(57)【要約】【課題】輝度ムラを低減できるようにする。【解決手段】照明装置１０は、導光板２０Ａ及び導光板２０Ｂ、光源ユニット５０，６０、及びシャーシ４０を備える。導光板２０Ａ及び導光板２０Ｂは、互いに対向側面２２Ａ，２２Ｂが対向するように配置される。光源ユニット５０，６０は、導光板２０Ａと導光板２０Ｂとの対向方向９２において導光板２０Ａと導光板２０Ｂとの対向側面２２Ａ，２２Ｂの反対側の端部側面２１Ａ，２１Ｂのそれぞれに対向する。シャーシ４０は、導光板２０Ａ及び導光板２０Ｂのそれぞれを対向方向９２において対向側面２２Ａ，２２Ｂを除く箇所で位置決めする。【選択図】図２
2015076148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向側面が対向するように配置された第１導光板及び第２導光板と、
前記第１導光板と前記第２導光板との対向方向において前記第１導光板と前記第２導光板との対向側面の反対側の端部側面のそれぞれに対向する光源ユニットと、
前記第１導光板及び前記第２導光板のそれぞれを前記対向方向において前記対向側面を除く箇所で位置決めするシャーシと、を備える照明装置。
【請求項２】
前記第１導光板と前記第２導光板とは、それぞれの前記対向側面が間隔をあけて対向するように配置される、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記第１導光板は、前記第１導光板の前記端部側面から入射した光を反射させる反射部を前記第１導光板の前記対向側面に有する、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記第２導光板は、前記第２導光板の前記端部側面から入射した光を反射させる反射部を前記第２導光板の前記対向側面に有する、請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１導光板は、前記対向方向において前記第１導光板の前記端部側面側の端部で位置決めされる、請求項１から４のいずれかに記載の照明装置。
【請求項６】
前記第２導光板は、前記対向方向において前記第２導光板の前記端部側面側の端部で位置決めされる、請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載の照明装置と、
液晶パネルと、を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、導光板の側面に対向配置された光源が発した光を導光板を介して照射する照明装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置に搭載される照明装置として、エッジライト方式の照明装置がある。エッジライト方式の照明装置では、液晶パネルに重なるように導光板が配置され、導光板の互いに対向する２辺の端部側面のそれぞれに対向するように光源が配置される。光源から発せられた光が導光板によって導かれ、さらに散乱されることで、照射対象である液晶パネルにおける明るさが均一化される。
【０００３】
照明装置の輝度を高くするためには、光源から発せられる光をできるだけ漏らさずに導光板内に入射させる必要があり、導光板の入射面即ち端部側面と光源との距離をできるだけ小さくすることが重要である。また、照明装置の輝度ムラを低減させるために、導光板の端部側面と光源との距離をできるだけ所定値に保持することが重要である。
【０００４】
一方、導光板は温度変化によって収縮及び膨張することがあるので、導光板の膨張時に光源が損傷しないようにする必要がある。
【０００５】
１枚の導光板で光源の光を導く場合、一方の光源とこの光源に対向する端部側面との距離の変化と、他方の光源とこの光源に対向する端部側面との距離の変化とが、互いに同等になるように、導光板は、光源同士が対向する方向における中央部で位置決めされる。このため、光源同士が対向する方向における導光板の半分の長さについての収縮長さ及び膨張長さが導光板の端部側面と光源との距離の変化量となるので、導光板の収縮及び膨張による導光板の端部側面と光源との距離の変化が大きくなっていた。
【０００６】
ところで、２個の導光板を所定間隔で並置した構成の液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この従来技術では、２個の導光板の互いに対向する側面を傾斜させることで、２個の導光板が対向する部分における輝度低下の防止が図られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−２２７２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献１に記載の従来技術では、導光板の位置決めについては何ら考慮されていない。このため、２個の導光板の互いの対向方向において２個の導光板の互いの対向側面の部分で位置決めされると、導光板が収縮及び膨張した際に、２個の導光板のそれぞれにおいて、２個の導光板の互いの対向方向における全領域についての収縮長さ及び膨張長さが導光板の端部側面と光源との距離の変化量となるので、１枚の導光板が用いられた場合と同様又はそれ以上に導光板の収縮及び膨張による導光板の端部側面と光源との距離の変化が大きくなり、輝度ムラが生じやすい。
