特開 2022-23207 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022023207

(43)【公開日】2022-02-07

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13357 20060101AFI20220131BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20220131BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20220131BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20220131BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20220131BHJP

【ＦＩ】

G02F1/13357

F21S2/00 435

F21S2/00 431

F21S2/00 433

F21S2/00 432

G02F1/1335

F21Y115:10

F21Y115:30

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021179776

(22)【出願日】2021-11-02

(62)【分割の表示】P 2018510253の分割

【原出願日】2017-02-17

(31)【優先権主張番号】P 2016075681

(32)【優先日】2016-04-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001357

【氏名又は名称】特許業務法人つばさ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 岳志

(72)【発明者】

【氏名】三浦 光樹

(72)【発明者】

【氏名】吉松 朋之

【テーマコード（参考）】

2H291

2H391

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H291FA25Z

2H291FA38Z

2H291FA42Z

2H291FA52Z

2H291FA74Z

2H291FA75Z

2H291FA85Z

2H291FA86Z

2H291LA40

2H391AA15

2H391AB04

2H391AB08

2H391AC23

2H391AC53

2H391AD27

2H391AD36

2H391EA14

2H391EA26

3K244AA01

3K244BA26

3K244BA50

3K244CA03

3K244DA01

3K244DA02

3K244EC02

3K244EC07

3K244EC12

3K244GA01

3K244GA02

3K244GA03

3K244GA05

3K244GA10

3K244LA01

(57)【要約】

【課題】照明光の面内均一性を損なわずに更なる薄型化を図ることの可能な表示装置を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態の表示装置は、発光装置および表示パネルユニットを備えている。発光装置は、導光板、光源および反射板を有している。ここで、導光板は、光入射端面と、光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部を含む光出射面と、光出射面と対向する裏面とを有している。光源は、光入射端面に沿って配置されている。反射板は、導光板の裏面と対向して配置されている。表示装置は、さらに、導光板の裏面および反射板に接して配置され、導光板と反射板とを互いに固定するとともに光散乱部として機能するドットパターンを有している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光を出射する発光装置と、
前記発光装置と重なり合うように配置され、前記照明光を利用して画像を表示する表示パネルユニットと
を備え、
前記発光装置は、
光入射端面と、前記光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部を含む光出射面と、前記光出射面と対向する裏面とを有する導光板と、
前記光入射端面に沿って配置された光源と、
前記裏面と対向して配置された反射板と、
前記裏面および前記反射板に接して配置され、前記導光板と前記反射板とを互いに固定するとともに光散乱部として機能するドットパターンと
を有する
表示装置。

【請求項2】

前記表示パネルユニットは、
前記照明光を変調することにより前記画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルと前記光出射面の間に配置された輝度向上フィルムと、
前記表示パネルおよび前記輝度向上フィルムに接して配置され、前記表示パネルと前記輝度向上フィルムとを互いに接着もしくは粘着するとともに光拡散部として機能する第１固定層と
を有する
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記輝度向上フィルムと前記光出射面との間には、空隙が設けられている
請求項２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記凸部は、帯状となっている
請求項１に記載の表示装置。

【請求項5】

前記発光装置は、前記光源を複数有している
請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記導光板は、樹脂基板によって構成されている
請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記導光板は、ガラス基板によって構成されている
請求項１に記載の表示装置。

