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WO2010016322A1 - 照明装置およびそれを備えた液晶表示装置 - Google Patents

照明装置およびそれを備えた液晶表示装置 Download PDF

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WO2010016322A1
WO2010016322A1 PCT/JP2009/060145 JP2009060145W WO2010016322A1 WO 2010016322 A1 WO2010016322 A1 WO 2010016322A1 JP 2009060145 W JP2009060145 W JP 2009060145W WO 2010016322 A1 WO2010016322 A1 WO 2010016322A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
guide plate
chassis
light guide
light source
Prior art date
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Ceased
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PCT/JP2009/060145
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English (en)
French (fr)
Inventor
濱田 哲也
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Publication date
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Priority to US13/003,880 priority patent/US8355096B2/en
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/0091Positioning aspects of the light source relative to the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0085Means for removing heat created by the light source from the package
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086Positioning aspects
    • G02B6/009Positioning aspects of the light source in the package

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device and a liquid crystal display device including the same.
  • an illumination device capable of emitting planar light is known and used as a backlight unit for illuminating a liquid crystal display panel of a liquid crystal display device.
  • a lighting device for a liquid crystal display device includes a direct type and a side light type.
  • the direct type illumination device is a light source arranged directly under a liquid crystal display panel.
  • a sidelight type illumination device is a device in which a light guide plate is disposed immediately below a liquid crystal display panel, and a light source is disposed so as to face a predetermined side end surface of the light guide plate (for example, Patent Document 1). reference).
  • the side light type illumination device when light is emitted from the light source, the light is introduced into the light guide plate through a predetermined side end surface of the light guide plate. Then, the light introduced into the light guide plate becomes planar light to illuminate the liquid crystal display panel.
  • FIG. 7 is a simplified view of an example of a conventional sidelight type illumination device.
  • a conventional sidelight type illumination device a plurality of light emitting diode elements (LEDs) 101 are used as light sources.
  • the plurality of LEDs 101 as the light sources are modularized by being mounted on the same flexible printed wiring board (FPC) 102.
  • FPC flexible printed wiring board
  • the light guide plate 103 that converts light from the LED 101 into a planar shape is made of a transparent plate-like member, and has four side end surfaces, and a front surface and a back surface perpendicular to the four side end surfaces. .
  • a predetermined side end surface of the four side end surfaces of the light guide plate 103 is a surface on which the LEDs 101 are arranged to face each other, and functions as a light incident surface for introducing light from the LEDs 101 into the light guide plate 103.
  • the front surface of the light guide plate 103 is a surface facing the liquid crystal display panel (not shown) side, and the light emitting surface that emits light introduced into the light guide plate 103 in a planar shape toward the liquid crystal display panel side. Function as.
  • the LED 101 is fixed to the light guide plate 103 by adhering a part of the FPC 102 (the portion where the LED 101 is not mounted) to the back surface of the light guide plate 103.
  • the light guide plate 103 is likely to warp due to the heat generated around the liquid crystal display device, and the display quality is deteriorated. Inconvenience occurs. Therefore, in such a case, the thickness of the light guide plate 103 is often increased in order to prevent the light guide plate 103 from warping.
  • the LED 101 is disposed at the end of the light guide plate 103 in the plate thickness direction as shown in FIG. Therefore, there is a problem that strip-like luminance unevenness is likely to occur.
  • the arrow L in FIG. 8 represents the behavior of light. Further, a region 110a in FIG. 8 is a darkened region, and a region 110b in FIG. 8 is a brightened region.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an illumination device capable of suppressing the occurrence of uneven brightness and a liquid crystal display device including the same. That is.
  • an illumination device comprises a light incident surface comprising a predetermined side end surface, and a surface perpendicular to the light incident surface and directed toward the illuminated object.
  • a light guide plate having at least a light exit surface, a light source module including at least a light emitting diode element disposed to face the light incident surface of the light guide plate, and a storage space for storing the light guide plate and the light source module are provided. Chassis.
  • a first placement portion on which the light guide plate is placed and a second placement portion on which the light source module is placed are provided in the storage space, and the second placement portion is provided on the light incident surface of the light guide plate. It has a vertical mounting surface, and is formed so that the mounting surface of the second mounting part is raised in the thickness direction of the light guide plate with respect to the first mounting part, A light source module is placed on the placement surface of the second placement unit.
  • the light emitting diode element included in the light source module is raised in the plate thickness direction of the light guide plate by configuring as described above. Therefore, the light emitting diode element is arranged in the plate thickness direction of the light guide plate. Can be brought to the center of Thereby, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness due to the light emitting diode element being disposed at the end of the light guide plate in the thickness direction.
  • the light emitting diode element when the light source module is placed on the placement surface of the second placement portion, the light emitting diode element is closer to the center in the thickness direction of the light guide plate.
  • the raising amount of the mounting surface of the 2nd mounting part is set. If comprised in this way, generation
  • At least the second mounting portion is made of metal. If comprised in this way, the heat_generation
  • a part of the chassis serves as the first placement portion, and the predetermined portion other than the portion serving as the first placement portion of the chassis is the second placement portion. It has become. If comprised in this way, since it is not necessary to provide the raising member for raising a light emitting diode element separately, it can suppress that a number of parts increases and cost increase. Moreover, since it is not necessary to interpose a raising member between the chassis and the light source module, it is possible to more efficiently dissipate heat generated by the light emitting diode element.
