JP2004333996A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源自身が発する熱を効率よく放熱することが可能な液晶表示装置を提供する。
【解決手段】バックライトが、導光板と、前記導光板の一側面に配置される複数の光源と、前記複数の光源を囲むように配置され前記導光板の方向に光を反射させる反射板と、前記導光板の下側に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属シートと、前記金属シートの下側に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属材料から成る下フレームとを備え、前記反射板を、前記金属シートの下側まで延長し、前記反射板と前記金属シートとを面接触させ、また、前記反射板と前記下フレームとを面接触させる。
【選択図】 図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータ、ワークステーション等に用いられる液晶表示装置に係わり、特に、バックライトに適用して有効な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の液晶表示モジュールは、ノート型パーソルコンピュータ（以下、単に、パソコンという）等の表示装置として広く使用されている。
この液晶表示モジュールは、周囲に駆動回路部が配置された液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルを照射するバックライトとで構成される。
バックライトは、直下型のものと、サイドライト型ものとがあるが、一般に、ノート型パソコンでは、薄型化のために、サイドライト型のバックライトが採用される。
一方、近年、液晶表示モジュールなどの液晶表示装置では、液晶表示パネルの高輝度化が要望されている。
そのため、サイドライト型バックライトにおいて、冷陰極蛍光灯を複数（例えば、４個）使用したものが知られている（特許文献参照）。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【特許文献１】
特開２０００−２７９８１２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶表示パネルの高輝度化のために、冷陰極蛍光灯を複数使用する場合には、冷陰極蛍光灯から発生する熱量も多くなり、それにより、冷陰極蛍光灯の温度が上昇し冷陰極蛍光灯の発光輝度の低下、液晶表示パネルの輝度ムラの発生、液晶表示パネルに使用される偏光板の光学特性の劣化、あるいは、導光体や、各反射シートの軟化または変色が起こるという問題点がある。そのため、冷陰極蛍光灯から発生する熱を効率よく放熱させる手段が必要となる。
前述の特許文献に記載されているバックライトでは、金属製の放熱板（６）を導光板（３）の裏面側の全面に配置し、この放熱板の一端をリフレクタ（４）と接触させて、冷陰極蛍光灯から発生する熱を放熱させるようにしている。
しかしながら、前述の特許文献に記載されているバックライトでは、狭額縁化された液晶表示装置において、冷陰極蛍光灯から発生する熱を効率よく放熱することについては何ら考慮されていない。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、液晶表示装置において、光源自身が発する熱を効率よく放熱することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面と反対側の面に配置されるバックライトとを備え、前記バックライトは、導光板と、前記導光板の一側面に配置される複数の光源と、前記複数の光源を囲むように配置され前記導光板の方向に光を反射させる反射板と、前記導光板の下側（液晶表示パネルと反対の側）に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属シートとを備える。
本発明の液晶表示装置では、前記反射板を、前記金属シートの下側（導光板と反対の側）まで延長し、前記反射板と前記金属シートとを面接触させる。
また、本発明の液晶表示装置では、前記金属シートの下側（導光板と反対の側）に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属材料から成る下フレームを設け、前記反射板と前記下フレームとを面接触させる。
さらに、本発明の液晶表示装置では、前記下フレームと前記上フレームを面接触させる。
