JP2005121829A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 導光板への入射効率の向上および光源の取付作業効率の向上を図る。
【解決手段】 液晶パネル１８の背面側にバックライト２４を備え、バックライト２４はケース１１の外周枠（側壁２０、２１）の内部である凹部２５に導光板１５を嵌め込むと共に導光板１５の側端面である入光面１５ａに対向してＬＥＤ１３が配置される液晶表示装置１０において、導光板１５の入光面１５ａの反対側の反入光面１５ｂとケース外周枠との隙間に出没可能な可撓性を有するフック片２３をケース１１と一体的に設け、ＬＥＤ１３をケース１１と導光板１５の入光面１５ａとの隙間に挿入配置する際にはフック片２３を外方に撓ませている一方、ＬＥＤ１３の配置後はフック片２３を該隙間に移動させて導光板１５の反入光面１５ｂを押圧し導光板１５をＬＥＤ１３側に近接移動させる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に光源を導光板の側端面に配置したバックライトを備える液晶表示装置に関する。

従来より、フラット型表示装置としては、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ装置（ＰＤＰ）、有機ＥＬ（エレクトロルミッセンス）装置等の薄型ディスプレイが知られているが、その中でも液晶表示装置は、小型・軽量・省電力などの利点を活かして携帯電話機や携帯情報端末（ＰＤＡ）等のディスプレイとして幅広く用いられている。

液晶表示装置は、液晶パネルの背面にバックライトを配置しており、該バックライトはＬＥＤ光源からの出射光を導光板の側面に入射させ、その伝播した光を導光板の表面側からプリズムシート等を介して出射させることによって面光源を構成し、液晶パネルの背面を全体的に照射するようにしている。
詳しくは、図１３に示すように、底壁１ａと側壁１ｂ、１ｃとを備えたケース１の凹部に反射板５を敷設した状態でポリカーボネイトの透明板からなる導光板２を落とし込み、導光板２の側面である入光面２ａと側壁１ｃとの間に生じる隙間にフレキシブルプリント基板３に実装されたＬＥＤ４を嵌め込んでいる。

ＬＥＤ４が固定されたフレキシブルプリント基板３はケース１の側壁１ｃへ固定するため、ＬＥＤ４と導光板２の入光面２ａとの間には寸法公差などによる距離Ｌ１のバラツキが生じる。この距離Ｌ１は、バックライトの表面輝度に関係し、距離Ｌ１が長いとＬＥＤ４からの出射光が外部に漏れて導光板２への光の入射効率が低下し、所定の輝度が得られない場合がある。即ち、距離Ｌ１が短い方がＬＥＤ４からの出射光を導光板２の入光面２ａに有効に入光させることができる。
しかし、この距離Ｌ１を狭く設計するとフレキシブルプリント基板３に実装されたＬＥＤ４を導光板２の入光面２ａとケース１の側壁１ｃとの隙間に嵌め込む取付作業が困難となり作業効率が大幅に低下する問題が発生する。

特開２００２−１５６６３２号公報では、図１４（Ａ）（Ｂ）に示すような液晶表示装置が提案されており、導光板６の入光面６ａと反対側に位置するモールド枠５の内壁面に弾性を有する爪５ａを形成し、爪５ａにより導光板６をＬＥＤ７側に押圧保持することで、導光板６の入光面６ａとＬＥＤ７との対向する隙間を一定とするようにしている。

しかしながら、モールド枠５の凹部に落とし込まれた導光板６は爪５ａにより入光面６ａ側に押圧されるため、モールド枠５の側壁と導光板６の入光面６ａとの間のクリアランスが非常に狭くなり、該クリアランスにＬＥＤ７を嵌め込む組立作業が困難となるので、図１４（Ａ）に示すようにＬＥＤ設置用の窪み部５ｂをモールド枠５の側壁に設けなければならない。モールド枠５に窪み部５ｂを形成するためにはモールド枠５の側壁の厚みを増やさなければならないと共に、窪み部５ｂにより局所的に薄肉となるためモールド枠５の強度も低下してしまう問題がある。
特開２００２−１５６６３２号公報

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、ケースの大型化・強度低下を防止しながらも、導光板への入射効率の向上と光源（ＬＥＤ）の取付作業効率の向上という相反する要望を達成することを課題としている。

