JP4631396B2 - バックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に使用されるバックライトユニットに係り、さらに詳しくは、バックライト組立体の支持枠の外れを防止したバックライトユニットとこれを用いた液晶表示装置に関する。
液晶表示装置に用いられるバックライトとして、線状光源を導光板の側端面に配設し、この側端面から入光された光で液晶表示パネルを照明する、いわゆるエッジライト方式を採用したバックライトユニットが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
図４は、下記特許文献１に記載されたエッジライト方式を採用したバックライトユニットを示す分解斜視図である。
このバックライトユニット３０は、保持フレーム３１、放熱板３４、導光板３５、線状光源３６、光学シート３７及び支持フレーム３８等の部材で構成されている。
これらの部材のうち保持フレーム３１は、放熱板３４の底面と接触する底壁３１ａと、この底壁３１ａの両側端から起立してカバー部３４ａの開放部を覆う一対の側壁３１ｂ、３１ｂとからなる金属製のフレームであり、各側壁３１ｂ、３１ｂにはそれぞれ２個の孔３２が設けられている。また、液晶表示パネルを支持する支持フレーム３８は、放熱板３４の底面と同じ大きさで四角枠状をなし、保持フレーム３１の対向する側壁３１ｂ、３１ｂに設けられた各孔３２と対応する箇所に三角柱状の爪部３９が形成されている。
そして、保持フレーム３１上に放熱板３４、導光板３５、光源３６及び光学シート３７を載置した後に、支持フレーム３８で覆い、この支持フレーム３８を保持フレーム３１に装着することによってバックライトユニット３０が組み立てられる。
この組み立てにおいて、支持フレーム３８と保持フレーム３１との結合は、支持フレーム３８を両側壁３１ｂ、３１ｂ間に配置し、支持フレーム３８を下方に押圧し、両側壁３１ｂ、３１ｂ間を各爪部３９の斜面で拡げて各爪部３９を各孔３２に嵌合させ、両側壁のバネ力を利用してこの嵌合状態を保持している。
特開２００４−１６５０３１号公報（図１、段落〔００１８〕〜〔００２３〕）
上述のような支持フレームの固定方法は、両側壁３１ｂ、３１ｂのバネ力を利用した結合となっているので保持フレームのバネ力が元々弱いか、何らかの理由で弱くなり、或いは三角柱状の爪部３９の突出高さが低いような場合は、爪部３９が孔３２から簡単に外れてしまう恐れがある。
また、近年表示画面の表示領域の拡大を図るために、このような支持フレームはその枠辺を狭幅で且つ薄肉にする、いわゆる狭額縁化の傾向にあり、一方でまた、この支持枠フレームは、部材の支持固定機能の外にノイズ遮蔽機能を兼ねさせるために導電フィラを混入させた樹脂で作製するようになってきている。このような樹脂で作製される支持フレームは、枠辺の強度が犠牲されて導電フィラ量が増大されことになるため、さらに機械的強度が弱くなってきている。
このため、このような支持フレームを用いたバックライトは、通常、部品メーカーで組立てられた後に装置メーカーへ搬送されて次工程の組み立てラインに載せられているが、これらの間に振動、衝撃、或いは扱い方によって支持フレームが保持フレームから外れてしまうことがある。
支持フレームが保持フレームから外れると、補修が必要となるが、このような補修は組み立てラインで行うことが難しく、実際の製造ライン上では、生産性を上げるために組み立てラインに載せる前に不良品として排除されている。
したがって、このような不良が発生しないようにしなければならないが、従来技術では支持フレームに抜止のための手段が何ら設けられていなかった。このため、個々のバックライトユニット毎に支持フレームが保持フレームにしっかり固定されているか否かを検査しなければならず、この検査工程が必要となるばかりか、次工程の組み立て作業効率の低下を招いていた。
