WO2010004794A1 - バックライト装置及びそれを用いた平面表示装置 - Google Patents

Abstract

　バックライト装置３は、導光板３２と、導光板３２が搭載されるシャーシ３１と、導光板３２をシャーシ３１と共に挟持する枠体３５と、導光板３２の側面近傍に配置される点状光源３６と、点状光源３６が実装される可撓性プリント基板３７と、両面接着剤３８を介して可撓性プリント基板３７に接着される放熱板３１ａ（シャーシ３１の一部）と、を備える。枠体３５には、可撓性プリント基板３７と当接して可撓性プリント基板３７を放熱板３１ａに押さえつける突起部３５１が設けられ、突起部３５１の先端部は先細りとなって可撓性プリント基板３７から離れている。

Description

バックライト装置及びそれを用いた平面表示装置

　本発明は、表示パネルを背面から照らすために用いられるバックライト装置に関し、より詳細には点状光源を用いたサイドライト型のバックライト装置に関する。また、そのようなバックライト装置を用いた平面表示装置に関する。

　液晶表示装置などの表示パネル部分が自ら発光しない表示装置には、表示パネルを背面から照らす、いわゆるバックライト装置が一般的に配置されている。このバックライト装置には直下方式、サイドライト方式、面状光源方式などがあるが、表示装置の薄型化及び軽量化に伴ってサイドライト方式が広く採用されている。

　このサイドライト方式のバックライト装置においては、光源は、導光板の側面近傍に配置され、光源から出射された光は導光板の側面から導光板に入射する。導光板に入射した光は、その主面から面状に出射され、表示パネルを背面側から照らす。サイドライト方式のバックライト装置の光源としては、近年の環境意識の高まりを受けて、線状光源としての冷陰極管ではなく、点状光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ：Light　Emitting　Diode）が用いられるようになってきている。図７は、点状光源を用いた従来のサイドライト方式のバックライト装置における点状光源の取り付け構造を示す概略図である。

　図７に示すように、従来のバックライト装置１００においては、ＬＥＤ１０１は可撓性プリント基板（ＦＰＣ：Flexible　Printed　Circuit）１０２に実装された状態で、下シャーシ１０３の側面部１０３ａに取り付けられる。下シャーシ１０３は、反射シート１０４、導光板１０５及び光学シート１０６を収容する機能を有する。また、下シャーシ１０３は、熱伝導性の良い部材で形成されて放熱板としての機能も有する。なお、下シャーシ１０３に収容される反射シート１０４、導光板１０５及び光学シート１０６は、下シャーシ１０３と上シャーシ１０７とによって挟持される。

　ＦＰＣ１０２の下シャーシ側面部１０３ａへの取り付けは、図７に示すように、両面接着剤（両面テープ）１０８を用いて行うのが一般的である。しかし、両面接着剤１０８を用いる方法では、特に高温環境下で長期間使用した場合に、図８に示すようなＦＰＣ１０２の剥がれが発生しやすい。なお、図８は、従来のサイドライト方式のバックライト装置１００の問題点を説明するための図である。

　ＦＰＣ１０２の剥がれの原因としては、両面接着剤１０８の寿命が挙げられるが、組み立て時に発生する作業不良も挙げられる。すなわち、組み立て時の作業不良で、ＦＰＣ１０２と下シャーシ側面部１０３ａとの間に気泡が発生したり、異物が混入したりすることがある。このよう作業不良が発生すると、両面接着剤１０８の接着効果が低減し、ＦＰＣ１０２が剥がれやすくなる。

　上述のようなＦＰＣ１０２の剥がれが生じ難いように、バックライト装置１００の組み立ての作業精度を高めることが考えられる。しかし、作業精度の向上によって気泡の発生や異物の混入を低下する手法は、バックライト装置１００の製造コストを高くする原因となりかねない。

