JP6459202B2

JP6459202B2 - 表示装置およびその製造方法

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Publication number: JP6459202B2
Application number: JP2014087780A
Authority: JP
Inventors: 吉田　卓司; 卓司吉田; 祐介内田; 裕司土山
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-04-22
Filing date: 2014-04-22
Publication date: 2019-01-30
Anticipated expiration: 2034-04-22
Also published as: JP2015206920A

Description

本発明は、表示装置に関する。さらに詳しくは、粘着テープにより部材を固定する金属筐体を有する表示装置およびその製造方法に関する。

近年、表示装置はさまざまな機器において、観察者への情報表示手段として使用されている。現在は、従来の主流であったブラウン管に代わって、液晶、プラズマ、エレクトロルミネッセンス（EL：Electro Luminescence）、FED（Field Emission Display）等を利用した新しい薄型表示装置が登場している。特に、液晶表示装置は、小型から大型の機種まで製造でき、現在の代表的な薄型表示装置となっている。

このような液晶表示装置には、薄膜トランジスタ等のスイッチング素子が形成されたアレイ基板、液晶、カラーフィルタを備えた液晶パネルに加えて、表示に必要な光源を備えたバックライト機構部を有している。バックライト機構部から出射する光が液晶パネルを透過して、表示装置の外部に至ることにより、画像を表示できる。

バックライト機構部には、その内部に液晶パネルを配置して外部からの衝撃等から保護する機能も要求されるため、一般に金属製の筐体をベースとして構成されることが多い。

また、光源としては発光ダイオード（ＬＥＤ）が一般的であり、特にパネルサイズが１０インチ以下の機種においては、複数のＬＥＤを搭載した基板と金属製の筐体とをテープやネジ留め等の手段によって直接または間接に固定する形態が一般的である。（特許文献１〜４参照）

再公表ＷＯ２００８−０９３４４０号特開２０１３−４５５１２号公報（図３）特開２０１３−３７７６９号公報特開２０１２−１６４６２７号公報

筐体には各種の構造や製法があるが、その中でもダイカストによるマグネシウム（Ｍｇ）やアルミ（Ａｌ）製の筐体は、他の加工作業が無くても複雑な形状を一括形成できるという利点をもち、液晶ディスプレイなどの筐体にも採用されている。

一方、ダイカストにより作成したＭｇやＡｌの筐体は、表面が平滑であるため、テープ類の密着性が悪くなり、剥がれやすいという問題があった。特に液晶ディスプレイの筐体に使用する場合、ＬＥＤを搭載するテープ（以降、ＬＥＤ―ＦＰＣと呼ぶこともある）が、ＬＥＤの発熱による影響などで剥がれやすいという問題に及ぶ。具体的には、ＬＥＤを装着している部分において、点灯時と消灯時のＬＥＤの温度差に起因する伸縮が激しいため、テープが剥がれやすくなるのである。

特許文献１では、ＬＥＤの発熱による弊害、すなわちＬＥＤ自体の劣化やテープが剥がれやすくなる弊害を防ぐため、熱導電率が高く電気絶縁性を有するテープを使用することが提案されている。しかし、テープとして特殊な材料を用いる必要があるため、コストの増大につながるという問題がある。

これらの問題を回避するために、化学処理などで筐体の表面を粗化することが考えられるが、表面全体を粗化すると次の問題が懸念される。すなわち、粗化した表面が酸化して異物を発生させたり、あるいは外部からの異物を吸着したりする弊害が考えられる。これらの異物が製造工程中や出荷後に表示装置内部を移動し、表示画面内に移動すると画像不良を、配線部に移動すると断線やショートを引き起こすことがある。つまり、密着力の改善のために筐体の表面を粗化した場合には、コストアップになるという点のみならず、異物の発生により新たな不良を発生させる懸念があることが問題であった。

