JP5097060B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、液晶表示装置に関し、特に、発光ダイオードを用いたサイドエッジ構造の液晶表示装置に関するものである。

近年、テレビジョン放送のデジタル化や高精細化が進んで、テレビ受像機として、大型（大画面）でかつ薄型の画像表示装置が要求されている。大型でかつ薄型の画像表示装置として、従来の投写型の表示装置と共に、液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel ）、有機ＥＬ（ＯＥＬ：Organic Electro-Luminescence ）パネル、等のＦＰＤ（ Flat Panel Display ）を採用したものが市場に出回ってきている。
これらの液晶表示装置の中で、バックライトとして光源が必要なＬＣＤでは、薄型化のため、特許文献１や特許文献２のように、バックライトを薄型化している。

特開２００１−００６４１９号公報 特開２００６−１９５１４６号公報 特開２００７−０５２２８５号公報 特開２００７−０４２４４４号公報 特開平９−３０４６２７号公報

液晶表示装置の薄型化を図るために、例えば、特許文献１〜特許文献５のように、従来一般的であった液晶パネルの背面に光源を設置する直下型バックライトから、サイドエッジ型のバックライトとして、バックライトを薄型化している。
サイドエッジ型バックライトでは、冷陰極蛍光灯等の棒状光源を導光板の側方に配置する。そして、棒状光源から出射した光は導光板に側面から入射した後、導光板と導光板の下面に密着させた反射シートとによって、むらの無い光として上方の液晶パネルに照射される。
また、特許文献１〜特許文献５では、それぞれ、バックライトの構造上発生する光の漏れを防ぐ対策をしている。しかし、光源が冷陰極蛍光灯等の棒状光源であるため、液晶パネルの有効画素範囲外の額縁部分の面積が大きくなると共に、消費電力が大きく、且つ、重量が大きくなる。
本発明の目的は、上記の問題に鑑み、従来の製品より額縁部分の幅が狭く、発光効率が良く、低消費電力が少ない液晶表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、ＬＥＤ光源を使用したサイドエッジ型のバックライトを使用した液晶表示装置において、開閉可能に構成されたふたを持つフレームを備えたことを特徴とする。

即ち、本発明の液晶表示装置は、液晶パネルと、上記液晶パネルの側面側に設けられたゲートＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）と、上記液晶パネルの左右の側面に配置された発光ダイオードを備えたサイドエッジ型のバックライトと、上記液晶パネル及び上記バックライトを保持するためのカバー及びフレームとを備えた液晶表示装置において、
上記フレームは、上記ゲートＣＯＦに対応する位置に設けられ、該ゲートＣＯＦが挿入される開口部が形成され、該開口部に挿入されたゲートＣＯＦを覆うためのふたが、上記フレームに開閉可能に連結されることを特徴とする。

上記ふたは、好ましくはヒンジを介して開閉可能に上記フレームに連結される。
上記フレームの上記カバーと対向する面、及び／または上記ふたの上記ゲートＣＯＦに対向する面に反射面を設けてもよい。
上記ふたと上記ヒンジと上記フレームが、一体的に構成されていてもよい。また、上記ふたと上記ヒンジを上記反射面の材料と同一としてもよい。
上記ふたの上記液晶パネルの前面側に、上記カバーとともに上記フレームを挟持するための別のカバーを設けてもよい。

本発明によれば、ＬＥＤ光源をバックライト用に使用したため、低消費電力が少なく、寿命が長く、かつサイドエッジ型であるため、液晶表示装置を薄型化が実現できる。かつ、本発明によれば、額縁幅を狭くすることができる。また、発光効率を向上することができる。また更に、部品点数の削減が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、共通な機能を有する構成要素には同一の参照番号を付し、説明の重複を避け、できるだけ説明を省略する。

