JP2001033781A - 面光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置 - Google Patents

面光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置

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JP2001033781A
JP2001033781A JP20197199A JP20197199A JP2001033781A JP 2001033781 A JP2001033781 A JP 2001033781A JP 20197199 A JP20197199 A JP 20197199A JP 20197199 A JP20197199 A JP 20197199A JP 2001033781 A JP2001033781 A JP 2001033781A
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liquid crystal
crystal display
light
frame
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Hideaki Mori
英明 森
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Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】機械強度を十分に確保しつつ薄型軽量であり、
且つ不所望な輝度低下を招くことなく防塵性を備えた面
光源装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置を提
供することを目的とする。 【解決手段】バックライトユニット12は、矩形状に形
成されたプラスチック製の保持フレーム24を有し、こ
の保持フレーム24の底面には、開口部25eを規定す
るフランジ部25a、b、c、dが設けられている。こ
れらのフランジ部25のうちの少なくとも隣接する2辺
に、反射シート28を固定している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、面光源装置及び
この面光源装置を備えた液晶表示装置に係り、特に、透
過型の液晶表示パネルを照明する面光源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、透過型の液晶表示パネルを有す
る液晶表示装置は、液晶表示パネルを照明する面光源装
置を備えている。面光源装置は、枠体としての略矩形状
のプラスチックフレームを備えている。このプラスチッ
クフレームは、一辺に冷陰極線管などの発光管を光源と
して備え、四辺に導光体を保持するとともに、各種光学
シートや液晶表示パネルなどを一体に保持している。プ
ラスチックフレームは、各辺に架け渡された梁を備え、
機械的強度を確保している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】携帯用端末機器などに
適用される比較的小型の液晶表示装置には、薄型軽量
で、しかも外形に占める表示エリアの面積が可能な限り
大きいことが求められている。このような軽量化などの
要求の一方で、携帯用であることから機器自体の機械強
度の向上も求められている。軽量化の要求は、機械強度
の要求と相反するため、プラスチックフレームのみの構
造では、これらの要求の両立には限界がある。
【0004】また、最近では、このような液晶表示装置
を、プラスチックなどの樹脂の代わりにマグネシウム合
金などの筐体に取り付ける構成が採用されている。この
ようなマグネシウム合金によって形成した筐体に液晶表
示装置を組み込んだ場合、液晶表示装置の表示輝度が低
下するといった問題が発生する。
【0005】これは、液晶表示装置の液晶表示パネルを
照明する面光源装置の冷陰極管の温度特性に起因してい
る。一般に、冷陰極管の輝度は、温度が低くなるほど低
下する。一方、冷陰極管は、それ自体発熱しており、自
己発熱による温度上昇に伴い輝度も上昇し、温度上昇が
飽和した時点で輝度が安定する。
【0006】マグネシウム合金などの熱伝導率が高い筐
体を用いた場合、冷陰極管の温度上昇が筐体自体の放熱
効果によって妨げられ、輝度の上昇も樹脂性の筐体の場
合に比べて少なくなり、結果的に液晶表示装置の輝度低
下を招くことになる。
【0007】また、導光板を保持するフレームの底面
は、開口であるため、裏面から塵などの異物が侵入しや
すく、侵入した異物の影が表示面に表示され、著しく表
