特許第6580161号(P6580161)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6580161
(24)【登録日】2019年9月6日
(45)【発行日】2019年9月25日
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/13357 20060101AFI20190912BHJP
   G02F 1/1333 20060101ALI20190912BHJP
   F21S 2/00 20160101ALI20190912BHJP
   F21Y 105/16 20160101ALN20190912BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20190912BHJP
【FI】
   G02F1/13357
   G02F1/1333
   F21S2/00 480
   F21Y105:16
   F21Y115:10
【請求項の数】17
【全頁数】13
(21)【出願番号】特願2017-556284(P2017-556284)
(86)(22)【出願日】2015年12月17日
(86)【国際出願番号】JP2015085420
(87)【国際公開番号】WO2017104058
(87)【国際公開日】20170622
【審査請求日】2018年8月23日
(73)【特許権者】
【識別番号】512225287
【氏名又は名称】堺ディスプレイプロダクト株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100168583
【弁理士】
【氏名又は名称】前井 宏之
(72)【発明者】
【氏名】淺水 智広
(72)【発明者】
【氏名】寺川 大輔
(72)【発明者】
【氏名】三好 徳成
【審査官】 後藤 昌夫
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2013/035601(WO,A1)
【文献】 特開2013−246439(JP,A)
【文献】 米国特許出願公開第2012/0257417(US,A1)
【文献】 国際公開第2015/186765(WO,A1)
【文献】 国際公開第2012/032978(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02F 1/13357
G02F 1/1333
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルと、
前記表示パネルに対向して配置され、光源の実装された基板と、
前記表示パネルと前記基板との間に配置された拡散板と、
前記拡散板を支持する支持部と、
前記光源から出射された光を通過させる通光部と
を備える、表示装置であって、
前記支持部は、
前記拡散板を前記基板側から支持する第1支持部材と、
前記拡散板を前記表示パネル側から支持する周壁部を含む第2支持部材と
を含み、
前記光源から出射され前記拡散板を透過して第1方向に進む光は、前記通光部を通過することなく前記第2支持部材によって反射され、
前記光源から出射され前記拡散板を透過して第2方向に進む光は、前記第2支持部材によって反射されることなく前記通光部に通り抜け
前記拡散板は矩形状であり、
前記支持部は、前記拡散板の周縁を支持し、
前記通光部は、前記支持部の四隅の全部または一部において前記周壁部を切り欠いた切欠部を含む、表示装置。
【請求項2】
前記切欠部は、正面視において四角形状又は三角形状を有する、請求項に記載の表示装置。
【請求項3】
前記切欠部は、正面視において頂角が直角をなす三角形状を有する、請求項またはに記載の表示装置。
【請求項4】
前記切欠部は、正面視において頂角が鋭角をなす三角形状を有する、請求項またはに記載の表示装置。
【請求項5】
前記拡散板は前記第1支持部材および前記第2支持部材に挟まれる、請求項1からのいずれかに記載の表示装置。
【請求項6】
前記通光部は、前記支持部の開口として設けられる、請求項1からのいずれかに記載の表示装置。
【請求項7】
前記支持部は、前記基板を収容する、請求項1からのいずれかに記載の表示装置。
【請求項8】
前記第2支持部材に前記通光部が設けられる、請求項1からのいずれかに記載の表示装置。
【請求項9】
前記第2支持部材は、前記通光部によって複数に分離される、請求項1からのいずれかに記載の表示装置。
【請求項10】
前記第1支持部材は、前記基板を収容し、
前記第2支持部材は、前記第1支持部材および前記拡散板と接触する、請求項1からのいずれかに記載の表示装置。
【請求項11】
前記第1支持部材は、底面部と、側壁部とを有し、
前記側壁部の内周面は、前記底面部から前記拡散板までの間で斜め外側に傾斜する、請求項1から10のいずれかに記載の表示装置。
【請求項12】
前記第1支持部材は、底面部と、側壁部とを有し、
前記第1支持部材の前記側壁部の内周面は、前記第2支持部材の内周面よりも内側に位置する、請求項1から10のいずれかに記載の表示装置。
【請求項13】
前記拡散板と前記表示パネルとの間に位置し、前記第2支持部材に載置された光学シートをさらに備え、
前記第2支持部材の内周面は、前記拡散板から前記光学シートまでの間で斜め外側に傾斜する、請求項1から12のいずれかに記載の表示装置。
【請求項14】
