(57)【要約】【課題】バックライト装置において、拡散板と光源との間隔を一定に保持しつつ輝度むらの発生を防止する。【解決手段】筐体２５内に光源３を配置し、光源３の前方に拡散板２を配置した構成のバックライト装置２３において、一端部が拡散板２に穿設された透孔２７に係合して、拡散板２が前方に撓むことを防止していると共に、拡散板２上の輝度分布が略均一になるように、少なくとも一部の透過率が調整されている拡散板撓み防止部材１を有する。【選択図】図１
2010192299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１面が開放面となっている筐体と、
前記筐体内に配置された光源と、
前記筐体の前記開放面に配置され、前記光源から射出した光を拡散して透過する拡散板と、
前記拡散板が前記拡散板における前記光の透過方向に撓むことを防止すると共に、前記拡散板を透過した光の輝度分布を略均一とするよう少なくとも一部の透過率が調整されている撓み防止部材と、
を有することを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記撓み防止部材の一端部が、前記拡散板に形成された透孔に係合していることを特徴とする請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記撓み防止部材の前記一端部が、前記拡散板の透過率と同等か、それより低い透過率を有する材料から構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のバックライト装置と、
前記光源から射出した前記光が前記拡散板を透過した位置に配置された光学シートと、
前記光が前記光学シートを透過した位置に配置された液晶パネルと、
を有することを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に設置されるバックライト装置に係り、より詳しくは、液晶パネルを後方から照明するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置が比較的小型であったときには、自重の影響によって拡散板が液晶パネル側に反るようなことは無く、拡散板が、反射板又はシャーシの端縁部に固定又は半固定状態で取り付けられると共に、スペーサで保持されていれば、液晶パネルに輝度むらが発生するようなことは生じなかった。
【０００３】
最近の液晶表示装置は、映像表示手段としての用途拡大につれて表示画面の大型化が要望されてきた。液晶表示装置の大型化に伴って拡散板も必然的に大きくならざるを得ず、大型化した拡散板はその可撓特性のために自重による撓みが生じてその撓み量も増大する傾向となってきた。
【０００４】
拡散板と、これに貼り付けられた偏光反射フィルムなどの光学シートが、光源側に撓もうとする現象は、スペーサ（シャーシの底板と拡散板との間に設けたスペーサ）の介在によって規制することができるが、拡散板や光学シートが液晶パネル側に撓もうとする現象は、上記スペーサによっては規制することができない。従って、その撓みにより液晶パネルと拡散板との距離が不均一となり液晶パネルに輝度むらを生じることがあり、また、その撓みが大きくなると、拡散板に貼り付けられた光学シートが液晶パネルに接触して液晶パネルが損傷するおそれが生じるという問題がある。
【０００５】
この問題に対し従来技術（たとえば、特許文献１参照）は、拡散板の液晶パネル側への撓みに対しても配慮し、かかる撓みを防止することを意図しているものであって、拡散板に透孔を設け、柱状な固定部材を用いることで、上述した撓みを防止し、液晶パネルでの輝度むらの発生を防止し画像品位の低下を防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４００９２６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のものでは、拡散板等の撓みを防止するために、本来半透明で拡散効果のある拡散板に透孔を開けており、また、撓みを防止するための固定部材は、拡散板への入射光に影響されることのないよう透明な材質のものを用いるとされている。
【０００８】
しかしながら、上記固定部材が全て透明材質で構成されると、光源で発生し上記固定部材を透過した光が拡散板で拡散されることなく、バックライト装置表面への光漏れが生じてしまう。そして、光源が発した光のうちで、その部分（拡散板に係合している固定部材の部分）を通過した光は、光学シートや液晶パネルを透過した後でも、明部（輝度の高い部分）として液晶パネルに表れ、液晶表示装置で輝度むらが視認されてしまうという問題が生じる。
