JP4368265B2 - 表示装置用フレーム、バックライトユニット及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置用フレーム、バックライトユニット及び表示装置に関する。より詳しくは、ハーネス等の部材を内部に配置することが可能な構造を有し、冷陰極ランプを使用した液晶表示装置等に好適に用いることができる表示装置用フレーム、並びに、それを備えたバックライトユニット及び表示装置に関するものである。

近年、表示装置においては薄型化が進展しており、中でも、液晶表示装置は、小型・薄型軽量・低消費電力等の特徴を有することから、幅広い分野で利用されている。このような液晶表示装置としては、液晶パネルを背面（表示面の反対側）から面状に光照射するための光源装置ユニット、いわゆるバックライトユニットを背面に備えるものが広く用いられている。バックライトユニットは、一般的には、液晶表示装置の背面を形成する金属製のフレーム（下側ケース）、バックライト、バックライトに電力を供給するハーネス等の配線部材、及び、導光板等の各種光学部材を含んで構成される。このようなバックライトユニットの下側ケースでは、ハーネス等の配線部材を表示領域外の外縁近傍に固定する必要がある。固定方法が適切でなく、例えば、ハーネスが損傷を受けて内部の導電部が露出した場合には、リークの原因となり、バックライトを充分に機能させることができなくなってしまう。

従来では、ハーネス等の配線部材の固定は、図６に示すように、アウトサート成形（Ｏｕｔｓｅｒｔ Ｍｏｌｄｉｎｇ）法を用いて作製された樹脂製の固定具５２を設けることにより行われていた（例えば、特許文献１参照。）。このような樹脂製の固定具５２により固定すれば、ハーネス等の配線部材を傷つけることなく、下側ケースの外縁近傍に固定することが可能である。また、アウトサート成形法によれば、下側ケースの薄型化・軽量化・高精度化・放熱特性の向上等を実現することができる。しかしながら、アウトサート成形法により固定具を作製する場合には、樹脂加工用の金型等が必要となる。そのため、アウトサート成形法で固定具を形成した場合、表示装置の製造コストの高額化を引き起こしてしまうという点で改善の余地があった。
特開２００２−２６８０６３号公報（第１、２、７頁、第５図）

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、表示装置を構成するハーネス等の部材を傷つけることなく、安価な方法で外縁近傍に固定することができる表示装置用フレーム、それを備えたバックライトユニット及び表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、ハーネス等の表示装置を構成する部材を傷つけることなく保持することができると共に、安価に形成することができる固定部を備えた表示装置用フレームについて種々検討した結果、従来では、高価なアウトサート法により固定部を作製していたため、製造コストが上昇していたことに着目した。そこで、フレーム本体部の金属板と一部が接続されつつ、側面部と同方向に突出した構造を有する固定部であれば、アウトサート法を用いることなく固定部を安価に作製することが可能となることを見いだした。また、表示装置用フレームの側面部近傍に設けられ、被固定部材を側面部と狭持したときに、端部で金属板と被固定部材とが非接触状態となる構造を有する固定部であれば、ハーネス等の部材を傷つけることなく、外縁近傍に固定することができることを見いだした。更に、これらの構造を組み合わせた固定部とすることで、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、金属板により構成されるフレーム本体部と、フレーム本体部の一方の主面法線方向に金属板の外縁が折り曲げられてなる構造を有する側面部と、表示装置を構成する被固定部材を保持する固定部とを備える表示装置用フレームであって、上記固定部は、フレーム本体部の金属板と一部が接続されつつ、側面部と同方向に突出した構造を有し、かつ、側面部近傍に設けられ、被固定部材を側面部と狭持したときに、端部で金属板と少なくとも１つの被固定部材とが非接触状態となる構造を有する表示装置用フレームである。
以下に本発明を詳述する。

