CN1612022A - 液晶显示装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种液晶显示装置和电子设备，该液晶显示装置能够容易地进行光源基板的装卸。该液晶显示装置包括：根据来自外部的图像信号形成图像的液晶屏、具有至少1个点光源的光源基板、和安装有上述光源基板的框体，其中，从上述点光源射出的光照明上述液晶屏，上述光源基板作成，在与上述液晶屏显示面相反的表面的方向上可以从框体的外侧进行装卸，由此，不分解液晶显示装置就可以装卸光源基板。

Description

液晶显示装置和电子设备
技术领域
本发明涉及液晶显示装置等显示装置和包含该显示装置的电子设备。
背景技术
现有的具有LED光源等点光源的液晶显示装置，一般包含安装有上述点光源的光源基板、把来自光源的光引导到显示面侧的导光板、收容上述光源基板和上述导光板的框体，其结构为，在上述框体内上述光源基板被上述导光板与设置在上述框体上的基板支持部夹住。因此，由于不需要为了把上述光源基板固定到上述基板支持部而使用螺钉或双面粘着带等，所以能够容易地进行上述液晶显示装置的装配作业或上述光源基板的装卸或互换作业。
<专利文献1>日本特开2002-107721号公报
如上所述，在现有的液晶显示装置中，在作成利用框体而不使用螺钉或双面粘着带就把光源基板与导光板接合、夹住的结构时，光源基板的装卸变得容易，但是，即使在此时，也需要摘下液晶显示屏或导光板的作业。即，在装卸光源基板时，需要在从最终形态的制品中摘下液晶显示装置之后分解该液晶显示装置本身。因此，例如，在需要进行光源基板的互换时，除了需要在互换作业前后从该电子设备中摘下液晶显示装置，之后，进行分解和再装配液晶显示装置的作业之外，还存在着伴随着液晶显示装置的分解和再装配、由于异物侵入到显示区域或产生裂纹等导致显示性能降低的问题。
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供使用点光源的液晶显示装置，可以容易地互换光源基板，且伴随着互换作业不引起显示品位降低的液晶显示装置和使用了该液晶显示装置的电子设备。
本发明的液晶显示装置包括：根据来自外部的图像信号形成图像的液晶屏、具有至少1个点光源的光源基板、和安装有上述光源基板的框体，其中，从上述点光源射出的光照明上述液晶屏，上述光源基板作成，在与上述液晶屏显示面相反的表面的方向上可以从框体进行装卸，由此，不分解液晶显示装置就可以装卸光源基板。
附图说明
图1为本发明的实施方式1的液晶显示装置的分解斜视图。
图2为本发明的实施方式1的液晶显示装置的剖面图。
图3为示出本发明的实施方式1的光源基板安装方法的图。
图4为示出本发明的实施方式1的液晶显示装置的另一安装方法的图。
图5为本发明的实施方式2的液晶显示装置的分解斜视图。
图6为本发明的实施方式2的液晶显示装置的一部分的剖面图。
图7为本发明的实施方式3的液晶显示装置的一部分的分解斜视图。
图8为本发明的实施方式3的液晶显示装置的一部分的分解斜视图。
图9为本发明的实施方式3的液晶显示装置的一部分的分解斜视图。
图10为本发明的实施方式3的液晶显示装置的一部分的分解斜视图。
图11为本发明的实施方式5的液晶显示装置的一部分的分解斜视图。
图12为本发明的实施方式5的液晶显示装置的支持框的一个实施例。
图13为本发明的实施方式6的液晶显示装置的剖面图。
图14为本发明的实施方式6的液晶显示装置的剖面图。
图15为本发明的实施方式6的液晶显示装置的剖面图。
图16为本发明的实施方式7的液晶显示装置的剖面图。
图18为本发明的实施方式7的液晶显示装置的剖面图。
图19为本发明的实施方式8的、包括液晶显示装置的电子设备的剖面图。
具体实施方式
(实施方式1)
基于附图，说明本发明的液晶显示装置的实施方式。各图中，标以相同符号的部分表示实质上相同的结构要素。
