JP2003168311A - 面光源装置及びそれを用いた平面表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 矩形状の導光板４とその入射端面４ａに沿
って配される管状光源３とを備える面光源装置１０にお
いて、管状光源３と入射端面４ａとの所定の位置関係を
容易に保持できるとともに、衝撃を受けた場合に導光板
４とフレーム２との係合部から導光板４に割れが入るの
を防止することができる面光源装置を提供する。 【解決手段】導光板４の左右の辺から突き出す耳部４１
を、フレーム２の内周面の受入凹部２１に係合させるこ
とで、フレーム２に対する導光板４の位置決めを行うに
あたり、耳部４１の先端部にゴムキャップ１を被せてお
く。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導光板を備える面
光源装置、及び、この面光源装置をバックライト等とし
て用いる液晶表示装置その他の平面表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】面光源装置は、管状光源と、この管状光
源から入射される光を伝達しつつ主表面から出射する導
光板とからなる。一般的な面光源装置は、管状光源が導
光板の端面に沿って配置されるエッジライト（サイドラ
イト）型であり、導光板が、フレームから位置決めされ
て保持されている（例えば特開２０００−２７５６３
５、特開２００１−１３３７８１）。

【０００３】従来例の面光源装置について、図４を用い
て説明する。

【０００４】面光源装置は、液晶表示装置のバックライ
トであり、矩（く）形状の導光板４と、この導光板４を
収納するフレーム２と、導光板４の一の側端面４ａに沿
って配置される管状光源３とからなる。管状光源３は、
フレーム２からゴムキャップ３５を介して保持され、導
光板４も、フレーム４の内周面等に当接して位置決めさ
れる。このように、導光板４及び管状光源３は、いずれ
も、フレーム２により位置決めされて支持されることに
より、相互間で所定の位置関係が保たれる。特に、充分
な光利用効率及び発光の均一性を達成するためには、導
光板４の入射端面４ａと、管状光源３との距離を所定の
範囲内に収める必要がある。

【０００５】ところが、導光板４は、必要な透明性及び
剛性を付与する必要からアクリル系樹脂等からなるのに
対し、フレーム２は、強度及び靭性を付与する必要から
充填材を含むポリプレン樹脂等からなるので、熱膨張率
が異なる。また、別途に成形するために、寸法の合わせ
ずれを吸収する必要もある。

【０００６】したがって、導光板４とこれを収納するフ
レーム２との間にはある程度のクリアランスが設けられ
る。また、導光板４と管状光源２との間隔を一定に保つ
ために、導光板４に設けられる耳部４１がフレーム２の
内周面の受入凹部２１に係合することで、導光板４の位
置決めが行われる。詳しくは、矩形状の導光板４の入射
端面から見て左右の辺から、管状光源３の両端の電極部
に近い個所にて、矩形タブ状の耳部４１が突き出す。こ
の耳部４１が、これに対応する矩形状のフレーム２の受
入凹部２１に受け入れられ、入射端面４ａから見た場合
の、耳部４１の前後（突出方向から見て左右）の端面４
１ａ，４１ｂが、それぞれ、管状光源３に近づく側及び
管状光源３から遠ざかる側への導光板４の位置ずれを規
制する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
従来の面光源装置であると、図４中に示すように、面光
源装置が強い機械的衝撃を受けた際、導光板４に、耳部
４１の谷角部４３のところから割れ４９が入ることがあ
った。

【０００８】フレーム２は導光板４に比べて柔軟な樹脂
材料から成形されているため、ある程度の衝撃はフレー
ム２により吸収される。しかし、面光源装置及びこれが
組み込まれた平面表示装置が携帯用などに用いられたと
き、コンクリート面への落下や激突などにより、かなり
強い衝撃が加わる場合がある。このような場合に、フレ
ーム２の山角部２３が導光板４の谷角部１３に激しく突
き当たって強烈なストレスを導光板４に与えることがあ
り、甚だしくは、導光板４に割れ５が入ってしまうので
ある。