  • the predetermined portion extending integrally from the first mounting portion of the chassis protrudes so as to be disposed in a region facing the light incident surface of the light guide plate, and the predetermined portion protruding from the chassis is the second mounting portion. It may be. If comprised in this way, the chassis by which the mounting surface of the 2nd mounting part was raised can be obtained easily.
  • the predetermined portion extending integrally from the first mounting portion of the chassis is folded so as to be disposed in a region facing the light incident surface of the light guide plate, and the predetermined portion of the chassis folded back It may be the second placement unit. If comprised in this way, the chassis by which the mounting surface of the 2nd mounting part was raised can be obtained easily.
  • the tip of the predetermined portion of the chassis folded back is the second mounting portion, it is preferable that the tip of the predetermined portion of the chassis folded is extended to the immediate vicinity of the light incident surface of the light guide plate. If comprised in this way, since the front-end
  • the light source module placed on the surface can be brought close to the light incident surface of the light guide plate. That is, the distance between the light emitting diode element and the light incident surface of the light guide plate can be reduced.
  • the light which injects into the light-incidence surface of a light-guide plate increases, it becomes possible to improve the utilization efficiency of light.
  • the light source module is placed on the placement surface of the second placement portion of the chassis, it is easy to align the light source module by using the tip of the second placement portion of the chassis as a reference for alignment. Can be done.
  • a part of the chassis may be the first placement portion, and the second placement portion may be retrofitted to the chassis having the first placement portion.
  • a liquid crystal display device includes the illumination device according to the first aspect and a liquid crystal display panel irradiated with light from the illumination device. If comprised in this way, it can suppress that strip
  • FIG. 1st Embodiment of this invention It is a disassembled perspective view of the illuminating device by 1st Embodiment of this invention. It is sectional drawing of the illuminating device by 1st Embodiment shown in FIG. It is an enlarged view of the periphery of the light source module of the illumination device according to the first embodiment shown in FIG. It is an enlarged view of the light source module periphery of the illuminating device by 2nd Embodiment of this invention. It is a figure for demonstrating the effect of 2nd Embodiment. It is an enlarged view of the light source module periphery of the illuminating device by 3rd Embodiment of this invention. It is the figure which simplified the example of the conventional sidelight type illuminating device. It is a figure for demonstrating the conventional problem.
  • the illumination device 10 of the first embodiment is used as a backlight unit installed in a liquid crystal display device, generates planar light, and transmits the light to a liquid crystal display panel (covered).
  • the illumination body 20 is configured to irradiate the liquid crystal display panel 20 from the back side.
  • the illuminating device 10 of 1st Embodiment is installed in the liquid crystal display device for industrial use, for example.
  • the lighting device 10 is a side light type as shown in FIGS. 1 to 3, and includes at least a chassis 1, a reflection sheet 2, a light guide plate 3, an optical sheet 4, and a light source module 5. ing.
  • the reflective sheet 2, the light guide plate 3, the optical sheet 4, and the light source module 5 are mounted on the chassis 1.
  • the chassis 1 is made of a metal plate (for example, an aluminum plate or a stainless steel plate) and has an opening on the liquid crystal display panel 20 side. That is, the chassis 1 has a bottom portion and side portions erected on the outer peripheral portion of the bottom portion. And the area
  • a metal plate for example, an aluminum plate or a stainless steel plate
  • the reflection sheet 2 is placed on a part 1 a at the bottom of the chassis 1 and covers a back surface 3 c described later of the light guide plate 3.
  • the light guide plate 3 is for guiding light from a light emitting diode element (LED) 6 described later toward the liquid crystal display panel 20 side, and is placed on the reflection sheet 2. That is, the light guide plate 3 is placed on a part 1 a at the bottom of the chassis 1 through the reflection sheet 2.
  • the part 1a of the chassis 1 on which the light guide plate 3 is placed is an example of the “first placement portion” in the present invention, and is referred to as the light guide plate placement portion 1a in the following description.
  • the light guide plate 3 is made of a resin-made transparent plate-like member, and includes four side end surfaces including a predetermined side end surface 3a on which the LEDs 6 are arranged to face each other, and a front surface 3b and a back surface connected to the four side end surfaces. 3c.
  • the predetermined side end surface 3 a of the light guide plate 3 functions as a light incident surface for introducing light from the LEDs 6 into the light guide plate 3.
  • the front surface 3b of the light guide plate 3 is a surface that is perpendicular to the predetermined side end surface 3a of the light guide plate 3 and faces the liquid crystal display panel 20, and displays the light introduced into the light guide plate 3 in a liquid crystal display.
  • the predetermined side end surface 3a of the light guide plate 3 is referred to as a light incident surface 3a
  • the front surface 3b of the light guide plate 3 is referred to as a light emitting surface 3b.
  • the optical sheet 4 includes a diffusion sheet, a prism sheet, and the like, and is placed on the light emitting surface 3 b of the light guide plate 3.
  • the optical sheet 4 diffuses or collects light emitted from the light emitting surface 3b of the light guide plate 3.
  • the light source module 5 includes a plurality of LEDs 6 and a flexible printed wiring board (FPC) 7 on which the plurality of LEDs 6 are mounted.
  • the plurality of LEDs 6 mounted on the FPC 7 are spaced apart from each other in the X direction (direction along the light incident surface 3 a of the light guide plate 3) so that each of the LEDs 6 faces the light incident surface 3 a of the light guide plate 3.
