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CN101416101B - 液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示装置。在作为液晶显示装置的LCD单元(10)的框架(12)侧面设置开口部，作为LED模块插入口(12a)。LED模块(20)的LED(22)以向在液晶面板(11)背面设置的导光板射出光的方式设置在基板(21)上，从LED模块插入口(12a)插入，通过螺丝等固定部件固定到在LCD单元(10)背面设置的背面板上。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及具备照明装置的液晶显示装置，特别是涉及具备背光源的液晶显示装置。
背景技术
近年来，作为显示装置，广泛使用比CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)薄、采用液晶面板的装置。液晶面板由于本身不发光，因此，通过外光或者从照明装置照射的光显示图像。
作为在液晶显示装置中使用的照明装置，可以举出例如专利文献1中提出的侧光方式的背光源。由于它配置在液晶面板的背面一侧，所以在被称为导光板的、由丙烯酸树脂形成的平板侧面配置LED(LightEmitting Diode：发光二极管)作为光源，从导光板侧面射入的LED的光在导光板内传播，从导光板上面的射出面射出，照射液晶面板。
专利文献1：特开2005-196989号公报(第9页、图7)
发明内容
对于专利文献1所公示的侧光方式的背光源，将LED焊接在基板上的LED模块用例如粘接剂，固定到截面U字型的LED外壳上。在这种情况下，由于LED的恶化等，在更换LED模块时，需要拆卸背光源，从导光板拆下LED外壳，更换每个LED外壳。另外，即使在用螺丝固定LED模块的情况下，也需要在拆卸LED外壳的基础上，取下螺丝，更换LED模块。
因此，本发明的目的在于提供一种能够不用拆卸就更换LED模块的液晶显示装置。
为了达到上述目的，本发明的液晶显示装置，包括：液晶面板；包围上述液晶面板的框体；配置在上述液晶面板背面的向上述液晶面板照射光的导光板；向上述导光板侧面射出光的LED；具有上述LED的第一基板；和覆盖上述框体以及上述液晶面板的背面且通过固定部件固定上述第一基板的背面板，其特征在于，上述框体具备能够取出和放入具有上述LED的上述第一基板的开口部，上述第一基板通过从上述背面板外侧插入的固定部件固定。作为固定部件，例如可以使用螺丝。
根据本发明，可以得到一种液晶显示装置，由于仅拆下固定部件，就可以从液晶显示装置拆下作为具有LED的基板的LED模块，所以与全部拆卸的情况相比，能够简单更换LED模块。
另外，根据本发明，由于固定部件设置在至少第一基板两端部附近各至少一个位置，和在上述两侧部之间的中央部的至少1个位置，因此，能够减少仅在两端部或仅在一端以及中央部设置时等第一基板产生弯曲而形成的不接触背面板的部分，能够使LED产生的热量从第一基板通过背面板、更多地扩散到外部。由此，能够使由于温度变化而导致发光特性等易于变化的LED的动作稳定。
另外，根据本发明，即使在背面板上设置驱动液晶面板的驱动装置的情况下，仅拆下固定部件，也能够从液晶显示装置取出LED模块。
而且，根据本发明，通过以包围LED的方式设置反射部件，即使没有从LED直接射入导光板的光，也能够由该反射部件反射，射入导光板，因此，能够不增加LED数量或电流，而增强从导光板射出的光的亮度。
另外，根据本发明，通过用铝或铜等导热率为80W/m·K以上的材料构成至少第一基板以及背面板，形成液晶显示装置，从而，能够使LED产生的热量通过第一基板以及背面板，更多地扩散到外部。以往，作为侧光型背光源的光源，使用不像LED那样放热的CCFL(ColdCathode Fluorescent Lamp；冷阴极管)，作为第一基板，使用在由酚醛树脂或环氧树脂形成的绝缘板上设置铜箔的配线的印制基板、或在两片聚酰亚胺薄膜之间设置铜箔的配线的FPC(Flexible Printed Circuit；挠性印制线路板)，作为背面板使用聚碳酸酯等塑料。但是，由于这些材料的导热率低，因此，在作为光源使用LED时，难以散热，LED的温度容易升高。
