JP7251990B2 - バックライト及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、バックライト及び当該バックライトを備える表示装置に関する。

液晶表示装置（ＬＣＤ）は、軽量、薄型等の利点を有する。このため、近年においては、液晶表示装置が広く使用されている。

液晶表示装置は、バックライト及び液晶表示パネルを備える。

バックライトは、液晶表示パネルの背面に対向する。バックライトは、広がりを有する発光面を有する面状光源装置であり、光源ユニット及び導光板を備える。光源ユニットは、発光素子を備える。

バックライトは、液晶表示パネルを照射する。バックライトが液晶表示パネルを照射する際には、発光素子が光を発する。発せられた光は、導光板の側面に入射させられる。導光板は、入射した光を導き、導いた光を導光板の主面から出射させる。出射した光は、液晶表示パネルの背面に入射させられる。液晶表示パネルは、入射した光を変調し、変調した光を液晶表示パネルの正面から出射させる。

液晶表示パネルは、アレイ基板、対向基板、液晶層、第１の偏光板及び第２の偏光板を備える。アレイ基板及び対向基板は、互いに平行に配置され、液晶層を挟持する。第１の偏光板は、アレイ基板の外側主面に貼り付けられる。第２の偏光板は、対向基板の外側主面に貼り付けられる。アレイ基板は、配線、電極及びガラス基板を備える。配線及び電極は、ガラス基板上に形成される。

液晶表示装置は、画像を表示する。液晶表示装置が画像を表示する際には、バックライトが液晶表示パネルを照射する。また、液晶表示パネルに画像信号が入力される。液晶表示パネルにおいては、液晶表示パネルに入力された画像信号に応じて液晶表示パネルの表示領域を構成する多数の画素の各画素に印加される駆動信号が制御され、各画素に印加された駆動信号に応じて各画素の光透過率が制御される。これにより、入力された画像信号に応じた光透過率の分布が液晶表示パネルの表示領域に与えられ、入力された画像信号に応じて液晶表示パネルに入射した光が変調される。その結果として、入力された画像信号に応じた画像が液晶表示パネルの正面に表示される。表示された画像は、液晶表示パネルの正面の側から観察者により視認される。

液晶表示装置は、受光型の表示装置である。このため、液晶表示装置は、受光型の表示装置の特性を利用する様々な用途に使用される。例えば、液晶表示装置は、パーソナルコンピュータ、産業用機器、車載機器のディスプレイとして使用される。持ち運びされる産業用機器、又は車載機器のディスプレイとして使用される液晶表示装置には、中型であること、低消費電力であること、高い輝度を有すること、強い振動条件下においても安定して画像を表示することができること等が求められる。

発光素子は、多くの場合は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。そして、発光素子がＬＥＤである場合は、低消費電力であること、及び高い輝度を有することが液晶表示装置に求められた際に、高い発光効率を有するＬＥＤを採用し、ＬＥＤの数を増やすことにより、ＬＥＤに印加する電圧を低くし、ＬＥＤに流れる電流を減らさなければならない。このため、部品コストの上昇を招く。

ＬＥＤは、多くの場合は、容器、半導体発光素子及び充填物を備える。容器は、上蓋を有しない箱状の形状を有する。半導体発光素子は、容器の内面に貼り付けられる。充填物は、半導体発光素子の周囲を充填する。市場に提供されているＬＥＤは、サイドビュー型のＬＥＤ及びトップビュー型のＬＥＤの２種類に大別される。サイドビュー型のＬＥＤは、薄型であり、直方体の側面から光を発し、携帯電話端末用の液晶表示装置において広く採用されている。トップビュー型のＬＥＤは、直方体の天面から光を発し、高い輝度を有し、照明機器において広く採用されている。液晶表示装置においては、サイドビュー型のＬＥＤ及びトップビュー型のＬＥＤのいずれも採用されているが、中型であり高い輝度を有する液晶表示装置においては、トップビュー型のＬＥＤが広く採用されている。

特許文献１に記載された技術においては、光源が回路基板上に実装される（段落００４１及び図１２）。光源の種類は、発光ダイオードを使用することが好ましい（段落００３３）。回路基板は、第１の位置決め孔を有する（段落００４１及び図１２）。導光板は、第２の位置決め孔を有する（段落００４１及び図１２）。フレームは、突起部を備える（段落００４１及び図１２）。突起部は、第１および第２の位置決め孔と係合し、第１および第２の位置決め孔に挿入した状態で、第１および第２の位置決め孔、あるいはどちらか一方に対して相対的に移動可能とされる（段落００４１及び図１２）。

特許文献２に記載された技術においては、ＬＥＤ基板がフレキシブル基板上にＬＥＤを実装してなる（段落００１８及び図２）。ＬＥＤ基板は、補強部材と一体化される（段落００１８及び図２）。補強部材においては、突起部が２つ設けられる（段落００２５及び図２）。筐体においては、切り欠き部が設けられる（段落００２５）。切り欠き部と突起部とは、嵌合する（段落００２５及び図２）。

