JP2012237826A - 液晶モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】導光板の一端面とＬＥＤとのクリアランスのバラツキを抑えて精度を高め、輝度のバラツキ幅の軽減、ＬＥＤ個数の削減、光学シート構成の変更などを可能にした液晶モジュールを提供する。
【解決手段】リアフレーム１内部の導光板２の一端面（下端面２ｂ）に沿って、ＬＥＤバー３を各ＬＥＤ３ａと導光板２の一端面２ｂとの間にクリアランスが保たれるように設け、導光板２の一端面２ｂに、突出寸法が等しい複数の凸部２ｃを相互間隔をあけて一体に形成し、各凸部２ｃの先端面をＬＥＤバー３の配線基板３ｂに当接させた構成の液晶モジュールとする。導光板２の一端面２ｂとＬＥＤ３ａとのクリアランスを、凸部２ｃの突出寸法からＬＥＤ３ａの高さ寸法を差し引いた設計通りの寸法に精度良く保つことができるので、輝度のバラツキ、ＬＥＤ個数の削減、光学シート構成の変更などが可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、テレビ、パソコンその他の電子機器に組み込まれるエッジライト方式の液晶モジュールに関し、更に詳しくは、導光板の一端面とＬＥＤとのクリアランスの精度を高めることで、輝度のバラツキ幅の軽減、ＬＥＤ個数の削減、光学シート構成の変更などを可能にした液晶モジュールに関する。

従来の一般的なエッジライト方式の液晶モジュールは、図６に示すように、リアフレーム１の内部に導光板２を設けると共に、導光板２の一端面（図６では下端面）に沿って、ＬＥＤバー３（ＬＥＤ３ａを一列に並べて矩形の配線基板３ｂに搭載したもの）を、各ＬＥＤ３ａと導光板２の一端面との間にクリアランスが保たれるように取付け、導光板２の前面側に光学シート（不図示）を介して液晶パネル（不図示）を配置した構造を備えている。

このような液晶モジュールにおいては、導光板２の両側縁に凹部２ａ，２ａを形成し、リアフレーム１に形成された位置決め用の切起し片１ａ，１ａを導光板２の凹部２ａ，２ａに嵌め込んで、導光板２の上下方向及び左右方向の位置決めを行うようにしている。

一方、導光板の四隅部を鉤形の四つの支持部材で保持して導光板を位置決めし、導光板の両端面に沿ってＬＥＤを設けたエッジライト方式のバックライト装置（特許文献１）や、
導光板の両側縁を凹状部材で保持して導光板を位置決めし、導光板の両側端面に沿ってＬＥＤを設けたエッジライト方式の面状照明装置（特許文献２）や、
コ字形断面形状のＬＥＤハウジングの先端を導光板の一端面に当接させて、ＬＥＤと導光板の一端面との間隔を一定に保つようにしたエッジライト方式のバックライト（特許文献３）や、
導光板の側端面に入光プリズムを形成し、ＬＥＤと導光板の入光プリズムとの間に、弾性層と非弾性層からなる透明スペーサを介在させたエッジライト方式の面状照明装置（特許文献４）なども公知になっている。

特開２０１０−２５１０２７号公報 特開２０１０−１３５２９７号公報 特許第４４８９４２３号公報 特開２００８−９７８７７号公報

しかしながら、図６に示す従来の液晶モジュールは、ＬＥＤ３ａの発熱による導光板２の熱伸縮を吸収する目的で、導光板２の凹部２ａ，２ａとリアフレーム１の位置決め用の切起し片１ａ，１ａとの間に隙間を設けているため、この隙間の範囲内で導光板２が移動し、導光板２の一端面とＬＥＤバー３の各ＬＥＤ３ａとの間のクリアランスにバラツキが生じるという問題があった。そのため、クリアランスが設計値よりも大きくなると、ＬＥＤ３ａから導光板２への入光効率が低下し、導光板２の前面からの出光量が減少して、液晶パネル表示面の輝度の低下を招く恐れがあった。

また、前記特許文献１，２のバックライト装置や面状照明装置の場合も、導光板の熱伸縮を吸収するために、導光板と支持部材との間、又は、導光板と凹状部材との間に隙間を設ける必要があり、それゆえ上記と同様の問題があった。