【０００９】
この様に拡散板の液晶パネル側への撓みを抑制する機能を保ちつつ、拡散板上での輝度均一性を両立させる事は困難であった。
【００１０】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、液晶表示装置およびこの液晶表示装置に使用されるバックライト装置において、拡散板と光源との間隔を一定に保持しつつ、バックライト装置での輝度むらの発生を低減することができるもの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】
【００１１】
第１の発明は、１面が開放面となっている筐体と、前記筐体内に配置された光源と、前記筐体の前記開放面に配置され、前記光源から射出した光を拡散して透過する拡散板と、  前記拡散板が前記拡散板における前記光の透過方向に撓むことを防止すると共に、前記拡散板を透過した光の輝度分布を略均一とするよう少なくとも一部の透過率が調整されている撓み防止部材とを有するバックライト装置である。
【００１２】
第２の発明は、前記撓み防止部材の一端部が、前記拡散板に形成された透孔に係合している第１の発明のバックライト装置である。
【００１３】
第３の発明は、前記撓み防止部材の前記一端部が、前記拡散板の透過率と同等か、それより低い透過率を有する材料から構成されている第１の発明または第２の発明のバックライト装置である。
【００１４】
第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれか１つのバックライト装置と、前記光源から射出した前記光が前記拡散板を透過した位置に配置された光学シートと、前記光が前記光学シートを透過した位置に配置された液晶パネルとを有する液晶表示装置である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶表示装置およびこの液晶表示装置に使用されるバックライト装置において、拡散板と光源との間隔を一定に保持しつつ、バックライト装置での輝度むらの発生を低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置２１の概略構成を示す断面図である。
【図２】図１におけるＩＩ矢視図である。
【図３】図１におけるＩＩＩ部の拡大図である。
【図４】固定部材１の変形例を示す図である。
【図５】固定部材１の変形例を示す図である。
【図６】スペーサ８とランプホルダ４との設置形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の説明では直下型のＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ；冷陰極管；ランプ）３等の線光源として用いた液晶バックライト装置について例示するが、ＬＥＤ等の点光源を用いたもの等についても同様に考えることができる。
【００１８】
液晶表示装置２１は、バックライト装置２３と、バックライト装置２３の拡散板２の前面に配置された光学シート（偏光反射フィルム等で構成された光学シート）６と、光学シート６の前面に配置された液晶パネル７とを備えて構成されている。そして、バックライト装置２３が発した光が、拡散板２や光学シート６を通って液晶表示装置２１を照明するようになっている。また、液晶表示装置２１は、液晶パネル７を駆動する駆動装置等（図示せず）で液晶パネル７を駆動し、バックライト装置２３から照射された光を変調し階調を付けることにより、種々の映像を表示するように構成されている。なお、図１の上側が液晶表示装置２１の前側であり、図１の下側が液晶表示装置２１の後側であるものとする。
【００１９】
バックライト装置２３は、矩形な枡状の筐体（有底ケース）２５を有し、筐体２５内であって筐体２５の底部側に、円柱状のＣＣＦＬ３を配置してある。ＣＣＦＬ３は、ランプホルダ４を介して、反射部材５（筐体２５）に設置されている。また、ＣＣＦＬ３は、反射部材５の全面（底部の面）に対向するように縦又は横方向に複数配列されている。各ＣＣＦＬ３と反射部材５の底部の面との距離は、お互いに等しく一定の値になっている。
【００２０】
ＣＣＦＬ３の前方（ＣＣＦＬ３を間にして筐体２５の底部とは反対側；筐体２５の開口部側）に、矩形な平板状の拡散板２を配置してある。すなわち、１面が開放面になっている筐体２５の上記開放面に拡散板２を配置してある。拡散板２は、拡散材料を含有したアクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、またはポリスチレン（ＰＳ）等の材料でできており、その厚さが約２ｍｍ程度で乳白色をしている。
【００２１】
