JP2007087916A - 照明装置用ハウジング構造体、およびその製造方法、該構造体を用いたバックライト装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】酸化チタンを20〜60質量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物から得られた1.5〜3.5mm厚みの成形体であって、該成形体の内部側面部に、光源末端の固定部が一体に成形されてなることを特徴とする照明装置用ハウジング構造体とし、酸化チタンを20〜60重量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物をシート成形し、該シートを真空成形又はプレス成形することにより、内部側面部に光源末端の固定部が一体に成形されてなる箱型成形体を製造することを特徴とする照明装置用ハウジング構造体の製造方法とした。
【選択図】図4
Description
用いられる光反射板は、反射板の反り・変形及び構造保持の目的で、アルミニウム板金基材に、樹脂発泡体を接着積層した光反射板が用いられている。通常、板金加工により、波板形状のためのプレス加工や、側面形成のための折り曲げ加工などが施されて反射器が作製されている。
光源は、液晶表示装置の表示画面サイズ、バックライト装置に要求される輝度に応じて、複数の光源が用いられる。光源としては、線状やU字状などの冷陰極管(CCFL)、光半導体素子(LED)などの点光源またはこれらを線状または面状に配列したものなどが用いられている。
光源支持体は、板金製ではなく、熱可塑性樹脂組成物の射出成形体が多用されている。中でも酸化チタンを含有するポリカーボネート樹脂組成物を用いて成形された光源支持体は光線反射機能を有し、光反射板のねじれ剛性向上のために光源支持機能の外にリブ構造を形成させた構造の光源支持体が採用されている。
光拡散板は、通常、アクリル系樹脂、アクリル系モノマーとスチレンとの共重合樹脂やポリカーボネート樹脂、最近では環状オレフィン樹脂などの透明性樹脂に光拡散剤が配合された樹脂組成物が用いられ、厚みは1〜3mm程度であり、液晶表示画面サイズや照明装置方式により選択されている。
この他、光拡散板支持体フレームも光源支持部のみならず、酸化チタンを含有するポリカーボネート系樹脂組成物の射出成形体によるリブ構造を有するフレームが適用されることもある。
しかも、光反射板の波板加工や側面形成のための折り曲げ加工による反射器の作製のための板金加工と、シャーシ(筐体)すなわちハウジング構造体の作製のための板金加工が2度に渡って行われるため、2度手間になるとともに、装置全体の重量の増加が避けられない。アルミニウム板金基材に樹脂発泡体を接着積層した光反射板は、板金加工中に、樹脂発泡体層がアルミニウム基材から剥離しやすく、位置ズレを生じたりするので、複雑な形状の板金加工は困難となる。ここに用いられるアルミニウム板金基材はアルミニウム製またはアルミニウム合金製であるが、板金加工特性を付与するために、通常入手可能な比較的安価なアルミニウム素材の52S材を使用することができず、高価な素材を使用する必要がある。このように、複雑な形状の板金加工が困難なために、光反射板のねじれ防止補強構造や光源の支持、反射部の支持、光源電極端子発熱の断熱機能等を兼ね備えた光源支持体を別途射出成形法により樹脂組成物を用いて作製し、該光反射板に光源を配置した後に取り付け、固定して反射器とする必要があった。また、ハウジング構造体の骨格をなすシャーシの肉厚もアルミニウム板金製の場合、表示画面サイズが22インチクラスのもので厚み1mm、30インチクラスのもの1.5mm、40インチクラスのものでは2mmのものが使用されており、やはり重量増加の原因となっている(例えば、特許文献5,6参照)。
さらには、光反射板用板金基材に予め光反射性能を有する塗装を施した板金基材が提案されている。しかしながら、これらは板金基材を光反射板にのみ適用しており、バックシャーシ及び/又は光源支持体とを兼備した構造の反射器は提案されておらず、前述と同様に光源支持部には、別途射出成形法により作製した光源支持体を適用する必要があった。
また、必要に応じて液晶パネルの支持を目的としたシャーシを形成するには、剛性の確保が困難であった。(例えば、特許文献7,8参照)。
また、熱の発生源である光源電極端子の構造を改良し、放熱性を高める方法が提案されているが、何れも部品点数を減らすことにはならない(例えば、特許文献9〜11参照)。
これら従来のバックライト装置は何れも部品点数が多く、組み立て工程が多い。また反射器背面には鉄又はアルミの板金シャーシが配置されたハウジング構造体から構成され、液晶ディスプレーの重量増加の原因となっている。