  • FPC flexible printed wiring board
  • the predetermined part adjacent to the Y direction (direction orthogonal to the arrangement direction of LED6) with respect to the light-guide plate mounting part 1a of the bottom part of the chassis 1 becomes the light source mounting part 1b.
  • the light source module 5 is fixed to the light source mounting portion 1 b of the chassis 1. That is, in the first embodiment, the light source module 5 is not bonded to the back surface 3 c of the light guide plate 3.
  • the light source placement portion 1b of the chassis 1 is an example of the “second placement portion” in the present invention.
  • the light source mounting portion 1b of the chassis 1 has a mounting surface 1c perpendicular to the light incident surface 3a of the light guide plate 3, and the mounting surface 1c of the light source mounting portion 1b is mounted on the light guide plate. It is formed so as to be raised in the Z direction (the thickness direction of the light guide plate 3) with respect to the portion 1a. Specifically, a predetermined portion extending integrally from the light guide plate mounting portion 1a of the chassis 1 protrudes in the Z direction so as to be disposed in a region facing the light incident surface 3a of the light guide plate 3, A predetermined portion protruding from the chassis 1 serves as a light source mounting portion 1b. And the light source module 5 is mounted on the mounting surface 1c of the light source mounting part 1b of the chassis 1.
  • the chassis when the light source module 5 is placed on the placement surface 1 c of the light source placement portion 1 b of the chassis 1, the chassis is arranged such that the LED 6 is closer to the center of the light guide plate 3 in the plate thickness direction.
  • the raising amount (height of the protruding portion) H of the mounting surface 1c of the one light source mounting portion 1b is set. For this reason, when the light source module 5 is placed on the placement surface 1 c of the light source placement portion 1 b of the chassis 1, the LED 6 faces the vicinity of the center of the light incident surface 3 a of the light guide plate 3 in the Z direction.
  • a frame-like frame 8 is attached to the opening of the chassis 1 in a state where the reflection sheet 2, the light guide plate 3, the optical sheet 4, and the light source module 5 are placed on the bottom of the chassis 1. It has been.
  • the optical sheet 4 is pressed from above by the frame portion of the frame 8.
  • the predetermined portion extending integrally from the light guide plate mounting portion 1a of the metal chassis 1 is disposed in the region facing the light incident surface 3a of the light guide plate 3.
  • the placement surface 1c of the light source placement portion 1b of the chassis 1 becomes the light guide plate placement portion 1a.
  • it can be made to be raised in the Z direction (the thickness direction of the light guide plate 3). That is, if the light source module 5 is mounted on the mounting surface 1c of the light source mounting portion 1b of the chassis 1, the LED 6 is raised in the Z direction.
  • the LED 6 can be brought close to the center of the light guide plate 3 in the thickness direction. Thereby, generation
  • the LED 6 is centered in the thickness direction of the light guide plate 3.
  • a chassis 31 as shown in FIG. 4 is used.
  • the reflection sheet 2, the light guide plate 3, the optical sheet 4, and the light source module 5 are stored in the storage space 30 a on the bottom of the chassis 31.
  • the chassis 31 is obtained by processing a metal plate (for example, an aluminum plate or a stainless steel plate) into a sheet metal, and integrally includes a light guide plate placement portion 31a and a light source placement portion 31b.
  • the light guide plate placement portion 31a of the chassis 31 is a portion on which the reflection sheet 2, the light guide plate 3 and the optical sheet 4 are placed in this order, and the light source placement portion 31b of the chassis 31 has the light source module 5 placed thereon. It is a part to be placed.
  • the light guide plate placement portion 31a of the chassis 31 is formed of a part of the bottom portion of the chassis 31, and the light source placement portion 31b of the chassis 31 is a predetermined portion that extends integrally from the light guide plate placement portion 31a. It is made up of.
  • the light guide plate placement portion 31a is an example of the “first placement portion” in the present invention
  • the light source placement portion 31b is an example of the “second placement portion” in the present invention.
  • the light source mounting part 31b of the chassis 31 has the mounting surface 31c perpendicular
  • a predetermined portion extending integrally from the light guide plate placement portion 31a of the chassis 31 is folded back so as to be disposed in a region facing the light incident surface 3a of the light guide plate 3, and the chassis 31 is provided.
  • the predetermined portion that is folded back serves as the light source placing portion 31b.
  • the predetermined portion of the chassis 31 that is folded back (the portion that becomes the light source placement portion 31 b) is formed such that its tip (open end) 31 d extends to the immediate vicinity of the light incident surface 3 a of the light guide plate 3.
  • the light source module 5 is placed on the placement surface 31c of the light source placement portion 31b of the chassis 31.
  • the chassis when the light source module 5 is placed on the placement surface 31 c of the light source placement portion 31 b of the chassis 31, the chassis is arranged such that the LED 6 approaches the center of the light guide plate 3 in the thickness direction.
  • a raised amount (height of the folded portion) H of the placement surface 31c of the 31 light source placement portion 31b is set. For this reason, if the light source module 5 is mounted on the mounting surface 31 c of the light source mounting portion 31 b of the chassis 31, the LED 6 faces the vicinity of the center of the light incident surface 3 a of the light guide plate 3 in the Z direction.
  • the predetermined portion extending integrally from the light guide plate mounting portion 31a of the metal chassis 31 is disposed in the region facing the light incident surface 3a of the light guide plate 3.
