(57)【要約】【課題】照明光の輝度向上が可能な照明装置及びそれが組み込まれた表示装置を提供する。【解決手段】シート状の拡散部と、個々が離れた複数の光源を備え、前記複数の光源は平面に配置され、前記拡散部と第１方向において対向し、前記拡散部は、前記第１方向において前記複数の光源に重なる第１部と、前記第１方向において前記複数の光源に重ならない第２部とを有し、前記拡散部の前記第１方向の厚さは、前記第１部よりも前記第２部で薄い照明装置。【選択図】  図４
2020191175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の拡散部と、
個々が離れた複数の光源を備え、
前記複数の光源は平面に配置され、前記拡散部と第１方向において対向し、
前記拡散部は、前記第１方向において前記複数の光源に重なる第１部と、前記第１方向において前記複数の光源に重ならない第２部とを有し、
前記拡散部の前記第１方向の厚さは、前記第１部よりも前記第２部で薄い照明装置。
【請求項２】
前記第１部は、前記複数の光源に対向する第１面を有する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
さらに、前記複数の光源と前記拡散部との間に位置する波長変換シートを備え、
前記波長変換シートと前記第２部との間に空気層を有する請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記拡散部は、複数枚の拡散板からなり、
前記第１部の厚さと前記第２部の厚さの差は、前記複数枚の拡散板の１枚分の厚さ以上である請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
配線基板と、
前記配線基板に配置された複数の光源と、
前記複数の光源を覆う透明層と、
波長変換シートと、
第１主面を有する拡散部を有し、
前記配線基板と、前記波長変換シートと、前記拡散部は第１方向に重なり、
前記複数の光源と前記第１主面とは前記第１方向において対向し、
前記拡散部は、前記第１方向において前記光源に重なる第１部と、前記第１方向において前記光源に重ならない第２部とを有し、
前記第１部の前記第１方向の厚さは、前記第２部の前記第１方向の厚さよりも厚い表示装置。
【請求項６】
前記第１部は、前記第１方向において前記光源に対向する第１面を有する請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記拡散部は複数の拡散シートを有し、
前記複数の拡散シートのうちの第１拡散シートは、前記第１部において前記波長変換シートに接し、前記第２部において、前記光源に重ならない複数の貫通孔を有している請求項５又は６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記複数の拡散シートのうちの第２拡散シートは、前記第２部において前記貫通孔を覆っている請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１部の厚さと前記第２部の厚さの差は、前記第１拡散シートの厚さ以上である請求項７に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビや情報機器等に搭載される表示装置として、表示用の液晶パネルを用いた液晶表示装置が知られている。このような液晶表示装置の表示品位のために、液晶表示装置に用いられる照明装置の高輝度化への要求が高まっており、導光板を挟んで液晶パネルの直下に光源を配置する直下型照明装置が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９６７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態の目的は、照明光の輝度向上が可能な照明装置及びそれが組み込まれた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】
【０００５】
本実施形態によれば、