【０００９】
この発明の目的は、輝度ムラを低減できる照明装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明の照明装置は、第１導光板及び第２導光板、光源ユニット、及びシャーシを備える。第１導光板及び第２導光板は、互いに対向側面が対向するように配置される。光源ユニットは、第１導光板と第２導光板との対向方向において第１導光板と第２導光板との対向側面の反対側の端部側面のそれぞれに対向する。シャーシは、第１導光板及び第２導光板のそれぞれを前記対向方向において対向側面を除く箇所で位置決めする。
【００１１】
この構成では、互いに対向配置された光源ユニットの間に、第１導光板と第２導光板との２個の導光板が配置される。第１導光板と第２導光板とはそれぞれの対向側面が互いに対向するように配置され、対向側面の反対側の側面である端部側面に光源ユニットが対向する。第１導光板及び第２導光板は、対向側面を除く箇所で位置決めされるので、収縮及び膨張した際に、前記対向方向において対向側面と位置決め部分との間の領域についての収縮長さ及び膨張長さは、端部側面と光源との距離に影響しない。このため、端部側面と光源との距離の変化が抑制される。
【００１２】
上述の構成において、第１導光板と第２導光板とは、それぞれの対向側面が間隔をあけて対向するように配置されることが好ましい。
【００１３】
この構成では、第１導光板及び第２導光板が収縮及び膨張した際に、前記対向方向において対向側面と位置決め部分との間の領域についての収縮長さ及び膨張長さは、第１導光板と第２導光板との間隔で吸収される。このため、端部側面と光源との距離の変化を抑制しつつ、第１導光板及び第２導光板の損傷を防止できる。
【００１４】
また、第１導光板は、第１導光板の端部側面から入射した光を反射させる反射部を第１導光板の対向側面に有することが好ましい。
【００１５】
この構成では、第１導光板の端部側面から入射した光が第１導光板の対向側面に配置された反射部によって散乱することで、第１導光板と第２導光板との間における輝度ムラが低減される。
【００１６】
さらに、第２導光板は、第２導光板の端部側面から入射した光を反射させる反射部を第２導光板の対向側面に有することが好ましい。
【００１７】
この構成では、第２導光板の端部側面から入射した光が第２導光板の対向側面に配置された反射部によって散乱することで、第１導光板と第２導光板との間における輝度ムラがより低減される。
【００１８】
また、第１導光板は、前記対向方向において第１導光板の端部側面側の端部で位置決めされることが好ましい。
【００１９】
この構成では、第１導光板が収縮及び膨張した際に、前記対向方向において第１導光板のほとんど全領域についての収縮長さ及び膨張長さが、第１導光板と第２導光板との間隔で吸収される。このため、第１導光板の収縮及び膨張による第１導光板の端部側面と光源との距離の変化を防止できる。
【００２０】
さらに、第２導光板は、前記対向方向において第２導光板の端部側面側の端部で位置決めされることが好ましい。
【００２１】
この構成では、第２導光板が収縮及び膨張した際に、前記対向方向において第２導光板のほとんど全領域についての収縮長さ及び膨張長さが、第１導光板と第２導光板との間隔で吸収される。このため、第２導光板の収縮及び膨張による第２導光板の端部側面と光源との距離の変化を防止できる。
【００２２】
この発明の液晶表示装置は、上述のいずれかに記載の照明装置と、液晶パネルと、を備える。
【００２３】
この構成では、第１導光板及び第２導光板は、対向側面を除く箇所で位置決めされるので、収縮及び膨張した際に、前記対向方向において対向側面と位置決め部分との間の領域についての収縮長さ及び膨張長さは、端部側面と光源との距離の変化に影響しない。このため、端部側面と光源との距離の変化が抑制される。よって、液晶パネルに照射する光の輝度ムラが低減される。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、輝度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の第１実施形態に係る照明装置を備えた液晶表示装置の概略の構成を示す右斜め後方からの分解斜視図である。
【図２】照明装置の概略構成を示す正面図である。
