WO2020209038A1 - 光源装置、および光源装置を有する表示装置 - Google Patents

光源装置、および光源装置を有する表示装置 Download PDF

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WO2020209038A1
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light
rear bezel
protrusion
front cover
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利幸 坪田
杉山 健
里奈 山本
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株式会社ジャパンディスプレイ
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Definitions

  • One of the embodiments of the present invention relates to a light source device for a liquid crystal display module and a display device including the light source device.
  • the liquid crystal display device has a light source device (backlight) and a liquid crystal display module arranged on the light source device as a basic configuration.
  • a light source device backlight
  • a liquid crystal display module arranged on the light source device as a basic configuration.
  • a cold cathode tube or a light emitting diode (LED) containing an inorganic compound as a light emitting body is used.
  • Patent Documents 1 to 3 disclose a liquid crystal display device including a light source device in which a plurality of light emitting diodes are arranged so as to overlap the liquid crystal display module.
  • One of the problems of the embodiment of the present invention is to provide a light source device capable of irradiating a liquid crystal display module with light with uniform brightness, and a display device including the light source device.
  • a liquid crystal display device having a narrow frame area and high design.
  • the light source device includes a rear bezel, a front cover, a light source board, a plurality of light emitting diodes, and a light diffusing plate.
  • the front cover is located on the rear bezel and overlaps the rear bezel.
  • the light source board, multiple light emitting diodes, and the light diffuser are housed between the rear bezel and the front cover.
  • the plurality of light emitting diodes are located on the light source substrate.
  • the light diffusing plate is located on a plurality of light emitting diodes, overlaps the plurality of light emitting diodes, and is separated from the plurality of light emitting diodes.
  • Both the rear bezel and the front cover have a bottom plate and a side plate integrated with the bottom plate. At least one of the rear bezel and the side plate of the front cover, a part of the side plate is bent so as to form a protrusion overlapping the bottom plate.
  • the light diffuser is located above the protrusion and overlaps the protrusion.
  • the light source device includes a rear bezel, a pair of spacers, a light source substrate, a plurality of light emitting diodes on the light source substrate, and a pair of spacers and a light diffusing plate on the plurality of light emitting diodes.
  • the rear bezel has a bottom plate and first to fourth side plates integrated with the bottom plate.
  • the pair of spacers is located inside the rear bezel.
  • the light source substrate is housed in the rear bezel and sandwiched between a pair of spacers.
  • the diffuser is located on a pair of spacers and multiple light emitting diodes.
  • the pair of spacers are configured such that the light diffuser has a height that separates it from the plurality of light emitting diodes.
  • One of the embodiments of the present invention is a display device.
  • This display device includes a light source device and a liquid crystal display module on the light source device.
  • the light source device includes a rear bezel, a front cover, a light source substrate, a plurality of light emitting diodes, and a light diffusing plate.
  • the front cover is located on the rear bezel and overlaps the rear bezel.
  • the light source board, multiple light emitting diodes, and the light diffuser are housed between the rear bezel and the front cover.
  • the plurality of light emitting diodes are located on the light source substrate.
  • the light diffusing plate is located on a plurality of light emitting diodes, overlaps the plurality of light emitting diodes, and is separated from the plurality of light emitting diodes.
  • Both the rear bezel and the front cover have a bottom plate and a side plate integrated with the bottom plate. At least one of the rear bezel and the side plate of the front cover, a part of the side plate is bent so as to form a protrusion overlapping the bottom plate.
  • the light diffuser is located above the protrusion and overlaps the protrusion.
  • the display device includes a light source device and a liquid crystal display module on the light source device.
  • the light source device includes a rear bezel, a pair of spacers, a light source substrate, a plurality of light emitting diodes on the light source substrate, and a pair of spacers and a light diffusing plate on the plurality of light emitting diodes.
  • the rear bezel has a bottom plate and first to fourth side plates integrated with the bottom plate.
  • the pair of spacers are located within the rear bezel and have a U-shaped cross section.
  • the light source substrate is housed in the rear bezel and sandwiched between a pair of spacers.
  • the diffuser is located on a pair of spacers and multiple light emitting diodes.
  • the pair of spacers are configured such that the light diffuser has a height that separates it from the plurality of light emitting diodes.
  • the schematic sectional view of the light source apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. Schematic perspective view and top view of the light source device according to the embodiment of the present invention.
  • a schematic perspective view and a side view of the light source device according to the embodiment of the present invention The schematic sectional view of the light source apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. Schematic perspective view and top view of the light source device according to the embodiment of the present invention. A schematic side view and a sectional view of a light source device according to an embodiment of the present invention. The schematic top view of the side plate centering on the protrusion of the light source device which concerns on one Embodiment of this invention. The schematic perspective view of the light source apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. The schematic top view of the light source apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. A schematic side view and a sectional view of a light source device according to an embodiment of the present invention.
  • Schematic perspective view and top view of the light source device according to the embodiment of the present invention.
  • the schematic sectional view of the light source apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
  • drawings may schematically represent the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the actual embodiment, but this is merely an example and the interpretation of the present invention is limited. It is not something to do.
  • elements having the same functions as those described with respect to the above-described drawings may be designated by the same reference numerals and duplicate description may be omitted.
  • a structure is exposed from another structure means an embodiment in which a part of one structure is not directly or indirectly covered by another structure. This portion, which is not covered by another structure, also includes aspects that are directly or indirectly covered by yet another structure.
  • the fact that a plurality of elements are integrated means that the plurality of elements have different thicknesses, shapes, directions, etc., and have different functions, but these are formed from one member. To do.
  • the integrated elements contain the same material and have the same composition.
  • the display device 100 has a light source device 110 and a liquid crystal display module 200 provided so as to overlap the light source device 110 as a basic configuration.
  • the display device 100 may include a touch sensor 220 on the liquid crystal display module 200.
  • the liquid crystal display module 200 is an array substrate 202, an opposing substrate 214 on the array substrate 202, a pair of polarizing plates 216 and 218 sandwiching the array substrate 202 and the opposing substrate 214, and a liquid crystal sandwiched between the array substrate 202 and the opposing substrate 214. It has a layer (not shown).
  • Various patterned conductive films, insulating films, and semiconductor films are laminated on the array substrate 202, and by appropriately arranging these, a drive circuit (scanning line drive circuit) for driving a plurality of pixels 204 or pixels 204. 208, signal line drive circuit 210), a plurality of terminals 212, and the like are formed.
  • the display area 206 is formed by the plurality of pixels 204.
  • the area other than the display area 206 is called a frame area.
  • the pair of polarizing plates 216 and 218 are arranged so as to overlap the display area 206.
  • Various signals including video signals and power supplies are supplied to the liquid crystal display module 200 from an external circuit (not shown) via terminals 212, and the drive circuit operates by these signals and power supplies.
  • the drive circuit controls the pixel 204, whereby the orientation of the liquid crystal molecules contained in the liquid crystal layer on the pixel 204 is controlled, and the gradation of the light from the light source device 110 is controlled for each pixel.
  • the touch sensor 220 having an arbitrary configuration is arranged so as to overlap the display area 206.
  • the configuration of the touch sensor 220 is not limited, but as shown in FIG. 1, for example, a capacitance type touch sensor can be used as the touch sensor 220.
  • the touch sensor 220 includes a plurality of first touch electrodes 222 extending in one direction (for example, the long side direction of the display area 206), a plurality of second touch electrodes 224 intersecting with the first touch electrode 222, and a plurality of second touch electrodes 224. It is composed of an insulating film (not shown) that electrically insulates them from each other.
  • the capacitance is formed by the first touch electrode 222, the second touch electrode 224, and the insulating film, and the capacitance changes when, for example, the user touches the touch sensor 220 with a finger or the like. By detecting this capacitance change, the presence or absence of touch can be determined and the position (coordinates) thereof can be specified, whereby the user can input various commands to the display device 100.
  • the light source device 110, the liquid crystal display module 200, and the touch sensor 220 are drawn so as to be separated from each other in FIG. 1, they are fixed to each other by using an adhesive layer, a housing, or the like.
  • FIG. 2 shows a schematic development view of the light source device 110.
  • the light source device 110 has a rear bezel 120 and a front cover 180 configured to mesh with the rear bezel 120, between which a light source substrate 140, a light diffusing plate 170 on the light source substrate 140, and a prism on the light diffusing plate 170.
  • a sheet 174 and a reflective polarizing plate 176 on the prism sheet 174 are arranged.
  • a plurality of light emitting diodes 142 are arranged on the light source substrate 140.
  • the rear bezel 120 and front cover 180 accommodate a light source substrate 140, a light diffusing plate 170, a prism sheet 174, a reflective polarizing plate 176, and the like that constitute a light source device 110.
  • the rear bezel 120 includes side plates 120a to 120d, and further has a bottom plate 120e located between a pair of side plates facing each other (for example, a pair of side plates 120a and 120b or a pair of side plates 120c and 120d). ..
  • the bottom plate 120e is integrated with the side plates 120a to 120d.
  • the side plates 120a to 120d are preferably arranged perpendicular to the upper surface of the bottom plate 120e.
  • the rear bezel 120 meshes with the front cover 180, whereby the light source substrate 140, the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, the reflective polarizing plate 176, and the like are fixed.
  • the rear bezel 120 is provided with one or more openings 120f, and power is supplied to the light emitting diode 142 through the openings 120f.
  • the front cover 180 also includes side plates 180a to 180d.
  • the front cover 180 further has a bottom plate 180e located between a pair of side plates facing each other (eg, a pair of side plates 180a and 180b, or a pair of side plates 180c and 180d).
  • the bottom plate 180e is integrated with the side plates 180a to 180d. It is preferable that the side plates 180a to 180d are also arranged perpendicular to the upper surface of the bottom plate 180e. As a result, not only the light from the light emitting diode 142 can be efficiently used and supplied to the liquid crystal display module 200, but also the area of the frame region can be reduced.
  • the bottom plate 180e is provided with an opening 180f, and the light from the light emitting diode 142 is supplied to the liquid crystal display module 200 through the opening 180f. Since the front cover 180 is arranged so that the bottom plate 180e is located on the upper side, the bottom plate 180e functions as a top plate, but will be described below as the bottom plate 180e.
  • the rear bezel 120 and the front cover 180 include metals such as aluminum, copper, and stainless steel.
  • the rear bezel 120 can be formed by cutting and pressing a metal plate having a thickness of 1 mm or more and 3 mm or less or 1 mm or more and 2 mm or less.
  • the thickness of the front cover 180 may be different from that of the rear bezel 120.
  • the front cover 180 may be formed by cutting and pressing a metal plate of 0.1 mm or more and 1 mm or less or 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.
  • the bottom plates 120e and 180e of the rear bezel 120 and the front cover 180 do not necessarily have to have a flat shape, and may have a curved shape.
  • the light source substrate 140, the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, and the like are also configured to match this curved surface shape.
  • FIG. 3 (A) A schematic cross-sectional view of the light source device 110 in the light source substrate and the light emitting diode display area 206 is shown in FIG. 3 (A).
  • the light source substrate 140 is housed in the rear bezel 120.
  • the light source substrate 140 may be in contact with the rear bezel 120.
  • the plurality of light emitting diodes 142 are arranged on the light source substrate 140 and overlap with the display area 206.
  • the light emitting diodes 142 can be arranged in a grid pattern, for example, and the spacing (pitch) between the adjacent light emitting diodes 142 can be arbitrarily set according to the size of the display device 100.
  • the pitch may be selected from the range of 1 mm or more and 20 mm or less, 3 mm or more and 15 mm or less, or 5 mm or more and 10 mm or less.
  • the plurality of light emitting diodes 142 are arranged at a uniform pitch.
  • the light emitting diode 142 is an electroluminescent element having an inorganic light emitting body such as gallium nitride or gallium nitride containing indium gallium sandwiched between a pair of electrodes and a protective film for protecting the light emitting element as a basic structure. It is configured to emit light by (Electroluminescence).
  • an inorganic compound that gives an emission peak between 400 nm and 530 nm can be selected.
