JP2008299174A - 映像表示装置及びそれに用いられるバックライトユニット - Google Patents

Abstract

【課題】
薄型、軽量、高輝度、輝度均一性の高いバックライトユニットおよびこれを用いた映像表示装置を提供すること。
【解決手段】
本発明に係る映像表示装置は、平面状に配置された複数の光源（１）と、該光源からの光を反射する反射部（３）と、前記光源及び前記反射部で反射されて光を拡散する拡散部（５）とを含むバックライトユニットと、前記バックライトユニットの前記拡散部で拡散された光が入射される液晶表示部（１５）とを備える。そして、前記反射部に、少なくとも１つ以上の前記拡散部を支持するための支持部（６）を設けたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶表示素子を用いた映像表示装置に係り、特に、液晶表示素子に光を照射するためのバックライトユニットの改良に関する。

近年、液晶表示装置のバックライトユニットとして、大型化・高輝度化が可能な直下型方式が増えてきている。しかし、光源の真上では輝度が高く、光源間では輝度が暗くなるために輝度むらが発生するという問題があった。

これを解決するために、例えば特許文献１には、光源からの光を拡散するための拡散手段に、断面が鋸波上のプリズム条列を設けた技術を開示する。また特許文献２では、光源からの光を拡散するための拡散手段として、ヘーズ値が９５％以上の高いヘーズ値を持つ拡散手段を使用することを開示する。

特開2006-195276号公報 特開2004-127643号公報

映像表示装置（液晶表示素子を含む液晶パネル部）の厚さ（奥行き）を薄型化すると、バックライトと液晶表示素子との間の光学的距離が短くなるため、上述の輝度むらがより一層目立つようになる。よって、映像表示装置を薄型化するためには、光源から液晶表示素子に照射される光をより均一化することが好ましい。

しかしながら、液晶表示素子に照射される光の均一化のために、特許文献１のように拡散手段にプリズムパターンを形成するとコストが上昇し、更に拡散手段による拡散度合いが高くなるために光源からの光の利用効率が低下し映像の明るさも低下させ得る。また特許文献２のようにヘーズ値の高い拡散手段を使用した場合も光源からの光の利用効率が低下される。

本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであって、その目的は、映像表示装置を薄型化させた場合でも、輝度むらを低減しつつ光の高効率化を可能にするための技術を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成を特徴とするものである。

すなわち、本発明は、平面状に配置された複数の光源と、該光源からの光を反射する反射部と、前記光源及び前記反射部で反射されて光を拡散する拡散部とを含むバックライトユニットと、前記バックライトユニットの前記拡散部で拡散された光が入射される液晶表示部とを備え、前記反射部に、少なくとも１つ以上の前記拡散部を支持するための支持部を設けたことを特徴とする。

前記反射部に、更に、前記光源を支持もしくは保持するための、少なくとも１つ以上の光源支持部を設けてもよい。またこの光源支持部は、複数の光源を支持もしくは保持するものであってもよい。また前記拡散部の支持部及び／または、光拡散機能あるいは反射機能を有してもよい。

本発明によれば、映像表示装置において、輝度むらを低減しつつ光の高効率化を可能にする。

以下、本発明における実施形態について、添付の図面を参照して説明する。

図１に、本実施形態に係る映像表示装置の断面図を示す。尚、この断面図は、映像表示装置の垂直方向断面をその側面から見た図である。従って、光源１は、映像表示装置の画面水平方向（左右方向）に延びて形成される。かかる映像表示装置は、液晶表示部１５と、この液晶表示部１５に光を照射するためのバックライトユニット２０を備える。バックライト２０は、平面状に配置された複数の光源１と、光源からの光を反射するための反射部３と、光源１からの光及び反射部３で反射された光を拡散するための拡散部５と、光源１、反射部３０及び拡散部５を保持もしくは支持するためのシャーシ２とを備えている。また各光源１の直下（背面）には、光源からの光を拡散して反射する拡散反射部４が設けられている。更に、反射部３には、拡散部５を指示するための第1の支持部６と、光源１を支持もしくは保持するための第２の支持部７とが設けられている。

バックライトユニットの薄型化が進むと、従来のバックライトユニットと同数の光源１を用いた場合、光源１からの直接光の照射範囲が狭くなって照射部の輝度が上がる一方で、光源の相互間では輝度が下がるため、輝度むらが大きくなる傾向がある。本実施形態では、光源１の相互間に、画面垂直方向の断面が略三角形状もしくは台形状の反射部３を設け、これにより光源１の相互間を効果的に照らすことによって、かかる問題を解決するものである。

