CN109154744A - 发光单元、液晶模块、显示装置和照明系统 - Google Patents
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Abstract
此显示装置设置有液晶模块(10、20、30),该液晶模块具有显示面板(10)、以及用于照亮显示面板(10)的发光单元(20)。发光单元(20)具有:支撑基板(24),布置为面向显示面板(10);导光构件(21),设置在显示面板(10)和支撑基板(24)之间并且包括第一端面(213)和第二端面(214);光源(22),布置为面向第一端面(213);以及保持构件(25),沿着支撑基板(24)的外缘设置,所述保持构件处于显示面板(10)和支撑基板(24)之间,并且包括接合至第二端面(214)的对向面。该显示装置具有适用于减薄厚度的结构。
Description
技术领域
本公开内容涉及作为表面光源的发光单元、以及分别包括发光单元的液晶模块、显示装置和照明系统。
背景技术
已经提出了其中包括液晶元件的显示面板和作为光源的背光件堆叠在一起的显示装置(例如,参见专利文献1至3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本未经审查专利申请公开号2011-82176
专利文献2:日本未经审查专利申请公开号2012-242805
专利文献3:日本未经审查的专利申请公开号2016-24465
发明内容
现今,对具有薄外形的显示装置的要求越来越强烈。因此,希望提供具有适用于薄外形的结构的显示装置、以及适用于该显示装置的发光单元和液晶模块。
作为本公开内容的实施方式的显示装置包括显示面板的液晶模块以及照亮显示面板的发光单元。这种发光单元包括布置为面向显示面板的支撑基板、设置在显示面板和支撑基板之间并且具有第一端面和第二端面的导光构件、布置为面向第一端面的光源、以及沿着支撑基板的外缘设置在显示面板和支撑基板之间并且具有接合至第二端面的对向面(facing surface)的保持构件。
作为本公开内容的实施方式的发光单元包括支撑基板、布置为面向支撑基板并且具有第一端面和第二端面的导光构件、布置为面向第一端面的光源、以及沿着支撑基板的外缘设置并且具有接合至第二端面的对向面的保持构件。
本公开内容的照明系统包括上述发光单元。此外,本公开内容的液晶模块包括显示面板以及照亮显示面板的上述发光单元。
在作为本公开内容的实施方式的发光单元、液晶模块、显示装置和照明系统中,沿着支撑基板的外缘设置的保持构件利用其接合至导光构件的第二端面的对向面保持导光构件。因此,例如,与保持构件具有沿着厚度方向保持导光构件的端部的结构的情况相比,保持构件的厚度减小。
根据作为本公开内容的实施方式的发光单元、液晶模块、显示装置和照明系统,可以实现适用于薄外形的结构。应注意,本公开内容的效果不局限于上述效果,并且可以是以下描述的任何效果。
附图说明
[图1A]是示出了根据本公开内容的第一实施方式的显示装置的主要部分的内部配置实例的截面图。
[图1B]是示出了根据本公开内容的第一实施方式的显示装置的主要部分的内部配置实例的局部剖开立体图。
[图2]是示出了图1中示出的显示装置的整个配置实例的分解立体图。
[图3A]是示出了根据本公开内容的第二实施方式的显示装置的主要部分的内部配置实例的截面图。
[图3B]是示出了根据本公开内容的第二实施方式的显示装置的主要部分的内部配置实例的局部剖开立体图。
[图4A]是示出了作为本公开内容的第一变形例的显示装置的主要部分的配置实例的平面图。
[图4B]是如同图4A中示出的第一变形例的显示装置的主要部分的截面图。
[图5]是示出了作为本公开内容的第二变形例的显示装置的主要部分的配置实例的平面图。
[图6]是示出了包括本公开内容的发光单元的照明系统的外观的立体图。
具体实施方式
