(57)【要約】【課題】薄型の拡散板や光学面材が設けられた場合においても、支持部材の配置位置を適宜設定して光学面材の撓みを防止することにより、輝度ムラを解消することが可能なバックライト装置を提供する。【解決手段】開口部と底部とを有する筐体と、前記筐体内に設けられた光源と、前記筐体の前記開口部に設けられた光学面材と、前記筐体の前記底部の側から前記光学面材を支持する複数の支持部材と、を備え、前記複数の支持部材のそれぞれを中心とする円の半径をｒ（ｍｍ）、前記光学面材の厚みをＴ（ｍｍ）としたときに、条件式：Ｔ≦０．７かつｒ≦１７５Ｔ＋２７．５を満たす半径ｒの円により、前記筐体の前記開口部の範囲を包含するように前記複数の支持部材を配置したとを特徴とするバックライト装置が提供される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部と底部とを有する筐体と、
前記筐体内に設けられた光源と、
前記筐体の前記開口部に設けられた光学面材と、
前記筐体の前記底部の側から前記光学面材を支持する複数の支持部材と、
を備え、
前記複数の支持部材のそれぞれを中心とする円の半径をｒ（ｍｍ）、前記光学面材の厚みをＴ（ｍｍ）としたときに、条件式
Ｔ≦０．７かつｒ≦１７５Ｔ＋２７．５
を満たす半径ｒの円により、
前記筐体の前記開口部の範囲を包含するように前記複数の支持部材を配置したことを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記筐体の前記開口部の端部から前記半径ｒを超えて内側に位置する矩形範囲を包含するように前記複数の支持部材を配置したことを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記光学面材は、ポリカーボネートを主体とした材料からなることを特徴とする請求項１または２に記載のバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライト装置に関し、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）のバックライトや面状照明光源などとして用いることができる直下型のバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイの普及に伴い、直下型バックライト装置の薄型化、軽量化が望まれている。このため、バックライト装置に設けれられる拡散板やレンズシートなどの薄型化・軽量化の開発が進められている。例えば、板厚が約２．０ｍｍであった従来の拡散板と比較して、板厚が約半分（約１．０ｍｍ）以下の拡散板の開発が進められている。
【０００３】
このように薄型化した拡散板が設けられたバックライト装置においては、拡散板が自重により撓むことがある。さらに、バックライト装置に設けられた光源が点灯している時には、光源からの熱により、拡散板が熱伸縮を起こして光源の側に撓むことがある。これにより、拡散板の一部の領域において、拡散板と光源との距離が短くなることで、バックライト装置の発光が不均一となり、輝度ムラが発生するという問題が生ずる。逆に、拡散板の他の一部の領域において、拡散板と光源との距離が長くなることでバックライト装置の発光が不均一となり、輝度ムラが発生するという問題も生ずる。
【０００４】
前述の問題は、薄型化した拡散板などの光学シートが備えられた直下型バックライト装置の場合だけではなく、拡散板レス化した直下型バックライト装置においても同様に発生する。
【０００５】
この対策の１つとして、拡散板の撓みを防止するために拡散板を支持する支持部材を配置するものが挙げられる（例えば、特許文献１）。また、他の対策として、支持部材の形状、材質などに関するものが挙げられる（例えば、特許文献２）。
【特許文献１】特開２００５−３４７００５号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５８８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された技術においては、支持ピンを例えば３インチ四方に各々ひとつの割合で千鳥状に配置するものである。しかし、特許文献１には、拡散板の材質や板厚などについては開示されていない。また、拡散板の撓みやそれに伴って発生する問題についても、記載されていない。また、光学シートと筐体とを両面テープにて接合してる。これは、バックライト装置の低コスト化および製造工程縮減化という点では改善の余地がある。
【０００７】
