JP6580161B2 - 表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、直下型のバックライトを備えた表示装置に関する。
近年、液晶パネルを画像表示部として備える表示装置が広く普及している。この表示装置は、液晶パネルの背面側にバックライトを配して構成されている。
バックライトは、種々の形式で採用され、液晶パネルの背面全体に対向する位置に光源を配置する直下型がその一つの形式として採用されている。例えば、特許文献１には、上面に開口部を有する扁平な筐体内に円筒光源及び反射体を配すと共に、筐体の開口部に光透過拡散体を配設したバックライト装置が開示されている。
このようなバックライト装置を備えた表示装置は、光源からの光を光透過拡散体により拡散し、拡散した光を液晶パネルにより変調して透過させ、液晶パネルの正面に画像を表示する。
特開２００２−１６９４７９号公報
上述した特許文献１では、筐体の内面に底面部と側面部とで反射性能が異なる反射体を設けることにより、照光面における輝度の低い部分の光量と輝度の高い部分の光量を平均化して輝度ムラを軽減することができるとしている。
しかしながら、特許文献１に開示されたバックライト装置では、筐体の側面部にて反射された光は照光面内の内側の領域へ導かれるため、照光面の四隅部分では十分な輝度が得られないという問題点を有している。
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、表示面内における輝度分布の均一性を高めることができる表示装置を提供することを目的とする。
本願の表示装置は、一面に画像が表示される表示パネルと、該表示パネルの他面に対向配置され、複数の光源が実装された基板と、前記表示パネルと前記基板との間に配置される矩形状の拡散板と、前記光源からの光が通過する開口を有し、前記拡散板の周縁を表示パネル側及び基板側から挟み込むことにより、前記拡散板を支持する２つの支持部材とを備える表示装置において、前記表示パネル側の支持部材の四隅に、前記拡散板を透過した光が通り抜ける通光部を設けてあることを特徴とする。
本願によれば、表示面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
実施の形態１に係る表示装置の分解斜視図である。 実施の形態１に係る表示装置の縦断面図である。 実施の形態１に係る表示装置の部分正面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 図３のＶ−Ｖ線における断面図である。 実施の形態１における切欠部の変形例を示す図である。 実施の形態２に係る表示装置の部分正面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。 実施の形態３に係る表示装置の部分正面図である。 実施の形態３における切欠部の変形例を示す図である。 実施の形態４に係る表示装置の部分正面図である。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る表示装置の分解斜視図であり、図２は実施の形態１に係る表示装置の縦断面図である。本実施の形態に係る表示装置は、例えば、装置正面側に液晶パネル１を備え、装置背面側に光源部２を備えた液晶表示装置である。
液晶パネル１は、マトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備え、パネル正面に画像を表示する矩形状の表示パネルである。
光源部２は、液晶パネル１の背面側から光を照射する直下型のバックライト装置である。光源部２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）基板２１、拡散板２２、及び光学シート２３を備え、ＬＥＤ基板２１の光源（ＬＥＤチップ２１１）が出射する光を、拡散板２２及び光学シート２３を介して、液晶パネル１に照射する。
ＬＥＤ基板２１は、矩形状の基板２１０と、基板２１０の長手方向及び短手方向に沿ってそれぞれ略等間隔に実装された複数のＬＥＤチップ２１１，２１１，…，２１１とを備える。ＬＥＤチップ２１１は、例えば、発光ダイオード素子と、当該発光ダイオード素子を覆う蛍光体と、これらを収容する収容体とをパッケージ化したものである。なお、ＬＥＤ基板２１の表面には、高反射性を有する反射シート２１２が設けられている。反射シート２１２は、例えば光反射率が８５％以上の反射体により形成されていることが好ましい。また、基板２１０の表面に白色系の塗料を塗布した構成としてもよい。
拡散板２２は、透明度が高いアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂により形成されており、所定の厚みを有する矩形状の板体である。拡散板２２は、内部に分散配置された多数の拡散粒子を備え、透過する光を拡散させる機能を有する。すなわち、拡散板２２の一面から入射するＬＥＤチップ２１１からの光は、厚み方向へ透過する際に内部の拡散粒子によって拡散され、その一部は拡散板２２の他面側へ透過し、残りの一部は拡散板２２の一面側へ反射する。
光学シート２３は、所定の光学特性を有する透光性のシートであり、複数のシートの積層体により構成されている。本実施の形態では、光学シート２３は、拡散シート２３ａ、レンズシート２３ｂ、及び反射型偏光シート２３ｃの積層体として形成されている。なお、光学シート２３が備えるシートの枚数及び構成は、要求される輝度仕様や光学特性などに応じて適宜変更することが可能である。
表示装置は、ＬＥＤ基板２１を収容するパネルシャーシ３を備える。本実施の形態では、パネルシャーシ３は、浅底の筐体である背面側パネルシャーシ３１と、中央部に開口を有する額縁状の枠体である正面側パネルシャーシ３２とを備える。