  • blue light emission is taken out through the protective film.
  • a light emitting diode configured to disperse the color conversion material in the protective film and to mix the light from the inorganic light emitter and the light converted by the color conversion material to give white light emission may be used. Good.
  • each light emitting diode 142 there is no limitation on the size of each light emitting diode 142, for example, each occupied area is 1.0 ⁇ 10 4 ⁇ m 2 or more and 1.0 ⁇ 10 6 ⁇ m 2 or less 4.0 ⁇ 10 4 ⁇ m 2 or more 5.0 ⁇ Light emitting diodes of 10 5 ⁇ m 2 or less, or 9.0 ⁇ 10 4 ⁇ m 2 or more and 2.5 ⁇ 10 5 ⁇ m 2 or less can be used. As an example, a so-called micro LED having a size of about 320 ⁇ m ⁇ 300 ⁇ m can be used as the light emitting diode 142.
  • the light source device 110 may further have an overcoat 144 that covers the light emitting diode 142.
  • the overcoat 144 may be in contact with the light source substrate 140.
  • the overcoat 144 has a function of protecting the light emitting diode 142 and preventing the light emitting diode 142 from being separated from the light source substrate 140, and also absorbs unevenness caused by the light emitting diode 142 to give a flat surface. Further, although the light emitting diode 142 gives light having relatively high directivity, the light from the light emitting diode 142 can be spread or diffused by the overcoat 144.
  • the overcoat 144 preferably has a high transmittance in the visible light region.
  • an acrylic resin, polycarbonate, a polymer material exemplified as polyester such as polyethylene terephthalate, or a silicon-containing inorganic compound such as silicon oxide can be used.
  • the thickness of the overcoat 144 can be set arbitrarily, but it is preferably thick enough to cover the light emitting diode 142.
  • the thickness may be selected from the range of 200 ⁇ m or more and 1 mm or less, 400 ⁇ m or more and 1 mm or less, or 500 ⁇ m or more and 800 ⁇ m or less.
  • the light diffusing plate 170 is provided to diffuse the light from the light emitting diode 142 to give a uniform light emitting surface. More specifically, the light diffusing plate 170 includes a polymer material having a high transmittance for visible light and diffuse particles dispersed in the polymer material. As the polymer material, polycarbonate, polyester, or acrylic resin can be used.
  • the diffused particles may be an inorganic compound such as calcium carbonate, barium sulfate, titanium dioxide, aluminum hydroxide, silicon oxide, talc, mica, white carbon, magnesium oxide, or zinc oxide, and may be a polyacrylic acid ester or a polymethacrylic acid ester.
  • the thickness of the light diffusing plate 170 can be selected from, for example, 0.5 mm or more and 2 mm or less, or 0.75 mm or more and 1.5 mm or less.
  • the light diffusing plate 170 is separated from the light emitting diode 142, and is arranged so that a gap 150 is formed between them.
  • the light diffusing plate 170 has a distance (also called an optical distance) from the upper surface of the light source substrate 140 to the bottom surface of the light diffusing plate 170 so that it is 1 mm or more and 3 mm or less, or 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. Be placed. Therefore, the light diffusing plate 170 and the light emitting diode 142 do not come into direct contact with each other.
  • the structure for separating the light diffusing plate 170 from the light emitting diode 142 will be described later.
  • the light diffusing plate 170 may have a laminated structure including a light diffusing layer 171 and a wavelength conversion layer 172.
  • the light diffusing layer 171 includes the above-mentioned polymer material having a high transmittance for visible light and diffuse particles dispersed in the polymer material.
  • the wavelength conversion layer 172 is a film having a function of converting the wavelength of light emitted from the light emitting diode 142 to generate white light, and has a structure in which phosphors are dispersed in a polymer material.
  • the polymer material is selected from materials having high translucency in the visible light region, such as polycarbonate, polyester, and acrylic resin.
  • the phosphor contains a fluorescent substance that absorbs blue light emitted from the light emitting diode 142 and emits fluorescence in the green to red region, for example, yellow fluorescence.
  • the fluorescent substance include oxides containing yttrium and aluminum.
  • the oxide may further contain rare earth metals such as cerium, europium, gadolinium, terbium, lutetium and praseodymium.
  • quantum dots instead of the phosphor, quantum dots having a particle size of several nm to several tens of nm may be used.
  • the wavelength conversion layer 172 may be laminated with the light diffusion layer 171 as one separately prepared independent film, or a dispersion liquid containing the above-mentioned polymer material or precursor thereof and a phosphor or quantum dots may be laminated as a light diffusion layer. It may be formed by applying it on 171 and then curing it. There are no restrictions on the vertical relationship between the light diffusion layer 171 and the wavelength conversion layer 172, and the light diffusion layer 171 may be located between the light source substrate 140 and the wavelength conversion layer 172 as shown in FIG. 3B, and is not shown. The wavelength conversion layer 172 may be located between the light diffusion layer 171 and the wavelength conversion layer 172.
  • the prism sheet 174 is an optical film for efficiently emitting light after passing through the light diffusing plate 170 upward, that is, toward the liquid crystal display module 200 side, and a plurality of prism shapes are arranged in parallel on the surface.
  • the prism sheet 174 may have a single-layer structure, or may be formed by laminating two films having a plurality of prism shapes on the surface. In the latter case, the two films may be arranged so that the directions in which the prism shapes are stretched intersect each other.
  • the prism sheet 174 can also contain acrylic resin, polycarbonate, polyester, and the like, which are materials having high translucency in the visible light region.
  • Reflective polarizing plate The reflective polarizing plate 176 has a function of transmitting polarized light having a polarization axis parallel to the transmission axis of the polarizing plate 216 and reflecting other light among the light transmitted through the prism sheet 174.
  • the former is taken out as linearly polarized light from the opening 180f of the front cover 180 and supplied to the liquid crystal display module 200.
  • the latter returns to the prism sheet 174 side, and the polarization axis changes by repeating reflection and refraction between the prism sheet 174 and the light source substrate 140.
  • the polarized light parallel to the transmission axis of the polarizing plate 216 selectively passes through the reflective polarizing plate 176.
  • FIG. 4A shows a schematic perspective view including the rear bezel 120, the light source substrate 140, and the light diffusing plate 170 of the light source device 110 according to the present embodiment, and the light source substrate 140 and the light emitting diode 142 on the rear bezel 120 are shown in FIG.
  • a schematic top view of the state in which the LEDs are arranged is shown in FIG. 4 (B), and a partially enlarged view of a part of FIG. 4 (A) is shown in FIG. 5 (A).
  • At least one of the side plates 120a to 120d of the rear bezel 120 is provided with at least one protrusion 120g. More specifically, as shown in FIG. 5, a part of the side plate (here, the side plate 120d) is bent, whereby the side plate is extended toward the opposite side plate (here, the side plate 120c shown in FIG. 4A). It has a protruding portion of 120 g. The protruding portion 120g overlaps with the bottom plate 120e.
  • the protrusion 120g extends toward the opposite side plate so as to be parallel to the upper surface of the bottom plate 120e or tilt at an angle of ⁇ 30 ° or less, ⁇ 10 ° or less, or ⁇ 20 ° or less with respect to the upper surface of the bottom plate 120e.
  • the protrusion 120g is formed by forming a pair of slits 124 on the side plate from the opposite side of the bottom plate 120e and bending the portion between the pair of slits 124 toward the opposite side plates, that is, toward the inside of the rear bezel 120. Can be done (Fig. 5 (B)). Therefore, the protrusion 120g is integrated with the side plate, contains the same material, and has the same composition. The bending may be performed before the light source substrate 140 is arranged in the rear bezel 120, or may be performed after the light source substrate 140 is arranged.
  • a notch 122 is formed between the pair of slits 124.
  • the side plate is continuous with the protrusion 120g, has a pair of flat portions sandwiching the protrusion 120g, and has a notch 122 between the pair of flat portions.
  • the notch 122 is located above the protrusion 120g.
  • the area of the upper surface of the protrusion 120g is substantially the same as the area of the notch 122, and the length of the side plate in the extending direction is the same between the notch 122 and the protrusion 120g.
  • the length in the direction in which the protrusion 120 g extends toward the opposite side plate is substantially the same as the height of the notch 122.
  • the thickness of the protruding portion 120g (the length in the normal direction of the bottom plate 120e) is the same as the width of the side plates (the length in the direction perpendicular to the direction in which the side plates extend and parallel to the upper surface of the bottom plate 120e). It becomes.
  • the arrangement of the protrusions 120g can be arbitrarily determined, and one or more protrusions 120g may be arranged on at least two opposite side plates.
  • two protrusions 120g may be arranged on two facing side plates, one protrusion 120g may be arranged on one side plate, and two protrusions 120g may be arranged on the opposite side plates.
  • one or a plurality of protrusions 120 g may be formed on all the side plates.
  • FIG. 6A shows a schematic side view of the rear bezel 120 housed in the front cover 180.
  • the front cover 180 may be configured to cover all of the notch 122 (FIG. 6A), or may be configured to cover a portion of the notch 122 and expose the other portion (FIG. 6A).
  • FIG. 6 (B) In the latter case, a light-shielding film 126 for preventing light from the light emitting diode 142 from leaking to the outside may be provided so as to cover the notch 122 (FIG. 6 (B)).
  • FIG. 4 (A), FIG. 4 (B), and schematic cross-sectional views (FIGS. 6 (C), 6 (D)) along the chain lines AA'and BB' in FIG. 4 (B) are shown.
  • the light source substrate 140 and the light emitting diode 142 provided on the light source substrate 140 are arranged between the protrusion 120g and the bottom plate 120e.
  • the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, and the reflective polarizing plate 176 are arranged on the protruding portion 120 g, and are sandwiched and fixed between the protruding portion 120 g and the front cover 180.
  • the protrusion 120 g has a value obtained by subtracting the thickness of the light source substrate 140 from the height h 1 (that is, the distance between the upper surface of the protrusion 120 g and the upper surface of the bottom plate 120e) of 1 mm or more and 3 mm or less, or 1.5 mm or more 2 It is formed by adjusting the length of the slit 124 and the height of the side plate so that the thickness is 5.5 mm or less.
  • FIGS. 7 (A) to 7 (E) An enlarged view of the area 130 of FIG. 6 (C) is shown in FIGS. 7 (A) to 7 (E).
  • the light source substrate 140 is fixed to the bottom plate 120e using an adhesive layer (for example, an adhesive or double-sided tape) 152.
  • an adhesive layer for example, an adhesive or double-sided tape
  • the protruding portion 120 g does not overlap with the light emitting diode 142. With this configuration, the light from the light emitting diode 142 can be effectively used.
  • the light diffusing plate 170 may be in direct contact with the protrusion 120 g (FIG. 7 (A)), or may be fixed to the protrusion 120 g via the adhesive layer 154 as shown in FIG. 7 (C).
  • the wavelength conversion layer 172 may be provided so as to be in contact with the protruding portion 120g as shown in FIG. 7B, or may be adhered.
  • the wavelength conversion layer 172 may be fixed to the projecting portion 120 g via the layer, and the light diffusion layer 171 may be arranged on the protrusion 120 g.
  • the cushioning material 156 may be provided on the protrusion 120 g.
  • the light source device 110 may be configured so that the cushioning material 156 is in contact with the light diffusion layer 171 or the wavelength conversion layer 172.
  • the cushioning material 156 preferably contains an elastomer exhibiting rubber elasticity, and as such a material, polysiloxane, polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylonitrile, epoxy resin, polybutadiene, polyisoprene, or a copolymer containing these as a basic skeleton. Examples include polymers.
  • the cushioning material 156 it is possible to prevent the light diffusing plate 170 from being damaged.
  • the light source substrate 140 may be arranged so that a part of the light source substrate 140 overlaps with the protrusion 120 g.
  • the light source substrate 140 may be arranged on the rear bezel 120 in which the slits 124 are formed, and a part of the side plates between the pair of slits 124 may be bent to form the protruding portion 120 g.