本発明は、このよう従来技術の課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は、支持枠の外れを防止したバックライトユニット及びこれを用いた液晶表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項１に記載のバックライトユニットは、側壁を有し上方が開口した箱型ケースと、前記箱型ケースの内部に光源及び光学シート等の光学部材を収容して前記開口内に嵌め込むことにより前記光学部材を固定する額縁状の支持枠とを備えたバックライトユニットにおいて、前記箱型ケースの側壁内側には第１係止部、前記箱型ケースの上方開口内に嵌め込まれる前記支持枠の枠側壁の外側表面には第２係止部をそれぞれ設け、前記第２係止部に抜止手段が付設され、前記第１、第２係止部が係合されたときに前記抜止手段が前記第１係止部に係止され抜止めされることを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のバックライトユニットに係り、前記第２係止部は、前記支持枠の上方が開口した所定の深さを有する凹欠溝からなり、この凹欠溝の底壁面に前記抜止手段が設けられていることを特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバックライトユニットに係り、前記凹欠溝の底壁面は、前記枠側壁の外表面から所定長さ突出した突出部を有し、前記抜止手段は、前記底壁面の突出部の先端縁から上方へ隆起した突起により形成されていることを特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のバックライトユニットに係り、前記抜止手段は、所定の長さを有する線状突起であることを特徴とする請求項３記載のバックライトユニット。
また、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載のバックライトユニットに係り、前記突出部は、前記枠側壁の外表面から突出した長さが前記箱型ケースの側壁の厚さとほぼ同じ又は短い長さであることを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項１又は２に記載のバックライトユニットに係り、前記第１係止部は、前記箱型ケースの側壁に前記支持枠の枠側壁に設けられた突出部が挿入できる大きさの溝を備え、この溝の上方側壁が内側に凹んでおり、この凹み部分に前記抜止手段が係止されることを特徴とする。
請求項７に記載の液晶表示装置は、請求項１〜６の何れかに記載のバックライトユニットを用い、前記支持枠に液晶表示パネルを載置し、前面枠で固定したことを特徴とする。
本発明は上記構成を備えることにより、以下に示す効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、第２係止部に抜止手段が付設され、第１、第２係止部が係合されたとき、この抜止手段が第１係止部に係止され抜止めされるので、バックライトユニットの支持枠が輸送等の際に生じる振動、衝撃等によって箱型ケースから外れることがなくなる。その結果、バックライトユニットに液晶パネルを組み込む際に、支持枠の外れ検査及び補修等が不要になり、装置の組立て工数の低減を図ることが可能になる。
また、支持枠の枠辺を細くし屈曲し易くしても、支持枠に抜止手段が設けられることにより枠辺が屈曲して係止が外れることがないので、枠辺を細くでき支持枠の狭額縁化を図ることができる。
請求項２〜５の発明によれば、抜止手段は、枠側壁の外表面に形成された凹欠溝内に設けられているので、抜止手段を枠側壁の外表面から殆ど突出させずに設けることが可能になる。
また、抜止手段を線状突起にすることにより、第１係止部との係止面積が広くなり、安定した抜止となる。
請求項６の発明によれば、凹欠溝の底壁面の突出部がケースの側壁面から外方へ飛び出ることがなくなるので、各種機器へ組み込む際に邪魔にならず組み込みが容易になる。
請求項７の発明によれば、バックライトユニットの支持枠が輸送等の際に、振動、衝撃等で箱型ケースから外れることがなくなるので、バックライトユニットに液晶表示パネルを組み込む際に、支持枠の外れ検査及び補修等が不要になり、組立て工数が低減し液晶表示装置の生産性を上げることが可能になる。
