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JP7108484B2 - 表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents

表示装置、及びテレビ受信装置 Download PDF

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JP7108484B2 JP2018134806A JP2018134806A JP7108484B2 JP 7108484 B2 JP7108484 B2 JP 7108484B2 JP 2018134806 A JP2018134806 A JP 2018134806A JP 2018134806 A JP2018134806 A JP 2018134806A JP 7108484 B2 JP7108484 B2 JP 7108484B2
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Description

本発明は、表示装置及びテレビ受信装置に関する。
従来、液晶表示装置において光学シートを保持する技術として、光学シートの周縁部の上部に形成した孔に、バックライトシャーシの周縁部の表面上部に突設した支持ピンを挿入し、光学シートを吊り下げて保持する技術が知られている。このような液晶表示装置の一例として、下記特許文献1に記載されたものが開示されている。特許文献1の液晶表示装置は、吊り下げられる光学シートの孔の配置及び形状に特徴を持たせることによって、縦置き横置きいずれの使用時においても、光学シートに不要な応力が生じないものとなっている。
特開2009-139572号公報
ところで、液晶表示装置においては、光学シートとバックライトシャーシの周縁部との間に、板状の光学部材が配されることがある。具体的には、照明装置としていわゆる直下型バックライト装置が用いられる場合、この光学部材として、光源からの光を拡散させる拡散板が配されることが一般的である。直下型バックライト装置の場合、液晶パネルの直下(裏面側全体)に光源が配されているため、液晶パネルに供給される光の強度にムラが出やすく、拡散板により光を拡散させることによって、液晶パネルの明るさを均一化している。また、照明装置としていわゆるエッジライト型(サイドライト型)が用いられる場合には、この光学部材として、光源からの光を導光する導光板が配されることが一般的である。エッジライド型バックライト装置では、液晶パネルの裏側の一方の端部に光源が配されているため、当該端部側から入射した光が導光板によって液晶パネルの面内全体に向けて出射されている。
こうした板状の光学部材(拡散板及び導光板)は、光源が発する熱等により板面方向に膨張するため、膨張によって上記した支持ピンに接触すると反り等が生じ、液晶パネルにおける光ムラ等の原因となってしまう。そこで、これを避けるために、光学部材と支持ピンとの間に所定のクリアランス空間を確保すると、液晶パネルの周囲を取り囲む額縁が幅広とならざるを得ないのが実情である。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、狭額縁化を実現することを目的とする。
本発明の表示装置は、光源と、前記光源からの光が入射される板面状の光学部材と、前記光学部材から出射された光に光学作用を付与する光学シートと、前記光学シートから出射された光を利用して画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの周縁部に沿って延在する枠状のパネルシャーシと、を備え、前記パネルシャーシは、その枠状の上部に、前記光学シート側に突出して前記光学シートを吊り下げ保持する突出部を有する。
このようにすれば、パネルシャーシ上部に光学シートを保持する突出部が設けられるため、バックライトシャーシ上部の従来の支持ピンが不要になる。これによって、光学部材をより上部に配置可能となるため狭額縁化を実現できるようになる。
本発明によれば、狭額縁化を実現することができる。
本発明の実施形態1に係るテレビ受信装置の分解斜視図 本発明の実施形態1に係る液晶表示装置の分解斜視図 本発明の実施形態1に係る液晶表示装置を図1のIII-III線に沿って切断した縦断面図 パネルシャーシの平面図 光学シートの平面図 パネルシャーシの突出部と光学シートの挿入孔との対応関係を示す図 従来例1に係る液晶表示装置について図3の断面に相当する断面図 本発明の実施形態2に係る液晶表示装置の分解斜視図 実施形態2に係る液晶表示装置を図1のIII-III線に沿って切断した縦断面図 従来例2に係る液晶表示装置について図9の断面に相当する断面図
