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JP2005203164A - 液晶表示装置用バックライトユニット - Google Patents

液晶表示装置用バックライトユニット Download PDF

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Abstract

【課題】大型の液晶表示装置の場合でも、照度の不足、不均一が生じないようにするとともに、光拡散部材の自重や面発光フラットランプから発生する熱による光拡散部材の変形を防止し、高品位の照明を行うことができ、かつ、部品点数が少なく、構造が簡易で製造に手数を要さず、製造コストを低廉にできる液晶表示装置用バックライトユニットを提供すること。
【解決手段】光源として面発光フラットランプ１を使用し、このフラットランプ１と光拡散部材３との間に空気層２を形成するとともに、光拡散部材３を背面側から支持部材４により支持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶表示装置用バックライトユニットに関し、特に、光源に面発光フラットランプを使用した液晶表示装置用バックライトユニットに関するものである。
近年、テレビやコンピュータの薄型の表示装置として、バックライト機構を備えた液晶表示装置が用いられている。
ところで、従来、この種の液晶表示装置において用いられるバックライト機構としては、図７〜図８に示すように、透光性を有する導光板１０１の端部に、蛍光管のような線状光源１０４を併設するエッジライト方式が汎用されている（特許文献１参照）。
そして、このエッジライト方式の場合、通常は、導光板１０１の背面側に導光板１０１の材料よりも屈折率が大きい光拡散物質１０６を部分的に被覆し、その面のほぼ全面を光反射層１０３で覆い、導光板１０１の表面側に光拡散性の板又はシートを配置して光拡散層１０２を形成するようにしている。
しかしながら、液晶表示装置の大型化に伴い、エッジライト方式では、照度の不足、不均一が生じるほか、周辺に蛍光管のような線状光源を配設するため装置をコンパクト化できないという問題があった。
また、これに対処するため、光拡散部材の背面側に蛍光管のような線状光源を配設するようにした直下方式のバックライトも提案されている（特許文献２参照）が、特に大型の液晶表示装置の場合、照度の不足、不均一が生じないようにするために、多数の線状光源を配設するとともに、線状光源に対応してレンズフィルム等を配設する必要があり、これが、部品点数の増大や構造が複雑化して製造に手数を要し、製造コストが上昇するという問題があった。
特開平６−９５１０７号公報 特開平１１−２４５８３号公報
本発明は、上記従来のバックライト機構の有する問題点に鑑み、光源に面発光フラットランプを使用することにより、大型の液晶表示装置の場合でも、照度の不足、不均一が生じないようにするとともに、光拡散部材の自重やフラットランプから発生する熱による光拡散部材の変形（撓み）を防止し、高品位の照明を行うことができ、かつ、部品点数が少なく、構造が簡易で製造に手数を要さず、製造コストを低廉にできる液晶表示装置用バックライトユニットを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置用バックライトユニットは、光源に面発光フラットランプを使用した液晶表示装置用バックライトユニットにおいて、フラットランプと光拡散部材との間に空気層を形成するとともに、前記光拡散部材を背面側から支持部材により支持するようにしたことを特徴とする。
この場合において、支持部材を面発光フラットランプの表面に配設することができる。
また、支持部材を透明又は半透明の合成樹脂材料で形成することができる。
また、支持部材の頂点で光拡散部材を面状に支持するようにしたり、線状又は点状に支持するようにすることができる。
さらに、面発光フラットランプと光拡散部材との間隔を保持する外周フレームの内周面を背面側から表面側に向けて拡開する傾斜面に形成することができる。
本発明の液晶表示装置用バックライトユニットによれば、光源に面発光フラットランプを使用しているので、大型の液晶表示装置の場合でも、照度の不足、不均一が生じないようにすることができる。
また、面発光フラットランプと光拡散部材との間に空気層を形成するとともに、光拡散部材を背面側から支持部材により支持するようにしているので、光拡散部材の自重やフラットランプから発生する熱による光拡散部材の変形（撓み）を防止することができ、光源にフラットランプを使用したことと相俟って、高品位の照明を行うことができ、かつ、部品点数が少なく、構造が簡易で製造に手数を要さず、製造コストを低廉にできる。
また、支持部材を面発光フラットランプの表面に配設することにより、支持部材をフラットランプの形状等に拘束されることなく、任意の位置に配設することが可能となり、光拡散部材を支持部材により確実に支持することができる。
また、支持部材を透明又は半透明の合成樹脂材料で形成することにより、支持部材による照度の不均一が生じないようにすることができる。
