JP2014222273A - 液晶表示装置 - Google Patents

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諒 宮尾
秀太 安藤
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Abstract

【課題】液晶表示装置の画質の向上を実現することを目的とする。【解決手段】本発明の液晶表示装置1aは、発光素子27からの光が上面28a1から出射される出射部28aと、前記発光素子と前記出射部との間に位置する、前記出射部の側面28a2に接続する接続部28bと、を有する導光板28と、前記接続部の上面28b1の上方に配置された遮光シート30と、前記接続部の上面の上方に配置されたフレキシブル配線基板2bと前記出射部の上面の少なくとも一部を覆うように配置された、複数の光学シート26aが積層してなる光学部材26と、前記光学部材の上方に配置された液晶表示パネル10と、を備え、前記遮光シートは、前記出射部側の端部30cが前記光学部材と前記導光板との間に位置し、前記接続部側の端部30dが前記フレキシブル配線基板に接することを特徴とする。【選択図】図3

Description

本発明は液晶表示装置に関する。
コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示デバイスとして、液晶表示パネルとバックライトとを有する液晶表示装置が知られている。液晶表示パネルは、2つの互いに対向した基板と、基板同士の間に挟まれた液晶とを有している。これら基板としては、カラーフィルタ基板や薄膜トランジスタ基板が挙げられる。また、液晶は液晶分子の配向を変化させることにより、バックライトから液晶表示パネルに照射された光の透過度合いを変化させ、液晶表示パネルに画像を表示させる。
このような液晶表示装置としては、例えば、特許文献1において、発光ダイオードと、表示領域と非表示領域に区画されたTFT基板と、導光板と、拡散シートと、下側プリズムシートと、上側プリズムシートと、フレキシブル基板と、液晶表示パネルとを有する液晶表示装置が開示されている。この液晶表示装置においては、拡散シート及び下側プリズムシートは導光板の表示領域に対応する領域上に配置され、上側プリズムシートは非表示領域に対応する領域に着色領域が設けられ、フレキシブル基板は導光板の非表示領域に対応する領域上に配置されている。
特開2008−170739号公報
特許文献1に記載の液晶表示装置においては、表示領域に対応する領域における拡散シート、下側プリズムシート及び上側プリズムシートと、非表示領域に対応する領域における導光板の表面との間に光を遮る部材が設けられていないため、導光板の表面の非表示領域に対応する領域から液晶表示パネル側に出射した光は、表示領域側において上側プリズムシートや拡散シート及び下側プリズムシートの側面に直接入射する。
このため、このような構成においては、観察者が液晶表示パネルの外側正面から画面を見た場合に、導光板の非表示領域から出射した光が斜め方向から視界に入るおそれがある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液晶表示装置の画質の向上を実現することを目的とする。
(1)本発明の液晶表示装置は、発光素子からの光が上面から出射される出射部と、前記発光素子と前記出射部との間に位置する、前記出射部の側面に接続する接続部と、を有する導光板と、前記接続部の上面の上方に配置された遮光シートと、前記接続部の上面の上方に配置されたフレキシブル配線基板と前記出射部の上面の少なくとも一部を覆うように配置された、複数の光学シートが積層してなる光学部材と、前記光学部材の上方に配置された液晶表示パネルと、を備え、前記遮光シートは、前記出射部側の端部が前記光学部材と前記導光板との間に位置し、前記接続部側の端部が前記フレキシブル配線基板に接することを特徴とする。
(2)本発明の液晶表示装置は、(1)において、前記遮光シートの前記接続部側の下面に、前記遮光シートと前記導光板との間隔を塞ぐ閉塞部材が接着されていてもよい。
(3)本発明の液晶表示装置は、(2)において、前記遮光シートと前記フレキシブル配線基板の接する領域よりも前記出射部側において、前記フレキシブル配線基板の前記出射部側の前記下面の一部と前記遮光シートの前記上面の一部とが粘着性を有する遮光基材を介して固定され、前記フレキシブル配線基板の前記出射部側の前記下面と前記導光板との間に、前記閉塞部材と前記遮光シートと前記遮光基材とが重なって配置されてもよい。