本発明の表示装置用フレームは、フレーム本体部と、側面部と、表示装置を構成する被固定部材を保持する固定部とを備えるものである。本発明の表示装置用フレームの構成としては、このような構成要素を必須として形成されるものである限り、その他の構成要素を含んでいても含んでいなくてもよく、特に限定されるものではない。なお、本発明において、「フレーム」とは、一般に「ケース」や「ベゼル」と呼ばれるものであってもよい。
上記フレーム本体部は、金属板により構成され、表示装置用フレームの底面を形成するものであり、その一方の主面上に（主面法線方向に）表示装置を構成する種々の部材が積載される。上記側面部は、フレーム本体部の一方の主面法線方向に金属板の外縁が折り曲げられてなる構造を有し、表示装置用フレームの側面（外縁）を形成するものである。フレーム本体部及び側面部は、金属板の外縁をプレス成形等で折り曲げることにより同時に形成することができる。フレーム本体部の主面と側面部の主面とは、通常では、略９０°の角度にされる。フレーム本体部及び側面部を構成する金属板の材質としては、ステンレス鋼等の鉄合金等を用いることができるが、フレームの薄型化・軽量化の観点から、アルミニウム、マグネシウム、それらの金属からなる各種合金等を用いることが好ましい。なお、フレーム本体部を構成する金属板は平坦であることが好ましい。フレーム本体部及び側面部の主面形状としては矩形が好ましい。フレーム本体部の主面には、放熱や軽量化の観点から、固定部の形成時に設けられる開口領域以外にも、開口領域が設けられていてもよい。また、側面部には、嵌め合い穴等が設けられていてもよい。上記固定部は、表示装置を構成する種々の部材を保持するために設けられるものであり、通常は、フレーム本体部上に配置される。本発明において、固定部の数は、特に限定されるものではない。

本発明における固定部は、フレーム本体部の金属板と一部が接続されつつ、側面部と同方向に突出した構造を有する。従って、本発明においては、例えば、フレーム本体部を構成する金属板の一部（側面部近傍に位置する部分）をフレーム本体部と一部が接続されるように切断した後、プレス成形等により、当該部分を側面部と同方向、すなわちフレーム本体部の一方の主面法線方向に押し上げることで、フレーム本体部に対し突出させて形成することができる。このように本発明においては、フレーム本体部、側面部及び固定部を同じ金属板により形成することができるので、アウトサート法を用いることなく（アウトサートレスで）、安価に固定部を作製することができる。また、固定部は、金属板のみからなるものでなくてもよく、例えば、固定部により保持する表示装置の構成部材（被固定部材）の損傷を防止するために、樹脂からなる被覆材（カバー）が取り付けられたものであってもよい。中でも、被固定部材がフレーム外に引き出される出口近傍の固定部は、被固定部材が固定部と擦れ易いため、樹脂からなる被覆材が好適に用いられる。

また、本発明における固定部は、側面部近傍に設けられ、被固定部材を側面部と狭持したときに、端部で金属板と少なくとも１つの被固定部材とが非接触状態となる構造を有するものである。これにより、表示装置の構成部材を傷つけることなくフレーム本体部の外縁に固定することができる。
固定部と側面部とにより挟持される被固定部材としては、例えば、ハーネス等の配線部材や冷陰極ランプ等が挙げられる。端部が少なくとも１つの被固定部材に非接触状態となる固定部の構造としては、端部が非接触状態となる被固定部材を保持する側の反対方向に向けられた構造や、樹脂からなる被覆材（カバー）が取り付けられた構造等が挙げられる。端部が非接触状態となる被固定部材を保持する側の反対方向に向けられた構造としては、例えば、図５に示すような、凹凸形状の面を有し、端部がハーネス等の被固定部材を保持する外縁側の反対方向（内側）に向けられた形態の固定部１２等が挙げられる。樹脂からなる被覆材（カバー）が取り付けられた構造としては、直線形状の１対の金属突起に樹脂からなる被覆材（カバー）が取り付けられた形態の固定部３２等が挙げられる。なお、固定部と側面部との距離（間隔）は、被固定部材の寸法に応じて適宜設定される。

以下、本発明の表示装置用フレームにおける好ましい形態について詳しく説明する。
上記固定部は、端部がフレーム本体部の中心方向に折り曲げられた形状を有することが好ましい。これにより、部材固定時における固定部の端部と被固定部材との非接触状態を好適に実現することができる。なお、フレーム本体部の中心方向とは、一方向を特に限定して指すものではなく、固定部における側面部側と反対側の方向を広く指すものである。

上記固定部は、側面部と対向する面が凹凸形状を有することが好ましい。これにより、被固定部材は、固定部と面で接触するのではなく、固定部の折れ曲がった点（凸部）で接触して固定されるため、被固定部の寸法（幅）に応じた側面部−固定部間の間隔調整を容易に行うことができる。また、固定部の面の凹凸度合いを調整することにより、固定部の両側において部材を固定することができる。例えば、固定部の一方の面（側面部側）でハーネスを固定し、他方の面（フレーム本体部の中心側）で導光板を固定することが可能となる。凹凸形状の面を有する固定部の形状としては特に限定されず、Ｍ字形状、Ｗ字形状等が挙げられるが、端部が凹凸形状の凹部（谷）と凸部（山）との間に位置する形状を有することが好ましい。これにより、図１（ｂ）に示すように、固定部の両側に部材を固定する際に、固定部の端部が双方の部材に接触して被固定部材に損傷を与えることを防止することができる。なお、固定部における凹凸の数等は特に限定されるものではない。