<実施形態1>
実施形態1を図1から図5を参照して説明する。本実施形態では、液晶表示装置(表示装置の一例)10及び、それを搭載したテレビ受信装置10TVについて例示する。なお、各図面の一部には、X軸、Y軸、及びZ軸を示しており、各軸方向が各図で共通した方向となるように描かれている。
本実施形態のテレビ受信装置10TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネット10Ca、10Cbと、電源10Pと、テレビ信号を受信するチューナー10Tと、スタンド10Sとを備える。テレビ受信装置10TVは、全体として横長の方形をなしており、スタンド10Sに横置き状態で載置される。
液晶表示装置10は、表示パネルである液晶パネル20と、液晶パネル20に光を照射するバックライト装置(照明装置の一例)30と、を備え、これらが枠状をなすベゼル40などにより一体的に保持されるようになっている。液晶パネル20は、画像を表示可能な表示面が表側を向いた姿勢で組み付けられている。液晶パネル20は、全体として横長な方形状(矩形状)をなしており、図2に示すように、その面内が、画像を表示可能で且つ中央側に配される表示領域(アクティブエリア)21と、表示領域21を取り囲む形で平面に視て枠状(額縁状)をなす非表示領域(ノンアクティブエリア)である周縁部22と、に区分される。
ベゼル40は、液晶パネル20の表側の周縁部22に沿って延在しており、液晶表示装置10の表側の外観を構成している。ベゼル40は、剛性に優れた金属製や樹脂製とされており、液晶パネル20に並行するとともに平面視において略枠状の板面をなすベゼル本体41と、ベゼル本体41の外周縁から裏側に向けて延びるベゼル側壁42とを備える。
液晶パネル20は、透明な(高い透光性を有する)一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に液晶層(図示しない)が封入された構成とされる。一方のガラス基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方のガラス基板には、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。このうち、ソース配線、ゲート配線、および対向電極などには、図示しない駆動回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両ガラス基板の外側には偏光板(図示しない)が配されている。
パネルシャーシ(以下、Pシャーシと記す)80は、図2及び図3に示すように、液晶パネル20の裏側の周縁部22に沿って延在し、液晶パネル20を裏側から支持する。Pシャーシ80は、液晶パネル20に並行する板面状をなす板面部81と、板面部81とベゼル本体41とを接続して固定する固定部82とを有し、板面部81及び固定部82は枠状に形成されている。すなわち、液晶パネル20はその裏側に位置するPシャーシ80の板面部81と表側に位置するベゼル本体41とで挟持されている。液晶パネル20とこれらの部材との間にはそれぞれ緩衝材88が配されている(図3)。Pシャーシ80は、図4に示すように、液晶パネル20の周縁部22に倣う横長の枠状をなし、一対の長辺部と、一対の短辺部と、を備えて構成されている。
Pシャーシ80はまた、図3及び図4に示すように、枠状の上部(上側の長辺部)において、固定部82から裏側(バックライト装置30側)に向けて突出する突出部83を有する。突出部83は、後述する光学シート33と係合し、光学シート33を吊り下げて保持する機能を有する。Pシャーシ80は、これらの各部(板面部81、固定部82、突出部83)がプラスチック等の合成樹脂により一体成型されていることが好ましい。突出部83が容易に形成されるものとなる。
突出部83は、図4に示すように、Pシャーシ80の上側の長辺部に、複数点在して形成されている。具体的には、後述する図5に示す光学シート33の挿入孔34に挿入されるように、当該長辺部の略中央及び両端部近傍に一つずつ、計3つ設けられている。突出部83は、当該長辺部の略中央に設けられる位置決め用突出部83Aと、当該長辺部の両端部近傍にそれぞれ設けられる支持用突出部83Bとを含む。各突出部83がそれぞれ対応する挿入孔34に挿入されることによって、光学シート33は容易に、かつ安定的に吊り下げ保持される(図6)。なお、位置決め用突出部83Aは、光学シート33の支持機能に加えて、光学シート33の長辺方向に対する位置決め機能をも有する。
