JP2013131340A

JP2013131340A - 表示装置

Info

Publication number: JP2013131340A
Application number: JP2011278848A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Miyazaki; 広幸宮崎
Original assignee: Japan Display East Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-07-04
Also published as: CN103176311A; US20130155721A1; US8915641B2

Abstract

【課題】
導光板のガタツキ音を防止し、導光板の振動による光学シート擦れや異物発生を防止することが可能な表示装置を提供すること。
【解決手段】
バックライトシステムと、該バックライトシステムからの光を選択的に透過制御する表示パネルとからなる表示装置において、該バックライトシステムは、下フレームＳＦの内部に光源、導光板ＯＧ及び該光学シートＯＳを収容すると共に、該下フレームの上面開口部の周囲を覆う中フレームＮＦを該下フレームに被せる構成を備え、該導光板の周囲の少なくとも１箇所には、該下フレームと該導光板との間に弾性部材ＥＰが配置され、該弾性部材は、該導光板の上面の一部に被さる突起部を備え、該中フレームにより該弾性部材を該下フレーム側に押し付ける（矢印Ｂ）ことにより、該突起部が該導光板を該下フレーム内に保持する（点線Ｃ）よう構成されていることを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は表示装置に関し、特に、液晶表示装置など、バックライトシステムを備えた表示装置に関する。

液晶表示装置などの表示装置では、表示パネルが、プラズマ表示パネルや有機エレクトロルミネッセンスなどの自発光型表示パネルではないため、表示パネルの裏面に面状光源となるバックライトシステムが配置されている。

中小型用液晶表示装置のバックライトシステムは、ポリカーボネート製の導光板や光学シートなどが、バックライト中フレームと下フレームに挟み込まれている。この部品のクリアランス設計は、Ｘ方向（表示画面より左右方向）・Ｙ方向（表示画面より上下方向）は、熱膨張率により部材の伸縮が大きいため、Ｘ方向・Ｙ方向はガタツキを抑える構造が取り入れられている。それに対し、Ｚ方向（表示画面の前後方向）は、部材の伸縮量が小さいため、ガタツキ防止構造は大きな影響を及ぼさないとして、従来は、考慮されていなかった。

Ｚ方向のクリアランスは、下フレームから反射板・導光板・光学シートと積み重ねたとき、中フレーム内面と光学シート上面とは０．２〜０．３ｍｍ程度となる。従来の表示装置では、所定の振動が加わった時、バックライト内の部材がＺ方向に動き、光学シートと中フレームの開口部エッジが擦れ合って、光学シートに擦り傷が発生した。また振動により、ガタツキ音が発生する問題もあった。

特許文献１では、アクリル系樹脂等の導光板を、ポリプレン樹脂等のフレームの内部に配置固定する技術が開示されている。具体的には、フレームの内側に凹部を形成し、導光板の周囲の所定位置に凸部を形成し、該凹部に該凸部を係合させた状態で、両者の隙間にゴムキャップを嵌め込むことが開示されている。

しかしながら、特許文献１の固定方法では、表示画面のＸ方向又はＹ方向のガタツキは抑制できるが、表示画面の前後方向であるＺ方向に対するガタツキの抑制効果は不十分である。

また、中フレームが導光板の主面を直接抑える構造も考えられるが、この場合でも問題を生じる。例えば、以下のような問題が発生する。
（１）中フレームを導光板の位置まで凹ます加工が必要。
（２）上記（１）以外の構造としては、導光板を中フレーム内側まで突起をつけなくてはならない（加工が困難）。
（３）上記（１）、（２）の構造では、振動時の摩擦により、導光板上にキズや、異物が発生する。
（４）部品の交差により隙間が僅かに大きくなっただけでガタツキが発生する。

特開２００３−１６８３１１号公報

本発明の解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、導光板のガタツキ音を防止し、導光板の振動による光学シート擦れや異物発生を防止することが可能な表示装置を提供することである。

