JP5111972B2

JP5111972B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP5111972B2
Application number: JP2007205351A
Authority: JP
Inventors: 修史長岡; 和好田中; 晶夫手塚; 享之太田
Original assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Current assignee: Panasonic Liquid Crystal Display Co Ltd
Priority date: 2007-08-07
Filing date: 2007-08-07
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-08-07
Also published as: CN101364006A; US8184229B2; JP2009042362A; US20090040417A1

Description

本発明は液晶表示装置に係り、いわゆる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、その液晶表示パネルの大型化の傾向にともない、バックライトとして面状光源の均一化が図れるいわゆる直下型のものが使用されてきている。

該バックライトは、前記液晶表示パネルと対向する平面内に並設される複数のたとえば蛍光管からなる棒状光源と、これら棒状光源を支持するフレームとを有し、このフレームの前記棒状光源を支持する面に配置された反射シートを備えて構成されている。

この場合において、前記棒状光源から発生する熱が液晶表示装置内に蓄積されないように該液晶表示装置の外方に放熱させることが必要となる。

たとえば、液晶表示装置内には液晶表示パネルの各画素を駆動させるための半導体装置が組み込まれ、該半導体装置が熱によって特性が劣化してしまうのを回避させるためである。

このため、前記フレームの液晶表示パネルと反対側の面に放熱フィンを有する放熱手段を配置させたものが知られている。このような構成を有する液晶表示装置としては、たとえば下記特許文献１に開示がなされている。
特開２００５−８４２７０号公報

しかし、上述した液晶表示装置は、蛍光管から発生する熱をフレームを介して放熱手段に放熱させる構成からなるものである。

このことは、前記フレームにおいて、そのフレームとしての機能を重視した場合、その材料の選定に制限が付され、たとえば熱伝導率の良好でない材料で構成せざるを得ないということがある。

このことから、放熱手段を構成する材料は、その熱の伝導経路において全て熱伝導率の優れた材料で構成し、前記フレームを介在させることなく熱を放散させることが望ましくなる。

本発明の目的は、さらに、充分な放熱の効率化を図ることのできる液晶表示装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による液晶表示装置は、たとえば、少なくとも、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に配置されるバックライトとを有し、
前記バックライトは、前記液晶表示パネルと対向する平面内に並設される複数の棒状光源と、これら棒状光源を支持するフレームと、このフレームの前記棒状光源を支持する面に配置される放熱板を備え、
前記放熱板の液晶表示パネル側の面に反射シートを配置し、
前記放熱板には、前記フレームに形成するスリットを通して該フレームの前記液晶表示パネルと反対側の面へ突出する放熱フィンを前記放熱板の面上に複数散在して形成するとともに、
前記液晶表示パネルを水平面に対して立てて用いるときに、前記放熱板の面上における前記放熱フィンの占有面積を、該放熱板の上方に相当する部分において大きく、該放熱板の下方に相当する部分において小さくなるようにすることを特徴とする。

（２）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記放熱フィンは、前記放熱板に対して平面的に観た場合、水平方向に延在された形状をなすことを特徴とする。

（３）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）の構成を前提とし、前記放熱フィンは、前記放熱板に対して平面的に観た場合、垂直方向に延在された形状をなすことを特徴とする。

（４）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（１）、（２）、又は（３）の構成を前提とし、前記フレームは、アルミニゥムあるいは鉄で構成されていることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

このように構成した液晶表示装置は、さらに、放熱の効率化を図ることができるようになる。

以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。

図２（ａ）は、本発明による液晶表示装置の一実施例を示す概略構成図である。

まず、観察者側から、液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬが順次配置されている。

液晶表示パネルＰＮＬは、一対の平行配置されたたとえばガラスからなる基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２を外囲器とし、これら各基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に液晶が介在されて構成されている。

前記基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の液晶側の面には、マトリックス状に配置された画素(図示せず)が前記液晶を一構成要素として形成され、これら各画素毎に当該液晶の光透過率を制御できるようになっている。

そして、これら各画素が形成された領域を液晶表示領域ＡＲ（図中点線枠で囲まれた領域）とし、後述のバックライトＢＬからの光を該液晶表示領域ＡＲの全域にわたって照射し、各画素を透過する光を通して観察者に映像を認識させるようになっている。

