JP6212706B2

JP6212706B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP6212706B2
Application number: JP2013149264A
Authority: JP
Inventors: 慶三川上; 謙三浦; 中尾　克; 克中尾; 一郎奥田; 修司山下
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2017-10-18
Anticipated expiration: 2033-07-18
Also published as: JP2014063140A; US20140063851A1; US9075169B2

Description

本技術は、薄型ディスプレイやスマートフォン、タブレットなどの携帯型ディスプレイのように表示部の周囲に発光部を有する表示装置に関する。

液晶テレビやプラズマテレビなどの表示装置は、ニュース等の情報番組、映画、音楽などの娯楽番組を提供する装置として普及している。これらの表示装置では、大画面化、高画質化、高音質化が進んでおり、家庭でも映画館並みの迫力の映像を味わうことも可能となっている。

この種の表示装置は、単純な平板形状であり、デザイン上において商品価値を高めるに、表示部の周囲を覆う筐体の装飾に工夫を加えることが行われるようになってきている。特許文献１には、テレビに周辺照明を加えることにより、劇場の舞台照明のような演出効果を擬似的に実現することが開示されている。

特表２００７−５２５８００号公報

本技術は、このような表示装置において、大幅なコストアップを伴うことなく、デザイン上の商品価値を高めた表示装置を提供するものである。

本技術は、画像を表示する表示部と、前記表示部を収容する筐体と、前記筐体の表面に光出射部が露出する発光部とを備え、前記発光部は、複数の光源と、前記光源からの光を導光して前記光出射部から光を出射する導光部とを備え、前記複数の光源は、配列方向と同一の方向に出射するよう配置されており、前記導光部は、前記複数の光源それぞれが配置され、光源からの光が入射する複数の光入射部と、前記光入射部から入射した光を反射させて光源の配列方向に導光する光導光部と、前記光導光部により導光された光を出射する光出射部とを有し、特定の光源の光により前記導光部の前記光出射部から出射される光の輝度分布は、前記光出射部の前記特定の光源に対応する位置から上昇して最大値となり、前記光源から離れるに従って前記最大値から下降する山形状の分布を有する特性であり、かつ、前記特定の光源と同一方向に出射する、前記特定の光源に隣接する光源は、前記輝度分布の最大値から下降する位置に対応する位置に配置されている。

本技術によれば、少ない光源で筐体の表面を発光させることができ、大幅なコストアップを伴うことなく、デザイン上の商品価値を高めた表示装置を提供することができる。

本技術の一実施の形態による表示装置を前面側から見た平面図である。表示装置において、発光部の構造を示す断面図である。表示装置において、バックキャビネットを外して内部の配置構造を示す斜視図である。図３において、発光部の導光部を取外した状態の分解斜視図である。図３のＸ部を拡大して示す拡大図である。図５において、発光部の導光部を取外した状態の分解斜視図である。発光部において、ＬＥＤと導光部の一部を拡大して示す説明図である。発光部において、ＬＥＤと導光部の一部を拡大して示す説明図である。発光部のＬＥＤの位置と光出射部からの光の輝度分布との関係を説明するための説明図である。図１のＭ部を拡大して示す平面図である。本技術において、導光部の他の実施の形態を示す平面図である。図１１に示す例において、導光部と光源の一部を拡大して示す説明図である。

以下、本技術の一実施の形態による表示装置について、図面を参照して説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本技術を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

図１は、本技術の一実施の形態による表示装置を前面側から見た平面図である。図１に示すように、表示装置は、平板状の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示パネル（図示せず）を筐体１内に収納することにより構成され、表示装置の前面側には、表示パネルによる表示部２が設けられている。

また、筐体１は、表示パネルの前面側であって、表示部２の周縁部に配置される額縁状の金属や樹脂からなるフレーム部材３と、表示パネルの背面側を覆うように配置される金属や樹脂からなるバックキャビネット（図示せず）とから構成されている。筐体１のフレーム部材３の表面において、下方の一辺には、発光部４の一部である線状の光出射部５が露出している。なお、図１においては、発光部４の光出射部５が、筐体１の表面の下方の一辺にのみ露出しているが、筐体１の表面の全周に亘って露出するように発光部４を配置してもよい。さらに、筐体１の上下、または左右の二辺に露出するように発光部４を配置する構成であってもよい。