图1为示出本发明的液晶显示装置的一个实施例的概略结构的分解斜视图。图1中，框体1是具有开口部1a、和在与开口部1a相对的底面上的点光源用的孔1b的框体，且由铝、不锈钢等金属或塑料构成。框体1可以作为一个构件来构成，此外也可以根据需要、通过把多个构件组合来构成。框体1通过与框架2组合，成为在收容根据来自外部的图像信号形成图像的液晶屏3、和在周边构成的电路基板3b的同时，保持光源基板4b的结构。框架2一般由铝、不锈钢等金属构成。此外，为了提高显示性能，有时在框体1与位于框体开口部1a上的液晶屏3之间配置扩散板、棱镜板、偏振反射板等光学薄板或板状扩散构件，但省略了。
在一对玻璃基板之间注入液晶，通过密封材料进行密封，进而在每一块玻璃基板上贴合偏振片而构成液晶显示屏3，液晶显示屏3具有显示面3a。为了驱动液晶显示屏3，一般还在与液晶显示屏3连接的柔性基板上或直接在液晶显示屏3上安装IC芯片等，还根据需要在这些芯片周边配置电路基板3b。
根据用途从射出白色、或者红色、绿色、蓝色或它们的中间色的光的发光二极管等点光源中进行选择或者加以组合而在基板4b上安装点光源4a，构成光源基板4b。然后，从与框体开口部1a相反一侧的方向、利用螺钉5从外侧把光源基板4b安装到框体1底面，与此相随，把点光源4a从框体1的外侧向内侧穿过点光源用的孔1b配置到框体1的底面部。即，在本实施方式中，由于光源基板4b安装到和与液晶显屏3的显示面3a相反一侧的表面对置的、框体1的表面的背侧，所以具有能够容易地从框体1装卸光源基板4b的效果。
下面，使用作为图1所示液晶显示装置的剖面图的图2，基于上述结构说明本发明的实施方式中的液晶显示装置的工作。
图2中，从光源基板4b上的点光源4a射出的光的一部分直接照射液晶屏显示面3a的背面，其它光也由配置在框体1底面部和侧面部上、具有反射特性的构件6反射到框体开口部1a方向、通过配置在框体开口部1a与液晶屏3之间的光学板或扩散板(未图示)从显示面3a的背面照射液晶屏3，由此，与图像信号对应的图像显示在液晶显示屏显示面3a上。
接着，图3示出本实施方式中的光源基板4b的安装到框体1外部的背面上的结构的具体形状。作为光源基板4b安装到框体1背面上的单元是利用图3所示那样的螺钉5进行螺纹固定的单元，通过摘下螺钉5、不分解液晶显示装置本身就可以容易地只装卸光源基板4b。图4示出本实施方式的另一侧。图4所示的接合部7，设置在框体1的背面。把光源基板4b安装到框体1时，把光源基板4b嵌入接合部7。取下时，把光源基板4b从接合部7摘下。这样，通过把光源基板4b作成安装到框体1背面的结构，能够更容易地从框体1装卸光源基板4b。再有，关于本实施方式中的光源基板4b安装到框体的结构，只要光源基板4b具有充分的强度可以固定到框体1，并且是可以容易地对框体1的背面侧进行分解、装卸的结构，就不限定于前述的例子。
此外，本实施方式中，图1中，把光源基板4b配置在短边方向的中央部附近，但是，可以根据所需要的制品规格和所要求的光学性能任意选择点光源的配置位置、排列方向、和排列个数。此外，也可以把光反射性构件6a配设在点光源4a的上部，此时，由于可以抑制从点光源4a直接向正上方射出的光、可以得到在显示面内均匀的亮度分布，所以是所希望的。
(实施方式2)
图5示出本发明实施方式2的液晶显示装置的分解斜视图。本实施方式中具有沿着框体1内部的至少一边配置的LED光源基板4b、和包围上述光源基板4b的反射器8，与上述反射器8相邻且在框体1与液晶屏3之间还具有导光板9。一般，在导光板9与框体1之间，插入有具有反射特性的片状或板状构件(未图示)。其它结构与实施方式1相同，从外侧把光源基板4b安装到和与液晶屏的显示面3a相反一侧的表面对置的、框体1的表面的背侧。
图6示出本实施方式中的点光源周边结构的放大图。反射器8与框体1的背面一样，具有与点光源4a位置对应的孔8a，点光源4a通过该孔8a配置在反射器8内，反射器8如图6所示以包围点光源4a周边的方式来形成。从点光源4a射出的光的一部分直接从导光板9与配置点光源4a的一侧相邻的端面9a入射，其另一部分被反射器8反射后从该端面9a入射。
入射到导光板9中的光，在导光板9的靠近液晶屏3一侧的表面9b与靠近框体1一侧的背面9c之间反复进行全反射、同时，在导光板9内扩展而传播开来。在该传播过程中入射光的一部分被设置在导光板背面9c或导光板表面9b中的至少一个面上的图形10散射而超过临界角，从导光板9的靠近液晶屏3一侧的表面9b射出从显示面3a的背面照明液晶屏3。通过作成这样具有导光板9的结构，可以利用设置在导光板9上的图形10有效地扩散来自点光源4a的射出光，容易得到所希望的亮度分布，同时还具有还可以使液晶显示装置薄型化的效果，与此同时，与实施方式1一样，具有不分解液晶显示装置就可以容易地装卸安装有点光源4a的光源基板4b的效果。