背面側パネルシャーシ３１は、ＬＥＤチップ２１１が実装されたＬＥＤ基板２１が取り付けられる矩形状の底面部３１１と、底面部３１１の縁辺から垂直に立ち上がる側壁部３１２とを備える。背面側パネルシャーシ３１は、ＬＥＤチップ２１１から発せられる熱を放熱するために、例えば熱伝動性に優れたアルミニウム等の金属により形成される。また、側壁部３１２の内周面は、底面部３１１と拡散板２２との間で斜め外側に傾斜する傾斜面（すなわち、側壁部３１２の厚みが、高さ方向に徐々に薄くなるテーパー状の傾斜面）となっており、入射した光を装置正面側へ反射するように構成されている。このため、傾斜面は、例えば反射率が８５％以上の反射体により形成されていることが好ましい。また、傾斜面に高反射性の反射シートを設ける構成であってもよく、反射面に白色系の塗料を塗布する構成としてもよい。
正面側パネルシャーシ３２は、中央部に開口を有し、４つの周壁部３２１からなる額縁状の枠体であり、背面側パネルシャーシ３１との間で拡散板２２の周縁を挟み込むことにより、拡散板２２を支持するように構成されている。また、周壁部３２１の内周面は、拡散板２２と光学シート２３との間で斜め外側に傾斜した傾斜面（すなわち、周壁部３２１の厚みが、高さ方向に徐々に薄くなるテーパー状の傾斜面）となっており、入射した光を装置正面側へ反射するように構成されている。このため、傾斜面は、例えば反射率が８５％以上の反射体により形成されていることが好ましい。また、傾斜面に高反射性の反射シートを設ける構成であってもよく、反射面に白色系の塗料を塗布する構成としてもよい。
また、表示装置は、液晶パネル１の周縁を装置正面側から覆う額縁状のベゼル４を備える。ベゼル４は、中央部に開口を有し、パネルシャーシ３より少しだけ大きい枠体であり、液晶パネル１の周縁を正面から覆う額縁部４１と、パネルシャーシ３の外周面を覆う側壁部４２とを備える。背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との間で拡散板２２を挟み込み、正面側パネルシャーシ３２に光学シート２３及び液晶パネル１を載置した状態にて、ベゼル４を取り付けた場合、額縁部４１の内周面は液晶パネル１の正面側周縁に当接し、側壁部４２の内周面は背面側パネルシャーシ３１及び正面側パネルシャーシ３２の外周面に当接する。よって、液晶パネル１は、光学シート２３と共に、ベゼル４の額縁部４１と正面側パネルシャーシ３２とにより挟持された状態にて支持される。
以上により、本実施の形態に係る表示装置が構成される。表示装置は、光源部２を用いて液晶パネル１の背面側から光を照射すると共に、液晶パネル１に配列されている各液晶表示素子を図に示していない駆動回路により駆動制御し、各液晶表示素子（各画素）における光の透過率を調整することにより、画像表示を行う。
図３は実施の形態１に係る表示装置の部分正面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線における断面図、図５は図３のＶ−Ｖ線における断面図である。なお、図３に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル１及び光学シート２３を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ３１を示す領域を灰色により示している。
本実施の形態では、拡散板２２を透過した光が液晶パネル１の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠いた切欠部３２１ａを設けている。図３に示した例では、正面視において四角形状となるように、かつ、周壁部３２１の底面部における厚みと同程度の大きさとなるように、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠いた切欠部３２１ａを示している。
拡散板２２は、ＬＥＤチップ２１１，２１１，…，２１１からの光が透過する際、内部の拡散粒子によって光を拡散するので、液晶パネル１側へ透過する光の面内の輝度分布を均一化する機能を有している。しかしながら、一般的には、ＬＥＤ等の光源からパネルシャーシまでの距離は、縦方向又は横方向に対して、斜め方向の距離が遠いため、パネルの四隅領域では光量が減少し、四隅以外の領域と比較して相対的に暗さが目立つ傾向にある。
これに対し、本実施の形態では、正面側パネルシャーシ３２の四隅に切欠部３２１ａを設けているので、拡散板２２を透過し、液晶パネル１の四隅領域に向かう光は、正面側パネルシャーシ３２によって遮られることなく、液晶パネル１の四隅領域に到達する（図５を参照）。一方、液晶パネル１の四隅領域を除く周辺領域には正面側パネルシャーシ３２の周壁部３２１が存在するので、周辺領域に向かう光の一部は周壁部３２１によって遮られる（図４を参照）。
すなわち、実施の形態１では、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量は切欠部３２１ａが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル１の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
なお、切欠部３２１ａの大きさは、額縁部４１の幅、液晶パネル１の四隅からＬＥＤチップまでの距離等に応じて適宜設計することが可能である。図６は実施の形態１における切欠部３２１ａの変形例を示す図である。図６に示す部分正面図では、図３と同様に、背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル１及び光学シート２３を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ３１を示す領域を灰色により示している。
図６に示した例では、正面視において矩形状となるように、かつ、背面側パネルシャーシ３１の側壁部３１２の厚み（底面部の厚み）と同程度の大きさとなるように、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠いた切欠部３２１ａを示している。
図６に示す切欠部３２１ａの大きさは、図３に示す切欠部３２１ａより大きいため、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量を増やすことができる。すなわち、液晶パネル１の四隅領域における光量は、切欠部３２１ａの大きさによって変化するので、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一となるように、切欠部３２１ａの大きさを適宜設計することが好ましい。