示品位を低下させるおそれがある。
【0008】この発明は、上述した問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、機械強度を十分に確保し
つつ薄型軽量であり、且つ不所望な輝度低下を招くこと
なく防塵性を備えた面光源装置及びこの面光源装置を備
えた液晶表示装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項1に記載の面光源装置は、光を
出射する管状光源と、前記管状光源から出射された光が
入射する入射端面、及び、入射面から入射した光を出射
する出射主面を有する多角形状の導光体と、前記導光体
をその外周に沿って保持する多角形状の枠体と、前記枠
体の少なくとも隣接する2辺にわたって固定されたシー
ト部材と、を備えたことを特徴とする。
【0010】請求項5に記載の液晶表示装置は、透過型
の液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する面
光源装置とを備えた液晶表示装置において、前記面光源
装置は、光を出射する管状光源と、前記管状光源から出
射された光が入射する入射端面、及び、入射面から入射
した光を出射して前記透過型液晶表示パネルを照明する
出射主面を有する多角形状の導光体と、前記導光体をそ
の外周に沿って保持する多角形状の枠体と、前記枠体の
少なくとも隣接する2辺にわたって固定されたシート部
材と、を備えたことを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の面光源装置及び
この面光源装置を備えた液晶表示装置の一実施の形態に
ついて図面を参照して説明する。
【0012】図1に示すように、液晶表示装置は、透過
型の液晶表示パネル10、エッジライト型の面光源装置
すなわちバックライトユニット12、および矩形枠状の
ベゼル14を積層して構成されている。液晶表示パネル
10は、矩形状のアレイ基板16および対向基板18、
これらの基板間に封入された図示しない液晶層等を備え
ている。アレイ基板16には、複数のTCP(テープ・
キャリア・パッケージ)20を介して駆動回路基板22
が接続されている。
【0013】図1及び図2に示すように、バックライト
ユニット12は、矩形板状の枠体としての保持フレーム
24、導光板26、複数のシート部材、例えば、3枚の
光学シート28、30、32、光源としての細長い管状
の冷陰極管33、真鍮もしくはステンレスなどの金属材
料に銀メッキを施した保護カバー34等を備えている。
【0014】保持フレーム24は、例えば合成樹脂によ
って形成され、その周縁部を除いた位置に矩形状の収納
凹所36が形成されている。保持フレーム24は、四辺
を規定する側壁24a、24b、24c、24dからそ
れぞれ底面を規定するように延出されたフランジ部25
a、25b、25c、25dを備えている。これらフラ
ンジ部25a、b、c、dは、底面の開口部25eを規
定する。このように、保持フレーム24に開口部25e
を設けることにより、保持フレーム24を軽量化するこ
とが可能となる。したがって、液晶表示装置全体の重量
を軽量化することが可能となる。
【0015】光学シート28は、例えば乳白色のポリイ
ミド樹脂などからなる反射シートであり、収納凹所36
とほぼ等しい寸法の矩形状に形成されている。この反射
シート28は、保持フレーム24の少なくとも隣接する
2辺にわたるフランジ部25a、b、c、dに接着もし
くは溶着されることによって固定されている。なお、こ
の実施の形態では、反射シート28は、四辺すべてのフ
ランジ部25a、b、c、dに固定されている。
【0016】このため、保持フレーム24自体に外力が
加わった場合であっても、保持フレーム24の四辺に固
定された反射シート28によって、保持フレーム24の
変形を抑制することが可能となる。
【0017】また、反射シート28が保持フレーム24
の四辺すべてのフランジ部25a、b、c、dに固定さ
れているため、反射シート28によって開口部25eが
塞がれ、気密性を向上することができる。このため、開
口部25eから異物が侵入する隙間がなくなり、高い防
塵性を達成することが可能となる。これにより、侵入し
た異物による表示不良の発生を防止することが可能とな
る。
【0018】導光板26は、例えば、アクリル板からな
り収納凹所36とほぼ等しい寸法の矩形状に形成されて
いる。この導光板26は、保持フレーム24に固定され
た反射シート28の上に配置される。
【0019】光学シート30は、拡散シートであって、
収納凹所36とほぼ等しい寸法の矩形状に形成されてい
る。この光学シート30は、導光板26の主面上に積層