前記表示パネルの周縁を覆うベゼルをさらに備える、請求項1から13のいずれかに記載の表示装置。
【請求項15】
前記ベゼルは、
前記表示パネルの周縁を覆う額縁部と、
前記支持部の外周面を覆う側壁部と
を有する、請求項14に記載の表示装置。
【請求項16】
前記ベゼルの前記額縁部は、前記表示パネルの周縁に当接する、請求項15に記載の表示装置。
【請求項17】
前記ベゼルの前記側壁部の内周面は、前記支持部の外周面に当接する、請求項15または16に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、直下型のバックライトを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、液晶パネルを画像表示部として備える表示装置が広く普及している。この表示装置は、液晶パネルの背面側にバックライトを配して構成されている。
【0003】
バックライトは、種々の形式で採用され、液晶パネルの背面全体に対向する位置に光源を配置する直下型がその一つの形式として採用されている。例えば、特許文献1には、上面に開口部を有する扁平な筐体内に円筒光源及び反射体を配すと共に、筐体の開口部に光透過拡散体を配設したバックライト装置が開示されている。
【0004】
このようなバックライト装置を備えた表示装置は、光源からの光を光透過拡散体により拡散し、拡散した光を液晶パネルにより変調して透過させ、液晶パネルの正面に画像を表示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2002−169479号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上述した特許文献1では、筐体の内面に底面部と側面部とで反射性能が異なる反射体を設けることにより、照光面における輝度の低い部分の光量と輝度の高い部分の光量を平均化して輝度ムラを軽減することができるとしている。
【0007】
しかしながら、特許文献1に開示されたバックライト装置では、筐体の側面部にて反射された光は照光面内の内側の領域へ導かれるため、照光面の四隅部分では十分な輝度が得られないという問題点を有している。
【0008】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、表示面内における輝度分布の均一性を高めることができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願の表示装置は、一面に画像が表示される表示パネルと、該表示パネルの他面に対向配置され、複数の光源が実装された基板と、前記表示パネルと前記基板との間に配置される矩形状の拡散板と、前記光源からの光が通過する開口を有し、前記拡散板の周縁を表示パネル側及び基板側から挟み込むことにより、前記拡散板を支持する2つの支持部材とを備える表示装置において、前記表示パネル側の支持部材の四隅に、前記拡散板を透過した光が通り抜ける通光部を設けてあることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本願によれば、表示面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】実施の形態1に係る表示装置の分解斜視図である。
図2】実施の形態1に係る表示装置の縦断面図である。
図3】実施の形態1に係る表示装置の部分正面図である。
図4図3のIV−IV線における断面図である。
図5図3のV−V線における断面図である。
図6】実施の形態1における切欠部の変形例を示す図である。
図7】実施の形態2に係る表示装置の部分正面図である。
図8図7のVIII−VIII線における断面図である。
図9】実施の形態3に係る表示装置の部分正面図である。
図10】実施の形態3における切欠部の変形例を示す図である。
図11】実施の形態4に係る表示装置の部分正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
(実施の形態1)
図1は実施の形態1に係る表示装置の分解斜視図であり、図2は実施の形態1に係る表示装置の縦断面図である。本実施の形態に係る表示装置は、例えば、装置正面側に液晶パネル1を備え、装置背面側に光源部2を備えた液晶表示装置である。
【0013】
液晶パネル1は、マトリクス状に配列された複数の液晶表示素子を備え、パネル正面に画像を表示する矩形状の表示パネルである。
【0014】
光源部2は、液晶パネル1の背面側から光を照射する直下型のバックライト装置である。光源部2は、LED(Light Emitting Diode)基板21、拡散板22、及び光学シート23を備え、LED基板21の光源(LEDチップ211)が出射する光を、拡散板22及び光学シート23を介して、液晶パネル1に照射する。
【0015】
LED基板21は、矩形状の基板210と、基板210の長手方向及び短手方向に沿ってそれぞれ略等間隔に実装された複数のLEDチップ211,211,…,211とを備える。LEDチップ211は、例えば、発光ダイオード素子と、当該発光ダイオード素子を覆う蛍光体と、これらを収容する収容体とをパッケージ化したものである。なお、LED基板21の表面には、高反射性を有する反射シート212が設けられている。反射シート212は、例えば光反射率が85%以上の反射体により形成されていることが好ましい。また、基板210の表面に白色系の塗料を塗布した構成としてもよい。