【０００９】一方、強い衝撃が加わった場合、導光板４
の厚み方向の振れに起因して耳部４１がフレーム２の受
入凹部２１との係合から外れてしまうことがあった。非
常に強い衝撃でなくとも、加熱や冷却による歪みが同時
に加わる条件では、このように耳部４１と受入凹部２１
との係合が外れてしまうことがあった。耳部４１と受入
凹部２１との係合が外れると、管状光源３に対する導光
板４の入射端面４ａの位置が設計位置から大きくずれて
しまうので、面光源装置の発光の均一性等が大きく損な
われることとなる。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、導光板とその入射端面に配される管状光源とを
備える面光源装置及びこれを備える平面表示装置におい
て、管状光源と入射端面との所定の位置関係を容易かつ
確実に保持できるとともに、衝撃を受けた場合に導光板
とフレームとの係合部から導光板に割れが入るのを防止
することができるものを提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の面光源装置
は、略矩形平板状の導光板と、この導光板を保持するフ
レームと、このフレームにより位置決めされて支持さ
れ、前記導光板の入射端面に沿って配置される管状光源
と、前記入射端面の左右両端に近接した個所で前記略矩
形平板状の導光板の左右の端面から外側に突き出した突
起と、前記フレームの内周面に設けられて、前記突起と
の係合により前記導光板の位置決めを行う受入凹部とを
備え、前記突起には、前記管状光源に近づく方向への前
記導光板の位置ずれを規制する管状光源側位置決め当接
面と、前記管状光源から遠ざかる方向への前記導光板の
位置ずれを規制する対向側位置決め当接面とが備えられ
る面光源装置において、前記管状光源側位置決め当接面
と前記受入凹部の内面との間、及び前記対向側位置決め
当接面と前記受入凹部の内面との間に弾性体が挟み込ま
れたことる面光源装置において、前記突起と前記受入凹
部の内面との間に弾性体が挟み込まれたことを特徴とす
る。

【００１２】上記構成により、管状光源と入射端面との
所定の位置関係を容易かつ確実に保持できるとともに、
衝撃を受けた場合に導光板とフレームとの係合部から導
光板に割れが入るのを防止することができる。

【００１３】請求項３の面光源装置は、前記弾性体が、
前記突起の先端部を覆うキャップ状に形成されており、
前記突起と前記受入凹部の内面との間に挟み込まれる挟
み込み部と、この挟み込み部の縁から延在されて前記導
光板の少なくとも一方の主面の側から前記突起に当接す
る梁（はり）部とからなることを特徴とする。

【００１４】このような構成により、弾性体を容易に組
み込むことができ、しかも、所定位置に確実に配置する
ことができる。

【００１５】請求項５の平面表示装置は画素がマトリク
ス状に配列された略矩形平板状の表示パネル本体と、こ
の表示パネル本体に重ね合わせて配置される略矩形平板
状の導光板と、この導光板を保持するフレームと、この
フレームにより位置決めされて支持され、前記導光板の
入射端面に沿って配置される管状光源と、前記入射端面
の左右両端に近接した個所で前記略矩形平板状の導光板
の左右の端面から外側に突き出す突起と、前記フレーム
の内周面に設けられて、前記突起との係合により前記導
光板の位置決めを行う受入凹部とを備える平面表示装置
において、前記突起と前記受入凹部の内面との間に弾性
体が挟み込まれたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】実施例の面光源装置について、図
１〜２を用いて説明する。

【００１７】実施例の面光源装置１０は、液晶表示装置
のバックライトであり、矩形状の導光板４と、この導光
板４を収納するフレーム２と、該フレーム２から保持さ
れ、導光板４の一の側端面１５に沿って配置される管状
光源３とからなる。

