JP5046397B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は，ＬＥＤの照射光により液晶パネルがその背面側から照明される液晶表示装置に関するものである。

近年，液晶テレビジョン受像機に代表される液晶表示装置は，従来よりも色再現範囲を拡大して高画質化することへの要求が強い。その要求に対応するため，昨今，発光色の色純度が高いＬＥＤを光源とするバックライト，及びそのバックライトにより照明される液晶パネルを備えた液晶表示装置が普及しつつある。ＬＥＤをバックライト用光源とする液晶表示装置は，従来の一般的なｓＲＧＢ規格の色再現範囲よりも色再現範囲が広く，従来よりも鮮やかな（彩度の高い）色の映像を表示可能である。
一般に，ＬＥＤをバックライト用光源とする液晶表示装置は，その前面側から，液晶パネル，ＬＥＤの実装基板（以下，ＬＥＤ基板という），そのＬＥＤ基板を背面側で支持するバックライトシャーシが重なるよう配置された積層構造を有している。

一方，液晶表示装置は，画面サイズ（液晶パネルのサイズ）の多様化が進み，様々なサイズ仕様の製品がほぼ同時に市場に提供される。
そこで，ＬＥＤをバックライト用光源とする液晶表示装置においては，液晶パネルの背面側に配置される前記ＬＥＤとして比較的小さなサイズの基板を採用し，そのＬＥＤ基板の配列数をサイズ仕様に応じた数とすることが好適である。これにより，様々なサイズ仕様の液晶表示装置において，ＬＥＤ基板の共通化が図れ，設計期間短縮やコスト抑制等の効果が得られるからである。
また，特許文献１には，表示パネルユニットが，上方に配置されるトップブラケットと下方に配置されるシャーシプレートとにより支持され，そのトップブラケット及びシャーシプレートの取り付け位置が，表示パネルのサイズに対応して選択される構成が示されている。

ところで，複数の前記ＬＥＤ基板が液晶パネルの背面側に配列された場合，それらＬＥＤ基板各々を電気的に接続する部材（以下，基板間接続部材という），例えば，ＬＥＤ基板に対する接続用のコネクタが設けられたＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）やハーネス等を設ける必要がある。
また，装置の薄型化の要請から，液晶パネルと前記ＬＥＤ基板との間のスペースは非常に狭く，その狭いスペースに光拡散用の導光板等が配置される。そのため，前記基板間接続部材は，前記ＬＥＤ基板の背面側，即ち，液晶パネルが存在する側（前面側）に対して反対側に配置されることになる。
特開２００７−３３４２４４号公報

