JP2022126010A - 支持部材、バックライトユニット、および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光学部材の損傷を抑制することができる支持部材、バックライトユニット、および液晶表示装置を提供する。
【解決手段】支持部材は、第１部材に固定され得る固定面と前記固定面に対向する主表面とを有するベース部と、前記主表面から遠ざかるように突出し、第２部材によって前記主表面に向かって押された場合に、前記第２部材に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する湾曲部と、を備えている。
【選択図】図５

Description

本開示は、支持部材、バックライトユニット、および液晶表示装置に関する。

液晶表示装置の製造のために、バックライトユニットの開発が行われている。バックライトユニットは、容器状のシャーシと、シャーシ内に配置された複数の発光部と、を備えている。また、バックライトユニットは、シャーシの上端の開口を塞ぐように配置され、複数の発光部から発せられた光を変換して発する光学部材を備えている。

上記のようなバックライトにおいては、光学部材が基板に向かって撓むことがある。この場合、光学部材が複数の発光部に接近することを抑制するように、支持部材が光学部材を支持する。

特開２０１３－１６１７９３号公報

上記した支持部材は、光学部材に接触する先端が尖っている。そのため、撓んだ光学部材が支持部材に接触すると、支持部材が光学部材を損傷させてしまうおそれがある。

本開示の一形態の目的は、光学部材の損傷を抑制することができる支持部材、バックライトユニット、および液晶表示装置を提供することである。

本開示の一形態の支持部材は、第１部材に固定され得る固定面と前記固定面に対向する主表面とを有するベース部と、前記主表面から遠ざかるように突出し、第２部材によって前記主表面に向かって押された場合に、前記第２部材に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する湾曲部と、を備えている。

本開示の一形態のバックライトユニットは、容器状のシャーシと、前記シャーシ内に配置された複数の発光部と、前記シャーシの上端の開口を塞ぐように配置され、前記複数の発光部から発せられた光を変換して発する光学部材と、前記シャーシ内に配置され、前記光学部材が前記複数の発光部に向かって撓んだときに、前記光学部材が前記複数の発光部に接近することを抑制するように、前記光学部材を支持する支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記光学部材を支持するときに、点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。

本開示の一形態の液晶表示装置は、前述のバックライトユニットと、前記バックライトユニットに対向するように配置され、前記バックライトユニットが発した光を透過する液晶パネルと、を含んでいる。

実施の形態１の支持部材の液晶表示装置のバックライトユニット内での配置を説明するための平面図である。 実施の形態１の支持部材の液晶表示装置のバックライトユニットの一部を示す断面図である。 実施の形態１の支持部材の液晶表示装置のバックライトユニットの一部を示す断面図である。 実施の形態１の支持部材に第２部材としての光学部材が点接触または線接触している状態を示す断面図である。 実施の形態１の支持部材に第２部材としての光学部材が面接触している状態を示す断面図である。 実施の形態１の支持部材の第１の変形例の断面図である。 実施の形態１の支持部材の第２の変形例の断面図である。 実施の形態２の支持部材の平面図である。 実施の形態２の光学部材が支持部材の側面図である。 実施の形態２の光学部材が支持部材に点接触または線接触している状態を示す断面図である。 実施の形態２の光学部材が支持部材に面接触している状態を示す断面図である。 実施の形態３の支持部材の斜視図である。 実施の形態３の光学部材が支持部材に点接触または線接触している状態を示す断面図である。 実施の形態３の光学部材が支持部材に面接触している状態を示す断面図である。 実施の形態４の支持部材に第２部材としての光学部材が点接触または線接触している状態を示す断面図である。 実施の形態４の支持部材に第２部材としての光学部材が面接触している状態を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態の支持部材、バックライトユニット、および液晶表示装置を、図面を参照しながら説明する。なお、各図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、同一又は同等の要素の重複する説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１～図９を用いて、実施の形態１の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤを説明する。

図１～図３に示されるように、本実施の形態の液晶表示装置ＬＣＤは、液晶パネルＬＣＰと、液晶パネルＬＣＰに対向するように配置されたバックライトユニットＢＬＵとを含んでいる。バックライトユニットＢＬＵは、第１部材としての下部シャーシＬＳ、基板Ｓ、複数の発光部Ｌ、第２部材としての光学部材ＯＭ、および複数の支持部材１０を備えている。