  • a predetermined portion of the chassis 31 is folded back, and the predetermined portion of the chassis 31 that is folded back is used as the light source placement portion 31b, so that the placement surface 31c of the light source placement portion 31b of the chassis 31 is located with respect to the light guide plate placement portion 31a.
  • it can be raised in the Z direction (the thickness direction of the light guide plate 3). That is, if the light source module 5 is placed on the placement surface 31c of the light source placement portion 31b of the chassis 31, the LED 6 is raised in the Z direction.
  • the LED 6 can be brought close to the center of the light guide plate 3 in the thickness direction. Thereby, generation
  • the LED 6 is centered in the thickness direction of the light guide plate 3.
  • the raised amount (height of the folded portion) H of the placement surface 31c of the light source placement portion 31b of the chassis 31 the occurrence of luminance unevenness can be further suppressed.
  • tip (open end) 31d of the predetermined part (part used as the light source mounting part 31b) which the chassis 31 turned up is brought to the nearest to the light-incidence surface 3a of the light-guide plate 3.
  • the tip 31d located on the light guide plate 3 side of the light source placement portion 31b of the chassis 31 is placed in the immediate vicinity of the light incident surface 3a of the light guide plate 3, so that the light source placement portion 31b of the chassis 31 is placed.
  • the light source module 5 placed on the placement surface 31 c can be brought closer to the light incident surface 3 a of the light guide plate 3.
  • the distance L between the LED 6 and the light incident surface 3a of the light guide plate 3 can be reduced.
  • the light which injects into the light-incidence surface 3a of the light-guide plate 3 increases, it becomes possible to improve the utilization efficiency of light.
  • the light source module 5 is placed on the placement surface 31c of the light source placement portion 31b of the chassis 31, the light source module 5 is set by using the tip 31d of the light source placement portion 31b of the chassis 31 as a reference for alignment. 5 can be easily aligned.
  • interval L of LED6 and the light-incidence surface 3a of the light-guide plate 3 will become larger than 2nd Embodiment. Therefore, the light utilization efficiency of the second embodiment can be made higher than that of the first embodiment.
  • a storage space 40 a is provided on the bottom of a resin chassis 41. And on the part 41a of the bottom part of the chassis 41, the reflection sheet 2, the light-guide plate 3, and the optical sheet 4 are mounted in this order.
  • the portion 41a of the chassis 41 is an example of the “first placement portion” in the present invention, and is referred to as a light guide plate placement portion 41a in the following description.
  • a heat radiating plate 49 is attached to the back side of the bottom of the chassis 41, and a predetermined portion of the heat radiating plate 49 serves as a light source mounting portion 49a.
  • the light source placement portion 49a of the heat sink 49 is an example of the “second placement portion” in the present invention.
