JP5183075B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示パネルの背面に光源光を照射するバックライトを備えた液晶表示装置に係わり、特に液晶表示パネルとバックライトとの接合部分の隙間から進入する異物の進入阻止構造に関し、詳細には、弾性部材の角部における接合部の構造に関するするものである。

液晶表示装置を構成する液晶表示パネルは、基本的には、ガラス基板を好適とする第１の基板と第２の基板との２枚の基板間に液晶層を封入して当該基板に有する画素選択電極から液晶に印加される電界に応じて液晶の配向方向が変化することを利用した画像表示装置である。現在、最も広く使用されている全透過型の液晶表示装置は、液晶表示パネルの背面に設置されるバックライトから投射される光源光を液晶層で約９０度偏光し、偏光板を透過させることにより電子潜像を可視画像として視認できる構造となっている。

非発光型である液晶表示パネルを用いた画像表示装置では、当該液晶表示パネルに形成された電子潜像を外部照明手段を設けることにより、可視化させている。外部照明手段には自然光を利用する構造を除いて液晶表示パネルの背面または前面に照明装置を設置している。特に高輝度を要する表示デバイスには、液晶表示パネルの背面に照明装置を設けた構造が主流となっている。これを直下ライト型バックライトと称している。

ここで言う「直下ライト型」という呼称は、液晶表示パネルの背面に設置した導光板の側辺に同じような線状光源を設けて照明を行う、所謂サイドライト型バックライトと対照される表現である。

上述した直下ライト型バックライトを照明光源とした液晶表示装置は、狭額縁化と軽量化と液晶表示パネルの一体化とを実現するために液晶表示パネルは、金属成形体からなる枠状の金属フレーム内に収容されて保持固定され、拡散板，線状光源及び反射板等を収容した樹脂成形体からなる枠状のモールドケースの各辺に適宜螺子止め等により機械的に固定される構造が用いられている。

直下ライト型バックライトは、液晶表示パネルの背面と対向して配置される反射シートと、この反射シートの前面側に配置される光拡散板と、反射シートと光拡散板との間に配置される蛍光管とから主に構成されている。これらの構成部材は、例えば略樋形状に形成された裏面プレートと、この裏面プレートに取り付けられるサイドモールドフレームと、このサイドモールドフレームを取り付けた裏面プレートとが嵌め込まれる枠状のモールドフレーム等が積載されて一体化されて構成される。

このように構成されたバックライトは、枠状のモールドフレーム上に枠状にシリコンゴムシート等の弾性部材が粘着材によって貼り付けられ、この弾性部材の上面に液晶表示パネルを装着させて接着配置される。また、この弾性部材の下面には同様に枠状にシリコンゴムシート等の弾性部材が粘着材によって貼り付けられ、この弾性部材の周縁部に光学補償シート積層体及び拡散板を装着させて接着配置されてモールドフレームと一体化される構造が用いられている。

具体的には、図７にバックライトＢＬの要部平面図で示すように背面側に光学補償シート積層体ＯＣＳを設置した拡散板ＤＦＢが装着された枠状のモールドフレームＭＬＤの上面側周縁部に片面に粘着層を塗布した弾性部材としてのゴムクッションＲＣを枠形状に組み合わせて接着配置し、このゴムクッションＲＣ上に液晶表示パネルを装着させて液晶表示装置が構成されている。

しかしながら、このように構成された液晶表示装置は、液晶表示パネルの表示面に異物が付着することから、拡散板及びフレーム部材とランプハウスとの間に閉塞部材（弾性部材）を取り付けて拡散板とフレーム部材との間の隙間を閉塞することによってランプ交換時における表示部への異物の進入を防止したバックライト及び液晶表示装置が下記特許文献１に開示されている。

特開２００３−１６２９０１号公報

このように構成される液晶表示パネルを搭載するモールドフレームは、近年の液晶表示装置の生産性向上，低コスト化及び製作工程の短縮化等を図るために枠状に一体成形した枠構造を用いることなく、各辺毎に棒状に４分割して製作し、これらを枠状に組み合わせる分割フレーム型が採用されている。

