JP2012084253A - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示装置の狭額縁化に伴いバックライト装置に用いるモールドフレームの太さが微細になる。
【解決手段】モールドフレーム１２の内側側面に射出成形のゲートを配置する。当該内側側面はゲートの位置を包含する部分に凹部５０を形成される。この射出成形に伴い形成される凹部５０に合わせて、モールドフレーム１２内に収める光学シートの縁にシート脱落防止の突起部を設ける。凹部５０を当該突起部の係止に利用することで、突起部係止のための凹部を別途設けることが不要となる。
【選択図】図３

Description

本発明はバックライト装置及びこれを用いた液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、画素毎に液晶の透過率を制御する液晶パネルと、その背面に設置され液晶パネルに照明光を当てるバックライト装置とを備えて構成される。携帯電話等に用いられる小型の液晶表示装置では、バックライト装置は、画面の一辺に配置された光源からの光を導光板によって面状に広げる構成とされ、薄い形状を可能としている。この構成では、導光板の背面には反射シートが配置される一方、前面には液晶パネルとの間に拡散シートやプリズムシートからなる光学シート群が配置される。これらの部材はモールドフレームを用いて一体に組み立てられる。モールドフレームは、樹脂を射出成形して形成される枠である。モールドフレームの背面には反射シートが貼り付けられ、そのモールドフレームの枠内に導光板及び光学シートが収納される。

図８は、モールドフレームの従来の射出成形を説明するための模式図である。同図には、モールドフレーム２及びランナー部４が示されている。図示しない金型にはモールドフレーム２の形状を有するキャビティが形成される。キャビティは溶融樹脂がその全体に均一に進入する位置に設けられた複数のゲートを介してランナーに接続される。従来、モールドフレーム２の背面又は前面にゲートを配置して射出成形が行われている。

キャビティ及びランナーに注入された樹脂が冷えて固まると図８の上側に示すように、モールドフレーム２とランナー部４とが一体の中間成形品８が金型から取り出される。この中間成形品８をゲートの位置（ゲート部６）で切断して、図８の下側に示すように、モールドフレーム２がランナー部４から切り離される。

この切断の精度によってはゲート部６の先端がモールドフレーム２側に残ってモールドフレーム２の表面に凸部を生じ得る。そこで、この凸部が当該表面への他の部材の取り付けに支障を来さないように、当該表面を予めゲートの近傍にて後退させ凹部となるように成形し、ゲート残りの凸部が生じても当該凹部から突出しないようにされる。凹部の開口は、例えば、ゲート切断に用いる治具の先端のサイズなどに応じて１ｍｍ程度の寸法を必要とする。

特開２００９−１１６２０４号公報

液晶表示装置の狭額縁化に伴い、モールドフレームの厚みや枠の太さ（枠幅）の縮小が求められており、近年では例えば、それらは１ｍｍ未満になり得る。ゲートをモールドフレームの周上のどこに配置するかは、溶融樹脂がキャビティに同時に、しかも均等に流入するという観点から決定され、ゲートをモールドフレームの厚みや幅が微小な細い部分に配置すべき場合がある。しかし、そのような微細な部分に、上述の凹部を伴うゲートの配置スペースを確保することは容易ではない。また、バックライト装置は薄い形状を有するので基本的にその厚み方向の強度が他の方向より低い。そのため、ゲートの位置をモールドフレームの細い部分の前面又は背面に設定すると、上述の凹部にてモールドフレームの厚みが小さくなり、厚み方向の強度がさらに弱くなるという問題がある。さらに、枠の内側側面には光学シートの縁に設ける突起を受け入れるための凹部がゲート近傍の凹部とは別個に設けられ、この凹部は強度を一層低下させ得る。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、モールドフレームの微細化を可能として、一層の狭額縁化がされたバックライト装置及び液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係るバックライト装置は、背面に反射シートを配置された導光板と、前記導光板の光放出面上に配置される、拡散シート又はプリズムシートである少なくとも１枚の光学シートと、内側に前記導光板及び前記光学シートの積層体を収める枠であって、樹脂を注入するゲートを当該枠の内側側面に配して射出成形されるモールドフレームを有し、前記モールドフレームは、前記内側側面が前記ゲートの位置を包含する部分にて後退して形成される凹部であって、当該モールドフレームの厚み方向のうち少なくとも前面側に開いた凹部を有し、少なくとも１枚の前記光学シートは、前記凹部に嵌る突起部を有する。

