(57)【要約】【課題】低温での使用時においても光源から導光板への高い入光効率を実現する。【解決手段】照明装置３０は、光源５２と、前記光源５２を収容し、前記光源５２からの光が通過する内部空間Ｓ１を有する光源パッケージ５３と、前記光源パッケージ５３から出射された光が入射される光入射面６１と、前記光入射面６１に形成された切欠部６１Ａと、を有する導光板６０と、を備え、前記光源パッケージ５３は、前記内部空間Ｓ１を取り囲むと共に前記光入射面６１側に突出する側壁５３Ｃを有し、前記側壁５３Ｃは、前記導光板６０の前記切欠部６１Ａに挿入されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源を収容し、前記光源からの光が通過する内部空間を有する光源パッケージと、
前記光源パッケージから出射された光が入射される光入射面と、前記光入射面に形成された切欠部と、を有する導光板と、を備え、
前記光源パッケージは、前記内部空間を取り囲むと共に前記光入射面側に突出する側壁を有し、
前記側壁は、前記導光板の前記切欠部に挿入されている照明装置。
【請求項２】
前記導光板の前記切欠部は、前記側壁の形状に沿った溝をなす請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記光源パッケージの底部は、前記光源を実装する板状の基板に固定されている請求項１または請求項２記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源を実装する板状の基板の一対の板面のうち、前記光源の実装面と反対側の面には、前記光源からの熱を放出する放熱部材が配されている請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記側壁の内周面または外周面の少なくとも一方は反射性を有する請求項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】
前記光源は一定の間隔で複数配されており、
前記側壁は複数の前記光源を一括して取り囲んでいる請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
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と、前記照明装置から照射される光を利用して画素を表示する表示パネルと、を備える表示装置。
【請求項８】
前記表示パネルは液晶を用いた液晶パネルである請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記側壁のうち前記導光板側の端部は、前記表示パネルの表示領域を取り囲む非表示領域に重畳する領域内にある請求項７又は請求項８記載の表示装置。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の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】
従来、液晶表示装置として、液晶パネルの裏面側の端部に光源が配された、いわゆるエッジライト型（サイドライト型）バックライト装置を用いたものが知られている。エッジライト型バックライト装置においては、ＬＥＤ等の光源の光は導光板に入光され、導光板の内部を伝搬して液晶パネル側へ向けて出射される。この際、ＬＥＤから導光板への入光効率を改善する技術として、下記特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１の液晶表示装置は、ＬＥＤを側方から包囲するように、ＬＥＤから導光板への入光経路上に配される導光体ブロックを備える。ＬＥＤから発せられた光は、この導光体ブロックにより外部への光漏れによる損失がほとんどなくなるため、導光板に効果的に入射され、入光効率を改善できるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４７２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
導光板は一般に、使用される環境温度に応じて膨張収縮する。このため、環境温度が低くなると導光板が収縮し、上記した導光体ブロックと導光板との間に隙間が生じてしまうことがある。この隙間からＬＥＤの光が外部に漏れると、ＬＥＤから導光板への入光効率が低下してしまう。
