JP2013254593A - 表示装置及び携帯端末装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】輝度ムラを低減することが可能な表示装置及び携帯端末装置を提供する。
【解決手段】LCDモジュール120は、右端面141aに入射される光からLCDパネル130へ出射する面状光を生成する導光板141と、導光板141の右端面141a近傍に右端面141aの延在方向に沿って配置されたFPC基板145と、FPC基板145の一部を切り欠いた切り欠き144と、導光板141の右端面141aへ点状光を出射し、切り欠き141近傍の配置間隔が他の部分の配置間隔よりも狭くなるようにFPC基板145上に配置された複数の光源143と、を有するものである。
【選択図】図7

Description

本発明は、表示装置及び携帯端末装置に関し、特に、導光板の側面に複数の光源を配置する表示装置及び携帯端末装置に関する。
近年、携帯電話やスマートフォン、タブレット端末などの携帯端末装置が広く普及している。携帯端末装置は、搭載する表示装置として、低消費電力や薄型化が可能な液晶表示装置を使用している。
このような液晶表示装置では、液晶表示パネルを照射する光源として、複数のLEDなどの光源を用いることが多い。そして、光源の照射方式としてはサイドライト(エッジライト)方式を採用している。
サイドライト方式とは、液晶表示パネルの背面に導光板を配置し、その導光板の側面部に複数のLEDなどの光源を配置して照射する方式をいう。サイドライト方式は、導光板の背面に光源を配置するバックライト方式よりも薄型化が可能であるため、携帯端末装置では一般的にサイドライト方式を採用している。
例えば、特許文献1は、サイドライト方式の液晶表示装置を開示している。
特開2010−62039号公報
近年、携帯端末装置では、薄型化が進んでおり、さらに、液晶表示装置の画面サイズが携帯端末装置の筐体サイズに近い大きさまで大型化してきている。
しかしながら、携帯端末装置の薄型化を図りつつ、液晶表示装置の大画面化を実現しようとすると、液晶表示装置の各部と携帯端末装置内の各部とが干渉するため、液晶表示装置の各部を配置する位置に制限が生じる場合がある。特に、液晶表示装置の光源を配置する位置に制限が生じると、液晶表示装置に輝度ムラが発生するという問題がある。
上記課題に鑑み本発明の目的は、輝度ムラを低減することが可能な表示装置及び携帯端末装置を提供することである。
本発明に係る表示装置は、側面に入射される光から表示パネルへ出射する面状光を生成する導光板と、前記導光板の側面近傍に当該側面の延在方向に沿って配置された基板と、前記基板の一部を切り欠いた切り欠き部と、前記導光板の側面へ点状光を出射し、前記切り欠き部近傍の配置間隔が他の部分の配置間隔よりも狭くなるように前記基板上に配置された複数の光源と、を有するものである。
本発明に係る携帯端末装置は、空洞部を有する筐体と、前記空洞部内で前記筐体に固定された内部部材と、前記空洞部を前記筐体とともに封止する表示部と、を備え、前記表示部は、側面に入射される光から表示パネルへ出射する面状光を生成する導光板と、前記導光板の側面近傍に当該側面の延在方向に沿って配置された基板と、前記基板の一部を切り欠いた切り欠き部と、前記導光板の側面へ点状光を出射し、前記切り欠き部近傍の配置間隔が他の部分の配置間隔よりも狭くなるように前記基板上に配置された複数の光源と、を備えるものである。
本発明によれば、輝度ムラを低減することが可能な表示装置及び携帯端末装置を提供することができる。
実施の形態に係る携帯端末装置の正面外観図及び側面外観図の一例である。 実施の形態に係る携帯端末装置の分解斜視図の一例である。 実施の形態に係る携帯端末装置の正面透視図及び側面透視図の一例である。 実施の形態に係る携帯端末装置の断面図の一例である。 実施の形態に係る表示部の正面図及び側面図の一例である。 実施の形態に係るLCDモジュールの正面図及び側面図の一例である。 実施の形態に係るバックライトユニットの正面図及び側面図の一例である。 実施の形態に係る光源配置領域の拡大正面図の一例である。 実施の形態に係る光源配置領域の拡大正面図の一例である。 実施の形態に係る携帯端末装置の拡大断面図の一例である。 実施の形態に係る切り欠き近傍の拡大図の一例である。 実施の形態に係る切り欠き近傍の拡大図の一例である。 実施の形態に係る切り欠き近傍の拡大図の一例である。 実施の形態に係る切り欠き近傍の拡大図の一例である。 実施の形態に係る切り欠き近傍の拡大図の一例である。 実施の形態に係る切り欠き近傍の拡大図の一例である。 実施の形態に係るバックライトユニットを説明するための参考例の正面図及び側面図である。
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図1(a)は、本実施の形態に係る携帯端末装置1の正面外観図であり、図1(b)はその側面外観図である。図2は、図1に示す携帯端末装置1の分解斜視図である。図3(a)は、図1に示す携帯端末装置の正面透視図であり、図3(b)は、その側面透視図である。図4は、図1〜図3におけるX−X断面図である。
本実施の形態に係る携帯端末装置1は、例えばスマートフォン、タブレット型の携帯端末装置、携帯電話、ゲーム機、電子書籍端末などユーザが携帯可能な端末装置である。
図1に示すように、携帯端末装置1は、外観視で、筐体10と表示部100とを備えている。携帯端末装置1は、表示部100の表示領域120aにアイコンなどのGUIを表示し、ユーザがタッチパネル110に指などで触れてGUIを操作すると、操作に応じた機能を実行する。また、穴101は、カメラ、マイク、スピーカ等のための穴であり、画像の撮影、音声等の入力や出力が可能である。
なお、携帯端末装置1において、表示部100側を前側(表示面もしくは表面側)といい、表示部100と反対側の筐体10側を後側(背面側)という。また、携帯端末装置1において、表示部100の穴101のある側を上側、その反対側を下側といい、さらに、上下方向(長辺方向)に対する直交方向(短辺方向)の両側を右側及び左側という。この例では、携帯端末装置1は、上下方向を長辺方向とする略長方形状である。