上記課題を解決するため、本発明は、液晶パネルの背面側にバックライトを備え、該バックライトはケースの外周枠の内部に導光板が嵌め込まれていると共に該導光板の側端面である入光面に対向して光源が配置されている液晶表示装置において、
上記導光板の入光面の反対側の反入光面と上記ケースの外周枠との隙間に出没可能な可撓性を有するフック片を上記ケースと一体的に設け、
上記光源を上記導光板の入光面とケースの外周枠との隙間に挿入配置する際には上記フック片を上記隙間より外方に位置させている一方、光源の配置後はフック片を上記隙間に移動させて上記導光板の反入光面を押圧して上記導光板を上記光源側に近接移動させることを特徴とする液晶表示装置を提供している。

上記構成とすると、光源を組み付ける際には、導光板の下面をフック片に載せてフック片を外方に撓ませることにより導光板の反入光面がフック片に保持されていないフリーの状態となるので、ケースの外周枠と導光板の入光面との隙間を拡げて光源を該隙間に嵌め込み易くすることができ、光源の組付作業の効率を向上させることが可能となる。
しかも、光源を組み付けた後は、導光板の反入光面とケース外周枠との隙間にフック片を出没させて導光板の反入光面を押圧保持させることで、導光板を光源側に近接移動させて、導光板の入光面と光源と間のクリアランスをゼロあるいは狭く一定に保持して、光源からの出射光の導光板への入射効率を向上させることが可能となる。
したがって、ケースの大型化や強度低下をさせることなく、導光板への入射効率の向上と光源の取付作業の効率向上との両立を実現することができる。

なお、上記フック片を撓ませて上記導光板がフック片に保持されていない状態で、上記導光板の側端面と上記光源と間に生じる隙間は０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下としている一方、上記フック片により上記導光板の反入光面を押圧保持した状態で、上記導光板の入光面と上記光源との間に生じる隙間を０ｍｍ以上０．１ｍｍ以下としていると好ましい。

上記フック片は、上記導光板の背面に位置するケース底壁の一部、あるいは上記導光板の反入光面と対向する外周枠の背面側の一部を、切り込んでケースと一体成形で設けている。

上記構成とすると、ケースを一体成形する際にフック片を形成することができ生産性を向上させることができる。例えば、ケース底壁にコ字状のスリットを切り込むことで自由端を備えたフック部を形成すると好適である。

上記フック片は、上記導光板の反入光面と対向する外周枠と接する底壁の先端から所要幅で切り起こし、該フック片の先端に表面側に突出する突起部を設け、全体としてＬ形状としている。

即ち、ケース外周枠と接する底壁の先端から所要幅で切り起こすことで自由端を形成し、該自由端である先端から表面側に突出した突起部を導光板の反入光面に当接させることで、導光板を光源側に押圧保持することができる。

上記フック片に伸縮部を設けて弾性を付与し、上記導光板の光源側への押圧力を緩和できる構成としている。

即ち、フック片が弾性を有することで、フック片で導光板の反入光面を押圧保持している状態において、導光板の入光面により光源へ負荷される押圧力を吸収・緩和することでき、光源の破損を防止することができる。

上記光源はフレキシブルプリント基板に実装された１または複数のＬＥＤとし、該ＬＥＤを上記フック片の押圧力により上記導光板と上記ケースとの間で挟持し、上記フレキシブルプリント基板を上記ケースに固定しない構成としている。

上記構成とすると、導光板がフック片により光源側へ押圧されることでＬＥＤが導光板とケースとで挟持されるので、ＬＥＤが実装されたフレキシブルプリント基板の固定を不要とすることが可能となり、作業工数の低減を図ることができる。

上記光源に近接する上記導光板の入光面は円弧状としていると共に、該入光面側に複数の点光源を設けている。

上記のように導光板の入光面を円弧状にすることにより、入光面に対してそれぞれの点光源が円弧に沿って配置されるので、点光源から一定の角度で拡がりをもって出射される出射光においてその隣接する点光源からの出射光との狭間に形成される暗部が低減され、導光板の入光面側における点光源の出射光の干渉による明暗差を少なくして、光量のムラを低減することができる。