  • the heat radiating plate 49 having the light source mounting portion 49a has the light source mounting portion 49a having a mounting surface 49b perpendicular to the light incident surface 3a of the light guide plate 3 and mounting the light source mounting portion 49a.
  • the surface 49b is bent so as to be raised in the Z direction (the thickness direction of the light guide plate 3) with respect to the light guide plate mounting portion 41a of the chassis 41.
  • the light source module 5 is placed on the placement surface 49 b of the light source placement portion 49 a of the heat radiating plate 49. Note that the light source placement portion 49 a of the heat sink 49 protrudes from the back surface side of the bottom portion of the chassis 41 toward the storage space 40 a side through a through hole formed in the bottom portion of the chassis 41.
  • the remaining configuration of the third embodiment is the same as that of the first embodiment.
  • the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
  • fever of LED6 may be thermally radiated with the heat sink 49 which is a member different from the chassis 41, compared with the said 1st Embodiment, a number of parts increases.

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Abstract

 輝度ムラの発生を抑制することが可能な照明装置を提供する。この照明装置(10)は、光源モジュール(5)と、収納スペース(10a)が設けられたシャーシ(1)とを備えている。導光板載置部(1a)および光源載置部(1b)が収納スペース(10a)に設けられているとともに、光源載置部(1b)が載置面(1c)を持ち、かつ、その載置面(1c)が導光板載置部(1b)に対して嵩上げされた状態となるように形成されており、載置面(1c)上に光源モジュール(5)が載置されている。

Description

照明装置およびそれを備えた液晶表示装置
 本発明は、照明装置およびそれを備えた液晶表示装置に関する。
 従来、面状光を出射することが可能な照明装置が知られており、液晶表示装置の液晶表示パネルを照明するためのバックライトユニットとして利用されている。このような液晶表示装置用の照明装置には、直下型やサイドライト型などが存在する。
 なお、直下型の照明装置とは、液晶表示パネルの直下に光源を配置したものである。その一方、サイドライト型の照明装置とは、液晶表示パネルの直下に導光板を配置し、その導光板の所定の側端面と対向するように光源を配置したものである(たとえば、特許文献1参照)。このサイドライト型の照明装置では、光源から光が発光されると、その光が導光板の所定の側端面を介して導光板内に導入される。そして、導光板内に導入された光が面状光となって液晶表示パネルを照明する。
 図7は、従来のサイドライト型の照明装置の一例を簡略化した図である。図7を参照して、従来のサイドライト型の照明装置では、複数の発光ダイオード素子(LED)101が光源として用いられている。この光源としての複数のLED101は、同一のフレキシブルプリント配線板(FPC)102に実装されることによりモジュール化されている。
 LED101からの光を面状に変換する導光板103は、透明な板状部材からなっており、4つの側端面と、その4つの側端面に対して垂直な前面および裏面とを有している。導光板103の4つの側端面のうちの所定の側端面は、LED101が対向配置される面であって、LED101からの光を導光板103内に導入する光入射面として機能する。また、導光板103の前面は、液晶表示パネル(図示せず)側に向く面であって、導光板103内に導入された光を液晶表示パネル側に向けて面状に出射する光出射面として機能する。そして、この導光板103の裏面にFPC102の一部(LED101が実装されていない部分)を接着することによって、導光板103に対してLED101が固定されている。
特開2005-235560号公報
 上記した従来の照明装置が設置される液晶表示装置の用途が産業用である場合には、液晶表示装置の周辺の発熱により導光板103に反りなどが発生しやすくなり、表示品位が低下してしまうという不都合が生じる。したがって、このような場合では、導光板103に反りなどが発生するのを抑制するために、導光板103の板厚を大きめにすることが多い。
 しかしながら、上記した従来の照明装置の構成において、導光板103の板厚を大きくした場合には、図8に示すように、LED101が導光板103の板厚方向の端に配置されることになるため、帯状の輝度ムラが発生しやすくなるという問題点がある。なお、図8中の矢印Lは光の挙動を表している。また、図8中の領域110aは暗くなる領域であるとともに、図8中の領域110bは明るくなる領域である。
 この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の目的は、輝度ムラの発生を抑制することが可能な照明装置およびそれを備えた液晶表示装置を提供することである。
 上記目的を達成するために、この発明の第1の局面による照明装置は、所定の側端面からなる光入射面と、光入射面に対して垂直で、かつ、被照明体側に向く面からなる光出射面とを少なくとも有する導光板と、導光板の光入射面と対向するように配置される発光ダイオード素子を少なくとも含む光源モジュールと、導光板および光源モジュールを収納するための収納スペースが設けられたシャーシとを備えている。そして、導光板が載置される第1載置部および光源モジュールが載置される第2載置部が収納スペースに設けられているとともに、第2載置部が導光板の光入射面に対して垂直な載置面を持ち、かつ、第2載置部の載置面が第1載置部に対して導光板の板厚方向に嵩上げされた状態となるように形成されており、第2載置部の載置面上に光源モジュールが載置されている。
 この第1の局面による照明装置では、上記のように構成することによって、光源モジュールに含まれる発光ダイオード素子が導光板の板厚方向に嵩上げされるため、発光ダイオード素子を導光板の板厚方向の中心に寄せることができる。これにより、発光ダイオード素子が導光板の板厚方向の端に配置されることに起因する輝度ムラの発生を抑制することができる。