また、支持部材の頂点で光拡散部材を面状に支持するようにすることにより、支持部材による光拡散部材の支持面積を大きく取って光拡散部材をより確実に支持することができ、一方、支持部材の頂点で光拡散部材を線状又は点状に支持するようにすることにより、支持部材による照度の不均一が一層生じないようにすることができる。
さらに、面発光フラットランプと光拡散部材との間隔を保持する外周フレームの内周面を背面側から表面側に向けて拡開する傾斜面に形成することにより、フラットランプの有効照射面積を実質的に拡大することができ、装置をコンパクト化できる。
以下、本発明の液晶表示装置用バックライトユニットの実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１〜図６に、本発明の液晶表示装置用バックライトユニットの一実施例を示す。
この液晶表示装置用バックライトユニットは、光源として面状光源、具体的には、図６に示すような蛍光管からなる面発光フラットランプ１を使用し、このフラットランプ１と光拡散部材３との間に空気層２を形成するとともに、光拡散部材３を背面側から支持部材４により支持するように構成している。
なお、面発光フラットランプ１は、液晶表示装置用バックライトユニットの形状に応じて、１枚又は適宜枚数のフラットランプ１を組み合わせて用いるようにする。
この場合において、支持部材４は、図１に示すように、面発光フラットランプ１の表面（図６に示すような蛍光管からなるフラットランプ１は、いずれの面を表面側にすることができるが、本実施例に示すように、凹凸のある側を表面側にすることにより、照度の不均一が生じないようにすることができる。）に配設することができる。この場合、支持部材４は、面発光フラットランプ１の表面に接触するようにしても、接触しないようにしてもよい。
支持部材４の形状及び材質は、特に限定されるものではないが、例えば、本実施例に示すように、断面形状が矩形のリブ状に形成することにより、支持部材４による光拡散部材３の支持面積を大きく取って光拡散部材３をより確実に支持することができる。
そして、断面形状が矩形のリブ状に形成した支持部材４は、数ｃｍ〜数十ｃｍ、より好ましくは、数ｃｍ〜十数ｃｍ程度の間隔をあけて、等間隔に平行又は格子状に配設するようにする。
なお、支持部材４は、その端部を、面発光フラットランプ１と光拡散部材３との間隔を保持するために配設した外周フレーム５に嵌合等することにより、支持するようにする。
このように、支持部材４を面発光フラットランプ１の表面に配設することにより、支持部材４をフラットランプ１の形状等に拘束されることなく、任意の位置に配設することが可能となり、光拡散部材３を支持部材４により確実に支持することができる。
上記のように、支持部材４は、面発光フラットランプ１の表面に配設することができるが、このほか、図３に示すように、面発光フラットランプ１の端部（隣接するフラットランプ１間）に配設することもでき、さらに、図４に示すように、必要に応じて、これらの配設方法を併用することもできる。
なお、この場合、支持部材４は、面発光フラットランプ１の背面側に配設した背面板７によって支持することができる。
支持部材４は、透明又は半透明の合成樹脂材料、具体的には、透明性及び耐熱性のあるアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等で形成することが好ましく、これにより、支持部材４による照度の不均一が生じないようにすることができる。なお、支持部材４を、不透明の合成樹脂材料又は金属材料で形成することもできる。
また、支持部材４の形状は、本実施例においては、断面形状が矩形のリブ状に形成したが、このほか、図５に示すように、略三角形（二等辺三角形）に形成したり、頂点を曲面形状に形成したり、凸状に形成したり、さらには、ピン状に形成する等、任意の形状に形成することができ、これにより、支持部材４の頂点での光拡散部材３の支持形態を面状のほか、線状又は点状にすることができる。そして、支持部材４の頂点で光拡散部材３を面状に支持するようにすることにより、支持部材４による光拡散部材３の支持面積を大きく取って光拡散部材３をより確実に支持することができ、一方、支持部材４の頂点で光拡散部材３を線状又は点状に支持するようにすることにより、支持部材４による照度の不均一が一層生じないようにすることができる。
さらに、本実施例においては、面発光フラットランプ１と光拡散部材３との間隔を保持する外周フレーム５の内周面５１を背面側から表面側に向けて拡開する傾斜面に形成するようにしている。
これにより、面発光フラットランプ１の有効照射面積を実質的に拡大することができ、装置をコンパクト化できる。