【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、低温での使用時においても光源から導光板への高い入光効率を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の照明装置は、光源と、前記光源を収容し、前記光源からの光が通過する内部空間を有する光源パッケージと、前記光源パッケージから出射された光が入射される光入射面と、前記光入射面に形成された切欠部と、を有する導光板と、を備え、前記光源パッケージは、前記内部空間を取り囲むと共に前記光入射面側に突出する側壁を有し、前記側壁は、前記導光板の前記切欠部に挿入されている。
【０００７】
このようにすれば、光源から発せられた光は、光源パッケージの側壁が取り囲む内部空間を通過して導光板の光入射面に入射される。この際、内部空間から光入射面への経路は閉じられており、光が当該経路外へ漏れることはない。光源からの光は導光板に効果的に入射されるため、光源から導光板への入光効率を高いものとすることができる。また、光源パッケージの側壁は、導光板の光入射面に形成された切欠部に挿入されているため、使用温度が低温となり導光板が収縮した場合であっても、側壁と導光板との係合は維持され、側壁と導光板との経路上に隙間が生じることはない。その結果、表示装置は、低温での使用時であっても、光源から光入射面への経路外へ光が漏れることはなく、高い入光効率を維持可能となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低温での使用時においても光源から導光板への高い入光効率を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１に係るテレビ受信装置の分解斜視図
【図２】本発明の実施形態１に係る液晶表示装置の分解斜視図
【図３】図２におけるＬＥＤパッケージ周辺部の部分拡大図
【図４】ＬＥＤパッケージと導光板の対応関係を示す上面図
【図５】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿って切断した断面の部分拡大図
【図６】低温の使用時における図５に相当する図
【図７】本発明の実施形態２に係る液晶表示装置について図３に相当する図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図６を参照して説明する。本実施形態では、バックライト装置３０（照明装置の一例）を備えた液晶表示装置（表示装置の一例）１０、及びそれを搭載したテレビ受信装置１０ＴＶ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、各軸方向が各図で共通した方向となるように描かれている。また、Ｚ軸方向において液晶パネル２０側を表側とし、Ｚ軸方向におけるその反対側を裏側とする。
【００１１】
本実施形態のテレビ受信装置１０ＴＶは、図１に示すように、液晶表示装置１０と、液晶表示装置１０を挟むようにして収容する表裏両キャビネット１０Ｃａ、１０Ｃｂと、電源１０Ｐと、テレビ信号を受信するチューナー１０Ｔと、スタンド１０Ｓとを備える。テレビ受信装置１０ＴＶは、全体として横長の方形をなしており、スタンド１０Ｓに横置き状態で載置される。
【００１２】
液晶表示装置１０は、表示パネルである液晶パネル２０と、液晶パネル２０に光を照射するバックライト装置（照明装置の一例）３０と、を備え、これらが枠状をなすベゼル４０などにより一体的に保持されるようになっている。液晶パネル２０は、画像を表示可能な表示面が表側を向いた姿勢で組み付けられている。液晶パネル２０は、全体として横長な方形状（矩形状）をなしており、図２に示すように、その面内が、画像を表示可能で且つ中央側に配される表示領域（アクティブエリア）２１と、表示領域２１を取り囲む形で平面に視て枠状（額縁状）をなす非表示領域（ノンアクティブエリア）２２と、に区分される。
【００１３】
液晶パネル２０は、画像を表示可能な表示面が表側を向いた姿勢で組み付けられている。液晶パネル２０は、全体として横長な方形状（矩形状）をなしている。液晶パネル２０は、透明な（高い透光性を有する）一対のガラス基板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、両ガラス基板間に液晶層（図示しない）が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、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、他方のガラス基板には、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。このうち、ソース配線、ゲート配線、および対向電極などには、図示しない駆動回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両ガラス基板の外側には偏光板（図示しない）が配されている。
