JP2008112663A

JP2008112663A - バックライトユニット及びこれを有する液晶表示装置

Info

Publication number: JP2008112663A
Application number: JP2006295534A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Sakamoto; 洋樹酒本
Original assignee: Epson Imaging Devices Corp
Current assignee: Epson Imaging Devices Corp
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2008-05-15

Abstract

【課題】振動落下で枠体が移動しても枠体との摩擦により反射シートが変形することを防止する。反射シート１２が枠体１３と下ケース１１に挟まれることにより、反射シートと下ケースの線膨張係数の差によって反射シートがそることを軽減する。
【解決手段】ＬＥＤ１４１と、ＬＥＤ１４１の光が入射される側面と入射された光が出射する上面を有する導光板１５と、導光板１５の下方に配設される反射シート１２と、額縁状の形状を成し導光板１５を囲む枠体１３と、上方が開放し側壁を有した箱型形状であり反射シート１２が底面に敷設され枠体１３を側壁で囲む下ケース１１と、を有するバックライトユニットにおいて、反射シート１２は切欠き部１２ａを有し、切欠き部１２aより狭い範囲に反射シート１２の厚みよりも高く突出して下ケース１１の底面と当接する凸部１３ａを枠体１３に備え、枠体１３は反射シート１２に重置しない。
【選択図】図７

Description

本発明は下ケースの内底面に反射シートが敷設されるバックライトユニット及びこれを使用する液晶モジュールに関する。

液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力という特徴があり、多くの電子機器に使用されている。この液晶表示装置の多くは液晶パネルの背後から光を照射するバックライトユニットを有している。このために、外光に頼らなくても表示を見ることができ、また、表示画面をより明るくすることができる。

一般的な液晶表示装置のバックライトは液晶パネルの背面に導光板を配置し、導光板の端面に蛍光放電管やＬＥＤなどの光源を配置し、導光板の側面から入射した光を液晶パネルの背面側に出射する構成となっている。そして、液晶パネルの輝度を高めるために導光板の底面に反射シートを配設している。また、導光板の周縁には導光板、光源あるいは光学シートを保持したり、光源のリード線を整形したりするために額縁状の枠体が設けられる（特許文献１参照）。そして、これらはケースに収納される。
特開２００５−１７３３０２公報

反射シートの配設方法には通常二通りある。一つは、枠体の額縁の中に反射シートの全体がすっぽり入る方法（図１０参照。尚、図１０の符号は後述の実施例と同じである。）であり、もう一つは枠体の下に敷設する方法（図１１あるいは特許文献１参照。尚、図１１の符号は後述の実施例と同じである。）である。

反射シートの全体を枠体の額縁の中に入れる方法は振動・落下で枠体と筐体との間に隙間が生じたときに反射シートがその隙間に入り込み、反射シートの位置が大きくずれるという問題がある。

反射シートを枠体の下に敷設する方法は反射シートが枠体と筐体に挟持されることになり、振動・落下による導光板の移動により反射シートの中央部が摩擦の移動力を受けるために変形するという問題がある。また、液晶表示装置が車載用であるときは−４０℃〜８５℃の品質保証が要求されるが、反射シートと筐体の線膨張係数が大きく異なる場合、例えば、反射シートが線膨張係数７×１０^−５／℃のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）であり、筐体が線膨張係数１．９×１０^−５／℃のステンレスの場合は、枠体を反射シートに重置して反射シートが筐体と枠体で挟まれると、反射シートが線膨張係数の差により反るという問題がある。

本願発明は振動・落下等により枠体と筐体の隙間が生じても反射シートが移動してその隙間に入り込むことがなく、且つ、枠体と筐体により反射シートが挟まれないバックライトユニットを供給するものである。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載のバックライトユニットの発明は、反射シートは切欠き部を有し、該切欠き部より狭い範囲に反射シートの厚みよりも高く突出して下ケースの底面と当接する凸部を枠体に備え、枠体は反射シートに重置しないこ
とを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載のバックライトユニットの発明は、前記枠体は前記下ケースと係合する係合部を有し、前記凸部は前記係合部の近傍に設けられることを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載のバックライトユニットの発明は、前記切欠き部における前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記枠体への夫々の隙間は前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記下ケースへの夫々の隙間よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載のバックライトユニットの発明は、前記切欠き部における前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記枠体への夫々の隙間は前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記下ケースへの夫々の隙間に前記枠体の後ろ・前・右・左方向の前記下ケースへの夫々の隙間を加えた値よりも大きいことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載のバックライトユニットの発明は、前記導光板は前記反射シートに重置しないことを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の液晶表示装置の発明は、液晶パネルを有し、請求項１〜５に記載のバックライトユニットを用いて前記液晶パネルに光を照射することを特徴とする。