これにより、本発明の液晶表示装置では、光源自身が発する熱を効率よく放熱させることが可能となる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施の形態の液晶表示モジュールの分解斜視図であり、図２は、本実施の形態の液晶表示モジュールの断面構造を示す要部断面図である。
図２は、冷陰極蛍光灯の長手方向に直交する面で切断した断面を示す図である。
図１、図２に示すように、本実施の形態の液晶表示モジュール（ＬＣＭ）は、金属板（例えば、ステンレス）から成る枠状の上フレーム４と、液晶表示パネル（ＬＣＤ）５、バックライトとから構成される。
液晶表示パネル５は、画素電極、薄膜トランジスタ等が形成されるＴＦＴ基板と、対向電極、カラーフィルタ等が形成されるフィルタ基板とを、所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板（ＰＯＬ１，ＰＯＬ２）を貼り付けて構成される。ここで、ＴＦＴ基板のガラス基板上には、半導体集積回路装置（ＩＣ）で構成される複数のドレインドライバおよびゲートドライバが搭載されている。
これらのドレインドライバには、フレキシブルプリント配線基板１を介して、駆動電源、表示データおよび制御信号が供給される。フレキシブルプリント配線基板１は、バックライトの後ろ側に設けられる駆動回路基板３に接続される。
【０００７】
本実施の形態では、バックライトは、２個の冷陰極蛍光灯１６、反射板１７、楔形（側面形状が台形）の導光体９、拡散シート（６，８）、レンズシート（プリズムシートともいう）７、反射シート１０、金属シート１３とが、図１に示す順序で、枠状に形成されたモールド１４に嵌め込まれて構成される。なお、モールド１４は、ポリカーボネート、あるいはＡＢＳ樹脂で構成される。
モールド１４の下側（液晶表示パネル５と反対の側）には、下フレーム１５が配置される。なお、図１において、１１はゴムブッシュ、１２はコネクタ、１８はケーブル、２０はスペーサである。
図１、図２に示すように、２本の冷陰極蛍光灯１６は、導光体９の側面の近傍で、かつ導光体９の側面に沿って当該導光体９の側面と平行に配置される。
導光体９は、冷陰極蛍光灯１６から照射される光を、冷陰極蛍光灯１６から離れた方へ導き、液晶表示パネル全体に光を均一に照射する。
ここで、導光体９は、冷陰極蛍光灯１６と対向する面が幅広に形成され、冷陰極蛍光灯１６から遠ざかる程断面が小さくなる楔形の形状に形成される。なお、導光体９は、透明アクリル等の合成樹脂板で形成される。
【０００８】
導光体上に配置される拡散シート（６，８）は、導光体９からの光を拡散するために設けられ、また、拡散シート６と拡散シート８との間に配置される２枚のレンズシート７は、輝度を向上させるために設けられる。
反射板１７は、冷陰極蛍光灯部分の断面形状がほぼコ字状であり、冷陰極蛍光灯１６から放射された光を導光板９の方向に反射させる。この反射板１７は、ステンレスで構成される。
反射シート１０は、導光体９の下側（液晶表示パネル５と反対の側）の全面に配置され、導光体９の下側に放射された光を導光体９に反射させる。この反射シート１０は、例えば、厚さ０．２ｍｍの白いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムである。
金属シート１３は、反射シート１０を透過した光を再度反射シート１０に反射させるためと、冷陰極蛍光灯自身が発する熱を放熱するために設けられる。
下フレーム１５は、主に、冷陰極蛍光灯自身が発する熱を放熱するために設けられる。
金属シート１３および下フレーム１５は、熱伝導率が大きい材料が好ましく、本実施の形態では、アルミニウムを使用したが、銅であってもよい。
【０００９】
図３は、図１に示す反射体１７の構造を示す模式斜視図である。
図３に示すように、反射板１７は、冷陰極蛍光灯１６の上側（液晶表示パネル側）に配置される第１の部分１７ａと、冷陰極蛍光灯１６の下側（液晶表示パネル５と反対の側）に配置される第３の部分１７ｃと、第１の部分１７ａと第３の部分１７ｃとに接続される第２の部分１７ｂとを有する。
これにより、反射板１７の冷陰極蛍光灯１６を囲む部分の断面形状がほぼコ字状にされ、冷陰極蛍光灯１６から放射された光を導光板９の方向に反射させる。
反射板１７の第３の部分１７ｃは、金属シート１３の下側（導光板９と反対の側）まで延長される。
図４は、図１に示す下フレーム１５の構造を示す模式斜視図である。
図４に示すように、下フレーム１５には、冷陰極蛍光灯側と、冷陰極蛍光灯１６の長手方向と直交する２辺側に、上側（液晶表示パネル５の表示面側）に折り曲げられた側壁（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）を有する。