在下文中,将参考附图详细描述本公开内容的一些实施方式。应注意,按下列顺序进行描述。
1.第一实施方式
其中边框扣住显示面板和发光单元的显示装置的实例。
2.第二实施方式
其中边框的一部分保持在显示面板和发光单元之间的显示装置的实例。
3.变形例
4.照明系统的应用实例
[1.第一实施方式]
[显示装置1的配置]
图1A示出了作为本公开内容的第一实施方式的显示装置1的主要部分的截面配置实例;图1B是示出了显示装置1的内部配置实例的局部剖开立体图。此外,图2示出了显示装置1的整个配置。例如,显示装置1是用作电视设备的液晶显示装置。
显示装置1包括显示面板10、发光单元20、边框30和底座40。在显示装置1中,显示面板10和发光单元20布置为面向彼此,并且边框30覆盖它们的外围。在此,例如,显示面板10、发光单元20和边框30是对应于本公开内容的液晶模块的具体实例。如在图2中所示,底座40是用于将集成到一起的显示面板10、发光单元20和边框30的显示部直立在地板上。例如,底座40安装在其上,驱动电源22(随后将描述的)的驱动电路、扬声器等。应注意,在本说明书中,显示面板10的水平方向称为X轴方向;显示面板10的高度方向称为Y轴方向;并且其中,显示面板10和发光单元20堆叠的方向称为Z轴方向。
发光单元20是为显示面板10提供照明光的所谓的背光单元。发光单元20包括导光板21、多个光源22(图2)、光学片组23、支撑基板24、保持构件25、粘附层26、反射片27和光学薄膜28。
支撑基板24是布置为面向显示面板10的后表面12(随后要描述的)的所谓的后底座,并且作为主要成分材料包括具有高刚度的金属材料,诸如,不锈钢板或彩钢板。支撑基板24具有面向后表面12的前表面241以及在与前表面241相对的侧面上的后表面242。靠近后表面242的外缘设置有突出爪部分243。
导光板21是设置在显示面板10和支撑基板24之间的平板构件,并且例如,包括面向彼此的前表面211和后表面212以及连接前表面211和后表面212的端面213至216。应注意,在本实施方式中,前表面211和后表面212在其上展开的平面称为XY平面;端面213和214在其上展开的平面称为XZ平面;以及作为一对侧表面的端面215和216在其上展开的平面称为YZ平面。在此,作为底面的端面213用作光入射表面。导光板21是将光从光源22引导至显示面板10的构件。具体地,导光板21用作在导光板21内部传播已经从光源22发射并进入作为光入射表面的端面213并且通过作为光发射表面的前表面211朝向显示面板10输出的光。作为导光板21的组成材料,高透明材料是合适的;例如,这种高透明材料包括玻璃以及丙烯酸树脂,诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),以及树脂材料,诸如聚碳酸酯(PC)和环状结构的聚烯烃(COP)。关于这些组成材料,玻璃是特别优选的。这是因为与树脂材料相比,玻璃根据温度变化的尺寸变化小(即,体积膨胀系数)并且具有高刚度。
应注意,在本实施方式中,玻璃被配置为仅使光通过作为底面的端面213进入;然而,例如,其可以被配置为使光通过作为上表面的端面214进入。可替换地,可以被配置为使光通过作为侧表面的端面215和215进入。
端面214至216是通过抛光等处理的镜面,并且用光学薄膜28覆盖。例如,光学薄膜28用作光反射层,并且通过印刷、涂敷或气相沉积将反射墨水等应用在端面214至216上而获得。此外,光学薄膜28可以用作光吸收层。在那种情况下,例如,光吸收层可以通过印刷、涂敷或气相沉积光吸收材料(诸如,黑色树脂)形成。提供这种光学薄膜28使得能够防止已经从光源22发射并到达端面214至216的光通过端面214至216泄漏出导光板21或者防止在端面214至216上分散。然而,从发光效率的角度来说,光学薄膜28理想地是光反射层而不是光吸收层。