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのバックライトユニット及びこのユニットを用いた液晶表示装置を例示するものであって、本発明をこのバックライトユニット及び液晶表示装置に特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。
図１は、本発明の一実施例に係るバックライトユニットを用いた液晶表示装置を示す分解斜視図、図２は図１のバックライトユニットを構成する液晶表示パネルを支持する支持枠を記号Ｘ１の方向から見た図であって、図２（ａ）は斜視図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ部分の拡大図、図３は図１のバックライトを組み立てたバックライトユニットを示し、図３（ａ）は斜視図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ部分の拡大図である。なお、図３では、図１の裏蓋ケースを記号Ｘ２方向から見た図である。
液晶表示装置１は、図１に示すように、バックライトユニット２、液晶表示パネル１５及び前面枠１８等の部材を備えている。これらの部材のうち液晶表示パネル１５は、２枚の基板１６ａ、１６ｂを対向させて間に液晶層（図示省略）を設けて積層されたパネル１６と、このパネル１６に接続されたフレキシブル回路基板１７とで構成され、この液晶表示パネル１５は、バックライトユニット２が組み立てられた後に支持枠１１上に載置され、前面枠１８によりバックライトユニット２に固定される。なお２枚の基板１６ａ、１６ｂはその大きさが異なり、二辺をそろえて対向させており、そろえていない残りの二辺では基板１６ｂ上に走査線用のドライバ、映像信号線用のドライバがそれぞれ載置されている。
バックライトユニット２は、裏蓋ケース３、このケース３に収容される反射板６、導光板７、光学シート１０及び線状光源８等と、これらの部品を収容し固定すると共に液晶表示パネル１５を支持する支持枠１１とで構成される。
これらの部品のうち裏蓋ケース３は、矩形状の底板３ａと、この底板３ａの外周縁から折曲された背低の側板３ｂ〜３ｅとを有し、上方が開口し浅底の箱型ケースからなり、板金加工により形成される。
側板３ｃには、線状光源８に接続されたリード線が導出される開口３ｃ’が１個乃至複数個形成される。また、各側板３ｂ〜３ｅのうち長辺の側板３ｄには、それぞれ複数個の係止部４が形成される。それぞれの係止部４は、図３に示すように、所定の幅及び長さを有する細溝、すなわちスリット４ａと、このスリット４ａ上方の側板３ｄを凹ませた凹み部３ｄ’とで構成される。側板３ｄを裏蓋ケース内側へ凹ませることにより、この凹み部３ｄ’には後述の支持枠１１に設けた線状突起１４を係止する際にこの突起を側板表面から突出させないで設けることができる。
裏蓋ケース３の底板３ａ面には反射板６が敷設され、この反射板６は、反射材に例えば白色ＰＥＴフィルムが使用される。また、導光板７は液晶表示パネル１５とほぼ同じ大きさで、比較的厚い板厚で光を導光できる透明材料、例えばアクリル樹脂で形成される。この導光板７の外周囲には、線状光源８及び遮光テープ（図示省略）が配設されており、線状光源８には、ほぼＬ字状をなした蛍光ランプ８ａが使用され、端部にそれぞれソケット８ｂ、８ｂが装着され、導光板７の一角に当接させて配設される。また、遮光テープは遮光性のある材料で作製されたテープで、蛍光ランプ８ａが配設されていない導光板７の他の一角に配設される。
光学シート１０には、導光板７とほぼ同じ大きさを有する拡散シート１０ａ、レンズシート１０ｂ、反射型偏光性シート１０ｃが使用される。また、各シート１０ａ〜１０ｃの一端縁には、位置決め固定する突出片１０ａ’〜１０ｃ’が形成される。
支持枠１１は、図２に示すように、内部に光学シート１０を露出させる窓口１１ａを有し、周囲が４本の枠辺１１ｂ〜１１ｅで囲まれた額縁状をなし、その外形は裏蓋ケース３の上部開口に嵌め込まれる大きさを有し合成樹脂材で形成される。
