WO2014065063A1 - バックライト及び表示装置 - Google Patents

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WO2014065063A1
WO2014065063A1 PCT/JP2013/075833 JP2013075833W WO2014065063A1 WO 2014065063 A1 WO2014065063 A1 WO 2014065063A1 JP 2013075833 W JP2013075833 W JP 2013075833W WO 2014065063 A1 WO2014065063 A1 WO 2014065063A1
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guide plate
light guide
frame
surface portion
opening
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PCT/JP2013/075833
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寿史 渡辺
龍三 結城
壮史 石田
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シャープ株式会社
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    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133615Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Definitions

  • the present invention relates to a backlight having a light guide plate arranged in a frame and a display device using the backlight.
  • Patent Document 1 A conventional display device is disclosed in Patent Document 1.
  • This display device is provided with a backlight on the back surface of the liquid crystal panel.
  • a light guide plate assembly in which a plurality of light sources are arranged on a peripheral surface of a rectangular light guide plate made of a transparent member is held by a metal frame. Light emitted from the light source enters the light guide plate and is guided, and illumination light for illuminating the liquid crystal panel is emitted from the front surface of the light guide plate.
  • the frame has a peripheral surface portion erected from the peripheral edges of the four sides of the bottom surface portion facing the back surface of the light guide plate, and an upper surface portion bent inward from the upper end of each peripheral surface portion.
  • the peripheral surface portion on one side is pivotally supported with respect to the bottom surface portion, and the peripheral surface portions on the other three sides are formed integrally with the bottom surface portion by bending the metal plate.
  • the pair of opposed peripheral surface portions including the peripheral surface portion pivotally supported by the bottom surface portion is higher in height from the bottom surface portion than the peripheral surface portions of two sides orthogonal to these.
  • the light guide plate assembly is slid between the two peripheral surface portions facing each other from the end surface opened by the rotation of the peripheral surface portion of one side of the frame and inserted to a position covered by the upper surface portion of the three sides.
  • the opened peripheral surface portion is arranged at a position where it stands, and the light guide plate assembly is covered with the upper surface portions of the four sides.
  • the liquid crystal panel is slid and inserted between the peripheral surfaces of the two sides having a high height. Thereby, the liquid crystal panel and the backlight are integrally held by the frame.
  • Display devices are used for mobile terminal devices and the like, and there is a great need for thinning and narrowing the frame around the display area.
  • the frame is easily bent when the metal frame is thinly formed for thinning or narrowing the frame. For this reason, it is difficult to slide and insert the light guide plate assembly into the frame, which increases the number of manufacturing steps.
  • the deflected frame and the light guide plate slide, and the light guide plate may be damaged, or the edge of the light guide plate may be broken to leave fragments.
  • a bright spot and a black spot generate
  • An object of the present invention is to provide a backlight capable of reducing the number of manufacturing steps and obtaining uniform illumination light, and a display device using the backlight.
  • the present invention includes a frame having an opening on an upper surface and formed in a substantially rectangular shape in plan view, a light guide plate, and a light source attached to an incident surface formed on a peripheral surface of the light guide plate. And a light guide plate assembly disposed in the frame, wherein the frame guides light incident on the light guide plate from the light source and emits illumination light from the opening.
  • the outer shape of the light guide plate assembly is smaller than that of the opening.
  • a frame made of a metal plate is formed with a peripheral surface portion and an upper surface portion by bending.
  • the periphery of the opening is formed by the inner edge of the upper surface, and the light guide plate assembly is housed in the frame through the opening.
  • the light emitted from the light source enters the light guide plate from the incident surface and is guided, and illumination light is emitted through the opening.
  • the present invention is characterized in that the backlight having the above-described structure includes an optical sheet disposed on the light guide plate, and the upper surface of the optical sheet is disposed below the lower surface of the upper surface portion.
  • the light guide plate and the optical sheet have a protruding portion that protrudes from a circumferential surface orthogonal to the incident surface, and the upper surface portion is fitted to the protruding portion.
  • the protrusion has a groove, and the protrusion inserted into the fitting groove is arranged to face the upper surface by sliding the light guide plate assembly.
  • the present invention is characterized in that in the backlight having the above-described configuration, a plurality of the protruding portions are provided, and the protruding portions are arranged asymmetrically with respect to a center line orthogonal to the incident surface of the light guide plate.
  • the frame has an inner peripheral portion that is bent downward from an inner edge of the upper surface portion.
  • the present invention is characterized in that in the backlight configured as described above, the upper surface portion is formed on four sides of the frame.
  • a frame having an opening on the upper surface and formed in a substantially rectangular shape in plan view, and a light source attached to a light guide plate and an incident surface formed on one circumferential surface of the light guide plate
  • the frame is bent from the bottom of the light guide plate by bending the metal plate, the peripheral surface standing from the periphery of the bottom surface, and the periphery of the opening is bent from the upper end of the peripheral surface
  • An upper surface portion to be The upper surface portion is formed on four sides of the frame, and the width of the light guide plate between two sides orthogonal to the incident surface is larger than the width of the opening between the two sides, and the curvature of the frame causes the
  • the light guide plate assembly is housed in the frame.
  • the present invention is characterized in that, in the backlight having the above configuration, the thickness of the metal plate is set to 0.03 mm to 0.2 mm.
  • the display device of the present invention is characterized by including the backlight having the above-described configuration and a display panel disposed to face the opening.
  • the display device of the present invention includes the backlight having the above-described configuration and a display panel disposed opposite to the opening by a double-sided adhesive tape attached to the upper surface, and the outer periphery of the fitting groove is the both surfaces It is arranged inside the outer periphery of the adhesive tape.
  • the present invention is characterized in that, in the display device having the above-described configuration, a transparent member is provided which is disposed on the upper surface of the display panel and has a peripheral portion formed into a curved surface.
  • a frame made of a metal plate has a peripheral surface portion standing from the peripheral edge of the bottom surface portion, and the peripheral portion of the opening portion is formed by the upper surface portion bent from the upper end of the peripheral surface portion. It is formed smaller than the part.
