特許第5823617号(P5823617)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許5823617照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5823617
(24)【登録日】2015年10月16日
(45)【発行日】2015年11月25日
(54)【発明の名称】照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
(51)【国際特許分類】
   F21S 2/00 20060101AFI20151105BHJP
   G02F 1/13357 20060101ALI20151105BHJP
   G02F 1/1333 20060101ALI20151105BHJP
   F21Y 101/02 20060101ALN20151105BHJP
【FI】
   F21S2/00 443
   F21S2/00 439
   G02F1/13357
   G02F1/1333
   F21Y101:02
【請求項の数】15
【全頁数】40
(21)【出願番号】特願2014-526890(P2014-526890)
(86)(22)【出願日】2013年7月19日
(86)【国際出願番号】JP2013069612
(87)【国際公開番号】WO2014017391
(87)【国際公開日】20140130
【審査請求日】2015年1月8日
(31)【優先権主張番号】特願2012-166583(P2012-166583)
(32)【優先日】2012年7月27日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001036
【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】清水 敬治
【審査官】 三島木 英宏
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2012/081395(WO,A1)
【文献】 特開2011−210530(JP,A)
【文献】 特開2011−175752(JP,A)
【文献】 特開2011−61411(JP,A)
【文献】 特開2009−98310(JP,A)
【文献】 特開2006−269079(JP,A)
【文献】 特開2003−242822(JP,A)
【文献】 特開2011−151440(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 2/00
G02F 1/1333
G02F 1/13357
F21Y 101/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一つの端面が光入射面とされ、一方の板面が光出射面とされる導光板と、
前記導光板の第1の端面で構成される第1光入射面と対向する第1光源と、
前記導光板の前記第1の端面とは反対側の端面である第2の端面で構成される第2光入射面と対向する光源であって、前記第2光入射面との間の距離が、前記第1光源と前記第1光入射面との間の距離よりも相対的に大きくなるよう配された第2光源と、
前記導光板に対して前記第1光源と同じ側に配され、前記導光板の前記第1の端面に当接されることで前記導光板を前記第1光源側から支持する第1支持部と、
前記導光板に対して前記第2光源と同じ側に間隔を空けて配され、前記導光板が熱膨張した場合に前記第2の端面に当接されることで前記導光板を前記第2光源側から支持する第2支持部であって、前記第1支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる第2支持部と、を備える照明装置。
【請求項2】
前記第1光源、前記導光板及び前記第2光源の並び方向が鉛直方向と一致しており、
前記第1光源及び前記第1支持部が前記導光板に対して前記鉛直方向の下側に配されるのに対し、前記第2光源及び前記第2支持部が前記導光板に対して前記鉛直方向の上側に配されている請求項1記載の照明装置。
【請求項3】
前記導光板に対して前記鉛直方向と直交する水平方向について間隔を空けて配され、前記導光板が前記水平方向に沿って熱膨張した場合に、前記導光板のうち前記第1の端面及び前記第2の端面に隣り合う端面に当接されることで前記導光板を前記水平方向について外側から支持する水平側第2支持部であって、前記第1支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる水平側第2支持部が備えられている請求項2記載の照明装置。
【請求項4】
前記第2支持部及び前記水平側第2支持部は、同一の弾性材料からなる請求項3記載の照明装置。
【請求項5】
前記第1支持部は、塑性材料からなる請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項6】
前記第1支持部は、前記塑性材料である金属材料または熱可塑性樹脂材料からなり、前記第2支持部は、ゴム材料からなる請求項5記載の照明装置。
【請求項7】
前記導光板は、前記第1光入射面を構成する前記第1の端面、及び前記第2光入射面を構成する前記第2の端面が、共に当該導光板の全長にわたって一直線状をなしている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項8】
前記第1支持部及び前記第2支持部は、前記導光板における両端位置にそれぞれ対をなす形で配されている請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項9】
前記第1光源及び前記第2光源は、同一部品とされる請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項10】
前記第1光源及び前記第2光源は、それぞれランバーシアン型の配光分布を示すものとされる請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項11】
前記第1光源及び前記第2光源は、それぞれ基板上に実装された複数のLEDからなる請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項12】
前記導光板は、方形状をなしており、
前記導光板のうち前記第1の端面及び前記第2の端面に隣り合う第3の端面で構成される第3光入射面と対向する第3光源と、
前記導光板のうち前記第3の端面とは反対側の第4の端面で構成される第4光入射面と対向する光源であって、前記第4光入射面との間の距離が、前記第3光源と前記第3光入射面との間の距離よりも相対的に大きくなるよう配された第4光源と、
前記導光板に対して前記第3光源と同じ側に配され、前記導光板の前記第3の端面に当接されることで前記導光板を前記第3光源側から支持する第3支持部と、
前記導光板に対して前記第4光源と同じ側に間隔を空けて配され、前記導光板が熱膨張した場合に前記第4の端面に当接されることで前記導光板を前記第4光源側から支持する第4支持部であって、前記第3支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる第4支持部と、を備える請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の照明装置。
【請求項13】
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。
【請求項14】
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13記載の表示装置。
【請求項15】
請求項13または請求項14に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型の表示パネルに移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としており、バックライト装置はその機構によって直下型とエッジライト型とに大別されている。液晶表示装置の一層の薄型化を実現するには、エッジライト型のバックライト装置を用いるのが好ましく、その一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2011−216270号公報
【0004】
(発明が解決しようとする課題)
ところで、エッジライト型のバックライト装置では、光源と導光板の光入射面との間の距離は、小さくなるほど光の入射効率が高くなるのに対し、大きくなるほど光の入射効率が低くなる傾向にある。その一方で、導光板は、点灯した光源からの熱などによって熱膨張するため、光源と導光板の光入射面との間には、熱膨張に伴って伸長する導光板が干渉しない程度の間隔を確保する必要がある。このため、光源から導光板の光入射面に入射する光の入射効率を改善するのには限界があった。
【発明の概要】
【0005】
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、光の利用効率を改善することを目的とする。
【0006】
(課題を解決するための手段)
本発明の照明装置は、少なくとも一つの端面が光入射面とされ、一方の板面が光出射面とされる導光板と、前記導光板の第1の端面で構成される第1光入射面と対向する第1光源と、前記導光板の前記第1の端面とは反対側の端面である第2の端面で構成される第2光入射面と対向する光源であって、前記第2光入射面との間の距離が、前記第1光源と前記第1光入射面との間の距離よりも相対的に大きくなるよう配された第2光源と、前記導光板に対して前記第1光源と同じ側に配され、前記導光板の前記第1の端面に当接されることで前記導光板を前記第1光源側から支持する第1支持部と、前記導光板に対して前記第2光源と同じ側に間隔を空けて配され、前記導光板が熱膨張した場合に前記第2の端面に当接されることで前記導光板を前記第2光源側から支持する第2支持部であって、前記第1支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる第2支持部と、を備える。
【0007】
このようにすれば、第1光源からの光が導光板の第1光入射面に、第2光源からの光が導光板の第2光入射面に、それぞれ入射されると、導光板内を伝播された後に光出射面から出射される。ここで、第1光源と導光板の第1光入射面との間の距離が相対的に小さくされるのに対し、第2光源と導光板の第2光入射面との間の距離が相対的に大きくされているので、第1光源から導光板の第1光入射面に入射する光の入射効率が相対的に高くなるのに対し、第2光源から導光板の第2光入射面に入射する光の入射効率が相対的に低くなっている。ここで、本願発明者の研究によれば、各光源と各光入射面との間の距離が一定以上になると、距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化して定常化することから、第2光源から導光板の第2光入射面に入射する光の入射効率は、第1光源から第1光入射面に入射する光の入射効率に比べると低くはなるものの、距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化しているため、所定の値で概ね下げ止まることになる。従って、例えば各光源と各光入射面との間の距離を等しくした場合の光の入射効率を基準としたとき、第1光源から第1光入射面に入射する光の入射効率が上記基準を上回る分の差分値が、第2光源から第2光入射面に入射する光の入射効率が上記基準を下回る分の差分値よりも大きくなる。これにより、各光源と各光入射面との間の距離を等しくした場合に比べると、全体としての光の利用効率を向上させることができる。
【0008】
ところで、導光板は、第1光源と同じ側に配された第1支持部が第1の端面に当接されることで第1光源側から支持される。この第1支持部は、第2支持部よりも硬い材質であることから、導光板を安定的に支持することができ、導光板の支持位置にばらつきが生じ難くなる。これにより、第1光源と第1光入射面との位置関係を安定的に維持することができるので、第1光源と第1光入射面との間の距離を極力短くすることができ、もって第1光源から第1光入射面に入射する光の入射効率を極めて高いものとすることができる。
【0009】
しかも、導光板は、熱膨張した場合には、第2光源と同じ側に間隔を空けて配された第2支持部が第2の端面に当接されることで、第2光源側から支持される。この第2支持部は、第1支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなることから、仮に第2支持部を第1支持部と同じ硬さの材質とした場合に比べると、導光板の第2の端面との間に有される間隔を狭くすることができる。すなわち、仮に第2支持部を第1支持部と同じ硬さの材質とした場合には、導光板の第2の端面との間に有される間隔を設定するに際して、導光板に生じ得る寸法誤差を考慮して一定の余裕を持った大きさとする必要があるのに対し、第2支持部を第1支持部よりも柔らかく且つ弾性材料からなるものとすれば、熱膨張した導光板の第2の端面が第2支持部に当接したときに第2支持部が弾性変形するので、寸法誤差によって導光板が標準の寸法よりも多少大きくなっていても、その誤差分を吸収することができる。これにより、第2支持部を導光板に対してより近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板をより安定的に支持することができる。
【0010】
本発明の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記第1光源、前記導光板及び前記第2光源の並び方向が鉛直方向と一致しており、前記第1光源及び前記第1支持部が前記導光板に対して前記鉛直方向の下側に配されるのに対し、前記第2光源及び前記第2支持部が前記導光板に対して前記鉛直方向の上側に配されている。このようにすれば、第2支持部よりも硬い材質である第1支持部によって導光板を鉛直方向の下側から支持しているので、導光板の自重によって導光板の第1の端面が第1支持部に密着した状態に保たれる。これにより、第1光源と第1光入射面との位置関係を一層安定した状態に保つことができる。このように導光板が第1支持部によって鉛直方向について正確に位置決めされるから、導光板に対して鉛直方向の上側に配される第2支持部を、導光板に対してより近づけた配置とすることが可能となる。これにより、熱膨張した導光板をさらに安定的に支持することができる。
【0011】
(2)前記導光板に対して前記鉛直方向と直交する水平方向について間隔を空けて配され、前記導光板が前記水平方向に沿って熱膨張した場合に、前記導光板のうち前記第1の端面及び前記第2の端面に隣り合う端面に当接されることで前記導光板を前記水平方向について外側から支持する水平側第2支持部であって、前記第1支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる水平側第2支持部が備えられている。このようにすれば、導光板が熱膨張するのに伴い、鉛直方向及び水平方向に沿ってそれぞれ伸長した場合、水平側第2支持部によって導光板を水平方向について外側から支持することができる。この水平側第2支持部は、第1支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなることから、仮に水平側第2支持部を第1支持部と同じ硬さの材質とした場合に比べると、導光板の端面との間に有される間隔を狭くすることができる。これにより、水平側第2支持部を導光板に対してより近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板をより安定的に支持することができる。
【0012】
(3)前記第2支持部及び前記水平側第2支持部は、同一の弾性材料からなる。このようにすれば、第2支持部及び水平側第2支持部に係る部材コストを低減させることができる。また、第2支持部及び水平側第2支持部における弾性係数が同一となるので、第2支持部及び水平側第2支持部と導光板の各端面との間の間隔を容易に設定することができる。
【0013】
(4)前記第1支持部は、塑性材料からなる。このようにすれば、仮に第1支持部を弾性材料からなるものとした場合に比べると、塑性材料からなる第1支持部によって導光板をより安定的に支持することができ、導光板の支持位置によりばらつきが生じ難くなる。
【0014】
(5)前記第1支持部は、前記塑性材料である金属材料または熱可塑性樹脂材料からなり、前記第2支持部は、ゴム材料からなる。このようにすれば、金属材料または熱可塑性樹脂材料からなる第1支持部によって導光板をさらに安定的に支持することができる。一方、導光板が熱膨張した場合には、導光板の第2の端面に当接される、ゴム材料からなる第2支持部が弾性変形することで、寸法誤差によって導光板が標準の寸法よりも多少大きくなっていても、その誤差分を良好に吸収することができる。