(4)本発明の液晶表示装置は、(1)乃至(3)のいずれか一項において、前記光学部材が第1光学シートと前記第1光学シート上に積層される第2光学シートとを備え、前記第1光学シートが、前記第2光学シートと重なる部分である重なり部と、前記第2光学シートよりも前記接続部側に延出した部分である延出部と、を有し、前記遮光シートの前記出射部側の端部が、前記延出部と前記導光板との間に位置し、前記重なり部の下面の少なくとも一部が前記導光板の上面に接してもよい。
(5)本発明の液晶表示装置は、(1)乃至(4)のいずれか一項において、前記接続部の上面が、前記出射部の上面に対して傾斜していてもよい。
本発明における液晶表示装置は、本構成を有さない液晶表示装置と比べ、観察者が液晶表示パネルの外側正面から液晶表示パネルを観察した場合に、接続部の上面から出射された光が斜め方向から視界に入ることが防がれる。このため、液晶表示装置の画質の向上を実現させることができる。
図1は本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置の概略平面図である。 図2は図1に示す液晶表示装置を分解した概略斜視図である。 図3は図2に示す液晶表示装置のIII−III切断線における概略断面図である。 図4は本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置を分解した概略斜視図である。 図5は図4に示す液晶表示装置のV−V切断線における概略断面図である。 図6は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の変形例を図3と同様の視野において示す概略断面図である。
以下、本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置1aについて図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、特徴をわかりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料等は一例であって、各構成要素はそれらと異なっていてもよく、その要旨を変更しない範囲で変更して実施することが可能である。
図1は本発明の第1の実施形態に係る液晶表示装置1aの概略平面図であり、図2は図1に示す液晶表示装置1aを分解した概略斜視図である。本実施形態に係る液晶表示装置1aは、液晶表示パネル10と、ICチップ(Integrated Circuit)3と、第1のフレキシブル配線基板2aと、バックライト20と、を有している。なお、本実施形態においては便宜上、図2において各構成の位置関係をX軸(X方向、X方向)、Y軸(Y方向、Y方向)、Z軸(Z方向、Z方向)の座標により説明する。
液晶表示パネル10は、バックライト20から照射される光の透過率を制御することにより、所望の画像をその上面に表示するパネルである。液晶表示パネル10は、バックライト20を構成する、後述する光学部材26の上方(図2のZ方向側)に配置されている。
液晶表示パネル10は例えば、矩形の第1基板12と、第2基板14と、上偏光板16と、下偏光板18とを有している。第1基板12は、例えば図示しないカラーフィルタを有するカラーフィルタ基板である。カラーフィルタ基板が第1基板12として用いられることにより、液晶表示装置1aはカラー表示を可能とする。
第2基板14は、図示しない薄膜トランジスタが形成される基板である。第2基板14としては例えばTFT(Thin Film Transistor)基板が用いられる。第2基板14は表示領域Dとその外側の非表示領域Eとに区画されており、表示領域Dにおいては、図示しない薄膜トランジスタが形成されている。また、表示領域Dの上面には、第1基板12が表示領域Dの上面に対向して配置される。
第1基板12と第2基板14の間には、図示しない液晶が封止されている。また、第1基板12の上側(図2におけるZ方向側)には上偏光板16が貼り付けられ、第2基板14の下側(図2におけるZ方向側)には下偏光板18が貼り付けられている。
図2に示すように、第2基板14は、例えばその長手方向(図2におけるY、Y方向)の長さが、第1基板12の長手方向の長さよりも長い。このため、第2基板14の一部分は基板12と重なり合わずにY方向に突出する。この一部分の上面14aには、例えば第1のフレキシブル配線基板2aとICチップ3が設けられている。