特開２００４－１８４４９３号公報 特開２００８－９１２７５号公報

従来の液晶表示装置に備えられるバックライトにおいては、導光板に対する光源ユニットの相対的な位置が一定の位置に維持されない。例えば、特許文献１に記載された技術においては、導光板に対して光源及び回路基板を備えるユニットが導光板の側面と垂直をなす方向に移動し、導光板に対する当該ユニットの相対的な位置が一定の位置に維持されない。また、特許文献２に記載された技術においては、導光板に対してＬＥＤ基板が導光板の側面と垂直をなす方向に移動し、導光板に対するＬＥＤ基板の相対的な位置が一定の位置に維持されない。

また、従来の液晶表示装置に備えられるバックライトにおいては、光源ユニットにより発せられた光が位置決めのための構造物において散乱し、当該構造物の付近において輝度が低下する場合がある。例えば、特許文献１に記載された技術においては、光源及び回路基板を備えるユニットにより発せられた光が突起部、第１の孔及び第２の孔において散乱し、突起部、第１の孔及び第２の孔の付近において輝度が低下する。また、特許文献２に記載された技術においては、ＬＥＤ基板により発せられた光が突起部及び切り欠き部において散乱し、突起部及び切り欠き部の付近において輝度が低下する。

これらにより、従来の液晶表示装置に備えられるバックライトにおいては、バックライトの面内輝度の均一性が低下し、バックライトの輝度の個体間ばらつきが生じていた。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされた。本発明が解決しようとする課題は、バックライトの面内輝度の均一性を向上し、バックライトの輝度の個体間ばらつきを抑制することである。

本発明は、バックライト、及び当該バックライトを備える表示装置に向けられる。

バックライトは、リアフレーム、光源ユニット及び導光板を備える。

リアフレームは、枠状体及び突起を備える。枠状体は、内側面を有する。突起は、内側面から突出する。

光源ユニットは、リアフレームに収容され、内側面上に配置され、発光面を有する点状光源を備える。

導光板は、リアフレームに収容され、側面を有する。側面は、入光面及び突き当て側面を有する。入光面は、間隙を挟んで発光面に対向する。突き当て側面は、入光面よりも内側面に向かって突出している。導光板は、凹部を突き当て側面に有する。凹部には、突起が篏合する。

バックライトは、接合媒体をさらに備える。接合媒体は、突き当て側面を光源ユニットに接合する。又は、バックライトは、中間フレームを備え、導光板は、突出部を備える。突出部は、突き当て側面が突出する方向と異なる方向に突出する。中間フレームは、リアフレームとともに導光板を挟持し、挟み込み部を備える。挟み込み部は、内側面と垂直をなす方向から突出部を挟み込む。

本発明によれば、リアフレームの突起が、導光板の凹部に篏合する。このため、導光板がリアフレームの内側面と平行をなす方向に移動することが規制される。また、導光板の突き当て側面が、接合媒体により、リアフレームの内周面上に配置される光源ユニットに固定される。又は、導光板の突出部が、中間フレームの挟み込み部により、リアフレームの内側面と垂直をなす方向から挟み込まれる。このため、導光板がリアフレームの内側面と垂直をなす方向に移動することが規制される。これらにより、導光板に対する光源ユニットの相対的な位置が一定の位置に維持される。

また、本発明によれば、リアフレームの突起が嵌合する凹部を有する突き当て側面が、点状光源の発光面に対向する導光板の入光面よりも、光源ユニットが配置されるリアフレームの内側面に向かって突出している。このため、点状光源の発光面から導光板の凹部及びリアフレームの突起に向かう光が減少し、光源ユニットにより発せられた光が導光板の凹部及びリアフレームの突起において散乱することが抑制される。

したがって、本発明によれば、バックライトの面内輝度の均一性を向上することができ、バックライトの輝度の個体間ばらつきを抑制することができる。

この発明の目的、特徴、局面、及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

実施の形態１及び２の液晶表示装置を模式的に図示する分解斜視図である。 実施の形態１及び２の液晶表示装置に備えられるバックライトを模式的に図示する分解斜視図である。 実施の形態１及び２の液晶表示装置に備えられる点状光源を模式的に図示する斜視図である。 実施の形態１及び２の液晶表示装置に備えられる点状光源の鉛直面内における発光強度分布を示す図である。 実施の形態１の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する分解斜視図である。 実施の形態１の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する上面図である。 実施の形態２の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する分解斜視図である。 実施の形態２の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する上面図である。

１ 実施の形態１
１．１ 液晶表示装置の概略
図１は、実施の形態１の液晶表示装置を模式的に図示する分解斜視図である。

図１に図示される実施の形態１の液晶表示装置１０００は、液晶の複屈折特性を利用して画像を表示する。液晶表示装置１０００は、液晶表示パネル１０２０、バックライト１０２２及びフロントフレーム１０２４を備える。液晶表示装置１０００がこれらの要素以外の要素を備えてもよい。液晶表示パネル１０２０以外の表示パネルを備える表示装置がバックライト１０２２を備えてもよい。液晶表示パネル１０２０以外の表示パネルは、文字、絵等が印刷された透明板等である。

