JP2004296379A

JP2004296379A - 面状光源装置および該装置を用いた液晶表示装置

Info

Publication number: JP2004296379A
Application number: JP2003090313A
Authority: JP
Inventors: Nariyuki Matsumoto; 成幸松本
Original assignee: Advanced Display Inc
Current assignee: Advanced Display Inc
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-10-21
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP4115867B2

Abstract

【課題】液晶表示パネルが大型化した場合においても、フレームの捩れを抑制した面状光源装置を得るものであり、この面状光源装置を用いることにより、液晶表示パネルの液晶層の厚さを一定に保ち、優れた表示特性を得ることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】面状光源装置３は、第１のフレーム７の端面部７ｃが長手方向の外縁に沿って凸部１０ａおよび凹部１０ｂを形成した櫛歯形状であり、固定手段１３の屈曲部１３ｃが第１のフレーム７の端面部７ｃの櫛歯に噛合する凸部１４ａおよび凹部１４ｂを形成した櫛歯形状であることで、第１のフレーム７の端面部７ｃと固定手段１３の屈曲部１３ｃとが咬持しており、固定手段１３の主面部１３ａと第１のフレーム７の底面部７ａとを螺着手段１５により固定している。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示パネルの直下に光源を配置する直下型の面状光源装置および該装置を用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の液晶表示装置は、画像を表示する液晶パネルを備えている。また、断面形状がＬ字形であり、液晶パネルの表面の側部を覆いこれを支持すると共にこの液晶表示装置の全体の側部を構成するフレームが設けられている。更に、液晶パネルには液晶パネルを駆動するための接続基板が設けられている。なお、液晶パネルと接続基板との間は略直角に屈曲され、接続基板はフレームの内側に収納される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３１１４１８号公報（第４頁右欄第９行―第５頁左欄第３７行、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液晶表示装置は、比較的厚みの薄い平面型の表示装置であるが、液晶表示パネルの大型化に伴って、たとえばその一つの対角線上の両側において互いに逆の回転力が加わった場合の捩れに対抗する強度が極めて小さいという問題点がある。
【０００５】
また、フレームのたわみ、歪み等の変形に対する強度が小さいため、フレームに覆われた液晶表示パネルは捩れやすくなり、液晶表示パネルの液晶層の厚さに相当する２枚の透明絶縁性基板の間隙が変化し、表示に悪影響を与えるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、液晶表示パネルが大型化した場合においても、フレームの捩れを抑制した面状光源装置を得るものであり、この面状光源装置を用いることにより、液晶表示パネルの液晶層の厚さを一定に保ち、優れた表示特性を得ることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る面状光源装置においては、第１のフレームの底面部が線状光源に対して拡散板と相対する位置に配置され、線状光源の長手方向に延在する第１のフレームの両側の側面部が第１のフレームの底面部に対して外側に傾斜し、第１のフレームが第１のフレームの側面部から屈設される端面部を有する面状光源装置であって、第１のフレームの少なくとも一方の端面部と第１のフレームの底面部とを連結する固定手段を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明の実施の形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図、図２は図１に示す液晶表示装置の矢視ＩＩ−ＩＩ線からみた部分断面図である。図１および図２において、液晶表示装置１は、金属製のフロントフレーム２と、直下型の面状光源装置３と、フロントフレーム２と面状光源装置３の間に保持される矩形平板状の液晶表示パネル４などからなる。以下、説明のため、液晶表示装置１の表示面側を上方とする。
【０００９】