　また、特許文献１に開示されるように、従来、ＬＥＤを実装した回路基板を放熱プレートにネジで固定することが行われている。そこで、これをバックライト装置１００に適用して、ＦＰＣ１０２を下シャーシ側面部（放熱プレート）１０３ａにネジで固定することも考えられる。しかしながら、この場合には、ＦＰＣ１０２の可撓性のために、高温環境下において、回路基板が反って放熱プレート１０３ａとの接触面積が小さくなることがある。ＦＰＣ１０２と放熱プレート１０３ａとの接触面積が小さくなると、ＬＥＤ１０１での発熱を十分に拡散できなくなり、ＬＥＤ１０１の発光効率及び寿命の低下を招くおそれがある。

特開２００６－４９０９８号公報

　以上の問題点を鑑みて、本発明の目的は、点状光源を実装する回路基板が放熱板から外れ難い構造を有することによって長寿命化が図れ、しかも組み立て作業が行い易いバックライト装置を提供することである。また、本発明の他の目的は、そのようなバックライト装置を使用することにより、高い画像表示品質が安定して得られる平面表示装置を提供することである。

　上記目的を達成するために本発明のバックライト装置は、導光板と、前記導光板が搭載されるシャーシと、前記導光板を前記シャーシと共に挟持する枠体と、前記導光板の側面近傍に配置される点状光源と、前記点状光源が実装される可撓性プリント基板と、両面接着剤を介して前記可撓性プリント基板に接着される放熱板と、を備える。そして、前記枠体には、前記可撓性プリント基板と当接して前記可撓性プリント基板を前記放熱板に押さえつける突起部が設けられ、前記突起部の先端部は先細りとなって前記可撓性プリント基板から離れている。

　本構成によれば、枠体に設けられる突起部によって可撓性プリント基板が放熱板に押さえつけられている。このために、可撓性プリント基板は両面接着剤の接着力と突起部の押圧力とで放熱板に固定されることになるため、放熱板から剥がれ難い。したがって、従来に比べてバックライト装置の長寿命化が可能となる。また、本構成のバックライト装置では、枠体に設けられる突起部の先端部は、先細りとなって可撓性プリント基板から離れている。突起部の先端部がこのように形成されているために、枠体を取り付ける際に、突起部が可撓性プリント基板に引っ掛かる可能性が低く、枠体の取り付け作業をスムーズに行える。そして、作業時に可撓性プリント基板に損傷する可能性も低減できる。

　上記構成のバックライト装置において、前記突起部の先端部が丸みを有することによって、前記突起部の先端部が先細りとなっていることとしても良いし、前記突起部の先端部に傾斜面が形成されることによって、前記突起部の先端部が先細りとなっていることとしても良い。このような構成を有する突起部は枠体と一体的に形成可能であり、実現し易い。

　上記構成のバックライト装置において、前記点状光源は複数備えられ、複数の前記点状光源は前記可撓性プリント基板に一列に並ぶように実装され、前記突起部は、前記点状光源間に形成される各隙間に配置されるように複数設けられることとしても良い。そして、この構成において、前記点状光源に備えられるカソード電極とアノード電極とが発光部を挟んで対向配置されている場合には、前記カソード電極と前記アノード電極との対向方向と、前記点状光源の配列方向と、が略垂直となるように、前記点状光源が前記可撓性プリント基板に実装されるのが好ましい。このように構成することにより、点状光源間に配置される各突起部の幅を広く設定することが可能となる。したがって、突起部によって可撓性プリント基板をより確実に押さえつけることができる。

　上記構成のバックライト装置において、前記可撓性プリント基板は、前記両面接着剤によって前記シャーシに接着され、前記シャーシが前記放熱板を兼ねることとしても良い。これにより、部品点数の削減及び組み立て性の向上が図れる。

　また、上記目的を達成するために本発明の平面表示装置は、液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側に取り付けられるバックライト装置と、を備える平面表示装置であって、前記バックライト装置として上記構成のものを用いている。