また、従来の反射材はポリエステル、ポリプロピレン系材料を延伸した薄肉(190μm)フィルムや、超臨界流体発泡法によるポリエステル系発泡シート(1mm)であり、本来の特性を維持したまま熱加工等で形状を付与するのが困難であった。その為薄肉フィルムの場合にはアルミニウム板金と貼り合わせてプレス加工し、超臨界発泡シートでは切り込みによる折り曲げなどの工程を用いてきた。しかしこれらの工程はコストや手間がかかる上、光学特性において想定する形状設計値と実測値との乖離があった。
すなわち、本発明は、
(1)酸化チタンを20〜60質量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物から得られた1.5〜3.5mm厚みを有する箱型形状の成形体であって、該成形体の内部側面部に、光源末端の固定部が一体に成形されてなることを特徴とする照明装置用ハウジング構造体、
(2)成形体の内部底面部に光源支持部が一体的に成形されてなる前記(1)に記載の照明装置用ハウジング構造体、
(3)箱型形状に成形してなる成形体の上端部にリブ構造部を有してなる前記(1)または(2)に記載の照明装置用ハウジング構造体、
(4)箱型形状に成形してなる成形体の底面部にリブ構造部または光学設計に応じた凸型形状部を有する前記(1)〜(3)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(5)成形体の内部底面部に光拡散板支持部を一体成形してなる前記(1)〜(4)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(6)成形体の内部底面部に一体成形した光拡散板支持部が、該成形体の底面部の蛍光管支持部または光学設計に応じた凸型形状部に延設されてなる前記(5)に記載の照明装置用ハウジング構造体、
(7)箱型形状に成形してなる成形体の外面部に遮光層を有する前記(1)〜(6)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(8)箱型形状に成形してなる成形体の内面部に耐光コート層を有する前記(1)〜(7)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(9)箱型形状に成形してなる成形体の内面部に光反射フィルムを貼り付けてなる前記(1)〜(8)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(10)箱型形状に成形してなる成形体の内部底面部の反射光のY値が95以上、全光線透過率が1%以下である前記(1)〜(9)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(11)ハウジング背面または前面に他部品取り付け用のタップ穴加工を施した前記(1)〜(10)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体、
(12)箱型形状上端部のいずれかの上縁に、駆動用基板を格納するための凹型格納部が一体化された前記(1)〜(11)の照明装置用ハウジング構造体、
(13)前記(1)〜(12)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体内に線または点状光源を組み込み、その上部に光拡散板を配し、さらに光学フィルムを積層して構成されるバックライト装置、
(14)前記(1)〜(12)のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体内に線または点状光源を組み込み、その上部に光拡散板、光学フィルム及び液晶パネルを順次配置し、その外周に外周フレーム部材を取り付けてなる液晶ディスプレー部材、
(15)前記(14)記載の液晶ディスプレー部材において、該液晶ディスプレー部材の裏面側の外周フレーム部材に補強フレームを取り付けてなる液晶ディスプレー部材、
(16)前記(15)記載の外周フレーム部材及び又は補強フレームの材質が金属からなる液晶ディスプレー部材、
(17)酸化チタンを20〜60重量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物をシート成形し、該シートを真空成形又はプレス成形することにより、内部側面部に光源末端の固定部が一体に成形されてなる1.5〜3.5mm厚みの箱型成形体を製造することを特徴とする照明装置用ハウジング構造体の製造方法
を提供する。