  • the light source substrate 140 on which the plurality of light emitting diodes 142 are arranged, the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, and the reflective polarizing plate 176 are housed between the rear bezel 120 and the front cover 180, and are housed in each other. It is fixed.
  • a liquid crystal display module 200 is arranged on the light source device 110 to form a display device 100.
  • a protruding portion 120g is formed on the side plate of the rear bezel 120 so as to overlap the bottom plate 120e and located on the bottom plate 120e, and the light source substrate 140 has a light diffusing plate between the bottom plate 120e and the protruding portion 120g.
  • a constant distance is provided between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170. Therefore, even if the light emitting diode 142 irradiates light with high directivity, the light spreads in the gap 150 between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170. Further, the directivity is further lowered by repeating the reflection of light in the void 150. As a result, the local generation of a region (hot spot) having high brightness is suppressed on the bottom surface of the light diffusing plate 170.
  • the display device 100 enables high-quality display.
  • the light emitting diode 142 that functions as a light source can be arranged below the display area 206, that is, under the light diffusing plate 170. Therefore, as compared with the configuration in which the light source is arranged in the frame region, it is not necessary to arrange the reflector for reflecting the light toward the liquid crystal display module 200 side, and the number of parts constituting the light source device can be reduced. This contributes to making the display device thinner. Further, since it is not necessary to arrange the light source in the frame area, the frame area can be reduced and the area of the display area 206 with respect to the entire display device 100 can be increased. Therefore, by applying this embodiment, it is possible to provide a display device having excellent design.
  • FIG. 8A is a schematic perspective view of the rear bezel 120 of the light source device 110 of the present embodiment
  • FIG. 8B is a schematic top view of a state in which the light source substrate 140 and the light emitting diode 142 are arranged on the rear bezel 120
  • FIG. 9A shows a schematic side view of the rear bezel 120.
  • a part of at least one of the side plates 120a to 120d of the rear bezel 120 is bent so that the side plates, together with the opening 128, become the opposite side plates. It has 120 g of protrusions that extend toward it.
  • the protruding portion 120g can be formed by forming a U-shaped slit 124 and bending a part of the side plate around the U-shaped opening as an axis. Therefore, the protrusion 120g is continuously integrated from the side plate, contains the same material, and has the same composition.
  • FIGS. 9 (A) and 9 (B) Enlarged views centered on the protruding portion 120 g are shown in FIGS. 9 (A) and 9 (B).
  • the protrusion 120g may be located above the opening 128 as a visor of the opening 128, but as shown in FIG. 9B, below the opening 128 as a tong for the opening 128. It may be provided so as to be located.
  • the above-mentioned U-shaped slit 124 may be formed so that the opening faces upward (the side opposite to the bottom plate 120e), and in the example shown in FIG. 9B, U The character-shaped slit 124 is formed so that the opening faces downward (bottom plate 120e side).
  • a protruding portion 120 g is formed by bending a part of the side plate so that the portion surrounded by the slit 124 of the side plate faces the inside of the rear bezel 120.
  • the front cover 180 may be configured to cover the entire opening 128 (FIG. 9C), or may be configured to expose at least a part of the opening 128. It may be good (Fig. 9 (D)). In the latter case, it is possible to prevent the light from the light emitting diode 142 from leaking to the outside by covering the opening 128 with the light shielding film 126.
  • FIGS. 10 (A) and 10 (B) Schematic views of cross sections along the chain lines CC'and DD' in FIG. 8 (B) are shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B), respectively.
  • the light source substrate 140 is arranged in the rear bezel 120.
  • the light source substrate 140 is fixed to the bottom plate 120e of the rear bezel 120 by using an adhesive layer 152 (not shown) or the like.
  • the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, the reflective polarizing plate 176, and the like are sandwiched between the upper surface of the protruding portion 120 g and the front cover 180, and are fixed by these. Therefore, a constant distance is provided between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170.
  • the light from the highly directional light emitting diode 142 is effectively diffused by the gap 150 between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170 and the light diffusing ability of the light diffusing plate 170, which is described in the first embodiment. It is possible to exert the effect as well.
  • FIG. 11A shows a schematic perspective view of the rear bezel 120 and the front cover 180
  • FIG. 11B shows a schematic top view of a state in which the light source substrate 140 and the light emitting diode 142 are housed in the rear bezel 120
  • FIG. 12A is a schematic side view of the rear bezel 120
  • FIG. 12B is a schematic side view of a state in which the front cover 180 is further arranged.
  • 12 (C) and 12 (D) show schematic cross-sectional views along the chain lines FF'and GG' in FIG. 11 (B), respectively.
  • At least one notch 122 is provided in each of at least a pair of side plates of the rear bezel 120.
  • a part of the side plate, more specifically, a portion located directly below the notch 122 has a recess on the outside of the rear bezel 120 and a protrusion 120 g protruding into the inside of the rear bezel 120 ( 11 (A), 11 (B)).
  • the bottom plate 120e is exposed from the protrusion 120g (see region 132 in FIGS. 11B and 12C).
  • the exposed area 132 overlaps with the front cover 180 (FIG. 12 (C)).
  • the protrusion 120g may be in contact with the bottom plate 120e, but is not directly continuous from the bottom plate 120e and is integrated with the bottom plate 120e via a side plate on which the protrusion 120g is provided.
  • the notch 122 and the protrusion 120 g may be arranged on at least two side plates facing each other.
  • two notches 122 and two protrusions 120 g may be formed on each of the two opposite side plates, one notch 122 and one protrusion 120 g on one side plate, and two cuts on the opposite side plates.
  • a notch 122 and two protrusions 120 g may be provided.
  • one or more notches 122 and protrusions 120 g may be formed on each of all the side plates.
  • the light source substrate 140 is housed in the rear bezel 120 so as to be sandwiched between the projecting portions 120g provided on the opposite side plates. Therefore, the arrangement position of the light source substrate 140 in the rear bezel 120 can be determined by the protrusion 120g.
  • a light diffusing plate 170 or the like is arranged on the protruding portion 120 g so as to overlap the protruding portion 120 g.
  • the protrusion 120g has a flat upper surface parallel to the upper surface of the bottom plate 120e of the rear bezel 120.
  • the light diffusing plate 170 or the like By arranging the light diffusing plate 170 or the like on the flat upper surface, not only these members but also the prism sheet 174 and the reflective polarizing plate 176 can be stably held, and between the light diffusing plate 170 and the light source substrate 140.
  • the void 150 can be secured.
  • the cushioning material 156 may be provided on the protruding portion 120 g (see FIG. 7 (D)).
  • the height of the protrusion 120 g (from the upper surface of the bottom plate 120e in the normal direction of the bottom plate 120e to the upper surface of the protrusion 120 g).
  • h 2 be the length
  • the distance between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170 is determined by the height h 2 .
  • the height of the notch 122 (the length of the notch 122 in the normal direction of the bottom plate 120e) is h 3 , there is no notch 122 from the upper surface of the bottom plate 120e in the normal direction of the bottom plate 120e.
  • the height h 2 is obtained by subtracting the height h 3 from the length h 4 (the length to the upper surface of the side plate of the portion). Therefore, the notch 122 based on the height h 4 of the side plate so that the value obtained by subtracting the thickness of the light source substrate 140 from the height h 2 is in the range of 1 mm or more and 3 mm or less, or 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. Height h 3 is adjusted.
  • the front cover 180 may be configured to cover the entire notch 122 (FIG. 12 (B)), or all of the notches 122 or all of the notches 122 (not shown). It may be configured to expose a part. In the latter case, the light-shielding film 126 covers the notch 122 (see FIG. 6B).
  • the shape of the protruding portion 120g is not limited, and the protruding portion 120g may include a straight portion and a plurality of bent portions on a surface parallel to the upper surface of the bottom plate 120e (FIGS. 13 (A) and 13 (B)).
  • the straight portion may be parallel to the direction in which the side plate is stretched (the direction of the arrow in FIG. 13A) or may be inclined.
  • the protruding portion 120g may be composed of a plurality of straight portions and a single bent portion in this plane (FIG. 13 (C)). Alternatively, a curved portion may be included in this plane (FIG. 13 (D)).
  • the gap 150 is formed between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170 by the protruding portion 120 g, and the light from the light emitting diode 142 can be spread in the gap 150.
  • the light diffusing plate 170 By combining this effect with the contribution of light diffusion by the light diffusing plate 170, light having uniform brightness can be incident on the prism sheet 174. As a result, light having uniform brightness is provided for the display area 206, and the display device 100 enables high-quality display.
  • FIG. 14 (A) shows a schematic perspective view of the rear bezel 120 and the front cover 180.
  • the rear bezel 120 includes side plates 120a to 120d and is located between a pair of side plates facing each other (for example, a pair of side plates 120a and 120b or a pair of side plates 120c and 120d). It further has a bottom plate 120e.
  • the bottom plate 120e is integrated with the side plates 120a to 120d.
  • At least one of the side plates is further provided with a flap 120h as a structure for fixing the front cover 180 to the rear bezel 120.
  • the flap 120h can also be formed by forming a pair of slits 124 on the side plate and bending a part of the side plate toward the inside of the rear bezel 120 between the pair of slits 124.
  • the upper surface of the flap 120h does not have to be parallel to the bottom plate 120e, and is 60 ° or more and less than 90 °, 75 ° or more and less than 90 °, or 80 ° or more and less than 90 ° with respect to the bottom plate 120e. It may be configured as follows.
  • the number and arrangement of the flaps 120h can be arbitrarily determined, and may be provided on at least one side plate, or one or more flaps 120h may be arranged on each of the two opposing side plates.
  • two flaps 120h may be arranged on two opposite side plates, one flap 120h may be arranged on one side plate, and two flaps 120h may be arranged on the opposite side plates.
  • one or more flaps 120h may be formed on each of all the side plates.
  • Front cover 180 Similar to the embodiment described in the first embodiment, the front cover 180 also has side plates 180a to 180d and a bottom plate 180e located between a pair of side plates facing each other.
  • the bottom plate 180e is integrated with the side plates 180a to 180d.
  • At least one protrusion 180g having the same structure as the protrusion 120g is provided on at least one side plate of the front cover 180. That is, as shown in a partially enlarged view (FIG. 14 (B)) of FIG. 14 (A), a part of the side plates is bent, whereby the side plates have a notch 122 and the opposite side plates (here, the side plates are opposed to each other). It has a protrusion 180 g that extends toward the side plate 180 c) shown in FIG. 14 (A). The protruding portion 180 g overlaps with the bottom plate 120e of the rear bezel 120.
  • the protruding portion 180 g is extended toward the opposite side plates so as to be parallel to the upper surface of the bottom plate 120e or tilted at an angle of ⁇ 30 ° or less, ⁇ 20 ° or less, or ⁇ 10 ° or less with respect to the upper surface of the bottom plate 120e.
  • the protruding portion 180g also forms a pair of slits 124 on the side plates from the opposite side of the bottom plate 180e, and the portions between the slits 124 face each other. It can be formed by bending a part of the side plate in the direction, that is, toward the inside of the front cover 180.
  • the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, the reflective polarizing plate 176, and the like are housed in the front cover 180. Therefore, in order to stably fix these members, bending may be performed after the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, and the reflective polarizing plate 176 are arranged in the front cover 180.
  • the protruding portion 180 g of the front cover 180 is integrated with the side plate thereof, contains the same material, and has the same composition. Further, the area of the upper surface of the protrusion 180g is substantially the same as the area of the notch 122, and the length of the side plate in the extending direction is the same between the notch 122 and the protrusion 180g. Further, the length in the direction in which the protrusion 180 g extends toward the opposite side plate is substantially the same as the height of the notch 122.
  • the thickness of the protruding portion 180 g (the length of the bottom plate 180e in the normal direction) and the width of the side plate (the length perpendicular to the direction in which the side plate extends and parallel to the bottom plate 180e) are the same as each other.
  • the side plate has a notch 122 under the protrusion 180 g, but the structure of the front cover 180 is not limited to this, for example, in FIG. 14 (C).
