(57)【要約】【課題】筐体の剛性や組立性を維持したまま狭額縁化を図ること。【解決手段】実施形態の面状照明装置は、トップフレームと、ボトムフレームと、導光板とを備える。前記トップフレームは、内側に開口が形成された額縁部と、該額縁部の外周から一の方向に延びる側壁とを有する。前記ボトムフレームは、前記トップフレームの側壁の内側に少なくとも一部が収容され、床部と、該床部の外周から前記一の方向に延びる側壁とを有する。前記導光板は、前記額縁部と前記床部との間に配置される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に開口が形成された額縁部と、該額縁部の外周から一の方向に延びる側壁とを有するトップフレームと、
前記トップフレームの側壁の内側に少なくとも一部が収容され、床部と、該床部の外周から前記一の方向に延びる側壁とを有するボトムフレームと、
前記額縁部と前記床部との間に配置される導光板と、
を備える、面状照明装置。
【請求項２】
前記導光板の入光端面に対向する光源が配置された光源基板は、前記トップフレームの側壁に固定される、
請求項１に記載の面状照明装置。
【請求項３】
前記トップフレームの側壁と前記ボトムフレームの側壁とは、互いに係合する固定部を有する、
請求項１または２に記載の面状照明装置。
【請求項４】
前記固定部は、前記トップフレームの側壁に設けられた孔部と、前記ボトムフレームの側壁に設けられた、前記孔部に係合する突起部とを含む、
請求項３に記載の面状照明装置。
【請求項５】
前記トップフレームの側壁と前記ボトムフレームの側壁とは、前記トップフレームへの前記ボトムフレームの収容の度合いを規制する規制部を有する、
請求項１〜４のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項６】
前記規制部は、前記トップフレームの側壁の開口側端部に設けられた切欠部と、前記ボトムフレームの側壁の開口側端部に設けられた、前記切欠部に係合する折曲部とを有する、
請求項５に記載の面状照明装置。
【請求項７】
前記トップフレームの側壁の内面と前記導光板の端部との間に配置された弾性部材を有する、
請求項１〜６のいずれか一つに記載の面状照明装置。
【請求項８】
前記弾性部材は、前記導光板の端部に設けられた切欠部に係合し、前記導光板の内側および入光側を向く面と、前記トップフレームの側壁に設けられた孔部に係合する突起部とを有する、
請求項７に記載の面状照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライト等として用いられる面状照明装置では、複数の構成部品を安定に収容するため、有床箱型のボトムフレームに、光出射用の開口が設けられた有床箱型のトップフレームが被せられる構成の筐体が用いられることが多い（例えば、特許文献１、２等を参照）。トップフレームにおける光出射用の開口を形成する部分は額縁と呼ばれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９８９０５号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、昨今では主にデザイン上の観点から、額縁部の幅を狭くする狭額縁化が要請されており、筐体の剛性や組立性を維持したまま、いかに狭額縁化を達成するかが重要になってきている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、筐体の剛性や組立性を維持したまま狭額縁化を図ることのできる面状照明装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様に係る面状照明装置は、トップフレームと、ボトムフレームと、導光板とを備える。前記トップフレームは、内側に開口が形成された額縁部と、該額縁部の外周から一の方向に延びる側壁とを有する。前記ボトムフレームは、前記トップフレームの側壁の内側に少なくとも一部が収容され、床部と、該床部の外周から前記一の方向に延びる側壁とを有する。前記導光板は、前記額縁部と前記床部との間に配置される。
【０００７】
本発明の一態様に係る面状照明装置は、筐体の剛性や組立性を維持したまま狭額縁化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、一実施形態にかかる面状照明装置を光の出射面側から見た外観斜視図である。