まず、添付の図１は、本発明の一実施形態である液晶表示装置を示す部分断面図である。１００は本発明の液晶表示装置、１０１は液晶パネル、１０１ａはゲートＣＯＦ（ Chip On Film ）、１０４は光源であるＬＥＤ（ Light Emitting Diode：発光ダイオード）、１０２は上カバー、１０３はフレーム、１０３ａはふた、１０３ｂはヒンジ、１０３ｃはＬＥＤ１０４から出射される光を反射するためにフレーム１０３の後方面に設けられた反射面、１０３ｄはゲートＣＯＦ１０１ａの逃げ部、１０３ｅはふた１０３ａの後方面に設けられた反射面、１０３ｆはヒンジ１０３ｂを支えているヒンジ保持部であり、フレーム１０３と連結されている。また１０３ｇは、フレーム１０３のゲートＣＯＦ１０１ａと対応する位置に設けられ、当該ゲートＣＯＦ１０１ａが挿入される開口部であり、上記ゲートＣＯＦ１０１ａの逃げ部と連通されている。１０５は導光板、１０６は反射シート、１０７は下カバー、１０８は光学シート、１０９ａは額縁部の幅、１０９ｂは額縁部の厚み、１１０はＬＥＤ１０４の基板、１１１は保持材、１１２は支持枠、１１３は下カバー１０７の庇、１１４は開口部、１１５はクッション材である。なお、支持枠１１２は、例えば、アルミブロックである。また、ふた１０３ａの後方側の面にも反射面１０３ｃと同一材料で反射面１０３ｅが設けられている。

図１に示すように、本発明の液晶表示装置１００は、箱形の周囲につば（庇１１３）が付いた下カバー１０７が設けられている。
なお、本明細書では、液晶パネル１０１側（液晶パネル１０１の前面、すなわち表示面側）を前方、下カバー１０７側（液晶表示装置１００の背面側）を後方、図面左側を左側面と称し、図１の上方向を上側面、図１の下方向を下側面と称する。
また、光学シート１０８、導光板１０５、反射シート１０６、及び下カバー１０７の底面は、液晶パネル１０１の前方及び後方の面と並行に設けられる。

下カバー１０７の底部は略平坦な面を構成し、反射シート１０６を保持材１１１によって固定している。反射シート１０６の前方には導光板１０５が設けられ、導光板１０５の前方には光学シート１０８が設けられている。この光学シート１０８は、液晶パネル１０１の有効画素範囲をすべてカバーする領域に設けられる。そして、導光板１０５の縁辺部には、下カバー１０７と結合されるフレーム１０３が設けられ、保持材１１１、反射シート１０６、導光板１０５、及び光学シート１０８を前後方向、左右側面方向、及び上下側面方向に固定している。また、フレーム１０３の前方には液晶パネル１０１が設けられている。

導光板１０５の左右側面からはバックライトの光源であるＬＥＤ１０４が設けられ、導光板１０５にＬＥＤ１０４からの光が入射する。ここで、ＬＥＤ１０４の光の出射方向は、液晶パネル１０１の表示面と略平行であり、液晶パネル１０１の左右側面から液晶パネル１０１の中央に向けて出射される。導光板１０５の後方側には反射シート１０６があるため、導光板１０５に入射された光は反射シート１０６によって前方側（液晶パネル１０１側）に向けて反射され、むらなく前方の液晶パネル１０１に向かって出射する。前方側から見て、液晶パネル１０１、光学シート１０８、導光板１０５、及び反射シート１０６は、略同じ位置に配置され、導光板１０５と反射シート１０６は、液晶パネル１０１より少し大き目に設けられ、導光板１０５から出射する光が液晶パネル１０１に効率よく照射される。
ＬＥＤ１０４は、液晶パネル１０１の垂直方向に延びて形成された基板１１０上に複数実装され、基板１１０は、支持枠１１２に固定される。ＬＥＤ１０４は、例えば、赤色、青色、及び緑色等の発光ダイオードを一列〜３列基板１１０に導光板１０５の側面に複数個並べて実装され、実装された基板１１０を複数個、左右側面に設けたものである。
例えば、３７型の液晶表示装置では、左右の側面それぞれに５００個程度のＬＥＤ１０４が設置され、４つの基板１１０に分散されて実装される

