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特許7086717光源装置、これを備えるバックライト装置、および液晶表示装置
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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】
(24)【登録日】2022-06-10
(45)【発行日】2022-06-20
(54)【発明の名称】光源装置、これを備えるバックライト装置、および液晶表示装置
(51)【国際特許分類】
   F21S 2/00 20160101AFI20220613BHJP
   F21V 19/00 20060101ALI20220613BHJP
   G02F 1/13357 20060101ALI20220613BHJP
   G02F 1/1333 20060101ALI20220613BHJP
   F21Y 115/10 20160101ALN20220613BHJP
【FI】
F21S2/00 439
F21V19/00 150
F21V19/00 450
G02F1/13357
G02F1/1333
F21Y115:10
【請求項の数】 14
(21)【出願番号】P 2018102530
(22)【出願日】2018-05-29
(65)【公開番号】P2019023993
(43)【公開日】2019-02-14
【審査請求日】2021-02-16
(31)【優先権主張番号】P 2017142239
(32)【優先日】2017-07-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110001737
【氏名又は名称】特許業務法人スズエ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】金木 豪
(72)【発明者】
【氏名】田中 裕理
【審査官】山崎 晶
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-210963(JP,A)
【文献】特開2004-006081(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
F21S 2/00
F21V 19/00
G02F 1/13357
G02F 1/1333
F21Y 115/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
実装領域、接着領域、および長辺を有する配線基板と、
前記配線基板の実装領域に前記長辺に沿って並んで実装された複数の光源と、
前記配線基板の接着領域に接着された熱反応型の粘着シートと、を備え、
前記接着領域は、前記複数の光源と前記長辺との間に延在した第1接着領域と、それぞれ隣合う前記光源の間を通って前記第1接着領域まで延在した複数の第3接着領域と、を含み、
前記粘着シートは、前記第1接着領域上に接着され前記第1接着領域に沿って延在した第1領域を有している、
光源装置。
【請求項2】
前記接着領域は、前記光源を挟んで前記第1接着領域の反対側に延在した第2接着領域を含み、
前記熱反応型の粘着シートは、前記第1接着領域上に接着された前記第1領域と、前記第2接着領域上に接着された第2領域と、を有している請求項に記載の光源装置。
【請求項3】
前記光源は、前記配線基板と交差する方向に延在する出射面と、前記出射面に対向した背面と、を有し、
前記第1接着領域の幅は、前記光源の前記出射面と背面との間の間隔よりも小さく、
前記粘着シートの第1領域は、前記第1接着領域の幅以下の幅を有し、前記第1接着領域に沿って延在している請求項に記載の光源装置。
【請求項4】
前記光源は、前記配線基板と交差する方向に延在する出射面と、前記出射面に対向した背面と、を有し、
前記第1接着領域の幅は、前記光源の前記出射面と背面との間の間隔よりも小さく、
前記粘着シートの第1領域は、前記第1接着領域の幅以下の幅を有し、前記長辺に沿って間隔を置いて設けられている請求項に記載の光源装置。
【請求項5】
前記粘着シートの第1領域は、隣合う光源間の隙間と対向する位置にそれぞれ設けられている請求項に記載の光源装置。
【請求項6】
前記複数の第3接着領域は、それぞれ隣合う前記光源の間を通って前記第1接着領域から前記第2接着領域まで延在し、
前記熱反応型の粘着シートは、それぞれ前記第3接着領域に接着された複数の第3領域を有している請求項に記載の光源装置。
【請求項7】
前記光源は、前記配線基板と交差する方向に延在する出射面と、前記出射面に対向した背面と、を有し、
前記第1接着領域の幅は、前記光源の前記出射面と背面との間の間隔よりも小さく、
前記粘着シートの第1領域は、前記第1接着領域の幅以下の幅を有し、前記長辺に沿って間隔を置いて設けられ、前記第3領域は、それぞれ前記第1領域に連続している請求項に記載の光源装置。
【請求項8】
前記粘着シートは、それぞれ前記第3接着領域に接着された複数の第3領域を有している請求項に記載の光源装置。
【請求項9】
前記第1領域は、前記長辺に沿って間隔を置いて設けられている請求項に記載の光源装置。
【請求項10】
出射面と、前記出射面と交差する入射面とを具備した導光板と、
