JP5367995B2 - バックライトアセンブリ、それを含む表示モジュール、及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明はバックライトアセンブリに関し、特にそのシャーシ及びフレームに関する。

平板表示装置には、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）等がある。特に、携帯電話、携帯用ゲーム機器、携帯用表示装置等の携帯用電子機器に搭載される中小型の表示装置としては液晶表示装置が最も多用されている。

液晶表示装置は一般に液晶表示パネルとバックライトアセンブリとを含む。液晶表示パネルはバックライトアセンブリの前面に設置され、背面に照射されるバックライトアセンブリの光を画素ごとに異なる強度で透過させる。液晶表示パネルではアレイ基板とカラーフィルタ基板とが向かい合わせで貼り合わされ、それらの間に液晶が注入されている。アレイ基板には複数の薄膜トランジスタと画素電極とがマトリクスを形成し、カラーフィルタ基板の表面全体を覆う共通電極との間に画素ごとに異なる電界を発生させる。液晶は異方性誘電率を有するので、液晶に対して電界が印加されると、その部分を透過する光の偏光方向が回転する。この偏光方向の回転を偏光子によって透過光の強度に変換することにより、画素の輝度を液晶に対して印加する電界の強度で調節できる。

バックライトアセンブリは一般にエッジライト型と直下型とに大別される。エッジライト型では表示パネルの背後に導光板が設置され、その導光板の側面に沿って光源が設置されている。光源としてはＣＣＦＬ等の線状ランプや発光ダイオード（ＬＥＤ）等の点光源が利用される。光源の光は導光板を通じて表示パネルの背面全体に一様に照射される。直下型では表示パネルの背後に、拡散板、光源、及び反射板が順番に設置されている。光源としては、ＣＣＦＬ等の線状ランプ、ＬＥＤ等の点光源、又はＥＬ素子等の面光源が利用される。光源の光は直接、又は反射板によって反射された後に拡散板によって前方に拡散され、表示パネルの背面全体に一様に照射される。

液晶表示装置では一般に液晶表示パネルとバックライトアセンブリとが同じシャーシ及びフレームの内側に重ねられている。シャーシ及びフレームは液晶表示パネルとバックライトアセンブリとの周縁部を支持してそれらの構造的な強度、特に捩れに対する強度を高め、外部からの衝撃による表示装置の損傷を防いでいる。

近年、特に中小型の表示装置においてスリム化が著しく進んでいる。その著しいスリム化は、表示装置を搭載する機器、特に携帯用電子機器の更なる小型化には有利である。しかし、その反面、表示装置自体、及び、それを支持するシャーシやフレームの構造的な強度を高く維持することが困難である。

本発明の目的は、全体を十分にスリムに維持したまま、捩れに対する強度が更に高いバックライトアセンブリを提供することにある。

本発明によるバックライトアセンブリは、光を外部に照射する光源ユニット、その光源ユニットを収納するモールドフレーム、及びボトムシャーシを含む。モールドフレームは好ましくは光源ユニットの周縁部を囲んで支持する。ボトムシャーシは好ましくはモールドフレームの周縁部を囲んで支持する。ボトムシャーシは、底板、その底板から延びている側壁、及び延長部を含む。側壁は好ましくは底板の少なくとも２つの隣接する辺のそれぞれから底板に対して垂直に延び、モールドフレームの外周面と対向している。延長部は側壁の少なくとも１つ、好ましくはその長手方向の端部に形成されている。延長部はその側壁から折れ曲がって隣の側壁に重なっている。好ましくはモールドフレームが、延長部とその隣の側壁との重なっている部分の間を連結している。モールドフレームとボトムシャーシとは好ましくはインサートモールディング法によって一体化されている。

好ましくは、延長部と側壁の端部との重なっている部分には結合用ホールが貫通している。一方、モールドフレームの外周面には締結部が形成されている。締結部は結合用ホールに挿入され、好ましくはその結合用ホールを隙間なく埋めている。