下部シャーシＬＳ（第１部材）は、容器形状をなしており、支持部材１０は、下部シャーシＬＳの底面上に固定されている。ただし、基板Ｓが下部シャーシＬＳの底面を覆う平板状をなしている場合には、支持部材１０は、基板Ｓ上に固定されてもよい。支持部材１０が固定される被固定部材は、いかなる部材であってもよい。複数の発光部Ｌおよび複数の支持部材１０は、それぞれ、光学部材ＯＭに接触しない程度の高さを有している。

光学部材ＯＭ（第２部材）は、平面視において矩形をなす平板状部材である。光学部材ＯＭは、下部シャーシＬＳの上端の開口を塞ぐように配置され、複数の発光部Ｌから発せられた光を変換して発する部材である。光学部材ＯＭは、光拡散板ＯＤと光学シートＯＳとを含む。光拡散板ＯＤと光学シートＯＳとは互いに重ね合わされている。光拡散板ＯＤは、光学シートＯＳを支持し、複数の発光部Ｌから発せられる光を均一に拡散させる。光学シートＯＳは、光拡散板ＯＤを通過した光を光学的に変換して液晶パネルＬＣＰに供給する。本実施の形態においては、光学部材ＯＭは、光拡散板ＯＤと光学シートＯＳとの双方を含んでいる。しかしながら、光学部材ＯＭは、光拡散板ＯＤを含んでおらず、光学シートＯＳのみを含んでいてもよい。

液晶表示装置ＬＣＤは、中間モールドＭＭ、上部シャーシＵＳ、および液晶パネルＬＣＰを備えている。液晶パネルＬＣＰは、中間モールドＭＭおよび上部シャーシＵＳによって、バックライトユニットＢＬＵの光学部材ＯＭに対向するように保持されている。そのため、液晶パネルＬＣＰは、バックライトユニットＢＬＵが発した光を透過する。より具体的には、複数の発光部Ｌから発せられた光が、光学部材ＯＭによって拡散および変換された後、液晶パネルＬＣＰを透過する。

複数の発光部Ｌのうちの１つのユニットをなす数個の発光部Ｌは、容器状の下部シャーシＬＳ内で１つの基板Ｓ上に配置されている。光学部材ＯＭは、複数の発光部Ｌから距離を置いて、下部シャーシＬＳの底面に対向するように設けられている。複数の支持部材１０、たとえば、２つの支持部材１０は、光学部材ＯＭから距離を置いて、かつ、複数の発光部Ｌの間に配置されている。２つの支持部材１０は、光学部材ＯＭの撓み量が最も大きいと考えられる位置に配置されている。つまり、２つの支持部材１０は、すなわち、平面視において矩形をなす下部シャーシＬＳの底面部の中央の近傍に配置されている。

図４および図５に示されるように、支持部材１０は、ベース部１と湾曲部２とを備えている。

ベース部１は、固定面１ａ、主表面１ｂ、および周面１ｃを含んでいる。ベース部１は、矩形でかつ平板形状を有しているが、その形状は、特に限定されない。

固定面１ａは、下部シャーシＬＳ（第１部材）に固定され得る面である。固定面１ａは、本実施の形態においては、平面であるが、曲面または凹凸形状をなす面であってもよい。

固定面１ａは、下部シャーシＬＳの底面へ接着剤により固定されるものとする。ただし、固定面１ａを下部シャーシＬＳの底面へ固定する方法は、溶着を利用する方法、両面テープを用いる方法、または、ネジ等の固定具を用いる方法等、いかなるものであってもよい。主表面１ｂは、固定面１ａに対向する面である。

主表面１ｂは、平面形状である。ただし、固定面１ａおよび主表面１ｂは、凹凸を有する形状、または、曲面形状等のいかなる形状であってもよい。

周面１ｃは、固定面１ａと主表面１ｂとを接続している。周面１ｃは、平面視において、矩形をなしているが、円形、楕円形、または、六角形などいかなる形状を有していてもよい。また、周面１ｃは、その全周において一定の高さを有している。周面１ｃは、矩形の４つの角部において円弧状の面取りがなされていてもよい。