前記合成樹脂材としては導電フィラが混入されたものを使用すると良い。導電フィラを混入した支持枠１１を使用することにより、蛍光ランプ８ａから出るノイズが外部へ放射されるのを効果的に遮蔽できる。ここで、合成樹脂材に混入する導電フィラの量を多くすれば、ノイズ対策としての効果がより高くなる反面、その分支持枠１１の強度が低下し折れ曲がり易くなるという欠点がある。しかし後述する抜止手段を支持枠１１に付設する本発明においては、支持枠１１が折れ曲がり易くなったとしても、支持枠１１が裏蓋ケース３から外れてしまうことを防止することができるので、ノイズ対策として、合成樹脂材に混入する導電フィラの量を増やすことも可能となる。
４本の枠辺１１ｂ〜１１ｅのうち２本の枠片１１ｃ、１１ｅは、蛍光ランプ８ａを覆うため、また液晶パネル１５を構成する基板１６ｂの上に各種ドライバが載置さていることで表示エリア外の領域が広いため、その幅長が他の枠片１１ｂ、１１ｄより幅広になっている。反対に枠片１１ｂ、１１ｄは液晶パネル１５の表示エリア外が狭く、狭額縁化のため幅挟になっている。また、各枠辺１１ｂ〜１１ｅには、その表面の外周縁から、上方へ隆起させた囲い壁が形成される。この囲い壁を形成することにより、支持枠１１上に液晶パネル１５が載置されたときに液晶表示パネルの位置決めができるようになる。
各枠辺１１ｂ〜１１ｅのうち、枠辺１１ｄには、その外壁に複数個（図２中では４個）の係止部１２１〜１２４が形成される。これらの係止部１２１〜１２４は、枠辺１１ｄの外側壁に凹欠溝１３で形成される。
これらの凹欠溝１３は、図２（ｂ）に示すように、枠辺１１ｄの長手方向に所定幅Ｗ０、枠辺１１ｄの外側壁１１２ｄの表面からの深さＷ１、及び上面１１１ｄからの深さＨを有し、溝の底部に平坦な底壁１３ａが形成された形状を有している。底壁１３ａは、外側壁１１２ｄの表面へ所定の長さＷ２突出した突出部１３ｂが形成される
そして、支持枠１１を裏蓋ケース３に取付ける際には、各凹欠溝１３にケース側板３ｄの凹み部３ｄ’が入り込み係止される。
そして、支持枠１１を裏蓋ケース３に取付ける際には、各凹欠溝１３にケース側板３ｄの凹み部３ｄ’が入り込み係止される。
また、４個の係止部１２１〜１２４のうち、両端を除く係止部１２２、１２３には、凹欠溝１３内の底壁面１４先端縁のほぼ中央部に、所定の長さＷ３及び高さの線状突起１４が形成される。この線状突起１４は、上記凹み部３ｄ’と係止され枠辺１１ｄが外れないように抜止機能を果たすものである。なお、前記線状突起１４は、線状に限定されず、任意の形状、例えば四角柱、三角柱、円柱でもよい。
４本の枠辺１１ｂ〜１１ｅのうち、枠片１１ｄは、他の枠片１１ｃ、１１ｅに比べて幅狭でかつ長いため、非常に曲り易くなっている。このため、各凹欠溝１３にケース側板３ｄの凹み部３ｄ’を入り込ませただけでは、枠片１１ｄが曲がり易く、特に両端より中央部が曲がり易くなっている。そこで、４個の係止部１２１〜１２４のうち、両端を除く係止部１２２、１２３に突起１４を設けることにより、効率よく抜止することができる。
また、底壁１３ａの突出部１３ｂの長さＷ２を裏蓋ケース３の板厚とほぼ同じ設定とすると、係合時にこの突出部１３ｂがバックライトユニット２の外壁面から外へ突出することがなくなるので、他機器への組み込みの際に出っ張った部分がなくなり組込みが容易になる。
なお、上記のＷ０、Ｗ１、Ｈ、Ｗ３等の長さは、例えば、７インチ型の液晶表示パネルでは、外形寸法が約１６５．４０×９２．２０ｍｍの支持枠を用いており、Ｗ０は約６．００ｍｍ、Ｗ１は約２．００ｍｍ、Ｈは約１．５０ｍｍ、Ｗ３は約０．３０ｍｍ、線状突起１４の高さは、約０．１５ｍｍである。そしてこのように形成することで、十分な係止効果が得られた。
バックライトユニット１の組み立ては、先ず裏蓋ケース３の底部３ａに反射板６を敷設し、この反射板６の上に導光板７を載置する。導光板７の外周囲にはＬ字状の蛍光ランプ８ａ及び遮光テープを配設し、これらの上に複数枚の光学シート１０を載置する。蛍光ランプ８ａの端部に取り付けられたソケット８ｂ、８ｂに接続されたリード線８ｃは、開口３ｃ’から外へ導出され、その他端にコネクタ９が取り付けられて外部電源への接続がなされる。
