JP7214544B2 - 光源装置 - Google Patents
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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。
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。
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の全てまたは一部を収容するフロントカバー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。
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は下横板120aから120dを備え、さらに互いに対向する一対の下横板(例えば下横板120aと120bの対、下横板120cと120dの対)の間に位置する底板120eを有する。底板120eは下横板120aから120dと接続されている。底板120eは下横板120aから120dと一体化されていてもよい。下横板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の底板120e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。
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。
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。
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。
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の偏光軸に平行な偏光を透過し、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の偏光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。
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、光拡散板170、およびフロントカバー180を含む模式的な斜視図を図4に、リアベゼル120とフロントカバー180の模式的側面図を図5(A)から図5(D)に示す。図5(A)はリアベゼル120とフロントカバー180が離隔した状態であり、図5(B)から図5(D)はリアベゼル120がフロントカバー180内に収容された状態を表す。
本実施形態では、第1実施形態で述べたリアベゼル120とは異なる構造を有するリアベゼル122を備える光源装置112、および光源装置112を含む表示装置102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。
本実施形態では、第1、第2実施形態で述べたリアベゼル120、122とは異なる構造を有するリアベゼル122を備える光源装置114、および光源装置114を含む表示装置104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。
Claims (18)
- 底板、および前記底板と接続された第1の下横板を有するリアベゼル、
前記リアベゼル内に収容される光源基板、
前記光源基板上の複数の発光ダイオード、
上板、および前記上板と接続された第1の上横板を有し、前記リアベゼル上に位置し、前記リアベゼルを収容するフロントカバー、
前記フロントカバー内に収容され、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から離隔する光拡散板、ならびに
前記光拡散板を前記フロントカバーに固定する接着テープを備え、
前記第1の下横板と前記第1の上横板はいずれも切り欠きを有し、
前記接着テープは前記リアベゼルと前記フロントカバーに挟まれ、前記第1の上横板の前記切り欠きと前記第1の下横板の前記切り欠きを貫通する光源装置。 - 底板、および前記底板とされた第1の下横板を有するリアベゼル、
前記リアベゼル内に収容される光源基板、
前記光源基板上の複数の発光ダイオード、
上板、および前記上板と接続された第1の上横板を有し、前記リアベゼル上に位置し、前記リアベゼルを収容するフロントカバー、
前記フロントカバー内に収容され、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から離隔する光拡散板、ならびに
前記光拡散板を前記フロントカバーに固定する第2の接着テープを備え、
前記第1の下横板と前記第1の上横板はいずれも切り欠きを有し、
前記リアベゼルは前記第1の下横板に対向し、前記底板と接続された第2の下横板をさらに有し、
前記フロントカバーは前記第1の上横板に対向し、前記底板と接続された第2の上横板をさらに有し、
前記第2の下横板と前記第2の下横板はいずれも切り欠きを有し、
前記第2の接着テープは、前記リアベゼルと前記フロントカバーに挟まれ、前記第2の上横板の前記切り欠きと前記第2の下横板の前記切り欠きを貫通する光源装置。 - 底板、および前記底板とされた第1の下横板を有するリアベゼル、
前記リアベゼル内に収容される光源基板、
前記光源基板上の複数の発光ダイオード、
上板、および前記上板と接続された第1の上横板を有し、前記リアベゼル上に位置し、前記リアベゼルを収容するフロントカバー、ならびに
前記フロントカバー内に収容され、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から離隔する光拡散板を備え、
前記第1の下横板と前記第1の上横板はいずれも切り欠きを有し、
前記リアベゼルは前記第1の下横板上に緩衝材をさらに有する光源装置。 - 底板、および前記底板とされた第1の下横板を有するリアベゼル、
前記リアベゼル内に収容される光源基板、
前記光源基板上の複数の発光ダイオード、
上板、および前記上板と接続された第1の上横板を有し、前記リアベゼル上に位置し、前記リアベゼルを収容するフロントカバー、
前記フロントカバー内に収容され、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から離隔する光拡散板、ならびに
前記リアベゼル内に収容されるスペーサを備え、
前記第1の下横板と前記第1の上横板はいずれも切り欠きを有し、
前記リアベゼルは前記第1の下横板に対向し、前記底板と接続された第2の下横板をさらに有し、
前記複数の発光ダイオードは前記第1の下横板と前記スペーサに挟まれる光源装置。 - 前記第1の上横板の前記切り欠きと前記第1の下横板の前記切り欠きは、前記底板の上面に平行な方向において互いに重なる、請求項1から3のいずれか一項に記載の光源装置。
- 前記接着テープを覆う遮光フィルムをさらに有し、
前記遮光フィルムは、前記光源装置の側面に存在する、前記第1の上横板と前記第1の下横板の間のギャップを覆う、請求項1に記載の光源装置。 - 前記接着テープは前記光拡散板と接する、請求項6に記載の光源装置。
- 前記緩衝材は前記光拡散板または前記上板と接する、請求項3に記載の光源装置。
- 前記スペーサは前記光源基板の上に位置する、請求項4に記載の光源装置。
- 前記スペーサと前記光源基板の高さの差は1mm以上3mm以下である、請求項4に記載の光源装置。
- 前記リアベゼルは、前記第2の下横板が延伸する方向に垂直な方向において前記第2の下横板よりも長い第3の下横板を有する、請求項4に記載の光源装置。
- 第1の下横板、前記第1の下横板に対向する第2の下横板、および前記第1の下横板と前記第2の下横板と接続された底板を有するリアベゼル、
前記リアベゼル内に収容される光源基板、
前記光源基板上の複数の発光ダイオード、
前記リアベゼル内に収容され、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される光拡散板、ならびに
前記リアベゼル内に収容されるプリズムシートと反射型偏光板を備え、
前記第1の下横板と前記第2の下横板はいずれも、前記底板に平行な方向に延伸する下側ガイドと上側ガイドを有し、
前記光拡散板の互いに対向する端部は、前記下側ガイドと前記上側ガイドによって形成される溝内に位置し、
前記プリズムシートと前記反射型偏光板のそれぞれの互いに対向する端部は前記溝内に位置する光源装置。 - 前記第1の下横板と前記第2の下横板のそれぞれにおいて、前記底板の上面から前記下側ガイドの上面までの距離と前記光源基板の厚さとの差は、1mm以上3mm以下である、請求項12に記載の光源装置。
- 前記リアベゼルは前記第1の下横板、前記第2の下横板、および前記底板と接続された第3の下横板をさらに有し、
前記第3の下横板は、前記方向に延伸する第2の下側ガイドと第2の上側ガイドを有し、
前記光拡散板の他の端部は、前記第2の下側ガイドと前記第2の上側ガイドによって形成される第2の溝に位置する、請求項12に記載の光源装置。 - 前記リアベゼルは前記第1の下横板、前記第2の下横板、および前記底板と接続された第4の下横板をさらに有し、
前記第4の下横板は、前記光拡散板が貫通可能な開口を有する、請求項12に記載の光源装置。 - 前記光拡散板の他の端部は前記開口内に位置する、請求項15に記載の光源装置。
- 前記開口を覆う遮光フィルムをさらに備える、請求項15に記載の光源装置。
- 前記リアベゼル上に位置し、前記リアベゼルを収容するフロントカバーをさらに有する、請求項12に記載の光源装置。
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