ICチップ3は、液晶表示装置1aの外部から第1のフレキシブル配線基板2aを介して画像データが供給されるIC(Integrated Circuit)である。また、ICチップ3は、第2基板14の非表示領域Eに形成された図示しない配線によって、表示領域D内の薄膜トランジスタに接続されている。
バックライト20は、液晶表示パネル10に光を照射する部材である。本実施形態におけるバックライト20は図2に示すように、底部材23と、フレーム24と、光学部材26と、導光板28と、反射シート29と、遮光シート30と、閉塞部材31aとを有している。
フレーム24は、例えばモールド成形された枠状の樹脂からなり、その下側が底部材23によって覆われることにより、その内側に光学部材26と、発光素子27と、導光板28と、反射シート29とを収納可能としている。また、フレーム24は液晶表示パネル10をバックライト20に固定するための部材であり、例えば下偏光板18の下面に両面テープなどの図示しない接着層により固定されている。
導光板28は、発光素子27からの光を、表示領域Dに対応する領域である上面28aから出射する部材である。導光板28は例えばアクリルなどの透明な樹脂からなるが、透光性を有する材料であれば、その他の材料が用いられてもよい。
発光素子27としては例えば発光ダイオードを用いることができる。また、導光板28の側面に配置される発光素子27の数は特に限定されず、導光板28の大きさや求める輝度に応じて任意の数とすることができる。
導光板28は、発光素子27からの光がその上面28aから出射される出射部28aと、発光素子27と出射部28aとの間に位置する、出射部28aの側面28aに接続する接続部28bと、を有している。本実施形態においては、出射部28aは接続部28bのY方向側に位置している。
出射部28aは、平面視で表示領域Dに重なるように配置されており、接続部28bは平面視で非表示領域Eに重なるように配置されている。接続部28bには例えばそのY方向側の側面に設けられた凹部である、複数の発光素子配置部28bが形成されており、発光素子27は発光素子配置部28bにそれぞれ配置されている。発光素子配置部28bのY方向側の側面は、発光素子27の発光を導光板28内に入光させる入光面28bとして機能する。なお、接続部28bの上面28bは、出射部28aの上面28aに対して、上面28aに向かって近づくように傾斜していることが好ましい。
このような構成を有することにより、発光素子27から接続部28bに入射した光は接続部28b及び出射部28aの内部を伝達し、出射部28aの上面28aから出射される。これにより、上面28aは面光源として機能する。
反射シート29は、発光素子27から導光板28に入射した光を液晶表示パネル10側へ向けて反射させるために設けられている。反射シート29は導光板28の下方(Z方向側)を覆うように配置されている。反射シート29の材料は特に限定されないが光反射率が高い材料であるほど好ましく、例えばアルミニウム等の金属膜を用いることができる。このような構成を有することにより、発光素子27から導光板28に入射する光は反射シート29により反射されて、出射部28aの上面28aから出射される。
導光板28の上方(Z方向側)には、遮光シート30と、閉塞部材31aと、第2のフレキシブル配線基板2bとが配置されている。なお、これらの詳細な構成については、説明の便宜上後述する。
光学部材26は導光板28の上面28aから出射された光の角度分布や拡散を制御する、透光性を有する部材である。光学部材26は、複数の光学シート26aが積層してなり、導光板28の出射部28aの上面28aの少なくとも一部を覆うように配置されている。
このような構成を有することにより、導光板28の上面28aから出射された光は、光学部材26の上方(Z方向側)に配置された液晶表示パネル10に、光学部材26を介して伝達される。
図3は図2に示す液晶表示装置1aのIII−III切断線における概略断面図である。以下、遮光シート30、閉塞部材31a及び第2のフレキシブル配線基板2bの詳細な構成について説明する。
遮光シート30は、接続部28bの上面28bから出射する光を、上面28bと光学部材26の側面26cとの間で遮断する部材である。遮光シート30は接続部28bの上面28bの上方(Z方向側)に配置されている。また、出射部28a側(Y方向側)の端部30cは光学部材26と導光板28との間に位置し、接続部28b側(Y方向側)の端部30dは第2のフレキシブル配線基板2bに接するように配置されている。
