JP5259234B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

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高輝度化や、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蛍光管あるいは発光ダイオード等の複数の光源と、これら光源を収納するフレームを備えて構成されている。

この場合において、前記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、前記光源から発生する熱を放熱させることにより、前記光源の特性が劣化してしまうのを回避させることができる。また、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ており、前記放熱によって前記半導体装置の特性が劣化してしまうのを回避させることができる。

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、このような構成において、液晶表示装置が大型化するにつれ、バックライトも大型化するため、上述した構成の放熱手段のみでは、充分な放熱効果が得られないということが指摘されるに至った。

本発明の目的は、放熱効果のさらに優れた液晶表示装置を提供することにある。

液晶表示装置は、それが大型である場合、水平面に対して立てて用いられるのが通常である。本発明は、このような構成に基づいて放熱効果の優れた液晶表示装置を得ようとするものである。

本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。

（１）水平面に対して立てて用いられる液晶表示装置であって、
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光源と、これら光源を収容するフレームとを備え、
前記フレームの前記光源とは反対側の面に、当該面に間隙を有して対向配置させた壁材が取り付けられ、
液晶表示装置を水平面に対して立てた状態で、前記壁材のフレームとの間隙は、上方において小さく、下方において大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。

（２）（１）において、前記フレームと前記壁材の前記間隙は、１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下である構成としてもよい。

（３）（１）において、前記フレームと前記壁材の前記間隙は、１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下である構成としてもよい。

（４）（１）において、前記フレームの前記光源側に放熱板が配置され、この放熱板には前記フレームに形成された孔を通して前記壁材側に突出された放熱フィンが取り付けられている構成としてもよい。

（５）（１）において、前記フレームの前記光源とは反対側の面に、回路基板が搭載され、この回路基板を回避して前記壁材が取り付けられている構成としてもよい。

（６）（１）において、前記回路基板は、前記フレームの前記面と間隙を有して対向配置されている構成としてもよい。

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。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。

本発明による液晶表示装置によれば、放熱効果のさらに優れたものを得ることができる。

本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。

本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。

〈実施例１〉
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り、液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬの分解斜視図を示している。なお、これら液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬは、後述するように、上フレーム（図１において符号ＵＦで示す）、中フレーム（図１において符号ＭＦで示す）、および下フレーム（図１において符号ＤＦで示す）によってモジュール化されるが、図２（ａ）において、これら上フレーム、中フレーム、および下フレームの図示は省略している。

図２（ａ）において、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の間に液晶が挟持されて構成されている。

前記基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のそれぞれの液晶側の面には、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光源ＣＬを収容する下フレームＤＦを備える。

この下フレームＤＦはたとえばアルミニウ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、図示されていないが、前記下フレームＤＦの液晶表示パネルＰＮＬ側であって前記光源ＣＬの背部に反射シートが配置され、この反射シートによって、前記光源ＣＬからの光を液晶表示パネルＰＮＬ側へ指向させている。

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（ａ）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の図中の上下方向に対応している。

図１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、前記液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、およびバックライトＢＬを、前記上フレームＵＦ、中フレームＭＦ、および下フレームＤＦを用いてモジュール化した場合の断面を示している。図１（ａ）は、図２（ａ）のI（ａ）−I（ａ）線に相当する箇所の断面を示し、図１（ｂ）は、図２（ｂ）のI（ｂ）−I（ｂ）線に相当する箇所の断面を示している。

図１（ａ）、（ｂ）において、たとえば、中フレームＭＦは液晶表示パネルＰＮＬを載置させ、上フレームＵＦは、前記液晶表示パネルＰＮＬを中フレームＭＦ側に押圧させるとともに、光学シートＯＳを挟持させて下フレームＤＦを係止させるようになっている。前記上フレームＵＦは開口ＯＨが形成され、液晶表示パネルＰＮＬの前記液晶表示領域ＡＲを露出させるようになっている。

そして、下フレームＤＦの裏面（光源ＣＬと反対側の面）には、該裏面と対向し該裏面から１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下の間隙を有して壁材ＷＬが配置されている。この壁材ＷＬは、下フレームＤＦのたとえば四隅にそれぞれ配置される支持材ＳＰによって該下フレームＤＦに支持されている。

前記壁材ＷＬは下フレームＤＦとの間に空気の対流を形成するための通路を構成するようになっている。すなわち、液晶表示装置を立てて用いた場合の断面図（図１（ｂ））に示すように、下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間に、たとえば図中矢印方向に空気の対流が形成され、下フレームＤＦに発生する熱を該対流によって放熱できるようになっている。

ここで、前記下フレームＤＦと壁材ＷＬの間隙を１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下の値に設定した理由を説明する。図３は、上記構成において、下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間の間隙を変化させた場合の前記下フレームＤＦの温度を示したグラフである。該グラフの横軸は下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間の間隙ｄ（ｍｍ）を示し、縦軸は該下フレームＤＦの温度（℃）を示している。なお、同図の特性は、下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間に空気の対流が生じていることを前提としている。図３において、まず、下フレームＤＦに対して壁材ＭＬが当接されている場合（０ｍｍ）、該下フレームＤＦは最も高い温度となる。そして、壁材ＷＬが、フレームＤＦに対して離間され、その間隙ｄが１０ｍｍを経て、１５ｍｍと３０ｍｍのほぼ中間の位置になるまで、下フレームＤＦの温度は下がり続ける。さらに、壁材ＷＬが、フレームＤＦに対してさらに離間され、その間隙ｄが４０ｍｍ以上となった場合、間隙ｄが１０ｍｍであった場合の温度を維持するようになる。したがって、このグラフから明らかとなるように、下フレームＤＦと壁材ＭＬとの間隙ｄを１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下とすることによって、下フレームＤＦを冷却することができる。また、下フレームＤＦと壁材ＭＬとの間隙ｄを１５ｍ以上、３０ｍｍ以下とすることによって、下フレームＤＦを充分に冷却することができる。