この分割型のモールドフレームＭＬＤは、図８（ａ）にその角部の要部斜視図で示すように例えば棒状に成形して形成された長辺側モールドフレームＬＭＤと、短辺側モールドフレームＳＭＤとを両端部で矢印で示す方向に組み合わせて接合させることによって図８（ｂ）に要部平面図で示すように枠状に組み立てる構成となっている。

しかしながら、このように構成される直下ライト型バックライトを備えた液晶表示装置では、図８（ｂ）に示すように分割型のモールドフレームＭＬＤの角部の分割部分において、長辺側モールドフレームＬＭＤと短辺側モールドフレームＳＭＤとを組み合わせた継ぎ目部分に寸法公差及び作業性の観点からクランク状に屈曲した隙間Ｇが生じる。

また、このように枠状に組み立てられたモールドフレームＭＬＤには、その内周縁部側に液晶表示パネルを載置するためのゴムクッションＲＣが接着配置される。このゴムクッションＲＣは、モールドフレームＭＬＤと同様に４分割して接着配置されることになる。この場合も、図８（ｂ）に示すようにモールドフレームＭＬＤの分割部分において、構造上の観点から、長辺側ゴムクッションＬＲＣの一端と短辺側ゴムクッションＳＲＣの一端との組み合わせた継ぎ目部分に両者の組み合わせの際の寸法公差及び作業性の観点からモールドフレームＭＬＤのクランク状の隙間Ｇに連通する隙間が生じる。

この隙間Ｇ及びこの隙間Ｇに連通する隙間が生じることにより、組み立て時または映像表示時にこの隙間Ｇから外側から内側に向かって（つまり、図８（ｂ）に示すように矢印Ａから矢印Ｂ方向に向かって）各構成部材等に付着している塵埃及び周辺部に浮遊している塵埃等の異物が進入し、この異物がモールドフレームＭＬＤ上に載置される液晶表示パネルの設置内部に進入する。

そして、内側に進入した異物は、内側での熱対流により液晶表示パネル等の表示面に付着し、映像表示時に表示欠陥等を発生させ、表示映像の輝度分布の不均一を来たすことになる。この不具合は、表示品位を低下させ、品質及び信頼性を損なうという課題があった。なお、図中、ＨはこのモールドフレームＭＬＤの取り付け螺子孔である。

また、このように構成される液晶表示装置は、キャビネット内に液晶表示パネルを横長方向に設置して映像表示を観察するので、バックライトによる熱対流によってその異物が液晶表示パネルの四隅の角部に集中して滞留し易くなる。この異物の滞留は、特に表示パネル下辺側の角部が顕著となる。

なお、これらの課題は、直下ライト型バックライトに限らず、エッジライト型バックライトにおいても、ランプ交換等の状況によってはバックライトを分離することがあり、この場合、上記同様の不具合を生じることになる。

したがって、本発明は、上述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、モールドフレームの内側への異物の進入を阻止することによって液晶表示パネルの表示面への異物の付着を阻止し、表示品質及び信頼性を向上させた液晶表示装置を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明による液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に設置されたバックライトと、液晶表示パネル及びバックライトを収納するモールドフレームとから構成され、このモールドフレームは、複数のフレーム部材が両端部で組み合わされて枠状に構成され、当該モールドフレームと液晶表示パネルとの間には４辺からなる枠状の弾性部材を有し、この弾性部材は、少なくとも１つの角部が分割部からなり、この分割部は一端を延長し、他の分割部と略交差して配置される接続部を設けることにより、この接続部によって異物の進入経路が形成され難くなるので、背景技術の課題を解決することができる。

