(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源から入射した光を出射する出光面を備え、前記出光面以外の側面に少なくとも２箇所の突起部が形成された導光板と、
前記導光板の突起部が形成された側面に配置され、前記光源を所定の間隔で配置した光源基板と、
前記導光板の出光面側に配置され、前記光源基板側の側面に少なくとも２箇所の突起部が形成された光学シートと、
を備え、
前記導光板の突起部は凹部を有し、前記凹部は前記光源基板を収納し、前記光源基板を、前記導光板の突起部の凹部と、前記光学シートの突起部とで挟持することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
光源と、
前記光源から入射した光を出射する出光面を備えた導光板と、
前記導光板の側面に配置され、前記光源を所定の間隔で配置した光源基板と、
前記導光板の出光面側に配置され、前記光源基板側の側面に少なくとも２箇所の突起部が形成された光学シートと、
内側面に少なくとも２箇所の凸部を有し、該凸部の側面にて前記導光板を支持するミドルフレームと、を備え、
前記ミドルフレームの凸部は凹部を有し、前記凹部は前記光源基板を収納し、前記光源基板を、前記ミドルフレームの凸部の凹部と、前記光学シートの突起部とで挟持することを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記光源基板は、略直線形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光源基板は、前記光学シートの突起部が形成された側面と隣接する側面側に、電源供給部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。  
【請求項５】
前記光学シートの突起部は、前記光源基板側の両端部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記導光板の突起部は、前記光源基板側の両端部にそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１、３、４、５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源基板は、前記導光板の突起部に形成された凹部において、接着されていることを特徴とする請求項１、３、４、５、６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記光源基板は、前記ミドルフレームの凸部に形成された凹部において、接着されていることを特徴とする請求項２、３、４、５のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源基板を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の表示装置は、例えば液晶を用いた表示装置において、液晶パネルに光を導くため導光板を液晶パネル表示面とは反対側の面に配置し、導光板の側面には、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）などの光源を配置している。光源からの光を導光板内において伝播させ、導光板内に設けられる拡散パターンで拡散させることによって、表示面に光を取り出している。
【０００３】
さらに、導光板を支持するミドルフレームを配置し、導光板の液晶パネル側の面には、光学シートが配置され、導光板の液晶パネルとは反対側の面には、光源からの光を導光板へ有効的に反射させるよう反射シートを配置している。また、導光板の側面には光源を配置し、Ｔ字状又はＬ字状に形成された光源基板が、電源供給部により電源を供給おこなっている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３４９０２０号公報（図１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記従来の表示装置では、ミドルフレームに、光学シートと導光板に形成されたそれぞれの位置規制用の突起部と嵌合する凹部を設けているため、表示装置の額縁領域が広くなってしまう。また、表示装置の額縁領域に影響を及ぼさないよう、光学シートと導光板の位置規制用の突起部を小さく設けると、衝撃により光学シートと導光板に位置ずれが生じてしまう。
【０００６】
