JP2007233251A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 光源を用いた表示装置において、製造工程を増加させることなく、組立作業時に表示装置を反転させる工程を設けず、表示パネル、ミドルフレーム、光学シート、導光板および反射シートの位置規制を一括でおこない、狭額縁化を可能とする。
【解決手段】 光源１と、入射した光源１からの光を出射する出光面３ｂを備える導光板３と、光源１を所定の間隔で配置し導光板の側面に配置された光源基板２と、導光板３を支持するように配置し、側面に形成された突起部を有するリアフレーム７と、導光板３とリアフレーム７とを支持するように配置し、リアフレーム７の突起部７ａが貫通する切欠部８ａが形成されたミドルフレーム８と、導光板３の出光面３ｂ側に配置され、ミドルフレーム８の切欠部８ａを貫通したリアフレーム７の突起部７ａにて水平方向の位置を規制される表示パネル４を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源を用いた表示装置に関する。

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、表示パネルに光を導くため導光板を表示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。

さらに、導光板を支持するミドルフレームを配置し、導光板の表示パネルを配置した面と反対側の面には、導光板の水平方向の移動を支持するリアフレームを配置し、表示パネルの表示面には、表示パネルとミドルフレームとを支持し開口部を有するフロントフレームを配置している。

従来の表示装置では、ミドルフレームを裏返し、ミドルフレームの裏面に形成された位置規制構造にて、光源を配置した光源基板、導光板および反射シートを配置し、リアフレームにて固定後、一体化したミドルフレーム、光源基板、導光板、反射シートおよびリアフレームを反転させる。さらに、ミドルフレームの表面に形成された位置規制構造にて、光学シートを配置し、粘着シートにて光学シートをミドルフレームへ固定後に、ミドルフレームに形成された位置規制構造にて、表示パネルを配置し、フロントフレーム周縁の複数部に形成された固定爪を、リアフレームの周辺の爪受け部に屈曲カシメまたはネジ等を施すことでフロントフレームとリアフレームを固定して組立ていた。

また、従来の表示装置において、上フレームに穴があり、該穴部に中フレームの突起部が嵌まり、該突起部と同一位置で反対側にも突起部を有し、該突起部は下フレームに設けられた穴で嵌合することで、下フレームと上フレームの固定をおこなったものもある。また、中フレームに設けた穴部に、導光板の位置決めように設けられた下フレームの折り曲げ部を嵌め固定することで、折り曲げ部の変形を防止したものもある（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の表示装置において、樹脂フレームにパネルガイドリブを設けることで、液晶パネルの支持をおこなったものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００３−２７９９３４号公報

特開２０００−２５８７５６号公報

上記従来技術においては、ミドルフレームに複数の位置規制構造を設ける必要があり、構造が複雑になり、表示装置の額縁領域が広くなってしまう。また、組立時に表示装置を反転させる工程（表示装置の表裏をひっくり返す工程）が必要であるため、製造工程の増加が問題であった。また、特許文献１において、ミドルフレームに形成された突起は、リアフレーム側とフロントフレーム側とに形成する必要があり、構造が複雑となり、表示装置の厚みも増大してしまう。さらに、リアフレームに形成された突起部は、導光板の固定をするものであって、表示パネルの位置規制に関しては、開示または示唆は一切なされていない。また、特許文献２において、ミドルフレームに設けられた突起は、表示パネルの位置規制用であるため、反射シート、導光板および光学シートの位置規制用の構造を別途設ける必要がある。また別の課題として光学シートや反射シートの位置規制構造は、それぞれの厚み程度しか許容されないため、位置規制能力が低く、組立作業の困難を伴うと共に、表示装置として仕上がった後も振動や衝撃等により移動が生じるという課題もあった。

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、光源を用いた表示装置において、製造工程を増加させることなく、組立作業時に表示装置を反転させる工程を設けず、表示パネル、ミドルフレーム、光学シート、導光板および反射シートの位置規制が一括で可能な狭額縁の表示装置を提供することを目的としている。

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る導光板と、前記光源を所定の間隔で配置し、前記導光板の側面近傍に配置された光源基板と、前記導光板を支持するように配置し、側面に形成された突起部を有するリアフレームと、
前記導光板と前記リアフレームとを支持するように配置し、前記リアフレームの突起部が貫通する切欠部が形成されたミドルフレームと、前記導光板の出光面側に配置され、前記ミドルフレームの切欠部を貫通した前記リアフレームの突起部にて水平方向の位置を規制される表示パネルとを備えることを特徴とする。

本発明の表示装置によれば、製造工程を増加させることなく、組立作業時に表示装置を反転させる工程を設けず、リアフレームに形成された突起部により、反射シート、導光板、光学シート、ミドルフレーム、表示パネルを一括で位置規制可能な狭額縁の表示装置を得ることが可能となる。

