JP4726605B2 - 液晶表示装置及び光学シート取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置及び光学シート取付方法に関し、特に画面サイズが大きな液晶表示装置及び該液晶表示装置に好適な光学シート取付方法に関する。

液晶表示装置は、小型、薄型、低消費電力を特徴とし、近年ではその表示品位の向上により、従来のＣＲＴに替わるディスプレイとして普及しつつある。液晶表示装置は、自己発光型のデバイスとは異なり、光源としてのバックライトを必要とし、液晶物質の電気光学特性により決定される光透過率を制御して画像を表示する。

液晶表示装置は、液晶パネルとバックライトとの間隙に光学シートを設けることにより、表示品位の向上が図られている。光学シートを保持する方法として、特許文献１には、光学シートを両面テープを用いることなく、面状発光素子又は導光体と光学シートとを位置決めして固定することができる留め具と、それを用いた照明装置及び液晶表示装置が開示されている。

また、特許文献２には、光学シート、粘着層及び離型シートをこの順で積層した積層体を離型シート剥離位置において弾性支持した状態で、光学シートを貼付ヘッドで保持することにより、光学シートの厚さバラツキを弾性支持によって吸収し、光学シートを所定位置に正確に貼り付ける光学シート貼付方法及びその装置が開示されている。

ところで、液晶表示装置においては、光学シートがバックライトからの熱によって撓み、輝度ムラが発生するという問題があった。そこで、図６に示すように、内壁に反射膜１２２が形成され、前面が開口された直方体状の箱体（バックライトシャーシ）１２１の底面にクリップ１４１を介して冷陰極線放電管（ＣＣＦＬ）１４０が固定されたバックライトに、先端に成型バネ１２６が取り付けられた固定具１２５をバックライトシャーシ１２１にビス１２８で固定することによって、成型バネ１２６が光学シート１３０を押圧して光学シートをバックライトの出射側に取り付ける技術が考案されている。
特開２００４−２３３３８３号公報 特開２００４−８６０７５号公報

しかしながら、図６に示した光学シート取付方法では、成形バネ１２６が必要であり、かつ成形バネ１２６を固定具１２５の先端に取り付ける必要があるので、部品数が多くなるとともに、成形バネ１２６を精度良く取り付けなければならず、高コスト化が避けられないという問題があった。また、成型バネ１２６の取り付けにバラツキが生じた場合、光学シート１３０とバックライトシャーシ１２１との間に、外部のダスト及びカルキなどの侵入経路が発生し、侵入したダストがＣＣＦＬ１４０の表面に付着して発光強度の低下を招く虞があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、周縁部がバックライト側に屈曲している光学シートをバックライトの表面に接するように配置し、屈曲させた周縁部より内側の部分を固定具で押圧し、押圧された状態を保持すべく固定具をバックライトの周縁部に固定することにより、従来より極めて低コストの構成で光学シートを安定的に取り付けることができる光学シート取付方法及び液晶表示装置の提供を目的とする。

また本発明は、光学シートの周縁部に対応した枠体状の固定具の枠内側方向の先端部をバックライト側に屈曲させ、先端部が光学シートの周縁部より内側の部分を押圧する構成とすることにより、光学シートを適度な強度で安定的かつ効率的に押圧することができる液晶表示装置の提供を目的とする。

さらに本発明は、バックライトの基体として、液晶パネル側が開口された直方体状の箱体の対向する２側壁の開口側の辺縁部に溝を設け、固定具の枠外側方向の先端部を溝に嵌挿する構成とすることにより、固定具のバックライトに対するアライメントを行なって、固定具とバックライトとの位置規制を高精度で行なうことができる液晶表示装置の提供を目的とする。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、該液晶パネルの背面に１又は複数の光源を有するバックライトとを備える液晶表示装置において、前記液晶パネル及び前記バックライトの間隙に設けられ、周縁部がバックライト側に屈曲している光学シートと、屈曲している光学シートの周縁部より内側の部分を押圧し、前記バックライトの周縁部に固定された固定具とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、周縁部がバックライト側に屈曲している光学シートが液晶パネル及びバックライトの間隙に設けられ、屈曲している光学シートの周縁部より内側の部分が固定具で押圧され、固定具がバックライトの周縁部に固定されている。これにより、光学シートには、押圧によって生じた変形を復元しようとする復元力が生じ、生じた復元力が固定具に作用し、光学シートの位置を安定的に固定することができる。また、従来と比較して成型バネが不要となり、極めて低コストの構成で光学シートを取り付けることができる。さらに、光学シートは、固定具によってバックライト側に押圧されているので、光学シートとバックライトとの間に隙間ができることはなく、外部のダスト及びカルキなどが光源空間内に侵入することがないので、光源表面へのダスト付着による発光強度の低下を招くことはない。

