JP4218740B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、大型液晶表示装置における音対策に関するものであり、特に液晶表示装置起動後の、液晶パネル、バックライトユニットの拡散板や補強板とフレームなど液晶表示装置の諸部材の熱膨張に起因する相互摩擦による不快音の発生を防止した液晶表示装置に係るものである。

最近、液晶表示装置においては、大型化が図られ、画面の対角寸法が２０インチから３０インチが一般的となり、さらに４０インチを越える大型のものも開発され、大型のテレビジョンやビデオ表示装置、あるいはワークステーションやＣＡＤ装置の表示装置として普及しつつある。このような大型の液晶表示装置においては、ブラウン管を用いた表示装置に比較しても見劣りしないような輝度が要求される。

このような液晶表示装置は、通常据え置き型として、机上、床上等において使用されるため、ノートパソコンほどの薄型化は求められないが、それでもその特徴を生かすために適度の薄型化が求められている。そのため、液晶パネルとしては透過型が採用され、多くは直下型バックライト構造が採用されている。

直下型バックライト構造は、導光板を使用しないで、液晶パネルの裏面に冷陰極管などの複数の管状光源を並列して配置し、それらの光を液晶パネルに出射する。それらの光源の背面には反射板が配置されており、出射面には光源の光を分散させる拡散板が配置され、均一な発光が得られるようにしてある。複数の管状光源は、その両端部を機械的に固定するとともに電気的な接続がなされるように支持されて、フレームに保持されている。液晶表示装置の消費電力は、そのほとんどがバックライトによるものであり、発生する熱もまたバックライトが主要因である。消費電力と発熱は、液晶表示装置の大型化にともなうバックライトの管状光源の使用本数増加によって増加している。

ところで、大型の液晶表示装置において、バックライトユニットは通常金属製のフレームや背面反射板を樹脂製の部材と組み合わせ、箱状に形成されている。バックライトユニットの前面側に配置される拡散板等の光学部材や液晶パネル部分はプラスチックやガラス等様々なもので形成されている。これらは材質が異なるとともに、厚みも薄い物であったり、必要な強度を得ようとして厚くなったりする。そうすると、例えば拡散板等の光学系の部材と、それらを支持するフレームとでは熱膨張係数が大きく異なることになる。このため、特に液晶表示装置の起動後に、バックライト光源の点灯による発熱のために、フレームや各種部材の膨張の差により部材同士が擦れ合い、これに伴う不快音が発生するという問題があった。また起動後だけでなく、停止後においてもフレームや各種部材の収縮の差により部材同士が擦れ合い、これに伴う不快音がしばらくの間、液晶表示装置から発生するという問題があった。

かかる点を従来の液晶表示装置の分解斜視図である図６を用いて詳細に説明する。

液晶表示装置８０は、液晶パネル８３とベゼルカバ−８４及び直下型バックライトユニット８２からなる。バックライトユニット８２においては、拡散板８７が、フレーム８８の上端の額縁状部分８９と、複数の管状光源８５を支持する光源支持部材８６との間に挟み込まれて固定されている。複数の管状光源８５の背面は金属製の反射板９０で覆われている。

バックライトユニット８２の上端部、すなわち液晶パネル８３を載置する部分はフレーム８８の額縁状部分８９である。液晶パネル８３は通常ガラス製であり、フレーム８８に直接載置することができない。そのため、フレーム８８の液晶パネル８３に接する部分にはゴム等を貼り付けてクッションとしていた。

また、バックライトユニット８２に対する液晶パネル８３の位置決めのためには、液晶パネル８３の端面に突き当てる位置決め部をフレーム８８の上端部に設ける必要があり、プラスチックで別に設けていた。フレームやこれらのクッションや突き当て材は、液晶表示装置の起動後に、膨張係数の差異により液晶パネルと摩擦を起こし、軋み音を発生する原因となっていた。

また、従来の液晶表示装置には、バックライトユニットのフレームの開口を覆うように拡散板が載置され、この上に拡散板固定用の額縁型のフレームを被せたり、あるいは板状の枠を組み立てて拡散板をフレームに取付けたものもある。この場合にも、拡散板とフレームとの摩擦による軋み音が、上記の場合同様に生じることになる。