シート状の拡散部と、個々が離れた複数の光源を備え、前記複数の光源は平面に配置され、前記拡散部と第１方向において対向し、前記拡散部は、前記第１方向において前記複数の光源に重なる第１部と、前記第１方向において前記複数の光源に重ならない第２部とを有し、前記拡散部の前記第１方向の厚さは、前記第１部よりも前記第２部で薄い照明装置が提供される。
【０００６】
本実施形態によれば、
配線基板と、前記配線基板に配置された複数の光源と、前記複数の光源を覆う透明層と、波長変換シートと、第１主面を有する拡散部を有し、前記配線基板と、前記波長変換シートと、前記拡散部は第１方向に重なり、前記複数の光源と前記第１主面とは前記第１方向において対向し、前記拡散部は、前記第１方向において前記光源に重なる第１部と、前記第１方向において前記光源に重ならない第２部とを有し、前記第１部の前記第１方向の厚さは、前記第２部の前記第１方向の厚さよりも厚い表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一実施形態の照明装置を備えた表示装置の概略図である。
【図２】図２は、図１に示した照明装置の平面図である。
【図３】図３は、本実施形態の表示装置の第１構成例の断面図である。
【図４】図４は、本実施形態の表示装置の第２構成例の断面図である。
【図５】図５は、図４に示した拡散部の平面図である。
【図６】図６は、本実施形態の表示装置の第３構成例の断面図である。
【図７】図７は、図６に示した拡散部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更につい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、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００９】
図１は、一実施形態の照明装置ＩＬを備えた表示装置ＤＳＰの概略図である。一例では、方向Ｘ、方向Ｙ及び方向Ｚ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。方向Ｚは、表示装置ＤＳＰの厚さ方向に相当する。本明細書において、方向Ｚを示す矢印の先端側の位置を上と称し、矢印の先端とは逆側の位置を下と称する。また、方向Ｚを示す矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、方向Ｘ及び方向Ｙで規定されるＸ−Ｙ平面に向かって見ることを平面視という。  
図１に示すように、表示装置ＤＳＰは表示パネルＰＮＬ及び照明装置ＩＬを備えている。表示装置ＤＳＰは、例えば液晶表示装置などの表示パネルＰＮＬと独立した光源を必要とする表示装置である。表示パネルＰＮＬは、例えば表示パネルＰＮＬの下側からの光を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た透過型の表示パネルＰＮＬである。照明装置ＩＬは、照明装置ＩＬから出射された照明光Ｌによって、表示パネルＰＮＬを照明するものである。
【００１０】
図２は、図１に示した照明装置ＩＬの平面図である。  
図２に示すように、照明装置ＩＬは、配線基板Ｆ１と、複数の光源ＥＭと、を備えている。  
配線基板Ｆ１は、例えば折り曲げ可能なフレキシブルプリント基板である。なお、配線基板Ｆ１は、硬質プリント配線板でもよい。配線基板Ｆ１は、実装領域ＭＡを有している。実装領域ＭＡは、例えばＸ−Ｙ平面に平行な平面である。実装領域ＭＡは、複数のセグメントＳＧに分けられている。複数のセグメントＳＧは、方向Ｘ及び方向Ｙにマトリクス状に位置している。一例では、実装領域ＭＡは方向Ｘに沿って３０個のセグメントＳＧに分けられ、方向Ｙに沿って３２個のセグメントＳＧに分けられている。つまり、実装領域ＭＡは９６０個のセグメントＳＧに分けられている。図２において拡大して示すように、照明装置ＩＬは、１個のセグメントＳＧにおいて、例えば４個の光源ＥＭを備えている。図２に示した照明装置ＩＬは、３８４０個の光源ＥＭを備えている。
【００１１】
複数の光源ＥＭは、個々がお互いに離れ、方向Ｘ及び方向Ｙのそれぞれに等間隔で並んでいる。光源ＥＭは、例えば蛍光体を有さない発光ダイオード（ＬＥＤ）であり、青色の照明光を出射する。光源ＥＭの発光面の面積は、一例として、平面視で０．３ｍｍ×０．３ｍｍ以下の面積である。光源ＥＭは、配線基板Ｆ１の実装領域ＭＡに配置されている。一例として、光源ＥＭは、導電粒子を含む導電性接着剤を介して配線基板Ｆ１に接続されている。