本発明に係る液晶表示装置は、前記固定具は、前記光学シートの周縁部に対応した枠体状をなし、枠内側方向の先端部がバックライト側に屈曲し、前記先端部が前記光学シートの周縁部より内側の部分を押圧していることを特徴とする。

本発明にあっては、光学シートの周縁部に対応した枠体状の固定具の枠内側方向の先端部がバックライト側に屈曲し、光学シートの周縁部より内側の部分を押圧している。これにより、光学シートを適度な強度で安定的、効率的に押圧して固定することができる。光学シートに作用する力は微弱であり、光学シートが熱膨張した場合であっても、固定具の枠内側方向の先端部に接する光学シートが位置が移動することになって、光学シートにシワが発生することはない。

本発明に係る液晶表示装置は、前記光源は、液晶パネル側が開口され、対向する２側壁の開口側の辺縁部に溝を有する直方体状の箱体に設けられており、前記固定具は、枠外側方向の先端部がバックライト側に屈曲し、前記先端部が前記溝に嵌挿されていることを特徴とする。

本発明にあっては、バックライトの基体として、液晶パネル側が開口された直方体状の箱体の対向する２側壁の開口側の辺縁部に溝を設け、固定具の枠外側方向の先端部を溝に嵌挿する。これにより、固定具とバックライトとの位置規制を高精度で行なうことができる。固定具の枠外側方向の先端部を溝に嵌挿することで位置規制ができるので、組立工程時のバラツキが生じることはない。

本発明に係る光学シート取付方法は、１又は複数の光源を有するバックライトの表面に固定具を用いて光学シートを取り付ける光学シート取付方法において、前記光学シートの周縁部を屈曲させ、屈曲させた周縁部が前記バックライトの表面に接するように光学シートを配置し、屈曲させた光学シートの周縁部より内側の部分を前記固定具で押圧し、押圧された状態を保持するように前記固定具を前記バックライトに固定することを特徴とする。

本発明にあっては、光学シートの周縁部を屈曲させ、屈曲させた周縁部がバックライトの表面に接するように光学シートを配置する。そして、屈曲させた光学シートの周縁部より内側の部分を固定具で押圧し、押圧された状態を保持すべく固定具をバックライトに固定する。これにより、光学シートには、押圧によって生じた変形を復元しようとする復元力が生じ、生じた復元力が固定具に作用し、光学シートの位置を安定的に固定することができる。また、従来と比較して極めて簡単な工程で光学シートを精度良く配置することができる。

本発明によれば、周縁部がバックライト側に屈曲している光学シートをバックライトの表面に接するように配置し、屈曲させた周縁部より内側の部分を固定具で押圧し、押圧された状態を保持すべく固定具をバックライトの周縁部に固定することにより、従来より極めて低コストの構成で光学シートを安定的に取り付けることができる。

本発明によれば、光学シートの周縁部に対応した枠体状の固定具の枠内側方向の先端部をバックライト側に屈曲させ、先端部が光学シートの周縁部より内側の部分を押圧する構成としたので、光学シートを適度な強度で安定的かつ効率的に押圧することができる。

本発明によれば、バックライトの基体として、液晶パネル側が開口された直方体状の箱体の対向する２側壁の開口側の辺縁部に溝を設け、固定具の枠外側方向の先端部を溝に嵌挿する構成としたので、固定具のバックライトに対するアライメントを行なって、固定具とバックライトとの位置規制を高精度で行なうことができる等、優れた効果を奏する。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。

図１は本発明に係る液晶表示装置の外観を示す斜視図、図２は本発明に係る液晶表示装置の内部構成を示す断面図である。

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネル１０と、液晶パネル１０の背面側に設けられたバックライト２０とを備え、液晶パネル１０及びバックライト２０が前面キャビネット５１及び背面キャビネット５２によって形成された空間内に配置されている。前面キャビネット５１には開口部５１ａが設けてあって、開口部５１ａを通じて液晶パネル１０の画像が表示される。液晶パネル１０及びバックライト２０は、液晶パネル１０の外寸と適合する寸法を有する図示しない支持枠に固定されている。支持枠には、支持枠の上下に対向する２辺間を連結するように、上下方向に伸びる２本の支柱が固定され、支柱にスタンド６０が取り付けられている。