  • a frame made of a metal plate has a peripheral surface portion erected from the peripheral edge of the bottom surface portion, and the peripheral surface of the four sides of the opening is formed by the upper surface portion bent from the upper end of the peripheral surface portion.
  • the width of the light guide plate between the two sides is larger than the width of the opening, and the light guide plate assembly is accommodated in the frame by the curvature of the frame.
  • the disassembled perspective view which shows the display apparatus of 1st Embodiment of this invention.
  • Side surface sectional drawing which shows the display apparatus of 1st Embodiment of this invention.
  • Front sectional view showing the display device of the first embodiment of the present invention.
  • the perspective view which shows the backlight of the display apparatus of 1st Embodiment of this invention.
  • AA sectional view of FIG. The perspective view which shows the backlight of the display apparatus of 2nd Embodiment of this invention.
  • Front sectional drawing which shows the backlight of the display apparatus of 3rd Embodiment of this invention.
  • Front sectional drawing which shows the backlight of the display apparatus of 4th Embodiment of this invention.
  • Front sectional drawing which shows the backlight of the display apparatus of 5th Embodiment of this invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view, a side sectional view, and a front sectional view showing the display device of the first embodiment.
  • the display device 1 is held in a housing 2 (not shown in FIG. 1) such as a mobile terminal device, and includes a display panel 10 having a rectangular shape in plan view, a backlight 20 and a transparent member 5.
  • the display panel 10 is formed of a liquid crystal panel or the like, and the backlight 20 is disposed to face the back surface of the display panel 10.
  • a circuit board, a battery (both not shown) and the like are accommodated in the housing 2 on the back side of the backlight 20.
  • a pixel substrate 11 on which a pixel electrode is formed and a counter substrate 12 on which a counter electrode is formed are opposed to each other.
  • a liquid crystal 13 is sealed between the pixel substrate 11 and the counter substrate 12 by a sealing seal 14 disposed around the periphery.
  • the frame width Wa of the display device 1 is determined by the sum of the width Wb of the sealing seal 14 and the plate thickness of the housing 2.
  • the pixel substrate 11 and the counter substrate 12 are connected to the circuit substrate via the FPC 18.
  • Optical sheets 15 and 16 made of a polarizing plate, a retardation film, and the like are disposed on the back surface of the pixel substrate 11 and the upper surface of the counter substrate 12, respectively.
  • the transparent member 5 is formed of resin, glass or the like, and is disposed on the upper surface of the display panel 10 by the support of the housing 2.
  • a curved surface portion 5 a is formed on the peripheral portion of the transparent member 5.
  • the thickness t of the transparent member 5 and the radius of curvature r of the curved surface portion 5a have the relationship shown in the expressions (1) and (2), where Wa is the frame width of the display device 1.
  • FIG. 4 shows a perspective view of the backlight 20.
  • FIG. 5 is a front cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • the backlight 20 is configured as an edge light type in which a light source 25 is disposed opposite to a peripheral surface of a thin light guide plate 24, and is covered with a frame 22 made of a metal plate such as stainless steel.
  • the frame 22 has an opening 22a on the top surface, and a bottom surface portion 22b, a peripheral surface portion 22c, and a top surface portion 22d are formed by bending a metal plate.
  • the bottom surface portion 22 b is formed in a rectangular shape that covers the back surface of the light guide plate 24.
  • the peripheral surface portion 22 c is erected from the peripheral edges of the four sides of the bottom surface portion 22 b and forms the peripheral surface of the backlight 20.
  • the upper surface portion 22d is bent from the upper end of the peripheral surface portion 22c and covers the peripheral portion of the upper surface of the backlight 20 to form the periphery of the opening 22a.
  • the backlight 20 is integrated with the display panel 10 by the double-sided pressure-sensitive adhesive tape 21 adhered on the upper surface portion 22d.
  • the inner surface of the peripheral surface portion 22c is subjected to a high reflection process by forming a reflection layer 22f.
  • the reflective layer 22f is formed on the frame 22 by sputtering or plating a thin film such as aluminum or silver.
  • the reflective layer 22f may be formed by printing with white ink.
  • the reflective layer 22f may be formed by arranging a thin sheet subjected to high reflection processing.
  • the inner surface of the frame 22 may be subjected to high reflection processing such as mirror finishing to serve as a reflection layer.
  • the light leaked from the light guide plate 24 and the optical sheet 27 described later can be reflected by the reflective layer 22f (high reflection treatment), so that the light utilization efficiency can be improved and the luminance of the illumination light can be increased.
  • the material of the frame 22 may be a resin as long as a reflective layer having a high light shielding property can be formed.
  • general-purpose resins such as polycarbonate and ABS may be poor due to a decrease in rigidity, it is more desirable to form the frame 22 with a highly rigid resin or metal.
  • the light source 25 is composed of a plurality of LEDs, and opposes an incident surface 24a formed on a circumferential surface of the light guide plate 24 formed in a rectangular shape in the short direction.
  • the light incident from the incident surface 24a is guided through the light guide plate 24 and is emitted from the output surface 24d facing the opening 22a on the upper surface.
  • the display panel 10 is illuminated by the illumination light emitted from the opening 22a. If the incident surface 24a is formed on one side of the light guide plate 24 and the amount of light is insufficient, the incident surface 24a is formed on the two opposite sides of the light guide plate 24, and the light source 25 is disposed opposite to each incident surface 24a. Also good. Further, the light source 25 may be disposed on one or two sides in the longitudinal direction of the light guide plate 24.
  • the light guide plate 24 and the light source 25 form a light guide plate assembly 23 integrated by a holding member (not shown) and are accommodated in the frame 22.
  • the light source 25 is connected to the circuit board via an FPC 28 (see FIG. 2) that passes on the double-sided adhesive tape 21.
  • the double-sided adhesive tape 21 on the side through which the FPC 28 passes may be omitted.
  • the peripheral surface portion 22c of the side frame 22 through which the FPC 28 passes may be omitted, and the peripheral surface portion 22c may be formed on three sides other than the side where the light source 25 is installed.