フロントフレーム２は、液晶表示パネル４の表示領域にほぼ対応する矩形状の開口部２ａを有し、この開口部２ａを四周から囲む矩形リング状の水平部２ｂと、この水平部２ｂの外周全体から下方へ延在される垂直部２ｃとからなる。
【００１０】
液晶表示パネル４は、図示しない上側または下側の透明絶縁性基板上に着色層、遮光層、スイッチング素子となる薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴと称す）、画素電極等の電極および配線が形成されたＴＦＴアレイ基板および対向基板、二枚の基板を等間隔に保持するスペーサ、二枚の基板を貼り合わせるシール材、二枚の基板との間に液晶を注入した後に封止する封止材、液晶に初期配向をもたせる配向膜および光を偏光させる偏光板などにより構成されるが、本発明においては、既存の液晶表示パネルを用いるのでここでの説明は省略する。
【００１１】
面状光源装置３は、表示面に平行に互いに並設された複数の線状光源５である冷陰極管と、複数の線状光源５をまとめて支持する一対の支持台６と、この支持台６の下方から組み合わされる金属製のリアフレーム（以下、第１のフレーム７と称す。）と、支持台６の上方に配置される拡散板８とを含む。面状光源装置３のフレーム構造は、支持台６と、第１のフレーム７と、矩形状の開口部９ａを有するポリカーボネート（ＰＣ）などの樹脂製のモールドフレーム（以下、第２のフレーム９と称す。）とからなる。第１のフレーム４と第２のフレーム９とで拡散板８を狭持する。
【００１２】
拡散板８は線状光源５から発せられる光を拡散する。この拡散板８は、光散乱物質を混入した樹脂であるアクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリカーボネート（ＰＣ）などからなる。また、この拡散板８は、線状光源５から直接出た光や後述する反射板により反射された光をさらにムラなく表示面内に均一に広げるために第２のフレーム９の開口９ａを覆うように配置され、斜め方向から入射した光でも表面であらゆる方向に均一に放射されるようにする機能を有する。
【００１３】
拡散板８上には光を効果的に利用するための複数枚の光学シートからなる図示しない光学シート類を配置し、液晶表示パネル４を拡散板８上に光学シート類を介して配置する。なお、光学シート類は、輝度の向上が必要な場合には、複数枚のレンズシートをその表面に形成されるプリズム方向を考慮して組み合わせる。また、拡散シートは、拡散性を向上させる場合に、２枚以上用いることが可能である。さらに、プリズムシートの配光特性によってはプリズムシートを１枚または使用しなくてもよい。また、保護シート、プリズムシートまたは偏光反射シートを組み合わせてもよいし、または使用しなくてもよい。
【００１４】
第１のフレーム７は、線状光源５を内包し、線状光源５から発せられる光を拡散板８側へ反射する機能を有する。反射する機能としては、たとえば、第１のフレーム７の内側となる底面および側面に、光を正反射、拡散反射またはその複合で反射する反射板が形成されている。反射板の材料としては、アルミニウムまたは銀などの反射しやすい金属板もしくは積層プラスチックシート、発泡プラスチックシート、金属またはプラスチックなどの表面に反射しやすい塗料を塗布したものでもよい。特に、第１のフレーム７の内側に白色塗料などを塗布しておくことにより一層内部での反射がよく、光の損失が少なくなるため好ましい。
【００１５】
第１のフレーム７の底面部７ａは線状光源５に対して拡散板８と相対する位置に配置される。図２に特に明確に示されるように、線状光源５の長手方向に延在する第１のフレーム７の両側の側面部７ｂが底面部７ａに対して外側に傾斜し、側面部７ｂから屈設される端面部７ｃを第１のフレーム７は有している。なお、この実施の形態においては、第１のフレーム７はアルミニウム、ステンレス鋼または鉄などの剛性が高い金属部材からなる。
【００１６】
第１のフレーム７の端面部７ｃは、第１のフレーム７の長手方向に沿って、複数の凸部１０ａおよび凹部１０ｂを形成した櫛歯形状である。なお、第１のフレーム７の長手方向における凹部１０ｂの位置は、液晶表示パネル４と駆動回路基板１１を接続するテープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰ１２と称す。）の位置に相当することにより、液晶表示パネル４の裏面側に駆動回路基板１１を配置するようにＴＣＰ１２を折り返すことができ、液晶表示装置１の狭額縁化が可能となるため好ましい。
【００１７】
液晶表示パネル４の周縁部には複数のＴＣＰ１２を接続する。ＴＣＰ１２に駆動入力信号を供給するための駆動回路基板１１は、たとえば第１のフレーム７の側面部７ｂにネジ止めすることが可能である。
【００１８】