应注意,尽管光学薄膜28和粘附层26被设置作为本实施方式中的分离部件,但是相反可以提供用作光学薄膜28和粘附层26这两者的胶带。
多个光源22是所有点光源并且分别包括例如发射白光的发光二极管(LED)。多个光源22面向作为导光板21的光入射表面的端面213,并且布置为沿着X轴方向排列。安装在一个电路板上的一个或多个光源22可以配置一个光源单元。
反射片27设置为面向导光板21的后表面212。反射片27用作反射已经从光源22发射并通过导光板21的后表面212泄漏的光并且将光返回至导光板21。这使得能够增加发光单元20的发光效率。例如,反射片27的组成材料是聚碳酸酯树脂、诸如聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)的丙烯酸树脂、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯树脂、诸如甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯(MS)的共聚物的非结晶共聚酯树脂、聚苯乙烯树脂、或者聚氯乙烯树脂。
保持构件25沿着支撑基板24的外缘设置在显示面板10和支撑基板24之间。例如,保持构件25具有接合至导光板21的端面214的对向面251。保持构件25的对向面251和导光板21的端面214通过粘附层26接合。例如,粘附层26的组成材料是具有充分粘附力和弹性的粘合剂,具体地,诸如丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、氯乙烯树脂或改性有机硅树脂的粘合剂。此外,例如,保持构件25和支撑基板24利用螺钉29彼此固定。保持构件25可包括金属材料,诸如,铝或不锈钢。此外,保持构件25设置在支撑基板24上的区域的除了导光板21占用的中央区域之外的外围区域上。此外,保持构件25通过缓冲器51保持显示面板10。应注意,图2示出了保持构件25仅设置在面向导光板21的端面214的位置中的实例;然而,其他保持构件25还可以设置在例如面向端面215和216的位置中。
光学片组23将各种光学效果施加在通过导光板21从光源22发射至显示面板10的光上。光学片组23是多个片状构件的层压制品,诸如,扩散板、扩散片、透镜膜和偏振分离片。
显示面板10是显示诸如移动图像或静止图像的图像的透射的液晶显示板,并且例如在TFT基板和滤色器基板之间设置有液晶层。显示面板10具有后表面12和前表面11,光从发光单元20进入后表面,并且光通过前表面射出。显示面板10可以进一步包括偏振板等。
边框30是用于保护显示面板10和发光单元20的外围并且提高美观的框架构件。如在图2中所示,例如,边框30被配置为能够被分成四个构件30A至30D。构件30A至30D被设置为分别面向导光板21的端面213至216。应注意,保持构件25设置在导光板21的构件30B和端面214之间。此外,保持构件25可以设置在构件30C和端面215之间以及构件30D和端面216之间。
如图1A和图1B所示,例如,构件30A至30D分别具有设置为沿着厚度方向(Z轴方向)将显示面板10和发光单元20的外围保持在前部31和后部32之间的前部31和后部32、以及设置为连接前部31和后部32的外侧部33。构件30A至30D中的每一个可具有全部整体模铸在一起的前部31、后部32和外侧部33。可替换地,构件30A至30D中的每一个可具有单独模铸并且例如通过螺拧或粘结接合在一起的前部31、后部32和外侧部33。此外,后部32可具有设置为可以与支撑基板24的爪部243啮合的凹陷部32U。在那种情况下,凹陷部32U与爪部243啮合,因此边框30保持在支撑基板24上的预定位置处。此外,边框30可以螺拧至支撑基板24或者通过磁力保持在支撑基板24上。此外,用于阻挡光通过发光单元20的外围泄漏的光屏蔽片52可以设置在显示面板10的前表面和边框30的前部31之间。光屏蔽片52可具有弹性以便还用作用于稳定保持显示面板10和边框30的缓冲器。