液晶表示パネル１０２０は、バックライト１０２２上に配置され、バックライト１０２２及びフロントフレーム１０２４により挟持される。バックライト１０２２は、液晶表示パネル１０２０の背面に対向する。

液晶表示装置１０００が画像を表示する際には、バックライト１０２２が液晶表示パネル１０２０を照射する。また、液晶表示パネル１０２０に画像信号が入力される。液晶表示パネル１０２０においては、液晶表示パネル１０２０に入力された画像信号に応じて液晶表示パネル１０２０の表示領域を構成する多数の画素の各画素に印加される駆動信号が制御され、各画素に印加された駆動信号に応じて各画素の光透過率が制御される。これにより、入力された画像信号に応じた光透過率の分布が液晶表示パネル１０２０の表示領域に与えられ、入力された画像信号に応じて液晶表示パネル１０２０に入射した光が変調される。その結果として、入力された画像信号に応じた画像が液晶表示パネル１０２０の正面に表示される。表示された画像は、液晶表示装置１０００の正面の側からフロントフレーム１０２４の開口部１０４０を介して視認される。

１．２ 液晶表示パネルの概略
液晶表示パネル１０２０は、アレイ基板、対向基板、液晶層、第１の偏光板、第２の偏光板、スペーサ及びシール材を備える。アレイ基板及び対向基板は、互いに平行に配置され、液晶層を挟持する。スペーサは、アレイ基板と対向基板との間の間隔を保持する。シール材は、アレイ基板と対向基板とを互いに貼り合わせ、液晶層を封止する。第１の偏光板は、アレイ基板の外側主面に貼り付けられる。第２の偏光板は、対向基板の外側主面に貼り付けられる。

アレイ基板は、配線、画素電極、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、配向膜、ガラス基板等を備えるＴＦＴ基板である。配線、画素電極、ＴＦＴ、配向膜等は、ガラス基板上に形成される。アレイ基板がＴＦＴ以外のスイッチング素子を備えてもよい。対向基板は、カラーフィルタ、遮光層、対向電極、配向膜、ガラス基板等を備えるカラーフィルタ基板である。カラーフィルタ、遮光層、対向電極、配向膜等は、ガラス基板上に形成される。配向膜は、液晶層に含まれる液晶分子を配向させる。ＴＦＴは、各画素への駆動電圧への印加をオン／オフする。これにより、各画素に属する液晶分子の配向が制御され、各画素の光透過率が制御される。

１．３ バックライトの概略
図２は、実施の形態１の液晶表示装置に備えられるバックライトを模式的に図示する分解斜視図である。

バックライト１０２２は、図１及び図２に図示されるように、光源ユニット１０６０、導光板１０６２、光学シート１０６４、反射シート１０６６、リアフレーム１０６８及び中間フレーム１０７０を備える。バックライト１０２２がこれらの要素以外の要素を備えてもよい。

中間フレーム１０７０は、リアフレーム１０６８に対向し、液晶表示装置１０００の正面の側からリアフレーム１０６８に被せられ、リアフレーム１０６８に係合する。光源ユニット１０６０、導光板１０６２、光学シート１０６４及び反射シート１０６６は、リアフレーム１０６８に収容され、リアフレーム１０６８により支持される。光源ユニット１０６０は、リアフレーム１０６８に貼り付けられ、リアフレーム１０６８により支持される。導光板１０６２、光学シート１０６４及び反射シート１０６６は、重ね合わされ、リアフレーム１０６８及び中間フレーム１０７０により挟持される。

導光板１０６２は、出射面１０８０、反出射面１０８２及び側面１０８４を有する。出射面１０８０は、導光板１０６２の一方の主面である。反出射面１０８２は、導光板１０６２の他方の主面である。側面１０８４は、出射面１０８０と反出射面１０８２とを接続し、出射面１０８０及び反出射面１０８２と略垂直をなす。光源ユニット１０６０は、側面１０８４に対向する。光学シート１０６４は、出射面１０８０上に配置される。反射シート１０６６は、反出射面１０８２上に配置される。

光源ユニット１０６０は、光を発する。発せられた光は、導光板１０６２の側面１０８４に入射させられる。導光板１０６２は、入射した光を出射面１０８０及び反出射面１０８２から出射させる。導光板１０６２は、主に、出射面１０８０から光を出射させる。出射面１０８０から出射した光は、中間フレーム１０７０の開口部１１００に向かう出射方向に出射し、光学シート１０６４及び液晶表示パネル１０２０を順次に透過する。反出射面１０８２から出射した光は、反射シート１０６６に反射され、導光板１０６２、光学シート１０６４及び液晶表示パネル１０２０を順次に透過する。反射シート１０６６は、光源ユニット１０６０により発せられた光の利用効率を向上することに寄与する。