【００１８】図１は、組み立てられた面光源装置の要部
を示す模式的な破断斜視図であり、図２は、図１に示す
面光源装置の要部をさらに説明するための模式的な縦断
面図である。

【００１９】管状光源３は、両端の電極部がゴムキャッ
プ３５を介してフレーム２の一部により固定されること
で、フレーム２に対して、所定の位置関係に保持され
る。

【００２０】これに対し、導光板４とフレーム２との位
置関係、特には、入射端面４ａに対して垂直の方向にお
ける位置関係は、以下に詳細に説明するように、導光板
４の耳部４１が、フレーム２の内周面２ｃの受入凹部２
１に、ゴムキャップ１を介して嵌め込まれることによ
り、確実に高い位置精度で保持される。すなわち、必要
なクリアランスに起因するがたつきや、係合のはずれが
防止されている。

【００２１】導光板４の耳部４１は、矩形状の導光板４
にあって入射端面４ａから見て左右の端面４ｃから外側
へと突き出す。特には、入射端面４ａから近い個所か
ら、左右対称に外側へと突き出している図示の例におい
て、耳部４１は、扁平な矩形タブ状である。すなわち、
耳部４１の突出寸法は、耳部４１が導光板４の左右の端
面４ｃに沿って延びる寸法に比べて小さく、均一であ
る。また、耳部４１は、導光板４の厚み方向を上下方向
とした場合の上下の面が、それぞれ、対応する導光板の
出射面４ｄ及び裏面に連続しており、全体にわたって厚
みが略均一である。そして、耳部４１を水平方向から囲
む端面、すなわちの耳部４１の前後及び突出端にある各
側端面４１ａ，４１ｂ，４１ｃは、導光板４の左右の端
面４ｃと同様に、導光板４の出射面４ｄ及び裏面に対し
て垂直の壁面をなしている。

【００２２】入射端面４ａから見て耳部４１の前後に形
成される谷角部４３は、角の取れたなめらかな曲面をな
している。すなわち、耳部４１の前後にある側端面４１
ａ，４１ｂは、比較的大きな曲率半径（Ｒ）を有する凹
曲面を介して、導光板４における他の部分の端面４ｃに
なめらかに接続されている。

【００２３】一方、耳部４１の前後に形成される山角部
４４では、耳部４１の前後の側端面４１ａ，４１ｂと、
耳部４１の突出端をなす側端面４１ｃとが、直角に合わ
さっている。

【００２４】導光板４は、アクリル系樹脂等の透明樹脂
からなり、典型的には、入射端面から遠ざかるにしたが
って厚みの小さくなる断面くさび（楔）形のものであ
る。なお、図示の例では、導光板４の左右の端面に、光
漏れを防止するための光反射テープ４８が貼り付けられ
ている。

【００２５】導光板４を収納するフレーム２は、ポリプ
ロピレン等の樹脂からなり、導光板４の四周を囲む周壁
部２５と、導光板４の裏面（出射面とは逆の面）に沿っ
て配される底面支持部２６とからなる。底面支持部２６
は、導光板４の裏面の全体を覆うものでも良く、導光板
４の周縁部とその他の特定の個所とに設けられるもので
あっても良い。

【００２６】フレーム２の周壁部２５は、図１〜２に示
す例で、表示パネル本体をも収納できる寸法に形成され
る。すなわち、導光板４の上に表示パネル本体を重ね合
わせて収納できるように形成されており、面光源装置と
表示パネルとを組み合わせた際には、表示パネル本体
が、樹脂製のフレーム２中に収納された状態で、該フレ
ーム２と、金属製のベゼルカバーとにより挟持される。
ここで、表示パネル本体とは、駆動入力用のフレキシブ
ル基板等の付属品を除いた矩形板状の部分をいう。