なお、本実施の形態では、下フレーム１５の縦方向の長さ（冷陰極蛍光灯１６の長手方向と直交する方向の長さ；図４に示すＬ）は、図１に示すように、モールド１４の縦方向の長さ（冷陰極蛍光灯１６の長手方向と直交する方向の長さ）の１／３程度の長さとされているが、下フレーム１５の縦方向の長さは、冷陰極蛍光灯自身が発生する熱量に応じて適宜変更でき、例えば、下フレーム１５を金属シート１３の下側全面に設けてもよい。
また、図４に示す下フレーム１５は一例であって、下フレーム１５に形成される側壁の形状は、下フレーム１５に嵌め合わされるモールド１４の形状より適宜変更される。
図５は、図１に示す上フレーム４の構造を示す模式斜視図である。
図５に示すように、上フレーム４は、表示窓を有し、かつ、周囲に下側（液晶表示パネル５の表示面と反対の側）に折り曲げられた側壁４ａを有する。
【００１０】
図６は、本実施の形態のバックライトにおいて、上フレーム４、反射板１７、金属シート１３、および、下フレーム１５の接触状態を説明するための模式断面図である。
この図６は、図２に示す冷陰極蛍光灯１６の部分を拡大して示す図である。なお、図６では、上フレーム４、導光板９、反射シート１０、金属シート１３、冷陰極蛍光灯１６、および、反射体１７のみを図示し、その他の部分の図示は省略している。
図６に示すように、反射板１７は、第３の部分１７ｃにおける、金属シート１３の下側まで延長される部分で、金属シート１３と面接触される。
同時に、反射板１７は、反射板１７の第３の部分１７ｃで下フレーム１５と、また、反射板１７の第２の部分１７ｂで下フレーム１５の側壁１５ａと面接触される。
また、下フレーム１５の各側壁（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ）は、上フレーム４の周囲の側壁４ａと面接触される。
これにより、本実施の形態では、冷陰極蛍光灯自身が発生する熱を、金属シート１３、下フレーム１５、および上フレーム４を介して、効率良く放熱させることが可能となる。
【００１１】
図７は、従来の液晶表示モジュールの断面構造を示す要部断面図である。
この図７は、図２に対応する図面であり、図７に示すように、従来の液晶表示モジュールでは、発熱源である冷陰極蛍光灯１６をステンレスから成る反射板１７で覆ってはいるが、反射板自体の面積も少なく、さらに、他の金属部品（例えば、上フレーム４）に接触させる構造となっていないため、積極的に放熱効果を狙ったものとはなっていなかった。
前述したように、液晶表示パネル５の高輝度化のために、冷陰極蛍光灯１６を複数（本実施の形態では２個）使用する場合には、冷陰極蛍光灯１６から発生する熱量も多くなる。
それにより、冷陰極蛍光灯１６の温度が上昇し冷陰極蛍光灯１６の発光輝度の低下、液晶表示パネル５の輝度ムラの発生、液晶表示パネル５に使用される偏光板の光学特性の劣化、あるいは、導光体９や、反射シート１０の軟化または変色が起こるという問題点がある。
【００１２】
しかしながら、本実施の形態では、反射板１７が、金属シート１３、下フレーム１５、および上フレーム４と面接触されているので、狭額縁化された液晶表示モジュール（図６に示す距離Ｔが小さい液晶表示モジュール）であっても、冷陰極蛍光灯自身が発生する熱を、金属シート１３、下フレーム１５、および上フレーム４を介して、効率良く放熱させることが可能となる。
これにより、陰極蛍光灯１６の発光輝度の低下、液晶表示パネル５の輝度ムラの発生、液晶表示パネル５に使用される偏光板の光学特性の劣化、あるいは、導光体９や、反射シート１０の軟化または変色が起こるのを防止することが可能となり、液晶表示パネル５に表示される表示画面の表示品質が著しく損なわれるのを防止することが可能となる。
【００１３】
図８、図９は、本実施の形態の液晶表示モジュールをノート型パーソナルコンピュータに取り付ける取り付け方法の一例を説明するための模式図である。
同図において、１００はノート型パーソナルコンピュータのディスプレイ部の外側ケース（ユーザから見て裏面ケース、Ｒｅａｒ Ｂｅｚｅｌとも呼ぶ）、１２０，１２１は取り付けネジである。なお、外側ケース１００は、パーソナルコンピュータのユーザ側からこれに接合される表面ケース（Ｆｒｏｎｔ Ｂｅｚｅｌとも呼ぶ、図示せず）とともに液晶表示モジュール１０１を収納する。表面ケースは枠状に形成され、液晶表示モジュール１０１の表示部を露出する窓（開口）を備える。
同図に示すように、液晶表示モジュール１０１は、取り付けネジ１２０によりサイドビーム１１０に固定され、サイドビーム１１０は、取り付けネジ１２１により、ノート型パーソナルコンピュータのディスプレイ部の外側ケース１００に固定される。
そのため、液晶表示モジュール１０１のモールドには、取り付けネジ１２０がネジ止めされるインサータが埋め込まれている。
