(57)【要約】【課題】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、及びこれを備える表示装置を提供すること。【解決手段】光源基板と、光源基板上の複数の無機発光素子と、無機発光素子上に位置し、無機発光素子と離隔する光学シートと、無機発光素子と光学シートの間に配置された、少なくとも１つのスペーサとを備え、光源基板は貫通孔を有し、スペーサの一部は貫通孔内に配置される光源装置が提供される。光源装置はさらに、複数の無機発光素子を覆い、光源基板と接するオーバーコートをさらに有してもよい。【選択図】図３
2020174012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光学シートの間に配置された、少なくとも１つのスペーサと
を備え、
前記光源基板は貫通孔を有し、
前記スペーサの一部は前記貫通孔内に配置される、光源装置。
【請求項２】
前記複数の無機発光素子を覆い、前記光源基板と接するオーバーコートをさらに有し、
前記少なくとも１つのスペーサは前記オーバーコートと接する、請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つのスペーサは、長軸が前記光源基板の上面の法線と平行な柱形状を有する、請求項１に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光源基板の下に、平面視で前記貫通孔と重なるストッパをさらに有し、
前記少なくとも１つのスペーサは前記ストッパと接する、請求項１に記載の光源装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つのスペーサと前記光学シートの間に、前記少なくとも１つのスペーサと接する緩衝材をさらに有する、請求項１に記載の光源装置。
【請求項６】
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光学シートの間に配置された、少なくとも１つのスペーサと、
を有し、
前記少なくとも１つのスペーサは、断面視で球形状又は楕円形状を有する、光源装置。
【請求項７】
前記少なくとも１つのスペーサは複数のスペーサを含み、
前記複数のスペーサのうち、少なくとも２つのスペーサが互いに接する、請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内で延伸する、請求項６に記載の光源装置。
【請求項９】
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な直線部を有する、請求項６に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのスペーサは複数のスペーサを含み、
前記複数のスペーサのうち、少なくとも２つのスペーサの前記直線部は、延伸する方向が互いに異なる、請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのスペーサは、延伸する方向が互いに異なる少なくとも２つの直線部を有する、請求項８に記載の光源装置。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内でジグザグ形状を有する、請求項８に記載の光源装置。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内で渦巻形状を有する、請求項８に記載の光源装置。
【請求項１４】
光源装置、及び
前記光源装置上の液晶表示モジュールを備え、
前記光源装置は、
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光学シートの間に配置された、少なくとも一１つのスペーサと、
を有し、
前記光源基板は貫通孔を有し、
前記スペーサの一部は前記貫通孔内に配置される、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶モジュール用光源装置、及び光源装置を備える表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在最も汎用されている表示装置の１つ１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。例えば特許文献１から３では、複数の発光ダイオードを有する光源装置が液晶表示モジュールと重畳する表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４３２４０号公報
【特許文献２】特開２０１７−１７３７８５号公報
【特許文献３】特開２０１２−１０４７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明に係る実施形態の１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、及び当該光源装置を備える表示装置を提供することを課題の１つとする。あるいは実施形態の１つは、額縁領域が狭く、デザイン性の高い表示装置を提供することを課題の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の１つによれば、光源基板と、光源基板上の複数の無機発光素子と、無機発光素子上に位置し、無機発光素子と離隔する光学シートと、無機発光素子と光学シートの間に配置された、少なくとも１つのスペーサとを備え、光源基板は貫通孔を有し、スペーサの一部は貫通孔内に配置される光源装置が提供される。