本発明によるバックライトアセンブリでは、ボトムシャーシの角で隣接する二つの側壁の少なくとも一方の端に延長部が設けられ、その延長部が折れ曲がって他方の端に重なっている。更に、その重なっている二つの側壁の端の間がモールドフレームによって締結されている。このボトムシャーシの捩れに強い構造により、本発明によるバックライトアセンブリは、全体を十分にスリムに維持したまま、捩れに対する強度を更に高めることができる。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。

図１に、本発明の一実施例によるバックライトアセンブリの分解組立図を示す。図１に示されているように、このバックライトアセンブリ100は好ましくは、光源ユニット190、モールドフレーム110、及びボトムシャーシ130を含む。

光源ユニット190は、光源ボード191、導光板192、及び光学シート193、194を含む。導光板192と光学シート193、194とは好ましくは、平面形状が実質的に同じサイズの長方形であり、互いに重ねられている。光源ボード191は好ましくは導光板192の一つの短辺の外側に設置されている。

光源ボード191は好ましくは一枚の基板であり、その上には光源が導光板192の短辺に沿って配置され、導光板192のその短辺側の側面に光を照射する。光源は好ましくは複数の点光源の配列であり、更に好ましくは、各点光源は白色の発光ダイオード（ＬＥＤ）である。点光源の総数は表示パネルのサイズ及び輝度によって異なる。

導光板192は光源から側面に照射された光を内部で拡散させ、前面全体から表示パネルに向けて出射する。導光板192は好ましくは透明な材質から形成されている。導光板192は好ましくはプレート形であり、その他に楔形であっても良い。

光学シートは好ましくは、反射シート193、及び、拡散シートとプリズムシートとの積層構造194を含む。反射シート193は導光板192の背面に配置され、導光板192の背面から漏れる光を反射して導光板192の内部に戻す。それにより、光源の光の利用効率を向上させる。拡散シートとプリズムシートとの積層構造194は導光板192の前方に配置されている。拡散シートは導光板192の前面に配置され、導光板192の前面から出射される光を拡散させる。プリズムシートは拡散シートの前面に配置され、拡散シートによって拡散される光の進行方向を前方に揃える。プリズムシートは好ましくは、表示パネルの画面の垂直方向で集光を行う垂直プリズムシートと、画面の水平方向で集光を行う水平プリズムシートとを含む。

モールドフレーム110は好ましくは光源ユニット190より一回り大きい長方形状の枠であり、光源ユニット190の周縁部の外側を囲んでいる。モールドフレーム110は好ましくは表示パネル及び光源ユニット190の各周縁部を支持し、光源ユニット190の前方に表示パネルを固定する。

ボトムシャーシ130は好ましくはモールドフレーム110より一回り大きい長方形状の箱であり、その前面が開放されている。ボトムシャーシ130は内側にモールドフレーム110を収め、側壁でモールドフレーム110の外周面を囲んで支持している。

図２にボトムシャーシ130の斜視図を示す。図２に示されているように、ボトムシャーシ130は好ましくは、第１側壁141、第２側壁142、第３側壁143、第４側壁144、及び底板150を含む。底板150は好ましくは長方形状である。好ましくは、底板150の各角には切り欠き151が形成されている。第１側壁141と第３側壁143とは底板150の各短辺から底板150に対して垂直に延び、第２側壁142と第４側壁144とは底板150の各長辺から底板150に対して垂直に延びている。第２側壁142の長手方向の各端には第２延長部162及び第３延長部163が形成され、第４側壁144の長手方向の各端には第１延長部161及び第４延長部164が形成されている。各延長部161、162、163、164は好ましくは各側壁142、144の長手方向に対して垂直に折れ曲がっている。図２とは異なり、各延長部161、…、164と各側壁142、144との間が曲面形状、例えば円弧状に丸く折れ曲がっていても良い。第４側壁144の第１延長部161と第２側壁142の第２延長部162との各外面は第１側壁141の長手方向の各端の内面と重なり、第２側壁142の第３延長部163と第４側壁144の第４延長部164との各外面は第３側壁143の長手方向の各端の内面と重なっている。尚、図２とは異なり、第１延長部161、第２延長部162、第３延長部163、及び第４延長部164のいずれかが省略されていても良い。

