| 【発明の名称】 |
バックライトユニットの組立方法、構造及び表示装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮川 洋次
【住所又は居所】鳥取県鳥取市南吉方３丁目２０１番地 鳥取三洋電機株式会社内
【氏名】藤田 勉
【住所又は居所】鳥取県鳥取市南吉方３丁目２０１番地 鳥取三洋電機株式会社内
【氏名】田中 勝美
【住所又は居所】鳥取県鳥取市南吉方３丁目２０１番地 鳥取三洋電機株式会社内
【氏名】青木 均一
【住所又は居所】鳥取県鳥取市南吉方３丁目２０１番地 鳥取三洋電機株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】スライド着脱式のバックライトユニットを簡単に組立てる方法を提供する。
【解決手段】底面３１の四隅に突起爪３３〜３６を有するジグ３０上に、突起爪３３〜３６が挿通される孔１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ，１５ｎを有するシート状のリフレクター１５を敷き、リフレクター１５の孔１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ，１５ｎに挿通された突起爪３３〜３６を枠にしてはめ込むように、導光板１４をリフレクター１５上に載せ、さらに導光板１４の３つの側面に光源１１をコの字型に対向配置し、残りの１つの側面にホルダー１５を配置してそのガイド溝１６ａに沿って光源１１のリード線１２をガイドし、光源１１を包み込むようにリフレクター１５の周囲の３辺の折りシロ１５ａをコの字型に折り曲げて導光板１４の上面に接着するとともに、残りの１辺の折りシロ１５ｂをＬ字型に折り曲げてホルダー１６の側面に接着する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 底面に複数の突起爪を有するジグ上に、前記突起爪が挿通される孔を有するシート状のリフレクターを敷き、該リフレクターの孔に挿通された前記突起爪を枠にしてはめ込むように、導光板を前記リフレクター上に載せ、さらに該導光板の側面に光源を対向配置し、該光源を包み込むように前記リフレクターの周囲の折りシロを折り曲げて前記導光板の上面に接着した後、前記ジグを取り外すことを特徴とするバックライトユニットの組立方法。
【請求項２】 底面の四隅に突起爪を有するジグ上に、前記突起爪が挿通される孔を有するシート状のリフレクターを敷き、該リフレクターの孔に挿通された前記突起爪を枠にしてはめ込むように、導光板を前記リフレクター上に載せ、さらに該導光板の３つの側面に光源を対向配置し、残りの１つの側面にホルダーを配置してそのガイド溝に沿って前記光源のリード線をガイドし、前記光源を包み込むように前記リフレクターの周囲の３辺の折りシロをコの字型に折り曲げて導光板の上面に接着するとともに、残りの１辺の折りシロを折り曲げて前記ホルダーの側面に接着した後、前記ジグを取り外すことを特徴とするバックライトユニットの組立方法。
【請求項３】 前記導光板の２つの隅に傾斜辺を面取り形成し、残りの２つの隅に段部を形成するとともに、一対の前記突起爪と前記傾斜辺を当接させ、残りの一対の前記突起爪と前記段部を当接させるようにしたことを特徴とする請求項２に記載のバックライトユニットの組立方法。
【請求項４】 前記ジグの底面は、前記光源が対向配置される３辺に前記リフレクターの折りシロを曲げやすくするとともに、その折り曲げた形を整える壁面を有していることを特徴とする請求項２または３に記載のバックライトユニットの組立方法。
【請求項５】 前記折りシロは、折り曲げ位置にミシン目が入っていることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のバックライトユニットの組立方法。
