JP4221269B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、直下型のバックライトを備える液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電力という特徴から、ＯＡ機器、ＡＶ機器、携帯端末機器等の広い分野で利用されている。液晶表示装置は、その照明方法により、直下型、エッジライト型、面光源型、外光型などがあるが、直下型の液晶表示装置は、例えば、図１４に示すように、バックライト光源となる複数のランプを保持するランプユニット６、バックライト光を均一な照明光とする光学シート５と、対向する２枚の基板間に液晶を狭持した液晶パネル３と、これらの部材を保持、固定する筐体（図の構成では表側シールド２、バックライト光を反射する反射板を兼ねた裏側シールド７、液晶パネル３を位置決めするための内部シャーシ４など）と、筐体（図では裏側シールド７）に保持、固定される基板（液晶パネル３を駆動する回路基板８やランプを駆動するインバータ基板９など）とを主な構成要素としている。

ここで、液晶表示装置１をパソコンのモニタなどとして利用する場合はパネルサイズをそれほど大きくする必要がないため、上述した構成でも液晶表示装置１の剛性を維持し、十分な輝度を得ることが可能であるが、液晶表示装置１をテレビなどとして利用する場合には、例えば、２０型クラス程度等、パネルサイズを大きくする必要があるため、軽微な外力によって液晶表示装置１が歪み、この歪みが表示ムラとなって現れてしまう。また、テレビ用途などでは輝度を向上させる必要があるため必然的にバックライトのランプの本数を増やさなければならないが、ランプの本数が増えるとバックライトの発熱により液晶パネル３や回路基板８、インバータ基板９などの構成部材の温度が上昇し、その性能が劣化してしまう。

ここで、液晶表示装置１の剛性を向上させるためには、液晶パネル３やランプユニット６などを保持、固定するフレームやシャーシなどの筐体を頑丈な構造にすればよいが、その場合、筐体自体が大型化し、液晶表示装置１の狭額縁化を図ることができなくなってしまうと共に、重量も増加してしまう。

また、バックライトの発熱による構成部材の温度上昇を抑制する方法として、バックライトのランプを保持、固定する構造体（例えば、図１４では裏側シールド７）などに放熱手段を設ける方法がある。例えば、特開昭６３−５３２１号公報には、蛍光管から発する光を反射する反射板に放熱フィンを形成することにより放熱効率を向上させる液晶表示装置が開示されている。また、実開昭６３−２０１２８号公報には、放熱板の両端部に支持部材を設けて光源を取り付ける構造において放熱板の背面側に放熱フィンを設けて放熱効率を向上させる液晶表示装置が開示されている。
特開昭６３−５３２１号公報（第１−３頁、第１図） 実開昭６３−２０１２８号公報（第１頁、第３図）

上記公報記載の構造は、バックライトのランプを保持、固定する構造体や放熱板に多数のフィンを設けるものであり、放熱用フィンを用いることによりバックライトで発生する熱を放熱することができるのは当然であるが、構造体や放熱板にフィンを形成するとコストが上昇し、低価格化が求められている液晶表示装置にとって大きな問題となる。また、多数のフィンを備えるために構造体や放熱板が重く、かつ、大きくなってしまうため、液晶表示装置の軽量化、薄型化の妨げになってしまう。この問題はパネルサイズが大きくなるに従っていっそう顕著に現れる。