〈実施例２〉
図４は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。この実施例では、前記下フレームＤＦの前記光源ＣＬ側に放熱板（図４において符号ＥＨＢで示す）が配置され、この放熱板ＥＨＢには前記下フレームＤＦに形成された孔（図４において符号ＨＬで示す）を通して前記壁材ＷＬ側に突出された放熱フィンＥＨＦが取り付けられるようになっている。

図４（ａ）は、前記放熱板ＥＨＢの平面図を示し、該放熱板ＥＨＢの全域に散在されて配置される放熱フィンＥＨＦがたとえばプレス加工によって形成されている。前記放熱フィンＥＨＦは図面の手前側に起立されて構成され、これによって、放熱板ＥＨＢには該放熱フィンＥＨＦに隣接して孔ＯＰＳが形成された状態となっている。

図４（ｂ）は、液晶表示装置の断面図（図１（ｂ）に対応する）を示し、前記下フレームＤＦの前記光源ＣＬ側に放熱板ＥＨＢが配置されている。前記光源ＣＬは前記放熱板ＥＨＢに対し液晶表示パネルＰＮＬ側に配置されている。前記放熱板ＥＨＢの放熱フィンＥＨＦは前記光源ＣＬと反対側の面に形成され、該放熱フィンＥＨＦは、下フレームＤＦに形成された孔ＨＬを通して前記壁材ＷＬ側に突出されている。

このように構成された液晶表示装置は、前記放熱板ＥＨＢ、放熱フィンＥＨＦを通して、下フレームＤＦの光源ＣＬ側の熱を下フレームＤＦの裏面に導き、さらに該下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間に生じる空気の対流によって、熱を逃すようになっている。このため、放熱効果を大幅に向上させることができる。

〈実施例３〉
図５は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。この実施例では、下フレームＤＦの裏面の一部に、たとえば、前記光源ＣＬに電源を供給するための電源回路等の回路基板ＣＣＢが搭載されている場合を示している。なお、回路基板ＣＣＢの電子部品は、図示していないが、該回路基板ＣＣＢのいずれの面に形成されていてもよい。このため、下フレームＤＦの裏面に対向して配置される壁材ＷＬは、前記回路基板ＣＣＢの配置箇所をたとえば孔あるいは切り欠き等によって回避して形成されている。この場合、前記回路基板ＣＣＢは、その面が壁材ＷＬの面とほぼ面一となるように、支持材ＳＰ'を介して取り付けられている。これにより、前記回路基板ＣＣＢを壁材ＷＬと同様の機能をもたせ、該回路基板ＣＣＢの下方において対流を起こさせるようにしている。すなわち、前記下フレームＤＦと前記回路基板ＣＣＢとの間隙は１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下（望ましくは１５ｍ以上、３０ｍｍ以下）に設定されている。

〈実施例４〉
図６は、本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す説明図である。この実施例では、下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間の間隙において、上方の間隙Ｗｕと下方の間隙Ｗｄに差をもたせ、上方の間隙Ｗｕを下方の間隙Ｗｄよりも小さく設定している。たとえば、上方の間隙Ｗｕを１５ｍｍ、下方の間隙Ｗｄを３０ｍｍに設定している。通常は上方において温度が高く、この部分において下フレームＤＦと壁材ＷＬとの間の間隙を狭くすることにより、対流の速度が大きくなり、放熱効果が向上するようになるからである。なお、このように上方の間隙Ｗｕと下方の間隙Ｗｄに差をもたせることがあっても、それぞれの間隙Ｗｕ、間隙Ｗｄは、１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下（望ましくは１５ｍ以上、３０ｍｍ以下）に設定するのが望ましい。

上述した実施例では、バックライトの光源ＣＬとして蛍光管を示したものであるが、これに限定されず、たとえば発光ダイオード等であってもよいことはもちろんである。

以上、実施例を用いて本発明を説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す断面図である。 本発明による液晶表示装置の一実施例を示す分解斜視図と外観図である。 本発明による液晶表示装置に用いられる壁材の下フレームとの間隙に対する放熱の効果を示すグラフである。 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。 本発明による液晶表示装置の他の実施例を示す断面図である。

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……光源、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、ＥＨＢ……放熱板、ＯＰＥ……孔、ＥＨＦ……放熱フィン、ＷＬ……壁材、ＳＰ、ＳＰ'……支持材、ＣＣＢ……回路基板。

Claims (6)

1. 水平面に対して立てて用いられる液晶表示装置であって、
   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光源と、これら光源を収容するフレームとを備え、
   前記フレームの前記光源とは反対側の面に、当該面に間隙を有して対向配置させた壁材が取り付けられ、
   液晶表示装置を水平面に対して立てた状態で、前記壁材のフレームとの間隙は、上方において小さく、下方において大きくなっていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記フレームと前記壁材の前記間隙は、１０ｍｍ以上、４０ｍｍ以下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. 前記フレームと前記壁材の前記間隙は、１５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記フレームの前記光源側に放熱板が配置され、この放熱板には前記フレームに形成された孔を通して前記壁材側に突出された放熱フィンが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記フレームの前記光源とは反対側の面に、回路基板が搭載され、この回路基板を回避して前記壁材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
6. 前記回路基板は、前記フレームの前記面と間隙を有して対向配置されていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。

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