【０００６】
本発明の実施形態の１つによれば、光源装置、及び光源装置上の液晶表示モジュールを備え、光源装置は、光源基板と、光源基板上の複数の無機発光素子と、無機発光素子上に位置し、無機発光素子と離隔する光学シートと、無機発光素子と光拡散板光学シートの間に配置された、少なくとも一１つのスペーサと、を有し、光源基板は貫通孔を有し、スペーサの一部は前記貫通孔内に配置される光源装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の一実施形態に係る表示装置の模式的展開図。
【図２】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的展開図。
【図３】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図と上面図。
【図４】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図。
【図６】本発明の一実施形態に係る光源装置の製造方法を示す模式的断面図。
【図７】本発明の一実施形態に係る光源装置の製造方法を示す模式的断面図。
【図８】本発明の一実施形態に係る光源装置の製造方法を示す模式的断面図。
【図９】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図と上面図。
【図１０】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的断面図と上面図。
【図１１】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的展開図。
【図１２】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的上面図。
【図１３】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的上面図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的上面図。
【図１５】本発明の一実施形態に係る光源装置の模式的上面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
本明細書及び請求項において、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。
【００１１】
＜第１実施形態＞
本実施形態では、本発明の実施形態の１つに係る光源装置１１０、及び光源装置１１０を備える表示装置１００について説明する。
【００１２】
１．全体構成
図１は、表示装置１００の全体構成を示す模式的な展開図である。一例では、第１方向ＤＸ、第２方向ＤＹ、及び、第３方向ＤＺは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で交差していてもよい。第１方向ＤＸ及び第２方向ＤＹは、表示装置１００を構成する基板の主面と平行な方向に相当し、第３方向ＤＺは、表示装置１００の厚さ方向に相当する。本実施形態においては、第１方向ＤＸ及び第２方向ＤＹで規定されるＤＸ−ＤＹ平面を見ることを平面視とする。また第３方向ＤＺを含む平面、例えばＤＸ−ＤＺ平面又はＤＹ−ＤＺ平面を見ることを、断面視とする。
【００１３】
表示装置１００は、光源装置１１０、及び光源装置１１０と重畳する液晶表示モジュール２００を有する。更に表示装置１００は、液晶表示モジュール２００上にタッチセンサ２２０を備えてもよい。
【００１４】
本実施形態においては、光源装置１１０から液晶表示モジュール２００に向かう方向を上又は上方と定義し、液晶表示モジュール２００から光源装置１１０に向かう方向を下又は下方と定義する。
【００１５】
液晶表示モジュール２００は、第１基板２０２、第１基板２０２に対向する第２基板２１４、第１基板２０２と第２基板２１４を挟持する一対の偏光板２１６、２１８、及び第１基板２０２と第２基板２１４の間に挟持される液晶層（図示しない）有する。第１基板２０２は、複数の画素２０４、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を有する。画素２０４、当該駆動回路、端子２１２は、導電膜、絶縁膜、半導体膜等の積層体を有する。液晶表示モジュール２００は、複数の画素２０４を含む表示領域２０６、及び、表示領域２０６以外の領域である額縁領域を有する。
【００１６】
一対の偏光板２１６、２１８は、表示領域２０６と重畳して配置される。液晶表示モジュール２００には、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、及び電源が供給されるこれらの信号や電源により、駆動回路が動作する。駆動回路が画素２０４を制御することによって、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る。光源装置１１０から出射された光が液晶表示モジュール２００に入射し、入射した光が画素２０４ごとに制御され、画像が表示される。
【００１７】