 上記第1の局面による照明装置において、好ましくは、第2載置部の載置面上に光源モジュールを載置したときに、発光ダイオード素子が導光板の板厚方向の中心に寄るように、第2載置部の載置面の嵩上げ量が設定されている。このように構成すれば、輝度ムラの発生をより抑制することができる。
 上記第1の局面による照明装置において、少なくとも第2載置部が金属製であることが好ましい。このように構成すれば、発光ダイオード素子の発熱を効率良く放熱することができる。
 上記第1の局面による照明装置において、好ましくは、シャーシの一部が第1載置部となっているとともに、シャーシの第1載置部となる部分以外の所定部分が第2載置部となっている。このように構成すれば、発光ダイオード素子を嵩上げするための嵩上げ部材を別途設けなくてもよいので、部品点数が増加してコストアップするのを抑制することができる。また、シャーシと光源モジュールとの間に嵩上げ部材を介在させる必要がないので、発光ダイオード素子の発熱をより効率的に放熱することが可能となる。
 この場合、シャーシの第1載置部から一体的に延びる所定部分が導光板の光入射面と対向する領域に配置されるように突出しており、シャーシの突出した所定部分が第2載置部となっていてもよい。このように構成すれば、第2載置部の載置面が嵩上げされたシャーシを容易に得ることができる。
 また、上記の場合、シャーシの第1載置部から一体的に延びる所定部分が導光板の光入射面と対向する領域に配置されるように折り返されており、シャーシの折り返された所定部分が第2載置部となっていてもよい。このように構成すれば、第2載置部の載置面が嵩上げされたシャーシを容易に得ることができる。
 シャーシの折り返された所定部分が第2載置部となっている場合、シャーシの折り返された所定部分の先端が導光板の光入射面の直近にまで延ばされていることが好ましい。このように構成すれば、シャーシの第2載置部の導光板側に位置する先端が導光板の光入射面の直近に配置された状態となるため、シャーシの第2載置部の載置面上に載置される光源モジュールを導光板の光入射面に近づけることができる。すなわち、発光ダイオード素子と導光板の光入射面との間隔を小さくすることができる。これにより、導光板の光入射面に入射する光が増加するので、光の利用効率を向上させることが可能となる。また、光源モジュールをシャーシの第2載置部の載置面上に載置する際に、シャーシの第2載置部の先端を位置合わせの基準にすることにより、光源モジュールの位置合わせを容易に行うことができる。
 上記第1の局面による照明装置において、シャーシの一部が第1載置部となっており、その第1載置部を有するシャーシに第2載置部が後付けされていてもよい。
 この発明の第2の局面による液晶表示装置は、上記第1の局面による照明装置と、照明装置からの光が照射される液晶表示パネルとを備えている。このように構成すれば、容易に、帯状の輝度ムラが発生するのを抑制することができる。
 以上のように、本発明によれば、輝度ムラが発生するのを抑制することが可能な照明装置およびそれを備えた液晶表示装置を容易に得ることができる。
本発明の第1実施形態による照明装置の分解斜視図である。 図1に示した第1実施形態による照明装置の断面図である。 図1に示した第1実施形態による照明装置の光源モジュール周辺の拡大図である。 本発明の第2実施形態による照明装置の光源モジュール周辺の拡大図である。 第2実施形態の効果を説明するための図である。 本発明の第3実施形態による照明装置の光源モジュール周辺の拡大図である。 従来のサイドライト型の照明装置の一例を簡略化した図である。 従来の問題点を説明するための図である。
 (第1実施形態)
 まず、図1~図3を参照して、第1実施形態による照明装置10の構成について説明する。
 第1実施形態の照明装置10は、図1に示すように、液晶表示装置に設置されるバックライトユニットとして用いられるものであり、面状の光を生成し、その光を液晶表示パネル(被照明体)20の裏面側から液晶表示パネル20に対して照射するように構成されている。なお、第1実施形態の照明装置10は、たとえば、産業用途の液晶表示装置に設置される。
 また、照明装置10は、図1~図3に示すように、サイドライト型であって、シャーシ1と、反射シート2と、導光板3と、光学シート4と、光源モジュール5とを少なくとも備えている。そして、反射シート2、導光板3、光学シート4および光源モジュール5がシャーシ1に装着された構造となっている。
 シャーシ1は、金属板(たとえば、アルミニウム板やステンレス板)からなっているとともに、液晶表示パネル20側に開口を持つように形成されている。すなわち、シャーシ1は、底部と、その底部の外周部に立設された側部とを有している。そして、シャーシ1の底部上の領域が収納スペース10aとなっており、反射シート2、導光板3、光学シート4および光源モジュール5が収納されている。
 反射シート2は、シャーシ1の底部の一部1a上に載置されており、導光板3の後述する裏面3cを覆っている。このような反射シート2を設けることによって、導光板3の裏面3cから光が漏れ出たとしても、その光が反射シート2で反射されるので、導光板3の裏面3cから漏れ出た光を導光板3に再導入させることが可能となる。
 導光板3は、後述する発光ダイオード素子(LED)6からの光を液晶表示パネル20側に向けて導光するためのものであって、反射シート2上に載置されている。すなわち、導光板3は、反射シート2を介して、シャーシ1の底部の一部1a上に載置されていることになる。この導光板3が載置されるシャーシ1の一部1aは、本発明の「第1載置部」の一例であり、以下の説明では、導光板載置部1aと言う。
 また、導光板3は、樹脂製の透明な板状部材からなっており、LED6が対向配置される所定の側端面3aを含む4つの側端面と、その4つの側端面に繋がる前面3bおよび裏面3cとを有している。そして、導光板3の所定の側端面3aは、LED6からの光を導光板3内に導入する光入射面として機能する。また、導光板3の前面3bは、導光板3の所定の側端面3aに対して垂直で、かつ、液晶表示パネル20側に向く面であり、導光板3内に導入された光を液晶表示パネル20側に向かう方向に面状に出射する光出射面として機能する。なお、以下の説明では、導光板3の所定の側端面3aを光入射面3aと言うとともに、導光板3の前面3bを光出射面3bと言う。
 光学シート4は、拡散シートやプリズムシートなどを含んでおり、導光板3の光出射面3b上に載置されている。この光学シート4によって、導光板3の光出射面3bから出射される光の拡散や集光などが行われる。
 光源モジュール5は、複数のLED6と、その複数のLED6が実装されるフレキシブルプリント配線板(FPC)7とを含んでいる。このFPC7に実装された複数のLED6は、それぞれが導光板3の光入射面3aと対向するように、X方向(導光板3の光入射面3aに沿った方向)に互いに所定の間隔を隔てて配列されている。
 ここで、第1実施形態では、シャーシ1の底部の導光板載置部1aに対してY方向(LED6の配列方向と直交する方向)に隣接する所定部分が光源載置部1bとなっており、そのシャーシ1の光源載置部1bに光源モジュール5が固定されている。すなわち、第1実施形態では、光源モジュール5が導光板3の裏面3cには接着されていない。なお、シャーシ1の光源載置部1bは、本発明の「第2載置部」の一例である。