また、パネルサイズが大きくなると、上述したバックライトで発生する熱による温度上昇の問題の他に、バックライトの熱によって温められた空気がパネル面の上方で滞留して周辺部材の温度を上昇させ、パネル面内で温度勾配が生じるという問題も発生する。例えば、２０型クラスでバックライトの消費電力が５０Ｗ程度の液晶表示装置では、パネル上方が下方に比べて１０℃程度温度が上昇してしまう。このように、パネルサイズが大きい場合には、単に放熱するだけでなく温度分布が均一になるようにしなければならないが、上記公報ではパネル面内での温度勾配については考慮されていないため、温度勾配により薄膜トランジスタの特性や液晶の光学特性などが変化して表示ムラが生じ、表示品位を著しく低下させてしまう。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、パネルサイズが大型化しても、液晶表示装置の剛性を維持し、かつ、バックライト光源の発熱による液晶パネルや基板などの構成部材の温度上昇やパネル面内の温度勾配を抑制することにより輝度の向上を図ることができる直下型バックライトを備える液晶表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、対向する基板間に液晶が挟持された液晶パネルと、前記液晶パネルを照明する複数のランプが配列されたランプユニットと、前記ランプの光を均一な照明光とする光学シートと、前記ランプユニット及び前記光学シートを保持し互いに嵌合する前記ランプユニット側の第１の筐体及び前記光学シート側の第２の筐体と、前記第２の筐体上に配置される前記液晶パネルを保持する第３の筐体と、を少なくとも備える液晶表示装置において、前記ランプの光を前記液晶パネルに反射する反射板を兼ねる前記第１の筐体の外側の面に、前記第１の筐体との間に空気層が形成される凸状部と、前記第１の筐体に接触する凹状部とで構成される補助板が固定され、前記補助板は、前記液晶パネルを駆動する回路基板又は前記ランプを駆動するインバータ基板の少なくとも一方が載置される前記凸状部からなる第１の領域と、前記凸状部と前記凹状部とが繰り返し設けられ、前記凸状部及び前記凹状部が、前記空気層の空気が前記補助板の一辺から他辺に抜けるように延在する第２の領域とを備えるものである。

本発明においては、前記凸状部及び前記凹状部は、その延在方向が、前記液晶表示装置を設置した状態における略上下方向を向くように形成される構成、又は、前記液晶表示装置の長辺又は短辺に対して傾斜するように形成される構成、又は、少なくとも１箇所で屈曲するように形成される構成とすることができる。

また、本発明においては、前記凸状部及び前記凹状部は、その延在方向で前記凸状部又は前記凹状部の幅が変化する構成とすることもできる。

このように、本発明は、直下型バックライトを備える液晶表示装置におけるバックライト光源となる複数のランプを備えるランプユニットを保持、固定する筐体に、板金を隆起させて形成した凸状部と板金を窪ませて形成した凹状部とが所定の位置に形成された補助板を固定することによって、平板の板金を固定する場合に比べて液晶表示装置の剛性を格段に向上させることができる。また、インバータ基板や回路基板などの熱に弱い部材を載置する領域は、筐体との間の空間で断熱できるように凸状部で形成して部材の温度上昇を抑制し、他の領域は、筐体に接触して筐体の熱を吸収する凹状部と温められた空気を逃がすための空気孔が形成される凸状部とを所定の方向に延ばして配列し、空気孔により温められた空気を効率よく外部に逃がして液晶表示装置内部に滞留させないことにより、液晶パネルや基板などの温度上昇及び液晶パネル面内における温度勾配を抑制することができる。これにより、パネルサイズが大きくなった場合でも軽微な外力で液晶表示装置が歪んで表示ムラが生じることがなく、また、ランプの本数を増やすことができるため輝度の向上を図ることができる。

以上説明したように、本発明の直下型バックライトを備える液晶表示装置によれば、下記記載の効果を奏する。

本発明の第１の効果は、液晶表示装置の剛性を向上させ、パネルサイズが大きくなった場合でも液晶表示装置の歪みによる表示ムラを抑制することができるということである。

その理由は、バックライト光源となる複数のランプを備えるランプユニットを保持、固定する筐体に、平板状の板金を固定するのではなく、凸状部と凹状部とが所定の位置に配置された立体的な構造の補助板を固定することによって剛性の向上を図っているからである。

また、本発明の第２の効果は、パネルサイズの大型化に伴ってバックライトのランプの本数が増加した場合であっても、液晶パネルや基板の温度上昇や液晶パネル面内での温度勾配を抑制することができ、その結果、輝度の向上を図ることができるということである。

その理由は、補助板を２つの領域で構成し、インバータ基板や回路基板などの熱に弱い部材を載置する領域は構造体との間の空間で断熱できるように凸状部とすることにより基板の温度上昇を抑制し、他の領域は該構造体に接触して構造体の熱を吸収する凹状部と温まった空気を逃がすための空気孔が形成される凸状部とを所定の方向に延ばして配列し、空気孔により温められた空気を効率よく外部に逃がして液晶表示装置内部に滞留させないことにより、液晶パネルや基板の温度上昇及び液晶パネル面内における温度勾配を抑制することができるからである。