本発明の表示装置は、上述した課題を解決するため、以下のような特徴を有する。

（１）光源、導光板及び光学シートを配置し面状光源を構成するバックライトシステムと、該バックライトシステムからの光を選択的に透過制御する表示パネルとからなる表示装置において、該バックライトシステムは、下フレームの内部に該光源、該導光板及び該光学シートを収容すると共に、該下フレームの上面開口部の周囲を覆う中フレームを該下フレームに被せる構成を備え、該導光板の周囲の少なくとも１箇所には、該下フレームと該導光板との間に弾性部材が配置され、該弾性部材は、該導光板の上面の一部に被さる突起部を備え、該中フレームにより該弾性部材を該下フレーム側に押し付けることにより、該突起部が該導光板を該下フレーム内に保持するよう構成されていることを特徴とする。

（２）上記（１）に記載の表示装置において、該弾性部材は、該下フレームの所定位置に配置されるよう、下フレームとの係合部を備えていることを特徴とする。

（３）上記（１）又は（２）に記載の表示装置において、該導光板の出射側の平面内での移動を規制するため、該導光板の周囲には該弾性部材と嵌合する凹凸部が形成されていることを特徴とする。

（４）上記（３）に記載の表示装置において、該弾性部材が複数配置され、少なくとも該弾性部材の一つは、前記導光板の凹凸部と嵌合する構成を有していることを特徴とする。

本発明によれば、導光板の周囲に配置される弾性部材が、導光板に被さる突起部を備え、中フレームにより該弾性部材を該下フレーム側に押し付けることにより、該突起部が該導光板を該下フレーム内に保持するよう構成されているため、導光板のガタツキを抑えることが可能となり、ガタツキ音が発生しない。また、導光板を押さえることが出来るため、導光板の跳ね上げによる光学シートの強い持ち上げを抑制することで、中フレームの開口部エッジ部分と光学シートの擦れやそれによる異物発生を防止することも可能となる。

本発明の表示装置の一例を示す展開図である。本発明の表示装置に使用されるバックライトシステムの展開図である。下フレーム内に収容された光源と導光板及び弾性部材ＥＰを示す平面図である。バックライトシステムの断面図であり、図３の点線Ａにおける断面図である。弾性部材ＥＰの働きを説明する図であり、（ａ）は本発明の弾性部材であり、（ｂ）は従来の弾性部材を示す。弾性部材を示す斜視図であり、（ａ）は、導光板の出射側の平面内での移動を規制する規制手段が無い例であり、（ｂ）は当該規制手段がある例である。弾性部材を導光板の角部に配置する例を説明する図であり、（ａ）は全体の表側から見た斜視図、（ｂ）は弾性部材の裏側から見た斜視図である。弾性部材と下フレームとの係合部の応用例を説明する図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は弾性部材を裏側から見た斜視図である。

本発明に係る表示装置について、以下に詳細に説明する。
本発明の表示装置は、図１に示すように、液晶表示パネルＬＣＰなどの光を選択的に透過制御する表示パネルと、バックライトシステム（バックライトユニット，あるいは単に「バックライト」とも言う）ＢＬＳとを積層する構成を有している。図１は、本発明の一例である液晶表示装置の展開図であり、液晶表示パネルＬＣＰの裏側には、バックライトＢＬＳが配置され、さらにその裏側には液晶表示パネルＬＣＰやバックライトＢＬＳを駆動する電源基板ＰＳと基板カバーＳＣが配置されている。また、液晶表示パネルＬＣＰの表側には上フレームＵＦが配置され、該上フレームＵＦと該基板カバーＳＣとが一体化され液晶表示装置の外枠を構成している。

図２は、バックライトＢＬＳの展開図である。下フレームＳＦの内側には、光源である発光ダイオード（ＬＥＤ）がフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）に載置された状態で、所定位置（例えば、下フレームの内側側面に沿った一辺）に配置されている。