なお、取り付けネジ（１２０，１２１）は、液晶表示モジュール１０１の両側に設けられるが、図８、図９では省略している。
このような取り付け方法を採用する場合に、冷陰極蛍光灯自身が発生する熱を、下フレーム１５、サイドビーム１１０、および外側ケース１００を介して放熱させることが可能となる。その場合の構造を図１０、図１１に示す。
【００１４】
図１０、図１１は、本実施の形態の液晶表示モジュールを、図８、図９に示す方法により、ノート型パーソナルコンピュータへ取り付けた状態を示す要部断面図である。
なお、図１０、図１１は、冷陰極蛍光灯１６の長手方向に平行な面で切断した断面を示す図であり、図１０、図１１では、上フレーム４、導光板９、反射シート１０、金属シート１３、モールド１４、および下フレーム１５のみを図示し、その他の部分の図示は省略している。
図１０は、取り付けネジ１２０により、本実施の形態の液晶表示モジュールを、サイドビーム１１０に取り付けるときに、サイドビーム１１０に、上フレーム４の側壁４ａを接触するようにしたものである。
図１０では、サイドビーム１１０に上フレーム４の側壁４ａが面接触され、上フレーム４の側壁４ａに下フレーム１５の側壁（１５ｂ、１５ｃ）が面接触される。
したがって、陰極蛍光灯自身が発生する熱は、反射板１７、下フレーム１５、および上フレーム４を介して、サイドビーム１１０に伝わり、サイドビーム１１０、および、外側ケース１００を介して、陰極蛍光灯自身が発生する熱を放熱させることが可能となる。
【００１５】
図１１は、取り付けネジ１２０により、本実施の形態の液晶表示モジュールを、サイドビーム１１０に取り付けるときに、サイドビーム１１０に、下フレーム１５の側壁（１５ｂ、１５ｃ）に接触されるようにしたものである。
図１１では、サイドビーム１１０に下フレーム１５の側壁（１５ｂ、１５ｃ）が面接触され、下フレーム１５の側壁（１５ｂ、１５ｃ）に上フレーム４の側壁４ａが面接触される。
図１１に示す場合には、陰極蛍光灯自身が発生する熱が、反射板１７、および下フレーム１５を介して、サイドビーム１１０に伝わるので、図１０の場合よりも、より効率良く、陰極蛍光灯自身が発生する熱を放熱させることが可能となる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明の液晶表示装置によれば、光源自身が発する熱を効率よく放熱することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の液晶表示モジュールの分解斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の液晶表示モジュールの断面構造を示す要部断面図である。
【図３】図１に示す反射体の構造を示す模式斜視図である。
【図４】図１に示す下フレームの構造を示す模式斜視図である。
【図５】図５は、図１に示す上フレームの構造を示す模式斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態のバックライトにおいて、上フレーム、反射板、金属シート、および下フレームの接触状態を説明するための模式断面図である。
【図７】従来の液晶表示モジュールの断面構造を示す要部断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の液晶表示モジュールをノート型パーソナルコンピュータに取り付ける取り付け方法の一例を説明するための模式図である。
【図９】本発明の実施の形態の液晶表示モジュールをノート型パーソナルコンピュータに取り付ける取り付け方法の一例を説明するための模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態の液晶表示モジュールを、図８、図９に示す方法により、ノート型パーソナルコンピュータへ取り付けた状態を示す要部断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態の液晶表示モジュールを、図８、図９に示す方法により、ノート型パーソナルコンピュータへ取り付けた状態を示す要部断面図である。
【符号の説明】
１…フレキシブルプリント配線基板、３…駆動回路基板、４…上フレーム、４ａ，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…側壁、５…液晶表示パネル、６，８…拡散シート、７…レンズシート、９…導光体、１０…反射シート、１１…ゴムブッシュ、１２…コネクタ、１３…金属シート、１４…モールド、１５…下フレーム、１６…冷陰極蛍光灯、１７…反射板、１８…ケーブル、２０…スペーサ、１００…外側ケース、１０１…液晶表示モジュール、１１０…サイドビーム、１２０…取り付けネジ、１２１…取り付けネジ。