なお、表示装置の額縁を狭くするため、導光板に形成された位置規制用の突起部を、光源側の側面にのみ形成すると、該突起部と光源基板が接触することを避けるために、光源基板の形状をＴ字状またはＬ字状にする必要があり、光源基板の切り出し数低減により、生産コストが上昇してしまうという問題があった。
【０００７】
また、光源基板の生産コストの上昇を抑えるため、光源基板を直線状に形成すると、電源供給部近傍にて、光源基板が導光板上に積載されるため、表示装置全体の厚みが増してしまう。さらに、光源基板により光学シートがたわみ、表示品位が低下してしまうという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、光源基板を用いた表示装置において、表示品位を低下させることなく、光学シートと導光板の移動を確実に規制し、生産コストを抑え、狭額縁化が可能な表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による表示装置は、光源と、前記光源から入射した光を出射する出光面を備え、前記出光面以外の側面に少なくとも２箇所の突起部が形成された導光板と、前記導光板の突起部が形成された側面に配置され、前記光源を所定の間隔で配置した光源基板と、記導光板の出光面側に配置され、前記光源基板側の側面に少なくとも２箇所の突起部が形成された光学シートと、を備え、前記導光板の突起部は凹部を有し、前記凹部は前記光源基板を収納し、前記光源基板を、前記導光板の突起部の凹部と、前記光学シートの突起部とで挟持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示装置によれば、表示品位を低下させることなく、光学シートと導光板の移動を確実に規制し、生産コストを抑え、狭額縁化が可能な表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、本発明の適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するためのものであり、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない、説明の明確化のため、以下の記載は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、当業者であれば、以下の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能であろう。
【００１２】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における表示装置の分解斜視図、図２は本発明の実施の形態１における光源基板の電源供給部近傍を拡大した図、図３は図２におけるＥ−Ｅ方向断面図、図４は本発明の実施の形態１における導光板の突起部形状を説明する図である。
【００１３】
図１〜図４において、ＬＥＤなどを用いた複数の光源１が一定間隔で配列され、光源基板２に接続されている。該光源基板２は電源供給部２ａを有し導光板３の側面３ａの近傍に配置され、光源１からの光は導光板３の側面３ａより入射し、導光板３の出光面３ｂ（ここで、出光面とは導光板３における紙面上方の面を言う）より出射される。導光板３の出光面３ｂ側には、光源１からの光を拡散させ表示パネル４を均一に照射するための拡散シートや、光源１からの光の角度を変化させ表示パネル４の表示面４ａにおける正面方向の輝度を向上させるためのレンズシートなどの光学シート５が設けられ、導光板３の反出光面３ｃ（ここで、反出光面とは導光板３における紙面下方の面を言う）側には、導光板３の出光面３ｂに光源１からの光を有効的に反射させるように反射シート６が設けられている。
【００１４】
また、光源基板２、導光板３、光学シート５および反射シート６を支持する、ミドルフレーム７が配置されている。また、導光板３と光学シート５とをミドルフレーム７に固定するため、遮光を兼ねた開口部を有する粘着シート８が光学シート５上に配置されている。さらに、光源１、光源基板２、導光板３、表示パネル４、光学シート５、反射シート６、ミドルフレーム７および粘着シート８は、開口部を有するフロントフレームとリアフレームとで挟持されている（図示せず）。なお、図１では導光板３の１つの側面にのみ光源１及び光源基板２を設けているが、本発明はこれに限らず導光板の２つの側面以上に光源及び光源基板を設けても良い。また、光源１としては、ＬＥＤ以外にレーザーダイオード（Laser Diode）などの光源がある。
【００１５】
