JP2020174009A - 光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光源装置は、リアベゼル120、光源基板140、光源基板上の複数の発光ダイオード142、光拡散板170及びスペーサ122を備える。光源基板140は、リアベゼル上に位置し、リアベゼル内に収容される。光拡散板170は、複数の発光ダイオード上に位置し、リアベゼル内に収容され、光源基板140から離隔する。スペーサ122は、リアベゼル内に収容され、光拡散板170の底面と接する。光源基板140の上面のうち、複数の発光ダイオード142と重なる領域はスペーサ122から露出する。
【選択図】図4
Description
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。
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。
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。
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は側板120aから120dを備え、互いに対向する一対の側板(例えば側板120aと120bの対、あるいは側板120cと120dの対)とこれらの間に位置する底板を有する。底板は側板120aから120dと一体化されている。側板120aから120dは底板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、無機発光素子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がフロントカバー180と嵌合することにより、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)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120eが設けられる。光源基板140と外部回路は、開口120e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。
光源装置110の一部の模式的断面図を図3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。
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。
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。
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。
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。
図4(A)にそれぞれリアベゼル120、光源基板140、及び光拡散板170を含む模式的展開図と上面図を、図4(B)にリアベゼル120と無機発光素子142の上面図示す。図4(B)では光源基板140と光拡散板170は図示されていない。上述したように光源装置110では、光拡散板170は無機発光素子142から離隔するように配置され、このための構造としてスペーサ122がリアベゼル120内に配置される。なお他の光学シート、例えば波長変換膜が無機発光素子142に一番近傍に配置される場合は、下記の説明は光拡散板170を波長変換膜172に置き換えて読めばよい。
スペーサ122は光拡散板170の下に設けられ、スペーサ122の少なくとも一部が平面視で光拡散板170と重なる。スペーサ122は光源基板140の下では無機発光素子142と重なってもよいが、光源基板140の上では無機発光素子142と重ならないように配置されることが好ましい。より具体的には、図4(B)に示すように、光源基板140の上面のうち複数の無機発光素子142と重なる領域を領域142aと定義すると、領域142aがスペーサ122と重畳しないよう、スペーサ122と光源基板140はリアベゼル120内に配置される。換言すると、スペーサ122は、光源基板140上面のうち無機発光素子142が設けられない領域に配置される。このようにスペーサ122を配置することで、無機発光素子142からの光がスペーサ122によって遮られることなく、光拡散板170へ入射する。
スペーサ122の形状や配置の例を図4(A)乃至図10(B)を用いて説明する。図5(A)乃至図5(C)は図4(B)の鎖線A−A´に沿った断面の模式図である。図5(A)乃至図5(C)では見やすさを考慮し、無機発光素子142やオーバーコート144は図示しない。図6(A)乃至図6(C)、図9(A)乃至図9(C)は図5(A)における領域130の拡大図である。図7(A)乃至図8はリアベゼル120とスペーサ122の上面模式図である。
DY−DZ平面におけるスペーサ122の断面形状は、四角形などの多角形に限られず、例えば図9(A)に示すように円でもよく、楕円でもよい。
スペーサ122を構成する材料に制約はなく、例えばアルミニウムや銅、亜鉛、鉄、ステンレス、真鍮などの金属や合金でもよく、あるいは高分子材料でも良い。高分子材料としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリエチレンなどのポリエステル、ポリカルボナートなどが挙げられる。
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。
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16(A)から図18(C)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。
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容され、前記光源基板から離隔する光学シートと、及び
前記収納体内に収容され、前記光学シートの底面と接するスペーサと、
を備え、
前記光源基板の上面のうち前記複数の無機発光素子と重なる領域は、前記スペーサと重畳しない、光源装置。
前記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。
一対の前記スペーサは、前記第1の側板及び第2の側板それぞれに沿って延伸する、(1)に記載の光源装置。
別の一対の前記スペーサは、前記第3の側板及び第4の側板それぞれに沿って延伸し、
前記一対のスペーサが延伸する方向と前記別の一対のスペーサが延伸する方向が直交する、(7)に記載の光源装置。
第1の支持層と、及び
前記第1の支持層上に位置し、前記第1の支持層と接する第2の支持層と、
を有し、
前記第1の支持層及び前記第2の支持層はそれぞれ、互いに異なる第1の材料及び第2の材料を含む、(1)に記載の光源装置。
前記光学シートは複数の凹部又は複数の貫通孔を備え、
前記スペーサの上部は、複数の貫通孔のそれぞれの前記凹部又は前記貫通孔内に位置する、(1)に記載の光源装置。
一対の前記スペーサは、前記第1の側板及び第2の側板にそれぞれに沿って延伸し、