下フレームＳＦの内側には、反射シートＲＳ、導光板ＯＧ、拡散シートやプリズムシートなどから構成される光学シートＯＳが積層配置されている。また、下フレームＳＦの上面開口部の周囲を覆うように、中フレームＮＦが下フレームＳＦに被せられている。特に、導光板は、ポリカーボネート等で形成され、導光板の側面近傍に配置された発光ダイオードＬＥＤからの光を均一に拡散させ、面状光源を構成する役割を担っている。

本発明の表示装置の特徴は、導光板を下フレーム内の所定位置に配置固定するための弾性部材ＥＰを備えている。図３は、バックライトＢＬＳの概略を示す平面図であり、説明のため、中フレームや光学シートは除いた状態を示している。導光板ＯＧの側面近傍には、光源である発光ダイオードＬＥＤが配置され、導光板ＯＧの周囲の少なくとも１箇所には、下フレームＳＦと導光板ＯＧとの間に弾性部材ＥＰが配置されている。

図４は、図３の点線ＡにおけるバックライトシステムＢＬＳの断面図である。下フレームＳＦの内側に配置された導光板ＯＧの裏面には反射シートＲＳが配置されている。反射シートの一部はコ字状に折り曲げられ、導光板の表面の一部に掛るように配置し、両面接着の固定テープＦＴで導光板ＯＧに固定するよう構成しても良い。

図４及び弾性部材の近傍を拡大した図である図５（ａ）に示すように、本発明に使用される弾性部材ＥＰは、導光板ＯＧの上面の一部に被さる突起部を備え、中フレームＮＦにより弾性部材ＥＰを下フレームＳＦ側に押し付ける（矢印Ｂ）ことにより、点線Ｃで示すように、該突起部が導光板ＯＧを下フレーム内に保持するよう構成されている。

光学シートＯＳは、導光板ＯＧの表側に配置され、導光板ＯＧと中フレームＮＦとの間に挟まれる形で保持されている。弾性部材ＥＰにより導光板ＯＧを保持するため、導光板がＺ方向（表示画面の前後方向，図４又は５の上下方向）にガタツキやズレが発生することが抑制される。このため、導光板ＯＧの移動に伴い、中フレームＮＦの開口部エッジ部分と光学シートとが擦れたり、それによる異物発生も防止することが可能となる。

これに対して、特許文献１などの従来の表示装置では、図５（ｂ）に示すように、弾性部材ＥＰの固定は、樹脂モールドの側面（図５（ｂ）では、本発明との対比をし易くするするため、本発明と同様に下フレームＳＦの側面を利用している）と導光板ＯＧと間に挿入され、当該側面と弾性部材との間、又は弾性部材と導光板との間に発生する摩擦により固定されている。このため、点線Ｄで示した部分に、弾性部材ＥＰと中フレームＮＦ内面との間にクリアランスがあり、Ｚ方向の振動に弱く、導光板ＯＧが容易に移動する構造であった。

本発明の弾性部材は、図６に示すような形状を採用することが可能である。弾性部材ＥＰは、ポリエチル系樹脂からなるゴムブッシュが好適に利用可能である。図６（ａ）は、弾性部材ＥＰの切り込み面１に導光板の側面が当接するよう構成されている。また、突起部２は、導光板の上面の一部に覆い被さり、導光板を下フレーム側に押圧する役割を担っている。

また、弾性部材ＥＰの突起３は、下フレームの所定位置に形成された開口又は凹部に挿入され、下フレームとの係合部を形成している。係合部の形状は、図６に限らず、図７（ｂ）の符号３０や、図８（ｂ）の符号３２であっても良い。特に、図８の場合には、例えば、下フレームＳＦの一部を立ち上げて突起３１を形成し、弾性部材ＥＰ側には、凹部３２を形成することで、両者を嵌合することで係合部を構成することが可能である。

上述の係合部により、下フレーム内における弾性部材ＥＰの移動が抑制され、少なくとも一方向（切り込み面１又は１０の法線方向）への導光板の移動が抑制される。当然、弾性部材の突起部２により、導光板のＺ方向の移動が抑制されている。