また、本発明による他の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に設置されたバックライトと、液晶表示パネル及びバックライトを収納するモールドフレームとから構成され、このモールドフレームは、複数のフレーム部材が両端部で組み合わされて枠状に構成され、このモールドフレームと液晶表示パネルとの間に４辺からなる枠状の第１の弾性部材を有し、この第１の弾性部材は、少なくとも１つの角部が分割部からなり、この分割部の一端と他の分割部とが略交差して配置され、分割部の外側に当該分割部の隙間を閉塞する第２の弾性部材が配置される接続部を設けることにより、異物の進入経路が形成され難くなるので、背景技術の課題を解決することができる。

また、本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、弾性部材は、４つの角部に分割部を有していることを特徴としている。

また、本発明による他の液晶表示装置は、好ましくは、上記構成において、弾性部材は、形状弾性を有する樹脂シートまたはシリコンゴムシートあることを特徴としている。

また、本発明による液晶表示装置によれば、液晶表示パネルとバックライトのフレームとの間に４辺からなる枠体状の弾性部材を有し、当該弾性部材は少なくとも１つの角部が分割部からなり、この分割部は一端を延長し、他の分割部と略交差して配置される接続部を設けることにより、この接続部によって異物の進入経路が形成され難くなるので、モールドフレームの内側への異物の進入を阻止することができ、液晶表示パネルの表示面に異物が付着しなくなるので、表示品位の低下が生じなくなり、表示品質及び信頼性を大幅に向上させることができるという極めて優れた効果が得られる。

また、本発明による他の液晶表示装置によれば、液晶表示パネルとバックライトのフレームとの間に４辺からなる枠体状の第１の弾性部材を有し、この第１の弾性部材は、少なくとも１つの角部が分割部からなり、この分割部の一端と他の分割部とが略交差して配置され、この分割部の外側に分割部の隙間を閉塞する第２の弾性部材が配置される接続部を設けることにより、この接続部によって塵埃の流通経路が形成され難くなるので、モールドフレームの内側への異物の進入を阻止することができ、液晶表示パネルの表示面に異物が付着しなくなるので、表示品位の低下が生じなくなり、品質及び信頼性を大幅に向上させることができるという極めて優れた効果が得られる。

以下、本発明の最良の実施形態を実施例の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明による液晶表示装置の一実施例の構成を説明する要部展開斜視図である。
図１において、液晶表示パネルＰＮＬは、内面に画素選択電極を有する一対の透光性ガラス基板の間に液晶層を封入して構成され、画素選択電極から液晶に印加される電界に応じて液晶の配向方向を変化させ、液晶表示パネルＰＮＬの背面に設置されるバックライトＢＬから投射される光源光を液晶層で約９０度偏光し、偏光板を透過させることにより電子潜像を可視画像として視認できる構造となっている。

この液晶表示パネルＰＮＬの背面に設置されるバックライトＢＬは、直下ライト型である。このバックライトＢＬは、金属性板材により樋形状に形成された裏面プレートＲＰＬと樹脂成形体により枠状に形成されたモールドフレームＭＬＤとの間に反射シートＲＦＢと、線状光源としての複数の外部電極蛍光管ＥＦＬを固定保持する給電端子ＴＭを備えた一対のアンダーフレームＳＥＰと、外部電極蛍光管ＥＦＬと給電端子ＴＭの接続部上をカバーするサイドモールドフレームＳＭＬと、拡散板ＤＦＢと、プリズムシートや拡散シートを積層した光学補償シート積層体ＯＣＳとが順次積層して配置されている。

なお、この構成のバックライトＢＬでは、大型サイズの拡散板ＤＦＢの撓みによる照度分布の不均一性を抑制するためのスペーサＳＰＣを裏面プレートＲＰＬ上に植立させ、反射シートＲＦＢに設けた穴を通して拡散板ＤＦＢの裏面に当接させている。そして、スペーサＳＰＣに長尺の外部電極蛍光管ＥＦＬの撓みを抑制する枝状突起構造を設けることもできる。また、液晶表示パネルＰＮＬは、図示しないが、４分割して形成された棒状のフレーム部材を枠状に組み立てたモールドフレームＭＬＤ上に弾性部材としてのゴムクッションＲＣを敷設して設置される。なお、これらの構成について、詳細は後述する。