固定手段１３は、第１のフレーム７の底面部７ａと端面部７ｃとを連結するアルミニウム、ステンレス鋼または鉄などの剛性が高い金属部材からなる。また、固定手段１３は、第１のフレーム７の側面部７ｃの長手方向の長さとほぼ等しい長さの主面部１３ａと、主面部１３ａから長手方向に沿う折曲線１３ｂに沿って折り曲げられた屈曲部１３ｃとを有する。この例では、屈曲部１３ｃは、主面部１３ａに対して略垂直に折り曲げられており、図２に示されるように、組立時には、その外面がフロントフレーム２の垂直部２ｃの内面に接触している。また、固定手段１３の屈曲部１３ｃは、第１のフレーム７の端面部７ｃの櫛歯に噛合するように凸部１４ａおよび凹部１４ｂを形成した櫛歯形状である。
【００１９】
この実施の形態においては、第１のフレーム７の端面部７ｃに形成された凸部１０ａおよび凹部１０ｂに、固定手段１３の屈曲部１３ｃに形成された凸部１４ａおよび凹部１４ｂを噛合させる。その後、固定手段１３の主面部１３ａに設けられた挿通孔を介して、第１のフレーム７の底面部７ａに設けられたネジ受入部に、螺着手段１５であるネジを回転、圧入することにより固定手段１３を第１のフレーム７に固定している。
なお、この実施の形態においては、螺着手段１５であるネジにより、固定手段１３の主面部１３ａを第１のフレーム７の底面部７ａに固定しているが、第１のフレーム７の底面部７ａに突起、固定手段１３の主面部１３ａに突起に嵌合する孔を形成するツメにより固定してもよい。またカシメによって固定してもよい。
【００２０】
なお、この実施の形態においては、第１のフレーム７の端面部７ｃと固定手段１３の屈曲部１３ｃを櫛歯形状にし噛合させることは、固定手段１３を第１のフレームに固定する組み立て作業が容易となるため好ましいが、固定手段１３の屈曲部１３ｃに挿通孔、第１のフレーム７の端面部７ｃにネジ受入部を設け、螺着手段であるネジを回転、圧入することにより固定手段１３を第１のフレーム７に固定してもよい。
【００２１】
また、第１のフレーム７の両側の端面部７ｃのうち、液晶表示パネル４に駆動回路基板１１が接続された側のみに、固定手段１３を第１のフレーム７に固定しているが、液晶表示パネル４に駆動回路基板１１が接続されていない側にも、固定手段１３を第１のフレーム７に固定することにより、さらに捩れ等の変形に対する強度を増すことが可能である。
【００２２】
また、線状光源５として冷陰極管を用いたが、十分な輝度が得られるのであれば、発光ダイオードなどの点状光源を第１のフレーム７の長手方向に沿って複数配設した光源を用いてもよい。
【００２３】
また、液晶表示パネル４として、第１の絶縁性基板上に画素電極および対向電極と、第１の絶縁性基板に対向する第２の絶縁性基板と、画素電極および対向電極に電圧を印加することにより第１の絶縁性基板の表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶分子を含んでなる液晶層を備えた、既存の横電界方式（以下、ＩＰＳ方式と称す。）の液晶表示パネルを用いてもよい。
【００２４】
以上のように、捩れ等の変形に対する強度が小さい平面で構成される第１のフレーム７の側面部７ｂおよび端面部７ｃに、固定手段１３の主面部１３ａおよび屈曲部１３ｃを連結することにより、第１のフレーム７の長手方向の側面に環状の立体を構成することで、第１のフレーム７の捩れ等の変形に対する強度を増すことが可能である。これにより、フレームの捩れを抑制した面状光源装置１を得ることが可能である。特に、アレイ基板と対向基板間の厳密なギャップ制御を必要とするＩＰＳ方式の液晶表示パネル４において、液晶層の厚さを一定に保ち、優れた表示特性を得ることが可能である。
【００２５】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、第１のフレームの底面部が線状光源に対して拡散板と相対する位置に配置され、線状光源の長手方向に延在する第１のフレームの両側の側面部が第１のフレームの底面部に対して外側に傾斜し、第１のフレームが第１のフレームの側面部から屈設される端面部を有する面状光源装置であって、第１のフレームの少なくとも一方の端面部と第１のフレームの底面部とを連結する固定手段を備えることで、フレームの肉厚を厚くすることや、フレームを高い剛性を有する部材に変更することなく、フレームの捩れを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態にかかわる液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す液晶表示装置の矢視ＩＩ−ＩＩ線からみた部分断面図である。
【符号の説明】
１液晶表示装置、３面状光源装置、４液晶表示パネル、５線状光源、７第１のフレーム、７ａ底面部、７ｂ側面部、７ｃ端面部、８拡散板、９第２のフレーム、１０ａ凸部、１０ｂ凹部、１１駆動回路基板、１３固定手段、１３ａ主面部、１３ｂ折曲部、１３ｃ屈曲部、１４ａ凸部、１４ｂ凹部、１５螺着手段