特に、大型の液晶表示装置の場合には、液晶パネルや拡散板が大きく、一方バックライトの発熱量も大きいため、諸部材とフレームとの熱膨張の差による歪が大きく、摩擦による音が発生しやすいため、この音鳴りは液晶表示装置の起動後、温度上昇とともに２時間程度も続くことがあり、その軽減が望まれている。
特開２００１−２０９３２７号公報（図３、図４）

本願の発明者は、前記の問題点を解消すべく種々検討を行った結果、起動後或は停止後の不快音が、例えば液晶パネルまたはバックライトユニットの補強板とフレーム等各部材の熱膨張率の差によることに着目し、接触する部材間の摩擦を軽減することによって不快音を無くすることができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明は、上記の問題を解決しようとするもので、液晶表示装置、特に直下型のバックライトユニットを用いた大型の液晶表示装置における音対策に関し、液晶表示装置起動後の、液晶パネル、バックライトユニットの拡散板、補強板、フレーム、反射板等の各部材の熱膨張による相互の擦れで生じた不快音の発生を防止することを目的とするものである。

前記課題を解決するため、液晶パネルと、光源を有する直下型のバックライトユニットと、を備えた液晶表示装置において、前記バックライトユニットは、前記光源と、前記光源を収納するフレームと、前記光源上部に配置され、前記フレームに形成された段部により支持される光学部材と、を備えており、前記フレームの段部で、前記光学部材と接触する箇所には、突条の摩擦低減手段が膨張方向に沿った軸線をもって設けられていることを特徴とするものである。

また本発明は、前記光学部材には、補強板が含まれていることを特徴とするものである。

本発明は、上述の構成を備えることにより以下のような優れた効果を奏する。

すなわち、本願の発明によれば、バックライトを備えた大型の液晶表示装置において、この光学部材を支持するフレームの段部に突条の摩擦低減手段を設けたことにより、液晶表示装置起動後に発生する、熱膨張率の差による摩擦音の発生を防止し、不快な音の発生を無くすることができる。

また、本願の発明によれば、突如状の摩擦低減手段が、膨張方向に沿った軸線をもって配列されているので、より効果的に摩擦音を減少させることができる。

以下、本発明に係る液晶表示装置について、実施例を添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例に係る液晶表示装置の平面図である。図２は、図１の部分断面図であり、図２（ａ）は液晶表示装置Ａ−Ａ線に沿った部分断面図、図２（ｂ）は液晶表示装置Ｂ−Ｂ線に沿った部分断面図である。また、図３は、図２の断面図の部分的拡大図であって、図３（ａ）は図２（ａ）のＸ部分の拡大図であり、図３（ｂ）は図２（ｂ）のＹ部分の部分拡大図である。図４は、本発明における摩擦軽減手段の他の例を示す斜視図である。図５は、本発明における摩擦軽減手段のさらに他の例を示す斜視図である。

図１及び２に示す実施例１の液晶表示装置１０は、液晶パネル３とベゼルカバー４、直下型バックライトユニット１からなり、長方形平板状の液晶パネル３は、枠状のベゼルカバー４とバックライトユニット１のフレーム２に設けた支持部２１との間に、拡散板１３と補強板１２を介して支持される。説明の便宜のために、以下、液晶表示装置の表示面及びバックライトの出射面側を上側と表示する。

ベゼルカバー４は、液晶パネル３の画像表示領域に対応する長方形の開口を有し、画像表示領域を周囲から取り囲む環状額縁型の枠体であって、上面の水平壁４１と水平壁の外周から下方に延長する垂直壁４２を有する。水平壁４１の内側には液晶パネル３の周縁部を上方から押圧する内側端縁部４３が形成されている。

液晶パネル３は、２枚のガラス基板の間に液晶層を封止したものであり、上下両面に偏光板３１、３２が配置されている。液晶パネル３における画像表示領域よりも外側の周縁は、外部駆動入力部との接続部が設けられる。液晶パネル３は、補強板１２の上に設けられた拡散板１３を介して載置され、ベゼルカバー４とバックライトユニット１のフレーム２をボルト５、６で連結して、液晶パネル３の周縁部を挟みつけてフレーム２に支持される。