図2に示すように、本実施の形態に係る携帯端末装置1では、筐体10と表示部100とを接合し、筐体10及び表示部100が空洞部(空間)10aを封止形成する。空洞部10aは、バッテリ20、基板30、およびフレーム部材40を収容する。すなわち、筐体10は、断面が凹型の形状であるため、内部に空洞部10aを有する。空洞部10a内では、筐体10がフレーム部材40を固定し、フレーム部材40が基板30及びバッテリ20を固定する。
バッテリ20は、例えばリチウムイオン二次電池である。携帯端末装置1は、バッテリ20とフレーム部材40とを固定するネジ等の固定部材を備えている(不図示)。例えば、バッテリ20の周辺部には、フレーム部材40の取り付け穴と対応する位置に、複数の取り付け穴を有している。この取り付け穴を介してネジを締結することで、フレーム部材40がバッテリ20を固定している(不図示)。
バッテリ20は、正面視(前面視)で四角形であり、筐体10の形状に合わせて略長方形状である。バッテリ20は、筐体10の空洞部10aに収容可能な大きさである。バッテリ20のサイズをできるだけ大きくするため、バッテリ20は、上下方向において、基板30の下端近傍から筐体10の下端近傍まで延在し(図3)、左右方向において、筐体10の右端近傍から左端近傍まで延在している(図3、図4)。また、前後(厚さ)方向において、表示部100(LCDモジュール120)の背面(後端部)近傍から、筐体10の底部の表面(前端部)近傍までの厚さである。バッテリ20のサイズをより大きくすることにより、バッテリの容量を大きくでき、携帯端末装置1を長時間駆動させることが可能である。また、バッテリ20を筐体10の左右方向中央に配置することにより、重心が中央となるためユーザが安定して把持することができる。
基板30は、回路素子31、32及び33を実装している。ここで、回路素子31、32及び33は、例えば携帯端末装置1を駆動するためのプロセッサ、メモリ、通信モジュール等の集積回路装置や、カメラ用の撮像素子等である。バッテリ20と同様に、ネジ等を用いることで、フレーム部材40が基板30を固定している(不図示)。例えば、基板30の周辺部には、フレーム部材40の取り付け穴と対応する位置に、複数の取り付け穴を有している。この取り付け穴を介してネジを締結することで、フレーム部材40が基板30を固定している(不図示)。
フレーム部材40は、バッテリ20および基板30を保持(固定)するためのフレーム状の保持部材(固定部材)である。フレーム部材40はある程度の強度を必要とするため、金属材料で形成することが好ましい。フレーム部材40に用いる材料としては、例えば、マグネシウム合金、アルミニウム、ステンレス等を挙げることができる。なお、携帯端末装置1の軽量化を考慮すると、マグネシウム合金を用いることが好ましい。また、強度を確保できるのであれば、樹脂材料を用いてフレーム部材40を形成してもよい。
フレーム部材40は、バッテリ20を取り付ける位置に対応する箇所に開口部41を有する。開口部41は、バッテリ20の表面(前面)に対応する形状・サイズである(図3)。そして、この開口部41の中にバッテリ20(もしくはバッテリの一部)を固定することで、筐体内部の空間を有効に利用することができ、薄型化が可能となる。
例えば、フレーム部材40は、バッテリ20の取り付け穴と対応する位置に、バッテリ20をフレーム部材40にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴を有している。筐体10を配置する側(後側)からネジ等を用いることで、フレーム部材40がバッテリ20を固定している。
フレーム部材40は、回路素子31、32及び33を含む基板30を取り付ける位置に対応する箇所に開口部42を有する。開口部42は、基板30の表面(前面)に対応する形状・サイズである(図3)。そして、この開口部42の中に基板30(もしくは基板の一部)を固定することで、筐体内部の空間を有効に利用することができ、薄型化が可能となる。
例えば、フレーム部材40は、基板30の取り付け穴と対応する位置に、基板30をフレーム部材40にネジ等を用いて固定するための複数の取り付け穴を有している。ネジ等を用いて筐体10を配置する側(後側)からネジ等を用いることで、フレーム部材40が基板30を固定している。
図2及び図3に示すように、フレーム部材40は、一体形成した、上下方向に延びる複数の縦フレームと左右方向に延びる複数の横フレームとを有している。縦フレームと横フレームを別々に形成し接合してもよいが、ある程度の強度を確保するために、一体形成することが好ましい。この例では、2本の縦フレーム40a(左縦フレーム)及び40b(右縦フレーム)と、2本の横フレーム40c(上横フレーム)及び40d(下横フレーム)とを備えている。
縦フレーム40a及び40bと横フレーム40cは、基板30を固定する開口部42を構成する。すなわち、縦フレーム40a及び40bと横フレーム40cは、基板30を固定するための固定部材である。縦フレーム40a及び40bと横フレーム40c及び40dは、バッテリ20を固定する開口部41を構成する。すなわち、縦フレーム40a及び40bと横フレーム40c及び40dは、バッテリ20を固定する固定部材である。
また、フレーム部材40を構成する各フレームは、厚さ(前後方向の長さ)が厚い厚肉部と薄い薄肉部を有する。表示部100のLCDモジュール120と、バッテリ20及び基板30とを、近接して配置すると(図4)、LCDモジュール120とフレーム部材40とが干渉する。このため、LCDモジュール120と干渉する部分を薄肉部とすることで、LCDモジュール120とフレーム部材40の干渉を避け、薄型化を可能とする。
図3に示すように、LCDモジュール配置領域120bはLCDモジュール120を配置する領域である。LCDパネル配置領域130a及び導光板配置領域140aは、後述するLCDパネル130及び導光板141を配置する領域である。光源配置領域140bは後述する複数の光源143を配置する領域である。LCDモジュール配置領域120bは、LCDパネル配置領域130a及び導光板配置領域140aと、光源配置領域140bとを含んでいる。また、LCDモジュール配置領域120bは、後述するベゼル板金150を配置する領域でもある。