本発明の好適な態様は、前記凹部が、前記厚み方向のうち前記前面側のみに開き、前記背面側にはつながっていないバックライト装置である。

本発明の他の好適な態様は、前記凹部が、前記内側側面の後退方向に狭くなる線形テーパを有し、前記前面から見て台形形状であるバックライト装置である。

本発明に係る液晶表示装置は、上記本発明に係るバックライト装置と、当該バックライト装置の前面に設置される液晶表示パネルを有する。

本発明によれば、モールドフレームのさらなる微細化が可能となり、一層の狭額縁化がされたバックライト装置及び液晶表示装置が実現される。

本発明の実施形態に係るバックライト装置の概略の展開斜視図である。 本発明の実施形態に係る液晶表示装置の垂直断面の一部を示す模式的な断面図である。 実施形態に係るバックライト装置のモールドフレームの射出成形を説明するための模式図である。 光学シートが枠内に配置されたモールドフレームの模式的な平面図である。 モールドフレームの凹部が形成された部分の模式的な斜視図である。 モールドフレームに形成される凹部の他の例を示す模式的な斜視図である。 モールドフレームに形成される凹部のさらに他の例を示す模式的な平面図である。 モールドフレームの従来の射出成形を説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明する。

図１は、実施形態に係るバックライト装置１０の概略の展開斜視図である。このバックライト装置１０はサイドライト方式であり、長方形の枠形状のモールドフレーム１２の背面に、反射シート１４が貼り付けられる。反射シート１４が取り付けられたモールドフレーム１２の枠内には、導光板１６、拡散シート１８、プリズムシート２０，２２が順番に積層される。モールドフレーム１２の前面には、フレーム周に沿って遮光テープ２４が貼り付けられる。また、モールドフレーム１２の短辺のうち一方は、幅広に形成され、この幅広部分２６の背面には固定テープ２８が貼り付けられる。

モールドフレーム１２の幅広部分２６の背面には、発光ダイオード（Light Emitting Diode：ＬＥＤ）が配列された電子基板（図示せず）が取り付けられる。固定テープ２８はこの電子基板をモールドフレーム１２に固定する。

ＬＥＤはサイドライト方式の本バックライト装置１０の光源である。導光板１６は例えば、アクリルで形成され、幅広部分２６側の側部からＬＥＤ光を入射される。入射した光は導光板１６内で全反射を繰り返して面状に広がる。導光板１６はその各所に伝達された光によって前面側の表面（光放出面）が一様に光るように構成される。

反射シート１４は、当該シートの縁に予め粘着テープ等の粘着部材を備え、当該粘着部によりモールドフレーム１２に固定される。反射シート１４は導光板１６の裏面から漏れ出る光を反射して導光板１６へ戻し、バックライト装置１０の発光効率を向上させる。

拡散シート１８は、光を拡散する樹脂がコーティングされたフィルムである。拡散シート１８は導光板１６の表面から出射される光を拡散し、発光面内での光強度の均一性を向上させる。

プリズムシート２０，２２はそれぞれ表面に一方向伸びる筋状のプリズムやレンズを成形されたフィルムであり、拡散シート１８から前面の様々な方向へ出射される光を面に垂直な方向を中心として集光させ、発光面正面における輝度を向上させる。プリズムシート２０，２２はそれぞれプリズム等の延在方向とは直交する方向に対する集光を行い、集光方向が異なる２枚のプリズムシート２０，２２を重ねることで二次元的な集光が実現される。

