特許 6382758 光学シート及び面発光装置

(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】6382758

(24)【登録日】2018年8月10日

(45)【発行日】2018年8月29日

(54)【発明の名称】光学シート及び面発光装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20180820BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20180820BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20180820BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20180820BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20180820BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 431

   G02F1/1335

   G02F1/13357

   G02F1/1333

   F21Y115:10

【請求項の数】5

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2015-59054(P2015-59054)

(22)【出願日】2015年3月23日

(65)【公開番号】特開2016-178057(P2016-178057A)

(43)【公開日】2016年10月6日

【審査請求日】2017年9月25日

(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】110000970

【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西坂 政輝

【審査官】 杉浦 貴之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−４２６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３５６７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３３

Ｇ０２Ｆ １／１３３５

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１縁部に沿って一方向に並んで設けられた複数の孔部を有し、
前記複数の孔部のうち前記一方向の一端部に設けられた基準孔部以外の非基準孔部は、長孔であり、
前記非基準孔部のそれぞれは、前記基準孔部から遠い方の端部が近い方の端部よりも前記第１縁部の反対側の第２縁部に近付く方向に前記一方向に対して傾斜している、光学シート。

【請求項2】

前記非基準孔部は、前記基準孔部から遠い孔部ほど長い長孔である、請求項１に記載の光学シート。

【請求項3】

前記第２縁部であって前記一方向における前記基準孔部が設けられた端部の反対側の端部に、重りを有する、請求項１又は２に記載の光学シート。

【請求項4】

前記非基準孔部は、前記第１縁部側に凸となる円弧状である、請求項１から３のいずれかに記載の光学シート。

【請求項5】

光源と、
前記光源から発せられた光の指向性を変更する請求項１から４のいずれかに記載の光学シートとを備える、面発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、液晶表示装置用バックライト装置等の面発光装置に備えられる光学シート及びこれを備える面発光装置に関する。

【背景技術】

【0002】

バックライト装置等の面発光装置は、光源、及び光源から発せられた光の指向性を変更するように構成された光学シートを備える。例えば、光学シートは、光源から発せられて周囲へ広がる光を正面方向へ集光する。これによって面発光装置の輝度が高められる。大型の面発光装置に用いられる光学シートの中には、面発光装置のシャーシに吊り下げられるように構成されたものがある。このような吊り下げ型の光学シートは、上縁部に沿って複数の長孔を有し、長孔がシャーシのピンにそれぞれ引っ掛けられる。一例として、光学シートの２辺に設けられた全ての長孔の長手方向が放射中心点を通るように放射状にされた光学シートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この従来の光学シートでは、上縁部に設けられた長孔は、上縁部に沿う方向即ち水平方向に長い。長孔にされているのは、光学シートが光源の光によって熱せられて熱膨張する場合にピンが長孔内を摺動するように意図されたものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−４２６３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の光学シートでは、光学シートが熱膨張する場合、ピンと上縁部に設けられた長孔の淵との間に摩擦力が働くので、熱膨張によって水平方向に延びようとする力だけでは光学シートは水平方向においてピンに引っ掛かってしまい、波打ち形状の皺が生じてしまう。光学シートに皺が生じると、面発光装置に波打ち状の輝度ムラが生じてしまう。

【0005】

この発明の目的は、熱膨張による皺の発生を抑制できる光学シート及びこれを備える面発光装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この発明の光学シートは、第１縁部に沿って一方向に並んで設けられた複数の孔部を有する。複数の孔部のうち前記一方向の一端部に設けられた基準孔部以外の非基準孔部は、長孔である。非基準孔部のそれぞれは、基準孔部から遠い方の端部が近い方の端部よりも第１縁部の反対側の第２縁部に近付く方向に前記一方向に対して傾斜している。

【0007】

この構成では、第１縁部を上側にして光学シートを配置し、複数の孔部のそれぞれに面発光装置のシャーシのピンを挿通することで、非基準孔部は、基準孔部から遠い方の端部が近い方の端部よりも下側になるように傾斜する。このため、光学シートが熱膨張する際に、熱膨張によって光学シートが水平方向に延びようとする力に加えて、重力によって非基準孔部がピンと摺動することで水平方向へ移動する力も働く。