上記固定部は、フレーム本体部の少なくとも１つの隅部近傍に配置されることが好ましい。これにより、通常では表示領域に含まれないフレーム本体部の少なくとも１つのいずれかの隅部近傍において、表示装置を構成する部材（被固定部材）を固定することができる。フレーム本体部の隅部に形成される固定部の形状としては、亀甲括弧形状、パーレン括弧形状等が挙げられる。
なお、本明細書において、フレーム本体部の隅部とは、フレーム本体部の単なる外縁を表すのではなく、例えばフレーム本体部が４角形であれば、その４隅を表すものである。従って、フレーム本体部が８角形であれば、フレーム本体部の隅部は、８つ存在することとなる。

本発明はまた、上記表示装置用フレーム、配線部材及び導光板を必須として構成されるバックライトユニットであって、上記バックライトユニットは、配線部材と導光板とが表示装置用フレームの固定部により保持されたものであるバックライトユニットでもある。このようなバックライトユニットによれば、配線部材及び導光板を固定するための固定部を安価に形成することができるため、バックライトユニットの製造コストを削減することができる。また、固定時において固定部の端部で金属板と配線部材とが非接触状態であるため、配線部材の損傷によるリーク等の故障を低減することができる。更に、固定部の端部で金属板と導光板とが非接触状態となる構造を有する場合には、導光板の損傷によるゴミの発生を防止することができ、表示装置の表示品位の低下を防止することができる。上記配線部材としては、例えば、ハーネス等が挙げられ、具体的には、銅、アルミニウム等からなる金属線の表面を樹脂等により被覆したもの等が挙げられる。配線部材は、通常は、表示装置用フレーム内の外縁に配置される。上記導光板は、通常は、表示装置用フレームのフレーム本体部上に積載される。導光板の材質としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられ、その断面形状としては、矩形、楔形等が挙げられる。バックライトユニットでは、配線部材を外部電源と電気的に接続し、配線部材を介して冷陰極ランプ等のバックライトに給電することにより、バックライトを点灯させ、更にバックライトの射出光を導光板に入射させ、当該導光板内で多重反射等をさせることにより、表示装置用フレームの上面側にて面状出射光を得ることができる。

本発明は更に、上記表示装置用フレームと、配線部材と、導光板と、１枚以上の光学シートとを必須として構成されるバックライトユニットであって、上記バックライトユニットは、配線部材と、導光板と、１枚以上の光学シートとが表示装置用フレームの固定部により保持されたものであるバックライトユニットでもある。このようなバックライトユニットによれば、配線部材、導光板及び光学シートを固定するための固定部を安価に形成することができるため、バックライトユニットの製造コストを削減することができる。また、上記固定部は端部で金属板と被固定部材とが非接触状態となるように形成されているため、固定時における被固定部材の損傷を防ぐことができる。上記光学シートとしては、表示装置用フレームの上面側にて得られる面状出射光の光学特性を制御することができるものが好ましく、具体的には、例えば、拡散シート、レンズ（プリズム）シート、反射シート、電磁波遮蔽シート等が挙げられる。拡散シートによれば、バックライトの出射光の均一性を高めることができる。また、レンズ（プリズム）シートによれば、バックライトの出射光の光強度を高めることができる。

本発明はそして、上記表示装置用フレームを表示面の反対側に備えてなる表示装置でもある。表示装置としては、例えば、液晶表示装置、有機エレクトロルミネセンス表示装置等が挙げられ、中でも、液晶表示装置が好適である。このような表示装置によれば、安価な方法で作製された本発明の表示装置用フレームを用いて、表示装置のバックライトユニットを構成する各種部材をフレーム内の所定の位置に傷つけることなく固定することができるため、表示装置の製造コストを削減することができるとともに、各種部材の損傷による表示欠陥や表示品位の低下を軽減することができる。本発明の表示装置の好ましい形態としては、本発明のバックライトユニットを備えてなる形態等が挙げられる。

本発明の表示装置用フレームによれば、表示装置を構成する被固定部材を保持する固定部が、フレーム本体部の金属板と一部が接続されつつ、側面部と同方向に突出した構造を有することから、アウトサート成形法等を用いずに安価な方法により固定部を形成することが可能であるとともに、固定時において、その端部で金属板と少なくとも１つの被固定部材とが非接触状態となる構造を有することから、被固定部材を傷つけることなく所定の位置に固定することができる。