また、図示していないが、表示装置は、地上波デジタル放送や衛星放送を入力するためのアンテナ端子、アンテナ端子から受信した放送信号を選局するためのチューナ、チューナが受信した放送信号から映像信号、音声信号を分離して抽出するデマルチプレクサ、抽出した映像信号、音声信号をそれぞれ復号化するデコーダを備えている。デコーダで復号化された映像信号は、液晶パネルなどの表示パネルを駆動する液晶パネル駆動回路を経て、表示部２で表示される。デコーダで復号化された音声信号は、スピーカから出力される。これらの処理を行うメイン信号処理回路基板や電源回路基板などは、表示部２の裏面側に配置される。表示装置の裏面側には、外部との有線通信を行うためのＬＡＮ端子や、家庭内の他の機器との通信を行うためのＨＤＭＩ（登録商標）端子なども備えている。

図２は、表示装置において、発光部の構造を示す断面図である。図３は、表示装置において、バックキャビネットを外して内部の配置構造を示す斜視図である。図４は、図３において、発光部の導光部を取外した状態の分解斜視図である。図５は、図３のＸ部を拡大して示す拡大図である。図６は、図５において、発光部の導光部を取外した状態の分解斜視図である。

図２に示すように、筐体１内には、液晶パネルとバックライトユニットからなる表示パネル６が配置され、表示パネル６の背面側は金属製の背面部材７により覆われている。フレーム部材３と共に筐体１を構成するバックキャビネット８は、背面部材７上から表示パネル６の背面側を覆うように配置されている。また、フレーム部材３は、表示パネル６の前面側の周縁部を覆う第１枠部３１、表示パネル６の側面を覆う第２枠部３２、及び表示パネル６の背面側の周縁部を覆う第３枠部３３を有している。

発光部４は、白色光、赤色光、青色光などに発光する光源としての複数の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）９と、ＬＥＤ９からの光を導光して光出射部５から光を出射する導光部１０とを備えている。導光部１０は、アクリルやポリカーボネートなどの光透過性の樹脂材料により、長尺の板状に成型することにより構成されている。また、ＬＥＤ９は、回路基板１１上に実装され、その回路基板１１はフレーム部材３の第３枠部３３の裏面に、ポリカーボネート樹脂などの樹脂からなる絶縁シート１２を介して取り付けられている。また、ＬＥＤ９は、白色光に発光するＬＥＤ、赤色光に発光するＬＥＤ、青色光に発光するＬＥＤなどを組み合わせて配置し、発光させるＬＥＤを切り替えることにより、異なる発光色の光源とすることができる。

図２〜図６に示すように、導光部１０は、複数のＬＥＤ９それぞれが配置され、ＬＥＤ９からの光が入射する複数の光入射部１０１と、光入射部１０１から入射した光を全反射させてＬＥＤ９の配列方向に光を導光する光導光部１０２と、光導光部１０２により導光された光を出射する光出射部５とを有している。

また、導光部１０の光導光部１０２は、ＬＥＤ９が配置される光入射部１０１を形成し、光入射部１０１から入射した光をＬＥＤ９の配列方向に導光する第１光導光部１０２ａと、第１光導光部１０２ａに一体に形成されるとともに第１光導光部１０２ａから導光された光を光出射部５に導光する第２光導光部１０２ｂと、前記第１光導光部１０２ａと第２光導光部１０２ｂとの間に設けられ、第１光導光部１０２ａの光を第２光導光部１０２ｂに導光する反射部１０２ｃ、１０２ｄと、反射部１０２ｃと反射部１０２ｄとの間の第３光導光部１０２ｅを有している。