【0008】

上述の構成において、非基準孔部は、基準孔部から遠い孔部ほど長い長孔であることが好ましい。

【0009】

この構成では、基準孔部から遠い箇所ほど基準孔部からの累計の延びが大きくなるので、非基準孔部をそれぞれの箇所における熱膨張による延びの大きさに応じた長さの長孔にすることで、熱膨張による延びの大きさよりも長孔の長さの方が短いために光学シートが引っ掛かって皺が生じるといった事態を防止でき、また過剰に長い長孔を形成することによる生産効率の低下を防止することができる。

【0010】

また、第２縁部であって前記一方向における基準孔部が設けられた端部の反対側の端部に、重りを有するように構成することができる。

【0011】

この構成では、重りを設けることで、光学シートが基準孔部を中心として、基準孔部が設けられた端部の反対側の端部が下降する方向に回転する力を大きくすることができる。このため、光学シートが熱膨張する際に、非基準孔部がピンに対して非基準孔部の長手方向へ摺動する力を大きくすることができる。

【0012】

さらに、非基準孔部は、第１縁部側に凸となる円弧状であるように構成することができる。

【0013】

この構成では、非基準孔部のうち基準孔部から遠い方の端部の方が近い方の端部よりも水平方向に対する傾斜が大きくなるので、光学シートの熱膨張による延びが小さいときに、重力によって非基準孔部がピンと摺動しやすくすることができる。

【0014】

この発明の面発光装置は、光源と、光源から発せられた光の指向性を変更する上述のいずれかに記載の光学シートとを備える。

【0015】

この構成では、第１縁部を上側にして光学シートを配置し、複数の孔部のそれぞれに面発光装置のシャーシのピンを挿通することで、非基準孔部は、基準孔部から遠い方の端部が近い方の端部よりも下側になるように傾斜する。このため、光学シートが熱膨張する際に、熱膨張によって光学シートが水平方向に延びようとする力に加えて、重力によって非基準孔部がピンと摺動することで水平方向へ移動する力も働く。

【発明の効果】

【0016】

この発明によれば、熱膨張による皺の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】この発明の第１実施形態に係る光学シートを備えた液晶表示装置の概略の構成を示す分解斜視図である。

【図2】（Ａ）は熱膨張していない状態の光学シートを示す正面図であり、（Ｂ）は熱膨張した状態の光学シートを示す正面図である。

【図3】（Ａ）は比較例に係る熱膨張した状態の光学シートの正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示すＡ１−Ａ２線における断面図である。

【図4】第２実施形態に係る光学シートの正面図である。

【図5】第３実施形態に係る光学シートの正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

図１に示すように、この発明の第１実施形態に係る光学シート１０は、面発光装置１に備えられる。面発光装置１は、液晶表示装置１００にバックライト装置として搭載されている。一例として、面発光装置１は、エッジライト方式である。

【0019】

液晶表示装置１００は、前フレーム１０１、液晶パネル１０２、面発光装置１、補強用アングル１０３、及び後キャビネット１０４を備え、これらの部材が前方Ｆから後方Ｒへこの順序で互いに重なる位置に配されている。

【0020】

面発光装置１は、光学シート１０，２０，３０、導光板４０、反射シート５０、シャーシ６０、及び光源基板７１，７２を備えている。

【0021】

シャーシ６０は、矩形に形成されている。導光板４０は、シャーシ６０の所定位置に位置決めされ、シャーシ６０に支持されている。シャーシ６０は、上端部及び下端部に、前方Ｆ側へ突き出た側壁部を有している。光源基板７１は、シャーシ６０の上端部の側壁部に支持され、光源基板７２は、シャーシ６０の下端部の側壁部に支持されている。光源基板７２は、光源基板７１と実質的に同様に構成されている。

【0022】

光源基板７１は、一列に配された複数の光源を保持している。光源として、点状光源が用いられている。一例として、点状光源はＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。光源は、導光板４０の入射面即ち上下の側面のそれぞれに対向している。

【0023】

シャーシ６０の前方Ｆに、反射シート５０、導光板４０、光学シート３０，２０，１０、及び液晶パネル１０２が、この順序で重なるように配置されている。

【0024】

光源から発せられた光は、導光板４０に導かれ、反射シート５０で前方Ｆへ反射され、光学シート１０〜３０を後方Ｒから前方Ｆへ透過する。光学シート１０〜３０を透過する光の指向性は一定ではないが、光学シート１０〜３０は、透過する光の指向性を変更して前方Ｆへ集光する。