携帯端末装置1の中央を表示領域120aとするため、正面視(前面視)で表示部100及び筐体10の中央にLCDパネル配置領域130aを設ける。そうすると、LCDパネル130及び導光板141(導光板配置領域のベゼル板金150)と上横フレーム40cの全体とが近接するため、上横フレーム40cの全体を薄肉として干渉を回避しつつ薄型化を可能とする。LCDパネル130とバッテリ20は略同じ大きさであり、特に短辺(左右方向)の大きさが等しい。LCDパネル130とバッテリ20が重なるように筐体中央に配置することで、重心が中央となるためユーザが安定して把持することができ、安定した状態で表示画面を視認することができる。
LCDパネル配置領域130aの右側に光源配置領域140bを配置する。そうすると、複数の光源143(光源配置領域のベゼル板金150)と右縦フレーム40bの一部とが近接するため、右縦フレーム40bの一部を薄肉として干渉を回避しつつ薄型化を可能とする。すなわち、右縦フレーム40bは、光源配置領域140bと重なる(対向する)部分が薄肉部46であり、光源配置領域140bを外した(対向しない)部分が厚肉部47である。右縦フレーム40bは、2段の厚さとなっており、光源を配置しない右側の厚肉部47により強度を確保しつつ、光源を配置する左側の薄肉部46により、光源との干渉を回避している。
また、ネジ45を用いることで、筐体10がフレーム部材40を固定している。フレーム部材40は、筐体10の取り付け穴12と対応する位置に、フレーム部材40を筐体10にネジ45を用いて固定するための複数の取り付け穴44を有している。
本実施の形態の例では、フレーム部材40は、外周部分に10個の取り付け穴44を有している。フレーム部材40は、左縦フレーム40aの5箇所に取り付け穴44を有し、右縦フレーム40bの5箇所に取り付け穴44を有する。携帯端末装置1の筐体サイズに近い大きさまでの大画面化に伴い、筐体10の4隅ではなくフレーム部材40の両サイドに複数のネジ45を用い固定している。例えば、LCDパネルのサイズは7インチ以上であり、一般的な携帯電話やいわゆるスマートフォン(5インチ以下のサイズ)よりも大画面である。
なお、フレーム部材40は、取り付け穴44の周囲に固定部43を有している。固定部43は、ネジ45の頭部よりも大きく、ネジ45の頭部に対応した円弧状である。固定部43により、ネジ45を締結したとき、固定部43と筐体10(固定部11)が当接し、締結力(固定力)を向上することができる。図3の例では、フレーム部材40は、右縦フレーム40bの取り付け穴44のうち4箇所に固定部43を有し、左縦フレーム40aの取り付け穴44のうち1箇所に固定部43を有する。
図2及び図4に示すように、筐体10は、内部にバッテリ20、基板30、およびフレーム部材40を収容可能な空洞部10aを有する。
筐体10は、内壁にフレーム部材40を固定するための固定部11を有する。固定部11は、ネジ45が固定するフレーム部材40の左縦フレーム40a及び右縦フレーム40bに対応して、筐体10の左端部と右端部に上下方向に延在している。固定部11は、筐体外周の最前面13よりも低く、筐体10の底面(背面)から一段高い高さの面を有する。固定部11を表示部100に接する最前面13よりも低い位置に設けることで、フレーム部材40の取り付け位置を表示部100から離すことができ、例えば携帯端末装置を落下させたときにバッテリから表示部100に伝わる衝撃を緩和することができる。
筐体10の固定部11の表面(前面)が、フレーム部材40を支持し、表示部100側からネジ45を用いて固定部11がフレーム部材40を固定している。固定部11が縦フレーム40a及び40bに対応する平面を有することにより、縦フレーム40a及び40bの全体が固定部11に接触するため、より固定力を高めることができる。
固定部11は、フレーム部材40の取り付け穴44に対応した箇所に、取り付け穴12を有する。図2に示す例では、固定部11は10個の取り付け穴12を有する。固定部11は、右側の表面の5箇所に取り付け穴12を有し、左側の表面の5箇所に取り付け穴12を有する。
筐体10の材料は、カーボンコンポジット材料(炭素繊維強化プラスチック(CFRP:Carbon Fiber Reinforced Plastics))を含んでいる。カーボンコンポジット材料は、カーボンを50体積%以上含み、シリカ、アルミナなどの無機系の粘結剤、ファイバなどを含む複合材料である。カーボンコンポジット材料は、高い強度と軽さを併せ持つ。また、カーボンコンポジット材料は、樹脂材料(プラスチック材料)と比べて熱伝導率が高い。
また、筐体10に表示部100を取り付けて固定する。例えば、接着剤(接着テープ)を用いてフレーム部材40及び表示部100に表示部100を接着し固定する。表示部100は、接着剤を用いて筐体10の最前面13もしくは最前面13の内側の内壁に固定してもよい。筐体10の最前面13と表示部100の表面(前面)とは、高さが略同一であり面一となっている。表示部100を筐体10の最前面13の高さまで埋め込むことで、より薄型化が可能となる。
図5(a)は、本実施の形態に係る表示部100の正面図であり、図5(b)はその側面図である。
図5に示すように、表示部100は、LCDモジュール(液晶表示装置)120と、LCDモジュール120の表面側(前側)にタッチパネル110とを有する。なお、LCDモジュール120の表面側には、タッチパネル110の代わりにタッチパネル機能を備えないガラスやプラスチックを含むパネルを設けてもよい。
表示部100は、タッチパネル110とLCD(Liquid Crystal Display)モジュール120との間に接着層(不図示)を備え、接着層は、タッチパネル110とLCDモジュールを接合する。接着層は、接着剤や両面テープ等を用いることができる。タッチパネル110の背面中央部にLCDモジュール120の表面全体を接合し、タッチパネル110を介してユーザが視認するLCDモジュール120の表面の領域が表示領域120aとなる。
タッチパネル110の背面周辺部には、筐体10およびフレーム部材40と接合するために両面接着テープ14を配置しておく。ここでは両面接着テープ14を用いているが接合できれば接着剤等でもよい。
タッチパネル110は、静電容量などを用いてユーザの指が触れた位置を検出する検出信号を出力する。例えば、タッチパネル110は、表面に電極部を有し、背面に引き出し配線を有しており、この引き出し配線がタッチパネル110と基板30とを接続している(不図示)。
