JP6693139B2 - 筐体、面光源装置、表示装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、筐体、面光源装置、表示装置、及び電子機器に関する。

近年、電子機器の小型化、薄型化が進んでいる。このような電子機器に搭載される液晶表示装置には、同一の面積でより大きな表示領域を得るための狭額縁化や、薄型化のニーズがある。液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）のバックライトには、例えば、白色光を出射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）パッケージを光源とし、導光板（ライトガイドとも呼ばれる）を用いたサイドライトタイプ（エッジライト方式とも呼ばれる）の面光源装置が用いられている。

図１は、面光源装置が有する板金フレームの加工工程を示す図である。板金ロール１００から供給される板状金属１０１に対して打ち抜き加工、折り曲げ加工等を行うことにより、板金フレーム１０２が形成される。上記の技術に関連して、狭額縁化に対応することができるバックライトを備えた液晶表示装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１４−１７０１５９号公報

板状金属１０１を金型で打ち抜くことにより、複数の板金フレーム１０２が板状金属１０１と繋がった状態で成形される。板状金属１０１と板金フレーム１０２とを繋いでいる部分を切除することで、板状金属１０１から板金フレーム１０２を分離している。板状金属１０１と板金フレーム１０２とを繋ぐ部分を切除する際、板金フレーム１０２に切欠き部分が形成されていた。切欠き部分は、板金フレーム１０２のコーナー部分、長辺部分及び短辺部分に形成されていた。図２は、板金フレーム１０２の短辺部分の拡大斜視図である。図２に示すように、板金フレーム１０２の短辺部分に切欠き部分１０３が形成されている。

図３に示すように、板金フレーム１０２と接触するように樹脂フレーム１０４が形成されるため、板金フレーム１０２の４辺に樹脂フレーム１０４が存在する。そのため、アセンブリの際、バックライトユニットとＬＣＤとを貼り合わせるために用いる接着剤が、切欠き部分１０３を通って板金フレーム１０２の内部に染み込んだり、アセンブリ後に切欠き部分１０３から光が漏れたりする等の問題は発生していなかった。

狭額縁化のため、樹脂フレーム１０４の長辺部分を無くすことが考えられている。しかし、樹脂フレーム１０４の長辺部分を無くした場合、接着剤が、板金フレーム１０２の長辺部分の切欠き部分１０３を通って板金フレーム１０２の内部に染み込んだり、板金フレーム１０２の長辺部分の切欠き部分１０３から光が漏れたりする等の問題が発生する。以下、「板金フレーム」を「筐体」とも表記する。

このような状況に鑑み、本発明は、接着剤が筐体の切欠き部分を通って筐体の内部に染み込むことを抑止し、または、筐体の切欠き部分から光が漏れることを抑止する技術を提供することを目的とする。

本発明では、上記課題を解決するために、以下の手段を採用した。すなわち、本発明は、導光板を収容し、前記導光板の側面を囲む４辺の側壁を有する凹部と、対向する２辺の前記側壁の上端に形成された切欠き部分と、前記切欠き部分を覆う閉塞部と、を備え、前記側壁の反射率と前記閉塞部の反射率とが一致することを特徴とする筐体である。

本発明では、導光板の側面を囲む４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁の上端に切欠き部分が形成され、切欠き部分を閉塞部が覆っている。本発明によれば、閉塞部によって切欠き部分が閉塞されるため、アセンブリの際に用いられる接着剤が、筐体の切欠き部分を通って筐体の内部に染み込むことを抑止することができるとともに、筐体の切欠き部分から光が漏れることを抑止することができる。また、本発明によれば、導光板の側面を囲む４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁に閉塞部が設けられているため、狭額縁化を促進することができる。

また、本発明に係る筐体は、次の特徴を有してもよい。前記閉塞部は、樹脂材料で形成されていること。本発明によれば、閉塞部を樹脂材料で形成することにより、閉塞部によって切欠き部分をより隙間なく閉塞することができる。

