(57)【要約】【課題】エッジライト方式のバックライト装置において、発光素子が放出する光を効率よく利用し、バックライトの輝度や輝度の均一性等の光学的性能を向上させることができるバックライト装置を提供する。【解決手段】バックライト装置は、基板に複数の発光素子を列状に配した光源装置と、前記基板に当接する第１の面と前記基板に対向する第２の面を有する導光板とを備え、前記基板と前記第２の面との間に前記発光素子が設けられている。【選択図】図５
2013214362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に複数の発光素子を列状に配した光源装置と、
前記基板に当接する第１の面と前記基板に対向する第２の面を有する導光板とを備え、
前記基板と前記第２の面との間に前記発光素子が設けられたバックライト装置。
【請求項２】
前記第１の面は、前記導光板の両側の端部付近に設けられた請求項１に記載されたバッ
クライト装置。
【請求項３】
前記第１の面は、前記導光板の両側の端部付近と両側の端部の間に１個または複数個設
けられた請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項４】
前記第１の面と前記第２の面の段差により形成される突起部は前記導光板と一体成型に
より形成された請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項５】
前記第１の面と前記第２の面の段差の長さは、前記発光素子の高さに０．１ｍｍから数
ｍｍを加えた長さである請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項６】
前記基板の表面の側に前記発光素子が実装された請求項１に記載されたバックライト装
置。
【請求項７】
外形が略長方形の平板状の透過型の液晶セルと、
基板に複数の発光素子を列状に配した光源装置と、前記基板に当接する第１の面と前記
基板に対向する第２の面を有する導光板とを備え、前記基板と前記第２の面との間に前記
発光素子が設けられたバックライト装置と、
を有する液晶モジュール。
【請求項８】
外形が略長方形の平板状の透過型の液晶セルと、
基板に複数の発光素子を列状に配した光源装置と、前記基板に当接する第１の面と前記
基板に対向する第２の面を有する導光板とを備え、前記基板と前記第２の面との間に前記
発光素子が設けられたバックライト装置と、
前記液晶セルまたは前記光源装置を駆動する電気回路基板と、
を有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、バックライト装置、液晶モジュール及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置等の平面表示装置は、薄型、軽量、低消費電力といった特徴を生か
して、テレビジョン、各種コンピューター機器等の画像表示装置として広く利用されてい
る。
【０００３】
例えば、光透過型の液晶表示装置は、一対の透明基板の間に液晶層を保持して成る液晶
パネルと、この液晶パネルの裏面（画像表示面とは逆の面）上に配置されてこの液晶パネ
ルに光源光を導くバックライト装置とを含む。
【０００４】
このような液晶表示装置について一層の装置の薄型化、小型化を行うには、バックライ
ト装置の薄型化を達成する必要がある。そのため、バックライト装置は、直下型よりもエ
ッジライト方式（サイドライト方式）が多く採用されている。
【０００５】
エッジライト方式のバックライト装置は、線状光源と、裏面側に散乱パターンが印刷さ
れたアクリル樹脂などの薄板形状の導光板とを含む。この線状光源は、導光板の一端面に
近接配置されている。そして、線状光源からの光源光は、導光板中を伝搬し、導光板裏面
の散乱パターンによって散乱され、液晶パネル側の導光板主表面から出射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３４９０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
エッジライト方式のバックライト装置では、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が発する
光を如何に効率よく導光板へ伝搬するかが重要であるが、その中でＬＥＤと導光板の位置
