JP2014010920A - 光源モジュール、及び、液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板が変形した場合であっても、効率的に光漏れを低減することのできるバックライトモジュールを提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係るバックライトモジュール１０は、ＬＥＤ基板１０２、１０３に設けられたＬＥＤ群１０４、１０５から入射される光を出射する導光板１３０と、支持するシャーシ１０１と、ＬＥＤ基板１０２、１０３及び導光板１３０を該導光板１３０の厚み方向にシャーシ１０１に対して固定するベゼル１００とを備え、ＬＥＤ基板１０２、１０３は導光板１３０及びシャーシ１０１に平行に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、光源モジュール、及び、光源モジュールを備えた液晶表示装置に関するものである。

従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）を備える液晶表示装置において、薄型化を実現するために、光源から側面に入射された光を面状に出射させるサイドエッジ（サイドライト、又はエッジライトともいう）型の導光板を備えたバックライトが多用されている。

液晶パネルを備える液晶表示装置は、薄型化、軽量化に適していることから、近年様々な分野に使用されている。また、液晶表示装置は、液晶パネルを背面側より照射するバックライトと呼ばれる光源モジュールを備えていることが一般的である。

近年では、液晶表示装置のさらなる薄型化を実現するため、光源から側面に入射された光を面状に出射させるサイドエッジ（サイドライト、又はエッジライトともいう）型の導光板を備えたバックライトが注目されている。なお、バックライトの光源としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）などが使用されている。

このようなサイドエッジ型の導光板では、当該導光板の側面（以降、入射面とも呼ぶ）に対向するようにＬＥＤなどの光源を配置し、導光板の各入射面から、光を入射させる。入射された光は、当該導光板の内部を反射しながら伝搬すると共に、当該導光板の光の出射面から出射される。

導光板を利用したバックライトとしては、例えば、特許文献１に記載のバックライトユニットが挙げられる。ここで、図４を参照して、特許文献１に記載のバックライトについて簡単に説明する。図４は、特許文献１に記載のバックライトユニットの概略を示す断面図である。

特許文献１のバックライトユニット５０では、光源であるＬＥＤ群５０４が実装されているＬＥＤ基板５０２のＬＥＤ実装面が、導光板５３０の長手方向の側面である入射面５３１に対向するように配置されている。また、ＬＥＤ基板５０２のＬＥＤ実装面の裏面に、ＬＥＤ基板５０２をシャーシ５０１に固定するためのフレーム５０６が備えられている。

そして、導光板５３０は、ＬＥＤ群５０４から入射面５３１に入射された光を伝搬すると共に、伝搬した光を当該導光板５３０の出射面５３３から出射する。

特開２０１１−２４３４８６号公報（２０１１年１２月１日公開）

しかしながら、引用文献１に記載のバックライトユニット５０では、シャーシ５０１などが外部応力、熱応力などにより変形したことによって導光板５３０が変形した場合に、ＬＥＤ基板５０２はその変形に追従することができない。

ここで、シャーシ５０１の変形と、導光板５３０及びＬＥＤ基板５０２の位置関係のずれとの関係について簡単に説明する。

シャーシ５０１は、外部応力や熱応力などにより、導光板５３０の厚み方向に弓なりに湾曲したり、波状に変形し易い。これは、基板のように薄型平面状の部材が、一般に、平面方向に垂直な方向である厚さ方向については容易に撓み変形するが、平面方向（いわゆる、面内方向）については変形しにくい特性を持つことに起因する。

導光板５３０については、厚み方向において撓み変形しやすく、また、シャーシ５０１の湾曲方向であるz方向に導光板の厚さ方向が向いていることから、シャーシ５０１の変形に追従して容易に変形することになる。

一方、ＬＥＤ基板５０２については、シャーシ２０１の湾曲方向であるz方向に平面方向が向いている（つまり、ＬＥＤ基板５０２の平面方向がシャーシ５０１の平面方向に対して垂直になっている）。このため、ＬＥＤ基板５０２は、シャーシ５０１の変形に追従して変形することはない。

さらに、導光板５３０についても、吸湿及び熱などにより厚み方向（ｚ軸方向）に変形する性質をもっている。しかし、ＬＥＤ基板５０２は、上述のとおりz軸方向に変形しにくい特性を持つため、導光板５３０の変形に追従して変形することはない。

したがって、ＬＥＤ群５０４の発光面と導光板５３０の入射面５３１との位置関係が、シャーシ５０１の変形、又は、導光板５３０自体の変形によってずれてしまい、ＬＥＤ群５０４から出射される光が入射面５３１に最適に入射されなくなる。これによって、バックライトユニット５０では、光漏れが生じ、光漏れによる画面品位の低下、結合効率の低下を引き起こす。

このように、引用文献１に記載のバックライトユニットでは、シャーシ５０１の変形による導光板５３０の変形、又は、導光板５３０自体の変形により、の入射面５３１とＬＥＤ群５０４との位置関係を適切な位置関係に保つことができず、光漏れが生じてしまうという課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、導光板が変形した場合であっても、効率的に光漏れを低減することのできる光源モジュールを提供することにある。

