JP2012032505A

JP2012032505A - 映像表示装置

Info

Publication number: JP2012032505A
Application number: JP2010170552A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Azuma; 克明東; Yosuke Koibuchi; 陽介鯉渕; Mikio Shiraishi; 幹夫白石; Hiroshi Suzuki; 弘鈴木
Original assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Current assignee: Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-02-16

Abstract

【課題】液晶画像表示装置において、表示パネルモジュールが有する導光板の隙間からバックライトが漏れることによる表示画面の輝度ムラを低減する。
【解決手段】ピンモールド１４４３を用いて導光板１４４１を固定する。１個のピンモールド１４４３は、導光板１４４１の重層部において、液晶画像表示装置の正面側に位置する導光板の上端部に設けられた切欠きを通り、また導光板１４４１が互いに重層する端部のうち液晶画像表示装置の背面側に位置する導光板の下端部に設けられた貫通孔と、ＬＥＤ基板とヒートスプレッド１４４３に設けられた貫通孔を通り、同時に２枚の導光板１４４１をＬＥＤ基板１４４６やヒートスプレッド１４４３に固定する。
【選択図】図６

Description

本発明は映像表示装置に係り、特に表示画像における輝度ムラを低減した映像表示装置に関するものである。

ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が発生する光を、液晶パネルをその背面側から照明するためのバックライトとして使用する映像表示装置（液晶表示装置）の照明ユニットは、光源であるＬＥＤのほかに、光源からの光を表示画面全体に一様な面状光とするための導光板を有している。

映像表示装置においては、表示性能として重要であるコントラスト性能を向上させる技術として、ＬＥＤと導光板で構成される照明エリアを画面表示面の垂直方向と水平方向の双方に対して複数に分割して配置し、エリア毎に独立して光の強度制御するものが知られている。
特許文献１においては、前記した映像表示装置の照明ユニットを応用した照明装置を開示している。この照明ユニットではＬＥＤから発生した光は、導光板内を表示画面に対して略平行する方向に進行した後、導光板の背面側に添うように設けられた反射シートによって、映像表示装置の正面側、即ち液晶パネルセルへ向けて反射される。このために導光板は、ＬＥＤからの光の進行方向に向けて徐々に厚さが薄くなるよう、その背面側が楔形の断面形状を有している。また特許文献１の図９で示されるように基板上に多数の導光板が配置されており、隣り合う導光板は互いにその一部が重なり合う（重複する）位置に置かれている。導光板はＬＥＤに近い一辺側において、その図１４から図１６に示されるようにクリップを用いて基板に取付けられ、さらに板バネやコイルバネをはじめとする弾性体を用いて全体を基板や隣接する導光板に押付けられ固定されている。

ＷＯ２０１０／０４１４９９号公報

特許文献１に開示される照明装置においては、前記したクリップと弾性体の作用により導光板の位置が固定されており、例えば互いに重なり合う導光板との間で隙間の発生を防止している。隙間が発生すると、ＬＥＤが発生した光の一部がこの隙間から漏れることにより、表示画面における輝度ムラを発生する問題がある。特許文献１に記載の技術は、前記クリップと弾性体がこれを防いでいる。
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、透明なプラスチック樹脂で作成されることが多い導光板の熱変形や成型時のソリによる隙間の発生までは防止することは困難であり、この場合は表示画面における輝度ムラを発生するという課題がある。特に導光板にはＬＥＤが発生した熱が加えられるため、熱変形に対する考慮は重要である。

また、前記クリップの上側（正面側）は重複される導光板が位置するため、いずれかの導光板を取外す場合には、上側に位置する導光板を予め取外す必要があり手間を要する。
本発明は前記した課題に鑑み、表示画像における輝度ムラを低減する映像表示装置を提供するものである。
また、本発明は、導光板を取外す際の手間の少ない映像表示装置を提供するものである。

本発明は、映像を表示する映像表示面を備えた液晶表示パネルモジュールを有する映像表示装置であって、
前記液晶表示パネルモジュールは、前記映像表示面に略平行する方向に向けて光を照射する光源と、該光源が搭載された光源基板と、前記光源からの光を前記映像表示面に略直行する方向に照射する面状光に変換するように構成され、前記画像表示面の垂直方向と水平方向に複数個に分割された導光板と、該導光板で面状光に変換された光が照射される液晶パネルセルと、前記光源基板と前記導光板が取付けられ前記光源によって発生される熱を放熱するヒートスプレッドと、前記ヒートスプレッド、前記導光板及び前記光源基板を貫通して該ヒートスプレッドに対して前記導光板と前記光源基板を固定するためのピンモールドを有することを特徴とする。