具体的には例えば、遮光シート30の上面30aのうち、出射部28a側(Y方向側)の面30aは光学部材26の下面26bに接し、遮光シート30の下面30bのうち、出射部28a側(Y方向側)の面30bは導光板28の出射部28aの上面28aに接し、遮光シート30の上面30aのうち、接続部28b側(Y方向側)の面30aは第2のフレキシブル配線基板2bの下面2bのうち出射部28a側(Y方向側)の領域に接している。
このような構成を有することにより、遮光シート30の端部30cは、光学部材26の下面26bと導光板28の上面28aとの間に挟まれた構成となり、接続部28bの上面28bと光学部材26の側面26cとの間は、遮光シート30によって区画される。
なお、遮光シート30の配置はここに挙げた例に限られず、端部30cが光学部材26と導光板28との間に位置し、端部30dが第2のフレキシブル配線基板2bに接するように配置されていればその他の配置であってもよい。例えば、遮光シート30の端部30dは、第2のフレキシブル配線基板2bの上面2b上に位置してもよい。
遮光シート30としては、遮光性を有するシートであれば、任意の部材を用いることができる。具体的には例えば、上面30aに粘着性を有する、遮光性の片面テープを用いることができる。このように粘着性を有するテープを遮光シート30として用いることにより、遮光シート30の上面30aは第2のフレキシブル配線基板2bの下面2bと光学部材26の下面26bに接着されて、その位置ずれを防ぐことができる。
第2のフレキシブル配線基板2bは、発光素子27及び接続部28bの上面28bの上方(Z方向側)を覆うように配置されている。第2のフレキシブル配線基板2bの下面2bのうち接続部28b側(Y方向側)の領域は図示しない粘着層により発光素子27上に接着されている。
遮光シート30の下面30bのうち接続部28b側(Y方向側)の面30bには、閉塞部材31aが接着されている。閉塞部材31aは、遮光シート30と導光板28との間隔を塞ぐために配置された部材である。閉塞部材31aは具体的には例えば、その上面側に粘着性が付与された片面テープからなり、遮光シート30の面30bに接着されることにより、接続部28b側の面30bと導光板28の上面28bとの間の間隔を塞いでいる。なお、閉塞部材31aは遮光性を有する部材からなることが好ましい。
面30bと導光板28の上面28bとの間は、閉塞部材31aによって完全にふさがれていることが好ましいが、図3に示すように、閉塞部材31aによって、面30bと導光板28の上面28bとの間の少なくとも一部の領域が塞がれていればよい。閉塞部材31aのZ、Z方向の厚さは、面30bと導光板28の上面28bとの間隔に応じて、適宜設定される。
本実施形態における液晶表示装置1aは、接続部28bの上面28bと光学部材26の側面26cとの間が遮光シート30によって区画されることにより、発光素子27からの光が接続部28bの上面28bから出射されても、その光は遮光シート30によって遮断される。これにより、接続部28bの上面28bから出射された光が光学部材26の側面26cに到達することが防がれる。
これにより、本構成を有さない液晶表示装置と比べ、観察者が液晶表示パネル10の外側(Z方向側)から液晶表示パネル10を観察した場合に、接続部28bの上面28bから出射された光が視界に入ることが防がれる。このため、液晶表示装置1aの画質の向上を実現させることができる。
また、本実施形態における液晶表示装置1aは、遮光シート30の下面30bのうち接続部28b側(Y方向側)の面30bと導光板28の上面28bとの間に閉塞部材31aが配置されることにより、遮光シート30と導光板28との間の間隔が塞がれる。このような構成を有することにより、接続部28bの上面28bから出射された光が、遮光シート30と閉塞部材31aにより遮断される。このため、接続部28bの上面28bから出射された光が観察者の視界に入ることが防がれ、液晶表示装置1aの画質の向上を実現させることができる。
また、閉塞部材31aが配置されていることにより、第2のフレキシブル配線基板2bから遮光シート30が剥がれた場合であっても、遮光シート30の上面30aのうち接続部28b側(Y方向側)の面30aと第2のフレキシブル配線基板2bの下面2bとの間に隙間が生じることが防がれる。このため、本構成を有さない液晶表示装置と比べ、遮光シート30が剥がれた場合における、接続部28bの上面28bから出射された光による画質の低下を抑えることができる。