以下に実施形態を掲げ、本発明について図面を参照して更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではない。

〔実施形態１〕 バックライトユニットの構造
図１（ａ）は、本発明に係る実施形態１のバックライトユニットの隅部近傍の構成を表示面側から見て模式的に示す上面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）中の点線で囲んだ固定部１２及び１３の周辺領域を拡大して模式的に示す上面図である。なお、図１では、フレーム本体部１０、側面部１１及び固定部１２により構成される表示装置用フレームと、固定部１２により保持されるハーネス（配線部材）１４及び導光板１５を除くバックライトユニットの構成部材については、図示を省略している。
実施形態１のバックライトユニット１００は、図１（ａ）に示すように、フレーム本体部１０の側縁部において、フレーム本体部１０の金属板と一部が接続されるように開口部１２’を切り取ってプレス成形することにより、直線部分固定用の凹凸形状の面を有する固定部１２が形成され、フレーム本体部１０の隅部において、フレーム本体部１０の金属板と一部が接続されるように開口部１３’を切り取ってプレス成形することにより、折り曲げ部分固定用の両端が折り曲げられた固定部１３が形成されている。また、固定部１２と側面部１１とにより、ハーネス（配線部材）１４が挟持されている。更に、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、導光板１５がフレーム本体部１０の側縁部に形成された固定部１２の谷の部分１２ｃと、フレーム本体部１０の隅部に形成された固定部１３の内側の面とにより固定されている。このような実施形態１のバックライトユニットによれば、固定部１２，１３は、プレス成形により安価に形成することができるため、アウトサート成形法により作製された固定部を備える従来のバックライトユニットに比べて、製造コストを削減することができる。また、ハーネス１４及び導光板１５を固定した状態において、固定部１２,１３の端部で金属板とハーネス１４及び導光板１５とが非接触状態となることから、ハーネス１４及び導光板１５を傷つけることなく固定することができる。更に、固定部１２は凹凸形状の面を有するため、図２に示すようなハーネス１４と固定部１２とが面で接触するような形態に比べて、側面部１１と固定部１２との間隔を調節するのが容易である。そして、フレーム本体部１０の隅部に固定部１３が設けられることにより、ハーネス１４を表示領域外に配置することができ、耐震性・耐振動性を向上することも可能である。なお、フレーム本体部１０の側縁部に形成された固定部１２は、ハーネス１４と導光板１５とをまとめて固定するものであるので、“Ｍ”の字の形になるように凹凸が形成されているが、形状はこれに限定されない。例えば、凹凸の数がもっと多くてもよいし、隅部に形成された固定部１３と同様に凹凸のない形状であってもよい。

〔実施形態２〕 液晶表示装置
図３は、本発明に係る実施形態２の液晶表示装置の構成を模式的に示す分解斜視図である。また、図４（ａ）は、実施形態２の液晶表示装置を構成するバックライトユニットの全体構成を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）中の点線で囲んだ固定部１２及び１３の周辺領域を拡大して模式的に示す斜視図である。
実施形態２の液晶表示装置は、図３に示すように、裏ベゼル（表示装置用フレーム）５上に、反射シート（光学シート）１７と、バックライト部１６と、導光板１５と、複数の光学シート１８ａ，１８ｂと、フレーム１９とを備えてなるバックライトユニット１００と、液晶パネル２０と、表ベゼル２１とをこの順に積載して構成される。
以下、裏ベゼルの作製方法及び液晶表示装置の組み立て方法について図３及び４を参照して説明する。
まず、裏ベゼル５用の金属板を用意し、プレス成形によりフレーム本体部１０、側面部１１及び固定部１２，１３を形成する。このとき、フレーム本体部１０の側縁部には、図４（ｂ）に示すような直線部分固定用の凹凸形状の固定部１２を形成し、フレーム本体部１０の隅部には、図４（ｃ）に示すような折り曲げ部分固定用の亀甲括弧形状の固定部１３を形成する。次に、裏ベゼル５上に、側辺の一部がバックライト部１６の冷陰極ランプ１４’を囲むことができるように折り曲げられた反射シート１７を積載する。このとき、反射シート１７は固定部１２のベゼル中心側に固定される。次いで、反射シート１７上にバックライト部１６を積載する。このとき、バックライト部１６を構成する冷陰極ランプ１４’及びハーネス１４は裏ベゼル５において、固定部１２，１３と側面部１１との間に狭持され、固定される。その後、導光板１５、拡散シート１８ａ及びレンズシート１８ｂをこの順に積載する。このとき、これらの部材は裏ベゼル５において、固定部１２，１３のベゼル中心側に固定される。なお、本実施形態においては、導光板１５上に光学シートとして拡散シート１８ａ及びレンズシート１８ｂが合わせて２枚配置されているが、導光板１５上に配置される光学シートの枚数は特に限定されず、通常では、１〜５枚配置される。その後、フレーム１９を被せて図４（ａ）に示すようなバックライトユニット１００を完成させる。次に、液晶パネル２０を積載し、最後に表ベゼル２１を裏ベゼル５と嵌め合わせることで、液晶表示装置が完成する。実施形態２の液晶表示装置によれば、各種装置部材が裏ベゼル５の固定部１２，１３によって所定の位置に固定されているため、良好な表示を実現することができる。