関係は導光板主表面から出射される輝度に直接影響するため重要な要素となっている。
【０００８】
本発明の目的は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、エッジライト方式
のバックライト装置において、発光素子が放出する光を効率よく利用し、バックライトの
輝度や輝度の均一性等の光学的性能を向上させることができるバックライト装置、このバ
ックライト装置を備えた液晶モジュール及び液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、実施形態によれば、バックライト装置は、基板に複数の発
光素子を列状に配した光源装置と、前記基板に当接する第１の面と前記基板に対向する第
２の面を有する導光板とを備え、前記基板と前記第２の面との間に前記発光素子が設けら
れている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態における液晶表示装置の外観斜視図。
【図２】実施形態における液晶表示装置の断面図。
【図３】実施形態における液晶モジュールの外観斜視図。
【図４】実施形態における液晶モジュールの概略構成を示す斜視図。
【図５】実施形態におけるバックライト装置の外観図。
【図６】光源装置の外観斜視図。
【図７】実施形態における別のバックライト装置の例の外観図。
【図８】突起部の別の形態を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態における液晶表
示装置１の外観斜視図である。図２は、実施形態における液晶表示装置１の断面図であり
、図１におけるＡＡ断面を示す。液晶表示装置１は、筐体２と、筐体２を支持するスタン
ド３を備えている。筐体２は前面側に液晶モジュール４が配置されている。液晶モジュー
ル４の背面側には液晶モジュール４を駆動するための回路基板５や電源回路基板６が設置
されている。
【００１２】
筐体２は、筐体２の前面側と上面、底面、両側側面の一部を覆う前面ベゼル７と、筐体
２の背面側と上面、底面、両側側面の一部を覆う背面ベゼル８とによって外面が囲まれて
いる。画面９は、液晶モジュール４の前面ベゼル７の窓部７ａの内側の表示部分である。
【００１３】
図３は、実施形態における液晶モジュール４の外観斜視図である。図４は、実施形態に
おける液晶モジュール４の概略構成を示す斜視図である。液晶モジュール４は、前面カバ
ー１０、液晶セル１１、バックライト装置１２により構成されている。
【００１４】
液晶セル１１は、外形が略長方形の平板状の透過型の液晶パネルである。少なくとも２
枚のガラス等による基板（図示しない）に挟まれた隙間に液晶物質が充填された平坦な構
造である。基板の間隔は通常数マイクロメートルである。それぞれの基板の外側には、偏
光板（図示しない）が設けられている。
【００１５】
バックライト装置１２は、バックシャーシ１３、光源装置１４、放熱板１５、導光板１
６、反射シート１７、光学シート（拡散シート）１８、中間押さえ枠１９等により構成さ
れている。バックシャーシ１３は、板金または樹脂成型により形成されている。バックシ
ャーシ１３の背面側は補強用のリブや各種部品を取り付けるためのネジ孔やスタッドが設
けられている。バックシャーシ１３の前面側に、反射シート１７、導光板１６、光学シー
ト１８が配置され、中間押さえ枠１９によってバックシャーシ１３に組み付けられている
。バックシャーシ１３の反対側の面（背面側）には、回路基板５や電源回路基板６が取り
付けられている。
【００１６】
バックシャーシ１３の前面側の下部に放熱板１５、光源装置１４が設けられている。放
熱板１５は、押し出し成型等により加工され、材料はアルミニウム等が用いられる。放熱
板１５は、光源装置１５の放熱と位置決めの機能を有する。放熱板１５の断面形状は略Ｌ
字形状であり、略Ｌ字形状の底面側の上面に光源装置１４が接着等により固定されている
。放熱板１５は、バックシャーシ１３の前面側の下部に固定されており、光源装置１４の
熱の一部はバックシャーシ１３へ放熱される。
【００１７】
光源装置１４は、発光素子配線基板２０上にＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発光
素子２１を複数個列状に実装した回路基板である。発光素子配線基板２０は、ガラスエポ