しかしながら，前記ＬＥＤ基板は，前記基板間接続部材が装着されると，その基板間接続部材の部分が背面側に突出する。そのため，前記バックライトシャーシ（前記ＬＥＤ基板の支持板）が，前記ＬＥＤ基板に対して前記基板間接続部材の突出高さ以上の間隔を隔てて配置されると，前記バックライトシャーシの前面側（前記ＬＥＤ基板との間）に無駄なスペースが発生し，液晶表示装置の厚みが厚くなってしまうという問題点があった。さらにこの場合，前記バックライトシャーシから複数の前記ＬＥＤ基板一つ一つを取り外さなければ前記基板間接続部材の着脱が行えず，メンテナンス性が非常に悪化するという問題点があった。
一方，前記バックライトシャーシにおける，前記基板間接続部材の装着位置に対応する部分に開口が設けられれば，前記バックライトシャーシを前記ＬＥＤ基板に近接配置することができ，前記バックライトシャーシの前面側に無駄なスペースが生じない。また，前記開口を通じて背面側から前記基板間接続部材の着脱が可能となり，メンテナンス性の悪化を招かない。
しかしながら，前記バックライトシャーシに開口が設けられると，ＬＥＤの光が，各ＬＥＤ基板の隙間及び前記バックライトシャーシの開口を通じて背面側に漏れ，さらに，背面側のキャビネット（外装）の放熱孔を通じて装置の外部にまで光が漏れるため，製品としての品位が低下するという問題点があった。また，前記ＬＥＤから光が装置の外部に漏れる状態は，ホコリやカルキ（石灰）等の浮遊物質が装置の外部から前記ＬＥＤの部分へ浸入しやすい状態であり，そのような浮遊物質の侵入は，液晶パネルの照明性能の低下にもつながりやすい。
さらに，高周波数でのＰＷＭ制御がなされる前記ＬＥＤ基板から発生した不要輻射が，前記開口から漏れて他の機器のノイズとなり得るという問題点もあった。
従って，本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，ＬＥＤが実装された複数のＬＥＤ基板が液晶パネルの背面側に並べて配列された液晶表示装置において，メンテナンス性の悪化及び無駄なスペースの発生を防止できるとともに，ＬＥＤの光の漏れやＬＥＤ基板からの不要輻射の漏れを防止することができ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に本発明に係る液晶表示装置は，ＬＥＤの照射光により液晶パネルがその背面側から照明されるものであり，次の（１）〜（４）に示される各構成要素を備えるものである。
（１）それぞれ前記ＬＥＤが実装され，前記液晶パネルの背面側に並べて配列される複数のＬＥＤ基板。
（２）隣り合う前記ＬＥＤ基板それぞれの背面に装着されて該ＬＥＤ基板を電気的に接続する複数の基板間接続部材。
（３）複数の前記ＬＥＤ基板の背面に沿って形成されて該ＬＥＤ基板を支持する部材であり，複数の前記基板間接続部材それぞれの装着位置に対応する部分に開口が設けられたＬＥＤ基板支持部材。
（４）前記ＬＥＤ基板支持部材の背面に沿って形成されて前記ＬＥＤ基板支持部材に設けられた前記開口の部分を覆って遮光する部材であり，前記ＬＥＤ基板支持部材に対向する面と反対側の面に前記ＬＥＤ基板以外の第１の基板を支持し，前記ＬＥＤ基板支持部材に対して着脱可能な遮光兼用基板支持部材。
なお，前記ＬＥＤ基板支持部材が，前記バックライトシャーシに相当する部材である。

本発明に係る液晶表示装置においては，前記遮光兼用基板支持部材により，前記ＬＥＤの光が，前記ＬＥＤ基板それぞれの隙間及び前記ＬＥＤ基板支持部材の開口を通じて背面側に漏れることを防ぐことができる。
また，本発明に係る液晶表示装置においては，前記遮光兼用基板支持部材が取り外されれば，前記ＬＥＤ基板それぞれの背面に装着される前記基板間接続部材が，前記ＬＥＤ基板支持部材の開口を通じて背面側から操作可能である。そのため，前記基板間接続部材の操作の際に複数の前記ＬＥＤ基板一つ一つを取り外す必要がなく，メンテナンス性の悪化を招かない。
また，前記ＬＥＤ基板支持部材に，前記基板間接続部材を通す開口が設けられているので，前記ＬＥＤ基板支持部材を前記ＬＥＤ基板に近接配置することができ，前記ＬＥＤ基板支持部材の前面側に無駄なスペースが生じない。

また，本発明に係る液晶表示装置が，さらに次の（５）〜（７）に示される構成を備えていれば好適である。
（５）前記ＬＥＤ基板支持部材が，前記ＬＥＤ基板に対向する面と反対側の面に前記ＬＥＤ基板及び前記第１の基板以外の第２の基板を支持する。
（６）前記遮光兼用基板支持部材における，前記第２の基板の位置に対応する部分に開口が設けられている。
（７）前記遮光兼用基板支持部材に設けられた開口を塞ぐ着脱可能なカバー部材を具備している。
これにより，前記ＬＥＤ基板支持部材の背面（前記ＬＥＤ基板に対向する面と反対側の面）が，前記第１の基板の取り付けスペースとして有効活用され，装置のスペース効率がより高まる。
また，前記遮光兼用基板支持部材が，前記ＬＥＤ基板支持部材に対し，前記基板間接続部材が前記ＬＥＤ基板支持部材の開口を通じてそのＬＥＤ基板支持部材の背面側へ突出可能な範囲を規制する間隔で配置されていればなお好適である。
これにより，前記基板間接続部材が，前記ＬＥＤ基板から浮き上がって外れる或いは外れかけた状態となることを防止でき，前記基板間接続部材の前記ＬＥＤ基板に対する接触不良を防止できる。