また、本発明に係る筐体は、次の特徴を有してもよい。前記閉塞部の上面の位置と前記導光板上に設置される光学シートの上面の位置とが一致していること。本発明によれば、閉塞部と導光板上に配置される光学シートとの間で段差が発生しないため、閉塞部及び光学シート上に遮光両面テープを略平面状に配置することができる。

また、本発明に係る筐体は、次の特徴を有してもよい。前記各閉塞部は、前記対向する２辺の前記側壁の内側面全体を覆っていること。本発明によれば、各閉塞部が、筐体の側壁の内側面全体を覆うことにより、閉塞部の耐荷重性を向上することができる。

また、本発明に係る筐体は、次の特徴を有してもよい。前記筐体と前記閉塞部とが一体成形されていること。本発明によれば、筐体と閉塞部とを一体成形することにより、筐体と閉塞部との密着性が向上するとともに、閉塞部の耐荷重性を向上することができる。

また、本発明に係る筐体は、次の特徴を有してもよい。前記閉塞部は、前記閉塞部の上面よりも低い段差面を有し、前記段差面上には、前記導光板上に設置される光学シートの一部が配置されること。本発明によれば、導光板上に設置される光学シートの一部を、閉塞部の上面よりも低い段差面上に配置することにより、光学シートを略平面状に保持し、閉塞部の上面の位置と導光板上に設置される光学シートの上面の位置とをより確実に一致させることができる。

本発明に係る面光源装置は、本発明に係る筐体と、前記枠体に収容された導光板と、前記枠体に収容され、前記導光板の側面から光を入射する光源と、を備える。このような面光源装置は、本発明に係る筐体を備えるため、接着剤が筐体の切欠き部分を通って筐体の内部に染み込むことが抑止されるとともに、筐体の切欠き部分から光が漏れることが抑止された面光源装置を提供することができる。

また、本発明に係る表示装置は、本発明に係る面光源装置と、前記面光源装置から出射される光を受ける表示パネルと、前記面光源装置と前記表示パネルとを接着する遮光両面テープと、を備え、前記閉塞部上に前記遮光両面テープが配置されている。このような表示装置は、本発明に係る筐体を備えるため、接着剤が筐体の切欠き部分を通って筐体の内部に染み込むことが抑止されるとともに、筐体の切欠き部分から光が漏れることが抑止された表示装置を提供することができる。

また、本発明に係る電子機器は、本発明に係る表示装置を備える。このような電子機器は、本発明に係る筐体を用いた面光源装置を有する表示装置を備えるため、接着剤が筐体の切欠き部分を通って筐体の内部に染み込むことが抑止されるとともに、筐体の切欠き部分から光が漏れることが抑止された電子機器を提供することができる。

本発明によれば、接着剤が筐体の切欠き部分を通って筐体の内部に染み込むことを抑止するとともに、筐体の切欠き部分から光が漏れることを抑止する技術を提供できる。

図１は、板金フレームの加工工程を示す図である。 図２は、従来の板金フレームの斜視図である。 図３は、従来の板金フレームの斜視図である。 図４は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を例示する斜視図である。 図５は、実施形態に係る面光源装置の構成を例示する斜視図である。 図６は、実施形態に係る板金フレームの斜視図である。 図７の（Ａ）は、実施形態に係る面光源装置の斜視図であり、図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）のＡ−Ａ線から見た断面図である。 図８の（Ａ）は、実施形態に係る面光源装置の斜視図であり、図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的な構成に限定するものではない。

以下の実施形態では、「表示装置」は、液晶表示装置として説明され、「面光源装置」は、液晶表示装置のバックライトとして説明される。なお、「面光源装置」は、液晶パネルや電子ペーパによる表示装置の前面に配置されるフロントライト等、バックライト以外の用途で利用されてもよい。

（液晶表示装置の構成）
図４は、実施形態に係る液晶表示装置の構成を例示する斜視図である。図４に示すように、実施形態に係る液晶表示装置は、バックライトとして配置される面光源装置１と、面光源装置１から出射される光を受ける液晶パネル２とを備える。液晶パネル２は、ガラス板に挟まれて封入された液晶に電圧をかけて光の透過率を増減等させることで、像を表示する表示パネルである。以下、面光源装置１における、液晶パネル２側を上面側として、その反対面側を下面側として説明することがある。