  • an opening 128 may be provided in the side plate, and a protrusion 180 g may be provided on the opening 128.
  • the number and arrangement of the protrusions 180g can be arbitrarily determined, and at least one or more protrusions 180g may be arranged on at least two facing side plates.
  • two protrusions 180g may be arranged on two facing side plates, one protrusion 180g may be arranged on one side plate, and two protrusions 180g may be arranged on the opposite side plates.
  • 180 g of one or a plurality of protrusions may be formed on each of all the side plates.
  • the front cover 180 is further provided with a flap 180h as a structure for fixing the rear bezel 120 to the front cover 180 (FIG. 12 (A)).
  • the flap 180h can also be formed by forming a pair of slits 124 on the side plate and bending a part of the side plate so that the space between the pair of slits 124 faces the outside of the front cover 180. it can.
  • the upper surface of the flap 180h does not have to be parallel to the bottom plate 180e, and is 60 ° or more and less than 90 °, 75 ° or more and less than 90 °, or 80 ° or more and less than 90 ° with respect to the bottom plate 180e. It may be configured as follows.
  • the flap 180h is provided at a position overlapping the flap 120h of the rear bezel 120. Therefore, the position and number of flaps 180h are the same as those of flaps 120h.
  • FIG. 15 (A) A schematic top view of the rear bezel 120 is shown in FIG. 15 (A), and a schematic top view of the rear bezel 120 and the front cover 180 is shown in FIG. 15 (B).
  • FIG. 15B the arrangement of the light diffusing plate 170 is shown by a chain double-dashed line.
  • the front cover 180 is housed within the rear bezel 120.
  • the flap 120h and the flap 180h mesh with each other, thereby fixing the rear bezel 120 and the front cover 180.
  • FIG. 16 (A) a schematic side view of the front cover 180 housed in the rear bezel 120, and FIG. 16 (A) obtained when observing this state from the inside of the rear bezel 120.
  • the flat portion (for example, the portion surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 16 (A)) in which the flap 120h of the side plate of the rear bezel 120 is not provided is It is arranged outside the side plate of the front cover 180. At the same time, the flap 120h is located inside the front cover 180 (FIG. 16B).
  • the flat portion of the front cover 180 not provided with the flap 180h (for example, the portion surrounded by the alternate long and short dash line in FIG. 16B) is arranged inside the side plate of the rear bezel 120, but the flap 180h Is located outside the side plate of the rear bezel 120 (FIG. 16 (A)).
  • the rear bezel 120 and the front cover 180 are fixed by such a mechanism.
  • FIG. 16 (C) shows a schematic cross section of the cross section along the chain line HH'in FIG. 15 (B).
  • the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, the reflective polarizing plate 176, and the like are fixed between the protruding portion 180g of the front cover 180 and the bottom plate 180e. .. Therefore, these members may be arranged before bending the portion between the pair of slits 124 formed in the side plates, and then a part of the side plates between the slits 124 may be bent to form a protrusion 180 g. ..
  • the protrusion 180 g has a distance between the upper surface of the protrusion 180 g and the upper surface of the light source substrate 140 within a range of 1 mm or more and 3 mm or less, or 1.5 mm or more and 2.5 mm or less. Is formed to be.
  • a gap 150 is formed between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170, and the light from the light emitting diode 142 can be spread in the gap 150.
  • light having uniform brightness can be incident on the prism sheet 174.
  • light having uniform brightness is provided for the display area 206, and the display device 100 enables high-quality display.
  • ⁇ Fifth Embodiment> another modification of the rear bezel 120 will be described.
  • the description of a structure similar to or similar to the structure described in the first to fourth embodiments may be omitted.
  • the rear bezel 120 is different in structure from the rear bezel 120 of other embodiments in that the protruding portion 120g provided on the rear bezel 120 does not overlap with the bottom plate 120e.
  • FIG. 17 (A) shows a schematic perspective view of the rear bezel 120 and the front cover 180
  • FIG. 17 (B) shows a schematic top view of a state in which the light diffusing plate 170 is arranged in the rear bezel 120
  • the rear bezel 120 of the present embodiment is not provided with a notch 122 or an opening 128 on the side plates, and is provided with a protrusion 120 g on at least a pair of side plates facing each other.
  • the protrusion 120g is formed over the entire side plate.
  • the protrusion 120g is provided so that its upper surface is parallel to the upper surface of the bottom plate 120e or tilted at an angle of ⁇ 30 ° or less, ⁇ 20 ° or less, or ⁇ 10 ° or less with respect to the upper surface of the bottom plate 120e.
  • all the side plates may be provided with 120g of protrusions, or as shown in FIG. 18A, a pair of side plates facing each other may be provided with 120g of protrusions, and the other pair. It is not necessary to provide a protrusion 120 g on the side plate of the above.
  • the protrusions 120g may be formed so that the upper surfaces of the protrusions 120g provided on the side plates are in the same plane.
  • FIG. 18 (B) A schematic view of a cross section along the chain line JJ'of FIG. 17 (B) is shown in FIG. 18 (B).
  • the protruding portion 120g does not overlap with the bottom plate 120e, but overlaps with the bottom plate 180e of the front cover 180.
  • the light source substrate 140 and the plurality of light emitting diodes 142 arranged on the light source substrate 140 are provided on the bottom plate 120e so as to be sandwiched between a pair of protruding portions 120g facing each other.
  • the light diffusing plate 170, the prism sheet 174, the reflective polarizing plate 176, and the like are arranged on the protruding portion 120 g so as to overlap the protruding portion 120 g (see FIG. 17 (B)).
  • the protrusion 120 g has a value obtained by subtracting the thickness of the light source substrate from the height h 5 (that is, the distance from the upper surface of the bottom plate 120e to the upper surface of the protrusion 120 g) of 1 mm or more and 3 mm or less, or 1.5 mm or more and 2.5 mm. It is configured as follows.
  • the rear bezel 120 having such a structure can also be produced by cutting and pressing a metal plate.
  • a gap 150 is formed between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170, and the light from the light emitting diode 142 can be spread within the gap 150.
  • FIG. 19A shows a schematic perspective view of the rear bezel 120 and at least one spacer 148 housed in the rear bezel 120, and a state in which the light source substrate 140 and the light emitting diode 142 are further arranged in the configuration of FIG. 19B.