される。また、光学シート32は、プリズムシートであ
って、収納凹所36とほぼ等しい寸法の矩形状に形成さ
れている。この光学シート32は、拡散シート30の上
に積層される。
【0020】保持フレーム24の側壁24aの近傍に
は、その幅方向全長に亘って延びた細長いランプ収容溝
40が形成され、収納凹所36に連通している。ランプ
収容溝40に対向する導光板26の端面26aは、冷陰
極管33から出射された光が入射する入射端面となる。
【0021】ランプ収容溝40内の長手方向中央部に
は、側壁24aとほぼ同一の高さを有するリブ41が立
設され、ランプ収容部の長手方向に沿って、かつ、側壁
24aの内面と所定の間隔を置いて延びている。
【0022】また、ランプ収容溝40の底面は、反射シ
ート28によって覆われ、特に、冷陰極管33の配置部
分に敷設されている。
【0023】ランプ収容溝40内において、リブ41の
収納凹所36側の領域には、両端部がホルダ42に支持
された状態で、反射シート28の上に冷陰極管33が収
容され、導光板26の入射端面26aと平行に、かつ、
所定の間隔をおいて対向している。ホルダ42からは、
それぞれ接続ケーブル44a、44bが導出している。
【0024】一方のホルダ42から導出した接続ケーブ
ル44aは、ランプ収容溝40内において、リブ41と
側壁24aとの間の領域を通って他方のホルダ42側ま
で引き回され、他方の接続ケーブル44bとともに保持
フレーム24の外方で引き出されている。そして、引き
出された2本の接続ケーブル44a、44bは、図1に
示すように、ランプ駆動回路46に接続されている。
【0025】また、図2に示すように、ランプ収容溝4
0内には、ほぼU字形状の横断面を有する反射板44が
配設され、冷陰極管32の内、導光板26と対向する周
面部以外の周面部に対向している。この反射板48は、
その外面の一部がランプ収容溝40内のリブ41に当接
することにより、保持フレーム24および導光板26に
対して所定位置に位置決めされている。
【0026】さらに、ランプ収容溝40の上面側は、保
持フレーム24に嵌合された保護カバー34によって覆
われ、冷陰極管33は、この保護カバー34により保護
されている。保護カバー34は、薄い金属板をL字状に
折曲げて形成され、ランプ収容溝40を覆った細長い上
面壁50aと、保持フレーム24の側壁24a外面に嵌
合した側壁50bと、を有している。
【0027】このように、冷陰極管33は、断熱性が高
く、且つ気密性を備えた反射シート28によって覆われ
て配置されているため、熱伝導の高い金属製のフレーム
や保護カバーによって覆われても、熱が逃げることがな
い。このため、高い断熱性により、冷陰極管自体の温度
低下が生じず、輝度の低下を防止することができる。
【0028】図1に示すように、液晶表示パネル10
は、上記のように構成されたバックライトユニット12
に重ねて配置され、光学シート30と隣接対向してい
る。また、ベゼル14は、矩形状に形成され、液晶表示
パネル10の周縁部に重ねた状態でバックライトユニッ
ト12の保持フレーム24と嵌合している。そして、ね
じ止め等によってベゼル14を保持フレーム24へ固定
することにより、液晶表示パネル10は、ベゼル14に
挟持された状態で保持フレーム24に固定されている。
【0029】液晶表示装置の作動時、冷陰極管32から
放出された光の一部は、導光板26の入射端面26aか
ら直接導光板26内に入射し、残りは、反射板48によ
って反射された後、入射端面26aを通して導光板26
内に入射する。入射した光は、導光板26の内部を全体
にわたって伝播し、導光板26の出射主面26bから拡
散シート30に向けて出射する。
【0030】導光板26から反射シート28側に漏れた
光は、反射シート28によって反射され、導光板26に
再び入射する。導光板26の出射主面26bから出射さ
れた光は、拡散シート30によって拡散し、プリズムシ
ート32によって液晶表示パネル10の全面に導かれ
る。
【0031】液晶表示パネル10では、各画素毎に導か
れた光の透過・非透過が選択的に制御され、画像が表示
される。
【0032】上述したように、この面光源装置及びこの
面光源装置を備えた液晶表示装置によれば、矩形状に形
成されたプラスチック製の保持フレーム24の底面に
は、開口部25eを規定するフランジ部25a、b、
c、dが設けられている。このフランジ部25a、b、
c、dの少なくとも隣接する2辺に、光学シート、すな
わち反射シートを接着もしくは溶着させることによって
固定し、従来用いられている補強用の梁と比較した場
合、厚さ及び重量において格段の改善がなされている。
強度面においては、梁を設けた従来技術と同等の性能を
得ることができる。