本発明は、ＬＥＤのように発熱する部品を搭載した部材の粘着層と金属筐体とが貼付される領域においては金属筐体の表面が粗化されている一方で、上記部材と貼付される領域以外の領域においては金属筐体の表面は粗化されておらず、上記部材と貼付される領域内にあっては上記発熱する部品が並置される領域のみ金属筐体の表面が粗化されていることを特徴とする。

ＬＥＤ−ＦＰＣ等の部材が金属筐体に貼付する領域において、金属筐体の表面が粗化されているため、両者の密着力が強化され、ＬＥＤ−ＦＰＣの剥がれを抑制できる。また、上記以外の領域においては金属筐体の表面は粗化されていないため、粗化によるコストの増大や異物の発生による不具合の発生が必要最小限に抑えられる。

本発明に係る金属筐体を用いた液晶ディスプレイの全体図である。本実施の形態１に係る金属筐体である。本実施の形態１に係る金属筐体の断面図である。本実施の形態２に係る金属筐体である。本実施の形態３に係る金属筐体である。本実施の形態３に係る金属筐体の断面図である。

実施の形態１
本発明に係る実施の形態１について説明する。図１に、実施の形態１に係る金属筐体を有する液晶ディスプレイの構成を示す。また、図２には実施の形態１に係る金属筐体を示し、図２のＡ−Ａで示した箇所の断面図を図３に示す。

図１において、額縁状で開口部を有する金属筐体１内には、反射シート２、導光板３、光学シート４、液晶パネル５の順に各種部材が収納される。ここでは図示しないが、光学シート４は拡散シート、レンズシート、偏光反射シート等、複数枚を積層して構成することもある。

そして、図１〜３において、額縁状で開口部を有する金属筐体１の内部側面に、テープであるＬＥＤ−ＦＰＣ６が貼りつけられている。図示しないがＬＥＤ−ＦＰＣ６は粘着層とベース層の積層からなる部材であって、粘着層は金属筐体に接着しており、ベース層の上には複数の発光ダイオードＬＥＤ７が搭載されている。つまり、発光ダイオードＬＥＤ７はＬＥＤ−ＦＰＣ６を介して金属筐体１に固定されている。

ＬＥＤ７から発せられた光は、導光板３、光学シート４を介して、液晶パネル５の裏側から表示装置外部に照射される。そして、液晶パネルで透過光を制御することで所望の画像を形成する。ここで、ＬＥＤ７は発光時に発熱する部品であり、点灯時と消灯時との温度差をもたらす部品でもある。

図３に示す金属筐体１はダイカストによりＡｌまたはＭｇ、もしくはこれらの合金により形成されており、ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域Ｔ１のみが粗化されて粗化面Ｒとなっている。一方、ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域Ｔ１以外の表面については粗化面Ｒが形成されていない。

ここで、粗化面Ｒの粗さは、０．０１〜１００μｍ程度が好ましい。粗化の程度が０．０１μｍよりも小さいと十分な密着力が得られない。また逆に１００μｍよりも大きいとテープ６が粗化面Ｒに追従せず、隙間が開いて水滴等の侵入といった不具合を起こすためである。一方、粗化面Ｒが形成されていない表面の粗さは、０．０１μｍ未満である。

次に製造方法について説明する。金属筐体１の表面を粗化する方法は多岐にわたるが、例えばグラインダーで機械的に加工してもよい。加工により金属筐体１の表面に粗化面Ｒを形成した後は、不織布等のワイパーなどで表面を洗浄する。なお、金属筐体１の表面を粗化する方法としては、グラインダー機械加工以外に、ヤスリ加工、化学処理、サンドブラスト法、エンボス加工、ローレット加工等の中から少なくとも１つを選択できる。

このようにして形成された粗化面Ｒに、ＬＥＤ７を搭載したＬＥＤ−ＦＰＣ６が貼付される。ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域Ｔ１は粗化されているために高い密着力が得られ、ＬＥＤ−ＦＰＣ６の剥がれによる不良が起きにくくなる。