本实施方式中，为了提高反射器8反射所产生的光利用效率，希望作成利用反射器8尽可能覆盖点光源4a周边的结构，如上所述，希望与点光源4a对应地在反射器上设置最小尺寸的孔8a。
此外，作为本实施例中的另一方式，也可以通过用反射率高的构件来构成框体1，使其具有与反射器8相同的结构。此外，作为构成反射器8的材料，可以使用具有正反射或扩散反射特性的金属或板状构件，也可以使用把它们组合起来的材料。
(实施方式3)
图7示出本发明的实施方式3的液晶显示装置的分解斜视图。本实施方式中，导光板9在与安装到光源基板4b上的各点光源4a对应的位置上具有贯穿孔9d，以被收容到上述贯穿孔9d内的方式来配置各点光源4a。在导光板9的周边部，以包围在导光板9的点光源4a被收容的部分的周围的方式来配置图7所示的反射器8。在上述反射器8上也在与各点光源4a对应的位置上设置孔8a，各点光源4a以贯穿该孔8a的形式被收容在导光板9的贯穿孔9d内。其它结构与实施方式2一样。
图8示出本实施方式中的LED光源周边结构的剖面图。本实施方式中，从点光源4a射出的光，从构成设置在导光板9上的贯穿孔9d内侧的面直接入射，在导光板9内传播开来。在导光板9内的传播和从导光板9射出，与实施方式2一样。在光朝向导光反9的入射过程中，由于从点光源4a射出的光不反复进行反射器8引起的反射而是大部分直接入射到导光板9中，所以能够得到比使用反射器8时更高的光效率。
此外，图8的结构中，在作为点光源4a使用在与导光板9的面9b、9c平行的面的方向上具有方向性的光源时，如图9所示，来自点光源4a的射出光与面9b、9c大致平行地直接入射到导光板9内。因此，可以不需要通过使来自光源的光反射以便将其引导到导光板9内而需要的反射器8，具有降低构件成本和提高装配作业性的优点。
本实施方式中，说明了具有收容点光源4a的贯穿孔9d的导光板9，但是，也可以如图10所示设置凹部9e来代替贯穿孔9d。在该结构中，也可以使用在与导光板9的面9b、9c平行的面方向上具有方向性的点光源，也可以省略反射器8。
作为本实施例中的另一方式，可以通过用反射性构件来构成框体，以使框体具有与反射器相同的效果。此外，也可以把反射性材料形成为板状来构成反射器。
本实施方式中，通过把光源基板4b安装到框体1背面的单元作成与实施方式1一样，把点光源4a作为光源得到高的光利用效率，同时具有不分解液晶显示装置本体就可以容易地只装卸光源基板4b的效果。
(实施方式4)
实施方式1～3中，说明了点光源及其周边的结构和配置。在本实施方式中，特征在于用包含金属的材料来构成光源基板4b。
LED等的点光源中，为了提高发光强度而使电流增大时，产生发热所引起的温升，但是，由于该温升而产生亮度降低或波长变动，妨碍稳定的显示特性。为了预防该温升、得到稳定的显示特性，希望提高从LED等点光源的散热效率和改善点光源的发光效率。本发明中，通过用包含金属的材料来构成或安装点光源4a的光源基板4b，由于点光源4a中产生的热能够效率良好地传导到光源基板4b而改善散热性，所以能够改善点光源4a的发光效率。
通过把光源基板4b和框体1都用包含金属的材料来构成、把光源基板4b配置成与框体1密接，还能够更加改善散热性和改善点光源4a的发光效率。在此，包含金属的材料也可以是金属。此外，在需要表面保护或电绝缘时，也可以是在金属表面形成有树脂薄板或氧化覆盖膜那样的薄绝缘膜的构件。再有，本实施方式中选择了包含具有在热传导性方面是优异的特征的金属的材料，但是，只要是热传导性良好，作为材质则不限定于金属。例如，即使是包含导电性树脂或导电性氧化物的材料，也没有关系。
(实施方式5)
图11示出本发明的液晶显示装置的一个实施方式中的点光源附近的剖面图。本实施方式中，如图11所示，在光源基板4b上与安装着点光源4a的表面的相反一侧相当的背面侧上设置光源基板4b的支持框架11，把该支持框架11固定到框体1的外部背面。支持框架11是由塑料或铝、不锈钢等金属构成的板状构件。其它结构与实施方式4相同。