 このシャーシ1の光源載置部1bは、導光板3の光入射面3aに対して垂直な載置面1cを持ち、かつ、その光源載置部1bの載置面1cが導光板載置部1aに対してZ方向(導光板3の板厚方向)に嵩上げされた状態となるように形成されている。具体的に言うと、シャーシ1の導光板載置部1aから一体的に延びる所定部分が導光板3の光入射面3aと対向する領域に配置されるようにZ方向に突出しており、そのシャーシ1の突出した所定部分が光源載置部1bとなっている。そして、そのシャーシ1の光源載置部1bの載置面1c上に光源モジュール5が載置されている。
 また、第1実施形態では、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1c上に光源モジュール5を載置したときに、LED6が導光板3の板厚方向の中心に寄るように、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1cの嵩上げ量(突出部分の高さ)Hが設定されている。このため、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1c上に光源モジュール5を載置すれば、LED6が導光板3の光入射面3aのZ方向の中心付近と対向することになる。
 また、図1に示すように、反射シート2、導光板3、光学シート4および光源モジュール5がシャーシ1の底部上に載置された状態において、枠状のフレーム8がシャーシ1の開口に取り付けられている。そして、このフレーム8の枠部により、光学シート4が上方から押え付けられている。
 第1実施形態では、上記のように、金属製のシャーシ1の導光板載置部1aから一体的に延びる所定部分が導光板3の光入射面3aと対向する領域に配置されるようにシャーシ1の所定部分を突出させ、そのシャーシ1の突出した所定部分を光源載置部1bとすることによって、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1cが導光板載置部1aに対してZ方向(導光板3の板厚方向)に嵩上げされた状態にすることができる。すなわち、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1c上に光源モジュール5を載置すれば、LED6がZ方向に嵩上げされた状態となる。このため、LED6を嵩上げするための嵩上げ部材を別途設けなかったとしても、LED6を導光板3の板厚方向の中心に寄せることができる。これにより、部品点数を増加させることなく、LED6が導光板3の板厚方向の端に配置されることに起因する輝度ムラの発生を抑制することができる。また、この場合には、シャーシ1と光源モジュール5との間に嵩上げ部材を介在させる必要がないので、LED6の発熱を効率良く放熱することが可能となる。
 また、第1実施形態では、上記のように、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1c上に光源モジュール5を載置したときに、LED6が導光板3の板厚方向の中心に寄るように、シャーシ1の光源載置部1bの載置面1cの嵩上げ量(突出部分の高さ)Hを設定することによって、輝度ムラの発生をより抑制することができる。
 (第2実施形態)
 次に、図4を参照して、第2実施形態による照明装置30の構成について説明する。
 第2実施形態の照明装置30では、図4に示すようなシャーシ31が用いられている。そして、そのシャーシ31の底部上の収納スペース30aに、反射シート2、導光板3、光学シート4および光源モジュール5が収納されている。
 このシャーシ31は、金属板(たとえば、アルミニウム板やステンレス板)を板金加工したものであり、導光板載置部31aおよび光源載置部31bを一体的に有している。シャーシ31の導光板載置部31aは、反射シート2、導光板3および光学シート4がこの順番で載置される部分であり、シャーシ31の光源載置部31bは、光源モジュール5が載置される部分である。また、シャーシ31の導光板載置部31aは、シャーシ31の底部の一部からなっており、シャーシ31の光源載置部31bは、導光板載置部31aから一体的に延びる所定部分からなっている。なお、導光板載置部31aは、本発明の「第1載置部」の一例であり、光源載置部31bは、本発明の「第2載置部」の一例である。
 ここで、第2実施形態では、シャーシ31の光源載置部31bが導光板3の光入射面3aに対して垂直な載置面31cを持ち、かつ、その光源載置部31bの載置面31cが導光板載置部31aに対してZ方向(導光板3の板厚方向)に嵩上げされた状態となっている。具体的に言うと、シャーシ31の導光板載置部31aから一体的に延びる所定部分が導光板3の光入射面3aと対向する領域に配置されるように折り返されており、そのシャーシ31の折り返された所定部分が光源載置部31bとなっている。また、シャーシ31の折り返された所定部分(光源載置部31bとなる部分)は、その先端(開放端)31dが導光板3の光入射面3aの直近にまで延びるように形成されている。そして、このシャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に光源モジュール5が載置されている。
 また、第2実施形態では、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に光源モジュール5を載置したときに、LED6が導光板3の板厚方向の中心に寄るように、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31cの嵩上げ量(折り返し部分の高さ)Hが設定されている。このため、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に光源モジュール5を載置すれば、LED6が導光板3の光入射面3aのZ方向の中心付近と対向することになる。
 この第2実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
 第2実施形態では、上記のように、金属製のシャーシ31の導光板載置部31aから一体的に延びる所定部分が導光板3の光入射面3aと対向する領域に配置されるようにシャーシ31の所定部分を折り返し、そのシャーシ31の折り返した所定部分を光源載置部31bとすることによって、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31cが導光板載置部31aに対してZ方向(導光板3の板厚方向)に嵩上げされた状態にすることができる。すなわち、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に光源モジュール5を載置すれば、LED6がZ方向に嵩上げされた状態となる。このため、LED6を嵩上げするための嵩上げ部材を別途設けなかったとしても、LED6を導光板3の板厚方向の中心に寄せることができる。これにより、部品点数を増加させることなく、LED6が導光板3の板厚方向の端に配置されることに起因する輝度ムラの発生を抑制することができる。また、この場合には、シャーシ31と光源モジュール5との間に嵩上げ部材を介在させる必要がないので、LED6の発熱を効率良く放熱することが可能となる。
 また、第2実施形態では、上記のように、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に光源モジュール5を載置したときに、LED6が導光板3の板厚方向の中心に寄るように、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31cの嵩上げ量(折り返し部分の高さ)Hを設定することによって、輝度ムラの発生をより抑制することができる。