導光部１０は、光出射部５を有する第２光導光部１０２ｂをフレーム部材３から露出させた状態で、フレーム部材３の第３枠部３３に第１光導光部１０２ａをねじで固定することにより、フレーム部材３とバックキャビネット８の間に配置している。導光部１０の第１光導光部１０２ａにおいて、複数の光入射部１０１の間には、固定するためのねじが貫通する複数の孔１０３が設けられている。また、フレーム部材３の第３枠部３３には、ねじを取り付けるためのねじ孔３３ａが設けられている。さらに、導光部１０をフレーム部材３に固定するためのねじの一部は、バックキャビネット８をフレーム部材３に固定するためのねじと兼用しており、バックキャビネット８の外側からねじを締め付けてバックキャビネット８をフレーム部材３に固定することにより、導光部１０もフレーム部材３に強固に固定されるように構成されている。

図７、図８は、発光部において、ＬＥＤと導光部の一部を拡大して示す説明図である。図７は、ＬＥＤの配列方向に沿って示す図であり、図８は、ＬＥＤ部分で切断した断面を示す図である。図７、図８において、点線及び矢印は、導光部１０内を光が伝わる様子の概要を示すものである。

図７、図８に示すように、ＬＥＤ９から出射された光は、導光部１０の第１光導光部１０２ａに設けられた光入射部１０１から第１光導光部１０２ａ内に入射し、第１光導光部１０２ａの内面で全反射するとともに、反射部１０２ｃ、１０２ｄ及び第３光導光部１０２ｅを通して第２光導光部１０２ｂに導光される。なお、第１光導光部１０２ａの上端面には、ＬＥＤ９からの光を効率的に下方向に反射させるための面が設けられ、さらにＬＥＤ９からの光は、孔１０３の内面などでも反射あるいは散乱される。これによっても光が下方向に導かれることとなる。

第２光導光部１０２ｂに導光された光は、第２光導光部１０２ｂの内面で全反射して第２光導光部１０２ｂ全体に広がる。また、第２光導光部１０２ｂに導光された光は、第２光導光部１０２ｂ内で全体に広がりながら、光出射部５から出射され、発光部４は、光出射部５の形状に応じて線状に均一に発光する。なお、光出射部５は、光導光部１０２の先端部にシボ加工（凹凸加工）を施すことにより形成され、光が効率的に出射される。

反射部１０２ｃは、円弧状に湾曲した反射面を有し、これにより第１光導光部１０２ａ内の光を効率的に第３光導光部１０２ｅに反射させて導光することができる。また、フレーム部材３側に設けられた反射部１０２ｄは、ほぼ４５度の角度で傾斜した直線状の反射面を有している。これにより、フレーム部材３と導光部１０とは、近接させて配置することが可能となり、全体の寸法を小さくすることができる。

図９は、発光部のＬＥＤの位置と光出射部からの光の輝度分布との関係を説明するための説明図である。図９において、光の輝度分布（ａ）は特定のＬＥＤの光により導光部の光出射部から出射される光の輝度分布を示し、光の輝度分布（ｂ）は特定のＬＥＤと、このＬＥＤに隣接するＬＥＤからの光により、光出射部から合成されて出射される光の輝度分布を示している。

図９の光の輝度分布（ａ）において、輝度分布線Ｌ１、Ｌ２に示すように、特定のＬＥＤ９ａの光が導光部１０で導光され、光出射部５から出射される光の輝度分布は、特定のＬＥＤ９ａの位置から上昇して最大値となり、特定のＬＥＤ９ａから離れるに従って最大値から下降する山形状の分布を有する特性である。すなわち、輝度分布線Ｌ１、Ｌ２は、輝度の最大値が存在する分布の山Ａの両側に、分布の谷Ｂを有する特性である。

また、複数のＬＥＤ９において、特定のＬＥＤ９ａに隣接するＬＥＤ９ｂは、図９の光の輝度分布（ｂ）において、輝度分布線Ｌの最大値と最小値との差が最小となるように、輝度分布の最大値から下降する分布の谷Ｂに対応する位置に配置されている。

これにより、図９の光の輝度分布（ｂ）において、輝度分布線Ｌで示すように、発光部４は光出射部５全体に亘り、ほぼ均一に発光することとなり、デザイン上の商品価値を高めた表示装置とすることができる。

