(57)【要約】【課題】  面状光源を用いた光源ユニットおよび液晶表示装置において、光学面材の撓みを防止することができる光源ユニットを提供する。【解決手段】  本発明の光源ユニットは、平面型蛍光ランプ３と、平面型蛍光ランプの発光面側に配置された拡散板６と、平面型蛍光ランプ３の発光面側に拡散板６を支持するように配置された支持部材７とを具備している。この支持部材７は基台７１と支持突起７２とを有しており、基台７１の両端が固定されている。具体的には、保持部材５に形成された切り欠き部５１１ａ、５１１ｂに嵌め込むことで、平面型蛍光ランプ３と保持部材５の間で固定している。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状光源と、前記面状光源の発光面側に配置された光学面材と、前記面状光源の発光面側に前記光学面材を支持するように配置された支持部材とを具備する光源ユニットにおいて、
前記支持部材は基台と支持突起とを有しており、前記基台の両端が固定されていることを特徴とする光源ユニット。
【請求項２】
前記面状光源は、略平板の面を発光面側にして配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光源ユニット。
【請求項３】
前記支持部材は、前記基台の両端の延長に隙間が形成された状態で固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光源ユニット。
【請求項４】
前記基台は、光取り出し窓を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光源ユニット。
【請求項５】
前記支持部材は、スペーサを介して前記面状光源に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光源ユニット。
【請求項６】
地面に対して発光面が略垂直に配置された請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光源ユニットと、前記光源ユニットの発光面側に配置された液晶パネルとを具備する液晶表示装置において、
前記光源ユニット内の前記支持部材は、地面に対して略垂直に配置されてい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、液晶ディスプレイなどに用いられる面状光源を使用した光源ユニットおよび液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
面状光源を用いた光源ユニットとしては、例えば特開２００５−２０３１６４号公報（以下、特許文献１）がある。この光源ユニットでは、筐体内部に平面型蛍光ランプが配置され、筐体の開口部分には拡散板が配置されている。そして、平面型蛍光ランプと拡散板との間には支持部材が配置されている。この支持部材は、背面側から拡散板を支持しており、自重や熱変形等による拡散板の撓みを防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０３１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のように、特に大型の光源ユニットにおいては、拡散板の撓みを防止するための構成が必要とされている。しかしながら、特許文献１の支持構造では、衝撃によって支持部材が倒れたり、熱膨張によって所定位置からずれたりする不具合が生じ、拡散板を支持できなくなる問題が生じてしまう。
【０００５】
そこで、発明者が拡散板の支持構造について検討した結果、基台と支持突起とを有する支持部材の基台の両端を固定することにより、衝撃や熱的変化によっても支持部材の位置ズレ等が発生せず、長期にわたり安定して拡散板を支持できることを見出したため、提案するに至った。
【０００６】
本発明は、上記のような従来の課題に鑑みたもので、その目的は、面状光源を用いた光源ユニットにおいて、光学面材の撓みを防止することができる光源ユニットおよび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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の光源ユニットは、面状光源と、前記面状光源の発光面側に配置された光学面材と、前記面状光源の発光面側に前記光学面材を支持するように配置された支持部材とを具備する光源ユニットにおいて、前記支持部材は基台と支持突起とを有しており、前記基台の両端が固定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、面状光源を用いた光源ユニットおよび液晶表示装置において、光学面材の撓みを防止することができる光源ユニットを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の第１の実施の形態の光源ユニットについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の光源ユニットを構成する各部品を組み込む前の斜視図である。図２は、光源ユニット完成後の斜視図である。また、図３は、図２の光源ユニットの断面図であり、（ａ）はＸ−Ｘ’の断面を矢印方向から見た図、（ｂ）はＹ−Ｙ’の断面を矢印方向から見た図である。