【００１２】
図３は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの第１構成例の断面図である。  
図３に示すように、照明装置ＩＬは、さらに、透明層ＯＣと、波長変換シートＴＳと、拡散部ＳＳＳと、プリズムシートＰＳ１と、プリズムシートＰＳ２と、を備えている。方向Ｚにおいて、拡散部ＳＳＳと、波長変換シートＴＳと、配線基板Ｆ１とは重なっている。
【００１３】
光源ＥＭは、配線基板Ｆ１と表示パネルＰＮＬの間に位置している。光源ＥＭは、配線基板Ｆ１の上に位置し、方向Ｚにおいて拡散部ＳＳＳに対向している。透明層ＯＣは、複数の光源ＥＭを覆い、配線基板Ｆ１に接している。透明層ＯＣは、例えば透明な有機絶縁層である。
【００１４】
波長変換シートＴＳは、複数の光源ＥＭと拡散部ＳＳＳとの間に位置している。波長変換シートＴＳは、透明層ＯＣに接し、透明層ＯＣを覆っている。図示した例では、波長変換シートＴＳと透明層ＯＣとは密着しており、波長変換シートＴＳと透明層ＯＣとの間には隙間がない。波長変換シートＴＳは、光源ＥＭから出射された光を吸収して、吸収した光の波長よりも長波長の光を発光するものである。波長変換シートＴＳは、発光材料として、例えば量子ドットを含むが、これに限らず、蛍光や燐光を発するものを含んでいてもよい。波長変換シートＴＳは、一例として方向Ｚにおいて１００μｍ〜２００μｍの厚さを有している。
【００１５】
一例では、光源ＥＭは、青色波長の光（励起光）を出射する。波長変換シートＴＳは、励起光を吸収して黄色に発光する。したがって、変換光である黄色光と、無変換光である青色光とが混合された白色の照明光が生成される。  
他の例では、光源ＥＭは、紫外線波長の光（励起光）を出射する。波長変換シートＴＳは、励起光を吸収して、青色、緑色、及び、赤色にそれぞれ発光し、白色の照明光を生成する。
【００１６】
拡散部ＳＳＳは、波長変換シートＴＳと表示パネルＰＮＬとの間及び光源ＥＭと表示パネルＰＮＬとの間に位置し、厚さＴ１を有している。拡散部ＳＳＳは、方向Ｚにおいて表示パネルＰＮＬに対向する主面ＭＦを有している。図示した例では、拡散部ＳＳＳは、複数の拡散シートＳＳ（ＳＳ１〜ＳＳ３）によって形成されたシート状の拡散部ＳＳＳである。なお、拡散部ＳＳＳは、複数枚の拡散板ＳＳによって形成されてもよい。拡散シートＳＳは、拡散シートＳＳに入射した光を拡散し、光の輝度を均一化させるものである。拡散シートＳＳは、一例として方向Ｚにおいて５０μｍ〜１００μｍの厚さを有している。拡散シートＳＳ１、ＳＳ２及びＳＳ３は、この順に、方向Ｚにおいて波長変換シートＴＳの上に積層されている。厚さＴ１は、拡散シートＳＳ１、ＳＳ２及びＳＳ３のそれぞれの厚さの総和に等しい。
【００１７】
プリズムシートＰＳ１及びＰＳ２は、拡散部ＳＳＳと表示パネルＰＮＬとの間に位置している。プリズムシートＰＳ１及びＰＳ２は、拡散部ＳＳＳの上に積層されている。プリズムシートＰＳ１及びＰＳ２は、拡散部ＳＳＳによって拡散された光を方向Ｚに集光するものである。
【００１８】
上記第１構成例によれば、波長変換シートＴＳと透明層ＯＣとの間には隙間がないため、照明装置ＩＬの方向Ｚにおける厚さを小さくすることができる。
【００１９】
また、光源ＥＭから出射された光の表示パネルＰＮＬまでの光路が短くなり、隣接する光源ＥＭからのそれぞれの光が十分に混ざらず、光の輝度差に起因したスジ状のムラが視認されるおそれがある。本実施形態によれば、波長変換シートＴＳと表示パネルＰＮＬとの間に３枚の拡散シートＳＳによって形成された拡散部ＳＳＳが位置している。これにより、光源ＥＭから出射された光は拡散部ＳＳＳによって拡散され、光の輝度は均一化されるため、光の輝度差に起因した照明装置ＩＬの照明品位の低下を抑制することができる。
【００２０】
図４は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの第２構成例の断面図である。  
図４に示すように、第２構成例は、図３に示した第１構成例と比較して、拡散シートＳＳ１が方向Ｚにおいて貫通した複数の貫通孔ＴＨを有している点で相違している。貫通孔ＴＨは、方向Ｚにおいて光源ＥＭに重ならない位置に設けられている。なお、貫通孔ＴＨは、拡散シートＳＳ１に設けず、拡散シートＳＳ２又はＳＳ３に設けてもよい。貫通孔ＴＨは、例えば部材がない空気層に相当する。