【００２７】フレーム２の内周面２ｃ、すなわち、周壁
部２５の内面は、導光板４の左右の端面４ｃに沿った個
所で、導光板４に垂直な壁面をなしている。

【００２８】フレーム２の内周面には、導光板４の耳部
４１に対応して、この耳部４１を受け入れる受入凹部２
１が設けられている。受入凹部２１は、平面図における
輪郭が、耳部４１の輪郭と略相似形で、これより少し大
きい寸法をなすように形成される。すなわち、受入凹部
２１の内面は、耳部４１の各側端面４１ａ，４１ｂ，４
１ｃにそれぞれ対応する内壁面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
からなる。また、耳部４１の側端面４１ａ，４１ｂ，４
１ｃと、受入凹部２１の内壁面２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
とは、それぞれが、互いに平行であり、所定のクリアラ
ンスをなす。

【００２９】受入凹部２１には、耳部４１の谷角部４３
に対応してほぼ同一の曲率半径を有する山角部２３と、
耳部４１の山角部４４に対応して略直角の稜角（りょう
かく）をなす谷角部２４とが、入射端面４ａから見て前
後の個所に設けられる。

【００３０】図に示すように、耳部４１と受入凹部２１
との間の間隙には、ゴムキャップ１が、上方から挿入さ
れて挟み込まれている。ゴムキャップ１は、細長い矩形
のゴム板に、その両短辺及び１長辺にわたって、すなわ
ち下方に来る長辺を除く全周にわたって、断面角状のビ
ード部を設けたような形状をなしている。ゴムキャップ
１が耳部４１と受入凹部２１との間隙に挟み込まれた状
態で、ゴムキャップ１は、耳部４１の先端部を、上記各
側端面４１ａ，４１ｂ，４１ｃの側、及び、出射面４ｄ
の側から覆う。

【００３１】詳しくは、ゴムキャップ１は、前後方向に
細長い垂直の矩形板状部分１ｃと、この前後両端に接続
する垂直の角柱状部分１ａ，１ｂと、下端がこれらの上
端に接続するように前後方向に延びる断面角形の梁（は
り）状部分１ｄとからなる。組み込まれた状態で外側を
向くゴムキャップ１の面（図１〜２での右面）は、一つ
の平面をなす。

【００３２】矩形板状部分１ｃは、耳部４１の突出端を
なす扁平矩形状の側端面４１ｃと、受入凹部２の対応す
る内壁面２１ｃとの間に挟み込まれる。また、前後の角
柱状部分１ａ，１ｂは、耳部４１の前後の側端面４１
ａ，４１ｂと、対応する内壁面２１ａ，２１ｂとの間に
挟み込まれる。一方、角梁状部分１ｄは、耳部４１と受
入凹部２１との間に挟み込まれるものでなく、導光板４
の内側へとひさし状に突き出して、この個所の下面が耳
部４１の先端部の上面に当接する。

【００３３】前後の角柱状部分１ａ，１ｂは、導光板４
の前後方向への位置ズレを規制するものであり、これに
より、導光板４の入射端面４ａと管状光源３とを所定の
位置関係に保つものである。すなわち、ゴムキャップ１
における最も本質的な部分である。また、矩形板状部分
１ｃは、主として、入射端面４ａに沿った方向における
導光板４の位置ズレを規制する役割を果たす。

【００３４】ゴムキャップ１は、上記のような形状に形
成されるので、面光源装置の組立の際、フレーム２中に
導光板４を収納した後、上方から押し込むだけで、簡単
に組み込むことができる。しかも、角梁状部分１ｄが耳
部４１の上面に係合するところまで押し込みさえすれ
ば、ゴムキャップ１の上下方向（導光板４の厚み方向）
の位置決めも行われることとなり、確実に所定の位置に
配置することができる。

【００３５】図２に示す例では、ゴムキャップ１の下端
面と、フレーム２の底面支持部２６との間には、クリア
ランスがとられており、これにより、下方からの押圧に
よりゴムキャップ１に不所望の歪みが加わることを防止
している。