  • a reflection sheet 26 is disposed on the back surface of the light guide plate 24, and one or a plurality of optical sheets 27 formed of a diffusion sheet, a prism sheet, or the like is disposed on the top surface.
  • the reflection sheet 26 and the optical sheet 27 are formed in substantially the same planar shape as the light guide plate 24.
  • the reflection sheet 26 and the optical sheet 27 may be attached to the light guide plate 24 with a double-sided adhesive tape.
  • a plurality of fitting grooves 22e are formed in the upper surface portion 22d of the frame 22.
  • a plurality of protrusions 24 c that fit into the fitting grooves 22 e are provided on the peripheral surface 24 b of the light guide plate 24.
  • a plurality of projecting portions 26 c that fit into the fitting grooves 22 e are provided on the peripheral surface 26 b of the reflection sheet 26.
  • a plurality of protrusions 27 c that fit into the fitting grooves 22 e are provided on the peripheral surface 27 b of the optical sheet 27.
  • the protrusions 24c, 26c, and 27c protrude from the peripheral surfaces 24b, 26b, and 27b orthogonal to the incident surface 24a of the light guide plate 24, and are disposed asymmetrically with respect to the center line C orthogonal to the incident surface 24a.
  • the outer periphery of the fitting groove 22e is arranged on the inner side of the outer periphery of the double-sided pressure-sensitive adhesive tape 21 adhered on the upper surface portion 22d. Thereby, the light leakage from the fitting groove 22e can be prevented.
  • the outer shape of the light guide plate assembly 23 including the light guide plate 24 is formed smaller than the opening 22a, and the light guide plate assembly 23 is accommodated in the frame 22 through the opening 22a. That is, the outer surface of the light source 25 is disposed on the inner side of the peripheral edge of one side of the opening 22a, and the peripheral surface 24b of the light guide plate 24 is disposed on the inner side of the peripheral edge of the other three sides of the opening 22a. Further, the protruding portion 24c is disposed on the inner side of the outer periphery of the fitting groove 22e. At this time, it is possible to prevent the wrong direction of the light guide plate assembly 23 from being inserted by the fitting grooves 22e and the protrusions 24c arranged asymmetrically with respect to the center line C.
  • the reflection sheet 26 and the optical sheet 27 having substantially the same shape as the light guide plate 24 are also accommodated in the frame 22 through the opening 22a.
  • the gap ⁇ between the outer shape of the light guide plate assembly 23 and the opening 22a is, for example, about several tens of ⁇ m.
  • the frame width Wc of the peripheral part of the backlight 20 is determined by the width of the upper surface part 22d of the frame 22, and is formed narrower than the width Wb of the sealing seal 14 (see FIG. 2). For this reason, the frame 22 is formed by a thin metal plate having a thickness of 0.03 mm to 0.2 mm. If the thickness of the metal plate is smaller than 0.03 mm, sufficient strength of the frame 22 cannot be ensured, and it becomes difficult to hold the backlight 20. Further, when the thickness of the metal plate is larger than 0.2 mm, it is difficult to reduce the frame width Wc.
  • the frame 22 is easily bent, but since the outer shape of the light guide plate assembly 23 is smaller than the opening 22a, the light guide plate assembly 23 can be easily accommodated in the frame 22.
  • the upper surface of the optical sheet 27 is disposed below the lower surface of the upper surface portion 22 d of the frame 22, and the outer edges of the optical sheet 27, the light guide plate 24, and the reflection sheet 26 (outer surfaces of the protruding portions 27 c, 24 c, 26 c) Opposite the surface 22c.
  • a distance H between the upper surface of the optical sheet 27 and the lower surface of the upper surface portion 22d is, for example, about 0.05 mm.
  • a gap D of about 0.2 mm is provided between the outer edges of the optical sheet 27, the light guide plate 24, and the reflection sheet 26 and the peripheral surface portion 22c.
  • the optical sheet 27 and the light guide plate 24 are formed of resin, the optical sheet 27 and the light guide plate 24 expand due to heat generated by the light source 25. For this reason, generation
  • the upper surface of the optical sheet 27 is disposed below the lower surface of the upper surface portion 22d.
  • the frame width Wc of the backlight 20 can be made smaller than the optical sheet 27 facing the inner peripheral surface of the upper surface portion 22d and forming the gap D.
  • the frame 22 made of a metal plate forms the peripheral edge of the opening 22a by the upper surface part 22d that is erected from the peripheral edge of the bottom surface part 22b and bent from the upper end of the peripheral surface part 22c.
  • the outer shape of the optical plate assembly 23 is formed smaller than the opening 22a.
  • the frame width Wc of the backlight 20 can be reduced.
  • the projecting portions 24c, 26c, and 27c are asymmetrically arranged with respect to the center line C orthogonal to the incident surface 24a of the light guide plate 24, the directions of the light guide plate assembly 23, the reflection sheet 26, and the optical sheet 27 are mistaken. Insertion is prevented.
  • the peripheral surface portion pivotally supported by the bottom surface portion is not formed, and the peripheral surface portion 22c and the upper surface portion 22d are formed on the four sides of the frame 22 by bending the metal plate. For this reason, the frame 22 can be simplified and the cost of the backlight 20 can be further reduced.
  • the thickness of the metal plate forming the frame 22 is set to 0.03 mm to 0.2 mm, the strength of the backlight 20 can be secured and the frame can be narrowed.
  • the outer periphery of the fitting groove 22e provided in the upper surface part 22d is arranged inside the outer periphery of the double-sided adhesive tape 21, light leakage from the fitting groove 22e can be prevented.
  • the display device 1 can be viewed in a narrower frame than the actual frame width Wa when viewed from the front. .
  • FIG. 6 shows a perspective view of the backlight 20 of the display device 1 of the second embodiment.
  • FIG. 7 is a front sectional view cut along the line BB in FIG.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS.
  • This embodiment is different from the first embodiment in the size of the opening 22a of the frame 22 and the arrangement of the fitting grooves 22e. Other parts are the same as those of the first embodiment.
  • the opening 22a of the frame 22 is formed longer than the light guide plate assembly 23 in the longitudinal direction by the length of the fitting groove 22e (for example, 3 mm).