導光板ＯＧの出射側の平面内での移動（Ｘ方向及びＹ方向）を規制するため、図６（ｂ）に示すように、凸部４を構成している。この凸部４は、導光板の周囲に形成された凹部（不図示）と嵌合するよう構成されている。当然、弾性部材ＥＰに形成するのは、凸部ではなく凹部であっても良い。その場合には、弾性部材側には、当該凹部と嵌合する凸部が形成される。このような弾性部材と導光板都が嵌合する部分を形成することで、切り込み面１に沿った方向（図面の左右方向）の移動が規制されることとなる。

図６（ａ）又は（ｂ）に示した弾性部材は、導光板の周囲に複数配置することも可能である。弾性部材が複数配置される場合には、少なくとも弾性部材の一つは、導光板の凹凸部と嵌合する構成を備えることで、導光板の一辺のみに弾性部材が配置されない場合でも、当が一辺に平行な方向の移動も抑制することが可能となる。

さらに、図７に示すように、導光板ＯＧの角部に弾性部材ＥＰを配置することも可能である。図７（ｂ）は図７（ａ）に配置される弾性部材ＥＰの裏側から見た斜視図である。弾性部材の切り込み面１１又は１２は、当該面の法線方向で、切り込み面に向かう導光板の移動を規制することが可能である。また、導光板のＺ方向の移動は、突起部２０で抑制される。弾性部材を角部に設けることにより、表示装置の額縁をより狭く構成することも可能となる。

上述した弾性部材ＥＰを利用することで、導光板を固定する弾性部材（ゴムブッシュ）自体も押さえ込むことで、導光板ガタツキを抑えることが可能となり、ガタツキ音が発生しない。しかも、導光板を押さえることが出来るため、導光板の跳ね上げによる光学シートの強い持ち上げを抑えることができ、中フレームの開口部エッジとシートの擦れによる異物発生を防止することが可能となる。

さらに、弾性部材の形状による導光板固定方法のため、組立て構造が簡単である上、修理などのリペア性も向上する。さらに、弾性部材（ゴムブッシュ）と導光板の形状により固定できるため、高価なモールドが必要なくなり、安価で製作が可能となる。

本発明の表示装置は、バックライトシステムで導光板を利用するものであれば、好適に利用可能であり、例えば、車載用又はアミューズメント用の中小型用液晶表示装置に利用可能である。

以上のように、本発明によれば、導光板のガタツキ音を防止し、導光板の振動による光学シート擦れや異物発生を防止することが可能な表示装置を提供することが可能となる。

ＥＰ弾性部材（ゴムブッシュ）
ＬＥＤ発光ダイオード
ＮＦ中フレーム
ＯＧ導光板
ＯＳ光学シート
ＳＦ下フレーム
１切り込み面
２突起部
３係合部
４凸部

Claims

光源、導光板及び光学シートを配置し面状光源を構成するバックライトシステムと、該バックライトシステムからの光を選択的に透過制御する表示パネルとからなる表示装置において、
該バックライトシステムは、下フレームの内部に該光源、該導光板及び該光学シートを収容すると共に、該下フレームの上面開口部の周囲を覆う中フレームを該下フレームに被せる構成を備え、
該導光板の周囲の少なくとも１箇所には、該下フレームと該導光板との間に弾性部材が配置され、
該弾性部材は、該導光板の上面の一部に被さる突起部を備え、該中フレームにより該弾性部材を該下フレーム側に押し付けることにより、該突起部が該導光板を該下フレーム内に保持するよう構成されていることを特徴とする表示装置。
請求項１に記載の表示装置において、該弾性部材は、該下フレームの所定位置に配置されるよう、下フレームとの係合部を備えていることを特徴とする表示装置。
請求項１又は２に記載の表示装置において、該導光板の出射側の平面内での移動を規制するため、該導光板の周囲には該弾性部材と嵌合する凹凸部が形成されていることを特徴とする表示装置。
請求項３に記載の表示装置において、該弾性部材が複数配置され、少なくとも該弾性部材の一つは、前記導光板の凹凸部と嵌合する構成を有していることを特徴とする表示装置。