タッチセンサ２２０は、表示領域２０６と重畳して配置される。タッチセンサ２２０のとして、例えば図１に示す相互容量方式（ミューチャル）の静電容量方式タッチセンサを用いることができる。タッチセンサ２２０は、第１方向ＤＸに延在する複数の第１タッチ電極２２２、第１タッチ電極と交差する複数の第２タッチ電極２２４、及びこれらを互いに電気的に絶縁する絶縁膜（図示しない）を有する。第１タッチ電極２２２及び第２タッチ電極２２４間に静電容量が形成され、物体、例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、静電容量が変化する。静電容量変化を検出することでタッチの有無を判断し、かつ、物体の位置（座標）を特定することができる。これによりユーザは種々の命令をタッチセンサ２２０に対して入力することができる。なお本明細書において、タッチとは物体が接触することだけでなく近接することも含む。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。なお本実施形態のタッチセンサ２２０として、相互容量方式（ミューチャル）のタッチセンサについて説明したが、これに限定されない。タッチセンサ２２０として、自己容量方式（セルフ）のタッチセンサを用いてもよい。さらに本実施形態のタッチセンサ２２０は、液晶表示モジュール２００とは別に設ける、いわゆるアウトセル型タッチセンサであるが、これに限定されない。タッチセンサ２２０は、液晶表示モジュール２００と一体化されたタッチセンサ、所謂インセル型タッチパネルでもよい。インセル型タッチパネルの場合は、液晶表示モジュール２００に含まれる電極や配線が、タッチ電極として機能する。
【００１８】
なお図１では、液晶表示モジュール２００及びタッチセンサ２２０は、第１方向ＤＸの長さが第２方向ＤＹの長さより長い、所謂ランドスケールの例を示したが、これに限定されない。液晶表示モジュール２００及びタッチセンサ２２０は、第２方向ＤＹの長さが第１方向ＤＸの長さが長い、所謂ポートレートであってもよい。
【００１９】
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、及びリアベゼル１２０と嵌合するフロントカバー１８０を有する。リアベゼル１２０及びフロントカバー１８０の間に、光源基板１４０、光源基板１４０上の光学シートが配置される。光学シートには、光拡散板１７０、光拡散板１７０上のプリズムシート１７４、及びプリズムシート１７４上の偏光シート１７６が含まれる。光源基板１４０上には、複数の無機発光素子１４２が配置される。更に光学シートは、光拡散板１７０とプリズムシート１７４の間に波長変換膜１７２を有してもよい。図２では示されないが、波長変換膜１７２を光拡散板１７０とプリズムシート１７４の間に設けず、光源基板１４０と光拡散板１７０の間に設けてもよい。
【００２０】
２−１．リアベゼルとフロントカバー
リアベゼル１２０は、光源装置１１０を構成する光源基板１４０や光学シート（光拡散板１７０、プリズムシート１７４、偏光シート１７６、波長変換膜１７２等）を収容する収納体として機能する。リアベゼル１２０はフロントカバー１８０と嵌合することにより、光源基板１４０、光学シート（光拡散板１７０、プリズムシート１７４、偏光シート１７６、波長変換膜１７２等）が固定される。リアベゼル１２０には１つ、あるいは複数の開口１２０ａが設けられる。光源基板１４０と外部回路は、開口１２０ａを介して設けられるフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）等により電気的に接続される。
【００２１】
フロントカバー１８０は、表示領域２０６と重畳する開口１８０ａを有する。無機発光素子１４２からの光は、開口１８０ａから取り出され、液晶表示モジュール２００へ入射される。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。リアベゼル１２０は、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、プレス加工して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の厚さと異なってもよい。フロントカバー１８０は、例えば０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下あるいは０．１ｍｍ以上０．５ｍｍ以下、０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の金属板を切削加工、プレス加工して形成してもよい。
【００２２】
なお、リアベゼル１２０やフロントカバー１８０は必ずしも平面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等も曲面形状に合致するように配置される。
【００２３】
２−２．光源基板と無機発光素子
光源装置１１０の一部の模式的断面図と上面図を、それぞれ図３（Ａ）及び図３（Ｂ）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と接していてもよい。
【００２４】
複数の無機発光素子１４２は、光源基板１４０の上に配置され、表示領域２０６と重なる。無機発光素子１４２は、例えば格子状に配置する。隣接する無機発光素子１４２のピッチは、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。隣接する無機発光素子１４２間のピッチは、例えば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、複数の無機発光素子１４２は均等なピッチで配置されることが好ましい。
【００２５】