図6(a)は、本実施の形態に係るLCDモジュール120の正面図であり、図6(b)はその左側面図であり、図6(c)はその下側面図である。
図6に示すように、LCDモジュール120は、LCDパネル(液晶表示パネル)130と、LCDパネルの背面側(後側)にバックライトユニット(導光板ユニット)140とを有する。LCDモジュール120は、LCDパネル130とバックライトユニット140との間に接着層(不図示)を備え、接着層は、LCDパネル130とバックライトユニット140を接合する。接着層は、接着剤や両面テープ等を用いることができる。
例えば、LCDパネル130は、ガラス基板132及び133、偏光板131及び134を備えている。ガラス基板132は、内面にカラーフィルタ等を有し、ガラス基板133は、内面にTFT(Thin Film Transistor)等を有し、ガラス基板132とガラス基板133の間に液晶を封止している。そして、ガラス基板132及び133の両面に、偏光軸を互いに直交させて偏光板131及び134を貼り付けている。
また、LCDパネル130は、LCDパネルを駆動する駆動回路135を実装する。この駆動回路135にフレキシブルケーブル(不図示)を接続し、フレキシブルケーブルを介して駆動回路135と基板30とを接続する。この例では、LCDパネル130の上端部に駆動回路135を配置し、例えばガラス基板132や133が駆動回路135を実装する。
図7(a)は、本実施の形態に係るバックライトユニット140の正面図であり、図7(b1)はその左側面図であり、図7(b2)はその左側面透視図であり、図7(c1)はその下側面図であり、図7(c2)はその下側面透視図である。
図7に示すように、バックライトユニット140は、サイドライト(エッジライト)方式の面状光源装置であり、導光板配置領域140aに導光板141と、導光板141の右側の光源配置領域140bに光源(発光部)143と、導光板配置領域140a及び光源配置領域140bの外周(バックライトユニット140の全体の外周)を取り囲むベゼル板金150とを有している。
なお、導光板141とベゼル板金150との間に、光源143が出射する出射光を導光板141側へ反射する反射シートを備えていていてもよい(不図示)。例えば、反射シートを、導光板配置領域140aから光源配置領域140bまで設け、導光板141と光源143とを反射シート142を介して固着してもよい。また、導光板141とLCDパネル130の間に、拡散シートやプリズムシートなどの光学シートを備えていてもよい(不図示)。
バックライトユニット140は、導光板141の一辺(導光板の延在方向)に沿って延在する光源配置領域140bに、複数の光源143を配置する。光源143は、LED等の点光源であり、導光板141の側面へ点状光を出射する。
また、FPC基板(フレキシブル基板)145上にはんだ付けなどにより光源143を実装している。ベゼル板金150に(もしくは反射シートを介して)両面テープなどによりFPC基板145を接着している。このFPC基板145が光源配置領域140bの全体に延在している。さらに、FPC基板145に引き出し配線を接続し、この引き出し配線を介して光源145を駆動する駆動回路等とFPC基板145とを接続する(不図示)。
なお、ここでは、光源143及びFPC基板145をベゼル板金150に固定しているが、タッチパネル側やその他の部分に固定してもよい。ユーザがタッチパネルに触れたときに光源が移動することを避けるためには、タッチパネル側に固定するよりも、ベゼル板金側に固定する方が好ましい。
導光板141は、LCDパネル130の背面に対応した大きさである。光源143が出射する出射光は、直接または反射シートを介して導光板141へ入射し、導光板141プリズム面が入射光を屈折して所定幅の面状光に変換し、面状光をLCDパネル130の背面全体へ出射する。LCDパネル130は、面状光の照射により、文字や映像等の画像を所定の明るさで表示する。
導光板141及び光源143の背面のベゼル板金150を介して(もしくは反射シートを介して)導光板141及び光源143を固着している。ベゼル板金150を設けることにより、バックライトユニット140の剛性を高め、導光板141及び光源143の変形や落下衝撃/圧迫におけるワレを防ぐことができる。ベゼル板金150は、ある程度の強度が必要であるためステンレス等の金属材料を用いて形成することが好ましい。また、本実施形態では、ベゼル板金150により光源143の出射光を反射するため、表面が光を反射しうる金属板であることが好ましい。
ベゼル板金150は、バックライトユニット140(導光板141及び光源143)の側面を覆う側壁(たち壁)151と、バックライトユニット140の裏面を覆う底面152を有する。側壁151は、底面152から延長して一体形成している。例えばプレス加工により板金を絞り、底面152から略直角に折り曲げて側壁151を形成している。
ベゼル板金150の底面152は、バックライトユニット140の裏面全体を覆うように形成してもよいし、バックライトユニット140の裏面の一部を覆うように形成してもよい。例えば、ベゼル板金150の底面152の一部に、軽量化のため開口部を形成してもよい。
ベゼル板金150は、バックライトユニット140(LCDパネル130)のサイズが大きい場合に、バックライトユニット140を含むLCDモジュール120の重さでバックライトユニット140がゆがむことを抑制している。例えば、バックライトユニット140(LCDパネル130)のサイズが4インチ程度であれば、LCDモジュール120の重さによるバックライトユニット140のゆがみは少ない。しかし、本実施形態のようにバックライトユニット140(LCDパネル130)のサイズが7インチ以上となるとLCDモジュール120の重さによるゆがみが大きくなり、ベゼル板金150が必要となる。
サイドライト方式のバックライトユニット140では、導光板141の右側面(長辺側)に限らず下側面(短辺側)などに光源143を配置することも可能である。例えば、3インチや4インチなどの小型の液晶表示装置の場合、導光板141の下側面に光源143を配置しても、導光板141の全面をムラなく発光することができる。しかし、本実施の形態のように7インチ以上の大型の液晶表示装置の場合、導光板141の下側面に光源143を配置すると、導光板141の上部領域で発光量が低下するため輝度ムラが生じる。そうすると、光源143を導光板141の下側面に配置して、輝度ムラを低減するためには、導光板141の厚さを厚くする必要があるため、携帯端末装置の薄型化が困難となる。