【0016】
拡散板22は、透明度が高いアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の合成樹脂により形成されており、所定の厚みを有する矩形状の板体である。拡散板22は、内部に分散配置された多数の拡散粒子を備え、透過する光を拡散させる機能を有する。すなわち、拡散板22の一面から入射するLEDチップ211からの光は、厚み方向へ透過する際に内部の拡散粒子によって拡散され、その一部は拡散板22の他面側へ透過し、残りの一部は拡散板22の一面側へ反射する。
【0017】
光学シート23は、所定の光学特性を有する透光性のシートであり、複数のシートの積層体により構成されている。本実施の形態では、光学シート23は、拡散シート23a、レンズシート23b、及び反射型偏光シート23cの積層体として形成されている。なお、光学シート23が備えるシートの枚数及び構成は、要求される輝度仕様や光学特性などに応じて適宜変更することが可能である。
【0018】
表示装置は、LED基板21を収容するパネルシャーシ3を備える。本実施の形態では、パネルシャーシ3は、浅底の筐体である背面側パネルシャーシ31と、中央部に開口を有する額縁状の枠体である正面側パネルシャーシ32とを備える。
【0019】
背面側パネルシャーシ31は、LEDチップ211が実装されたLED基板21が取り付けられる矩形状の底面部311と、底面部311の縁辺から垂直に立ち上がる側壁部312とを備える。背面側パネルシャーシ31は、LEDチップ211から発せられる熱を放熱するために、例えば熱伝動性に優れたアルミニウム等の金属により形成される。また、側壁部312の内周面は、底面部311と拡散板22との間で斜め外側に傾斜する傾斜面(すなわち、側壁部312の厚みが、高さ方向に徐々に薄くなるテーパー状の傾斜面)となっており、入射した光を装置正面側へ反射するように構成されている。このため、傾斜面は、例えば反射率が85%以上の反射体により形成されていることが好ましい。また、傾斜面に高反射性の反射シートを設ける構成であってもよく、反射面に白色系の塗料を塗布する構成としてもよい。
【0020】
正面側パネルシャーシ32は、中央部に開口を有し、4つの周壁部321からなる額縁状の枠体であり、背面側パネルシャーシ31との間で拡散板22の周縁を挟み込むことにより、拡散板22を支持するように構成されている。また、周壁部321の内周面は、拡散板22と光学シート23との間で斜め外側に傾斜した傾斜面(すなわち、周壁部321の厚みが、高さ方向に徐々に薄くなるテーパー状の傾斜面)となっており、入射した光を装置正面側へ反射するように構成されている。このため、傾斜面は、例えば反射率が85%以上の反射体により形成されていることが好ましい。また、傾斜面に高反射性の反射シートを設ける構成であってもよく、反射面に白色系の塗料を塗布する構成としてもよい。
【0021】
また、表示装置は、液晶パネル1の周縁を装置正面側から覆う額縁状のベゼル4を備える。ベゼル4は、中央部に開口を有し、パネルシャーシ3より少しだけ大きい枠体であり、液晶パネル1の周縁を正面から覆う額縁部41と、パネルシャーシ3の外周面を覆う側壁部42とを備える。背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との間で拡散板22を挟み込み、正面側パネルシャーシ32に光学シート23及び液晶パネル1を載置した状態にて、ベゼル4を取り付けた場合、額縁部41の内周面は液晶パネル1の正面側周縁に当接し、側壁部42の内周面は背面側パネルシャーシ31及び正面側パネルシャーシ32の外周面に当接する。よって、液晶パネル1は、光学シート23と共に、ベゼル4の額縁部41と正面側パネルシャーシ32とにより挟持された状態にて支持される。
【0022】
以上により、本実施の形態に係る表示装置が構成される。表示装置は、光源部2を用いて液晶パネル1の背面側から光を照射すると共に、液晶パネル1に配列されている各液晶表示素子を図に示していない駆動回路により駆動制御し、各液晶表示素子(各画素)における光の透過率を調整することにより、画像表示を行う。
【0023】
図3は実施の形態1に係る表示装置の部分正面図、図4図3のIV−IV線における断面図、図5図3のV−V線における断面図である。なお、図3に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル1及び光学シート23を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ31を示す領域を灰色により示している。
【0024】
本実施の形態では、拡散板22を透過した光が液晶パネル1の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠いた切欠部321aを設けている。図3に示した例では、正面視において四角形状となるように、かつ、周壁部321の底面部における厚みと同程度の大きさとなるように、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠いた切欠部321aを示している。
【0025】