なお、観察者側に対して後方に配置された基板ＳＵＢ１は基板ＳＵＢ２よりも面積が大きく形成され、前記基板ＳＵＢ２から露出された周辺には、各画素を独立に駆動させるための回路からなる半導体装置ＳＣＤが搭載されている。

そして、液晶表示パネルＰＮＬの背面には、たとえば、拡散シート、プリズムシート、あるいはこれらの積層体からなる光学シートＯＳを介してバックライトＢＬが配置されている。光学シートＯＳは、バックライトＢＬからの光を拡散あるいは集光させたりして液晶表示パネルＰＮＬ側へ導くようになっている。

バックライトＢＬは、いわゆる直下型と称されるもので、液晶表示パネルＰＮＬと平行な平面内に、図中ｘ方向に長手方向を一致させ図中ｙ方向に並設される複数のたとえば蛍光管からなる棒状光源ＣＬを支持する下フレームＤＦを備える。

この下フレームＤＦはたとえばアルミニゥムあるいは鉄から構成された箱体状をなし、それらの側壁面は底面に対して鈍角の広がりを有して傾斜配置されている。このような材料からなる下フレームＤＦは、その表面においてたとえば錆止め等の処理がなされ、このことも原因して、後述の放熱板（図１において符号ＥＨＢで示す）よりも熱伝導率が小さくなっている。この下フレームＤＦはかならずしも上述した材料に限定されることはなくたとえば樹脂等であってもよい。

また、前記下フレームＤＦの液晶表示パネルＰＮＬ側であって前記棒状光源ＣＬの背部に反射シートＲＳが配置され、これによって前記棒状光源ＣＬからの光を前記反射シートＲＳによって反射させて液晶表示パネルＰＮＬ側へ指向させるようになっている。

なお、本発明による液晶表示装置は、図２（ｂ）に示すように、水平面に対して立てて用いられるようになっており、その際における該液晶表示装置の液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬの上下方向は、図２に示す液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬの上下方向に対応している。

図１（ａ）は、上述した液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬを、上フレームＵＦ、中フレームＭＦを用いることによってモジュール化させた断面図で、図２のI（ａ）−I（ａ）線に相当する箇所の断面図となっている。

図１（ａ）において、前記下フレームＤＦの底面（液晶表示パネルＰＮＬ側の面）に、前記棒状光源ＣＬの支持箇所を回避させて、放熱板ＥＨＢが配置されている。この放熱板ＥＨＢの熱伝導率はたとえば前記下フレームＢＳの熱伝導率よりも大きな材料で構成されている。また、この放熱板ＥＨＢは、後に詳述するが、前記下フレームＢＳに形成されたスリット（図１（ｂ）において符号ＳＬで示す）を通して該下フレームＢＳの前記液晶表示パネルＰＮＬと反対側の面へ突出する放熱フィンＥＨＦが形成されている。

なお、前記放熱板ＥＨＢの前記液晶表示パネルＰＮＬ側の表面には、前記棒状光源ＣＬの下フレームＢＳとの支持箇所を回避させて、前記反射シートＲＳが配置されている。

液晶表示パネルＰＮＬは中フレームＭＦに載置され、光学シートＯＳは中フレームＭＦと下フレームＤＦとの間に挟持されている。そして、液晶表示パネルＰＮＬの前記液晶表示領域ＡＲに対向する部分に開口ＯＨが形成された上フレームＵＦが中フレームＭＦを被うとともに下フレームＤＦに係止されて取り付けられている。

図１（ｂ）は、前記下フレームＤＦを液晶表示パネルＰＮＬとは反対側の面から観た図である。なお、前記図１（ａ）は、図１（ｂ）のａ−ａ線に相当する箇所における断面図を示したものである。

下フレームＤＦ面に配置される各放熱フィンＥＨＦは、たとえば図中点線丸枠Ａの拡大図Ａ’に示すように、該下フレームＤＦに形成されたスリットＳＬを通して突出されている。そして、これら各放熱フィンＥＨＦは前記下フレームＤＦの前記液晶表示パネルＰＮＬ側の面に配置されている前記放熱板ＥＨＢと一体化されていることは上述した通りである。