前記ピンモールドは、前記複数の導光板のうち互いに重複する２枚の導光板において、前記映像表示装置の正面側に位置する一方の導光板の重複部に設けられた切欠き部と、前記映像画像表示装置の背面側に位置する他方の導光板の重複部に設けられた貫通孔と、前記光源基板に設けられた貫通孔と、更に前記ヒートスプレッドに設けられた貫通孔を通り、前記ヒートスプレッドに対して前記導光板と光源基板を固定することを特徴とする。

また本発明は、前記した映像表示装置において、前記導光板において面状光に変換された光が照射され該光の面方向の輝度を一様化する拡散板を有し、前記ピンモールドは前記拡散板と対向する面に突起部を有し、該突起部は前記拡散板を支持することを特徴としている。

本発明によれば、表示画像における輝度ムラを低減した映像表示装置を提供でき、液晶画像表示装置の基本性能の向上に寄与できるという効果がある。

本発明の一実施例における映像表示装置の正面側からの外観図である。本発明の一実施例における映像表示装置の背面側から見た分解図である。本発明の一実施例における表示パネルモジュールの正面側から見た分解図である。本発明の一実施例における照明ユニットの正面側からの外観図である。本発明の一実施例における照明ユニットの第１の断面図である。本発明の一実施例における照明ユニットの第２の断面図である。

以下、本発明の実施例につき図面を用いて説明する。
図１は、本発明の一実施例における映像表示装置１の正面側からの外観図である。
図２は、本発明の一実施例における映像表示装置１の背面側から見た分解図である。

図２で示すように、映像表示装置１は正面側から順に、パンチングメタル１１、デコレーションパネル１２、ベゼル１３、表示パネルモジュール１４、バックカバー１５を有している。このうち、パンチングメタル１１とデコレーションパネル１２は、図１でも示すように液晶画像表示装置１の正面側の外装部品である。これに対してバックカバー１５は、液晶画像表示装置１の背面側の外装部品である。ベセル１３はデコレーションパネル１２と表示パネルモジュール１４を仲介して互いに固定するとともに、例えば図示しないスピーカが取付けられる。表示パネルモジュール１４は液晶表示パネルであって、後記するように液晶パネルセルやバックライト照明のための構成要素を有している。図１で示すように、表示パネルモジュール１４のうち液晶パネルセル１４１の側が正面側に向けられている。

次に図３以降の図面を参照しながら、本実施例における表示パネルモジュール１４の構造について詳しく説明する。
図３は、本発明の一実施例における表示パネルモジュール１４を正面側から見た分解図である。

図３において、表示パネルモジュール１４の最も背面側には、ボトムフレーム１４５が設けられている。ボトムフレーム１４５は表示パネルモジュール１４の外装であるとともに、外側（図の背面側）に取付けられる例えばバックライト駆動基板で発生した熱を放熱する作用、液晶画像表示装置１の剛性を維持する作用を有している。
ボトムフレーム１４５の内側（液晶画像表示装置１の正面側）には、光を発生するための光源である例えばＬＥＤを搭載したＬＥＤ基板（光源基板）、ＬＥＤが発生した光を例えば表示パネル面に平行する方向に導く導光板、導光板により導かれた光を液晶パネルセル１４１の方向に反射する反射シートをはじめとする構成要素を含む照明ユニット１４４が取付けられている。

照明ユニット１４４に取付けられる前記構成要素のなかでは、導光板１４４１が最も正面側に位置している。図示するように導光板１４４１は、表示画面の垂直方向と水平方向の双方に対して複数のブロックエリアに分割されている。また一例として導光板１４４１を表示画面の垂直方向に２枚、水平方向に２枚並べた導光板アセンブリを３セット備え、垂直方向に並べて組立てる。導光板1枚には、表示画面の垂直方向に５箇所の溝が掘られており、導光板アセンブリは垂直方向に６行、水平方向に１２列のブロックエリアで表示画面を形成する場合を示している。前記したＬＥＤは導光板ごとに所定数設けられている。