[显示装置1的作用和效果]
以此方式,在本实施方式的显示装置1中,保持在显示面板10和支撑基板24之间的保持构件25利用接合至导光板21的端面214的其对向面251保持导光板21。因此,例如,与保持构件25具有沿着厚度方向(Z轴方向)保持导光板21的端部的结构的情况相比,保持构件25的厚度减小。因此,根据显示装置1,可以实现适用于薄外形的结构。
此外,在显示装置1中,导光板21包括玻璃材料。这能够具有更薄的外形。因为玻璃材料具有比树脂材料更高的刚性,因此包括玻璃材料的导光板21用作结构。即,通过不使用树脂材料而是使用玻璃材料,抑制导光板21的扭曲和偏斜,并且能够使显示面板10和发光单元20之间的空间(例如,光学片组23的后表面12和前表面231之间的空间)变窄。因此,总体上实现具有薄外形的显示装置1。
此外,因为导光板21包括玻璃材料,因此有利的是所谓的超薄边框。因为玻璃材料具有比树脂材料更低的热膨胀系数,因此可以根据温度变化抑制包括玻璃材料的导光板21的膨胀和收缩。因此,在图1A中,例如,能够减少边框30的外侧部33的内表面和保持构件25之间的间隙。因此,能够减少沿着Y轴方向的边框30的尺寸,并且可以实现超薄边框显示装置1。
此外,在显示装置1中,保持构件25和支撑基板24利用螺钉29紧固,并且边框30与支撑基板24的爪部243啮合并且因此保持在支撑基板24上。这保证高可拆解性。
此外,在显示装置1中,导光板21包括玻璃材料,并且支撑基板24包括金属材料。因此,可以实现具有高刚度的发光单元20。
[2.第二实施方式]
[显示装置2的配置]
主要参考图3A和图3B描述作为本公开内容的第二实施方式的显示装置2。图3A示出了显示装置2的主要部分的截面配置实例。图3B是示出了显示装置2的内部配置实例的局部剖开立体图。例如,显示装置2还是用作电视设备的液晶显示装置。显示装置2具有与上述第一实施方式的显示装置1相同的结构,除了显示装置2设置有边框60而不是边框30。
在显示装置1中,边框30具有设置为沿着厚度方向保持显示面板10和发光单元20的前部31和后部32。相反,在显示装置2中,边框60具有沿着厚度方向保持在显示面板10和发光单元20之间的部分(第二部分62)。
具体地,边框60具有覆盖显示面板10和发光单元20的两个端面的第一部分61、从第一部分61突出的第二部分62、以及从第二部分62突出的第三部分63。
在此,边框60的第三部分63和支撑基板24例如利用螺钉固定。可替换地,第三部分63可包括永磁体,因此第三部分63磁性地吸引支撑基板24。此外,由于边框60的第三部分63和支撑基板24的固定,保持构件25保持在它们之间。
同样在这个显示装置2中,保持构件25利用其接合至导光板21的端面214的对向面251保持导光板21。因此,可以期望与上述第一实施方式中的显示装置1相似的效果。
[3.变形例]
在上述实施方式中,光学薄膜28设置在除了导光板21的端面213以外的所有端面214至216上。然而,本公开内容不局限于这种配置。例如,在作为图4A和图4B中示出的第一变形例的显示装置3中,例如,具有沿着Y轴方向延伸并且沿着X轴方向排列的多个微小的凸起部分(圆柱形透镜)的双凸透镜21LL设置在前表面211上。这种双凸透镜21LL的存在允许改善在导光板21中传播的光的直线传播。在这种情况下,已经从光源22发射并且进入端面213的光基本上沿着+Y轴方向直线,并且抑制它沿着X轴方向展开。因此,在显示装置3中,充分减少到达端面215和216的光分量。因此,仅对将光学薄膜28仅形成在面向端面213的端面214来说是必要的,并且对将光学薄膜28设置在端面215和216来说是不必要的。