这样，通过支持框架把光源基板4b安装到框体1时，由于通过把支持框架的形状最优化而不需要根据液晶显示装置的种类来变更光源基板的规格，所以可以实现与各个液晶显示装置对应的安装，由于可以适当采用光源基板的通用品，所以能够降低液晶显示装置的制造成本。
此外，本实施方式中，通过支持框架11把光源基板4b安装到框体1上，由此，还具有不取决于光源基板本身的刚性和强度，就能够把光源基板4b牢固地安装到框体1上的效果。在支持框架11是金属制的时，能够将其更加牢固地安装到框体1上。
进而，在支持框架11是金属制的时，由于热传导性良好，所以把点光源4a中产生的热效果良好地通过光源基板4b和支持框架11散热到框体1，由此，能够改善点光源4a的发光效率。
如图11那样，在通过支持框架11把光源基板4b安装到框体1时，由于在光源基板4b上不需要用于安装到框体1背面的区域(例如，螺钉孔等)，所以能够把光源基板4b的外形作成更小。此时，可以利用螺钉5把支持框架11固定到框体1的背面、以利用支持框架11将其按压到框体1上的方式来固定光源基板4b，或者也可以利用粘接剂把光源基板4b与支持框架11接合起来。
还如图12所示，把支持框架11的一部分作成散热片形状12，由此，能够对于从点光源4a发的热更有效地进行散热。
(实施方式6)
图13示出表示本发明的液晶显示装置的一个实施方式的概略结构的剖面图。本实施方式中，用于使点光源4a点亮的电路图形13在除光源基板4b与框体1接触的区域以外的部位上形成。其它结构与实施方式1～5相同。
如图13那样，由于在光源基板4b与框体1接触的区域中不对电路图形13进行布线，所以能够没有与框体1的接触区域的绝缘层，还能够消除对电路图形13的接触压力。还如实施方式4那样，在电源基板4b为金属制的时，由于可以不通过绝缘层而是直接与框体1装配，所以可提高光源基板4b与框体1的热传导，能够使来自点光源4a的发热有效地散热到框体1的一侧。此外，也可以是如图14那样，在光源基板4b与支持框架11接触区域以外形成有电路图形13的结构。在该结构中，由于在支持框架11上以与电路图形13不接触的方式设置有凹处，所以在把电路图形13配置在与点光源4a相反一侧的表面上时，在电路图形13以外的区域中还在进行接触，所以，能够把点光源4a发出的热散到框体一侧。进而，如图15所示，在没有支持框架时应用本实施例，也可以得到同样的效果。
(实施方式7)
图16示出表示本发明的液晶显示装置的一个实施方式的概略结构的剖面图。本实施方式中，如图6所示，在光源基板4b与框体1之间配置有电绝缘性高的构件14。其它结构与实施方式1～5相同。
在框体1为金属制的时，如图16那样，由于通过在光源基板4b与框体1之间夹住并安装电绝缘性的构件14、能够防止光源基板4b和基板的安装部与金属性框体1短路，所以在光源基板4b与框体1接触的范围内也能够设置光源的驱动用电路图形13，具有有助于光源基板4b小型化的效果。在此，可以把该绝缘性构件14配置在光源基板4b与框体1的安装区域全体或一部分上。
此外，本实施方式中，也可以在光源基板4b与框体1之间夹住并安装热传导性优异的构件来置换上述的电绝缘性构件。由于通过热传导性优异的构件把光源基板4b安装到框体1，所以能够把来自点光源4a发的热更有效地散到框体1，具有提高点光源4a的发光效率的效果。在此，可以把热传导性优异的构件配置在上述光源基板4b与上述框体1的安装区域全体或一部分上。此外，本实施方式中，作为配置在光源基板4b与框体1之间的构件也可以应用电绝缘性和热传导性都优异的构件。进而，如图17所示，在没有支持框架时应用本实施例，也可以得到同样的效果。
此外，本实施方式中，把绝缘性构件14夹在框体1与光源基板4b之间，但是，在把电路图形13配置在与点光源4a相反一侧的面上时，也可以如图18所示，把绝缘性构件14夹在光源基板4b与支持框架11之间。此外，在把热传导性优异的构件夹在光源基板4b与支持框架11之间时，把点光源4a发的热通过支持框架11散热到框体1，具有提高点光源4a的发光效率的效果。也可以应用电绝缘性和热传导性都优异的构件。
(实施方式8)