【００１０】
光源ユニットの筐体を構成するケース１は、例えば、ポリカーボネートやＡＢＳなどの白色プラスチック樹脂からなり、互いに嵌合するフロントケース１１とバックケース１２の２パーツで構成されている。
【００１１】
フロントケース１１は、光源ユニットの発光面側に位置するケースであり、その面は広く開口している。
【００１２】
バックケース１２は、フロントケース１１に対向側に位置し、内部に部品を収容するケースである。その内部には、縁に沿って段差部１２１が形成されている。なお、段差部１２１の形成範囲を少なくし、後述する平面型蛍光ランプ３との接触面積を小さくする構成としても良い。底部にはランプの始動を補助するための金属導体２が配置されている。金属導体２は板状であり、その板面には漏れ電流を軽減するために複数の穴が形成されている。また、その中央には、ランプスペーサ１２２が形成されている。これにより、ランプとの接触面積が少なくなるので、ランプの熱が背面側のケース１に漏れることによるランプ温度の低下を抑制することができるとともに、平面型蛍光ランプ３の自重による撓みを防止することができる。なお、ランプスペーサ１２２は、ランプと接触する部分は断熱性、ランプの割れ防止の観点から樹脂製であるのが望ましい。さらに、コストの観点からバックケース１２と一体形成されるのが望ましい。
【００１３】
バックケース１２の内部には、平面型蛍光ランプ３の平板の面が発光面側となるように配置されている。平面型蛍光ランプ３は、その縁部分が段差部１２１に、中央部分がランプスペーサ１２２にそれぞれ支持されている。
【００１４】
平面型蛍光ランプ３は、扁平矩形状の放電容器３１を有する。放電容器３１は、平板ガラス３１ａと波状の加工ガラス３１ｂの端縁にフリットガラス３２が形成された容器であり、内部には複数の放電空間が分割形成されている。放電空間には、ネオンとアルゴンの混合希ガス及び水銀が封入されている。また、平板ガラス３１ａ及び加工ガラス３１ｂの内面には、それぞれ蛍光体層３３ａ、３３ｂが形成されている。そして、平板ガラス３１ａの外表面の端部には、一対の電極３４ａ、３４ｂが複数の放電空間を横断する方向に形成されている。電極３４ａ、３４ｂには、金属製の給電クリップ４ａ、４ｂが接続されている。給電クリップ４ａ、４ｂは弾性を有しており、平面型蛍光ランプ３への接続と、電極３４ａ、３４ｂとの接続を容易に行うことができる。この給電クリップ４ａ、４ｂの他端にリード線を介して点灯回路を接続（図示なし）し、１０〜２００ｋＨｚの周波数の正弦波電圧を連続又は断続的に印加することにより、平面型蛍光ランプ３内に形成されている各放電空間が放電し、面発光を得ることができる。
【００１５】
バックフレーム１２の内部の平面型蛍光ランプ３上には、例えば、ケース１と同じ材料からなる保持部材５が配置されている。保持部材５は、枠部５１と傾斜部５２ａ、５２ｂとで構成されている。枠部５１は段差部１２２と対面するように形成されている。つまり、平面型蛍光ランプ３上に配置したときには、ランプをバックケース１２の段差部１２１と挟持できる。なお、電極３４ａ、３４ｂ間の中央付近に位置する枠部５１には、切り欠き部５１１ａ、５１１ｂが形成されている。傾斜部５２ａ、５２ｂは、電極３４ａ、３４ｂに沿う枠部５１部分から、内側かつ平面型蛍光ランプ３方向に庇状に延出形成されおり、発光面に対して電極３４ａ、３４ｂを遮蔽しているとともに、反射面を形成している。
【００１６】
バックフレーム１２の発光面側には、拡散板６が配置されている。本実施の形態では、拡散板６はフロントフレーム１１とバックフレーム１２、保持部材５とで挟持されている。なお、光学面材としては平板のような形状変化しにくい材料であればよく、透明板などを代用してもよい。また、所要により、光学面材上に拡散シート、プリズムシート、偏光シートなどの光学シートをさらに配置してよい。
【００１７】
そして、平面型蛍光ランプ３の平板ガラス３１ａと拡散板６との間には、光透過性の部材、例えば透明なプラスチック樹脂からなる支持部材７が配置されている。支持部材７は、各放電空間を横切るように配置され、その両端が固定保持されている。本実施の形態では、保持部材５に形成された切り欠き部５１１ａ、５１１ｂに嵌め込み、平面型蛍光ランプ３と保持部材５の間で固定されている。なお、「固定」としては、嵌め込みの他に、挟持、接着、溶融などの手段を採用できるが、長期間の使用で支持部材７が脱落しない程度の固定であれば良い。例えば、保持部材５に嵌め込んだ場合においては、支持部材７の両端が切り欠き部５１１ａ、５１１ｂから抜けない程度であれば、保持部材５との間に隙間があり、微動可能に構成されていても良い。ここで、保持された支持部材７の延長には、隙間が形成されており、支持部材７が熱膨張により伸縮しても、その形状変化の影響を吸収することができる。また、固定される支持部材７の両端は平面型蛍光ランプ３の非発光部（内部に放電空間が位置していないランプ部分であり、主としてフリットガラス３２が形成されたランプ部分を示す。）であるのが望ましい。この構成であれば、固定された支持部材７部分が熱や紫外線等で劣化し、変形等することがなく、長期間にわたり安定した固定が可能である。
【００１８】