そして、この液晶表示装置用バックライトユニットは、より具体的には、光源としての面発光フラットランプ１の表面側に、空気層２を介して、支持部材４及び外周フレーム５によって支持される光拡散板３１及び光拡散シート３２からなる光拡散部材３（光拡散部材３を構成する光拡散板３１及び光拡散シート３２の層構成は、任意であり、例えば、光拡散シート３２を複数枚の光拡散シートで構成することができる。）を配設し、これらを本体フレーム８と押さえ枠９とにより挟持し、本体フレーム８と押さえ枠９の係合部８１、９１を係合させることにより、一体化するようにする。なお、本体フレーム８と押さえ枠９との固定は、ビス等により行うこともできる。
この際、面発光フラットランプ１の端部１１と本体フレーム８との間に、クッション性を有するスペーサー１０を介在させるようにする。
このように、液晶表示装置用バックライトユニットの構成部材を、本体フレーム８と押さえ枠９とにより挟持、一体化するようにすることにより、バックライトユニットの組み立てを簡易に行うことができるとともに、バックライトユニットを半製品で輸送、保管等することが可能となり、液晶表示装置の製造工程の自由度が高まり、製造コストを低廉化できる。
そして、光拡散部材３の表面側に、液晶パネルＰを、面発光フラットランプ１の背面側に、光反射シート６及び背面板７を、それぞれ配設し、外周面をトップカバー１２によって覆って全体を一体化するようにする。
なお、外周フレーム５、本体フレーム８、押さえ枠９、トップカバー１２等は、合成樹脂材料又は金属材料で形成することができる。
このように、上記液晶表示装置用バックライトユニットは、光源に面発光フラットランプ１を使用しているので、大型の液晶表示装置の場合でも、照度の不足、不均一が生じないようにすることができる。
また、面発光フラットランプ１と光拡散部材３との間に空気層２を形成するとともに、光拡散部材３を背面側から支持部材４により支持するようにしているので、光拡散部材３の自重やフラットランプ１から発生する熱による光拡散部材３の変形（撓み）を防止することができ、光源に面発光フラットランプ１を使用したことと相俟って、高品位の照明を行うことができ、かつ、部品点数が少なく、構造が簡易で製造に手数を要さず、製造コストを低廉にできる。
以上、本発明の液晶表示装置用バックライトユニットについて、その実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
本発明の液晶表示装置用バックライトユニットは、照度の不足、不均一が生じないようにするとともに、光拡散部材の自重や面発光フラットランプから発生する熱による光拡散部材の変形（撓み）を防止し、高品位の照明を行うことができ、かつ、部品点数が少なく、構造が簡易で製造に手数を要さず、製造コストを低廉にできることから、特に、大型の液晶表示装置のバックライトユニットとして好適に用いることができる。
本発明の液晶表示装置用バックライトユニットの一実施例を示す部分断面である。 同全体概略斜視図である。 同支持部材の配設状態を示し、（ａ）は部分斜視図、（ｂ）は部分断面図である。 同支持部材の配設状態を示す部分断面斜視図である。 同支持部材の断面形状を示す説明図である。 同面発光フラットランプを示し、（ａ）は表面側、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図、（ｃ）は裏面側である。 従来のバックライト機構の斜視図である。 同側面図である。
符号の説明
１ 面発光フラットランプ
１１ 面発光フラットランプの端部
２ 空気層
３ 光拡散部材
３１ 光拡散板
３２ 光拡散シート
４ 支持部材
５ 外周フレーム
６ 光反射シート
７ 背面板
８ 本体フレーム
９ 押さえ枠
１０ スペーサー

Claims (6)

  1. 光源に面発光フラットランプを使用した液晶表示装置用バックライトユニットにおいて、フラットランプと光拡散部材との間に空気層を形成するとともに、前記光拡散部材を背面側から支持部材により支持するようにしたことを特徴とする液晶表示装置用バックライトユニット。
  2. 支持部材を面発光フラットランプの表面に配設したことを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置用バックライトユニット。
  3. 支持部材を透明又は半透明の合成樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置用バックライトユニット。
  4. 支持部材の頂点で光拡散部材を面状に支持するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の液晶表示装置用バックライトユニット。
  5. 支持部材の頂点で光拡散部材を線状又は点状に支持するようにしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の液晶表示装置用バックライトユニット。
  6. 面発光フラットランプと光拡散部材との間隔を保持する外周フレームの内周面を背面側から表面側に向けて拡開する傾斜面に形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の液晶表示装置用バックライトユニット。
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