图19示出包括本发明的液晶显示装置的电子设备的一个实施方式的剖面图。把液晶显示装置18装入图19示出的电子设备16的内部、以使液晶屏显示面3a从其开口部17a露出，成为能够通过开口部17a看到由液晶屏3生成的图像。本实施方式中的电子设备16成为能够在与液晶屏显示面3a相反方向的外表面上暂时形成开口部17b，该开口部17b的特征在于：在与位于电子设备16内部的光源基板4b对应的位置上形成。
通常，在互换位于电子设备16内的光源基板4b时，需要首先，从电子设备16取出液晶显示装置18，进而从上述液晶显示装置18摘下光源基板4b的作业。对于本实施方式中的电子设备，可以通过位于与液晶屏显示面3a相反方向上的开口部17b直接装卸光源基板4b、而不需要摘下液晶显示装置18，因此，具有显著提高互换光源基板时的作业性的效果。在此，开口部17b在互换光源基板4b中需要的范围内敞开即可，开口部的位置也可以离开与光源基板4b对应的位置。此外，在使用电子设备16时用盖15等覆盖开口部17b，在互换光源基板4b等时暂时敞开，在防止异物混入到电子设备中或损伤液晶显示装置方面，是所希望的。

Claims (14)

1.一种液晶显示装置，包括：根据来自外部的图像信号形成图像的液晶屏、把光照射到上述液晶屏上的至少一个点光源、安装有上述点光源的光源基板、和保持上述液晶屏的框体，其特征在于：
上述光源基板从外侧安装到上述框体的表面的背侧，且可向外侧装卸，该上述框体的表面和与上述液晶屏的显示面相反一侧的表面相对置。
2.一种液晶显示装置，包括：根据来自外部的图像信号形成图像的液晶屏、至少一个点光源、安装有上述点光源的光源基板、把从上述点光源射出的光引导到上述液晶屏的导光板、以及保持上述液晶屏和上述导光板的框体，其特征在于：
上述光源基板从外侧安装到上述框体的表面的背侧，且可向外侧装卸，该上述框体的表面和与上述液晶屏的显示面相反一侧的表面相对置。
3.根据权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于：上述导光板具有凹部或贯通孔，上述点光源收容在该凹部或该贯通孔中。
4.根据权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于：上述凹部或上述贯通孔沿着上述导光板的至少1边并排地配置。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源基板由包含金属的材料构成。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源基板上的电路图形，只存在于除与上述框体接触的部分以外的地方。
7.根据权利要求1～6中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源基板通过电绝缘材料或热传导性高的材料安装到上述框体上。
8.根据权利要求1～4中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源基板通过板状构件安装到框体上。
9.根据权利要求8所述的液晶显示装置，其特征在于：上述板状构件由包含金属的材料构成。
10.根据权利要求8或9所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源基板上的电路图形，只存在于除与上述板状构件接触的部分以外的地方。
11.根据权利要求8～10中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述光源基板通过电绝缘材料或热传导性高的材料安装到上述板状构件上。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的液晶显示装置，其特征在于：上述点光源是LED。
13.一种电子设备，其特征在于：包括根据权利要求1～12中的任一项所述的液晶显示装置。
14.根据权利要求13所述的电子设备，其特征在于：在内部装有上述液晶显示装置的电子设备中，具有能够暂时敞开至少与上述光源基板的位置相当的部位处的外表面的机构。
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