【請求項６】 四隅に突起爪を有するジグ上で組立てられるバックライトユニットの構造であって、前記突起爪が差し込まれる孔を有するとともに、周囲の３辺のコの字型に折り曲げ可能な折りシロを形成したシート上のリフレクターと、前記孔に差し込まれた前記突起爪を枠にして、前記リフレクター上に揺るぎなく載置される導光板と、該導光板の３つの側面に対向配置された光源と、前記導光板の残りの１つの側面に配されたホルダーと、前記光源に接続されるとともに、前記ホルダーの長手方向のガイド溝上を通って前記導光板の背面側に取り出される２本のリード線と、これらのリード線に接続されたコネクタとを備えたバックライトユニットの構造。
【請求項７】 前記導光板の２つの隅に傾斜辺を面取り形成し、残りの２つの隅に段部を形成するとともに、一対の前記突起爪と前記傾斜辺を当接させ、残りの一対の前記突起爪と前記段部を当接させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載のバックライトユニットの構造。
【請求項 ８】 前記折りシロは、折り曲げ位置にミシン目が入っていることを特徴とする請求項６または７に記載のバックライトユニットの構造。
【請求項 ９】 表示装置本体と、この本体の挿入口から前記本体内にスライドさせて着脱されるバックライトユニットとを備える表示装置であって、前記バックライトユニットは、導光板と、該導光板の側面に配置された光源と、前記導光板の背面を覆うとともに前記導光板と前記光源を包み込んで前記導光板の上面に接着されるリフレクターとを備え、前記リフレクターには、組立て時に用いるジグの突起を前記バックライトユニットのスライド方向と垂直な方向に差し込むことができる差し孔が形成されていることを特徴とする表示装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶画面を備えた表示装置のバックライトユニットの組立方法及び構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】暗所における液晶表示の照明には、液晶パネルの背後に設けたバックライトを使用している。このバックライトは、導光板やサイドライト型のランプを備えた一体品（バックライトユニット）として組立てられるのが一般的である。
【０００４】バックライトの特性は、導光板等の構成部品の絶対的な配置または相対的な位置関係に大きく左右されるので、組立時に正確な位置決めを行っておく必要がある。例えば、導光板にリフレクターと係合する機構を設けることにより、両者の位置関係を正確に合わせることができる。特に、リフレクターがバックライトユニットの筐体も兼ねる場合は、ランプの位置決めも行え、製品１つ１つの性能のばらつきを小さくできる。
【０００５】しかしながら、近年のように液晶表示装置の軽量化が進むと、バックライトユニットも薄型化、小型化が要求され、その結果としてリフレクターに使用する材料も軟質でより軽量なものが必要となる。
【０００６】そこで、本願発明者はランプ交換等のメンテナンスの作業性も追求して、装置本体へスライド式に抜き差しが行えるバックライトユニットを考案した。このスライド式のバックライトユニットでは、リフレクターを平面上でスライドさせるようにして導光板を骨組みとして抜き差しするため、その滑りやすさと軽さに配慮して、薄いシート状のリフレクターを採用している。
【０００７】しかしながら、導光板に突起などを設けて、この突起をリフレクターに設けた孔に挿入して位置合わせしてバックライトユニットを組立てると、バックライトの使用時、ランプの光は導光板の突起を伝って外部へ漏れてしまう。そのため、バックライトの輝度が犠牲になる。
【０００８】本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、スライド着脱式のバックライトユニットを簡単に組立てる方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明のバックライトユニットの製造方法は、底面に複数の突起爪を有するジグ上に、前記突起爪が挿通される孔を有するシート状のリフレクターを敷き、該リフレクターの孔に挿通された前記突起爪を枠にしてはめ込むように、導光板を前記リフレクター上に載せ、さらに該導光板の側面に光源を対向配置し、該光源を包み込むように前記リフレクターの周囲の折りシロを折り曲げて前記導光板の上面に接着することを特徴としている。この方法によると、リフレクターに挿通した突起爪を枠にして導光板を載せるだけで、速やかに正確な位置決めが行える。