此外,尽管多个光源22布置为面向位于上述实施方式中的导光板21的下部的端面213,但是本公开内容不限于此。例如,如同作为图5中示出的第二变形例的显示装置4,例如,光源22可以布置在面向导光板21的端面213和214的两个位置中。同样在这种情况下,双凸透镜21LL设置在导光板21的前表面211上以增强沿着Y轴方向入射在导光板21上的光的直线传播,使得光学薄膜28不必设置在端面215和216上。
此外,作为将在导光板21中传播的光散射以使光均匀的散射部分,例如,可以通过将散射剂离散地印刷在导光板21的后表面212上形成散射结构。应注意,这种散射结构可以通过提供包括填充剂的一部分代替利用散射剂印刷模式形成,或者可以通过粗加工表面部分形成。这个配置使得能够进一步使发光单元20的发射亮度分布均匀化。
[4.照明系统的应用实例]
图6示出了应用任何前述实施方式的发光单元20的室内照明系统的外观。例如,这个照明系统具有包括根据上述实施方式的发光单元20的照明部分844。适当数量的光844以适当的间隔被布置在建筑物的天花板850A上。应注意,照明部分844能够不仅安装在天花板850A上而且根据预期用途安装在任何位置上,诸如,墙壁850B和地板(未示出)。
在这个照明系统中,利用来自发光单元20的光执行照明。这个照明系统包括具有薄外形、超薄边框和高刚度的发光单元20,并且因此能够安装在窄空间中。
尽管通过参考如上所述的实施方式和变形例进行描述,但是本公开内容不限于上述实施方式等,并且可以以各种方式进行修改。例如,在上述实施方式等中描述的保持构件、边框、支撑基板等的布置位置和形状仅是实例,并且不局限于以上描述的那些。
此外,附图中示出的每个部件的尺寸、维度比和形状仅是实例,并且本公开内容不限于它们。
此外,尽管LED用作上述实施方式等中的光源22,但是半导体激光等可以用作光源22。
此外,例如,上述实施方式等中描述的显示装置不局限于每个显示装置都包括以上描述的所有部件,并且可以缺乏一些部件,并且可以进一步包括其他部件。
例如,上述实施方式等中描述的显示装置1和2可以进一步包括布置在发光单元20的支撑基板24的与显示面板10相对的侧面上的后罩。例如,后罩包括聚苯乙烯(PS)或者聚苯乙烯和聚苯醚(PPE)的混合材料。显示装置1和2可以进一步包括另一个装饰构件。此外,支撑基板24可包括铝。此外,包括驱动发光单元20的驱动电路的电路板以及调谐器可以安装在支撑基板24的后表面242上。
此外,上述实施方式等中描述的显示装置1和2不局限于家用电视机,而且包括用于显示广阔的室内或室外空间中的信息的设备。此外,它们具有潜在应用于各种医疗设备例如,内窥镜手术系统、手术室系统、显微手术系统等)。
应注意,本说明书中描述的效果仅是实例并且不局限于以上描述的那些门并且可以存在其他效果。此外,本公开内容可具有以下配置。
(1)一种显示装置,包括
液晶模块,包括显示面板以及照亮显示面板的发光单元,
发光单元,包括:
支撑基板,该支撑基板被布置为面向显示面板;
导光构件,该导光构件设置在显示面板和支撑基板之间,并且具有第一端面和第二端面;
光源,该光源被布置为面向第一端面;以及
保持构件,该保持构件沿着支撑基板的外缘设置在显示面板和支撑基板之间,并且该保持构件具有接合至第二端面的对向面。
(2)根据项(1)所述的显示装置,其中,第二端面是镜面并且用光反射层或光吸收层覆盖。
(3)根据项(1)或(2)所述的显示装置,其中,第二端面和对向面通过粘合构件接合。
(4)根据项(1)至(3)中任一项所述的显示装置,其中
支撑基板由金属材料构成,
导光构件由玻璃材料构成,并且
保持构件由金属材料构成。
(5)根据项(4)所述的显示装置,进一步包括螺钉,保持构件和支撑基板利用该螺钉进行固定。
(6)根据项(1)至(5)中任一项所述的显示装置,其中,保持构件设置在支撑基板的除了导光构件占用的中央区域以外的外围区域上。
(7)根据项(1)至(6)中任一项所述的显示装置,进一步包括框架构件,其中,框架构件螺拧至支撑基板,或者框架构件通过磁力保持在支撑基板上。