前記光学シートは一対の溝を有し、
前記一対のスペーサはそれぞれ、対応する前記溝内に少なくとも一部が位置する、(1)に記載の光源装置。
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、及び
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容される光学シートと、
を備え、
前記光学シートは、前記複数の無機発光素子と重なる平坦部、及び前記平坦部を挟む一対の側板を有し、
前記一対の側板は前記光源基板の方向へ屈曲している、光源装置。
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、及び
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容される光学シートと
を備え、
前記光学シートは、前記複数の無機発光素子と重なる凹部と、前記凹部を囲む側板を有する、光源装置。
前記光源装置は、
収納体と、
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容され、前記光源基板から離隔する光学シートと、及び
前記収納体内に収容され、前記光学シートの底面と接するスペーサと、
を備え、
前記光源基板の上面のうち前記複数の無機発光素子と重なる領域は、前記スペーサと重畳しない、表示装置。
前記スペーサは前記オーバーコートと接する、(A1)に記載の表示装置。
一対の前記スペーサは、前記第1の側板及び第2の側板それぞれに沿って延伸する、(A1)に記載の表示装置。
別の一対の前記スペーサは、前記第3の側板及び第4の側板それぞれに沿って延伸し、
前記一対のスペーサが延伸する方向と前記別の一対のスペーサが延伸する方向が直交する、(A7)に記載の表示装置。
第1の支持層と、及び
前記第1の支持層上に位置し、前記第1の支持層と接する第2の支持層と、
を有し、
前記第1の支持層及び前記第2の支持層はそれぞれ、互いに異なる第1の材料及び第2の材料を含む、(A1)に記載の表示装置。
前記光学シートは複数の凹部又は複数の貫通孔を備え、
前記スペーサの上部は、複数の貫通孔のそれぞれの前記凹部又は前記貫通孔内に位置する、(A1)に記載の表示装置。
一対の前記スペーサは、前記第1の側板及び第2の側板にそれぞれに沿って延伸し、
前記光学シートは一対の溝を有し、
前記一対のスペーサはそれぞれ、対応する前記溝内に少なくとも一部が位置する、(A1)に記載の表示装置。
前記光源装置は、
収納体と、
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、及び
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容される光学シートと、
を備え、
前記光学シートは、前記複数の無機発光素子と重なる平坦部、及び前記平坦部を挟む一対の側板を有し、
前記一対の側板は前記光源基板の方向へ屈曲している、表示装置。
前記光源装置は、
収納体と、
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、及び
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容される光学シートと
を備え、
前記光学シートは、前記複数の無機発光素子と重なる凹部と、前記凹部を囲む側板を有する、表示装置。
Claims (19)
- 収納体と、
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容され、前記光源基板から離隔する光学シートと、及び
前記収納体内に収容され、前記光学シートの底面と接するスペーサと、
を備え、
前記光源基板の上面のうち前記複数の無機発光素子と重なる領域は、前記スペーサと重畳しない、光源装置。 - 前記スペーサは前記光源基板を囲む、請求項1に記載の光源装置。
- 前記スペーサは前記複数の無機発光素子を囲む、請求項1に記載の光源装置。
- 前記スペーサは前記光源基板と平面視で重なる、請求項1に記載の光源装置。
- 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。 - 前記スペーサは前記収納体の側板と接する、請求項1に記載の光源装置。
- 前記収納体は、互いに対向する第1の側板及び第2の側板を有し、
一対の前記スペーサは、前記第1の側板及び第2の側板それぞれに沿って延伸する、請求項1に記載の光源装置。 - 前記収納体は、互いに対向する第3の側板と第4の側板を有し、
別の一対の前記スペーサは、前記第3の側板及び第4の側板それぞれに沿って延伸し、
前記一対のスペーサが延伸する方向と前記別の一対のスペーサが延伸する方向が直交する、請求項7に記載の光源装置。 - 少なくとも3つの前記スペーサを有する、請求項1に記載の光源装置。
- 前記スペーサは、前記光学シートと接するステップを有する、請求項1に記載の光源装置。
- 前記スペーサは、
第1の支持層と、及び
前記第1の支持層上に位置し、前記第1の支持層と接する第2の支持層と、
を有し、
前記第1の支持層及び前記第2の支持層はそれぞれ、互いに異なる第1の材料及び第2の材料を含む、請求項1に記載の光源装置。 - 前記スペーサは下部及び上部を有し、
前記光学シートは複数の凹部又は複数の貫通孔を備え、
前記スペーサの上部は、複数の貫通孔のそれぞれの前記凹部又は前記貫通孔内に位置する、請求項1に記載の光源装置。 - 前記収納体は、互いに対向する第1の側板及び第2の側板を有し、
一対の前記スペーサは、前記第1の側板及び第2の側板にそれぞれに沿って延伸し、
前記光学シートは一対の溝を有し、
前記一対のスペーサはそれぞれ、対応する前記溝内に少なくとも一部が位置する、請求項1に記載の光源装置。 - 収納体と、
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、及び
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容される光学シートと、
を備え、
前記光学シートは、前記複数の無機発光素子と重なる平坦部、及び前記平坦部を挟む一対の側板を有し、
前記一対の側板は前記光源基板の方向へ屈曲している、光源装置。 - 前記一対の側板は前記収納体と接する、請求項14に記載の光源装置。
- 前記一対の側板は前記光源基板と重なる、請求項14に記載の光源装置。
- 収納体と、
前記収納体上に位置し、前記収納体内に収容される光源基板と、
前記光源基板上の複数の無機発光素子と、及び
前記複数の無機発光素子上に位置し、前記収納体内に収容される光学シートと
を備え、
前記光学シートは、前記複数の無機発光素子と重なる凹部と、前記凹部を囲む側板を有する、光源装置。 - 前記側板は前記収納体と接する、請求項17に記載の光源装置。
- 前記光源基板は前記光学シートの前記凹部に収容される、請求項17に記載の光源装置。
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