特許文献２に開示された技術においては、支持部材の形状、材質などが記載されている。しかし、これらの技術は、薄型の拡散板を直下型バックライト装置に用いた場合において、拡散板の撓みを防止するための支持部材の配置位置を考慮に入れていないという点では改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、薄型の拡散板や光学面材が設けられた場合においても、支持部材の配置位置を適宜設定して光学面材の撓みを防止することにより、輝度ムラを解消することが可能なバックライト装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、開口部と底部とを有する筐体と、前記筐体内に設けられた光源と、前記筐体の前記開口部に設けられた光学面材と、前記筐体の前記底部の側から前記光学面材を支持する複数の支持部材と、を備え、前記複数の支持部材のそれぞれを中心とする円の半径をｒ（ｍｍ）、前記光学面材の厚みをＴ（ｍｍ）としたときに、条件式：Ｔ≦０．７かつｒ≦１７５Ｔ＋２７．５を満たす半径ｒの円により、前記筐体の前記開口部の範囲を包含するように前記複数の支持部材を配置したことを特徴とするバックライト装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、薄型の拡散板や光学面材が設けられた場合においても、支持部材の配置位置を適宜設定して光学面材の撓みを防止することにより、輝度ムラを解消することが可能なバックライト装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る直下型バックライト装置の分解斜視図である。  
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る直下型バックライト装置を右側面から見た断面図である。
【００１２】
図１に表したように、第１の実施の形態に係る直下型バックライト装置１は、フロントフレーム１０と、光学面材２０と、筐体（以下、「バックフレーム」という。）３０と、光源４０と、光学面材２０を支持する支持部材５０と、を備えている。フロントフレーム１０は、開口部１２を有する。バックフレーム３０は、開口部３２と底部３４とを有する。光学面材２０は、フロントフレーム１０とバックフレーム３０とに挟まれるようにして保持される。光源４０は、バックフレーム３０の内に配置されている。支持部材５０は、バックフレーム３０の底部３４に複数配置されている。
【００１３】
光源４０は、例えば冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）、熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ：Hot Cathode Fluorescent Lamp）、外面電極蛍光ランプ（ＥＥＦＬ：External Electrode Fluorescent Lamp）、などの線状光源のほか、例えば平面型蛍光ランプ（ＦＦＬ：Flat Fluorescent Lamp）などの面状光源であってもよい。また、光源４０として、発光ダイオード（Light Emitting diode）やその他の各種の発光素子を用いることもできる。  
光学面材２０は、例えば拡散剤を添加した拡散板でも、何も添加していない透明板であってもよい。また、光学面材２０は、レンズシートなどでもよい。光学面材２０として拡散板を設ける場合、その材質は、成形性や強度などを考慮すると、例えば９０重量％以上がポリカーボネート（ＰＣ：Polycarbonate）からなるものが好ましい。
【００１４】
図３は、光学面材の厚みＴと支持部材の最大支持可能半径ｒとの関係を表した表である。  
本発明者は、光学面材２０の厚みＴと、支持部材５０の最大支持可能半径ｒと、の関係について事前検討を行っている。これによれば、例えば光学面材２０の厚みＴが１．５ｍｍである場合において、光学面材２０を撓ませることなく支持できる支持部材５０の最大支持可能半径ｒは、約６００ｍｍ程度である。光学面材２０のその他の厚みＴに対する支持部材５０の最大支持可能半径ｒは、図３に表した如くである。
【００１５】
図４は、図３に表した事前検討の結果を表したグラフである。  
また、図５は、図４に表したグラフにおいて、光学面材の厚みＴが０〜０．８ｍｍである範囲を拡大して表したグラフである。  
図４および図５に表したグラフにおいては、横軸は光学面材２０の厚みＴを表しており、縦軸は光学面材２０を撓ませることなく支持できる支持部材５０の最大支持可能半径ｒを表している。図４に表したグラフによれば、光学面材２０の厚みＴが０．７ｍｍ以下である場合においては、支持部材５０の最大支持可能半径ｒが急激に小さくなることが分かる。これは、例えば光学面材２０の厚みＴが０．５ｍｍである場合においては、支持部材５０は半径約１１０ｍｍ程度の範囲しか光学面材２０を支持することができず、密度を高くして多くの支持部材５０を配置しなければ光学面材２０が撓んでしまうことを意味している。
【００１６】
なお、図５に表したグラフによれば、光学面材の厚みＴが０〜０．８ｍｍである範囲おいては、光学面材２０の厚みＴと、支持部材５０の最大支持可能半径ｒと、の関係式は次式で表されることが分かっている。