前記した反射シートで反射された光は拡散板１４３に入射され、面方向の輝度の一様性が高められる。次いで、例えばプリズムシートである光学シート１４２（例えば３枚重ねて形成される）に入射され、光の進行方向を正面方向に揃えられて、液晶パネルセル１４１に入射される。液晶パネルセル１４１は表示する画素ごとに、映像信号に応じて前記光の透過量を制御する。これにより液晶画像表示装置１には、入力された映像信号に基づく画像が表示される。

図４は、本発明の一実施例における照明ユニットの正面側からの外観図であり、図３で示した照明ユニット１４４が３セット有する導光板アセンブリのうちの１セットを示している。
図４において、導光板１４４１は水平方向６列のブロックエリアで一体部品として作成され、導光板１４４１の２枚が表示画面の水平方向に２枚隣接することで、水平方向に１２列のブロックエリアを形成する。表示画面の垂直方向に導光板１４４１の２枚が一部重ねて並べられている。導光板１４４１が互いに重ね合わされている部分を以下では「重複部」と呼ぶことする。この導光板１４４１の重複部は、例えばリベットピンによるピンモールド１４４２により固定されている。ここでは煩雑化を避けるために、導光板１４４１とピンモールド１４４２は、いずれも１個のみ引出し線を付して部品番号を記している。ヒートスプレッド１４４３は、照明ユニット１４４の剛性を維持し、またＬＥＤが発生する熱が伝達されて放熱する作用を有する。前記したＬＥＤ基板はヒートスプレッド１４４３に対して取付けられる。

後記するように、１個のピンモールド１４４２は、導光板１４４１の重複部のうち、前記映像表示装置の正面側に位置する一方の導光板１４４１の上端部に設けられた切欠き部を通り、また導光板１４４１の重複部のうち、前記映像表示装置の背面側に位置する他方の導光板の下端部に設けられた貫通孔と、ＬＥＤ基板とヒートスプレッド１４４３にそれぞれ設けられた貫通孔を通って、同時に２枚の導光板１４４１をＬＥＤ基板やヒートスプレッド１４４３に固定するよう機能する。
なお、図４では各導光板１４４１において水平方向の全ての上端面にピンモールド１４４２を通すための切欠きを設けているが、これは一例であって、例えば１個毎や複数個毎に設けても良い。また固定する強度に問題がない限り、全ての切欠きにピンモールド１４４２を通す必要はない。例えば図４では、切欠き１個毎にピンモールド１４４２を通している。

次に、図５と図６を用いて、本実施例をさらに詳しく説明する。
図５は、本発明の一実施例における照明ユニットの第１の断面図であり、図４のＣ−Ｄでの断面を図の左側から見た図である。Ｃ−Ｄの断面においてＬＥＤ１４４４を有しているが、１枚の導光板１４４１の下端部には所定数のＬＥＤが図５の奥行方向に設けられている。

図５において、ＬＥＤ１４４４が発生した光は、主に図の上方に向けて、楔形の断面形状を有する導光板１４４１の内部を進行する。導光板１４４１を透過した光は、導光板１４４１の背面側に設けられた反射シート１４４５により図の右方向、即ち液晶パネルセル１４１に向けて反射される。
ＬＥＤ基板１４４６は、ヒートスプレッド１４４３に取付けられており、また導光板１４４１は両面テープをはじめとする接着剤１４４７により、ＬＥＤ基板１４４７に取付けられている。
なお、図５とは上下方向を逆にして、ＬＥＤ１４４４が発生した光を下方に設けられた導光板に導く場合もあり、また光を左右方向に導く場合もあるが、いずれの場合も本実施例の範疇にある。

図６は、本発明の一実施例における照明ユニットの第２の断面図であり、図４のＡ−Ｂでの断面を図の左側から見た図である。
導光板１４４１の先端部（光源からの光が入射される端部と反対側の端部）は、他の導光板１４４１の光源からの光が入射される端部と重ね合わされている。ここで、導光板１４４１の先端部は、他の導光板１４４１の光源からの光が入射される端部よりも、映像表示装置の正面側に位置している。そして本実施例では、導光板１４４１の先端部、すなわち導光板同士の重複部において映像表示装置の正面側に位置する端部には切欠きが設けられており、一方、導光板１４４１の光源からの光が入射される端部、すなわち導光板同士の重複部において前記映像表示装置の背面側に位置する端部には貫通孔が設けられている。また、ＬＥＤ基板１４４６とヒートスプレッド１４４３にも、前記貫通孔に対応する位置に貫通孔が設けられている。これらの切欠きと貫通孔を通してピンモールド１４４２が貫通する。１個のピンモールド１４４２は、互いに重なり合う（重複する）２枚の導光板を、ＬＥＤ基板１４４６やヒートスプレッド１４４３に固定する。なお、ピンモールド１４４２はメール型のピンモールド１４４２Ａとフィメール型のピンモールド１４４２Ｂを有する場合を示している。