突出部83の形状は円柱状であって、図3に示すように、固定部82から突出する長さ(円柱の高さ)Hは光学シート33の厚さW以上、かつ、導光板60の上部のクリアランス空間Sには到達しない長さ(突出部83の根元からクリアランス空間Sまでの距離LS未満)であることが好ましい。具体的には、光学シート33の厚さが1.1mmの場合、突出部83の高さHは1.1mm以上1.5mm未満の範囲内となることが好ましい。ここで、当該クリアランス空間Sとは、導光板60が高温膨張、湿度膨張した際に延伸する伸縮領域であって、本実施形態においては、導光板60の上側の外周端面64と、後述するバックライトシャーシ31の上側の側板31Bとの隙間である。突出部83の長さHが光学シート33の厚さW未満の場合、光学シート33との係合が不十分となるため、光学シート33が安定的に保持されにくくなってしまう。また、突出部83の長さHが導光板60上部のクリアランス空間Sに到達する長さになると、導光板60がクリアランス空間Sに延伸した際に、導光板60が突出部83に接触して不要な応力が生じてしまい、液晶パネル20における光ムラ等の原因となってしまう。なお、突出部83の設置位置は、Pシャーシ80の固定部82に限らず、例えば板面部81に設けられていても構わない。液晶パネル20の画面表示に影響を与えないように、Pシャーシ80の上側の長辺部において液晶パネル20の表示領域21と重畳する領域より外側に配されていればよい。
続いてバックライト装置30の構成について説明する。バックライト装置30は、図2及び図3に示すように、表側(光出射側、液晶パネル20側)に向けて開口する略箱形をなすバックライトシャーシ(以下、BLシャーシと記す)31を備え、BLシャーシ31内には、LEDユニット50と、LEDユニット50からの光を導光する導光板60(光学部材の一例)と、導光板60からの出射光に所定の光学作用を付与する光学シート33と、漏れ出た光を導光板60側に反射させる反射シート70とが収容されている。
BLシャーシ31内において導光板60の長辺側の側面(光入射面)61はLEDユニット50と対向する位置に配されており、LEDユニット50から出射される光は導光板60によって液晶パネル20側へ導かれる。本実施形態に係るバックライト装置30では、光源を含むLEDユニット50が液晶パネル20の裏側の側方に配されてなる、いわゆるエッジライト方式(サイドライト方式)を採用している。以下では、バックライト装置30の各構成部品について詳しく説明する。
BLシャーシ31は、例えばアルミニウム等の金属板からなり、図2及び図3に示すように、液晶パネル20と同様に横長の方形状をなす底板31Aと、底板31Aの外周縁から立ち上がる側板31Bと、から構成されている。底板31Aの裏側外部には、液晶パネル20に駆動信号を供給するコントロール基板等の基板類32が取り付けられている。
LEDユニット50は、樹脂製の矩形状をなすLED基板51に、複数のLED52が一列に等間隔に並んだ構成となっている。LED基板51は、図2に示すように、BLシャーシ31の一方の長辺(X軸方向)に沿って延在する細長い板状をなす。LED基板51は、導光板60に対して所定の間隔を空けつつ導光板60の長辺側の側面(光入射面)61に隣り合う配置で設けられるとともに、LED基板51のうち導光板60側を向いた板面には、LED52が表面実装されている。
導光板60は、屈折率が空気よりも十分に高くかつほぼ透明な(透光性に優れた)合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど)からなる。導光板60は、図2に示すように、液晶パネル20およびシャーシ31と同様に平面視で横長の方形状をなすとともに光学シート33よりも厚みが大きな板状である。導光板60は、LED52からY軸方向に沿って発せられた光を長辺側の側面(光入射面)61から導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ光学シート33側へ向くように立ち上げて表側の表面(光出射面)62から出射させる。
反射シート70は長方形のシート状をなし、合成樹脂製とされるとともにその表面が光反射性に優れた白色とされている。反射シート70は、導光板60の裏面63とシャーシ31の底板31Aとの間に配置されている。反射シート70は、LED52または導光板60の裏面63から漏れた光を導光板60側に反射させる。