本発明の請求項１によれば、反射シートは切欠き部を有し、該切欠き部より狭い範囲に突出する凸部を枠体に設け、枠体は反射シートに重置しない。これにより、枠体は反射シートに重置しないので、振動落下で枠体が移動しても枠体との摩擦により反射シートが変形することはない。反射シートは枠体と下ケースに挟まれず遊動可能であるので、下ケースとの線膨張係数の差による反射シートのそりは生じない。

また、本発明の請求項２によれば、前記凸部は前記下ケースと係合する係合部の近傍に設けられるので、下ケースの底面に当接部分と下ケースの側面に係合する部分の距離が小さくなって、枠体の取り付けが安定する。

また、本発明の請求項３によれば、前記切欠き部における前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記枠体への夫々の隙間は前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記下ケースへの夫々の隙間よりも大きい。したがって、前記反射シートの前後左右方向の遊動は、前記反射シートの端部が前記下ケースの側壁と当接することにより、前記反射シートと前記枠体の当接が阻止される。これにより、振動・落下で反射シートが遊動し且つ枠体と筐体の間に隙間が生じても、その隙間に反射シートが入り込むことはない。また、反射シートが枠体と当接しないので、落下・振動や熱による反射シートの変形を軽減することができる。

また、本発明の請求項４によれば、前記切欠き部における前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記枠体への夫々の隙間は前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記下ケースへの夫々の隙間に前記枠体の後ろ・前・右・左方向の前記下ケースへの夫々の隙間を加えた値よりも大きい。したがって、前記枠体と前記下ケースの嵌合位置に係わらず、前記反射シートの前後左右方向の遊動は、前記反射シートと前記枠体の当接が阻止される。これにより、振動・落下で反射シートが遊動し且つ枠体と筐体の間に隙間が生じても、その隙間に反射シートが入り込むことはない。また、反射シートが枠体と当接しないので、落下・振動や熱による反射シートの変形を軽減することができる。

また、本発明の請求項５によれば、前記導光板は前記反射シートに重置しない。これにより、導光板が反射シートの遊動を阻止することはないので、反射シートの変形を軽減することができる。また、落下・振動で導光板が移動しても導光板と反射シートが擦れて互いに損傷することはない。

また、本発明の請求項６によれば、前述の効果を有するバックライトユニットを液晶表示装置に適用することができる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するためのバックライトユニットを例示するものであって、本発明をこのバックライトユニットに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１は本発明の一実施形態に係るバックライトユニットを有する液晶表示装置の分解斜視図であり、図２は液晶パネルの背面側から見た分解斜視図であり、図３は平面図であり、図４は図3のＡ−Ａ’断面図であり、図５は図3のＢ−Ｂ’断面図であり、図６は枠体を示す斜視図である。

本発明のバックライトユニット１０は液晶パネル２０に光を照射するユニットであり、下ケース１１に、反射シート１２、枠体１３、光源であるＬＥＤ１４１を複数有するフレキシブルプリント基板１４、PMMA（ポリメチルメタクリレート）の導光板１５、拡散シート１６、X方向のレンズシート１７、Y方向のレンズシート１８が収納される。尚、光源はＬＥＤ１４１でなく、蛍光放電管であってもよい。

本発明の液晶表示装置１は、液晶パネル２０の背面にバックライトユニット１０を配設し、上ケース３０と下ケース１１によりこれらを挟持する構成である。

下ケース１１は上方を開放した箱型である。下ケース１１の底面に反射シート１２が敷設される。反射シート１２の縁に複数の切欠き部が設けられる。図７に示す如く、この切欠き部は左右に２つずつ切欠き部１２ａ〜１２ｄがあり、後ろに３つ切欠き部１２ｅ〜１２ｇがあり、前に１つ切欠き部１２ｈがある。図６に示す如く、枠体１３は額縁の形状を成し、反射シート１２の切欠き部１２ａ〜１２ｈの領域内に突出する凸部１３ａ〜１３ｈを有する。

ここで、反射シート１２と枠体１３との隙間について説明する。図７は反射シート１２と枠体１３との隙間を示す概略平面図であり、図８は反射シート１２が右下側に寄った状態の反射シート１２と枠体１３との隙間を示す概略平面図であり、図９は反射シート１２が右下側に寄り、且つ枠体１３が左上に寄った状態の反射シート１２と枠体１３との隙間を示す概略平面図である。