以上のように、実施の形態１では、正面側パネルシャーシ３２の四隅に切欠部３２１ａを設けることによって、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量を増大させ、四隅領域での光量の減少を抑えることができるので、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一性を高めることが可能となる。
特に、パネルの周縁を十分に多い隠すことができない狭額縁化の表示装置であっても、有効表示画面内における輝度分布の均一性を確保することができる。また、本実施の形態に係る表示装置を複数枚並置してマルチディスプレイ装置を構成したとしても、複数枚を突き合わせた四隅領域において、暗部が目立つことがなくなる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、正面側パネルシャーシ３２の四隅の全部を切り欠いた切欠部３２１ａについて説明したが、正面側パネルシャーシ３２の四隅部分を部分的に残す構成としてもよい。
実施の形態２では、正面側パネルシャーシ３２の四隅部分を部分的に残して切欠部を形成した構成について説明する。なお、表示装置の全体構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。
図７は実施の形態２に係る表示装置の部分正面図、図８は図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線における断面図である。なお、図７に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル１及び光学シート２３を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ３１を示す領域を灰色により示している。
実施の形態２では、拡散板２２を透過した光が液晶パネル１の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ３２の四隅の一部を切り欠いた切欠部３２１ｂを設けている。図７及び図８に示した例では、正面視において四角形状となるように、かつ、周壁部３２１の底面部における厚みと同程度の大きさとなるように、正面側パネルシャーシ３２の四隅の上側部分（液晶パネル１寄りの部分）を切り欠くことにより形成した切欠部３２１ｂを示している。
実施の形態２においても、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量は切欠部３２１ｂが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル１の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
（実施の形態３）
実施の形態３では、正面側パネルシャーシ３２の四隅に形成する切欠部の形状を異ならせた形態について説明する。
なお、表示装置の全体構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。
図９は実施の形態３に係る表示装置の部分正面図である。なお、図９に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル１及び光学シート２３を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ３１を示す領域を灰色により示している。
実施の形態３では、拡散板２２を透過した光が液晶パネル１の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠いた切欠部３２１ｃを設けている。図９に示した例では、正面視において頂角が直角をなす三角形状となるように、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠くことにより形成した切欠部３２１ｃを示している。
実施の形態３においても、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量は切欠部３２１ｃが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル１の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
なお、切欠部３２１ｃの大きさは、額縁部４１の幅、液晶パネル１の四隅からＬＥＤチップまでの距離等に応じて適宜設計することが可能である。図１０は実施の形態３における切欠部３２１ｃの変形例を示す図である。図１０に示す部分正面図では、図９と同様に、背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル１及び光学シート２３を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ３１を示す領域を灰色により示している。
図１０に示した例では、正面視において三角形状となるように、かつ、切欠部３２１ｃの各辺の長さが図９に示したものより長くなるように、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠いた切欠部３２１ｃを示している。
図１０に示す切欠部３２１ｃの大きさは、図９に示す切欠部３２１ｃより大きいため、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量を増やすことができる。すなわち、液晶パネル１の四隅領域における光量は、切欠部３２１ｃの大きさによって変化するので、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一となるように、切欠部３２１ｃの大きさを適宜設計することが好ましい。
