JP7441069B2 - バックライト装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に取り付けられる直下型のバックライト装置に関する。

複数のバックライトユニットを備え、このバックライトユニットが、ＬＥＤ光源と、ハーフミラーと、ハーフミラーにて反射された光をさらにハーフミラーへ反射する底面を含む隔壁部材とを有するバックライト装置が知られている（特許文献１）。

この隔壁部材は、隔壁部材と対になってバックライトユニットを構成しているＬＥＤ光源を囲う部材であり、当該ＬＥＤ光源と他のＬＥＤ光源との間を隔てるためのものである。隔壁部材は、方形状且つ平板状の底面と、底面の四辺の各々から液晶パネルの方へ向けて延びるように形成される側壁部とからなり、底面と対向する位置が開放された枡形部材である。

特開2012-174371号公報（2012年9月10日公開）

しかしながら、上述のような従来技術の複数のバックライトユニットは、隔壁部材で区切られたバックライトユニットの各エリアで一様な出光特性しか持たないため、表示パネルの周辺における表示品位を含めた表示のユニフォミティ（均一性）の設計が困難であり、表示パネルの四隅や四辺にバックライト装置からバックライトが届くようにするためには、ＬＥＤ光源の数を増やさなけらばならず、バックライト装置のＬＥＤ光源の数が増大するという問題がある。

本発明の一態様は、表示パネルの周辺における表示品位を含めた表示の均一性を、ＬＥＤ光源の数を増やさずに確保することができるバックライト装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るバックライト装置は、表示パネルの背面側に配置された基板と、前記表示パネルの背面に対向して前記基板上に配列された複数のバックライトユニットとを備え、前記バックライトユニットが、前記表示パネルにバックライトを供給するためのＬＥＤ光源と、前記ＬＥＤ光源から発光されたバックライトを反射する反射シートとを有し、前記反射シートが、前記ＬＥＤ光源を囲むように前記基板上に配置された底面部と、前記底面部の周縁から突出して形成された隔壁とを含み、前記ＬＥＤ光源から発光されたバックライトが、前記隔壁の先端によって規定される出射面を通って前記表示パネルに向かって出射し、前記表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法が、前記表示パネルの中央に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法よりも大きいことを特徴とする。

本発明の一態様によれば、表示パネルの周辺における表示品位を含めた表示の均一性を、ＬＥＤ光源の数を増やさずに確保することができる。

実施形態１に係るバックライト装置の断面図である。 上記バックライト装置に設けられた反射シートの画像である。 比較例に係るバックライト装置の断面図である。 実施形態２に係るバックライト装置の断面図である。 実施形態３に係るバックライト装置の断面図である。 実施形態４に係るバックライト装置の断面図である。

〔実施形態１〕
（バックライト装置１の構成）
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図１は実施形態１に係るバックライト装置１の断面図である。図２はバックライト装置１に設けられた反射シート６の画像である。

バックライト装置１は、表示パネル２の背面１０側に配置された基板３と、表示パネル２の背面１０に対向して基板３上に行列状に配列された平面視で四辺形状の複数のバックライトユニット４・４Ｇとを備える。バックライトユニット４Ｇは、複数のバックライトユニット４・４Ｇのうちの最外周に配置されるバックライトユニットである。バックライトユニット４はバックライトユニット４Ｇの内側に配置される。

表示パネル２の背面１０には、複合シート１２とＱＤシート１３とダイクロシート１４と拡散板１５とがこの順番に積層される。

基板３は、シャーシ１６に搭載される。表示パネル２、複合シート１２、ＱＤシート１３、ダイクロシート１４、及び拡散板１５は、シャーシ１６に取り付けられる。

複数のバックライトユニット４のそれぞれは、表示パネル２にバックライトを供給するためのＬＥＤ光源５と、ＬＥＤ光源５から発光されたバックライトを反射する反射シート６とを有する。反射シート６は、ＬＥＤ光源５を囲むように基板３上に配置されて平面視で四辺形状の底面部７と、底面部７の周縁から表示パネル２に向かって突出して形成された隔壁８とを含む。