ここで、図１（ｂ）に示す下フレームＤＦの上部は、液晶表示装置を水平面に対して立てて用いた場合において、その上部に相当する部分となっている。

この場合、前記下フレームＤＦは、前記上部から下部にかけて、たとえば３つに区分けされた水平面と平行な各領域ＵＤ、ＭＤ、ＤＤにおいて、それぞれ垂直方向（図中ｙ方向）に延在された放熱フィンＥＨＦが水平方向（図中ｘ方向）に並設されて形成されている。前記各領域におけるそれぞれの放熱フィンは等間隔に配置されている。そして、真中の領域における各放熱フィンはその上下の各領域における各放熱フィンと半ピッチずれて配置されている。下フレームＤＦ面において各放熱フィンをほぼ均一に散在せしめて配置させるためである。

図３（ａ）ないし（ｄ）は、それぞれ、前記放熱板ＥＨＢおよび放熱フィンＥＨＦの構成の各実施例を示した断面図である。

図３（ａ）は、平板状をなして形成される放熱板ＥＨＢにコ字状に形成されたスリットを形成し、該スリットによって形成される該放熱板ＥＨＢの舌片部を該放熱板ＥＨＢに対して垂直に起立させるようにして屈曲させ、該舌片部を放熱フィンＥＨＦとして構成したものである。この場合、前記各スリットはその並設方向に沿って同様の形状をなし、このため、各舌片部の起立方向（図中矢印ｐ方向）は同じとなっている。なお、放熱板ＥＨＢには起立前の舌辺部の箇所に孔ＴＨが形成されるようになる。

図３（ｂ）は、平板状をなして形成される放熱板ＥＨＢにエ字状に形成されたスリットを形成し、該スリットによって形成される該放熱板ＥＨＢの対向する一対の舌片部のそれぞれを該放熱板ＥＨＢに対し観音開き（図中矢印ｐ、ｑ方向）によって垂直に起立させるようにして屈曲させ、該各舌片部を放熱フィンＥＨＦとして構成したものである。なお、放熱板ＥＨＢには起立前の各舌辺部の箇所に孔ＴＨが形成されるようになる。

図３（ｃ）は、放熱板ＥＨＢと放熱フィンＥＨＦとが一体成形によって形成されたものとして構成されたものである。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、放熱板ＥＨＢに各舌片部の起立によって形成される孔ＴＨがなく、該放熱板ＥＨＢにおいて熱の伝導の効率化が図れるという効果を奏する。

図３（ｄ）は、図３（ｃ）の場合と同様に、放熱板ＥＨＢと放熱フィンＥＨＦとが一体成形によって形成され、該放熱板ＥＨＢのたとえば放熱フィンＥＨＦ側の面に凹陥部ＤＮＴが形成されている。この凹陥部ＤＮＴの形成によって、放熱板ＥＨＢの表面積を大きくでき、熱放散の効率化を図るようにしている。

なお、放熱板ＥＨＢと放熱フィンＥＨＦは、図３（ａ）ないし（ｄ）に示したように、それらは同一の材料で構成したものであるが、それらは別個の材料であってもよい。

放熱板ＥＨＢと放熱フィンＥＨＦの各材料を、その熱伝導率が下フレームＤＦの材料の熱伝導率よりも大きくなるように選定することによって、さらなる熱放散効果を奏するようにできるからである。

このように構成された液晶表示装置は、下フレームＤＦの底面において、各棒状光源ＣＬと対向して放熱板ＥＨＢが配置され、該棒状光源ＣＬからの熱の大部分を前記放熱板ＥＨＦへ伝導させ易くなっている。

また、この放熱板ＥＨＦは、放熱フィンＥＨＦが一体に取り付けられ、該放熱フィンＥＨＦは下フレームＤＦに形成されたスリットＳＬを通して該下フレームＤＦの液晶表示パネルＰＮＬとは反対側の面に突出されている。このため、前記放熱板ＥＨＦに伝導された熱は前記下フレームＤＦを介することなく直接に放熱フィンＥＨＦへ導かれるようになる。

このため、前記放熱板ＥＨＢと放熱フィンＥＨＦは、前記下フレームＤＦと関係なく熱伝導率の良好な材料を選定して構成でき、熱放散の高効率化を図ることができるようになる。

図４（ａ）、（ｂ）は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示した構成図で、図１（ａ）、（ｂ）に対応した図となっている。

図１（ａ）、（ｂ）の場合と比較して異なる構成は、下フレームＤＦ面に対する放熱フィンＥＨＦの配置状態の相異にある。

すなわち、液晶表示装置を水平面に対して立てて用いた場合において、その上部から下部にかけて、たとえば３つに区分けされた水平面と平行な各領域の放熱フィンは、上部の領域において密に配置され、下部の領域に行くに従い順次粗となるように配置されている。