【請求項8】

前記光源は、ＬＥＤで構成されている
請求項５に記載の表示装置。

【請求項9】

前記第１固定層は、ヘイズ糊で構成されている
請求項２に記載の表示装置。

【請求項10】

前記表示パネルユニットは、前記輝度向上フィルムと前記光出射面との間に配置された第２固定層を更に有する
請求項２に記載の表示装置。

【請求項11】

前記複数の凸部は、前記第２固定層の屈折率よりも屈折率の高い材料で構成されている
請求項１０に記載の表示装置。

【請求項12】

前記凸部は、帯状となっており、
前記第１固定層は、前記輝度向上フィルムと前記複数の突起との間の光学的な干渉を緩和する機能を含む
請求項１０に記載の表示装置。

【請求項13】

前記輝度向上フィルムは、反射型偏光フィルムである
請求項２に記載の表示装置。

【請求項14】

前記反射型偏光フィルムは、光の干渉を利用し、Ｓ波をリサイクルし、入射光をＰ波に変換する
請求項１３に記載の表示装置。

【請求項15】

前記輝度向上フィルムは、プリズムシートである
請求項２に記載の表示装置。

【請求項16】

前記第１固定層は、光散乱部として機能する
請求項２に記載の表示装置。

【請求項17】

前記導光板は、ガラス基板によって構成され、
前記光源は、ＬＥＤで構成されている
請求項５に記載の表示装置。

【請求項18】

前記導光板は、樹脂基板によって構成され、
前記光源は、ＬＥＤで構成されている
請求項５に記載の表示装置。

【請求項19】

前記凸部は、帯状となっており、
前記輝度向上フィルムと前記光出射面との間には、空隙が設けられている
請求項２に記載の表示装置。

【請求項20】

前記凸部は、帯状となっており、
前記表示パネルユニットは、前記輝度向上フィルムと前記光出射面との間に配置された第２固定層を更に有する
請求項２に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、エッジライト方式の発光装置を備えた表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、薄型化に適したエッジライト方式の発光装置が、表示パネルのバックライトとして多く用いられている（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３－９３１９５号公報

【発明の概要】

【0004】

ところで、上記の発光装置を備えた表示装置では、更なる薄型化と製造コスト低減が要望されている。従って、更なる薄型化と製造コスト低減を図ることの可能な表示装置を提供することが望ましい。

【0005】

本開示の一実施形態の表示装置は、照明光を出射する発光装置と、発光装置と重なり合うように配置され、照明光を利用して画像を表示する表示パネルユニットとを備えている。発光装置は、導光板、光源および反射板を有している。ここで、導光板は、光入射端面と、光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部を含む光出射面と、光出射面と対向する裏面とを有している。光源は、光入射端面に沿って配置されている。反射板は、導光板の裏面と対向して配置されている。発光装置は、さらに、導光板の裏面および反射板に接して配置され、導光板と反射板とを互いに固定するとともに光散乱部として機能するドットパターンを有している。

【0006】

本開示の一実施形態の表示装置では、反射板が、光散乱部として機能するドットパターンによって導光板の裏面に貼り合わされている。これにより、拡散板が省略され得るとともに、反射板が導光板と一体となる。また、本開示では、導光板の光出射面に、光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部が設けられている。これにより、プリズムシートが省略され得るとともに、複数の凸部が導光板と一体となる。また、本開示では、光学シートが、光拡散部として機能する固定層によって表示パネルの裏面に貼り合わされている。これにより、拡散シートが省略されるとともに、光学シートが表示パネルと一体となる。

【0007】

本開示の一実施形態の表示装置によれば、反射板を、光散乱部として機能するドットパターンによって導光板の裏面に貼り合わせ、導光板の光出射面に、光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部を設け、さらに、光学シートを、光拡散部として機能する固定層によって表示パネルの裏面に貼り合わせるようにしたので、光学部品の点数を削減することができ、さらに、ドットパターンおよび固定層が機能を兼ねた分だけ薄型化することができる。従って、更なる薄型化と製造コスト低減を図ることができる。なお、本開示の効果は、ここに記載された効果に必ずしも限定されず、本明細書中に記載されたいずれの効果であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施の形態に係る表示装置の全体構成の一例を表す断面図である。

【図2】図１に示した発光装置の上面構成例を表す平面図である。

【図3】図１に示した発光装置の上面構成例を表す平面図である。

【図4】図１に示した表示装置の全体構成の一変形例を表す断面図である。

【図5】本開示の表示装置を搭載したタブレット型端末装置（適用例１）の外観を表す斜視図である。

【図6】本開示の表示装置を搭載した他のタブレット型端末装置（適用例１）の外観を表す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（表示装置）
２．表示装置の適用例