【００３６】また、ゴムキャップ１の上端面は、表示パ
ネル本体の下面に当接しないように設計されている。す
なわち、フレーム２における表示パネル本体を支持する
棚状面、または、導光板４と表示パネル本体との間に挟
み込まれるゴム部材の上面より、充分に下方に位置する
ように設計される。これにより、下端面側と同様に、ゴ
ムキャップ１に不所望の歪みが加わることを防止してい
る。

【００３７】角梁状部分１ｄは、また、このような上下
からの押圧以外にも、組み込み前または組み込み操作中
に、ゴムキャップ１に、不所望のたわみ（撓み）やひず
み（歪み）が生じるのを防止する効果を有する。すなわ
ち、角梁状部分１ｄの存在により、組み込みの操作が容
易となるだけでなく、耳部４１と受入凹部２１との間に
挟み込まれる部分、特には矩形板状部分１ｃに不所望の
歪みが生じるのが防止されている。

【００３８】なお、導光板４の裏面には、反射シート２
６が配され、導光板４の出射面４ｄには、拡散シート及
び２枚のプリズムシートからなる３枚重ねの光学シート
４７が配される。また、ランプ３に沿った個所では、フ
レーム２の凹部にランプ３の引き回しリード線３６が収
納される。

【００３９】ゴムキャップ１は、例えばシリコーンゴム
からなるが、フッ素系ゴム、ウレタンゴム、エチレンプ
ロピレンゴム、熱可塑性ポリエステルエラストマーとい
った耐久性のゴム材料より構成することができる。ゴム
キャップ１は、これらゴム材料から一体に成形すること
ができる。すなわち、ゴムキャップ１は、適当なゴム弾
性及び耐久性を有する材料から成形加工等により得られ
る弾性体である。

【００４０】ゴムキャップ１を構成するゴム材料の硬さ
は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１のＡ形スプリング硬さ試験に
よる硬さ（ＨＳ）が８０〜９０の範囲、例えば８５前後
にするのが好ましい。このような硬さの範囲であると、
押し込みの操作が容易であるとともに、導光板４の位置
ズレの防止、及び衝撃吸収の効果を充分に発現するのに
有利である。

【００４１】図３には、ゴムキャップ１の形状について
の２つの変形例を示す。

【００４２】変形例１では、下端面の側にも、上端面側
の角梁状部分１ｄと同様の角梁状部分１ｅを設けてい
る。このような形状であると、面光源装置の組立の際、
導光板４をフレーム２に嵌め込む前に、導光板４の耳部
４１にゴムキャップ１を嵌める必要があって、多少、組
み立て作業の負担は増加する。しかし、衝撃吸収効果、
及び位置ズレ防止の効果をより大きくすることが可能で
ある。

【００４３】変形例２では、実施例と同様のゴムキャッ
プにおいて角梁状部分１ｄが省かれている。このような
形状であっても、実施例とほぼ同様の衝撃吸収効果、及
び位置ズレ防止の効果を発揮することができる。特に
は、導光板４と表示パネル本体との間に寸法的な余裕が
ない場合にこのような形状を採用することができる。

【００４４】以上に説明した実施例及び変形例による
と、導光板４の位置決めをより確実かつ高精度に行うこ
とができるとともに、強力な衝撃を受けた場合に導光板
とフレームとの係合部から導光板に割れが入るのを充分
に防止することができる。また、強力な衝撃等を受けた
場合に、係合が外れて大きく位置ズレが生じることも充
分に防止することができる。しかも、部材コスト及び組
立コストをほとんど増大させることがない。

【００４５】上記実施例及び変形例においては、ゴムキ
ャップがゴム材料の成形体であるとして説明したが、ポ
リオレフィン系樹脂等の発泡材料により形成することも
できる。この場合も、硬さが上記のような範囲となるよ
うにするのが好ましい。