【0015】
(6)前記導光板は、前記第1光入射面を構成する前記第1の端面、及び前記第2光入射面を構成する前記第2の端面が、共に当該導光板の全長にわたって一直線状をなしている。このようにすれば、仮に第1の端面または第2の端面のうち第1支持部または第2支持部が当接される部位と第1光入射面または第2光入射面との間に段差が生じるよう導光板を加工した場合に比べると、導光板にそのような加工を施す必要がないので、導光板の第1の端面及び第2の端面における寸法精度を高いものとすることができる。従って、導光板の第1の端面に第1支持部を当接させることで、導光板の第1光入射面を第1光源に対してより高い精度でもって位置決めすることができる。また、導光板の第2の端面に対して第2支持部をさらに近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板をより安定的に支持することができる。
【0016】
(7)前記第1支持部及び前記第2支持部は、前記導光板における両端位置にそれぞれ対をなす形で配されている。このようにすれば、導光板を、両端位置にて第1支持部及び第2支持部によってより安定的に支持することができる。
【0017】
(8)前記第1光源及び前記第2光源は、同一部品とされる。このようにすれば、第1光源及び第2光源に係る製造コストを低減させることができるとともに、部品管理などに係るコストも低減させることができる。
【0018】
(9)前記第1光源及び前記第2光源は、それぞれランバーシアン型の配光分布を示すものとされる。このようにすれば、第1光源及び第2光源からの発せられた光の配光分布は、それぞれランバーシアン型の配光分布を示すことから、発光強度が最も高い光の進行方向である光軸からの角度が増加するに従って曲線的に発光強度が低下する傾向とされる。このようなランバーシアン型の配光分布では、各光源から各光入射面に入射する光の入射効率は、各光源と各光入射面との間の距離が小さくなるほど高くなり、同距離が大きくなるほど低くなる傾向にあるものの、同距離が一定以上大きくなると、低下率が鈍化して定常化するものとされる。従って、ランバーシアン型の配光分布を示す第1光源と第1光入射面との間の距離を相対的に小さくしてその光の入射効率を高める一方で、ランバーシアン型の配光分布を示す第2光源と第2光入射面との間の距離を相対的に大きくすることで、導光板の伸長を許容しつつもその光の入射効率を上記した定常化した値に下げ止めるようにし、もって全体としての光の利用効率を向上させることができる。
【0019】
(10)前記第1光源及び前記第2光源は、それぞれ基板上に実装された複数のLEDからなる。このようにすれば、LEDは、一般的にランバーシアン型の配光分布を示す光源であるため、発光強度が最も高い光の進行方向である光軸からの角度が増加するに従って曲線的に発光強度が低下する傾向とされる。このようなランバーシアン型の配光分布では、各光源をなすLEDから各光入射面に入射する光の入射効率は、各光源をなすLEDと各光入射面との間の距離が小さくなるほど高くなり、同距離が大きくなるほど低くなる傾向にあるものの、同距離が一定以上大きくなると、低下率が鈍化して定常化するものとされる。従って、ランバーシアン型の配光分布を示す第1光源をなすLEDと第1光入射面との間の距離を相対的に小さくしてその光の入射効率を高める一方で、ランバーシアン型の配光分布を示す第2光源をなすLEDと第2光入射面との間の距離を相対的に大きくすることで、導光板の伸長を許容しつつもその光の入射効率を上記した定常化した値に下げ止めるようにし、もって全体としての光の利用効率を向上させることができる。
【0020】
(11)前記導光板は、方形状をなしており、前記導光板のうち前記第1の端面及び前記第2の端面に隣り合う第3の端面で構成される第3光入射面と対向する第3光源と、前記導光板のうち前記第3の端面とは反対側の第4の端面で構成される第4光入射面と対向する光源であって、前記第4光入射面との間の距離が、前記第3光源と前記第3光入射面との間の距離よりも相対的に大きくなるよう配された第4光源と、前記導光板に対して前記第3光源と同じ側に配され、前記導光板の前記第3の端面に当接されることで前記導光板を前記第3光源側から支持する第3支持部と、前記導光板に対して前記第4光源と同じ側に間隔を空けて配され、前記導光板が熱膨張した場合に前記第4の端面に当接されることで前記導光板を前記第4光源側から支持する第4支持部であって、前記第3支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる第4支持部と、を備える。このようにすれば、方形状をなす導光板の各端面は、第1光源、第2光源、第3光源、及び第4光源からの光がそれぞれ入射される第1光入射面、第2光入射面、第3光入射面、及び第4光入射面とされているから、導光板への入射光量が十分に多く確保され、もって当該照明装置の大型化に好適とされる。そして、第3光源と第3光入射面との間の距離を相対的に小さくすることでその光の入射効率が高められる一方で、第4光源と第4光入射面との間の距離を相対的に大きくすることでその光の入射効率が上記した定常化した値で下げ止められる。これにより、全体としての光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0021】
その上で、導光板を第3光源と同じ側から支持する第3支持部が、第4支持部よりも硬い材質とされることから、第1支持部と共に導光板を安定的に支持することができ、導光板の支持位置にばらつきが生じ難くなる。これにより、第3光源と第3光入射面との位置関係を安定的に維持することができるので、第3光源と第3光入射面との間の距離を極力短くすることができ、もって第3光源から第3光入射面に入射する光の入射効率を極めて高いものとすることができる。しかも、熱膨張した導光板を第4光源側から支持する第4支持部が、第3支持部よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなることから、仮に第4支持部を第3支持部と同じ硬さの材質とした場合に比べると、導光板の第4の端面との間に有される間隔を狭くすることができる。これにより、第4支持部を導光板に対してより近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板をより安定的に支持することができる。
【0022】
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。
【0023】
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、光の利用効率が改善されたものであるから、高輝度で表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
【0024】
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。
【0025】
(発明の効果)
本発明によれば、光の利用効率を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1】本発明の実施形態1に係るテレビ受信装置及び液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図
図2】テレビ受信装置及び液晶表示装置の背面図
図3】液晶表示装置をなす液晶表示ユニットの概略構成を示す分解斜視図
図4】液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図
図5】液晶表示装置の長辺方向に沿った断面構成を示す断面図
図6】液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示すものであって、フレキシブル基板(共締め用ネジ挿通孔)を切断した拡大断面図
図7】液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示すものであって、導光板支持部(放熱部材用ネジ挿通孔)を切断した拡大断面図
図8】液晶表示装置におけるシャーシを取り外した状態を示す背面図
図9図8のix-ix線断面図
図10】各LED、導光板、及び各支持部の配置構成を示す概略平面図
図11】LEDの配光分布を示すグラフ
図12】LEDと光入射面との間の距離と、相対輝度との関係を示すグラフ
図13】第1LEDと第1光入射面との間の距離A(第2LEDと第2光入射面との間の距離B)と、相対輝度との関係を示すグラフ
図14】本発明の実施形態2に係る液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図
図15】第1LEDと第1光入射面との間の距離A(第2LEDと第2光入射面との間の距離B)と、相対輝度との関係を示すグラフ
図16】本発明の実施形態3に係る各LED、導光板、及び各支持部の配置構成を示す概略平面図
図17】本発明の実施形態4に係る各LED、導光板、及び各支持部の配置構成を示す概略平面図
図18】本発明の実施形態5に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図
図19】テレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図
図20】液晶表示装置の短辺方向に沿った断面構成を示す断面図
図21】シャーシにおける各LED、導光板、及び各支持部の配置構成を示す平面図
図22】本発明の実施形態6に係る各LED、導光板、及び各支持部の配置構成を示す概略平面図
【発明を実施するための形態】
【0027】
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図13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、特に断りがない限りは、上下の記載については鉛直方向(図8及び図10)を基準とする。また、図4に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とするとともに、同図左側を鉛直方向の下側とし、同図右側を鉛直方向の上側とする。
【0028】
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、液晶表示ユニット(表示ユニット)LDUと、液晶表示ユニットLDUの裏面側(背面側)に取り付けられる各種基板PWB,MB,CTBと、液晶表示ユニットLDUの裏面側に各種基板PWB,MB,CTBを覆う形で取り付けられるカバー部材CVと、スタンドSTとを備えてなり、スタンドSTによって液晶表示ユニットLDUの表示面を鉛直方向(Y軸方向)に概ね沿わせた状態で支持されている。本実施形態に係る液晶表示装置10は、上記した構成のテレビ受信装置TVから、少なくともテレビ信号を受信するための構成(メイン基板MBのチューナー部など)を除いたものである。液晶表示ユニットLDUは、図3に示すように、全体として横長の方形状(矩形状、長手状)をなしており、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、これらが液晶表示装置10の外観を構成する外観部材であるフレーム(表示面11c側に配される保持部、一方の保持部)13及びシャーシ(表示面11c側とは反対側に配される保持部、他方の保持部)14によって一体的に保持された構成となっている。これらフレーム13及びシャーシ14が保持部材を構成していると言える。なお、本実施形態に係るシャーシ14は、外観部材及び保持部材の一部を構成するとともにバックライト装置12の一部を構成している。
【0029】
先に、液晶表示装置10における裏面側の構成について説明する。液晶表示装置10における裏側の外観を構成するシャーシ14の裏面には、図2に示すように、Y軸方向に沿って延在する形態のスタンド取付部材STAがX軸方向に離間した2位置に一対取り付けられている。これらスタンド取付部材STAは、断面形状がシャーシ14側の面が開口した略チャンネル型をなしており、シャーシ14との間に保有される空間内にスタンドSTにおける一対の支柱部STbが差し込まれるようになっている。スタンドSTは、X軸方向及びZ軸方向に並行する台座部STaと、台座部STaからY軸方向に沿って立ち上がる一対の支柱部STbとからなる。カバー部材CVは、合成樹脂製とされており、一対のスタンド取付部材STAをX軸方向について横切りつつもシャーシ14の裏面における一部、具体的には図2に示す下側約半分程度を覆う形で取り付けられている。このカバー部材CVとシャーシ14との間には、次述する各種基板PWB,MB,CTBなどの部品を収容可能な部品収容空間が保有されている。
【0030】
各種基板PWB,MB,CTBには、図2に示すように、電源基板PWB、メイン基板MB及びコントロール基板CTBが含まれている。電源基板PWBは、当該液晶表示装置10の電力供給源とも言えるものであり、他の各基板MB,CTB及びバックライト装置12が有するLED17などに駆動電力を供給することが可能とされる。従って、電源基板PWBが「LED17を駆動するLED駆動基板(光源駆動基板、電源)」を兼用していると言える。メイン基板MBは、テレビ信号を受信可能なチューナー部と、受信したテレビ信号を画像処理する画像処理部(チューナー部共々図示せず)とを少なくとも有しており、処理した画像信号を次述するコントロール基板CTBへと出力可能とされる。なお、このメイン基板MBは、当該液晶表示装置10が図示しない外部の画像再生機器に接続されたときには、その画像再生機器からの画像信号が入力されるので、その画像信号を画像処理部にて処理してコントロール基板CTBへと出力可能とされる。コントロール基板CTBは、メイン基板MBから入力される画像信号を液晶駆動用の信号に変換し、その変換した液晶駆動用の信号を液晶パネル11に供給する機能を有する。
【0031】
液晶表示装置10を構成する液晶表示ユニットLDUは、図3に示すように、その主要な構成部品が、表側の外観を構成するフレーム(フロントフレーム)13と、裏側の外観を構成するシャーシ(リアシャーシ)14との間に保有される空間内に収容されてなる。フレーム13及びシャーシ14内に収容される主要な構成部品には、少なくとも、液晶パネル11、光学部材15、導光板16、及びLEDユニット(光源ユニット)LUが含まれている。このうち、液晶パネル11、光学部材15、及び導光板16は、相互に積層された状態で、その表側のフレーム13と裏側のシャーシ14とによって挟み込まれる形で保持されるようになっている。バックライト装置12は、光学部材15、導光板16、LEDユニットLU、及びシャーシ14からなるものとされ、上記した液晶表示ユニットLDUから液晶パネル11及びフレーム13を除いた構成とされる。バックライト装置12をなすLEDユニットLUは、フレーム13及びシャーシ14内において、導光板16をその短辺方向(Y軸方向、鉛直方向)の両側方から挟み込む形で対をなすものが、導光板16の長辺方向(X軸方向、水平方向)について2組並んで配され、合計4つ設置されている。LEDユニットLUと導光板16との並び方向が鉛直方向(Y軸方向)と一致している。LEDユニットLUは、光源であるLED17と、LED17が実装されるLED基板(光源基板)18と、LED基板18が取り付けられる放熱部材(ヒートスプレッダ、光源取付部材)19とからなる。以下、各構成部品について説明する。
【0032】
液晶パネル11は、図3に示すように、平面に視て横長の方形(矩形状、長手状)をなしており、透光性に優れた一対のガラス製の基板11a,11b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、両基板11a,11b間に液晶が封入された構成とされる。一対の基板11a,11bのうち表側(正面側)がCF基板11aとされ、裏側(背面側)がアレイ基板11bとされる。このうち、アレイ基板11b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ている。一方、CF基板11a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11a,11bの外側にはそれぞれ偏光板(図示は省略する)が配されている。
【0033】