  • the light guide plate assembly 23 inserted into the frame 22 by inserting the protrusion 24c into the fitting groove 22e is slid in a direction orthogonal to the incident surface 24a.
  • the reflection sheet 26 and the optical sheet 27 are inserted into the frame 22 from above and are slid in a direction perpendicular to the incident surface 24a.
  • the light guide plate assembly 23 and the like which are slid within the frame 22 and are disposed at predetermined positions are slid and restricted by a locking member, an adhesive tape or the like.
  • the upper surface portion 22d of the frame 22 is arranged to face the protruding portions 24c, 26c, and 27c, and the upper portions of the protruding portions 24c, 26c, and 27c are covered. Accordingly, it is possible to prevent the light guide plate assembly 23, the reflection sheet 26, and the optical sheet 27 from falling off during the manufacturing process.
  • the slide amount of the light guide plate assembly 23, the reflection sheet 26, and the optical sheet 27 is short (for example, 3 mm), it is possible to suppress the occurrence of scratches due to sliding with the frame 22.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the projecting portions 24c, 26c, and 27c inserted into the fitting groove 22e are arranged facing the upper surface portion 22d by the slide of the light guide plate assembly 23 or the like. Thereby, it is possible to prevent the light guide plate assembly 23, the reflection sheet 26, and the optical sheet 27 from falling off during the manufacturing process, and to reduce the number of manufacturing steps of the backlight 20.
  • FIG. 8 is a front cross-sectional view showing a main part of the backlight 20 of the display device 1 of the third embodiment, and shows the same cross section as FIG. 5 described above.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS.
  • the upper surface of the optical sheet 27 is disposed above the lower surface of the upper surface portion 22 d of the frame 22.
  • Other parts are the same as those of the first embodiment.
  • the peripheral surface 27b of the optical sheet 27 faces the upper surface portion 22d, and the outer surface of the protruding portion 24c faces the inner surface of the fitting groove 22e.
  • a gap D (for example, about 0.2 mm) is formed between the peripheral surface 27b of the optical sheet 27 and the inner edge of the upper surface portion 22d and between the outer surface of the protruding portion 24c and the inner surface of the fitting groove 22e. Is done.
  • the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, since the upper surface of the optical sheet 27 is disposed above the lower surface of the upper surface portion 22d, the backlight 20 can be made thinner.
  • FIG. 9 is a front sectional view showing a main part of the backlight 20 of the display device 1 of the fourth embodiment, and shows the same section as that of FIG.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those in the third embodiment shown in FIG.
  • the shape of the frame 22 is different from that of the third embodiment.
  • Other parts are the same as those of the third embodiment.
  • the frame 22 formed by bending the metal plate is provided with an inner peripheral portion 22g that bends downward from the inner edge of the upper surface portion 22d.
  • the peripheral surface 27b of the optical sheet 27 faces the inner surface of the inner peripheral portion 22g, and a gap D (for example, about 0.2 mm) is formed therebetween.
  • the same effects as those of the third embodiment can be obtained, and the strength of the frame 22 can be further improved by the inner peripheral portion 22g.
  • FIG. 10 is a front cross-sectional view showing the main part of the backlight 20 of the display device 1 of the fifth embodiment, and shows the same cross section as FIG.
  • the same reference numerals are given to the same parts as those of the first embodiment shown in FIGS.
  • the opening 22 a of the frame 22 is formed smaller than the outer shape of the light guide plate assembly 23.
  • Other parts are the same as those in the first embodiment.
  • the frame 22 has a peripheral surface portion 22c and an upper surface portion 22d provided on four sides, and the upper surface portion 22d forms the peripheral edges of the four sides of the opening 22a. Further, the width of the light guide plate 24 between two sides orthogonal to the incident surface 24a (see FIG. 1) is formed larger than the width of the opening 22a between the two sides. As a result, the peripheral surface 24b of the light guide plate 24 is arranged outside the inner edge of the upper surface portion 22d by a distance S on two sides orthogonal to the incident surface 24a. Similarly, the peripheral surfaces 26b and 27b of the reflection sheet 26 and the optical sheet 27 are arranged outside the inner edge of the upper surface portion 22d by a distance S on two sides orthogonal to the incident surface 24a. The distance S is, for example, about 0.1 mm.
  • the light guide plate assembly 23 is pushed into the frame from above the opening 22a.
  • the metal plate forming the frame 22 is thin (for example, 0.03 mm to 0.2 mm)
  • the frame 22 can be easily bent to accommodate the light guide plate assembly 23.
  • the reflection sheet 26 and the optical sheet 27 are easily deformed, they can be accommodated in the frame 22.
  • the upper surface 22d forms the four sides of the opening 22a, and the width of the light guide plate 24 between the two sides perpendicular to the incident surface 24a is larger than the width of the opening 22a.
  • the light guide plate assembly 23 is accommodated in the frame 22 by the curvature of the frame 22. Thereby, the light guide plate assembly 23 can be pushed into the frame 22 through the opening 22 a and can be easily accommodated in the frame 22. Accordingly, it is possible to reduce the number of manufacturing steps of the backlight 20 and the display device 1 and to avoid sliding between the light guide plate assembly 23 and the frame 22 and obtain uniform illumination light.
  • the thickness of the metal plate forming the frame 22 is set to 0.03 mm to 0.2 mm, the strength of the backlight 20 can be secured, the frame 22 can be easily bent, and the frame can be narrowed. Can do.
  • the light guide plate assembly 23 may be slid after inserting the protruding portion 24c into the fitting groove 22e as in the second embodiment.
  • a device such as a mobile terminal device (a mobile phone, a tablet terminal, etc.) using an edge light type backlight.