図２は、実施形態に係る液晶表示装置３０の垂直断面の一部を示す模式的な断面図である。液晶表示装置３０は、バックライト装置１０の前面に液晶表示パネル３２を配置される。遮光テープ２４は、液晶表示装置３０においてバックライト装置１０と液晶表示パネル３２とを接着する粘着部材である。この接着部分からバックライト装置１０の光が漏れ出て液晶表示装置３０のコントラスト低下等の問題を生じないように、当該粘着部材として遮光性を有するものを用いる。

なお、液晶表示パネル３２は、透明な一対のガラス基板、その間に挟まれた液晶、及びその他の構成要素からなるが、図２においてその構造は省略している。液晶表示パネル３２は、画素毎に液晶の配向を制御して、バックライト装置１０から入射した光に対する透過率を変えることにより画面に画像を形成する。

モールドフレーム１２は上述のように、長方形の枠形状に形成され、枠内に導光板１６及び光学シート（拡散シート１８、プリズムシート２０，２２）の積層体を収める。モールドフレーム１２は、金型を用いて樹脂を射出成形して形成される。図３は、モールドフレーム１２の射出成形を説明するための模式図である。金型にはモールドフレーム１２に対応したキャビティが形成され、キャビティは注入口(ゲート）にて、樹脂からなるランナーに接続される。ランナー、ゲートを介してキャビティに溶融樹脂が注入され、当該樹脂が冷えて固まると金型が取り外される。図３の上側はこの金型を取り外した状態を表しており、キャビティにより成形されたモールドフレーム１２と、樹脂が注入されたランナーからなるランナー部４０とが一体となった中間成形品４２が得られる。

この中間成形品４２において、ゲート部４４がゲートの位置に対応する。ゲートは、溶融樹脂がキャビティの全体に均一に進入する位置に設けられる。均一な注入を実現するためにゲートは複数箇所に設けることができる。本実施形態では４つのゲートが設けられ、長方形の枠状のモールドフレーム１２において短辺より長辺にて多くの樹脂を要することに対応して、各長辺に２つのゲートが配置される。また、２つの短辺のうち幅広部分２６の方がもう一方の細い短辺４６より多くの樹脂注入を要することに対応して、幅広部分２６と最寄りのゲートとの距離は細い短辺４６と最寄りのゲートとの距離より短く設定されている。

従来技術で説明した構成と異なり、これらのゲートはモールドフレーム１２の枠の内側側面に配置される。例えば、ランナーは、モールドフレーム１２の短辺に平行に延在され、その両端を２つの長辺上の対向する２つのゲートに接続される部分４８ａ，４８ｂと、これら部分４８ａ，４８ｂの中央部分に両端を接続され、長辺に平行に延在される部分４８ｃとで“Ｈ”型に構成される。溶融樹脂は部分４８ｃの中央から注入され、部分４８ｃから部分４８ａ，４８ｂにそれぞれ流入し、さらにゲートを介してキャビティに注入される。

中間成形品４２はゲート部４４にて切断され、図３の下側に示すように、モールドフレーム１２がランナー部４０から切り離される。モールドフレーム１２は、ゲートの位置を包含する部分にて内側側面が後退して形成される凹部５０を有する。この凹部５０は、従来技術と同様、モールドフレーム１２にゲート痕として生じ得る凸部への対策として設けられる。

凹部５０は、モールドフレーム１２の厚み方向のうち少なくとも前面側に開いている。つまり、モールドフレーム１２の厚み方向に沿って、凹部５０とモールドフレーム１２の前面（上面）との間には壁は存在せず、凹部５０の底面をなす後退した内側側面はモールドフレーム１２の上面に達する。よって、モールドフレーム１２の上面には凹部５０が現れる。

図４は、光学シート５２が枠内に配置されたモールドフレーム１２の模式的な平面図である。同図はモールドフレーム１２の上面に現れる凹部５０をわかりやすく示している。図４に示すように、モールドフレーム１２内に配置される光学シート５２（拡散シート１８、プリズムシート２０，２２）は、凹部５０に嵌る突起部５４を有する。凹部５０が前面側に開いているので、光学シート５２をモールドフレーム１２内に置けば、突起部５４は凹部５０に入る。