　この構成によれば、平面表示装置によって使用されるバックライト装置の長寿命化が図られているために、高い画像表示品質を安定して得ることが可能となる。

　本発明によれば、点状光源を実装する回路基板が放熱板から外れ難い構造を有することによって長寿命化が図れ、しかも組み立て作業が行い易いバックライト装置を提供できる。また、本発明によれば、高い画像表示品質が安定して得られる平面表示装置を提供できる。

本実施形態の液晶表示装置の構成を示す概略断面図 本実施形態のバックライト装置の構成を示す断面図で、上シャーシを取り付ける前の状態を示す図 図１の円形破線で囲んだ部分を拡大して示した拡大図 ＬＥＤと、上シャーシに設けられる突起部との関係を示す概略平面図で、図１に示す矢印の方向に従ってＬＥＤと突起部とを見た場合の図 ＬＥＤを本実施形態の場合と異なる方向に実装した場合の不利な点を説明するための図 本実施形態のバックライト装置の変形例を説明するための図 点状光源を用いた従来のサイドライト方式のバックライト装置における点状光源の取り付け構造を示す概略図 従来のサイドライト方式のバックライト装置の問題点を説明するための図

　以下、本発明のバックライト装置及びそれを用いた平面表示装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下では表示パネルに液晶を用いた液晶表示装置を平面表示装置の一例として挙げ、これについて説明する。

　図１は、本実施形態の液晶表示装置の構成を示す概略断面図である。本実施形態の液晶表示装置１は、液晶パネル２と、バックライト装置３と、を備える。

　液晶パネル２は、離隔対向する一対のガラス基板２１、２２の間に液晶（不図示）が封入されてなる。ガラス基板２２の外縁部はガラス基板２１よりも外方に延出しており、この延出部分に、ガラス基板２２の表面に形成された画素電極に電圧を印加するための電極端子（不図示）が多数形成されている。また、液晶パネル２の上面及び下面には、それぞれ偏光板２３、偏光板２４が取り付けられている。

　バックライト装置３は、下シャーシ３１と、導光板３２と、反射シート３３、光学シート３４と、上シャーシ３５と、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light　Emitting　Diode）３６と、可撓性プリント基板（ＦＰＣ：Flexible　Printed　Circuit）３７と、を備える。

　下シャーシ３１は箱状に形成され、導光板３２、反射シート３３及び光学シート３４が下シャーシ３１に収容されるようになっている。また、下シャーシ３１は熱伝導性の良い材料（例えば金属）で形成され、側面部３１ａに取り付けられるＬＥＤ３６で発生する熱を放熱し易くなっている。すなわち、本実施形態における下シャーシ３１は、放熱板としての機能も兼ね備えている。

　なお、下シャーシ３１の構成は本実施形態の構成に限定されず、例えば、枠体と枠体の底面の開口を塞ぐように取り付けられる裏板金との２つの部材から成る構成等としても構わない。

　導光板３２は、例えばアクリル樹脂等で形成され、略直方体形状に設けられる。導光板３２の下面３２ｃ側には、導光板３２を進行する光の一部を反射可能とすべく反射シート３３が設けられる。これにより、導光板３２の側面部３２ａから入射した光は、上面３２ｂから面状に出射されるようになっている。また、導光板３２の上面３２ｂ側には、３枚の光学シート３４が配置されている。なお、光学シート３４は、導光板３２から出射される光を、例えば均一でムラのない光とするために設けられ、その枚数は本実施形態の構成に限定されない。

　上シャーシ３５は、例えば樹脂で形成され、下シャーシ３１に被せられる。そして、上シャーシ３５と下シャーシ３１とによって、導光板３２、反射シート３３及び光学シート３４は挟持される。上シャーシ３５には、導光板３２から出射される光を通過させる開口部が形成されており、上シャーシ３５は額縁状の枠体となっている。また、上シャーシ３５の開口部周縁には段部３５ａが形成されており、液晶パネル２の周縁部を載置できるようになっている。

　なお、上シャーシ３５には、ＬＥＤ３６が配置される側において、下方向（下シャーシ３１へと向かう方向であって下シャーシ３１の底面３１ｂに対して略垂直な方向）に突出し、ＦＰＣ３７に当接する突起部３５１が形成されている。この突起部３５１の詳細については後述する。