【図３】比較例に係る照明装置の概略構成を示す正面図である。
【図４】光源発光面−導光板入射面間の間隔と入光効率との関係を示す図である。
【図５】第２実施形態に係る照明装置の概略構成を示す側面断面図である。
【図６】導光板同士の間隔及び反射部の有無が異なるそれぞれの環境下における導光板同士の間隙箇所及びその近傍における輝度を示す図である。
【図７】第３実施形態に係る照明装置の概略構成を示す側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図１に示すように、この発明の第１実施形態に係る照明装置１０は、エッジライト方式であり、液晶表示装置１００にバックライト装置として搭載されている。液晶表示装置１００は、前フレーム１０１、液晶パネル１０２、光学シート１０３，１０４，１０５、照明装置１０、補強用アングル１０６、及び後キャビネット１０７を備え、これらの部材が前方Ｆから後方Ｒへこの順序で互いに重なる位置に配されている。
【００２７】
照明装置１０は、導光板２０Ａ，２０Ｂ、反射シート３０、シャーシ４０、及び光源ユニット５０，６０を備えている。
【００２８】
図２以降の図面では、説明の便宜上、一部の部材の記載が省略されている。
【００２９】
図２に示すように、シャーシ４０は矩形を呈している。光源ユニット５０，６０は、シャーシ４０の互いに対向する端部のそれぞれに配置されている。この第１実施形態では、光源ユニット５０は、シャーシ４０の上端部の側壁部４１に支持され、光源ユニット６０は、シャーシ４０の下端部の側壁部４２に支持されている。光源ユニット６０は、光源ユニット５０と実質的に同様に構成されている。
【００３０】
光源ユニット５０は、一列に配された複数の光源５１を保持している。光源５１として、点状光源が用いられている。一例として、点状光源はＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
【００３１】
互いに対向配置された光源ユニット５０と光源ユニット６０との間に、２個の導光板２０Ａ及び導光板２０Ｂが上下に並べて配置されている。導光板２０Ａと導光板２０Ｂとは、それぞれの対向側面２２Ａ，２２Ｂが互いに対向するように配置されている。この第１実施形態では、対向側面２２Ａと対向側面２２Ｂとは、上下に対向している。一例として、導光板２０Ａ，２０Ｂはアクリル製である。
【００３２】
導光板２０Ａと導光板２０Ｂとの対向方向９２において、導光板２０Ａにおける対向側面２２Ａの反対側の側面である端部側面２１Ａに、光源ユニット５０の光源５１が対向している。対向方向９２において、導光板２０Ｂにおける対向側面２２Ｂの反対側の側面である端部側面２１Ｂに、光源ユニット６０の光源６１が対向している。端部側面２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ光源５１，６１の光が入射する入射面である。
【００３３】
導光板２０Ａは、対向方向９２において、対向側面２２Ａを除く箇所でシャーシ４０に位置決めされている。同様に、導光板２０Ｂは、対向方向９２において、対向側面２２Ｂの位置を除く箇所でシャーシ４０に位置決めされている。導光板２０Ａは、対向方向９２において端部側面２１Ａ側の端部で位置決めされることが好ましい。導光板２０Ｂは、対向方向９２において端部側面２１Ｂ側の端部で位置決めされることが好ましい。このように、導光板２０Ａ，２０Ｂのうち少なくとも一方が、対向方向９２において端部側面側の端部で位置決めされることが好ましい。導光板２０Ｂは、導光板２０Ａと実質的に同様に構成されているので、以下では主に導光板２０Ａについて説明する。
【００３４】
導光板２０Ａは、対向方向９２に沿った方向における少なくとも導光板２０Ａが光源５１に近付く方向の移動を規制するように、シャーシ４０に位置決めされている。この第１実施形態では、導光板２０Ａは、対向方向９２に沿った両方向への移動を規制するようにシャーシ４０に位置決めされている。
【００３５】
一例として、導光板２０Ａは、左右の側面のそれぞれに左右方向へ突出する突起部２３Ａ，２４Ａを有している。シャーシ４０は、突起部２３Ａを対向方向９２に挟む位置決め突起４３Ｒ，４４Ｒ、及び突起部２４Ａを対向方向９２に挟む位置決め突起４３Ｌ，４４Ｌを有している。突起部２３Ａを、位置決め突起４３Ｒは対向方向９２における光源５１側即ち上側から位置決めし、位置決め突起４４Ｒは対向方向９２におけるシャーシ４０の中央部側即ち下側から位置決めしている。同様に、突起部２４Ａを、位置決め突起４３Ｌは対向方向９２における光源５１側即ち上側から位置決めし、位置決め突起４４Ｌは対向方向９２におけるシャーシ４０の中央部側即ち下側から位置決めしている。位置決め突起４３Ｒ，４４Ｒが突起部２３Ａを対向方向９２に挟み、位置決め突起４３Ｌ，４４Ｌが突起部２４Ａを対向方向９２に挟むことで、導光板２０Ａは対向方向９２に沿った両方向に位置決めされている。