【0010】

＜１．実施の形態＞
［構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置１の全体構成例を表した断面図である。表示装置１は、例えば、照明光を出射する発光装置１０と、発光装置と重なり合うように配置され、照明光を利用して画像を表示する表示パネルユニット２０とを備えている。

【0011】

（発光装置１０）
図２は、表示装置１の上面構成例を表した平面図である。発光装置１０は、エッジライト方式の面発光装置である。発光装置１０は、上面から照明光を出力するものであり、照明光によって表示パネルユニット２０を背後から照明する。発光装置１０は、例えば、導光板１１、複数の光源１２、反射板１３およびドットパターン１４を有している。

【0012】

導光板１１は、導光板１１の側面の１つである光入射端面１１Ａに配置された複数の光源１２からの光を導光板１１の上面である光出射面１１Ｂに導くものである。導光板１１は、例えば、ガラス基板、または、光透過性の樹脂基板によって構成されている。導光板１１は、例えば、光入射端面１１Ａと、光出射面１１Ｂと、光出射面１１Ｂと対向する裏面１１Ｃとを有している。導光板１１は、導光板１１の上面に配置される表示パネルユニット２０に対応した形状、例えば、光入射端面１１Ａ、光出射面１１Ｂおよび裏面１１Ｃで囲まれた直方体状となっている。

【0013】

導光板１１は、光出射面１１Ｂに、所定のパターン化された形状を有している。具体的には、光出射面１１Ｂは、光入射端面１１Ａと直交する方向に延在する複数の帯状凸部１１ａを含んでいる。複数の帯状凸部１１ａは、それぞれ、プリズム形状となっており、各帯状凸部１１ａの配列方向（各帯状凸部１１ａの延在方向と直交する方向）の発散角を狭めるようになっている。つまり、複数の帯状凸部１１ａは、プリズムシートと同様の機能を有している。複数の帯状凸部１１ａは、例えば、ガラス基板の上面を削ることにより形成される。複数の帯状凸部１１ａは、光透過性の樹脂基板に対して、光出射面１１Ｂの形状を反転させた形状を有する金型をプレスすることにより形成されていてもよい。

【0014】

複数の帯状凸部１１ａは、例えば、光出射面１１Ｂの全面に形成されており、例えば、光出射面１１Ｂのうち、光入射端面１１Ａと接する端部から、光出射面１１Ｂのうち、光入射端面１１Ａと対向する端面１１Ｄと接する端部に亘って延在していてもよい。複数の帯状凸部１１ａは、例えば、光出射面１１Ｂの一部だけに形成されていてもよい。複数の帯状凸部１１ａは、例えば、図３に示したように、光出射面１１Ｂのうち、光入射端面１１Ａ近傍の領域を避けて形成されていてもよい。

【0015】

複数の光源１２は、光入射端面１１Ａに沿って並んで配置されており、光入射端面１１Ａと平行な方向に延在する線状光源を構成している。各光源１２は、光入射端面１１Ａに向かって光を出射するようになっており、例えば、光入射端面１１Ａとの対向面に発光スポットを有する発光素子からなる。そのような発光素子としては、例えば、ＬＥＤ、または、レーザダイオード（ＬＤ；Laser Diode）などが挙げられる。

【0016】

反射板１３は、導光板１１の背後（裏面１１Ｂ）と対向して配置されている。反射板１３は、導光板１１の背後から漏れ出てきた光を導光板１１側に戻すものであり、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有している。これにより、光源１２からの射出光を効率的に利用することができ、また、正面輝度の向上にも役立っている。反射板１３は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）や銀蒸着フィルム、多層膜反射フィルム、白色ＰＥＴなどからなる。

【0017】

ドットパターン１４は、裏面１１Ｃおよび反射板１３に接して配置され、導光板１１と反射板１３とを互いに固定するとともに光散乱部として機能する。導光板１１と反射板１３とをドットパターン１４によって接着することで、裏面１１Ｃの多くが空気層と接することになる。これにより、裏面１１Ｃにおいて全反射条件が概ね満たされるので、導光板１１の内部に光を十分に伝播させ、光出射面１１Ｂにおける輝度の不均一等が抑制される。従って、ドットパターン１４は、拡散板として機能する。