（面光源装置１の構成）
図５は、実施形態に係る面光源装置１の構成を例示する斜視図である。面光源装置１は、板金フレーム（「筐体」の一例である。）１０、反射シート１１、導光板１２、スペーサー１３、フレキシブルプリント基板（以下、「ＦＰＣ」とも表記する）１４、ＦＰＣ固定テープ１５、拡散シート１６、プリズムシート１７及び遮光両面テープ１８を備える。

板金フレーム１０は、底面部と４辺の側壁とを有する凹部を備える。板金フレーム１０の凹部に、反射シート１１、導光板１２、スペーサー１３、ＦＰＣ１４、ＦＰＣ固定テープ１５、拡散シート１６及びプリズムシート１７が収容される。板金フレーム１０の底面部は、板金フレーム１０の４辺の側壁によって囲まれた部分であり、反射シート１１が配
置されている。反射シート１１上に導光板１２が配置されており、板金フレーム１０の４辺の側壁が、導光板１２の側面を囲っている。

導光板１２は、概略平板状であり、ポリカーボネート樹脂やポリメチルメタクリレート樹脂等の透光性の素材で成形される。導光板１２の上面は、光が出射する出光面となっている。導光板１２の上面は、液晶パネル２と向かい合う面である。導光板１２は、導光板１２内に入射された光を出光面に導き、出光面全体が均一に光るようにしたものである。

反射シート１１は、多層膜構造を有する高反射フィルムまたは反射率の高い白色樹脂シートや金属箔などからなる平滑なシートであり、導光板１２内の光が導光板１２の下面から漏れないように光を反射する。スペーサー１３は、ＦＰＣ１４と拡散シート１６との間の距離を一定に保つ。

ＦＰＣ１４は、可撓性のある絶縁性フィルムである基材上に、導体箔によって配線を設け、表面に保護用の絶縁性フィルムであるカバーレイを接着させて構成される配線基板である。ＦＰＣ１４には、複数の光源（図示せず）が一定の間隔で一列に実装される。光源は、白色光を蛍光部から出射する。光源は、例えば、ＬＥＤパッケージであるが、ＬＥＤパッケージ以外の光源が用いられてもよい。光源は、発光素子であるＬＥＤチップが蛍光体を含む透光性樹脂（樹脂層）で封止されて形成されている。光源は、ＦＰＣ１４からの給電を受けて駆動される。なお、光源として、白色以外のＬＥＤ光源が用いられてもよい。光源は、導光板１２の側面から光を導光板１２内に入射する。

ＦＰＣ固定テープ１５は、ＦＰＣ１４の下面等に配置され、ＦＰＣ１４を導光板１２に固定する。ＦＰＣ固定テープ１５は、例えば、上下面が粘着面となった両面粘着テープである。拡散シート１６は、半透明な樹脂フィルムであり、導光板１２の出光面から発せられた光を拡散させて光の指向特性を広げる。

プリズムシート１７は、上面に三角プリズム状の微細なパターンが形成された透明な樹脂フィルムあり、拡散シート１６によって拡散された光を集光し、面光源装置１を上面側から見た場合の輝度を上昇させる。拡散シート１６及びプリズムシート１７は、導光板１２上に設置される。遮光両面テープ１８は、上下両面が粘着面となった黒色の粘着テープである。２つの遮光両面テープ１８が対向するようにして配置されており、面光源装置１と液晶パネル２とを接着する。遮光両面テープ１８は、面光源装置１から光が漏れ出ることを抑制する。遮光両面テープ１８は、リムシートとも呼ばれる。