【００１０】具体的に、本発明のバックライトユニットの製造方法は、底面の四隅に突起爪を有するジグ上に、前記突起爪が挿通される孔を有するシート状のリフレクターを敷き、該リフレクターの孔に挿通された前記突起爪を枠にしてはめ込むように、導光板を前記リフレクター上に載せ、さらに該導光板の３つの側面に光源をコの字型に対向配置し、残りの１つの側面にホルダーを配置してそのガイド溝に沿って前記光源のリード線をガイドし、前記光源を包み込むように前記リフレクターの周囲の３辺の折りシロをコの字型に折り曲げて導光板の上面に接着するとともに、残りの１辺の折りシロをＬ字型に折り曲げて前記ホルダーの側面に接着することを特徴としている。この方法によると、この方法によると、リフレクターに挿通した突起爪を枠にして導光板を載せるだけで、速やかに正確な位置決めが行える。
【００１１】そして、前記導光板の２つの隅に傾斜辺を面取り形成し、残りの２つの隅に段部を形成するとともに、一対の前記突起爪と前記傾斜辺を当接させ、残りの一対の前記突起爪と前記段部を当接させるようにすると、導光板のはめ込みと、組立後のバックライトの取り外しが容易になる。
【００１２】さらに、前記ジグの底面の前記光源が対向配置される３辺に壁面を設けると、前記リフレクターの折りシロが曲げやすくなるとともに、その折り曲げた形を整えることができて良い。なお、折りシロの折り曲げ位置にミシン目を入れておくと、さらに折り曲げやすくなる。
【００１３】本発明のバックライトユニットは、四隅に突起爪を有するジグ上で組立てやすい構造をしている。すなわち、前記突起爪が差し込まれる孔を有するとともに、周囲の３辺のコの字型に折り曲げ可能な折りシロを形成したシート上のリフレクターと、前記孔に差し込まれた前記突起爪を枠にして、前記リフレクター上に揺るぎなく載置される導光板と、該導光板の３つの側面に対向配置された光源と、前記導光板の残りの１つの側面に配されたホルダーと、前記光源に接続されるとともに、前記ホルダーの長手方向のガイド溝上を通って前記導光板の背面側に取り出される２本のリード線と、これらのリード線に接続されたコネクタとを備えた構造をしている。この構造から明らかなように、完成したバックライトユニットを背面から見ると、リフレクターにはジグの突起爪が差されていた孔が残ることになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１０は、表示装置に使用される液晶モジュール１を正面から見た斜視図である。液晶モジュール１は、前面に表示窓２ａを有する枠体２の内部に液晶パネル３を備えており、その液晶パネル３の表示面が枠体２の表示窓２ａから露出するようになっている。液晶パネル３は、樹脂製のケース４に収まっている。枠体２の周囲には、カバー５が取り付けられて枠体２を保護している。
【００１５】図１１は、液晶モジュール１を背面から見た斜視図であり、カバー５を取り外した状態を示している。枠体２の背面側には、平板型のリア金具６が液晶パネル３との間に所定の厚みの間隙を有するように取り付けられている。その間隙には後述するバックライトユニット１０が着脱可能に装着されている。
【００１６】リア金具６の背面には、様々な機能部品を搭載した基板７がネジ止めされている。この基板７の背面には、バックライトユニット１０の挿入口２ｂ（図１３参照）側にコネクタ８が設けられており、このコネクタ８には、バックライトユニット１０のコネクタ１３が着脱可能に結合されている。さらに、リア金具６の背面にはシールド９がネジ止めされており、基板７の一部を保護している。