そこで、本実施の形態では、光源143を導光板141の右側面(長辺側)に配置することで、輝度ムラの発生を抑え、導光板が厚くなることを防いでいる。すなわち、光源143はバックライトの薄型化と大画面液晶全体の光量確保を両立させるべく、導光板141の長辺方向に並べている。
また、上記のように、光源配置領域140bはフレーム部材40(右縦フレーム40b)と重なる領域となる。このため、フレーム部材40を筐体10に固定するネジ45と光源配置領域140bとが干渉することになる。
そこで、本実施の形態では、ネジ45と光源配置領域140bとの干渉を避ける(逃げる)ため、光源配置領域140bに半円状の切り欠き144を設けておく。すなわち、光源配置領域140b(FPC基板145もしくは反射シート)は、フレーム部材40を固定するネジ45に対応する位置を切り取り、切り欠き(切り欠き部)144を備える。さらに、本実施の形態では、ベゼル板金150の側壁151が、切り欠き144の半円状に沿った形状である。
ここで、図17を用いて、このような切り欠き144を有するバックライトユニットの参考例を説明する。参考例のバックライトユニットでは、光源配置領域140bは複数の切り欠き144を有する。導光板141は、上下方向に直線状の右端面141aを有する。また、導光板141の右端面141aと平行に上下方向の直線に沿って、光源143を配置する。この光源を配置すべき直線上に切り欠き144を有するため、切り欠き144の部分に光源143を配置することができない。そうすると、光源143の配置間隔を一定に保つことができない。このため、切り欠き144に対向する導光板141の切り欠き近傍領域146に、光源143が光を出射しないため、この切り欠き近傍領域146の発光量が他の部分よりも低くなり輝度ムラが発生する。
そこで、本実施の形態では、図7に示すように、光源143を切り欠き144に近くなるに従い傾け、それにともない導光板141の右端も円弧状に切り欠き、かつ光源143のピッチを切り欠き144に近くなるに従い縮める(狭める)こととした。これにより、光源143が、切り欠き144に対向する導光板141の切り欠き近傍領域146により多くの光を出射するため、切り欠き144部周辺の輝度ムラを抑制させることができる。
導光板141において、光源143に近接する右端面141a(導光板141に光を入射する側面)は、楕円状の切り欠き141bを有している。導光板141の右端面141aが、切り欠き144近傍で光源配置領域側へ突出するような円弧形状であるともいえる。光源143の正面部(出射方向)に、楕円状の切り欠き141bを具備させることにより、光源143が出射し導光板141内を進む光の広がりが均等になるように制御する。導光板141に形成する切り欠き141bの形状は、楕円状に限らず、光源143からの光の広がり具合を制御するため、四角形や三角形状としてもよい。
図8は、図7に示したバックライトユニット140の光源配置領域140bのp1部拡大図の例である。本実施の形態では、少なくとも、光源143が切り欠き144の近傍の導光板(切り欠き近傍領域146)へより多くの光を出射するように、光源143を配置する。
図8(a)の例では、導光板141の右端面141aの円弧状(導光板141の切り欠き141b)に対応した円弧曲線上に沿って光源143を配置し、光源143を切り欠き144に近くになるに従い傾けている。切り欠き144に近づくにしたがって光源143を導光板配置領域から遠ざけつつ、光源143を回転させているともいえる。
すなわち、図8(a)では、切り欠き144近傍の光源143を上下方向(長辺方向もしくは導光板の延在方向)に対して斜めに傾けて配置している。特に、切り欠き144近傍の光源143の出射方向が光源の出射面から切り欠き144側へ向かうように、切り欠き144近傍の光源143を傾けている。切り欠き144近傍の光源143の出射方向を傾けることで、光源143の光が切り欠き144側へ向かって出射するため、輝度ムラを改善することができる。さらに、切り欠き144の近傍の光源143は、導光板141の右端面141aの形状に合わせて、隣に配置する光源143から見た配置位置が、上下方向に対して斜めとなる位置に配置する。特に、切り欠き144近傍の光源143は、切り欠き144から離れて配置される光源143から見て導光板141から離れる方向に向かって配置されている。導光板141の右端面141aと光源143との距離を一定に保つことができるため、さらに輝度ムラを改善することができる。
光源143は、切り欠き144に近づくにしたがって出射方向及び配置位置が大きく傾いており、切り欠き144に近づく(切り欠き144から離れる)にしたがって傾きを連続的に緩やかに変化させることで、輝度ムラの発生をより抑えることができる。導光板141の右端面141aが円弧状となっており、この右端面141aと光源143の出射方向が直交するように光源143が傾いている。導光板141の屈折率と、導光板141と光源143の間の空間(空気)の屈折率は異なるため導光板141への光の入射角によって光が屈折する。このため、導光板141の右端面141aに直交するように光源143の光を入射させることで、光の拡散効率を上げ、導光板141に効率よく光を導入することができる。
図8(b)の例では、上下方向に延びる直線上に沿って光源143を配置し、光源143を切り欠き144に近くになるに従い傾けて配置している。切り欠き144に近づくにしたがって光源143を回転させているともいえる。図8(a)の例では円弧曲線上に沿って光源を配置したのに対し、図8(b)の例では直線上に沿って光源を配置する。その他については図8(a)と同様である。
すなわち、図8(b)では、切り欠き144近傍の光源143を上下方向(長辺方向もしくは導光板の延在方向)に対して斜めに傾けて配置している。特に、光源143の出射方向が切り欠き144側へ向かうように、切り欠き144近傍の光源143を傾けている。切り欠き144近傍の光源143を傾けることで、光源143の光を切り欠き144側へ向かって出射するため、輝度ムラを改善することができる。