次に、図６で示した導光板の固定方法における優れた点を述べる。
まず、ピンモールド１４４２は重なり合う導光板間の隙間を抑制する作用を有するが、特に組立て後に導光板が熱で変形したり、また成型時に生ずるソリがある場合においても隙間を抑制することができ、該隙間からＬＥＤが発生した光が漏れることによる表示画面の輝度ムラを低減できるという効果がある。

前述した特許文献１においては、１枚の導光板を１個のクリップで固定していたが、本実施例では２枚の導光板を１個のピンモールドで固定するため、部品点数を低減することができる。
また、特許文献１においては、前記したような導光板を取外す際の手間があったが、本実施例ではこれが解消され、いずれの導光板も他の導光板を外すことなく単独で取外すことができる。さらに、図中の矢印で示すように、照明ユニット１４４の正面側からピンモールド１４４２を引き抜くことができるため、一方向から容易に取外し作業ができるという長所がある。

また、図６で示したメール型のピンモールド１４４２Ａは円錐状の突起を有し、突起の先端で拡散板１４３をその背面から支持している。すなわち、当該円錐状の突起は拡散板１４３に対する位置を定めているが、この突起の部分は、拡散板１４３のタワミを低減するという作用がある。
さらに、ＬＥＤ基板１４４６と導光板１４４１の間を、両面テープをはじめとする接着剤で固定するだけの場合は、経時変化により導光板１４４１が自重で外れて落下することがある。本実施例のようにピンモールド１４４２を使用すれば、この問題を解消できるという効果もある。

ここまで示した実施形態は一例であって、本発明を限定するものではない。例えば図２に示した映像表示装置の構造、図３に示した表示パネルモジュールの構造、図４から図６に示した導光板周辺の構造をはじめとして、本発明の趣旨に基づきながら異なる実施形態を考えられるが、いずれも本発明の範疇にある。

１：映像表示装置、１４：表示パネルモジュール、１４４：照明ユニット、１４４１：導光板、１４４２：ピンモールド、１４４３：ヒートスプレッド、１４４４：ＬＥＤ、１４４５：反射シート、１４４６：ＬＥＤ基板、１４４７：接着剤。

Claims

映像を表示する映像表示面を備えた液晶表示パネルモジュールを有する映像表示装置であって、
前記液晶表示パネルモジュールは、
前記映像表示面に略平行する方向に向けて光を照射する光源と、
該光源が搭載された光源基板と、
前記光源からの光を前記映像表示面に略直行する方向に照射する面状光に変換するように構成され、前記画像表示面の垂直方向と水平方向に複数個に分割された導光板と、
該導光板で面状光に変換された光が照射される液晶パネルセルと、
前記光源基板と前記導光板が取付けられ前記光源によって発生される熱を放熱するヒートスプレッドと、
前記ヒートスプレッド、前記導光板及び前記光源基板を貫通して該ヒートスプレッドに対して前記導光板と前記光源基板を固定するためのピンモールド
を有することを特徴とする映像表示装置。
請求項１に記載の映像表示装置において、前記ピンモールドは、前記複数の導光板のうち互いに重複する２枚の導光板において、前記映像表示装置の正面側に位置する一方の導光板の重複部に設けられた切欠き部と、前記映像画像表示装置の背面側に位置する他方の導光板の重複部に設けられた貫通孔と、前記光源基板に設けられた貫通孔と、更に前記ヒートスプレッドに設けられた貫通孔を通り、前記ヒートスプレッドに対して前記導光板と光源基板を固定することを特徴とする映像表示装置。
請求項１に記載の映像表示装置において、前記導光板において面状光に変換された光が照射され該光の面方向の輝度を一様化する拡散板を有し、前記ピンモールドは前記拡散板と対向する面に突起部を有し、該突起部は前記拡散板を支持することを特徴とする映像表示装置。