【図２】図２は、図１の面状照明装置を裏面側から見た外観斜視図である。
【図３】図３は、面状照明装置の主な構成要素を示す分解斜視図である。
【図４】図４は、図１におけるＸ−Ｘ断面図である。
【図５】図５は、図１におけるＹ−Ｙ断面図である。
【図６】図６は、図２の部分Ａにおいてトップフレームからボトムフレームを離した状態を示す斜視図である。
【図７】図７は、図２の部分Ｂにおいてトップフレームおよび弾性部材の周辺を示す斜視図である。
【図８】図８は、図７の矢印Ｃの方向から見た、トップフレームから弾性部材と導光板とを離した状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態に係る面状照明装置について図面を参照して説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面における各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。また、１つの実施形態や変形例に記載された内容は、原則として他の実施形態や変形例にも同様に適用される。
【００１０】
図１は、一実施形態にかかる面状照明装置１を光の出射面側から見た外観斜視図である。図１において、説明の便宜上、面状照明装置１の筐体の長辺に沿った方向をＸ軸方向、筐体の短辺に沿った方向をＹ軸方向、筐体の厚さに沿った方向をＺ軸方向とする。
【００１１】
図１において、面状照明装置１は、略長方形（略正方形でも可）で略板状の外形をしており、光の出射面側には、トップフレーム２が露出している。トップフレーム２は、内側に光が出射する開口２ａが形成された額縁部２ｂと、この額縁部２ｂの外周から一の方向（Ｚ軸の負方向）に延びる４辺の側壁２ｃとを有している。面状照明装置１からＺ軸の負方向に延びて設けられている接続部９ｃは、後述する光源基板９の一部であり、外部との電気的な接続に用いられる。トップフレーム２は、アルミのダイカスト等により形成されている。液晶表示装置等のバックライトとして面状照明装置１が用いられる場合、液晶表示装置等は開口２ａおよび額縁部２ｂの側に装着される。
【００１２】
図２は、図１の面状照明装置１を裏面側から見た外観斜視図である。図２において、面状照明装置１の光の出射面と反対側の面には、トップフレーム２の側壁２ｃと、この側壁２ｃの内側に収容されたボトムフレーム３とが露出している。ボトムフレーム３は、平面状の床部３ａと、床部３ａの、後述する光源基板９側を構成する、光源基板９を配置する空間を確保するための傾斜面３ｂとを有している。また、ボトムフレーム３は、床部３ａおよび傾斜面３ｂの外周から一の方向（Ｚ軸の負方向、トップフレーム２の側壁２ｃが延びる方向と同じ方向）に延びる側壁３ｃとを有している。なお、光源基板９の面状照明装置１の厚さ方向の幅が小さい場合には、傾斜面３ｂを設けなくてもよい。ボトムフレーム３は、板金等により形成されている。
【００１３】
図３は、面状照明装置１の主な構成要素を示す分解斜視図であり、図２と同様に光の出射面が下向きとされた状態における分解斜視図を示している。図３において、面状照明装置１は、トップフレーム２に対して図の下側から、光学シート４、５、６、導光板７、反射シート８が順次に積層され、その上にボトムフレーム３が蓋をする形で配置され、トップフレーム２の４辺の側壁２ｃの内側にボトムフレーム３が収容される。
【００１４】
光学シート４は、反射偏光フィルムやＤＢＥＦ（Dual  Brightness  Enhancement  Film）等の光学部材である。光学シート５は、プリズムシート等の光学部材である。光学シート６は、拡散シート等の光学部材である。導光板７は、入光端面７ａから入光された光を内部に導き、出射面側に出射する光学部材である。反射シート８は、導光板７の出射面と反対側の面に漏れた光を反射して出射面側に出射させる光学部材である。
【００１５】
また、トップフレーム２の一つの側壁２ｃの内側には光源基板９が両面テープ等により固定され、光源基板９の固定された側とは反対側の発光側の面は導光板７の入光端面７ａと対向するように配置される。光源基板９は、帯状のフレキシブル基板（９ａ）上に複数のＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）等による光源（９ｂ）が配置されたものである。なお、図示の例では、天面側から発光するトップビュー型のＬＥＤが用いられた場合について示されているが、トップビュー型に代えて、側面側から発光するサイドビュー型のＬＥＤが用いられるものとしてもよい。この場合、光源基板９の面は導光板７の入光端面７ａと直交する配置となる。
