁平な略球面状をなしているので、光出射側凹部19eの周面にて光を広角に屈折させつつ出射させたり、或いはLED基板18側に反射させることができる。このうち、LED基板18側に戻された光は、第2反射シート23により拡散レンズ19側に反射されて再び拡散レンズ19に入射されることで有効利用されるので、高い輝度が得られる。
このように、LED17から発せられた指向性の強い光を、拡散レンズ19により広角に拡散させることができるので、光学部材15に達した光における、光学部材15の面内の分布を均一なものとすることができる。言い換えると、拡散レンズ19を用いることで隣り合うLED17間の領域が暗部として視認され難くなるので、LED17間の間隔を広くすることが可能となり、もって輝度ムラを抑制しつつもLED17の配置個数の削減を図ることが可能となる。そして、LED17の設置個数を削減することにより、隣り合うLED17間の間隔を広くすることができるので、その広くなった領域を利用して保持部材20を配することができ、さらにその保持部材20によりLED基板18の固定を図ることができるのである。
上記のように液晶表示装置10を使用する際には、バックライト装置12内の各LED17を点灯または消灯させるなどするため、内部の温度環境に変化が生じ、それに伴い液晶表示装置10の各構成部品は、熱膨張または熱収縮する可能性がある。中でもバックライト装置12を構成する第1反射シート22は、熱膨張率が高い合成樹脂製で且つ大型の部品であることから、熱膨張または熱収縮に伴う伸縮量が特に大きなものとされる。例えば、バックライト装置12内の温度が上昇し、それに伴って第1反射シート22に熱膨張が生じた場合、底部24は、短辺方向(Y軸方向)よりも長辺方向(X軸方向)について大きく伸長し、それにより底部24の短辺、すなわち第2立ち上がり部26の立ち上がり基端位置がX軸方向について大きく外向きに変位することになる。一方、第2立ち上がり部26の立ち上がり先端位置は、連成された延出部27が受け板14dと拡散板15aとの間に挟持されることでほぼ固定化されている。このため、第2立ち上がり部26の立ち上がり先端位置に対して立ち上がり部基端位置が接近して両者間の距離が縮まることとなり、それにより第2立ち上がり部26には大きな弛みが生じ、それに伴って第2立ち上がり部26は、図12及び図13に示すように、弓形状に撓み変形して側板14c及び底板14aに接近するよう(X軸方向について外向きに)変位する。この撓み変形に伴う変位量は、第2立ち上がり部26における中央位置において最大となり、立ち上がり基端位置及び立ち上がり先端位置において最小とされる。なお、図12及び図13では第2立ち上がり部26の撓み変形前の状態を二点鎖線にて図示するとともに、撓み変形に伴う変位方向を矢線にて示している。
第2立ち上がり部26に上記のような撓み変形が生じると、その側縁26aが第1立ち上がり部25の側縁25aから離間するよう変位するため、継ぎ目Jに隙間が空くおそれがある。ところが、本実施形態では、第1立ち上がり部25の側縁25aに継ぎ目JよりもX軸方向について外向き、つまり熱膨張に伴って撓み変形される第2立ち上がり部26の変位方向に張り出す張出部28を形成しているから、第2立ち上がり部26の側縁26aが第1立ち上がり部25の側縁25aから離間するよう変位しても、張出部28が第2立ち上がり部26の側縁26aに対して当接状態とされるから、継ぎ目Jに隙間が空くことが回避される。しかも、張出部28は、第1立ち上がり部25の側縁25aの全長にわたって形成されるとともに第2立ち上がり部26の側縁26aに対して全長にわたって当接されているから、隙間の発生を全長にわたって防ぐことができる。さらには、張出部28は、撓み変形時の第2立ち上がり部26の外形に近似する弓形状をなしているから、第2立ち上がり部26の側縁26aに対する当接状態をより確実に維持することができる。このように、第1反射シート22が熱膨張した場合でも、第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との継ぎ目Jに隙間が空くことが回避されているから、バックライト装置12において第1反射シート22により囲まれた内部空間の光が継ぎ目J付近から外部へ漏れ出すのを防ぐことができる。従って、バックライト装置12全体の光出射面のうち、継ぎ目Jが配された四隅部分において局所的な暗部が生じることがなく、もって全体として均一な面内輝度を得ることができる。バックライト装置12からの出射光がムラのない均一なものであるから、液晶表示装置10の表示面における表示品位についても良好なものとされる。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置12は、光源であるLED17と、LED17に対して光出射側とは反対側に配される底板14aを有するとともにLED17を収容するシャーシ14と、底板14aに沿って配される方形状の底部24、及び底部24における少なくとも隣り合う2つの辺からそれぞれ光出射側に立ち上がるとともに隣り合う側縁25a,26a間に継ぎ目Jが形成される少なくとも2つの立ち上がり部25,26を有するとともに光を反射させる第1反射シート22とを備え、少なくとも2つの立ち上がり部25,26のうち第1立ち上がり部25における側縁25aには、継ぎ目Jよりも底部24から第2立ち上がり部26へ向かう方向に張り出す張出部28が形成されている。
このようにすれば、LED17からの光は、底部24及び立ち上がり部25,26を有する第1反射シート22により反射されることで、効率的に出射される。この第1反射シート22のうち方形状の底部24における少なくとも隣り合う2つの辺からそれぞれ光出射側に立ち上がる少なくとも2つの立ち上がり部25,26における隣り合う側縁25a,26a間には、継ぎ目Jが形成されている。ここで、仮に第2立ち上がり部26が撓み変形して継ぎ目Jに隙間が形成されると、その隙間から光が漏れ出すため、局所的な暗部となり得る。このような問題の対策として、例えば継ぎ目Jの近傍により多くのLED17を配置することが考えられるものの、それではLED17の設置数が増加するため、コスト高を招くこととなる。