湾曲部２は、主表面１ｂから遠ざかるように突出している。湾曲部２の最上部は、複数の発光部Ｌのそれぞれの頂部よりも光学部材ＯＭに近い位置にある。そのため、光学部材ＯＭ（第２部材）は、主表面１ｂに向かって撓んだ場合に、複数の発光部Ｌに接触しないが、湾曲部２の最上部に接触する。また、図４および図５に示されるように、湾曲部２は、光学部材ＯＭ（第２部材）によって主表面１ｂに向かって押された場合に、光学部材ＯＭ（第２部材）に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。それにより、支持部材１０は、光学部材ＯＭを損傷させることなく、光学部材ＯＭを支持することができる。

湾曲部２は、正面視において、円弧形状部をなしている。つまり、湾曲部２は、円周の一部が切り取られたような形状を有している。本実施の形態においては、湾曲部２を形作る円弧から推定される円の中心とその円弧の始点および終点のそれぞれとを結ぶ２つの線分のなす角度は、本実施の形態においては、１８０度以上である。しかしながら、湾曲部２を形作る円弧から推定される円の中心とその円弧の始点および終点のそれぞれとを結ぶ２つの線分のなす角度は、１８０度より小さくてもよい。

湾曲部２の延在する方向と垂直な湾曲部２の断面は、図示されていないが、矩形をなしているものとする。本実施の形態においては、矩形の断面の短辺および長辺の長さは、一定であるが、変化するものであってもよい。湾曲部２の断面が矩形の場合、湾曲部２は、図４および図５に示されるように、光学部材ＯＭ（第２部材）に線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。

ただし、湾曲部２の延在する方向と垂直な湾曲部２の断面は、図示されていないが、円形または楕円形を等のいかなる形状を有していてもよい。本実施の形態においては、円形の直径または楕円形の短径および長径は、一定であるが、変化するものであってもよい。湾曲部２の断面が、円形等場合には、湾曲部２は、図４および図５に示されるように、光学部材ＯＭ（第２部材）に点接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。

本実施の形態においては、湾曲部２の平面視における幅は、湾曲部２の平面視における長手方向の全体にわたって一定である。しかしながら、湾曲部２の平面視における幅は湾曲部２の平面視における長さ方向において変化するものであってもよい。

なお、図６に示されるように、湾曲部２は、支持部材１０の断面視において、主表面１ｂから立ち上がる２つの直線部２１と２つの直線部２１の上端同士を接続する半円部２２とを有するアーチ形状部であってもよい。

また、図７に示されるように、湾曲部２は、支持部材１０の断面視において、楕円形状部の半分であってもよい。湾曲部２は、光学部材ＯＭ（第２部材）に点接触または線接触の状態から面接触の状態へ弾性変形することによって光学部材ＯＭを支持することができるものであれば、いかなる形状を有していてもよい。

本実施の形態のバックライトユニットＢＬＵによれば、光学部材ＯＭが基板Ｓに向かって撓んだときに、２つの支持部材１０の少なくともいずれか１つが、光学部材ＯＭに点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。それにより、支持部材１０が光学部材ＯＭを支持する。そのため、光学部材ＯＭが複数の発光部Ｌに接近することを抑制することができる。その結果、ユーザが表示中の液晶表示装置ＬＣＤの液晶パネルＬＣＰを見たときに、複数の発光部Ｌの位置のみが周囲よりも明るく見えてしまうような不具合の発生を抑制することができる。

湾曲部２は、本実施の形態においては、透明部材により構成されている。これによれば、複数の発光部Ｌが発した光は、湾曲部２を透過し、光学部材ＯＭへ向かって進行する。そのため、複数の発光部Ｌが発した光のうち光学部材ＯＭから液晶パネルへ向かう光の進行が湾曲部２の存在によって阻害される程度は極めて低い。

また、湾曲部２は、白色部材により構成されていてもよい。これによれば、複数の発光部Ｌが発した光は、湾曲部２で反射することにより、光学部材ＯＭへ向かって進行する。つまり、湾曲部２によって吸収される光の量は極めて小さい。これによれば、複数の発光部Ｌが発した光のうち光学部材ＯＭから液晶パネルへ向かう光の量が湾曲部２の存在に起因して少なくなることが抑制される。