ＣＣＦＬ３の後方には反射板（反射部材）５を配置してある。なお、図１は、液晶表示装置２１の一部を表している図であるので、図１では、筐体２５や反射部材５の平板状の底板は表示されているが、筐体２５や反射部材５の側板は表示されていない。なお、拡散板２、光学シート６、液晶パネル７は、これの厚さ方向がバックライト装置２３の前後方向と一致し、筐体２５の開口部を塞ぐようにして、筐体２５に設けられている。
【００２２】
バックライト装置２３には、拡散板撓み防止部材（固定部材）１とスペーサ８とが設けられている。固定部材１は、たとえば、棒状に形成されており、長手方向の一端部（図１や図３の上端部）が拡散板２に穿設された透孔（貫通孔）２７に係合している。固定部材１の長手方向の他端部側の部位は、拡散板２から後側（図１や図３の下側）に延びている。そして、固定部材１の長手方向の他端部が筐体２５に係合し、拡散板２を後側に引いて、拡散板２が前方（ＣＣＦＬ３４が発した光の透過方向）に撓むことを防止している。
【００２３】
なお、棒状（たとえば、背の高い円錐状）に形成されているスペーサ８は、この底面が筐体２５の底部側に位置し、頂上が拡散板２の接触して、拡散板２が後方（ＣＣＦＬ３側）に撓むことを防止している。
【００２４】
また、ＣＣＦＬ３による拡散板２上の輝度分布が略均一になるように、固定部材１の少なくとも一部の透過率（ＣＣＦＬ３が発する可視光の透過率）が調整されている。
【００２５】
具体例を掲げて説明すると、拡散板２の貫通孔２７に係合している固定部材１の部位（接合部；係合部）９が、拡散板２と同じ材質で構成されている。
【００２６】
また、固定部材１は、図３で示すように、拡散板２に円柱状の透孔２９を穿設するとともに円錐台状の座グリ加工を行った拡散板２の座グリ部３１に接続している。
【００２７】
固定部材１は、９０°の座グリ部３１に係合している接合部（接続部）９と、反射部材５に固定される固定部１１と、接合部９と固定部１１を繋ぐ連結部１０とを有して、円柱状体状（角状体状等の形状であってもよい。）に形成されている。すなわち、たとえば、接合部９を頭部とする皿ビスの形状に形成されている。
【００２８】
固定部材１の接合部９は、拡散板２の厚さ程度を考慮して、拡散板２との係止を強固にするために、テーパ形状となっていて、より広い断面積で拡散板２と係止できる構造となっている。
【００２９】
固定部材１の接合部９を構成している材料は、ＣＣＦＬ３が発しおよびＣＣＦＬ３が発し反射部材５が反射し拡散板２へ入射する光が、固定部材１の存在によって影響されることのないように（固定部材１の存在によって拡散板２上の輝度ムラが発生しないように）、拡散板２と同等な透過率を持つように調整されている。
【００３０】
たとえば、拡散板２の透過率が５０％の場合には、接合部９の透過率も５０％程度とすることで、拡散板２上での輝度むらを抑制することができる。また、この際に、拡散板２と接合部９には、シリコングリス等の光学カップリング剤を塗布して、拡散板２と接合部９を光学的に連続状態にしておくことが望ましい。さらに、接合部９（接合部９の総てもしくは接合部９の一部）の透過率を拡散板２の透過率よりも低くして、上記調整をしてあってもよい。
【００３１】
固定部材１の連結部１０や固定部１１は、ＣＣＦＬ３および反射部材５から拡散板２へ入射する光が影響されないように透明な部材で形成されることが望ましい。固定部材１は、２色の射出成形などで一つの固定部材として（一体の固定部材として）作製することが可能である。
【００３２】
また、図３に示すように、固定部材１を反射部材５に固定するには、図３に示すように反射部材５にタップ加工をして形成されたねじ孔１２に、固定部１１の先端に施されたに雄ねじを螺合している。
【００３３】
ここで、バックライト装置２３についてさらに説明する。
【００３４】
バックライト装置２３のスペーサ８とランプホルダ４とは、たとえばモールド成形により一体で成形されている。詳しく説明すると、スペーサ８とランプホルダ４とは、矩形な平板状の基板部３３を介して一体になっている。スペーサ８は、基板部３３の長手方向の一端部で基板部３３の厚さ方向の一方の面から起立している。ランプホルダ４は、基板部３３の厚さ方向の一方の面で基板部３３の長手方向の他端部に設けられている。基板部３３の厚さ方向の他方の面には、傘状の係止部３５が２つ設けられており、これらの係止部３５が、反射部材５や筐体２５に設けられている貫通孔に係合して、スペーサ８とランプホルダ４と（基板部３３）が、反射部材５や筐体２５に一体的に設置されている。
【００３５】