そこで、本実施形態では、少なくとも2つの立ち上がり部25,26のうち第1立ち上がり部25における側縁25aに、第2立ち上がり部26における側縁26aとの間に形成される継ぎ目Jよりも、底部24から第2立ち上がり部26へ向かう方向に張り出す張出部28を形成している。第2立ち上がり部26は、撓み変形に伴い底部24から第2立ち上がり部26へ向かう方向に引っ込むよう変位する、つまり第2立ち上がり部26の側縁26aが第1立ち上がり部25の側縁25aから離間するよう変位するものの、第1立ち上がり部25における側縁25aに形成された張出部28が継ぎ目Jよりも第2立ち上がり部26の変位方向に張り出す形態とされるから、第2立ち上がり部26の側縁26aとの間に隙間が空くのが回避される。これにより、LED17の設置数を増加することなく、継ぎ目Jからの光漏れを防止することができ、もって低コストで輝度ムラを抑制することができる。
また、底部24が長手の方形状をなしており、第2立ち上がり部26が底部24における短辺から立ち上がるのに対し、張出部28を有する第1立ち上がり部25が底部24における長辺から立ち上がるものとされる。このようにすれば、熱環境の変化に伴い長手の方形状をなす底部24に熱膨張が生じると、短辺方向についての熱膨張量よりも長辺方向についての熱膨張量の方が大きくなる傾向とされる。このため、短辺から立ち上がる第2立ち上がり部26は、底部24の長辺方向についての熱膨張に伴って立ち上がり基端位置が変位し、それに伴って第2立ち上がり部26には撓み変形が生じ易いものとされる。その点、本実施形態では、長辺から立ち上がる第1立ち上がり部25に張出部28を形成しているから、短辺側の第2立ち上がり部26に撓み変形が生じてその側縁26aが長辺側の第1立ち上がり部25の側縁25aから離間するよう変位しても、張出部28により光の漏れを効果的に防ぐことができる。
また、第2立ち上がり部26は、底部24における一対の短辺からそれぞれ立ち上がるのに対し、第1立ち上がり部25は、底部24における一対の長辺からそれぞれ立ち上がるものとされており、一対の第1立ち上がり部25における両側縁25aにそれぞれ張出部28が形成されている。このようにすれば、底部24の熱膨張に伴い一対の短辺から立ち上がる第2立ち上がり部26がそれぞれ撓み変形した場合でも、各短辺に対して隣り合う各長辺から立ち上がる第1立ち上がり部25における両側縁25aにそれぞれ張出部28が形成されているので、隣り合う一対の第2立ち上がり部26と一対の第1立ち上がり部25との各側縁25a,26a間に形成される4箇所の継ぎ目Jにそれぞれ隙間が生じるのを回避することができる。これにより、輝度ムラを効果的に抑制することができる。
また、張出部28は、第1立ち上がり部25における側縁25aからの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側部分28a及び立ち上がり先端側部分28bよりも両者間の中央側部分28cの方が大きいものとされる。第2立ち上がり部26は、撓み変形時に立ち上がり先端側部分28b及び立ち上がり基端側部分28aよりも中央側部分28cの方が大きく変位することになる。これに対し、張出部28が第1立ち上がり部25における側縁25aからの張り出し寸法に関して上記のような設定とされ、撓み変形時の第2立ち上がり部26の形状に近い形状とされているから、第2立ち上がり部26における側縁26aとの間の継ぎ目Jに隙間が生じるのを好適に防ぐことができ、輝度ムラをより確実に抑制することができる。
また、張出部28は、第1立ち上がり部25における側縁25aからの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に近づくに連れてそれぞれ大きくなるものとされる。このようにすれば、張出部28を撓み変形時の第2立ち上がり部26の形状に倣う形状となるから、第2立ち上がり部26における側縁26aとの間の継ぎ目Jに隙間がより生じ難いものとなり、輝度ムラを一層確実に抑制することができる。
また、張出部28のうち少なくとも立ち上がり先端側部分28bは、弓形状をなしている。このようにすれば、第1反射シート22を底部24から各立ち上がり部25,26を立ち上げる前の展開状態としたとき、第2立ち上がり部26と第1立ち上がり部25との間の間隔は、立ち上がり基端側に比べて立ち上がり先端側の方が大きくなっている。このため、張出部28のうち立ち上がり先端側部分28bの形状を設定する上での自由度が立ち上がり基端側部分28aに比べて相対的に高く、それにより立ち上がり先端側部分28bを、撓み変形時の第2立ち上がり部26の形状により近い弓形状とすることができる。従って、第2立ち上がり部26における側縁26aとの間の継ぎ目Jに隙間がさらに生じ難いものとなり、輝度ムラをより一層確実に抑制することができる。
また、張出部28のうち少なくとも立ち上がり先端側部分28b及び立ち上がり基端側部分28aは、弓形状をなしている。このようにすれば、張出部28が撓み変形時の第2立ち上がり部26の形状により近似した形状とされるから、継ぎ目Jに隙間が生じるのを好適に防ぐことができ、輝度ムラの防止により好適となる。
また、張出部28は、全長にわたって弓形状をなしている。このようにすれば、張出部28が撓み変形時の第2立ち上がり部26の形状にさらに近似した形状とされるから、継ぎ目Jに隙間が生じるのをより好適に防ぐことができ、輝度ムラの防止に一層好適となる。
また、張出部28は、第1立ち上がり部25における側縁25aからの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側部分28a及び立ち上がり先端側部分28bが同じとなるよう対称形状とされる。このようにすれば、第1反射シート22の設計及び寸法管理が容易なものとなり、製造上優れる。
また、張出部28は、第2立ち上がり部26における光出射側とは反対側の面である外面26bよりも、底部24から第2立ち上がり部26へ向かう方向に張り出すよう形成されている。このようにすれば、例えば張出部28の張り出し寸法について、第2立ち上がり部26が最大限撓み変形した場合においても第2立ち上がり部26の側縁26aに対して張出部28が当接した状態に維持されるような大きさに設定することが可能とされる。これにより、隣り合う立ち上がり部25,26間の継ぎ目Jに隙間が生じるのを確実に防ぐことができるとともに、輝度ムラを確実に防ぐことができる。