図６は、実施形態に係る板金フレーム１０の斜視図である。板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁の上端に切欠き部分２１が形成されている。したがって、板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁には凹部が設けられており、切欠き部分２１は、板金フレーム１０の側壁の上面から凹んだ状態になっている。図６に示す板金フレーム１０の構造例では、板金フレーム１０の２つの短辺の側壁の上端に切欠き部分２１が形成されているが、実施形態は、図６に示す板金フレーム１０の構造例に限定されない。板金フレーム１０の２つの長辺の側壁の上端に切欠き部分２１が形成されてもよい。また、板金フレーム１０の側壁のコーナー部の上端に切欠き部分２１が形成されてもよい。板金フレーム１０の１辺の側壁に対して１つの切欠き部分２１が形成されてもよいし、板金フレーム１０の１辺の側壁に対して２つ以上の切欠き部分２１が形成されてもよい。

板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁には、切欠き部分２１を覆う樹脂フレーム１９（「閉塞部」の一例である。）が設けられている。したがって、２つの樹脂フレーム１９が対向するようにして、板金フレーム１０の側壁に沿って配置されてい
る。樹脂フレーム１９が切欠き部分２１を覆うことにより、樹脂フレーム１９によって切欠き部分２１が閉塞される。２つの樹脂フレーム１９のそれぞれは、板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁の内側面全体を覆う。樹脂フレーム１９が、板金フレーム１０の側壁の内側面全体を覆うことにより、樹脂フレーム１９の耐荷重性が向上する。

板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁に沿って樹脂フレーム１９が設けられている。したがって、板金フレーム１０の４辺の側壁に沿って樹脂フレーム１９が設けられた場合と比較して、実施形態に係る面光源装置１は、フレームの狭額縁化が向上している。板金フレーム１０及び樹脂フレーム１９は、高い反射率を有しており、導光板１２内の光が導光板１２の外周面から漏れないように光を反射する。板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とが一致する。板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とが一致することは、板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とが同程度であることを含む。また、板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とが一致することは、板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率との差が±１０％であることを含む。板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とが一致することは、板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率との差が±５％であることを含む。板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とが一致することは、板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率との差が±３％であることを含む。板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とを一致させることにより、導光板１２の上面から出射される光の輝度を均一化することができる。板金フレーム１０の反射率と樹脂フレーム１９の反射率とを異なる値にしてもよい。

樹脂フレーム１９は、例えば、ポリイミド等の樹脂材料で形成されている。樹脂フレーム１９を樹脂材料で形成することにより、樹脂フレーム１９によって切欠き部分２１を隙間なく閉塞することができる。金型内に板金フレーム１０を配置し、板金フレーム１０の開口２２から樹脂材料を注入することにより、板金フレーム１０と樹脂フレーム１９とを一体成形してもよい。板金フレーム１０と樹脂フレーム１９とを一体成形することにより、板金フレーム１０と樹脂フレーム１９との密着性が向上し、樹脂フレーム１９の耐荷重性が向上する。

樹脂フレーム１９が、板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁に設けられた切欠き部分２１を覆っている。そのため、面光源装置１と液晶パネル２とを貼り合わせるために用いる接着剤が、切欠き部分２１を通って板金フレーム１０の内部に染み込むことが抑止される。また、面光源装置１と液晶パネル２とをアセンブリした後に、切欠き部分２１から光が漏れることが抑止される。

図７の（Ａ）は、実施形態に係る面光源装置１の斜視図であり、図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）のＡ−Ａ線から見た断面図である。図７に示すように、プリズムシート１７の上面の位置と樹脂フレーム１９の上面の位置とが一致している。したがって、プリズムシート１７と樹脂フレーム１９との間で段差が発生していない。これにより、遮光両面テープ１８がプリズムシート１７及び樹脂フレーム１９を跨いで配置される場合において、プリズムシート１７及び樹脂フレーム１９上に遮光両面テープ１８を略平面状に配置することができる。この結果、遮光両面テープ１８を介して面光源装置１と液晶パネル２とを接着する際、面光源装置１と液晶パネル２との密着性を向上することができる。なお、プリズムシート１７の上面の位置と樹脂フレーム１９の上面の位置とが一致するように、板金フレーム１０の底面部、反射シート１１、導光板１２、拡散シート１６、プリズムシート１７及び樹脂フレーム１９のそれぞれの厚さ（高さ）が決定されている。拡散シート１６及びプリズムシート１７は、光学シートの一例である。