本発明の一態様に係る光源モジュールは、上記の課題を解決するために、光源が設けられた光源基板と、上記光源から入射される光を出射面より出射する導光板と、上記光源基板及び上記導光板を支持する支持シャーシと、上記光源基板及び上記導光板を、上記出射面側から当該導光板の厚み方向に押圧することによって、上記支持シャーシに対して固定する固定部と、を備え、上記光源基板は、上記導光板及び上記支持シャーシに平行に配置されている、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記光源基板が、上記導光板及び上記支持シャーシに対して平行に配置されている。これによって、上記支持シャーシが変形した場合には、上記光源基板は、上記導光板と共に上記支持シャーシの変形に応じて変形する。また、上記導光板自体が変形した場合には、上記支持シャーシが上記導光板の変形に応じて変形し、上記光源基板が上記支持シャーシの変形に応じて変形する。

したがって、上記導光板が変形した場合であっても、上記導光板と上記光源基板との位置関係を略一定に保つことができる。つまり、上記光源基板に設けられた上記光源と、上記導光板の光の入射面との位置関係を、上記導光板が変形した場合であっても略一定に保つことができる。

また、上記の構成によれば、上記固定部が、上記光源基板及び上記導光板を上記シャーシに固定している。これによって、上記光源基板と上記導光板との位置関係をより効率的に一定に保つことができる。また、上記導光板及び上記光源装置を、上記支持シャーシの変形に応じて、より効率的に変形させることができる。さらに、上記支持シャーシ及び上記光源装置を、上記導光板の変化に応じて、より効率的に変化させることができる。

したがって、上記導光板の変形により上記光源から出射される光が上記導光板に入射されなくなり、光漏れが生じてしまうことを防ぐことができるため、効率的に光漏れを低減することができる。また、光漏れを低減することによって、高い光の結合効率を維持することができ、高い画面品位、及び、高い光利用効率を実現することが可能となる。さらに、特別な部材を設けることなく光漏れを低減することができるため、コストを削減することもできる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記光源基板は、可撓性を有している、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記光源基板は、可撓性を有しているため、変形し易い。上記光源基板は、上記導光板の変形又は上記支持シャーシの変形に応じて容易に変形するため、上記導光板と上記光源基板との位置関係を効率的に略一定に保つことができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記光源基板は、ポリイミドからなるフレキシブル基板である、ことが好ましい。

フレキシブル基板は、変形しても基板としての性能の劣化が極めて小さいため、上記の構成のように、ＬＥＤ基板１０２としてフレキシブル基板を用いることにより、可撓性を有するだけでなく、変形に対する基板としての信頼性も高くすることができる。

上記導光板の出射面の裏面であって上記光源側の一部は、上記光源基板の上記光源が設けられた面であって上記導光板側の一部に重畳して配置されており、
上記固定部は、上記光源基板を、上記導光板を介して上記支持シャーシ側に押さえることによって固定する、
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光源モジュール。

上記の構成によれば、上記導光板の一部は、上記光源基板の一部を上記支持シャーシと挟み込むように配置されている。また、上記固定部は、上記導光板を上記固定シャーシに押さえつけることにより、上記光源基板を上記導光板を介して上記固定シャーシに押さえつけて固定している。これによって、上記導光板及び上記光源基板をより効率的に固定することができる。

また、上記導光板自体が変形した場合には、上記光源基板は、上記導光板の変形に応じて変形する。これによって、上記導光板が変形した場合であっても、上記導光板と上記光源基板との位置関係を、効率よく略一定に保つことができる。つまり、上記光源基板に設けられた上記光源と、上記導光板の光の入射面との位置関係を、上記導光板が変形した場合であっても、効率よく略一定に保つことができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、当該光源モジュールは、上記光源から出射された光を吸収する光吸収部を備え、上記導光板は、上記光源から出射される光を受光する受光面を備え、上記光源は、当該光源の有する発光面の中心位置が上記導光板の受光面の中心位置よりも上記支持シャーシ側に位置するように配置され、上記光吸収部は、上記導光板の受光面側に、該導光板と上記支持シャーシとの間に配置されている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記光吸収部によって、上記光源から出射された光のうち、上記導光板に入射されずに該導光板と上記支持シャーシとの間に漏れた光を吸収することができる。したがって、上記光源の発光面の中心位置が上記導光板の受光面の中心位置よりも上記支持シャーシ側に位置するように配置されることによって、上記導光板と上記支持シャーシとの間に漏れる光が多くなる場合であっても、効率的に光漏れを低減することができる。また、これによって、より効率的に画面品位、結合効率、及び、光利用効率を高くすることができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールにおいて、上記導光板及び上記光源基板は、熱伝導性を有する熱伝導部材を介して上記支持シャーシに固定されている、ことが好ましい。

上記の構成によれば、上記光源の発する熱を効率よく上記支持シャーシに伝えることができる。これによって、上記光源の発熱による上記導光板の変形に応じて上記支持シャーシを効率よく変形させることができるため、上記導光板の変形に応じて上記光源基板を効率よく変形させることができる。

また、本発明の一態様に係る光源モジュールは、上記の課題を解決するために、光源が設けられた光源基板であって、ポリイミドからなるフレキシブル基板である可撓性を有する光源基板と、上記光源から入射される光を出射面より出射する導光板と、上記光源基板及び上記導光板を支持する支持シャーシと、上記光源基板及び上記導光板を、上記出射面側から当該導光板の厚み方向に押圧することによって、上記支持シャーシに対して固定する固定部と、を備え、上記光源基板は、上記導光板及び上記支持シャーシに平行に、該光源基板の上記光源が設けられた面であって上記導光板側の一部が上記導光板の出射面の裏面であって上記光源側の一部と重畳して配置されており、上記固定部は、上記光源基板を、上記導光板を介して上記支持シャーシ側に押さえることによって固定する、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記光源基板は、上記導光板及び上記支持シャーシに対して平行に配置されており、上記導光板の一部と上記支持シャーシとによって挟まれるように配置されている。これによって、上記支持シャーシが変形した場合には、上記光源基板は、上記導光板と共に上記支持シャーシの変形に応じて変形する。また、上記導光板自体が変形した場合には、上記光源基板は、上記導光板の変形に応じて変形する。