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。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態における表示装置の分解斜視図、図２は図１分解図を全て結合して表示装置を完成させた場合のＸ−Ｘ方向の断面図、図３は図１におけるＡ部詳細図である。

図１〜図３において、ＬＥＤなどの点光源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。

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は、リアフレーム７の上面（ここで、上面とはリアフレーム７における紙面上方の面を言う）に配置され、リアフレーム７とミドルフレーム８により挟持されている。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８およびリアフレーム７は、開口部を有するフロントフレーム９で支持されている。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。さらに、光源１としては、ＬＥＤ以外にレーザーダイオード（Laser Diode）などの点光源でもよい。

また、導光板３は、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で構成されている。さらに、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。なお、導光板３の反出光面３ｃに光散乱部を設けずに、出光面３ｂに光散乱部をつける場合も同様の効果が得られる。

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。また、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。

さらに、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。

また、表示パネル４とミドルフレーム８を支持し、開口部を有するフロントフレーム９は、該フロントフレーム９の周縁の複数部にプレス加工等で形成された固定爪（図示せず）を有し、リアフレーム７と、該リアフレーム７の周辺の爪受け部（図示せず）に屈曲カシメを施すことで固定している。

図１〜図３に示す通り、本実施の形態において、アルミニウム、ステンレス、鉄等の金属材からなるリアフレーム７は、少なくとも２辺の側面に突起部７ａを有している。この突起部７ａが十分に高ければ、この突起部７ａをガイドとして、リアフレーム７の上面側に、反射シート６、導光板３、光学シート５、ミドルフレーム８および表示パネル４を順次配置することが可能となり、組立作業が容易となると共に、組立時に表示装置を反転する工程も不要となる。

さらに光学シート５と反射シート６の位置規制構造であるリアフレーム７の突起７ａは、これらの部材の厚みに比して十分高いため、位置規制能力が高く、組立作業を容易にすると共に、表示装置として仕上がった後も振動や衝撃力により、光学シート５と反射シート６との移動を抑制することが可能である。

また、リアフレーム７の４辺全ての側面に突起部７ａを形成することで、反射シート６、導光板３、光学シート５、ミドルフレーム８および表示パネル４の移動をより確実に抑制することができる。

さらに、ミドルフレーム８に、反射シート６、導光板３および光学シート５の位置規制をおこなうそれぞれの位置規制部を形成する必要がないため、ミドルフレーム８の構造を単純にすることができ、表示装置の狭額縁化が可能となる。

また、ミドルフレーム８へ光学シート５を粘着シートなどの粘着材にて固定する必要がないため、光学シート５とミドルフレーム８との線膨張係数の違いによる、光学シート５のたわみを防止することが可能となり、表示品位の低下を防止することができ、さらに部品点数の削減により、生産コストを抑える事ができる。

なお、光学シート５は、粘着シートなどの粘着材にて固定されていないため、工程内で不良が発生した場合も、分解を容易におこなうことができ、光学シート５も再度利用することが可能となり、生産コストを抑える事ができる。

また、事前に光源基板２を導光板３に、粘着シートなどの粘着材や熱カシメ等の固定手段により固定しておくことで、従来は裏返したミドルフレーム８に光源基板２、導光板３、反射シート６、リアフレーム７を配置し、一体化したミドルフレーム８、光源基板２、導光板３、反射シート６、リアフレーム７を反転させた後点灯検査を行っていたが、リアフレーム７の上面に、反射シート６を積載し、さらに導光板３を積載した段階から点灯検査を行うことが可能となり、異物が発見された際にリアフレーム７を除去する必要ない。さらに、以降の組立工程における異物等による不良の発生を容易に発見することが可能となる。

なお、光源基板２に厚さの薄い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。

また、通常ポリカーボネート等の樹脂材料を用いるミドルフレーム８を、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により、十分な剛性を得ることが可能となる。この結果、ミドルフレーム８の厚みを、樹脂材料にて成形可能な最小肉厚０．６mm程度から０．２mm程度まで低減することが可能となり、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。

また、開口部を有するミドルフレーム８には、リアフレーム７の側面に形成された突起部７ａと対応する位置に、リアフレーム７の突起部７ａが貫通する切欠部８ａが形成されている。このような形状とすることで、リアフレーム７の突起部７ａが、ミドルフレーム８に形成された切欠部８ａを貫通し、表示パネル４側へ突出するため、表示パネル４の位置決めが容易となり、表示パネル４の水平方向の移動を規制することも可能となる。

さらに、表示パネル４と光学シート５の間には、ミドルフレーム８の厚み分の間隙が確保できるため、光学シート５が膨張し表示パネル４に接することを防止することができ、表示品位の低下を防止することが可能となる。