複数のバックライトユニット４Ｇのそれぞれは、ＬＥＤ光源５と反射シート６Ｇとを有する。反射シート６Ｇは、平面視で四辺形状の底面部７と、底面部７の周縁から表示パネル２に向かって突出して形成された隔壁８Ｇとを含む。表示パネル２の外周側の隔壁８Ｇは、基板３に対して表示パネル２の外周側に傾斜して形成される。

ＬＥＤ光源５から発光されたバックライトは、隔壁８・８Ｇの先端によって規定される出射面を通って表示パネル２に向かって出射する。隔壁８・８Ｇの先端は、拡散板１５から離れていてもよいし、拡散板１５を支持するように構成されてもよい。

表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの出射面の寸法Ｌ１は、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ２よりも大きい。

そして、表示パネル２の外周側の隔壁８Ｇは、基板３に対して表示パネル２の外周側に傾斜して形成されている。図１では、複数のバックライトユニット４・４Ｇのうちの最外周に配置されたバックライトユニット４Ｇの外周側の隔壁８Ｇが、基板３に対して外周側に傾斜して形成されている例を示している。

表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の隔壁８は、基板３に対して垂直に突出して形成される。

（比較例に係るバックライト装置）
図３は比較例に係るバックライト装置９１の断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、それらの詳細な説明は省略する。

バックライト装置９１では、拡散板１５のバックライトユニット４側にハーフミラー１７が形成され、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の隔壁８も、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の隔壁８と同様に、基板３に対して垂直に突出して形成される。

このような構成では、隔壁８で区切られた複数のバックライトユニット４の各エリアで一様な出光特性となるため、表示パネル２の４隅や４辺の画面周縁にバックライトが届くようにするために、非常に多数のＬＥＤ光源５を配置する必要があるという課題が存在する。

（バックライト装置１の作用効果）
これに対して、実施形態１では、表示パネル２の外周側の隔壁８Ｇが基板３に対して表示パネル２の外周側に傾斜して形成されるので、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの出射面の寸法Ｌ１が、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ２よりも大きくなる。このため、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４ＧのＬＥＤ光源５から発光されたバックライトが、表示パネル２の四隅や四辺にまで好適に到達する。従って、ＬＥＤ光源５の数を増やすことなく、表示パネル２の４隅や４辺にバックライトが届くようにすることができる。

表示パネル２の中央部の隔壁８の角度は比較例と同様に基板３に対して垂直であるので、表示パネル２の中央部分において重要視されるローカルディミング性能は維持することができる。

前提として、表示パネル２の中央に行くほど輝度は高く端に行くほど輝度は低い分布となるように表示パネル２の製品が製造されている。そのため、表示パネル２の４辺４隅は中央部よりも輝度を求められない。

以上のように、複数のバックライトユニット４・４Ｇのうちの最外周に配置されたバックライトユニット４Ｇの外周側の隔壁８Ｇが、基板３に対して外周側に傾斜して形成されている。このため、表示パネル２の４隅や４辺にバックライトが届くようにすることができる。この結果、表示パネル２の周辺における表示品位を含めた表示の均一性を、ＬＥＤ光源５の数を増やさずに確保することができる。

このように、表示パネル２の外周の４隅４辺側に配置される隔壁８Ｇの角度・長さを変えることで、隔壁８Ｇ内の配光特性を調整する。バックライトユニット４Ｇの１エリアの隔壁８Ｇ内でバックライトを反射させて、２エリア分の出射面の輝度を補う。そのため、４隅４辺において内側のバックライトユニット４の隔壁エリアから外周側のバックライトユニット４Ｇの隔壁エリアに向かって表示パネル２の輝度が低下する。それにより、表示パネル２の画面輝度本来の特性を実現し、輝度ムラが発生せずにＬＥＤ光源５を賄うことができる。従って、ＬＥＤ光源５の数を減少させることができる。