また、裏面プレートＲＰＬの外部電極蛍光管ＥＦＬが設置される面と反対側の面で下辺部の両端側には、複数の外部電極蛍光管ＥＦＬをそれぞれ位相反転させて駆動させる一対のインバータ回路基板ＩＮＶが装着されている。このインバータ回路基板ＩＮＶには、基板上にトロイダルコイル型のトランス及び電解コンデンサ等から構成されたインバータ回路が搭載されている。

また、インバータ回路基板ＩＮＶのインバータ回路は、複数の外部電極蛍光管ＥＦＬの一端側に設けられた外部電極がサイドモールドフレームＳＭＬの給電端子ＴＭに給電ケーブルＣＢＬ１、ＣＢＬ２を介して電気的に接続されている。なお、給電ケーブルＣＢＬ１、ＣＢＬ２には高周波電流が流れることから、ケーブル長は短いほど良い。

そして、外部電極蛍光管ＥＦＬには、その両端に設けられた外部電極に対して同期をとって互いに位相反転された駆動電圧が供給される。この駆動電圧は、インバータ回路の高周波出力が一方の外部電極に供給され、他方の外部電極にはトランスで位相反転された高周波出力が供給される。

この液晶表示装置の組み立てでは、液晶表示パネルＰＮＬとバックライトＢＬとをそれぞれの工程で組み立てた後、バックライトＢＬの上に液晶表示パネルＰＮＬを重ねて一体化される。バックライトＢＬは、図１に示した複数の構成部材を組み立てることで得られる。すなわち、樋形状に形成された裏面プレートＲＰＬ上に反射シートＲＦＢを敷き、左右両端にアンダーフレームＳＥＰを設置して両者に有する給電端子ＴＭの間に外部電極蛍光管ＥＦＬを橋絡させてセットし、サイドモールドフレームＳＭＬで給電端子ＴＭ部分がカバーされている。

このサイドモールドフレームＳＭＬには外部電極蛍光管ＥＦＬの間に介挿される櫛歯を有している。このサイドモールドフレームＳＭＬの上に拡散板ＤＦＢを置き、その上に光学補償シート積層体ＯＣＳを積層した後、枠状のモールドフレームＭＬＤを設置して螺子等で全体を一体に固定する。最後に裏面プレートＲＰＬの外部電極蛍光管ＥＦＬが設置される面と反対側の面で下辺部の両端側にインバータ回路基板ＩＮＶを設置して螺子等により一体的に固定することで装着される。

図２は、バックライトＢＬの要部平面図である。この図では、外部電極蛍光管ＥＦＬを裏面プレートＲＰＬ上のアンダーフレームＳＥＰに設置した状態を示している。図２に示すように樋形状に形成された裏面プレートＲＰＬの内側（底面）及びこの内側から長辺側の土手に傾斜して立ち上がる側壁部には反射シートが一体的に敷設されている。この裏面プレートＲＰＬの両短辺上には給電端子ＴＭをカバーするサイドモールドフレームＳＭＬが設置されている。

図３は、本発明の液晶表示装置及びモールドフレームＭＬＤの外観を示す斜視図である。図３に示すようにサイドモールドフレームＳＭＤに外部電極蛍光管ＥＦＬを取り付けた後、図１に示したアンダーフレームＳＥＰを給電端子ＴＭ部分の近傍に設置し、拡散板ＤＦＢ及び光学補償シート積層体ＯＣＳを重ねる。最上部に詳細は後述するモールドフレームＭＬＤを乗せて螺子止めして完成される。

図４は、本発明の要部である液晶表示パネルＰＮＬを搭載するバックライトＢＬのモールドフレームＭＬＤ上に液晶表示パネルＰＮＬをゴムクッションＲＣを介在させて設置させる構造の詳細を説明する図である。また、図５はモールドフレームＭＬＤの構成を説明する要部拡大斜視図である。前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