また，本発明に係る液晶表示装置が，前記ＬＥＤ基板支持部材と前記遮光兼用基板支持部材との間に挟持されるシート状の伝熱部材を備えれば好適である。
これにより，前記ＬＥＤ基板で発生した熱が，前記ＬＥＤ基板支持部材及び前記遮光兼用基板支持部材を通じて放熱されやすくなり，前記ＬＥＤ基板支持部材と前記遮光兼用基板支持部材との間のスペースが過温状態となることを防止できる。
また，前記ＬＥＤ基板支持部材及び前記遮光兼用基板支持部材が，金属製の部材であれば，ＬＥＤ基板からの不要輻射の漏れを防止できる。

本発明によれば，ＬＥＤが実装された複数のＬＥＤ基板が液晶パネルの背面側に並べて配列された液晶表示装置において，メンテナンス性の悪化及び無駄なスペースの発生を防止できるとともに，ＬＥＤの光の漏れやＬＥＤ基板からの不要輻射の漏れを防止することができる。

以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１は本発明の実施形態に係る液晶表示装置Ｘを構成する前面パネルユニット及び背面パネルユニットの分解図，図２は液晶表示装置Ｘにおける前面パネルユニットの分解図，図３は液晶表示装置ＸにおけるＬＥＤ基板を支持するバックライトシャーシの表裏各面の図，図４は前面パネルユニットにおけるＬＥＤ基板からシャーシトレイまでの部分の断面図，図５はバックライトシャーシにおける開口部の拡大図である。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置Ｘは，ＬＥＤの照射光により液晶パネルがその背面側から照明される液晶表示装置である。
以下，図１〜図３を参照しつつ，液晶表示装置Ｘの概略構成について説明する。
図１に示されるように，液晶表示装置Ｘは，液晶パネル２０が組み込まれた前面パネルユニット２と，その背面側を覆うように装着されて外装を形成する背面パネルユニット１とを備えている。以下，液晶装置Ｘにおいて，前記液晶パネル２０が存在する側を前面側，前記背面パネルユニット１が存在する側を背面側と称する。
また，図２に示されるように，前記前面パネルユニット２は，前面パネル枠１０，液晶パネル２０，ＬＥＤ基板３０，バックライトシャーシ４０及びシャーシトレイ５０が一体に組み付けられたユニットである。
前記液晶パネル２０は，液晶が組み込まれたガラスパネル，光拡散板，光学シート等により構成されている。そして，前記液晶パネル２０は，前記前面パネル枠１０の内側に取り付けられる。
また，図１及び図２においては，前記ＬＥＤ基板３０は，前記バックライトシャーシ４０の向こう側に隠れた状態となっているが，前記バックライトシャーシ４０により，その前面側に支持されている。

図３（ａ）に示されるように，前記ＬＥＤ基板３０は，バックライト用の光源である複数のＬＥＤ３１が実装された比較的小さな基板である。液晶表示装置Ｘにおいては，複数の前記ＬＥＤ基板３０が，前記液晶パネル２０の背面側に並んで配列された状態で，前記バックライトシャーシ４０によって保持（支持）される。
前記ＬＥＤ基板３０は，比較的小さなサイズの基板であり，液晶表示装置Ｘの画面サイズの仕様に応じて，前記ＬＥＤ基板の配列数が定まる。このように，液晶表示装置Ｘにおいては，そのサイズ仕様によらず前記ＬＥＤ基板３０が共通化されている。
また，図３（ｂ）に示されるように，隣り合う前記ＬＥＤ基板３０が，基板間接続部材６０により接続されている。前記基板間接続部材６０は，隣り合う前記ＬＥＤ基板３０それぞれの背面に対して着脱可能に装着されるものであり，その装着により，隣り合う前記ＬＥＤ基板３０を電気的に接続するものである。図２（ｂ）に示されるように，前記基板間接続部材６０は，複数設けられ，その各々が左右に隣り合う２つの前記ＬＥＤ基板３０を電気的に接続する。