無機発光素子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ダイオード、及び当該発光ダイオードを保護する保護膜を有する発光素子である。無機発光素子１４２は、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。無機発光素子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、無機発光体からの光を変換する色変換材料を分散させた発光ダイオードを用いてもよい。当該発光ダイオードは、無機発光体からの光と、色変換材料により変換された光が混合され、白色光を発光する。色変換材料として、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材料を用いればよい。この場合には、波長変換膜１７２を設けず、光拡散板１７０とプリズムシート１７４が互いに接するように配置することができる。
【００２６】
各無機発光素子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を無機発光素子１４２として用いることができる。
【００２７】
光源装置１１０はさらに、無機発光素子１４２を覆うようにオーバーコート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は無機発光素子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、無機発光素子１４２に起因する凹凸を吸収して平坦な表面を与える。また、無機発光素子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により無機発光素子１４２からの光を広げる、あるいは拡散させることができる。
【００２８】
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い。オーバーコート１４４は、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。オーバーコート１４４の厚さは、無機発光素子１４２を覆う程度の厚さが好ましい。オーバーコート１４４の厚さは、例えば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。
【００２９】
２−３．光拡散板
光拡散板１７０は、無機発光素子１４２からの光を拡散し、均一な発光面を与える。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無機発光素子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や波長変換膜１７２に対して均一な輝度で光を提供することができる。
【００３０】
光拡散板１７０は、無機発光素子１４２から離隔して配置される。具体的には、光源基板１４０の上面（ＤＸ−ＤＺ平面のうち液晶表示モジュール２００により近い面）から光拡散板１７０の底面（ＤＸ−ＤＺ平面のうち液晶表示モジュール２００により遠い面）までの距離（光学距離とも呼ばれる）は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下、あるいは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下とする。従って、光拡散板１７０と無機発光素子１４２、あるいは光拡散板１７０とオーバーコート１４４は、直接接しない。
【００３１】
光拡散板１７０及び無機発光素子１４２間の距離ＧＰを一定に保つために、本実施形態の光源装置１１０は、光源基板１４０と光学シートの間に、少なくとも１つのスペーサ１４６を有する。スペーサ１４６は、１つではなく複数配置してもよい。スペーサ１４６の数は、無機発光素子１４２よりも少なくてもよい。スペーサ１４６によって、光源基板１４０と光拡散板１７０との間に、空間１５０が形成される。図３（Ｂ）に示すように、スペーサ１４６は無機発光素子１４２と平面視で重ならないように配置される。スペーサ１４６は光源基板１４０上にランダムに配置してもよいが、例えば図３（Ｂ）に示すように、格子状に配列するように配置することが好ましい。これにより、光源装置１１０の全体にわたって、光源基板１４０と光学シートとの距離ＧＰを一定に保持することができる。
【００３２】
スペーサ１４６に含まれる材料に制約はなく、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などの可視光に対する透過率が高い材料を用いることができる。スペーサ１４６として、例えば光拡散板１７０に適用可能な材料、例えばポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、ポリスチレン等の高分子化合物、或いは、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、あるいは酸化亜鉛等の無機化合物を含んでもよい。あるいは、可視光に対する反射率が比較的高いアルミニウムやステンレスなどの金属を用いてもよい。
【００３３】