(8)一种发光单元,包括:
支撑基板;
导光构件,该导光构件布置为面向支撑基板,并且具有第一端面和第二端面;
光源,该光源被布置为面向第一端面;以及
保持构件,该保持构件沿着支撑基板的外缘设置并且具有接合至第二端面的对向面。
(9)一种包括发光单元的照明系统,
发光单元,包括:
支撑基板;
导光构件,该导光构件布置为面向支撑基板并且具有第一端面和第二端面;
光源,被布置为面向第一端面;以及
保持构件,该保持构件沿着支撑基板的外缘设置并且具有接合至第二端面的对向面。
(10)一种液晶模块,包括:
显示面板;以及
发光单元,该发光单元照亮显示面板,
发光单元,包括:
支撑基板,被布置为面向显示面板;
导光构件,该导光构件设置在显示面板和支撑基板之间,并且具有第一端面和第二端面;
光源,布置为面向第一端面;以及
保持构件,该保持构件沿着支撑基板的外缘设置在显示面板和支撑基板之间,并且具有接合至第二端面的对向面。
本申请要求于2016年5月25日提交给日本专利局的日本优先专利申请JP2016-104062的权益,其全部内容通过引证结合于本文中。
本领域中的技术人员应当理解的是,只要在所附权利要求或者其等同物的范围内,可根据设计需求和其他因素做出各种修改、组合、子组合、以及改变。
Claims (10)
1.一种显示装置,包括:
液晶模块,包括显示面板以及照亮所述显示面板的发光单元,
其中,所述发光单元包括:
支撑基板,布置为面向所述显示面板;
导光构件,设置在所述显示面板和所述支撑基板之间并且具有第一端面和第二端面;
光源,布置为面向所述第一端面;以及
保持构件,沿着所述支撑基板的外缘设置在所述显示面板和所述支撑基板之间,并且具有接合至所述第二端面的对向面。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述第二端面是镜面并且用光反射层或光吸收层覆盖。
3.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述第二端面和所述对向面通过粘合构件接合。
4.根据权利要求1所述的显示装置,其中
所述支撑基板由金属材料构成,
所述导光构件由玻璃材料构成,并且
所述保持构件由金属材料构成。
5.根据权利要求4所述的显示装置,进一步包括螺钉,所述保持构件和所述支撑基板利用所述螺钉进行固定。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述保持构件设置在所述支撑基板的除了所述导光构件占用的中央区域以外的外围区域上。
7.根据权利要求1所述的显示装置,进一步包括框架构件,其中,所述框架构件螺拧至所述支撑基板,或者所述框架构件通过磁力保持在所述支撑基板上。
8.一种发光单元,包括:
支撑基板;
导光构件,布置为面向所述支撑基板并且具有第一端面和第二端面;
光源,布置为面向所述第一端面;以及
保持构件,沿着所述支撑基板的外缘设置并且具有接合至所述第二端面的对向面。
9.一种包括发光单元的照明系统,
所述发光单元包括:
支撑基板;
导光构件,布置为面向所述支撑基板并且具有第一端面和第二端面;
光源,布置为面向所述第一端面;以及
保持构件,沿着所述支撑基板的外缘设置并且具有接合至所述第二端面的对向面。
10.一种液晶模块,包括:
显示面板;以及
发光单元,照亮所述显示面板,
其中,所述发光单元包括:
支撑基板,布置为面向所述显示面板;
导光构件,设置在所述显示面板和所述支撑基板之间并且具有第一端面和第二端面;
光源,布置为面向所述第一端面;以及
保持构件,沿着所述支撑基板的外缘设置在所述显示面板和所述支撑基板之间并且具有接合至所述第二端面的对向面。
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