【００１７】図１２は、液晶モジュール１の全体（ａ）と要部（ｂ）の断面図である。樹脂性のケース４には、液晶パネル３の背面側に拡散板２１、レンズフィルム２２、拡散板２３の３枚の調光シート２０が順に積層されている。なお、調光シート２０は、２枚でも良いし、これ以外の組み合わせであっても良い。バックライトユニット１０の発光面から出た光は、これらの調光シート２０によりさらに輝度の均一な面光源となり、液晶パネル３の表示が見やすくなる。
【００１８】ここで、バックライトユニット１０に調光シート２０を一体的に組み込まなかったのは、これらは半永久的に交換の必要ない部品だからであり、バックライトユニット１０の抜き差し時に導光板１４が調光シート２０と擦れて損傷を受けることを防止するためでもある。
【００１９】図１３は、枠体２からバックライトユニット１０を抜き出した状態を示している。バックライトユニット１０は平板型の導光板１４を骨組みとして枠体２の挿入口２ｂから、リフレクター１５をリア金具６の前面のスライド面上でスライドさせるようにして抜き差しが行えるようになっている。バックライトユニット１０の抜き差し時は、液晶パネル３とリア金具６との間の間隙はバックライトユニット１０自体によって密閉され、枠体２の内部に埃やチリが入りにくい構造になっている。
【００２０】以下、バックライトユニット１０の構造を詳しく説明する。図１は、バックライトユニット１０の組立時の斜視図であり、図２は、完成したバックライトユニットの正面からの斜視図、図３は背面からの斜視図である。
【００２１】導光板１４は、アクリルなどの透光性で平面長方形の板状部材を用いて構成し、隣り合う２つの隅１４ａ，１４ｂに、面取りによって形成した傾斜辺１４ｃ，１４ｄを有している。これらの傾斜辺１４ｃ，１４ｄは、ジグ３０の爪３３，３４にそれぞれ当接させるために形成したものである。また、他方の隣り合う２つの隅１４ｘ，１４ｙには、切欠きによって短辺１４ｈに平行な段部１４ｊ，１４ｋを形成している。これらの段部１４ｊ、１４ｋは、ジグ３０の爪３５，３６にそれぞれ当接させるために形成したものであり、短辺１４ｈからわずかな段差を有して内側へ陥没している。
【００２２】ランプ１１は、この導光板１４の２つの隅１４ａ，１４ｂを含む３辺１４ｅ，１４ｆ，１４ｇに対向するように配置した平面形状がコの字型の冷陰極管で構成している。ランプ１１は、中央直線部１１ａとその両端に左右直線部１１ｂ，１１ｃを備えることによって、導光板１４の隅１４ａ，１４ｂと対応してＬ字型に屈曲した形状となっている。ランプ１１の両端には、シリコン製のキャップ１９が被せられ、２本のリード線１２，１２を引き出している。
【００２３】導光板１４とランプ１１には、従来からバックライトの部品として用いられてきたものをそのまま使用することができる。したがって、バックライトユニット１０は、主要な構成部品を安価な既製品で調達でき、製品価格の高騰が抑制される。
【００２４】ランプ１１の配設されない導光板１４の短辺１４ｈには、ホルダー１６が設けられている。ホルダー１６は、黒やグレー等の暗い色調の樹脂成形品が用いられ、導光板１４から漏れる光を遮光する役割も果たしている。このホルダー１６の長手方向には、リード線１２のガイド用の溝１６ａが延びており、２本のリード線１２はこの溝１６ａ上をたるまないようにガイドされ、その取り出し溝１６ｂから導光板１４の背面側に取り出され、束ねられてコネクタ１３に接続されている。
【００２５】ホルダー１６には、突起形状の厚みの薄い爪１８がホルダー１６の材質樹脂で一体成形されている。さらに、ホルダー１６の中央部には、筒型のネジ受け１７が設けられている。このネジ受け１７の内面には、ネジ２４（図１３参照）がねじ込まれるネジ溝が切られている。このネジ受け１７に対応して、図１３に示すように、リア金具６にはネジ２４を固定するための円形のネジ保持部６ａが設けられている。