また、図１や図３では、固定部材１の位置とスペーサ８の位置とが左右方向でずれているが、これは、説明の便宜のためにずらして描いたのであって、実際には、図２から理解されるように、固定部材１の位置とスペーサ８の位置とは、図１や図３の左右方向（ＣＣＦＬ３が所定の間隔をあけて並んでいる方向）で、お互いに一致している。なお、図１や図３で描いたように、これらの図の左右方向で、固定部材１の位置とスペーサ８の位置とがずれていてもよい。
【００３６】
また、図２から理解されるように、固定部材１とスペーサ８とは、ＣＣＦＬ３が所定の間隔をあけて並んでいる方向（図２の左右方向）では、２つのＣＣＦＬ３の間隔の中央に設けられている。さらに、ＣＣＦＬ３の長手方向（図２の上下方向）では、所定の間隔をあけて設けられているスペーサ８の間に固定部材１が配置されている。なお、図２の二点鎖線で示すように、固定部材１をスペーサ８の近傍に設けた構成であってもよい。
【００３７】
バックライト装置２３によれば、固定部材１の一端部が拡散板２に穿設された透孔２７に係合して、拡散板２が前方に撓むことを防止していると共に、拡散板２上の輝度分布が略均一になるように、固定部材１の一部の透過率が調整されているので、拡散板２とＣＣＦＬ３との間隔を一定に保持しつつ、バックライト装置２３での輝度むらの発生を低減することができる。
【００３８】
すなわち、固定部材１を用いて、大型化し且つ薄型化して撓みが拡大傾向である拡散板２がＣＣＦＬ３側とは相対する側への撓むことを防止することにより、拡散板２とＣＣＦＬ３との間隔を一定の値に保持できるので、拡散板２から照射される光の輝度むらを無くすることができ、バックライト装置２３を液晶表示装置２１に用いたときにおいては、撓んだ拡散板２が液晶パネル７に接触して液晶パネル７を損傷するという事態を招くことが無くなる。
【００３９】
また、バックライト装置２３によれば、固定部材１を２色構成にして、光の透過率等を調整してあるので（たとえば接合部９を半透明材料で構成し、その他の部位を透明にしてあるので）、拡散板２上での輝度の均一性を確保できる。すなわち、ＣＣＦＬ３が発した光の一部が、筐体２５内の空間を通り拡散板２（固定部材１と係合していない拡散板２の部位）を通って拡散板２の前側に出てくるようになっており、また、ＣＣＦＬ３発した光の他の一部が、固定部材１の透明な連結部１０を通り、半透明材料で構成された接合部９を通って、拡散板２の前側に出てくるので、接合部９を通るときに光の強度が適宜低下するようになっている。そして、固定部材１の接合部９の輝度が、拡散板２の他の部位の輝度に比べて高くなる事態を回避することができ、バックライト装置２３に輝度むらが発生するころを低減することができる。
【００４０】
また、図１〜図３に図示するバックライト装置２３は、固定部材１の一部と拡散板２との透過率の差を無くした構成であり、固定部材１の構成が特徴の１つである。すなわち、一般的に云えば、固定部材１と拡散板２とを一体的構造とするには、拡散板２に透孔を設けて固定部材１を係合又はねじ止めする構成が考えられるが、この構成では拡散板２の開口（透孔）の存在によって光拡散効果の均一性が失われることになる。そこで、バックライト装置２３では、固定部材１を用いて拡散板２の撓みを無くすることに加えて、固定部材１の一部である係合部９をたとえば半透明材料として拡散板２の透過率と合わせてあるので、ＣＣＦＬ３から発せられた光が拡散板２内や固定部材１やこの接合部９を必ず通る構成となっており、拡散板２から液晶パネル７へ発せられる光が、均一性を保つことが可能であり、拡散板２における輝度むらが生じにくいものとすることができる。
【００４１】
以上説明したように、バックライト装置２３によれば、拡散板２と透過率を合わせた固定部材１を複数箇所に亘って反射部材５（筐体２５）に固定する等して、各ＣＣＦＬ３の配置側とは相対する側（前側）に、拡散板２が撓むことを防止することにより、液晶表示装置２１に発生する輝度むらを低減することができ、また、拡散板２が液晶パネル７に接触して液晶パネル７を損傷することを低減することができる。
【００４２】
なお、固定部材１やスペーサ８に使用する材質に関しては、何の制限がある訳ではないが、樹脂材料等のある程度の弾性率を持つ材質を用いることで、バックライト装置２３に、外力（振動や落下衝撃）などが印加された場合においても、固定部材１の構造的破壊を防止するという信頼性向上の効果も持ち合わせる。
【００４３】
なお、固定部材１の形態を適宜変更してもよい。
【００４４】
たとえば、図４で示すように、固定部材の形態を変形しても上述した効果と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