これに対し、前記特許文献３，４のバックライトや面状照明装置の場合は、導光板の端面とＬＥＤとのクリアランスをほぼ一定に保つことはできるが、特許文献３のバックライトではコ字形断面形状のＬＥＤハウジングが必要となり、特許文献４の面状照明装置では弾性層と非弾性層からなる透明スペーサが必要となるため、部品点数および組立工数が増加し、コストアップを招くという問題があった。

本発明は上記事情の下になされたもので、その解決しようとする課題は、部品点数や組立工数を増加させることなく、導光板の一端面とＬＥＤとのクリアランスのバラツキを抑えて精度を高め、液晶パネル表示面の輝度のバラツキ幅の軽減、ＬＥＤ個数の削減、光学シート構成の変更などを可能にした液晶モジュールを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る液晶モジュールは、リアフレームの内部に導光板を設けると共に、導光板の一端面に沿って、ＬＥＤを一列に並べて配線基板に搭載してなるＬＥＤバーを、各ＬＥＤと導光板の一端面との間にクリアランスが保たれるように設け、導光板の前面側に光学シートを介して液晶パネルを配置した液晶モジュールにおいて、上記導光板の一端面に、突出寸法が等しい複数の凸部を相互間隔をあけて一体に形成し、各凸部の先端面を上記ＬＥＤバーの配線基板に当接させたことを特徴とするものである。

本発明の液晶モジュールにおいては、上記導光板の他端面を付勢手段で上記ＬＥＤバーに向かって付勢し、上記導光板の一端面に形成した凸部の先端面を上記ＬＥＤバーの配線基板に圧接させることが好ましい。この付勢手段は、樹脂バネ、板金バネ、クッション材のいずれでもよい。

本発明の液晶モジュールのように、導光板の一端面に、突出寸法が等しい複数の凸部を相互間隔をあけて一体に形成し、各凸部の先端面をＬＥＤバーの配線基板に当接させると、導光板の一端面とＬＥＤバーの配線基板との間隔を凸部の突出寸法に精度良く保つことができるので、導光板の一端面と各ＬＥＤとのクリアランスを、凸部の突出寸法からＬＥＤの高さ寸法を差し引いた設計通りの寸法に精度良く保つことが可能となる。従って、ＬＥＤから導光板への入光効率の低下やバラツキ、及び、導光板の前面からの出光量の減少やバラツキが実質的に生じなくなるので、液晶パネル表示面の輝度の低下やバラツキを最小限に抑えることが可能となり、設計値での光量確保を基本として設計できるため、ＬＥＤ個数の削減や、光学シート構成の変更（例えばプリズムシートの積層枚数の削減等）なども可能となる。また、凸部は導光板の一端面に一体形成されるため、部品点数や組立工数の増加を招くことがなく、かつ、上記のようにＬＥＤ個数の削減や光学シート構成の変更が可能となるので、本発明の液晶モジュールはコストダウンを図ることもできる。

また、導光板の他端面を付勢手段でＬＥＤバーに向かって付勢し、導光板の一端面に形成した凸部の先端面をＬＥＤバーの配線基板に圧接させる構成とした液晶モジュールは、振動などを受けても凸部の先端面がＬＥＤバーの配線基板から離れることなく、導光板の一端面とＬＥＤとのクリアランスを、凸部の突出寸法からＬＥＤの高さ寸法を差し引いた寸法に精度良く保つため、液晶パネル表示面の輝度の低下やバラツキを抑制する効果が一層顕著になる。

本発明の一実施形態に係る液晶モジュールを、その光学シート、液晶パネル、ベゼルなどを省略して示した正面図である。 図１の部分拡大図である。 同液晶モジュールの縦断面図である。 付勢手段の一例を示す部分斜視図である。 付勢手段の他の例を示す部分正面図である。 従来の液晶モジュールを、その光学シート、液晶パネル、ベゼルなどを省略して示した正面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る液晶モジュールの実施形態を詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態に係る液晶モジュールを、その光学シート、液晶パネル、ベゼルなどを省略して示した正面図、図２は図１の部分拡大図、図３は同液晶モジュールの縦断面図であって、１は板金製の浅い箱型のリアフレームを示しており、このリアフレーム１の内部には、透明な合成樹脂からなる方形板状の導光板２が収容されている。