キシ基板やアルミニウム基板等のリジッド基板やフレキシブル配線基板が用いられる。発
光素子２１は、例えば、外形が横６ミリメートル縦３ミリメートル程度大きさのＬＥＤ素
子であり、発光素子配線基板２０上に複数のＬＥＤ素子が数ミリメートルから数センチメ
ートルの間隔で実装されている。発光素子配線基板２０の端部には発光素子２１を駆動す
る電源を供給するためのコネクタ（図示しない）が設置されている。
【００１８】
導光板１６は、外形が略長方形の板状であって、外形は液晶セル１１とほぼ同じ大きさ
である。導光板１６は、透明なアクリル板やポリカーボネート板により形成されている。
導光板１６は、光源装置１４から射出された光が入射する光入射面１６ａ及び光入射面１
６ａから入射した光を射出する光射出面１６ｂを備える。導光板１６は、光入射面１６ａ
から発光素子２１が放射した光が入射され、内部で反射を繰り返し行なうことにより、液
晶セル１１の背面と対向する面（光射出面１６ｂ）全面から光を射出するように構成され
ている。導光板１６は、光源装置１４からの光を液晶セル１１の背面側から照射する。
【００１９】
導光板１６とバックシャーシ１３の間に反射シート１７が設けられている。導光板１６
からバックシャーシ１３側に放射される光を反射させて導光板１６に戻すことにより光を
有効利用するための光学部材である。また、導光板１６の反射シート１７と対向する面に
反射材料が塗布される場合がある。
【００２０】
導光板１６の光射出面１６ｂには光学シート１８が設けられている。光学シート１８は
、導光板１６から出射された光の出射方向を調節したり、光を拡散させたりして液晶セル
１１の背面を均一に照射するために用いられる光学部材である。
【００２１】
中間押さえ枠１９は、樹脂成型またはアルミニウム押出成型等により加工された枠状の
部材である。中間押さえ枠１９は、反射シート１７、導光板１６、光学シート１８をバッ
クシャーシ１３の前面側に位置決めすると共に、液晶セル１１をバックシャーシ１３に対
して位置決めする機能を有している。
【００２２】
前面カバー１０は、樹脂成型またはアルミニウム押出成型等により加工された枠状の部
材である。前面カバー１０は、液晶セル１１を挟むようにしてバックライト装置１２に対
して固定する。前面カバー１０とバックシャーシ１３によって液晶モジュール４の外形が
形成されると共に液晶モジュール４の平面的な強度が保持されている。
【００２３】
図５は、実施形態におけるバックライト装置１２の外観図である。図は各部品の配置関
係を分かり易くするため示すために単純化して示されている。図５（ａ）は、図５（ｂ）
におけるＢＢ断面であり、バックライト装置１２の導光板１６を前面側から見た図である
。図５（ｂ）は、バックライト装置１２の断面図である。
【００２４】
バックシャーシ１３の前面側に反射シート１７、導光板１６、光学シート１８が配置さ
れ、中間押さえ枠１９によりバックシャーシ１３に押さえ付けられるようにして設置され
ている。反射シート１７、導光板１６、光学シート１８は、温度の上昇下降によって膨張
収縮するため上下左右方向に僅かに移動できる。
【００２５】
バックライト装置１２の底部付近には放熱板１５と光源装置１４が設置されている。発
光素子配線基板２０に実装された発光素子２１が出射する光は、導光板１６の光入射面１
６ａへ向けて出射される。
【００２６】
導光板１６は、光素子配線基板２０に当接する第１の面と光素子配線基板２０に対向す
る第２の面を有する。この第２の面は光入射面１６ａに相当する。従って光素子配線基板
２０と第２の面との間に発光素子２１が配置された構成となっている。導光板１６は第２
の面（光入射面１６ａ）から、光源装置１４から射出された光を入射し、光射出面１６ｂ
から光を液晶セル１１へ射出する。
【００２７】
光素子配線基板２０に当接する第１の面は、第２の面よりも光素子配線基板２０方向に
突出した位置にあり、第１の面と第２の面の段差により、第１の面が設けられた部分は突
起部１６ｃを形成している。第１の面は、突起部１６ｃの先端部１６ｄの光素子配線基板
２０の表面２０ａに対峙、当接した面に相当する。突起部１６ｃは導光板１６の両側の端
部付近に設けられている。両側の端部付近の突起部１６ｃの先端部１６ｄが発光素子配線
基板２０の表面２０ａに当接している。突起部１６ｃは、導光板１６と一体成型により形
成されている。
