JP6949643B2 - 照明装置及び表示装置 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、照明装置、及び照明装置を備える表示装置に関する。
例えば液晶表示装置などの表示装置は、照明装置を備える場合がある。照明装置は、発光部や導光板を収容するフレームを備えていることが多い。このようなフレームと、例えば配線基板などの他の部品との間に間隙が形成されている場合、この間隙は、照明装置内への異物の混入経路となるおそれがある。
特開2007−304306号公報
本実施形態の目的は、信頼性を向上することが可能な照明装置と及び表示装置を提供することにある。
一実施形態によれば、
導光板と、前記導光板を囲むフレームと、前記導光板と前記フレームとの間に位置する発光部と、前記発光部と電気的に接続された配線基板と、を備え、前記配線基板は、平面視で第1方向に沿って突出した凸部を有し、前記フレームは、平面視で前記凸部と対向した凹部を有し、前記凹部と前記凸部とは、離間している、照明装置が提供される。
一実施形態によれば、
照明装置と、前記照明装置と重なる表示パネルと、を備え、前記照明装置は、導光板と、前記導光板を囲むフレームと、前記導光板と前記フレームとの間に位置する発光部と、前記発光部と電気的に接続された配線基板と、を備え、前記配線基板は、平面視で第1方向に沿って突出した凸部を有し、前記フレームは、平面視で前記凸部と対向した凹部を有し、前記凹部と前記凸部とは、離間している、表示装置が提供される。
図1は、本実施形態の表示装置DSPの一構成例を示す平面図である。 図2は、図1に示す照明装置ILを概略的に示す平面図である。 図3は、図1に示す実線の円で囲まれた領域AR1を示す平面図である。 図4は、領域AR1の斜視図である。 図5は、遮光層1を除いた場合の領域AR1を示す平面図である。 図6は、遮光層1を除いた場合の領域AR1の斜視図である。 図7は、図5に示すリブ23及び接続部31の近傍を拡大して示す平面図である。 図8は、図7に示す溝TRの近傍を拡大して示す平面図である。 図9は、溝TRの近傍を示す斜視図である。 図10は、溝TRの近傍を示す斜視図である。 図11は、図7に示すA−A’線に沿った断面図である。 図12は、図7に示すB−B’線に沿った断面図である。 図13は、第1比較例としての照明装置IL1を示している。 図14は、第2比較例としての照明装置IL2を示している。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
図1は、本実施形態の表示装置DSPの一構成例を示す平面図である。図中において、第1方向X及び第2方向Yは互いに交差する方向であり、第3方向Zは第1方向X及び第2方向Yと交差する方向である。一例では、第1方向X、第2方向Y、及び、第3方向Zは、互いに直交しているが、互いに90度以外の角度で交差していてもよい。第1方向X及び第2方向Yは、表示面と平行な方向に相当し、第3方向Zは、表示装置DSPの厚さ方向に相当する。本明細書において、第3方向Zを示す矢印の先端に向かう方向を上方(あるいは、単に上)と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を下方(あるいは、単に下)と称する。また、第3方向Zを示す矢印の先端側に表示装置DSPを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第1方向X及び第2方向Yで規定されるX−Y平面に向かって見ることを平面視という。
表示装置DSPは、表示パネルPNLと、照明装置ILと、を備えている。照明装置ILは、光が出射される照明領域IAと、遮光層1が配置された遮光領域SAとを有している。照明領域IAは、四角形であり、図示した例では、第2方向Yに沿った長さが第1方向Xに沿った長さより大きい長方形状である。遮光層1は、図において斜線を付して示すように、枠状に形成され、照明領域IAを囲んでいる。
表示パネルPNLは、一例では、アクティブマトリクス型の液晶表示パネルである。本実施形態における表示パネルPNLは、照明装置ILから照射された光を選択的に透過することで画像を表示する。表示パネルPNLは、照明領域IAのすべてと重なるとともに、遮光層1の一部とも重なっている。
図2は、図1に示す照明装置ILを概略的に示す平面図である。照明装置ILは、フレーム2と、配線基板3と、発光部EMと、導光板LGと、を備えている。なお、ここでは、遮光層1の図示を省略している。