また、本発明の照明装置用ハウジング構造体の製造方法は、反射性能に優れた酸化チタンを20〜60重量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物をシート成形し、該シートを真空成形又はプレス成形する方法なので、従来の如く金属シャーシとのインサート成形、ランプホルダー、ランプ支え等の他部材の取付けを要しない、軽量にして組立て工数の少ない照明装置用ハウジング構造体の製造方法を提供できる。
さらに、本発明の照明装置用ハウジング構造体に光源を組込み込んだバックライト、液晶ユニットを外周フレーム部材で一体化して液晶ディスプレー部材とするので、組立て工数の削減を図ることができる。
本発明において、光源末端とは、バックライト装置等において、光源として線状やU字状などの冷陰極管(CCFL)や光半導体素子(LED)などの点光源またはこれらを線状または面状に配列したものなどが用いられているが、主として線状やU字状などの冷陰極管(CCFL)、より具体的には蛍光管等の光源電極端子の保持部を意味する。
本発明において、光源末端の固定部(保持部)が一体に成形とは、光源末端の固定に所要の凹状や凸状が、全体成形時に同時に成形されていることを意味する。
本発明に用いられる酸化チタンは、ポリカーボネート系重合体混合物に高反射性と低透明性、すなわち高遮光性を付与する目的から微粉末の形態で使用されるが、各種粒度の微粉末の酸化チタンは、塩素法又は硫酸法のいずれの方法によっても製造することができる。本発明において使用される酸化チタンは、ルチル型及びアナターゼ型のいずれでもよいが、熱安定性、耐候性などの点でルチル型が好ましい。また、その微粉末粒子の形状は特に限定されるものではなく、鱗片状,球状,不定形など適宜選択使用できる。
また、本発明で用いる酸化チタンの表面酸量は、10マイクロモル/g以上であることが好ましく、表面塩基量は10マイクロモル/g以上であることが好ましい。表面酸量が10マイクロモル/gより小さかったり、表面塩基量が10マイクロモル/gより小さい場合は、安定化剤であるオルガノシロキサン化合物との反応性が低くなるため酸化チタンの分散が不充分となり、成形体の高輝度化が不充分となるおそれがある。酸化チタンの表面酸量は、より好ましくは15マイクロモル/g以上、さらに好ましくは16マイクロモル/g以上、表面塩基量は、より好ましくは20マイクロモル/g以上、さらに好ましくは25マイクロモル/g以上である。
本発明に係るポリカーボネート樹脂組成物における酸化チタンの配合量は、ポリカーボネート系重合体混合物+酸化チタンの各成分の合計100質量部に対して、20〜60質量%、好ましくは30〜50質量%である。配合量が20質量%よりも少ないと光線反射率の低下が大きくなり、遮光性が不十分で好ましくない。また、配合量が60質量%を超えるとシート化が困難となる。
とりわけ液晶テレビ、モニター用途などのバックライトのハウジング構造体としては、遮光性と高い光反射性が要求されるので、酸化チタンの配合量は30〜50質量%がより好ましい。
二価フェノールの1種を用いたホモポリマーでも、2種以上を用いたコポリマーであってもよい。さらに、多官能性芳香族化合物を二価フェノールと併用して得られる熱可塑性ランダムポリカーボネートであってもよい。
このようなPC−PDMS共重合体は、例えば、特開2004−91567公報に記載の方法により得ることができる。即ち、予め製造されたポリカーボネート部を構成するポリカーボネートオリゴマー(以下、PCオリゴマーという。)と、ポリオルガノシロキサン部を構成する末端に反応性基を有するポリオルガノシロキサン(例えば、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリジエチルシロキサン等のポリジアルキルシロキサンもしくはポリメチルフェニルシロキサン等)とを、塩化メチレン、クロロベンゼン、クロロホルム等の溶媒に溶解させ、ビスフェノールの水酸化ナトリウム水溶液を加え、触媒として、トリエチルアミンやトリメチルベンジルアンモニウムクロライド等を用い、界面重縮合反応することにより製造することができる。また、特公昭44−30105号公報に記載された方法や特公昭45−20510号公報に記載された方法によって製造されたPC−PDMS共重合体を用いることもできる。
かかる共重合体をポリカーボネート系樹脂組成物として選定すると、得られるハウジング構造体は、リン系難燃剤を配合しなくても、シート厚み1mm以下で、難燃性に関するUL94規格のV−0の難燃レベルが実現できる。
また、本発明のポリカーボネート系樹脂組成物には、さらに、離型剤、帯電防止剤、着色剤等を適宜添加してもよい。