したがって、上記導光板が変形した場合であっても、上記導光板と上記光源基板との位置関係を略一定に保つことができる。つまり、上記光源基板に設けられた上記光源と、上記導光板の光の入射面との位置関係を、上記導光板が変形した場合であっても略一定に保つことができる。

また、上記の構成によれば、上記固定部は、上記導光板を上記固定シャーシに押さえつけることにより、上記光源基板を上記導光板を介して上記固定シャーシに押さえつけて固定している。これによって、上記光源基板と上記導光板との位置関係をより効率的に一定に保つことができる。また、上記導光板及び上記光源装置を、上記支持シャーシの変形に応じて、より効率的に変形させることができる。さらに、上記支持シャーシ及び上記光源装置を、上記導光板の変化に応じて、より効率的に変化させることができる。

したがって、上記導光板の変形により上記光源から出射される光が上記導光板に入射されなくなり、光漏れが生じてしまうことを防ぐことができるため、効率的に光漏れを低減することができる。また、光漏れを低減することによって、高い光の結合効率を維持することができ、高い画面品位、及び、高い光利用効率を実現することが可能となる。さらに、特別な部材を設けることなく光漏れを低減することができるため、コストを削減することもできる。

また、上記光源モジュールを備えていることを特徴とする液晶表示装置をはじめとする電子機器も、本発明の範疇に入る。

本発明の一態様に係る光源モジュールは、上記の課題を解決するために、光源が設けられた光源基板と、上記光源から入射される光を出射面より出射する導光板と、上記光源基板及び上記導光板を支持する支持シャーシと、上記光源基板及び上記導光板を、上記出射面側から当該導光板の厚み方向に、上記支持シャーシに対して固定する固定部と、を備え、上記光源基板は、上記導光板及び上記支持シャーシに平行に配置されている、ことを特徴としている。

上記の構成によれば、上記導光板が変形した場合であっても、上記導光板と上記光源基板との位置関係を略一定に保つことができ、効率的に光漏れを低減することができる。

本発明の一実施形態に係るバックライトモジュールにおける導光板とＬＥＤ基板との配置関係の概略を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の構成の概略を示す分解斜視図である。 本実施形態に係るバックライトモジュールにおける導光板とＬＥＤ基板との配置関係の概略を示す断面図である。 特許文献１に係るバックライトユニットの構成の概略を示す断面図である。

＜実施形態１＞
本発明の一実施形態に係る光源モジュール、及び、光源モジュールを備えた電子機器について、図１から図３を参照して以下に説明する。但し、この実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

なお、本実施形態においては、電子機器が液晶表示装置によって実現され、また、光源モジュールが液晶表示装置のバックライトモジュールによって実現されている場合を例に挙げて説明する。ただし、電子機器及び光源モジュールはこれに限定されるものではない。例えば、電子機器の一例として室内の照明装置などを挙げることができ、光源モジュールの一例として照明装置の発光部などを挙げることもできる。

〔液晶表示装置〕
まず、本実施形態に係る液晶表示装置の構成の概略について、図２を参照して説明する。図２は、本実施形態に係る液晶表示装置１の構成の概略を示す分解斜視図である。

図２に示すように、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置１は、ベゼル（固定部）１００、シャーシ（支持シャーシ）１０１、ＬＥＤ基板（光源基板）１０２、１０３、ＬＥＤ群（光源）１０４、１０５、反射シート１１０、ヒートシンク１１２、１１３、導光板１３０、積層シート群１５０、制御部１６０、及び、液晶表示パネル１７０を備えている。

また、液晶表示装置１の上記各構成要素は、図２に示すように、シャーシ１０１、ヒートシンク１１２、１１３、反射シート１１０及びＬＥＤ基板１０２、１０３、導光板１３０、積層シート群１５０、液晶表示パネル１７０、並びに、ベゼル１００が、シャーシ１０１側から上記の順に配置されている。なお、導光板１３０と、ＬＥＤ群１０４を備えるＬＥＤ基板１０２及びＬＥＤ群１０５を備えるＬＥＤ基板１０３とがそれぞれ略平行になるように配置されている。また、ＬＥＤ基板１０２、１０３、及び液晶表示パネル１７０は、制御部１６０に接続されている。

次に、導光板１３０と、ＬＥＤ基板１０２及び１０３との配置関係について、図１を参照して説明する。図１は、本実施形態に係るバックライトモジュール１０における導光板１３０とＬＥＤ基板１０２及び１０３との配置関係の概略を示す断面図である。

なお、図１は、バックライトモジュール１０の長手方向の断面図である。ここでは、導光板１３０と、ＬＥＤ基板１０２及びＬＥＤ群１０４との配置関係を主に説明するが、図１に図示されていない、導光板１３０と、ＬＥＤ基板１０３及びＬＥＤ群１０５との配置関係についても同様である。

図１に示すように、ＬＥＤ群１０４を備えるＬＥＤ基板１０２は、後述する導光板１３０の出射面１３３と略平行になるように配置されている。また、ＬＥＤ群１０４は、出射した光が導光板１３０の有する長手方向の一方の側面である入射面（受光面）１３１に入射されるように配置されている。