また、張出部28は、第1立ち上がり部25の側縁25aにおいて全長にわたって形成されている。このようにすれば、張出部28と第2立ち上がり部26の側縁26aとの間に、全長にわたって隙間が生じるのが防がれるから、輝度ムラの抑制にさらに好適となる。
また、立ち上がり部25,26は、底部24に対して傾斜状をなしている。このようにすれば、立ち上がり部25,26により光を光出射側へ向けて好適に角度付けしつつ反射させることができる。
また、シャーシ14には、底板14aから立ち上がるとともに立ち上がり部25,26との間に空間Sを保有しつつ対向状をなす側板14cが備えられている。このようにすれば、第2立ち上がり部26が撓み変形に伴って側板14cとの間に保有された空間S内に変位した場合でも、張出部28によって継ぎ目Jに隙間が空くのが回避され、もって光漏れが防止される。また、側板14cと第2立ち上がり部26との間の空間Sに、第1立ち上がり部25の側縁25a,26aから張り出す張出部28を配することが可能とされる。
また、光源は、LED17からなる。このようにすれば、高輝度化及び低消費電力化などを図ることができる。
また、LED17は、底板14a及び底部24に並行するLED基板18上に複数実装されている。LED17をLED基板18上に複数実装するにあたり、従来のように例えば継ぎ目Jの近傍により多くのLED17を配置するには、LED基板18上にLED17を偏在させる必要があるため、特殊なLED基板を製造する必要があって高コストとなる。その点、上記したように第1反射シート22の第1立ち上がり部25における側縁25aに張出部28を形成することで、従来の手法を採用する必要がなくなるから、例えばLED17が規則的に配された汎用的なLED基板18を使用することが可能となる。これにより、一層の低コスト化を図ることができる。
また、LED17に対する光出射側には、LED17からの光を拡散させつつ出射させる拡散レンズ19が配されている。このようにすれば、LED17から発せられた光を拡散レンズ19により拡散させつつ出射させることができる。これにより、出射光にムラが生じ難くなるので、LED17の設置数を削減することが可能となり、もって低コスト化を図ることができる。
以上、本発明の実施形態1を示したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば以下のような変形例を含むこともできる。なお、以下の各変形例において、上記実施形態と同様の部材には、上記実施形態と同符号を付して図示及び説明を省略するものもある。
[実施形態1の変形例1]
実施形態1の変形例1について図16または図17を用いて説明する。ここでは、張出部28‐1の形状を変更したものを示す。
実施形態1の変形例1について図16または図17を用いて説明する。ここでは、張出部28‐1の形状を変更したものを示す。
張出部28‐1は、図16に示すように、その長さ方向における中央位置を境界として立ち上がり先端側部分28b‐1と立ち上がり基端側部分28a‐1とに区分したとき、立ち上がり先端側部分28b‐1については平面及び側方から視て弓形状に形成されているものの、立ち上がり基端側部分28a‐1については平面及び側方から視て三角形状をなしている。つまり、張出部28‐1における張り出し先端面は、平面及び側方から視て中央位置から立ち上がり先端側の約半分が円弧状をなすのに対し、中央位置から立ち上がり基端側の約半分がX軸方向及びY軸方向に対して傾斜した直線状をなすとともに継ぎ目Jに対してなす角度が鋭角とされる。張出部28‐1のうち、弓形状をなす立ち上がり先端側部分28b‐1は、三角形状をなす立ち上がり基端側部分28a‐1に比べると張り出し先端面が外向きに膨出している分だけ表面積が大きいものとされる。
第1反射シート22‐1を展開状態としたとき、第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との側縁25a,26a間に保有される間隔は、図17に示すように、上記実施形態1にて説明した通り立ち上がり基端側から立ち上がり先端側に向けて次第に広がるものとされる。例えば、第1立ち上がり部25及び第2立ち上がり部26における側縁25a,26aの形状を変更し、両者間の間隔を狭めた場合には、張出部28‐1を形成するためのスペース的な余裕がなくなり、それに伴い張出部28‐1の形状を設計する上で制約が大きなものとなる。そのような場合でも、本変形例では、張出部28‐1における立ち上がり基端側部分28a‐1を三角形状とし、第1立ち上がり部25の側縁25aからの張り出し寸法を極力小さなものとしているから、第1立ち上がり部25と第2立ち上がり部26との間に保有される間隔が狭小化された場合でも、隣り合う第2立ち上がり部26の外形に影響を及ぼすことなく、張出部28‐1を形成することが可能とされる。
以上説明したように本変形例によれば、張出部28‐1のうち立ち上がり先端側部分28b‐1が弓形状をなしているのに対し、立ち上がり基端側部分28a‐1が三角形状をなしている。このようにすれば、第1反射シート22‐1を底部24から各立ち上がり部25,26を立ち上げる前の展開状態としたとき、第2立ち上がり部26と第1立ち上がり部25との間の間隔は、立ち上がり先端側に比べて立ち上がり基端側の方が小さくなっている。このため、張出部28‐1の立ち上がり基端側部分28a‐1を三角形状とし、その張り出し寸法を極力小さなものに留めることで、隣り合う第2立ち上がり部26の外形に影響を及ぼすことなく、張出部28‐1を形成することができる。従って、第1反射シート22‐1を製造する上で好適となる。
[実施形態1の変形例2]
実施形態1の変形例2について図18または図19を用いて説明する。本変形例は、上記した変形例1のさらなる変形例とも言うべきものであって、張出部28‐2の形状を変形例1からさらに変更したものを示す。
実施形態1の変形例2について図18または図19を用いて説明する。本変形例は、上記した変形例1のさらなる変形例とも言うべきものであって、張出部28‐2の形状を変形例1からさらに変更したものを示す。