図４で示す固定部材１ｂは、拡散板２に形成された円柱状の座グリ部３７と係合している円板状の接合部９ｂと、反射部材５に固定される固定部（図４では図示せず）と、接合部９と固定部（図４では図示せず）とを繋ぐ連結部１０とを備えて構成されている。なお、反射部材５への係合の形態や接合部９ｂ等の材料は、図１〜図３で示すものと同様に構成されている。
【００４６】
ここで、固定部材１ｂの接合部９ｂは、上述した拡散板２の厚さ（２ｍｍ）の程度を考慮して、拡散板２の重量を支えるだけの必要十分な厚みを残して座グリ部３７の深さを決定している。具体的には、座グリ部３７を形成することによって残った厚み（拡散板２の厚み）が、０．５ｍｍ程度の厚みになるまで座グリ加工を行うことが望ましい。すなわち、座グリ部３７の深さを１．５ｍｍ程度にすることが望ましい。
【００４７】
また、図５で示すように、円板状部材１３を用いて座グリ部３７を埋めるようにしてもよい。円板状部材１３を用いて座グリ部３７を埋めた状態では、拡散板２の前側（図５の上側）から見て、固定部材１ｂの接合部９ｂは、座グリ部３７に隠れて見えないようになっている。
【００４８】
また、円板状部材１３の材料は、ＣＣＦＬ３および反射部材５から拡散板２へ入射する光が固定部材１の存在によって影響されることのないように、拡散板２と同等な透過率を持つように調整される。好ましくは、拡散板２と同じ材質で円板状部材１３を作製することが考えられる。同じ材質で作製されることで、拡散板２の透過率と円板状部材１３の透過率を略等しくすることが可能であり、拡散板２上の輝度むらを抑制することができる。このときに、拡散板２と円板状部材１３と接合部９ｂとの間には、シリコングリス等の光学カップリング剤を塗布して、拡散板２と円板状部材１３と接合部９ｂとを光学的に連続状態にしておくことが望ましい。固定部材１ｂは、ＣＣＦＬ３および反射部材５から拡散板２へ入射する光に影響されないように透明な部材で形成されることが望ましい。したがって、固定部材１ｂは、２色の射出成形をする必要がないので、安価に作製することが可能である。
【００４９】
さらに、上記説明では、基板部３３に設けられている係止部３５で、筐体２５と反射部材５とを挟み込んで、スペーサ８等を筐体２５等に一体的にも設けてあるが、基板部３３に設けられている係止部３５で、筐体２５、反射部材５のいずれかを挟み込んで、スペーサ８等を筐体２５等に一体的にも設ける構成であってもよい。たとえば、図６で示すように、反射部材５には、基板部３３よりも大きい貫通孔を設け、筐体２５のみを挟み込んでいる構成であってもよい。
【００５０】
なお、液晶表示装置２１に発生する輝度むらをより低減するためには、図1における接合部９，図4における接合部９ｂ，及び図５における円板状部材１３を透過する光の光量を、拡散板２を透過する光量と同一にすることが有効である。そのため、例えば図５における円板状部材１３の場合、接合部９ｂは透明な部材で形成されているので、円板状部材１３の透過率を拡散板２より低くすることが必要である。これにより、円板状部材１３を透過する光の光量と拡散板２を透過する光量とを同一することも可能である。
【００５１】
また、固定部材１（１ｂ）において、これらの全体を透明材料で構成し、これらの接合部９（９ｂ）の端面３９（図３、図４参照）を着色する（半透明材料等の光の透過率が適宜調整された材料で覆う）ことにより、固定部材１（１ｂ）の接合部９（９ｂ）を半透明にしたときと同じ効果を得るようにしてもよい。
【００５２】
なお、上述したバックライト装置２３は、筐体内に光源を配置し、この光源の前方に拡散板を配置した構成のバックライト装置であって、前記拡散板が前方に撓むことを防止していると共に、前記拡散板での輝度分布が略均一になるように、少なくとも一部の透過率が調整されている撓み防止手段を有するバックライト装置の例である。
【００５３】
また、上記説明では、バックライト装置２３を液晶表示装置２１使用することにしているが、バックライト装置２３を他の装置に使用してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１、１ｂ  固定部材
２  拡散板
３  ＣＣＦＬ
４  ランプホルダ
５  反射部材
６  光学シート
７  液晶パネル
８  スペーサ
９、９ｂ  接合部
１０  連結部
１１  固定部
１２  ねじ孔
１３  円板状部材
２１  液晶表示装置
２３  バックライト装置
２５  筐体
２７  透孔（貫通孔）
【図１】
2010192299.tif 000003
【図２】
2010192299.tif 000004
【図３】
2010192299.tif 000005
【図４】
2010192299.tif 000006
【図５】
2010192299.tif 000007
【図６】
2010192299.tif 000008