（ベゼル）
ベゼル１００は、液晶表示装置１を保護する筐体であり、図２に示すように、映像を表示する面側から液晶表示装置１を覆うように（すなわち、液晶表示パネル１７０を覆うように）設けられている。また、ベゼル１００は、液晶表示パネル１７０の表示領域を視認可能なように、窓部を有している。

また、ベゼル１００は、導光板１３０、ＬＥＤ基板１０２及び１０３がベゼル１００側に（すなわち、導光板１３０の出射面１３３側に）浮き上がらないように固定している。具体的には、ベゼル１００は、導光板１３０、ＬＥＤ基板１０２及び１０３を、後述する導光板１３０の出射面１３３側から当該導光板１３０の厚み方向に押圧することによって、シャーシ１０１に対して固定している。

また、ベゼル１００は、遮光性を有しており、ベゼル１００に覆われた導光板１３０の一部分からの光漏れを防止している。つまり、ベゼル１００は、導光板１３０を固定する固定機能と、光漏れを防ぐ遮光機能とを有している。したがって、ベゼル１００を用いることにより、光漏れを防ぐための新たな部材を追加する必要がないため、コストの増加を抑えることができる。

（シャーシ）
シャーシ１０１は、液晶表示装置１を保護する筐体であり、図１に示すように、導光板１３０などの液晶表示装置１の各構成部品を支持する支持部１０１ａを有しており、映像を表示する面と反対側から液晶表示装置１を覆うように設けられている。

また、ベゼル１００とシャーシ１０１とが、図示しない固定部材により互いに固定されることにより、ベゼル１００とシャーシ１０１との間に位置する、液晶表示装置１の各構成部品が挟持される。これによって、導光板１３０の端部の一部は、ベゼル１００と反射シート１１０とに挟持され、導光板１３０のＬＥＤ基板１０２、１０３に対する厚み方向の位置（すなわち、導光板１３０のＬＥＤ群１０４、１０５に対する厚み方向の位置）が規定されることになる。

（ＬＥＤ群、ＬＥＤ基板）
ＬＥＤ基板１０２は、複数のＬＥＤを含むＬＥＤ群１０４を備えており、ＬＥＤ基板１０３は、複数のＬＥＤを含むＬＥＤ群１０５を備えている。ＬＥＤ群１０４、及び１０５に含まれるＬＥＤは、ＬＥＤ基板１０２、及び１０３のそれぞれに、互いに間隔を置いて配置されている。

また、ＬＥＤ群１０４、１０５は、それぞれ、導光板１３０の長手方向の側面である入射面１３１、１３２に対して光を入射するように配置されている。ＬＥＤ基板１０２の備えるＬＥＤ群１０４から出射された光は、入射面１３１に入射され、ＬＥＤ基板１０３の備えるＬＥＤ群１０５から出射された光は、導光板１３０の有する入射面１３２に入射される。以降では、ＬＥＤ群１０４が設けられた（実装された）ＬＥＤ基板１０２の面を、実装面とも呼称する。

なお、本実施形態では、光源としてＬＥＤを用いた場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、光源として、蛍光管などＬＥＤ以外の光源を用いる構成を採用してもよい。

また、ＬＥＤ基板１０２及び１０３の材料としては、可撓性のある材料を用いることが好ましい。可撓性のある材料としては、例えば、薄いアルミニウム基板、ポリイミドからなるフレキシブル基板などを挙げることができるが、特に限定されるものではない。

（導光板）
導光板１３０は、図１に示すように、入射面１３１及び１３２を有し、入射面１３１において、入射面１３１に対向するように配置されたＬＥＤ基板１０２に設けられたＬＥＤ群１０４から出射される光を受光する。また、導光板１３０は、入射面１３２において、入射面１３２に対向するように配置されたＬＥＤ基板１０３に設けられたＬＥＤ群１０５から出射される光を受光する。

また、導光板１３０は、出射面１３３を有している。導光板１３０の有する出射面１３３、及び、出射面１３３の反対側の面である裏面の少なくとも一方には、入射した光を拡散して導光板１３０内における光の進行方向を変える光拡散部（不図示）が形成されている。

導光板１３０は、入射面１３１、１３２から入射した光を、出射面１３３と裏面との間、及び、短手方向の両側面の間において全反射させつつ導光板１３０の内方に伝搬させる。そして、主に出射面１３３に形成されている光拡散部において光の全反射条件が破られ、導光板１３０の出射面１３３から光が出射する。

（反射シート）
反射シート１１０は、導光板１３０の有する出射面１３３と反対側の面に対向して配置され、当該出射面１３３と反対側の面から出射される（漏れる）光を反射して再び上記導光板に入射させる。また、反射シート１１０は、導光板１３０の光拡散部によって拡乱された光を反射させて、出射面１３３から出射させる効果を有している。

なお、反射シート１１０は必ずしも必要となるわけではないが、反射シート１１０を用いることによってシャーシ１０１側に吸収されていた光を有効に利用できるため、導光板１３０の出射面１３３から出射される光量を増やすことができる。これによって、反射シート１１０は、液晶表示パネル１７０の輝度を向上させる事が出来る。

反射シート１１０は、上述のように、光の反射特性を有しており、反射シート１１０の材料としては、例えば、発泡ＰＥＴ(Polyethylene Terephthalate)などに代表されるポリエステルなどを挙げることができるが、特に限定されない。