【0018】

（表示パネルユニット２０）
表示パネルユニット２０は、表示パネル２１、光学シート２２および固定層２３を有している。

【0019】

表示パネル２１は、照明光を変調することにより画像を表示するものであり、例えば、液晶パネルにより構成されている。光学シート２２は、表示パネル２１と光出射面１１Ｂとの間に配置されており、例えば、輝度向上フィルムを含んでいる。輝度向上フィルムは、導光板１１から斜め方向に出射した光を正面方向に立ち上げるようになっており、正面輝度を高めることができるようになっている。輝度向上フィルムとしては、例えば、プリズムシートや、反射型偏光フィルムなどが挙げられる。プリズムシートは、例えば、プリズムによる二重反射および光の屈折を利用して、光線を集約させるものである。反射型偏光フィルムとは、光の干渉を利用し、Ｓ波をリサイクルし、入射光をＰ波に変換するものである。光学シート２２は、輝度向上フィルムの他に、例えば、拡散板、拡散シートなどを含んでいてもよい。

【0020】

固定層２３は、表示パネル２１および光学シート２２に接して配置されており、表示パネル２１と光学シート２２とを互いに接着もしくは粘着するとともに光拡散部として機能する。固定層２３は、例えば、ヘイズ糊（拡散糊）で構成されている。従って、固定層２３は、拡散シートとして機能する。

【0021】

ここで、本実施の形態では、光学シート２２と光出射面１１Ｂとの間には、空隙Ｇが設けられている。そのため、導光板１１（具体的には、複数の帯状凸部１１ａ）が、屈折率の比較的低い材料（例えば、樹脂材料）で構成されている場合であっても、空隙Ｇの屈折率と各帯状凸部１１ａの屈折率との差による屈折作用により、各帯状凸部１１ａの配列方向（各帯状凸部１１ａの延在方向と直交する方向）に対して十分な集光機能が得られる。

【0022】

なお、例えば、図４に示したように、光学シート２２と光出射面１１Ｂとの間（空隙Ｇに相当する箇所）に、固定層２４が設けられていてもよい。固定層２４は、光学シート２２と光出射面１１Ｂとに接して配置されており、光学シート２２と導光板１１とを互いに固定するとともに光散乱部として機能してもよい。このとき、導光板１１（具体的には、複数の帯状凸部１１ａ）は、固定層２４の屈折率よりも屈折率の高い材料（例えば、ガラス）で構成されていることが好ましい。また、各帯状凸部１１ａから光漏れが生じるのを抑制する観点からは、各帯状凸部１１ａのうち、固定層２４との接する部分が、できるだけ少なくなっていることが好ましい。例えば、各帯状凸部１１ａの先端部分だけが、固定層２４に接していることが好ましい。

【0023】

[効果]
次に、本実施の形態の表示装置１の効果について説明する。

【0024】

本実施の形態では、反射板１３が、光散乱部として機能するドットパターン１４によって導光板１１の裏面１１Ｃに貼り合わされている。これにより、拡散板が省略され得るとともに、反射板１３が導光板１１と一体となる。また、本実施の形態では、導光板１１の光出射面１１Ｂに、光入射端面１１Ａと直交する方向に延在する複数の帯状凸部１１ａが設けられている。これにより、プリズムシートが省略され得るとともに、複数の帯状凸部１１ａが導光板１１と一体となる。また、本実施の形態では、光学シート２２が、光拡散部として機能する固定層２３によって表示パネル２１の裏面に貼り合わされている。これにより、拡散シートが省略されるとともに、光学シート２２が表示パネル２１と一体となる。

【0025】

以上のことから、本実施の形態では、光学部品の点数を削減することができ、さらに、ドットパターン１４および固定層２３が機能を兼ねた分だけ薄型化することができる。従って、更なる薄型化と製造コスト低減を図ることができる。