張出部28‐2のうち立ち上がり先端側部分28b‐2は、図18及び図19に示すように、立ち上がり先端部28b1が部分的に平面及び側方から視て三角形状とされている。詳しくは、先端側部分28b‐2は、立ち上がり先端部28b1を除いた大部分が弓形状に形成されているものの、立ち上がり先端部28b1についてのみ立ち上がり基端側部分28aと同様に三角形状とされている。立ち上がり先端部28b1における張り出し先端面は、Y軸方向に沿ってほぼ真っ直ぐな直線状をなしている。従って、立ち上がり先端側部分28b‐2は、上記した変形例1に比べると、立ち上がり先端部28b1の張り出し寸法が大きなものとされ、それにより相対的に張出部28‐2の表面積が拡大されている。なお、本変形例に係る張出部28‐2は、非対称形状とされる。
[実施形態1の変形例3]
実施形態1の変形例3について図20または図21を用いて説明する。ここでは、張出部28‐3の形状を変更したものを示す。
実施形態1の変形例3について図20または図21を用いて説明する。ここでは、張出部28‐3の形状を変更したものを示す。
張出部28‐3は、図20及び図21に示すように、全体として平面及び側方から視て三角形状をなしている。詳しくは、張出部28‐3は、その長さ方向における中央位置を境界として立ち上がり先端側部分28b‐3と立ち上がり基端側部分28a‐3とに区分したとき、立ち上がり先端側部分28b‐3及び立ち上がり基端側部分28a‐3が共に三角形状とされている。立ち上がり先端側部分28b‐3及び立ち上がり基端側部分28a‐3は、対称形状で表面積が同一とされている。このことから張出部28‐3は、全体として二等辺三角形状であると言える。
[実施形態1の変形例4]
実施形態1の変形例4について図22または図23を用いて説明する。ここでは、張出部28‐4の形状を変更したものを示す。
実施形態1の変形例4について図22または図23を用いて説明する。ここでは、張出部28‐4の形状を変更したものを示す。
張出部28‐4は、図22及び図23に示すように、全体として平面及び側方から視て台形状をなしている。詳しくは、張出部28‐4のうち立ち上がり基端側部分28a‐4及び立ち上がり先端側部分28b‐4が共に三角形状をなしているのに対し、中央側部分28c‐4が四角形状をなしている。立ち上がり先端側部分28b‐4及び立ち上がり基端側部分28a‐4は、対称形状で表面積が同一とされ、それにより張出部28‐4は、全体として等脚台形状とされる。
[実施形態1の変形例5]
実施形態1の変形例5について図24または図25を用いて説明する。本変形例は、上記した変形例4のさらなる変形例とも言うべきものであって、張出部28‐5の形状を変形例4からさらに変更したものを示す。
実施形態1の変形例5について図24または図25を用いて説明する。本変形例は、上記した変形例4のさらなる変形例とも言うべきものであって、張出部28‐5の形状を変形例4からさらに変更したものを示す。
張出部28‐5のうち、立ち上がり先端側部分28b‐5及び立ち上がり基端側部分28a‐5は、図24及び図25に示すように、弓形状をなしており、互いに対称形状とされている。つまり、立ち上がり先端側部分28b‐5及び立ち上がり基端側部分28a‐5における張り出し先端面は、円弧状に形成されている。
[実施形態1の変形例6]
実施形態1の変形例6について図26から図28を用いて説明する。ここでは、張出部28‐6を第2立ち上がり部26側に形成したものを示す。
実施形態1の変形例6について図26から図28を用いて説明する。ここでは、張出部28‐6を第2立ち上がり部26側に形成したものを示す。
張出部28‐6は、図26から図28に示すように、第2立ち上がり部26‐6における両側縁26a‐6から、継ぎ目JよりもY軸方向について外向き、つまり底部24から第1立ち上がり部25‐6へ向かう方向に張り出す形態で形成されている。張出部28は、その内面(第1立ち上がり部25‐6側を向いた面)に対して第1立ち上がり部25‐6の側縁25a‐6における端面が突き当てられるとともに、第1立ち上がり部25‐6における外面25b(光出射側とは反対側を向いた面)よりもさらにY軸方向について外向きに張り出す形態とされる。張出部28‐6は、第2立ち上がり部26‐6の側縁26a‐6の全長にわたる範囲に形成されている。その上で、張出部28‐6は、その全域にわたって第1立ち上がり部25‐6における側縁25a‐6に対してその全長にわたって平面に視て重畳するものとされる。従って、第1反射シート22‐6が熱膨張し、それに伴って第1立ち上がり部25‐6が撓み変形するとともにY軸方向について外向きに変位した場合、第1立ち上がり部25‐6の側縁25a‐6は、第2立ち上がり部26‐6における側縁26a‐6からは離間するものの、張出部28‐6に対しては全長にわたって当接状態に維持され、もって継ぎ目Jに隙間が空くのを回避することができる。このように第1立ち上がり部25‐6に撓み変形の発生が懸念される場合に本変形例は好適となる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図29から図33によって説明する。この実施形態2では、上記した実施形態1から光源を熱陰極管30に変更するとともに拡散板115aの構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態2を図29から図33によって説明する。この実施形態2では、上記した実施形態1から光源を熱陰極管30に変更するとともに拡散板115aの構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置112は、図29及び図30に示すように、光源として1本の熱陰極管30を用いている。熱陰極管30は、全体として管状(線状)をなすとともに、中空のガラス管と、ガラス管の両端部に配された一対の電極とを備えており、ガラス管内には、水銀及び希ガスなどが封入されるとともにその内壁面に蛍光材料が塗布されている。熱陰極管30における発光面は、ガラス管の外周面であり、軸心から放射状に発光可能とされる。熱陰極管30の両端部には、それぞれ図示しないソケットが外嵌されていて、そのソケットを介して各電極がシャーシ114の底板114aの外面側(裏面側)に取り付けられた電力供給基板に接続され、それにより電力供給が図られる。