得られた厚み1.5〜4mmのシートを原反として、真空成形、プレス成形等の各種の熱成形法により、機能上要求される形状、例えば平板状、波板状、孔状、凹状、凸状などの形状を含む箱状などの任意の形状で成形品厚みが1.5〜3.5mmの照明装置用ハウジング構造体を成形することができる。
成形品厚みが1.5mm以上であれば、照明装置のハウジング構造体としての強度が不足することなく、成形品厚みが3.5mm以内であれば、成形用シートに厚いものを用いる必要がなく、予熱時間を長くする必要がなく、表面過熱による肌荒れがなく、良好な外観と反射率を確保でき、また重量増加を招くこともない。
シート成形、熱成形については、後述する。
また、本発明の照明装置用ハウジング構造体において、箱型形状のハウジングの場合、上端部を折返したリブ構造部を形成することで、ハウジング全体としての剛性が増し、外力に対する耐性を向上することができる。
また、該リブ構造部の上部をフランジ部とすることにより、フランジ部上に光拡散板固定部を一体的に形成することができるので好ましい。
このリブ構造部を形成する場合も、所定の形状に設計された成形用金型を使用すればよい。
さらに、箱型形状のハウジングとする場合、底面部を光学設計に応じて、リブ構造部または凸型形状部を有する構成とすることができるが、この場合も、設計された所定の金型を使用してシートを成形することにより達成される。
さらに、光拡散板支持部は、蛍光管支持部、底面部のリブ構造部、または光学設計に応じて設けられる凸型形状部の上部に延設した一体成形体として設けることができる。このように構成とするときは、底面部への蛍光管支持部、または光学設計に応じて設けられる凸型形状部の配置とそれらの間隙に光学シート保持部を配置することによる設計上の煩雑さが解消される。
本発明に使用できる遮光層は、反射層の反対面(最外層)に可視光線をカットまたは透過を抑制するために設けられる。遮光層には、ベース剤(バインダー)に黒色顔料を分散させたものが用いられる。ベース剤としては通常アクリルウレタン系樹脂が用いられる。黒色顔料としては、カーボンブラック、ランプブラック、ホーンブラック、黒鉛、鉄黒、アニリンブラック、シアニンブラック、その他、染料又は顔料の混色系色材などから選択して用いることができ、特にカーボンブラックが好ましい。
遮光層厚みは1〜30μmが好ましく、より好ましくは1〜20μm、更には2〜20μmが好ましい。遮光層厚みが1μm未満であると、可視光の透過抑制が不十分となるおそれがあり、30μmを超えるとコーティングでの遮光層形成時に乾燥効率が下がり乾燥時間が長くなり好ましくない。
このような遮光層としては、例えば市販の東京インキ社製の塗料「SY915墨JK」、大日本塗料社製の塗料「アクリタンTSR−5及びアクリタン硬化剤を10:1で混合したもの」などを好適に使用することができる。
本発明に使用する耐光コート層は、紫外光をカット又は吸収する機能を有するものである。紫外光のカット又は吸収は、耐光コート層に、光安定剤及び紫外線吸収剤から選ばれる一種以上を含有させることにより実現することができる。光安定剤や紫外線吸収剤としては、ヒンダードアミン系、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾオキサジノン系、シアノアクリレート系、トリアジン系、ベンゾエート系、蓚酸アニリド系、有機ニッケル系などの有機系化合物、あるいはゾルゲルなどの無機系化合物が好適である。
これらの中では、ヒンダードアミン系化合物、ベンゾフェノン系化合物及びベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。
光反射フィルムとしては、非晶質状態で透明な熱可塑性樹脂を延伸して得られる多孔質体もしくは超臨界流体発泡法で得られる発泡体であって95%以上の光線反射率を有するものが好適である。
非晶質状態で透明な熱可塑性樹脂としては、結晶化速度を数分程度としたポリプロピレン系樹脂やポリエステル(PET)系樹脂を挙げることができる。延伸により多孔質体を得る非晶質状態で透明な樹脂としては、共重合により結晶化を制御したり、延伸によりボイドを形成するための核剤として、少量の無機質の粒状物を添加した透明性樹脂を挙げることができる。
無機質の粒状物としては、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、タルク、シリカ、アルミナ等の無機充填剤が挙げられ、これらの添加量は通常0.1〜20質量%程度である。これらの無機充填剤入り樹脂を通常の押出成形法等でフィルムもしくはシート状に成形し、得られたフィルムもしくはシートを延伸することにより得られる多孔質体が用いられる。