フレーム2は、発光部EMと導光板LGとを囲んでいる。フレーム2は、第1方向Xに沿って延出した第1部分21と、第2方向Yに沿って延出した第2部分22とを有している。導光板LGは、第2方向Yに沿った長さが第1方向に沿った長さより大きい長方形状である。導光板LGは、上述の照明領域IAとほぼ対応した領域に位置している。発光部EMは、フレーム2によって囲まれた領域内で、導光板LGと第1部分21との間に位置している。図示した例では、複数の発光部EMが、第1方向Xに沿って並んでいる。配線基板3は、発光部EMと電気的に接続されている。図示した例では、配線基板3は、導光板LG、発光部EM、及び第1部分11と重なっている。
図3は、図1に示す実線の円で囲まれた領域AR1を示す平面図である。図4は、領域AR1の斜視図である。ここでは、表示パネルPNLの図示を省略している。なお、領域AR2の構造は、領域AR1と同様であるため、説明を省略する。
図3に示すように、遮光層1は、フレーム2、導光板LG、発光部EM、及び配線基板3と重なっている。より具体的には、遮光層1は、第1方向Xに沿って延出した第1部分11と、第2方向Yに沿って延出した第2部分12とを有している。第1部分11は、フレーム2の第1部分21、発光部EM、及び導光板LGの一部を覆っている。第2部分12は、フレーム2の第2部分22と導光板LGの一部とを覆っている。換言すると、フレーム2と導光板LGとの間隙は、遮光層1によって覆われている。
また、図4に示すように、照明装置ILは、導光板LG、発光部EMなどを保持する筐体4を有している。フレーム2の一部と配線基板3とは、筐体4の上に位置している。フレーム2と配線基板3は、互いに離間している。換言すると、フレーム2、配線基板3及び遮光層1によって囲まれた空間SPが形成されている。なお、図示した例では、筐体4の上方には、第1方向Xに沿って延出した段部STPが形成されている。遮光層1は、この段部STPも覆っている。
図5は、遮光層1を除いた場合の領域AR1を示す平面図である。図6は、遮光層1を除いた場合の領域AR1の斜視図である。
図5、及び図6に示すように、配線基板3は、接続部31と延出部32とを有している。接続部31は、第1方向Xに沿って延出し、ほぼすべてが筐体4と重なっている。延出部32は、接続部31から第2方向Yに沿って延出し、筐体4と重なっていない。
フレーム2は、第1部分21と第2部分22との交差部近傍に位置するリブ23を有している。リブ23の厚さT23は、第1部分21の厚さT21及び第2部分22の厚さより大きい。図示した例では、リブ23の上面23Aの高さは、接続部31の上面31Aの高さとほぼ一致している。ここで、高さとは、第3方向Zにおける位置に相当する。
接続部31とリブ23とは、第1方向Xに沿って並んでいる。接続部31は、第1方向Xに沿って突出した凸部CVを有している。図示した例では、凸部CVは、リブ23に向かって(すなわちフレーム2の外側に向かって)突出している。リブ23は、凸部CVと対向する凹部CCを有している。凸部CVと凹部CCとは、離間している。これにより、接続部31とリブ23との間には、蛇行した溝TRが形成されている。
図7は、図5に示すリブ23及び接続部31の近傍を拡大して示す平面図である。
接続部31は、第1方向Xに沿って延出したエッジEX3a及びEX3bと、リブ23と対向するエッジET3とを有している。エッジEX3aは、フレーム2で囲まれた領域の内側に位置している。エッジEX3bは、フレーム2で囲まれた領域の外側に位置している。
フレーム2の第1部分21は、第1方向Xに沿って延出したエッジEX2aとエッジEX2bとを有している。エッジEX2aは、エッジEX2bより内側、すなわち発光部EMに近接する側に位置している。フレーム2の第2部分22は、第2方向Yに沿って延出したエッジEY2aとエッジEY2bとを有している。エッジEY2aは、エッジEY2bより内側、すなわち導光板LGに近接する側に位置している。
フレーム2のリブ23は、第1方向Xに沿って延出したエッジEX23と、第2方向Yに沿って延出したエッジEY23と、接続部31と対向するエッジET2と、を有している。溝TRは、エッジET2とエッジET3との間の領域に相当する。図示した例では、エッジEY23は、第1部分21のエッジEY2bと一致している。エッジEY23は、第2部分22のエッジEY2bと一致している。リブ23の第2方向Yに沿った長さL23は、一例では、2.0mm以下である。また、リブ23の上面23Aの面積は、0.9mm以上1.0mm以下である。長さL23及び上面23Aの大きさをこのように設定することで、リブ23の強度を保持することができる。