なお、反射シート１１０は、入射した光が正反射するシートであってもよいが、乱反射するシートを用いることがより好ましい。反射シート１１０は、入射した光が乱反射するシートを用いることによって、入射角と異なる角度の反射成分を含んで光を反射させることができる。

（ヒートシンク）
ヒートシンク１１２及び１１３は、ＬＥＤ基板１０２、１０３、ＬＥＤ群１０４、及び１０５の熱を効率よくシャーシ１０１に伝えることによって、ＬＥＤ基板１０２、１０３、ＬＥＤ群１０４、及び１０５の放熱効率を向上させる。

ヒートシンク１１２及び１１３は、それぞれ、薄い板状の形状を有しており、支持部１０１ａと平行に、接するように配置されている。

また、ヒートシンク１１２及び１１３の材料としては、例えば、アルミニウムなどを挙げることができるが、熱伝導性の高い材料であれば、特に限定されるものではない。なお、シャーシ１０１の材質がアルミニウムなど熱伝導性の高い材料である場合には、シャーシ１０１自体がヒートシンク１１２及び１１３の代わりとなり、ヒートシンク１１２及び１１３を省略することもできる。

（積層シート群）
積層シート群１５０は、導光板１３０から出射する光量のムラ（すなわち輝度ムラ）を抑制するとともに、導光板１３０から出射される光を集光して液晶表示パネル１７０に向けて出射する機能を有している。

なお、積層シート群１５０は必ずしも必要となるわけではないが、積層シート群１５０を用いることによって、導光板１３０から出射される光をそのまま液晶表示パネル１７０に入射する場合よりも、液晶表示パネル１７０における輝度ムラを抑制することができる。

積層シート群１５０は、例えば、拡散シート、プリズムシート、及び、マイクロレンズシートなどを含んで構成されている。なお、積層シート群１５０を構成する各シートの枚数及び組み合わせは、所望の光学性能が得られるような枚数及び組み合わせであれば、特に限定されるものではない。

（制御部）
制御部１６０は、液晶表示装置１の各部を総括的に制御する手段であり、映像信号の表す映像の表示タイミングに従って、液晶表示パネル１７０の備える各ＴＦＴ素子（不図示）のＯＮ／ＯＦＦを切り替える。また、制御部１６０は、液晶表示パネル１７０に映像信号を印加し、映像信号の表す映像を表示させる。

制御部１６０は、複数の導光板１３０を備えている場合には、映像信号の印加のタイミングに同期させて、ＬＥＤ群１０４、１０５に含まれる各ＬＥＤを順次消灯させてもよい。これにより、制御部１６０は、１フレーム期間内に導光板１３０の備える出射面１３３から光が出射される期間（発光期間）と、光が出射されない期間（非発光期間）とを設けることができるため、液晶表示パネル１７０において画像表示と黒表示とを交互に行うことができる。

（液晶表示パネル）
液晶表示パネル１７０は、アクティブマトリックス基板と、カラーフィルタと、対向基板と、アクティブマトリックス基板及び対向基板の間に封入された液晶とを含んで構成されている（何れも不図示）。また、アクティブマトリックス基板には、複数のＴＦＴ（thin film transistor）素子が形成されている。液晶表示パネル１７０は、積層シート群１５０を通過して液晶表示パネル１７０に入射する光を用いて画像を表示する。

〔バックライトモジュール〕
次に、本実施形態に係る液晶表示装置１の備えるバックライトモジュール１０における光漏れの低減について、図１を参照して説明する。

なお、図１では、本実施形態に係るバックライトモジュール１０の一部（バックライトモジュール１０のＬＥＤ群１０４が備えられている側）の構成を示しているが、図示されていない部分（バックライトモジュール１０のＬＥＤ群１０５が備えられている側）も同様の構成である。

また、図１では、導光板１３０の長手方向をｙ軸で表し、導光板１３０の厚み方向をｚ軸で表している。なお、図１においては、ＬＥＤ群１０４の中心をｙ軸及びｚ軸の原点（ｙ＝０、ｚ＝０）としている。

図１に示すように、ＬＥＤ群１０４を備えたＬＥＤ基板１０２は、上述したように、シャーシ１０１の支持部１０１ａの上に、当該支持部に平行に配置されている。また、ＬＥＤ群１０４の光の発光面は、導光板１３０の入射面１３１に対向するように配置されている。

また、導光板１３０及び反射シート１１０も同様に、シャーシ１０１の支持部１０１ａの上に、当該支持部１０１ａに平行に配置されている。

また、本実施形態に係るバックライトモジュール１０においては、導光板１３０が直方体形状を有する１枚の導光板から構成されている場合を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、導光板１３０は、直方体形状以外の形状であってもよいし、複数枚の分割された導光板から構成されていてもよい。

〔ＬＥＤ群と導光板の入射面との位置関係〕
次に、本実施形態に係るバックライトモジュール１０における、導光板１３０とＬＥＤ基板１０２との関係について、図１を参照して説明する。

本実施形態に係るバックライトモジュール１０においては、上述したように、ＬＥＤ群１０４を実装しているＬＥＤ基板１０２は、その実装面が導光板１０１の支持部１０１ａと平行になるように配置されている。言い換えれば、導光板１３０、ＬＥＤ基板１０２、及び、シャーシ１０１の支持部１０１ａが、それぞれ平行に配置されている。したがって、基板のz方向の寸法を小さくすることができる。