超臨界発泡法で得られる発泡体としては、古河電気工業株式会社製のMC−PETを挙げることができる。
なお、これらの発泡体によるフィルムもしくはシートが、バックライト等の照明装置の設計形状上、結果として一体貼り付けが困難な場合には、これらのフィルムもしくはシートを裁断加工、ミシン目加工、折り曲げ加工などにより、所定の形状に加工し、ハウジング構造体の反射面にこれらを積層配置してもよい。貼り付け方法としては、両面粘着テープを用いる方法が好適である。該両面粘着テープとしては、例えば住友スリーエム(株)製のVHRアクリルフォーム構造用接合テープY−4950が好適である。
このためには、ポリカーボネート系樹脂組成を調整し、さらに上述の光反射フィルムを併用したり、遮光層を施したりすることで達成できる。
成形体の底面部のY値が95以上であれば、実用レベルの輝度を達成でき、全光線透過率が1%以下であれば背面側への光の漏れを抑制できる。
また、ハウジング構造体の背面または前面に他部品取付け用のタップ穴加工を施すことができる。タップ穴は、光源(蛍光管)支持部等と重複しないよう設計された金型により背面部または側面部に必要数膨設される。
より具体的には、例えば上下(図12では左右)のリブ構造部の何れかに、液晶パネル駆動用の回路基板の大きさに対応した袋状又は溝状の凹部を上端側に開口して設ければよい。
該凹型格納部も、その形状に応じて設計された所定の金型を使用してシートを成形することにより、箱型形状上端部に一体的に凹設できる。
積層する光学フィルムとしては、バックライト装置の表面輝度を均一化するために用いる光拡散フィルムや輝度向上機能を有するプリズムシートなどが用いられ、これらは、輝度及び輝度の均一性の調整に応じ、複数枚積層して用いられる。
外周フレーム部材は、液晶ディスプレー部材を保護一体化するものであるから、外部からの衝撃や、傷に対する耐性を備えていることを要し、これらの観点から金属であることが望ましい。
金属としては、各種電子機器等の筐体(シャーシ)として用いられる、アルミニウム合金、チタン合金や鉄等が、剛性、加工性、軽量性、使用実績などの観点から望ましい。
上記金属は一般に板材として用いられ、プレス加工で折り曲げ、打ち抜き
などにより所定形状の外周フレーム部材を形成することができる。
また、前記の板材の他に、建材のアルミサッシのようにアルミニウム又はアルミニウム合金の異型押出しにより、照明装置用ハウジング及び液晶ディスプレー部材を収納可能な所定寸法の溝を有する形状に直線状に押出した異型アルミ押出し材を所定寸法で切断して用いてもよい。
フレーム部材は、デザイン性、反射防止、錆防止等の必要性に応じて、所望の色彩に塗装して使用される。塗装は、下地塗装、中塗り塗装、仕上げ塗装の順で施され、4周のフレーム部材を取り付け組み立て後に塗装してもよい。
また、補強フレームは上記の柱状のものに限らず、裏面全体あるいは、裏面を部分的に覆う面状にして、補強用リブないし膨出部分を有するものであってもよい。
得られた厚み1.5〜4mmのシートを原反として、真空成形、プレス成形等の各種の熱成形法により、機能上要求される形状、例えば平板状、波板状、孔状、凹状、凸状などの形状を含み、内部側面に光源末端固定部が一体に成形されてなる成形品厚みが1.5〜3.5mmの照明装置用ハウジング構造体を成形することができる。
成形品厚みが1.5mm以上であれば、照明装置のハウジング構造体としての強度が不足することなく、成形品厚みが3.5mm以内であれば、成形用シートに厚いものを用いる必要がなく、予熱時間を長くする必要がなく、表面過熱による肌荒れがなく、良好な外観と反射率を確保でき、また重量増加を招くこともない。
加熱温度が150℃未満の場合は均一に成形できない場合があり、200℃を越えるとシートの発泡が生じやすくなる。熱成形の方法は、特に限定されないが、例えば単純な真空成形法、ドレープホーミング法、マッチドダイ法、プレッシャーバブルプラグアシスト真空成形法、プラグアシスト法、真空スナップバック法、プレッシャーバブル真空スナップバック法、エアースリップホーミング、トラップドシート接触加熱−プレッシャーホーミング、単純圧空成形法等が挙げられる。この成形時の圧力は真空成形法の場合は101kPaG以下、圧空成形法の場合は294〜784kPaGが好ましく、真空成形法と圧空成形法は組み合わせて行うことができる。この熱成形法により光源のタイプ、個数に応じた形状、均質な面反射が可能な形状にすることができる。
なお、上記熱成形時に用いるシートは予備乾燥をして用いることが好ましく、吸湿による発泡現象を防ぐことが出来る。この際の乾燥条件は120〜140℃、2〜10時間乾燥が適当である。
ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体〔PC−PDMS、Mv=17、000、PDMS含有率3.0%:ビスフェノールAを原料とするポリカーボネートブロック単位に対して、3質量%のポリジメチルシロキサンブロック単位(繰返し単位数30)を含み、その粘度平均分子量が17,000である〕46質量%とビスフェノールA型直鎖状ポリカーボネート(出光興産製:商品名タフロンFN2500A、Mv=25,000)24質量%と酸化チタン粉末(石原産業製:商品名PF726)を30質量%の合計100質量部に対し、反応性ポリオルガノシロキサン(東レ・ダウコーニング製 商品名BY16−161)1.1質量部とポリテトラフルオロエチレン(PTFE、旭硝子製、商品名CD076)を0.3質量部、酸化防止剤としてトリフェニルホスフィン(城北化学製:商品名JC263)を0.1質量部混合し、二軸押出機を用いて溶融混練し、ポリカーボネート製樹脂組成物PC1を得た。
製造例1で使用したPC−PDMS 33質量%、ビスフェノールA型直鎖状ポリカーボネートFN2500A 16質量%、酸化チタン粉末PF740(石原産業製) 50質量%の併せて100質量部とした以外は製造例1と同様に配合、混練しポリカーボネート製樹脂組成物PC2を得た。
製造例1で使用したPC―PDMS 59質量%、ビスフェノールA型直鎖状ポリカーボネートFN2500A 31質量%、酸化チタン粉末PF726 10質量%の併せて100質量部とした以外は製造例1と同様に配合、混練しポリカーボネート製樹脂組成物PC3を得た。
口径90mm、1000mm幅のコートハンガーダイを有する単軸押出機を用いてシリンダー温度260〜290℃、ダイス温度290℃で水平方向に押出し、縦3本冷却ロール方式でシート成形し、実施例記載の2mm、3mm厚みの反射シートを得た。
ポリカーボネート製樹脂組成物PC1の厚さ2mmのシートを、180℃に加熱して100kPaGにて真空成形し、図1に示すような、縦×横が750mm×400mm(外寸)で、角寸法800mm(内寸)、上端部にフランジ部9と折返したリブ構造8を有し、蛍光管が16灯用のバックライトハウジング1の熱成形品を得た。
本熱成形品には蛍光管2の電極保持部3が32ケ所、蛍光管支え4が32ケ所一体成形されている。隣り合う蛍光管の距離は26mmとした。
電極保持部の形状は、図2(A)に示すように窪み形状となっており、蛍光管支えは、図3(B)に示すとおり1ケ所で2本の蛍光管を保持できるように形成されており、そのサイズは、長さ30mm×幅5mm×高さ4.5mmの突起状として一体的に形成されている。また、図1に示すとおり成形品の上部のフランジ部9(幅18mm)には、四角形状の拡散板固定部5(サイズ:長さ20×幅5mm×高さ5mm)が10ケ所一体的に成形されている。全体寸法を図3(A)に示す。
また、蛍光管支え4は、図1におけるA−A矢視側面図として図3(A)に示すように、蛍光管長手方向に連続に配されるわけでなく、本実施例では、所定ピッチで2列設けている。
PC1のシート厚みを3mm、ハウジングサイズ対角寸法を925mm、20灯用とした以外は実施例1と同様に成形品を得た。
ポリカーボネート製樹脂組成物PC2とした以外は実施例1と同様に成形品を得た。
反射面について、図4のように蛍光管と蛍光管の間に波型形状11(幅20mm、高さ10mm)を配した以外は実施例1と同様に成形品を得た。
日本触媒製の光安定剤ユーダブルUV−G12をダイアセトンアルコールに固形分20%の濃度で希釈した溶剤をグラビアロールを用い、反射面に10μm厚みの塗膜を形成し、熱風オーブンにて80℃〜120℃で乾燥し、反射面に耐光コート層を形成した以外は実施例4と同様に成形品を得た。
図5のように東京インキ製塗料 SY915墨JKを反射面の反対側にスクリーン印刷し、80℃〜120℃で乾燥し、厚み30μmの遮光層21を形成した以外は実施例4と同様に成形品を得た。
図6に示すように背面に熱成形と同時に基板取り付け用のネジ穴部31(3mmφ用)を一体成形した。
図7に示すように反射面の上に東レ製反射フィルム41(商品名:E60V)を両面テープにて貼り付けた。
反射面について図8のように底面平坦部に底部の円直径が5mm、先端部の曲率半径が0.5mm、高さが18mmの円錐型の光拡散板支持部を図9に示すように、3個/列×3列配した以外は実施例1と同様に成形品を得た。(本実施例では、ハウジング内寸高さ18mmとした。)
反射面について図10のように蛍光管支え上に底部の円直径が5mm、先端部の曲率半径が0.5mm、高さが8mmの円錐型の光拡散板支持部を延設した以外は実施例1と同様に成形品を得た。(本実施例のハウジング内寸高さ18mmとした)