図１〜図４に示す通り、本実施の形態において、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリル（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、もしくはシクロオレフィン系などの樹脂またはガラスなどから構成される導光板３は、出光面３ｂと反出光面３ｃ以外の光源基板２側の側面３ａに、位置規制用に少なくとも２個所の突起部３ｄを有している。
【００１６】
また、導光板３の反出光面３ｃには、光の伝播方向を乱して出光面３ｂに光を導くための光散乱部が形成されている（図示せず）。この光散乱部は、導光板内を伝播する光の全反射条件を乱すことで、導光板から光を取り出す手段として機能する。さらに具体的には、前記散乱する手段として、導光板３の反出光面３ｃにドットパターンを印刷する方法や、反出光面３ｃを粗面にする方法、微小な球面やプリズムなどの光の伝播方向を変化させる凹凸を反出光面３ｃに形成する方法等がある。
【００１７】
さらに、導光板３の反出光面３ｃに光散乱部を設けずに、出光面３ｂに凹凸をつける場合も同様の効果が得られる。すなわち、導光板３の出光面３ｂに凹凸を設けた場合、当該出光面３ｂから出射される光は、出光面３ｂに設けられた凹凸によって光の伝播方向が散乱される。その結果、出光面３ｂから出射される光の内、いくらかの光が導光板３の内部に向かって反射され、残りの光が出光面３ｂから導光板３の外部に出射される。従って、仮に導光板３の出光面３ｂのみに凹凸部を設ければ、その他の面に光散乱部を設けなくても良い。
【００１８】
また、複数の光学シート５は、光源基板２側の側面５ａに位置規制用の突起部５ｂを少なくとも２箇所形成し、導光板３の出光面３ｂ側に配置されている。このような構成とすることで、位置規制用に、導光板３の突起部３ｄと光学シート５の突起部５ｂとを、光源基板２側以外の側面に設ける必要がないため、狭額縁化が可能である。さらに、ミドルフレーム７に、導光板３の突起部３ｄと光学シート５の突起部５ｂと嵌合する嵌合部を形成する必要がないため構造を単純にすることが可能となる。
【００１９】
また、導光板３の突起部３ｄが形成された側面３ａ近傍に配置された光源基板２を、略直線形状とする。このことにより、一般的にフィルムから切り出される光源基板２は、該フィルム１枚当たりからの切り出し数が増加し生産コストを抑える事ができる。なお、略直線形状とは、完全な直線でなくとも光源基板２を効率的に切り出せる範囲であれば若干の屈曲部を有しても問題はない。
【００２０】
また、光源基板２の電源供給部２ａを、導光板３の突起部３ｄが形成された側面３ａと隣接する側面側に、該側面より表示装置の外側へ突き出るように設けることで、光源基板２は、直線形状となり、光源基板２をより効率的に切り出すことが可能となる。
【００２１】
また、導光板３の突起部３ｄに凹部３ｅを設け、光源基板２を収納し、導光板の突起部３ｄの凹部３ｅと光学シート５の突起部５ｂにて光源基板２を挟持することで、光源基板２上に積載された光学シート５の突起部５ｂの上面５ｃと、導光板３に当接して積載された光学シート５の上面５ｄとが水平となり、表示装置全体の厚みが増加することを抑えることができる。また、導光板３の突起部３ｄ全体を凹部３ｅにすることなく、導光板３の出光面３ｂと同一面を有する支持部３ｆを設けることで、光源基板２が反射シート６側へ落ち込むことを防止し、光源１の位置を適正に保持している。
【００２２】
また、導光板３の突起部３ｄに形成された凹部３ｅにて、光源基板２を粘着シートなどの粘着材にて固定することで、光源基板２の復元力により光学シート５を押し上げ、光学シート５がたわみ、表示品位が低下することも防止することが可能となる。
【００２３】
さらに、図３および図４に示す通り、導光板３の凹部３ｅの高さをｈとすると、表示装置全体の厚みに影響を及ぼさないよう、導光板３の凹部３ｅの高さｈを、光源基板２の厚みと粘着材の厚みの和とほぼ同等か大きくすることが好ましい。なお、光学シート５がたわみ、表示品位が低下しない範囲で、同等であることがより好ましい。また、導光板３の反出光面３ｃから出光面３ｂまでの高さをＨとすると、導光板３の凹部３ｅの高さｈを、Ｈ−ｈ≧０．４ｍｍとすることで、導光板３の凹部３ｅの加工が容易となる。
【００２４】
また、導光板３の凹部３ｅの幅をｖとすると、光源基板２が導光板３の凹部３ｅにて確実に積載するよう、導光板３の凹部３ｅの幅ｖを、光源基板２の幅Ｗとほぼ同等か大きくすることが好ましい。
【００２５】
さらに、導光板３の支持部３ｆの幅をｘとすると、光源基板２を導光板３の凹部３ｅにて粘着材で固定した際に、導光板３の支持部３ｆが破損するのを防ぐため、ｘ≧１ｍｍであることが好ましい。
【００２６】