湾曲部２は、本実施の形態においては、ポリカーボネートまたはアクリル等のプラスチック製品である。湾曲部２は、１つの部品として成形により形成されている。ただし、湾曲部２は、プラスチック以外の材料により構成されていてもよい、また、湾曲部２は、複数の部品の結合によって形成されたものであってもよい。

湾曲部２の内側ＩＮには、他の部材が設けられていないことが好ましい。これによれば、複数の発光部Ｌが発した光のうち光学部材ＯＭから液晶パネルＬＣＰへ向かう光の量が湾曲部２の内側に設けられた他の部材の存在によって低減されることを抑制することができる。

（実施の形態２）
図８～図１１を用いて、実施の形態２の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤを説明する。

実施の形態２の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤは、次の点において、実施の形態１のバックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤと異なる。その点は、図８～図１１に示されるように、湾曲部２の断面の幅Ｗが主表面１ｂに近づくほど大きくなっており、かつ、湾曲部２の断面の幅（または厚さ）Ｔが主表面１ｂに近づくほど大きくなっていることである。この点以外においては、実施の形態２と実施の形態１とは同一である。

湾曲部２の内周面の形状は、本実施の形態においては、円の一部の円弧が削除された形状である。ただし、湾曲部２の内周面の形状は、楕円形、半円形、または、扇形等、いかなるものであってもよい。

本実施の形態においては、図８～図１１から分かるように、下部シャーシＬＳの底面に平行な湾曲部２の断面の面積は、主表面１ｂに近づくにしたがって、徐々に大きくなっている。そのため、湾曲部２は、主表面１ｂに近づくにしたがって、せん断抵抗が徐々に大きくなっている。また、本実施の形態の湾曲部２によれば、湾曲部２に曲げ応力が生じたときに、湾曲部２の固定端に生じる曲げモーメントに対する曲げ剛性が高い。そのため、せん断応力または曲げ応力に起因した湾曲部２の固定端の近傍の損傷を抑制することができる。

また、湾曲部２のベース部１に至るまでの断面視における外形は、全て滑らかな曲線によって構成されている。そのため、湾曲部２の一部に局所的な応力が集中することが抑制されている。

なお、図８に示されるように、ベース部１の四隅は、面取り部ＣＦが形成され、円弧状に形成されている。それにより、支持部材１０の下部シャーシＬＳの底面への取り付けのときに、作業員の手が傷つけられるおそれが低減されている。

本実施の形態の湾曲部２も、図１０および図１１から分かるように、光学部材ＯＭ（第２部材）に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。それにより、支持部材１０は、光学部材ＯＭを損傷させることなく、光学部材ＯＭを支持することができる。

（実施の形態３）
図１２～図１４を用いて、実施の形態３の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤを説明する。

実施の形態３の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤは、次の点において、実施の形態１のバックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤと異なる。その点は、図１２～図１４に示されるように、支持部材１０がベース部１と湾曲部２との間に、主表面１ｂから突出する板状部３をさらに備えており、湾曲部２が板状部３から突出するように設けられていることである。この点以外においては、実施の形態３の液晶表示装置ＬＣＤと実施の形態１の液晶表示装置ＬＣＤとは同一である。

本実施の形態の湾曲部２も、図１３および図１４から分かるように、光学部材ＯＭに点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。それにより、支持部材１０は、光学部材ＯＭを損傷させることなく、光学部材ＯＭを支持することができる。

また、本実施の形態の支持部材１０によれば、ベース部１と湾曲部２との間に、主表面１ｂから突出する板状部３をさらに備えているため、人が親指と人差し指とにより板状部３を簡単につまむことができる。そのため、ベース部１の固定面１ａを下部シャーシＬＳ（第１部材）の底面へ固定する作業を容易に行うことができる。

本実施の形態においては、板状部３は、主表面１ｂから円弧状をなす湾曲部２の内側ＩＮの空間までの位置に設けられている。しかしながら、板状部３は、人が親指と人差し指とにより板状部３を簡単につまむことができる形状であれば、いかなる形状を有していてもよい。