液晶パネル１０は、一対の透明板１１，１２が対向配置され、透明板１１，１２の周辺部をシール材１３などで封止することによって生じた間隙に液晶物質１４が充填された構成をしている。もちろん、球状又は柱状のスペーサを用いて液晶ギャップを精度良く保持することが好ましい。一方の透明板１１にはマトリックス状に配置されたＩＴＯ、ＮＥＳＡなどの透明性の画素電極と、画素電極への電荷の供給を制御するためのＴＦＴとが形成されており、他方の透明板１２にはコモン電極と呼ばれる透明性の共通電極が形成されている。ＴＦＴのゲート及びソースは、それぞれゲートドライバ及びソースドライバの各出力段に接続されている。

相互の偏光軸方向が直交した２枚の偏光板１５，１６が、透明板１１，１２の表面にそれぞれ貼付けられており、ゲートドライバから入力されたゲート信号によって各画素電極のオン／オフが制御され、ソースドライバから入力されたデータ信号をオン期間に各画素電極へ印加することによって、画素電極に印加された電圧と対向電極に印加された電圧との電圧差に基づいて、液晶物質１４の光透過率を制御する。

上述したような液晶パネル１０は、液晶パネル１０の前面及び背面の周縁部を２つの挟持部材７１，７２で挟持し、一方の挟持部材７２をビス５７によってバックライト２０に固定する。これにより、液晶パネル１０とバックライト２０との相対位置が変動することはない。

バックライト２０は、前面が開口された直方体状の箱体（バックライトシャーシ）２１を基体とし、バックライトシャーシ２１の内壁に反射膜２２が形成されている。反射膜２２は、例えば、アルミなどの光反射性に優れた材料を蒸着することにより形成される。

また、光源としての複数の線状の冷陰極線放電管（ＣＣＦＬ）４０が横置き状態で縦方向に並置され、自然光に近い白色光が前面に設けられた液晶パネル１０に入射されるようになっている。本例では、ＣＣＦＬ４０が、適宜の位置に設けられたそれ自体公知のクリップ４１によってバックライトシャーシ２１の底面に固定される。なお、白色ＬＥＤ及び／又は複数色のＬＥＤを配置したものをバックライトとして用いてもよい。

バックライトシャーシ２１の周縁部には、軸断面がコの字状の枠体として機能する固定具２５がビス２８によってバックライトシャーシ２１に取り付けられている。固定具２５の枠外側方向の先端部２５ｂは、バックライトシャーシ２１の周縁部に設けた溝２７に嵌挿され、固定具２５とバックライトシャーシ２１との位置を規制する。固定具２５の枠内側方向の先端部２５ａは、光学シート３０の周縁部より内側の部分を押圧するようになっている。

光学シート３０は、例えば、拡散板、拡散シート、Ｒ−ＢＡＦ及びＤ−ＢＡＦなどの積層体である。光学シート３０は、アスペクト比が４：３（又は１６：９）の矩形状であって、周縁部が「く」の字状に屈曲された状態で、固定具２５及びバックライトシャーシ２１に挟持されている。「く」の字状に屈曲された光学シート３０はバネ性を有するので、光学シート３０をバックライトシャーシ２１に適度の強度で安定的に押圧することができる。

また、光学シート３０の先端は、固定具２５によってバックライトシャーシ２１側に押圧されているので、光学シート３０の先端とバックライトシャーシ２１との間に隙間ができることはない。したがって、外部のダスト及びカルキなどがＣＣＦＬ４０が並置された空間内に侵入することがないので、ＣＣＦＬ４０表面へのダスト付着による発光強度の低下を招くことはない。

図３は本発明に係る液晶表示装置における光学シートの熱膨張時の状態を示す図であり、図３（ａ）はバックライトの使用前、すなわちＣＣＦＬ４０点灯前の状態を、図３（ｂ）はバックライトの使用中、すなわちＣＣＦＬ４０点灯中の状態をそれぞれ示している。

光学シート３０は、ＣＣＦＬ４０からの距離が数ｃｍ程度の位置に設けられていることから、ＣＣＦＬ４０の点灯に伴って発生する熱（図３において波線で示す）の影響を受けて、光学シート３０´に熱膨張する。光学シート自体のバネ性によって光学シートの位置が保持されていることから、光学シートに作用する力は微弱である。したがって、光学シートが熱膨張した場合は、固定具２５の枠内側方向の先端部２５ａに接する光学シートの位置がＸ１からＸ２に移動するので、光学シートにシワが発生することはない。

図４は本発明に係る光学シート取付方法を示す説明図である。
まず、光学シート３０の周縁部を屈曲させ、光学シート３０をバックライトシャーシ２１の光出射面側に配置する（図４（ａ））。ここでは、光学シート３０の周縁部が６０度屈曲されている場合を示したが、光学シートの外寸、強度及び温度特性などによって屈曲形状を適宜決定する。