另外，根据本发明，通过在第一基板和背面板之间设置导热材料，能够使LED产生的热量从第一基板通过背面板更多地扩散到外部。
另外，根据本发明，通过在第一基板的与背面板相对的面或者背面板的与第一基板相对的面中至少一面设置热辐射率高于第一基板的部件，能够使LED产生的热量从第一基板通过背面板更多地扩散到外部。
另外，根据本发明，作为LED，可以使用沿相对于其设置面平行的方向射出光的侧视型，和沿垂直的方向射出光的顶视型中的任意一种。
附图说明
图1是第一实施方式所涉及的LCD单元的外观立体图。
图2是图1的A-A所示位置的局部截面图。
图3是LED模块的概略构成图。
图4是第一实施方式所涉及的LCD单元的背面的平面图。
图5是第二实施方式所涉及的LCD单元的局部截面图。
图6是第二实施方式所涉及的LCD单元的背面的平面图。
图7是第二实施方式的其它方式所涉及的LCD单元的局部截面图。
图8是第二实施方式的其它方式所涉及的LCD单元的局部截面图。
图9是第二实施方式的其它方式所涉及的LCD单元的局部截面图。
符号说明
10   LCD单元
11   液晶面板
12   框架(bezel)
12a  LED模块插入口
13   背面板
13a  螺丝孔
13b  LED电源连接器孔
14   导光板
15   光学片
16   反射片
17   塑料框(plastic frame)
18   螺丝
20   LED模块
21   配线
22   LED
23   LED驱动配线连接器
23a  电源连接器
24   电源导线
25   副基板
31   LCD驱动器基板
32   配线
33   罩
34   反射板
35   导热片
具体实施方式
使用附图对本发明的第一实施方式进行说明。图1是作为第一实施方式所涉及的液晶显示装置的LCD(Liquid Crystal Display)单元的外观立体图，图2是图1的A-A所示位置的框架周边的局部截面图，图3是LED模块的概略构成图，图4是LCD单元的背面的平面图。
如图1以及图2所示，LCD单元10具备：液晶面板11、包围液晶面板11的作为框体的框架12，和覆盖液晶面板11以及框架12的背面的背面板13。框架12为具有开口部的框状，其截面为L字型，背面板13为没有盖的长方体箱状，框架12以覆盖背面板13的侧面的方式配置。液晶面板11具备：TFT基板、相对基板和封入其间的液晶，通过在基板之间施加电压，控制液晶的取向，并显示图像。在液晶面板11和背面板13之间设置有导光板14，在导光板14的与液晶面板11相对的面、即光的射出面上设置有光学片15，在与背面板13相对的面上设置有反射片16。
另外，在框架12的内部设置有塑料框17和LED模块20。塑料框17固定液晶面板11，LED模块20从液晶面板11背面一侧照射白色光。而且，图2仅表示了LCD单元10的一端侧，另一端侧也具有相同构造。通过这些LED模块20以及导光板14构成侧光方式的背光源。
如图3所示，LED模块20，是在作为设置有配线图案的金属板的配线基板21上焊接多个LED22和两个LED驱动配线连接器23而形成的。LED驱动配线连接器23设置在配线基板21的两端，LED22设置在两端的LED驱动配线连接器23之间。另外，LED22使用沿着平行于安装到配线基板21上的面的方向射出光的侧视型装置，以LED22沿着垂直于排列方向的方向射出光的方式，即以在LCD单元10内设置LED模块20时光的射出面与导光板14侧面相对的方式设置。另外，LED驱动配线连接器23具有电源连接器23a，其中，该电源连接器23a连接从LED驱动器(未图示)一侧供给电源的电源导线24。
如图4所示，在背面板13上设置有多个LED模块固定螺丝孔13a、和LED电源连接器孔13b，通过螺丝18可以固定LED模块20，另外，在将LED模块20固定到LCD单元10上的状态下，能够相对于LED驱动配线连接器23的电源连接器23a装卸电源导线24。