また、本実施形態における液晶表示装置1aは、接続部28bの上面28bが、出射部28aの上面28aに対して傾斜していることにより、本構成を有さない液晶表示装置と比べ、発光素子27から導光板28内に入射された光を上面28bにおいて反射させることができる。このため、接続部28bの上面28bから光が出射することが防がれ、液晶表示装置1aの画質の向上を実現させることができる。
次いで、本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置1bについて説明する。第2の実施形態に係る液晶表示装置1bは、遮光基材32を有する点と、光学部材126の構成とが、第1の実施形態に係る液晶表示装置1aと異なっている。よって、以下、遮光基材32に関する構成と光学部材126の構成について説明し、第1の実施形態に係る液晶表示装置1aと同様の構成についてはその説明を省略する。
図4は本発明の第2の実施形態に係る液晶表示装置1bを分解した概略斜視図であり、図5は図4に示す液晶表示装置1bのV−V切断線における概略断面図である。本実施形態における光学部材126は、第1光学シート126aと第1光学シート126a上に積層される第2光学シート126bとを有している。
第1光学シート126aは光学部材126を構成する複数の光学シートのうち、最も下方(Z方向側)に位置するシートである。第1光学シート126aは第2光学シート126bと重なる部分である重なり部126aと、第2光学シート126bよりも接続部28b側に延出した部分である延出部126aと、を有している。重なり部126aは、その下面の少なくとも一部が導光板28の出射部28aの上面28aに接するように配置されている。
本実施形態における遮光シート30は、出射部28a側(Y方向側)の端部30cが、第1光学シート126aの延出部126aの下面と導光板28の出射部28aの上面28aとの間に位置している。
また、遮光シート30の接続部28b側(Y方向側)の端部30dは、第2のフレキシブル配線基板2bの下面2bに接するように配置されている。遮光シート30の上面30aのうち、接続部28b側(Y方向側)において、第2のフレキシブル配線基板2bと接する領域を接触領域30aとする。
遮光シート30の下面30bのうち、接続部28b側(Y方向側)の面30bには、閉塞部材31bが接着されている。閉塞部材31bは、遮光シート30の形状に合わせて変形可能であることが好ましい。
遮光基材32は、接触領域30aよりも出射部28a側(Y方向側)において、第2のフレキシブル配線基板2bの出射部28a側(Y方向側)の下面2bの一部と、遮光シート30の上面30aのうち、接続部28b側(Y方向側)の面30aとの間に配置されている。
遮光基材32は、例えば両面テープなどの粘着性を有する基材であり、第2のフレキシブル配線基板2bの下面2bと遮光シート30の面30aに接着されている。これにより、第2のフレキシブル配線基板2bと遮光シート30とは遮光基材32を介して固定されて、閉塞部材31a、遮光シート30及び遮光基材32は上下方向(Z、Z方向)において重なって配置される。
本実施形態における液晶表示装置1bは、このように閉塞部材31a、遮光シート30及び遮光基材32が、第2のフレキシブル配線基板2bの出射部28a側の下面2bと導光板28の上面28aとの間において重なって配置されることにより、遮光基材32が閉塞部材31a及び遮光シート32と重なって配置されていない液晶表示装置と比べ、第2のフレキシブル配線基板2bと導光板28の上面28aとの間の間隔がより広い範囲において塞がれる。これにより、本構成を有さない液晶表示装置と比べて、接続部28bの上面28bから出射された光が光学部材126の側面126cに到達することが防がれる。このため、液晶表示装置1bの画質の向上を実現させることができる。
また、本実施形態における液晶表示装置1bは、遮光シート30の端部30cが第1光学シート126aの延出部126aと導光板28との間に位置することにより、本構成を有さない液晶表示装置と比べ、光学シート126aの重なり部126aが導光板28の上面28aに広い範囲で接触しやすい。このため、液晶表示装置1bの輝度の向上を実現することができる。
また、遮光シート30と光学部材126がこのように配置されることにより、本構成を有さない液晶表示装置と比べ、光学部材126全体のZ方向、Z方向の厚みを抑えることができる。このため、液晶表示装置1bの薄型化を実現することができる。
以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態には限られない。例えば、上述した実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、又は同一の目的を達成することができる構成により置き換えてもよい。