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Abstract

上面に開口部(22a)を有して平面視略矩形に形成されるフレーム(22)と、導光板(24)と導光板(24)の周面に形成される入射面(24a)に取り付けられる光源(25)とを有してフレーム(22)内に配される導光板組品(23)とを備え、光源(25)から導光板(24)に入射した光を導光して開口部(22a)から照明光を出射するバックライト(20)において、フレーム(22)が金属板の折曲によって導光板(24)の背面に対向する底面部(22b)と、底面部(22b)の周縁から立設する周面部(22c)と、周面部(22c)の上端から屈曲して開口部(22a)の周縁を形成する上面部(22d)とを有し、開口部(22a)よりも導光板組品23の外形が小さい。

Description

バックライト及び表示装置
 本発明は、フレーム内に導光板を配したバックライト及びそれを用いた表示装置に関する。
 従来の表示装置は特許文献1に開示されている。この表示装置は液晶パネルの背面にバックライトが配される。バックライトは透明部材から成る平面視矩形の導光板の周面に複数の光源を配した導光板組品が金属製のフレームにより保持される。光源の出射光が導光板に入射して導光し、導光板の前面から液晶パネルを照明する照明光が出射される。
 フレームは導光板の背面に対向する底面部の四辺の周縁から立設する周面部と、各周面部の上端から内側に屈曲する上面部とを有している。一辺の周面部は底面部に対して枢支され、他の三辺の周面部は金属板の折曲によって底面部と一体に形成される。また、底面部に枢支された周面部を含む対向した一対の周面部はこれらに直交する二辺の周面部よりも底面部からの高さが高くなっている。
 導光板組品はフレームの一辺の周面部の回動により開放された端面から対向する二辺の周面部間にスライドして三辺の上面部により覆われる位置まで挿入される。次に、開放された一辺の周面部が立設する位置に配され、導光板組品が四辺の上面部により覆われる。そして、液晶パネルが高さの高い二辺の周面部間にスライドして挿入される。これにより、液晶パネルとバックライトがフレームによって一体に保持される。
特開2008-46266号公報(第6頁-第8頁、第9図)
 表示装置は携帯端末装置等に用いられ、薄型化や表示領域の周囲のスペースを狭くする狭額縁化のニーズが高い。しかしながら上記従来の表示装置によると、薄型化や狭額縁化のために金属のフレームを薄く形成した際にフレームが撓みやすくなる。このため、フレーム内に導光板組品をスライドして挿入する作業が困難となり、製造工数が大きくなる問題があった。
 また、導光板組品を挿入する際に撓んだフレームと導光板とが摺動し、導光板に傷が発生する場合や導光板のエッジが破損して破片が残留する場合がある。これにより、照明光に輝点や黒点が発生し、均一な照明光を得られない問題もあった。
 本発明は、製造工数を削減できるとともに均一な照明光が得られるバックライト及びそれを用いた表示装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するために本発明は、上面に開口部を有して平面視略矩形に形成されるフレームと、導光板と前記導光板の周面に形成される入射面に取り付けられる光源とを有して前記フレーム内に配される導光板組品とを備え、前記光源から前記導光板に入射した光を導光して前記開口部から照明光を出射するバックライトにおいて、前記フレームが金属板の折曲によって前記導光板の背面に対向する底面部と、前記底面部の周縁から立設する周面部と、前記周面部の上端から屈曲して前記開口部の周縁を形成する上面部とを有し、前記開口部よりも前記導光板組品の外形が小さいことを特徴としている。
 この構成によると、金属板から成るフレームは折曲により周面部及び上面部が形成される。上面部の内縁により開口部の周縁が形成され、導光板組品は開口部を介してフレーム内に収納される。光源から出射された光は入射面から導光板に入射して導光し、開口部を介して照明光が出射される。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、前記導光板上に配される光学シートを備え、前記光学シートの上面が前記上面部の下面よりも下方に配されることを特徴としている。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、前記導光板及び前記光学シートが前記入射面に直交する周面に突出する突出部を有するとともに、前記上面部が前記突出部に嵌合する嵌合溝を有し、前記嵌合溝に挿通された前記突出部が前記導光板組品のスライドにより前記上面部に面して配されることを特徴としている。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、前記突出部を複数設け、前記導光板の前記入射面に直交する中心線に対して前記突出部を非対称に配置したことを特徴としている。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、前記フレームが前記上面部の内縁から下方に屈曲する内周部を有することを特徴としている。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、前記上面部が前記フレームの四辺に形成されることを特徴としている。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、上面に開口部を有して平面視略矩形に形成されるフレームと、導光板と前記導光板の一周面に形成される入射面に取り付けられる光源とを有して前記フレーム内に配される導光板組品とを備え、前記光源から前記導光板に入射した光を導光して前記開口部から照明光を出射するバックライトにおいて、
 前記フレームが金属板の折曲によって前記導光板の背面に対向する底面部と、前記底面部の周縁から立設する周面部と、前記周面部の上端から屈曲して前記開口部の周縁を形成する上面部とを有し、
 前記上面部が前記フレームの四辺に形成されるとともに、前記入射面に直交する二辺間の前記導光板の幅が該二辺間の前記開口部の幅よりも大きく、前記フレームの湾曲によって前記導光板組品が前記フレーム内に収納されることを特徴としている。
 また本発明は、上記構成のバックライトにおいて、前記金属板の厚みを0.03mm~0.2mmにしたことを特徴としている。
 また本発明の表示装置は、上記構成のバックライトと、前記開口部に対向配置される表示パネルとを備えたことを特徴としている。
 また本発明の表示装置は、上記構成のバックライトと、前記上面部に貼着される両面粘着テープによって前記開口部に対向配置される表示パネルとを備え、前記嵌合溝の外周が前記両面粘着テープの外周よりも内側に配されることを特徴としている。