光学シート33は可撓性を有し、液晶パネル20およびシャーシ31の底板31Aと同様に平面視で横長の方形状をなす。光学シート33は、導光板60側から順に、拡散シート33A、レンズシート33B、反射型偏光板33Cが積層されたものであって、液晶パネル20と導光板60との間に介在して配されることで、導光板60からの出射光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル20に向けて出射させる。
光学シート33は、図5及び図6に示すように、周縁部の上部(上側の長辺部)に複数の挿入孔34(本実施形態においては3つ)を有する。挿入孔34は、Pシャーシ80の突出部83に係合する位置に形成されており、挿入孔34に突出部83が挿入されることで、光学シート33がPシャーシ80に吊り下げ保持される。光学シート33と液晶パネル20との間には、Pシャーシ80の板面部81が介在しており、光学シート33は、液晶パネル20との間にわずかな隙間を空けた状態で吊り下げ保持されている(図3)。
光学シート33の挿入孔34は、上述した突出部83に対向するように、光学シート33の上側の長辺部の略中央及び両端部の両方に一つずつ形成されている。略中央に形成された位置決め用挿入孔34は円形状であって、長辺方向(左右方向)に対する位置決め機能を有する。また、光学シート33の上側の長辺部の両端部には、横長の楕円状をなす支持用挿入孔34Bが一つずつ設けられている。光学シート33は、LED52からの放熱によって高温膨張したり、使用環境によって湿度膨張するが、光学シート33の長辺方向の両端部は特に長辺方向に沿う伸縮が大きくなる。このため、両端部に配される支持用挿入孔34Bの形状を横長状にすることによって、長辺方向に対する十分なクリアランスを確保できるようになるため、光学シート33の伸縮が大きい場合であっても突出部83との係合部において光学シート33の反り等が発生しないようにすることができる。
続いて、上記した実施形態に係る液晶表示装置10の作用効果について、図7に示す従来例1と比較しながら説明する。従来例1に係るPシャーシ980は、液晶パネル20に並行する板面状をなす板面部981と、板面部981とベゼル本体41とを接続して固定する固定部982とを有するが、実施形態1と異なり、光学シート33を保持する突出部は有していない。従来例1に係る液晶表示装置90においては、BLシャーシ31の上部に配された支持ピン36が光学シート33を保持する構成となっている。図3の本実施形態と図7の従来例1とを比較すると、図3に示す液晶表示装置10では、導光板60の上部に支持ピン36が存在しないため、導光板60をより上部に配置可能であることがわかる。
導光板60の上側の外周端面64からBLシャーシ31の上側の側板31Bの下面までの距離は、導光板60の高温膨張、湿度膨張によるY軸方向(上下方向)の伸縮に対処するため、一定のクリアランスを確保して設計されている。当該距離をクリアランス長と記す時、図7の従来例1におけるクリアランス長L2に対して、図3の本実施形態においてはクリアランス長L1と短くすることができ、具体的には、60インチから70インチの大型の液晶表示装置であっても、クリアランス長L1を3mm程度まで短縮化可能となる。これによって狭額縁化を実現できる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図8及び図9を参照して説明する。実施形態2では、上記した実施形態1からバックライト装置30を直下型に変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る液晶表示装置110は、図8及び図9に示すように、液晶パネル20と、直下型のバックライト装置130と、を実施形態1と同様のベゼル40、Pシャーシ80などにより一体化した構成とされる。
バックライト装置130は、光出射側(液晶パネル20側)に向けて開口した略箱型をなすBLシャーシ131と、BLシャーシ131の開口を覆うようにして配される拡散板(光学部材の一例)160と、拡散板160から出射した光に所定の光学作用を付与する実施形態1と同様の光学シート33と、を備える。BLシャーシ131内には、拡散板160(液晶パネル20)の直下となる位置に対向状に配されるLED152と、LED152が実装されたLED基板151と、BLシャーシ131内の光を拡散板160側に反射させる反射シート170とが収容されている。このように本実施形態に係るバックライト装置130は、液晶パネル20の直下にLED152が対向して配される、いわゆる直下型のバックライト装置をなす。