　ＬＥＤ３６は、導光板３２の側面３２ａ近傍に複数配置されている。ＬＥＤ３６で発光された光は、導光板３２の側面３２ａから導光板３２の内部へと入射される。なお、ＬＥＤ３６は点状光源の実施例である。複数のＬＥＤ３６は、図１の紙面と垂直な方向に所定間隔を開けて一列に配置されている。より詳細には、複数のＬＥＤ３６はＦＰＣ３７に実装され、ＦＰＣ３７が下シャーシ３１の側面部３１ａに取り付けられることによって導光板３２の側面３２ａ近傍に配置されている。ＦＰＣ３７と下シャーシ３１の側面部３１ａとは両面接着剤３８を介して接着されている。

　液晶表示装置１は、バックライト装置３の上シャーシ３５の段部３５ａに液晶パネル２の周縁部を載置して、ベゼル４をその上から被せることによって形成される。液晶表示装置１の概略構成は以上のようである。本実施形態の液晶表示装置１はバックライト装置３において、ＦＰＣ３７が下シャーシ３１の側面部３１ａ（放熱板として機能する）から剥がれ難くい構造となっている。以下、この点について、主に図２、図３、図４を参照しながら説明する。

　図２は、バックライト装置３の構成を示す断面図で、上シャーシ３５を取り付ける前の状態を示している。図３は、図１の円形破線で囲んだ部分を拡大して示した拡大図である。図４は、ＬＥＤ３６と、上シャーシ３５に設けられる突起部３５１との関係を示す概略平面図で、図１に示す矢印の方向に従ってＬＥＤ３６と突起部３５１とを見た場合の図である。

　上述のように、上シャーシ３５には下方向に突出する突起部３５１が形成されている（図２参照）。この突起部３５１は、図２の紙面と垂直な方向に所定間隔で複数形成されている。突起部３５１は、上シャーシ３５が下シャーシ３１に被せられた状態で、下シャーシ３１の側面部３１ａに取り付けられるＦＰＣ３７と当接し、ＦＰＣ３７を下シャーシ３１の側面部３１ａに押さえつけるようになっている。そして、上シャーシ３５を下シャーシ３１に被せた際に突起部３５１がＬＥＤ３６に当らないように、突起部３５１は、ＬＥＤ３６間に形成される各隙間Ｓに配置される構成となっている（図４参照）。

　また、本実施形態においては、図３に示すように突起部３５１の先端部３５１ａは丸みを有しており、上シャーシ３５が下シャーシ３１に被せられた状態で、先端部３５１ａがＦＰＣ３７から離れる（先端部３５１ａがＦＰＣ３７と当接しない）構成となっている。突起部３５１の先端部３５１ａがこのような丸みを有する構成である場合、上シャーシ３５を下シャーシ３１に被せる作業が行い易くなる。

　詳細には、突起部３５１の先端部３５１ａが丸みを有すると、上シャーシ３５を下シャーシ３１に被せる際に、突起部３５１がＦＰＣ３７に当っても、先端部３５１ａがＦＰＣ３７に引っ掛かり難い。このために、上シャーシ３５の取り付け作業時に、ＦＰＣ３７に傷を発生させる可能性を低減でき、取り付け作業をスムーズに行える。

　なお、本実施形態においては、図４に示すように、突起部３５１は図１に矢印で示す方向に沿って見た場合にも、先端側が丸みを帯びた形状となっている。ここで、図３は断面形状であり、見る方向が図４の場合と９０°異なる点について注意しておく。突起部３５１をこのように形成すると、上シャーシ３５を下シャーシ３１に被せる際に、突起部３５１がＬＥＤ３６に引っ掛かる可能性を低減できるために好ましい。ただし、この形状に限られる趣旨ではなく、例えば、突起部３５１を図１に矢印で示す方向に沿って見た場合に突起部３５１の形状が略矩形状となる構成等としても良く、その形状は適宜変更可能である。