【００１６】
導光板７は、入光端面７ａの両端においてゴム等による一対の弾性部材１１により、トップフレーム２の対向する２辺の側壁２ｃの間に圧迫された状態で保持される。弾性部材１１周辺の詳細な構成については、後述する。また、導光板７と光学シート６との間には帯状のセパレータ１０が設けられ、セパレータ１０は両面テープ等によりトップフレーム２の額縁部（２ｂ）の裏側に固定され、光学シート４、５、６は、端部４ａ、５ａ、６ａが両面テープ等によりセパレータ１０に固定される。導光板７は、セパレータ１０には固定されず、前述の一対の弾性部材１１により保持される。
【００１７】
図４は、図１におけるＸ−Ｘ断面図であり、光の出射面が上向きとされている。図４において、トップフレーム２の額縁部２ｂの裏側には、上側から、光学シート４、５、６、セパレータ１０、導光板７、反射シート８が順に配置されている。セパレータ１０は、トップフレーム２の額縁部２ｂの裏側に設けられた、光源基板９と平行して設けられた突条２ｄの端面に固定され、光学シート４、５、６はセパレータ１０に固定されている。
【００１８】
また、導光板７の入光端面７ａと対向する位置に、フレキシブル基板９ａおよび光源９ｂからなる光源基板９が配置されている。そして、反射シート８を介して導光板７を保持するように、ボトムフレーム３がトップフレーム２の側壁２ｃの間に収容されている。この際、ボトムフレーム３の床部３ａは反射シート８に接し、ボトムフレーム３の傾斜面３ｂは光源基板９を配置する空間を確保する。すなわち、ボトムフレーム３の側壁３ｃの外面がトップフレーム２の側壁２ｃの内面に接触した状態で収容され、ボトムフレーム３の床部３ａが反射シート８を介して導光板７等を保持する。このような構成により、トップフレーム２の側壁２ｃと導光板７の入光端面７ａとの間には、ボトムフレーム３の側壁３ｃが存在しないものとなる。
【００１９】
なお、後述するように、トップフレーム２とボトムフレーム３とは、側壁２ｃ、３ｃにそれぞれ設けられた固定部としての孔部（２ｅ）と突起部（３ｄ）とにより固定される。また、後述するように、トップフレーム２とボトムフレーム３とは、側壁２ｃ、３ｃにそれぞれ設けられた規制部としての切欠部（２ｆ）と折曲部（３ｅ）とにより、トップフレーム２へのボトムフレーム３の収容の度合いが規制される。すなわち、トップフレーム２の側壁２ｃの内側にボトムフレーム３の側壁３ｃの全てが収容されるものでもよいし、ボトムフレーム３の側壁３ｃの一部が収容されるものでもよく、どこまで収容されるかが規制部により決められる。
【００２０】
図５は、図１におけるＹ−Ｙ断面図であり、光の出射面が上向きとされている。図５において、導光板７における光の導光方向は紙面の奥側を向いており、図の左右方向はほぼ対称形に構成されている。図５においては、セパレータ１０は見えておらず、トップフレーム２の額縁部２ｂの裏側には、上側から、光学シート４、５、６、導光板７、反射シート８が配置されている。そして、反射シート８を介して導光板７等を保持するように、ボトムフレーム３がトップフレーム２の側壁２ｃの間に収容されている。すなわち、ボトムフレーム３の床部３ａが反射シート８に接触し、ボトムフレーム３の側壁３ｃの外面がトップフレーム２の側壁２ｃの内面に接触した状態で収容される。
【００２１】
ここで、一般論として、面状照明装置の額縁部の幅を決める要素としては、
・導光板や光学シートの温度変化による線膨張を考慮したクリアランス
・ボトムフレームの側壁の厚さ
・トップフレームの側壁の厚さ
・トップフレーム・ボトムフレーム間のクリアランス
・見栄えを成立させるためのトップフレームの被せ量（導光板のエッジから額縁部の開口までの長さ）
等があり、これらの要素を足し合わせたものが額縁幅となる。この中でも、大きなウェイトを占めるのが、フレーム材料の厚みからくる、ボトムフレームやトップフレームの側壁の厚さと、トップフレーム・ボトムフレーム間のクリアランスとである。
【００２２】