枠体１３の凸部１３ａ〜１３ｇの高さは反射シート１２の厚みを超え、凸部１３ａ〜１３ｇは下ケース１１と当接する。これにより図５に示す如く、反射シート１２と枠体１３は高さ方向にＺ１の隙間が空く。図７に示す如く、反射シート１２と枠体１３は前・後ろ・左・右方向に夫々ＹＦ１，ＹＢ１，ＸＬ１，ＸＲ１の隙間が設けられ、反射シート１２と下ケース１１は前・後ろ・左・右方向に夫々ＹＦ２，ＹＢ２，ＸＬ２，ＸＲ２の隙間が設けられる。これにより、枠体１３は反射シート１２に重置（ここで、重置とは遊動が阻止される状態で重ねて置かれることをいう。）しないので、振動落下で枠体１３が移動し
ても枠体１３との摩擦により反射シート１２が変形することはない。反射シート１２は枠体１３と下ケース１１に挟まれず遊動可能であるので、下ケース１１との線膨張係数の差による反射シート１２のそりは生じない。尚、枠体の凸部１３ｈは下ケース１１の剪断面１１ｈ（図２の１１ｈ）を覆っており、光源のフレキシブルプリント基板１４や液晶パネル２０のフレキシブルプリント基板（図示せず。）が下ケース１１の剪断面１１ｈと当接して損傷しないように保護している。

反射シート１２の前・後ろ・左・右方向の枠体１３への夫々の隙間ＹＦ１，ＹＢ１，ＸＬ１，ＸＲ１は反射シート１２の前・後ろ・左・右方向の下ケース１１への夫々の隙間ＹＦ２，ＹＢ２，ＸＬ２，ＸＲ２よりも大きくなっている。これにより、振動・落下などで反射シート１２が大きく遊動しても、反射シート１２が下ケース１１に当接することにより反射シート１２が枠体１３と下ケース１１の間に挟まれることはなく、また枠体１３が反射シート１２の遊動を阻止することはない（図８参照）。これにより反射シートの変形を軽減することができる。

枠体１３の材質はポリカーボネートで、下ケース１１の材質はステンレスである。液晶表示装置は車両に搭載されることを考慮して、−４０℃〜８５℃の環境に絶えるように設計される。したがって、枠体１３の線膨張係数７×１０^−５／℃と下ケース１１の線膨張係数１．９×１０^−５／℃の差を考慮して、枠体１３の前・後ろ・左・右方向の下ケース１１への夫々の隙間ＹＦ３，ＹＢ３，ＸＬ３，ＸＲ３が設けられる。この隙間により枠体１３が遊動する恐れがある。

そこで、更に反射シート１２の前・後ろ・左・右方向の枠体１３への夫々の隙間ＹＦ１，ＹＢ１，ＸＬ１，ＸＲ１は、反射シート１２の前・後ろ・左・右方向の下ケース１１への夫々の隙間に枠体１３の後ろ・前・右・左方向の下ケース１１への隙間を加えた値ＹＦ２＋ＹＢ３，ＹＢ２＋ＹＦ３，ＸＬ２＋ＸＲ３，ＸＲ２＋ＸＬ３よりも大きくなっている。これにより、振動・落下などで枠体１３と下ケース１１の位置がずれても、反射シート１２が枠体１３と下ケース１１の間に挟まれることはなく、また枠体１３が反射シート１２の遊動を阻止することはない（図９参照）。これにより反射シートの変形を軽減することができる。

枠体１３には拡散シート１６、X方向のレンズシート１７、Y方向のレンズシート１８、光源であるＬＥＤ１４１を有するフレキシブルプリント基板１４と導光板１５が配設される。フレキシブルプリント基板１４は導光板１５に両面テープで粘着される。導光板１５の凸部１５ｍ〜１５ｐと枠体１３の凹部１３ｍ〜１３ｐが嵌合することにより導光板１５が枠体１３に支持される。図５に示す如く、導光板１５と反射シート１２はＺ２の隙間を有する。このように、導光板１５が反射シート１２に重置しないので、落下・振動で導光板が移動しても導光板と反射シートが擦れて互いに損傷することはない。また、反射シート１２が導光板１５と下ケース１１の間に挟まれないので、線膨張係数の差による反射シート１２の変形を軽減することができる。

Y方向のレンズシート１８の３つの凸部１８ｑ〜１８ｓ（左に末尾ｑの１つ、右に末尾ｒ，ｓの２つ）と枠体１３の３つの凹部１３ｑ〜１３ｓ（左に末尾ｑの１つ、右に末尾ｒ，ｓの２つ）が嵌合することにより拡散シート１６、X方向のレンズシート１７、Y方向のレンズシート１８が枠体１３に支持される。