【0026】

本実施の形態では、光学シート２２は、輝度向上フィルムを含んでいる。これにより、輝度向上フィルムと、複数の帯状凸部１１ａとが光学的に互いに干渉し合う虞がある。しかし、本実施の形態では、光学シート２２と、表示パネル２１との間には、光散乱部として機能する固定層２３が設けられているので、輝度向上フィルムと、複数の帯状凸部１１ａとの光学的な干渉は固定層２３によって緩和される。その結果、光出射面１１Ｂにおける輝度の不均一等を抑制することができる。このように、本実施の形態では、固定層２３が光散乱部として機能するので、拡散シートを省略することができる。従って、更なる薄型化と製造コスト低減を図ることができる。

【0027】

また、本実施の形態では、光学シート２２と光出射面１１Ｂとの間には、空隙Ｇが設けられている。これにより、導光板１１（具体的には、複数の帯状凸部１１ａ）が、屈折率の比較的低い材料（例えば、樹脂材料）で構成されている場合であっても、空隙Ｇの屈折率と各帯状凸部１１ａの屈折率との差による屈折により、各帯状凸部１１ａの配列方向（各帯状凸部１１ａの延在方向と直交する方向）において十分な集光作用が得られる。このように、本実施の形態では、各帯状凸部１１ａが十分な集光機能を有するので、光学シート２２において、プリズムシートを省略することができる。従って、更なる薄型化と製造コスト低減を図ることができる。

【0028】

＜２．表示装置の適用例＞
以下、表示装置１の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。換言すれば、表示装置１は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

【0029】

図５は、表示装置１が適用されるタブレット型端末装置の外観を表したものである。図６は、表示装置１が適用される他のタブレット型端末装置の外観を表したものである。これらのタブレット型端末装置は、いずれも、例えば表示部２１０および非表示部２２０を有しており、この表示部２１０が表示装置１により構成されている。

【0030】

以上、実施の形態および適用例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本開示の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本開示が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。

【0031】

また、例えば、本開示は以下のような構成を取ることができる。
（１）
照明光を出射する発光装置と、
前記発光装置と重なり合うように配置され、前記照明光を利用して画像を表示する表示パネルユニットと
を備え、
前記発光装置は、
光入射端面と、前記光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部を含む光出射面と、前記光出射面と対向する裏面とを有する導光板と、
前記光入射端面に沿って配置された光源と、
前記裏面と対向して配置された反射板と、
前記裏面および前記反射板に接して配置され、前記導光板と前記反射板とを互いに固定するとともに光散乱部として機能するドットパターンと
を有し、
前記表示パネルユニットは、
前記照明光を変調することにより前記画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルと前記光出射面の間に配置された光学シートと、
前記表示パネルおよび前記光学シートに接して配置され、前記表示パネルと前記光学シートとを互いに接着もしくは粘着するとともに光拡散部として機能する固定層と
を有する
表示装置。
（２）
前記光学シートは、輝度向上フィルムである
（１）に記載の表示装置。
（３）
前記光学シートと前記光出射面との間には、空隙が設けられている
（１）または（２）に記載の表示装置。
（４）
表示装置を備え、
前記表示装置は、
照明光を出射する発光装置と、
前記発光装置と重なり合うように配置され、前記照明光を利用して画像を表示する表示パネルユニットと
を有し、
前記発光装置は、
光入射端面と、前記光入射端面と直交する方向に延在する複数の凸部を含む光出射面と、前記光出射面と対向する裏面とを有する導光板と、
前記光入射端面に沿って配置された光源と、
前記裏面と対向して配置された反射板と、
前記裏面および前記反射板に接して配置され、前記導光板と前記反射板とを互いに固定するとともに光散乱部として機能するドットパターンと
を有し、
前記表示パネルユニットは、
前記照明光を変調することにより前記画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルと前記光出射面の間に配置された光学シートと、
前記表示パネルおよび前記光学シートに接して配置され、前記表示パネルと前記光学シートとを互いに接着もしくは粘着するとともに光拡散部として機能する固定層と
を有する
電子機器。

【0032】

本出願は、日本国特許庁において２０１６年４月５日に出願された日本特許出願番号第２０１６－０７５６８１号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。

【0033】

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】