このような構成の熱陰極管30は、その長さ方向(軸方向)をシャーシ114の長辺方向と一致させた状態でシャーシ114内に1本のみ収容されるのであるが、その位置は、シャーシ114における短辺方向の略中央とされる。詳しくは、シャーシ114のうち、拡散板115aと対向する部位を、その短辺方向(Y軸方向)に第1端部114Aと、当該第1端部114Aとは反対側の端部に位置する第2端部114Bと、これらに挟まれる中央部114Cとに区分した場合、熱陰極管30は、中央部114Cに配置され、ここに光源配置領域LAを形成している。一方、シャーシ114の第1端部114A及び第2端部114Bには熱陰極管30が配置されておらず、ここに光源非配置領域LNが形成されている。すなわち、熱陰極管30は、シャーシ114の底板114aの短辺方向の中央部114Cに偏在した形で光源配置領域LAを形成しており、当該光源配置領域LAの面積(Y軸方向の長さ寸法)は光源非配置領域LNの面積(Y軸方向の長さ寸法)よりも小さいものとされている。さらには、画面全体の面積(画面の縦寸法(短辺寸法))に対する光源配置領域LAの面積(Y軸方向の長さ寸法)の比率は、例えば4%程度とされている。一対の光源非配置領域LNは、ほぼ同じ面積とされている。なお、本実施形態では、上記した実施形態1にて示した第2反射シート23が省略されており、反射シート121として実施形態1に記載した第1反射シート22のみが用いられている。この反射シート121は、実施形態1に記載した第1反射シート22と同様の構成を有しており、張出部28についても有している(図29)。
続いて、拡散板115aの構成について説明する。拡散板115aは、図30に示すように、拡散粒子が分散配合されることで全体にわたって光透過率及び光反射率がほぼ均一なものとされる基材を備える。なお、拡散板115aの基材における具体的な光透過率及び光反射率は、例えば光透過率が70%程度、光反射率が30%程度とされるのが好ましい。拡散板115aは、熱陰極管30と対向する裏側の面(以下、第1面115a1という)と、当該第1面115a1とは反対側に位置して、液晶パネル11と対向する表側の面(以下、第2面115a2という)とを有する。このうち、第1面115a1が熱陰極管30側からの光が入射される光入射面とされるのに対し、第2面115a2が液晶パネル11へ向けて光(照明光)を出射する光出射面とされる。
そして、拡散板115aのうち光入射面を構成する第1面115a1上には、図31及び図32に示すように、白色を呈するドットパターンをなす光反射部31が形成されている。光反射部31は、平面視丸形をなす複数のドット31aをジグザグ状(千鳥状、互い違い状)に配置することで構成されている。光反射部31を構成するドットパターンは、例えば金属酸化物が含有されたペーストを拡散板115aの表面に印刷することにより形成される。当該印刷手段としては、スクリーン印刷、インクジェット印刷等が好適である。光反射部31は、それ自身の光反射率が例えば75%程度とされ、拡散板115a自身の面内の光反射率が30%程度とされるのに比して、大きい光反射率を有するものとされている。ここで、本実施形態では、各材料の光反射率は、コニカミノルタ社製CM−3700dのLAV(測定径φ25.4mm)にて測定された測定径内の平均光反射率を用いている。なお、光反射部31自身の光反射率は、ガラス基板の一面全体に亘って当該光反射部31を形成し、その形成面を上記測定手段に基づいて測定した値としている。
拡散板115aは、長辺方向(X軸方向)及び短辺方向(Y軸方向)を有しており、光反射部31のドットパターンを変化させることにより、拡散板115aの熱陰極管30と対向する第1面115a1の光反射率が、図33に示すように、短辺方向に沿って変化するものとされている(図31参照)。すなわち、拡散板115aは、図31に示すように、全体として第1面115a1において、熱陰極管30と重畳する部位(以下、光源重畳部DAと称する)の光反射率が、熱陰極管30と重畳しない部位(以下、光源非重畳部DNと称する)の光反射率より大きい構成とされている。なお、拡散板115aにおける第1面115a1の光反射率は、長辺方向に沿って殆ど変化することがなく、ほぼ一定とされている(図31参照)。
上記拡散板115aにおける光反射率の分布について詳しく説明する。拡散板115aの光反射率は、図31から図33に示すように、短辺方向(Y軸方向)に沿って熱陰極管30から遠ざかる方向へ向けて連続的に小さく、熱陰極管30に近づく方向へ向けて連続的に大きくなっていて、その分布は正規分布(つりがね状の曲線)をとる設定とされる。具体的には、拡散板115aの光反射率は、その短辺方向の中央位置(熱陰極管30の中心と一致する位置)にて最大となり、短辺方向の両端位置にて最小となる。この光反射率の最大値は、例えば65%程度とされ、最小値は、例えば30%程度で拡散板115a自身が有する光反射率と同等とされる。従って、拡散板115aにおける短辺方向の両端位置では、光反射部31が僅かにしか配されていない、若しくは殆ど配されていないと言える。
上記のような光反射率の分布とするため、光反射部31は、次のように形成されている。すなわち、光反射部31を構成する各ドット31aの面積は、拡散板115aにおける短辺方向の中央位置、つまり熱陰極管30の中心位置と一致するものが最大となり、そこから遠ざかる方向へ向けて次第に小さくなり、拡散板115aにおける短辺方向の最も端寄りに配されたものが最小となる。つまり、各ドット31aの面積は、熱陰極管30の中心からの距離が大きくなるほど、小さくなる設定とされる。このような構成の拡散板115aによれば、拡散板115a全体として照明光の輝度分布をなだらかにすることができ、ひいては当該バックライト装置112全体としてなだらかな照明輝度分布を実現することが可能となる。なお、光反射率の調整手段として、光反射部31の各ドット31aの面積は同一とし、そのドット31a同士の間隔を変更するものとしても良い。