LED基板151は、方形状をなしており、BLシャーシ131の底部131Aに沿って延在して収容されている。このLED基板151の板面のうち、表側を向いた板面(実装面)には、複数のLED152がX軸方向(行方向)及びY軸方向(列方向)についてそれぞれほぼ等間隔に行列状(マトリクス状、碁盤目状)に並列して配されている。LED152は、実装面の面内に配索形成された配線パターンによって相互が電気的に接続されている。
反射シート170は、表面が光の反射性に優れた白色を呈するものとされており、BLシャーシ131の内面をほぼ全域にわたって覆う大きさを有している。反射シート170は、全体としては略擂鉢状をなしており、LED152及び拡散板160の裏面から漏れた光を拡散板160側に反射する。
BLシャーシ131は、金属製とされ、液晶パネル20と同様に横長な方形状をなす底部131Aと、底部131Aの各辺の外端からそれぞれ表側(光出射側)に向けて立ち上がる側部131Bと、各側部131Bの立ち上がり端から外向きに張り出す受け部131Cと、受け部131Cの外周縁から裏側に向けて延びる側板131Dとを有し、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型をなしている。
拡散板160は、図9に示すように、その板厚が光学シート33よりも厚いものとされ、その外周縁部が反射シート170を挟んでBLシャーシ131の受け部131Cと重ね合わされている。LED152からZ軸方向に沿って発せられた光は、拡散板160の裏側の板面(光入射面)に入射して、拡散板160の表面の板面(光出射面)から光学シート33側へ拡散するように出射される。拡散板160の上部には、拡散板160が高温膨張、湿度膨張した際に延伸する伸縮領域であるクリアランス空間Sが設けられており、本実施形態においては、クリアランス空間Sは拡散板160の上側の外周端面164とベゼル側壁42との隙間となる。
本実施形態は以上のような構成であり、続いてその作用効果について、図10に示す従来例2に係る液晶表示装置190と比較しながら説明する。従来例2に係るPシャーシ980は、板面部981と固定部982とを有するが、実施形態2と異なり、光学シート33を保持する突出部は有していない。従来例2に係る液晶表示装置190においては、BLシャーシ131の上部に配された支持ピン136が光学シート33を保持する構成となっている。図9の本実施形態と図10の従来例2とを比較すると、図9に示す液晶表示装置110では、拡散板160の上部に支持ピン136が存在しないため、拡散板160をより上部に配置可能であることがわかる。クリアランス空間SのY軸方向の長さ(クリアランス長)は、拡散板160の上側の外周端面164からベゼル側壁42までの距離となる。図10の従来例1におけるクリアランス長L4に対して、図9の本実施形態においてはクリアランス長L3と短くすることができ、これによって実施形態1と同様に狭額縁化を実現できる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、突起部、挿入孔が3つずつ(それぞれPシャーシ、光学シートの上部の略中央及び両端部に計3つずつ)設けられている例を示したが、突起部、挿入孔は各2つ以上あればよい。また、突起部を構成する位置決め用突起部、及び支持用突起部、並びに挿入孔を構成する位置決め用挿入孔、及び支持用挿入孔の数と組み合わせは適宜変更可能である。
(2)上記実施形態では、突起部の形状は円柱状であり、これが挿入される挿入孔の形状は円形または楕円形であったが、突起部が挿入孔に挿入可能であればよく、例えば突起部が角柱状であり挿入孔が方形状をなす等、形状は限られない。
(3)上記実施形態では、Pシャーシの突起部、光学シートの挿入孔がそれぞれ、Pシャーシ、光学シートの上部に設けられていたが、より安定的に係合させるため、上部に加えて、上部以外の部分(例えば側部)にも設けられていても構わない。
(4)上記実施形態では、Pシャーシが合成樹脂により一体成型されることで突起部が形成される例を示したが、合成樹脂製に限られず剛性及び加工性に優れた材料であればよい。また、突起部は別体として製造し、別体の突起部をその他のPシャーシの部分に接続するような構成であってもよい。
(5)上記実施形態では、光学シートが3層構造である例を示したが、1層以上あればよく、また各層を構成する光学シートの種類や組み合わせも適宜選択可能である。波長変換シート等を用いてもよい。