【００２１】
拡散部ＳＳＳは、第１部ＳＳＳ１及び第２部ＳＳＳ２を有している。第１部ＳＳＳ１は厚さＴ１を有し、方向Ｚにおいて複数の光源ＥＭに重なっている。第１部ＳＳＳ１は、方向Ｚにおいて光源ＥＭに対向する第１面ＦＳ１を有している。図示した例では、拡散シートＳＳ１の下面は第１面ＦＳ１に相当する。  
第２部ＳＳＳ２は、厚さＴ２を有し、方向Ｚにおいて光源ＥＭに重なっていない。第２部ＳＳＳ２は、方向Ｚにおいて貫通孔ＴＨに重なっている。図示した例では、厚さＴ２は、拡散シートＳＳ２の厚さと拡散シートＳＳ３の厚さの総和であり、厚さＴ１より薄い。厚さＴ１と厚さＴ２との差は、拡散シートＳＳ１の厚さである。なお、厚さＴ２が０μｍにならない範囲であれば、厚さＴ１と厚さＴ２との差は拡散シートＳＳ１の厚さ以上であってもよい。また、厚さＴ１と厚さＴ２との差は、複数枚の拡散板ＳＳの１枚分の厚さ以上であってもよいと言える。  
拡散シートＳＳ１は、第１部ＳＳＳ１において波長変換シートＴＳに接し、第２部ＳＳＳ２において複数の貫通孔ＴＨを有している。拡散シートＳＳ２及びＳＳ３は、それぞれ拡散シートＳＳ１とプリズムシートＰＳ１との間に位置している。拡散シートＳＳ２及びＳＳ３は、第２部ＳＳＳ２において、貫通孔ＴＨを覆っている。照明装置ＩＬは、波長変換シートＴＳと第２部ＳＳＳ２との間に空気層（貫通孔ＴＨ）を有している。
拡散部ＳＳＳの主面ＭＦは、第１部ＳＳＳ１において表示パネルＰＮＬに対向する上面及び第２部ＳＳＳ２において表示パネルＰＮＬに対向する上面のそれぞれに相当する。主面ＭＦは、方向Ｚにおいて複数の光源ＥＭと対向している。
【００２２】
図５は、図４に示した拡散部ＳＳＳの平面図である。図５は、拡散部ＳＳＳから光源ＥＭに向かって平面視した図であり、拡散シートＳＳ２及びＳＳ３は一点鎖線で示している。また、波長変換シートＴＳ及び透明層ＯＣの図示を省略している。  
図５に示すように、複数の貫通孔ＴＨは光源ＥＭと光源ＥＭとの間に位置している。図示した例では、各貫通孔ＴＨは方向Ｘに沿って等間隔をおいて並び、方向Ｙに等間隔をおいて並んでいる。貫通孔ＴＨは平面視で円形である。なお、貫通孔ＴＨは、楕円形や円形以外の多角形であってもよい。
【００２３】
ここで１つのセグメントＳＧに注目する。拡散部ＳＳＳの主面ＭＦは、セグメントＳＧ全域にわたって位置している。第１面ＦＳ１は光源ＥＭに重なり、平面視で第１部ＳＳＳ１の領域に相当する。貫通孔ＴＨは、平面視で第２部ＳＳＳ２の領域に相当する。一例として、第１面ＦＳ１の面積は、主面ＭＦの面積の５０％以下である。言い換えると、貫通孔ＴＨの面積は、主面ＭＦの面積の５０％以上である。
【００２４】
上記第２構成例において、拡散シートＳＳ１は第１拡散シートに相当し、拡散シートＳＳ２は第２拡散シートに相当し、拡散シートＳＳ３は第３拡散シートに相当し、厚さＴ１は第１厚さに相当し、厚さＴ２は第２厚さに相当し、方向Ｚは第１方向に相当する。
【００２５】
このような第２構成例においても、上記構成例と同様の効果が得られる。
また、拡散シートは拡散シートに入射した光を拡散し光の輝度を均一化させるが、複数の拡散シート又は厚い拡散シートを用いると光の輝度が低下しやすくなる。第２構成例によれば、拡散部ＳＳＳは、厚さＴ１を有する第１部ＳＳＳ１と、厚さＴ１より小さい厚さＴ２を有する第２部ＳＳＳ２と、を有している。これにより、一定の厚さＴ１を有する拡散部ＳＳＳと比較して、拡散部ＳＳＳを進行する光の輝度の低下を抑制することができ、照明装置ＩＬから出射される照明光Ｌの輝度を向上させることができる。さらに、第１部ＳＳＳ１は方向Ｚにおいて光源ＥＭに重なり、第２部ＳＳＳ２は方向Ｚにおいて光源ＥＭに重なっていない。光源ＥＭに重なる第１部ＳＳＳ１に入射される光の輝度は、光源ＥＭに重ならない第２部ＳＳＳ２に入射される光の輝度より大きい。第１部ＳＳＳ１は第２部ＳＳＳ２より厚いため、第１部ＳＳＳ１に入射される輝度の大きい光は第２部ＳＳＳ２に入射される輝度の小さい光と比較してより拡散され、第１部ＳＳＳ１から出射される光の輝度と第２部ＳＳＳ２から出射される光の輝度との差を緩和することができ、光の輝度差に起因した照明装置ＩＬの照明品位の低下を抑制することができる。