なお、本発明に用いる液晶パネルは単純マトリクス方式に限るものではなく、薄膜トランジスタ等のアクティブ・マトリクス方式の液晶パネル、その他の各種方式の液晶パネルでもよい。また、液晶パネルのサイズも携帯電話や携帯情報端末等の小サイズに限らず、比較的大サイズの液晶パネルにも適用できる。

以上の説明より明らかなように、本発明によれば、光源を組み付ける際には、フック片を背面側に撓ませて導光板をフリーの状態とすることで、導光板の入光面とケース外周枠との隙間を拡げて光源を嵌め込み易くすることができ、組付作業の効率を向上させることができる。かつ、光源の組み付け後は、フック片を弾性復元させて導光板の反入光面を押圧保持させることで、導光板を光源側に近接移動させて導光板への入射効率を向上させることができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態の液晶表示装置１０の分解斜視図である。液晶表示装置１０は、液晶パネル１８と、液晶パネル１８の背面側に配置された照明装置となるバックライト２４とを備え、液晶パネル１８とバックライト２４を保持固定している。また、液晶パネル１８は、液晶を挟持した一対の基板（図示せず）と、液晶の配向状態を制御するための駆動回路（図示せず）とを設けている。

バックライト２４は、樹脂で一体成形され凹部２５を有するケース１１と、ケース１１の凹部２５に敷設される反射板１４と、反射板１４の上に配置されポリカーボネート樹脂成形品からなる矩形状の透明板である導光板１５と、導光板１５の入光面１５ａとケース１１との間に配置される光源となるＬＥＤ（白色ＬＥＤ）１３と、ＬＥＤ１３を複数個実装したフレキシブルプリント基板１２と、導光板１５の上に直交して積層される第１、第２プリズムシート１６、１７とを備えている。なお、導光板にレンズ機能を備えたものであればプリズムシートは１枚でもよく、また、ケース１１は樹脂製に限定されるものではない。

ケース１１は、図２および図３に示すように、四角形状の底壁１９周縁の三辺に高背の側壁２０を設けると共に残りの一辺に低背の側壁２１を設けて外周枠とすることで凹部２５を形成し、低背の側壁２１の反対側に位置する側壁２０に接する底壁１９にコ字状のスリット２２を切り込んで可撓性を有するフック片２３を設けている。
フック片２３は、スリット２２で囲まれた撓み部２３ａと、撓み部２３ａの自由端より上方に突出する突起部２３ｂとを備えており、突起部２３ｂを上方から押し下げることでフック片２３全体が背面側に撓むようになっている。

反射板１４は、導光板１５の入光面１５ａから入射する光の利用効率を高めるために導光板１５の下に設置されているが、単独の反射板１４に代えてケース１１の底壁１９にアルミニウム蒸着等で反射層を形成してもよい。
第１、第２プリズムシート１６、１７は、プリズム溝を交差させて積層配置しているが、発光面にムラ等が見られる場合はさらに拡散板を用いてもよい。

次に、導光板１５が収容されたケース１１へＬＥＤ１３を組み付ける際の手順を説明する。
先ず、図４に示すように、ケース１１の凹部２５に反射板１４を敷設した状態で導光板１５を落とし込み、導光板１５の底面をフック片２３の突起部２３ｂに載せることでフック片２３を背面側に撓ませる。この状態では導光板１５はフリーであるので入光面１５ａと低背の側壁２１との間の隙間を拡げることでき、この拡げられた隙間にフレキシブルプリント基板１２に実装されたＬＥＤ１３を嵌め込んで組み付ける。
このように、導光板１５の入光面１５ａとＬＥＤ１３との間のクリアランスＳを距離ｄ１として大きくとることができるので、ＬＥＤ１３の組み付け作業を容易に行うことができ作業性が良好となる。なお、本実施形態では当該クリアランスＳの距離ｄ１を０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下としている。

次いで、図５に示すように、導光板１５をＬＥＤ１３側にスライドさせながらフック片２３を弾性復帰させることで、導光板１５の入光面１５ａに対向する反入光面１５ｂがフック片２３の突起部２３ｂで押圧保持されて、導光板１５の入光面１５ａとＬＥＤ１３とのクリアランスの距離ｄ２が０ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の一定間隔に狭められる。この状態では、ＬＥＤ１３は導光板１５の入光面１５ａとケース１１の側壁２１とで挟持された状態となっているので、ＬＥＤ１３を実装したフレキシブルプリント基板１２はケース１１に固定する必要がない。