また、本発明の第３の効果は、液晶表示装置の軽量化、薄型化、低価格化を図ることができるということである。

その理由は、従来のようにフィンを形成する構造では、多数のフィンにより重量や厚みが増し、また、フィンを作るためにコストがかかっていたが、本発明の補助板は、平板状の板金を加工して形成しているため安価に製造することができ、かつ、軽量化、薄型化を図ることができるからである。

従来技術で説明したように、液晶表示装置をテレビとして利用する場合はパネルサイズを大型化する必要があるが、パネルサイズが大きくなると、軽微な外力により液晶表示装置が歪み、表示ムラが生じるという問題（第１の問題）と、輝度を向上させるためにバックライトのランプの本数を増やすと、バックライトの発熱によって液晶パネルやインバータ基板、回路基板などの温度が上昇し、性能が劣化してしまうという問題（第２の問題）に加えて、バックライトの熱によって温められた空気がパネル上部で滞留し、パネル上部の温度が更に上昇してパネル面内で温度勾配が生じ、表示品位が低下するという問題（第３の問題）があった。

そこで、本発明では、液晶表示装置の剛性を高め、バックライトで発生する熱を効率的に放熱して上記問題を同時に解決することができるように、バックライト光源となる複数のランプを備えるランプユニットを保持、固定する筐体の裏面側又は表示面側に、板金を隆起させることによって筐体との間に空間を形成する凸状部と、板金を窪ませることによって筐体に接触して筐体の熱を吸収する凹状部とを組み合わせて形成した補助板を固定し、該補助板を、熱に弱い基板などを載置する領域は凸状部で形成して空気層で断熱し、他の領域は凸状部と凹状部とをその長手方向が液晶表示装置を設置した状態で空気が流れやすい方向（例えば、上下方向）を向くように延ばして配列する。このような構造にすることにより、平板状の板金に比べて格段に剛性を高めることができると共に、バックライトで発生する熱を効率的に放熱して温度上昇や温度勾配の発生を抑制することができる。

上記した本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置について、図１乃至図１１を参照して説明する。図１は、第１の実施例に係る液晶表示装置の構造を示す部材積上げ図であり、図２及び図３は、補助板の取り付け構造を示す斜視図である。また、図４乃至図１１は、補助板の構造のバリエーションを示す図である。

まず、本実施例の液晶表示装置の構成について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施例の液晶表示装置１は、薄膜トランジスタなどのスイッチング素子がマトリクス状に配列された一方の絶縁性基板と対向する他方の絶縁性基板との間隙部に液晶が封入されて構成される液晶パネル３と、液晶パネル３のバックライト光源となる複数のランプを保持するランプユニット６と、バックライト光を均一な照明光とするための拡散シート、偏光シート、レンズシートなどの光学シート５とが、バックライト光を液晶パネル３側に反射する反射板を兼ね備えた裏側シールド７、表側シールド２及び内部シャーシ４などの筐体によって固定され、また、図２に示すように、裏側シールド７の裏面(外側の面)側には本実施例の特徴である補助板１０がスポット溶接などによって固定され、補助板１０上には、液晶パネル３を駆動するための回路基板８やバックライトを駆動するインバータ基板９などの基板が所定の領域に固定されている。

なお、図１では、筐体としてランプユニット６を保持、固定する裏面側の底板（裏側シールド７）と、光学シート５と液晶パネル３との間に設置され、光学シート５とランプユニット６とを裏側シールド７と嵌合させることによって保持、固定すると共に液晶パネル３を位置決めする樹脂フレーム（内部シャーシ４）と、液晶パネル３をバックライト上に保持、固定する表示面側の金属フレーム（表側シールド２）とを備える構造としているが、筐体としては、液晶表示装置１の各構成部材を保持、固定することができる構造であればよく、例えば、裏面側の底板（裏側シールド７）と表示面側の金属フレーム（表側シールド２）のみを用いる構成としたり、内部シャーシ４以外に、各構成部材を保持、固定する他の構造体を設ける構成としてもよい。また、光学シート５とランプユニット６とを筐体で挟み込んでバックライトモジュールとするなどして、各々の部材をモジュール化して組み上げてもよい。