拡散板22は、LEDチップ211,211,…,211からの光が透過する際、内部の拡散粒子によって光を拡散するので、液晶パネル1側へ透過する光の面内の輝度分布を均一化する機能を有している。しかしながら、一般的には、LED等の光源からパネルシャーシまでの距離は、縦方向又は横方向に対して、斜め方向の距離が遠いため、パネルの四隅領域では光量が減少し、四隅以外の領域と比較して相対的に暗さが目立つ傾向にある。
【0026】
これに対し、本実施の形態では、正面側パネルシャーシ32の四隅に切欠部321aを設けているので、拡散板22を透過し、液晶パネル1の四隅領域に向かう光は、正面側パネルシャーシ32によって遮られることなく、液晶パネル1の四隅領域に到達する(図5を参照)。一方、液晶パネル1の四隅領域を除く周辺領域には正面側パネルシャーシ32の周壁部321が存在するので、周辺領域に向かう光の一部は周壁部321によって遮られる(図4を参照)。
【0027】
すなわち、実施の形態1では、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量は切欠部321aが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル1の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
【0028】
なお、切欠部321aの大きさは、額縁部41の幅、液晶パネル1の四隅からLEDチップまでの距離等に応じて適宜設計することが可能である。図6は実施の形態1における切欠部321aの変形例を示す図である。図6に示す部分正面図では、図3と同様に、背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル1及び光学シート23を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ31を示す領域を灰色により示している。
【0029】
図6に示した例では、正面視において矩形状となるように、かつ、背面側パネルシャーシ31の側壁部312の厚み(底面部の厚み)と同程度の大きさとなるように、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠いた切欠部321aを示している。
【0030】
図6に示す切欠部321aの大きさは、図3に示す切欠部321aより大きいため、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量を増やすことができる。すなわち、液晶パネル1の四隅領域における光量は、切欠部321aの大きさによって変化するので、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一となるように、切欠部321aの大きさを適宜設計することが好ましい。
【0031】
以上のように、実施の形態1では、正面側パネルシャーシ32の四隅に切欠部321aを設けることによって、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量を増大させ、四隅領域での光量の減少を抑えることができるので、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一性を高めることが可能となる。
【0032】
特に、パネルの周縁を十分に多い隠すことができない狭額縁化の表示装置であっても、有効表示画面内における輝度分布の均一性を確保することができる。また、本実施の形態に係る表示装置を複数枚並置してマルチディスプレイ装置を構成したとしても、複数枚を突き合わせた四隅領域において、暗部が目立つことがなくなる。
【0033】
(実施の形態2)
実施の形態1では、正面側パネルシャーシ32の四隅の全部を切り欠いた切欠部321aについて説明したが、正面側パネルシャーシ32の四隅部分を部分的に残す構成としてもよい。
実施の形態2では、正面側パネルシャーシ32の四隅部分を部分的に残して切欠部を形成した構成について説明する。なお、表示装置の全体構成は実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
【0034】
図7は実施の形態2に係る表示装置の部分正面図、図8図7のVIII−VIII線における断面図である。なお、図7に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル1及び光学シート23を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ31を示す領域を灰色により示している。
【0035】
実施の形態2では、拡散板22を透過した光が液晶パネル1の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ32の四隅の一部を切り欠いた切欠部321bを設けている。図7及び図8に示した例では、正面視において四角形状となるように、かつ、周壁部321の底面部における厚みと同程度の大きさとなるように、正面側パネルシャーシ32の四隅の上側部分(液晶パネル1寄りの部分)を切り欠くことにより形成した切欠部321bを示している。
【0036】
実施の形態2においても、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量は切欠部321bが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル1の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