また、導光板１３０は反射シート１１０及びヒートシンク１１２を介して、また、ＬＥＤ基板１０２はヒートシンク１１２を介して、シャーシ１０１に接している。このため、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２は、シャーシ１０１のz方向における変形（例えば、弓なり、波状など）に追従して変形し易くなっている。

（シャーシの変形）
まず、シャーシ１０１が、外部から加えられる力（例えば、外部応力、熱応力など）（以降、外力とも呼称する）によって変形する場合について説明する。

シャーシ１０１に外力が加えられた場合、加えられた力に応じてシャーシ１０１がｚ軸方向に変形する。このとき、シャーシ１０１の支持部１０１ａに接するように設けられている反射シート１１０及びヒートシンク１１２が、シャーシ１０１の変形に追従して変形する。

さらに、反射シート１１０及びヒートシンク１１２の変化に追従して、反射シート１１０及びヒートシンク１１２に接するように設けられている導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２もz軸方向に変形する。つまり、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２は、共に、外力によるシャーシ１０１のｚ軸方向の変形に追従して変形することになる。

したがって、ＬＥＤ基板１０２に実装されているＬＥＤ群１０４と、導光板１３０の入射面１３１との位置関係は、シャーシ１０１の外力による変形によって導光板１３０が変形した場合であっても、ＬＥＤ基板１０２がその変形に応じて変形するため、略一定に保たれる。換言すれば、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２は、シャーシ１０１の変形に応じて変形するものの、その位置関係は変わらない。

上記の構成によれば、バックライトモジュール１０は、シャーシ１０１が外力によって変形することによって導光板１３０が変形した場合であっても、導光板１３０の入射面とＬＥＤ群１０４との位置関係がずれてしまうことを抑制することができる。これによって、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、光漏れを低減することができる。また、光漏れを低減することによって、高い光の結合効率を維持することができ、高い画面品位、及び、高い光利用効率を実現することが可能となる。

なお、上記の構成によれば、外力により、シャーシ１０１に加えてベゼル１００が変形した場合であっても、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２は、シャーシ１０１が変形した場合と同様に、その位置関係を略一定に保つことができる。

（導光板の変形）
次に、導光板１３０が吸湿、及び、ＬＥＤ群１０４の発する熱による熱膨張などによって変形する場合について説明する。

導光板１３０が周囲の湿気及びＬＥＤ群１０４の発熱などによってｚ軸方向に変形した場合、導光板１３０に接するように設けられている反射シート１１０、及び、反射シート１１０に接するように設けられているヒートシンク１１２が、導光板１３０の変形に追従して変形する。また、反射シート１１０及びヒートシンク１１２が変形すると、反射シート１１０及びヒートシンク１１２に接するように設けられているシャーシ１０１が、反射シート１１０及びヒートシンク１１２の変形に追従して変形する。

さらに、ヒートシンク１１２が変形すると、ヒートシンク１１２に接するように設けられているＬＥＤ基板１０２が、ヒートシンク１１２の変形に追従して変形する。つまり、ＬＥＤ基板１０２は、導光板１３０のｚ軸方向の変化に追従して変化することになる。

なお、ヒートシンク１１２が設けられていない場合には、反射シート１１０の変形によってシャーシ１０１が変形し、シャーシ１０１に変形によってＬＥＤ基板１０２が変形する。これによって、ＬＥＤ基板１０２は、導光板１３０のｚ軸方向の変化に追従して変化することになる。

したがって、導光板１３０が吸湿、及び、ＬＥＤ群１０４の発熱による熱膨張などによって変形した場合であっても、ＬＥＤ基板１０２に実装されているＬＥＤ群１０４と、導光板１３０の入射面１３１との位置関係は、略一定に保たれる。つまり、ＬＥＤ基板１０２は導光板１３０の変化に応じて変化するため、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２の位置関係は変わらない。

上記の構成によれば、バックライトモジュール１０は、導光板１３０自体が変形した場合であっても、導光板１３０の入射面１３１とＬＥＤ群１０４との位置関係がずれてしまうことを抑制することができる。これによって、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、光漏れを低減することができる。また、光漏れを低減することによって、高い結合効率を維持することができ、高い画面品位、及び、高い光利用効率を実現することが可能となる。

また、上述したように、ＬＥＤ基板１０２として、可撓性のある材料である薄いアルミニウム基板、または、フレキシブル基板などを用いていることが好ましい。これによれば、ＬＥＤ基板１０２は可撓性を有しているため、シャーシ１０１又は導光板１３０が変形した場合に、より容易にその変形に追従して変形することができる。

さらに、フレキシブル基板は、変形しても基板としての性能の劣化が極めて小さいため、ＬＥＤ基板１０２としてフレキシブル基板を用いることにより、可撓性を有するだけでなく、変形に対する基板としての信頼性も高くなる。

吸湿及び熱による導光板１３０の変形、並びに、シャーシ１０１及びベゼル１００の変形などは、導光板１３０の周囲（バックライトモジュール１０の外部及び内部）の環境が変化することにより繰り返し起こる。したがって、ＬＥＤ基板１０２としてフレキシブル基板を用いることにより、繰り返し変形することによってＬＥＤ基板１０２が劣化し、ＬＥＤ基板１０２が故障（つまり、バックライトモジュール１０が故障）してしまうことを低減することができる。