好ましくは、第１延長部161の先端とそれに重なっている第１側壁141の一端とには第１結合用ホール171が貫通し、第２延長部162の先端とそれに重なっている第１側壁141の他端とには第２結合用ホール172が貫通している。同様に、第３延長部163の先端とそれに重なっている第３側壁143の一端とには第３結合用ホール173が貫通し、第４延長部164の先端とそれに重なっている第３側壁143の他端とには第４結合用ホール174が貫通している。各結合用ホール171、…、174は好ましくは、図２に示されているように円形である。その他に、多角形であっても良い。

一方、図１に示されているように、モールドフレーム110の外周面には、各結合用ホール171、172、173、174に対向する位置に締結部113が設けられている。締結部113は突起であり、モールドフレーム110がボトムシャーシ130の中に収められたときに各結合用ホール171、…、174に挿入され、各結合用ホールを隙間なく埋める。各結合用ホール171、…、174が円形であるときは各締結部113は円柱であり、その外径が結合用ホールの内径と実質的に等しい。各結合用ホール171、…、174が多角形であるときは各締結部113は多角柱であり、その横断面の形／サイズが結合用ホールの形／サイズと実質的に等しい。好ましくは、各締結部113の先端の外径は各結合用ホール171、…、174の内径より大きい。それにより、各締結部113は各結合用ホールから離脱しにくい。モールドフレーム110の各角では突起114が背後に向かって突出している。モールドフレーム110がボトムシャーシ130の中に収められたとき、各突起114は底板150の各角の切り欠き151に挿入され、その切り欠きを隙間なく埋める。更に好ましくはモールドフレーム110の各角の前面にはフランジ115が外側に向かって張り出している。モールドフレーム110がボトムシャーシ130の中に収められたとき、各フランジ115はボトムシャーシ130の各角の前面に引っ掛かる。それにより、モールドフレーム110の各角がボトムシャーシ130に更に安定に支持される。こうして、第１側壁141、第２側壁142、第３側壁143、第４側壁144はモールドフレーム110によって互いにしっかりと連結される。この連結構造は特に、ボトムシャーシ130に対して外部から作用する捩れに対して強い。

ボトムシャーシ130は好ましくはインサートモールディング法によってモールドフレーム110と一体化される。インサートモールディング法では、まずプレス成形品を金型に装着し、次にその金型に射出成型等で樹脂を注入してプレス成形品を包み、その状態で固化させる。それにより、プレス成形品と樹脂部分とを一体化させる。プレス成形品と樹脂部分との間の接着性が高いので、各部品を別々に成形した後に組み合わせる工法に比べて部品間の接合強度が高い。モールドフレーム110とボトムシャーシ130とをインサートモールディング法で一体化するときは特に、各締結部113と各結合用ホール171、…、174との間、及び各突起114と底板150の切り欠き151との間の接合強度が高い。

図３は、図２に示されているボトムシャーシ130の一つの角Aの拡大図である。図３に示されているように、第１側壁141の長手方向の一端は第２側壁142の第２延長部162の先端と重なっている。第２延長部162は第２側壁142の長手方向の一端から長手方向に対して垂直に折れ曲がって延びている。第２延長部162の先端と第１側壁141の一端との重なっている部分には第２結合用ホール172が貫通している。尚、好ましくは底板150の角には切り欠き151が形成されている。

図４は、図３に示されているボトムシャーシ130の角Aにモールドフレーム110の角を結合したときの拡大図である。モールドフレーム110がボトムシャーシ130の中に収められたとき、モールドフレーム110の締結部113が第２結合用ホール172に挿入される。更に、モールドフレーム110の突起114が底板150の切り欠き151に挿入される。こうして、第２側壁142の第２延長部162が第１側壁141の端部に締結される。