ｒ＝１７５Ｔ＋２７．５            ・・・・・式（１）
従って、光学面材２０の板厚が少なくとも０．７ｍｍ以下の場合において、光学面材２０の撓みが顕著になることが本発明者の事前検討の結果から分かった。そのため、板厚が０．７ｍｍ以下である光学面材を例に挙げて、以下説明する。
【００１７】
支持部材５０は、支持部材５０の底面に貼着した両面テープなどの接着層を介してバックフレーム３０の底部３４に貼着されている。または、支持部材５０の底面またはバックフレーム３０の底部３４のいずれかに雄ねじが設けられ、バックフレーム３０の底部３４または支持部材５０の底面のいずれかに雌ねじが設けられ、支持部材５０とバックフレーム３０とが螺合されていてもよい。さらには、支持部材５０とバックフレーム３０とに設けられた例えば嵌合爪などによりこれらが嵌合されていてもよい。
【００１８】
光学面材２０は、前述の通り、フロントフレーム１０とバックフレーム３０とに挟まれているため、構造および組立工程が簡易的となる。これにより、直下型バックライト装置の低コスト化および製造工程の縮減化が可能となる。これに対して、例えば特許文献１に記載された直下型バックライト装置は、光学面材とバックフレームとを両面テープを用いて接合していたため、直下型バックライト装置の低コスト化および製造工程縮減化が容易ではない。
【００１９】
支持部材５０は、例えばポリカーボネートからなり、円錐形状をしている。または、例えば三角錐、四角錐などの多角錐形状をしていてもよい。または、円柱形状または多角柱形状をしていてもよい。さらには、光学面材２０を支持する部分が、例えば円柱形状などの柱形状であり、バックフレーム３０に固定される部分が、例えば円錐形状などの錐形状といった多段形状をしていてもよい。
【００２０】
図６は、本実施形態に係る支持部材の配置を例示する模式図である。  
図７は、本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を表した模式図である。
【００２１】
図６に表した直下型バックライト装置１は、ＣＣＦＬを１４本用いた３２型サイズのバックライトと、板厚が０．５ｍｍの光学面材２０と、を設けたものを例示している。図７に表したように、開口部３２の左端部３２ａから１番目に近い列に２個と、左端部３２ａから２番目に近い列に４個と、右端部３２ｂから１番目に近い列に２個と、右端部３２ｂから２番目に近い列に３個と、の合計１１個の支持部材５０が配置されている。
【００２２】
バックフレーム３０の開口部３２の左端部３２ａと、左端部３２ａから２番目に近い列に配置された支持部材５０の中心と、の距離６０は例えば約３００ｍｍである。これと同様に、バックフレーム３０の開口部３２の右端部３２ｂと、右端部３２ｂから２番目に近い列に配置された支持部材５０の中心と、の距離６４は例えば約３００ｍｍである。左端部３２ａから２番目に近い列に配置された支持部材５０の中心と、右端部３２ｂから２番目に近い列に配置された支持部材５０の中心と、の距離６２は例えば約１４０ｍｍである。
【００２３】
矩形範囲１４は、開口部３２の左端部３２ａ、右端部３２ｂ、下端部３２ｃ、上端部３２ｄからそれぞれ距離１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄだけ内側に位置する範囲を表しており、矩形範囲１４の外側の範囲は、それぞれの端部３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄの支持により拡散板が撓まない限界範囲を表している。距離１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄは、それぞれ例えば約１００ｍｍである。円５２は、支持部材５０を中心とした円を表している。円５２の半径は、それぞれ例えば約１１０ｍｍである。この半径１１０ｍｍは、本実施形態における光学面材２０の板厚０．５ｍｍを前述した式（１）に代入することで導き出される。なお、円５２の半径は、次の関係式によって導き出される半径ｒであってもよい。
ｒ≦１７５Ｔ＋２７．５            ・・・・・式（２）
ただし、円５２の半径が小さくなると、支持部材５０の数量を増加する必要があるため、直下型バックライト装置の低コスト化および軽量化を考慮すると、式（１）から導き出される半径ｒであることがより好ましい。
【００２４】
この時、支持部材５０は、円５２が開口部３２の内側に位置する矩形範囲１４を漏れなく包含するように配置されている。この配置方法により、少ない数量の支持部材５０を用いつつ、光学面材２０の撓みが無くなり、輝度ムラを解消したバックライト装置１を実現することが可能となる。すなわち、本実施形態においては、支持部材５０の先端部を中心とした半径１１０ｍｍの円５２によって矩形範囲１４を漏れなく包含するように各支持部材５０を配置さえすればよい。ただし、支持部材５０の数量を増加すると、円５２は包含範囲が広くなるため矩形範囲１４を包含しやすくなる反面、円５２同士の重なりが多くなるため無駄が多くなり望ましくない。一方、円５２同士の重なり面積を少なくすることで、支持部材５０の数量を少なくすることができる。これにより、直下型バックライト装置の低コスト化および軽量化が実現できる。また同時に、支持部材５０の影によって表示面における輝度分布にムラが生ずる現象も抑制することができる。