从LED22射出的光从导光板14侧面射入，在导光板14内部传播，从作为与液晶面板11相对的面的射出面射出。从导光板14向反射片16一侧射出的光也通过反射片16反射，再次射入到导光板14的内部，同样从射出面射出。从射出面射出的光通过光学片15产生散射，照射在液晶面板11上显示的图像。
这里，优选背面板13以及LED模块20的配线基板21由导热率为80W/m·K以上的铝、铜等形成。温度变化容易使LED22的发光特性等发生变化，但是通过上述构成，可以使LED22产生的热量通过配线基板21以及背面板13扩散到外部，能够减小LED22的温度变化，稳定动作。
在本实施方式中，在框架12以及背面板13侧面设置有可以插拔LED模块20的LED模块插入口12a。图1只表示了在框架12上设置的LED模块插入口12a，没有表示在背面板13上设置的LED模块插入口。如上所述，通过设置LED模块插入口，在由于LED22亮度降低或伴随与此从导光板14的射出面射出的光产生不均等，而需要更换LED模块20时，只取下固定在背面板13上的螺丝18，就能够从LCD单元10中取出LED模块20，无需拆卸LCD单元10，就能够更换LED模块20。
(第二实施方式)
接着，使用附图对本发明的第二实施方式进行说明。图5是第二实施方式所涉及的LCD单元的与图1中A-A所示位置相当的位置的局部截面图，图6为LCD单元的背面的平面图。除了在背面板下方设置LED驱动器基板以及LED模块固定螺丝孔的位置不同以外，第二实施方式与第一实施方式相同，对实质上相同的部分标注相同的符号。
如图5以及图6所示，对于本实施方式的LCD单元10，在隔着背面板13、与LED22相对的位置上设置有驱动液晶面板11的LCD驱动器基板31、和覆盖LCD驱动器基板31的罩33，LCD驱动器基板31和液晶面板11通过配线32电连接。LED模块20的配线基板21配置到与在导光板14上设置的反射片16的一部分相对的位置的不与LCD驱动器基板31相对的部分。在背面板13的不与LCD驱动器基板31相对且与配线基板21相对的位置上设置有多个LED模块固定螺丝孔13a，在该LED模块固定螺丝孔13a处、通过螺丝固定背面板13和配线基板21。
在本实施方式中，在LCD单元10的图5中未图示一侧没有设置LCD驱动器基板31以及罩33，该侧的LED模块20与设置本实施方式的LCD驱动器基板31的一侧相同，配线基板21的一部分也可以形成与导光板14相对的形状，如第一实施方式中所述，配线基板21也可以形成不与导光板14相对的形状。图6表示配线基板21具有与导光板14相对的形状的情况。在配线基板21的一部分形成与导光板14相对的形状的情况下，两侧的LED模块20可以采用相同装置，能够降低成本。另一方面，在配线基板21为不与导光板14相对的形状的情况下，可以使配线基板21变成最小，能够实现LCD单元10的小型化。
另外，即使在本实施方式中，也与第一实施方式同样，在框架12的侧面设置可以插拔LED模块20的LED模块插入口12a。
根据上述构成，即便在使LCD驱动器基板31与LCD单元10形成一个整体的情况下，也无需拆卸LCD单元10，就能够更换LED模块20。
而且，在第一实施方式、第二实施方式中，也可以如下所述地构成LCD单元10。下面，对在第二实施方式中应用该结构的情况进行说明，但是同样也可以在第一实施方式中应用该结构。
图7表示在第二实施方式中、在包围LCD单元10内侧的LED模块20的空间中设置反射光的反射板。在这种情况下，在塑料框17的与LED22相对的面、以及背面板13侧面的与LED22相对的面上设置反射板34。由此，能够使在LED22背面一侧被反射、散射的光再次向导光板14的方向反射，因此，可以不增加LED22的设置数量或电流，能够提高从导光板14射出的光的亮度，能够降低耗电量。