なお、フック片２３の位置は、図２に示したものに限るものではなく導光板１５の入光面１５ａに直交する側面を押さえる位置に設けてもよい。また、フック片２３の数は何個でもよい。

図６および図７は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、導光板３５の入光面３５ａを円弧状としている点である。

図６に示すように、ケース３１は長円形状の底壁３９の周縁の一部の円弧辺から低背の側壁４１を突出していると共に残りの辺から高背の側壁４０を突出して樹脂で一体成形している。また、低背の側壁４１の反対側に位置する円弧状の側壁２０近傍の底壁３９にコ字状のスリット４２を２つ切り込んでて、可撓性を有するフック片４３を２つ設けている。フック片４３は、第１実施形態と同様に、スリット４２で囲まれた撓み部４３ａと、撓み部４３ａの自由端より上方に突出する突起部４３ｂとを備えている。

図７に示すように、ケース３１に落とし込む導光板３５も長円形状としており、入光面３５ａを円弧状とすると共にその反入光面３５ｂは平面状としている。また、フレキシブルプリント基板３２も円弧状に形成され、その下面にＬＥＤ３３を４つ実装している。
例えば、図８（Ａ）に示すように、導光板１５の入光面１５が平面状であった場合には、各ＬＥＤ１３からの出射光の狭間に暗部Ｘが形成されて導光板１５の入光面１５ａ近傍で光量にムラが生じる可能性があるが、本実施形態のように導光板３５の入光面３５ａを円弧状とすると共に、ＬＥＤ３３も入光面３５ａの円弧に沿って配置すれば、図８（Ｂ）に示すように、隣接するＬＥＤ３３間に生じる暗部領域が低減され、導光板３５の入光面３５ａ側における出射光の干渉による明暗差が少なくなり、光量のムラを低減することができる。

そして、第１実施形態と同様の原理で、フック片４３を背面側に撓ませることで導光板３５の入光面３５ａと側壁４１との隙間を拡げた状態としてＬＥＤ３３を該隙間に嵌め込み易くし、ＬＥＤ３３の装着後、フック片４３を弾性復帰させて導光板３５の反入光面３５ｂをフック片４３の突起部４３ｂで押圧保持する。
なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図９は第３実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、フック片６３の突起部６３ｂの先端にテーパ部６３ｃを設けている点である。

即ち、図９に示すように、ケース５１に設けられたフック片６３は、第１実施形態と同様に、スリット６２で囲まれた撓み部６３ａと、撓み部６３ａの自由端より表面側に突出する突起部６３ｂとを備えると共に、突起部６３ｂの先端を先細り形状とするテーパ部６３ｃを設けている。
上記構成とすると、導光板１５がフック片６３に載せられた状態から、導光板１５をＬＥＤ側（図示せず）に少しスライド移動させるだけで、導光板１５の反入光面１５ｂの下端エッジがテーパ部６３ｃにガイドされ、導光板１５をフック片６３で保持される位置へとスムーズに導くことができ、作業性が更に向上する。
なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１０は第４実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、フック片８３の突起部８３ｂに弾性材８６を設けて伸縮部としている点である。

ケース７１に設けられたフック片８３は、スリット８２で囲まれた撓み部８３ａと、撓み部８３ａの自由端より表面側に突出する突起部８３ｂと、突起部８３ｂの内面側に取り付けたゴムからなる弾性材８６とを備えている。
上記構成とすると、ＬＥＤ１３発光面への導光板１５の入光面１５ａの押圧力を弾性材８６で吸収することができるので、振動等によるＬＥＤ１３の破損を有効に防止することができる。なお、弾性材８６はゴムに限定されるものではなく、例えば、発泡ウレタン等のように弾性を有するものであれば他のもので代替可能である。
なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１１は第５実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、フック片１０３の突起部１０３ｂに弾性を有する伸縮部１０３ｃを一体的に設けている点である。