ここで、ランプが液晶パネル３の側面に配置されるエッジライト型では、バックライトユニットに光を拡散させるための樹脂板などが挿入されるため液晶表示装置の剛性を高くすることができるが、直下型バックライトでは、裏側シールド７が反射板としても機能するために樹脂板などを挿入することができず、パネルサイズが大きくなると液晶表示装置１の強度を保つことができなくなってしまう。また、パネルサイズが大きくなると、輝度を向上させるためにはバックライトのランプの本数を増やす必要があり、その結果、バックライトの発熱による液晶パネル３や回路基板８、インバータ基板９などの温度が上昇して性能が劣化したり、液晶パネル３面内で温度勾配が生じ、表示ムラが生じて表示品位が低下するという問題が生じていた。

これらの問題に対して、従来は、ランプユニット６の裏面側に設置される筐体（図１の構造の場合は裏側シールド７）の裏面側に多数のフィンからなる放熱板を設けていたが、フィン構造では放熱効果は高いものの製造コストが高く、重量や厚みが大幅に増すため、液晶表示装置１の低価格化、軽量化、薄型化の妨げになっていた。更に、従来の液晶表示装置では、バックライトの熱によって温められた空気の流れによって生じる温度勾配は考慮されていないため、表示ムラを有効に防止することはできず、また、温度勾配が生じることにより、液晶表示装置１の各構造体が更に歪んでしまい、これによっても表示品位を低下させるという問題があった。

そこで、本実施例では、液晶表示装置の重量や厚みの増加を極力抑えながら、液晶表示装置１の剛性を向上させ、また、バックライトの発熱による液晶パネル３や回路基板８、インバータ基板９の温度上昇を抑え、かつ、温められた空気の滞留による温度勾配を抑制するために、アルミなどの熱伝導性及び加工性に優れた材料からなる板金を加工して所定の位置に所定の凹凸を設けた補助板１０を形成し、この補助板１０をスポット溶接などを用いて裏側シールド７の裏面に固定する構造を用いている。

この補助板１０の具体的な構造について図４を参照して説明する。図４は、補助板１０を裏面側から見た平面図及び該平面図のＡ−Ａ´線における断面図である。図４に示すように、本実施例では、補助板１０に、裏側シールド７との間に空間が形成されるように隆起させて形成した部分（図のハッチングした部分、以下、凸状部１０ａと呼ぶ。）と、裏側シールド７に接触して裏側シールド７の熱を伝導により吸収するように窪ませて形成した部分（以下、凹状部１０ｂと呼ぶ。）とを設け、熱に弱い構成部材（ここではインバータ基板９）を載置する領域（第１の領域１１と呼ぶ。）は、裏側シールド７からの熱の流入を抑えて温度上昇を抑制できるように凸状部１０ａで形成し、その他の領域（第２の領域１２と呼ぶ。）は、裏側シールド７の熱を速やかに吸収し、かつ、熱によって温められた空気を空気孔１０ｃを通して速やかに外部に逃すことができるように、凹状部１０ｂと凸状部１０ａとをその長手方向がパネルの上下方向を向くように延ばしてパネルの横方向に交互に並べて形成している。

なお、本明細書では、補助板１０の形状を凸状部１０ａと凹状部１０ｂとの組み合わせとして表現しているが、凹状部１０ｂの底部を基準にすると凸状部１０ａと底板との組み合わせとして表現することもでき、凸状部１０ａの頂部を基準とすると凹状部１０ｂと頂板との組み合わせとして表現することもできる。また、凸状部１０ａの頂部と凹状部１０ｂの底部との間隔（凹凸の高さ）は任意であり、薄型化や軽量化に支障がない限り凹凸を大きくした方が放熱効果を高めることができる。また、凸状部１０ａや凹状部１０ｂを矩形状ではなく、図５及び図６に示すように、少なくとも一部を台形状や円弧状などとしてもよいし、第１の領域１１の凸状部１０ａは基板が載置可能な大きさであればよく、第２の領域１２の凸状部１０ａと凹状部１０ｂの幅や間隔、繰り返し数は放熱効果や補強効果を勘案して適宜設定することができる。更に、図では凸状部１０ａと凹状部１０ｂとを等間隔に配列しているが、幅や間隔が凹凸の配列方向で変化するようにしてもよい。