スペーサ１４６の形状に制約はないが、例えば図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、スペーサ１４６の形状は柱形状を採用することができる。スペーサ１４６の長軸は、第３方向ＤＺに平行、即ち光源基板１４０の上面に対して垂直、即ち光源基板１４０の上面の法線と平行に配置される。スペーサ１４６の長軸の長さにより、光源基板１４０と光学シートの間の距離ＧＰが決定される。従ってスペーサ１４６の長軸の長さは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下、あるいは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲から選択される。ＤＸ−ＤＹ平面におけるスペーサ１４６の断面形状に制約はなく、図３（Ｂ）に示すように円形でも良く、あるいは楕円や多角形でもよい。あるいは異なる断面形状を有する複数のスペーサ１４６を配置してもよい。
【００３４】
図３（Ａ）に示す例では、スペーサ１４６は光源基板１４０の上面、及び光拡散板１７０の底面と接する。オーバーコート１４４を設ける場合には、オーバーコート１４４には貫通孔が設けられ、スペーサ１４６の一部が貫通孔内に配置される。
【００３５】
あるいは図４（Ａ）に示すように、光源基板１４０とオーバーコート１４４を貫通する貫通孔１５２を複数設け、スペーサ１４６の一部が貫通孔１５２内に位置するように光源装置１１０を構成してもよい。この場合、スペーサ１４６はオーバーコート１４４を貫通し、リアベゼル１２０と接してもよい。
【００３６】
波長変換膜１７２を光源基板１４０と光拡散板１７０の間に配置する場合は、図４（Ｂ）に示すように、スペーサ１４６と波長変換膜１７２が互いに接するよう配置してもよい。
【００３７】
また図５（Ａ）に示すように、貫通孔１５２を設ける場合、スペーサ１４６を固定するためのストッパ１５４を設けてもよい。ストッパ１５４は光源基板１４０の下、断面視で光源基板１４０とリアベゼル１２０の間に設けられ、平面視でスペーサ１４６と重なるように配置される。ストッパ１５４はリアベゼル１２０と接してもよい。ストッパ１５４は、アルミニウムやステンレスなどの金属を含んでもよく、あるいはポリイミドやポリアミド、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などの高分子材料を含んでもよい。また、ストッパ１５４とスペーサ１４６は一体化されていてもよい。ストッパ１５４を設けることでスペーサ１４６の高さが固定され、光学シートと光源基板１４０間の距離ＧＰを安定に維持することができる。
【００３８】
あるいは図５（Ｂ）に示すように、スペーサ１４６と光学シートの間に、スペーサ１４６と接する緩衝材１５６を設けてもよい。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い。ゴム弾性を示す材料として、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。波長変換膜１７２を光拡散板１７０とプリズムシート１７４の間に配置する場合には、緩衝材１５６は光拡散板１７０と接する。図示しないが、波長変換膜１７２を光源基板１４０と光拡散板１７０の間に配置する場合には、緩衝材１５６は波長変換膜１７２と接する。緩衝材１５６を配置することにより、その上に配置される光学シートが破損することを防ぐことができる。さらに、光学シートの破損による輝度分布に対する悪影響を防止することができる。
【００３９】
ストッパ１５４は、例えば以下のようなプロセスを経ることで作製することができる。まず、図６（Ａ）に示すように、無機発光素子１４２を覆うようにオーバーコート１４４を光源基板１４０上に形成する。オーバーコート１４４は、例えば上述した高分子材料、またはその前駆体をスピンコーティング法や印刷法、インクジェット法、ディッピング法、スプレー法などの湿式成膜法を利用して塗布し、その後熱や光を用いて硬化することで形成することができる。あるいは化学気相堆積（ＣＶＤ）法を用いることで、酸化ケイ素を含むオーバーコート１４４を形成してもよい。なお、オーバーコート１４４を設けない場合にはこの工程は省くことができる。
【００４０】
引き続き、光源基板１４０とオーバーコート１４４を貫通するように貫通孔１５２を形成する（図６（Ｂ））。貫通孔１５２は、オーバーコート１４４をエッチングすることで形成してもよく、あるいはレーザ照射、サンドブラスト加工、超音波ドリル加工などによって物理的に形成してもよい。
【００４１】
次に、ストッパ１５４を形成する。具体的には光源基板１４０の底面（すなわち、無機発光素子１４２が形成されていない面）上にレジストフィルム１５８を形成し（図６（Ｃ））、その後フォトマスクを介してレジストフィルム１５８を露光し、引き続き現像を行う。これによりストッパ１５４は、貫通孔１５２と重なる領域に選択的に、貫通孔１５２を塞ぐように形成される（図６（Ｄ））。
【００４２】
次いで、スペーサ１４６をそれぞれ貫通孔１５２に配置して形成する図７（Ａ））。その後、光拡散板１７０をスペーサ１４６上に配置する。緩衝材１５６を配置する場合には、緩衝材１５６を光拡散板１７０上に形成し、その後光拡散板１７０をスペーサ１４６上に配置すればよい（図７（Ｂ））。
【００４３】
あるいは図８（Ａ）に示すように、オーバーコート１４４の形成前に光源基板１４０に貫通孔１５２を形成する。その後、上述したように貫通孔１５２を塞ぐストッパ１５４を形成し、引き続き貫通孔１５２にスペーサ１４６を挿入してもよい（図８（Ｂ））。あるいは、貫通孔１５２を貫通するように、ストッパ１５４と一体化されたスペーサ１４６を挿入してもよい。この後、上述した方法により、無機発光素子１４２を覆うようにオーバーコート１４４を光源基板１４０上に形成し（図８（Ｃ））、その上に光拡散板１７０を配置することで、ストッパ１５４を作製することができる。