【００４６】また、場合によっては、径の太いフィラメ
ントからなる３次元織物等からなる弾性体であっても、
良く、金属製または樹脂製の板バネを組み合わせた弾性
体部材であっても良い。

【００４７】上記実施例及び変形例においては、面光源
装置が透過形液晶表示装置のバックライトであるとして
説明したが、反射形液晶表示装置のフロントライトであ
る場合にも全く同様である。

【００４８】また、上記実施例及び変形例においては、
導光板に設けられる係合用突起としての耳部が、矩形タ
ブ状であるとして説明したが、台形状であっても、山角
部を有しない湾曲膨出状であっても良く、また、２つの
側端面からなるノコ歯（鋸歯）状であっても良い。

【００４９】

【発明の効果】管状光源と入射端面との所定の位置関係
を容易に保持できるとともに、衝撃を受けた場合に導光
板とフレームとの係合部から導光板に割れが入るのを防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る、組み立てられた面光源装置の要
部を示す模式的な破断斜視図である。

【図２】図１の面光源装置の要部をさらに説明するため
の模式的な縦断面図である。

【図３】変形例の面光源装置に係るゴムキャップの形状
を示す模式的な斜視図である。

【図４】従来例の面光源装置の要部を模式的に示す平面
図である。

【符号の説明】

１ 導光板の耳部４１に被せられるゴムキャップ １０ 面光源装置 ２ フレーム ２１ 導光板の耳部４１を受け入れる受入凹部 ３ 管状光源（ランプ） ４ 導光板 ４１ 導光板の位置決め用の耳部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略矩形平板状の導光板と、この導光板を保
   持するフレームと、 このフレームにより位置決めされて支持され、前記導光
   板の入射端面に沿って配置される管状光源と、 前記入射端面の左右両端に近接した個所で前記略矩形平
   板状の導光板の左右の端面から外側に突き出した突起
   と、 前記フレームの内周面に設けられて、前記突起との係合
   により前記導光板の位置決めを行う受入凹部とを備え、 前記突起には、前記管状光源に近づく方向への前記導光
   板の位置ずれを規制する管状光源側位置決め当接面と、
   前記管状光源から遠ざかる方向への前記導光板の位置ず
   れを規制する対向側位置決め当接面とが備えられる面光
   源装置において、 前記管状光源側位置決め当接面と前記受入凹部の内面と
   の間、及び前記対向側位置決め当接面と前記受入凹部の
   内面との間に弾性体が挟み込まれたことを特徴とする面
   光源装置。
2. 【請求項２】前記弾性体がゴムの成形体であることを特
   徴とする請求項１記載の面光源装置。
3. 【請求項３】前記弾性体が、前記突起の先端部を覆うキ
   ャップ状に形成されており、前記突起と前記受入凹部の
   内面との間に挟み込まれる挟み込み部と、この挟み込み
   部の縁から延在されて前記導光板の少なくとも一方の主
   面の側から前記突起に当接する梁部とからなることを特
   徴とする請求項１または２記載の面光源装置。
4. 【請求項４】前記弾性体は、ＪＩＳ Ｋ ６３０１のＡ
   形スプリング硬さ試験による硬さ（ＨＳ）が８０〜９０
   の範囲にある材料からなることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の面光源装置。
5. 【請求項５】画素がマトリクス状に配列された略矩形平
   板状の表示パネル本体と、 この表示パネル本体に重ね合わせて配置される略矩形平
   板状の導光板と、 この導光板を保持するフレームと、 このフレームにより位置決めされて支持され、前記導光
   板の入射端面に沿って配置される管状光源と、 前記入射端面の左右両端に近接した個所で前記略矩形平
   板状の導光板の左右の端面から外側に突き出す突起と、 前記フレームの内周面に設けられて、前記突起との係合
   により前記導光板の位置決めを行う受入凹部とを備える
   平面表示装置において、 前記突起と前記受入凹部の内面との間に弾性体が挟み込
   まれたことを特徴とする平面表示装置。