上記したようにシャーシ114内において熱陰極管30を中央部114Cに偏在配置するとともに、拡散板115aに光反射部31を形成することで次の作用を得ることができる。すなわち、熱陰極管17を点灯させると、発せられた光が入射される拡散板115の第1面115a1には、図31に示すように、面内で光反射率が領域毎に異なる光反射部31が形成されているので、各領域毎に光の入射効率が適切に制御される。詳しくは、第1面115a1のうち熱陰極管30と重畳する光源重畳部DAでは、熱陰極管30からの直接光が多く、光源非重畳部DNよりも光量が相対的に多くなっている。そこで、光源重畳部DAにおける光反射部31の光反射率(ドット31aの面積)を相対的に大きくすることで(図31及び図33参照)、第1面115a1への光の入射を抑制(規制)することができるとともに多くの光がシャーシ114内に反射されて戻される。一方、第1面115a1のうち熱陰極管30と重畳しない光源非重畳部DNでは、熱陰極管30からの直接光が少なく、光源重畳部DAよりも光量が相対的に少なくなっている。そこで、光源非重畳部DNにおける光反射部31の光反射率(ドット31aの面積)を相対的に小さくすることで(図31及び図33参照)、第1面115a1への光の入射を促すことができる。このとき、光源非重畳部DNには、光源重畳部DAの光反射部31によってシャーシ114内に反射された光が反射シート121により導かれていて光量が補われているので、光源非重畳部DNに入射する光量を十分に確保することができる。以上のように、熱陰極管30から出射された光は、拡散板115aを透過する過程で上記した光学作用が付与されることで、拡散板115aの面内においてムラのないほぼ均一な面状の光に変換された後、各光学シート15bを経てさらに光学作用を付与された上で液晶パネル11に照射される。
以上説明したように本実施形態によれば、光源である熱陰極管30に対して光出射側に配される光学部材115として拡散板115aを備え、シャーシ114は、拡散板115aと対向する部分が、熱陰極管30が配される光源配置領域LAと、熱陰極管30が配されない光源非配置領域LNとに区分されているのに対し、拡散板115aは、光源配置領域LAと重畳する部位(光源重畳部DA)のうち少なくとも熱陰極管30側と対向する面である第1面115a1の光反射率が、光源非配置領域LNと重畳する部位(光源非重畳部DN)のうち少なくとも熱陰極管30側と対向する面である第1面115a1の光反射率よりも大きいものとされている。このようにすれば、熱陰極管30から出射された光は、まず拡散板115aのうち光反射率が相対的に大きい部位(光源重畳部DA)に到達するため、その多くが反射される(つまり透過されない)こととなり、熱陰極管30からの出射光量に対して照明光の輝度が抑制される。一方、ここで反射された光は、シャーシ114内で反射シート121により反射させ、光源非配置領域LNに到達させることが可能とされる。拡散板115aのうち当該光源非配置領域LNと重畳する部位(光源非重畳部DN)は、相対的に光反射率が小さいため、より多くの光が透過されることとなり、所定の照明光の輝度を得ることができる。
また、シャーシ114は、拡散板115aと対向する部分が少なくとも、第1端部114Aと、第1端部114Aとは反対側の端部に位置する第2端部114Bと、第1端部114Aと第2端部114Bとに挟まれる中央部114Cとに区分されており、このうち中央部114Cが光源配置領域LAとされ、第1端部114A及び第2端部114Bが光源非配置領域LNとされる。このようにすれば、当該バックライト装置112の中央部に十分な輝度を確保することができ、当該バックライト装置112を備える液晶表示装置110においても表示中央部の輝度が確保されることとなるため、良好な視認性を得ることが可能となる。
また、光源は、熱陰極管30からなる。このようにすれば、高輝度化などを図ることができる。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図34によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態2から光源を冷陰極管40に変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態3を図34によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態2から光源を冷陰極管40に変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態において光源をなす冷陰極管40は、図34に示すように、細長い管状(線状)をなしており、両端部が封止された中空の細長いガラス管と、ガラス管の両端部の内側に封入された一対の電極とを備える。ガラス管内には、水銀及び希ガスなどが封入されるとともにその内壁面に蛍光材料が塗布されている。冷陰極管40の両端部には、それぞれ中継コネクタ(図示せず)が配されるとともに、電極からガラス管の外部に突出するリード端子に対して中継コネクタが接続されている。冷陰極管40は、この中継コネクタを介してシャーシ214の底板214aの外面側に取り付けられたインバータ基板(図示せず)に接続されるとともにその駆動を制御可能とされる。なお、冷陰極管40の外径寸法は、上記実施形態2にて示した熱陰極管30の外径寸法(例えば15.5mm程度)と比べると小さく、例えば4mm程度とされる。
上記した構造を有する冷陰極管40は、その長さ方向(軸方向)をシャーシ124の長辺方向と一致させた状態で、6本が互いに所定の間隔(配列ピッチ)を空けて平行に並んだ状態でシャーシ214内に偏在した形で収容されている。より具体的には、シャーシ214の底板214a(拡散板30と対向する部位)を、その短辺方向に第1端部214Aと、当該第1端部214Aとは反対側の端部に位置する第2端部214Bと、これらに挟まれる中央部214Cとに等分に区分した場合に、冷陰極管40は底板214aの中央部214Cに配置され、ここに光源配置領域LAを形成している。本実施形態に係る光源配置領域LAは、実施形態2と比べて広くなっている。一方、底板214aの第1端部214A及び第2端部214Bには冷陰極管40が配置されておらず、ここに光源非配置領域LNが形成されている。なお、反射シート221は、上記した実施形態2と同様の構成であり、張出部28を有している。
以上説明したように本実施形態によれば、光源は、冷陰極管40からなる。このようにすれば、長寿命化などを図ることができ、また調光を容易に行うことが可能となる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態1及びその変形例以外にも、張出部の具体的な形状及び張り出し寸法などについては適宜に変更可能である。例えば、張出部の形状として、平面に視て平行四辺形状や菱形などとしたものも本発明に含まれる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態1及びその変形例以外にも、張出部の具体的な形状及び張り出し寸法などについては適宜に変更可能である。例えば、張出部の形状として、平面に視て平行四辺形状や菱形などとしたものも本発明に含まれる。