【００２５】
図８は、本実施形態に係る支持部材の配置方法を行った直下型バックライト装置を点灯させた上面を表す上面図である。  
図８に表した直下型バックライト装置１は、光学面材２０として板厚が０．５ｍｍの拡散板（図示せず）と、板厚が０．２ｍｍの拡散シート（図示せず）と、を備えている。図８に表したように、本実施形態に係る支持部材５０の配置方法によれば、光学面材２０の撓みが無くなり、輝度ムラを解消した直下型バックライト装置１が可能となる。
【００２６】
これに対して、図９は、比較例の直下型バックライト装置における支持部材の配置を表す模式図である。  
図１０は、本比較例の直下型バックライト装置における支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。  
図９に表した支持部材の配置は、左端部３２ａ側と右端部３２ｂ側とにそれぞれ２個の支持部材５０を配置していない点において図６に表した支持部材の配置とは異なっている。
【００２７】
図１０に表したように、それぞれの支持部材５０と、開口部３２の左端部３２ａおよび右端部３２ｂと、の距離が長く、円５２は開口部３２の内側に位置する矩形範囲１４を包含するようには配置されてはいない。これにより、光学面材２０の撓みが顕著となるため、輝度ムラが発生する。
【００２８】
図１１は、比較例の直下型バックライト装置における支持部材の配置方法を行った直下型バックライト装置の上面を表す上面図である。  
図１１に表した直下型バックライト装置１は、図８に表した直下型バックライト装置１と同様に、光学面材２０として板厚が０．５ｍｍの拡散板（図示せず）と、板厚が０．２ｍｍの拡散シート（図示せず）と、を備えている。図１１に表したように、比較例の直下型バックライト装置１における支持部材５０の配置方法によれば、光学面材２０の撓みが顕著となるため、輝度がやや低下した輝度ムラ７０が発生する。
【００２９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。  
図１２は、本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図である。  
図１３は、本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。
【００３０】
図１２に表した直下型バックライト装置１は、ＣＣＦＬを１４本用いた３２型サイズのバックライトと、板厚が０．３ｍｍの光学面材２０と、を備えたものを例示している。図１３に表したように、開口部３２の左端部３２ａから１番目に近い列に３個と、左端部３２ａから２番目に近い列に４個と、右端部３２ｂから１番目に近い列に３個と、右端部３２ｂから２番目に近い列に４個と、左端部３２ａと右端部３２ｂとの中央部の列に３個と、の合計１７個の支持部材５０が配置されている。
【００３１】
円５２は、支持部材５０を中心とした円を表しており、円５２の半径は、それぞれ約８０ｍｍ程度である。この半径８０ｍｍは、本実施形態における光学面材２０の板厚０．３ｍｍを前述した式（１）に代入することで導き出される。なお、円５２の半径は、式（２）から導き出される半径ｒであってもよい。ただし、円５２の半径が小さくなると、支持部材５０の数量を増加する必要があるため、直下型バックライト装置の低コスト化および軽量化を考慮すると、式（１）から導き出される半径ｒであることがより好ましい。
【００３２】
本実施形態においても、支持部材５０は、円５２が開口部３２の内側に位置する矩形範囲１４を漏れなく包含するように配置されている。この配置方法により、少ない数量の支持部材５０を用いることで光学面材２０の撓みが無くなり、輝度ムラを解消したバックライト装置１が可能となる。これにより、直下型バックライト装置の低コスト化および軽量化が実現できる。
【００３３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。  
図１４は、本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図である。  
図１５は、本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。
【００３４】