断面△状の凸部を有する反射面について図11のように凸部に連続して底部の円直径が8mm、先端部の曲率半径が0.5mmの円錐型の光拡散板支持部を延設した以外は実施例1と同様に成形品を得た。(本実施例のハウジング内寸高さ18mmとした)
光拡散板支持部が突設された上端部の幅を拡幅した右上端辺に図12のように、液晶駆動用の基板を格納する幅10mm、長さ20mm、深さ30mmの凹型格納部12を一体成形した。
実施例9の角寸法800mm、上端部にフランジ部9と折返し部8を有するバックライトハウジングに、16灯の蛍光管(冷陰極管光源)2をセットし、光拡散板(帝人株式会社製、商品名:パンライトシート、重量720g)を図8及び図9に示すように光拡散板支持部61で支持可能とし、実施例12の如く上端側(図面右側)に凹型格納部12を備えたバックライト装置を得た。
このバックライト装置上に、プリズムシート(200μm厚み)、反射偏光フィルム(400μm厚み)、液晶パネル14からなる液晶ユニットを載置し、FPC15で接続された液晶駆動用の回路基板13を凹型格納部12に収納して、コネクター16を外部に向けて、液晶ディスプレー部材として集合し、その外周を図13に示す金属製(アルミニウムの異型押出品)の外周フレーム17で固定した。外周フレーム17は、バックライト装置、液晶ユニットの厚みに対応した幅の溝を有しており、この溝に嵌込んだ状態で集合保持される構成となっている。4辺の外周フレーム17は、図示省略する略L字状の接合部材を用いてビスにより固着し、裏面側には厚み2mm、幅50mmの平板状補強フレーム18を3本を、上下外周フレーム17間に固着した。
組み立て後の液晶ディスプレー部材は、全体として、堅牢な強度を有し、起動テストを行ったところ、輝度むらやゆがみがなく、明瞭な液晶表示が得られた。
実施例1と同一のPC1を使用し、厚み1mmの成形シートを作製し、このシートを用いて、実施例1と同様にして、成形品の平均厚みが1mmで実施例1と同一形状である800mm(32インチ)のバックライトハウジングを作製した。
上記同様のPC1を使用し、厚み5mmの成形シートを作製し、成形品の平均厚みが4mmの実施例1と同一の800mm(32インチ)のバックライトハウジングを作製した。
ポリカーボネート製樹脂組成物PC3の厚さ2mmのシートを、180℃に加熱して真空成形し、実施例1と同一の16灯用のバックライトハウジングの熱成形品を得た。
実施例1と同一の大きさの1mm厚の鉄板金によるバックライトハウジング(シャーシ)に蛍光管端末固定部品、蛍光管支え、その他必要部品を取り付け、バックライトを組立てた。
参考例2
参考例と同一のハウジングに反射層としてMCPET(古河電工社製、PET反射シート)を波型に加工して貼付、その他は参考例1と同様にしてバックライトを組立てた。
以上、各実施例、比較例、参考例のバックライトハウジングの構成についてまとめて表1に示す。
(1)成形品平均厚み:底面の中心部および4隅の厚みの平均値。
(2)撓み量:図14に示す如く熱成形品(バックライトハウジング)を平面に置き、対角にある二つの角を持ち上げた時、残りの対角の二つの角が共に平面に設置したまま、持ち上がる高さを撓み量とした。
(3)全光線透過率:JIS K7105に準拠して、成形品の最薄部透過率を測定した。
(4)遮光性:ハウジング内に蛍光管を設置し、目視にて背面より光漏れの有無を確認した。
(5)肌荒れ:目視にて表面の凹凸がひどい場合をNGとした。
(6)反射率:Macbeth社製色差計を用い、D65 光源、10°視野の条件でY値を測定し反射率値とした。
(7)組み立て性:参考例の構成のシャーシを用い、反射フィルム、蛍光管保持部、蛍光管支え、拡散板支え等を組込んだ場合と、本実施例等のハウジングを用いてバックライトユニットとしたときの、組み立て易さを比較した。
これらの評価結果をまとめて表2に示す。
また、本発明のハウジング構造体に冷陰極管の光源を組み込み、光拡散板、所要の光学フィルムなどをセットしたバックライト装置と、液晶パネルと所要の光学シート等からなる液晶ユニットとを集合し、外周フレーム部材及び補強フレームで外周を囲繞するので、堅牢な液晶ディスプレー部材を少ない組立て工数で提供できる。
さらに、本発明の照明装置用ハウジング構造体の製造方法は、反射性能に優れた酸化チタンを20〜60重量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物をシート成形し、該シートを真空成形又はプレス成形する方法なので、従来の如く金属シャーシとのインサート成形、ランプホルダー、ランプ支え等の他部材の取付け等を要しない、軽量にして組立て工数の少ないバックライト等の照明装置用ハウジング構造体の製造方法として利用できる。