前記入射面に光を入射する光源装置と、
フレームを有するケースと、を備え、
前記導光板および前記光源装置は、前記ケース内に配置され、
前記光源装置は、実装領域、第1接着領域、および第2接着領域を有する配線基板と、前記配線基板の実装領域に並んで実装された複数の光源と、第1領域および第2領域を有し前記配線基板あるいは前記複数の光源と前記導光板とに接着された熱反応型の粘着シートと、を備え、
前記配線基板の第2接着領域は、前記粘着シートの第2領域により前記フレームに接着されている、
バックライト装置。
【請求項11】
前記配線基板は、長辺を有し、前記複数の光源は前記長辺に沿って並んで配置され、
前記配線基板の接着領域は、前記複数の光源と前記長辺との間に延在した前記第1接着領域と、前記光源を挟んで前記第1接着領域の反対側に延在した前記第2接着領域と、を含み、
前記熱反応型の粘着シートは、前記第1接着領域上に接着された前記第1領域と、前記第2接着領域上に接着された前記第2領域と、を有し、
前記配線基板の第1接着領域は前記導光板に重ねて配置され、前記粘着シートの第1領域が前記導光板に接着されている請求項10に記載のバックライト装置。
【請求項12】
前記光源は、前記配線基板と交差する方向に延在する出射面と、前記出射面に対向した背面と、を有し、
前記第1接着領域の幅は、前記光源の前記出射面と背面との間の間隔よりも小さく、
前記粘着シートの第1領域は、前記第1接着領域の幅以下の幅を有し、前記第1接着領域に沿って延在している請求項11に記載のバックライト装置。
【請求項13】
前記光源は、前記配線基板と交差する方向に延在する出射面と、前記出射面に対向した背面と、を有し、
前記第1接着領域の幅は、前記光源の前記出射面と背面との間の間隔よりも小さく、
前記粘着シートの第1領域は、前記第1接着領域の幅以下の幅を有し、前記長辺に沿って間隔を置いて設けられている請求項11に記載のバックライト装置。
【請求項14】
液晶パネルと、
前記液晶パネルの背面に対向して設けられた請求項10から13のいずれか1項に記載のバックライト装置と、
を備える液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、光源装置、これを備えるバックライト装置、および液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
スマートフォン、タブレットコンピュータ、カーナビゲーションシステム等の表示装置として、液晶表示装置が広く用いられている。一般に、液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルの背面に重ねて配置され液晶パネルを照明するバックライト装置と、を備えている。バックライト装置は、フレーム(あるいはベゼル)、反射層、導光板(ライトガイド)、光学シート(プリズムシート、拡散シート)、導光板に入射する光を供給する光源装置(光源ユニット)等を有している。光源ユニットは、FPC等の配線基板と、配線基板上に実装された複数の光源(例えば、発光ダイオード、LED)とを有している。このような光源装置は、粘着材として、例えば、両面テープにより、配線基板を導光板およびフレームに貼り付けることにより、所定位置に保持されている。
【0003】
液晶表示装置の狭額縁化は、主に左右辺側の額縁を縮小していたが、近年、一番額縁の広い光源側(入光側)を大幅に縮小する要求が高まっている。入光側の額縁を縮小するには、光源(LED)から表示領域までの距離を短くする必要がある。しかし、距離を短くすると、光源の配置部と未配置部とで輝度の明暗差(輝度ムラ)が顕著になる。輝度ムラを低減するためには、光源の配置間隔を小さくする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開2016-207279号公報
【文献】特開2015-176680号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このように、光源と表示領域との距離を縮小し、更に、光源間の間隔を縮小すると、配線基板を導光板あるいはフレームに固定する両面テープの接着面積が縮小し、必要な接着強度を維持する接着面積を確保することが困難となる。配線基板と導光板との接着不足による輝度ムラの発生や、落下試験で両面テープが剥がれてしまう等の問題が生じ、狭額縁化の妨げと成り得る。
ここで述べる実施形態の目的は、一層の狭額縁化が可能な光源装置、これを備えるバックライト装置、および液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
実施形態に係る光源装置は、実装領域、接着領域、および長辺を有する配線基板と、前記配線基板の実装領域に前記長辺に沿って並んで実装された複数の光源と、前記配線基板の接着領域に接着された熱反応型の粘着シートと、を備えている。前記接着領域は、前記複数の光源と前記長辺との間に延在した第1接着領域と、それぞれ隣合う前記光源の間を通って前記第1接着領域まで延在した複数の第3接着領域と、を含み、前記粘着シートは、前記第1接着領域上に接着され前記第1接着領域に沿って延在した第1領域を有している。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の表示面側を示す斜視図。