液晶パネル11を構成する一対の基板11a,11bのうち、アレイ基板11bは、図4及び図5に示すように、平面に視た大きさがCF基板11aよりも大きく形成されており、その端部がCF基板11aよりも外側に突き出す形で配されている。詳しくは、アレイ基板11bは、その外周端部が全周にわたってCF基板11aの外周端部よりも外側に突き出すよう、CF基板11aよりも一回り大きく形成されている。アレイ基板11bにおける一対の長辺側端部のうち、Y軸方向についてコントロール基板CTB側の長辺側端部(図4に示す左側端部)には、上記したゲート配線及びソース配線から引き回された端子部が複数設けられており、これらの各端子部には、図2及び図4に示すように、液晶駆動用のドライバDRが実装されたフレキシブル基板(FPC基板)26が接続されている。フレキシブル基板26は、X軸方向、つまりアレイ基板11bの長辺側端部に沿う方向について複数が間欠的に並んで配されており、アレイ基板11bの長辺側端部からY軸方向に沿って外向きに延出している。フレキシブル基板26は、絶縁性及び可撓性を有する合成樹脂材料(例えばポリイミド系樹脂等)からなるフィルム状の基材を備え、その基材上に多数本の配線パターン(図示せず)を有するとともに、その配線パターンが基材における中央付近に実装されたドライバDRに接続されている。フレキシブル基板26は、その一方の端部がアレイ基板11bの端子部に対して、他方の端部が後述するプリント基板27が有する端子部に対してそれぞれ異方性導電膜(ACF)を介して圧着接続されている。なお、このプリント基板27は、図示しない配線部材を介して上記したコントロール基板CTBに接続されており、コントロール基板CTBから入力される信号を、フレキシブル基板26に伝送することが可能とされている。これにより、液晶パネル11は、コントロール基板CTBから入力される信号に基づいてその表示面11cに画像が表示されるようになっている。
【0034】
この液晶パネル11は、図4及び図5に示すように、次述する光学部材15の表側(光出射側)に積層する形で載せられており、その裏側の面(裏側の偏光板の外面)が光学部材15に対して殆ど隙間無く密着している。これにより、液晶パネル11と光学部材15との間に塵埃などが侵入するのが防がれている。液晶パネル11における表示面11cは、画面中央側にあって画像が表示可能な表示領域と、画面外周端側にあって表示領域の周りを取り囲む枠状(額縁状)をなす非表示領域とからなる。なお、上記した端子部及びフレキシブル基板26は、非表示領域に配されている。
【0035】
光学部材15は、図3に示すように、液晶パネル11と同様に平面に視て横長の方形状をなしており、その大きさ(短辺寸法及び長辺寸法)が液晶パネル11と同等とされる。光学部材15は、次述する導光板16の表側(光出射側)に積層する形で載せられていて上記した液晶パネル11と導光板16との間に挟み込まれた状態で配されている。光学部材15は、いずれもシート状をなすとともに3枚が積層して配されている。具体的な光学部材15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。
【0036】
導光板16は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な(透光性に優れた)合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど)からなる。導光板16は、図3に示すように、液晶パネル11及び光学部材15と同様に平面に視て横長の方形状をなすとともに光学部材15よりも厚みが大きな板状をなしており、その板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致し、且つ板面と直交する板厚方向がZ軸方向(液晶パネル11及び導光板16の重なり方向)と一致している。この導光板16は、短辺寸法と長辺寸法との比率が概ね「9:16」程度とされている。導光板16は、光学部材15の裏側に積層していて光学部材15とシャーシ14との間に挟み込まれるよう配されている。導光板16は、図4及び図5に示すように、短辺寸法及び長辺寸法が、液晶パネル11及び光学部材15の各寸法よりも大きくなっており、4辺の各端部が液晶パネル11及び光学部材15における4辺の各端部よりも外向きに突き出して(平面に視て非重畳となるよう)配されている。これにより、LED17から入射した光を導光板16の内部にて伝播する距離を十分に確保することができ、また導光板16のうち中央側部分に比べて出射光にムラが生じ易い各端部を液晶パネル11の表示領域外に配することができるものとされる。この導光板16は、その短辺方向の両側方に分けて配された一対のLEDユニットLUによってY軸方向について挟み込まれる形で配されており、短辺方向についての両端部にLED17からの光がそれぞれ導入されるようになっている。そして、この導光板16は、その短辺方向についての両端部から導入したLED17からの光を内部で伝播させつつ光学部材15側(表側)へ向くよう立ち上げて出射させる機能を有する。
【0037】
この導光板16の板面のうち、表側を向いた板面(光学部材15との対向面)が、図4に示すように、内部の光を光学部材15及び液晶パネル11に向けて出射させる光出射面16aとなっている。導光板16における板面に対して隣り合う外周端面16E1〜16E4のうち、X軸方向に沿って長手状をなす長辺側の両端面(第1の端面及び第2の端面)16E1,16E2は、それぞれLED17(LED基板18)と所定の空間を空けて正対する形で対向状をなしており、これらがLED17から発せられた光が入射される一対の光入射面16bを構成している。この光入射面16bは、X軸方向及びZ軸方向(LED基板18の板面)に沿って並行する面とされ、光出射面16aに対して略直交する面とされる。各光入射面16bを構成する長辺側の両端面16E1,16E2は、共に導光板16の長辺において全長にわたって一直線状をなしている。光入射面16bは、導光板16における長辺側の各端面16E1,16E2のうち、各LED17からの光が照射される部分(照射領域)によって構成されている。従って、導光板16における長辺側の各端面16E1,16E2のうち、各LED17からの光が照射されない部分(非照射領域)は、光入射面16bには含まれないことになる。本実施形態では、導光板16における長辺側の各端面16E1,16E2のうちの照射領域(光入射面16b)は、その長さ方向(X軸方向)についての中央側の大部分により構成されるのに対し、非照射領域は、長さ方向についての両端部により構成されている。一方、導光板16の外周端面16E1〜16E4のうち、一対の光入射面16bに対して隣り合うとともにY軸方向に沿って長手状をなす短辺側の両端面(第1の端面及び第2の端面に隣り合う端面)16E3,16E4は、LED17とは対向しないLED非対向端面(光源非対向端面)とされている。また、LED17と光入射面16bとの並び方向は、Y軸方向と一致しており、光出射面16aに並行している。
【0038】
導光板16における裏側、つまり光出射面16aとは反対側の板面(シャーシ14との対向面)16cには、図4及び図5に示すように、その板面16cから裏側外部に出射した光を反射して表側へ立ち上げることが可能な導光反射シート(反射部材)20がそのほぼ全域を覆う形で設けられている。言い換えると、導光反射シート20は、シャーシ14と導光板16との間に挟み込まれた形で配されている。この導光反射シート20は、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。導光反射シート20は、図4及び図5に示すように、短辺寸法及び長辺寸法が、導光板16の各寸法よりも大きくなっており、4辺の各端部が導光板16における4辺の各端部よりも外向きに突き出して配されている。特に、導光反射シート20における長辺側の両端部は、図4に示すように、導光板16の光入射面16bよりもLED17寄りに突き出して配されており、その突出部位(長辺側の両端部)によってLED17からシャーシ14側に向けて斜めに進行する光を効率的に反射して、導光板16の光入射面16bへと向かわせることが可能とされている。導光板16における光出射面16aとは反対側の板面16cには、導光板16内の光を光出射面16aに向けて反射させることで光出射面16aからの出射を促す光反射部22が形成されている(図10)。光反射部22は、導光板16における光出射面16aとは反対側の板面16cと導光反射シート20との間に介在している。
【0039】
光反射部22は、図10に示すように、導光板16における光出射面16aとは反対側の板面16cに光反射性材料を印刷することで形成されており、表現を改めれば光反射印刷部であると言える。光反射部22には、光反射性材料として例えば酸化チタンなどの金属酸化物を含有する白色を呈するインク(ペースト)が用いられている。この光反射部22は、導光板16内に入射した光のうち光出射面16aとは反対側の板面16cに達した光を散乱反射しつつ光出射面16aに向かわせるとともに、光出射面16aに対する入射角を、光を上記板面16cにて全反射した場合との比較で変化させることで、当該入射角が臨界角を超えない値となる光を生じさせ、もって光出射面16aからの光の出射を促すことができるものとされている。導光板16に光反射部22を形成する際には、例えばシルク印刷(スクリーン印刷)、インクジェット印刷などの印刷手法が用いられている。このうち、シルク印刷を用いれば、導光板16を大量に量産する場合に製造コストを低減することができる。一方、インクジェット印刷を用いれば、光反射部22を複雑な形態とする場合に高い精度でもって光反射部22を形成することができる。なお、光反射部22の詳しいドットパターンについては後に詳しく説明する。
【0040】
次に、LEDユニットLUを構成するLED17、LED基板18及び放熱部材19の構成について順次に説明する。LEDユニットLUを構成するLED17は、図3及び図4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により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。なお、蛍光体としては、例えば黄色光を発光する黄色蛍光体、緑色光を発光する緑色蛍光体、及び赤色光を発光する赤色蛍光体の中から適宜組み合わせて用いたり、またはいずれか1つを単独で用いることができる。このLED17は、LED基板18に対する実装面とは反対側の面(導光板16の光入射面16bと正対する対向面)が主発光面17aとなる、いわゆる頂面発光型とされている。LED17は、主発光面17aが正面から視て横長な(X軸方向に沿って細長い)略方形状をなしている。
【0041】
LEDユニットLUを構成するLED基板18は、図3及び図4に示すように、導光板16の長辺方向(X軸方向、光入射面16bの長手方向)に沿って延在する細長い板状をなしており、その板面をX軸方向及びZ軸方向に並行した姿勢、つまり導光板16の光入射面16bに並行した姿勢でフレーム13及びシャーシ14内に収容されている。LED基板18は、その長さ寸法が導光板16の長辺寸法の半分よりも短くなる大きさとされている。従って、2枚のLED基板18を互いに隣り合う形で並べるとともに導光板16の光入射面16bに対して対向状に配置した状態では、導光板16の長辺側の端面16E1,16E2のうち長さ方向についての両端部は、LED基板18とは対向することがないものとされる(図8を参照)。なお、LED基板18の基材は、例えばアルミニウムなどの金属製とされ、その表面に絶縁層を介して既述した配線パターン(図示せず)が形成されている。また、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。
【0042】
LED基板18の板面であって内側、つまり導光板16側を向いた板面(導光板16との対向面)には、図4及び図6に示すように、上記した構成のLED17が表面実装されており、ここが実装面18aとされる。LED17は、図8に示すように、LED基板18の実装面18aにおいて、その長さ方向(X軸方向)に沿って複数が所定の間隔を空けつつ一列に(直線的に)並列配置されている。つまり、LED17は、バックライト装置12における長辺側の両端部においてそれぞれ長辺方向に沿って複数ずつ間欠的に並列配置されていると言える。X軸方向について隣り合うLED17間の間隔、つまりLED17の配列ピッチは、ほぼ等しいものとされる。また、LED基板18の実装面18aには、X軸方向に沿って延在するとともにLED17群を横切って隣り合うLED17同士を直列接続する、金属膜(銅箔など)からなる配線パターン(図示せず)が形成されており、この配線パターンの両端部に形成された端子部が外部のLED駆動回路に接続されることで、駆動電力を各LED17に供給することが可能とされる。なお、LED17の並び方向は、LED基板18の長さ方向(X軸方向)と一致していることになる。導光板16を挟んで対をなすLED基板18は、LED17の実装面18aが互いに対向状をなす姿勢でフレーム13及びシャーシ14内に収容されるので、対をなすLED基板18にそれぞれ実装された各LED17の主発光面17aが対向状をなすとともに、各LED17における光軸がY軸方向、つまり導光板16とLED基板18(LED17)との並び方向とほぼ一致する。
【0043】
LEDユニットLUを構成する放熱部材19は、図3及び図4に示すように、例えばアルミニウムなどの熱伝導性に優れた金属製とされている。放熱部材19は、LED基板18が取り付けられるLED取付部(光源取付部)19aと、シャーシ14の板面に面接触される放熱部19bとを備え、これらが断面略L字型の屈曲形状をなしている。放熱部材19は、その長さ寸法が上記したLED基板18の長さ寸法とほぼ同じ程度の大きさとされている。放熱部材19を構成するLED取付部19aは、LED基板18の板面及び導光板16の光入射面16bに並行する板状をなしており、その長辺方向がX軸方向と、短辺方向がZ軸方向と、厚さ方向がY軸方向とそれぞれ一致している。LED取付部19aのうち内側の板面、つまり導光板16側を向いた板面には、LED基板18が取り付けられている。LED取付部19aは、その長辺寸法がLED基板18の長辺寸法と概ね同等とされるものの、短辺寸法がLED基板18の短辺寸法よりも大きくなっている。その上で、LED取付部19aにおける短辺方向の両端部は、LED基板18の両端部からZ軸方向に沿って外向きに突出している。LED取付部19aのうち外側の板面、つまりLED基板18が取り付けられる板面とは反対側の板面は、後述するフレーム13が有するネジ取付部(固定部材取付部)21と対向状をなしている。つまり、LED取付部19aは、フレーム13のネジ取付部21と導光板16との間に介在する形で配されている。LED取付部19aは、次述する放熱部19bにおける内側の端部、つまりLED17(導光板16)側の端部からZ軸方向(液晶パネル11、光学部材15及び導光板16の重なり方向)に沿って表側、つまりフレーム13側に向けて立ち上がる形態とされている。
【0044】
放熱部19bは、図3及び図4に示すように、シャーシ14の板面に並行する板状をなしており、その長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向と、厚さ方向がZ軸方向とそれぞれ一致している。放熱部19bは、LED取付部19aにおける裏側の端部、つまりシャーシ14側の端部からY軸方向に沿って外側、つまり導光板16側とは反対側に向けて突出する形態とされている。放熱部19bは、その長辺寸法がLED取付部19aとほぼ同じとされる。放熱部19bのうち裏側の板面、つまりシャーシ14側を向いた板面は、その全域がシャーシ14の板面に対して面接触されている。その上で、放熱部19bのうち表側の板面、つまりシャーシ14に対する接触面とは反対側の板面は、後述するフレーム13が有するネジ取付部21と対向状をなすとともにネジ取付部21の突出端面に対して接触されている。つまり、放熱部19bは、フレーム13のネジ取付部21とシャーシ14との間に挟み込まれる(介在する)形で配されている。これにより、LED17から点灯に伴って生じた熱は、LED基板18、LED取付部19a及び放熱部19bを介して、シャーシ14及びネジ取付部21を有するフレーム13へと伝達されることで、液晶表示装置10の外部へと効率的に放散されるようになっていて内部にこもり難くなっている。そして、この放熱部19bは、ネジ取付部21に対してネジ部材(固定部材)SMによって取り付け状態に保持されるようになっており、そのネジ部材SMを通すための挿通孔19b1を有している。
【0045】
続いて、外観部材及び保持部材をなすフレーム13及びシャーシ14の構成について説明する。フレーム13及びシャーシ14は、いずれも例えばアルミニウムなどの金属製とされており、仮に合成樹脂製とした場合に比べると、機械的強度(剛性)及び熱伝導性がいずれも高くなっている。これらフレーム13及びシャーシ14は、図3に示すように、その短辺方向についての両端部(両長辺側端部)に対をなすLEDユニットLUをそれぞれ収容しつつも、互いに積層配置された液晶パネル11、光学部材15及び導光板16を表側と裏側とから挟み込む形で保持するものとされる。