　図４に示すように、本実施形態のＬＥＤ３６においては、カソード電極３６ａとアノード電極３６ｂとが発光部３６ｃを挟んで対向配置される構成となっている。そして、カソード電極３６ａとアノード電極３６ｂとの対向方向（図４の上下方向とほぼ一致）と、複数のＬＥＤ３６の配列方向（図４の左右方向とほぼ一致）とが略直交するように、ＬＥＤ３６はＦＰＣ３７に実装されている。この理由について、図５も参照しながら説明する。

　図５は、ＬＥＤ３６を本実施形態の場合と異なる方向に実装した場合の不利な点を説明するための図である。図５に示すように、カソード電極３６ａとアノード電極３６ｂとの対向方向と、複数のＬＥＤ３６の配列方向とを略平行とした場合、突起部３５１の幅Ｗを本実施形態の場合と同じとすると、突起部３５１がＬＥＤ３６に当ってしまう。そのために、突起部３５１の幅を狭くする必要があり、突起部３５１がＦＰＣ３７を押さえつける面積が減少してしまう。一方、本実施形態の構成によれば、突起部３５１がＦＰＣ３７を押さえつける面積をできるだけ大きくすることが可能となる。このために、本実施形態の構成は、突起部３５１によるＦＰＣ３７の押さえつけ効果を大きくでき、好ましい形態と言える。

　なお、図５に示すような向きにＬＥＤ３６をＦＰＣ３７に実装する場合でも、突起部３５１によるＦＰＣ３７の押さえつけ効果は得られる。したがって、図５のようにＬＥＤ３６を実装する構成も、当然本発明の範囲に含まれる。

　以上のように、本実施形態のバックライト装置３においては、上シャーシ３５に設けられる突起部３５１がＦＰＣ３７を下シャーシ３１の側面部３１ａ（放熱板）に押さえつける構成となっている。このために、本実施形態のバックライト装置３は、両面接着剤３８の接着力と、突起部３５１の押圧力との両方でＦＰＣ３７を下シャーシ３１の側面部３１ａに固定する構造であり、ＦＰＣ３７が剥がれ難くい。すなわち、本実施形態のバックライト装置３によれば、装置の長寿命化が図れる。

　また、長寿命化のために設けた突起部３５１は、その先端部３５１ａが丸みを有し、上シャーシ３５を被せた状態で、先端部３５１ａがＦＰＣ３７から離れる構造となっている。突起部３５１のこうような形状のために、上シャーシ３５を取り付ける（被せる）際に、突起部３５１がＦＰＣ３７に当っても、先端部３５１ａがＦＰＣ３７に引っ掛かり難い。したがって、上シャーシ３５の取り付け作業をスムーズに行える。

　なお、本発明は以上に示した実施形態に限定されないのは言うまでもない。すなわち、本発明の目的を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

　例えば、以上に示した実施形態においては、バックライト装置３は、突起部３５１の先端部３５１ａが丸みを有することによって、先端部３５１ａがＦＰＣ３７から離れている構成とした。しかし、本発明はこの構成に限定される趣旨ではない。すなわち、突起部３５１の先端部が先細りとなって、先端部３５１ａがＦＰＣ３７から離れている構成であれば良い。このように構成することによって、上シャーシ３５を取り付ける際に突起部３５１がＦＰＣ３７に当っても、先端部３５１ａがＦＰＣ３７に引っ掛かり難く、取り付け作業をスムーズに行える。

　このような構成の本実施形態と異なる構成として、例えば図６に示すような構成が挙げられる。図６においては、突起部３５１は、その先端部３５１ａに傾斜面３５１ｂが形成される構成となっている。この場合も、上シャーシ３５を取り付ける際に、突起部３５１がＦＰＣ３７に当っても、先端部３５１ａがＦＰＣ３７に引っ掛かり難い。なお、本構成において、傾斜面３５１ｂは平面でも良いし、曲面であっても良い。