【００３６】
導光板２０Ａは、対向方向９２において対向側面２２Ａを除く箇所で位置決めされ、導光板２０Ａが収縮及び膨張した際に、対向方向９２において対向側面２２Ａと光源５１側の位置決め突起４３Ｒ，４３Ｌとの間の領域Ａ−Ａ１についての収縮長さ及び膨張長さは、端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１に影響しない。このため、端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１の変化が抑制される。一例として、４０インチの照明装置１０では、端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１は、０．１ｍｍである。
【００３７】
図３に示す比較例に係る照明装置１１０のように、導光板１２０が上下の光源５１，６１の対向方向９２における中央部でシャーシ４０に位置決めされている場合は、対向方向９２における導光板１２０の半分の長さについての収縮長さ及び膨張長さが導光板１２０の端部側面１２１と光源５１との距離の変化量となるので、導光板１２０の収縮及び膨張による導光板１２０の端部側面１２１と光源５１との距離の変化が大きくなってしまう。４０インチの比較例に係る照明装置１１０では、端部側面１２１と光源５１との距離は、１ｍｍ必要である。
【００３８】
これに対して、本発明の照明装置１０では、上述のように端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１の変化を非常に小さくできる。このため、端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１を短くすることができる。
【００３９】
図４に示すように、導光板２０Ａの入射面である端部側面２１Ａと光源５１の発光面との距離Ｌ１が小さいほど、光源５１から導光板２０Ａ内への入光効率が高くなる。一方、導光板２０Ａの端部側面２１Ａと光源５１の発光面との距離Ｌ１が長いほど、光源５１から導光板２０Ａ内への入光効率が低くなる。比較例に係る照明装置１１０では、７０％未満の入光効率しか得られないのに対して、本発明の照明装置１０では、９７％の入光効率が得られる。
【００４０】
したがって、本発明の照明装置１０では、端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１を短くして光源５１から導光板２０Ａ内への入光効率を高めることができ、温度変化に関わらず照明装置１０の輝度ムラを低減させることができる。
【００４１】
導光板２０Ａと導光板２０Ｂとは、それぞれの対向側面２２Ａ，２２Ｂが間隔２５をあけて互いに対向するように配置されている。
【００４２】
導光板２０Ａが収縮及び膨張した際に、対向方向９２において対向側面２２Ａと光源５１側の位置決め突起４３Ｒ，４３Ｌとの間の領域Ａ−Ａ１についての収縮長さ及び膨張長さは、導光板２０Ａと導光板２０Ｂとの間隔２５で吸収される。このため、端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１の変化を抑制しつつ、導光板２０Ａ及び導光板２０Ｂの損傷を防止できる。
【００４３】
一例として、対向方向９２における導光板２０Ａの対向側面２２Ａと導光板２０Ｂの対向側面２２Ｂとの間隔２５は、常温時で１ｍｍである。４０インチの照明装置１０では、間隔２５は４０度において略０ｍｍとなり、５℃において２ｍｍとなる。このため、一般的な使用温度範囲内であれば、間隔２５は０〜２ｍｍの範囲内に収まり、輝度ムラは低減される。
【００４４】
第２実施形態に係る照明装置１０Ａは、反射部を導光板の対向側面にさらに備えることを除いて第１実施形態に係る照明装置１０と同様に構成されている。
【００４５】
図５に示すように、照明装置１０Ａは、導光板２０Ａの対向側面２２Ａ及び導光板２０Ｂの対向側面２２Ｂのうち少なくとも一方の対向側面に、反射部７１を備えている。この第２実施形態では、反射部７１，７２は、導光板２０Ａの対向側面２２Ａ及び導光板２０Ｂの対向側面２２Ｂにそれぞれ配置されている。
【００４６】
反射部７１は、導光板２０Ａの端部側面２１Ａから入射した光を反射させる。反射部７２は、導光板２０Ｂの端部側面２１Ｂから入射した光を反射させる。
【００４７】
導光板２０Ａの端部側面２１Ａから入射した光が導光板２０Ａの対向側面２２Ａに配置された反射部７１によって散乱することで、導光板２０Ａの対向側面２２Ａと導光板２０Ｂの対向側面２２Ｂとの間隔２５及びその近傍における輝度ムラが低減される。
【００４８】