図6は本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の変形例を図3と同様の視野において示す概略断面図である。例えば、図6に示すように、液晶表示装置1cの遮光シート30は、第2のフレキシブル配線基板2bの上面2bに接していてもよい。具体的には例えば、遮光シート30の下面30bのうち、接続部28b側(Y方向側)の面30bは、両面テープなどの粘着層40を介して第2のフレキシブル配線基板2bの上面2bに接着されていてもよい。
このように、遮光シート30によって、接続部28bの上面28bからの光の出射が上面28bと光学部材26の側面26cとの間において遮断されるのであれば、遮光シート30を第2のフレキシブル配線基板2bの上方(Z方向側)に配置してもよい。
1a,1b 液晶表示装置、2a 第1のフレキシブル配線基板、2b 第2のフレキシブル配線基板、2b 下面、10 液晶表示パネル、12 第1基板、14 第2基板、14a 上面、16 上偏光板、16a 上面、18 下偏光板、20 バックライト、23 底部材、24 フレーム、26 光学部材、26a 光学シート、26b 側面、26c 下面、27 発光素子、28 導光板、28a 出射部、28a 上面、28a 側面、28b 接続部、28b 上面、29 反射シート、30 遮光シート、30a 上面、30a,30a 面、30a 接触領域、30b 下面、30b,30b 面、30c,30d 端部、31a,31b 閉塞部材、32 遮光基材、126 光学部材、126a 第1光学シート、126b 第2光学シート、126a 重なり部、126a 延出部、126c 側面、226 光学部材、226a 第2光学シート、Y 出射部側、D 表示領域、E 非表示領域、Y 接続部側、Z 上方、Z 下方。

Claims (5)

  1. 発光素子からの光が上面から出射される出射部と、前記発光素子と前記出射部との間に位置する、前記出射部の側面に接続する接続部と、を有する導光板と、
    前記接続部の上面の上方に配置された遮光シートと、
    前記接続部の上面の上方に配置されたフレキシブル配線基板と
    前記出射部の上面の少なくとも一部を覆うように配置された、複数の光学シートが積層してなる光学部材と、
    前記光学部材の上方に配置された液晶表示パネルと、を備え、
    前記遮光シートは、
    前記出射部側の端部が前記光学部材と前記導光板との間に位置し、
    前記接続部側の端部が前記フレキシブル配線基板に接する、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  2. 請求項1に記載の液晶表示装置において、
    前記遮光シートの前記接続部側の下面に、前記遮光シートと前記導光板との間隔を塞ぐ閉塞部材が接着されていることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 請求項2に記載の液晶表示装置において、
    前記遮光シートと前記フレキシブル配線基板の接する領域よりも前記出射部側において、
    前記フレキシブル配線基板の前記出射部側の前記下面の一部と前記遮光シートの前記上面の一部とが粘着性を有する遮光基材を介して固定され、
    前記フレキシブル配線基板の前記出射部側の前記下面と前記導光板との間に、前記閉塞部材と前記遮光シートと前記遮光基材とが重なって配置される、
    ことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
    前記光学部材が第1光学シートと前記第1光学シート上に積層される第2光学シートとを備え、
    前記第1光学シートが、
    前記第2光学シートと重なる部分である重なり部と、
    前記第2光学シートよりも前記接続部側に延出した部分である延出部と、
    を有し、
    前記遮光シートの前記出射部側の端部が、前記延出部と前記導光板との間に位置し、
    前記重なり部の下面の少なくとも一部が前記導光板の上面に接することを特徴とする液晶表示装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液晶表示装置において、
    前記接続部の上面が、前記出射部の上面に対して傾斜していることを特徴とする液晶表示装置。
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