【００１４】
次に、バックライト装置３０について説明する。バックライト装置３０は、図２に示すように、表側（光出射側、液晶パネル２０側）に向けて開口する略箱形をなすシャーシ（バックライトシャーシ）３１を備え、シャーシ３１内には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode、光源）５２と、ＬＥＤ５２を内部に収容可能に構成されたＬＥＤパッケージ（光源パッケージ）５３と、ＬＥＤ５２及びＬＥＤパッケージ５３が実装されるＬＥＤ基板（基板）５１と、ＬＥＤ５２からの光を導光する導光板６０（光学部材の一例）と、導光板６０からの出射光に所定の光学作用を付与する光学シート３３と、漏れ出た光を導光板６０側に反射させる反射シート（反射部材）７０と、が収容されている。また、バックライト装置３０は、ＬＥＤ５２、導光板６０及び光学シート３３などを取り囲む枠状のフレーム１５を備え、フレーム１５と導光板６０との間には、ウレタン等の緩衝材１６が配されている（図５）。本実施形態に係るバックライト装置３０は、その一方の短辺側に沿ってＬＥＤ５２が配されており、ＬＥＤ５２の光が導光板６０に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型（サイドライト型）とされている。続いて、バックライト装置３０の各構成部品について詳しく説明する。
【００１５】
シャーシ３１は金属製とされ、図２に示すように全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型をなしている。シャーシ３１は、液晶パネル２０と同様に横長な方形状をなす底部３１Ａと、底部３１Ａの各辺の外端からそれぞれ表側に向けて立ち上がる側部３１Ｂとを有し、底部３１Ａの裏側外部には、液晶パネル２０に駆動信号を供給するコントロール基板等の基板類３２が取り付けられている。
【００１６】
導光板６０は、図２に示すように、屈折率が空気よりも十分に高くかつほぼ透明な（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６０は、図２に示すように、液晶パネル２０およびシャーシ３１の底部３１Ａと同様に平面視で横長の方形状をなすとともに光学シート３３よりも厚みが大きな板状をなす。導光板６０は、ＬＥＤパッケージ５３を通じてＬＥＤ５２からＹ軸方向に沿って発せられた光を長辺側の側面（光入射面）６１から導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ光学シート３３側へ向くように立ち上げて表側の表面（光出射面）６２から出射させる。
【００１７】
導光板６０の光入射面６１には、図３及び図４に示すように、後述するＬＥＤパッケージ５３の側壁５３Ｃが挿入される切欠部６１Ａが形成されている。本実施形態において、側壁５３Ｃは４つの壁部からなる断面矩形状であり、切欠部６１Ａは側壁５３Ｃの形状に沿った矩形状の溝をなすものとされる。また、ＬＥＤパッケージ５３は各ＬＥＤ５２毎に計９つ設けられており、このため９つの側壁５３Ｃに対応するように、９つの切欠部６１Ａが設けられている。切欠部６１Ａは、板状の導光板６０を製造後、後工程で溝が切り抜かれることで形成されるが、このような溝を有する導光板６０として一体成型されたものでもよい。
【００１８】
光学シート３３は可撓性を有し、図２に示すように、液晶パネル２０およびシャーシ３１の底板３１Ａと同様に平面視で横長の方形状をなす。光学シート３３は、波長選択シート、プリズムシート、反射型偏光板等が積層されたものであって、液晶パネル２０と導光板６０との間に介在して配されることで、導光板６０からの出射光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル２０に向けて出射させる。
【００１９】
反射シート７０は長方形のシート状をなし、合成樹脂製とされるとともにその表面が光反射性に優れた白色とされている。反射シート７０は、導光板６０の裏面６３とシャーシ３１の底板３１Ａとの間に配置されている。反射シート７０は、ＬＥＤ５２または導光板６０の裏面６３から漏れた光を導光板６０側に反射させる。