また、図４は、液晶表示装置１を長辺側が水平になるように横置きする場合を想定した構造であり、横置きした場合は、バックライトの発熱により温められた空気は図４の下側から上側に向かって流れるため、空気孔１０ｃも空気の流れに合わせて上下方向に延びるように凸状部１０ａと凹状部１０ｂの配列方向を設定しているが、液晶表示装置１を短辺側が水平になるように縦置きする場合もあり、その場合は、同様に温められた空気が流れる方向に空気孔１０ｃが延びるように凸状部１０ａと凹状部１０ｂとを配列すればよい。また、この補助板１０と裏側シールド７との接続方法は、裏側シールド７の熱が補助板１０に伝導しやすい構造であればよく、スポット溶接によって固定する方法の他、直接又は熱伝導性のよいゴムなどを介してねじ止めしてもよいし、熱伝導性のよい接着剤などを用いて固定してもよいし、これらの手段に加えて裏側シールド７と補助板１０とを嵌合させる構造などを併用してもよい。但し、補助板１０は液晶表示装置１の温度上昇を抑制するのみならず剛性を向上させる目的もあるため、裏側シールド７と補助板１０とが強固に固定されることが望ましいことから、スポット溶接が最も適していると言える。

また、図４では、矩形上の裏側シールド７と略一致するサイズの矩形状の補助板１０を設ける構造としたが、液晶表示装置１の構造によっては、図３に示すように、裏側シールド７に直接、基板（ここでは回路基板８）を載置した方が組み立てが容易になる場合もある。そのような場合には、補助板１０に切り欠きを設けて裏側シールド７に直接載置される基板を避けるような形状にしてもよいし、図２及び図３の構造に限らず、放熱効果と補強効果とを発揮できる限りにおいて任意の形状とすることができる。以下に本実施例の補助板１０の構造の各種バリエーションを示すが、説明を容易にするために補助板１０を矩形状とし、第１の領域１１上にインバータ基板９のみが載置される場合について説明する。

図４では、液晶表示装置１を長辺側が水平になるように横置きする場合を想定したが、近年の液晶表示装置１は横置き、縦置きの切替が可能なものが多く、その場合、凸状部１０ａと凹状部１０ｂを図の上下（又は図の左右）方向に延ばした構造ではいずれかの状態において温められた空気が滞留してしまう。そこで、このような場合は、図７に示すように凸状部１０ａと凹状部１０ｂを図の斜め方向に配列することにより、いずれの置き方でも温められた空気をスムーズに外部に逃がすことができる。なお、図７の構造において傾き角は４５°など任意の角度に設定することができ、幅や間隔が凹凸の配列方向で変化するようにしてもよい。また、第１の領域１１の配置、形状は任意であり、図の上側に第１の領域１１を設けてもよいし、第２の領域１２の傾斜方向に合わせて傾けて形成してもよい。また、図では、第１の領域１１の凸状部１０ａと第２の領域１２の凸状部１０ａとを繋げて空気が流れるようにしているが、第１の領域１１と第２の領域１２とを分離して形成してもよい。

また、凸状部１０ａと凹状部１０ｂとを斜め方向に配列する代わりに、図８に示すように、第２の領域１２の凸状部１０ａと凹状部１０ｂとを屈曲させて形成することもできる。このような構造でも、横置き及び縦置きのどちらの状態でも、温められた空気を外部に逃がすことができる。なお、図８では、凸状部１０ａ及び凹状部１０ｂの向きを液晶表示装置１の長辺と短辺と一致させたが、本構造は異なる方向に延在する凹凸が接続される構造であればよく、少なくとも一方を斜め方向としたり、屈曲部に丸みを持たせたり、３つ以上の方向に延在する凹凸を組み合わせる構成としてもよい。また、本構造においても、第２の領域１２の凸状部１０ａと凹状部１０ｂとの幅や間隔、繰り返し数などは任意であり、縦方向と横方向とで凹凸の幅や間隔を変えたり、幅や間隔が凹凸の配列方向で変化するようにしてもよい。また、図８では、補助板１０上の第１の領域１１にインバータ基板９を載置する構造としたが、図９に示すように、第２の領域１２の形状に合わせてインバータ基板９と回路基板８の双方を載置できるように第１の領域１１を形成してもよい。