図３及び図４に示すように、この枠状のモールドフレームＭＬＤは、４分割型である。この分割型のモールドフレームＭＬＤは、四隅の角部において、図５に示すように例えば棒状に成形して形成されたフレーム部材としての長辺側モールドフレームＬＭＤと、短辺側モールドフレームＳＭＤとを両端部で矢印で示す方向に組み合わせて両者の係止片を接合させることによって枠状に構成されている。なお、この構成においては、長辺側モールドフレームＬＭＤの端部と短辺側モールドフレームＳＭＤの端部との接合部分は互いに接触面積を大きくさせて形成されている。

また、図３及び図４に示すように枠状に形成されてモールドフレームＭＬＤの周縁部の上面には、その角部で４分割させた弾性部材としての例えばシリコンゴムシートまたは樹脂シートを帯状に切断したゴムクッションＲＣが接着配置されている。このゴムクッションＲＣは、図５に示すように角部の分割部分において、長辺側モールドフレームＬＭＤ上では、長辺側ゴムクッションＬＲＣがその両端部が所定長よりも長くして延長させた延在部ＬＲＣ´が一体的に形成されて接着配置され、短辺側モールドフレームＳＭＤ上では所定長の短辺側ゴムクッションＳＲＣが接着配置され、両者の端部が略Ｔ字状に交差して配置させる接続部Ｃが形成されている。つまり、長辺側ゴムクッションＬＲＣの延在部ＬＲＣ´を短辺側ゴムクッションＳＲＣの端部に対してオーバーラップさせて接続部Ｃを構成したものである。

この接続部Ｃは、モールドフレームＭＬＤの他の３個所の角部においても同一の接続部構造で形成されている。そして、モールドフレームＭＬＤの四隅に接続部Ｃを形成したゴムクッションＲＣ上に液晶表示パネルＰＮＬを搭載して一体化させて液晶表示装置が構成される。

このような構成によれば、長辺側ゴムクッションＬＲＣの端部と、短辺側ゴムクッションＳＲＣの端部との角部において、長辺側ゴムクッションＬＲＣの端部を一体的に延長する延在部ＬＲＣ´を形成して交差して配置させる接続部Ｃを設けたことことにより、分割型モールドフレームの分割部分において、隙間Ｇの距離が長くなるので、モールドフレームＭＬＤの内側への異物の進入経路が形成され難くなるので、液晶表示パネルＰＮＬの表示面への異物の進入を阻止することができ、これによって液晶表示パネルＰＮＬの表示面に異物が到達し難くなるので、異物の付着がなくなり、表示品位の低下を防止することができる。

図６は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を説明するモールドフレームＭＬＤの角部の構成を示す平面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

図６において、この分割型モールドフレームＭＬＤは、図５と異なる点が長辺側モールドフレームＬＭＤの端部と短辺側モールドフレームＳＭＤの端部との接合部分の外側に隙間Ｇを閉塞するように長辺側ゴムクッションＬＲＣと同一部材からなる第２の弾性部材としてのとしてのゴムクッションＲＣ´を並設して配置させた接続部Ｃが形成されている。

つまり、図８（ｂ）に示す従来構造の長辺側ゴムクッションＬＲＣの端部と短辺側ゴムクッションＳＲＣの端部との接続部Ｃの外側に隙間Ｇを閉塞するようにゴムクッションＲＣ´を配設したものである。

このような構成においても、長辺側ゴムクッションＬＲＣの端部と短辺側ゴムクッションＳＲＣの端部との接続部分にゴムクッションＲＣ´を並設して配置させた接続部Ｃを設けたことにより、隙間Ｇが閉塞されるので、異物の進入経路が遮断され、モールドフレームＭＬＤの内側への異物の進入を阻止することができる。これによって液晶表示パネルＰＮＬの表示面に異物が到達し難くなるので、液晶表示パネルＰＮＬの有効表示領域内に異物の付着がなくなり、表示品位の低下を防止することができる。