 また本発明は上記構成の表示装置において、前記表示パネルの上面に配されるとともに周部を曲面に形成した透明部材を備えたことを特徴としている。
 本発明によると、金属板から成るフレームが底面部の周縁から周面部を立設して周面部の上端から折曲した上面部により開口部の周縁を形成し、導光板組品の外形が開口部よりも小さく形成される。これにより、開口部を介して導光板組品をフレーム内に容易に収納することができる。従って、バックライト及び表示装置の製造工数を削減できるとともに、導光板組品とフレームとの摺動を回避して均一な照明光を得ることができる。
 また本発明によると、金属板から成るフレームが底面部の周縁から周面部を立設して周面部の上端から折曲した上面部により開口部の四辺の周縁を形成し、入射面に直交する二辺間の導光板の幅が開口部の幅よりも大きく、フレームの湾曲によって導光板組品がフレーム内に収納される。これにより、開口部を介して導光板組品を押入してフレーム内に容易に収納することができる。従って、バックライト及び表示装置の製造工数を削減できるとともに、導光板組品とフレームとの摺動を回避して均一な照明光を得ることができる。
本発明の第1実施形態の表示装置を示す分解斜視図 本発明の第1実施形態の表示装置を示す側面断面図 本発明の第1実施形態の表示装置を示す正面断面図 本発明の第1実施形態の表示装置のバックライトを示す斜視図 図4のA-A断面図 本発明の第2実施形態の表示装置のバックライトを示す斜視図 図6のB-B断面図 本発明の第3実施形態の表示装置のバックライトを示す正面断面図 本発明の第4実施形態の表示装置のバックライトを示す正面断面図 本発明の第5実施形態の表示装置のバックライトを示す正面断面図
 <第1実施形態>
 以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図1、図2、図3は第1実施形態の表示装置を示す分解斜視図、側面断面図及び正面断面図である。表示装置1は携帯端末装置等の筐体2(図1において不図示)に保持され、平面視矩形の表示パネル10、バックライト20及び透明部材5を備えている。表示パネル10は液晶パネル等により形成され、バックライト20は表示パネル10の背面に対向配置される。また、バックライト20の背面側の筐体2内には回路基板やバッテリ(いずれも不図示)等が収納される。
 表示パネル10は画素電極を形成した画素基板11と対向電極を形成した対向基板12とが対向配置される。画素基板11と対向基板12との間には周部に配した封止シール14により液晶13が封入される。封止シール14の幅Wbと筐体2の板厚との和によって表示装置1の額縁幅Waが決められる。画素基板11及び対向基板12はFPC18を介して回路基板に接続される。画素基板11の背面及び対向基板12の上面にはそれぞれ偏光板や位相差フィルム等から成る光学シート15、16が配される。
 透明部材5は樹脂やガラス等により形成され、筐体2の支持により表示パネル10の上面に配される。透明部材5の周部には曲面の曲面部5aが形成される。これにより、表示装置1を正面から見た際に透明部材5の曲面部5aで光が屈折し、実際の額縁幅Waよりも狭額縁に視認される。透明部材5の厚みt及び曲面部5aの曲率半径rは表示装置1の額縁幅をWaとして式(1)、式(2)に示す関係を有すると望ましい。
 t=2.7Wa~4.6Wa ・・・(1)
 r=1.6Wa~4.2Wa ・・・(2)
 図4はバックライト20の斜視図を示している。また、図5は図4のA-A線上で切断した正面断面図を示している。バックライト20は薄板状の導光板24の周面に光源25を対向配置したエッジライト型に構成され、ステンレス等の金属板から成るフレーム22により覆われる。フレーム22は上面に開口部22aを開口し、金属板の折曲によって底面部22b、周面部22c及び上面部22dが形成される。
 底面部22bは導光板24の背面を覆う矩形に形成される。周面部22cは底面部22bの四辺の周縁から立設され、バックライト20の周面を形成する。上面部22dは周面部22cの上端から屈曲し、バックライト20の上面の周部を覆って開口部22aの周縁を形成する。上面部22d上に貼着される両面粘着テープ21によりバックライト20が表示パネル10と一体化される。
 また、周面部22cの内面には反射層22fの形成により高反射処理が施される。反射層22fはフレーム22上にアルミニウムや銀等の薄膜のスパッタリングやメッキにより形成される。反射層22fを白色インクの印刷により形成してもよい。また、高反射処理がなされた薄いシートを配置して反射層22fを形成してもよい。また、フレーム22の内面に鏡面加工等の高反射処理を施して反射層を兼ねる構造としてもよい。反射層22f(高反射処理)によって導光板24や後述する光学シート27から漏れた光を反射し、光利用効率が向上して照明光の輝度を高くすることができる。
 尚、遮光性の高い反射層が形成可能であれば、フレーム22の材料は樹脂であってもよい。しかし、ポリカーボネートやABS等の汎用樹脂は剛性が低下して貧弱になる場合があるため、高剛性の樹脂若しくは金属によりフレーム22を形成するとより望ましい。
 光源25は複数のLEDから成り、矩形に形成される導光板24の短手方向の一周面にから成る入射面24aに対向する。入射面24aから入射した光は導光板24を導光し、上面の開口部22aに臨む出射面24dから出射される。これにより、表示パネル10が開口部22aから出射される照明光によって照明される。入射面24aを導光板24の一辺に形成しただけでは光量が足りない場合には、導光板24の対向する二辺に入射面24aを形成して光源25を各入射面24aに対向配置してもよい。また、導光板24の長手方向の一辺または二辺に光源25を配置してもよい。
 導光板24及び光源25は保持部材(不図示)により一体化された導光板組品23を形成し、フレーム22内に収納される。光源25は両面粘着テープ21上を通るFPC28(図2参照)を介して回路基板に接続される。
 この時、FPC28と両面粘着テープ21とが重なった部分が厚くなることが問題になる場合には、FPC28が通る辺の両面粘着テープ21を省いてもよい。また、FPC28が通る辺のフレーム22の周面部22cを省き、光源25が設置される辺以外の三辺に周面部22cを形成してもよい。また、フレーム22の周面部22cの一部にFPC28を通す開口部を設けてもよい。
 また、導光板24の背面には反射シート26が配され、上面には拡散シートやプリズムシート等により形成される一または複数の光学シート27が配される。反射シート26及び光学シート27は導光板24と略同一の平面形状に形成される。反射シート26及び光学シート27を両面粘着テープによって導光板24に貼着してもよい。