なお、バックライトユニット４Ｇの外周側の隔壁８Ｇを傾斜させる例を示したが、本発明はこれに限定されない。表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの出射面の寸法Ｌ１が、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ２よりも大きければよい。例えば、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの反射シート６Ｇの底面部７の面積を、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の底面部７の面積よりも大きくして隔壁８Ｇは傾斜させないように構成してもよい。

以上のように実施形態１によれば、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ１が、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ２よりも大きい。このため、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの出射面を通ってＬＥＤ光源５から表示パネル２に向かうバックライトが、表示パネル２の四隅や四辺にまで好適に到達する。この結果、表示パネル２の周辺における表示品位を含めた表示の均一性を、ＬＥＤ光源５の数を増やさずに確保することができる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

図４は実施形態２に係るバックライト装置１Ａの断面図である。バックライト装置１Ａでは、複数のバックライトユニット４・４Ｇのうちの外周側の複数列に配列されたバックライトユニット４Ｇの外周側の隔壁８Ｇが、基板３に対して外周側に傾斜して形成されている。図４に示す例では、外周側の３列に配列されたバックライトユニット４の外周側の隔壁８Ｇが、基板３に対して外周側に傾斜して形成されている。

このように、最外周に配置されたバックライトユニット４Ｇ以外のバックライトユニット４Ｇの隔壁８Ｇにも傾斜角度をもたせることにより、ＬＥＤ光源５の数を増やすことなく表示パネル２の４隅や４辺にバックライトを届くようにすることができる。

表示パネル２の中央部の隔壁８の角度は、比較例と同様に基板３に対して垂直であるので、表示パネル２の中央部分において重要視されるローカルディミング性能は維持することができる。

以上のように実施形態２によれば、複数のバックライトユニット４・４Ｇのうちの外周側の複数列に配列されたバックライトユニット４Ｇの外周側の隔壁８Ｇが、基板３に対して外周側に傾斜して形成されている。このため、表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの出射面の寸法Ｌ１を、表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ２よりも大きくすることができる。

〔実施形態３〕
図５は実施形態３に係るバックライト装置１Ｂの断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、それらの詳細な説明は繰り返さない。

バックライト装置１Ｂでは、外周側の３列に配列されたバックライトユニット４Ｇ・４Ｈ・４Ｉの隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉの傾斜角度が、内周側のバックライトユニット４Ｇの隔壁８Ｇから外周側のバックライトユニット４Ｉの隔壁８Ｉに向かって増大する。即ち、隔壁８Ｈの傾斜角度はその内周側の隔壁８Ｇの傾斜角度よりも大きく、隔壁８Ｉの傾斜角度はその内周側の隔壁８Ｈの傾斜角度よりも大きい。

このように、外周側に進むに従って、バックライトユニット４Ｇ・４Ｈ・４Ｉの外周側の隔壁の傾斜角度を大きくすると、表示パネル２の画面中央を頂点に外周側に行くにしたがって輝度が下がっていくようななめらかなユニフォミティにすることができる。そして、表示パネル２の中央部のバックライトユニット４の隔壁角度を比較例と同様に基板３に対して垂直とすると、表示パネル２の中央部のローカルディミング性能は維持することができる。

以上のように実施形態３によれば、外周側の複数列に配列されたバックライトユニット４Ｇ・４Ｈ・４Ｉの隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉの傾斜角度が、内周側のバックライトユニット４Ｇの隔壁８Ｇから外周側のバックライトユニット４Ｉの隔壁８Ｉに向かって増大する。このため、表示パネル２の輝度を、中央を頂点として外周側に向かうに従って下がっていく滑らかなユニフォミティにすることができる。

〔実施形態４〕
図６は実施形態４に係るバックライト装置１Ｃの断面図である。前述した構成要素と同様の構成要素には同様の参照符号を付し、それらの詳細な説明は繰り返さない。

バックライト装置１Ｃでは、反射シート６Ｇ・６Ｈ・６Ｉが、基板３に対して表示パネル２の外周側に傾斜して形成されている隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉを支持する支持部材１１Ｇ・１１Ｈ・１１Ｉをさらに含む。支持部材１１Ｇ・１１Ｈ・１１Ｉは、隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉをそれぞれ傾斜させる際に、その傾斜角度を維持するための固定部材である。支持部材１１Ｇ・１１Ｈ・１１Ｉは、例えば、隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉと同一の樹脂材料により構成され、傾斜する隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉと基板３との間にそれぞれ形成される。