光源143の傾きは、切り欠き144に近づくにしたがって出射方向が大きく傾いており、切り欠き144に近づく(切り欠き144から離れる)にしたがって傾きを連続的に緩やかに変化させることで、輝度ムラの発生をより抑えることができる。図8(b)でも図8(a)と同様に導光板141の右端面141aと光源143の出射方向が略直交することから、効率よく光を導入することができる。また、図8(b)では、一直線上に光源143を配置するため、バックライトユニット140の幅を短縮することができる。
図8(c)の例では、光源143の出射方向の向きは傾けずに、導光板141の右端面141aの円弧状(導光板141の切り欠き141b)に対応した円弧曲線上に光源143を配置する。切り欠き144に近づくにしたがって光源143を導光板配置領域から遠ざけているともいえる。図8(a)の例では光源143の出射方向を傾けて配置したのに対し、図8(c)の例では光源143の出射方向が同じ方向となるように配置する。その他については図8(a)と同様である。
すなわち、図8(c)では、切り欠き144の近傍の光源143は、導光板141の右端面141aの形状に合わせて、隣に配置する光源143から見た配置位置が、上下方向に対して斜めとなる位置に配置する。導光板141の右端面141aと光源143との距離を一定に保つことができるため、輝度ムラを改善することができる。切り欠き144に近づくにしたがって、隣に配置する光源143から見た配置位置の傾きが大きくなっており、この傾きを切り欠き144に近づくにしたがって連続的に緩やかに変化させることで、輝度ムラの発生をより抑えることができる。導光板141の右端面141aが円弧状となっているため、光源143の光が導光板141の右端面141aで屈折し切り欠き144側へ光を導入することができる。図8(c)では、光源143を搭載する傾きを制御する必要がないため、FPC基板145に対して光源143を容易に搭載することができる。
さらに、本実施の形態では、図8(a)〜図8(c)に示すように、光源143のピッチ(配置間隔)を切り欠き144に近くになるに従い狭くしている。切り欠き144近傍で光源143のピッチを狭くすることにより、切り欠き144周辺へより多くの光を導入し、切り欠き144周辺の輝度ムラを抑制することができる。光源143のピッチは、切り欠き144に近づくにしたがって狭くなっており、切り欠き144に近づく(切り欠き144から離れる)にしたがって連続的に緩やかに変化させることで、輝度ムラの発生をより抑えることができる。
また、図8(a)〜図8(c)に示すように、光源配置領域140bを覆うベゼル板金150の側壁151は、光源配置領域140bの端部(右端)の形状に合わせて、直線側壁部151aと湾曲側壁部151bとを有している。光源配置領域140bのうち光源143を配置する領域(切り欠き以外の領域)は、右端が直線状であるため、この領域には右端形状に合わせて直線状の直線側壁部151aを配置する。光源配置領域140bのうち切り欠き144を有する領域は、右端が半円状であるため、この領域には右端形状に合わせて湾曲状(半円状)の湾曲側壁部151bを配置する。
すなわち、ベゼル板金150の側壁151は、切り欠き144の領域の側壁として、半円状の切り欠き144の同心円上に湾曲側壁部(たち壁)151bを有する。湾曲側壁部151bにより、落下衝撃時におけるネジ45の周囲に発生する応力集中を緩和することができる。また、後述するように、湾曲側壁部151bにより、光源143の出射光を導光板141へ反射させ、切り欠き144部周辺の輝度ムラを抑制させることができる。
さらに、図8(a)〜図8(c)において、図9(a)〜図9(c)に示すように、光源143の輝度(光量)を変化させてもよい。図9(a)〜図9(c)では、光源143の輝度(光量)を矢印の太さで模式的に示している。
すなわち、図9(a)〜図9(c)に示すように、光源143の輝度を切り欠き144に近づくにしたがって高くする。例えば、切り欠き144近くの光源143のみ輝度特性(規格出力の輝度)の高いデバイス(LED)を用いたり、逆に切り欠き144から遠い光源143は輝度特性の低いデバイスを用いてもよい。また、切り欠き144に近づくに従い光源143に流す電流(または電圧)を増やしたり、逆に切り欠き144から遠くなるに従い光源143に流す電流(または電圧)を減らしてもよい。
これによりさらに切り欠き144部周辺の輝度ムラを抑制させることができるばかりか、各々の光源143でデバイスや電流を最適化できるのでコスト削減や消費電流の削減につながるメリットもある。
また、図9(a)及び図9(b)では、図8(a)及び図8(b)と同様に、導光板141の右端面141aと光源143の出射方向が直交するように光源143が傾いている。導光板141の右端面141aに直交するように光源143の光を入射させることで、光の拡散効率を上げ、導光板141に効率よく光を導入することができる。特に、切り欠き144近傍の光源143の輝度が高く、かつ、右端面141aと出射方向が直交していることから、効果的に切り欠き144近傍の輝度ムラを抑制することができる。
図10(a)〜図10(c)は図4のp2部拡大図であり、特に、図10(a)は図3、図6及び図7におけるA−A断面図であり、図10(b)は図3、図6及び図7におけるB−B断面図であり、図10(c)は図3、図6及び図7におけるC−C断面図である。
図10(a)〜図10(c)に示すように、筐体10の固定部11表面(前面)にフレーム部材40(フレーム40b)を固定し、フレーム部材40の内側にバッテリ20を固定する。フレーム40bの薄肉部46の表面とバッテリ20の表面の高さが略同一である。LCDパネル130及びバックライトユニット140を接着したタッチパネル110は、両面接着テープ14により、フレーム部材40及び筐体10に固定する。
図10(a)に示すように、光源143を配置する部分では、タッチパネル110の背面(後面)と厚肉部47の表面(前面)とを両面接着テープ14によって接着する。タッチパネル110を固定することにより、バックライトユニット140(ベゼル板金150)をバッテリ20及びフレーム部材40の薄肉部46の表面(前面)と重なるように配置する。特に光源配置領域140bをバッテリ20及び薄肉部46に跨って配置する。FPC基板145(もしくは反射シート)をバッテリ20及び薄肉部46に跨って配置し、光源配置領域140bの中央にFPC基板145を介して光源143を配置する。すなわち、バッテリ20とフレーム部材40の境界付近に光源143を配置する。