(6)上記実施形態では、液晶表示装置及びテレビ受信装置は、全体として横長の方形をなしており、横置き状態で設置される例を示したが、縦長の方形をなし、縦置き状態で設置されていてもよい。またその他の形状のものにも適用可能である。
10,110…液晶表示装置(表示装置)、10TV…テレビ受信装置、20…液晶パネル(表示パネル)、33…光学シート、34…挿入孔、34A…位置決め用挿入孔、34B…支持用挿入孔、40…ベゼル、52,152…LED(光源)、60,160…光学部材(導光板, 拡散板)、80…パネルシャーシ、83…突出部、83A…位置決め用突出部、83B…支持用突出部

Claims (11)

  1. 光源と、
    前記光源からの光が入射される板状の光学部材と、
    前記光学部材から出射された光に光学作用を付与する光学シートと、
    前記光学シートから出射された光を利用して画像を表示する表示パネルと、
    前記光学シートよりも前記表示パネル側に配され、前記表示パネルの周縁部に沿って延在する枠状のパネルシャーシと、を備え、
    前記パネルシャーシは、その枠状の上部に、前記光学シート側に突出して前記光学シートを吊り下げ保持する突出部を有し、
    前記光学部材の外周には、使用環境変化に応じて前記光学部材が板面方向に沿って伸縮することを許容するための伸縮領域が設けられており、
    前記突出部が前記光学シート側に突出する長さは、前記突出部の基端部分から前記伸縮領域までの距離未満であり、
    前記突出部は、平面に視て前記伸縮領域と重畳するように配される表示装置。
  2. 前記光学シートは、その周縁部の上部に、前記突出部が挿入される挿入孔を備える請求項1記載の表示装置。
  3. 前記パネルシャーシの前記突出部は複数設けられており、
    前記光学シートには前記複数の突出部がそれぞれ挿入される前記挿入孔が複数設けられている請求項2記載の表示装置。
  4. 前記パネルシャーシは横長の枠状をなし、
    前記パネルシャーシに設けられる前記複数の突出部は、前記パネルシャーシの一対の長辺部のうち上側の長辺部の略中央に配される位置決め用突出部と、当該長辺部の両端部近傍に配される支持用突出部とを含んでおり、
    前記光学シートは横長の方形状をなし、
    前記光学シートに設けられる前記複数の挿入孔は、前記位置決め用突出部が挿入される位置決め用挿入孔と、前記支持用突出部が挿入される支持用挿入孔とを含んでおり、
    前記支持用挿入孔は横長状である請求項3記載の表示装置。
  5. 前記パネルシャーシに設けられる前記突出部は、前記パネルシャーシにおいて前記表示パネルの表示領域と重畳する領域より外側に配される請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。
  6. 前記突出部が突出する前記長さは、前記光学シートの厚さ以上である請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7. 前記パネルシャーシに設けられる前記突出部は、前記パネルシャーシに一体成型されている請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8. 前記表示パネルの周縁部に沿って延在する枠状のベゼルをさらに備えており、
    前記表示パネルはその表側を前記ベゼルにより、裏側を前記パネルシャーシにより挟んで支持される請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9. 前記光学部材は、外周端面の少なくとも一部であって前記光源からの光が入射される光入射面と、一対の板面のいずれかであって光を出射させる光出射面とを有する導光板である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10. 前記光学部材は、一対の板面の一方の面であって前記光源からの光が入射される光入射面と、前記一対の板面の他方の面であって光を出射させる光出射面とを有する拡散板である請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の表示装置。
  11. 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の表示装置を備えるテレビ受信装置。
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