また，図３に示されるように，前記バックライトシャーシ４０（ＬＥＤ基板支持部材の一例）は，配列された複数の前記ＬＥＤ基板３０の背面に沿って形成された板状の金属部材である。このバックライトシャーシ４０は，複数の前記ＬＥＤ基板３０を支持する部材である。また，前記バックライトシャーシ４０は，前記ＬＥＤ基板３０に装着された複数の前記基板間接続部材６０それぞれの装着位置に対応する部分に開口４０ａが設けられている。
図５は，前記バックライトシャーシ４０の開口４０ａの部分の拡大図である。
図５に示されるように，前記基板間接続部材６０は，例えば，前記ＬＥＤ基板３０に対する接続用の２つのコネクタ６１と，その２つのコネクタ６１の間を電気的に接続する導通部６２とを備えている。この導通部６２は，例えば，ＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）により構成されている。
前記基板間接続部材６０は，前記バックライトシャーシ４０に支持された前記ＬＥＤ基板３０に装着された状態において，前記導通部６２が，前記開口４０ａを通じて前記バックライトシャーシ４０の背面側に突出する。
なお，前記基板間接続部材６０が前記ＬＥＤ基板３０に装着された状態とは，前記基板間接続部材６０における２つの前記コネクト６１が，前記ＬＥＤ基板３０の背面の受け側コネクタ３２（図４参照）に接続された状態である。

また，前記シャーシトレイ５０（遮光兼用基板支持部材の一例）は，前記バックライトシャーシ４０の背面（前記ＬＥＤ基板３０に対向する面に対し反対側の面）に沿って形成された板状の金属部材である。また，このシャーシトレイ５０は，前記バックライトシャーシ４０に設けられた開口４０ａの部分を覆って遮光する部材であり，前記バックライトシャーシ４０に対してビス等により着脱可能な部材である。
さらに，前記シャーシトレイ５０は，その背面（前記バックライトシャーシ４０に対向する面と反対側の面）において，前記ＬＥＤ基板３０以外の基板５１〜５３（以下，第１の基板と称する）を支持する部材でもある。
前記第１の基板には，例えば，外部電源（商用電源）からの交流電力を入力して整流する電源入力基板５１や，用途に応じた電圧への変圧及び給電を行う電源基板５２，外部装置との間で制御信号やＡＶ信号のやりとりを行う信号インターフェース基板５３等が含まれる。
また，図２に示される例では，前記シャーシトレイ５０における前記信号インターフェース基板５３の部分には，その熱を効率的に放熱させるための金属製のヒートシンク５６が取り付けられている。このヒートシンク５６は，前記信号インターフェース基板５３からの不要輻射を遮断するシールド部材としても機能するものである。