図2図2は、前記液晶表示装置の分解斜視図。
図3図3は、前記液晶表示装置のバックライト装置の分解斜視図。
図4図4は、図1の線A-Aに沿った前記液晶表示装置の光源側部分の断面図。
図5図5は、前記バックライト装置の光源ユニットを示す斜視図。
図6図6は、前記光源ユニットの分解斜視図。
図7図7は、前記バックライト装置の光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図8図8は、第1変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図9図9は、第2変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図10図10は、第3変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図11図11は、第4変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図12図12は、第5変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図13図13は、第6変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た平面図。
図14図14は、第2の実施形態に係る液晶表示装置のバックライト装置の光源側部分を示す断面図。
図15図15は、第3の実施形態に係る液晶表示装置のバックライト装置の光源側部分を示す断面図。
図16図16は、第4の実施形態に係る液晶表示装置のバックライト装置の光源側部分を示す断面図。
図17図17は、第4の実施形態に係るバックライト装置を備えた液晶表示装置の光源側部分を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更であって容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0009】
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る液晶表示装置の表示面側を示す斜視図、図2は、液晶表示装置の分解斜視図である。
液晶表示装置10は、例えばスマートフォン、タブレット端末、携帯電話機、ノートブックタイプPC、携帯型ゲーム機、電子辞書、テレビ装置、カーナビゲーションシステムなどの各種の電子機器に組み込んで使用することができる。
【0010】
図1および図2に示すように、液晶表示装置10は、アクティブマトリクス型の液晶表示パネル(液晶パネル)12と、液晶パネル12の一方の表面である表示面12aに重ねて配置され、表示面12a全体を覆うカバーパネル14と、液晶パネル12の他方の表面である背面に対向配置されたバックライトユニット(バックライト装置)20と、を備えている。
【0011】
図4は、図1の線A-Aに沿った液晶表示装置の光源側の断面図である。図2および図4に示すように、液晶パネル12は、矩形平板状の第1基板SUB1と、第1基板SUB1に対向配置された矩形平板状の第2基板SUB2と、第1基板SUB1と第2基板SUB2との間に設けられた液晶層LQと、を備えている。第1基板SUB1および第2基板SUB2は、それぞれガラス板あるいは樹脂板等の透明な絶縁基板により形成されている。第2基板SUB2の周縁部は、シール材SEにより第1基板SUB1に貼り合わされている。第2基板SUB2の表面に偏光板PL2が貼付され、液晶パネル12の表示面12aを形成している。第1基板SUB1面(液晶パネル12の背面)に偏光板PL1が貼付されている。
【0012】
液晶パネル12では、表示面12aを平面視(液晶パネルの表面の法線方向から当該液晶パネルを視認する状態をいう。以下同様である)した状態で、シール材SEの内側となる領域に矩形状の表示領域(アクティブ領域)DAが設けられている。該表示領域DAに画像が表示される。表示領域DAの周囲に、矩形枠状の額縁領域(非表示領域)EDが設けられている。液晶パネル12は、バックライトユニット20からの光を表示領域DAに選択的に透過させることで画像を表示する透過表示機能を備えている。
【0013】
図示した例では、第1基板SUB1の短辺側の端部にフレキシブルプリント回路基板(FPC)22が接合され、液晶パネル12から外方に延出している。FPC22には、液晶パネル12を駆動するのに必要な信号を供給する信号供給源として、駆動ICチップ21等の半導体素子が実装されている。
【0014】
図1図2図4に示すように、カバーパネル14は、例えば、ガラス板製あるいはアクリル系の透明樹脂製であり、矩形板状を呈している。カバーパネル14は、液晶パネル12の表示面を全体亘って覆っている。カバーパネル14の背面(液晶パネル12側の面、あるいは、観察者に対向する面と反対側となる面)の周縁部に枠状の遮光層RSが形成されている。なお、遮光層RSは、カバーパネル14の上面(表示面)に形成してもよい。
【0015】
カバーパネル14の背面(裏面)は、光透過性を有する接着剤あるいは粘着剤、例えば、光学用透明樹脂からなる粘着シートADにより、液晶パネル12の偏光板PL2に貼付されている。
【0016】