  • the schematic top view of is shown.
  • 20 (A) is a schematic cross-sectional view taken along the chain line KK'of FIG. 19 (B).
  • the light diffusing plate 170 is arranged so as to be separated from the light emitting diode 142, and the spacer 148 is arranged in the rear bezel 120 as a structure for this purpose.
  • the spacer 148 is provided between the bottom plate 120e of the rear bezel 120 and the light diffusing plate 170, and at least a part of the spacer 148 overlaps the light diffusing plate 170.
  • the light source substrate 140 is arranged so as not to overlap the spacer 148.
  • one or more spacers 148 can be arranged along each of the pair of side plates facing each other.
  • one or more spacers 148 can be placed along the pair of side plates and the other pair of side plates. In this case, the light source substrate 140 is sandwiched between the plurality of spacers 148.
  • the spacer 148 has a U-shape having an open cross section, and the spacer 148 is arranged so that an opening having this shape faces the light source substrate 140.
  • the spacer 148 may be arranged so as to be in contact with the bottom plate 120e and the side plate of the rear bezel 120 (FIG. 20). 20 (B)) or may be fixed to the bottom plate 120e of the rear bezel 120 via the adhesive layer 158 (FIG. 20 (C)).
  • the height h 6 of the spacer 148 is adjusted so that the light diffusing plate 170 is separated from the light emitting diode 142.
  • the spacer 148 is configured such that the value obtained by subtracting the thickness of the light source substrate 140 from the height h 6 is in the range of 1 mm or more and 3 mm or less, or 1.5 mm or more and 2.5 mm or less.
  • the spacer 148 may be fixed to the bottom plate 120e using a screw 160 or a screw 160 and a nut 162.
  • an opening 164 may be formed in the bottom plate 120e, and the spacer 148 may be arranged so that a part of the spacer 148 extends onto the bottom surface of the bottom plate 120e via the opening 164 (FIG. 20E).
  • a gap 150 is formed between the light source substrate 140 and the light diffusing plate 170, and the light from the light emitting diode 142 having high directivity can be spread by the gap 150.
  • light having uniform brightness can be incident on the prism sheet 174.
  • light having uniform brightness is provided for the display area 206, and the display device 100 enables high-quality display.

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Abstract

光源装置はリアベゼル、フロントカバー、光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板を備える。フロントカバーはリアベゼル上に位置し、リアベゼルと重なる。光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板はリアベゼルとフロントカバーの間に収容される。複数の発光ダイオードは光源基板上に位置する。光拡散板は複数の発光ダイオード上に位置し、複数の発光ダイオードと重なり、複数の発光ダイオードから離隔する。リアベゼルとフロントカバーはいずれも底板、および前記底板と一体化される側板を有する。リアベゼルとフロントカバーの側板の少なくとも一方において、底板と重なる突出部を形成するように側板の一部が屈曲する。光拡散板は突出部の上に位置し、突出部と重なる。

Description

光源装置、および光源装置を有する表示装置
 本発明の実施形態の一つは液晶表示モジュール用光源装置、および光源装置を備える表示装置に関する。
 現在最も汎用されている表示装置の一つとして液晶表示装置が挙げられる。液晶表示装置は、光源装置(バックライト)、光源装置上に配置される液晶表示モジュールを基本構成として有している。光源装置の光源としては、冷陰極管や無機化合物を発光体として含む発光ダイオード(LED)が用いられる。例えば特許文献1から3では、複数の発光ダイオードが液晶表示モジュールと重なるように配置された光源装置を備える液晶表示装置が開示されている。
特開2013-143240号公報 特開2017-173785号公報 特開2012-104731号公報
 本発明に係る実施形態の一つは、液晶表示モジュールを均一な輝度で光照射可能な光源装置、およびこれを備える表示装置を提供することを課題の一つとする。あるいは実施形態の一つは、額縁領域が狭く、デザイン性の高い液晶表示装置を提供することを課題の一つとする。
 本発明の実施形態の一つは光源装置である。この光源装置はリアベゼル、フロントカバー、光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板を備える。フロントカバーはリアベゼル上に位置し、リアベゼルと重なる。光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板はリアベゼルとフロントカバーの間に収容される。複数の発光ダイオードは光源基板上に位置する。光拡散板は複数の発光ダイオード上に位置し、複数の発光ダイオードと重なり、複数の発光ダイオードから離隔する。リアベゼルとフロントカバーはいずれも底板、および前記底板と一体化される側板を有する。リアベゼルとフロントカバーの側板の少なくとも一方において、底板と重なる突出部を形成するように側板の一部が屈曲する。光拡散板は突出部の上に位置し、突出部と重なる。
 本発明の実施形態の一つは光源装置である。この光源装置はリアベゼル、一対のスペーサ、光源基板、光源基板上の複数の発光ダイオード、および一対のスペーサと複数の発光ダイオード上の光拡散板を備える。リアベゼルは底板、および底板と一体化される第1から第4の側板を有する。一対のスペーサはリアベゼル内に位置する。光源基板はリアベゼル内に収容され、一対のスペーサに挟まれる。拡散板は一対のスペーサと複数の発光ダイオード上に位置する。一対のスペーサは、光拡散板が複数の発光ダイオードから離隔するような高さを有するように構成される。
 本発明の実施形態の一つは表示装置である。この表示装置は光源装置、および光源装置上の液晶表示モジュールを備える。光源装置はリアベゼル、フロントカバー、光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板を備える。フロントカバーはリアベゼル上に位置し、リアベゼルと重なる。光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板はリアベゼルとフロントカバーの間に収容される。複数の発光ダイオードは光源基板上に位置する。光拡散板は複数の発光ダイオード上に位置し、複数の発光ダイオードと重なり、複数の発光ダイオードから離隔する。リアベゼルとフロントカバーはいずれも底板、および前記底板と一体化される側板を有する。リアベゼルとフロントカバーの側板の少なくとも一方において、底板と重なる突出部を形成するように側板の一部が屈曲する。光拡散板は突出部の上に位置し、突出部と重なる。
 本発明の実施形態の一つは表示装置である。この表示装置は光源装置、および光源装置上の液晶表示モジュールを備える。光源装置はリアベゼル、一対のスペーサ、光源基板、光源基板上の複数の発光ダイオード、および一対のスペーサと複数の発光ダイオード上の光拡散板を備える。リアベゼルは底板、および底板と一体化される第1から第4の側板を有する。一対のスペーサはリアベゼル内に位置し、U字形状の断面を有する。光源基板はリアベゼル内に収容され、一対のスペーサに挟まれる。拡散板は一対のスペーサと複数の発光ダイオード上に位置する。一対のスペーサは、光拡散板が複数の発光ダイオードから離隔するような高さを有するように構成される。
本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的展開図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的展開図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図、および突出部を形成する方法を示す模式的斜視図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的側面図と断面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と側面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的側面図と断面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の突出部を中心とする側板の模式的上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的側面図と断面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的斜視図と上面図。 本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図。
 以下、本発明の各実施形態について、図面等を参照しつつ説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
 図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、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。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
 本明細書および請求項において、ある構造体の上に他の構造体を配置する態様を表現するにあたり、単に「上に」と表記する場合、特に断りの無い限りは、ある構造体に接するように、直上に他の構造体を配置する場合と、ある構造体の上方に、さらに別の構造体を介して他の構造体を配置する場合との両方を含むものとする。
 本明細書および請求項において、「ある構造体が他の構造体から露出する」という表現は、ある構造体の一部が他の構造体によって直接または間接的に覆われていない態様を意味し、他の構造体によって覆われていないこの部分は、さらに別の構造体によって直接または間接的に覆われる態様も含む。
 本明細書および請求項において、複数の要素が一体化されるとは、複数の要素は互いに厚さや形状、方向などが異なり異なる機能を有するが、これらは一つの部材から形成されることを意味する。したがって一体化された複数の要素は、互いに同一の材料を含み、同一の組成を有する。
<第1実施形態>
 本実施形態では、本発明の実施形態の一つに係る光源装置110、および光源装置110を備える表示装置100について説明する。
1.全体構成
 表示装置100の全体構成を図1の模式的な展開図を用いて説明する。表示装置100は光源装置110、および光源装置110と重なるように設けられる液晶表示モジュール200を基本的な構成として有する。任意の構成として、表示装置100は液晶表示モジュール200上のタッチセンサ220を備えてもよい。
 液晶表示モジュール200はアレイ基板202、アレイ基板202上の対向基板214、アレイ基板202と対向基板214を挟持する一対の偏光板216、218、およびアレイ基板202と対向基板214の間に挟まれる液晶層(図示しない)を有する。アレイ基板202上にはパターニングされた種々の導電膜、絶縁膜、半導体膜が積層され、これらが適宜配置されることで複数の画素204や画素204を駆動するための駆動回路(走査線駆動回路208、信号線駆動回路210)、複数の端子212などが形成される。複数の画素204によって表示領域206が形成される。表示領域206以外の領域は額縁領域と呼ばれる。
 一対の偏光板216、218は表示領域206と重なるように配置される。端子212を介して外部回路(図示しない)から映像信号を含む種々の信号、および電源が液晶表示モジュール200に供給され、これらの信号や電源によって駆動回路が動作する。駆動回路は画素204を制御し、これによって画素204上の液晶層に含まれる液晶分子の配向が制御され、光源装置110からの光の階調が画素ごとに制御される。
 任意の構成であるタッチセンサ220は、表示領域206と重なるように配置される。タッチセンサ220の構成に制限はないが、図1に示すように、例えば静電容量方式のタッチセンサをタッチセンサ220として用いることができる。この場合タッチセンサ220は、一方向(例えば表示領域206の長辺方向)に延伸する複数の第1のタッチ電極222、第1のタッチ電極222と交差する複数の第2のタッチ電極224、およびこれらを互いに電気的に絶縁する絶縁膜(図示しない)によって構成される。第1のタッチ電極222、第2のタッチ電極224、および絶縁膜によって容量が形成され、たとえばユーザが指などでタッチセンサ220をタッチした際に容量が変化する。この容量変化を検出することでタッチの有無を判断し、かつ、その位置(座標)を特定することができ、これによりユーザは種々の命令を表示装置100に対して入力することができる。なお、図1では光源装置110や液晶表示モジュール200、タッチセンサ220は離隔するように描かれているが、これらは互いに接着層や筐体などを用いて固定される。