【0046】
フレーム13は、図3に示すように、液晶パネル11の表示面11cにおける表示領域を取り囲むよう、全体として横長の枠状をなしている。フレーム13は、液晶パネル11の表示面11cに並行するとともに液晶パネル11を表側から押さえるパネル押さえ部13aと、パネル押さえ部13aの外周側部分から裏側に向けて突出する側壁部13bとからなり、断面形状が略L字型となっている。このうち、パネル押さえ部13aは、液晶パネル11の外周側部分(非表示領域、額縁部分)に倣って横長の枠状をなすとともに液晶パネル11の外周側部分をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。パネル押さえ部13aは、液晶パネル11の外周側部分に加えて、液晶パネル11の外周側部分よりも放射方向について外側に配される光学部材15及び導光板16の外周側部分、及び各LEDユニットLUをも表側から覆うことが可能な幅を有している。パネル押さえ部13aのうち表側を向いた外面(液晶パネル11に対する対向面とは反対側の面)は、液晶パネル11の表示面11cと同じく液晶表示装置10における表側外部に露出しており、液晶パネル11の表示面11cと共に液晶表示装置10の正面を構成している。一方、側壁部13bは、パネル押さえ部13aにおける外周側部分(詳しくは外周端部)から裏側に向けて突出する略角筒状をなしている。側壁部13bは、内部に収容される液晶パネル11、光学部材15、導光板16及び各LEDユニットLUを全周にわたって取り囲むとともに、裏側のシャーシ14をもほぼ全周にわたって取り囲むことが可能とされる。側壁部13bは、液晶表示装置10における周方向に沿った外面が、液晶表示装置10における周方向外部に露出しており、液晶表示装置10における天面、底面、両側面を構成している。
【0047】
上記した基礎的構成を有する枠状のフレーム13は、図3及び図8に示すように、各辺(各長辺部分及び各短辺部分)毎に分割された4つの分割フレーム13Sを組み付けてなるものとされる。詳しくは、分割フレーム13Sは、フレーム13(パネル押さえ部13a及び側壁部13b)における各長辺側部分を構成する一対の長辺側分割フレーム13SLと、各短辺側部分を構成する一対の短辺側分割フレーム13SSとからなるものとされる。長辺側分割フレーム13SLは、X軸方向に沿って延在する断面略L字型の角柱材からなるのに対し、短辺側分割フレーム13SSは、Y軸方向に沿って延在する断面略L字型の角柱材からなる。これにより、各分割フレーム13Sを製造するに際して、例えば金属材料を押し出し成形する、といった製造方法を採用することが可能となるから、仮に枠状のフレーム13を金属材料の削り出しなどの製造方法によって製造した場合に比べて、製造コストの低廉化を図ることができる。隣り合う長辺側分割フレーム13SL及び短辺側分割フレーム13SSは、それぞれの延在方向についての端部同士を連結することで、枠状のフレーム13を構成している。この長辺側分割フレーム13SL及び短辺側分割フレーム13SSの連結部位(フレーム13の継ぎ目)である各端部は、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おり、詳しくはパネル押さえ部13aの各角部における内端位置と外端位置とを結んだ直線に倣う形状とされている。なお、長辺側分割フレーム13SLは、液晶パネル11、光学部材15及び導光板16に加えて各LEDユニットLUを覆うため(図4を参照)、LEDユニットLUを覆うことがない短辺側分割フレーム13SS(図5を参照)に比べて相対的に幅広に形成されている。
【0048】
パネル押さえ部13aにおける側壁部13bよりも内寄り(導光板16寄り)の位置には、図4及び図5に示すように、ネジ部材(固定部材)SMが取り付けられるネジ取付部(固定部材取付部)21が一体形成されている。ネジ取付部21は、パネル押さえ部13aの内面からZ軸方向に沿って裏側に向けて突出するとともに、パネル押さえ部13aの各辺(X軸方向またはY軸方向)に沿って延在する細長形状の略ブロック状をなしている。ネジ取付部21は、パネル押さえ部13aにおける各辺にそれぞれ設けられるとともにそれぞれが各辺の全長にわたる長さ寸法を有している。ネジ取付部21は、図8に示すように、フレーム13を構成する各分割フレーム13Sにそれぞれ分けて設けられており、各分割フレーム13Sが組み付けられると、全体として角筒状の側壁部13bの内面に対して全周にわたって連なる枠状をなすものとされる。ネジ取付部21には、図4及び図5に示すように、裏側に向けて開口するとともにネジ部材SMを締め付けることが可能な溝部21aが形成されている。溝部21aは、ネジ取付部21における長さ方向に沿ってほぼ全長にわたって形成されており、その幅寸法がネジ部材SMの軸部よりもやや小さい程度の大きさとされている。ネジ取付部21は、Z軸方向について、フレーム13のパネル押さえ部13aとシャーシ14との間に介在する形で配されている。
【0049】
長辺側の一対のネジ取付部21は、図4に示すように、Y軸方向について、フレーム13の各側壁部13bとLEDユニットLUをなす各放熱部材19のLED取付部19aとの間に介在する形で配されており、LED取付部19aとの間には所定の間隔が有されている。そして、一対の放熱部材19のうち、フレキシブル基板26と平面に視て重畳する位置関係にある放熱部材19と、その放熱部材19が取り付けられるネジ取付部21との間には、図6及び図7に示すように、プリント基板27を収容可能な基板収容空間BSとされている。つまり、プリント基板27は、ネジ取付部21とLED取付部19aとの間に介設されている。プリント基板27は、合成樹脂製とされており、ネジ取付部21及びLED取付部19aの長さ方向(X軸方向)に沿って延在する横長な板状をなしており、その板面をLED取付部19aの外側(LED基板18側とは反対側)の板面に並行させた姿勢で上記した基板収容空間BS内に収容されている。プリント基板27には、その長辺方向に沿って複数のフレキシブル基板26が間欠的に並んで配されるとともにその他方側の端部がそれぞれ接続されている。このプリント基板27と液晶パネル11のアレイ基板11bとに接続されたフレキシブル基板26は、LED取付部19a、LED基板18及びLED17をY軸方向に沿って横切っている。また、このプリント基板27は、FPCの一端側が差し込まれて接続されるコネクタ部(FPC共々図示せず)を有しており、このFPCの他端側がシャーシ14に形成されたFPC挿通孔(図示せず)を通してシャーシ14の裏側外部に引き出されるとともにコントロール基板CTBに接続されている。
【0050】
パネル押さえ部13aのうち、ネジ取付部21よりも内寄りの位置には、図4及び図5に示すように、導光板16を表側(表示面11c側)から支持する導光板支持部23が一体形成されている。導光板支持部23は、パネル押さえ部13aの内面からZ軸方向(ネジ取付部21の突出方向)に沿って裏側(導光板16)に向けてそれぞれ突出するとともに、パネル押さえ部13aの各辺に沿って延在する細長い略ブロック状をなしている。導光板支持部23は、パネル押さえ部13aにおける各辺にそれぞれ設けられるとともにそれぞれが各辺の全長にわたる長さ寸法を有している。導光板支持部23は、上記したネジ取付部21と同様に、フレーム13を構成する各分割フレーム13Sにそれぞれ分割して設けられており、各分割フレーム13Sが組み付けられると、全体としてパネル押さえ部13a(導光板16)の全周にわたって配される枠状をなすものとされる。導光板支持部23は、その突出先端面が導光板16のうち液晶パネル11よりも外側に突き出した端側部分における表側の面、つまり光出射面16aに対して当接されている。従って、導光板支持部23は、後述するシャーシ14との間で導光板16を挟み込んだ状態で表側(表示面11c側)から支持することが可能とされ、導光板支持機能を有している。
【0051】
長辺側分割フレーム13SLに設けられるとともにパネル押さえ部13aの長辺に沿って延在する一対の長辺側の導光板支持部23は、図4に示すように、導光板16のうち光入射面16bを有する長辺側の端部を支持することで、LED17と光入射面16bとのZ軸方向についての位置関係を安定的に維持することが可能とされる。その上で、一対の長辺側の導光板支持部23は、液晶パネル11とLED17との間に介在する形で配されている。詳しくは、一対の長辺側の導光板支持部23は、液晶パネル11及び光学部材15におけるLED17側の各端面と、LED17との間に存在する空間を閉塞することで、LED17からの光が、導光板16を通ることなく液晶パネル11及び光学部材15の上記端面に直接入射するのを防ぐ、いわば遮光機能をも有しており、「遮光部」としても機能する。なお、一対の長辺側の導光板支持部23のうち、フレキシブル基板26と平面に視て重畳する位置関係にある導光板支持部23には、図6及び図7に示すように、フレキシブル基板26を挿通するためのフレキシブル基板挿通溝部23aが、X軸方向に沿って複数間欠的に並列する形で切欠形成されており、その配置が各フレキシブル基板26の配置と一致するものとされる。
【0052】
パネル押さえ部13aにおける内縁部には、図4及び図5に示すように、裏側、つまり液晶パネル11側に突出する押さえ突起24が一体形成されている。押さえ突起24は、その突出先端面に緩衝材24aが取り付けられており、この緩衝材24aを介して液晶パネル11を表側から押さえることが可能とされている。この押さえ突起24及び緩衝材24aは、上記したネジ取付部21と同様に、フレーム13を構成する各分割フレーム13Sにおいて、各辺に沿って延在する形態とされつつも各辺毎にそれぞれ分割して設けられており、各分割フレーム13Sが組み付けられると、全体としてパネル押さえ部13aの内周縁部において全周にわたって配される枠状をなすものとされる。
【0053】
シャーシ14は、図3に示すように、導光板16及びLEDユニットLUなどを裏側からほぼ全域にわたって覆うよう、全体として横長な略浅皿状をなしている。このシャーシ14のうち裏側を向いた外面(導光板16及びLEDユニットLUに対する対向面とは反対側の面)は、液晶表示装置10における裏側外部に露出していて液晶表示装置10の背面を構成している。シャーシ14は、導光板16と同様に横長の方形状をなす導光板受け部14aと、導光板受け部14aのうち長辺側の両端部からそれぞれ裏側に段差状に突出することでLEDユニットLUを収容する一対の収容部14bとを有している。
【0054】
導光板受け部14aは、図3から図5に示すように、導光板16における中央側の大部分を裏側から受けることが可能な平板状をなしている。これに対し、収容部14bは、導光板受け部14aにおける長辺側の端部から一段裏側に引っ込むことで、LEDユニットLUを収容することが可能とされる。収容部14bは、図4に示すように、導光板受け部14aに並行する底板部14b1と、底板部14b1の両端部から表側に向けてそれぞれ立ち上がる一対の側板部14b2,14b3とから構成され、一対の側板部14b2,14b3のうちの内側の側板部14b2が導光板受け部14aに連なっている。この底板部14b1には、その内面に対してLEDユニットLUを構成する放熱部材19の放熱部19bが面接触された状態で配されている。また、この底板部14b1には、フレーム13とシャーシ14とを組み付け状態に固定するためのネジ部材(固定部材)SMが外部から装着されている。
【0055】
導光板受け部14a及び収容部14bの底板部14b1には、図3図6及び図7に示すように、フレーム13とシャーシ14とを固定するためのネジ部材SMを通すネジ挿通孔25が複数ずつ開口形成されている。ネジ挿通孔25は、導光板受け部14a及び収容部14bの底板部14b1のうち、フレーム13の各ネジ取付部21に対して平面に視て重畳する位置に配されており、各ネジ取付部21の溝部21aに連通している。従って、各ネジ部材SMは、シャーシ14の裏側(表示面11c側とは反対側)からZ軸方向(液晶パネル11、光学部材15及び導光板16の重なり方向)に沿ってネジ挿通孔25を通されるとともに導光板受け部14aまたは底板部14b1を挟んだ状態でネジ取付部21の溝部21aに締め付けられるようになっている。ネジ部材SMが締め付けられると、溝部21aには、ネジ部材SMの軸部に形成されたネジ山によってネジ溝が螺刻形成されるようになっている。なお、収容部14bが有する底板部14b1に形成されたネジ挿通孔25には、図6に示すように、ネジ部材SMの軸部のみを通す大きさの共締め用ネジ挿通孔25Aと、図7に示すように、ネジ部材SMの軸部に加えて頭部をも通す大きさの放熱部材用ネジ挿通孔25Bとがあり、前者に通されるネジ部材SMが放熱部19b及び底板部14b1を共締めしてネジ取付部21に取り付けるのに対し、後者に通されるネジ部材SMが放熱部19bのみをネジ取付部21に取り付けるのに機能する。
【0056】
ここで、光源であるLED17の配光分布について図11を用いて説明する。図11では、横軸をLED17の光軸(正面方向)に対する角度(単位は「度」)とし、縦軸を発光強度(任意単位)としている。また、「発光強度」の具体的な単位は、例えば、放射輝度(W/sr・m2)、放射束(W)、放射照度(W/m2)などとすることができ、それ以外の放射量に関する物理量とすることも可能である。LED17から発せられた光の配光分布は、主発光面17aにおける正面方向、つまり光軸に沿って進行する光の発光強度が最も高く、光軸に対してなす角度が増加するのに伴って曲線的に発光強度が低下する傾向とされる。言い換えると、一定以上の発光強度となる角度範囲、つまり幅が連続的に増減するような曲線状のグラフとなっている。このように、LED17は、ランバーシアン型の配光分布を示すものとされる。このLED17の配光分布は、正規分布に近似したグラフ形状とされており、光軸を中心とした略対称状をなしている。このようにランバーシアン型の配光分布では、LED17と導光板16の光入射面16bとの間の距離が小さくなるほど光の入射効率が高くなるのに対し、同距離が大きくなるほど光の入射効率が低くなる傾向とされる。その一方、導光板16は、LED17が発光されるのに伴って生じる熱などの影響を受けて熱膨張すると伸長するため、LED17と光入射面16bとの間には、熱膨張に伴う導光板16の伸長を許容する分の間隔を確保する必要があった。このため、導光板16への光の入射効率を改善するのには限界があったのである。
【0057】
これに対し、本願発明者は、鋭意研究の末、ランバーシアン型の配光分布を有するLED17と導光板16の光入射面16bとの間の距離が一定以上になると、同距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化して定常化することを見出した。以下、LED17と導光板16の光入射面16bとの間の距離と、光の入射効率との関係について、図12を用いて説明する。図12では、横軸をLED17と導光板16の光入射面16bとの間の距離とし、縦軸を導光板16の光出射面16aからの出射光の相対輝度としている。なお、ここで言う「相対輝度」とは、LED17からの発光光における全光束を基準とした相対的な輝度値である。図12のグラフによれば、LED17と導光板16の光入射面16bとの間の距離がほぼ0のとき、相対輝度が最大で約0.5とされるのに対し、同距離が増加するに連れて緩やかに相対輝度が低下するのであるが、同距離が約1.0mmから1.5mmに至る過程で、相対輝度の低下がより緩やかなものとなり、さらには1.5mmから2mmに至る過程で、相対輝度の低下がさらに緩やかなものとなる。このように、相対輝度、つまりLED17から導光板16の光入射面16bに入射する光の入射効率の低下率(距離の増加量に対する相対輝度(入射効率)の低下量の割合)は、LED17と導光板16の光入射面16bとの間の距離が1.0mmを超えたところで鈍化し始め、2mmに達すると、ほぼ一定の値となって定常化するのである。
【0058】