リアフレーム１の左右の側板１ｂ，１ｂには、図１に示すように、導光板２の左右方向の位置決めを行う絞り部１ｃ，１ｃが内側に向かって突設されており、これらの絞り部１ｃ，１ｃと導光板２の左右の端面との間には、導光板２の左右方向の熱伸縮を吸収するための隙間が設けられている。

導光板２の下端面２ｂ沿いには、図１，図２に示すように、光源として多数のＬＥＤ３ａを一列に並べて矩形の配線基板３ｂに搭載してなるＬＥＤバー３が、各ＬＥＤ３ａと導光板２の下端面２ｂとの間にクリアランスを保つように配置され、図２，図３に示すように、ＬＥＤバー３の配線基板３ｂが放熱シート３ｃを介してリアフレーム１の下側の側板１ｄの内面に接着固定されている。このＬＥＤバー３の配線基板３ｂは、アルミニウムをコア材とする熱伝導性の良好な基板であり、ＬＥＤ３ａで発生した熱が配線基板３ｂと放熱シート３ｃを伝導してリアフレーム１の側板１ｄ及び背板１ｅから放熱されるようになっている。

導光板２とリアフレーム１の背板１ｅとの間には、図３に示すように光反射シート４が設けられており、ＬＥＤバー３の各ＬＥＤ３ａから導光板２に入射した光の殆ど全てが屈折、反射して導光板２の前面から無駄なく照射されるようになっている。なお、光反射シート４を設ける代わりに、導光板２の背面に光反射塗料層を形成してもよい。

導光板２の下端面２ｂには、図１に示すように、突出寸法が等しい複数（本実施形態では３つ）の方形の凸部２ｃが相互間隔をあけて一体に形成されており、各凸部２ｃの先端面（下端面）はＬＥＤバー３の配線基板３ｂに当接している。従って、図２に示すように導光板２の下端面２ｂとＬＥＤバー３の配線基板３ｂとの間隔が凸部２ｃの突出寸法Ａに精度良く保たれるので、導光板２の下端面２ｂと各ＬＥＤ３ａとのクリアランスＣが、凸部２ｃの突出寸法ＡからＬＥＤ３ａの高さ寸法Ｈを差し引いた設計通りの寸法に精度良く保たれるようになっている。なお、本実施形態では、凸部２ｃを導光板下端面２ｂの中央と両端の３箇所に形成しているが、凸部２ｃの数は２つでも４つ以上でもよいことは言うまでもない。

図１，図３に示すように、導光板２の上端面２ｄとリアフレーム１の上側の側板１ｆとの間には、導光板２をＬＥＤバー３に向かって付勢する付勢手段として複数個（本実施形態では３個）のクッション材５が圧縮状態で取付けられている。従って、導光板２はクッション材５の弾性復元力でＬＥＤバー３に向かって付勢され、各凸部２ｃの先端面（下端面）がＬＥＤバー３の配線基板３ｂに圧接しているため、振動などを受けた場合でも、凸部２ｃの先端面が配線基板３ｂから離れることなく、導光板下端面２ｂとＬＥＤ３ａとのクリアランスＣを、凸部２ｃの突出寸法ＡからＬＥＤ３ａの高さ寸法Ｈを差し引いた設計通りの寸法に精度良く保つことができるようになっている。

付勢手段であるクッション材５は２個でも４個以上でもよく、また、省略することも可能である。即ち、導光板２の下端面２ｂに一体形成された凸部２ｃの先端面は、クッション材５がなくても、導光板２の自重でＬＥＤバー３の配線基板３ｂに常時当接するので、クッション材５は必ずしも必要ではない。けれども、クッション材５があれば、振動を受けた場合や、水平の姿勢で移動させる場合でも、確実に凸部２ｃの先端面をＬＥＤバー３の配線基板に圧接させた状態を維持できる利点があるので好ましい。