【００４４】
２−４．波長変換膜
波長変換膜１７２は、無機発光素子１４２から出射し、光拡散板１７０で拡散され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。蛍光体は、無機発光素子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、上述した色変換材料を用いればよい。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。
【００４５】
波長変換膜１７２は、別途作製した１つの独立膜として光拡散板１７０の上、あるいは下に配置してもよく、あるいは上述した及び蛍光体または量子ドットを含む分散液を光拡散板１７０の上または下に塗布し、その後硬化することで形成してもよい。
【００４６】
２−５．プリズムシート
プリズムシート１７４は、光拡散板１７０や波長変換膜１７２を通過した後の光を上方向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。
【００４７】
２−６．偏光シート１７６
偏光シート１７６は、例えば異方性反射偏光子である。より具体的には、偏光シート１７６は、円偏光又は楕円偏光で偏光シートの透過軸と一致しない光を、偏光シート１７６内に形成されている多層膜により反射させ、反射成分を繰り返し回収する。光を効率よく反射することで光の損失を防ぎ、出射光の輝度向上が図れる。また、偏光シート１７６を設けることで、無機発光素子から出射する指向性の高い光を拡散するという効果を奏する。
【００４８】
本実施形態の光源装置１１０では、複数の無機発光素子１４２が配置される光源基板１４０及び光学シート（光拡散板１７０、プリズムシート１７４、偏光シート１７６等）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。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。光源装置１１０内ではスペーサ１４６が光源基板１４０と光学シートとの間に配置され、これらの間に一定の間隔を保持される。従って、無機発光素子１４２から指向性の高い光が出射されても、光源基板１４０と光学シートとの間の空間１５０内で出射光が拡散する。また、出射光が空間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の底面において局所的に輝度の高い領域（ホットスポット）の発生が抑制される。更に、空間１５０によって強度分布が低下した光が光拡散板１７０によりさらに拡散し、均一な輝度で液晶表示モジュール２００へ光が入射される。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。
【００４９】
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無機発光素子１４２は、平面視で表示領域２０６と重畳して配置する。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が不要となる。よって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。
【００５０】
＜第２実施形態＞
本実施形態では、第１実施形態の光源装置１１０と異なる構造を有する光源装置１１２について、図９（Ａ）乃至図１０（Ｂ）を用いて説明する。第１実施形態で述べた構造と同一、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。
【００５１】
図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、第２実施形態の光源装置１１２は、スペーサ１４６の形状が球形状あるいは楕円球形状（回転楕円体形状）である点で、第１実施形態の光源装置１１０と異なる。楕円球形状のスペーサ１４６は、断面視で円形状又は楕円形状を有する。光源装置１１２内で球形状と楕円球形状のスペーサ１４６が混在していてもよい。スペーサ１４６の数は、無機発光素子１４２の数よりも少なくても多くてもよい。スペーサ１４６は無機発光素子１４２と重ならないように配置してもよい。またスペーサ１４６が可視光を透過可能な高分子材料を含む場合には、図９（Ａ）及び図９（Ｂ）に示すように、一部のスペーサ１４６が無機発光素子１４２と重なってもよい。また、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、複数のスペーサ１４６のうちの少なくとも２つのスペーサ１４６が互いに接してもよい。
【００５２】
スペーサ１４６の大きさによって光源基板１４０と光学シート間の距離ＧＰが決定される。具体的には、スペーサ１４６が球形状であれば直径により、スペーサ１４６が楕円球形状であれば長軸又は短軸によって、距離ＧＰが決定される。従ってスペーサ１４６の直径、長軸、又は短軸は１ｍｍ以上３ｍｍ以下、あるいは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲から選択される。
【００５３】
このような構造を有する光源装置１１２は、光源基板１４０上に光拡散板１７０を配置する際に無機発光素子１４２上、あるいはオーバーコート１４４上にスペーサ１４６を配置させることで形成することができる。例えば水、またはアルコールなどの有機溶媒にスペーサ１４６を分散させ、この分散液を塗布することで、スペーサ１４６を配置することができる。