これにより、熱、拡散板１５を保持することによって受ける圧力、又は振動落下時の衝撃、等を隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉが受けたとしても、支持部材１１Ｇ・１１Ｈ・１１Ｉによる支持により隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉの角度がそれぞれ一定に保たれるため、設計通りのローカルディミング性能を維持することができる。

以上のように実施形態４によれば、反射シート６Ｇ・６Ｈ・６Ｉが、基板３に対して表示パネル２の外周側に傾斜して形成されている隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉを支持する支持部材１１Ｇ・１１Ｈ・１１Ｉをさらに含む。このため、傾斜して形成されている隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉが熱、圧力、衝撃を受けても、隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉの傾斜角度が一定に保たれる。このため、表示パネル２の意図通りのローカルディミング性能を維持することができる。

バックライト装置１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃを備える表示装置も本明細書に記載の発明に含まれる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係るバックライト装置１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、表示パネル２の背面１０側に配置された基板３と、前記表示パネル２の背面１０に対向して前記基板３上に配列された複数のバックライトユニット４・４Ｇ・４Ｈ・４Ｉとを備え、前記バックライトユニット４・４Ｇ・４Ｈ・４Ｉが、前記表示パネル２にバックライトを供給するためのＬＥＤ光源５と、前記ＬＥＤ光源５から発光されたバックライトを反射する反射シート６・６Ｇ・６Ｈ・６Ｉとを有し、前記反射シート６・６Ｇ・６Ｈ・６Ｉが、前記ＬＥＤ光源５を囲むように前記基板３上に配置された底面部７と、前記底面部７の周縁から突出して形成された隔壁８・８Ｇ・８Ｈ・８Ｉとを含み、前記ＬＥＤ光源５から発光されたバックライトが、前記隔壁８・８Ｇ・８Ｈ・８Ｉの先端によって規定される出射面を通って前記表示パネル２に向かって出射し、前記表示パネル２の外周に対応する位置に配列されたバックライトユニット４Ｇの出射面の寸法Ｌ１が、前記表示パネル２の中央に対応する位置に配列されたバックライトユニット４の出射面の寸法Ｌ２よりも大きい。

上記の構成によれば、表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法が、表示パネルの中央に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法よりも大きい。このため、表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面を通ってＬＥＤ光源から表示パネルに向かうバックライトが、表示パネルの四隅や四辺にまで好適に到達する。この結果、表示パネルの周辺における表示品位を含めた表示の均一性を、ＬＥＤ光源の数を増やさずに確保することができる。

本発明の態様２に係るバックライト装置１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、上記態様１において、前記底面部７が四辺形状に形成され、前記表示パネル２の外周側の隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉが、前記基板３に対して前記表示パネル２の外周側に傾斜して形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、表示パネルの外周側の隔壁が、前記基板に対して前記表示パネルの外周側に傾斜している。このため、表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法を、表示パネルの中央に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法よりも大きくすることができる。

本発明の態様３に係るバックライト装置１・１Ａ・１Ｂ・１Ｃは、上記態様１において、前記複数のバックライトユニット４・４Ｇ・４Ｈ・４Ｉのうちの最外周に配置されたバックライトユニット４Ｇ・４Ｉの外周側の隔壁８Ｇ・８Ｉが、前記基板３に対して前記外周側に傾斜して形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、最外周に配置されたバックライトユニットの外周側の隔壁が、前記基板に対して前記外周側に傾斜している。このため、表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法を、表示パネルの中央に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法よりも大きくすることができる。

本発明の態様４に係るバックライト装置１Ａは、上記態様１において、前記複数のバックライトユニット４・４Ｇのうちの外周側の複数列に配列されたバックライトユニット４Ｇの外周側の隔壁８Ｇが、前記基板３に対して前記外周側に傾斜して形成されていることが好ましい。