【００２０】
続いて、ＬＥＤ５２、ＬＥＤパッケージ５３、ＬＥＤ基板５１について、図３から図６を参照して詳しく説明する。ＬＥＤ５２は、青色発光素子から発せられた光（青色の一次光）を放出するＬＥＤチップである。ＬＥＤパッケージ５３は、樹脂やセラミック材料からなり、ＬＥＤ５２を収容可能な底部５３Ａと、ＬＥＤ５２からの光を外部に出射する開口５３Ｂと、ＬＥＤ５２を側方から取り囲むと共に導光板６０の光入射面６１側へ突出する側壁５３Ｃとを有する。ＬＥＤパッケージ５３内には、開口５３Ｂと連通し、側壁５３Ｃに取り囲まれた内部空間Ｓ１が形成されている。また、ＬＥＤパッケージ５３には、その底部５３Ａに収容されたＬＥＤ５２を覆うように透明性を有する封止剤５４が充填されている。封止剤５４は、エポキシ樹脂やシリコン樹脂等を母体とし、その母体に蛍光体（黄色蛍光体、緑色蛍光体、赤色蛍光体等）が分散配合されたものである。ＬＥＤ５２から発せられた青色の一次光は、この封止剤５４を透過することによって白色発光され、側壁５３Ｃが取り囲む内部空間Ｓ１を通過して、ＬＥＤパッケージ５３から出射される（図５）。
【００２１】
ＬＥＤ５２は、図２から図４に示すように、複数（本実施形態においては９つ）が矩形状をなすＬＥＤ基板５１の表面（実装面）に一列に等間隔に並んで配されている。ＬＥＤ５２は、実装面の面内に配索形成された金属膜からなる配線パターン（図示しない）によって相互が電気的に接続されている。  ＬＥＤ基板５１は、シャーシ３１の一方の短辺（Ｙ軸方向）に沿って延在する細長い板状をなす。ＬＥＤ基板５１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配線パターンが形成されている。なお、ＬＥＤ基板５１の基材に用いる材料としては、合成樹脂等の絶縁材料を用いることも可能である。ＬＥＤ基板５１は、導光板６０に対して所定の間隔を空けつつ導光板６０の光入射面６１に隣り合う配置で設けられるとともに、ＬＥＤ基板５１のうち導光板６０側を向いた板面には、ＬＥＤパッケージ５３の底部が固定されＬＥＤ５２が実装されている。このような構成とすることで、ＬＥＤパッケージ５３の開口５３Ｂから出射された光は、導光板６０の光入射面６１に入射される。
【００２２】
ＬＥＤパッケージ５３は、図２から図４に示すように、ＬＥＤ５２毎に設けられている。各ＬＥＤ５２からの光はそれぞれを収容するＬＥＤパッケージ５３の開口５３Ｂから出射される。ＬＥＤパッケージ５３の側壁５３Ｃは、図３及び図４に示すように、導光板６０の光入射面６１に形成された切欠部６１Ａに挿入されている。ここで、切欠部６１Ａは側壁５３Ｃの形状に沿った溝をなすことから、切欠部６１Ａと側壁５３Ｃとは安定して係合される。側壁５３Ｃはまた、図５に示すように、その内周面５３Ｄまたは外周面５３Ｅの少なくとも一方が反射性を有することが好ましい。具体的には、これらの表面に白色の反射シートを貼り合わせたり、表面の材質に酸化チタンや硫酸バリウム等の光反射率の高い物質を混入したものを用いることが挙げられる。このようにすることで、側壁５３Ｃに囲まれた内部空間Ｓ１を通過する光が、側壁５３Ｃの厚さ方向に透過して外部に漏れることを防ぐことができる。
【００２３】
なお、ＬＥＤ基板５１には、図２から図５に示すように、断面Ｌ字状の放熱部材３６が配されている。放熱部材３６は、ＬＥＤ基板５１の実装面と反対側の面からシャーシ３１の底部３１Ａに沿って延在しており、底部３１Ａと当接している。ＬＥＤ５２の発熱のうちＬＥＤ基板５１に伝導された熱は、底部３１Ａを介して、バックライト装置３０の外部へと放熱される。
【００２４】
続いて、上記した実施形態に係る液晶表示装置１０の作用効果について説明する。図５に示すように、ＬＥＤ５２から発せられた光は、ＬＥＤパッケージ５３の側壁５３Ｃが取り囲む内部空間Ｓ１を通過して導光板６０の光入射面６１に入射される。この際、内部空間Ｓ１から光入射面６１への経路は閉じられており、光が当該経路外へ漏れることはない。ＬＥＤ５２からの光は導光板６０に効果的に入射されるため、ＬＥＤ５２から導光板６０への入光効率を高いものとすることができる。また、側壁５３Ｃは、導光板６０の光入射面６１に形成された切欠部６１Ａに挿入されているため、使用温度が低温となり導光板６０が収縮した場合であっても（図６）、側壁５３Ｃと導光板６０との経路上に隙間が生じることはない。その結果、液晶表示装置１０は、低温での使用時であっても、内部空間Ｓ１から光入射面６１への経路外へ光が漏れることはなく、高い入光効率を維持可能となる。なお、本明細書において、低温とは１０℃から−１０℃程度の温度領域を示すものとする。