バックライト装置１０において光学シート５２はモールドフレーム１２内に基本的に置かれているだけであり、接着等の手段で固定されていない。そのためバックライト装置１０は、前面に液晶表示パネル３２を取り付けられていない状態では、光学シート５２が搬送中の振動などによってモールドフレーム１２から飛び出して脱落する可能性を有している。凹部５０に入った突起部５４は、当該突起部５４がない場合と比べて、この光学シート５２の脱落を起こしにくくする。また、プリズムシート２０，２２は反ってその端部が浮くことがあるが、突起部５４を設けることで端部をモールドフレーム１２から浮きにくくすることができる。なお、モールドフレーム１２と光学シート５２との間には、各部材の熱収縮の相違や加工精度を考慮して設けられる微小な間隙が存在していても良い。

突起部５４は、図４に示すように各凹部５０の位置に設けてもよいし、一部の凹部５０の位置だけに設けてもよい。例えば、プリズムシート２０，２２の反りが特定の対角線方向において生じる場合には、その対角線上の２つの角に近い凹部５０の位置だけに突起部５４を設けることができる。

また、突起部５４は全ての光学シート５２に対して設けてもよいし、一部のシートだけに設けてもよい。例えば、光学シート５２のうち一番上に位置するプリズムシート２２だけに突起部５４を設けて、その下の拡散シート１８及びプリズムシート２０の脱落防止も図ることができる。

凹部５０は上述したように射出成形に伴って形成され、その位置は溶融樹脂が好適に注入されるように設計される。バックライト装置１０では当該凹部５０を突起部５４を受け入れるために活用する。これにより、突起部５４を嵌めるための凹部を別途、モールドフレーム１２に形成する必要がなくなる。すなわち、凹部にてモールドフレーム１２が細くなることによるバックライト装置１０の強度低下を少なくしつつ、突起部５４を設けて光学シート５２の脱落防止を図ることができる。

図５はモールドフレーム１２の凹部５０が形成された部分の模式的な斜視図である。図５に示す凹部５０は、モールドフレーム１２の厚み方向のうち前面側のみに開き、背面側にはつながっていない。この凹部５０でのモールドフレーム１２の断面は図２に示されており、同図に示すように当該凹部５０はモールドフレーム１２の内側前面の角をＬ字型に切り欠いた形状をなす。なお、図２のバックライト装置１０の断面は、図４では例えば、II−II線の位置に対応する。

このようにモールドフレーム１２の厚み方向の一部を凹部５０にせずに本来の幅のまま残すことにより、モールドフレーム１２の強度低下を少なくすることができる。

図６はモールドフレーム１２の凹部５０が形成された部分の他の例を示す模式的な斜視図である。図６に示す凹部５０は、モールドフレーム１２の厚み方向の背面側にも開いている。つまり、凹部５０の底面はモールドフレーム１２の前面から背面までつながっている。この凹部５０は図５の凹部５０よりもモールドフレーム１２の幅方向の強度は低下する。しかし、同様の大きさの凹部をモールドフレーム１２の前面や背面に設けることが、バックライト装置１０の短辺方向や長辺方向に比べて弱い厚み方向の強度をさらに低下させることに比べれば、図６の凹部５０がバックライト装置１０の強度に与える影響は少ない。

ここまで図に例示した凹部５０は前面から見ると基本的には矩形であった。つまり、凹部５０の底面と凹部５０両側のモールドフレーム１２の内側側面とはそれぞれに対して垂直であり、モールドフレーム１２の長辺方向に関する凹部５０の間口寸法と底面寸法とは基本的に同じとしていた。しかし、間口寸法と底面寸法とは異なってもよい。