液晶パネル１０１の左右方向の外縁部には、ゲートＣＯＦ１０１ａが実装され、このゲートＣＯＦ１０１ａがフレーム１０３の開口部１０３ｇに挿入され、支持枠１１２とヒンジ保持部１０３ｆの間に形成された、開口部１０３ｇと空間的に連通する逃げ部１０３ｄにとび出ている。ゲートＣＯＦ１０１ａの前方には、ヒンジ１０３ｂと一体化成形されたふた１０３ａが設けられ、ふた１０３ａの後方側（すなわちゲートＣＯＦ１０１ａと対向する面）は反射面１０３ｅとなっている。ふた１０３ａは後述のように前方に開くようになっている。なお、上カバー１０２の後方とフレーム１０３の前方にはそれぞれ、クッション材１１５が設けられ、液晶パネル１０１の外縁部に対して、前方の上カバー１０２のクッション材１１５と後方のフロント１０３のクッション材１１５とに狭持されている。なお、図１では、上カバー１０２のクッション材１１５は液晶パネル１０１と接触していないが、部分的に数箇所で接触している。
ＬＥＤ１０４を実装している基板１１０もまた、逃げ部１０３ｄを通り開口部１１４から、下カバー１０７の庇１１３の図示しない孔部を通って下カバー１０７の背面側に配線が伸びている。
なお、図１等、本発明の図面では、これらの配線を省略している。

図２は、図１で説明した液晶表示装置における、液晶パネル１０１の組付け手順を説明するための部分分解断面図である。
既に、下カバー１０７には、保持材１１１、反射シート１０６、導光板１０５、光学シート１０８、支持枠１１２、基板１１０、ＬＥＤ１０４が実装されている。
この実装状態に、更に（１）の矢印に示すように、フレーム１０３を取付ける。次に、（２）の矢印に示すように、ゲートＣＯＦ１０１ａが接合された液晶パネル１０１を、フレーム１０３に形成された開口部１０３ｇに挿入するようにして取付ける。この開口部１０３ｇに挿入されたゲートＣＯＦ１０１ａの一部（先端部）は、上述したように逃げ部１０３ｄを通り、フレーム１０３の外部に露出される。すなわち、ゲートＣＯＦ１０１ａは逃げ部１０３ｄを介してフレーム１０３を貫通するようになる。この時、ゲートＣＯＦ１０１ａの取付けのために、ふた１０３ａを開く。更に、ゲートＣＯＦ１０１ａの取付け後、（３）の矢印に示すように、開口状態のふた１０３ａを閉じ、ふた１０３ａによりゲートＣＯＦ１０１ａを覆うようにする。これにより開口部１０３ｇからの光の漏れを低減もしくは防止する。そして次に、（４）の矢印に示すように、上カバー１０２を取付ける。
上述したように、ふた１０３ａの後方側のゲートＣＯＦ１０１ａが取付けられる部分は、光を反射する塗料でコーティングする、等の処理によって、反射面１０３ｅが設けられている。

なお、分解手順は、上述した組付け手順に対して、例えば、逆の手順にすれば良い。即ち、図３に示すように、図３（ａ）の分解前の状態から、上カバー１０２を取外し、図３（ｂ）のような状態にする。次に図３（ｃ）のように、ふた１０３ａを開く。その後、ゲートＣＯＦ１０１ａが接合された液晶パネル１０１を取外し、図３（ｄ）のような状態にする。最後にフレーム１０３を取外す。

以上述べたように、本実施例は、フレーム１０３にゲートＣＯＦ１０１ａと対応する位置に形成された開口部１０３ｇと、ヒンジ１０３ｂを介してふた１０３ａを設け、開口部１０３ｇに挿入されたゲートＣＯＦ１０１ａをふた１０３ａで覆うことにより、ゲートＣＯＦ１０１ａ近傍の光漏れを防止する。また開口部１０３ｇに挿入されたゲートＣＯＦ１０１ａは、フレーム１０３に設けられた逃げ部１０３ｄを貫通し、該ゲートＣＯＦ１０１ａに液晶パネル１０１を駆動するための信号を供給する配線と接続される。
また、ふた１０３ａの裏面（後方側）に反射面１０３ｅを設けたことによって、ゲートＣＯＦ１０１ａ近傍に漏れた光を、再び導光板１０５側に回収することができるため、光の出射効率を上げることができる。
更に、フレーム１０３にヒンジ１０３ｂを介して設けたふた１０３ａは、液晶パネル１０１の取付けのために開くが、液晶パネル１０１取付け後には、ふた１０３ａを閉じ、光の漏れを防ぐ。このヒンジ１０３ｂとふた１０３ｂとを、本実施例では、硬質プラスチック等で、一体化成形する。このように、一体化成形したふた１０３ａとヒンジ１０３ｂとにより、部品点数が増加せず、コスト及び組立工数が増加しない。また、反射面１０３ｅをコーティングによって施す作業を省略するため、フレーム１０３の後方に設けた反射面１０３ｃと同一の材料を用い、ヒンジ１０３ｂとふた１０３ａを一体化成形することで、更に製造コストを削減することができる。