反射部７２は、反射部７２と実質的に同様に構成されている。一例として、反射部７１は、対向端面２２Ａに取り付けられた反射部材である。反射部材の例として、反射シートが挙げられる。また、反射部７１は、光を反射するように対向端面２２Ａに加工を施された部分とすることもできる。
【００４９】
図６に、導光板同士の間隔及び反射部の有無が異なるそれぞれの環境下における導光板同士の間隙箇所及びその近傍における輝度の実験結果を示す。図６において、横軸は、対向方向９２における導光板２０Ａの対向側面２２Ａと導光板２０Ｂの対向側面２２Ｂとの中央部を０とした位置を示し、縦軸は輝度を示している。図６では、導光板２０Ａの対向側面２２Ａと導光板２０Ｂの対向側面２２Ｂとの間隔２５が標準値１ｍｍであり、かつ反射部７１，７２を備える構成における輝度を実線で示す。間隔２５が最大値２ｍｍであり、かつ反射部７１，７２を備える構成における輝度を破線で示す。間隔２５が標準値１ｍｍであり、かつ反射部７１，７２を備えない構成における輝度を１点鎖線で示す。間隔２５が最大値２ｍｍであり、かつ反射部７１，７２を備えない構成における輝度を２点鎖線で示す。
【００５０】
この実験結果から分かるように、反射部７１，７２を備えない構成においては、間隔２５及びその近傍における輝度が他の領域と比較して極端に高くなり、輝度ムラが生じる。一方、端部側面２２Ａ，２２Ｂに反射部７１，７２を備える構成では、間隔２５及びその近傍における輝度ムラが低減される。
【００５１】
第３実施形態に係る照明装置１０Ｂは、導光板２０Ａが光源５１に近付く方向の移動を規制するように導光板２０Ａが対向方向９２における端部側面２１Ａの位置で位置決めされ、導光板２０Ｂが光源６１に近付く方向の移動を規制するように導光板２０Ｂが対向方向９２における端部側面２１Ｂの位置で位置決めされることを除いて、照明装置１０と実質的に同様に構成されている。
【００５２】
図７に示すように、照明装置１０Ｂでは、対向方向９２における突起部２３Ａ，２４Ａの光源５１側の側面は対向側面２１Ａと同じ位置である。光源５１側の位置決め突起４３Ｒ，４３Ｌは、対向方向９２において導光板２０Ａを端部側面２１Ａの位置で位置決めする。導光板２０Ｂについても同様である。
【００５３】
導光板２０Ａが収縮及び膨張した際に、対向方向９２において導光板２０Ａの全領域についての収縮長さ及び膨張長さが、導光板２０Ａと導光板２０Ｂとの間隔２５で吸収される。このため、導光板２０Ａの収縮及び膨張による導光板２０Ａの端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１の変化を防止できる。導光板２０Ｂについても同様である。
【００５４】
なお、対向方向９２において導光板２０Ａと導光板２０Ｂとは実質的に同じ長さであることが好ましい。対向方向９２における端部側面２１Ａと光源５１との距離Ｌ１の変化、及び端部側面２１Ｂと光源６１との距離の変化が、導光板２０Ａと導光板２０Ｂとで均等に分散される。このため、導光板２０Ａ又は導光板２０Ａの一方の端部側面と光源との距離の変化が大きくなることを防止できる。
【００５５】
また、本発明の照明装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、液晶表示装置１００に搭載されるバックライト装置に適用されることに限定されず、その他の照明装置にも適用することができる。
【００５６】
上述の実施形態のそれぞれの技術的特徴を互いに組み合わせることで、新たな実施形態を構成することが考えられる。
【００５７】
上述の実施形態の説明は、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、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、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ことが意図される。
【符号の説明】
【００５８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  照明装置
２０Ａ，２０Ｂ  導光板
２１Ａ，２１Ｂ  端部側面
２２Ａ，２２Ｂ  対向側面
２５  間隔
４０  シャーシ
５０，６０  光源ユニット
５１，６１  光源
７１，７２  反射部
９２  対向方向
１００  液晶表示装置
１０２  液晶パネル
Ｌ１  距離
Ａ−Ａ１  領域
【図１】
2015076148.tif 000003
【図２】
2015076148.tif 000004
【図３】
2015076148.tif 000005
【図４】
2015076148.tif 000006
【図５】
2015076148.tif 000007
【図６】
2015076148.tif 000008
【図７】
2015076148.tif 000009