【００５４】
本実施形態の光源装置１１２においても、スペーサ１４６によって無機発光素子１４２と光学シートを互いに離隔することができる。また、光源基板１４０と光学シート間の距離ＧＰを一定に保つことができる。このため、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５５】
＜第３実施形態＞
本実施形態では、光源装置１１０や１１２と異なる構造を有する光源装置１１４について、図１１乃至図１５を用いて説明する。第１及び第２実施形態で述べた構造と同一、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。
【００５６】
本実施形態の光源装置１１４は、光源装置１１４に設けられるスペーサ１４６が単一であってもよい点、及び光源基板１４０の上面と平行な面内においてスペーサ１４６が延伸する点で、第１実施形態の光源装置１１０及び第２実施形態の１１２と異なる。
【００５７】
例えば図１１、図１２に示すように、光源装置１１４においては、単一又は複数のスペーサ１４６のそれぞれは、光源基板１４０の上面と平行な面（ＤＸ−ＤＹ平面）内で、ＤＸ−ＤＹ平面と平行な方向に延伸する、複数の直線部１４６ａを有する。複数の直線部１４６ａは屈曲部１４６ｂによって連結される。光源装置１１０及び１１２と同様、スペーサ１４６は無機発光素子１４２と重ならないように、無機発光素子１４２間を延伸するように設けてもよい。あるいはスペーサ１４６が可視光を透過可能な材料を含む場合には、一部の無機発光素子１４２と重なるようにスペーサ１４６を配置してもよい。
【００５８】
１つの屈曲部１４６ｂを介して連結される２つの直線部１４６ａは、ＤＸ−ＤＹ平面内で互いに異なる方向に延伸する。当該延伸方向がなす角度は任意であり、０°よりも大きく１８０°未満の範囲から選択される。従ってスペーサ１４６は、ＤＸ−ＤＹ平面内において、ジグザグ形状を有してもよい。あるいは図１３に示すように、スペーサ１４６は、ＤＸ−ＤＹ平面内において渦巻形状を有してもよい。
【００５９】
あるいは図１４に示すように、光源装置１１４は、それぞれ単一の直線部１４６ａを有する複数のスペーサ１４６を有してもよい。複数のスペーサ１４６は、直線部１４６ａの長さが互いに同一でも良く、異なってもよい。また、複数のスペーサ１４６の直線部１４６ａの延伸方向はすべて同一でも良く、あるいは図１４に示すように少なくとも２つの延伸方向が互いに異なってもよい。
【００６０】
あるいは図１５に示すように、光源装置１１４のスペーサ１４６は、ＤＸ−ＤＹ面内における形状（平面形状）が曲線を有していてもよい。例えばスペーサ１４６平面形状は曲線だけで構成されていてもよく、曲線で形成される部分の割合が８０％以上１００％以下、あるいは９０％以上１００％以下であってもよい。
【００６１】
本実施形態の光源装置１１２においても、スペーサ１４６によって無機発光素子１４２と光拡散板１７０を互いに離隔することができ、また、これらの間の距離を一定に保つことができる。その結果、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６２】
なお、本実施形態では、スペーサ１４６の高さＨ（第３方向ＤＺにおける長さ、図１１参照）によって、光源基板１４０と光学シートとの距離ＧＰが決まる。したがってスペーサ１４６の高さＨは、１ｍｍ以上３ｍｍ以下、あるいは１．５ｍｍ以上２．５ｍｍ以下の範囲から選択される。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
本明細書にて開示した構成から得られる表示装置の一例を以下に付記する。
（１）
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光学シートの間に配置された、少なくとも１つのスペーサと
を備え、
前記光源基板は貫通孔を有し、
前記スペーサの一部は前記貫通孔内に配置される、光源装置。
（２）
前記複数の無機発光素子を覆い、前記光源基板と接するオーバーコートをさらに有し、
前記少なくとも１つのスペーサは前記オーバーコートと接する、（１）に記載の光源装置。
（３）
前記少なくとも１つのスペーサは、長軸が前記光源基板の上面の法線と平行な柱形状を有する、（１）に記載の光源装置。
（４）
前記光源基板の下に、平面視で前記貫通孔と重なるストッパをさらに有し、
前記少なくとも１つのスペーサは前記ストッパと接する（１）に記載の光源装置。
（５）
前記少なくとも１つのスペーサと前記光学シートの間に、前記少なくとも１つのスペーサと接する緩衝材をさらに有する、（１）に記載の光源装置。
（６）
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光拡散板光学シートの間に配置された、少なくとも一１つのスペーサと、
を有し、
前記少なくとも１つのスペーサは、断面視で球形状または楕円形状を有する、光源装置。
（７）
前記少なくとも１つのスペーサは複数のスペーサを含み、
前記複数のスペーサのうち、少なくとも２つのスペーサが互いに接する、（６）に記載の光源装置。
（８）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内で延伸する、（６）に記載の光源装置。
（９）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な直線部を有する、（６）に記載の光源装置。