【００２８】
図５において、突起部１６ｃの高さＨは、先端部１６ｄと光入射面１６ａの距離である
。従って、高さＨは第１の面と第２の面の段差の長さを表している。また、距離Ｌは、発
光素子２１の表面から光入射面１６ａの距離である。高さＧは、発光素子２１の高さであ
る。従って、高さＨは発光素子２１の高さＧと距離Ｌを加えた長さに等しい。発光素子２
１の高さＧは、例えば、ＬＥＤの場合には０．５ｍｍ（ミリメートル）から２ｍｍ程度で
ある。距離Ｌは、通常０．１ｍｍから数ｍｍ程度の間に設定される。更に詳細な設定にお
いては０．６ｍｍから０．７ｍｍに設定される場合がある。
【００２９】
距離Ｌは導光板１６の光射出面１６ｂから出射される輝度や、輝度分布に影響するため
、温度による変動や導光板１６の左右におけるばらつきを抑制することが重要となる。距
離Ｌの変動は、突起部１６ｃの高さＨの変動の影響を受けるが、突起部１６ｃの高さＨの
変動は小さいため、距離Ｌの変動は小さい。従って光射出面１６ｂから出射される輝度や
、輝度分布の変動を抑制することができる。導光板１６の質量による鉛直下向きの重量が
常に作用するため、突起部１６ｃの先端部１６ｄは発光素子配線基板２０の表面２０ａに
当接した状態を安定して維持できる。
【００３０】
導光板１６の突起部１６ｃの先端部１６ｄと発光素子配線基板２０の表面２０ａを直接
当接させることにより、介在部品の寸法精度や熱膨張による寸法変動を除外することがで
きる。例えば、放熱板１５に対して発光素子配線基板２０を位置決めし、放熱板１５に対
して導光板１６を位置決めした場合には、放熱板１５が介在するために、放熱板１５の部
品寸法精度に注意を払わなくてはならない。また放熱板１５が介在するために、放熱板１
５の熱膨張による寸法変動も考慮しなくてはならない。
【００３１】
図６は、光源装置１４の外観斜視図である。発光素子配線基板２０の発光素子２１実装
側の表面が基準面となる表面２０ａとなる。導光板１６の突起部１６ｃを当接させるよう
な場合には、発光素子配線基板２０は、アルミニウム基板等のリジッド基板が好適である
。
【００３２】
図７は、実施形態における別のバックライト装置１２の例の外観図である。導光板１６
の両側の端部付近と、導光板１６の両側の端部の間の中央付近にも、発光素子配線基板２
０の表面２０ａに当接させる突起部１６ｃを設けた例を示している。図７においては、突
起部１６ｃは３個であるが、更に多数であってもよい。
【００３３】
以上のように導光板１６の光入射面１６ｃ（第２の面）が設けられた側面の両側の端部
付近あるいは端部間の中間に発光素子配線基板２０方向に突出した複数の突起部１６ｃを
設け、この先端部１６ｄ（第１の面）が発光素子配線基板２０の表面２０ａに当接するよ
うにしたので、距離Ｌ（発光素子２１の表面から光入射面１６ａの距離）の寸法精度の維
持が容易になると共に温度変化による変動が抑制されるため、発光素子２１が出射する光
を効率よく利用し、バックライトの輝度や輝度の均一性等の光学的性能を向上させること
ができる。
【００３４】
図８は、突起部の別の形態を示した図である。突起部品２２は、図８（ａ）に示すよう
に断面がコの字形状をしており、底部２３の厚さがＨである。コの字の内側の幅Ｗは導光
板２４の厚さより僅かに大きい。材質は導光板２４と同質があることが望ましいが、これ
に限るものではない。図８（ｂ）に示すように、一体化した突起のない導光板２４の端部
に突起部品２２を嵌めることによって、導光板２４に高さＨの突起部を設けることができ
る。この突起部品２２を導光板２４の光入射面２４ａの両側の端部付近あるいは端部間の
中間に接着等により固定すればよい。
【００３５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要
旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示され
ている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実
施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に異なる実施形
態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００３６】
１  液晶表示装置
２  筐体
３  スタンド