【００２６】樹脂製シートのリフレクター１５の周囲には、図４の平面図に示すように、ランプ１１に対向する３辺に、コの字型に折り曲げられる折りシロ１５ａが設けられており、残りの１辺に、Ｌ字型に折り曲げられる折りシロ１５ｂが設けられている。これらの折りシロ１５ａ，１５ｂには、折り曲げ線に沿って折り曲げやすいようにミシン目１５ｃが入れられている。なお、折りシロ１５ｂは、ホルダー１６の形状に応じて、コの字型に折り曲げても良いし、折り曲げないでフラットなままホルダー１６に接着しても良い。強度的には、コの字型に折るのが一番優れているといえる。
【００２７】リフレクター１５は、隣り合う２つの隅１５ｕ，１５ｖに、面取りによって形成した傾斜辺１５ｓ，１５ｔを有している。これらの傾斜辺１５ｓ，１５ｔは、バックライトユニット１０を一目見れば確認できるので、バックライトユニット１０の表裏や向きを確認するのにも利用できる。さらに、隅１５ｕ，１５ｖには、斜め方向に矩形の小さな差し孔１５ｊ，１５ｋをそれぞれ穿孔している。これらの差し孔１５ｊ，１５ｋは、バックライトユニット１０のスライド方向（図１３の矢印の方向）と垂直な方向にジグ３０の爪３３，３４を差すために設けたものである。また、他方の隣り合う２つの隅１５ｘ，１５ｙにも、矩形の小さな差し孔１５ｍ，１５ｎを穿孔している。これらの差し孔１５ｍ，１５ｎは、バックライトユニット１０のスライド方向（図１３の矢印の方向）と垂直な方向にジグ３０の爪３５，３６を差すために設けたものである。
【００２８】さらに、リフレクター１５は、ホルダー１６の取り出し溝１６ｂ，１６ｂの間の長さに相当する幅で、折りシロ１５ｂから内側へ矩形に切り欠かれ、この切り欠き部１５ｄからリード線１２を導光板１４の背面側に取り出せるようになっている。１５ｅ，１５ｆは、それぞれホルダーのネジ受け１７と爪１８が挿通される孔である。
【００２９】バックライトユニット１０の組立に使用するジグ３０は、例えば、塗装鋼鈑の薄板品を矩形に加工したものであり、隣り合う短辺３０ｅ及び長辺３０ｆ，３０ｇには壁面３２が底面３１と一体に形成されている。短辺３０ｅと長辺３０ｆが交わる隅３０ａ、短辺３０ｅと長辺３０ｇが交わる隅３０ｂには、爪３３，３４が底面３１にそれぞれ設けられている。また、壁面３２のない短辺３０ｈと長辺３０ｆが交わる隅３０ｃ、短辺３０ｈと長辺３０ｇが交わる隅３０ｄには、爪３５，３６が底面３１にそれぞれ設けられている。これらの爪３３，３４，３５及び３６は、例えば、底面３１をコの字型に打ち抜いて壁面３２のある側へ起こすことにより、簡単に形成することができる。
【００３０】一対の爪３３，３４は、短辺３０ｅに対して平行ではなく、所定の角度を持つように斜めに形成されている。その角度は、導光板１４の傾斜辺１４ｃ，１４ｄの方向と一致している。残りの一対の爪３５，３６は、短辺３０ｈに対して平行に設けられている。これら４つの爪３３，３４，３５及び３６によって囲まれる底面３１上の領域は、図６に示すように、導光板１４が載せられる位置を規定している。このように導光板１４をジグ３０の底面３１上に配置すると、図７（ａ）に示すように、爪３３，３４と傾斜辺１４ｃ，１４ｄがそれぞれ当接するとともに、図７（ｂ）に示すように、爪３５，３６に段部１４ｊ，１４ｋが当接する。
【００３１】以下、本発明によるバックライトユニット１０の組立手順について図１を参照して説明する。まず、ジグ３０の底面３１上にリフレクター１５を敷く。このとき、爪３３，３４，３５及び３６をそれぞれリフレクター１５の四隅の差し孔１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ及び１５ｎに差し込むようにする。これにより、図５の断面図に示すように、リフレクター１５の折りシロ１５ａは、内側のミシン面１５ｃで壁面３２の内面に沿って折れ曲がる。このように、壁面３２はリフレクター１５の折りシロ１５ａをコの字に折り曲げやすくするとともに、折り曲げた形を整える役割を果たしている。
【００３２】そして、爪３３，３４，３５及び３６を枠にしてはめ込むように、導光板１４の裏表を確認してからまっすぐリフレクター１５上に載せる。これにより、導光板１４はジグ３０上でゆるぎなく配置され、正確な位置決めがなされる。
