JP2012018809A - 表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で駆動回路部を放熱するとともに、バックライトの光源と駆動回路部との電気的接続部に係る遮光及び防塵対策を講じること。
【解決手段】ＬＣＤモジュール１は、ＬＣＤパネル２の背面側にＬＥＤ基板４を配置した構造をもつ。シャーシ７はその前面側でＬＥＤ基板４を保持し、背面側にはドライバ基板９が取り付けられる。ドライバ基板９にはＬＥＤ基板４を駆動制御するドライバＩＣ８が実装され、ＬＥＤ基板４とドライバ基板９は、基板間コネクタ１０，１１で電気的に接続される。また、シャーシ７とドライバ基板９の間には、弾性を有する伝熱シート１２が設けられている。シャーシ７および伝熱シート１２には、基板間コネクタ１０と１１を接続するために開口部７ａ、１２ａがそれぞれ形成されており、これらの開口部をドライバ基板９が塞いでいる。
【選択図】図２

Description

本発明は、透過型表示パネルの背面側にバックライトを配置してなる表示装置とその製造方法に関するものである。

液晶パネルモジュール（ＬＣＤモジュール）は、ＬＣＤパネルを背面から照射するバックライトを備える。近年、高画質の薄型表示装置に用いるＬＣＤモジュールのバックライトには、高輝度化及び輝度ムラの低減を目的として、発光ダイオード（ＬＥＤ）をＬＣＤパネルの直下に略等間隔で配置した直下型の構造が採用されている。直下型のＬＥＤバックライトには多数のＬＥＤが配置されるため、ＬＥＤの駆動回路部（ドライバＩＣ）の消費電力が増大し、その冷却が重要な課題となっている。また、ＬＣＤパネルとＬＥＤとの間に形成されるバックライト内部空間に外部からゴミなどが侵入し、また該空間から外部に光が漏れた場合、表示ムラや輝度低下の原因となる。そこで防塵及び遮光対策を講じた密閉構造が採用される。
従来のＬＥＤバックライトではその筐体内にＬＥＤ基板が収納され、筐体を構成するシャーシの背面にはドライバＩＣを含むドライバ基板が取り付けられる。ＬＥＤ基板とドライバ基板との電気的な接続は、コネクタ及びケーブルによって行われ、そのためにシャーシにはコネクタの外形よりもわずかに大きい開口が設けられる。この開口に特許文献１に記載の遮光性粘着テープを貼り付けることにより、バックライトの遮光及び防塵が可能である。また、ドライバ基板の近傍には冷却ファンが配置される。特許文献２には、ファンの駆動により外気を筐体内に取り入れて電子部品を冷却し、外気の取り入れに伴って筐体内に侵入した塵埃を帯電部材で吸着する構成の電子機器が開示されている。

特開２００９−４０９０１号公報 特開２００７−６５１２４号公報

従来の技術では、放熱、遮光及び防塵のための構成が複雑であるという課題がある。つまり、バックライトの光源と駆動回路部との電気的接続部分に対する防塵及び遮光手段として遮光性粘着テープが必要である。また駆動回路部を冷却するには送風用のファンを設ける必要がある。
そこで本発明は、簡易な構造で駆動回路部の放熱を行うとともに、バックライトの光源と駆動回路部との電気的接続部に係る遮光及び防塵対策を講じることを目的とする。

上述した課題を解決するために本発明に係る装置は、表示パネルとバックライト部を備えた表示装置であって、前記バックライト部は、前記表示パネルの照明用光源を有する第１基板と、前記照明用光源を駆動するための駆動回路部を有する第２基板と、前記第１基板を第１面で支持する板状の支持部材と、前記支持部材の第２面と前記第２基板との間に設けられた伝熱部材を備える。前記第１基板と前記第２基板とが前記支持部材及び前記伝熱部材にそれぞれ形成した開口部を通して電気的に接続されるとともに、前記伝熱部材の開口部が前記第２基板によって塞がれている。