なお、図２の液晶パネル１０１の組付け手順の説明では、既に、下カバー１０７には、保持材１１１、反射シート１０６、導光板１０５、光学シート１０８、支持枠１１２、基板１１０、ＬＥＤ１０４、が実装されている。この状態まで組立てる手順は、例えば、下カバー１０７に保持材１１１を取付け、次に反射シート１０６を取付ける。その後、ＬＥＤ１０４が実装された基板１１０を予め支持材１１２に取付けておき、その支持材１１２を取付ける。次に導光板１０５、光学シート１０８を取付けることで組立が可能である。

次に図４と図５によって、本実施例に係る液晶表示装置の上カバー１０２とふた１０３ａ、ヒンジ１０３ｂの部分について、詳しく説明する。図４はふた１０３ａを閉じた状態を示す斜視図で、図４（ａ）は図４（ｂ）の全体図の一部を拡大した図である。また、図５はふた１０３ａを開いた状態を示す斜視図で、図５（ａ）は図５（ｂ）の全体図の一部（破線枠４０１内若しくは５０１内）を拡大した図である。図４及び図５では、図１の液晶表示装置１００における外縁部分の概略を示し、図１に示した保持材１１１、反射シート１０６導光板１０５、及び、光学シート１０８を省略している。また、図４（ａ）及び図５（ａ）では、右側面にあるふた１０２を図示せず、省略している。また、図４及び図５では、ふた１０３ａとヒンジ１０３ｂが見易いように、上カバー１０２は取付けられていない状態で示している。

図１の断面図においては、上カバー１０２、ふた１０３ａ、ヒンジ１０３ｂ、等が空中に浮いているように見える。しかし、図４に示すようにヒンジ１０３ｂはヒンジ保持部１０３ｆで支持され、ヒンジ保持部１０３ｆはフレーム１０３と繋がっており、上カバー１０２はフレーム１０３とヒンジ保持部１０３ｆで固定、支持されている。また、フレーム１０３はゲートＣＯＦ１０１ａが実装されていない部分で支持枠１１２によって固定、支持されている。

そして、図４（ｂ）に示すように、ふた１０３ａは、フレーム１０３の一部に複数設けられ、それぞれが液晶パネル１０１の所定の部分に実装されたゲートＣＯＦ１０１ａに対応する開口部１０３ｇに割り当てられる。
図５（ｂ）は、ふた１０３ａを開いた状態の図である。ふた１０３ａを開いた状態で、ゲートＣＯＦ１０１ａが像乳可能なように開口部１０３ｇが開口される。ふた１０３ａは、フレーム１０３に固定されたヒンジ１０３ｂと一体化成形され、ヒンジ１０３ｂを軸に開閉可能としている。ヒンジ１０３ｂと一体化成形されるふた１０３ａは、例えば、硬質プラスチックである。

図６と図７は、ふた１０３ａとヒンジ１０３ｂの部分を更に詳しく示した部分斜視図である。図６（ａ）はふた１０３ａを開いた時の部分斜視図、図７（ａ）はふた１０３ａを閉じた時の部分斜視図である。また、図６（ａ）は、図６（ｂ）の破線円内を拡大した図であり、図７（ａ）は、図７（ｂ）の破線円内を拡大した図である。
図６及び図７で示すように、ヒンジ１０３ｂはヒンジ保持部１０３ｆに取付けられ、ヒンジ１０３ｂを軸にふた１０３ａを回転することで、ふた１０３ａの開閉を行う。
なお、ふた１０３ａを閉じた時に、フレーム１０３にふた１０３ａが固定されるように、ふた１０３ａ若しくはフレーム１０３の少なくともいずれか１つに爪状の突起を設け、受け側にはその突起を固定するスリットを設けることにより、ふた１０３ａを閉じると自動的に固定される構造を取っても良い。