また、図１０は、図１のＭ部を拡大して示す平面図である。図１０に示す例は、発光部４の前面から見える部分に、文字などの表示マーク１３を形成したものである。この表示マーク１３は、導光部１０の第２光導光部１０２ｂの背面側の面に、白色やその他の色のインクにより、文字などを印刷で形成することにより設けられている。

このように表示マーク１３を形成することにより、第２光導光部１０２ｂ内で反射する光の一部が表示マーク１３で反射され、第２光導光部１０２ｂを前面側から見た場合、表示マーク１３が光って見えることとなる。具体的には、光導光部１０２は光透過性の透明材料により形成されており、背景が透けて見えることにより、ＬＥＤ９が発光することにより、第２光導光部１０２ｂの先端部の光出射部５と、表示マーク１３が光って見えることとなる。

以上説明したように、発光部４は、複数のＬＥＤ９と、ＬＥＤ９からの光を導光して光出射部５から光を出射する導光部１０とを備えている。また、導光部１０は、複数のＬＥＤ９が配置され、ＬＥＤ９からの光が入射する複数の光入射部１０１と、光入射部１０１から入射した光を全反射させてＬＥＤ９の配列方向に光を導光する光導光部１０２と、光導光部１０２により導光された光を出射する光出射部５とを有している。そして、ＬＥＤ９は、導光部１０の光出射部５から出射される光の輝度分布において、分布の谷に対応する位置に配置されている。

これにより、少ないＬＥＤ９で筐体１の表面を発光させることができ、大幅なコストアップを伴うことなく、デザイン上の商品価値を高めた表示装置を提供することができる。

さらに、導光部１０は、第２光導光部１０２ｂを筐体１の表面に露出させ、第２光導光部１０２ｂの前面側の面に、第２光導光部１０２ｂ内を導光された光により表示される表示マーク１３を形成することにより、文字などの表示マーク１３を光らせることができ、よりデザイン上の価値を高めることができる。

また、導光部１０は、表示装置に取り付けるための孔１０３を有しているため、導光部１０をねじ止めするだけで、表示装置に取り付けることができる。さらに、導光部１０は、ＬＥＤ９からの光を導光する第１光導光部１０２ａ、第２光導光部１０２ｂ、第３光導光部１０２ｅを有しているため、これにより、ＬＥＤ９からの光は、十分に光強度分布が均一化された状態で、第２光導光部１０２ｂの先端部の光出射部５から出射されることとなる。また、導光部１０をねじ止めするための孔１０３が第１光導光部１０２ａに設けられており、孔１０３により光が散乱されたとしても、第２光導光部１０２ｂの先端部の光出射部５では十分に光強度分布が均一化される。

なお、上記実施の形態においては、導光部１０の光入射部１０１に１個のＬＥＤ９を配置し、ＬＥＤ９の光を同一方向に出射する例を説明したが、導光部１０の光入射部１０１に２個以上のＬＥＤ９を配置し、ＬＥＤ９それぞれから出射される光の方向を互いに異なる方向とする構成としてもよい。

また、上記実施の形態においては、ＬＥＤ９は、隣接するＬＥＤ９の方向、すなわち横方向に向かって光が出射されるように配置したが、光出射部５とは反対側の内側に向かって光を出射するように光入射部１０１に配置してもよい。この場合、光出射部５からは、ＬＥＤ９から直接出射される光は見えにくくなり、光出射部５にＬＥＤ９の光が直接見えることによる輝点の発生を抑制することができる。

図１１は、本技術において、導光部１０の他の実施の形態を示す平面図である。図１２は、図１１に示す例において、導光部と光源の一部を拡大して示す説明図である。

図１１、図１２に示すように、導光部１０の第１光導光部１０２ａは、ＬＥＤ９から出射された光を反射する第１反射面１０２ｆ及び第２反射面１０２ｇを有している。第２反射面１０２ｇは、第１反射面１０２ｆより長さが長く、第１反射面１０２ｆとの間の角度が１００°以上の鈍角になるように形成されている。