上記のような研究結果に基づき、本願発明者は、導光板16と、導光板16を挟んで配置された一対のLED基板18に実装された各LED17とを次のような配置構成とした。すなわち、導光板16の一対の光入射面16bのうち、一方の光入射面16bを第1光入射面16bAとし、それと対向するLED17を第1LED17Aとし、第1光入射面16bAとは反対側の光入射面16bを第2光入射面16bBとし、それと対向するLED17を第2LED17Bとしたとき、第1LED17Aは、図10に示すように、第1光入射面16bAとの間の距離Aが相対的に小さいのに対し、第2LED17Bは、第2光入射面16bBとの間の距離Bが相対的に大きくなるよう、それぞれ配置されている。距離Aと距離Bとを足し合わせた寸法は、導光板16が熱膨張に伴って鉛直方向(Y軸方向、各LED17A,17Bと導光板16との並び方向)について伸長する最大伸長量とほぼ等しいものとされる。第1LED17Aは、導光板16に対して鉛直方向の下側に配されるとともに第1光入射面16bAは、導光板16において鉛直方向の下側の長辺側の端面16E1により構成されている。第2LED17Bは、導光板16に対して鉛直方向の上側に配されるとともに第2光入射面16bBは、導光板16において鉛直方向の上側の長辺側の端面16E2により構成されている。なお、以下では、図10に示す下側に配されたLED17を「第1LED」とし、導光板16における同図下側の光入射面16bを「第1光入射面」としてそれぞれの符号に添え字Aを付すのに対し、同図上側に配されたLED17を「第2LED」とし、導光板16における同図上側の光入射面16bを「第2光入射面」としてそれぞれの符号に添え字Bを付すものとし、LED17及び光入射面16bをそれぞれ区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。また、図10は、LED17、導光板16、及び位置決め部34の平面に視た配置構成、並びに光反射部22のドットパターンをそれぞれ概略的に表す図面である。
【0059】
各LED17A,17B及び各光入射面16bA,16bBの位置関係を上記のようにすれば、第1LED17Aから導光板16の第1光入射面16bAに入射する光の入射効率が相対的に高くなるのに対し、第2LED17Bから導光板16の第2光入射面16bBに入射する光の入射効率が相対的に低くなるものの、距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化しているため、所定の値で下げ止まることになる。以下、各LED17A,17Bと各光入射面16bA,16bBとの間の距離A,Bと、導光板16からの出射光に係る輝度との関係について、図13を用いて説明する。図13では、横軸を第1LED17Aと導光板16の第1光入射面16bAとの間の距離A(第2LED17Bと導光板16の第2光入射面16bBとの間の距離B)とし、縦軸を導光板16の光出射面16aからの出射光の相対輝度としている。なお、ここで言う「相対輝度」とは、第1LED17A及び第2LED17Bからの発光光における全光束を基準とした相対的な輝度値である。また、図13では、上記距離Aと距離Bとを足し合わせた大きさが約3.2mmとなる場合を示しており、距離Aは、3.2mmから距離Bを差し引いた値とされるのに対し、距離Bは、3.2mmから距離Aを差し引いた値とされる。図13のグラフによれば、距離A及び距離Bが共に約1.6mm程度で同一の値とされたとき、相対輝度が最も低くなり、距離Aと距離Bとの差が開くほど相対輝度が増加する傾向であることが分かる。これは、距離A及び距離Bが同一とされると、各LED17から各光入射面16bに入射する光の入射効率がいずれも低くなっているためであり、全体として光の利用効率が芳しくない。その点、各LED17A,17B及び各光入射面16bA,16bBの位置関係を上記のようにすれば、上記した距離A及び距離Bを同一とした場合の光の入射効率を基準値としたとき、第1LED17Aから第1光入射面16bAに入射する光の入射効率が上記基準値を上回る分の差分値は、第2LED17Bから第2光入射面16bBに入射する光の入射効率が上記基準値を下回る分の差分値よりも大きくなる。これにより、距離A及び距離Bを異ならせる配置構成とすることで、距離A及び距離Bを同一とした場合よりも、全体としての光の利用効率を向上させることができるのである。
【0060】
特に、本実施形態では、第1LED17Aと第1光入射面16bAとの間の距離Aが、距離Aと距離Bとの総和(鉛直方向についての導光板16の最大伸長量)の1/3以下、具体的には1.067mm以下となるよう、各LED17A,17B及び導光板16が配置されている。このような配置とすれば、図13に示すように、第1LED17Aと導光板16の第1光入射面16bAとの間の距離Aが十分に小さなものとなるので、第1LED17Aから第1光入射面16bAに入射する光の入射効率をより高くすることができる。これに対して、第2LED17Bから導光板16の第2光入射面16bBに入射する光の入射効率については、既に十分に低下しきった値となっているから、距離Bが大きくなってもそれほど低下することがないものとされる。これにより、全体としての光の利用効率をより高いものとすることができる。
【0061】
さらには、本実施形態では、上記のような各LED17A,17Bと導光板16の各光入射面16bA,16bBとの位置関係を維持するため、導光板16を支持する支持部28〜30が備えられている。支持部28〜30には、図8に示すように、導光板16に対して鉛直方向について第1LED17Aと同じ側に配される第1支持部28と、導光板16に対して鉛直方向について第2LED17Bと同じ側に間隔を空けて配される第2支持部29と、導光板16に対して水平方向について間隔を空けて配される水平側第2支持部30とが含まれている。これらの各支持部28〜30は、いずれも裏側のシャーシ14との間で導光板16及び液晶パネル11を挟み込んで保持するフレーム13に対して取り付けられている。以下、各支持部28〜30の構成について個別に詳しく説明する。
【0062】
第1支持部28は、図8及び図9に示すように、導光板16に対して第1LED17Aと同じ側、つまり鉛直方向の下側に配されている。第1支持部28は、フレーム13を構成する鉛直方向の下側に配された長辺側のネジ取付部21に取り付けられており、そのネジ取付部21と導光板16との間に鉛直方向について介在する形で配されている。第1支持部28は、上記したネジ取付部21における鉛直方向の上側(導光板16側)を向いた側面に対して両面テープや接着剤などの固着部材31を介して一体的に取り付けられている。第1支持部28は、上記したネジ取付部21における長さ方向(水平方向)についての両端部付近に一対が取り付けられている。言い換えると、一対の第1支持部28は、水平方向について中央側に並列配置された第1LED17A群を両側から挟み込む形で配されている。第1支持部28は、平面に視て横長な(水平方向に沿って細長い)略ブロック状をなしている。そして、第1支持部28は、ネジ取付部21と対向状をなす導光板16のうち、鉛直方向の下側の長辺側の端面16E1に対して当接されている。具体的には、一対の第1支持部28は、導光板16における上記した長辺側の端面16E1のうちその長さ方向(水平方向)についての両端部に対して当接されている。導光板16における上記した長辺側の端面16E1のうち、第1支持部28が当接される部位は、第1LED17Aからの光が照射されることが殆どない非照射領域とされ、照射領域である第1光入射面16bAを避けた位置とされている。X軸方向についての第1支持部28の形成範囲は、上記した非照射領域の範囲とほぼ一致している。
【0063】
第1支持部28は、図8及び図10に示すように、次述する第2支持部29よりも硬い材質の材料である塑性材料(非弾性材料)からなる。第1支持部28は、塑性材料である金属材料または熱可塑性樹脂材料(硬質樹脂材料)からなるものとされ、具体的な金属材料としてはFe(鉄)、Al(アルミニウム)などを用いることができ、具体的な熱可塑性樹脂材料としてはPET(ポリエチレンテレフタレート)、PC(ポリカーボネート)などを用いることができる。その上で、第1支持部28に対しては、鉛直方向の上側から導光板16が載せられており、導光板16のうち鉛直方向の下側の長辺側の端面16E1が、導光板16の自重により第1支持部28に対して密着した状態に保たれている。この第1支持部28は、既述した通り硬質な塑性材料からなるものであるから、導光板16の重量が作用しても殆ど変形が生じることがないものとされる。これにより、導光板16のうち鉛直方向の下側の長辺側の端面16E1、すなわち第1光入射面16bAと第1LED17Aとの鉛直方向についての位置関係を安定した状態に保つことができ、該位置関係に変動が生じる余地が殆ど無いものとされる。言い換えると、第1光入射面16bAと第1LED17Aとの間の距離が常時ほぼ一定に保たれる。従って、第1光入射面16bAと第1LED17Aとの間の距離(間隔)を設定するに際して、0に近いごく僅かな数値に設定することが可能とされる。以上により、第1LED17Aから第1光入射面16bAに入射される光の入射効率を極めて高いものとすることができるとともに、その高い入射効率を、製品毎にばらつきなく安定的に維持することができる。
【0064】
第2支持部29は、図8及び図9に示すように、導光板16に対して第2LED17Bと同じ側、つまり鉛直方向の上側に配されている。第2支持部29は、フレーム13を構成する鉛直方向の上側に配された長辺側のネジ取付部21に取り付けられており、そのネジ取付部21と導光板16との間に鉛直方向について介在する形で配されている。第2支持部29は、上記したネジ取付部21における鉛直方向の下側(導光板16側)を向いた側面に対して両面テープや接着剤などの固着部材31を介して一体的に取り付けられている。第2支持部29は、上記したネジ取付部21における長さ方向(水平方向)についての両端部付近に一対が取り付けられている。言い換えると、一対の第2支持部29は、水平方向について中央側に並列配置された第2LED17B群を両側から挟み込む形で配されている。第2支持部29は、平面に視て横長な(水平方向に沿って細長い)略ブロック状をなしている。そして、第2支持部29は、ネジ取付部21と対向状をなす導光板16のうち、鉛直方向の上側の長辺側の端面16E2に対して所定の間隔を空けて対向状に配されている。具体的には、一対の第2支持部29は、導光板16における上記した長辺側の端面16E2のうちその長さ方向(水平方向)についての両端部に対して所定の間隔を空けて対向している。導光板16における上記した長辺側の端面16E2のうち、第2支持部29が対向する部位は、第2LED17Bからの光が照射されることが殆どない非照射領域とされ、照射領域である第2光入射面16bBを避けた位置とされている。X軸方向についての第2支持部29の形成範囲は、上記した非照射領域の範囲とほぼ一致している。
【0065】
第2支持部29は、図8及び図10に示すように、上記した第1支持部28よりも柔らかい材料である弾性材料からなる。第2支持部29は、弾性材料であるゴム材料からなるものとされ、具体的には、天然ゴムまたは合成ゴム(ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)からなるものとされる。そして、常温環境下(例えば5℃〜35℃)においては、第2支持部29と、導光板16の鉛直方向の上側の長辺側の端面16E2との間には、所定の間隔が空けられており、両者が互いに非接触の状態に保たれている。この状態から高温環境下(例えば35℃以上)へと移行すると、金属製のフレーム13に比べて熱膨張率が高い合成樹脂製の導光板16は、熱膨張に伴ってその板面に沿う方向(X軸方向及びY軸方向)について伸長してフレーム13に対して相対変位することになる。ここで、第2支持部29と、導光板16の上記した端面16E2との間に有される間隔は、液晶表示装置10の使用環境から想定される導光板16の鉛直方向についての最大伸長量とほぼ等しい値に設定されている。この導光板16の鉛直方向についての最大伸長量は、導光板16における短辺の設計寸法を基準にして算出されている。従って、量産される導光板16に、公差の範囲内で正の寸法誤差が生じた場合、つまり導光板16の短辺寸法が設定寸法を超えた値であった場合には、その導光板16が熱膨張に伴って鉛直方向について最大限に伸長すると、鉛直方向の上側の長辺側の端面16E2が第2支持部29に当接された状態からさらに第2LED17Bに接近するよう変位することになる。その場合であっても、第2支持部29は、弾性材料からなるものであるから、導光板16がさらに伸長しても弾性変形することで、導光板16を鉛直方向の上側から安定的に支持することができる。つまり、導光板16に正の寸法誤差が生じていた場合でも、導光板16の上記端面16E2に当接された第2支持部29が弾性変形することで、誤差分を吸収することができる。従って、仮に第2支持部を第1支持部28と同じ材質とした場合には、導光板16に生じ得る寸法誤差を考慮して導光板16から十分に離れた位置に第2支持部を配置する必要があるのに比べると、第2支持部29を導光板16に対してより近い位置に配することができる。これにより、熱膨張した導光板16をより安定的に支持することができる。
【0066】
水平側第2支持部30は、図5及び図8に示すように、導光板16に対して水平方向について間隔を空けた位置に配されている。水平側第2支持部30は、フレーム13を構成する水平方向の左右に配された一対の短辺側のネジ取付部21にそれぞれ取り付けられており、そのネジ取付部21と導光板16との間に水平方向について介在する形で配されている。水平側第2支持部30は、上記したネジ取付部21における水平方向の内側(導光板16側)を向いた側面に対して両面テープや接着剤などの固着部材31を介して一体的に取り付けられている。水平側第2支持部30は、上記したネジ取付部21における長さ方向(鉛直方向)についての両端部付近に一対ずつ、合計4つが取り付けられている。水平側第2支持部30は、平面に視て縦長な(鉛直方向に沿って細長い)略ブロック状をなしている。そして、水平側第2支持部30は、ネジ取付部21と対向状をなす導光板16のうち、水平方向についての左右両側の一対の短辺側の端面16E3,16E4に対して所定の間隔を空けて対向状に配されている。具体的には、一対ずつの水平側第2支持部30は、導光板16における上記した短辺側の端面16E3,16E4のうちその長さ方向(鉛直方向)についての両端部に対して所定の間隔を空けて対向している。
【0067】
水平側第2支持部30は、図8及び図10に示すように、上記した第1支持部28よりも柔らかい材料である弾性材料からなる。水平側第2支持部30は、上記した第2支持部29と同一の材料からなるものとされる。このように水平側第2支持部30及び第2支持部29の材料を共通化することで、係る部材コストを低減させることができる。そして、常温環境下においては、水平側第2支持部30と、導光板16の短辺側の端面16E3,16E4との間には、所定の間隔が空けられており、両者が互いに非接触の状態に保たれている。ここで、水平側第2支持部30と、導光板16の上記した端面16E3,16E4との間に有される間隔は、液晶表示装置10の使用環境から想定される導光板16の水平方向についての最大伸長量の約半分の値に設定されている。なお、水平側第2支持部30と導光板16の上記した端面16E3,16E4との間に有される間隔は、第2支持部29と導光板16の鉛直方向の上側の端面16E2との間に有される間隔を「9(導光板16の短辺寸法の比率)」としたとき、「8(導光板16の長辺寸法の比率の半分)」程度ずつとされる。この導光板16の水平方向についての最大伸長量は、導光板16における長辺の設計寸法を基準にして算出されている。従って、量産される導光板16に、公差の範囲内で正の寸法誤差が生じた場合、つまり導光板16の長辺寸法が設定寸法を超えた値であった場合には、その導光板16が熱膨張に伴って水平方向について最大限に伸長すると、短辺側の端面16E3,16E4が水平側第2支持部30に当接された状態からさらに水平方向に沿って外向きに変位することになる。その場合であっても、水平側第2支持部30は、弾性材料からなるものであるから、導光板16のさらなる伸長に応じて弾性変形することで、導光板16を水平方向の両側から安定的に支持することができる。つまり、導光板16に正の寸法誤差が生じていた場合でも、導光板16の上記端面16E3,16E4に当接された水平側第2支持部30が弾性変形することで、誤差分を吸収することができる。従って、仮に水平側第2支持部を第1支持部28と同じ材質とした場合には、導光板16に生じ得る寸法誤差を考慮して導光板16から十分に離れた位置に水平側第2支持部を配置する必要があるのに比べると、水平側第2支持部30を導光板16に対してより近い位置に配することができる。これにより、熱膨張した導光板16をより安定的に支持することができる。しかも、水平側第2支持部30は、第2支持部29と同一材料からなり、その弾性係数も同一とされているから、水平側第2支持部30と導光板16との間の間隔、及び第2支持部29と導光板16との間の間隔を共に容易に設定することができる。
【0068】