ケース９１に設けられたフック片１０３は、スリット１０２で囲まれた撓み部１０３ａと、撓み部１０３ａの自由端より表面側に突出する突起部１０３ｂと、突起部１０３ｂの先端から折り返し状に突出した伸縮部１０３ｃとを備えている。
上記構成とすると、導光板１５の反入光面１５ｂは伸縮部１０３ｃにより保持されるので、振動等による導光板１５への負荷を伸縮部１０３ｃで吸収することができ、入光面１５ａがＬＥＤ１３を強く押圧するのを防ぐことができ、ＬＥＤ１３の破損を有効に防止することができる。
なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

図１２は第６実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、導光板１５の反入光面１５ｂと対向する外周枠である側壁１２０の背面側の一部からフック片１２３を設けている点である。

ケース１１１の側壁１２０の背面側において内面側から切込部１２６を設けることでフック片１２３を設け、該フック片１２３は、側方をスリット１２２で囲まれると共に先端を底壁１１９側まで延出させた撓み部１２３ａと、撓み部１２３ａの自由端より表面側に突出する突起部１２３ｂとを備えている。
上記構成とすると、第１実施形態と同様の原理で、フック片１２３を背面側に撓ませることで導光板１５の入光面１５ａと側壁１２１との隙間を拡げた状態としてＬＥＤ１３を該隙間に嵌め込み易くし、ＬＥＤ１３の装着後、フック片１２３を弾性復帰させて導光板１５の反入光面１５ｂをフック片１２３の突起部１２３ｂで押圧保持することができる。

本発明の第１実施形態の液晶表示装置を示す分解斜視図である。 ケースの上面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 ＬＥＤの取付時を示す断面図である。 導光板およびＬＥＤを組み付けた状態の断面図である。 第２実施形態のケースの上面図である。 導光板およびＬＥＤを組み付けた状態の上面図である。 （Ａ）は導光板の入光面が平面状の場合の模式図、（Ｂ）は入光面が円弧状の場合の模式図である。 第３実施形態の要部断面図である。 第４実施形態の要部断面図である。 第５実施形態の要部断面図である。 第６実施形態の要部断面図である。 従来例を示す断面図である。 （Ａ）は別の従来例の上面図、（Ｂ）は断面図である。

符号の説明

１０ 液晶表示装置
１１ ケース
１２ フレキシブルプリント基板
１３ ＬＥＤ（光源）
１４ 反射板
１５ 導光板
１６ 第１プリズムシート
１７ 第２プリズムシート
１８ 液晶パネル
２２ スリット
２３ フック片
２３ａ 撓み部
２３ｂ 突起部
６３ｃ テーパ部
８６ 弾性材
１０３ｃ 伸縮部
Ｓ クリアランス

Claims (6)

1. 液晶パネルの背面側にバックライトを備え、該バックライトはケースの外周枠の内部に導光板が嵌め込まれていると共に該導光板の側端面である入光面に対向して光源が配置されている液晶表示装置において、
   上記導光板の入光面の反対側の反入光面と上記ケースの外周枠との隙間に出没可能な可撓性を有するフック片を上記ケースと一体的に設け、
   上記光源を上記導光板の入光面とケースの外周枠との隙間に挿入配置する際には上記フック片を上記隙間より外方に位置させている一方、光源の配置後はフック片を上記隙間に移動させて上記導光板の反入光面を押圧して上記導光板を上記光源側に近接移動させることを特徴とする液晶表示装置。
2. 上記フック片は、上記導光板の背面に位置するケース底壁の一部、あるいは上記導光板の反入光面と対向する外周枠の背面側の一部を、切り込んでケースと一体成形で設けている請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 上記フック片は、上記導光板の反入光面と対向する外周枠と接する底壁の先端から所要幅で切り起こし、該フック片の先端に表面側に突出する突起部を設け、全体としてＬ形状としている請求項１または請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 上記フック片に伸縮部を設けて弾性を付与し、上記導光板の光源側への押圧力を緩和できる構成としている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 上記光源はフレキシブルプリント基板に実装された１または複数のＬＥＤとし、該ＬＥＤを上記フック片の押圧力により上記導光板と上記ケースとの間で挟持し、上記フレキシブルプリント基板を上記ケースに固定しない構成としている請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
6. 上記光源に近接する上記導光板の入光面は円弧状としていると共に、該入光面側に複数の点光源を設けている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

Images