（実施の形態４）
実施の形態４では、正面側パネルシャーシ３２の四隅に形成する切欠部の形状を異ならせた形態について説明する。
なお、表示装置の全体構成は実施の形態１と同様であるため、その説明を省略することとする。
図１１は実施の形態４に係る表示装置の部分正面図である。なお、図１１に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ３１と正面側パネルシャーシ３２との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル１及び光学シート２３を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ３１を示す領域を灰色により示している。
実施の形態４では、拡散板２２を透過した光が液晶パネル１の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠いた切欠部３２１ｄを設けている。図１１に示した例では、正面視において頂角が鋭角をなす三角形状となるように、正面側パネルシャーシ３２の四隅を切り欠くことにより形成した切欠部３２１ｄを示している。
実施の形態４においても、液晶パネル１の四隅領域に到達する光の光量は切欠部３２１ｄが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル１の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル１の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。
１ 液晶パネル
２ 光源部
３ パネルシャーシ
４ ベゼル
２１ ＬＥＤ基板
２２ 拡散板
２３ 光学シート
３１ 背面側パネルシャーシ
３２ 正面側パネルシャーシ
２１１ ＬＥＤチップ
２１２ 反射シート
３２１ａ〜３２１ｄ 切欠部

Claims (17)

  1. 表示パネルと、
    前記表示パネルに対向して配置され、光源の実装された基板と、
    前記表示パネルと前記基板との間に配置された拡散板と、
    前記拡散板を支持する支持部と、
    前記光源から出射された光を通過させる通光部と
    を備える、表示装置であって、
    前記支持部は、
    前記拡散板を前記基板側から支持する第１支持部材と、
    前記拡散板を前記表示パネル側から支持する周壁部を含む第２支持部材と
    を含み、
    前記光源から出射され前記拡散板を透過して第１方向に進む光は、前記通光部を通過することなく前記第２支持部材によって反射され、
    前記光源から出射され前記拡散板を透過して第２方向に進む光は、前記第２支持部材によって反射されることなく前記通光部に通り抜け、
    前記拡散板は矩形状であり、
    前記支持部は、前記拡散板の周縁を支持し、
    前記通光部は、前記支持部の四隅の全部または一部において前記周壁部を切り欠いた切欠部を含む、表示装置。
  2. 前記切欠部は、正面視において四角形状又は三角形状を有する、請求項１に記載の表示装置。
  3. 前記切欠部は、正面視において頂角が直角をなす三角形状を有する、請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 前記切欠部は、正面視において頂角が鋭角をなす三角形状を有する、請求項１または２に記載の表示装置。
  5. 前記拡散板は前記第１支持部材および前記第２支持部材に挟まれる、請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
  6. 前記通光部は、前記支持部の開口として設けられる、請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
  7. 前記支持部は、前記基板を収容する、請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
  8. 前記第２支持部材に前記通光部が設けられる、請求項１から７のいずれかに記載の表示装置。
  9. 前記第２支持部材は、前記通光部によって複数に分離される、請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
  10. 前記第１支持部材は、前記基板を収容し、
    前記第２支持部材は、前記第１支持部材および前記拡散板と接触する、請求項１から９のいずれかに記載の表示装置。
  11. 前記第１支持部材は、底面部と、側壁部とを有し、
    前記側壁部の内周面は、前記底面部から前記拡散板までの間で斜め外側に傾斜する、請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。
  12. 前記第１支持部材は、底面部と、側壁部とを有し、
    前記第１支持部材の前記側壁部の内周面は、前記第２支持部材の内周面よりも内側に位置する、請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。
  13. 前記拡散板と前記表示パネルとの間に位置し、前記第２支持部材に載置された光学シートをさらに備え、
    前記第２支持部材の内周面は、前記拡散板から前記光学シートまでの間で斜め外側に傾斜する、請求項１から１２のいずれかに記載の表示装置。
  14. 前記表示パネルの周縁を覆うベゼルをさらに備える、請求項１から１３のいずれかに記載の表示装置。
  15. 前記ベゼルは、
    前記表示パネルの周縁を覆う額縁部と、
    前記支持部の外周面を覆う側壁部と
    を有する、請求項１４に記載の表示装置。
  16. 前記ベゼルの前記額縁部は、前記表示パネルの周縁に当接する、請求項１５に記載の表示装置。
  17. 前記ベゼルの前記側壁部の内周面は、前記支持部の外周面に当接する、請求項１５または１６に記載の表示装置。
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