本発明によれば、駆動回路部の放熱並びにバックライト部の遮光及び防塵を簡易な構造で実現できる。

本発明の第１実施形態に係るＬＣＤモジュールの構成例を示す分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係るＬＣＤモジュールの構成例を示す横断面図である。 本発明の第２実施形態に係るＬＣＤモジュールの構成例を示す横断面図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を説明する。
図１及び図２は、本実施形態に係る液晶パネル（ＬＣＤ）モジュールの構造例を示す。図１はＬＣＤモジュールの分解斜視図であり、前面側を図の上方とし、背面側を下方とする。図２はＬＣＤモジュールの断面図であり、前面側を図の左方とし、背面側を右方とする。
ＬＣＤモジュール１は、前面側に表示パネルとしてのＬＣＤパネル２が配置され、その背面に直下型のバックライト部を備える。バックライト内部空間には、照明用光源であるＬＥＤ３を実装した第１基板（以下、ＬＥＤ基板という）４が配置される。ＬＥＤ基板４は板状をした支持部材（以下、シャーシという）７の前面側の第１面に取り付けられ、該シャーシにはＬＥＤ３を略等間隔で実装したＬＥＤ基板４が複数配置されている。
ＬＣＤパネル２はフロントケース５とリアケース６により挟み込んだ状態で保持される。つまりＬＣＤパネル２の前面側には、中央部に大きな矩形の開口を形成した矩形枠体のフロントケース５が配置され、ＬＣＤパネル２の背面側には、中央部に大きな矩形の開口を形成した矩形枠体のリアケース６が配置される。リアケース６の背後には、熱伝導率の高い材料（アルミニウム等）で形成した板状のシャーシ７が取りけられ、該シャーシは複数のＬＥＤ基板４を保持する。なお、図示は省略するが、ＬＣＤパネル２とＬＥＤ基板４との間には拡散板、反射板等の光学部材が配置されている。

板状のシャーシ７の第２面側（背面側）には、ＬＥＤ３を駆動するための駆動回路部を有する第２基板（以下、ドライバ基板という）９が配置される。ドライバ基板９にはＬＥＤ３を駆動制御するドライバＩＣ８が実装されている。ＬＥＤ基板４にて、ＬＥＤ３の実装面と反対の面には、該基板をドライバ基板９に接続するための基板間コネクタ１０が実装されている。ドライバ基板９にはコネクタ１０に嵌合するコネクタ１１が実装されている。つまりドライバ基板９に実装されるコネクタ１１は、ＬＥＤ基板４との接続用に、ドライバＩＣ８の実装面とは反対の面に設けられた基板間コネクタである。これらのコネクタ同士を接続することにより、ＬＥＤ基板４とドライバ基板９が電気的に接続される。また、シャーシ７の背面とドライバ基板９との間には伝熱部材（本例では伝熱シート）１２が設けられている。伝熱シート１２は弾性材料（例えばシリコーンゴム等）で形成され、独立気泡構造を有する樹脂の発泡体が使用される。
シャーシ７には、基板間コネクタ１０，１１に対応する位置に開口部７ａが形成されている。開口部７ａはこれらのコネクタ１０，１１の外形よりも大きい開口径をもつ。図１および図２に示す例では、ほぼ隣り合う位置に配置された２セットの基板間コネクタ１０，１１が、シャーシの開口部７ａを貫通可能なように形成されている。ただし、１セットの基板間コネクタ１０，１１が貫通可能なようにシャーシの開口部７ａを形成してもよい。この場合は、コネクタ１０，１１の外形よりもわずかに大きな開口径を有するように開口部７ａが形成される。また伝熱シート１２の基板間コネクタ１０，１１に対応する位置にも、開口部１２ａが形成されている。伝熱シート１２の開口部１２ａは、シャーシの開口部７ａとほぼ同じ大きさおよび位置に形成される。開口部７ａ，１２ａを通して基板間コネクタ１０と１１が接続される。