（１０）
前記少なくとも１つのスペーサは複数のスペーサを含み、
前記複数のスペーサのうち、少なくとも２つのスペーサの前記直線部は、延伸する方向が互いに異なる、（９）に記載の光源装置。
（１１）
前記少なくとも１つのスペーサは、延伸する方向が互いに異なる少なくとも２つの直線部を有する、（８）に記載の光源装置。
（１２）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内でジグザグ形状を有する、（８）に記載の光源装置。
（１３）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内で渦巻形状を有する、（８）に記載の光源装置。
（１４）
光源装置、及び
前記光源装置上の液晶表示モジュールを備え、
前記光源装置は、
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光拡散板光学シートの間に配置された、少なくとも一１つのスペーサと、
を有し、
前記光源基板は貫通孔を有し、
前記スペーサの一部は前記貫通孔内に配置される、表示装置。
（１５）
前記複数の無機発光素子を覆い、前記光源基板と接するオーバーコートをさらに有し、
前記少なくとも１つのスペーサは前記オーバーコートと接する、（１４）に記載の表示装置。
（１６）
前記少なくとも１つのスペーサは、長軸が前記光源基板の上面の法線と平行な柱形状を有する、（１４）に記載の表示装置。
（１７）
前記光源基板の下に、平面視で前記貫通孔と重なるストッパをさらに有し、
前記少なくとも１つのスペーサは前記ストッパと接する（１４）に記載の表示装置。
（１８）
前記少なくとも１つのスペーサと前記光学シートの間に、前記少なくとも１つのスペーサと接する緩衝材をさらに有する、（１４）に記載の表示装置。
（１９）
光源装置、及び
前記光源装置上の液晶表示モジュールを備え、
前記光源装置は、
光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記無機発光素子上に位置し、前記無機発光素子と離隔する光学シートと、
前記無機発光素子と前記光学シートの間に配置された、少なくとも１つのスペーサと、
を有し、
前記少なくとも１つのスペーサは、断面視で球形状又は楕円球形状を有する、表示装置。
（２０）
前記少なくとも１つのスペーサは複数のスペーサを含み、
前記複数のスペーサのうち、少なくとも２つのスペーサが互いに接する、（１９）に記載の表示装置。
（２１）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内で延伸する、（１９）に記載の表示装置。
（２２）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な直線部を有する、（１９）に記載の表示装置。
（２３）
前記少なくとも１つのスペーサは複数のスペーサを含み、
前記複数のスペーサのうち、少なくとも２つのスペーサの前記直線部は、延伸する方向が互いに異なる、（２２）に記載の表示装置。
（２４）
前記少なくとも１つのスペーサは、延伸する方向が互いに異なる少なくとも２つの直線部を有する、（２１）に記載の表示装置。
（２５）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内でジグザグ形状を有する、（２１）に記載の表示装置。
（２６）
前記少なくとも１つのスペーサは、前記光源基板の上面と平行な面内で渦巻形状を有する、（２１）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【００６６】
１００：表示装置、１１０：光源装置、１１２：光源装置、１１４：光源装置、１２０：リアベゼル、１２０ａ：開口、１４０：光源基板、１４２：無機発光素子、１４４：オーバーコート、１４６：スペーサ、１４６ａ：直線部、１４６ｂ：屈曲部、１４８：高分子材料またはその前駆体、１５０：空間、１５２：貫通孔、１５４：ストッパ、１５６：緩衝材、１５８：レジストフィルム、１７０：光拡散板、１７２：波長変換膜、１７４：プリズムシート、１７６：偏光シート１７６、１８０：フロントカバー、１８０ａ：開口、２００：液晶表示モジュール、２０２：第１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：第２基板、２１６：偏光板、２１８：偏光板、２２０：タッチセンサ、２２２：第１タッチ電極、２２４：第２タッチ電極
【図１】
2020174012.tif 000003
【図２】
2020174012.tif 000004
【図３】
2020174012.tif 000005
【図４】
2020174012.tif 000006
【図５】
2020174012.tif 000007
【図６】
2020174012.tif 000008
【図７】
2020174012.tif 000009
【図８】
2020174012.tif 000010
【図９】
2020174012.tif 000011
【図１０】
2020174012.tif 000012
【図１１】
2020174012.tif 000013
【図１２】
2020174012.tif 000014
【図１３】
2020174012.tif 000015
【図１４】
2020174012.tif 000016
【図１５】
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