また、光学シート５は、例えばレンズシートを拡散シートで挟み込む構成が採られる。表示パネル４の輝度を向上させる場合は、前記レンズシートの表面に形成されるプリズム方向を考慮して、複数枚のレンズシートを組み合わせても良い。また、前記拡散シートは拡散性を向上させるために、２枚以上を組み合わせて用いることも可能である。なお、光学シート５の使用については、求める輝度や配光特性等を鑑みて最適化することが好ましい。
【００２７】
また、反射シート６としては、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）に硫酸バリウムもしくは酸化チタンを混ぜ合わせた材料、樹脂に微細な気泡を形成した材料、金属板に銀を蒸着した材料、または金属板に酸化チタン等を含む塗料を塗布した材料からなる。
【００２８】
なお、本実施の形態１においては、ミドルフレーム７は、ＰＣ（ポリカーボネート）やＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）に酸化チタンを混ぜた樹脂材料から構成することも可能であるが、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属材料にて構成する事により、コストを抑え、強度を確保することが可能となる。
【００２９】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２を図５〜図８により説明する。図５は本発明の実施の形態２における表示装置の分解斜視図、図６は本発明の実施の形態２における光源基板の電源供給部近傍を拡大した図、図７は図６に光学シートを積載した際のＦ−Ｆ方向断面図、図８は本発明の実施の形態２におけるミドルフレームの凸部形状を説明する図である。図５〜図８において、図１〜図４と同じ構成部分については同一の符号を付している。
【００３０】
図５〜図８に示す通り、本実施の形態２では、複数の光学シート５は、光源基板２側の側面５ａに位置規制用の突起部５ｂを少なくとも２箇所形成し、導光板３の出光面３ｂ側に配置されているが、導光板３には、出光面３ｂと反出光面３ｃ以外の側面３ａに、位置規制用の突起部が形成されていない。しかしながら、ミドルフレーム７の内側面に少なくとも２箇所形成された凸部７ａの側面７ｂにより、導光板３の水平方向の位置を規制することが可能となる。
【００３１】
さらに、このような構成とすることで、光学シート５の位置規制用の突起部５ｂを、光源基板２側の側面５ａ以外の側面に設ける必要がない。また、導光板３の位置規制用の突起部も４辺全ての側面に設ける必要がないため、狭額縁化が可能である。さらに、ミドルフレーム７に、光学シート５の突起部５ｂと導光板３の突起部と嵌合する嵌合部を形成する必要がないため構造を単純にすることが可能となる。
【００３２】
また、導光板３の側面３ａ近傍に配置された光源基板２を、略直線形状とすることで、光源基板２の切り出し数が増加し生産コストを抑える事ができる。なお、略直線形状とは、完全な直線でなくとも光源基板２を効率的に切り出せる範囲であれば若干の屈曲部を有しても問題はない。
【００３３】
また、光源基板２の電源供給部２ａを、光学シート５の突起部５ｂが形成された側面５ａと隣接する側面側に、光学シート５の側面５ａより表示装置の外側へ突き出るように設けることで、光源基板２は、直線形状となり、光源基板２をより効率的に切り出すことが可能となる。
【００３４】
さらに、ミドルフレーム７の凸部７ａに凹部７ｃを設け、光源基板２を収納し、ミドルフレーム７の凸部７ａの凹部７ｃと光学シート５の突起部５ｂにて光源基板２を挟持することで、光源基板２上に積載された光学シート５の突起部５ｂの上面５ｃと、導光板３に当接して積載された光学シート５の上面５ｄとが水平となり、表示装置全体の厚みが増加することを抑えることができる。また、ミドルフレーム７の凸部７ａ全体を凹部７ｃにすることなく、導光板３の出光面３ｂと同一面を有する支持部７ｄを設けることで、光源基板２が反射シート６側へ落ち込むことを防止し、光源１の位置を適正に保持している。
【００３５】
また、ミドルフレーム７の凸部７ａに形成された凹部７ｃにて、光源基板２を粘着シートなどの粘着材にて固定することで、光源基板２の復元力により光学シート５を押し上げ、光学シート５がたわみ、表示品位が低下することも防止することが可能となる。
【００３６】