【0033】すなわち、保持フレーム24の側壁24
a、b、c、dが保持している導光板26などが、外部
からの衝撃などによりずれようとした場合、保持フレー
ム24の側壁もずれようとする。このとき、保持フレー
ム24に固定された反射シート28には、引っ張り方向
の力が働き、保持フレーム24の変形を抑制する。ま
た、従来の梁構造とは異なり、保持フレーム24全体を
面で保持するため、特定部分に力が集中することがな
い。
【0034】また、この面光源装置によれば、保持フレ
ーム24に固定された反射シートを、断熱性の高い例え
ばポリイミド樹脂などの材料で形成し、管状光源として
の冷陰極管を配置する部分を覆うように構成されてい
る。このように構成された面光源装置は、冷陰極管から
発生する熱が反射シートで遮断されるため、マグネシウ
ム合金などの熱伝導率が高い筐体に収納した場合であっ
ても、筐体に熱を奪われることがない。このため、冷陰
極管自体の温度も低下することがなく、表示輝度の低下
も防止できる。
【0035】さらに、この面光源装置によれば、反射シ
ート28を保持フレーム24に対して気密性を持たせる
ように固定することにより、外部からの異物の混入を防
止することができ、防塵性を備えることが可能となる。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、機械強度を十分に確保しつつ薄型軽量であり、且つ
不所望な輝度低下を招くことなく防塵性を備えた面光源
装置及びこの面光源装置を備えた液晶表示装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、この発明の実施の形態に係る液晶表示
装置の構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図2】図2は、図1に示した液晶表示装置におけるバ
ックライトユニットの構造を概略的に示す分解斜視図で
ある。。
【符号の説明】
10…液晶表示パネル 12…バックライトユニット 14…ベゼル 24…保持フレーム 24(a、b、c、d)…側壁 25(a、b、c、d)…フランジ部 26…導光板 28…反射シート 30…拡散シート 32…プリズムシート 33…冷陰極管 34…保護カバー 40…ランプ収容溝 41…リブ 44a、44b…接続ケーブル 48…反射板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光を出射する管状光源と、 前記管状光源から出射された光が入射する入射端面、及
    び、入射面から入射した光を出射する出射主面を有する
    多角形状の導光体と、 前記導光体をその外周に沿って保持する多角形状の枠体
    と、 前記枠体の少なくとも隣接する2辺にわたって固定され
    たシート部材と、 を備えたことを特徴とする面光源装置。
  2. 【請求項2】前記シート部材は、前記導光体から漏れた
    光を前記導光体に向けて反射する反射シートであること
    を特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
  3. 【請求項3】前記シート部材は、前記導光体の外周に沿
    った前記枠体の全ての辺にわたって接着されていること
    を特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
  4. 【請求項4】前記枠体は、樹脂によって形成されたこと
    を特徴とする請求項1に記載の面光源装置。
  5. 【請求項5】透過型の液晶表示パネルと、 前記液晶表示パネルを照明する面光源装置とを備えた液
    晶表示装置において、 前記面光源装置は、 光を出射する管状光源と、 前記管状光源から出射された光が入射する入射端面、及
    び、入射面から入射した光を出射して前記透過型液晶表
    示パネルを照明する出射主面を有する多角形状の導光体
    と、 前記導光体をその外周に沿って保持する多角形状の枠体
    と、 前記枠体の少なくとも隣接する2辺にわたって固定され
    たシート部材と、 を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6894738B2 (en) 2001-03-05 2005-05-17 Nec Lcd Technologies, Ltd. Lamp unit, light guide plate, liquid crystal display, and method for assembling them
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