好ましくは、ボトムシャーシ130の第１側壁141と第２延長部162とを重ねてそれぞれの第２結合用ホール172の位置を合わせた状態でインサートモールディング法によってモールドフレーム110を成形し、特に第２結合用ホール172の中を締結部113で隙間なく埋める。そのとき、好ましくはモールドフレーム110の締結部113の先端の外径を第２結合用ホール172の内径より大きくする。それにより、締結部113が第２結合用ホール172から離脱しないので、第１側壁141と第２延長部162とが安定に締結される。更に好ましくは、第２延長部162の第２結合用ホール172の内径を第１側壁141の第２結合用ホール172の内径より小さくすることにより、第２結合用ホール172の内面に段差を形成しても良い。それにより、モールドフレーム110の締結部113の外周面にも同様な段差が形成されるので、締結部113が第２結合用ホール172から更に離脱しにくい。従って、第１側壁141と第２延長部162とが更に安定に締結される。

図５、図６は、本発明の他の実施例によるボトムシャーシの角の拡大図である。図５は一つの角をボトムシャーシ230の内側から見たときの図であり、図６は別の角を外側から見たときの図である。このボトムシャーシ230は図２に示されているボトムシャーシ130と同様な第１側壁、第２側壁、第３側壁243、第４側壁244、及び底板250を含む。但し、図２に示されているボトムシャーシ130とは異なり、図５に示されているように、ボトムシャーシ230の角で隣接する第３側壁243の一端と第４側壁244の一端との両方が延長部263、264を含む。２つの延長部263、264は互いに相手の方に向かって折れ曲がって重なっている。ここで、折れ曲がり部分は図５、図６のように垂直であっても、曲面形状、例えば円弧状に丸くても良い。更に、第３側壁243の延長部263と第４側壁244の延長部264とが重なっている部分には第４結合用ホール274が貫通している。図６に示されているように、ボトムシャーシ230の別の角で隣接する第１側壁241の一端と第２側壁242の一端との両方は延長部261、262を含む。２つの延長部261、262は互いに相手の方に向かって折れ曲がって重なっている。更に、第１側壁241の延長部261と第２側壁242の延長部262との重なっている部分には第２結合用ホール272が貫通している。好ましくは、ボトムシャーシ230の残り２つの角についても同様である。

図７は、図６に示されているボトムシャーシ230の角がモールドフレーム210と一体化されたときの拡大図である。モールドフレーム210とボトムシャーシ230とは好ましくはインサートモールディング法によって一体化される。図７に示されているモールドフレーム210は図１に示されているもの110と同様である。特にモールドフレーム210の外周面には、各結合用ホール272に対向する位置に締結部213が設けられている。図７では締結部213は第２結合用ホール272に挿入されて第２結合用ホール272を隙間なく埋める。好ましくは図７に示されているように、第２結合用ホール272は四角形であり、締結部213は四角柱である。締結部213の横断面の形／サイズは第２結合用ホール272の形／サイズと実質的に等しい。その他に、図２に示されているものと同様に、第２結合用ホール272が円形であり、締結部213が円柱であっても良い。好ましくは、締結部213の先端のサイズは第２結合用ホール272のサイズより大きい。それにより、締結部213が第２結合用ホール272から離脱しにくい。また、内側に位置する第１側壁241の第２結合用ホール272のサイズを、外側に位置する第２側壁242の第２結合用ホール272のサイズより小さくすることにより、第２結合用ホール272の内面に段差を形成しても良い。それにより、モールドフレーム210の締結部213の外周面にも同様な段差が形成されるので、締結部213が第２結合用ホール272から更に離脱しにくい。更に好ましくは、モールドフレーム210の各角では突起214が背後に向かって突出し、底板250の各角の切り欠き251に挿入され、その切り欠きを隙間なく埋める。その上、モールドフレーム210の各角の前面にはフランジ215が外側に向かって張り出し、ボトムシャーシ230の各角の前面に引っ掛かっている。それにより、モールドフレーム210の各角がボトムシャーシ230に更に安定に支持される。こうして、第１側壁241と第２側壁242とが安定に締結される。ボトムシャーシ230の他の角についても同様である。