（ＬＥＤ基板の一部と導光板の一部とを重なるように配置）
また、図１に示すように、導光板１３０の裏面のうち入射面１３１付近の一部は、ＬＥＤ基板１０２の実装面の一部と重なるように配置されている。

このように配置されることにより、ＬＥＤ基板１０２は、ベゼル１００とシャーシ１０１とにより、導光板１３０及びヒートシンク１１２を介して挟持されることになる。これによって、ＬＥＤ基板１０２に実装されたＬＥＤ群１０４の、導光板１３０の厚み方向に対する位置（すなわち、導光板１３０の入射面１３１に対する位置）がより効率的に規定されることになる。

上記の構成により、外力によってシャーシ１０１、ヒートシンク１１２及びベゼル１００などが変形したことによって導光板１３０が変形しても、ＬＥＤ基板１０２と接する面から当該ＬＥＤ基板１０２に、導光板１３０の変形を直に伝えることができる。

したがって、ＬＥＤ基板１０２を、導光板１３０の変形に追従するように変形させることができる。また、同様に、ＬＥＤ基板１０２が変形した場合であっても、導光板１３０にＬＥＤ基板１０２の変形を直に伝え、導光板１３０をＬＥＤ基板１０２と同じように変形させることができる。

これによって、バックライトモジュール１０は、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２の位置関係を略一定に保つことができる。

さらに、吸湿、熱膨張によって導光板１３０が変形した場合においても、導光板１３０の変形をＬＥＤ基板１０２に直に伝え、ＬＥＤ基板１０２を導光板１３０と同様に変形させることができる。

また、図１に示すように、導光板１３０は、液晶表示パネル１７０、積層シート群１５０、反射シート１１０及びヒートシンク１１２を介してシャーシ１０１とベゼル１００とにより挟まれるように固定されている。さらに、ＬＥＤ基板１０２は、導光板１３０とヒートシンク１１２とにより挟まれるように固定されている。バックライトモジュール１０は、このような構造を備えることにより、導光板１３０及びＬＥＤ基板１０２が一体となって変形し易くなっている。

したがって、ＬＥＤ基板１０２と導光板１３０とが重なった部分における、ＬＥＤ基板１０２の変形と導光板１３０の変形とは、略一致することとなる。これによって、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、導光板１３０が変形した場合であっても、導光板１３０の入射面１３１とＬＥＤ群１０４との位置ずれを抑制することができ、光漏れを抑制することができる。これによって、バックライトモジュール１０は、液晶表示装置１の画面品位、結合効率、及び、光利用効率を高くすることができる。

なお、従来の技術においては、結合効率の低下によって、輝度が低下してしまっていた。また、この輝度の低下を補うためには、ＬＥＤ群に投入する電流値を大きくしなければならず、消費電力が増大してしまっていた。

これに対し、本実施形態に係るバックライトモジュール１０では、結合効率を高くすることができるため、輝度の低下を防ぎ、消費電力を削減することもできる。

以上、説明したように、本実施形態に係るバックライトモジュール１０は、導光板１３０、ＬＥＤ基板１０２及びシャーシ１０１の出射面１３３が、それぞれ平行になるように配置されている。これにより、シャーシ１０１などの外力による変形によって導光板３０が変形した場合、及び、導光板１３０自体が吸湿及び熱などによって変形した場合に、導光板１３０とＬＥＤ基板１０２とが、同じように変形する。したがって、導光板１３０の入射面１３１とＬＥＤ群１０４との位置ずれを抑制することができ、光漏れを効率的に低減することができるという効果を奏する。

また、ＬＥＤ群１０４、１０５は、導光板１３０の長手方向の側面である入射面１３１に光が入射するように設けられている（いわゆる、サイド発光型ＬＥＤ）。したがって、ＬＥＤ群１０４、１０５と、ＬＥＤ基板１０２、１０３との固定強度を大きくすることができるため、振動、落下などの衝撃に対する信頼性が向上するという効果を奏する。

＜実施形態２＞
次に、バックライトモジュールの他の実施形態について、図３を参照して説明する。但し、この実施形態に記載されている構成は、特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

本実施形態に係る液晶表示装置１の備えるバックライトモジュール２０について、図３を参照して説明する。図３は、本実施形態に係る液晶表示装置１の備えるバックライトモジュール２０における、各部材の配置関係の概略を示す断面図である。本実施形態に係るバックライトモジュール２０は、図３に示すように、光吸収部２２０を備えていること以外は、実施形態１に係るバックライトモジュール１０と同じ構成である。本実施形態では、実施形態１と同様の構成についてはその説明を省略する。

（光吸収部）
光吸収部２２０は、ＬＥＤ群１０４から出射された光のうち、導光板１３０に入射されずに反射シート側に進む光を吸収する。なお、光吸収部２２０としては、光を吸収する（つまり、反射率の低い）特性を備えた材料を用いればよく、特に限定されるものではない。

光吸収部２２０は、図３に示すように、ＬＥＤ基板１０２と反射シート１１０とに挟まれるように配置されている。これによって、光吸収部２２０は、ＬＥＤ基板１０２に実装されているＬＥＤ群１０４から出射された光のうち、導光板１３０に入射されることなく反射シート１１０に入射する光を吸収することができる。

また、光吸収部２２０は、導光板１３０とヒートシンク１１２との間に挟まれるように配置されている。これによって、光吸収部２２０は、シャーシ１０１が外力によって変形した場合であっても、その変形を導光板１３０に伝えることができる。また、吸湿又はＬＥＤ群１０４の発熱などによって導光板１３０が変形した場合であっても、その変形をシャーシ１０１に伝えることができる。