図５は、上述の本実施形態に係るバックライトユニットを搭載した映像表示装置の一例を示しており、かかる映像表示装置を背面から見た概要を示している。かかる映像表示装置は、バックライトユニット２０、液晶表示部１５などに電源を供給するための電源１０、液晶表示部１５に供給される映像信号に対して、コントラスト調整、フレームレート変換等の所定の信号処理を行う信号処理部１１、及びスピーカ等の構造体１２を備えている。

以下、本発明の実施例について、図２〜４を参照しつつ説明する。

図２は、本発明に係るバックライトユニットの一実施例を示すものであり、その要部の拡大図を示している。本実施例では、図2に示されるように、反射部３の一部には、拡散部5を支持するための少なくとも１つ以上の第1の支持部６が設けられている。

液晶表示部１５の下面に配置された拡散部５は、バックライトユニットにおける輝度をさらに均一化するために用いられている。かかる拡散部５は拡散板や拡散シート等の、１枚の板状あるいはシート状でもよいし、梨地模様の部材でもよい。光源１の発光時にはバックライトユニット内に熱が発生するため、拡散部５の水が奪われて収縮し、反り等の変形を起こすことがある。また、バックライトユニットが大型化すると、拡散部５自体の重みが増すため、バックライトユニットの中央部でたわまないように支持することが困難となる。そこで、本実施例では、第1の支持部６によって拡散部５をその中央部近傍においても支持しているので、拡散部５をたわまないように支持・保持することができる。

ここで、第1の支持部６の先端は、平面形状あるいは丸まった形状をしており、拡散部５や、その他の光学シート等を傷つけずに支持することができる。本実施例では、第1の支持部６を、反射部３と一体成型することにより、部品点数の削減が図れ、低コスト・短期間での開発が実現可能である。

また、反射部３は、光源1の直下（背面）あるいは隣接する光源同士の中央に配置されているとき、最も均一化の効果を発揮する。そのため、反射部３の一部に、位置決め用の突起形状８を設け、それに位置的に対応した凹部９をシャーシ２の表面に形成してもよい。これにより、反射部３とシャーシ２との位置決めを精度良く行うことが可能である。

図３は、第1の支持部６および第２の支持部７が設けられた反射部３の拡大斜視図を示す。この図から明らかなように、反射部３の一部に、少なくとも１つ以上の、拡散部５を支持するための第1の支持部６、および光源１を支持もしくは保持するための第２の支持部７が設けられている。第２の支持部７は、本実施例では、２つ以上の複数の光源を支えることが可能に構成されている。例えば線状光源を使用する場合、光源１が自分自身の重みでたわみ、バックライトユニットの場所によって、反射部３・拡散反射部４と光源との距離や、光源1の管軸に垂直な方向の位置に差異が生じることがある。その結果、光源１からの光が反射部３や拡散反射部４に均等に照射されなくなり、輝度むらが発生するという課題があった。

これに対し本実施例では、光源１を支持もしくは保持するための第２の支持部７を設けているので、光源１をたわませずに固定でき、反射部３や拡散反射部４の効果が発揮され、輝度むらが低減できる。また本実施例のように、第２の支持部７を、反射部３と一体成型することにより、部品点数の削減が図れ、低コスト・短期間での開発が実現可能である。

また本実施例では、第２の支持部７は、光源１が挿入される開口が設けられた環状の弾性を有する部材３０を含んでおり、その環状の部材の開口に、光源1を挿入して嵌め込んで固定できるようになっている。これにより、衝撃を受けても光源を固定して保持することが可能である。また、第２の支持部７は、反射部３から画面垂直方向（図２の紙面左右方向）に突出したアーム部材３１を含んでおり、上記環状の部材３０は、そのアーム部材３１の上に配置されている。そして、その断面形状は、図２に示されるように天秤のような形状を為している。

第1の支持部６及び第２の支持部７は、光拡散機能あるいは反射機能を有する。金属やカーボングラファイト、アクリル、ＡＢＳ、ＰＭＭＡ、ゼオノア、ＢＭＣ、OZ、ポリカ、ガラス、シリコン等を加工して基材とし、その上に白ＰＥＴを貼り付けることで光拡散機能を得られる。あるいは、前述の材料を加工した基材の上に、多層膜シートやミラーシートを貼り付けたり、アルミ等の金属を蒸着したり、あるいは加工した金属を鏡面仕上げすることで、反射機能を得られる。