 フレーム22の上面部22dには複数の嵌合溝22eが形成される。導光板24の周面24bには嵌合溝22eに嵌合する複数の突出部24cが突設される。同様に、反射シート26の周面26bには嵌合溝22eに嵌合する複数の突出部26cが突設される。光学シート27の周面27bには嵌合溝22eに嵌合する複数の突出部27cが突設される。突出部24c、26c、27cは導光板24の入射面24aに直交する周面24b、26b、27bから突出し、入射面24aに直交する中心線Cに対して非対称に配置される。
 嵌合溝22eの外周は上面部22d上に貼着される両面粘着テープ21の外周よりも内側に配される。これにより、嵌合溝22eからの光漏れを防止することができる。
 導光板24を含む導光板組品23の外形は開口部22aよりも小さく形成され、導光板組品23は開口部22aを介してフレーム22内に収納される。即ち、開口部22aの一辺の周縁よりも内側に光源25の外面が配され、開口部22aの他の三辺の周縁よりも内側に導光板24の周面24bが配される。また、嵌合溝22eの外周よりも内側に突出部24cが配される。この時、中心線Cに対して非対称に配置された嵌合溝22e及び突出部24cによって導光板組品23の裏表等の向きを誤って挿入することが防止される。
 同様に、導光板24と略同一形状の反射シート26及び光学シート27も開口部22aを介してフレーム22内に収納される。導光板組品23の外形と開口部22aとの隙間δは例えば、数十μm程度に形成される。
 バックライト20の周部の額縁幅Wcはフレーム22の上面部22dの幅によって決められ、封止シール14の幅Wb(図2参照)よりも狭く形成される。このため、厚みが0.03mm~0.2mmの薄い金属板によってフレーム22が形成される。金属板の厚みが0.03mmよりも小さくなるとフレーム22の十分な強度を確保することができず、バックライト20を保持することが困難となる。また、金属板の厚みが0.2mmよりも大きくなると額縁幅Wcを小さくすることが困難となる。
 これにより、フレーム22が撓みやすくなるが、導光板組品23の外形が開口部22aよりも小さいため導光板組品23をフレーム22内に容易に収納することができる。
 光学シート27の上面はフレーム22の上面部22dの下面よりも下方に配され、光学シート27、導光板24及び反射シート26の外縁(突出部27c、24c、26cの外面)がフレーム22の周面部22cに対向する。光学シート27の上面と上面部22dの下面との距離Hは例えば0.05mm程度に形成される。光学シート27、導光板24及び反射シート26の外縁と周面部22cとの間には例えば、0.2mm程度の隙間Dが設けられる。
 光学シート27や導光板24は樹脂により形成されるため光源25の発熱等によって膨張する。このため、隙間Dによって光学シート27の熱膨張による撓み、浮き、シワ等の発生を防止することができる。また、隙間Dによって導光板24の熱膨張によるフレーム22の変形を防止することができる。
 この時、光学シート27の上面が上面部22dの下面よりも下方に配される。このため、光学シート27が上面部22dの内周面に対向して隙間Dを形成するよりもバックライト20の額縁幅Wcを小さくすることができる。
 本実施形態によると、金属板から成るフレーム22が底面部22bの周縁から周面部22cを立設して周面部22cの上端から折曲した上面部22dにより開口部22aの周縁を形成し、導光板組品23の外形が開口部22aよりも小さく形成される。これにより、開口部22aを介して導光板組品23をフレーム22内に容易に収納することができる。従って、バックライト20及び表示装置1の製造工数を削減できるとともに、導光板組品23とフレーム22との摺動を回避して均一な照明光を得ることができる。
 また、導光板24上に配される光学シート27の上面が上面部22dの下面よりも下方に配されるので、バックライト20の額縁幅Wcを小さくすることができる。
 また、導光板24の入射面24aに直交する中心線Cに対して突出部24c、26c、27cを非対称に配置したので、導光板組品23、反射シート26、光学シート27の向きを誤って挿入することが防止される。
 また、従来例のように底面部に枢支される周面部が形成されず、フレーム22の四辺に金属板の折曲による周面部22c及び上面部22dが形成される。このため、フレーム22を簡素化することができ、バックライト20のコストをより削減することができる。
 また、フレーム22を形成する金属板の厚みを0.03mm~0.2mmにしたので、バックライト20の強度を確保するとともに狭額縁化を図ることができる。
 また、上面部22dに設けた嵌合溝22eの外周が両面粘着テープ21の外周よりも内側に配されるので、嵌合溝22eからの光の漏れを防止することができる。
 また、曲面部5aにより周部を曲面に形成した透明部材5を表示パネル10の上面に配したので、表示装置1を正面から見て実際の額縁幅Waよりも狭額縁に視認させることができる。
 <第2実施形態>
 次に、図6は第2実施形態の表示装置1のバックライト20の斜視図を示している。また、図7は図6のB-B線上で切断した正面断面図を示している。説明の便宜上、前述の図1~図5に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態はフレーム22の開口部22aの大きさ及び嵌合溝22eの配置が第1実施形態と異なっている。その他の部分は第1実施形態と同一である。
 フレーム22の開口部22aは導光板組品23に対して長手方向に嵌合溝22eの長さ分(例えば、3mm)だけ長く形成される。矢印Eに示すように嵌合溝22eに突出部24cを挿入してフレーム22内に挿入された導光板組品23は入射面24aに直交する方向にスライドされる。反射シート26及び光学シート27も同様に上方からフレーム22内に挿入され、入射面24aに直交する方向にスライドされる。フレーム22内でスライドして所定位置に配された導光板組品23等は係止部材や粘着テープ等によりスライド規制される。
 これにより、フレーム22の上面部22dが突出部24c、26c、27cに面して配され、突出部24c、26c、27cの上方が覆われる。従って、導光板組品23、反射シート26及び光学シート27の製造工程中の脱落を防止することができる。
 この時、導光板組品23、反射シート26及び光学シート27のスライド量が短い(例えば3mm)ため、フレーム22との摺動による傷の発生を抑制することができる。
 本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、嵌合溝22eに挿通された突出部24c、26c、27cが導光板組品23等のスライドにより上面部22dに面して配される。これにより、導光板組品23、反射シート26及び光学シート27の製造工程中の脱落を防止し、バックライト20の製造工数を削減することができる。
 <第3実施形態>
 次に、図8は第3実施形態の表示装置1のバックライト20の要部を示す正面断面図であり、前述の図5と同じ断面を示している。説明の便宜上、前述の図1~図5に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は光学シート27の上面がフレーム22の上面部22dの下面よりも上方に配される。その他の部分は第1実施形態と同一である。