従来のままの構成では、上カバー１０２がゲートＣＯＦ１０１ａを覆う必要があるため、上カバー１０２の幅（即ち、額縁幅）がゲートＣＯＦ１０１ａより大きくなる。従って額縁幅がおおきな液晶表示装置となってしまう。しかし、上記実施例の構成により、額縁部の幅１０９ａを狭くすることができる。
更に、ふた１０３ａの後方面を反射面とすることにより、光漏れを低減し、反射させて導光板に光を戻すことができる。このため、出射効率を向上させることができる。
また、ヒンジ１０３ｂとふた１０３ａとを一体化成形することにより、コスト及び組立工数を低減することができる。また好ましくは、ヒンジ１０３ｂとふた１０３ａとの一体化成形材として、反射面１０３ｃと同一の反射材料を用いることで、ふた１０３ａに反射面１０３ｅを取付ける手間を省けるため、更にコスト及び組立工数を低減することができる。また、部品点数が多くなるが、フレーム１０３、ヒンジ１０３ｂ、及びふた１０３ａをそれぞれ別体で構成し、フレーム１０３とふた１０３ａとを、ふた１０３ａが開閉可能なようにヒンジ１０３ｂにより連結するようにしてもよい。

本発明の映像表示装置の一実施例の構成を示す部分断面図。 本実施例に係る液晶表示装置の組付け手順を説明するための部分分解断面図。 本実施例に係る液晶表示装置の分解手順を説明するための部分分解断面図。 本実施例に係るふた１０３ａを閉じた状態を示す斜視図。 本実施例に係るふた１０３ａを開いた状態を示す斜視図。 本実施例に係るふた１０３ａを開いた状態を示す斜視図。 本実施例に係るふた１０３ａを閉じた状態を示す斜視図。

符号の説明

１００：液晶表示装置、 １０１：液晶パネル、 １０１ａ：ゲートＣＯＦ、 １０２：上カバー、 １０３：フレーム、 １０３ａ：ふた、 １０３ｂ：ヒンジ、 １０３ｃ：反射面、 １０３ｄ：逃げ部、１０３ｅ：反射面、 １０３ｆ：ヒンジ保持部、 １０４：ＬＥＤ、 １０５：導光板、 １０６：反射シート、 １０７：下カバー、 １０８：光学シート、 １０９ａ：額縁部の幅、 １０９ｂ：額縁部の厚み、 １１０：基板、 １１１：保持材、 １１２：支持枠、 １１３：庇、 １１４：開口部、 １１５：クッション材、 ４０１：破線枠、 ４０２：上側面枠、 ４０３：下側面枠、 ５０１：破線枠。

Claims (7)

1. 液晶パネルと、上記液晶パネルの側面側に設けられたゲートＣＯＦ（Ｃｈｉｐ Ｏｎ Ｆｉｌｍ）と、上記液晶パネルの左右の側面に配置された発光ダイオードを備えたサイドエッジ型のバックライトと、上記液晶パネル及び上記バックライトを保持するためのカバー及びフレームとを備えた液晶表示装置において、
   上記フレームは、上記ゲートＣＯＦに対応する位置に設けられ、かつ該ゲートＣＯＦが挿入される開口部が形成され、更に、該開口部に挿入されたゲートＣＯＦを覆うためのふたが、上記フレームに開閉可能に連結されることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１記載の液晶表示装置において、上記ふたは、ヒンジを介して開閉可能に上記フレームに連結されることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１または請求項２記載の液晶表示装置において、上記フレームの上記カバーと対向する面に反射面を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
4. 請求項１乃至請求項３記載のいずれかに記載の液晶表示装置において、上記ふたの上記ゲートＣＯＦに対向する面に反射面を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の液晶表示装置において、上記ふたと上記ヒンジと上記フレームが、一体的に構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
6. 請求項２または３に記載の液晶表示装置において、上記ふたと上記ヒンジが上記反射面の材料と同一であることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の液晶表示装置において、上記ふたの上記液晶パネルの前面側に、上記カバーとともに上記フレームを挟持するための別のカバーが設けられたことを特徴とする液晶表示装置。

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