図４に、本実施例におけるバックライトユニットの平面図を示す。第２の支持部７は、反射部３に複数設けられており、図４の例では３つ設けてある。すなわち、本実施例では、光源１を端部以外の中間部において３点で支持可能なので、上述した光源のたわみなどを防止できる。当然、第２の支持部７を３つ以上設け、３箇所以上で光源１を支持しても構わないし、１点または２点で支持してもよい。また１条の反射部３が複数の部材により構成されている場合は、それら反射部３の部材同士のつなぎ目に、第２の支持部７を設けてもよい。

上述した実施例では、反射部３に第1の支持部６及び第２の支持部７を両方設けた例を説明したが、いずれか一つのみを設けても構わない。

以下、上述した本発明の実施形態の効果について説明する。本実施形態は、映像表示装置において、平面状に配置された複数の光源と、該光源からの光を反射する反射部と、前記光源及び前記反射部で反射されて光を拡散する拡散部とを含むバックライトユニットと、前記バックライトユニットの前記拡散部で拡散された光が入射される液晶表示部と、を備え、前記反射部に、少なくとも１つ以上の前記拡散部を支持するための支持部を設けたことを特徴とする。これにより、熱や重み等を原因とする拡散部のたわみを防止し、水平に保持して輝度むらを低減する効果がある。

また前記反射部に、更に、前記光源を支持もしくは保持するための、少なくとも１つ以上の光源支持部を設けているので、重み等を原因とする光源のたわみを防止し、光源と反射手段の距離を一定に保ち、輝度むらを低減する効果がある。

また前記光源支持部は、複数の光源を支持もしくは保持するので、部品点数の削減による低コスト化・開発期間の短縮化の効果がある。

また前記拡散部の支持部及び／または前記光源支持部は、光拡散機能あるいは反射機能を有するので、輝度むらを低減し、輝度均一化を実現できる。

このように、本実施形態によれば、例えば液晶表示素子を用いた映像表示装置において、高輝度で、均一度の高い映像を得ることが可能となる。上記実施形態では、表示素子として液晶表示素子を例にして説明したが、パッシブ型表示素子であれば、どのようなものでも適用可能である。

本発明の一実施形態を示す図。 本発明に一実施例を示す図。 本発明に一実施例の要部拡大図。 本発明に一実施例の要部拡大斜視図。 本発明を適用した映像表示装置の一例を示す図。

符号の説明

１…光源、２…シャーシ、３…反射部、４…拡散反射部、５…拡散部、６…第１の支持部、７…第２の支持部、８…突起形状、９…凹部、１０…電源、１１…信号処理部、１２…構造体、１５…液晶表示部、２０…バックライトユニット、３０…弾性部材、３１…アーム部材

Claims (7)

1. 映像表示装置において、
   平面状に配置された複数の光源と、該光源からの光を反射する反射部と、前記光源及び前記反射部で反射されて光を拡散する拡散部とを含むバックライトユニットと、
   前記バックライトユニットの前記拡散部で拡散された光が入射される液晶表示部と、を備え、
   前記反射部に、少なくとも１つ以上の前記拡散部を支持するための支持部を設けたことを特徴とする映像表示装置。
2. 請求項１に記載の映像表示装置において、
   前記反射部に、更に、前記光源を支持もしくは保持するための、少なくとも１つ以上の光源支持部を設けたことを特徴とする映像表示装置。
3. 請求項２に記載の映像表示装置において、
   前記光源支持部は、複数の光源を支持もしくは保持することを特徴とする映像表示装置。
4. 請求項１に記載の映像表示装置において、
   前記拡散部の支持部は、光拡散機能あるいは反射機能を有することを特徴とする映像表示装置。
5. 請求項２に記載の映像表示装置において、
   前記光源支持部は、光拡散機能あるいは反射機能を有することを特徴とする映像表示装置。
6. 請求項１に記載の映像表示装置において、更に、該映像表示装置のための電源、前記液晶表示部へ供給される映像信号を処理するための信号処理部を備えることを特徴とする映像表示装置。
7. 映像表示装置に用いられるバックライトユニットにおいて、
   平面状に配置された複数の光源と、該光源からの光を反射する反射部と、前記光源及び前記反射部で反射されて光を拡散して液晶表示部に照射する拡散部とを備え、
   前記反射部に、少なくとも１つ以上の前記拡散部を支持するための支持部を設けたことを特徴とするバックライトユニット。

Images