一方で、ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域Ｔ１以外は平滑性が保たれているため、酸化による異物が発生したり、外部から侵入した異物を吸着したりすることがないため、異物による不具合を抑制することができる。

実施の形態２
図４は、実施の形態２に係る金属筐体を示したものである。なお、Ａ−Ａの部位における断面図は図３と同様なので図示を省略する。

実施の形態１に係る金属筐体１においては、ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域Ｔ１のみを粗化した形態について記載したが、実施の形態２においては粗化する領域をさらに限定している。具体的には、ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域のうちＬＥＤ７が並置された領域Ｔ２のみが粗化されて粗化面Ｒを形成している。

そのため、実施の形態１と比較すると、粗化の面積をより狭くすることができるので、粗化加工のコストをより低減できる。一方、ＬＥＤ−ＦＰＣ６の剥がれは、発熱源であるＬＥＤ７を起点とすることが多いため、最も剥がれやすいＬＥＤ７が並置された領域のみを粗化した場合においても、剥がれにくさという点では実施の形態１とほぼ同等の効果が得られる。

また、ＬＥＤ７が並置された領域Ｔ２以外は平滑性が保たれているため、酸化による異物が発生したり、外部から侵入した異物を吸着したりすることがないため、異物による不具合の発生も少ない効果を奏する点も実施の形態１と同様である。

さらに、各ＬＥＤ７の直下に相当する領域のみを個別に粗化してもよい。単位面積当たりの粗化のコストが著しく高価な場合には、コストの増大を抑制しつつ剥がれを抑制することができる。

実施の形態３
図５に、実施の形態３に係る金属筐体を示す。図６は、図５中でＢ−Ｂで示す部位における断面図である。

本実施の形態３においては、金属筐体１のうち、ＬＥＤ７が並置される領域Ｔ２においては第一の粗化面Ｒ１を形成し、ＬＥＤ−ＦＰＣを貼付する領域Ｔ１であって領域Ｔ２には属さない領域においては第二の粗化面Ｒ２を形成することを特徴としている。

粗化面の形成方法には多くの種類があるが、ここでは第一の粗化面Ｒ１を形成するために、ＬＥＤ−ＦＰＣの長辺方向に沿って凹凸となるような平目のローレット加工を施した後、サンドペーパーで第一の粗化面Ｒ１と第二の粗化面Ｒ２との両方を切削加工する。加工後は不織布等のワイパーなどで表面を洗浄する。

各粗化面の粗さは、第一の粗化面Ｒ１で１〜３００μｍ程度、第二の粗化面Ｒ２で０．０１〜１００μｍ程度が好ましい。粗化の程度が小さすぎると十分な密着力が得られず、大きすぎるとテープが粗化面に追従せず、隙間が開き水滴の侵入など不具合を起こすためである。

また、図６に示すように第一の粗化面Ｒ１は、１〜３００μｍ程度の凹凸に加えて０．０１〜１００μｍ程度の凹凸が重畳するプロファイルにより形成してもよい。この場合、単に１〜３００μｍ程度の凹凸を加工する場合に比べて、粗化の凹凸の周期が複雑なものとなるため、ＬＥＤ−ＦＰＣ６の密着力を増大させて剥がれをより抑制することができる。また、このような構成は、第二の粗化面Ｒ２を形成する前に第一の粗化面Ｒ１を形成する加工方法により得ることができる。

このようにして形成された金属筐体１は、テープ６の貼付部分が粗化されているため、密着性が高くなり、テープ剥がれによる不良の発生を低減することができる。特に、図５に示すように、発熱の影響で剥がれの起きやすいＬＥＤ７の形成部において、ＬＥＤ−ＦＰＣ６の長辺方向に沿って凹凸となるような粗化を行うと、ＬＥＤ−ＦＰＣ６の長辺方向と垂直方向に溝が形成され、熱伸縮によるテープ剥がれや剥がれが周囲に波及する力を抑制するため密着力は高まり、剥がれを低減する効果もより高まる。