【００２６】
また、拡散シートＳＳ１が貫通孔ＴＨを有している。このため、拡散シートＳＳ２又はＳＳ３に貫通孔ＴＨが設けられる場合と比較して、貫通孔ＴＨが視認されにくい。さらに、拡散シートＳＳ２及び拡散シートＳＳ３は、それぞれ拡散シートＳＳ１の貫通孔ＴＨを覆っている。これにより、貫通孔ＴＨが視認されるのをより抑制することができる。さらに、貫通孔ＴＨの大きさを変更することで、平面視における主面ＭＦの面積に対する貫通孔ＴＨの面積の割合を調整し、照明装置ＩＬから出射される照明光Ｌの輝度を調整することができる。一例として、平面視における主面ＭＦの面積に対する貫通孔ＴＨの面積の割合を増加させると照明装置ＩＬから出射される照明光Ｌの輝度が増加する。
【００２７】
また、拡散シートＳＳ１乃至ＳＳ３が積層することによって拡散部ＳＳＳが形成されている。このため、厚さＴ１及びＴ２のように異なる厚さを有する特殊な一枚の拡散シートを製造する場合と比較して、製造工程が簡素であり量産化を容易に行うことができる。
【００２８】
図６は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの第３構成例の断面図である。  
図６に示すように、第３構成例は、図４に示した第２構成例と比較して、拡散部ＳＳＳが１つの拡散シートＳＳ４によって形成されている点で相違している。拡散シートＳＳ４は、複数の開口部ＯＰを有している。開口部ＯＰは、光源ＥＭに重ならない位置に設けられている。開口部ＯＰは、方向Ｚにおいて拡散シートＳＳ４の下面から上面に向かって窪んだ部分である。第２部ＳＳＳ２は、開口部ＯＰに重なっている。図示した例では、拡散シートＳＳ４の上面は、主面ＭＦに相当する。拡散シートＳＳ４において、波長変換シートＴＳに接する面は、第１面ＦＳ１に相当する。
【００２９】
図７は、図６に示した拡散部ＳＳＳの平面図である。図７は、拡散部ＳＳＳ（拡散シートＳＳ４）から光源ＥＭに向かって平面視した図であり、波長変換シートＴＳ及び透明層ＯＣの図示を省略している  
図７に示すように、第１面ＦＳ１は各光源ＥＭに重なる位置に点在している。第１面ＦＳ１は、平面視で四角形であるが、他の多角形や円形でもよい。
【００３０】
ここで１つのセグメントＳＧに注目する。拡散部ＳＳＳの主面ＭＦは、セグメントＳＧ全域にわたって位置している。第１面ＦＳ１は光源ＥＭに重なり、平面視で第１部ＳＳＳ１の領域に相当する。開口部ＯＰは、平面視で第２部ＳＳＳ２の領域に相当する。図示した例では、開口部ＯＰは第１面ＦＳ１を囲む格子状に設けられている。一例として、第１面ＦＳ１の面積は、主面ＭＦの面積の４０％以下である。言い換えると、貫通孔ＴＨの面積は、主面ＭＦの面積の６０％以上である。
【００３１】
このような第３構成例においても、上記構成例と同様の効果が得られる。
以上説明したように、本実施形態によれば、照明光の輝度向上が可能な照明装置及びそれが組み込まれた表示装置を提供することができる。
【００３２】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これらの新規な実施形態は、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。これらの実施形態やその変形は、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。
【符号の説明】
【００３３】
ＤＳＰ…表示装置  ＰＮＬ…表示パネル  ＩＬ…照明装置  
Ｆ１…配線基板  ＥＭ…光源  ＯＣ…透明層  ＴＳ…波長変換シート  
ＳＳＳ…拡散部  ＳＳＳ１…第１部  ＳＳＳ２…第２部  ＳＳ…拡散シート、拡散板  
ＴＨ…貫通孔  Ｔ１…第１厚さ  Ｔ２…第２厚さ  
ＰＳ…プリズムシート
【図１】
2020191175.tif 000003
【図２】
2020191175.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020191175.tif 000006
【図５】
2020191175.tif 000007
【図６】
2020191175.tif 000008
【図７】
2020191175.tif 000009