さらに、図７および図８に示す通り、ミドルフレーム７の凹部７ｃの高さをｔとすると、表示装置全体の厚みに影響を及ぼさないよう、ミドルフレーム７の凹部７ｃの高さｔを、光源基板２の厚みと粘着材の厚みの和とほぼ同等か大きくすることが好ましい。なお、光学シート５がたわみ、表示品位が低下しない範囲で、同等であることがより好ましい。また、ミドルフレーム７の凸部７ａに設けられた支持部７ｄの高さをＴとすると、ミドルフレーム７の凹部７ｃの高さｔを、Ｔ−ｔ≧０．４ｍｍとすることで、ミドルフレーム７の凹部７ｃの工作精度を高くし、強度を確保することが可能となる。
【００３７】
また、ミドルフレーム７の凹部７ｃの幅をｙとすると、ｙ＜Ｗとすることで、光源基板２の一部を導光板３の出光面３ｂにて支持することができ、ミドルフレーム７の凸部７ａの側面７ｂにより支持されている導光板３の側面を凹凸のない平面形状とすることが可能となる。このことにより、導光板３の形状が単純となり、加工が容易となると共に、凹凸がある場合に生じる輝度ムラなどを抑制することができる。なお、導光板３の出光面３ｂにて支持されない光源基板２の幅をＱとすると、光源基板２がミドルフレーム７の凹部７ｃにて確実に積載するよう、Ｑ≦ｙすることが好ましい。
【００３８】
さらに、ミドルフレーム７の支持部７ｄの幅をｚとすると、光源基板２をミドルフレーム７の凹部７ｃにて粘着材で固定した際に、ミドルフレーム７の支持部７ｄが破損するのを防ぐため、ｘ≧１ｍｍであることが好ましい。
【００３９】
また、本実施の形態２においては、ミドルフレーム７は、光源１から発せられた光の一部を導光板３の側面３ａ側に反射させるリフレクタとしての機能を有している為、光の反射効率の観点から白色であることが好ましい。また、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属材料にて構成することも可能であるが、ＰＣ（ポリカーボネート）やＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）に酸化チタンを混ぜた樹脂材料から構成される事により、安価で、軽量なミドルフレーム７を得ることが可能となる。さらに、光源基板２とミドルフレーム７とが電気的に導通することを抑制できる。
【００４０】
なお、本実施の形態２においては、ミドルフレーム７の凸部７ａが、ミドルフレーム７の光源基板２側の両端部に形成されている場合を説明したが、導光板３の位置規制するよう、位置、数、形状は全体の構造を鑑みて任意に決定する事ができる。
【００４１】
なお、本実施の形態１および２においては、導光板３として板状のものを用いているが、それに限定されることなく、例えば光源１から離れるにつれて導光板３の厚みが薄くなる楔形にすることで、入光した光を効率よく伝播することができ、前記光を出光面３ｂに効率よく導くことができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態１および２においては、光源基板２として厚さの薄いＦＰＣ（Flexible Printing Circuit）を用いることにより、表示装置の外形サイズを小さくすることができる効果を有することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１における表示装置の分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における光源基板の電源供給部近傍を拡大した図
【図３】図２におけるＥ−Ｅ方向断面図
【図４】本発明の実施の形態１における導光板の突起部形状を説明する図
【図５】本発明の実施の形態２における表示装置の分解斜視図
【図６】本発明の実施の形態２における光源基板の電源供給部近傍を拡大した図
【図７】図６に光学シートを積載した際のＦ−Ｆ方向断面図
【図８】本発明の実施の形態２におけるミドルフレームの凸部形状を説明する図
【符号の説明】
【００４４】
１  光源、２  光源基板、２ａ  光源基板の電源供給部、３  導光板、３ａ  導光板側面、３ｂ  出光面、３ｃ  反出光面、３ｄ  導光板の突起部、３ｅ  導光板の突起部の凹部、３ｆ  導光板の突起部に形成された支持部、４  表示パネル、５  光学シート、５ａ  光学シート側面、５ｂ  光学シートの突起部、５ｃ  光学シートの突起部の上面、５ｄ  導光板と当接して積載される光学シート部の上面、６  反射シート、７  ミドルフレーム、７ａ  ミドルフレームの凸部、７ｂ  ミドルフレームの凸部の側面、７ｃ  ミドルフレームの凸部の凹部、７ｄ  ミドルフレームの凸部に形成された支持部、８  粘着シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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