【0025】

図２に示すように、光学シート１０は、上端部に複数の孔部１１，１２，１３，１４を備えている。孔部１１〜１４は、光学シート１０の上縁部１５に沿った一方向である配列方向Ｘに並んで設けられている。孔部１１〜１４同士の間には、他の部材を配置可能なように切り欠き部１６，１７，１８が形成されている。上縁部１５は第１縁部である。

【0026】

複数の孔部１１〜１４のうち配列方向Ｘの一端部に設けられた孔部１１は、基準孔部である。孔部１１は、真円に形成されている。複数の孔部１１〜１４のうち孔部１１以外の孔部１２，１３，１４は、非基準孔部である。孔部１２〜１４は、長孔に形成されている。

【0027】

孔部１２は、孔部１１から遠い方の端部１２１が近い方の端部１２２よりも上縁部１５の反対側の下縁部１９に近付く方向に配列方向Ｘに対して傾斜している。孔部１３，１４も、孔部１２と同方向に配列方向Ｘに対して傾斜している。一例として、孔部１２〜１４は、配列方向Ｘに対して５８度傾斜している。下縁部１９は第２縁部である。

【0028】

孔部１２〜１４は、孔部１１から遠い孔部ほど長い長孔に形成されている。

【0029】

シャーシ６０は、孔部１１〜１４のそれぞれに対応する位置に、前方Ｆへ突起するピン６１，６２，６３，６４を備えている。孔部１１〜１４にピン６１〜６４を挿通させることで、光学シート１０はシャーシ６０に吊り下げられる。

【0030】

孔部１１には、ピン６１が挿通される。孔部１１の径は、ピン６１の径と略同じである。

【0031】

孔部１２〜１４には、ピン６２〜６４がそれぞれ挿通される。光学シート１０が熱膨張していない状態では、孔部１２において孔部１１から遠い方の端部１２１にピン６２が配置される。同様に、光学シート１０が熱膨張していない状態では、孔部１３において孔部１１から遠い方の端部にピン６３が配置され、孔部１４において孔部１１から遠い方の端部にピン６４が配置される。光学シート１０が熱膨張していない状態において、光学シート１０は上縁部１５が水平方向となるように配置される。このため、光学シート１０が熱膨張していない状態において、配列方向Ｘは水平方向に平行である。

【0032】

孔部１２〜１４の長手方向は重力方向Ｙに平行ではないので、光学シート１０が熱膨張していない状態では、ピン６２が孔部１２に対して孔部１１に近い方の端部１２２へ摺動することはない。孔部１３，１４についても孔部１２と同様である。

【0033】

光学シート１０が光源の光によって熱せられると、光学シート１０は、孔部１１を基準位置として孔部１１から遠ざかる方向へ熱膨張する。即ち、光学シート１０は、配列方向Ｘ及び重力方向Ｙの両方に熱膨張する。

【0034】

図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示す比較例のように、孔部１２Ｐ，１３Ｐ，１４Ｐが配列方向Ｘに平行に長く形成されている場合は、光学シート１０Ｐが熱膨張する際に、熱膨張によって光学シート１０Ｐが配列方向Ｘに延びようとする力が光学シート１０Ｐに働くのに対して、孔部１２Ｐ〜１４Ｐの淵とピン６２〜６４との間に摩擦力も働く。このため、光学シート１０Ｐは、熱膨張した際に、配列方向Ｘにおいて波打ち形状に弛みが生じ、皺が寄る虞がある。

【0035】

これに対して、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、第１実施形態に係る光学シート１０では、上述のように、孔部１２〜１４は孔部１１から遠い方の端部が近い方の端部よりも下側になるように傾斜している。このため、光学シート１０に働く重力は、孔部１２〜１４の長手方向に働く力と長手方向に直交する方向に働く力とに分解できる。よって、光学シート１０が熱膨張する際に、熱膨張によって光学シート１０が配列方向Ｘに延びようとする力に加えて、重力によって孔部１２〜１４がピン６２〜６４と摺動する力も働く。このため、孔部１２〜１４の淵とピン６２〜６４との間に摩擦力が働くにも関わらず、孔部１２〜１４がピン６２〜６４に対して移動しやすくなる。したがって、光学シート１０が熱膨張する際に、光学シート１０の各部は配列方向Ｘへ移動しやすくなり、熱膨張による光学シート１０の皺の発生を抑制することができる。