【0037】
(実施の形態3)
実施の形態3では、正面側パネルシャーシ32の四隅に形成する切欠部の形状を異ならせた形態について説明する。
なお、表示装置の全体構成は実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
【0038】
図9は実施の形態3に係る表示装置の部分正面図である。なお、図9に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル1及び光学シート23を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ31を示す領域を灰色により示している。
【0039】
実施の形態3では、拡散板22を透過した光が液晶パネル1の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠いた切欠部321cを設けている。図9に示した例では、正面視において頂角が直角をなす三角形状となるように、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠くことにより形成した切欠部321cを示している。
【0040】
実施の形態3においても、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量は切欠部321が存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル1の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
【0041】
なお、切欠部321cの大きさは、額縁部41の幅、液晶パネル1の四隅からLEDチップまでの距離等に応じて適宜設計することが可能である。図10は実施の形態3における切欠部321cの変形例を示す図である。図10に示す部分正面図では、図9と同様に、背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル1及び光学シート23を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ31を示す領域を灰色により示している。
【0042】
図10に示した例では、正面視において三角形状となるように、かつ、切欠部321の各辺の長さが図9に示したものより長くなるように、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠いた切欠部321cを示している。
【0043】
図10に示す切欠部321cの大きさは、図9に示す切欠部321cより大きいため、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量を増やすことができる。すなわち、液晶パネル1の四隅領域における光量は、切欠部321cの大きさによって変化するので、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一となるように、切欠部321cの大きさを適宜設計することが好ましい。
【0044】
(実施の形態4)
実施の形態4では、正面側パネルシャーシ32の四隅に形成する切欠部の形状を異ならせた形態について説明する。
なお、表示装置の全体構成は実施の形態1と同様であるため、その説明を省略することとする。
【0045】
図11は実施の形態4に係る表示装置の部分正面図である。なお、図11に示す部分正面図では、背面側パネルシャーシ31と正面側パネルシャーシ32との位置関係を明瞭化するために、液晶パネル1及び光学シート23を省略して記載すると共に、背面側パネルシャーシ31を示す領域を灰色により示している。
【0046】
実施の形態4では、拡散板22を透過した光が液晶パネル1の四隅へ通り抜けるための通光部として、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠いた切欠部321dを設けている。図11に示した例では、正面視において頂角が鋭角をなす三角形状となるように、正面側パネルシャーシ32の四隅を切り欠くことにより形成した切欠部321dを示している。
【0047】
実施の形態4においても、液晶パネル1の四隅領域に到達する光の光量は切欠部321dが存在しない場合と比較して相対的に増大するので、液晶パネル1の四隅付近での光量の減少を抑えることができ、液晶パネル1の面内における輝度分布の均一性を高めることができる。
【0048】
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。また、各実施の形態で記載されている技術的特徴は、お互いに組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0049】
1 液晶パネル
2 光源部
3 パネルシャーシ
4 ベゼル
21 LED基板
22 拡散板
23 光学シート
31 背面側パネルシャーシ
32 正面側パネルシャーシ
211 LEDチップ
212 反射シート
321a〜321d 切欠部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11