図１４に表した直下型バックライト装置１は、ＣＣＦＬを１４本用いた３２型サイズのバックライトと、板厚が０．７ｍｍの光学面材２０と、を備えたものを例示している。図１５に表したように、開口部３２の左端部３２ａから１番目に近い列に２個と、右端部３２ｂから１番目に近い列に２個と、左端部３２ａと右端部３２ｂとの中央部の列に３個と、の合計７個の支持部材５０が配置されている。
円５２は、支持部材５０を中心とした円を表しており、円５２の半径は、それぞれ約１５０ｍｍ程度である。この半径１５０ｍｍは、本実施形態における光学面材２０の板厚０．７ｍｍを前述した式（１）に代入することで導き出される。なお、円５２の半径は、式（２）から導き出される半径ｒであってもよい。ただし、円５２の半径が小さくなると、支持部材５０の数量を増加する必要があるため、直下型バックライト装置の低コスト化および軽量化を考慮すると、式（１）から導き出される半径ｒであることがより好ましい。
【００３５】
本実施形態においても、支持部材５０は、円５２が開口部３２の内側に位置する矩形範囲１４を漏れなく包含するように配置されている。この配置方法により、少ない数量の支持部材５０を用いることで光学面材２０の撓みが無くなり、輝度ムラを解消したバックライト装置１が可能となる。これにより、直下型バックライト装置の低コスト化および軽量化が実現できる。
【００３６】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれら具体例に限定されるものではない。例えば、本発明の直下型バックライト装置が備えるフロントフレーム、光学面材、バックフレーム、光源、支持部材などについては、当業者が適宜設計変更を加えたものであっても、本発明の要旨を有する限りにおいて本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る直下型バックライト装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る直下型バックライト装置を右側面から見た断面図である。
【図３】光学面材の厚みＴと支持部材の最大支持可能半径ｒとの関係を表した表である。
【図４】図３に表した事前検討の結果を表したグラフである。
【図５】図４に表したグラフにおいて、光学面材の厚みＴが０〜０．８ｍｍである範囲を拡大して表したグラフである。
【図６】本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図である。
【図７】本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。
【図８】本実施形態に係る支持部材の配置方法を行った直下型バックライト装置の上面を表す上面図である。
【図９】比較例の直下型バックライト装置における支持部材の配置を表す模式図である。
【図１０】比較例の直下型バックライト装置における支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。
【図１１】比較例の直下型バックライト装置における支持部材の配置方法を行った直下型バックライト装置の上面を表す上面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る支持部材の配置を表す模式図である。
【図１３】本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態に係る支持部材の配置を表す模式図である。
【図１５】本実施形態に係る支持部材の配置を表す模式図に、支持部材を中心とする円と、開口部の端部から内側に位置する矩形範囲と、を記載した模式図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  直下型バックライト装置、  １０  フロントフレーム、  １２  フロントフレームの開口部、  １４  矩形範囲、  １６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ  距離、  ２０  光学面材、  ３０  バックフレーム（筐体）、  ３２  バックフレームの開口部、  ３２ａ  バックフレームの開口部の右端部、  ３２ｂ  バックフレームの開口部の左端部、  ３２ｃ  バックフレームの開口部の下端部、  ３２ｄ  バックフレームの開口部の上端部、  ３４  バックフレームの底部、  ４０  光源、  ５０  支持部材、  ５２  支持部材を中心とする円、  ６０、６２、６４  距離、  ７０  輝度ムラ
【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９】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図８】
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【図１１】
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