また、図４乃至図９では、凸状部１０ａと凹状部１０ｂとを、その幅が長手方向で一定になるように延ばす構造としたが、幅を長手方向で変化されてもよい。例えば、図１０に示すように、上方に向かって凸状部１０ａが徐々に細く（凹状部１０ｂが徐々に太く）なるようにテーパー状にすることもできる。このような構造にするのは、バックライトの熱によって温められた空気の流量や流速を制御するためであるが、例えば、図１０の構造では、空気孔１０ｃの断面が上方に向かって徐々に狭くなるため空気の流れが徐々に速くなり、その結果、パネル上方の放熱効果が大きくなってパネル上方の温度上昇を抑制する効果が期待できる。また、凹状部１０ｂの幅はパネル上方に向かって徐々に広くなるため、裏側シールド７との接触面積も大きくなり、パネル上側の熱をより効率的に吸収することからもパネル上方の温度上昇を抑制する効果が期待できる。なお、空気の流れやすさは空気孔１０ｃの断面積、形状等によって左右されるため、これらを勘案してテーパーの角度等を設定することが好ましい。また、本構造においても、第２の領域１２の凸状部１０ａと凹状部１０ｂとの幅や間隔、繰り返し数などは任意であり、凹凸の配列方向で幅や間隔、テーパーの角度を変化させてもよいし、空気孔１０ｃが下側で狭く、上側で広くなるようにテーパーの傾きを逆にしてもよい。また、第１の領域１１の配置、形状は任意であり、図の上側に第１の領域１１を設けてもよいし、第２の領域１２と同様にテーパー状に形成してもよい。

また、図１０では空気の流れる方向に向かって凸状部１０ａ（又は凹状部１０ｂ）の幅が徐々に狭く（又は広く）なるようにしたが、図１１に示すように、補助板１０の中央部分に幅が狭い領域と広い領域とが形成されるようにすることもできる。この構造では、補助板１０を設けない状態での温度分布を勘案して、温度が高くなる領域で放熱効果が高くなるように幅を調整することにより、パネル面内の温度分布を緩和することができる。例えば、空気が溜まりやすい構造ではパネル上方の温度が高くなる傾向であるが、空気の抜けがよい構造では輻射による温度上昇が大きいパネルの中央部分の温度が高くなる場合もあり、この場合には、図のようにパネルの中央部分で空気孔１０ｃ内の空気が速く流れるようにすればパネル面内の温度勾配を抑制する効果が期待できる。なお、本構造においても、第２の領域１２の凸状部１０ａと凹状部１０ｂとの幅や間隔、繰り返し数などは任意であり、凹凸の配列方向で幅や間隔、テーパーの角度を変化させてもよい。また、第１の領域１１の配置、形状は任意であり、図の上側に第１の領域１１を設けてもよいし、第２の領域１２と同様の形状にしてもよい。

更に、図４乃至図１１の構造を任意に組み合わせてもよく、例えば、凸状部１０ａ及び凹状部１０ｂを斜めに配列する図７の構造と、凸状部１０ａ及び凹状部１０ｂをテーパー状にする図１０の構造とを組み合わせる等によっても同様の効果を得ることができる。

このように、本実施例の液晶表示装置１によれば、ランプユニット６を保持、固定するための筐体（裏側シールド７）に、凸状部１０ａと凹状部１０ｂとで第１の領域１１と第２の領域１２とが形成された補助板１０をスポット溶接などによって固定することによって、通常の平板の補強板を固定する場合に比べて格段に液晶表示装置１の剛性を向上させることができる。また、第１の領域１１に熱に弱い基板（例えば、インバータ基板９）を載置することにより、第１の領域１１ではバックライトの熱の流入を抑えて基板の温度上昇を抑制することができ、第２の領域１２では、凹状部１０ｂによって筐体の熱を吸収すると共に、凸状部１０ａと筐体との間に形成される空気孔１０ｃによって温められた空気を効率よく外部に逃がすことができるため、液晶パネル３や基板の温度上昇を抑制することができる。また、空気孔１０ｃ内部の空気が流れやすいようにその方向や形状を考慮することによって、温められた空気がパネル上方で滞留しないため、パネル上部の温度上昇を抑え、パネル面内の温度勾配を抑制することができる。更に、補助板１０は板金を曲げて形成するため、コストを低減することができ、フィン構造に比べて重量や厚みの増加が小さいため、軽量化や薄型化を損なうこともない。