４  液晶モジュール
５  回路基板
６  電源回路基板
７  前面ベゼル
８  背面ベゼル
９  画面
１０  前面カバー
１１  液晶セル
１２  バックライト装置
１３  バックシャーシ
１４  光源装置
１５  放熱板
１６  導光板
１６ａ  光入射面
１６ｂ  光射出面
１６ｃ  突起部
１６ｄ  先端
１７  反射シート
１８  光学シート
１９  中間押さえ枠
２０  発光素子配線基板
２０ａ  表面
２１  発光素子
２２  突起部品
２３  底部
２４  導光板
【図１】
2013214362.tif 000003
【図２】
2013214362.tif 000004
【図３】
2013214362.tif 000005
【図４】
2013214362.tif 000006
【図５】
2013214362.tif 000007
【図６】
2013214362.tif 000008
【図７】
2013214362.tif 000009
【図８】
2013214362.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月25日(2013.7.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とこの基板に列状に配置された複数の発光素子とを有する光源装置と、
前記基板に対向する面を有する導光板と、
前記導光板と同じ材質で形成され、前記発光素子の高さよりも厚い底部とこの底部の両側に突出した突起部とを有し、前記底部で前記導光板の面を受け前記突起部間で前記導光板を挟むようにして前記導光板と前記基板間に前記複数の発光素子を避けて配置された突起部材とを具備するバックライト装置。
【請求項２】
前記突起部材は、前記導光板の両側の端部付近に設けられた請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項３】
前記突起部材は、前記導光板の両側の端部付近と両側の端部の間に１個または複数個設けられた請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項４】
前記突起部材は、前記導光板と一体成型により形成された請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項５】
前記突起部材の底部の高さは、前記発光素子の高さに０．１ｍｍから数ｍｍを加えた長さである請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項６】
前記基板の表面の側に前記発光素子が実装された請求項１に記載されたバックライト装置。
【請求項７】
外形が略長方形の平板状の透過型の液晶セルと、
基板とこの基板に列状に配置された複数の発光素子とを有する光源装置と、前記基板に対向する面を有する導光板と、前記導光板と同じ材質で形成され、前記発光素子の高さよりも厚い底部とこの底部の両側に突出した突起部とを有し、前記底部で前記導光板の面を受け前記突起部間で前記導光板を挟むようにして前記導光板と前記基板間に前記複数の発光素子を避けて配置された突起部材とを備えるバックライト装置と、
を有する液晶モジュール。
【請求項８】
外形が略長方形の平板状の透過型の液晶セルと、
基板とこの基板に列状に配置された複数の発光素子とを有する光源装置と、前記基板に対向する面を有する導光板と、前記導光板と同じ材質で形成され、前記発光素子の高さよりも厚い底部とこの底部の両側に突出した突起部とを有し、前記底部で前記導光板の面を受け前記突起部間で前記導光板を挟むようにして前記導光板と前記基板間に前記複数の発光素子を避けて配置された突起部材とを備えるバックライト装置と、
前記液晶セルまたは前記光源装置を駆動する電気回路基板と、
を有する液晶表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、実施形態によれば、バックライト装置は、基板とこの基板に列状に配置された複数の発光素子とを有する光源装置と、前記基板に対向する面を有する導光板と、前記導光板と同じ材質で形成され、前記発光素子の高さよりも厚い底部とこの底部の両側に突出した突起部とを有し、前記底部で前記導光板の面を受け前記突起部間で前記導光板を挟むようにして前記導光板と前記基板間に前記複数の発光素子を避けて配置された突起部材とを備える。