バックライトユニット１は、液晶パネル３の画像表示領域に光を出射、照光するものであり、フレーム２と背面反射板１１で形成された箱状の空間内に図示してはいないが、光源となる冷陰極管などの管状光源が複数本配置されており、またこの管状光源の両端部を機械的に固定するとともに電気的な接続がなされるように支持する光源支持部材が配置されている。また、バックライトユニット１は、その箱状の内側面等に配置された反射板２２（図３参照）、箱状の開口部となる光源の出射面に配置された補強板１２と拡散板１３を含んでいる。補強板１２は、液晶パネル３や拡散板１３が自重や振動で撓むのを防ぐ補強の役目をするものであり、透明な材質で作られたもので、特に大型の液晶表示装置において安定した表示を行う上で非常に有用なものである。本実施例においては、この補強板１２にはアクリルを用いている。これは、アクリルはガラスなどに比べると熱による膨張率が高くならざるを得ないが、透明度、コスト、加工性、重量などの点で総合的に優れており、液晶表示装置の大型化に伴って大きくする必要が補強板１２の材質として優れているからである。拡散板１３は光源からの光を分散させて均一な発光が得られるようにしているものであり、図では１枚だけしか示していないが、複数枚用いても構わない。また図示していないがプリズムシートが配置されていてもよい。何れにしても、拡散板やプリズムシートなどの光学シートがバックライトユニット１には含まれている。

バックライトユニット１の背面を形成する背面反射板１１は、フレーム２にボルト７で取付けられている。

フレーム２は、全体がやや上向きに広がった枠として成形され、図示の例では、その上方の開口の近くを囲むように長方形環状の棚として形成された段部を設けており、液晶パネルや補強板１２、拡散板１３の支持部２１としている。補強板１２と、この上に重ね合わせて配置された拡散板１３は、フレーム２の開口を覆うように配置され、その周縁がフレーム２の液晶パネル支持部２１により支持される。拡散板１３の上部周縁は、ベゼルカバー４の取付けにより、パネル押さえ１４で押さえられ、補強板１２と拡散板１３は強固に保持される。補強板１２とパネル押さえ１４との間にはクッション材１５が挿入されている。また、補強板１２の端面とフレーム２の開口内側面との間には補強板１２の熱膨張を吸収するように、隙間８が設けられている。フレーム２の開口は、液晶パネル支持部２１の棚内径がベゼルカバー４の開口と略同じ寸法形状で形成されている。

上述のような構成からなる複数の管状光源を用いる直下型バックライトを備えた液晶表示装置において、液晶パネル３の背面に配置されたバックライトユニット１の補強板１２とフレーム２の支持部２１との接触部分に摩擦軽減手段が設けられている。それぞれ図２（ａ）のＸ、図２（ｂ）のＹ部分の拡大図である図３（ａ）および図３（ｂ）に示したように、フレーム２の液晶パネル（補強板）支持部２１と補強板１２との接触部分には、フレーム２側にフッ素系樹脂フィルムからなる滑性シート１６が貼り付けてある。滑性シート１６は、支持部２１と接触する補強板１２側の周辺部分に貼り付けてもよい。

このような摩擦軽減手段を設けると、殊に大型の液晶表示装置において、起動後に発生する、直下型バックライトの点灯による発熱に伴い、直接的に加熱される補強板１２とフレーム２の熱膨張の差による摩擦音の発生を防止できる。すなわち、両者の膨張の差は、滑性シート１６が貼り付けてあることにより、滑らかに補強板１２が移動することにより吸収される。そして、摩擦による不快な音の発生を無くすることができるのである。

ここで、フレーム２の支持部２１と補強板１２との接触部分に摩擦低減手段を設けておくことは、音の発生を防止する上で特に有効である。これは、補強板１２は拡散板１３と比べるとその厚さも非常に厚く、また液晶表示装置の大型化に伴い、強度を確保するために厚くする必要があり、パネル押さえ１４を用いるなどして非常に強固に保持されている補強板１２は、熱による膨張で特にフレーム２の支持部２１との接触部分から不快な音が発生し易くなるからである。