　また、以上に示した実施形態においては、ＬＥＤ３６間に形成される各隙間Ｓの全てに、突起部３５１が配置される構成とした（図４参照）が、これに限定される趣旨ではない。例えば、ＬＥＤ３６間に形成される各隙間Ｓの全てに突起部３５１を配置するのではなく、一部の隙間Ｓにのみ突起部３５１を配置する構成としても良い。ただし、本実施形態のように、ＬＥＤ３６間に形成される各隙間Ｓの全てに突起部３５１を配置する方が、突起部３５１がＦＰＣ３７を押圧する面積が増えるので好ましい。また、端部に配置されるＬＥＤ３６の横（隣にＬＥＤ３６が無い側を指している）にスペースがあれば、この部分に突起部３５１を配置しても勿論構わない。

　また、以上においては、平面表示装置の一例として液晶表示装置を挙げて説明した。しかし、本発明が、液晶表示装置だけではなく、表示パネルとして、液晶以外の電気光学材料を光スイッチ材料として用いた平面表示装置にも適用できるのは言うまでもない。

　本発明のバックライト装置は、点状光源を実装する回路基板が外れ難い構造のために長寿命である。また、長寿命とする構造を設けるにあたって、組み立て作業を行い易くしている。したがって、本発明のバックライト装置は、液晶表示装置等の平面表示装置に用いられるバックライト装置として好適である。

　　　１　液晶表示装置（平面表示装置）
　　　２　液晶パネル
　　　３　バックライト装置
　　　３１　下シャーシ（シャーシ、放熱板）
　　　３２　導光板
　　　３５　上シャーシ（枠体）
　　　３６　ＬＥＤ（点状光源）
　　　３６ａ　カソード電極
　　　３６ｂ　アノード電極
　　　３６ｃ　発光部
　　　３７　ＦＰＣ（可撓性プリント基板）
　　　３８　両面接着剤
　　　３５１　突起部
　　　３５１ａ　突起部の先端部
　　　３５１ｂ　傾斜面
　　　Ｓ　隙間

Claims (7)

1. 　導光板と、
   　前記導光板が搭載されるシャーシと、
   　前記導光板を前記シャーシと共に挟持する枠体と、
   　前記導光板の側面近傍に配置される点状光源と、
   　前記点状光源が実装される可撓性プリント基板と、
   　両面接着剤を介して前記可撓性プリント基板に接着される放熱板と、
   　を備えるバックライト装置であって、
   　前記枠体には、前記可撓性プリント基板と当接して前記可撓性プリント基板を前記放熱板に押さえつける突起部が設けられ、
   　前記突起部の先端部は先細りとなって前記可撓性プリント基板から離れているバックライト装置。
2. 　請求項１に記載のバックライト装置であって、
   　前記突起部の先端部が丸みを有することによって、前記突起部の先端部が先細りとなっている。
3. 　請求項１に記載のバックライト装置であって、
   　前記突起部の先端部に傾斜面が形成されることによって、前記突起部の先端部が先細りとなっている。
4. 　請求項１に記載のバックライト装置であって、
   　前記点状光源は複数備えられ、複数の前記点状光源は前記可撓性プリント基板に一列に並ぶように実装され、
   　前記突起部は、前記点状光源間に形成される各隙間に配置されるように複数設けられる。
5. 　請求項４に記載のバックライト装置であって、
   　前記点状光源に備えられるカソード電極とアノード電極とは発光部を挟んで対向配置されており、
   　前記カソード電極と前記アノード電極との対向方向と、前記点状光源の配列方向と、が略垂直となるように、前記点状光源は前記可撓性プリント基板に実装される。
6. 　請求項１に記載のバックライト装置であって、
   　前記可撓性プリント基板は、前記両面接着剤によって前記シャーシに接着され、前記シャーシが前記放熱板を兼ねる。
7. 　液晶パネルと、
   　前記液晶パネルの背面側に取り付けられるバックライト装置と、
   　を備える平面表示装置であって、
   　前記バックライト装置として請求項１から６のいずれかに記載のものを用いる平面表示装置。

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