図10(b)に示すように、光源143を配置しない部分では、タッチパネル110の背面(後面)と厚肉部47の表面(前面)とを両面接着テープ14によって接着する。タッチパネル110を固定することにより、バックライトユニット140(ベゼル板金150)をバッテリ20及びフレーム部材40の薄肉部46の表面(前面)と重なるように配置する。特に光源配置領域140bをバッテリ20及び薄肉部46に跨って配置する。FPC基板145(もしくは反射シート)をバッテリ20及び薄肉部46に跨って配置する。
図10(c)に示すように、切り欠き144の部分では、タッチパネル110の背面(後面)と厚肉部47の表面(前面)とを両面接着テープ14によって接着する。切り欠き144の部分は、ネジ45によりフレーム部材40を固定する部分でもあるため、ネジ45の頭部表面(前面)とタッチパネル110とを接着する。切り欠き144にフレーム部材40と筐体10を接合するネジ45を設けることで、ネジ45の大きさの装置幅を短縮することが出来るだけでなく、バックライト薄型化とムラ無く大画面液晶全体光量確保を両立させることができる。なお、ネジ45の頭部にタッチパネル110を接着するため、ネジ45の頭部表面は略水平であることが好ましい。
タッチパネル110を固定することにより、バックライトユニット140(ベゼル板金150)をバッテリ20及びフレーム部材の薄肉部46の表面(前面)と重なるように配置する。切り欠き144を有するため、光源配置領域140bを薄肉部46のネジ45と重ならない部分に配置する。この切り欠き144のある光源配置領域140bでは、FPC基板145(もしくは反射シート)を薄肉部46上に配置する。
図11(a)は、本実施の形態に係るバックライトユニット140の切り欠き144近傍の拡大正面図であり、図11(b)は、その拡大断面図である。特に、図11(a)は図8(a)のp3部拡大図であり、また、図11(b)は図10(c)の拡大図である。
図11(a)に示すように、光源143は所定の配光角度αの幅で広がるように出射光を出射する。このため、矢印200(最も切り欠きに近づく光の出射方向)で示すように、光源143が出射した光は湾曲側壁部(たち壁)151bの内面で反射し、反射した光が導光板141へ入射する。したがって、湾曲側壁部151bによる反射光により、切り欠き144部周辺の輝度ムラを抑制させることができる。湾曲側壁部151bは、正面形状が湾曲(円弧状)となっているため、光源143の光を効率よく反射させることができる。湾曲側壁部151bは、その他、少なくとも光源143の出射光を導光板へ反射するような形状、角度を有することが好ましい。例えば、湾曲側壁部151bは、断面形状が底面から略直角であることが好ましい。
また、図12に示すようにベゼル板金150の湾曲側壁部(たち壁)151bの内面(反射面)にブラスト処理等の表面処理201を行ってもよい。光源143が出射した光を、表面処理201を施した内面で乱反射させ、切り欠き144部直近の目玉状の輝度ムラを解消することができる。
さらに、図13に示すようにベゼル板金150の湾曲側壁部(たち壁)151bの内面(反射面)に、表面処理の代わりに内面(反射面)上に反射シート202を貼り付けてもよい。光源143が出射した光を、反射シート202で効率よく反射させ、切り欠き144部直近の目玉状の輝度ムラを解消することができる。
図11〜図13では、反射構造体の一例として、ベゼル板金150の湾曲側壁部151bにより光源143の光を反射させる例を示した。ベゼル板金に限らず、その他の反射構造体により光源143の光を反射させてもよい。例えば、切り欠き144近傍に配置するネジ45や反射シートなど、光を反射しうる部材を反射構造体としてもよい。図14〜図16は、図11〜図13の他の例であり、ネジ45の頭部を反射構造体とした例である。
図14(a)に示すように、光源143は所定の配光角度αの幅で広がるように出射光を出射する。矢印200で示すように、光源143が出射した光はネジ45の頭部側面で反射し、反射した光が導光板141へ入射する。したがって、ネジ45の頭部側面による反射光により、切り欠き144部周辺の輝度ムラを抑制させることができる。ベゼル板金の側壁を形成せずに輝度ムラを抑制できる。ネジ45の頭部側面は、光源143の出射光を導光板へ反射するような形状、角度であることが好ましい。
また、図15に示すようにネジ45の頭部側面(反射面)にブラスト処理等の表面処理201を行ってもよい。光源143が出射した光を、表面処理201を施した頭部表面で乱反射させ、切り欠き144部直近の目玉状の輝度ムラを解消することができる。
さらに、図16に示すようにネジ45の頭部側面(反射面)に、表面処理の代わりに頭部表面(反射面)上に反射シート202を貼り付けてもよい。光源143が出射した光を、反射シート202で効率よく反射させ、切り欠き144部直近の目玉状の輝度ムラを解消することができる。
以上のように、液晶表示装置を備えた携帯端末装置において、液晶表示装置の大画面化及び薄型化を可能とするため、長辺側に光源を配置することとした。さらに、筐体にフレーム部材を固定するネジが、大画面化とともに増加することから、このネジの位置に対応して、光源配置領域に切り欠きを設ける。これにより、このネジと光源配置領域の干渉を回避できるため、さらに薄型化が可能となる。
また、光源配置領域の切り欠き近傍の光源をピッチが狭くなるように配置することで、切り欠きに対向する導光板の領域で生じる輝度ムラを抑制することができる。また、切り欠き近傍においてベゼル板金などにより光を反射させることにより、さらに輝度ムラを抑制することができる。
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、導光板の右の一辺のみに光源を配置したが、その他複数の辺に光源を配置してもよい。導光板の右側面と左側面の両側に光源を配置することで、より大画面化となった場合でも、輝度ムラの発生を抑えることができる。なお、両側に光源を配置する場合には、両側の切り欠きを対向する位置に設けてもよいし、両側の切り欠きの位置が交互にずれるように設けてもよい。両側の切り欠きの位置をずらすことにより、切り欠き部分に反対側の側面の光源から光を導入できるため、輝度ムラを抑制することが可能である。