また、上記したように、本実施形態では、第1LED17Aと第1光入射面16bAとの間の距離Aと、第2LED17Bと第2光入射面16bBとの間の距離Bとを異ならせる配置構成としているため、第1LED17Aから第1光入射面16bAへと入射する光の入射光量が相対的に多くなり、第2LED17Bから第2光入射面16bBへと入射する光の入射光量が相対的に少なくなっている。そこで、本実施形態では、図10に示すように、導光板16において光の出射を促すための光反射部22について、導光板16の板面の面内での面積の分布について、第1LED17A及び第2LED17Bから遠ざかる方向に向けてそれぞれ大きくなるとともに、最大となる位置が第2LED17B側に偏在するような構成としている。このようにすれば、導光板16の板面の面内において、相対的に入射光量が多い第1光入射面16bAへの光は、光反射部22による反射が抑制されるのに対し、相対的に入射光量が少ない第2光入射面16bBへの光は、光反射部22による反射が促進される。これにより、導光板16の光出射面16aから出射される光量が面内において平準化され、もって輝度ムラの発生が抑制されるのである。具体的には、光反射部22は、インクからなる多数のドット22aを、導光板16における光出射面16aとは反対側の板面16c内に所定の分布でもって分散配置することで構成されており、各ドット22aの面積が第1LED17A及び第2LED17Bから遠ざかる方向に向けて大きくなるとともにそのピークとなる位置が第1LED17Aよりも第2LED17B側に片寄った配置となっている。
【0069】
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、少なくとも一つの端面が光入射面16bとされ、一方の板面が光出射面16aとされる導光板16と、導光板16の第1の端面16E1で構成される第1光入射面16bAと対向する第1LED(第1光源)17Aと、導光板16の第1の端面16E1とは反対側の端面である第2の端面16E2で構成される第2光入射面16bBと対向する光源であって、第2光入射面16bBとの間の距離Bが、第1LED17Aと第1光入射面16bAとの間の距離Aよりも相対的に大きくなるよう配された第2LED(第2光源)17Bと、導光板16に対して第1LED17Aと同じ側に配され、導光板16の第1の端面16E1に当接されることで導光板16を第1LED17A側から支持する第1支持部28と、導光板16に対して第2LED17Bと同じ側に間隔を空けて配され、導光板16が熱膨張した場合に第2の端面16E2に当接されることで導光板16を第2LED17B側から支持する第2支持部29であって、第1支持部28よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる第2支持部29と、を備える。
【0070】
このようにすれば、第1LED17Aからの光が導光板16の第1光入射面16bAに、第2LED17Bからの光が導光板16の第2光入射面16bBに、それぞれ入射されると、導光板16内を伝播された後に光出射面16aから出射される。ここで、第1LED17Aと導光板16の第1光入射面16bAとの間の距離Aが相対的に小さくされるのに対し、第2LED17Bと導光板16の第2光入射面16bBとの間の距離Bが相対的に大きくされているので、第1LED17Aから導光板16の第1光入射面16bAに入射する光の入射効率が相対的に高くなるのに対し、第2LED17Bから導光板16の第2光入射面16bBに入射する光の入射効率が相対的に低くなっている。ここで、本願発明者の研究によれば、各LED17A,17Bと各光入射面16bA,16bBとの間の距離A,Bが一定以上になると、距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化して定常化することから、第2LED17Bから導光板16の第2光入射面16bBに入射する光の入射効率は、第1LED17Aから第1光入射面16bAに入射する光の入射効率に比べると低くはなるものの、距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化しているため、所定の値で概ね下げ止まることになる。従って、例えば各LED17A,17Bと各光入射面16bA,16bBとの間の距離を等しくした場合の光の入射効率を基準としたとき、第1LED17Aから第1光入射面16bAに入射する光の入射効率が上記基準を上回る分の差分値が、第2LED17Bから第2光入射面16bBに入射する光の入射効率が上記基準を下回る分の差分値よりも大きくなる。これにより、各LED17A,17Bと各光入射面16bA,16bBとの間の距離を等しくした場合に比べると、全体としての光の利用効率を向上させることができる。
【0071】
ところで、導光板16は、第1LED17Aと同じ側に配された第1支持部28が第1の端面16E1に当接されることで第1LED17A側から支持される。この第1支持部28は、第2支持部29よりも硬い材質であることから、導光板16を安定的に支持することができ、導光板16の支持位置にばらつきが生じ難くなる。これにより、第1LED17Aと第1光入射面16bAとの位置関係を安定的に維持することができるので、第1LED17Aと第1光入射面16bAとの間の距離Aを極力短くすることができ、もって第1LED17Aから第1光入射面16bAに入射する光の入射効率を極めて高いものとすることができる。
【0072】
しかも、導光板16は、熱膨張した場合には、第2LED17Bと同じ側に間隔を空けて配された第2支持部29が第2の端面16E2に当接されることで、第2LED17B側から支持される。この第2支持部29は、第1支持部28よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなることから、仮に第2支持部を第1支持部28と同じ硬さの材質とした場合に比べると、導光板16の第2の端面16E2との間に有される間隔を狭くすることができる。すなわち、仮に第2支持部を第1支持部28と同じ硬さの材質とした場合には、導光板16の第2の端面16E2との間に有される間隔を設定するに際して、導光板16に生じ得る寸法誤差を考慮して一定の余裕を持った大きさとする必要があるのに対し、第2支持部29を第1支持部28よりも柔らかく且つ弾性材料からなるものとすれば、熱膨張した導光板16の第2の端面16E2が第2支持部29に当接したときに第2支持部29が弾性変形するので、寸法誤差によって導光板16が標準の寸法よりも多少大きくなっていても、その誤差分を吸収することができる。これにより、第2支持部29を導光板16に対してより近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板16をより安定的に支持することができる。
【0073】
また、第1LED17A、導光板16及び第2LED17Bの並び方向が鉛直方向と一致しており、第1LED17A及び第1支持部28が導光板16に対して鉛直方向の下側に配されるのに対し、第2LED17B及び第2支持部29が導光板16に対して鉛直方向の上側に配されている。このようにすれば、第2支持部29よりも硬い材質である第1支持部28によって導光板16を鉛直方向の下側から支持しているので、導光板16の自重によって導光板16の第1の端面16E1が第1支持部28に密着した状態に保たれる。これにより、第1LED17Aと第1光入射面16bAとの位置関係を一層安定した状態に保つことができる。このように導光板16が第1支持部28によって鉛直方向について正確に位置決めされるから、導光板16に対して鉛直方向の上側に配される第2支持部29を、導光板16に対してより近づけた配置とすることが可能となる。これにより、熱膨張した導光板16をさらに安定的に支持することができる。
【0074】
また、導光板16に対して鉛直方向と直交する水平方向について間隔を空けて配され、導光板16が水平方向に沿って熱膨張した場合に、導光板16のうち第1の端面16E1及び第2の端面16E2に隣り合う端面16E3,16E4に当接されることで導光板16を水平方向について外側から支持する水平側第2支持部30であって、第1支持部28よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる水平側第2支持部30が備えられている。このようにすれば、導光板16が熱膨張するのに伴い、鉛直方向及び水平方向に沿ってそれぞれ伸長した場合、水平側第2支持部30によって導光板16を水平方向について外側から支持することができる。この水平側第2支持部30は、第1支持部28よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなることから、仮に水平側第2支持部を第1支持部28と同じ硬さの材質とした場合に比べると、導光板16の端面16E3,16E4との間に有される間隔を狭くすることができる。これにより、水平側第2支持部30を導光板16に対してより近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板16をより安定的に支持することができる。
【0075】
また、第2支持部29及び水平側第2支持部30は、同一の弾性材料からなる。このようにすれば、第2支持部29及び水平側第2支持部30に係る部材コストを低減させることができる。また、第2支持部29及び水平側第2支持部30における弾性係数が同一となるので、第2支持部29及び水平側第2支持部30と導光板16の各端面との間の間隔を容易に設定することができる。
【0076】
また、第1支持部28は、塑性材料からなる。このようにすれば、仮に第1支持部を弾性材料からなるものとした場合に比べると、塑性材料からなる第1支持部28によって導光板16をより安定的に支持することができ、導光板16の支持位置によりばらつきが生じ難くなる。
【0077】
また、第1支持部28は、塑性材料である金属材料または熱可塑性樹脂材料からなり、第2支持部29は、ゴム材料からなる。このようにすれば、金属材料または熱可塑性樹脂材料からなる第1支持部28によって導光板16をさらに安定的に支持することができる。一方、導光板16が熱膨張した場合には、導光板16の第2の端面16E2に当接される、ゴム材料からなる第2支持部29が弾性変形することで、寸法誤差によって導光板16が標準の寸法よりも多少大きくなっていても、その誤差分を良好に吸収することができる。
【0078】
また、導光板16は、第1光入射面16bAを構成する第1の端面16E1、及び第2光入射面16bBを構成する第2の端面16E2が、共に当該導光板16の全長にわたって一直線状をなしている。このようにすれば、仮に第1の端面または第2の端面のうち第1支持部28または第2支持部29が当接される部位と第1光入射面16bAまたは第2光入射面16bBとの間に段差が生じるよう導光板を加工した場合に比べると、導光板16にそのような加工を施す必要がないので、導光板16の第1の端面16E1及び第2の端面16E2における寸法精度を高いものとすることができる。従って、導光板16の第1の端面16E1に第1支持部28を当接させることで、導光板16の第1光入射面16bAを第1LED17Aに対してより高い精度でもって位置決めすることができる。また、導光板16の第2の端面16E2に対して第2支持部29をさらに近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板16をより安定的に支持することができる。
【0079】
また、第1支持部28及び第2支持部29は、導光板16における両端位置にそれぞれ対をなす形で配されている。このようにすれば、導光板16を、両端位置にて第1支持部28及び第2支持部29によってより安定的に支持することができる。
【0080】
また、第1LED17A及び第2LED17Bは、同一部品とされる。このようにすれば、第1LED17A及び第2LED17Bに係る製造コストを低減させることができるとともに、部品管理などに係るコストも低減させることができる。
【0081】
また、第1LED17A及び第2LED17Bは、それぞれランバーシアン型の配光分布を示すものとされる。このようにすれば、第1LED17A及び第2LED17Bからの発せられた光の配光分布は、それぞれランバーシアン型の配光分布を示すことから、発光強度が最も高い光の進行方向である光軸からの角度が増加するに従って曲線的に発光強度が低下する傾向とされる。このようなランバーシアン型の配光分布では、各LED17A,17Bから各光入射面16bA,16bBに入射する光の入射効率は、各LED17A,17Bと各光入射面16bA,16bBとの間の距離が小さくなるほど高くなり、同距離が大きくなるほど低くなる傾向にあるものの、同距離が一定以上大きくなると、低下率が鈍化して定常化するものとされる。従って、ランバーシアン型の配光分布を示す第1LED17Aと第1光入射面16bAとの間の距離Aを相対的に小さくしてその光の入射効率を高める一方で、ランバーシアン型の配光分布を示す第2LED17Bと第2光入射面16bBとの間の距離Bを相対的に大きくすることで、導光板16の伸長を許容しつつもその光の入射効率を上記した定常化した値に下げ止めるようにし、もって全体としての光の利用効率を向上させることができる。
【0082】
また、第1光源及び第2光源は、それぞれLED基板(基板)18上に実装された複数のLED17A,17Bからなる。このようにすれば、LED17は、一般的にランバーシアン型の配光分布を示す光源であるため、発光強度が最も高い光の進行方向である光軸からの角度が増加するに従って曲線的に発光強度が低下する傾向とされる。このようなランバーシアン型の配光分布では、各LED17A,17BをなすLEDから各光入射面16bA,16bBに入射する光の入射効率は、各LED17A,17BをなすLEDと各光入射面16bA,16bBとの間の距離が小さくなるほど高くなり、同距離が大きくなるほど低くなる傾向にあるものの、同距離が一定以上大きくなると、低下率が鈍化して定常化するものとされる。従って、ランバーシアン型の配光分布を示す第1LED17AをなすLEDと第1光入射面16bAとの間の距離Aを相対的に小さくしてその光の入射効率を高める一方で、ランバーシアン型の配光分布を示す第2LED17BをなすLEDと第2光入射面16bBとの間の距離Bを相対的に大きくすることで、導光板16の伸長を許容しつつもその光の入射効率を上記した定常化した値に下げ止めるようにし、もって全体としての光の利用効率を向上させることができる。
【0083】
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図14または図15によって説明する。この実施形態2では、反射シート32を追加したものを示す。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。
【0084】
本実施形態に係る導光板116のうち、第2光入射面116bBを有する端部とフレーム113の導光板支持部123との間には、図14に示すように、反射シート32が介在する形で配されている。この反射シート32は、導光板116における第2光入射面116bBを有する端部を覆うとともに、第2光入射面116bBから第2LED117B側に向けて庇状に突き出す形で配されている。この反射シート32における突き出し部分は、第2光入射面116bBと第2LED117Bとの間に有される空間を表側から覆う形で配されている。一方、導光板116における裏側の板面116cに沿って配される導光反射シート120は、第2光入射面116bBから第2LED117B側に向けて突き出しており、その突き出し部分が上記した反射シート32と対向状をなしている。つまり、第2光入射面116bBと第2LED117Bとの間に有される空間は、反射シート32と導光反射シート120との間に挟み込まれている。このようにすれば、第2LED117Bからの光は、第2光入射面116bBとの間に有される空間において両反射シート32,120間で繰り返し反射されてから第2光入射面116bBへと入射されることになるから、上記空間外へ漏れ出し難くなっている。これにより、第2LED117Bから第2光入射面116bBへと入射する光の入射効率を向上させることができる。一方、第1光入射面116bAを有する端部とフレーム113の導光板支持部123との間には、上記のような反射シート32が介在する構成とはなっていない。
【0085】
ここで、各LED117A,117Bと各光入射面116bA,116bBとの間の距離A,Bと、導光板116からの出射光に係る輝度との関係について、図15を用いて説明する。図15では、横軸を第1LED117Aと導光板116の第1光入射面116bAとの間の距離A(第2LED117Bと導光板116の第2光入射面116bBとの間の距離B)とし、縦軸を導光板116の光出射面116aからの出射光の相対輝度としている。なお、ここで言う「相対輝度」とは、第1LED117A及び第2LED117Bからの発光光における全光束を基準とした相対的な輝度値である。また、図15では、本実施形態に係る構成(反射シート32を追加した構成)に基づくグラフを実線で表し、上記した実施形態1に係る構成(反射シート32が存在しない構成)に基づくグラフを二点鎖線で表している。本実施形態のように、第2反射シート32を設けるようにすれば、第1LED117Aと第1光入射面116bAとの間の距離Aを小さくし、第2LED117Bと第2光入射面116bBとの間の距離Bを大きくするほど、全体の光の利用効率が向上する、と言える。これは、反射シート32を用いることによる光の入射効率の改善効果が、第2LED117Bと第2光入射面116bBとの間の距離Bが大きくなるほど顕著となるためである。このような構成においても、距離A,Bを上記した実施形態1に記載した関係とすることで、全体の光の利用効率を極めて高いものとすることができる