なお、前記摩擦軽減手段としての滑性シートは、フッ素系樹脂フィルム以外に、たとえば表面にフッ素化処理を施したフィルム、ポリアセタール樹脂（ＰＯＭ）、ポリエチレンフィルムまたはシリコンコーティング処理をしたフィルムのような低摩擦係数のフィルムからなる滑性シートを使用することもできる。

また、他の摩擦軽減手段としては、液晶パネルまたは液晶パネル背面に配置された補強板１２と、バックライトユニット１のフレーム２の支持部２１との接触部分に設けた、図４のような突起１７、または、図５のような突条１８であってもよい。突条１８の場合は略膨張方向に沿った軸線をもって配列する。突起１７または突条１８を接触面に形成すると、相互の接触面積が減少することにより、摩擦が減少し、摩擦音を減少させることができる。なお突起１７または突条１８は、必要に応じ混在させてもよい。またこれらの摩擦軽減手段は補強板１２に限定されず、フレーム２に突起１７、または突条１８を設けていてもよい。フレーム２の支持部２１等に突起１７や突条１８を設けることは、フレーム２を作る金型に加工を施しておけばよいので比較的容易である。

さらに他の摩擦軽減手段としては、シリコーンオイル、フッ素オイルなどの潤滑材を使用することもできる。これらの摩擦軽減手段は、適宜必要な個所に施される。

以上には、補強板１２とフレーム２との接触面を例として説明したが、構造上フレームの端面上に液晶パネルが載置される場合には、その接触面に本発明を適用できることは言うまでもない。この場合には、前記摩擦軽減手段が、液晶パネル３またはフレーム２の液晶パネル支持部の少なくともいずれかに設けられていればよい。

また、摩擦軽減手段は、液晶パネルまたは液晶パネル背面に配置されたバックライトユニットの拡散板あるいは補強板と、支持部との接触部分だけでなく、必要に応じて液晶パネルと補強板の接触部分に設けてもよい。この場合、図には示さないが、液晶パネルの背面周縁部または補強板の上面周縁に、摩擦軽減手段が施される。

さらに、図示はしないが、大型の液晶表示装置の場合には補強板１２や拡散板１３が自重により中央部分が撓み易いため、バックライトユニット１の中央部分などにスペーサーピンと呼ばれるような例えば円錐形をした突起を設け、補強板１２や拡散板１３の支えとして用いることがあり、このスペーサーピンを設けることは大型の液晶表示装置において、安定した表示を行う上で非常に効果的である。かかる場合には、このスペーサーピンと補強板１２或は拡散板１３との接触面にも摩擦軽減手段を施すと、不快な音の発生を無くするうえで効果が大である。このスペーサーピンは、管状光源と管状光源との間に適宜配置される。

以上、図面を参照して本発明の実施例を説明した。ただし、以上に示した実施例は本発明の技術思想を具体化するための液晶表示装置を例示するものであって、本発明をその液晶表示装置に特定することを意図するものではなく、本願の特許請求範囲に包含されるものに等しく適用し得るものである。

本発明の実施例に係る液晶表示装置の平面図である。 図１の実施例に係る液晶表示装置の部分断面図であり、図２（ａ）はＡ−Ａ線に沿った部分断面図、図２（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った部分断面図である。 図２の断面図の部分的拡大図であり、図３（ａ）は図２（ａ）のＸ部分の部分拡大図。図３（ｂ）は図２（ｂ）のＹ部分の部分拡大図である。 本発明における摩擦軽減手段の他の例を示す斜視図である。 本発明における摩擦軽減手段のさらに他の例を示す斜視図である。 従来の液晶表示装置の構造の一例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 直下型バックライトユニット
２ フレーム
３ 液晶パネル
８ 隙間
１０ 液晶表示装置
１２ 補強板
１３ 拡散板
１６ 滑性シート
１７ 突起
１８ 突条
２１ 液晶パネル（補強板）支持部
２２ 反射板

Claims (2)

1. 液晶パネルと、光源を有する直下型のバックライトユニットと、を備えた液晶表示装置において、
   前記バックライトユニットは、前記光源と、前記光源を収納するフレームと、前記光源上部に配置され、前記フレームに形成された段部により支持される光学部材と、を備えており、
   前記フレームの段部で、前記光学部材と接触する箇所には、突条の摩擦低減手段が膨張方向に沿った軸線をもって設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記光学部材には、補強板が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。

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