図７はモールドフレーム１２の凹部５０が形成された部分の他の例を示す模式的な平面図である。図７に示す凹部５０は、内側側面の後退方向に狭くなる線形テーパを有し、前面から見て台形形状である。つまり、間口寸法より底面寸法が小さくなるように形成されている。このような順テーパの凹部５０は射出成形にて容易に形成できる。光学シート５２の突起部５４は当該凹部５０に適合するテーパを付すことができる。この光学シート５２の形状では、突起部５４の根本の屈曲（入り隅）部分が鈍角となり、光学シート５２が当該部分から内側へ裂けにくくなる。なお、当該裂けの発生を抑制するために、当該部分を円弧等のよりなめらかな形状としてもよい。

モールドフレーム１２の内側側面にゲートを設けると、凹部５０がバックライト装置１０の外面に現れない。このことは、バックライト装置１０の美観を損ねないだけでなく、バックライト装置１０やこれを用いた液晶表示装置３０を部品として他の装置に組み込む際にモールドフレーム１２の外側側面を接着スペースとして利用したり、組み立てのための構造をモールドフレーム１２の外側側面に別途形成する際の設計の自由度を確保できる。また、モールドフレーム１２の内側側面にゲートを配置したことに加え、ランナーを側方からゲートに接続し、かつ当該ゲートに対応して設ける凹部５０を前面側に開いた形状としたことにより、中間成形品４２を図３に示したように分割する際に、ゲート切断に用いる治具の刃先を前面側から直線的に差し込んでゲートの根本（モールドフレーム１２側の端部）に当てることができる。この刃先の前面から背面へ向かう挿入方向は各凹部５０にて共通であり、各凹部５０での切断を同時に行うことが容易である。

ちなみに、携帯電話等の小型の装置の部品として上述の本発明に係るバックライト装置１０、液晶表示装置３０を用いることができ、そのような小型の装置では、モールドフレーム１２の厚みや枠幅は１ｍｍ程度、もしくはそれ以下となり得る。そのような枠幅の細いモールドフレーム１２では凹部５０の深さは当然のことながら枠幅未満の浅いものとなるが、強度確保の観点からはできるだけ浅くすることが好適である。凹部５０の間口寸法（又は底面寸法）は、切断治具の刃先が入る大きさである必要があるが、当該治具の刃先を微細にして、当該間口寸法をできるだけ小さくすることが強度上好適である。例えば、間口寸法は１ｍｍ程度にすることが可能である。

１０ バックライト装置、１２ モールドフレーム、１４ 反射シート、１６ 導光板、１８ 拡散シート、２０，２２ プリズムシート、２４ 遮光テープ、２８ 固定テープ、３０ 液晶表示装置、３２ 液晶表示パネル、４０ ランナー部、４２ 中間成形品、４４ ゲート部、５０ 凹部、５２ 光学シート、５４ 突起部。

Claims (4)

1. 液晶表示パネルの背面に設置されるバックライト装置であって、
   背面に反射シートを配置された導光板と、
   前記導光板の光放出面上に配置される、拡散シート又はプリズムシートである少なくとも１枚の光学シートと、
   内側に前記導光板及び前記光学シートの積層体を収める枠であって、樹脂を注入するゲートを当該枠の内側側面に配して射出成形されるモールドフレームと、を有し、
   前記モールドフレームは、前記内側側面が前記ゲートの位置を包含する部分にて後退して形成される凹部であって、当該モールドフレームの厚み方向のうち少なくとも前面側に開いた凹部を有し、
   少なくとも１枚の前記光学シートは、前記凹部に嵌る突起部を有すること、
   を特徴とするバックライト装置。
2. 請求項１に記載のバックライト装置において、
   前記凹部は、前記厚み方向のうち前記前面側のみに開き、前記背面側にはつながっていないこと、を特徴とするバックライト装置。
3. 請求項１に記載のバックライト装置において、
   前記凹部は、前記内側側面の後退方向に狭くなる線形テーパを有し、前記前面から見て台形形状であること、を特徴とするバックライト装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１つに記載のバックライト装置と、
   当該バックライト装置の前面に設置される液晶表示パネルと、
   を有する液晶表示装置。

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