 光学シート27の上面が上面部22dの下面よりも上方に配されるため、光学シート27の周面27bが上面部22dに対向し、突出部24cの外面が嵌合溝22eの内面に対向する。この時、光学シート27の周面27bとの上面部22dの内縁との間及び突出部24cの外面と嵌合溝22eの内面との間には隙間D(例えば、0.2mm程度)が形成される。
 隙間Dによって光学シート27の熱膨張による撓み等を防止することができる。この時、第1実施形態よりもバックライト20の額縁幅Wcが大きくなるが、バックライト20を薄型に形成することができる。
 本実施形態によると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。また、光学シート27の上面が上面部22dの下面よりも上方に配されるため、バックライト20の薄型化を図ることができる。
 <第4実施形態>
 次に、図9は第4実施形態の表示装置1のバックライト20の要部を示す正面断面図であり、前述の図8と同じ断面を示している。説明の便宜上、前述の図8に示す第3実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態は第3実施形態に対してフレーム22の形状が異なっている。その他の部分は第3実施形態と同一である。
 金属板の折曲により形成されるフレーム22は上面部22dの内縁から下方に屈曲する内周部22gが設けられる。この時、光学シート27の周面27bが内周部22gの内面に対向し、両者間に隙間D(例えば、0.2mm程度)が形成される。
 本実施形態によると、第3実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、内周部22gによってフレーム22の強度をより向上することができる。
 <第5実施形態>
 次に、図10は第5実施形態の表示装置1のバックライト20の要部を示す正面断面図であり、前述の図1と同じ断面を示している。説明の便宜上、前述の図1~図5に示す第1実施形態と同様の部分には同一の符号を付している。本実施形態はフレーム22の開口部22aが導光板組品23の外形よりも小さく形成される。その他の部分は第1実施形態と同様である。
 フレーム22は周面部22c及び上面部22dが四辺に設けられ、上面部22dにより開口部22aの四辺の周縁が形成される。また、入射面24a(図1参照)に直交する二辺間の導光板24の幅が該二辺間の開口部22aの幅よりも大きく形成される。これにより、入射面24aに直交する二辺で導光板24の周面24bは上面部22dの内縁よりも距離Sだけ外側に配される。同様に、入射面24aに直交する二辺で反射シート26及び光学シート27の周面26b、27bは上面部22dの内縁よりも距離Sだけ外側に配される。距離Sは例えば、0.1mm程度に形成される。
 導光板組品23は開口部22aの上方からフレーム内に押入される。この時、フレーム22を形成する金属板の厚みが薄いため(例えば、0.03mm~0.2mm)、フレーム22が容易に湾曲して導光板組品23を収納することができる。また、反射シート26及び光学シート27は容易に変形するため、フレーム22内に収納することができる。
 本実施形態によると、上面部22dにより開口部22aの四辺の周縁を形成し、入射面24aに直交する二辺間の導光板24の幅が開口部22aの幅よりも大きく形成される。そして、フレーム22の湾曲によって導光板組品23がフレーム22内に収納される。これにより、開口部22aを介して導光板組品23を押入してフレーム22内に容易に収納することができる。従って、バックライト20及び表示装置1の製造工数を削減できるとともに、導光板組品23とフレーム22との摺動を回避して均一な照明光を得ることができる。
 また、フレーム22を形成する金属板の厚みを0.03mm~0.2mmにしたので、バックライト20の強度を確保してフレーム22を容易に湾曲させることができるとともに、狭額縁化を図ることができる。
 本実施形態において、第2実施形態と同様に嵌合溝22eに突出部24cを挿入した後、導光板組品23をスライドさせてもよい。
 本発明によると、エッジライト型のバックライトを用いた携帯端末装置(携帯電話機やタブレット端末等)等の機器に利用することができる。
   1  表示装置
   2  筐体
   5  透明部材
   5a 曲面部
  10  表示パネル
  11  画素基板
  12  対向基板
  13  液晶
  14  封止シール
  15、16 光学シート
  18、28 FPC
  20  バックライト
  21  両面粘着テープ
  22  フレーム
  22a 開口部
  22b 底面部
  22c 周面部
  22d 上面部
  22e 嵌合溝
  22f 反射層
  22g 内周部
  23  導光板組品
  24  導光板
  24a 入射面
  24c、26c、27c 突出部
  24d 出射面
  25  光源
  26  反射シート
  27  光学シート

Claims (5)

  1.  上面に開口部を有して平面視略矩形に形成されるフレームと、導光板と前記導光板の周面に形成される入射面に取り付けられる光源とを有して前記フレーム内に配される導光板組品とを備え、前記光源から前記導光板に入射した光を導光して前記開口部から照明光を出射するバックライトにおいて、
     前記フレームが金属板の折曲によって前記導光板の背面に対向する底面部と、前記底面部の周縁から立設する周面部と、前記周面部の上端から屈曲して前記開口部の周縁を形成する上面部とを有し、前記開口部よりも前記導光板組品の外形が小さいことを特徴とするバックライト。
  2.  前記導光板上に配される光学シートを備え、前記光学シートの上面が前記上面部の下面よりも下方に配されることを特徴とする請求項1に記載のバックライト。
  3.  前記導光板及び前記光学シートが前記入射面に直交する周面に突出する突出部を有するとともに、前記上面部が前記突出部に嵌合する嵌合溝を有し、前記嵌合溝に挿通された前記突出部が前記導光板組品のスライドにより前記上面部に面して配されることを特徴とする請求項2に記載のバックライト。
  4.  前記金属板の厚みを0.03mm~0.2mmにしたことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかに記載のバックライト。
  5.  請求項3に記載のバックライトと、前記上面部に貼着される両面粘着テープによって前記開口部に対向配置される表示パネルとを備え、前記嵌合溝の外周が前記両面粘着テープの外周よりも内側に配されることを特徴とする表示装置。
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