Claims (8)

1. 液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの表示面と反対側の面に配置されるバックライトとを備える液晶表示装置であって、
   前記バックライトは、導光板と、
   前記導光板の一側面に配置される複数の光源と、
   前記複数の光源を囲むように配置され、前記導光板の方向に光を反射させる反射板と、
   前記導光板の前記液晶表示パネルと反対側の面に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属シートとを備え、
   前記反射板は、前記光源の前記液晶表示パネル側に配置される第１の部分と、
   前記光源の前記液晶表示パネルと反対の側に配置される第３の部分と、
   前記第１の部分と前記第３の部分とに接続される第２の部分とを有し、
   前記反射板の前記第３の部分は、前記金属シートの前記導光板と反対側の面まで延長され、前記反射板の第３の部分と前記金属シートとが重なる部分で、前記反射板と前記金属シートとが面接触されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 液晶表示パネルと、
   前記液晶表示パネルの表示面と反対側の面に配置されるバックライトとを備える液晶表示装置であって、
   前記バックライトは、導光板と、
   前記導光板の一側面に配置される複数の光源と、
   前記複数の光源を囲むように配置され、前記導光板の方向に光を反射させる反射板と、
   前記導光板の前記液晶表示パネルと反対側の面に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属シートと、
   前記金属シートの前記導光板と反対側の面に配置され、前記反射板よりも熱伝導率が高い金属材料から成る下フレームとを備え、
   前記反射板は、前記光源の前記液晶表示パネル側に配置される第１の部分と、
   前記光源の前記液晶表示パネルと反対の側に配置される第３の部分と、
   前記第１の部分と前記第３の部分とに接続される第２の部分とを有し、
   前記反射板の前記第３の部分は、前記金属シートの前記導光板と反対側の面まで延長され、前記反射板の第３の部分と前記金属シートとが重なる部分で、前記反射板と前記金属シートとが面接触され、
   前記下フレームと前記反射板とは、前記反射板の第２の部分および第３の部分の少なくとも一方で面接触されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 前記液晶表示パネルの表示面側に配置され、表示窓を有する上フレームを備え、
   前記上フレームは、周囲に前記液晶表示パネルの表示面と反対側に折り曲げられた側壁を有し、
   前記上フレームと下フレームとは、前記上フレームの側壁の一部で面接触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. 前記下フレームは、前記光源側と、前記光源の延長方向と直交する２辺側に前記液晶表示パネルの表示面側に折り曲げられた側壁を有し、
   前記下フレームの側壁の少なくとも１つは、前記上フレームの対応する側壁と面接触されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記下フレームは、前記光源側と、前記光源の延長方向と直交する２辺側に前記液晶表示パネルの表示面側に折り曲げられた側壁を有し、
   前記下フレームの前記光源の延長方向と直交する２辺側の側壁は、液晶表示装置を外部ケースに固定する取付用ネジにより、前記上フレームの対応する側壁と面接触されていることを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 前記下フレームの前記光源の延長方向と直交する２辺側の側壁は、前記上フレームの対応する側壁の外側に位置することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の液晶表示装置。
7. 前記反射板は、ステンレスで構成され、
   前記金属シートは、アルミニウムで構成されることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
8. 前記下フレームは、アルミニウムで構成されることを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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