図3は、バックライトユニット20の分解斜視図である。図2図3図6に示すように、バックライトユニット20は、ケース23と、ケース23内に配置された複数の光学部材と、光学部材に入射する光を供給する光源ユニット30と、を備えている。本実施形態において、ケース23は、矩形状のフレーム16と、フレーム16に固定された矩形状の底板17と、を有している。これらフレーム16と底板17は、いずれも樹脂製、金属製として一体に形成することが可能である。同様に、いずれか一方を樹脂製、他方を金属製とする構成も採用可能である。
【0017】
フレーム16は、互いに対向する一対の長辺部16a、16bと、互いに対向する一対の短辺部16c、16dと、を有している。フレーム16には、上面から一段低い段差部16fが形成されている。段差部16fの段差(深さ)は、後述する光学シートOS1、OS2の2枚分の膜厚と同程度に形成されている。光源側の短辺部16dの内側縁に複数の凹部19が設けられている。
底板17の周縁部は、フレーム16の第2面SF2および外側面に固定されている。
【0018】
バックライトユニット20の光学部材は、フレーム16内で底板17上に載置された反射シートRE、導光板LG、および導光板LG上に重ねて配置された複数枚、例えば、2枚の第1光学シートOS1、第2光学シートOS2を有している。
反射シートREは、平面視で矩形状に形成され、フレーム16の内形寸法よりも僅かに小さい寸法に形成されている。反射シートREは、底板17上に載置され、底板17のほぼ全面を覆っている。
【0019】
導光板LGは、透光性を有する樹脂、例えば、アクリル系あるいはシリコン系の樹脂、を矩形状に形成してなり、直方体状を成している。導光板LGは、出射面となる第1主面S1と、この第1主面S1の反対側の第2主面S2と、複数の側面と、を有している。本実施形態では、導光板LGの短辺側の一側面を入射面EFとしている。
導光板LGは、第2主面S2側が反射シートREと対向した状態で、フレーム16内に配置され、反射シートRE上に載置されている。導光板LGの入射面EFは、フレーム16の短辺部16dと隙間を置いて対向している。
【0020】
本実施形態によれば、第1光学シートOS1、第2光学シートOS2として、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂で形成された光透過性を有する拡散シート、プリズムシートを用いている。光学シートOS1、OS2は、導光板LGの第1主面S1上に順に重ねて載置されている。光学シートOS1、OS2の光源側の側縁を除く、少なくとも3つの側縁部は、フレーム16の段差部16f上に載置されている。
なお、光学シートは、2枚に限らず、3枚以上あるいは2枚以下の光学シートを用いてもよい。
【0021】
次に、バックライトユニット20の光源ユニット(光源装置)30について詳細に説明する。図5は、光源ユニットのLED実装側を示す斜視図、図6は、光源ユニットの分解斜視図、図7は、光源ユニットを導光板側から見た平面図である。
図5および図6に示すように、光源ユニット30は、配線基板として機能する帯状のフレキシブルプリント回路基板(FPC)(配線基板)32と、FPC32上に実装された複数の光源と、FPC32の実装面側に貼付された熱反応型の粘着シート(低温熱活性接着フィルム)36と、を備えている。
【0022】
FPC32は、図示しない複数の配線と、後述する実装領域に設けられた複数の接続端子41とを有している。FPC32は、互いに平行に延びる一対の長辺32a、32bを有している。FPC32は、一方の長辺32bから延出した接続端部32cを一体に有している。FPC32は、一方の表面側に設定された実装領域40、第1接着領域42a、および第2接着領域42bを有している。実装領域40は、一対の長辺32a、32bの間で、これら長辺に沿って並んで複数設けられている。各実装領域40には、一対の接続端子41が露出して設けられている。
【0023】
第1接着領域42aは、長辺32aと実装領域40との間に設けられ、長辺32aの全長に亘って延在している。第2接着領域42bは、長辺32bと実装領域40との間に設けられ、長辺32bの全長に亘って延在している。すなわち、第2接着領域42bは、実装領域40を挟んで、第1接着領域42aの反対側に位置している。本実施形態では、FPC32は、それぞれ隣合う実装領域40の間を通って第1接着領域42aから第2接着領域42bまで延在した複数の第3接着領域42cを更に有している。第1接着領域42aの幅W1は、例えば、後述するLEDの奥行き長さ(出射面と裏面との間の距離)よりも小さく、第2接着領域42bの幅W2は、第1接着領域42aの幅W1よりも小さい。
【0024】
本実施形態によれば、光源として、点光源である発光ダイオード(LED)34を所定の間隔で複数個、並べたものを用いている。LED34の各々は、出射面34aと、出射面34aに対向し出射面の反対側に位置する背面(側面)と、出射面34aおよび背面に垂直な実装面34bと、を有している。出射面34aの周囲には、所定の幅で枠部が設けられている。複数のLED34は、FPC32の実装領域40にそれぞれ実装され、FPC32の長手方向(長辺32a、32bと平行な方向、あるいは、フレーム16の短辺部16dと平行な方向)に沿って互いに所定の間隔をおいて並んで設けられている。各LED34は、実装面34bをFPC32に対向させた状態で実装され、一対の接続端子41に電気的に接続されている。複数のLED34の出射面34aは、長辺32aに沿って並んでいる。LED34の配列ピッチをP1、隣合う2つのLED34間の間隔をD1としている。