１．４ 光源ユニット
光源ユニット１０６０は、図１及び図２に図示されるように、点状光源１１２０及び回路基板１１２２を備える。

点状光源１１２０は、回路基板１１２２上に実装される。点状光源１１２０は、回路基板１１２２を経由して供給される電力を光に変換し、当該光を発する。

点状光源１１２０は、発光面１１４０を有し、発光面１１４０から光を発する。発光面１１４０は、平面である。

図３は、実施の形態１の液晶表示装置に備えられる点状光源を模式的に図示する斜視図である。図４は、実施の形態１の液晶表示装置に備えられる点状光源の鉛直面内における発光強度分布を示す図である。

点状光源１１２０は、図３に図示されるように、トップビュー型の点状光源である。このため、点状光源１１２０は、直方体状の形状を有し、底面に電極を備え、底面がある側とは反対の側にある天面に発光面１１４０を備える。点状光源１１２０の底面は、回路基板１１２２に実装される。

また、点状光源１１２０は、図４に図示されるように、球状の分布曲線により表される発光強度分布を有する。このため、点状光源１１２０の発光強度は、点状光源１１２０の発光面１１４０と垂直をなすＹ軸方向から観察された場合は、ＸＹ平面内において均一である。しかし、点状光源１１２０の発光強度は、Ｙ軸方向と観察方向とがなす角度が変化した場合は、当該角度に応じて変化する。

点状光源１１２０は、発光ダイオード（ＬＥＤ）である。点状光源１１２０は、光の三原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のＬＥＤを含む。点状光源１１２０がＲ、Ｇ及びＢ以外の発光色のＬＥＤを含んでもよい。

回路基板１１２２は、リジッド基板及びフレキシブル基板のいずれであってもよい。リジッド基板は、ガラスエポキシ樹脂を主成分とするガラスエポキシ基板、アルミニウム等の金属を主成分とする金属基板、セラミックスを主成分とするセラミックス基板等である。金属基板及びセラミックス基板は、高い熱伝導性を有する。このため、放熱性を向上することが望まれる場合は、回路基板１１２２は、望ましくは、金属基板又はセラミックス基板である。フレキシブル基板は、フレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）等である。

１．５ 導光板
液晶表示装置１０００は、図１及び図２に図示されるように、その厚さ方向から平面視された場合に矩形状の平面形状を有する。このため、導光板１０６２も、その厚さ方向から平面視された場合に矩形状の平面形状を有する。また、導光板１０６２は、均一な厚さを有する。このため、導光板１０６２は、平板状の立体形状を有する。

このため、導光板１０６２の側面１０８４は、側面１１６０、１１６２、１１６４及び１１６６を有する。側面１１６０及び１１６２は、互いに反対の側にある一対の側面である。側面１１６４及び１１６６は、互いに反対の側にある一対の側面である。側面１１６２、１１６４及び１１６６は、平面である。

光源ユニット１０６０は、導光板１０６２の側面１１６０に対向する。このため、導光板１０６２は、側面１１６０に入射した光を導き、導いた光を主に出射面１０８０から出射させる。出射する光は、伝播方向と垂直をなす方向に面状の広がりを有する。

液晶表示装置１０００が矩形状の平面形状を有しない異形の液晶表示装置であってもよい。例えば、液晶表示装置１０００が多角形状、円形状等の平面形状を有する異形の液晶表示装置であってもよい。このため、導光板１０６２も、矩形状の平面形状を有しない異形の導光板であってもよい。導光板１０６２が異形の導光板である場合は、光源ユニット１０６０は、導光板１０６２の厚さ方向から平面視された場合に直線からなる一辺を構成する平面である導光板１０６２の側面１１６０に対向する場合もあるし、導光板１０６２の厚さ方向から平面視された場合に曲線を構成する曲面である導光板１０６２の側面１１６０に対向する場合もある。

液晶表示装置１０００が湾曲型の液晶表示装置であってもよい。このため、導光板１０６２も、湾曲板状の立体形状を有してもよい。

導光板１０６２が、均一な厚さを有しなくてもよい。例えば、導光板１０６２が、楔形状の形状を有してもよい。

導光板１０６２は、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ガラス等の透明材料からなる。

導光板１０６２は、光散乱部を反出射面１０８２側に備える。導光板１０６２の光散乱部は、導光板１０６２に入射した光の伝播方向を乱し、導光板１０６２に入射した光を出射面１０８０から出射させる方向に導き、導光板１０６２に入射した光を導光板１０６２の内部に向かって反射する。光散乱部は、反出射面１０８２にドット印刷を行うことにより設けられてもよいし、反出射面１０８２を粗面化し反出射面１０８２をシボ面とすることにより設けられてもよいし、反出射面１０８２に微小な球面、凹凸等を形成することより設けられてもよい。