(2)上記した各実施形態では、張出部が、立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に向けて次第に張り出し寸法が大きくなる形態とされるものを示したが、例えば張出部を立ち上がり基端側から立ち上がり先端側に向けて次第に張り出し寸法が大きくなる形態とし、その立ち上がり先端位置にて張り出し寸法が最大となるようにすることも可能である。それ以外にも、張出部が全長にわたって張り出し寸法を一定としたものも本発明に含まれる。
(3)上記した各実施形態では、張出部が、立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に向けて連続的に漸次張り出し寸法が大きくなる形態とされるものを示したが、例えば張出部として、立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に向けて段階的に逐次張り出し寸法が大きくなる形態としたものも本発明に含まれる。
(4)上記した各実施形態では、張出部が第1立ち上がり部(第2立ち上がり部)の側縁の全長にわたって形成されるものを示したが、張出部が第1立ち上がり部(第2立ち上がり部)の側縁において部分的な範囲に配されるものも本発明に含まれる。
(5)上記した各実施形態では、張出部を第1立ち上がり部(第2立ち上がり部)における両側縁に一対形成したものを示したが、第1立ち上がり部(第2立ち上がり部)における片方の側縁のみに張出部を形成するようにしてもよい。また、一対の第1立ち上がり部の双方(一対の第2立ち上がり部の双方)に張出部を形成するもの以外にも、片方の第1立ち上がり部(片方の第2立ち上がり部)にのみ張出部を形成し、もう片方の第1立ち上がり部(もう片方の第2立ち上がり部)には張出部を形成しないようにしてもよい。
(6)上記した各実施形態では、各立ち上がり部が底部に対して傾斜状をなすものを示したが、例えば各立ち上がり部が底部からほぼ垂直に立ち上がる形態とされるものも本発明に含まれる。
(7)上記した各実施形態では、第1反射シート(反射シート)の底部が横長の矩形状とされるものを示したが、例えば、底部が正方形状とされるものも本発明に含まれる。
(8)上記した実施形態1では、光源であるLEDをシャーシの底板(第1反射シートの底部)のほぼ全域にわたって万遍なく分散配置したものを示したが、実施形態2,3のように例えばシャーシの底板における中央部にLEDを偏在配置することも可能である。その場合、実施形態2,3にて記載した光反射部を有する拡散板を用いるようにすれば、バックライト装置からの出射光を輝度ムラのない均一なものとすることができる。
(9)上記した実施形態1では、光源として点状光源の一種であるLEDを用いたものを示したが、他の種類の点状光源を用いたものも本発明に含まれる。また、それ以外にも有機ELなどの面状光源を用いることも可能である。
(10)上記した実施形態2では、光源として熱陰極管を1本用いたものを示したが、2本以上の熱陰極管を用いたものも本発明に含まれる。同様に実施形態3では、光源として冷陰極管を6本用いたものを示したが、冷陰極管を5本以下としたものや7本以上としたものも本発明に含まれる。
(11)上記した実施形態2,3では、光源として蛍光管(線状光源)の一種である熱陰極管または冷陰極管を用いた場合を示したが、他の種類の蛍光管を用いたものも本発明に含まれる。また、蛍光管以外の種類の放電管(水銀ランプなど)を用いたものも本発明に含まれる。
(12)上記した各実施形態では、1種類の光源を用いたものを示したが、複数種類の光源を混在して用いるようにしたものも本発明に含まれる。具体的には、熱陰極管と冷陰極管とを混在させたり、熱陰極管とLEDとを混在させたり、冷陰極管とLEDとを混在させたり、熱陰極管と冷陰極管とLEDとを混在させてもよい。
(13)上記した実施形態2,3では、シャーシにおける中央部が光源配置領域とされ、第1端部及び第2端部が光源非配置領域とされるものを示したが、シャーシにおける第1端部と第2端部との少なくともいずれか一方を光源配置領域とし、それ以外を光源非配置領域としたものも本発明に含まれる。その場合、第1端部と中央部とを光源配置領域とすることもでき、また第2端部と中央部とを光源配置領域とすることもできる。なお、上記のように光源の配置を変更した場合、それに併せて拡散板における光反射部のドットパターンについても変更すればよい。
(14)上記した各実施形態では、液晶パネル及びシャーシがその短辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものを例示したが、液晶パネル及びシャーシがその長辺方向を鉛直方向と一致させた縦置き状態とされるものも本発明に含まれる。
(15)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(16)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
(17)上記した各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。
10,110…液晶表示装置(表示装置)、11…液晶パネル(表示パネル)、12,112…バックライト装置(照明装置)、14,114…シャーシ、14a,114,214…底板、14c…側板、15,115…光学部材、15a,115a…拡散板(光学部材)、17…LED(光源)、18…LED基板、19…拡散レンズ、21…反射シート(反射部材)、22…第1反射シート(反射部材)、24…底部、25…第1立ち上がり部(一方の立ち上がり部)、25a…側縁、26…第2立ち上がり部(他方の立ち上がり部)、26a…側縁、28…張出部、28a…立ち上がり基端側部分、28b…立ち上がり先端側部分、28c…中央側部分、30…熱陰極管(光源)、31…光反射部、40…冷陰極管(光源)、114A,214A…第1端部、114B,214B…第2端部、114C,214C…中央部、115a1…第1面(光源側と対向する面)、121,221…反射シート、DA…光源重畳部(光源配置領域と重畳する部位)、DN…光源非重畳部(光源非配置領域と重畳する部位)、J…継ぎ目、LA…光源配置領域、LN…光源非配置領域、S…空間、TV…テレビ受信装置