2:蛍光管
3:蛍光管端末保持部(固定部)
4:蛍光管支持部
5:光拡散板固定部
6、61、62、63:光拡散板支持部
7:光拡散板
8:折返しリブ
9:フランジ部
11:波形状反射部
12:凹型格納部
13:液晶駆動用基板
14:液晶パネル
15:FPC
16:コネクター
17:外周フレーム部材
18:補強フレーム
21:遮光層
31:ネジ穴部
41:反射フィルム
Claims (17)
- 酸化チタンを20〜60質量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物から得られた1.5〜3.5mm厚みを有する箱型形状の成形体であって、該成形体の内部側面部に、光源末端の固定部が一体に成形されてなることを特徴とする照明装置用ハウジング構造体。
- 成形体の内部底面部に光源支持部が一体的に成形されてなる請求項1に記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状に成形してなる成形体の上端部にリブ構造部を有してなる請求項1または2に記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状に成形してなる成形体の底面部にリブ構造部または光学設計に応じた凸型形状部を有する請求項1〜3のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 成形体の内部底面部に光拡散板支持部を一体成形してなる請求項1〜4のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 成形体の内部底面部に一体成形した光拡散板支持部が、該底面部に設けられた蛍光管支持部又は光学設計に応じた凸型形状部に延設されてなる請求項5に記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状に成形してなる成形体の外面部に遮光層を有する請求項1〜6のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状に成形してなる成形体の内面部に耐光コート層を有する請求項1〜7のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状に成形してなる成形体の内面部に光反射フィルムを貼り付けてなる請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状に成形してなる成形体内部底面部の反射光のY値が95以上、全光線透過率が1%以下である請求項1〜9のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- ハウジング背面または前面に他部品取り付け用のタップ穴加工を施した請求項1〜10のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体。
- 箱型形状上端部のいずれかの上縁に、駆動用基板を格納するための凹型格納部が一体化された請求項1〜11の照明装置用ハウジング構造体。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体内に線または点状光源を組み込み、その上部に光拡散板を配し、さらに光学フィルムを積層して構成されるバックライト装置。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の照明装置用ハウジング構造体内に線または点状光源を組み込み、その上部に光拡散板、光学フィルム及び液晶パネルを順次配置し、その外周に外周フレーム部材を取り付けてなる液晶ディスプレー部材。
- 請求項14記載の液晶ディスプレー部材において、該液晶ディスプレー部材の裏面側の外周フレーム部材に補強フレームを取り付けてなる液晶ディスプレー部材。
- 請求項15記載の外周フレーム部材及び又は補強フレームの材質が金属からなる液晶ディスプレー部材。
- 酸化チタンを20〜60重量%含有してなるポリカーボネート系樹脂組成物をシートに成形し、該シートを真空成形又はプレス成形することにより、内部側面部に光源末端の固定部が一体に成形されてなる1.5〜3.5mm厚みの箱型成形体を製造することを特徴とする照明装置用ハウジング構造体の製造方法。
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