１．６ 光学シート
光学シート１０６４は、レンズシート及び拡散シートを備え、保護シート、視野角制御シート、偏光反射シート等を備えてもよい。光学シート１０６４が２枚以上のシートを備える場合は、当該２枚のシートは重ね合わされる。光学シート１０６４が２枚以上の同じ種類のシートを備えてもよい。光学シート１０６４に備えられるシートは、液晶表示装置１０００に要求される輝度、配向特性等に応じて選択される。

光学シート１０６４が２枚以上のレンズシートを備えてもよい。光学シート１０６４が２枚以上のレンズシートを備える場合は、望ましくは、液晶表示装置１０００の輝度が向上するように、２枚以上のレンズシートに備えられるプリズムの方向の組み合わせが最適化される。光学シート１０６４は、１枚の拡散シートを備えるのみであってもよいし、２枚以上の拡散シートを備えてもよい。拡散シートが省略されてもよい。光学シート１０６４が２枚以上の拡散シートを備える場合は、光学シート１０６４の光拡散性を向上することができる。光学シート１０６４が２枚以上の拡散シート及び拡散シートを備える場合は、２枚の拡散シートにレンズシートが挟み込まれてもよい。

１．７ 反射シート
反射シート１０６６は、（１）ポリエチレン又はポリエチレンテレフタレートからなるマトリクス、及び当該マトリクス中に分散させられた硫酸バリウム又は酸化チタンからなる粉末を備える材料、（２）樹脂からなり多数の微細な気泡が形成された材料、（３）金属板、及び金属板上に銀を蒸着すること等により形成される銀膜を備える材料、（４）金属板、及び酸化チタンを含む塗料を塗布すること等により形成される酸化チタン含有膜を備える材料等からなる。

反射シート１０６６は、望ましくは、９０％以上の反射率を有する。これにより、反射シート１０６６の反射面における反射ロスを抑制することができる。反射シート１０６６が光を鏡面反射する材料により構成されてもよい。

１．８ フレーム
リアフレーム１０６８は、望ましくは、アルミニウム等の金属材料からなる。これにより、リアフレーム１０６８に取り付けられる光源ユニット１０６０に備えられる点状光源１１２０からの放熱を効率的に行うことができ、点状光源１１２０における光の損失を抑制することができ、バックライト１０２２における光の利用効率を向上することができる。

中間フレーム１０７０は、樹脂、金属等からなる。

フロントフレーム１０２４は、望ましくは、ステンレス鋼、アルミニウム等の金属材料からなる。これにより、液晶表示装置１０００の剛性を向上することができる。

１．９ 光源ユニット、導光板及びリアフレームの位置決め
図５は、実施の形態１の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する分解斜視図である。図６は、実施の形態１の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する上面図である。

リアフレーム１０６８は、図５及び図６に図示されるように、枠状体１１８０、突起１２０１及び突起１２０２を備える。突起１２０１及び１２０２は、円筒状の形状を有する。突起１２０１及び１２０２が円筒状の形状以外の形状を有してもよい。突起１２０１及び１２０２は、導光板１０６２の側面１１６０に対向する枠状体１１８０の内側面１２２０の両端部に配置され、内側面１２２０から導光板１０６２に向かって突出する。

光源ユニット１０６０は、枠状体１１８０の内側面１２２０上に配置され、内側面１２２０に貼り付けられる。これにより、点状光源１１２０の発光面１１４０が導光板１０６２の側面１１６０に対向し、発光面１１４０が側面１１６０と平行をなす。これにより、点状光源１１２０により発せられた光を導光板１０６２に効率的に入射させることができる。

導光板１０６２の側面１１６０の中央部には、切り欠き１２４０が形成され、点状光源１１２０の発光面１１４０が対向させられる。このため、導光板１０６２の側面１１６０は、入光面１２６０を中央部に有し、突き当て側面１２８１及び１２８２を両端部に有する。入光面１２６０は、発光面１１４０に対向する。突き当て側面１２８１及び１２８２は、入光面１２６０よりも枠状体１１８０の内側面１２２０に向かって突出し、回路基板１１２２に突き当てられる。切り欠き１２４０は、導光板１０６２の厚さ方向から平面視された場合に矩形状の平面形状を有する。入光面１２６０、突き当て側面１２８１及び突き当て側面１２８２は、平面である。発光面１１４０は、入光面１２６０と平行をなす。これにより、光源ユニット１０６０により発せられた光を入光面１２６０に効率的に取り込むことができる。複数の点状光源１１２０にそれぞれ備えられる複数の発光面１１４０が曲面である入光面１２６０に対向する場合は、発光面１１４０が入光面１２６０と平行をなすようにするために、複数の発光面１１４０が曲面を構成する。例えば、複数の発光面１１４０が凹面である入光面１２６０に対向する場合は、複数の発光面１１４０が凸面を構成する。また、複数の発光面１１４０が凸面である入光面１２６０に対向する場合は、複数の発光面１１４０が凸面を構成する。複数の発光面１１４０が、曲面及び当該曲面を囲む平面を有する面を構成してもよい。