また、上記実施の形態では、切り欠きは、フレーム部材を固定するネジと対応する位置に設けたが、ネジに限らずその他の部分と対応する位置に設けてもよい。少なくとも、筐体内部で、光源配置領域と干渉しうる部材がある場合において、干渉しうる部材に対応する位置に切り欠きを設けることで、装置の薄型化を図ることができる。
また、上記実施の形態では、液晶表示パネル(LCDパネル)により表示を行う液晶表示装置(LCDモジュール)について説明したが、液晶を封止したパネルを有する表示装置に限らない。少なくとも、表示パネルに光源の光を照射して表示を行う表示装置であればよい。
1 携帯端末装置
10 筐体
10a 空洞部
11 固定部
12 取り付け穴
13 最前面
14 両面接着テープ
20 バッテリ
30 基板
31、32、33 回路素子
40 フレーム部材
40a 左縦フレーム(縦フレーム)
40b 右縦フレーム(縦フレーム)
40c 上横フレーム(横フレーム)
40d 下横フレーム(横フレーム)
41、42 開口部
43 固定部
44 取り付け穴
45 ネジ
46 薄肉部
47 厚肉部
100 表示部
101 穴
110 タッチパネル
120 LCDモジュール
120a 表示領域
120b LCDモジュール配置領域
130 LCDパネル
130a LCDパネル配置領域
131、134 偏光板
132、133 ガラス基板
135 駆動回路
140 バックライトユニット
140a 導光板配置領域
140b 光源配置領域
141 導光板
142 反射シート
143 光源
144 切り欠き
145 FPC基板
146 切り欠き近傍領域
150 ベゼル板金
151 側壁
151a 直線側壁部
151b 湾曲側壁部
152 底面
201 表面処理
202 反射シート

Claims (21)

  1. 側面に入射される光から表示パネルへ出射する面状光を生成する導光板と、
    前記導光板の側面近傍に当該側面の延在方向に沿って配置された基板と、
    前記基板の一部を切り欠いた切り欠き部と、
    前記導光板の側面へ点状光を出射し、前記切り欠き部近傍の配置間隔が他の部分の配置間隔よりも狭くなるように前記基板上に配置された複数の光源と、
    を有する表示装置。
  2. 前記複数の光源は、前記切り欠き部へ近づくにしたがって前記配置間隔が狭くなるように配置されている、
    請求項1に記載の表示装置。
  3. 前記複数の光源のうち前記切り欠き部近傍の光源は、出射方向が当該光源から前記切り欠き部側へ向かうように配置されている、
    請求項1または2に記載の表示装置。
  4. 前記複数の光源は、前記導光板の延在方向に沿って直線状に並んで配置されている、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。
  5. 前記複数の光源のうち前記切り欠き部近傍の光源は、前記切り欠き部から離れて配置される光源から見て前記導光板から離れる方向に向かって配置されている、
    請求項1乃至3のいずれか一項に記載の表示装置。
  6. 前記複数の光源は、前記切り欠き部へ近づくにしたがって前記導光板から離れるように円弧状に並んで配置されている、
    請求項5に記載の表示装置。
  7. 前記複数の光源にうち前記切り欠き部近傍の光源は、他の光源よりも明るい光を出射する、
    請求項1乃至6のいずれか一項に記載の表示装置。
  8. 前記切り欠き部近傍の光源は、他の光源よりも輝度特性が高い、
    請求項7に記載の表示装置。
  9. 前記切り欠き部近傍の光源は、他の光源よりも供給される電流または電圧が大きい、
    請求項7に記載の表示装置。
  10. 前記複数の光源は、出射光が前記導光板の側面と直交するように配置されている、
    請求項1乃至9のいずれか一項に記載の表示装置。
  11. 前記複数の光源のうち前記切り欠き部近傍の光源の出射光を前記導光板へ反射する反射構造体を備える、
    請求項1乃至10のいずれか一項に記載の表示装置。
  12. 前記反射構造体は、少なくとも前記導光板反射領域及び前記光源配置領域の外周の一部を覆うベゼル板金である、
    請求項11に記載の表示装置。
  13. 前記ベゼル板金は、前記切り欠き部の形状に合わせた形状の側壁を有する、
    請求項12に記載の表示装置。
  14. 前記切り欠き部の側壁は、前記出射光を反射させるための表面処理が施されている、
    請求項13に記載の表示装置。
  15. 前記切り欠き部の側壁は、前記出射光を反射させるための反射シートが貼り付けられている、
    請求項13に記載の表示装置。
  16. 前記反射構造体は、前記切り欠き部と干渉しないように配置されたネジの頭部である、
    請求項11に記載の表示装置。
  17. 前記ネジの頭部は、前記出射光を反射させるための表面処理が施されている、
    請求項16に記載の表示装置。
  18. 前記ネジの頭部は、前記出射光を反射させるための反射シートが貼り付けられている、
    請求項17に記載の表示装置。
  19. 前記反射構造体は、前記切り欠き部に配置された反射シートである、
    請求項11に記載の表示装置。
  20. 前記切り欠き部は、前記表示装置を実装する実装装置の内部における実装部品との接触を避けるように形成されている、
    請求項1乃至19のいずれか一項に記載の表示装置。
  21. 空洞部を有する筐体と、
    前記空洞部内で前記筐体に固定された内部部材と、
    前記空洞部を前記筐体とともに封止する表示部と、を備え、
    前記表示部は、
    側面に入射される光から表示パネルへ出射する面状光を生成する導光板と、
    前記導光板の側面近傍に当該側面の延在方向に沿って配置された基板と、
    前記基板の一部を切り欠いた切り欠き部と、
    前記導光板の側面へ点状光を出射し、前記切り欠き部近傍の配置間隔が他の部分の配置間隔よりも狭くなるように前記基板上に配置された複数の光源と、を備える、
    携帯端末装置。
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