図４は、支持部材の斜視図である。支持部材７は、例えばポリカーボネートやアクリル等の光透過性に優れた透明なプラスチック材料からなり、一体形成された基台７１と支持突起７２とで構成されている。基台７１は、平面型蛍光ランプ３の幅と同程度の長さの薄板である。この基台７１の幅ｄは、支持部材７が安定するよう、５．０ｍｍ以上であるのが望ましい。この基台７１には、発光ロスを極力少なくするために、複数の光取り出し窓７１１が形成されている。この光取り出し窓７１１は、基台７１の耐久性、光透過性等を考慮して、所望の大きさに調整することができる。また、基台７１のランプ接触側には、複数のスペーサ７１２が形成されている。このスペーサ７１２により、平面型蛍光ランプ３との接触面積を少なくすることができる。つまり、支持部材７に平面型蛍光ランプ３の熱が伝達することによるランプ温度の低下を防止することができる。また、暗線の発生を抑制することができる。支持突起７２は基台７１の中央から突出形成されており、先端が拡散板６に接触し、拡散板６の撓みを防止することができる。なお、支持突起７２がランプスペーサ１２２と一直線上乃至その近辺に形成されていれば、支持突起７２が形成された基台７１部分の高さが変動しないため、拡散板６の微妙な撓みを防止できる点で有利である。
【００１９】
以上の構成を具備する光源ユニットでは、支持部材７は、基台７１の両端で固定されているため、平面型蛍光ランプ３上での基台７１のスライド動作等を防止できるとともに、支持突起７２の先端が拡散板６と接しているため、基台７１の面に対して垂直な方向の動作を防止することができる。この効果は試験的にも確認することができた。また、本実施の形態の構成であれば、光源ユニットを縦置きにしたり、振動を与えたりしても、支持部材７が所定の位置からずれることもなく、長時間安定して拡散板６の撓みを防止できることが確認された。
【００２０】
したがって本実施の形態の光源ユニットでは、基台７１と支持突起７２とを有する支持部材７の基台７２の両端が保持部材５によって固定されている支持部材７により、拡散板６が支持されているので、長期にわたって拡散板６の撓みを防止することができるとともに、支持部材７の位置ズレ等も防止することができる光源ユニットを提供することができる。
【００２１】
また、平板ガラス３１ａを発光面側とする場合、加工ガラス３１ｂを発光面側とする場合と比較して、得られる光量は高くなる。しかし、平板ガラス３１ａと加工ガラス３１ｂとの接点が暗くなり、輝度ムラが生じやすいが故に、平板ガラス３１ａと拡散板６との距離を５ｍｍ〜３０ｍｍと比較的長くする構造が採用される。このため、拡散板６を支持する支持突起７２の長さが長くなり、支持部材７のバランスが悪くなる傾向があるが、本実施の形態であれば、支持部材７が倒れたり、位置ズレしたりすることなく、長時間にわたり支持部材７の安定的な固定を行うことができる。
【００２２】
また、支持部材７は、基台７１の両端の延長に隙間が形成された状態で固定されているので、支持部材７が熱により、基台７１の長手方向に伸縮しても、その形状変化による影響を吸収することができる。
【００２３】
また、基台７１には、光取り出し窓７１１が形成されているため、支持部材７１による平面型蛍光ランプ３からの光の遮光や反射による効率の低下を抑制することができる。
【００２４】
さらに、支持部材７は、基台７２の裏面側に形成されたスペーサ７１２を介して平面型蛍光ランプ３に配置されているため、ランプとの接触面積を少なくすることができ、ランプ温度の低下や、暗線の発生を抑制することができる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施の形態の平面型蛍光ランプの断面図である。この第２の実施の形態の各部について、第１の実施の形態の平面型蛍光ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２６】
第２の実施の形態は、加工ガラス３１ｂを発光面側としている。この構成では、加工ガラス３１ｂの面において光拡散効果が得られるために、加工ガラス３１ｂと拡散板６との距離を３ｍｍ〜２０ｍｍと比較的短くしても、ムラのない発光面を得ることができる。また、この実施の形態では、平面型蛍光ランプ３の内部に形成された各放電空間を横切る方向に支持部材７が配置され、両端を固定しているので、基台７１の裏面が平面であっても加工ガラス３１ｂとの接触面積は小さくでき、支持部材７のコストが安くなる。
【００２７】
なお、図６のように、各放電空間に対して平行方向に支持部材７を配置した場合には、支持部材７の撓み防止、ランプ温度低下抑制、効率低下抑制のために加工ガラス３１ｂと基台７１との間に支持壁７３を設けるのが望ましい。また、基台７１の幅方向の両端は、加工ガラス３１ｂの形状に沿う形状であるのが望ましい。
【００２８】
したがって、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果が得られるほか、支持部材７のコストが安く、また光源ユニットの厚みが薄くても輝度ムラの少ない光源ユニットを提供することができる。
【００２９】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の光源ユニットを用いた液晶表示装置について説明するための全体図である。
【００３０】