接続部31は、発光部EM、導光板LG、及びフレーム2と重なっている。より具体的には、接続部31は、発光部EM、導光板LGのエッジELG、第1部分21のエッジEX2a及びEX2b、及び第2部分22のエッジEY2aと重なっている。エッジEX3a、エッジELG、発光部EM、エッジEX2a、エッジEX2b、及びエッジEX3bは、この順で第2方向Yに沿って並んでいる。また、エッジET3は、エッジEY2aと交差している。したがって、凸部CVの一部は、フレーム2と重なっている。
なお、図示した例では、導光板LGの下方に、後述する反射層RLが設けられている。接続部31は、この反射層RLと第2部分22との間で露出されている筐体4とも重なっている。
図8は、図7に示す溝TRの近傍を拡大して示す平面図である。図8は、接続部31の上面31Aと、リブ23の上面23Aを示している。
接続部31のエッジET3は、部分S31、S32、S33、S34、S35、及びS36を含んでいる。部分S31、S32、S33、S34、S35、及びS36は、フレーム2によって囲まれた内側の領域から外側の領域に向かって、すなわちエッジEX3aからエッジEX3bに向かう方向に、この順で並んでいる。
部分S32、S33、及びS34は、部分S31、S35、及びS36よりリブ23に近接し、凸部CVを形成している。部分S33は、リブ23に向かって凸となるように湾曲している。部分S33の曲率半径R33は、一例では、0.1mm以上である。凸部CVの長さLCVは、例えば部分S33のうち最もリブに近接した位置と、部分S35との第1方向Xに沿った距離に相当する。長さLCVは、一例では、0.3mm以上である。
部分S31、S32、S34、S35、及びS36は、一例では、直線状に延出している。図示した例では、部分S31と部分S35とは、第2方向Yに沿って延出している。部分S32、S34、及びS36は、第2方向Yと交差する方向に沿って延出している。部分S36は、部分S35よりリブ23から離間している。部分S31と部分S32とがなす角度θ1は、例えば20度以上である。部分S34と部分S35とがなす角度θ2は、例えば80度以上である。
リブ23のエッジET2は、部分S21、S22、S23、S24、S25、及びS26を含んでいる。部分S21、S22、S23、S24、S25、及びS26は、エッジET3の部分S31、S32、S33、S34、S35、及びS36とそれぞれ対向し、この順で並んでいる。
部分S22、S23、及びS24は、部分S21、S25、及びS26よりエッジEY23に近接し、凹部CCを形成している。部分S23は、エッジEY23に向かって凸となるように湾曲している。部分S23の曲率半径は、一例では、曲率半径R33より大きい。部分S21、S22、S24、S25、及びS26は、部分S31、S32、S34、S35、及びS36とそれぞれほぼ平行に延出している。
第2方向Yにおいて、エッジEX3b側の溝TRは、エッジEX3a側の溝TRより細い。すなわち、部分S36とリブ23との間隔IT1は、部分S33とリブ23との間隔IT2より小さい。図示した例では、間隔IT1は、部分S36と部分S26との間の、部分S36の延出方向と直交する方向に沿った距離に相当する。間隔IT2は、部分S33と部分S23との距離に相当する。間隔IT1は、一例では、0.08mm以上である。間隔IT2は、一例では、0.15mm以上である。
なお、エッジET3及びET2の形状は、図示した例に限定されない。例えばエッジET3は、少なくとも1つの凸部を有していればよく、エッジET3が含む曲線及び直線の数、曲線の形状、直線の延出方向は、適宜に変更することができる。
図9及び図10は、溝TRの近傍を示す斜視図である。図9において斜線を付して示すように、リブ23は、接続部31と対向し溝TRを形成する側面23Sを有している。エッジET2は、リブの上面23Aと側面23Sとの境界に相当する。また、図10において斜線を付して示すように、接続部31は、リブ23と対向し溝TRを形成する側面31Sを有している。エッジET3は、接続部31の上面31Aと側面31Sとの境界に相当する。