また、ＬＥＤ−ＦＰＣ６を貼付する領域Ｔ１以外においては金属筐体１の表面の平滑性が保たれているため、酸化による異物が発生したり、外部から侵入した異物を吸着したりすることがなく、異物による不具合の発生も少ないという効果を奏するのは実施の形態１、２と同様である。

本発明の実施の形態においては、液晶表示装置を例にとって説明したが、本発明の適用範囲は液晶表示装置のみに限定されない。プラズマディスプレイや電子ペーパー等の表示装置においても、金属筐体と当該筐体に粘着テープで貼付する部材があれば、本発明を適用することは可能である。

また、ＬＥＤ−ＦＰＣが粘着層とベース層とを有する形態について説明したが、ベース層と粘着層とは別々の部材であっても本発明の効果は同様に奏する。

１金属筐体、２反射シート、３導光板、４光学シート、５液晶パネル、
６テープ（ＬＥＤ−ＦＰＣ）、７ＬＥＤ（発光ダイオード）、
Ｔ１ＬＥＤ−ＦＰＣを貼付する領域、
Ｔ２ＬＥＤが並置される領域、
Ｒ粗化面、
Ｒ１第一の粗化面、Ｒ２第二の粗化面

Claims

ＡｌまたはＭｇ、もしくはこれらの合金からなる金属筐体と、粘着層とベース層とからなり、前記ベース層上に発熱する部品が複数搭載されている部材と、を有する表示装置であって、前記部材と前記金属筐体とは貼付されており、前記金属筐体は、前記部材と貼付する領域の表面に粗化されている領域を有し、前記部材と貼付する領域以外の表面は粗化されておらず、
前記部材と貼付する領域内にあって、前記発熱する部品が並置される領域のみ前記金属筐体の表面が粗化されていることを特徴とする表示装置。
ＡｌまたはＭｇ、もしくはこれらの合金からなる金属筐体と、粘着層とベース層とからなり、前記ベース層上に発熱する部品が複数搭載されている部材と、を有する表示装置であって、前記部材と前記金属筐体とは貼付されており、前記金属筐体は、前記部材と貼付する領域の表面に粗化されている領域を有し、前記部材と貼付する領域以外の表面は粗化されておらず、
前記発熱する部品の直下のみ前記金属筐体の表面が粗化されていることを特徴とする表示装置。
前記粗化の粗さは０．０１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
ＡｌまたはＭｇ、もしくはこれらの合金からなる金属筐体と、粘着層とベース層とからなり、前記ベース層上に発熱する部品が複数搭載されている部材と、を有する表示装置であって、前記部材と前記金属筐体とは貼付されており、前記金属筐体は、前記部材と貼付する領域の表面に粗化されている領域を有し、前記部材と貼付する領域以外の表面は粗化されておらず、
前記金属筐体は、前記発熱する部品が並置される領域の表面に１〜３００μｍの粗さで粗化されている領域を有し、前記発熱する部品が並置される領域以外の表面は０．０１〜１００μｍの粗さで粗化されていることを特徴とする表示装置。
前記発熱する部品が並置される領域の表面に１〜３００μｍの粗さで粗化されている領域においては、０．０１〜１００μｍの粗さのプロファイルも有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
前記部材の長辺方向に概略垂直方向に凹凸が強調された粗化面の溝を持つことを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。
前記部材は、ＬＥＤ−ＦＰＣであり、前記発熱する部品は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
請求項１〜７のいずれか一項を特徴とする表示装置の製造方法であって、前記粗化の方法として、ヤスリ加工、グラインダー機械加工、化学処理、サンドブラスト法、エンボス加工、ローレット加工の少なくとも１つを用いることを特徴とする表示装置の製造方法。