液晶表示装置の下部から上部に行くに従い高熱になることを鑑み、それに応じて放熱フィンＥＨＦの数を増加させ、熱放散の効率化を図るようにしたものである。

図５（ａ）は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示した構成図で、図１（ｂ）に対応した図となっている。

図１（ｂ）の場合と比較して異なる構成は、放熱フィンＥＨＦの延在方向の相異にある。

すなわち、液晶表示装置を水平面に対して立てて用いた場合において、各放熱フィンＥＨＦは、下フレームＤＦの左端から右端にかけて、水平方向（図中ｘ方向）に延在し、垂直方向（図中ｙ方向）に複数並設されて配置されている。

そして、この実施例の場合、下フレームＤＦの上部から下部にかけて、たとえば３つに区分けされた水平面と平行な各領域ＵＤ、ＭＤ、ＤＤの放熱フィンＥＨＦは、上部の領域において密に配置され、下部の領域に行くに従い順次粗となるように配置されている。図５（ａ）の場合において、放熱フィンＥＨＦは、それぞれ、下フレームの上部の領域ＵＤにおいて４本、中央部の領域ＭＤにおいて３本、下部の領域ＤＤにおいて２本配置されている。

また、図５（ｂ）は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示した構成図で、図５（ａ）に対応した図となっている。

図５（ａ）の場合と比較して異なる構成は、水平方向へ延在する各放熱フィンは、該方向へ複数（図では２個）に分割された状態で配置されていることにある。

上述した実施例では、液晶表示装置を水平面に対して立てて用いた場合において、各放熱フィンＥＨＦは、上部から下部にかけて密から粗になるような構成としたものがある。この場合、各放熱フィンＥＨＦは、上部から下部にかけて本数を変化させることなく同数とし、その面積を上部から下部にかけて大から小になるように構成するようにしてもよい。同様の効果が得られるからである。

要は、平面的に観た場合、下フレームＤＦに対する放熱フィンＥＨＦの占有面積を、上部から下部にかけて大から小になるように構成するようにすることによって、同様の効果を奏することができる。

また、上述した実施例では、下フレームＤＦの液晶表示パネルＰＮＬ側に配置される放熱板ＥＨＢは、該下フレームＤＨのほぼ全域に及ぶ一枚の板で構成したものであるが、これに限定されることはなく、２つ、あるいはそれ以上の複数に分割されたものを配置させるようにしてもよい。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す要部構成図である。本発明による液晶表示装置の一実施例の全体を示す構成図である。本発明による液晶表示装置に備えられる放熱板と放熱フィンの一実施例を示す構成図である。本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す要部構成図である。本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す要部構成図である。

符号の説明

ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＳＵＢ１、ＳＵＢ２……基板、ＡＲ……液晶表示領域、ＳＣＤ……半導体装置、ＣＬ……棒状光源、ＲＳ……反射シート、ＯＳ……光学シート、ＢＬ……バックライト、ＵＦ……上フレーム、ＭＦ……中フレーム、ＤＦ……下フレーム、ＳＬ……スリット、ＥＨＢ……放熱板、ＥＨＦ……放熱フィン、ＴＨ……孔、ＤＮＴ……凹陥部。

Claims

少なくとも、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に配置されるバックライトとを有し、
前記バックライトは、前記液晶表示パネルと対向する平面内に並設される複数の棒状光源と、これら棒状光源を支持するフレームと、このフレームの前記棒状光源を支持する面に配置される放熱板を備え、
前記放熱板の液晶表示パネル側の面に反射シートを配置し、
前記放熱板には、前記フレームに形成するスリットを通して該フレームの前記液晶表示パネルと反対側の面へ突出する放熱フィンを前記放熱板の面上に複数散在して形成するとともに、
前記液晶表示パネルを水平面に対して立てて用いるときに、前記放熱板の面上における前記放熱フィンの占有面積を、該放熱板の上方に相当する部分において大きく、該放熱板の下方に相当する部分において小さくなるようにする
ことを特徴とする液晶表示装置。
前記放熱フィンは、
前記放熱板に対して平面的に観た場合、水平方向に延在された形状をなす
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記放熱フィンは、
前記放熱板に対して平面的に観た場合、垂直方向に延在された形状をなす
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記フレームは、
アルミニゥムあるいは鉄で構成されている
ことを特徴とする請求項１，２又は３に記載の液晶表示装置。