【0025】
熱反応型の粘着シート36は、一例では、ポリウレタン等で形成され、基材レスで厚さ50μm程度の粘着シートである。粘着シート36は、約70~120℃程度に加熱すると、接着対象物との反応により接着力を発生する。熱反応型の粘着シート36は、一般的な両面テープの約3~5倍程度の接着力を発生することができる。
図5図6図7に示すように、本実施形態において、粘着シート36は、ほぼくし歯形状を成している。粘着シート36は、FPC32の第1接着領域42aにそれぞれ接着される複数の第1領域36aと、FPC32の第2接着領域42bに接着される第2領域36bと、FPC32の第3接着領域42cに接着される複数の第3領域36cと、を一体に有している。
【0026】
複数の第1領域36aは、第1接着領域42aにおいて、FPC32の長辺32aに沿って、所定の間隔を置いて配置されている。各第1領域36aは、隣合うLED34間の隙間と対向する位置に配置されている。一例では、第1領域36aの幅および長さは、第1接着領域42aの幅W1とほぼ等しい幅および長さの矩形状を成している。帯状の第2領域36bは、第2接着領域42bの幅W2とほぼ等しい幅に形成され、第2接着領域42bの全長に亘って接着されている。複数の第3領域36cは、それぞれ対応する第3接着領域42cに接着される。
【0027】
図4に示すように、FPC32の第1、第2、第3接着領域42a、42b、42cにおいて、FPC32の表面に下地層50を設けてもよい。下地層50は、粘着シート36と相性の良い材料、すなわち、粘着シート36が接着し易い材料で形成する。下地層50として、例えば、白色インク印刷、黒色インク印刷、レジスト層を用いることができる。このような下地層50に重ねて粘着シート36を貼り付けることにより、FPC32に対する粘着シート36の接着強度を更に向上することが可能となる。
また、図4に示す如く、粘着シート36の厚さは、LED34の出射面34aの枠部の幅と同じか、それよりも小さい。これによって、出射面34aから出射される光がそのまま導光板LGに入射し、これらの間での光漏れは可及的に抑制される。
【0028】
図3図4図7に示すように、光源ユニット30は、ケース23内で、フレーム16の短辺部16dに沿って配置されている。FPC32の第1接着領域42aは、導光板LGの第1主面S1に対向し、粘着シート36の第1領域36aにより導光板LGに張り付けられている。FPC32の第2接着領域42bは、フレーム16の短辺部16dの段差部16f上に位置し、粘着シート36の第2領域36bにより当該段差部16fに貼付されている。このようにして、FPC32は、導光板LGおよびフレーム16に固定されている。
複数のLED34は、フレーム16の短辺部16dと導光板LGの入射面EFとの間に配置されている。各LED34の出射面34aは入射面EFに対向している。本実施形態によれば、LED34の出射面34aは、入射面EFに近接あるいは当接している。また、LED34は、短辺部16dの凹部19内に配置されている。
【0029】
図7に示すように、本実施形態によれば、導光板LGは、入射面EFに設けられた複数の凸部51を一体に有している。これらの凸部51は、隣合う2つのLED34間の隙間に突出しており、この隙間に嵌り込んでいる。この場合、粘着シート36の第3領域36cは、それぞれ対応する凸部51の上面(第1主面S1に連続する面)に貼付される。これにより、粘着シート36と導光板LGとの間の接着面積を広げることができる。なお、凸部51とLED34との間に僅かな隙間が存在することは許容される。
【0030】
上述した光源ユニット30の貼付けプロセスの一例を説明する。
粘着シート36を60~80℃に加熱した状態で、FPC32に仮固定(仮圧着)する。その後、粘着シート36を60~80℃に加熱した状態で導光板LGに仮固定(仮圧着)する。位置調整等、LED34と導光板LGの位置を再確認した後、粘着シート36を80~120℃に加熱した状態で、FPC32、フレーム16および導光板LGに本圧着する。
【0031】
図2および図3に示すように、バックライトユニット20は、両面テープTP1を備えている。両面テープTP1は、枠状に形成されてフレーム16の上面(第1面SF1)に貼付されている。また、両面テープTP1は、段差部16fに収容された第2光学シートOS2の周縁部に貼付されている。また、当該両面テープTP1により、バックライトユニット20は第1基板SUB1に取付けられている。
【0032】
光源ユニット30のFPC32は、接続端部32cを介してFPC22に接続されている(図1図2参照)。FPC22およびFPC32を介してLED34に駆動電流が通電される。LED34から出射された光は、導光板LGの入射面EFから導光板LG内に入射し、導光板LG内を伝播し、或いは反射シートREで反射され、第1主面(出射面)S1から液晶パネル12側に出射される。
【0033】