図８の（Ａ）は、実施形態に係る面光源装置１の斜視図であり、図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）のＢ−Ｂ線から見た断面図である。図８に示すように、樹脂フレーム１９は、樹脂フレーム１９の上面よりも低い段差面を有してもよい。樹脂フレーム１９の段差面上に、拡散シート１６の一部及びプリズムシート１７の一部を配置してもよい。これにより、拡散シート１６及びプリズムシート１７を、平面方向に導光板１２から突出させた場合であっても、拡散シート１６及びプリズムシート１７を略平面状に保持することができる。この場合、樹脂フレーム１９の上面と段差面との間の長さは、拡散シート１６の厚さとプリズムシート１７の厚さとの合計値と一致している。したがって、プリズムシート１７の上面の位置と樹脂フレーム１９の上面の位置とをより確実に一致させることができる。

上記では、板金フレーム１０に樹脂フレーム１９を設ける例を説明した。実施形態は、この例に限定されず、板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁に、切欠き部分２１を覆う帯状の樹脂テープ（「閉塞部」の一例である。）を設けてもよい。この場合、２つの樹脂テープが対向するようにして、板金フレーム１０の側壁に沿って配置される。樹脂テープが切欠き部分２１を覆うことにより、樹脂テープによって切欠き部分２１が閉塞される。２つの樹脂テープのそれぞれは、板金フレーム１０の４辺の側壁のうち対向する２辺の側壁の内側面全体を覆う。樹脂テープが、板金フレーム１０の側壁の内側面全体を覆うことにより、樹脂テープの耐荷重性が向上する。

更に、このような表示装置は、各種の電子機器に搭載することができる。このような表示装置を備えた電子機器として、スマートフォン、デジタルカメラ、タブレット端末、電子ブック、ウェアラブル機器、カーナビゲーション装置、電子辞書、電子広告板等を例示できる。このような電子機器は、小型化、薄型化が可能な上に、優れた品質の表示を提供することが期待できる。

１ 面光源装置
２ 液晶パネル
１０ 板金フレーム
１１ 反射シート
１２ 導光板
１３ スペーサー
１４ フレキシブルプリント基板
１５ ＦＰＣ固定テープ
１６ 拡散シート
１７ プリズムシート
１８ 遮光両面テープ
１９ 樹脂フレーム
２１ 切欠き部分
２２ 開口

Claims (9)

1. 導光板を収容し、前記導光板が配置される底面部及び前記導光板の側面を囲む４辺の側壁を有する凹部と、
   対向する２辺の前記側壁の上端に形成された切欠き部分と、
   前記切欠き部分を覆う閉塞部と、
   を備え、
   前記側壁の反射率と前記閉塞部の反射率とが一致し、
   前記切欠き部分は、前記側壁の上端から前記底面部に向かって凹んでいることを特徴とする筐体。
2. 前記閉塞部は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
3. 前記閉塞部の上面の位置と前記導光板上に設置される光学シートの上面の位置とが一致することを特徴とする請求項１又は２に記載の筐体。
4. 前記各閉塞部は、前記対向する２辺の前記側壁の内側面全体を覆っていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の筐体。
5. 前記筐体と前記閉塞部とが一体成形されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の筐体。
6. 前記閉塞部は、前記閉塞部の上面よりも低い段差面を有し、
   前記段差面上には、前記導光板上に設置される光学シートの一部が配置されることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の筐体。
7. 請求項１から６の何れか一項に記載の筐体と、
   前記凹部に収容された導光板と、
   前記凹部に収容され、前記導光板の側面から光を入射する光源と、
   を備えることを特徴とする面光源装置。
8. 請求項７に記載の面光源装置と、
   前記面光源装置から出射される光を受ける表示パネルと、
   前記面光源装置と前記表示パネルとを接着する遮光両面テープと、
   を備え、
   前記閉塞部上に前記遮光両面テープが配置されていることを特徴とする表示装置。
9. 請求項８に記載の表示装置を備えることを特徴とする電子機器。

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