導光板２の前面には、図３に示すように、光拡散シートやプリズムシートなどの光学シート６が複数枚重ねられ、更にその前面側には液晶パネル７が配置されている。この液晶パネル７は、リアフレーム１の四周縁に取付けられた合成樹脂製のモールドフレーム８の内周縁に支持され、ベゼル９によって液晶パネル７とリアフレーム１の四周が囲繞されている。なお、図示はしていないが、この液晶パネル７の端縁には、ソースドライバＩＣチップを搭載したチップオンフィルムを介してＸ−基板が接続されると共に、ゲートドライバＩＣチップを搭載したチップオンフィルムを介してＹ−基板が接続されている。

以上のような構成の液晶モジュールは、導光板２の下端面２ｂに一体形成した複数の凸部２ｃの先端面（下端面）をＬＥＤバー３の配線基板３ｂに当接させることによって、導光板２の下端面２ｂと各ＬＥＤ３ａとのクリアランスＣを、凸部２ｃの突出寸法ＡからＬＥＤ３ａの高さ寸法Ｈを差し引いた設計通りの寸法に精度良く保つことができるので、ＬＥＤ３ａから導光板２への入光効率の低下やバラツキ、及び、導光板２の前面からの出光量の減少やバラツキが実質的に生じなくなる。従って、液晶パネル７の表示面の輝度の低下やバラツキを最小限に抑えることができ、設計値での光量確保を基本として設計できるため、ＬＥＤ３ａの個数削減や、光学シート６の積層枚数削減などが可能になって、コストダウンを図ることができる。

上記実施形態の液晶モジュールでは、導光板２をＬＥＤバー３に向かって付勢する手段としてクッション材５を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示すような樹脂バネ５１や、図５に示すような板金バネ５２で導光板２を付勢するようにしてもよい。

図４に示す樹脂バネ５１は、前記モールドフレーム８の外側板８ａに切込み８ｂ，８ｂを設けて樹脂バネ５１を形成し、この樹脂バネ５１の内面に導光板２の端面を押圧する膨出部５１ａを一体に形成したものである。尚、８ｃは成形型を抜くための穴である。
また、図５に示す板金バネ５２は、その基部５２ａを前記モールドフレーム８の外側板８ａの内面に埋め込み、湾曲部５２ｂで導光板２の端面を付勢するようにしたものである。

以上、本発明の液晶モジュールの一実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態のみに限定されるものではなく、例えば、ＬＥＤバー３を導光板２の上端面、左端面、右端面のいずれか一端面に沿って配置し、凸部２ｃを導光板２の上端面、左端面、右端面のいずれか一端面に一体形成して、凸部２ｃの先端面をＬＥＤバー３の配線基板３ｂに当接させるなど、種々の設計的変更態様を許容し得るものである。

１ リアフレーム
２ 導光板
２ｂ 導光板の下端面（一端面）
２ｃ 凸部
２ｄ 導光板の上端面（他端面）
３ ＬＥＤバー
３ａ ＬＥＤ
３ｂ 配線基板
５ クッション材（付勢手段）
５１ 樹脂バネ（付勢手段）
５２ 板金バネ（付勢手段）
６ 光学シート
７ 液晶パネル
８ モールドフレーム

Claims (3)

1. リアフレームの内部に導光板を設けると共に、導光板の一端面に沿って、ＬＥＤを一列に並べて配線基板に搭載してなるＬＥＤバーを、各ＬＥＤと導光板の一端面との間にクリアランスが保たれるように設け、導光板の前面側に光学シートを介して液晶パネルを配置した液晶モジュールにおいて、
   上記導光板の一端面に、突出寸法が等しい複数の凸部を相互間隔をあけて一体に形成し、各凸部の先端面を上記ＬＥＤバーの配線基板に当接させたことを特徴とする液晶モジュール。
2. 上記導光板の他端面を付勢手段で上記ＬＥＤバーに向かって付勢し、上記導光板の一端面に形成した凸部の先端面を上記ＬＥＤバーの配線基板に圧接させたことを特徴とする請求項１に記載の液晶モジュール。
3. 上記付勢手段が、樹脂バネ、板金バネ、クッション材のいずれかであることを特徴とする請求項２に記載の液晶モジュール。

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