次いで、固定具２５の枠外側方向の先端部２５ｂがバックライトシャーシ２１の周縁部に設けた溝２７に嵌挿された状態で、固定具２５をバックライトシャーシ２１の周縁部に配置する（図４（ｂ））。この工程は、固定具２５のバックライトシャーシ２１に対するアライメントを行なう工程であって、固定具２５の枠内側方向の先端部２５ａは、光学シート３０の周縁部より内側の部分に接するようになっており、この時点では、固定具２５から光学シート３０の周縁部に力は作用していない。

そして、ビス２８を用いて、固定具２５をバックライトシャーシ２１の周縁部に固定する（図４（ｃ））。ビス２８を螺嵌することによって、固定具２５の枠内側方向の先端部２５ａが光学シート３０の周縁部より内側の部分を押圧し、光学シート３０は「く」の字状に屈曲される。光学シート３０が押圧された場合、光学シート３０が変形し、光学シート３０には変形を復元しようとする復元力が生じる。この復元力が固定具２５の先端部２５ａに作用し、光学シート３０は固定具２５及びバックライトシャーシ２１で挟持される。

以上詳述したように、本発明の主旨は、光学シート３０を屈曲することによって生じるバネ性を利用し、光学シート３０を適度な強度で取り付けることにある。これにより、図６に示した従来構成のものと比較して成型バネが不要となり、極めて低コストの構成で光学シート３０を取り付けることができる。また、光学シート３０は、固定具２５によってバックライトシャーシ２１に押圧されているので、光学シート３０とバックライトシャーシ２１との間に、ダスト及びカルキなどの光源空間内への侵入経路が発生することはなく、光源表面へのダスト付着を防止することができる。

なお、本実施の形態では、光源としての複数のＣＣＦＬ４０が並置された直下型のバックライト２０について説明したが、サイド型のバックライトなど、バックライト方式について限定されるものではなく、液晶パネル及びバックライトの間隙に光学シートが設けられたものについて適用可能である。

例えば、図５に示すように、ＣＣＦＬ４０をバックライトシャーシ２１の側部に配置し、ＣＣＦＬ４０からの発光を、アクリル樹脂などの導光板４５を用いて光を光出射面から出射するサイド型のバックライトにおいても、図２と同様、光学シート３０の周縁部より内側の部分を、固定具２５の枠内側方向の先端部２５ａによって押圧し、固定具２５の枠外側方向の先端部２５ｂを、バックライトシャーシ２１の周縁部に設けた溝２７に嵌挿する。これによって、同様の効果が奏することができる。

本発明に係る液晶表示装置の外観を示す斜視図である。 本発明に係る液晶表示装置の内部構成を示す断面図である。 本発明に係る液晶表示装置における光学シートの熱膨張時の状態を示す図である。 本発明に係る光学シート取付方法を示す説明図である。 本発明に係る液晶表示装置の他の内部構成を示す断面図である。 従来の光学シートの取付状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 液晶パネル
２０ バックライト
２１ バックライトシャーシ
２５ 取付部
２５ａ 先端部（枠内側方向の先端部）
２５ｂ 先端部（枠外側方向の先端部）
２７ 溝
３０ 光学シート
４０ ＣＣＦＬ

Claims (4)

1. 液晶パネルと、該液晶パネルの背面に１又は複数の光源を有するバックライトとを備える液晶表示装置において、
   前記液晶パネル及び前記バックライトの間隙に設けられ、周縁部がバックライト側に屈曲している光学シートと、
   屈曲している光学シートの周縁部より内側の部分を押圧し、前記バックライトの周縁部に固定された固定具と
   を備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記固定具は、前記光学シートの周縁部に対応した枠体状をなし、枠内側方向の先端部がバックライト側に屈曲し、前記先端部が前記光学シートの周縁部より内側の部分を押圧していること
   を特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記光源は、液晶パネル側が開口され、対向する２側壁の開口側の辺縁部に溝を有する直方体状の箱体に設けられており、
   前記固定具は、枠外側方向の先端部がバックライト側に屈曲し、前記先端部が前記溝に嵌挿されていること
   を特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. １又は複数の光源を有するバックライトの表面に固定具を用いて光学シートを取り付ける光学シート取付方法において、
   前記光学シートの周縁部を屈曲させ、
   屈曲させた周縁部が前記バックライトの表面に接するように光学シートを配置し、
   屈曲させた光学シートの周縁部より内側の部分を前記固定具で押圧し、押圧された状態を保持するように前記固定具を前記バックライトに固定すること
   を特徴とする光学シート取付方法。

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