2.光源装置
 図2に光源装置110の模式的な展開図を示す。光源装置110は、リアベゼル120、およびリアベゼル120と噛み合うように構成されるフロントカバー180を有し、これらの間に光源基板140、光源基板140上の光拡散板170、光拡散板170上のプリズムシート174、およびプリズムシート174上の反射型偏光板176が配置される。光源基板140上には複数の発光ダイオード142が配置される。
2-1.リアベゼルとフロントカバー
 リアベゼル120とフロントカバー180は、光源装置110を構成する光源基板140や光拡散板170、プリズムシート174、反射型偏光板176などを収容する。図2に示すように、リアベゼル120は側板120aから120dを備え、さらに互いに対向する一対の側板(例えば側板120aと120bの対、あるいは側板120cと120dの対)の間に位置する底板120eを有する。底板120eは側板120aから120dと一体化されている。側板120aから120dは底板120eの上面に対して垂直に配置することが好ましい。これにより、発光ダイオード142からの光を効率よく利用して液晶表示モジュール200に供給することができる。リアベゼル120はフロントカバー180と噛み合い、これにより光源基板140や光拡散板170、プリズムシート174、反射型偏光板176などが固定される。リアベゼル120には一つ、あるいは複数の開口120fが設けられ、この開口120fを介して発光ダイオード142へ電源が供給される。
 図2に示すように、フロントカバー180も同様に側板180aから180dを備える。フロントカバー180はさらに、互いに対向する一対の側板(例えば側板180aと180bの対、あるいは側板180cと180dの対)の間に位置する底板180eを有する。底板180eは側板180aから180dと一体化されている。側板180aから180dも底板180eの上面に対して垂直に配置することが好ましい。これにより、発光ダイオード142からの光を効率よく利用して液晶表示モジュール200に供給することができるだけでなく、額縁領域の面積を小さくすることができる。底板180eには開口180fが設けられ、この開口180fを介して発光ダイオード142からの光が液晶表示モジュール200へ供給される。なお、フロントカバー180は底板180eが上側に位置するように配置されるため、底板180eは天板として機能するが、以下では底板180eとして記述する。
 リアベゼル120とフロントカバー180は、アルミニウムや銅、ステンレスなどの金属を含む。例えば厚さが1mm以上3mm以下あるいは1mm以上2mm以下の金属プレートを切削加工、プレス加工することでリアベゼル120を形成することができる。フロントカバー180の厚さはリアベゼル120のそれと異なってもよい。例えば0.1mm以上1mm以下あるいは0.1mm以上0.5mm以下の金属板を切削加工、プレス加工することでフロントカバー180を形成すればよい。
 なお、リアベゼル120やフロントカバー180の底板120e、180eは必ずしも平坦な形状を有する必要は無く、曲面形状を有していてもよい。この場合、光源基板140や光拡散板170、プリズムシート174などもこの曲面形状に合致するように構成される。
2-2.光源基板と発光ダイオード
 表示領域206における光源装置110の模式的断面図を図3(A)に示す。上述したように光源基板140はリアベゼル120内に収容される。光源基板140はリアベゼル120と接してもよい。
 複数の発光ダイオード142は光源基板140の上に配置され、表示領域206と重なる。発光ダイオード142は例えば格子状に配置することができ、隣接する発光ダイオード142の間隔(ピッチ)も表示装置100の大きさによって任意に設定することができる。例えばピッチは1mm以上20mm以下、3mm以上15mm以下、あるいは5mm以上10mm以下の範囲から選択すればよい。表示領域206にわたって均一な輝度の光を供給するため、複数の発光ダイオード142は均等なピッチで配置されることが好ましい。
 発光ダイオード142は、窒化ガリウム、インジウムを含む窒化ガリウムなどの無機発光体を一対の電極で挟持した発光素子、および発光素子を保護する保護膜を基本的な構造として有する発光素子であり、電界発光(Electroluminescence)によって発光するように構成される。無機発光体としては、例えば400nmから530nmの間に発光ピークを与える無機化合物を選択することができる。このような発光ダイオード142では、青色の発光が保護膜を介して取り出される。あるいは保護膜中に色変換材料を分散させ、無機発光体からの光と色変換材料によってこの光が変換された光が混合されて白色の発光を与えるように構成された発光ダイオードを用いてもよい。
 各発光ダイオード142の大きさに制約はなく、例えばそれぞれの占有面積が1.0×104μm2以上1.0×106μm2以下、4.0×104μm2以上5.0×105μm2以下、あるいは9.0×104μm2以上2.5×105μm2以下の発光ダイオードを用いることができる。一例として大きさが320μm×300μm程度の所謂マイクロLEDを発光ダイオード142として用いることができる。
 光源装置110はさらに、発光ダイオード142を覆うオーバーコート144を有してもよい。オーバーコート144は光源基板140と接してもよい。オーバーコート144は発光ダイオード142を保護し、光源基板140から分離することを防ぐ機能を有するとともに、発光ダイオード142に起因する凹凸を吸収して平坦な表面を与える。また、発光ダイオード142は比較的指向性の高い光を与えるが、オーバーコート144により発光ダイオード142からの光を広げる、あるいは拡散させることができる。
 オーバーコート144は可視光領域の透過率が高いことが好ましく、例えばアクリル系樹脂やポリカルボナート、あるいはポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルに例示される高分子材料、あるいは酸化ケイ素などのケイ素含有無機化合物などを含むように形成される。オーバーコート144の厚さは任意に設定することができるが、発光ダイオード142を覆う程度の厚さが好ましい。例えばその厚さは、200μm以上1mm以下、400μm以上1mm以下、あるいは500μm以上800μm以下の範囲から選択すればよい。
2-3.光拡散板
 光拡散板170は、発光ダイオード142からの光を拡散し、均一な発光面を与えるために設けられる。より具体的には、光拡散板170は可視光に対する透過率が高い高分子材料、およびこの高分子材料中に分散した拡散粒子を含む。高分子材料としては、ポリカルボナートやポリエステル、あるいはアクリル系樹脂を用いることができる。拡散粒子としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、二酸化チタン、水酸化アルミニウム、酸化ケイ素、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、あるいは酸化亜鉛などの無機化合物でも良く、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレンなどを基本骨格として有する高分子材料でも良い。光拡散板170の厚さは、例えば0.5mm以上2mm以下、あるいは0.75mm以上1.5mm以下の範囲から選択することができる。光拡散板170を配置することで指向性の高い発光ダイオード142からの光が効果的に拡散され、光拡散板170が配置される面内における輝度の分布が低下する。その結果、プリズムシート174に対して均一な輝度で光を提供することができる。
 ここで、光拡散板170は発光ダイオード142から離隔され、これらの間に空隙150が形成されるように配置される。具体的には、光源基板140の上面から光拡散板170の底面までの距離(光学距離とも呼ばれる)が1mm以上3mm以下、あるいは1.5mm以上2.5mm以下となるように光拡散板170が配置される。したがって、光拡散板170と発光ダイオード142は直接接しない。光拡散板170を発光ダイオード142から離隔させるための構造については後述する。
 任意の構成として、図3(B)に示すように、光拡散板170は光拡散層171と波長変換層172を含む積層構造を有してもよい。光拡散層171は上述した可視光に対する透過率が高い高分子材料、およびこの高分子材料中に分散した拡散粒子を含む。一方、波長変換層172は発光ダイオード142から出射した光の波長を変換して白色光を生成する機能を有する膜であり、高分子材料中に蛍光体が分散した構造を有する。光拡散層171と同様、高分子材料はポリカルボナートやポリエステル、アクリル樹脂などの可視光領域の透光性が高い材料から選択される。蛍光体は、発光ダイオード142から射出される青色の光を吸収し、緑から赤色の領域の蛍光、例えば黄色の蛍光を発する蛍光物質を含む。蛍光物質としては、例えばイットリウムとアルミニウムを含む酸化物が例示される。この酸化物には、セリウムやユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ルテチウム、プラセオジムなどの希土類金属がさらに含まれていてもよい。あるいは、蛍光体に替わり、粒径が数nmから数十nmの量子ドットを用いてもよい。
 波長変換層172は、別途作製した一つの独立膜として光拡散層171と積層してもよく、あるいは上述した高分子材料またはその前駆体、および蛍光体または量子ドットを含む分散液を光拡散層171の上に塗布し、その後硬化することで形成してもよい。光拡散層171と波長変換層172の上下関係に制約はなく、図3(B)に示すように光拡散層171が光源基板140と波長変換層172の間に位置してもよく、図示しないが波長変換層172が光拡散層171と波長変換層172の間に位置してもよい。
2-4.プリズムシート
 プリズムシート174は、光拡散板170を通過した後の光を上方向、すなわち液晶表示モジュール200側へ効率よく出射させるための光学フィルムであり、表面に複数のプリズム形状が平行に配置された構造を有する。プリズムシート174は単層構造を有していてもよく、あるいは表面に複数のプリズム形状を有するフィルムを二枚積層して構成してもよい。後者の場合、プリズム形状が延伸する方向が互いに交差するように二枚のフィルムを配置すればよい。プリズムシート174も可視光領域の透光性が高い材料であるアクリル樹脂やポリカルボナート、ポリエステルなどを含むことができる。
2-5.反射型偏光板
 反射型偏光板176はプリズムシート174を透過した光のうち、偏光板216の透過軸に平行な偏光軸を有する偏光を透過し、それ以外の光を反射する機能を有する。前者はフロントカバー180の開口180fから直線偏光として取り出されて液晶表示モジュール200へ供給される。一方、後者はプリズムシート174側へ戻り、プリズムシート174から光源基板140の間で反射・屈折を繰り返すことで偏光軸が変化する。偏光軸が変化した光が再び反射型偏光板176に達すると、偏光板216の透過軸に平行な偏光が選択的に反射型偏光板176を透過する。これを繰り返すことで、発光ダイオード142からの光の大部分を液晶表示モジュール200へ供給することができ、表示装置100の消費電力を低減することができる。
3.光拡散板の配置と発光ダイオードとの離隔
 上述したように、光源装置110では、光拡散板170は発光ダイオード142から離隔し、これらの間に空隙150が形成されるように配置される。本実施形態では、このための構造がリアベゼル120とフロントカバー180の少なくとも一方に構築される。本実施形態に係る光源装置110のリアベゼル120、光源基板140、および光拡散板170を含む模式的な斜視図を図4(A)に、リアベゼル120内に光源基板140とその上の発光ダイオード142が配置された状態の上面模式図を図4(B)に、図4(A)の一部の拡大図を図5(A)に示す。
 図4(A)に示すように、リアベゼル120の側板120aから120dのうち少なくとも一対の側板には、それぞれ少なくとも一つの突出部120gが設けられる。より具体的には図5に示すように、側板(ここでは側板120d)の一部は屈曲し、これにより側板は対向する側板(ここでは図4(A)に示す側板120c)に向けて延伸する突出部120gを有する。突出部120gは底板120eと重なる。突出部120gは底板120eの上面と平行、あるいは底板120eの上面に対して±30°以下、±10°以下、または±20°以下の角度で傾くよう、対向する側板に向けて延伸する。
 突出部120gは、底板120eの反対側から側板に一対のスリット124を形成し、一対のスリット124の間の部分を対向する側板方向、すなわち、リアベゼル120の内側に向けて屈曲させることで形成することができる(図5(B))。このため、突出部120gは側板と一体化しており、同一の材料を含み、同一の組成を有する。屈曲は光源基板140をリアベゼル120内に配置する前に行ってもよく、配置した後に行ってもよい。
 上述した突出部120gの形成方法に起因し、一対のスリット124の間には切り欠き122が形成される。換言すると、側板は突出部120gと連続し、突出部120gを挟む一対の平坦部を有し、この一対の平坦部の間に切り欠き122を有する。切り欠き122は突出部120gの上に位置する。また、突出部120gの上面の面積は、切り欠き122の面積と実質的に同一となり、側板が延伸する方向の長さは切り欠き122と突出部120g間で同一となる。さらに、突出部120gが対向する側板へ延びる方向の長さは、切り欠き122の高さと実質的に同一となる。また、突出部120gの厚さ(底板120eの法線方向の長さ)は、側板の幅(側板が延伸する方向に垂直、かつ、底板120eの上面に平行な方向の長さ)は互いに同一となる。
 突出部120gの配置は任意に決定することができ、少なくとも対向する二つの側板にそれぞれ一つまたはそれ以上の突出部120gを配置すればよい。例えば対向する二つの側板に二つずつの突出部120gを配置してもよく、一つの側板に一つの突出部120g、対向する側板に二つの突出部120gを配置してもよい。あるいは全ての側板に一つ、あるいは複数の突出部120gを形成してもよい。
 フロントカバー180はリアベゼル120を収容するよう、リアベゼル120を覆う(図2参照)。図6(A)にリアベゼル120がフロントカバー180内に収容された状態の模式的側面図を示す。フロントカバー180は切り欠き122の全てを覆うように構成されてもよく(図6(A))、切り欠き122の一部を覆い、他の一部を露出するように構成してもよい(図6(B))。後者の場合、発光ダイオード142からの光が外部に漏れることを防ぐための遮光膜126を切り欠き122を覆うように設けてもよい(図6(B))。
 図4(A)、図4(B)、および図4(B)の鎖線A-A´、B-B´に沿った断面模式図(図6(C)、図6(D))に示すように、光源基板140、および光源基板140上に設けられる発光ダイオード142は、突出部120gと底板120eの間に配置される。光拡散板170やプリズムシート174、反射型偏光板176は突出部120g上に配置され、突出部120gとフロントカバー180の間に挟持、固定される。突出部120gは、その高さh1(すなわち、突出部120gの上面と底板120eの上面間の距離)から光源基板140の厚さを減じた値が1mm以上3mm以下、あるいは1.5mm以上2.5mm以下となるように、スリット124の長さや側板の高さを調整することで形成される。