次にＬＣＤモジュールの製造方法について説明する。
まず、作業者はシャーシ７の背面側の所定の位置に伝熱シート１２を配置する。その際、開口部７ａと開口部１２ａが対応するように位置合わせが行われる。次に作業者は、ドライバ基板９を、伝熱シート１２の背面側からネジ止めして、シャーシ７に固定する。つまりネジ５１はドライバ基板９の挿通孔を通してシャーシ７に設けたボス７ｂのネジ孔に螺合する。このとき、弾性を有する伝熱シート１２は、ドライバ基板９とシャーシ７との間に挟まれ、所定の厚みまで押しつぶされた（押圧された）状態となる。伝熱シート１２の背面側の面はドライバ基板９に密着し、伝熱シート１２の前面側の面はシャーシ７に密着して、伝熱シート１２はドライバ基板９とシャーシ７との間に固定される。なお、ドライバ基板９に設けた複数の基板間コネクタ１１は、シャーシ７の開口部７ａおよび伝熱シート１２の開口部１２ａの内側に配置されている。
次に作業者は、シャーシ７の前面側から複数のＬＥＤ基板４を取り付ける。つまり、ＬＥＤ基板４に設けた基板間コネクタ１０が、それぞれに対応する基板間コネクタ１１に接続され、ＬＥＤ基板４がネジ５０でシャーシ７に締結固定される。ここまでの過程で出来上がったアセンブリ（組立体）を、以下ではバックライト部２０と呼ぶ。
作業者は次に、ＬＣＤパネル部に前記バックライト部２０を取り付ける。ＬＣＤパネル部は、フロントケース５とリアケース６でＬＣＤパネル２を挟み込んで固定したアセンブリである。ＬＣＤパネル部とバックライト部２０はネジ５２で固定される。つまり作業者はシャーシ７に形成された孔にネジ５２を挿通して、リアケース６のネジ孔に螺合させ、ＬＣＤモジュール１の組み立てを完了する。ネジ５０乃至５２、ボス７ｂ、ネジ孔は、部材同士を固定するための固定部材として機能する。

なお、伝熱シート１２の開口部１２ａとシャーシの開口部７ａは、必ずしも同じ形状である必要はないし、必ずしも同じ数である必要もない。基板間コネクタ１０，１１が、伝熱シート１２の開口部１２ａとシャーシの開口部７ａとを貫通可能となっていればよい。また、図１では、伝熱シート１２の開口部１２ａとシャーシの開口部７ａとをそれぞれ３つ形成した例を示したが、３つよりも多くても少なくてもよい。また、伝熱シート１２は、開口部１２ａを有する形状に限定されるものではなく、基板間コネクタ１０，１１が接続可能なように、矩形状の伝熱シートを複数配置する構造であってもよい。また、ＬＥＤ基板４を６つ有する例を示したが、６つよりも多くても少なくてもよい。また、ドライバ基板９は、２つ以上あってもよい。

第１実施形態によれば、ＬＣＤパネル２、リアケース６、シャーシ７で形成されたバックライト内部空間に対して、シャーシ７にはＬＥＤ基板４とドライバ基板９との接続用の開口部７ａが形成されている。シャーシ７の背面側には、開口部７ａと同形状の開口部１２ａを有する伝熱シート１２が配置され、その背面からドライバ基板９で伝熱シート１２が押さえ付けられる。以上の構成により、ドライバ基板９に実装したドライバＩＣ８の発生熱を、伝熱シート１２によってシャーシ７に伝えることができる。すなわち、シャーシ７はヒートシンクとして機能する。また、シャーシ７の開口部７ａに対する遮光および防塵については、別途部材を設けずに行うことができる。すなわち本実施形態ではドライバ基板９によってバックライト内部空間を密閉することができる。
こうして簡易な構造で、ＬＣＤモジュール１の放熱、遮光、および防塵が実現される。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。図３は、第２実施形態に係るＬＣＤモジュールの構成例を示す断面図である。本実施形態に係る構成の概要については第１実施形態の場合と同様である。よって、以下では相違する部分について説明し、前述した各部と同様の部分については既に使用した符号を用いることにより、それらの詳細な説明を省略する。
ドライバ基板９には、ドライバＩＣ８の実装面とは反対側に測光センサ３０が実装されている。測光センサ３０はバックライト部２０内の輝度または色を測定する。測光結果は図示しない信号処理回路に送られ、ＬＥＤ３をドライバＩＣ８で所望の輝度または色に駆動制御するために使用される。測光センサ３０はその検出方向が表示パネル側、つまり前面側を向くようにドライバ基板９上に実装されている。シャーシ７および伝熱シート１２にて、測光センサ３０と対向する位置には、開口部７ｃ、１２ｂがそれぞれ形成されている。測光センサ３０の実装位置は、ＬＥＤ基板４同士の隙間に対応した位置、またはＬＥＤ基板４に図示しない開口を設けた場合には当該開口に対応した位置とされる。