なお、前述した実施例において、裏面プレートＲＰＬの背面には、インバータ回路基板（電源基板）を収納した電源部ＰＣＢが設置されており、給電ケーブルＣＢＬ１、ＣＢＬ２の他端に有するコネクタＣＴがインバータ回路基板ＩＮＶに接続される。ここでは、インバータ回路基板ＩＮＶを隅部の２箇所に設けているが、この設置場所と個数は任意である。

また、前述した各実施例においては、枠状のモールドフレームの四隅の内、一隅の角部の構造について図示して説明したが、実際には残りの三隅の角部の接合部分でも同一構造で形成されている。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す展開斜視図である。 図１の裏面プレートの外部電極蛍光管が設置される面から見た上面図と側面図である。 図１のバックライトの外観を示す上面図と側面図である。 図１のバックライトの外観を示す斜視図である。 図１のモールドフレームの角部の構成を示す図であり、図５（ａ）は角部の組み合わせ斜視図、図５（ｂ）は平面図、図５（ｃ）は斜視図である。 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示すモールドフレームの角部の平面図である。 従来のバックライトの外観を示す平面図である。 従来のモールドフレームの角部の構成を示す図であり、図８（ａ）は角部の組み合わせ斜視図、図８（ｂ）は平面図である。

符号の説明

ＰＮＬ・・・液晶表示パネル、ＢＬ・・・バックライトＢＬ、ＲＰＬ・・・裏面プレート、ＭＬＤ・・・モールドフレーム、ＲＦＢ・・・反射シート、ＥＦＬ・・・外部電極蛍光管、ＴＭ・・・給電端子、ＳＥＰ・・・アンダーフレーム、ＳＭＬ・・・サイドモールドフレーム、ＳＰＣ・・・スペーサ、ＩＮＶ・・・インバータ回路基板、ＣＢＬ１・・・給電ケーブル、ＣＢＬ２・・・給電ケーブル、ＭＬＤ・・・モールドフレーム、ＳＭＤ・・・短辺側モールドフレーム、ＬＭＤ・・・長辺側モールドフレーム、ＤＦＢ・・・拡散板、ＯＣＳ・・・光学補償シート積層体、ＲＣ・・・ゴムクッション、ＬＲＣ・・・長辺側ゴムクッション、ＬＲＣ´・・・延在部、ＳＲＣ・・・短辺側ゴムクッション、ＲＣ´・・・ゴムクッション、Ｃ・・・接続部。

Claims (3)

1. 液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルの背面に設置されたバックライトと、前記液晶表示パネル及び前記バックライトを収納するモールドフレームとから構成された液晶表示装置であって、
   前記モールドフレームは、複数のフレーム部材が両端部で組み合わされて枠状に構成され、
   前記フレーム部材の組合せ部において、一方のフレーム部材の先端部が他方のフレーム部材の先端部上面に形成された凹部に重畳するように嵌合する嵌合部を有し、
   当該モールドフレームと前記液晶表示パネルとの間には少なくとも前記フレーム部材ごとに分割された４辺からなる枠状の弾性部材を有し、当該弾性部材は、前記フレーム部材ごとに、その一辺に沿ってフレーム部材の上面に接合され、
   前記弾性部材は、前記他方のフレーム部材の凹部に重畳する前記一方のフレーム部材の先端部上にも延設して配置され、且つ、前記フレーム部材の嵌合部において、前記一方のフレーム部材の先端部上にも延設配置された前記弾性部材の先端が、他方のフレーム部材の上面のうち前記凹部以外に接合された弾性部材の先端よりも延長して配置されることで、２辺の弾性部材がＴ字状に形成されることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記弾性部材は、樹脂シートであることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記弾性部材は、シリコンゴムシートであ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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