以上のように構成された本実施形態に係るバックライトユニット20および液晶表示装置10によれば、熱反応型の粘着シート36により一般的な両面テープの約3~5倍程度の接着力が得られるため、光源ユニット30のFPC(配線基板)32の第1および第2接着領域を小さくしても、FPC32は、導光板LGやフレーム16に十分な接着強度で接着される。これにより、光源ユニット30のFPC32の第1および第2接着領域の幅を大幅に削減でき、光源ユニット30の小型化が図られる。その結果、光源ユニット30を液晶パネル12の表示領域DAにより接近して配置することが可能となり、液晶表示装置の光源側の額縁幅を従来の約半分程度まで縮小することができる。また、FPC32の第1接着領域および第2接着領域の幅を小さくした場合でも、すなわち、接着面積が小さくなった場合でも、接着力の高い熱反応型粘着シート36を用いることにより、光源ユニット30を導光板LGおよび/あるいはフレーム16に強固に接着、固定することができる。
【0034】
光源ユニット30と導光板LGとを熱反応型粘着シート36で接着固定した場合、接着強度がどの位向上するかピール強度の評価を試みたが、導光板LGがクラックするだけで光源ユニットの配線基板と導光板との接着部が剥がれないという結果になった。ピール強度評価の結果からも、熱反応型粘着シートの適用により、少ない接着面積でも光源ユニット30と導光板LGを強固に固定でき、光源側額縁寸法の縮小を実現できることが判る。
【0035】
以上のことから、本実施形態によれば、従来の両面テープ、粘着テープを用いた構成では成り立たない光源側の狭額縁化を図ることが可能な光源ユニット、バックライト装置、液晶表示装置を提供することができる。同時に、粘着シートの剥がれによるLEDの輝度ムラ発生、落下試験での導光板の剥がれといった接着力不足の問題も解消することができる。更に、熱反応型の粘着シートは、加熱接着後、常温に戻った場合、接着対象物に対する接着力を維持するとともに、対象物に接していない部分は、接着力が無くなる特性を有している。そのため、粘着シートにゴミ、塵等が付着することがなく、ゴミ、塵等に起因する光の散乱を抑制することができる。
【0036】
次に、変形例および他の実施形態に係る液晶表示装置およびバックライト装置について説明する。なお、以下に説明する変形例および他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【0037】
(第1変形例)
図8は、第1変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た光源ユニットの平面図である。第1変形例によれば、粘着シート36は、FPC32の第1接着領域42aにそれぞれ接着される複数の第1領域36aと、FPC32の第3接着領域42cに接着される複数の第3領域36cと、FPC32の第2接着領域42bに接着される複数の第2領域36bと、を有している。FPC32の第2接着領域42bの幅W2は、前述した実施形態における第2接着領域42bの幅の半分以下に形成されている。
【0038】
複数の第1領域36aは、第1接着領域42aにおいて、FPC32の長辺32aに沿って、所定の間隔を置いて配置されている。各第1領域36aは、隣合うLED34間の隙間と対向する位置に配置されている。一例では、第1領域36aは矩形状に形成され、第1接着領域42aの幅W1とほぼ等しい幅を有している。各第1領域36aの長さ(長辺32aに沿った長さ)は、幅W1よりも大きく設定している。複数の第3領域36cおよび第2領域36bは、それぞれ第1領域36aからFPC32の長辺32bまで延び、第3接着領域42cおよび第2接着領域42bに接着される。これにより、粘着シート36の各第1領域36a、第3領域36cおよび第2領域36bは、それぞれほぼT字形状を成している。
第1変形例において、光源ユニット30の他の構成は、前述した第1の実施形態に係る光源ユニットと同一である。
【0039】
(第2変形例)
図9は、第2変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た光源ユニットの平面図である。第2変形例によれば、粘着シート36は、FPC32の第1接着領域42aにそれぞれ接着される複数の第1領域36aと、第3接着領域42cに接着される複数の第3領域36cと、第2接着領域42bに接着される複数の第2領域36bと、を有している。複数の第1領域36aは、第1接着領域42aにおいて、FPC32の長辺32aに沿って、所定の間隔を置いて配置されている。各第1領域36aは、隣合うLED34間の隙間に配置されている。第1、第3、第2領域36a、36c、36bは連続して形成され、隣合うLED34の間の第3接着領域36cを通り、第1接着領域42aから第2接着領域42bに亘って延在する矩形状を成している。
第2変形例において、光源ユニット30の他の構成は、前述した第1変形例に係る光源ユニットと同一である。第2変形例においては、導光板LGの入射面EFは、凸部を省略した平坦な入射面を採用している。
【0040】
(第3変形例)