第２実施形態によれば、ＬＣＤパネル２、リアケース６、シャーシ７で形成されたバックライト内部空間に対して、シャーシ７に測光用の開口部７ｃが形成される。シャーシ７の背面側には、開口部７ｃと同形状の開口部１２ｂを有する伝熱シート１２が配置され、ドライバ基板９によって伝熱シート１２がシャーシ７の背面に押さえ付けられる。以上の構成により、ドライバ基板９に実装したドライバＩＣ８の発生熱を、伝熱シート１２からシャーシ７に伝えることができる。また、シャーシ７の開口部７ｃをドライバ基板９で塞ぐことにより、バックライト内部空間を密閉することができる。

１ ＬＣＤモジュール
２ ＬＣＤパネル
３ ＬＥＤ（照明用光源）
４ ＬＥＤ基板（第１基板）
７ シャーシ（支持部材）
７ａ，７ｃ 開口部
８ ドライバＩＣ（駆動回路部）
９ ドライバ基板（第２基板）
１０，１１ 基板間コネクタ
１２ 伝熱シート
１２ａ，１２ｂ 開口部
２０ バックライト部
３０ 測光センサ

Claims (5)

1. 表示パネルとバックライト部を備えた表示装置であって、
   前記バックライト部は、
   前記表示パネルの照明用光源を有する第１基板と、
   前記照明用光源を駆動するための駆動回路部を有する第２基板と、
   前記第１基板を第１面で支持する板状の支持部材と、
   前記支持部材の第２面と前記第２基板との間に設けられた伝熱部材を備え、
   前記第１基板と前記第２基板とが前記支持部材及び前記伝熱部材にそれぞれ形成した開口部を通して電気的に接続されるとともに、前記伝熱部材の開口部が前記第２基板によって塞がれていることを特徴とする表示装置。
2. 前記支持部材と前記第２基板とは固定部材により固定され、
   前記伝熱部材は弾性材料で形成され、前記第２基板と前記支持部材とによって押圧されることを特徴とする、請求項１記載の表示装置。
3. 前記第２基板の前記表示パネル側の面には測光手段が設けられ、前記支持部材及び前記伝熱部材は前記測光手段に対応する位置に開口部を有することを特徴とする、請求項１又は２記載の表示装置。
4. 前記第１基板に設けられたコネクタ及び前記第２基板に設けられたコネクタが、前記支持部材及び前記伝熱部材にそれぞれ形成した開口部を通して接続されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項記載の表示装置。
5. 表示パネルとバックライト部を備え、
   前記バックライト部が、
   前記表示パネルの照明用光源を有する第１基板と、
   前記照明用光源を駆動するための駆動回路部を有する第２基板と、
   前記第１基板を第１面で支持する板状の支持部材と、
   前記支持部材の第２面と前記第２基板との間に設けられた伝熱部材を有する表示装置の製造方法であって、
   前記支持部材の前記第２面と前記第２基板との間に前記伝熱部材を挟み、前記支持部材に前記第２基板を固定する工程と、
   前記第１基板を前記支持部材に固定し、該第１基板と前記第２基板を、前記支持部材及び前記伝熱部材にそれぞれ形成した開口部を通して電気的に接続して前記バックライト部を組み立てる工程と、
   前記バックライト部と前記表示パネルとを固定する工程を有することを特徴とする表示装置の製造方法。

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