【0036】

なお、光学シート１０が熱膨張すると、ピン６２〜６４が孔部１２〜１４内をそれぞれの孔部１１に近い方の端部へ相対移動するので、光学シート１０は水平方向に対して若干傾斜することになる。このため、光学シート１０の熱膨張の傾斜による縁部の移動寸法は、液晶表示装置１００の額縁の寸法内に収まるように構成することが好ましい。

【0037】

孔部１２〜１４は、孔部１１から遠い孔部ほど長い長孔であることが好ましい。

【0038】

光学シート１０において孔部１１から遠い箇所ほど孔部１１からの累計の延びが大きくなるので、孔部１２〜１４をそれぞれの箇所における熱膨張による延びの大きさに応じた長さの長孔にすることで、熱膨張による延びの大きさよりも長孔の長さの方が短いために光学シート１０が引っ掛かって皺が生じるといった事態を防止でき、また過剰に長い長孔を形成することによる生産効率の低下を防止することができる。

【0039】

図４に示すように、第２実施形態に係る光学シート１０Ａは、下縁部１９であって配列方向Ｘにおける孔部１１が設けられた端部８１の反対側の端部８２に、重り８３を有する点に特徴を有し、この点を除いて光学シート１０と実質的に同様に構成される。

【0040】

重り８３を設けることで、光学シート１０Ａに働く重力が大きくなり、光学シート１０Ａが孔部１１を中心として端部８２が下降する方向に回転する力が大きくなる。このため、光学シート１０が熱膨張する際に、孔部１２〜１４がピン６２〜６４に対して孔部１２〜１４の長手方向へ摺動する力が大きくなる。よって、孔部１２〜１４の淵とピン６２〜６４との摩擦力によって孔部１２〜１４がピン６２〜６４に引っ掛かることが抑制される。したがって、光学シート１０Ａが熱膨張する際に、光学シート１０の各部は配列方向Ｘへより移動しやすくなり、熱膨張による光学シート１０Ａの皺の発生をより抑制することができる。

【0041】

図５に示すように、第３実施形態に係る光学シート１０Ｂは、孔部１２〜１４が上縁部１５側に凸となる円弧状である点に特徴を有し、この点を除いて光学シート１０と実質的に同様に構成される。

【0042】

孔部１２Ｂのうち孔部１１から遠い方の端部１２１Ｂの方が近い方の端部１２２Ｂよりも配列方向Ｘ即ち水平方向に対する傾斜が大きくなる。このため、光学シート１０Ｂの熱膨張による延びが小さいときに、重力によって孔部１２Ｂがピン６２と摺動しやすくすることができる。孔部１３Ｂ，１４Ｂについても孔部１２Ｂと同様である。

【0043】

なお、ピン６１〜６４は、円柱形であることが好ましい。また、ピン６２〜６４は、孔部１２〜１４，１２Ｂ〜１４Ｂとの接触部に、コロを有することがより好ましい。孔部１２〜１４，１２Ｂ〜１４Ｂとピン６２〜６４との摩擦力が低下することで、熱膨張による光学シート１０Ａの皺の発生をより抑制することができる。

【0044】

また、上述の説明では光学シート１０について説明したが、この発明の特徴部分について光学シート２０，３０を光学シート１０と同様に構成することができる。

【0045】

上述の実施形態のそれぞれの技術的特徴を互いに組み合わせることで、新たな実施形態を構成することが考えられる。

【0046】

上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0047】

１…面発光装置
１０，２０，３０，１０Ａ，１０Ｂ…光学シート
１１…孔部（基準孔部）
１２〜１４，１２Ｂ〜１４Ｂ…孔部（非基準孔部）
１５…上縁部（第１縁部）
１９…下縁部（第２縁部）
８３…重り
１００…液晶表示装置
Ｘ…配列方向（一方向）
Ｙ…重力方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】