【００３３】次に、導光板１４の３辺１４ｅ，１４ｆ，１４ｇに対向するように、ランプ１１を配置する。このとき、ランプ１１の寸法公差を考慮して、図８の断面図に示すように、導光板１４の側面とリフレクター１５の折りシロ１５ａとの間の空間のほぼ中央にランプ１１を配置するようにする。さらに、導光板１４の短辺１４ｈに沿ってホルダーを１６に配置する。このとき、ネジ受け１７と爪１８をリフレクター１５の孔１５ｅ，１５ｆにそれぞれ通すとともに、リード線１２を溝１６ａと取り出し溝１６ｂに沿ってガイドし、コネクタ１３を導光板１４の背面側に持ってくる。
【００３４】そして、ランプ１１を包むように、折りシロ１５ａを外側のミシン目１５ｃで折り曲げるとともに、ホルダー１６の側面に沿わせるように折りシロ１５ｂをＬ字型に折り曲げる。最後に、図９の断面図に示すように、折りシロ１５ａ，１５ｂの内面を、それぞれ導光板１４の上面とホルダー１６の側面に両面テープ２５にて接着する。これにより、導光板１４とランプ１１とホルダー１６の一体化がリフレクター１５のみによって行える。また、割れやすいランプ１１はリフレクター１５に保護されるので、バックライトユニット１０の取り扱いも簡単になる。不要になったジグ３０は、バックライトユニット１０をゆっくり持ち上げれば、爪３３，３４，３５及び３６が抜けて簡単に外れる。
【００３５】完成したバックライトユニット１０を背面側から見ると、リフレクター１５の四隅には、図３に示すように、ジグ３０の爪３３，３４，３５及び３６が差し込まれていた差し孔１５ｊ，１５ｋ，１５ｍ及び１５ｎが残っている。しかし、これらは非常に小さな孔であるため、ランプ１１の光が漏れる心配はないし、リフレクター１５の反射効率を妨げることもほとんどない。
【００３６】上記実施形態において、ジグは鋼板に代えて木板や合板に加工を施した板材を用いても良い。そして、この板材に前記爪に代わる位置決め用の突起としてピンを設けても良い。ピンは直径が０．１〜０．２ｍｍ程度のものを用いることができる。１つの爪に対応して、ピンを１本もしくは複数本設けても良い。リフレクター１５には、ピンに対応した差し孔を形成しておく。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、導光板を骨組みとして表示装置に抜き差しできる着脱式のバックライトユニットを簡単に精度良く組み立てることができる。バックライトユニットの組立は、ジグ一つで足り、特別な装置を使用しないので、作業が非常に簡単である。しかも、リフレクターと導光板の位置関係を定めるのに、ネジを使用しないので、部品コストも安くなる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１８８９
【氏名又は名称】三洋電機株式会社
【住所又は居所】大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号
【識別番号】０００２１４８９２
【氏名又は名称】鳥取三洋電機株式会社
【住所又は居所】鳥取県鳥取市南吉方３丁目２０１番地
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| 【出願日】 |
平成１４年１月２８日（２００２．１．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１１３８３
【弁理士】
【氏名又は名称】芝野 正雅
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| 【公開番号】 |
特開２００３−２１７３２９（Ｐ２００３−２１７３２９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月３１日（２００３．７．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−１８７７６（Ｐ２００２−１８７７６） |
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