また，前記バックライトシャーシ４０も，その背面（前記ＬＥＤ基板３０に対向する面と反対側の面）に，前記ＬＥＤ基板３０及び前記第１の基板５１〜５３以外の基板４１〜４３（以下，第２の基板と称する）を支持している。
前記第２の基板には，例えば，前記ＬＥＤ基板３０に対してＰＷＭ信号（前記ＬＥＤ３１の点滅を制御する信号）を出力するＬＥＤ制御基板４１や，前記ＬＥＤ基板３０に対して電力を供給するＬＥＤ給電基板４２，前記液晶パネル２０を制御するパネル制御基板４３等が含まれる。
また，図２に示される例では，前記バックライトシャーシ４０における前記パネル制御基板４３の部分には，その熱を効率的に放熱させるための金属製のヒートシンク４４が取り付けられている。このヒートシンク４４は，前記パネル制御基板４３からの不要輻射を遮断するシールド部材としても機能するものである。
そして，前記シャーシトレイ５０における，前記第２の基板４１，４２の位置に対応する部分に開口５０ａ，５０ｂが設けられている。
さらに，前記シャーシトレイ５０に設けられた開口５０ａ，５０ｂには，それを塞ぐ着脱可能な金属製のカバー部材５４，５５が設けられている。このカバー部材５４，５５は，ビス等により前記シャーシトレイ５０に対して取り付けられる。前記カバー部材５４，５５は，前記バックライトシャーシ４０側からの光の漏れを遮断するとともに，不要輻射の漏れを防止する。

次に，図４に示される断面図を参照しつつ，前記前面パネルユニット２における前記ＬＥＤ基板３０から前記シャーシトレイ５０までの積層構造について説明する。なお，図４において，紙面に向かって下側及び上側が，それぞれ液晶表示装置Ｘにおける前面側及び背面側である。
図４に示されるように，前記ＬＥＤ基板３０の背面には，前記基板間接続部材６０における前記コネクタ６１が接続（装着）される受け側コネクタ３２が設けられている。
また，図４（ａ）に示されるように，液晶表示装置Ｘにおいては，前記シャーシトレイ５０により，前記ＬＥＤ３１の光が前記ＬＥＤ基板３０それぞれの隙間及び前記バックライトシャーシ４０の開口４０ａを通じて背面側に漏れることが防がれる。
また，前記バックライトシャーシ４０は，多数の前記開口４０ａが設けられることにより，前記ＬＥＤ基板３０等を支持する部材としての強度及び剛性が不足しがちとなる。これに対し，前記シャーシトレイ５０が，ビス等によって前記バックライトシャーシ４０に対して一体に取り付けられることにより，前記バックライトシャーシ４０及び前記シャーシトレイ５０全体として，前記ＬＥＤ基板３０等を支持する部材として十分な強度及び剛性が確保される。
また，前記シャーシトレイ５０が，前記遮光兼用基板支持部材が取り外されれば，前記ＬＥＤ基板３０それぞれの背面に装着される前記基板間接続部材６０が，前記バックライトシャーシ４０の開口４０ａを通じて背面側から操作可能である。そのため，前記基板間接続部材６０の操作（着脱）の際に，複数の前記ＬＥＤ基板３０を取り外す必要がなく，メンテナンス性の悪化を招かない。

また，前記バックライトシャーシ４０に，前記基板間接続部材６０を背面側へ通す開口４０ａが設けられているので，前記バックライトシャーシ４０と前記ＬＥＤ基板３０とを近接配置することができ，前記バックライトシャーシ４０の前面側に無駄なスペースが生じない。
同様に，前記シャーシトレイ５０に，前記第２の基板４１，４２を背面側へ通す開口５０ａ，５０ｂが設けられているので，前記シャーシトレイ５０と前記バックライトシャーシ４０とを近接配置することができ，前記シャーシトレイ５０の前面側に無駄なスペースが生じない。

また，前記シャーシトレイ５０は，前記バックライトシャーシ４０に対し，前記基板間接続部材６０が前記バックライトシャーシ４０の開口４０ａを通じてそのバックライトシャーシ４０の背面側へ突出可能な範囲を規制する間隔で配置されている。
これにより，図４（ｂ）に示されるように，前記基板間接続部材６０は，前記ＬＥＤ基板３０から浮き上がり始めた場合に，その初期の段階で前記シャーシトレイ５０の前面に当接し，前記基板間接続部材６０がそれ以上に浮き上がって外れる，或いは外れかけた状態となることが防がれる。その結果，前記基板間接続部材６０の前記ＬＥＤ基板３０に対する接触不良を防止できる。