 図6(C)の領域130の拡大図を図7(A)から図7(E)に示す。図7(A)に示すように、光源基板140は接着層(例えば接着剤や両面テープなど)152を用いて底板120eに固定される。突出部120gは発光ダイオード142と重ならないことが好ましい。この構成により、発光ダイオード142からの光を有効に利用することができる。光拡散板170は突出部120gと直接接してもよく(図7(A))、あるいは図7(C)に示すように接着層154を介して突出部120gに固定されてもよい。波長変換層172と光拡散層171の積層を光拡散板170として設ける場合には、図7(B)に示すように波長変換層172が突出部120gに接するように設けてもよく、あるいは接着層を介して波長変換層172を突出部120gに固定し、その上に光拡散層171を配置してもよい。あるいは図7(D)に示すように、緩衝材156を突出部120gの上に設けてもよい。図示しないが、緩衝材156が光拡散層171または波長変換層172と接するように光源装置110を構成してもよい。緩衝材156はゴム弾性を示すエラストマーを含むことが好ましく、このような材料として、ポリシロキサン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、エポキシ樹脂、ポリブタジエン、ポリイソプレン、あるいはこれらを基本骨格として含有する共重合体などが例示される。緩衝材156を設けることで、光拡散板170の破損を防止することができる。あるいは図7(E)に示すように、光源基板140の一部が突出部120gと重なるように光源基板140を配置してもよい。この場合、スリット124が形成された状態のリアベゼル120に光源基板140を配置し、一対のスリット124の間の側板の一部を屈曲して突出部120gを形成すればよい。
 上述したように光源装置110では、複数の発光ダイオード142が配置される光源基板140、光拡散板170、プリズムシート174、反射型偏光板176がリアベゼル120とフロントカバー180の間に収容され、互いに固定される。この光源装置110の上に液晶表示モジュール200が配置され、表示装置100を構成する。ここで、光源装置110内では、リアベゼル120の側板に、底板120eと重なり、底板120e上に位置する突出部120gが形成され、光源基板140は底板120eと突出部120gの間に、光拡散板170は突出部120gの上に配置される。このため、光源基板140と光拡散板170の間に一定の間隔(空隙150)が与えられる。したがって、発光ダイオード142から指向性の高い光が照射されても、光源基板140と光拡散板170の間の空隙150で光が広がる。また、光がこの空隙150内で反射を繰り返すことで指向性がさらに低下する。その結果、光拡散板170の底面において輝度の高い領域(ホットスポット)の局所的な発生が抑制される。このように、光源基板140と光拡散板170の間の空隙150によって強度分布が低下した光が光拡散板170を通過すると、拡散粒子によって光がさらに散乱する。また、光拡散板170が波長変換層172を有する場合には、波長変換層172に含まれる蛍光体も光拡散に寄与することができる。このようなメカニズムにより、均一な輝度の光を波長変換層172やプリズムシート174へ入射することができる。このため、表示領域206に対して均一な輝度の光が提供され、表示装置100は高品質な表示が可能となる。
 さらに本実施形態の表示装置100では、光源として機能する発光ダイオード142は表示領域206の下、すなわち光拡散板170の下に配置することができる。このため、光源を額縁領域に配置する構成と比較すると、光を液晶表示モジュール200側へ反射させるための反射板を配置する必要がなくなり、光源装置を構成する部品数を低減することができる。このことは表示装置の薄型化に寄与する。さらに、額縁領域に光源を配置する必要がないため、額縁領域を小さくし、表示装置100全体に対する表示領域206の面積を大きくすることが可能となる。このため、本実施形態を適用することで、デザイン性に優れた表示装置を提供することが可能となる。
<第2実施形態>
 本実施形態では、リアベゼル120の変形例について説明する。第1実施形態で述べた構造と同様、あるいは類似する構造については説明を割愛することがある。
 図8(A)に本実施形態の光源装置110のリアベゼル120の模式的斜視図を、図8(B)にリアベゼル120に光源基板140と発光ダイオード142が配置された状態の模式的上面図を、図9(A)にリアベゼル120の模式的側面図を示す。図8(A)、図9(A)から理解されるように、リアベゼル120の側板120aから120dのうち少なくとも一つの側板の一部が屈曲し、これにより側板は開口128とともに、対向する側板に向けて延伸する突出部120gを有する。突出部120gは、U字形状のスリット124を形成し、U字形状の開口部を軸として側板の一部を屈曲することで形成することができる。したがって突出部120gは側板から連続して一体化しており、同一の材料を含み、同一の組成を有する。
 突出部120gを中心とする拡大図を図9(A)、図9(B)に示す。図9(A)に示すように、突出部120gは開口128のバイザーとして開口128の上に位置してもよいが、図9(B)のように、開口128に対するトングとして開口128の下に位置するように設けてもよい。図9(A)に示す例では、上述したU字形状のスリット124は開口部が上(底板120eとは反対側)を向くように形成すればよく、図9(B)に示す例ではU字形状のスリット124は開口部が下(底板120e側)を向くように形成する。その後に側板のスリット124に囲まれる部分がリアベゼル120の内側に向くように側板の一部を屈曲することで突出部120gが形成される。
 第1実施形態で述べた構成と同様、フロントカバー180は開口128の全体を覆うように構成してもよく(図9(C))、開口128の少なくとも一部を露出するように構成してもよい(図9(D))。後者の場合には、開口128を遮光膜126で覆うことで発光ダイオード142からの光が外部に漏れることを防止することができる。
 図8(B)の鎖線C-C´、D-D´に沿った断面の模式図をそれぞれ図10(A)、図10(B)に示す。第1実施形態と同様に、光源基板140はリアベゼル120内に配置される。光源基板140はリアベゼル120の底板120eに接着層152(図示しない)などを用いて固定される。光拡散板170やプリズムシート174、反射型偏光板176などは突出部120gの上面とフロントカバー180の間に挟持され、これらによって固定される。このため、光源基板140と光拡散板170の間に一定の間隔が与えられる。その結果、光源基板140と光拡散板170間の空隙150、および光拡散板170の光拡散能によって指向性の高い発光ダイオード142からの光が効果的に拡散され、第1実施形態で述べた効果を同様に発現することが可能である。
<第3実施形態>
 本実施形態では、リアベゼル120の他の変形例について説明する。第1、第2実施形態で述べた構造と同様、あるいは類似する構造については説明を割愛することがある。
 図11(A)にリアベゼル120とフロントカバー180の模式的な斜視図を、図11(B)にリアベゼル120内に光源基板140と発光ダイオード142が収容された状態の模式的上面図を示す。図12(A)はリアベゼル120の模式的側面図であり、図12(B)はさらにフロントカバー180が配置された状態の模式的側面図である。図12(C)と図12(D)にそれぞれ図11(B)の鎖線F-F´、G-G´に沿った断面の模式図を示す。
 図11(A)、図12(A)から理解されるように、本実施形態の光源装置110では、リアベゼル120の少なくとも一対の側板にそれぞれ少なくとも一つの切り欠き122が設けられる。切り欠き122が設けられる側板では、側板の一部、より具体的には切り欠き122の直下に位置する部分は、リアベゼル120の外側では窪み、リアベゼル120の内部へ突出する突出部120gを有する(図11(A)、図11(B))。さらにリアベゼル120の外側では、底板120eは突出部120gから露出する(図11(B)、図12(C)における領域132参照)。この露出した領域132はフロントカバー180と重なる(図12(C))。突出部120gは底板120eと接してもよいが底板120eから直接連続せず、当該突出部120gが設けられる側板を介して底板120eと一体化される。
 切り欠き122と突出部120gは、少なくとも対向する二つの側板にそれぞれ一つずつ配置すればよい。例えば対向する二つの側板のそれぞれに二つの切り欠き122と二つの突出部120gを形成してもよく、一つの側板に一つの切り欠き122と一つの突出部120g、対向する側板に二つの切り欠き122と二つの突出部120gを設けてもよい。あるいは全ての側板のそれぞれに一つ、あるいは複数の切り欠き122と突出部120gを形成してもよい。
 図11(B)に示すように、光源基板140は対向する側板に設けられる突出部120gに挟まれるようにリアベゼル120内に収容される。このため、リアベゼル120内において光源基板140の配置位置を突出部120gによって決定することができる。突出部120g上に、突出部120gと重なるように光拡散板170などが配置される。図11(A)や図12(C)に示すように、突出部120gはリアベゼル120の底板120eの上面と平行な平坦な上面を有する。この平坦な上面上に光拡散板170などを配置することで、これらの部材のみならずプリズムシート174や反射型偏光板176を安定的に保持し、かつ光拡散板170と光源基板140の間の空隙150を確保することができる。なお、第1実施形態と同様に、緩衝材156を突出部120gの上に設けてもよい(図7(D)参照)。
 図12(A)、図12(C)、図12(D)から理解されるように、突出部120gの高さ(底板120eの法線方向における底板120eの上面から突出部120gの上面までの長さ)をh2とすると、光源基板140と光拡散板170間の距離は高さh2によって決まる。切り欠き122の高さ(底板120eの法線方向の切り欠き122の長さ)をh3とすると、側板の高さ(底板120eの法線方向における底板120eの上面から切り欠き122が存在しない部分の側板の上面までの長さ)h4から高さh3を減じた値が高さh2となる。したがって、高さh2から光源基板140の厚さを減じた値が1mm以上3mm以下、あるいは1.5mm以上2.5mm以下の範囲になるよう、側板の高さh4に基づいて切り欠き122の高さh3が調整される。
 第1、第2実施形態の光源装置110と同様、フロントカバー180も切り欠き122の全体を覆うように構成してもよく(図12(B))、図示しないが切り欠き122の全て、あるいは一部を露出するように構成してもよい。後者の場合、遮光膜126によって切り欠き122が覆われる(図6(B)参照)。
 突出部120gを含む側板の上面の拡大模式図を図13(A)から図13(D)に示す。突出部120gの形状に制約はなく、底板120eの上面に平行な面において突出部120gは直線部と複数の屈曲部を含んでもよい(図13(A)、図13(B))。この場合、直線部は側板が延伸する方向(図13(A)中の矢印の方向)と平行でもよく、傾いていてもよい。突出部120gはこの面内において複数の直線部と単一の屈曲部から構成されていてもよい(図13(C))。あるいはこの面内において曲線部を含んでもよい(図13(D))。
 本実施形態においても、突出部120gによって光源基板140と光拡散板170との間に空隙150が形成され、発光ダイオード142からの光をこの空隙150内で広げることができる。この効果が光拡散板170による光の拡散の寄与とみ合わされることで、均一な輝度の光をプリズムシート174へ入射することができる。その結果、表示領域206に対して均一な輝度の光が提供され、表示装置100は高品質な表示が可能となる。
<第4実施形態>
 第1から第3実施形態では、リアベゼル120に突出部120gが形成される態様を説明したが、本実施形態では、リアベゼル120ではなくフロントカバー180に突出部を設ける態様について説明する。第1から第3実施形態で述べた構造と同様、あるいは類似する構造については説明を割愛することがある。
1.リアベゼル
 図14(A)にリアベゼル120とフロントカバー180の模式的斜視図を示す。第1実施形態で述べた態様と同様に、リアベゼル120は側板120aから120dを備え、互いに対向する一対の側板(例えば側板120aと120bの対、あるいは側板120cと120dの対)の間に位置する底板120eをさらに有する。底板120eは側板120aから120dと一体化されている。側板の少なくとも一つにはさらに、フロントカバー180をリアベゼル120に固定するための構造として、フラップ120hが設けられる。突出部120gと同様、フラップ120hも側板に一対のスリット124を形成し、一対のスリット124の間をリアベゼル120の内側に向けて側板の一部を屈曲させることで形成することができる。突出部120gと異なりフラップ120hは、その上面は底板120eと平行である必要は無く、底板120eに対して60°以上90°未満、75°以上90°未満、あるいは80°以上90°未満となるように構成してもよい。
 フラップ120hの数と配置は任意に決定することができ、少なくとも一つの側板に設ければよく、あるいは対向する二つの側板にそれぞれ一つ以上のフラップ120hを配置してもよい。例えば対向する二つの側板に二つずつのフラップ120hを配置してもよく、一つの側板に一つのフラップ120h、対向する側板に二つのフラップ120hを配置してもよい。あるいは全ての側板のそれぞれに一つ、あるいは複数のフラップ120hを形成してもよい。
2.フロントカバー
 第1実施形態で述べた態様と同様に、フロントカバー180も側板180aから180d、および互いに対向する一対の側板の間に位置する底板180eを有する。底板180eは側板180aから180dと一体化されている。
 フロントカバー180の少なくとも一つの側板には、突出部120gと同様の構造を有する突出部180gが少なくとも一つ設けられる。すなわち、図14(A)の一部の拡大図(図14(B))に示すように、側板の一部は屈曲し、これにより側板は切り欠き122を有するとともに、対向する側板(ここでは図14(A)に示す側板180c)に向けて延伸する突出部180gを有する。突出部180gは、リアベゼル120の底板120eと重なる。突出部180gは底板120eの上面と平行、あるいは底板120eの上面に対して±30°以下、±20°以下、あるいは±10°以下の角度で傾くよう、対向する側板に向けて延伸する。
 図示しないが、第1、第2実施形態におけるリアベゼル120の突出部120gと同様、突出部180gも底板180eの反対側から側板に一対のスリット124を形成し、スリット124間の部分が対向する側板方向、すなわち、フロントカバー180の内側に向かうように側板の一部を屈曲させることで形成することができる。後述するように、本実施形態では光拡散板170やプリズムシート174、反射型偏光板176などはフロントカバー180に収容される。このため、これらの部材を安定的に固定するため、屈曲は光拡散板170やプリズムシート174、反射型偏光板176をフロントカバー180内に配置した後に行えばよい。
 この形成方法に起因し、フロントカバー180の突出部180gはその側板と一体化しており、同一の材料を含み、同一の組成を有する。また、突出部180gの上面の面積は、切り欠き122の面積と実質的に同一となり、側板が延伸する方向の長さは切り欠き122と突出部180g間で同一となる。さらに、突出部180gが対向する側板へ延びる方向の長さは、切り欠き122の高さと実質的に同一となる。また、突出部180gの厚さ(底板180eの法線方向の長さ)、および側板の幅(側板が延伸する方向に垂直、かつ、底板180eに平行な長さ)は互いに同一となる。
 図14(A)、図14(B)に示した例では、側板は突出部180gの下に切り欠き122を有するが、フロントカバー180の構造はこれに限られず、例えば図14(C)に示すように、側板に開口128を設け、その上に突出部180gを設けてもよい。
 突出部120gと同様、突出部180gの数や配置も任意に決定することができ、少なくとも対向する二つの側板にそれぞれ一つ以上の突出部180gを配置すればよい。例えば対向する二つの側板に二つずつの突出部180gを配置してもよく、一つの側板に一つの突出部180g、対向する側板に二つの突出部180gを配置してもよい。あるいは全ての側板のそれぞれに一つ、あるいは複数の突出部180gを形成してもよい。