この点、上述した実施形態では、トップフレーム２の側壁２ｃの内側にボトムフレーム３の少なくとも一部が収容され、導光板７の入光端面７ａと対向する筐体部分では、ボトムフレーム３の側壁３ｃの厚さと、トップフレーム・ボトムフレーム間のクリアランスとをキャンセルすること（不要にすること）が可能になるため、大幅な狭額縁化が可能となる。例えば、入光方向と直交する方向の額縁幅（図５の幅Ｗ１、Ｗ２に対応）について、従来構造であれば3.5mmであったものが、本実施形態の構造によれば2.6mmに縮小することができる。
【００２３】
また、面状照明装置１の筐体としては、トップフレーム２に収容されるボトムフレーム３の床面の向きは従来構造とは反対になるが、有床箱型のボトムフレーム３と、光出射用の開口２ａが設けられた有床箱型のトップフレーム２とが組み合わされることに違いはないため、筐体の剛性は維持される。
【００２４】
また、従来構造ではボトムフレームに導光板を含む各種部品が装着された後にトップフレームが装着されるのに対し、本実施形態ではトップフレーム２に導光板７を含む各種部品が装着された後にボトムフレーム３が装着されることになる。しかし、各種部品の装着される対象がボトムフレームからトップフレームに変わるだけで、組立作業自体に大きな変更はないため、筐体の組立性も維持される。
【００２５】
図６は、図２の部分Ａにおいてトップフレーム２からボトムフレーム３を離した状態を示す斜視図である。図６において、トップフレーム２の側壁２ｃには略矩形状の孔部２ｅが設けられ、ボトムフレーム３の側壁３ｃには、トップフレーム２にボトムフレーム３が収容された状態における孔部２ｅに対応する位置に、トップフレーム２側に誘いの傾斜面が設けられた突起部３ｄが設けられている。孔部２ｅと突起部３ｄとの対は固定部を構成しており、トップフレーム２の開口とボトムフレーム３の開口とに沿って複数の固定部が設けられている。そして、トップフレーム２にボトムフレーム３が収容される際に、孔部２ｅに突起部３ｄが係合し、トップフレーム２とボトムフレーム３とが固定される。
【００２６】
また、トップフレーム２の側壁２ｃの端部には切欠部２ｆが設けられ、ボトムフレーム３の側壁３ｃには、トップフレーム２にボトムフレーム３が収容された状態における切欠部２ｆに対応する位置に、折曲部３ｅが設けられている。切欠部２ｆと折曲部３ｅとの対は規制部を構成しており、トップフレーム２の開口とボトムフレーム３の開口とに沿って複数の規制部が設けられている。そして、トップフレーム２にボトムフレーム３が収容される際に、切欠部２ｆに折曲部３ｅが接触することで、ボトムフレーム３が必要以上にトップフレーム２の内部に入り込まないように規制され、トップフレーム２とボトムフレーム３との間の導光板７等が収容される空間を適正に維持される。
【００２７】
図７は、図２の部分Ｂにおいてトップフレーム２および弾性部材１１の周辺を示す斜視図であり、図２よりも面状照明装置１の中央寄りから見た図である。図７においては、光学シート４、５、６、セパレータ１０、導光板７、反射シート８、ボトムフレーム３は省略されている。
【００２８】
図７において、トップフレーム２の光源基板９が設けられる辺と直交する辺の側壁２ｃの角部付近には切欠部２ｇが厚さ方向（Ｚ軸方向）に沿って設けられている。切欠部２ｇは、光源基板９が設けられる辺の側壁２ｃに対してトップフレーム２の内側に向かって開いた傾斜面２ｈと、光源基板９が設けられる辺の側壁２ｃと平行な平坦部２ｉと、額縁部２ｂと平行な平坦部２ｊとから構成されている。傾斜面２ｈには、この傾斜面２ｈの設けられた側壁２ｃと平行な面を有する段部２ｋが設けられている。平坦部２ｊには弾性部材１１が載置され、弾性部材１１は、更に段部２ｋと傾斜面２ｈとに接する形で装着される。また、平坦部２ｉには導光板７の端部が接し、光源基板９の光源９ｂと入光端面（７ａ）との間隔が適正な値となるようになっている。
【００２９】
図８は、図７の矢印Ｃの方向から見た、トップフレーム２から弾性部材１１と導光板７とを離した状態を示す斜視図である。図８において、弾性部材１１は、トップフレーム２の切欠部２ｇの設けられた側壁２ｃに対し、装着時に平行となる面１１ａと、この面１１ａから折れ曲がった、所定の角度で交差する面１１ｂとを有しており、面１１ａの反対側の面には突起部１１ｃが設けられている。弾性部材１１の面１１ａは導光板７の内側を向いており、面１１ｂは導光板７の入光端面７ａ側を向いている。また、トップフレーム２の切欠部２ｇの設けられた側壁２ｃには、切欠部２ｇと並んで孔部２ｍが設けられ、弾性部材１１の装着時に、突起部１１ｃが孔部２ｍに内側から係合する。また、導光板７の入光端面７ａの端部には、突起部７ｂと、この突起部７ｂに連なる切欠部７ｃとが設けられており、弾性部材１１の装着時に、面１１ａ、１１ｂが導光板７の切欠部７ｃに接した状態となる。