切り欠き１２４０は、点状光源１１２０の部品高さより大きな深さを有する。例えば、切り欠き１２４０は、点状光源１１２０の部品高さよりも０．２～０．３ｍｍ大きい深さを有する。これにより、導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２が回路基板１１２２に突き当てられた場合に、導光板１０６２の入光面１２６０が点状光源１１２０の発光面１１４０から離れ、入光面１２６０が間隙を挟んで発光面１１４０に対向する。

導光板１０６２は、凹部１３０１及び１３０２をそれぞれ突き当て側面１２８１及び１２８２に有する。凹部１３０１及び１３０２は、それぞれ突起１２０１及び１２０２の形状に適合する形状を有し、それぞれ突起１２０１及び１２０２が配置される枠状体１１８０の内側面１２２０の両端部の位置に対応する導光板１０６２の側面１１６０の両端部の位置に配置される。また、凹部１３０１及び１３０２には、それぞれ突起１２０１及び１２０２が挿入される。これにより、突起１２０１及び１２０２は、それぞれ凹部１３０１及び１３０２に嵌合する。

バックライト１０２２は、接合媒体１３２１及び１３２２を備える。接合媒体１３２１及び１３２２は、それぞれ導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２を回路基板１１２２に接合する。

接合媒体１３２１及び１３２２は、両面粘着材からなり、それぞれ孔１３４１及び孔１３４２を有するリングである。突起１２０１及び１２０２は、それぞれ孔１３４１及び孔１３４２を貫通した状態で導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２に嵌合する。接合媒体１３２１及び１３２２がリングでなくてもよい。

光源ユニット１０６０は、孔１３６１及び１３６２を有する。突起１２０１及び１２０２は、それぞれ孔１３６１及び１３６２を貫通した状態で導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２に嵌合する。

上述した構造によれば、リアフレーム１０６８の突起１２０１及び１２０２が、それぞれ導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２に篏合する。このため、導光板１０６２がリアフレーム１０６８の内側面１２２０と平行をなすＸ軸方向及びＺ軸方向に移動することが規制される。また、導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２が、それぞれ接合媒体１３２１及び１３２２により、リアフレーム１０６８の内側面１２２０上に配置される光源ユニット１０６０に固定される。このため、導光板１０６２がリアフレーム１０６８の内側面１２２０と垂直をなすＹ軸方向に移動することが規制される。これらにより、導光板１０６２に対する光源ユニット１０６０の相対的な位置が一定の位置に維持される。

また、上述した構造によれば、突起１２０１及び１２０２がそれぞれ光源ユニット１０６０の孔１３６１及び１３６２に挿入される。このため、光源ユニット１０６０がリアフレーム１０６８の内側面１２２０と平行をなすＸ軸方向及びＺ軸方向に移動することが規制される。これにより、導光板１０６２に対する光源ユニット１０６０の相対的な位置が一定の位置に効果的に維持される。

また、上述した構造によれば、リアフレーム１０６８の突起１２０１及び１２０２が嵌合する導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２を有する導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２が、点状光源１１２０の発光面１１４０に対向する導光板１０６２の入光面１２６０よりも、光源ユニット１０６０が配置されるリアフレーム１０６８の内側面１２２０に向かって突出する。このため、発光面１１４０から凹部１３０１及び１３０２並びに突起１２０１及び１２０２に向かう光が減少し、光源ユニット１０６０により発せられた光が凹部１３０１及び１３０２並びに突起１２０１及び１２０２において散乱することが抑制される。例えば、発光面１１４０から凹部１３０１及び１３０２並びに突起１２０１及び１２０２に向かう方向の、発光面１１４０と垂直をなす垂直軸からの仰角は、９０°以上である。このため、図６に図示されるように、少なくとも点状光源１１２０により発せられ導光板１０６２に入射させられ回折又は直進した光が凹部１３０１及び１３０２並びに突起１２０１及び１２０２に当たることはなく、当該光が凹部１３０１及び１３０２並びに突起１２０１及び１２０２において散乱することが抑制される。

これらにより、バックライト１０２２の面内輝度の均一性を向上することができ、バックライト１０２２の輝度の個体間ばらつきを抑制することができる。

また、これらにより、導光板１０６２に対する光源ユニット１０６０の相対的な位置が、光源ユニット１０６０により発せられた光を導光板１０６２の入光面１２６０に効率的に入射させることができる位置からずれることを抑制することができ、高い効率及び高い輝度を有し低消費電力である液晶表示装置１０００を実現することができる。また、当該液晶表示装置１０００を、トップビュー型のＬＥＤを採用して実現することができる。

例えば、点状光源１１２０から導光板１０６２の入光面１２６０までの距離が０．２ｍｍであり、導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２が入光面１２６０から０．８ｍｍ突出しており、導光板１０６２の厚さが１．７ｍｍであり、点状光源１１２０の発光面１１４０のＸ軸方向寸法及びＺ軸方向寸法がそれぞれ３．５ｍｍ及び１．０ｍｍである場合は、光源ユニット１０６０により発せられた光の約８５％を導光板１０６２に入射させることができる。