 リアベゼル120と同様、フロントカバー180にはさらに、リアベゼル120をフロントカバー180に固定するための構造として、フラップ180hが設けられる(図12(A))。突出部120g、180gと同様、フラップ180hも側板に一対のスリット124を形成し、一対のスリット124の間がフロントカバー180の外側に向かうように側板の一部を屈曲させることで形成することができる。突出部180gと異なりフラップ180hは、その上面は底板180eと平行である必要は無く、底板180eに対して60°以上90°未満、75°以上90°未満、あるいは80°以上90°未満となるように構成してもよい。
 フラップ180hは、リアベゼル120のフラップ120hと重なる位置に設けられる。したがって、フラップ180hの位置と数はフラップ120hのそれらと同一となる。
 リアベゼル120の上面模式図を図15(A)に、リアベゼル120とフロントカバー180の上面模式図を図15(B)に示す。図15(B)には、光拡散板170の配置が二点鎖線で示されている。これらの図から理解されるように、フロントカバー180がリアベゼル120内に収容される。フラップ120hとフラップ180hは互いに噛み合い、これによってリアベゼル120とフロントカバー180が固定される。具体的には、フロントカバー180がリアベゼル120内に収容された状態の模式的側面図(図16(A))、およびリアベゼル120の内部からこの状態を観察した際に得られる図16(A)に対応する模式的側面図(16(B))に示すように、リアベゼル120の側板のフラップ120hが設けられていない平坦部(例えば図16(A)において二点鎖線で囲まれた部分)はフロントカバー180の側板よりも外側に配置される。同時に、フラップ120hはフロントカバー180よりも内側に位置する(図16(B))。一方、フロントカバー180の側板のフラップ180hが設けられていない平坦部(例えば図16(B)において二点鎖線で囲まれた部分)はリアベゼル120の側板よりも内側に配置されるが、フラップ180hはリアベゼル120の側板よりも外側に位置する(図16(A))。これのようなメカニズムによってリアベゼル120とフロントカバー180が固定される。
3.光拡散板の配置と発光ダイオードとの離隔
 図15(B)の鎖線H-H´に沿った断面の模式図を図16(C)に示す。図15(B)、図16(C)から理解されるように、光拡散板170やプリズムシート174、反射型偏光板176などはフロントカバー180の突出部180gと底板180eの間に固定される。したがって、側板に形成された一対のスリット124の間の部分を屈曲する前にこれらの部材を配置し、その後、スリット124の間の側板の一部を屈曲して突出部180gを形成すればよい。
 突出部180gは、リアベゼル120とフロントカバー180が噛み合わされた状態において、突出部180gの上面と光源基板140の上面間の距離が1mm以上3mm以下、あるいは1.5mm以上2.5mm以下の範囲になるように形成される。これにより、光源基板140と光拡散板170との間に空隙150が形成され、発光ダイオード142からの光をこの空隙150内で広げることができる。この効果が光拡散板170による光の拡散の寄与とみ合わされることで、均一な輝度の光をプリズムシート174へ入射することができる。その結果、表示領域206に対して均一な輝度の光が提供され、表示装置100は高品質な表示が可能となる。
<第5実施形態>
 本実施形態では、リアベゼル120の他の変形例について説明する。第1から第4実施形態で述べた構造と同様、あるいは類似する構造については説明を割愛することがある。本実施形態では、リアベゼル120は、リアベゼル120に設けられる突出部120gが底板120eと重ならない点で他の実施形態のリアベゼル120と構造が異なる。
 図17(A)にリアベゼル120とフロントカバー180の模式的斜視図を、図17(B)にリアベゼル120内に光拡散板170が配置された状態の模式的上面図を示す。図17(A)に示すように、本実施形態のリアベゼル120は、側板に切り欠き122や開口128は設けられず、互いに対向する少なくとも一対の側板に突出部120gが設けられる。突出部120gが設けられる側板では、突出部120gは側板の全体にわたって形成される。突出部120gは、その上面が底板120eの上面と平行、あるいは底板120eの上面に対して±30°以下、±20°以下、あるいは±10°以下の角度で傾くよう設けられる。図17(A)に示すように、すべての側板に突出部120gを設けてもよく、あるいは図18(A)に示すように、互いに対向する一対の側板に突出部120gを設け、他の一対の側板には突出部120gを設けなくてもよい。すべての側板に突出部120gを設ける場合、突出部120gは、それぞれの側板に設けられる突出部120gの上面が同一平面内に存在するように形成してもよい。
 図17(B)の鎖線J-J´に沿った断面の模式図を図18(B)に示す。図18(B)に示すように、突出部120gは底板120eと重ならず、フロントカバー180の底板180eと重なる。光源基板140とその上に配置される複数の発光ダイオード142は、互いに対向する一対の突出部120gに挟まれるよう、底板120e上に設けられる。光拡散板170やプリズムシート174、反射型偏光板176などは、突出部120gの上に、突出部120gと重なるように配置される(図17(B)参照)。突出部120gは、高さh5(すなわち、底板120eの上面から突出部120gの上面までの距離)から光源基板の厚さを減じた値が1mm以上3mm以下、あるいは1.5mm以上2.5mm以下となるように構成される。このような構造を有するリアベゼル120も、金属プレートを切削加工、プレス加工することで作成することができる。
 上述した構造によって光源基板140と光拡散板170との間に空隙150が形成され、発光ダイオード142からの光をこの空隙150内で広げることができる。この効果が光拡散板170による光の拡散の寄与とみ合わされることで、均一な輝度の光をプリズムシート174へ入射することができる。その結果、表示領域206に対して均一な輝度の光が提供され、表示装置100は高品質な表示が可能となる。
<第6実施形態>
 本実施形態では、リアベゼル120に突出部120gに替わってスペーサ148を配置する形態について説明する。第1から第5実施形態で述べた構造と同様、あるいは類似する構造については説明を割愛することがある。
 図19(A)にリアベゼル120、およびリアベゼル120内に収容される少なくとも一つのスペーサ148の模式的斜視図を、図19(B)の構成に光源基板140と発光ダイオード142がさらに配置された状態の模式的上面図を示す。図20(A)は図19(B)の鎖線K-K´に沿った断面の模式図である。上述したように光源装置110では、光拡散板170は発光ダイオード142から離隔するように配置され、このための構造としてスペーサ148がリアベゼル120内に配置される。
 図19(B)、図20(A)に示すように、スペーサ148はリアベゼル120の底板120eと光拡散板170の間に設けられ、スペーサ148の少なくとも一部が光拡散板170と重なる。光源基板140は、スペーサ148と重ならないように配置される。スペーサ148の数や配置に制約はなく、少なくとも一対のスペーサ148が光源基板140を挟むように配置されればよい。例えば互いに対向する一対の側板のそれぞれに沿って一つまたは複数のスペーサ148を配置することができる。あるいは一対の側板、および他の一対の側板に沿って一つまたは複数のスペーサ148を配置することができる。この場合、複数のスペーサ148によって光源基板140が挟まれる。
 図20(A)に示すように、スペーサ148は断面が開いた形状であるU字形状を有しており、この形状の開口部が光源基板140に面するようにスペーサ148が配置される。図20(A)の領域130の拡大図(図20(B)から図20(E))に示すように、スペーサ148はリアベゼル120の底板120eや側板と接するように配置してもよく(図20(B))、あるいは接着層158を介してリアベゼル120の底板120eに固定してもよい(図20(C))。スペーサ148は、光拡散板170が発光ダイオード142から離隔するようにその高さh6が調整される。具体的には、スペーサ148は、高さh6から光源基板140の厚さを減じた値が1mm以上3mm以下、あるいは1.5mm以上2.5mm以下の範囲となるように構成される。
 あるいは図20(D)に示すように、スペーサ148はねじ160、あるいはねじ160とナット162を用いて底板120eに固定してもよい。あるいは底板120eに開口164を形成し、スペーサ148の一部が開口164を介して底板120eの底面上へ延伸するようにスペーサ148を配置してもよい(図20E)。図示しないが、これらの固定方法、配置方法を適宜組み合わせてもよい。
 スペーサ148を配置することで、光源基板140と光拡散板170との間に空隙150が形成され、この空隙150によって指向性の高い発光ダイオード142からの光を広げることができる。この効果が光拡散板170による光の拡散の寄与とみ合わされることで、均一な輝度の光をプリズムシート174へ入射することができる。その結果、表示領域206に対して均一な輝度の光が提供され、表示装置100は高品質な表示が可能となる。
 本発明の実施形態として上述した各実施形態は、相互に矛盾しない限りにおいて、適宜組み合わせて実施することができる。また、各実施形態の表示装置を基にして、当業者が適宜構成要素の追加、削除もしくは設計変更を行ったもの、または、工程の追加、省略もしくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。
 上述した各実施形態の態様によりもたらされる作用効果とは異なる他の作用効果であっても、本明細書の記載から明らかなもの、または、当業者において容易に予測し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
 100:表示装置、110:光源装置、120:リアベゼル、120a:側板、120c:側板、120d:側板、120e:底板、120f:開口、120g:突出部、120h:フラップ、122:切り欠き、124:スリット、126:遮光膜、128:開口、130:領域、132:領域、140:光源基板、142:発光ダイオード、144:オーバーコート、148:スペーサ、150:空隙、152:接着層、154:接着層、156:緩衝材、158:接着層、162:ナット、164:開口、170:光拡散板、171:光拡散層、172:波長変換層、174:プリズムシート、176:反射型偏光板、180:フロントカバー、180a:側板、180b:側板、180c:側板、180e:底板、180f:開口、180g:突出部、180h:フラップ、200:液晶表示モジュール、202:アレイ基板、204:画素、206:表示領域、208:走査線駆動回路、210:信号線駆動回路、212:端子、214:対向基板、216:偏光板、218:偏光板、220:タッチセンサ、222:第1のタッチ電極、224:第2のタッチ電極
 

Claims (20)

  1.  リアベゼル、
     前記リアベゼル上に位置し、前記リアベゼルと重なるフロントカバー、
     前記リアベゼルと前記フロントカバーの間に収容される光源基板、複数の発光ダイオード、および光拡散板を備え、
     前記複数の発光ダイオードは前記光源基板上に位置し、
     前記光拡散板は前記複数の発光ダイオード上に位置し、前記複数の発光ダイオードと重なり、前記複数の発光ダイオードから離隔し、
     前記リアベゼルと前記フロントカバーはいずれも底板、および前記底板と一体化される側板を有し、
     前記リアベゼルと前記フロントカバーの前記側板の少なくとも一方において、前記側板は、前記底板と重なる突出部を形成するように一部が屈曲し、
     前記光拡散板は前記突出部の上に位置し、前記突出部と重なる光源装置。
  2.  前記突出部の上面は、前記リアベゼルまたは前記フロントカバーの底板に対して平行である、請求項1に記載の光源装置。
  3.  前記突出部と一体化される前記側板は、前記突出部と連続し、前記突出部を挟む一対の平坦部を有し、
     前記突出部と一体化される前記側板は、前記一対の平坦部の間に切り欠きまたは開口を有する、請求項1に記載の光源装置。
  4.  前記突出部は前記リアベゼルの前記側板に設けられ、
     前記突出部の厚さは、前記リアベゼルの前記側板の厚さと同一である、請求項1に記載の光源装置。
  5.  前記突出部は前記リアベゼルの前記側板に設けられ、
     前記切り欠きまたは前記開口は、前記突出部よりも上に位置する、請求項3に記載の光源装置。
  6.  前記突出部は前記リアベゼルの前記側板に設けられ、
     前記切り欠きまたは前記開口は、前記突出部よりも下に位置する、請求項3に記載の光源装置。
  7.  前記突出部は前記リアベゼルの前記側板に設けられ、
     前記フロントカバーの前記側板は、前記切り欠き、または前記開口の少なくとも一部を露出する、請求項3に記載の光源装置。
  8.  前記突出部は前記リアベゼルの前記側板に設けられ、
     前記突出部の上面の面積は、前記切り欠き、または前記開口の面積と実質的に同一である、請求項3に記載の光源装置。
  9.  前記突出部は前記リアベゼルの前記側板に設けられ、
     前記リアベゼルの外側において、前記リアベゼルの底板は前記突出部から露出する、請求項1に記載の光源装置。
  10.  前記突出部は、前記リアベゼルの底面に平行な面において曲線形状を有する、請求項9に記載の光源装置。
  11.  前記突出部は、前記リアベゼルの底面に平行な面において複数の直線部を有する、請求項9に記載の光源装置。
  12.  前記突出部は前記フロントカバーに設けられ、
     前記突出部の厚さは、前記フロントカバーの前記側板の厚さと同一である、請求項1に記載の光源装置。
  13.  前記突出部は前記フロントカバーの前記側板に設けられ、
     前記切り欠きまたは前記開口は、前記突出部よりも上に位置する、請求項3に記載の光源装置。
  14.  前記突出部は前記フロントカバーの前記側板に設けられ、
     前記切り欠きまたは前記開口は、前記突出部よりも下に位置する、請求項3に記載の光源装置。
  15.  前記突出部は前記フロントカバーの前記側板に設けられ、
     前記リアベゼルの前記側板は、前記切り欠き、または前記開口の少なくとも一部を露出する、請求項3に記載の光源装置。
  16.  前記突出部は前記フロントカバーの前記側板に設けられ、
     前記突出部の上面の面積は、前記切り欠き、または前記開口の面積と実質的に同一である、請求項3に記載の光源装置。
  17.  前記リアベゼルは前記フロントカバー内に収容される、請求項1に記載の光源装置。
  18.  前記フロントカバーは前記リアベゼル内に収容される、請求項1に記載の光源装置。
  19.  前記リアベゼルと前記フロントカバーの前記側板はそれぞれ、一対のスリットを有し、
     前記リアベゼルは、前記一対のスリットの間で前記側板の一部が屈曲してフラップを形成し、
     前記フロントカバーは、前記一対のスリットの間で前記側板の一部が屈曲してフラップを形成し、
     前記リアベゼルのフラップは前記フロントカバーに収容され、前記フロントカバーのフラップは前記リアベゼルに収容される、請求項18に記載の光源装置。
  20.  底板、および底板と一体化される第1から第4の側板を有するリアベゼル、
     前記リアベゼル内に位置する一対のスペーサ、
     前記リアベゼル内に収容され、前記一対のスペーサに挟まれる光源基板、
     前記光源基板上の複数の発光ダイオード、および
     前記一対のスペーサと前記複数の発光ダイオード上に位置する光拡散板を備え、
     前記一対のスペーサは、光拡散板の厚さよりも大きな高さを有する光源装置。
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