【００３０】
このように、導光板７は、トップフレーム２から弾性部材１１を介して、幅方向（Ｘ軸方向）で内側への方向と、光源基板９に向かう方向（Ｙ軸の負方向）とに押圧されて保持されることとなる。そのため、温度変化により導光板７が膨張・収縮しても、弾性部材１１により膨張分・収縮分が弾性部材１１の弾性変形により吸収され、光学特性の劣化が防止される。自動車等への搭載により大きな振動が発生する環境においても、弾性部材１１の弾性変形により振動が吸収され、導光板７の破損等が防止される。また、光学シート４・５・６はセパレータ１０に固定され、導光板７には固定されていないため、導光板７の膨張・収縮により光学シート４・５・６に皺や剥がれが発生することが防止される。また、導光板７はトップフレーム２の平坦部２ｉに押し付けられた状態となるため、光源基板９の光源９ｂと導光板７の入光端面７ａとの間隔が正確に保持され、輝度特性が安定に保たれる。
【００３１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３２】
以上のように、実施形態に係る面状照明装置は、内側に開口が形成された額縁部と、額縁部の外周から一の方向に延びる側壁とを有するトップフレームと、トップフレームの側壁の内側に少なくとも一部が収容され、床部と、床部の外周から一の方向に延びる側壁とを有するボトムフレームと、額縁部と床部との間に配置される導光板とを備える。これにより、筐体の剛性や組立性を維持したまま狭額縁化を図ることができる。
【００３３】
また、導光板の入光端面に対向する光源が配置された光源基板は、トップフレームの側壁に固定される。これにより、（従来構成のようにボトムフレームに対してではなく）トップフレームに対して各構成部品を装着していくことが可能となり、装置の組立性を維持することができる。
【００３４】
また、トップフレームの側壁とボトムフレームの側壁とは、互いに係合する固定部を有する。これにより、トップフレームとボトムフレームとを固定し、筐体の剛性を高めることができる。
【００３５】
また、固定部は、トップフレームの側壁に設けられた孔部と、ボトムフレームの側壁に設けられた、孔部に係合する突起部とを含む。これにより、トップフレームとボトムフレームとの固定を容易に行うことができ、組立性を維持・向上させることができる。
【００３６】
また、トップフレームの側壁とボトムフレームの側壁とは、トップフレームへのボトムフレームの収容の度合いを規制する規制部を有する。これにより、トップフレームとボトムフレームとの間の導光板等が収容される空間を適正に維持することができる。
【００３７】
また、規制部は、トップフレームの側壁の開口側端部に設けられた切欠部と、ボトムフレームの側壁の開口側端部に設けられた、切欠部に係合する折曲部とを有する。これにより、規制部を容易に構成することができ、組立性を維持・向上させることができる。
【００３８】
また、トップフレームの側壁の内面と導光板の端部との間に配置された弾性部材を有する。これにより、導光板を安定に保持することができる。
【００３９】
また、弾性部材は、導光板の端部に設けられた切欠部に係合し、導光板の内側および入光側を向く面と、トップフレームの側壁に設けられた孔部に係合する突起部とを有する。これにより、導光板の保持を容易に行うことができ、組立性を維持・向上させることができる。
【００４０】
また、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１  面状照明装置，２  トップフレーム，２ａ  開口，２ｂ  額縁部，２ｃ  側壁，２ｅ  孔部，２ｆ  切欠部，２ｍ  孔部，３  ボトムフレーム，３ａ  床部，３ｃ  側壁，３ｄ  突起部，３ｅ  折曲部，４、５、６  光学シート，７  導光板，７ｃ  切欠部，８  反射シート，９  光源基板，９ａ  フレキシブル基板，９ｂ  光源，１１  弾性部材，１１ａ、１１ｂ  面，１１ｃ  突起部
【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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【図８】
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