（ａ）は、本発明に係るバックライトユニットの隅部近傍の構成を表示面側から見て模式的に示す上面図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）中の点線で囲んだ固定部１２及び１３の周辺領域を拡大して示す上面図である（実施形態１）。 本発明に係るバックライトユニットに備えられた固定部１２がとり得る他の形状例を示した上面図である。 本発明に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す分解斜視図である（実施形態２）。 （ａ）は、実施形態２の液晶表示装置を構成するバックライトユニットの全体構成を模式的に示す斜視図であり、（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）中の点線で囲んだ固定部１２及び１３の周辺領域を拡大して模式的に示す斜視図である。 本発明の表示装置用フレームにおける固定部の構造の一例を示す斜視模式図である。 従来のアウトサート成形法で作製された表示装置用フレームの要部構成を示す斜視模式図である。

符号の説明

５：裏ベゼル（表示装置用フレーム）
１０、５０：フレーム本体部
１１、５１：側面部
１２、３２：（側縁部に形成された）固定部
１２’：固定部１２形成用の開口部
１２ａ：固定部１２の端部
１２ｂ：固定部１２の凸部
１２ｃ：固定部１２の凹部
１３：（隅部に形成された）固定部
１３’：固定部１３形成用の開口部
１４：ハーネス（配線部材）
１４’：冷陰極ランプ
１５：導光板
１６：バックライト部
１７：反射シート（光学シート）
１８ａ：拡散シート（光学シート）
１８ｂ：レンズシート（光学シート）
１９：上部フレーム
２０：液晶パネル
２１：表ベゼル
５２：アウトサート成形法により形成された固定具
５２’：固定具５２形成用の開口部
１００：バックライトユニット

Claims (9)

1. 金属板により構成されるフレーム本体部と、フレーム本体部の一方の主面法線方向に金属板の外縁が折り曲げられてなる構造を有する側面部と、表示装置を構成する被固定部材を保持する固定部とを備える表示装置用フレームであって、
   該固定部は、側面部近傍に位置する金属板の一部をフレーム本体部と一部が接続されるように切り取って、側面部と同方向に押し上げた構造を有し、かつ、被固定部材を側面部と挟持したときに、固定部の端部を構成する金属板と少なくとも１つの被固定部材とが非接触状態となる構造を有する
   ことを特徴とする表示装置用フレーム。
2. 前記固定部は、端部がフレーム本体部の中心方向に折り曲げられた形状を有することを特徴とする請求項１記載の表示装置用フレーム。
3. 前記固定部は、側面部と対向する面が凹凸形状を有することを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置用フレーム。
4. 前記固定部は、端部が凹凸形状の凹部と凸部との間に位置する形状を有することを特徴とする請求項３記載の表示装置用フレーム。
5. 前記固定部は、フレーム本体部の少なくとも１つの隅部近傍に配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の表示装置用フレーム。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置用フレーム、配線部材及び導光板を必須として構成されるバックライトユニットであって、
   該配線部材は、表示装置用フレームの固定部と側面部とに挟持され、
   該導光板は、表示装置用フレームの固定部における側面部に対向する面とは反対側の面に接して保持される
   ことを特徴とするバックライトユニット。
7. 請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置用フレームと、配線部材と、導光板と、１枚以上の光学シートとを必須として構成されるバックライトユニットであって、
   該配線部材は、表示装置用フレームの固定部と側面部とに挟持され、
   該導光板及び該光学シートは、表示装置用フレームの固定部における側面部に対向する面とは反対側の面に接して保持される
   ことを特徴とするバックライトユニット。
8. 請求項１〜５のいずれかに記載の表示装置用フレームを表示面の反対側に備えてなることを特徴とする表示装置。
9. 前記表示装置は、液晶表示装置であることを特徴とする請求項８記載の表示装置。

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