上記の構成によれば、外周側の複数列に配列されたバックライトユニットの外周側の隔壁が、前記基板に対して前記外周側に傾斜している。このため、表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法を、表示パネルの中央に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法よりも大きくすることができる。

本発明の態様５に係るバックライト装置１Ｂは、上記態様４において、前記外周側の複数列に配列されたバックライトユニット４Ｇ・４Ｈ・４Ｉの隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉの傾斜角度が、内周側のバックライトユニット４Ｇの隔壁８Ｇから外周側のバックライトユニット４Ｉの隔壁８Ｉに向かって増大することが好ましい。

上記の構成によれば、外周側の複数列に配列されたバックライトユニットの隔壁の傾斜角度が、内周側のバックライトユニットの隔壁から外周側のバックライトユニットの隔壁に向かって増大する。このため、表示パネルの輝度を、中央を頂点として外周側に向かうに従って下がっていくようななめらかなユニフォミティにすることができる。

本発明の態様６に係るバックライト装置１Ｃは、上記態様２において、前記反射シート６Ｇ・６Ｈ・６Ｉが、前記基板３に対して前記表示パネル２の外周側に傾斜して形成されている隔壁８Ｇ・８Ｈ・８Ｉを支持する支持部材１１Ｇ・１１Ｈ・１１Ｉをさらに含むことが好ましい。

上記の構成によれば、傾斜して形成されている隔壁が熱、圧力、衝撃を受けても、隔壁の傾斜角度が一定に保たれる。このため、表示パネルの意図通りのローカルディミング性能を維持することができる。

本発明は上述した各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り、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１ バックライト装置
２ 表示パネル
３ 基板
４ バックライトユニット
５ ＬＥＤ光源
６ 反射シート
７ 底面部
８ 隔壁
１０ 背面
１１Ｇ、１１Ｈ、１１Ｉ 支持部材

Claims (6)

1. 表示パネルの背面側に配置された基板と、
   前記表示パネルの背面に対向して前記基板上に配列された複数のバックライトユニットとを備え、
   前記バックライトユニットが、前記表示パネルにバックライトを供給するためのＬＥＤ光源と、
   前記ＬＥＤ光源から発光されたバックライトを反射する反射シートとを有し、
   前記反射シートが、前記ＬＥＤ光源を囲むように前記基板上に配置された底面部と、
   前記底面部の周縁から突出して形成された隔壁とを含み、
   前記ＬＥＤ光源から発光されたバックライトが、前記隔壁の先端によって規定される出射面を通って前記表示パネルに向かって出射し、
   前記表示パネルの外周に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法が、前記表示パネルの中央に対応する位置に配列されたバックライトユニットの出射面の寸法よりも大きく、
   隣り合うバックライトユニットの間に形成される前記隔壁は、前記表示パネルの内周側に設けられており前記基板に対して前記表示パネルの外周側に傾斜して形成された第１の隔壁部分と、前記表示パネルの外周側に設けられており前記基板に対して垂直に形成された第２の隔壁部分とを含むことを特徴とするバックライト装置。
2. 前記底面部が四辺形状に形成されている請求項１に記載のバックライト装置。
3. 前記複数のバックライトユニットのうちの最外周に配置されたバックライトユニットの外周側の隔壁が、前記基板に対して前記外周側に傾斜して形成されている請求項１に記載のバックライト装置。
4. 前記複数のバックライトユニットのうちの外周側の複数列に配列されたバックライトユニットの外周側の隔壁が、前記基板に対して前記外周側に傾斜して形成されている請求項１に記載のバックライト装置。
5. 前記外周側の複数列に配列されたバックライトユニットの隔壁の傾斜角度が、内周側のバックライトユニットの隔壁から外周側のバックライトユニットの隔壁に向かって増大する請求項４に記載のバックライト装置。
6. 前記反射シートが、前記基板に対して前記表示パネルの外周側に傾斜して形成されている隔壁を支持する支持部材をさらに含む請求項２に記載のバックライト装置。

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