なお、本実施の形態においては、湾曲部２および板状部３の幅Ｗは、湾曲部２および板状部３の長手方向の全体にわたって一定である。しかしながら、湾曲部２および板状部３の幅Ｗまたは幅（または厚さ）Ｔは湾曲部２および板状部の長さ方向の全体にわたって変化するものであってもよい。

なお、図１２に示されるよういベース部１の四隅は、面取り部ＣＦが形成され、円弧状に形成されている。それにより、取り付けのときに、作業員の手が傷つけられるおそれが低減されている。

（実施の形態４）
図１５および図１６を用いて、実施の形態３の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤを説明する。

実施の形態４の支持部材１０、バックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤは、次の点において、実施の形態１のバックライトユニットＢＬＵ、および液晶表示装置ＬＣＤと異なる。その点は、図１５および図１６に示されるように、湾曲部２が複数の凸部２ａ，２ｂを含んでおり、複数の凸部２ａ，２ｂのそれぞれが光学部材ＯＭ（第２部材）に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形することである。この点以外においては、実施の形態４と実施の形態１とは同一である。

本実施の形態の湾曲部２も、図１５および図１６から分かるように、光学部材ＯＭ（第２部材）に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する。それにより、支持部材１０は、光学部材ＯＭを損傷させることなく、光学部材ＯＭを支持することができる。

また、本実施の形態の湾曲部２は、複数の凸部２ａ，２ｂのそれぞれが面接触によって光学部材ＯＭ（第２部材）を支持する。そのため、１つの凸部で光学部材ＯＭを支持する実施の形態１～３の湾曲部２に比較して、光学部材ＯＭに生じる局所的な応力をより小さくすることができる。その結果、本実施の支持部材１０によれば、光学部材ＯＭを損傷させるおそれをさらに低減することができる。

１ ベース部
１ａ 固定面
１ｂ 主表面
２ 湾曲部
２ａ，２ｂ 凸部
１０ 支持部材
ＢＬＵ バックライトユニット
Ｌ 発光部
ＬＣＤ 液晶表示装置
ＬＳ 下部シャーシ（第１部材）
ＯＭ 光学部材（第２部材）
Ｓ 基板

Claims (9)

1. 第１部材に固定され得る固定面と前記固定面に対向する主表面とを有するベース部と、
   前記主表面から遠ざかるように突出し、第２部材によって前記主表面に向かって押された場合に、前記第２部材に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する湾曲部と、を備えた、支持部材。
2. 前記湾曲部は、円弧形状部、アーチ形状部、または、楕円形状部を含む、請求項１に記載の支持部材。
3. 前記湾曲部の断面の幅が前記主表面に近づくほど大きくなる、請求項１または２に記載の支持部材。
4. 前記ベース部と前記湾曲部との間に、前記主表面から突出する板状部をさらに備え、
   前記湾曲部は、前記板状部から突出するように設けられた、請求項１～３のいずれかに記載の支持部材。
5. 前記湾曲部は、透明部材もしくは白色部材により構成された、請求項１～４のいずれかに記載の支持部材。
6. 前記湾曲部の内側には、他の部材が設けられていない、請求項１～５のいずれかに記載の支持部材。
7. 前記湾曲部が複数の凸部を含み、
   前記複数の凸部のそれぞれが、前記第２部材に点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する、請求項１～６のいずれかに記載の支持部材。
8. 容器状のシャーシと、
   前記シャーシ内に配置された複数の発光部と、
   前記シャーシの上端の開口を塞ぐように配置され、前記複数の発光部から発せられた光を変換して発する光学部材と、
   前記シャーシ内に配置され、前記光学部材が前記複数の発光部に向かって撓んだときに、前記光学部材が前記複数の発光部に接近することを抑制するように、前記光学部材を支持する支持部材と、を備え、
   前記支持部材は、前記光学部材を支持するときに、点接触または線接触する状態から面接触する状態へ変化するように弾性変形する、バックライトユニット。
9. 請求項８に記載のバックライトユニットと、
   前記バックライトユニットに対向するように配置され、前記バックライトユニットが発した光を透過する液晶パネルと、を含む、液晶表示装置。

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