図８は、本発明の更に他の実施例によるボトムシャーシの斜視図である。図８に示されているように、ボトムシャーシ330は好ましくは、図２に示されているもの130と同様な矩形状の箱であり、第１側壁341、第２側壁342、第３側壁343、第４側壁344、及び底板350を含む。底板350は好ましくは長方形状である。好ましくは、底板350の各角には切り欠き351が形成されている。第１側壁341と第３側壁343とは底板350の各短辺から底板350に対して垂直に延び、第２側壁342と第４側壁344とは底板350の各長辺から底板350に対して垂直に延びている。第２側壁342の長手方向の各端には第２延長部362及び第３延長部363が形成され、第４側壁344の長手方向の各端には第１延長部361及び第４延長部364が形成されている。各延長部361、362、363、364は各側壁342、344の長手方向に対して垂直に折れ曲がっている。第４側壁344の第１延長部361と第２側壁342の第２延長部362との各外面は第１側壁341の長手方向の各端の内面と重なり、第２側壁342の第３延長部363と第４側壁344の第４延長部364との各外面は第３側壁343の長手方向の各端の内面と重なっている。

図１に示されているもの130と同様に、第１延長部361の先端とそれに重なっている第１側壁341の一端とには第１結合用ホール371が貫通している。ボトムシャーシ330の他の角についても同様である。各結合用ホール371、…、374は好ましくは円形である。その他に、多角形であっても良い。一方、図１に示されているもの130と同様に、モールドフレームの外周面には、各結合用ホール371、…、374に対向する位置に締結部が設けられている。締結部は突起であり、モールドフレームがボトムシャーシ330の中に収められたときに各結合用ホール371、…、374に挿入され、各結合用ホールを隙間なく埋める。モールドフレームの各角では好ましくは突起が背後に向かって突出し、底板350の各角の切り欠き351に挿入され、その切り欠きを隙間なく埋める。こうして、４つの側壁341、…、344はモールドフレームによって互いに連結される。

図８に示されているボトムシャーシ330は図１に示されているもの130とは異なり、各側壁341、…、344はサブ側壁381、382、383、384を含む。各サブ側壁381、…、384は、各側壁341、…、344を底板350に対して垂直方向に延長し、その延長部分を外側に折り返したものである。各側壁341、…、344と各サブ側壁381、…、384とは図８に示されているようなヘミング構造を形成している。同様なヘミング構造は各側壁のみならず、各延長部361、362、363、364に形成されていても良い。ヘミング構造はプレス成形で簡単に形成可能である。ヘミング構造によってボトムシャーシ330の各側壁341、…、344の強度を更に高めることができる。

本発明の上記の実施例によるバックライトアセンブリは好ましくは以下の段階の順に製造される。

第１段階ではボトムシャーシの展開形状を製作する。この段階では一枚の、好ましくは金属製の平板に、底板、４つの側壁、及び各側壁の延長部が展開された形に形成される。延長部は少なくとも１つの側壁の端部に形成される。図８のように、各側壁341、…、344にヘミング構造を形成する場合、各側壁の外側に連続してサブ側壁381、…、384を形成する。

第２段階では各延長部及び各側壁の端に結合用ホールを貫通させる。例えば図２に示されているボトムシャーシ130についてはこの段階で、各延長部161、…、164の先端、及び第１側壁141と第３側壁143との両端に結合用ホールが形成される。図５、図６に示されているボトムシャーシ230についてはこの段階で好ましくは全ての側壁241、…、244の両端の延長部261、…、264に結合用ホール272、274が形成される。

第３段階では、好ましくはプレス成形により、各側壁を底板に対して垂直に折り曲げてボトムシャーシの立体的な概形を完成させる。更に、各延長部を折り曲げて隣の延長部又は側壁の端に重ねる。それにより、隣接している２つの側壁の互いに重なっている部分でそれぞれの結合用ホールの位置を一致させる。例えば図２に示されているボトムシャーシ130では、各延長部161、…、164の先端の結合用ホールが第１側壁141又は第３側壁143の各端の結合用ホールと重ねられる。図５、図６に示されているボトムシャーシ230では、全ての側壁241、…、244の両端の延長部261、…、264で結合用ホール272、274が重ねられる。各延長部と各側壁との重なっている部分は、図２〜７のように直角に折り曲げても、曲面形状、例えば円弧状に丸く折り曲げても良い。図８に示されているボトムシャーシ330では更に、サブ側壁381、…、384を外側に折り返してヘミング構造を形成する。