Claims

並設された複数の線状光源と、
前記線状光源から発せられる光を拡散する拡散板と、
前記線状光源を内包し、前記線状光源から発せられる光を前記拡散板側へ反射する機能を有する第１のフレームと、
前記拡散板を前記第１のフレームとで挟持する第２のフレームとからなり、
前記第１のフレームの底面部が前記線状光源に対して前記拡散板と相対する位置に配置され、
前記線状光源の長手方向に延在する前記第１のフレームの両側の側面部が前記第１のフレームの底面部に対して外側に傾斜し、
前記第１のフレームが前記第１のフレームの側面部から屈設される端面部を有する面状光源装置であって、
前記第１のフレームの少なくとも一方の端面部と前記第１のフレームの底面部とを連結する固定手段を備えたことを特徴とする面状光源装置。
前記固定手段および前記第１のフレームが金属部材であることを特徴とする請求項１記載の面状光源装置。
前記第１のフレームの端面部および側面部並びに前記固定手段が、連結することにより環状をなすことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項記載の面状光源装置。
前記固定手段は、前記第１のフレームの側面部の長手方向の長さとほぼ等しい長さの主面部と、前記主面部から長手方向に沿う折曲線に沿って折り曲げられた屈曲部とを有する金属部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の面状光源装置。
前記第１のフレームの端面部が長手方向の外縁に沿って凹凸を形成した櫛歯形状であり、前記固定手段の屈曲部が前記第１のフレームの端面部の櫛歯に噛合する凹凸を形成した櫛歯形状であることで、前記第１のフレームの端面部と前記固定手段の屈曲部とが咬持していることを特徴とする請求項４記載の面状光源装置。
前記固定手段の主面部と前記第１のフレームの底面部とを螺着手段により固定していることを特徴とする請求項５記載の面状光源装置。
前記請求項１乃至６記載の面状光源装置と、前記面状光源装置の上部に配置され、液晶が挟持された２枚の透明絶縁性基板からなる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに接続される駆動回路基板とを備えてなる液晶表示装置。
前記液晶表示パネルは、画素電極および対向電極を有してなる第１の透明絶縁性基板と、前記第１の透明絶縁性基板に対向する第２の透明絶縁性基板と、前記画素電極および対向電極に電圧を印加することにより前記第１の透明絶縁性基板の表面に対してほぼ平行に発生した電界により駆動される液晶分子を含んでなる液晶層を備えていることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。