 また、第2実施形態では、上記のように、シャーシ31の折り返した所定部分(光源載置部31bとなる部分)の先端(開放端)31dを導光板3の光入射面3aの直近にまで延ばすことによって、シャーシ31の光源載置部31bの導光板3側に位置する先端31dが導光板3の光入射面3aの直近に配置された状態となるため、シャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に載置される光源モジュール5を導光板3の光入射面3aに近づけることができる。すなわち、LED6と導光板3の光入射面3aとの間隔Lを小さくすることができる。これにより、導光板3の光入射面3aに入射する光が増加するので、光の利用効率を向上させることが可能となる。また、光源モジュール5をシャーシ31の光源載置部31bの載置面31c上に載置する際に、シャーシ31の光源載置部31bの先端31dを位置合わせの基準にすることにより、光源モジュール5の位置合わせを容易に行うことができる。
 なお、上記第1実施形態では、実際には、図5に示すように、シャーシ1の導光板載置部1aと光源載置部1bとを繋ぐ部分1dを90°に曲げるのが困難であるため、LED6と導光板3の光入射面3aとの間隔Lが第2実施形態よりも大きくなってしまう。したがって、光の利用効率については、第2実施形態の方が上記第1実施形態よりも高くすることができる。
 (第3実施形態)
 次に、図6を参照して、第3実施形態による照明装置40の構成について説明する。
 第3実施形態の照明装置40では、図6に示すように、樹脂製のシャーシ41の底部上に収納スペース40aが設けられている。そして、そのシャーシ41の底部の一部41a上に、反射シート2、導光板3および光学シート4がこの順番で載置されている。なお、シャーシ41の一部41aは、本発明の「第1載置部」の一例であり、以下の説明では、導光板載置部41aと言う。
 ここで、第3実施形態では、シャーシ41の底部の裏面側に放熱板49が取り付けられており、その放熱板49の所定部分が光源載置部49aとなっている。なお、放熱板49の光源載置部49aは、本発明の「第2載置部」の一例である。
 この光源載置部49aを有する放熱板49は、光源載置部49aが導光板3の光入射面3aに対して垂直な載置面49bを持ち、かつ、その光源載置部49aの載置面49bがシャーシ41の導光板載置部41aに対してZ方向(導光板3の板厚方向)に嵩上げされた状態となるように曲げられている。そして、光源モジュール5は、放熱板49の光源載置部49aの載置面49b上に載置されている。なお、放熱板49の光源載置部49aは、シャーシ41の底部に形成された貫通穴を介して、シャーシ41の底部の裏面側から収納スペース40a側に突出している。
 また、第3実施形態では、放熱板49の光源載置部49aの載置面49b上に光源モジュール5を載置したときに、LED6が導光板3の板厚方向の中心に寄るように、放熱板49の光源載置部49aの載置面49bの嵩上げ量が設定されている。このため、放熱板49の光源載置部49aの載置面49b上に光源モジュール5を載置すれば、LED6が導光板3の光入射面3aのZ方向の中心付近と対向することになる。
 なお、第3実施形態のその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
 このように構成された第3実施形態の照明装置40では、上記第1実施形態と同様の効果が得られる。ただし、この第3実施形態では、シャーシ41とは別部材の放熱板49でLED6の発熱を放熱するように構成しているため、上記第1実施形態に比べて部品点数が増加する。
 今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、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。
   1、31、41 シャーシ
   1a、31a、41a 導光板載置部(第1載置部)
   1b、31b、49a 光源載置部(第2載置部)
   1c、31c、49b 載置面
   3 導光板
   3a 光入射面
   3b 光出射面
   5 光源モジュール
   6 LED(発光ダイオード素子)
   10、30、40 照明装置
   10a、30a、40a 収納スペース
   20 液晶表示パネル(被照明体)
   31d 先端

Claims (9)

  1.  所定の側端面からなる光入射面と、前記光入射面に対して垂直で、かつ、被照明体側に向く面からなる光出射面とを少なくとも有する導光板と、
     前記導光板の光入射面と対向するように配置される発光ダイオード素子を少なくとも含む光源モジュールと、
     前記導光板および前記光源モジュールを収納するための収納スペースが設けられたシャーシとを備え、
     前記導光板が載置される第1載置部および前記光源モジュールが載置される第2載置部が前記収納スペースに設けられているとともに、前記第2載置部が前記導光板の光入射面に対して垂直な載置面を持ち、かつ、前記第2載置部の載置面が前記第1載置部に対して前記導光板の板厚方向に嵩上げされた状態となるように形成されており、
     前記第2載置部の載置面上に前記光源モジュールが載置されていることを特徴とする照明装置。
  2.  前記第2載置部の載置面上に前記光源モジュールを載置したときに、前記発光ダイオード素子が前記導光板の板厚方向の中心に寄るように、前記第2載置部の載置面の嵩上げ量が設定されていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  3.  少なくとも前記第2載置部が金属製であることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  4.  前記シャーシの一部が前記第1載置部となっているとともに、前記シャーシの前記第1載置部となる部分以外の所定部分が前記第2載置部となっていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  5.  前記シャーシの第1載置部から一体的に延びる所定部分が前記導光板の光入射面と対向する領域に配置されるように突出しており、
     前記シャーシの突出した所定部分が前記第2載置部となっていることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
  6.  前記シャーシの第1載置部から一体的に延びる所定部分が前記導光板の光入射面と対向する領域に配置されるように折り返されており、
     前記シャーシの折り返された所定部分が前記第2載置部となっていることを特徴とする請求項4に記載の照明装置。
  7.  前記シャーシの折り返された所定部分の先端が前記導光板の光入射面の直近にまで延ばされていることを特徴とする請求項6に記載の照明装置。
  8.  前記シャーシの一部が前記第1載置部となっており、
     前記第1載置部を有する前記シャーシに前記第2載置部が後付けされていることを特徴とする請求項1に記載の照明装置。
  9.  請求項1~8のいずれかに記載の照明装置と、
     前記照明装置からの光が照射される液晶表示パネルとを備えていることを特徴とする液晶表示装置。
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