第４段階ではモールドフレームをインサートモールディング法によってボトムシャーシと一体化させる。この段階では特に、図４又は図７に示されているように、モールドフレームの締結部で各結合用ホールを隙間なく埋める。

第５段階では図１に示されているように、光源ユニット190をモールドフレーム110の内側に配置する。

以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明した。しかし、本発明の実施形態は上記のものには限定されない。当業者であれば本発明の思想と精神とを離れることなく、上記の実施形態を多様に修正し、または変更できる。従って、それらの修正や変更は当然に、本発明の術的範囲に属すると解されるべきである。

本発明の一実施例によるバックライトアセンブリの分解組立図 図１に示されているボトムシャーシの斜視図 図２に示されているボトムシャーシの角の拡大図 図３に示されているボトムシャーシの角にモールドフレームの角を結合したときの拡大図 本発明の他の実施例によるボトムシャーシの角の拡大図 図５に示されているボトムシャーシの別の角を外側から見たときの拡大図 図６に示されているボトムシャーシの角にモールドフレームの角を結合したときの拡大図 本発明の更に他の実施例によるボトムシャーシの斜視図

符号の説明

100 バックライトアセンブリ
110 モールドフレーム
113 締結部
114 突起
115 フランジ
130 ボトムシャーシ
150 底板
151 切り欠き
141 第１側壁
142 第２側壁
143 第３側壁
144 第４側壁
161 第１延長部
162 第２延長部
163 第３延長部
164 第４延長部
171 第１結合用ホール
172 第２結合用ホール
173 第３結合用ホール
174 第４結合用ホール
190 光源ユニット

Claims (8)

1. 光を外部に照射する光源ユニット、
   前記光源ユニットを収納するモールドフレーム、並びに、
   底板、前記底板から延びている側壁、及び、前記側壁の少なくとも１つから折れ曲がって隣の側壁に重なっている第１延長部を含むボトムシャーシ、
   を有し、
   前記隣の側壁の端部には第２延長部が形成され、前記第２延長部は前記モールドフレームの角で折れ曲がって前記第１延長部とその基端に連続する側壁の端部とに重なり、その重なっている部分に前記モールドフレームによって結合され、
   前記第１延長部と前記第２延長部とが重なっている部分に結合用ホールが貫通し、
   前記モールドフレームの外周面に締結部が形成され、前記締結部は前記結合用ホールに挿入され、
   前記結合用ホールは実質的に四角形状であり、前記締結部は実質的に四角柱状である、バックライトアセンブリ。
2. 前記モールドフレームと前記ボトムシャーシとはインサートモールディング法によって一体化されている、請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
3. 前記第１延長部は前記隣の側壁の端部と前記モールドフレームの角で重なっている、請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
4. 前記第１延長部には第１結合用ホールが貫通し、前記第１延長部の第１結合用ホールと重なる前記隣の側壁の端部には第２結合用ホールが貫通している、請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
5. 前記モールドフレームの外周面には締結部が形成され、前記締結部は前記第１結合用ホールと前記第２結合ホールとに挿入されている、請求項４に記載のバックライトアセンブリ。
6. 前記第１結合用ホール及び前記第２結合用ホールは実質的に四角形状であり、前記モールドフレームの締結部は実質的に四角柱状である、請求項５に記載のバックライトアセンブリ。
7. 前記少なくとも２つの側壁はヘミング構造を含む、請求項１に記載のバックライトアセンブリ。
8. 表示パネル、
   前記請求項１〜７のいずれかに記載のバックライトアセンブリ、
   を有する表示モジュール。

Images