１．１０ 突起の高さの例
突起１２０１及び１２０２は、望ましくは、枠状体１１８０の内側面１２２０を有する側壁１３８０の厚さの０．５倍以上１．０倍以下の高さを有する。突起１２０１及び１２０２の高さが側壁１３８０の厚さの０．５倍より小さくなった場合は、突起１２０１及び１２０２の導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２への嵌合が不十分になる傾向があらわれる。また、突起１２０１及び１２０２の高さが部分１３８０の厚さの１倍より大きくなった場合は、高い位置決め効果を有する突起１２０１及び１２０２を板金加工により形成することが困難になる傾向があらわれる。例えば、高い位置決め効果を有する、真円、矩形状の断面形状を有する突起１２０１及び１２０２を形成することが困難になる傾向があらわれる。

側壁１３８０の厚さが０．８ｍｍであり、回路基板１１２２の厚さが０．２～０．３ｍｍである場合は、突起１２０１及び１２０２がそれぞれ回路基板１１２２の孔１３６１及び１３６２を貫通して導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２に嵌合するためには、突起１２０１及び１２０２は、少なくとも０．４ｍｍの高さを有しなければならない。また、突起１２０１及び１２０２の高さが０．８ｍｍより大きくなった場合は、高い位置決め効果を有する、真円、矩形状の断面形状を有する突起１２０１及び１２０２を形成することが困難になる傾向があらわれる。

１．１１ 突起、突き当て側面及び凹部の数及び位置
リアフレーム１０６８は、突起１２０１及び１２０２からなる２個の突起を備える。また、導光板１０６２の側面１１６０は、突き当て側面１２８１及び１２８２からなる２個の突き当て側面を有する。また、導光板１０６２は、凹部１３０１及び１３０２からなる２個の凹部を有する。

リアフレーム１０６８が、３個以上の突起を備えてもよい。また、導光板１０６２の側面１１６０が、３個以上の突き当て側面を有してもよい。また、導光板１０６２が３個以上の凹部を有してもよい。３個以上の突起は、枠状体１１８０の内側面１２２０から突出する。３個以上の凹部は、それぞれ３個以上の突き当て側面にある。３個以上の突起は、それぞれ３個以上の凹部に嵌合する。

リアフレーム１０６８が２個以上の突起を備え、導光板１０６２の側面１１６０が２個以上の突き当て側面を備え、導光板１０６２が２個以上の凹部を有し、２個以上の突起がそれぞれ２個以上の凹部に嵌合することにより、導光板１０６２に対するリアフレーム１０６８及び光源ユニット１０６０の回転が抑制され、導光板１０６２に対してリアフレーム１０６８及び光源ユニット１０６０が傾くことが抑制される。これにより、導光板１０６２に対する光源ユニット１０６０の相対的な位置が一定の位置に効果的に維持される。

突起１２０１及び１２０２は、枠状体１１８０の内側面１２２０の両端部に配置される。また、導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２は、導光板１０６２の側面１１６０の両端部に配置される。また、導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２は、導光板１０６２の側面１１６０の両端部に配置される。

しかし、突起１２０１及び１２０２の両方又は片方が、枠状体１１８０の内側面１２２０の両端部以外の部分に配置されてもよい。また、導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２の両方又は片方が、導光板１０６２の側面１１６０の両端部以外の部分に配置されてもよい。また、導光板１０６２の凹部１３０１及び１３０２が、導光板１０６２の側面１１６０の両端部以外の部分に配置されてもよい。例えば、突起１２０１及び１２０２の両方又は片方が、内側面１２２０の中央部に配置されてもよい。また、突き当て側面１２８１及び１２８２の両方又は片方が、側面１１６０の中央部に配置されてもよい。また、凹部１３０１及び１３０２の両方又は片方が、側面１１６０の中央部に配置されてもよい。

２ 実施の形態２
図１は、実施の形態２の液晶表示装置を模式的に図示する分解斜視図でもある。図２は、実施の形態２の液晶表示装置に備えられるバックライトを模式的に図示する分解斜視図でもある。図３は、実施の形態２の液晶表示装置に備えられる点状光源を模式的に図示する斜視図でもある。図４は、実施の形態２の液晶表示装置に備えられる点状光源の鉛直面内における発光強度分布を示す図でもある。

図７は、実施の形態２の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する分解斜視図である。図８は、実施の形態２の液晶表示装置に備えられる光源ユニット、導光板及びリアフレームを模式的に図示する上面図である。

実施の形態２の液晶表示装置２０００は、主に下記の相違点で実施の形態１の液晶表示装置１０００と相違する。

実施の形態１の液晶表示装置１０００においては、図３及び図４に図示されるように、接合媒体１３２１及び１３２２が、それぞれ導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２を回路基板１１２２に接合する。これにより、導光板１０６２がリアフレーム１０６８の内側面１２２０と垂直をなすＹ軸方向に移動することが規制される。