図11は、図7に示すA−A’線に沿った断面図である。図12は、図7に示すB−B’線に沿った断面図である。図11は、図8に示したエッジEX2a、EX2b、EX3a、EX3b、及びELGを示している。図12は、図8に示したエッジEY2a、EY2b、ET2、及びET3を示している。
図11及び図12に示すように、表示装置DSPは、フレーム2、配線基板3、筐体4、発光部EM、導光板LG、反射層RL、散乱層SL、偏光板PL、及び表示パネルPNLを備えている。
筐体4は、底壁40と側壁41及び42を有している。フレーム2は、筐体4に嵌合されている。より具体的には、フレーム2は、側壁41の上面41Aと、側壁42の上面42Aとに接している。図示した例では、第1部分21は、側壁41の側面41Sと、筐体4の底面40Aとに接している。第2部分22は、側壁42の側面42Sと、底面40Aとに接している。
発光部EM、導光板LG、及び反射層RLは、筐体4に収容されている。反射層RLは、発光部EM及び導光板LGの直下に位置している。反射層RLは、少なくとも導光板LGのすべてと重なっている。図示した例では、反射層RLは、導光板LGの下面(すなわち底面40Aと対向する側の面)と接している。
配線基板3は、フレーム2、発光部EM、及び導光板LGの上に位置している。発光部EMは、配線基板3と電気的に接続されている。配線基板3は、フレーム2の上面2Aと接している。図示した例では、配線基板3は、導光板LGとも接しているが、配線基板3と導光板LGとの間に、接着層が介在していてもよい。なお、図12に示すように、配線基板3は、リブ23から離間し、リブ23とともに溝TRを形成している。
図11に戻り、散乱層SLは、第2方向Yにおいて配線基板3より内側の領域で、且つ導光板LGの上に位置している。表示パネルPNLは、配線基板3の上に位置している。偏光板PLは、表示パネルPNLと散乱層SLとの間に位置している。
図13は、第1比較例としての照明装置IL1を示している。第1比較例は、フレーム2が第1方向Xに沿って延出した側壁SWを有している点で、本実施形態と相違している。図14は、第2比較例としての照明装置IL2を示している。第2比較例は、照明装置IL2がほぼ直線状に延出した溝TR2を有している点で、本実施形態と相違している。
本実施例によれば、フレーム2が側壁を有していないため、第1比較例と比較して、第2方向Yにおいて照明装置の狭額縁化が実現される。したがって、表示装置DSPの狭額縁化が可能になる。
また、本実施形態によれば、接続部31は、リブ23に向かって突出した凸部CVを有し、リブ23は、凸部CVと対向する凹部CCを有している。このため、フレーム2と配線基板3との位置合わせ精度に起因してリブ23と接続部31とが離間している場合であっても、リブ23と接続部31との間には、蛇行した溝TRが形成される。したがって、第2比較例と比較して、溝TRが蛇行し長さが大きくなるため、フレーム2の外側から内側に向かって異物が侵入することを抑制することができる。さらに、エッジEX3a側におけるリブ23と接続部31との間隔IT1は、エッジEX3aより内側におけるリブ23と接続部31との間隔IT2より小さい。このため、異物の侵入をさらに抑制することができる。
以上のように、本実施形態によれば、狭額縁を維持したまま、照明装置内への異物の侵入を抑制することができる。したがって、照明装置ILの信頼性を向上することができ、この結果、表示装置DSPの信頼性も向上することができる。
上記の実施形態において、角度θ1は、第1角度に相当し、角度θ2は、第2角度に相当する。また、間隔IT1は、第1間隔に相当し、間隔IT2は、第2間隔に相当する。
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…遮光層、2…フレーム、3…配線基板、4…筐体、21…第1部分、22…第2部分、23…リブ、23A…上面、31…接続部、32…延出部、PNL…表示パネル、IL…照明装置、EM…発光部、LG…導光板、CV…凸部、CC…凹部、LCV…凸部の長さ、L23…リブの長さ、TR…溝、ET2,ET3…エッジ、IT1,IT2…間隔。

Claims (18)

  1. 導光板と、
    前記導光板を囲むフレームと、
    前記導光板と前記フレームとの間に位置する発光部と、
    前記発光部と電気的に接続された配線基板と、
    を備え、
    前記配線基板は、平面視で第1方向に沿って突出した凸部を有し、
    前記フレームは、平面視で前記凸部と対向した凹部を有し、
    前記凹部と前記凸部とは、離間し