次に、本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置について、図１２及び図１３を参照して説明する。図１２は、第２の実施例に係る液晶表示装置の構造を示す部材積上げ図であり、図１３は、補助板の構造を示す平面図及び断面図である。前記した第１の実施例では、補助板１０を裏側シールド７の裏面側に固定したが、本実施例は補助板１０を裏側シールド７のランプ側に固定することを特徴とするものである。

具体的には、図１２に示すように、本実施例の液晶表示装置１は、薄膜トランジスタなどのスイッチング素子が形成された一方の絶縁性基板と対向する他方の絶縁性基板との間隙部に液晶が封入されて構成される液晶パネル３と、液晶パネル３のバックライト光源となる複数のランプを保持し、バックライト光を液晶パネル３側に反射する反射板を備えたランプユニット６ａと、バックライト光を均一な照明光とするための拡散シート、偏光シート、レンズシートなどの光学シート５とが、本実施例の特徴である補助板１０が表示面側に固定された裏側シールド７ａ、表側シールド２及び内部シャーシ４などの筐体によって固定され、裏側シールド７ａの裏面側には液晶パネル３を駆動するための回路基板８やバックライトを駆動するインバータ基板９が所定の領域に固定されている。

すなわち、第１の実施例では、既存の液晶表示装置１に容易に取り付けることができるように、補助板１０を裏側シールド７の裏面側にスポット溶接などによって固定したが、この構造では反射板を兼ねる裏側シールド７自体の温度が上昇してしまうために、回路基板８やインバータ基板９を裏側シールド７に直接載置する場合には、これらの基板の温度上昇を抑制することができない。そこで、本実施例では、反射板と裏側シールドとを別体として形成し、かつ、その間に補助板１０を介在させることにより補助板１０で効率的に放熱して裏側シールド７ａ自体の温度上昇を抑制している。

この構造の場合、構成部品の数が増えるという欠点があるが、回路基板８やインバータ基板９は裏側シールド７ａの裏面に載置されるため、図１３に示すように、補助板１０に基板を載置するための第１の領域１１を設ける必要がなく、凸状部１０ａと凹状部１０ｂとが均一に配列された単純な構造とすることができるため、補助板１０の製造が容易になりコストを下げることができる。また、第１の領域１１を設ける必要がないため、基板の配置によって空気孔１０ｃが第１の領域１１によって遮断されるということもなく、温められた空気をより効率的に外部に逃がすことができるという長所がある。

なお、凸状部１０ａ及び凹状部１０ｂの形状、幅、間隔、繰り返し数などは第１の実施例と同様に適宜変更することができる。また、本実施例の構造では補助板１０がランプユニット６ａと裏側シールド７ａとに囲まれるため、第１の実施例の構造に比べて放熱しにくいようにも見えるが、実際には、液晶表示装置１は更に外側の樹脂ケースなどによって覆われるため、第１の実施例との差異はそれほど大きくはなく、樹脂ケースの上下面に適当な通気孔を設けておけば、温められた空気を容易に外部に逃がすことができる。また、図１２では反射板を備えたランプユニット６ａを用いる構成としたが、補助板１０の凹凸をバックライトのランプの配列を考慮して形成（例えば、ランプと同じ方向、同じ間隔で凹凸を形成）し、補助板１０でバックライト光を反射するようにしてもよく、その場合はランプユニット６ａに反射板を設ける必要はない。