（ＬＥＤ群と導光板の入射面との位置関係）
図３に示すように、本実施形態に係るバックライトモジュール２０においては、ＬＥＤ群１０４は、ＬＥＤ群１０４の発光面の中心位置が、導光板１３０の入射面１３１の中心位置（つまり、導光板１３０の厚み方向の中心位置）よりもシャーシ１０１側に位置するように配置されている。

ここで、本実施形態のように、ＬＥＤ群１０４を実装したＬＥＤ基板１０２の一部と導光板１３０の一部とが重なるように並行に配置する場合には、ＬＥＤ群１０４と入射面１３１との位置関係は、上述した位置関係になることが多い。

この場合には、ＬＥＤ群１０４から出射される光のうち導光板１３０に入射されない光は、液晶表示パネル１７０側に進む光の量よりも、反射シート１１０側に進む光の量が多くなる。これによって、ＬＥＤ群１０４から出射された光のうち、導光板１３０に入射されず、導光板１３０と反射シートとの隙間に入射される光の量が増加してしまい、光漏れの原因の一つとなってしまう。

このような場合であっても、バックライトモジュール２０に光吸収部２２０を設けることにより、上記のようにＬＥＤ群１０４が配置されている場合であっても、効率的に導光板１３０に入射されない光を吸収することができる。したがって、本実施形態に係るバックライトモジュール２０は、さらに効率的に光漏れを低減することができる。また、効率的に光漏れを低減することができるため、より効率的に画面品位、結合効率、及び、光利用効率を高くすることができる。

なお、上記では、図３に示すように、ＬＥＤ群１０４側には反射シートを設けず、光吸収部２２０を設ける構成を例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＬＥＤ群１０４側の反射シート１１０の一部に光吸収部２２０と同様の性質を持つ光吸収シート（例えば、黒色テープなど）を貼り付ける構成を採用してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、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。

本発明の一態様に係るバックライトユニットは、光源からの光を線状に出射する光源ユニットを備えて導光板によって面状に出射させるバックライト等の光源モジュール、並びに、この光源モジュールを備えたテレビジョン受像機、及びモニターなどの液晶表示装置に代表される電子機器に好適に適用することができる。また、そのバックライトモジュールは、大型平面光源として照明装置などの電子機器に好適に適用することができる。

１ 液晶表示装置
１０、２０ バックライトモジュール（光源モジュール）
１００ ベゼル（固定部）
１０１ シャーシ（支持シャーシ）
１０１ａ 支持部
１０２、１０３ ＬＥＤ基板（光源基板）
１０４、１０５ ＬＥＤ群（光源）
１１０ 反射シート
１３０ 導光板
１３１、１３２ 入射面（受光面）
１３３ 出射面
１５０ 積層シート群
１６０ 制御部
１７０ 液晶表示パネル
２２０ 光吸収部

Claims (8)

1. 光源が設けられた光源基板と、
   上記光源から入射される光を出射面より出射する導光板と、
   上記光源基板及び上記導光板を支持する支持シャーシと、
   上記光源基板及び上記導光板を、上記出射面側から当該導光板の厚み方向に押圧することによって、上記支持シャーシに対して固定する固定部と、を備え、
   上記光源基板は、上記導光板及び上記支持シャーシに平行に配置されている、
   ことを特徴とするた光源モジュール。
2. 上記光源基板は、可撓性を有している、
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源モジュール。
3. 上記光源基板は、ポリイミドからなるフレキシブル基板である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の光源モジュール。
4. 上記導光板の出射面の裏面であって上記光源側の一部は、上記光源基板の上記光源が設けられた面であって上記導光板側の一部に重畳して配置されており、
   上記固定部は、上記光源基板を、上記導光板を介して上記支持シャーシ側に押さえることによって固定する、
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光源モジュール。
5. 当該光源モジュールは、上記光源から出射された光を吸収する光吸収部を備え、
   上記導光板は、上記光源から出射される光を受光する受光面を備え、
   上記光源は、当該光源の有する発光面の中心位置が上記導光板の受光面の中心位置よりも上記支持シャーシ側に位置するように配置され、
   上記光吸収部は、上記導光板の受光面側に、該導光板と上記支持シャーシとの間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光源モジュール。
6. 上記導光板及び上記光源基板は、熱伝導性を有する熱伝導部材を介して上記支持シャーシに固定されている、
   ことを特徴とする請求項１から５までの何れか１項に記載の光源モジュール。
7. 光源が設けられた光源基板であって、ポリイミドからなるフレキシブル基板である可撓性を有する光源基板と、
   上記光源から入射される光を出射面より出射する導光板と、
   上記光源基板及び上記導光板を支持する支持シャーシと、
   上記光源基板及び上記導光板を、上記出射面側から当該導光板の厚み方向に押圧することによって、上記支持シャーシに対して固定する固定部と、を備え、
   上記光源基板は、上記導光板及び上記支持シャーシに平行に、該光源基板の上記光源が設けられた面であって上記導光板側の一部が上記導光板の出射面の裏面であって上記光源側の一部と重畳して配置されており、
   上記固定部は、上記光源基板を、上記導光板を介して上記支持シャーシ側に押さえることによって固定する、
   ことを特徴とする光源モジュール。
8. 請求項１から７の何れか１項に記載の光源モジュールを備えている、
   ことを特徴とする液晶表示装置。

Images