また，図４に示されるように，前記バックライトシャーシ４０と前記シャーシトレイ５０との間には，シート状の伝熱部材７０が挟持された状態で保持されている。
これにより，前記ＬＥＤ基板３０で発生した熱が，前記バックライトシャーシ４０及び前記シャーシトレイ５０を通じて放熱されやすくなり，前記バックライトシャーシ４０と前記シャーシトレイ５０との間のスペースが過温状態となることを防止できる。

本発明は，液晶表示装置への利用が可能である。

本発明の実施形態に係る液晶表示装置Ｘを構成する前面パネルユニット及び背面パネルユニットの分解図。 液晶表示装置Ｘにおける前面パネルユニットの分解図。 液晶表示装置ＸにおけるＬＥＤ基板を支持するバックライトシャーシの表裏各面の図。 前面パネルユニットにおけるＬＥＤ基板からシャーシトレイまでの部分の断面図。 バックライトシャーシにおける開口部の拡大図。

符号の説明

Ｘ ：液晶表示装置
１ ：背面パネルユニット
２ ：前面パネルユニット
１０：前面パネル枠
２０：液晶パネル
３０：ＬＥＤ基板
３１：ＬＥＤ
４０：バックライトシャーシ
４０ａ：開口
４１：ＬＥＤ制御基板
４２：ＬＥＤ給電基板
４３：パネル制御基板
４４：ヒートシンク
５０：シャーシトレイ
５１：電源入力基板
５２：電源基板
５３：信号インターフェース基板
５４，５５：カバー部材
５６：ヒートシンク
５０ａ，５０ｂ：開口
６０：基板間接続部材
６１：コネクタ
６２：導通部
７０：伝熱部材

Claims (5)

1. ＬＥＤの照射光により液晶パネルがその背面側から照明される液晶表示装置であって，
   それぞれ前記ＬＥＤが実装され，前記液晶パネルの背面側に並べて配列される複数のＬＥＤ基板と，
   隣り合う前記ＬＥＤ基板それぞれの背面に装着されて該ＬＥＤ基板を電気的に接続する複数の基板間接続部材と，
   複数の前記ＬＥＤ基板の背面に沿って形成されて該ＬＥＤ基板を支持する部材であり，複数の前記基板間接続部材それぞれの装着位置に対応する部分に開口が設けられたＬＥＤ基板支持部材と，
   前記ＬＥＤ基板支持部材の背面に沿って形成されて前記ＬＥＤ基板支持部材に設けられた前記開口の部分を覆って遮光する部材であり，前記ＬＥＤ基板支持部材に対向する面と反対側の面に前記ＬＥＤ基板以外の第１の基板を支持し，前記ＬＥＤ基板支持部材に対して着脱可能な遮光兼用基板支持部材と，
   を具備してなることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記ＬＥＤ基板支持部材が，前記ＬＥＤ基板に対向する面と反対側の面に前記ＬＥＤ基板及び前記第１の基板以外の第２の基板を支持し，
   前記遮光兼用基板支持部材における，前記第２の基板の位置に対応する部分に開口が設けられ，
   さらに前記遮光兼用基板支持部材に設けられた開口を塞ぐ着脱可能なカバー部材を具備してなる請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記遮光兼用基板支持部材が，前記ＬＥＤ基板支持部材に対し，前記基板間接続部材が前記ＬＥＤ基板支持部材の開口を通じて該ＬＥＤ基板支持部材の背面側へ突出可能な範囲を規制する間隔で配置されてなる請求項１又は２のいずれかに記載の液晶表示装置。
4. 前記ＬＥＤ基板支持部材と前記遮光兼用基板支持部材との間に挟持されるシート状の伝熱部材を具備してなる請求項１〜３のいずれかに記載の液晶表示装置。
5. 前記ＬＥＤ基板支持部材及び前記遮光兼用基板支持部材が，金属製の部材である請求項１〜４のいずれかに記載の液晶表示装置。

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