【００２５】
また、側壁５３Ｃが導光板６０の切欠部６１Ａに挿入され、ＬＥＤパッケージ５３の底部５３ＡがＬＥＤ基板５１に固定されていることから、ＬＥＤパッケージ５３により導光板６０を支持可能となる。このようにすることで、従来、導光板６０を支持するために別途配されていた支持ピン（図示せず）が削減可能となる。なお、ＬＥＤパッケージ５３とＬＥＤ基板５１とは半田付けにより固定されているが、これに限らず、導電性を有し接着性のある他の部材により固定されていても構わない。
【００２６】
なお、側壁５３Ｃの導光板６０側の端部５５は、図５及び図６に示すように、断面視で、液晶パネル２０の非表示領域２２に重畳する領域内にあることが好ましい。このようにすることで、液晶パネル２０の画面表示への悪影響を及ぼさないようにすることができる。
【００２７】
＜実施形態２＞
本発明の実施形態２を図７を参照して説明する。この実施形態２では、ＬＥＤパッケージ１５３が複数のＬＥＤ５２を収容する。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。
【００２８】
実施形態２に係るＬＥＤパッケージ１５３は、図６に示すように、その底部１５３Ａに一定の間隔で配列された複数のＬＥＤ５２を一括して収容しており、ＬＥＤパッケージ１５３の側壁１５３Ｃは、これらのＬＥＤ５２を一括して取り囲んでいる。また、導光板１６０の切欠部１６１Ａは、この側壁１５３Ｃの形状に倣って形成されており、一つの矩形状の溝をなしている。そして、実施形態１同様に、側壁１５３Ｃは切欠部１６１Ａに挿入される。このようにすることで、実施形態１と同様に、ＬＥＤパッケージ１５３からの光が光入射面１６１への経路外へ漏れることはなく、また使用温度が低温となり導光板１６０が収縮した場合であっても、当該経路上に隙間が生じることはない。この結果、低温での使用時であっても高い入光効率を維持可能となる。また、ＬＥＤパッケージ１５３は、ＬＥＤ５２の放熱性が実施形態１に比べて優れたものとなる。
【００２９】
＜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。
【００３０】
（１）上記実施形態１では、各ＬＥＤが各ＬＥＤパッケージに収容され、上記実施形態２では、複数のＬＥＤが一つのＬＥＤパッケージに一括して収容される例を示したが、複数のＬＥＤを収容するＬＥＤパッケージを複数並べて用いる構成であっても構わない。
【００３１】
（２）上記実施形態では、導光板の切欠部が溝として形成される例を示したが、切欠部は内部が空洞となるように切り抜かれたものであってもよい。その場合、切欠部は光入射面に形成された穴となり、導光板に挿入されたＬＥＤパッケージの側壁が取り囲む空間に導光板が含まれないものとなる。
【００３２】
（３）上記実施形態では、ＬＥＤは青色発光するＬＥＤチップであり、ＬＥＤパッケージの封止剤に蛍光体が含まれて白色発光する例を示したが、封止剤に蛍光体が含まれておらず、ＬＥＤの一次光をＬＥＤパッケージから出射するものであっても構わない。また、ＬＥＤパッケージは、青色、赤色、緑色の３種類のＬＥＤチップを収容し、白色発光するもの等であっても構わない。
【００３３】
（４）上記した実施形態では、光源としてＬＥＤを用いたものを示したが、有機ＥＬ等の他の光源を用いることも可能である。
【００３４】
（５）上記実施形態では、液晶表示装置及びテレビ受信装置は、全体として横長の方形をなしており、横置き状態で設置される例を示したが、縦長の方形をなし、縦置き状態で設置されていてもよい。またその他の形状のものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…液晶表示装置（表示装置）、１０ＴＶ…テレビ受信装置、２０…液晶パネル（表示パネル）、３０…バックライト装置（照明装置）、３６…放熱部材、５１…ＬＥＤ基板（基板）、５２…ＬＥＤ（光源）、５３…ＬＥＤパッケージ（光源パッケージ）、５３Ａ,1５３Ａ…底部、５３Ｃ,1５３Ｃ…側壁、５３Ｄ…内周面、５３Ｅ…外周面、６０,1６０…導光板、６１,1６１…光入射面、６１Ａ,1６１Ａ…切欠部、Ｓ１…内部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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