【0086】
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図16によって説明する。この実施形態3では、LED217が導光板216の4辺に対して対向するよう配置されたものを示す。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。
【0087】
本実施形態に係るLED217は、図16に示すように、平面に視て方形状をなす導光板216における4辺の各端面216E1〜216E4に対してそれぞれ対向する形で配されている。詳しくは、導光板216における長辺側の一対の端面216E1,216E2が第1光入射面216bA及び第2光入射面216bBとされ、それらに対向する形で第1LED217A及び第2LED217Bがそれぞれ配されるのに対し、導光板216における短辺側の一対の端面216E3,216E4が第3光入射面216bC及び第4光入射面216bDとされ、それらに対向する形で第3LED217C及び第4LED217Dがそれぞれ配される。第3LED217Cは、導光板216に対して水平方向について図16に示す左側に配されるとともに第3光入射面216bCは、導光板216において水平方向について同図左側の短辺側の端面(第3の端面)216E3により構成されている。第4LED217Dは、導光板216に対して水平方向について図16に示す右側に配されるとともに第4光入射面216bDは、導光板216において水平方向について同図右側の短辺側の端面(第4の端面)216E4により構成されている。なお、以下では、図16に示す左側に配されたLED217を「第3LED」とし、導光板216における同図左側の光入射面216bを「第3光入射面」としてそれぞれの符号に添え字Cを付すのに対し、同図右側に配されたLED217を「第4LED」とし、導光板216における同図右側の光入射面216bを「第4光入射面」としてそれぞれの符号に添え字Dを付すものとし、LED217及び光入射面216bをそれぞれ区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
【0088】
本実施形態では、第3LED217Cは、第3光入射面216bCとの間の距離Cが相対的に小さいのに対し、第4LED217Dは、第4光入射面216bDとの間の距離Dが相対的に大きくなるよう、それぞれ配置されている。距離Cと距離Dとを足し合わせた寸法は、導光板216が熱膨張に伴って水平方向(第3LED217C及び第4LED217Dと導光板216との並び方向)について伸長する最大伸長量とほぼ等しいものとされる。このようにすれば、第3LED217Cから導光板216の第3光入射面216bCに入射する光の入射効率が相対的に高くなるのに対し、第4LED217Dから導光板216の第4光入射面216bDに入射する光の入射効率が相対的に低くなるものの、距離の増加に伴う光の入射効率の低下が鈍化しているため、所定の値で下げ止まることになる。そして、仮に上記した距離C及び距離Dを同一とした場合の光の入射効率を基準値としたとき、第3LED217Cから第3光入射面216bCに入射する光の入射効率が上記基準値を上回る分の差分値は、第4LED217Dから第4光入射面216bDに入射する光の入射効率が上記基準値を下回る分の差分値よりも大きくなる。これにより、距離C及び距離Dを異ならせる配置構成とすることで、距離C及び距離Dを同一とした場合よりも、全体としての光の利用効率を向上させることができるのである。
【0089】
一方、本実施形態では、導光板216を水平方向について支持するため、導光板216に対して水平方向について第3LED217Cと同じ側に配される第3支持部33と、導光板216に対して水平方向について第4LED217Dと同じ側に間隔を空けて配される第4支持部34とが備えられている。このうち、第3支持部33は、図16に示すように、導光板216に対して第3LED217Cと同じ側、つまり水平方向について図16に示す左側に配されている。第3支持部33は、図示しないフレームを構成する水平方向の同図左側に配された短辺側のネジ取付部に取り付けられており、そのネジ取付部と導光板216との間に水平方向について介在する形で配されている。第3支持部33は、上記したネジ取付部における水平方向の同図右側(導光板216側)を向いた側面に対して両面テープや接着剤などの固着部材を介して一体的に取り付けられている。第3支持部33は、上記したネジ取付部における長さ方向(鉛直方向)についての両端部付近に一対が取り付けられている。言い換えると、一対の第3支持部33は、鉛直方向について中央側に並列配置された第3LED217C群を両側から挟み込む形で配されている。第3支持部33は、平面に視て縦長な(鉛直方向に沿って細長い)略ブロック状をなしている。そして、第3支持部33は、導光板216のうち、水平方向の同図左側の短辺側の端面216E3に対して当接されている。具体的には、一対の第3支持部33は、導光板216における上記した短辺側の端面216E3のうちその長さ方向(鉛直方向)についての両端部に対して当接されている。導光板216における上記した短辺側の端面216E3のうち、第3支持部33が当接される部位は、第3LED217Cからの光が照射されることが殆どない非照射領域とされ、照射領域である第3光入射面216bCを避けた位置とされている。X軸方向についての第3支持部33の形成範囲は、上記した非照射領域の範囲とほぼ一致している。
【0090】
第3支持部33は、次述する第4支持部34よりも硬い材質の材料である塑性材料(非弾性材料)からなる。第3支持部33は、第1支持部228と同一の材料からなるものとされる。その上で、第3支持部33に対しては、水平方向の図16に示す右側から導光板216の端面216E3が当接された状態とされている。この第3支持部33は、既述した通り硬質な塑性材料からなるものであるから、導光板216側から応力が作用しても殆ど変形が生じることがないものとされる。これにより、導光板216のうち水平方向の同図左側の短辺側の端面216E3、すなわち第3光入射面216bCと第3LED217Cとの水平方向についての位置関係を安定した状態に保つことができ、該位置関係に変動が生じる余地が殆ど無いものとされる。言い換えると、第3光入射面216bCと第3LED217Cとの間の距離が常時ほぼ一定に保たれる。従って、第3光入射面216bCと第3LED217Cとの間の距離(間隔)を設定するに際して、0に近いごく僅かな数値に設定することが可能とされる。以上により、第3LED217Cから第3光入射面216bCに入射される光の入射効率を極めて高いものとすることができるとともに、その高い入射効率を、製品毎にばらつきなく安定的に維持することができる。
【0091】
第4支持部34は、導光板216に対して第4LED217Dと同じ側、つまり水平方向について図16に示す右側に配されている。第4支持部34は、フレームを構成する水平方向の同図右側に配された短辺側のネジ取付部に取り付けられており、そのネジ取付部と導光板216との間に水平方向について介在する形で配されている。第4支持部34は、上記したネジ取付部における水平方向の同図左側(導光板216側)を向いた側面に対して両面テープや接着剤などの固着部材を介して一体的に取り付けられている。第4支持部34は、上記したネジ取付部における長さ方向(鉛直方向)についての両端部付近に一対が取り付けられている。言い換えると、一対の第4支持部34は、鉛直方向について中央側に並列配置された第4LED217D群を両側から挟み込む形で配されている。第4支持部34は、平面に視て縦長な(鉛直方向に沿って細長い)略ブロック状をなしている。そして、第4支持部34は、ネジ取付部と対向状をなす導光板216のうち、水平方向の同図右側の短辺側の端面216E4に対して所定の間隔を空けて対向状に配されている。具体的には、一対の第4支持部34は、導光板216における上記した短辺側の端面216E4のうちその長さ方向(鉛直方向)についての両端部に対して所定の間隔を空けて対向している。導光板216における上記した短辺側の端面216E4のうち、第4支持部34が対向する部位は、第4LED217Dからの光が照射されることが殆どない非照射領域とされ、照射領域である第4光入射面216bDを避けた位置とされている。X軸方向についての第4支持部34の形成範囲は、上記した非照射領域の範囲とほぼ一致している。
【0092】
第4支持部34は、上記した第3支持部33よりも柔らかい材料である弾性材料からなる。第4支持部34は、第2支持部229と同一の材料からなるものとされる。そして、常温環境下(例えば5℃〜35℃)においては、第4支持部34と、導光板216の水平方向の図16に示す右側の短辺側の端面216E4との間には、所定の間隔が空けられており、両者が互いに非接触の状態に保たれている。この状態から高温環境下(例えば35℃以上)へと移行すると、金属製のフレームに比べて熱膨張率が高い合成樹脂製の導光板216は、熱膨張に伴ってその板面に沿う方向(X軸方向及びY軸方向)について伸長してフレームに対して相対変位することになる。ここで、第4支持部34と、導光板216の上記した端面216E4との間に有される間隔は、液晶表示装置の使用環境から想定される導光板216の水平方向についての最大伸長量とほぼ等しい値に設定されている。この導光板216の水平方向についての最大伸長量は、導光板216における長辺の設計寸法を基準にして算出されている。従って、量産される導光板216に、公差の範囲内で正の寸法誤差が生じた場合、つまり導光板216の長辺寸法が設定寸法を超えた値であった場合には、その導光板216が熱膨張に伴って水平方向について最大限に伸長すると、水平方向の同図右側の短辺側の端面216E4が第4支持部34に当接された状態からさらに第4LED217Dに接近するよう変位することになる。その場合であっても、第4支持部34は、弾性材料からなるものであるから、導光板216がさらに伸長しても弾性変形することで、導光板216を水平方向の同図右側から安定的に支持することができる。つまり、導光板216に正の寸法誤差が生じていた場合でも、導光板216の上記端面216E4に当接された第4支持部34が弾性変形することで、誤差分を吸収することができる。従って、仮に第4支持部を第3支持部33と同じ材質とした場合には、導光板216に生じ得る寸法誤差を考慮して導光板216から十分に離れた位置に第4支持部を配置する必要があるのに比べると、第4支持部34を導光板216に対してより近い位置に配することができる。これにより、熱膨張した導光板216をより安定的に支持することができる。なお、本実施形態に係る第4支持部34は、上記した実施形態1に記載した水平側第2支持部30と概ね同様の機能を有している。
【0093】
以上説明したように本実施形態によれば、導光板216は、方形状をなしており、導光板216のうち第1の端面216E1及び第2の端面216E2に隣り合う第3の端面216E3で構成される第3光入射面216bCと対向する第3LED(第3光源)217Cと、導光板216のうち第3の端面216E3とは反対側の第4の端面216E4で構成される第4光入射面216bDと対向する光源であって、第4光入射面216bDとの間の距離Dが、第3LED217Cと第3光入射面216bCとの間の距離Cよりも相対的に大きくなるよう配された第4LED(第4光源)217Dと、導光板216に対して第3LED217Cと同じ側に配され、導光板216の第3の端面216E3に当接されることで導光板216を第3LED217C側から支持する第3支持部33と、導光板216に対して第4LED217Dと同じ側に間隔を空けて配され、導光板216が熱膨張した場合に第4の端面216E4に当接されることで導光板216を第4LED217D側から支持する第4支持部34であって、第3支持部33よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなる第4支持部34と、を備える。このようにすれば、方形状をなす導光板216の各端面216E1〜216E4は、第1LED217A、第2LED217B、第3LED217C、及び第4LED217Dからの光がそれぞれ入射される第1光入射面216bA、第2光入射面216bB、第3光入射面216bC、及び第4光入射面216bDとされているから、導光板216への入射光量が十分に多く確保され、もって当該バックライト装置212の大型化に好適とされる。そして、第3LED217Cと第3光入射面216bCとの間の距離Cを相対的に小さくすることでその光の入射効率が高められる一方で、第4LED217Dと第4光入射面216bDとの間の距離Dを相対的に大きくすることでその光の入射効率が上記した定常化した値で下げ止められる。これにより、全体としての光の利用効率をさらに向上させることができる。
【0094】
その上で、導光板216を第3LED217Cと同じ側から支持する第3支持部33が、第4支持部34よりも硬い材質とされることから、第1支持部228と共に導光板216を安定的に支持することができ、導光板216の支持位置にばらつきが生じ難くなる。これにより、第3LED217Cと第3光入射面216bCとの位置関係を安定的に維持することができるので、第3LED217Cと第3光入射面216bCとの間の距離Cを極力短くすることができ、もって第3LED217Cから第3光入射面216bCに入射する光の入射効率を極めて高いものとすることができる。しかも、熱膨張した導光板216を第4LED217D側から支持する第4支持部34が、第3支持部33よりも柔らかい材料で且つ弾性材料からなることから、仮に第4支持部を第3支持部33と同じ硬さの材質とした場合に比べると、導光板216の第4の端面216E4との間に有される間隔を狭くすることができる。これにより、第4支持部34を導光板216に対してより近い位置に配することができるので、熱膨張した導光板216をより安定的に支持することができる。
【0095】
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図17によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3から導光板316の姿勢を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3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。
【0096】
本実施形態に係る導光板316は、図17に示すように、長辺が鉛直方向と一致し、短辺が水平方向と一致する姿勢とされている。具体的には、この導光板316は、上記した実施形態3に記載した導光板216(図16を参照)を反時計回り方向に約90度回動させた姿勢とされている。従って、導光板316の短辺に沿って配された第3LED317C及び第3支持部333が導光板316に対して鉛直方向の下側に配されるのに対し、第4LED317D及び第4支持部334が導光板316に対して鉛直方向の上側に配されている。一方、導光板316の短辺に沿って配された第1LED317A及び第1支持部328が導光板316に対して水平方向の図17に示す右側に配されるのに対し、第2LED317B及び第2支持部329が導光板316に対して水平方向の同図左側に配されている。このような構成であっても、上記した実施形態3に記載したものと同様の作用及び効果を得ることができる。なお、上記したように導光板316を縦置き配置する構成は、液晶表示装置を電子看板(デジタルサイネージ)などの電子機器として用いる上で特に好適である。
【0097】
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図18から図21によって説明する。この実施形態5では、液晶表示装置410を表裏から挟み込むキャビネットCa,Cbなどを追加したものを示す。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。
【0098】
本実施形態に係るテレビ受信装置TVは、図18に示すように、液晶表示装置410と、当該液晶表示装置410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Sとを備えて構成される。液晶表示装置410は、キャビネットCa,Cb内に縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置410は、図19に示すように、液晶パネル411と、外部光源であるバックライト装置412とを備え、これらが液晶パネル411の表示領域を取り囲む枠状のベゼル35などにより一体的に保持されるようになっている。なお、液晶パネル411は、上記した実施形態1に記載したものと同様の構成である。