裏蓋ケース３内に、反射板６、導光板７、光学シート１０を収容した後に、支持枠１１を裏蓋ケース３に嵌め込み、導光板７、光学シート１０を固定して、バックライトユニット２を組立てる（図３（ａ））。支持枠１１を裏蓋ケース３に嵌め込む際には、図２（ｂ）、図３（ｂ）に示すように、支持枠１１の突出部１３ｂが裏蓋ケース３のスリット４ａに挿入され、線状突起１４がケース側板３ｄの凹み部３ｄ’に係止され抜止めとなる。
次いで、支持枠１１上に液晶パネル１５を載置して、その上を前面枠１８で覆い、この前面枠１８を裏蓋ケース３に固定して液晶表示装置を完成させる。
したがって、このバックライトユニット２を使用することにより、支持枠１１が裏蓋ケース３から外れることがなくなるので、次工程においてバックライトユニット２に液晶パネル１５を組み込む際に、支持枠１１の外れ検査及び補修等が不要になり、装置の組立て工数の低減を図ることができる。
例えば、このバックライトユニットが部品メーカーで組立てられた後、装置メーカーへ搬送される途中、或いはその後の組み立てライン等において振動、衝撃、或いは扱い方によって支持枠が裏蓋ケースから外れてしまうことがなくなるので、支持枠の外れ検査及び補修等が不要になり、組立て工数が低減し液晶表示装置の生産性を上げることができる。
なお、バックライトの光源として線状光源である蛍光ランプを用いて説明したが、光源としては蛍光ランプのような線状光源に限定されるものではなく、LEDのような点状光源を用いたものや、面状光源を用いたものでもよく、何れにしろ光源の形状に限定はなく、光源からの光がバックライトから出射する際に均一となって液晶パネルを照らすこととなればよい。
１ 液晶表示装置
２ バックライトユニット
３ 裏蓋ケース（箱型ケース）
４ 係止部
６ 反射板
７ 導光板
８ 線状光源
１０ 光学シート
１１ 支持枠
１３ 凹欠溝
１４ 線状突起（抜止手段）
１５ 液晶表示パネル
１８ 前面枠
２ バックライトユニット
３ 裏蓋ケース（箱型ケース）
４ 係止部
６ 反射板
７ 導光板
８ 線状光源
１０ 光学シート
１１ 支持枠
１３ 凹欠溝
１４ 線状突起（抜止手段）
１５ 液晶表示パネル
１８ 前面枠
Claims (6)
- 側壁を有し上方が開口した箱型ケースと、前記箱型ケースの内部に光源及び光学シート等の光学部材を収容して前記開口内に嵌め込むことにより前記光学部材を固定する額縁状の支持枠とを備えたバックライトユニットにおいて、
前記箱型ケースの側壁内側には第１係止部、前記箱型ケースの上方開口内に嵌め込まれる前記支持枠の枠側壁の外側表面には第２係止部をそれぞれ設け、
前記第２係止部は、前記支持枠の上方が開口した所定の深さを有する凹欠溝からなり、この凹欠溝の底壁面に前記抜止手段が設けられ、
前記第１、第２係止部が係合されたときに前記抜止手段が前記第１係止部に係止され抜止めされることを特徴とするバックライトユニット。 - 前記凹欠溝の底壁面は、前記枠側壁の外表面から所定長さ突出した突出部を有し、前記抜止手段は、前記底壁面の突出部の先端縁から上方へ隆起した突起により形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
- 前記抜止手段は、所定の長さを有する線状突起であることを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
- 前記突出部は、前記枠側壁の外表面から突出した長さが前記箱型ケースの側壁の厚さとほぼ同じ又は短い長さであることを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニット。
- 前記第１係止部は、前記箱型ケースの側壁に前記支持枠の枠側壁に設けられた突出部が挿入できる大きさの溝を備え、この溝の上方側壁が内側に凹んでおり、この凹み部分に前記抜止手段が係止されることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
- 請求項１〜５の何れかに記載のバックライトユニットを用い、前記支持枠に液晶表示パネルを載置し、前面枠で固定したことを特徴とする液晶表示装置。
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