図10は、第3変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た光源ユニットの平面図である。第3変形例によれば、粘着シート36の第1領域36aは、連続した帯状に形成され、FPC32の第1接着領域42aの全長に亘って接着されている。これにより、第1領域36aは、各LED34の出射面34aと対向する位置およびLED34間の隙間と対向する位置(凸部に対向する位置)に延在している。第1領域36aの幅は、第1接着領域42aの幅W1とほぼ等しく形成されている。複数の第3領域36cおよび第2領域36bは、それぞれ第1領域36aからFPC32の長辺32bまで延び、第3接着領域42cおよび第2接着領域42bに接着される。このように、粘着シート36の第1領域36aおよび第3領域36cは、前述した第1の実施形態の粘着シートと逆向きのくし歯形状に形成されている。
第3変形例において、光源ユニット30の他の構成は、前述した第1変形例に係る光源ユニットと同一である。
【0041】
(第4変形例)
図11は、第4変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た光源ユニットの平面図である。第4変形例によれば、粘着シート36は、第1領域36aのみを有し、第2領域および第3領域は省略されている。第1領域36aは、連続した帯状に形成され、FPC32の第1接着領域42aの全長に亘って接着されている。これにより、第1領域36aは、各LED34の出射面34aと対向する位置およびLED34間の隙間と対向する位置に延在している。また、FPC32は、第2接着領域を省略し、より狭い幅に形成されている。すなわち、FPC32は、第1接着領域42aの幅W1とLED34の幅(奥行方向の寸法)とを合計した幅とほぼ等しい幅に形成されている。
第4変形例において、光源ユニット30の他の構成は、前述した第1変形例に係る光源ユニットと同一である。
前述した第1ないし第4変形例に係る光源ユニットおよびバックライト装置においても、光源側の更なる狭額縁化を図ることができる。粘着シートの接着面積が減少するが、熱反応型の粘着シート36を用いることにより、高い接着力を維持し、FPC32と導光板LGとの剥がれを防止することができる。
なお、前述した第1の実施形態、第1、第3、第4変形例において、導光板LGの入射面EFは、凸部51を削除した平坦な入射面を採用可能である。
【0042】
(第5変形例)
図12は、第5変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た光源ユニットの平面図である。第5変形例によれば、光源としてのLED34の配列ピッチP2およびLED34間の間隔D2は、第1の実施形態における配列ピッチP1および間隔D1よりも小さく設定している(P2<P1、D2<D2)。これにより、LED34の設置数を増やしている。また、導光板LGの入射面EFと表示領域DAとの間隔をより狭くすることにより、光源ユニット30は表示領域DAにより接近して配置されている。
LED34間の間隔D2を狭めていることから、FPC(配線基板)32の第3接着領域および熱反応型の粘着シート36の第3領域を省略している。粘着シート36の複数の第1領域36aは、それぞれ独立した島状に形成され、第1接着領域42aの長手方向に沿って(長辺32aに沿って)並んで配置されている。第5変形例において、光源ユニット30の他の構成は、前述した第1の実施形態に係る光源ユニットと同一である。
【0043】
第5変形例に係る光源ユニットおよびバックライト装置によれば、光源側の更なる狭額縁化を図ることができる。また、粘着シートの接着面積が減少するが、熱反応型の粘着シート36を用いることにより、高い接着力を維持し、FPC32と導光板LGとの剥がれを防止することができる。
【0044】
(第6変形例)
図13は、第6変形例に係る光源ユニットを導光板側から見た光源ユニットの平面図である。第6変形例によれば、熱反応型の粘着シート36の第1領域36aは、連続した帯状に形成され、FPC32の第1接着領域42aの全長に亘って接着されている。これにより、第1領域36aは、各LED34の出射面34aと対向する位置およびLED34間の隙間と対向する位置に延在している。第6変形例において、光源ユニット30の他の構成は、前述した第5変形例に係る光源ユニットと同一である。
第6変形例によれば、粘着シート36の接着面積を増大することができる。また、かかる接着面積の増大とも相俟って、粘着シート36の第1領域36aはFPC32あるいは導光板LGに強固に接着されており、容易には剥がれない。このため、LED34の出射面34a側に設けられている場合でも輝度ムラの発生要因となることはない。また、LED34の出射面と導光板LG上方との間には粘着シート36が存在する。このため、万が一出射面からの導光板LG上方に光が漏れたとしても、当該光は粘着シート36に入射することとなり、粘着シート36がない場合と比較して光源周りの光漏れが抑制される。
【0045】
(第2の実施形態)
図14は、第2の実施形態に係るバックライト装置の光源側を示す断面図である。
第2の実施形態によれば、バックライトユニット20のケースは、フレーム16を有し、金属の底板を省略している。代わりに、反射シートREがフレーム16の第1面SF1に固定され、底板を構成している。すなわち、反射シートREの周縁部は、例えば、両面テープによりフレーム16の第1面SF2に貼付され、反射シートREはフレーム16の下面側を覆っている。導光板LGは、フレーム16内で反射シートREの上に配置され、更に、導光板LG上に第1光学シートOS1および第2光学シートOS2が順に載置されている。光源ユニット30の構成および導光板LGおよびフレーム16への取付け構造は、前述した第1の実施形態と同一である。