Claims (24)
- 光源と、
前記光源に対して光出射側とは反対側に配される底板を有するとともに前記光源を収容するシャーシと、
前記底板に沿って配される方形状の底部、及び前記底部における少なくとも隣り合う2つの辺からそれぞれ前記光出射側に立ち上がるとともに隣り合う側縁間に継ぎ目が形成される少なくとも2つの立ち上がり部を有するとともに光を反射させる反射部材と、を備え、
少なくとも2つの前記立ち上がり部のうちいずれか一方の立ち上がり部における前記側縁には、前記継ぎ目よりも前記底部から他方の立ち上がり部へ向かう方向に張り出す張出部が形成されている照明装置。 - 前記底部が長手の方形状をなしており、前記他方の立ち上がり部が前記底部における短辺から立ち上がるのに対し、前記張出部を有する前記一方の立ち上がり部が前記底部における長辺から立ち上がるものとされる請求項1記載の照明装置。
- 前記他方の立ち上がり部は、前記底部における一対の短辺からそれぞれ立ち上がるのに対し、前記一方の立ち上がり部は、前記底部における一対の長辺からそれぞれ立ち上がるものとされており、一対の前記一方の立ち上がり部における両側縁にそれぞれ前記張出部が形成されている請求項2記載の照明装置。
- 前記張出部は、前記一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側部分及び立ち上がり先端側部分よりも両者間の中央側部分の方が大きいものとされる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記張出部は、前記一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して、立ち上がり基端側及び立ち上がり先端側から中央側に近づくに連れてそれぞれ大きくなるものとされる請求項4記載の照明装置。
- 前記張出部のうち少なくとも前記立ち上がり先端側部分は、弓形状をなしている請求項5記載の照明装置。
- 前記張出部のうち少なくとも前記立ち上がり先端側部分及び前記立ち上がり基端側部分は、弓形状をなしている請求項6記載の照明装置。
- 前記張出部は、全長にわたって弓形状をなしている請求項7記載の照明装置。
- 前記張出部は、前記一方の立ち上がり部における側縁からの張り出し寸法に関して、前記立ち上がり基端側部分及び前記立ち上がり先端側部分が同じとなるよう対称形状とされる請求項5から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記張出部のうち前記立ち上がり先端側部分が弓形状をなしているのに対し、前記立ち上がり基端側部分が三角形状をなしている請求項6記載の照明装置。
- 前記張出部は、前記他方の立ち上がり部における前記光出射側とは反対側の面よりも、前記底部から前記他方の前記立ち上がり部へ向かう方向に張り出すよう形成されている請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記張出部は、前記一方の立ち上がり部の側縁において全長にわたって形成されている請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記立ち上がり部は、前記底部に対して傾斜状をなしている請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記シャーシには、前記底板から立ち上がるとともに前記立ち上がり部との間に空間を保有しつつ対向状をなす側板が備えられている請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光源は、LEDからなる請求項1から請求項14のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記LEDは、前記底板及び前記底部に並行するLED基板上に複数実装されている請求項15記載の照明装置。
- 前記LEDに対する前記光出射側には、前記LEDからの光を拡散させつつ出射させる拡散レンズが配されている請求項15または請求項16記載の照明装置。
- 前記光源に対して前記光出射側に配される光学部材を備え、前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が、前記光源が配される光源配置領域と、前記光源が配されない光源非配置領域とに区分されているのに対し、前記光学部材は、前記光源配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記光源側と対向する面の光反射率が、前記光源非配置領域と重畳する部位のうち少なくとも前記光源側と対向する面の光反射率よりも大きいものとされている請求項1から請求項17のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記シャーシは、前記光学部材と対向する部分が少なくとも、第1端部と、前記第1端部とは反対側の端部に位置する第2端部と、前記第1端部と前記第2端部とに挟まれる中央部とに区分されており、このうち前記中央部が前記光源配置領域とされ、前記第1端部及び前記第2端部が前記光源非配置領域とされる請求項18記載の照明装置。
- 前記光源は、冷陰極管からなる請求項18または請求項19記載の照明装置。
- 前記光源は、熱陰極管からなる請求項18または請求項19記載の照明装置。
- 請求項1から請求項21のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
- 前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項22記載の表示装置。
- 請求項22または請求項23に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
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