ＬＥＤ９は、第１反射面１０２ｆ及び第２反射面１０２ｇの方向、すなわち内側に向かって光を出射するように光入射部１０１に配置されている。

したがって、図１２の矢印で示すように、ＬＥＤ９から出射される光は、第１反射面１０２ｆに導光され、第１反射面１０２ｆで反射されて第３光導光部１０２ｅに導光される光路と、第２反射面１０２ｇに導光され、第２反射面１０２ｇで反射されて第３光導光部１０２ｅに導光される光路と、第１反射面１０２ｆに導光され、第１反射面１０２ｆで反射されて第２反射面１０２ｇに導光され、第２反射面１０２ｇで反射されて第３光導光部１０２ｅに導光される光路とが形成されることとなる。これにより、１個のＬＥＤ９から長さが長い光のラインを形成することができる。また、光出射部５からは、ＬＥＤ９から直接出射される光は見えにくくなり、光出射部５にＬＥＤ９の光が直接見えることによる輝点の発生を抑制することができる。

なお、ＬＥＤ９は、例えば、
（１）表示装置が放送信号を受信していないときに数秒周期で明滅する
（２）所定の時刻になったときに点灯する
（３）ドアホン装置から来客の情報が入力された場合に点灯する
（４）視聴予約している番組の時刻が到来したら光る
などの機能を持たせることにより、情報報知機能を充実させたりすることができる。

以上のように本技術の実施の形態を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。

本技術は、液晶テレビ、プラズマテレビなどの表示装置などに適用可能である。

１筐体
２表示部
３フレーム部材
４発光部
５光出射部
６表示パネル
７背面部材
８バックキャビネット
９，９ａ，９ｂＬＥＤ
１０導光部
１１回路基板
１２絶縁シート
１３表示マーク
３１第１枠部
３２第２枠部
３３第３枠部
３３ａねじ孔
１０１光入射部
１０２光導光部
１０２ａ第１光導光部
１０２ｂ第２光導光部
１０２ｃ，１０２ｄ反射部
１０２ｅ第３光導光部
１０２ｆ第１反射面
１０２ｇ第２反射面
１０３孔

Claims

画像を表示する表示部と、前記表示部を収容する筐体と、前記筐体の表面に光出射部が露出する発光部とを備え、
前記発光部は、複数の光源と、前記光源からの光を導光して前記光出射部から光を出射する導光部とを備え、
前記複数の光源は、配列方向と同一の方向に出射するよう配置されており、
前記導光部は、前記複数の光源それぞれが配置され、光源からの光が入射する複数の光入射部と、前記光入射部から入射した光を反射させて光源の配列方向に導光する光導光部と、前記光導光部により導光された光を出射する光出射部とを有し、
特定の光源の光により前記導光部の前記光出射部から出射される光の輝度分布は、前記光出射部の前記特定の光源に対応する位置から上昇して最大値となり、前記光源から離れるに従って前記最大値から下降する山形状の分布を有する特性であり、
かつ、前記特定の光源と同一方向に出射する、前記特定の光源に隣接する光源は、前記輝度分布の最大値から下降する位置に対応する位置に配置されていることを特徴とする表示装置。
前記筐体は、表示部の周縁部に配置される額縁状のフレーム部材と、前記表示部の背面側を覆うように配置されるバックキャビネットとを有し、
導光部は、光出射部をフレーム部材から露出させた状態でフレーム部材とバックキャビネットの間に光導光部を配置したことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記導光部の光導光部は、光源が配置される光入射部を形成し、光入射部から入射した光を全反射させて光源の配列方向に光を導光する第１光導光部と、前記第１光導光部に一体に形成されるとともに前記第１光導光部から導光された光を先端部に形成した光出射部に導光する第２光導光部と、前記第１光導光部と第２光導光部との間に設けられ、第１光導光部の光を第２導光部に導光する反射部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記導光部は、第２光導光部を筐体の表面に露出させ、前記第２光導光部に、第２光導光部内を導光された光により表示される表示マークを形成したことを特徴とする請求項３記載の表示装置。