    前記フレームは、前記凹部を含むリブを有し、
    前記リブと前記配線基板とは、前記第1方向に沿って並んでいる、照明装置。
  2. 前記凸部の前記第1方向に沿った長さは、0.3mm以上である、請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記リブの前記第1方向と交差する第2方向に沿った長さは、2.0mm以下であり、
    前記リブの上面の面積は、0.9mm以上1.0mm以下である、請求項に記載の照明装置。
  4. 前記配線基板は、前記凸部を含むエッジを有し、
    前記エッジは、第1部分、第2部分、第3部分、第4部分、第5部分及び第6部分を含み、
    前記第1部分、第2部分、第3部分、第4部分、第5部分及び第6部分は、前記フレームの内側から外側に向かってこの順で並び、
    前記第2部分、第3部分及び第4部分は、前記第1部分、前記第5部分、及び前記第6部分より前記リブに近接する凸部を形成している、
    請求項に記載の照明装置。
  5. 前記第3部分は、前記リブに向かって凸となるように湾曲し、
    前記第3部分の曲率半径は、0.1mm以上である、請求項に記載の照明装置。
  6. 前記第1部分と前記第2部分とは、直線状に延出し、
    前記第1部分と前記第2部分とがなす第1角度は、20度以上である、請求項又はに記載の照明装置。
  7. 前記第4部分と前記第5部分とは、直線状に延出し、
    前記第4部分と前記第5部分とがなす第2角度は、80度以上である、請求項乃至のいずれか1項に記載の照明装置。
  8. 前記第6部分と前記リブとの第1間隔は、前記第3部分と前記リブとの第2間隔より小さい、請求項乃至のいずれか1項に記載の照明装置。
  9. 前記第1間隔は、0.08mm以上であり、
    前記第2間隔は、0.15mm以上である、請求項に記載の照明装置。
  10. 照明装置と、
    前記照明装置と重なる表示パネルと、
    を備え、
    前記照明装置は、
    導光板と、
    前記導光板を囲むフレームと、
    前記導光板と前記フレームとの間に位置する発光部と、
    前記発光部と電気的に接続された配線基板と、
    を備え、
    前記配線基板は、平面視で第1方向に沿って突出した凸部を有し、
    前記フレームは、平面視で前記凸部と対向した凹部を有し、
    前記凹部と前記凸部とは、離間し
    前記フレームは、前記凹部を含むリブを有し、
    前記リブと前記配線基板とは、前記第1方向に沿って並んでいる、表示装置。
  11. 前記凸部の前記第1方向に沿った長さは、0.3mm以上である、請求項10に記載の表示装置。
  12. 前記リブの前記第1方向と交差する第2方向に沿った長さは、2.0mm以下であり、
    前記リブの上面の面積は、0.9mm以上1.0mm以下である、請求項10に記載の表示装置。
  13. 前記配線基板は、前記凸部を含むエッジを有し、
    前記エッジは、第1部分、第2部分、第3部分、第4部分、第5部分及び第6部分を含み、
    前記第1部分、第2部分、第3部分、第4部分、第5部分及び第6部分は、前記フレームの内側から外側に向かってこの順で並び、
    前記第2部分、第3部分及び第4部分は、前記第1部分、前記第5部分、及び前記第6部分より前記リブに近接する凸部を形成している、
    請求項10に記載の表示装置。
  14. 前記第3部分は、前記リブに向かって凸となるように湾曲し、
    前記第3部分の曲率半径は、0.1mm以上である、請求項13に記載の表示装置。
  15. 前記第1部分と前記第2部分とは、直線状に延出し、
    前記第1部分と前記第2部分とがなす第1角度は、20度以上である、請求項13又は14に記載の表示装置。
  16. 前記第4部分と前記第5部分とは、直線状に延出し、
    前記第4部分と前記第5部分とがなす第2角度は、80度以上である、請求項13乃至15のいずれか1項に記載の表示装置。
  17. 前記第6部分と前記リブとの第1間隔は、前記第3部分と前記リブとの第2間隔より小さい、請求項13乃至16のいずれか1項に記載の表示装置。
  18. 前記第1間隔は、0.08mm以上であり、
    前記第2間隔は、0.15mm以上である、請求項17に記載の表示装置。
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