また、フロントフレーム９には、ミドルフレーム８の切欠部８ａを貫通したリアフレーム７の突起部７ａと対応する位置に絞り９ａが形成されている。このようにフロントフレーム９に絞り９ａを形成することにより、外部からの振動や衝撃が作用した際に、リアフレーム７の突起部７ａが変形することを防ぎ、より確実に表示パネル４の水平方向の移動を規制することができる。

また、図２に示す通り、ミドルフレーム８の高さをＴ、リアフレーム７の底面７ｂから突起部７ａの上面７ｃまでの高さをｈ、リアフレーム７の底面７ｂから表示パネル４の表示面４ａまでの高さをＨとすると、Ｔ＜ｈ≦Ｈであることが好ましい。リアフレーム７の底面７ｂから突起部７ａの上面７ｃまでの高さｈが、ｈ≦Ｈであることによって、リアフレーム７の突起部７ａが、表示パネル４の表示面４ａより上面側へ突出することがないため、フロントフレーム９を配置する際に、リアフレーム７の突起部７ａにひっかかることがなく、作業性を向上させることが可能となる。また、リアフレーム７の底面７ｂから突起部７ａの上面７ｃまでの高さｈが、ｈ＞Ｔにより表示パネル４の水平方向の移動を確実に規制することが可能となる。

また、図３に示す通り、リアフレーム７の突起部７ａの幅をｗとすると、ｗ≧１ｍｍであることが好ましい。リアフレーム７の突起部７ａの幅ｗが、１ｍｍ以上であることによって、突起部７ａの工作が容易となる。

以上のように、リアフレーム７に突起部７ａを設けることで、表示装置組立時に反転させる工程を設けることなく、リアフレーム７に対して、反射シート６、導光板３、光学シート５、ミドルフレーム８、表示パネル４、フロントフレーム９の順で一方向から組立てることができる。また、反転させる工程がないため、異物等による不良の発生を抑制することもできる。なお、不良が発見された場合でも、粘着材などによる固定がないため分解が容易である。

さらに、リアフレーム７の突起部７ａに凸部７ｄを形成し、リアフレーム７とミドルフレーム８を、リアフレーム７の突起部７ａが貫通するミドルフレーム８の切欠部８ａにて嵌合させることにより、リアフレーム７とミドルフレーム８に、それぞれ嵌合用の構造を設ける必要がなく、リアフレーム７とミドルフレーム８の構造を単純化することが可能となる。

また、本実施の形態においては、リアフレーム７の突起部７ａが、リアフレーム７の４辺全ての側面に形成されている場合を説明したが、表示パネル４、光学シート５、ミドルフレーム８、導光板３および反射シート６の位置規制ができるよう、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。

なお、本実施の形態においては、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取り出すことができ、前記光を出光面３ｂに効率よく導くことができる。

本発明の実施の形態における表示装置の分解斜視図 図１分解図を全て結合して表示装置を完成させた場合のＸ−Ｘ方向の断面図 図１におけるＡ部詳細図

符号の説明

１ 光源、２ 光源基板、３ 導光板、３ａ 導光板側面、３ｂ 出光面、３ｃ 反出光面、４ 表示パネル、４ａ 表示パネルの表示面、５ 光学シート、６ 反射シート、７ リアフレーム、７ａ リアフレームの突起部、７ｂ リアフレームの底面、７ｃ リアフレームの突起部の上面、７ｄ リアフレームの突起部に形成された凸部、８ ミドルフレーム、８ａ ミドルフレームの切欠部、９ フロントフレーム、９ａ フロントフレームの絞り

Claims (6)

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る導光板と、
   前記光源を所定の間隔で配置し、前記導光板の側面に配置された光源基板と、
   前記導光板を支持するように配置し、側面に形成された突起部を有するリアフレームと、
   前記導光板と前記リアフレームとを支持するように配置し、前記リアフレームの突起部が貫通する切欠部が形成されたミドルフレームと、
   前記導光板の出光面側に配置され、前記ミドルフレームの切欠部を貫通した前記リアフレームの突起部にて水平方向の位置を規制される表示パネルと、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記リアフレームの側面に形成された突起部は、前記リアフレームの４辺の側面に形成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記表示パネルと前記ミドルフレームとを支持するように配置され、開口部を有するフロントフレームをさらに備え、前記フロントフレームは、前記ミドルフレームの切欠部を貫通した前記リアフレームの突起部と対応する位置に絞りが形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
4. 前記リアフレームに対して、前記導光板、前記ミドルフレーム、前記表示パネル、前記フロントフレームの順で一方向から組立可能であることを特徴とする請求項３記載の表示装置。
5. 前記リアフレームの突起部は凸部を有し、該凸部は前記ミドルフレームの切欠部にて嵌合していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の表示装置。
6. 前記ミドルフレームは、金属フレームであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の表示装置。
   

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