これに対して、実施の形態２の液晶表示装置２０００においては、図７及び図８に図示されるように、導光板１０６２が、突出部２０２１及び２０２２を備える。突出部２０２１及び２０２２は、それぞれ導光板１０６２の突き当て側面１２８１及び１２８２が突出するＹ軸方向と異なるＸ軸方向に突出する。突出部２０２１及び２０２２は、それぞれ導光板１０６２の側面１１６４及び１１６６に配置され、導光板１０６２の側面１１６０寄りに配置される。また、中間フレーム１０７０が、挟み込み部２０４１及び２０４２を備える。挟み込み部２０４１及び２０４２は、それぞれ切り欠き２０６１及び２０６２を中間フレーム１０７０の下面に有する。突出部２０２１及び２０２２は、それぞれ切り欠き２０６１及び２０６２に嵌合する。これにより、挟み込み部２０４１及び２０４２が、それぞれ突出部２０２１及び２０２２を枠状体１１８０の内側面１２２０と垂直をなすＹ軸方向から挟み込む。これにより、導光板１０６２が内側面１２２０と垂直をなすＹ軸方向に移動することが規制される。

上記の相違点以外の点については、実施の形態１の液晶表示装置１０００において採用された構成が実施の形態２の液晶表示装置２０００においても採用される。

上述した構造によれば、実施の形態１において説明した効果と同様の効果が生じる。例えば、突出部２０２１及び２０２２の各々のＸ方向寸法及びＹ方向寸法がそれぞれ３ｍｍ及び１０ｍｍである場合に、実施の形態１において説明した輝度と同様の輝度が得られる。

また、上述した構造によれば、接合媒体１３２１及び１３２２のような新たな部材を追加することなく、中間フレーム１０７０の形状を変更することにより、実施の形態１において説明した効果と同様の効果が生じる。このため、液晶表示装置１０００のコストが上昇しない。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１０００ 液晶表示装置、１０２０ 液晶表示パネル、１０２２ バックライト、１０６０ 光源ユニット、１０６２ 導光板、１０６８ リアフレーム、１０７０ 中間フレーム、１１２０ 点状光源、１１２２ 回路基板、１１４０ 発光面、１１６０ 側面、１１８０ 枠状体、１２０１，１２０２ 突起、１２２０ 内側面、１２６０ 入光面、１２８１，１２８２ 突き当て側面、１３０１，１３０２ 凹部、１３２１，１３２２ 接合媒体、１３６１，１３６２ 孔、１３８０ 側壁、２０００ 液晶表示装置、２０２１，２０２２ 突出部、２０４１，２０４２ 挟み込み部。

Claims (7)

1. 内側面を有する枠状体と、前記内側面から突出する突起と、を備えるリアフレームと、
   前記リアフレームに収容され、前記内側面上に配置され、発光面を有する点状光源を備える光源ユニットと、
   前記リアフレームに収容され、間隙を挟んで前記発光面に対向する入光面、及び前記入光面よりも前記内側面に向かって突出している突き当て側面を有する側面を有し、前記突起が篏合する凹部を前記突き当て側面に有する導光板と、
   前記突き当て側面を前記光源ユニットに接合する接合媒体と、
   を備えるバックライト。
2. 内側面を有する枠状体と、前記内側面から突出する突起と、を備えるリアフレームと、
   前記リアフレームに収容され、前記内側面上に配置され、発光面を有する点状光源を備える光源ユニットと、
   前記リアフレームに収容され、間隙を挟んで前記発光面に対向する入光面、及び前記入光面よりも前記内側面に向かって突出している突き当て側面を有する側面を有し、前記突起が篏合する凹部を前記突き当て側面に有し、前記突き当て側面が突出する方向と異なる方向に突出する突出部を備える導光板と、
   前記リアフレームとともに前記導光板を挟持し、前記内側面と垂直をなす方向から前記突出部を挟み込む挟み込み部を備える中間フレームと、
   を備えるバックライト。
3. 前記リアフレームは、前記内側面を有する側壁を備え、
   前記突起は、前記側壁の厚さの０．５倍以上１．０倍以下の高さを有する
   請求項１又は２のバックライト。
4. 前記光源ユニットは、孔を有し、
   前記突起は、前記孔を貫通する
   請求項１から３までのいずれかのバックライト。
5. 前記発光面が前記入光面と平行をなす
   請求項１から４までのいずれかのバックライト。
6. 前記リアフレームは、前記内側面から突出する複数の突起を備え、
   前記側面は、複数の突き当て側面を有し、
   前記導光板は、複数の凹部をそれぞれ前記複数の突き当て側面に有し、
   前記複数の突起は、それぞれ前記複数の凹部に嵌合する
   請求項１から５までのいずれかのバックライト。
7. 請求項１から６までのいずれかのバックライトと、
   前記バックライトにより照射される表示パネルと、
   を備える表示装置。

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