枠体１３の側壁に設けられた７つの凸部１３ｔ〜１３ｚ（左に末尾ｔ，ｕの２つ、右に末尾ｖ，ｗの２つ、後ろに末尾ｘ，ｙ，ｚの３つ）と下ケース１１の側壁に設けられた凹部１１ｔ〜１１ｚ（左に末尾ｔ，ｕの２つ、右に末尾ｖ，ｗの２つ、後ろに末尾ｘ，ｙ，ｚの３つ）が係合することにより、枠体１３と下ケース１１が係合する。枠体１３の当接
用の凸部１３ａ〜１３ｇは係合用の凸部１３ｔ〜１３ｚの夫々の近傍に配設される。このように下ケース１１の底面との当接部が下ケース１１の側面との係合部が近接しているので、枠体の保持が安定する。例えば、図５の当接用の凸部１３ｄは枠体の下方向の移動を阻止し、係合用の凸部１３ｗは枠体の上方向の移動を阻止する。もし、この凸部１３ｄと凸部１３ｗが離間すれば、阻止する上下間の寸法精度が悪くなったり、枠体１３や下シャーシ１１の変形により阻止する上下間の寸法が大きく偏移して係合できなかったり、係合が弱くなったりする。

上ケース３０はステンレス材であり、下方が全て開放し、上方に大きな角孔を有する箱型形状である。下ケース１１の側壁に設けられた６つの凸部１１ａ〜１１ｆ（左に末尾ａ，ｂの２つ、右に末尾ｃ，ｄの２つ、後ろに末尾ｅ，ｆの２つ）と上ケース３０の側壁に設けられた６つの凹部３０ａ〜３０ｆ（左に末尾ａ，ｂの２つ、右に末尾ｃ，ｄの２つ、後ろに末尾ｅ，ｆの２つ）が夫々係合することにより、下ケース１１と上ケース５１が係合する。

上述の液晶表示装置１の構成において、ＬＥＤ１４１からの発光は導光板１５、反射シート１２、導光板１５、拡散シート１６、Ｘ方向のレンズシート１７、Ｙ方向のレンズシート１８を経由して液晶パネル２０に照射される。

本発明の一実施形態に係るバックライトユニットを有する液晶表示装置の組立斜視図である。背面側から見た組立斜視図である。平面図である。図3のＡ−Ａ’断面図である。図3のＢ−Ｂ’断面図である。枠体を示す斜視図である。反射シートと枠体、反射シートとしたケース、枠体と下ケースの隙間を示す概略平面図である。反射シートの位置が片寄ったときの反射シートと枠体の隙間を示す概略平面図である。反射シートと枠体の位置が片寄ったときの反射シートと枠体の隙間を示す概略平面図である。従来の反射シートの取り付け方法を示す断面図である。他の従来の反射シートの取り付け方法を示す断面図である。

符号の説明

１液晶表示装置
１０バックライトユニット
１１下ケース
１２反射シート
１２ａ〜１２ｈ切欠き部（枠体）
１３枠体
１３ａ〜１３ｈ凸部（枠体）
１４フレキシブルプリント基板
１４１ＬＥＤ
１５導光板
１６拡散シート
１７レンズシート（Ｘ方向）
１８レンズシート（Ｙ方向）
２０液晶パネル
３０上ケース

Claims

光源と、該光源の光が入射される側面と入射された光が出射する上面を有する導光板と、該導光板の下方に配設される反射シートと、額縁状の形状を成し該導光板を囲む枠体と、上方が開放し側壁を有した箱型形状であり前記反射シートが底面に敷設され前記枠体を前記側壁で囲む下ケースと、を有するバックライトユニットにおいて、
前記反射シートは切欠き部を有し、該切欠き部より狭い範囲に前記反射シートの厚みよりも高く突出して前記下ケースの底面と当接する凸部を前記枠体に備え、前記枠体は前記反射シートに重置しないことを特徴とするバックライトユニット。
前記枠体は前記下ケースと係合する係合部を有し、前記凸部は前記係合部の近傍に設けられることを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
前記切欠き部における前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記枠体への夫々の隙間は前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記下ケースへの夫々の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
前記切欠き部における前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記枠体への夫々の隙間は前記反射シートの前・後ろ・左・右方向の前記下ケースへの夫々の隙間に前記枠体の後ろ・前・右・左方向の前記下ケースへの夫々の隙間を加えた値よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のバックライトユニット。
前記導光板は前記反射シートに重置しないことを特徴とする請求項１に記載の液晶モジュール。
液晶パネルを有し、請求項１〜５に記載のバックライトユニットを用いて前記液晶パネルに光を照射することを特徴とする液晶表示装置。