另外，图8表示在第二实施方式中，作为LED22、使用向垂直于焊接面的方向射出光的顶视型装置的情况。在这种情况下，将LED模块20的配线基板21设置成截面呈L字型。另外，将LED22焊接到副基板25上，用螺丝将副基板25固定到配线基板21的相对于背面板13的底面垂直的部分。通过上述构成，在本发明的实施方式中，可以使用顶视型LED。而且，在这种情况下，即使不设置副基板25，将LED22直接焊接在配线基板21的相对于背面板13的底面垂直的部分，同样也可以使用顶视型LED。
另外，图9表示第二实施方式中，在配线基板21和背面板13之间设置导热片35的情况。导热片35为粘着在配线基板21和背面板13上的硅类或丙烯酸类的片。通过设置该导热片35，可以使LED22产生的热量有效地从配线基板21向背面板13传达，能够提高LED22的散热性，提高发光效率和耐久性。
也可以在配线基板21的与背面板13相对的面、以及背面板13的与配线基板21相对的面中至少一个面上设置热辐射率高于配线基板21的部件(未图示)，取代该导热片35。作为该热辐射率高的部件，可以涂敷所谓的墨水等树脂类涂料或作为液状陶瓷的涂胶α(注册商标)，进行设置。由于热辐射率高的材质的吸热率也高，所以在配线基板21上进行设置时，可以提高配线基板21的热辐射率，在背面板13上进行设置时，能够提高背面板13的吸热率。因此，与设置导热片35的情况相同，能够使LED22产生的热量有效地从配线基板21向背面板13传达，能够提高LED22的散热性，提高发光效率和耐久性。而且，也可以同时设置该热辐射率高的部件和导热片35。

Claims (8)

1.一种液晶显示装置，包括：液晶面板；包围所述液晶面板的框体；配置在所述液晶面板背面的向所述液晶面板照射光的导光板；向所述导光板侧面射出光的LED；具有所述LED的第一基板；和覆盖所述框体以及所述液晶面板的背面且通过固定部件固定所述第一基板的背面板，其特征在于：
所述液晶显示装置还包括第二基板，该第二基板具有驱动所述液晶面板的驱动器，
所述框体具备能够取出和放入具有所述LED的所述第一基板的开口部，所述第二基板设置在隔着所述背面板与所述LED相对的位置，所述第一基板设置在直到沿着所述导光板方向的不与所述第二基板相对的位置为止，所述第一基板在所述背面板的不与所述第二基板相对的位置通过从所述背面板外侧插入的固定部件固定在所述背面板。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述固定部件设置在向所述第一基板的所述开口部的取出和放入方向的两端部附近各至少一个位置，和在所述两端部之间的中央部的至少一个位置。
3.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
在所述框体内部的与所述LED相对的部位设置有反射部件。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
至少所述第一基板以及所述背面板由导热率为80W/m·K以上的材料构成。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
在所述第一基板和所述背面板之间设置有导热部件。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于：
在所述第一基板的与所述背面板相对的面或者所述背面板的与所述第一基板相对的面中至少一个面上设置有热辐射率高于所述第一基板的部件。
7.如权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述LED为沿着平行于其设置面的方向射出光的侧视型LED。
8.如权利要求1～6中任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：
所述第一基板具有截面呈L字状且平行于所述导光板侧面的面，所述LED为沿着垂直于其设置面的方向射出光的顶视型LED，并且设置在所述第一基板的平行于所述导光板的侧面的面上。
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