上記構成の第2の実施形態によれば、ケースの底板を省略し、構成の簡略化、バックライト装置の薄型化、および狭額縁化を図ることができる。その他、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0046】
(第3の実施形態)
図15は、第3の実施形態に係るバックライト装置の光源側を示す断面図である。
第3の実施形態によれば、バックライトユニット20のケース(ベゼル)23は、樹脂フレームを省略し、金属板のみで形成されている。すなわち、ケース23は、矩形状の底板17aと、底板17aの周縁に沿って立設された複数の側板17bとを一体に有し、金属板を折曲げて構成している。少なくとも光源側の側板17bは、3段に折曲げられ、段差部17cおよび上端のフランジ17dを有している。光源ユニット30のFPC32は、熱反応型の粘着シート36の第1領域36aおよび第2領域36bを介して、導光板LGの第2主面S2および側板17bの段差部17cに接着されている。また、両面テープTP1は、ケース23のフランジ17dに貼付され、更に、スペーサテープTP2を介して光源ユニット30のFPC32に貼付されている。
第3の実施形態によれば、上記構成のケース23を用いることにより、バックライト装置の部品点数の低減、一層の狭額縁化を図ることができる。なお、ケース23は、金属板に限らず、ポリカーボネート等の樹脂で成型することも可能であり、金属および樹脂のいずれも熱反応型の粘着シート36の接着は有効である。また、非金属のケースを用いる場合、非磁性となるため、アンテナ感度、タッチパネル感度の向上及び軽量化を図ることが可能である。
【0047】
(第4の実施形態)
図16は、第4の実施形態に係るバックライト装置の光源側を示す断面図である。
第4の実施形態によれば、光源ユニット30のFPC32は、導光板LGの第2主面(下面)S2側およびフレーム16の第1面(下面)SF1側に配置されている。すなわち、FPC32の第1接着領域42aは、熱反応型の粘着シート36の第1領域36aにより、導光板LGの第2主面S2の入射面側端部に貼付されている。FPC32の第2接着領域42bは、粘着シート36の第2領域36bにより、フレーム16の第1面SF1に貼付されている。更に、FPC32の裏面(LED34が実装された面と反対側の面)は、例えば、両面テープTP2により、底板17に貼り付けられている。FPC32上の複数のLED34は、その出射面34aが導光板LGの入射面EFに対向あるいは当接した状態に配置されている。このように、光源ユニット30は、第1の実施形態の場合と上下逆向きに設置可能である。
【0048】
図17は、上記バックライト装置を用いた液晶表示装置の光源側を示す断面図である。バックライトユニット20は、両面テープTP1により、液晶表示パネル12の第1基板SUB1に取付けられ、液晶表示パネル12に対向している。表示パネル12およびカバーパネル14の構成は、前述した第1の実施形態における液晶表示パネルおよびカバーパネルと同様である。
上記のように構成された第4の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【0049】
本発明のいくつかの実施形態および変形例を説明したが、これらの実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【0050】
本発明の実施形態として上述した各構成を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての構成も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。例えば、液晶パネル、バックライトユニットの構成部材、およびフレームの外形状および内形状は、矩形状に限定されることなく、外形あるいは内形のいずれか一方あるいは両方を平面視で多角形状や円形、楕円形、およびこれらを組み合わせた形状等の他の形状としてもよい。液晶表示装置およびバックライト装置は、平坦な形状に限らず、一部あるいは全部が湾曲あるいは傾斜した形状としてもよい。構成部材の材料は、上述した例に限らず、種々選択可能である。
上述した実施形態によりもたらされる他の作用効果について本明細書の記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものついては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0051】
10…液晶表示装置、12…液晶パネル、14…カバーパネル、
16…フレーム、20…バックライトユニット(バックライト装置)、
30…光源ユニット(光源装置)、32…配線基板(FPC)、34…LED、
36…熱反応型の粘着シート、36a…第1領域、36b…第2領域、
36c…第3領域42a…第1接着領域、42b…第2接着領域、
42c…第3接着領域、SUB1…第1基板、SUB2…第2基板、LQ…液晶層、
DA…表示領域、ED…額縁領域(非表示領域)、LG…導光板、
OS1…第1光学シート、OS2…第2光学シート。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17