液晶表示装置は、フロントフレームＦＦおよびバックフレームＢＦにより、筐体が構成されている。
【００３１】
フロントフレームＦＦは、開口面を有し、その開口面には背面側に液晶パネルＬＣＰが配置されている。
【００３２】
バックフレームＢＦは、有底開口のケース部分とその開口面が地面に対して略垂直になるようにケース部分を支える支持台とで構成されている。このバックフレームＢＦのケース部分には、光源ユニットＬＵおよびインバータＩＮＶが配置されている。なお、光源ユニットＬＵには、内部に支持部材７が配置されている。
【００３３】
つまり、本実施の形態の液晶表示装置は、発光面が地面に対して略垂直の状態、いわゆる縦置きの状態で使用される。そして、縦置きの状態では、支持部材７の地面方向への自重の影響を軽減するために、支持部材７も地面に対して略垂直に配置されている。
【００３４】
したがって、本実施の形態では、液晶表示装置を縦置きの状態で使用しても、長時間拡散板の撓みを防止することができる信頼性の高い液晶表示装置を提供することができる。
【００３５】
なお、本発明は、上記した実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００３６】
保持部材５によって、支持部材７を固定する場合、保持部材５ががたついたりしないよう、図８のように、バックフレーム１２と嵌合し、ほぼ一体化した形状であるのが望ましい。
【００３７】
支持部材７の変形例を挙げる。
【００３８】
支持部材７の材料としては、高反射率の表面を有する部材、例えば反射率が７０％以上の白色プラスチック樹脂で構成しても良い。この場合、光透過性の材料と比較して、光量をロスするが、光が乱反射して輝度ムラが抑制される効果を得ることができる。また、低コストで作成することも可能となる。なお、基台７１は光透過性の部材、支持突起７２は高反射率の部材で構成すれば、光量ロスが少なく、輝度ムラが抑制される点でさらに有利である。
【００３９】
支持部材７は、２以上並列に配列しても良い。
【００４０】
基台７１は、材料の選択、薄さ等により、光透過性が優れている場合は、図９（ａ）のように光取り出し窓７１１を形成しないで構成することもできる。また、基台７１の長さが５０ｃｍ以内である場合は、図９（ｂ）のように、例えば１．０ｍｍ程度の幅が薄い基台７１であっても支持部材７が倒れることなく構成することができる。なお、内部に金属線、金属板などを入れて補強すれば、さらに信頼性が向上するので望ましい。この場合、５０ｃｍ以上の場合でも適用することができる。
【００４１】
基台７１の両端の形状は、図１０（ａ）、（ｂ）のように、支持部材７が切り欠き部５１１ａ、５１１ｂから抜けないように保持部材５と嵌合する形状であるのが望ましい。
【００４２】
支持突起７２の形状は、円錐状、多角錐状、円柱状、多角柱状等、特に限定されない。ただし、拡散板６と接触する支持突起７２の先端は、ムラ、先端形状の変形、拡散板６の損傷等を考慮して、丸みを持つ形状であるのが望ましく、特に０．１ｍｍ〜２．０ｍｍの半径の範囲であるのが望ましい。また、支持突起７は、拡散板６の確実な支持のために、拡散板６の中央から半径１０ｃｍ以内に接点を有するのが望ましい。なお、基台７１との接続側は、支持部材７の安定性、支持突起７２の曲がり防止等を考慮して、断面積が大きい方が望まれる。
【００４３】
ここで、支持突起７２の先端形状は、点接触の限定されず、図１１（ａ）のように線接触する形状であっても良い。この場合、拡散板６との接触面積が増えるとともに、突起自体の強度が向上するため、拡散板６の支持の信頼性がさらに向上する。また、図１１（ｂ）のように、点接触の支持突起７２を例えば、５ｃｍ以上の間隔で複数形成し、線接触の場合と同様の効果を得つつ、暗線の発生を抑制する形状であっても良い。さらに、図１１（ｃ）のように、支持突起７２を並列に配置した形状であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の光源ユニットを構成する各部品を組み込む前の斜視図。
【図２】光源ユニット完成後の斜視図。
【図３】図２の光源ユニットの断面図。
【図４】支持部材の斜視図。
【図５】本発明の第２の実施の形態の光源ユニットの断面図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の変形例。
【図７】本発明の第３の実施の形態の液晶表示装置の斜視図。
【図８】保持部材の変形例。
【図９】基台の変形例。
【図１０】基台の両端形状の変形例。
【図１１】支持突起の変形例。
【符号の説明】
【００４５】
１  ケース
１１  フロントケース
１２  バックケース
１２１  段差部
１２２  ランプスペーサ
２  金属導体
３  平面型蛍光ランプ
３１ａ  平板ガラス
３１ｂ  加工ガラス
４  給電クリップ
５  保持部材
５１１ａ、５１１ｂ  切り欠き部
６  拡散板
７  支持部材
７１  基台
７１２  スペーサ
７２  支持突起
【図１】
2008021583.tif 000003
【図２】
2008021583.tif 000004
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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