【0099】
バックライト装置412は、図19及び図20に示すように、表側に向けて開口する光出射部414cを有した略箱型をなすシャーシ414と、シャーシ414の光出射部414cを覆うようにして配される光学部材415とを備える。さらに、シャーシ414内には、複数のLED417が実装された一対のLED基板418と、導光板416と、導光板416及び光学部材415を表側から押さえるとともに液晶パネル411を裏側から受ける枠状部材36とが備えられる。
【0100】
シャーシ414は、図19及び図20に示すように、液晶パネル411と同様に横長の方形状をなす導光板受け部414aと、導光板受け部414aにおける長辺側及び短辺側の各外端からそれぞれ一対ずつ立ち上がる側板37とからなる。導光板受け部414aは、シャーシ414内に収容された導光板416及び導光反射シート420に沿って延在するとともに、これらを裏側から支持している。長辺側の一対の側板37における内側の板面には、LED基板418がそれぞれ取り付けられている。また、各側板37における外側の板面には、枠状部材36及びベゼル35がねじ止め可能とされる。
【0101】
枠状部材36は、合成樹脂製とされており、図19及び図20に示すように、光学部材415及び導光板416に並行するとともに平面に視て略枠状をなす枠状部36aと、枠状部36aの外周縁部から裏側に向けて突出するとともに略短筒状をなす筒状部36bとからなる。枠状部36aは、光学部材415及び導光板416の外周縁部に沿って延在しており、光学部材415及び導光板416の外周縁部をほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。筒状部36bは、シャーシ414の側板37における外面に宛われた状態で取り付けられている。また、枠状部36aは、液晶パネル411における外周縁部を裏側から受けることができる。
【0102】
一対のLED基板418は、図20及び図21に示すように、シャーシ414における一対の長辺側の側板37に対してそれぞれ取り付けられている。各LED基板418に実装された各LED417は、導光板416の各光入射面416bに対して対向状に配されている。そして、LED417のうち、導光板416に対して図21に示す下側(図20に示す左側)に配されたものが第1LED417Aとされる一方で、導光板416に対して図21に示す上側(図20に示す右側)に配されたものが第2LED417Bとされる。すなわち、第1LED417Aと対向状をなす第1光入射面416bAとの間の距離Aが相対的に小さいのに対し、第2LED417Bと対向状をなす第2光入射面416bBとの間の距離Bが相対的に大きくなっている。
【0103】
第1支持部428、第2支持部429及び水平側第2支持部430は、図21に示すように、いずれも枠状部材36との間で導光板416を挟持し、且つベゼル35との間で導光板416及び液晶パネル411を挟持するシャーシ414に取り付けられている。詳しくは、第1支持部428は、シャーシ414を構成する4枚の側板37のうち鉛直方向の下側に配された側板37における内側面に対して固着部材を介して取り付けられている。第1支持部428は、鉛直方向の下側の側板37のうち、その長さ方向(水平方向)の両端部付近に一対が取り付けられており、中央側に配されたLED基板418を水平方向について両側から挟み込む配置とされる。第2支持部429は、鉛直方向の上側に配された側板37における内側面に対して固着部材を介して取り付けられている。第2支持部429は、鉛直方向の上側の側板37のうち、その長さ方向(水平方向)の両端部付近に一対が取り付けられており、中央側に配されたLED基板418を水平方向について両側から挟み込む配置とされる。水平側第2支持部430は、水平方向についての両側の側板37における内側面に対して固着部材を介してそれぞれ取り付けられている。水平側第2支持部430は、水平方向についての両側の各側板37のうち、その長さ方向(鉛直方向)の両端部付近に一対ずつが取り付けられている。第1支持部428は、導光板416のうち鉛直方向の下側の端面416E1に対して当接されているのに対し、第2支持部429及び水平側第2支持部430は、いずれも導光板のうち鉛直方向の上側の端面416E2及び水平方向の両側の端面416E3,416E4との間に所定の間隔をそれぞれ空けた位置に対向状に配されている。このような構成であっても、上記した実施形態1と同様の作用及び効果を得ることができる。
【0104】
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図22によって説明する。この実施形態6では、導光板516の形状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。
【0105】
本実施形態に係る導光板516には、図22に示すように、四隅の角部に切欠部38がそれぞれ設けられている。具体的には、切欠部38は、導光板516のうち、鉛直方向についての上下の各端面516E1,516E2における長さ方向の両端部を部分的に凹ませることで一対ずつ形成されており、第1光入射面516bA及び第2光入射面516bBに対して段差状に凹んでいる。各端面516E1,516E2における切欠部38の形成範囲は、第1LED517A及び第2LED517Bからの光が殆ど照射されない非照射領域とほぼ一致している。そして、第1支持部528は、鉛直方向の下側の端面516E1に形成された切欠部38のうち第1光入射面516bAに並行する奥端面に対して当接されているのに対し、第2支持部529は、鉛直方向の上側の端面516E2に形成された切欠部38のうち第2光入射面516bBに並行する奥端面との間に所定の間隔を空けた位置に対向状に配されている。このように切欠部38を設けることで、導光板516における各支持部528,529との対向面が、各光入射面516bA,516bBよりも内側に引っ込んだ分だけ、第1支持部528及び第2支持部529は、鉛直方向について内側(導光板516の中央側)に配置することができる。このようにすれば、液晶表示装置の狭額縁化を図る上で好適とされる。
【0106】
<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)上記した各実施形態以外にも、第1LEDと第1光入射面との間の距離A、及び第2LEDと第2光入射面との間の距離Bの具体的な比率(相対値)や数値(絶対値)については、適宜に変更可能である。
【0107】
(2)上記した(1)の具体例の一種は下記の通りである。すなわち、第1支持部は、第1光入射面に当接することで導光板を支持しており、この当接部位(第1の端面)を基点として導光板が熱膨張及び熱収縮することから、第1LEDと第1光入射面との間の距離Aの数値をほぼ「0」とすることができる。このとき、第2LEDと第2光入射面との間の距離Bは、導光板における鉛直方向についての最大伸長量とほぼ等しくされる。このようにすれば、第1LEDから第1光入射面に入射する光の入射効率が最大限に高いものとされるのに対し、第2LEDから第2光入射面に入射する光の入射効率については、十分に低下して定常化した値となっている(図12のグラフを参照)。従って、上記した距離A及び距離Bを同一とした場合の光の入射効率を基準値としたとき、第1LEDから第1光入射面に入射する光の入射効率が上記基準値を上回る分の差分値は、第2LEDから第2光入射面に入射する光の入射効率が上記基準値を下回る分の差分値よりも大きくなり、その値は最大となる(図13のグラフを参照)。以上により、光の利用効率を最も高くすることができる。
【0108】
(3)上記した(2)以外にも、例えば第1LEDと第1光入射面との間の距離Aが、距離Aと距離Bとの総和(鉛直方向についての導光板の最大伸長量)の1/3と等しくなる数値とされたものや、上記距離Aと距離Bとの総和の1/3以上で且つ1/2以下となる数値とされたものも本発明に含まれる。
【0109】
(4)上記した(1)〜(3)に記載した技術事項は、上記した実施形態3,4に記載した第3LEDと第3光入射面との間の距離C、及び第4LEDと第4光入射面との間の距離Dの関係についても同様に適用可能である。
【0110】
(5)上記した各実施形態の変形例として、第1支持部については、フレームやシャーシに一体形成することも可能である。具体的には、上記した実施形態1に記載したフレームのネジ取付部に部分的に突出する凸部を設けてその凸部を第1支持部とすることが可能である。また、上記した実施形態5に記載したシャーシの側板または底板を部分的に叩き出すことで凸部を設けてその凸部を第1支持部とすることも可能である。
【0111】
(6)上記した各実施形態では、第1支持部をなす塑性材料としてFe、Al、PET、PCなどを例示したが、他の金属材料や他の熱可塑性樹脂材料を用いることも可能である。
【0112】
(7)上記した各実施形態では、第1支持部として塑性材料(金属材料または熱可塑性樹脂材料)を用いた場合を示したが、弾性材料を用いることも可能である。その場合、第1支持部をなす弾性材料としては、第2支持部をなす弾性材料よりも硬い材質のもの(例えば、デュロメータ硬度や弾性率が相対的に高い弾性材料)を用いるのが好ましい。
【0113】
(8)上記した各実施形態では、第2支持部をなす弾性材料として天然ゴムまたは合成ゴム(ブチルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)などを例示したが、その他にも例えば発泡ウレタンやゲルなどの弾性材料を用いることも可能である。
【0114】
(9)上記した各実施形態では、第2支持部として弾性材料を用いた場合を示したが、塑性材料(金属材料または熱可塑性樹脂材料)を用いることも可能である。その場合、第2支持部をなす塑性材料としては、第1支持部をなす塑性材料よりも柔らかい材質のもの(例えば、ロックウェル硬度が相対的に低い塑性材料)を用いるのが好ましい。
【0115】
(10)上記した各実施形態では、第1支持部及び第2支持部をフレームまたはシャーシに取り付けるようにしたものを示したが、第1支持部及び第2支持部をLED基板に取り付けることも可能である。その場合、LED基板を導光板のうち鉛直方向または水平方向に沿った端面の両端部と対向する位置まで延在させ、その延在先端部付近(端面の両端部との対向部位)に第1支持部や第2支持部を取り付けるようにすればよい。
【0116】
(11)上記した(10)において、LED基板にLEDへの給電のためのコネクタ部を実装した場合には、コネクタ部を第1支持部として利用することが可能である。この場合、第2支持部は、コネクタ部のうち導光板の端面との対向面に取り付ける形で設けることが可能である。
【0117】
(12)上記した各実施形態では、導光板の端面のうち、各支持部(第1支持部、第2支持部、第3支持部、第4支持部、水平側第2支持部)が当接可能とされる部位が、鉛直方向または水平方向に並行する形態とされた場合を示したが、この各支持部が当接可能とされる端面が鉛直方向及び水平方向に対して傾斜状をなす形態とされたものも本発明に含まれる。
【0118】
(13)上記した各実施形態以外にもフレームやシャーシに対する各支持部(第1支持部、第2支持部、第3支持部、第4支持部、水平側第2支持部)の具体的な取り付け方法は、適宜に変更可能である。各支持部の取り付け方法としては、例えば、ネジ部材を用いたネジ止め、リベット部材を用いたリベット止め、クリップ部材を用いたクリップ止めなどが挙げられる。
【0119】
(14)上記した実施形態1,2,5,6では、導光板を横置きした場合を示したが、上記した実施形態4に記載したもののように、導光板を縦置きすることも可能である。その場合、第1支持部及び第2支持部を導光板の短辺側の端面に対して当接可能となるよう配置するのが好ましい。
【0120】
(15)上記した実施形態2では、第2LEDと第2光入射面との間に有される空間を覆う形で反射シートを設置したものを示したが、第2LED側に配置した反射シートに加えて、第1LEDと第1光入射面との間に有される空間を覆う形で反射シートを設置することも可能である。
【0121】
(16)上記した各実施形態では、液晶パネルの表示面を鉛直方向に概ね並行させた姿勢で使用する液晶表示装置について例示したが、液晶パネルの表示面を水平方向に概ね並行させた姿勢で使用する液晶表示装置にも本発明は適用可能である。その場合、各LEDと導光板との並び方向が水平方向と一致する配置構成となる。
【0122】
(17)上記した各実施形態以外にも、各支持部(第1支持部、第2支持部、第3支持部、第4支持部、水平側第2支持部)の平面形状、断面形状、設置数、平面配置などは適宜に変更することができる。
【0123】
(18)上記した実施形態1,5では、LEDが導光板の長辺側の一対の端面に対して対向状に配される構成のものを示したが、LEDが導光板の短辺側の一対の端面に対して対向状に配される構成のものも本発明に含まれる。その場合は、導光板の短辺側の一対の端面がそれぞれ第1光入射面及び第2光入射面とされるとともに、その短辺側の一対の端面に対して第1支持部及び第2支持部を対向状に配置すればよい。
【0124】
(19)上記した各実施形態では、LEDが導光板における一対の端面または4つの端面に対して対向状に配される構成のものを示したが、LEDが導光板における任意の3つの端面に対して対向状に配される構成としたものにも本発明は適用可能である。
【0125】
(20)上記した各実施形態では、第1LEDを有するLED基板と、第2LEDを有するLED基板とが同一部品とされたものを示したが、第1LEDを有するLED基板と、第2LEDを有するLED基板とを異なる部品とすることも可能である。
【0126】
(21)上記した各実施形態以外にも、LED基板の設置数、LED基板に実装するLEDの具体的な数、LED基板におけるLEDの配列間隔などは適宜に変更することができる。
【0127】
(22)上記した各実施形態以外にも、導光板の光出射面とは反対側の板面に形成する光反射部のドットパターンの具体的な配置構成は、適宜に変更することができる。
【0128】
(23)上記した各実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、有機EL、冷陰極管、熱陰極管などの他の光源を用いることも可能である。
【0129】
(24)上記した各実施形態では、液晶パネルが有するカラーフィルタの着色部をR,G,Bの3色としたものを例示したが、着色部を4色以上とすることも可能である。
【0130】
(25)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。
【0131】
(26)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。
【0132】
(27)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。具体的には、電子黒板などとして使用される液晶表示装置にも本発明は適用することができる。
【符号の説明】
【0133】
10,410…液晶表示装置(表示装置)、11,411…液晶パネル(表示パネル)、12,212,412…バックライト装置(照明装置)、16,116,216,316,416,516…導光板、16a,116a…光出射面、16b,216b,416b…光入射面、16bA,116bA,216bA,416bA,516bA…第1光入射面、16bB,116bB,216bB,416bB,516bB…第2光入射面、16E1,416E1,516E1…端面(第1の端面)、16E2,416E2,516E2…端面(第2の端面)、16E3,16E4,416E3,416E4…端面(隣り合う端面)、17A,117A,217A,317A,417A,517A…第1LED(第1光源)、17B,117B,217B,317B,417B,517B…第2LED(第2光源)、28,228,328,428,528…第1支持部、29,229,329,429,529…第2支持部、30,430…水平側第2支持部、33,333…第3支持部、34,334…第4支持部、216bC…第3光入射面、216bD…第4光入射面、216E3…端面(第3の端面)、216E4…端面(第4の端面)、217C,317C…第3LED(第3光源)、217D,317D…第4LED(第4光源)、A〜D…距離、TV…テレビ受信装置
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