このように、本実施例の液晶表示装置１でも、ランプユニット６ａを保持、固定するための筐体（裏側シールド７ａ）の表示面側に、凸状部１０ａと凹状部１０ｂとで構成される補助板１０をスポット溶接などによって固定することによって、通常の平板の補強板を固定する場合に比べて格段に液晶表示装置１の剛性を向上させることができる。また、凹状部１０ｂによって筐体の熱を吸収すると共に、凸状部１０ａと筐体との間に形成される空気孔１０ｃによって温められた空気を効率よく外部に放出することができるため、液晶パネル３や基板の温度上昇を抑制することができる。また、空気孔１０ｃ内部の空気が流れやすいようにその方向や形状を考慮することによって、温められた空気がパネル上方で滞留しないため、パネル上部の温度上昇を抑え、パネル面内の温度勾配を抑制することができる。更に、補助板１０は板金を曲げて形成するため、コストを低減することができ、フィン構造に比べて重量や厚みの増加が小さいため、軽量化や薄型化を損なうこともない。

なお、本発明はバックライトで発生する熱を効率よく放熱し、かつ、液晶表示装置１の剛性を向上させる補助板を設ける構造に関するものであり、補助板以外の構成要素（液晶パネル３やランプユニット６、光学シート５、筐体等）の構造は限定されるものではない。また、上述した各実施例では、本発明の構造を表示面が一方の面に形成される液晶表示装置１に適用する場合について示したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、ランプユニットを挟んでその両面に液晶パネルが配置される両面タイプの液晶表示装置についても同様に適用することができる。

本発明は、ランプを多数配列した光源や面光源などの面状の発熱体の熱を効率よく放熱し、かつ該放熱体を含む構成部品を保持する筐体の強度を向上させることが求められる任意の装置に適用することができる。

本発明の第１の実施例に係る液晶表示装置の構造を示す構成部材積み上げ図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の取り付け構造を示す斜視図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の取り付け構造を示す斜視図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の構造を示す平面図及び断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す平面図及び断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す平面図及び断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す平面図及び断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す平面図及び断面図である。 本発明の第１の実施例に係る補助板の他の構造を示す平面図及び断面図である。 本発明の第２の実施例に係る液晶表示装置の構造を示す構成部材積み上げ図である。 本発明の第２の実施例に係る補助板の構造を示す平面図及び断面図である。 従来の液晶表示装置の構造を示す構成部材積み上げ図である。

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 表側シールド
３ 液晶パネル
４ 内部シャーシ
５ 光学シート
６ ランプユニット
６ａ ランプユニット（反射板付き）
７ 裏側シールド（反射板）
７ａ 裏側シールド
８ 回路基板
９ インバータ基板
１０ 補助板
１０ａ 凸状部
１０ｂ 凹状部
１０ｃ 空気孔
１１ 第１の領域
１２ 第２の領域

Claims (5)

1. 対向する基板間に液晶が挟持された液晶パネルと、前記液晶パネルを照明する複数のランプが配列されたランプユニットと、前記ランプの光を均一な照明光とする光学シートと、前記ランプユニット及び前記光学シートを保持し互いに嵌合する前記ランプユニット側の第１の筐体及び前記光学シート側の第２の筐体と、前記第２の筐体上に配置される前記液晶パネルを保持する第３の筐体と、を少なくとも備える液晶表示装置において、
   前記ランプの光を前記液晶パネルに反射する反射板を兼ねる前記第１の筐体の外側の面に、前記第１の筐体との間に空気層が形成される凸状部と、前記第１の筐体に接触する凹状部とで構成される補助板が固定され、
   前記補助板は、前記液晶パネルを駆動する回路基板又は前記ランプを駆動するインバータ基板の少なくとも一方が載置される前記凸状部からなる第１の領域と、前記凸状部と前記凹状部とが繰り返し設けられ、前記凸状部及び前記凹状部が、前記空気層の空気が前記補助板の一辺から他辺に抜けるように延在する第２の領域とを備えることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記凸状部及び前記凹状部は、その延在方向が、前記液晶表示装置を設置した状態における略上下方向を向くように形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記凸状部及び前記凹状部は、その延在方向が、前記液晶表示装置の長辺又は短辺に対して傾斜するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記凸状部及び前記凹状部は、少なくとも１箇所で屈曲するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記凸状部及び前記凹状部は、その延在方向で前記凸状部又は前記凹状部の幅が変化することを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一に記載の液晶表示装置。

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