JP5275173B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は液晶表示装置に関し、特に、液晶表示パネルや光学シート類を保持し、別途設けられたバックライトに保持した該液晶表示パネルや該光学シート類を取り付け、取り外し可能な支持フレームを有する液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、対向する２枚の基板に液晶層を配置した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背面から光を照射するバックライトから構成される。特許文献１に示すように、液晶表示装置は、液晶表示パネルとバックライトとを上フレームや下フレームや支持部材となるモールドフレームを利用して一体的に組み込まれている。

他方、例えば放送業務などで用いられる放送用、業務用モニタなどにおいては、解像度、色再現性、コントラスト、輝度、コントラストの均一性等の点で高い表示品位が求められている。よって、放送用、業務用モニタなどにおいては、液晶表示パネルや光学シート類をモジュールとして組み立てた液晶表示装置とバックライト手段（光源）とを別々に形成し、両者を取り付け、取り外し可能に構成することが行われている。これにより、液晶表示装置（液晶表示パネルや光学シート類を組み立てたモジュール）とバックライト手段(光源)の一方に不具合が発生したり、部品や製品を交換する必要が生じたりした場合でも、一方のみを交換するだけで良く、交換や修理に係るコスト増加を抑制し、高品位の製品を維持することが可能となる。

特開２００７−１４０２７１号公報

しかしながら、液晶表示パネルを保持した液晶表示装置をバックライト手段に組み付ける際に、液晶表示パネルの周辺部に過度のストレス、外力が付加され、表示ムラが発生する原因となっていた。しかも、液晶表示装置側に、バックライト手段からの照明光を均一化するための光学シートを組み込む場合には、支持フレームを構成する部材が増加するため、液晶表示装置の組立やバックライト手段への組み付けに際し、より多様なストレス、外力が液晶表示パネルに印加される可能性が高くなる。

図１は、液晶表示装置の一例を示す断面図である。液晶表示パネルＬＣＰは、ガラスやプラスチックなどの透明材料で構成される２つの基板ＳＵＢを有している。該基板ＳＵＢには、表示画素に対応して、カラーフィルタ、画素電極、スイッチング素子となる薄膜トランジスタなどが形成されている。対向する２つの基板ＳＵＢの間には、液晶層が配置され、さらに各基板ＳＵＢの外側面には、偏光板ＰＯが設けられている。

液晶表示パネルＬＣＰの裏面側（本発明の液晶表示装置とは別体のバックライト手段(光源)側）には、拡散シートやプリズムシートなどから成る光学シートＯＳが配置され、バックライト手段の照明光を均一化や集光するために寄与している。そして、液晶表示パネルＬＣＰと光学シートＯＳを保持するため、金属製の上フレームＵＦＲや下フレームＳＦＲ、樹脂製のモールドフレームＭＦＲで支持フレームを構成している。

液晶表示パネルＬＣＰは、上フレームＵＦＲとモールドフレームＭＦＲとで挟持されている。また、光学シートＯＳは、モールドフレームＭＦＲと下フレームＳＦＲとで挟持されている。さらに、液晶表示パネルに過度のストレスを印加したり、液晶表示パネルを破損しないようにするため、液晶表示パネルの周辺部では、各フレームとの間にクッションテープＣＴなどが設けられている。なお、光学シートＯＳについても、各フレームとの間に必要に応じてクッションテープが配置される。

図１に示す液晶表示装置は、本発明の液晶表示装置とは別体のバックライト手段に取り付けて使用される。図２に示すように、バックライト手段ＢＬは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）や冷陰極管（ＣＣＦＬ）などの光源ＬＥＤをバックライト用フレームＢＦＲに収容して構成されている。また、光源ＬＥＤとフレームＢＦＲとの間には、必要に応じ反射部材などが配置されている。このようなバックライト手段ＢＬに液晶表示装置を組み込む際には、ネジＳＣを利用して、液晶表示装置の支持フレームをバックライト手段のフレームＢＦＲに結合固定される。

しかしながら、上述したように支持フレームは、単一の部材では無く、上フレームＵＦＲ、モールドフレームＭＦＲ、さらには下フレームＳＦＲなど複数の部材から構成されている。そして、各支持フレームを固定する際や、支持フレームをネジでバックライト手段ＢＬに固定した際には、図２に示すように、上フレームＵＦＲ、モールドフレームＭＦＲ、及び下フレームＳＦＲの各々にネジによる負荷がかかり、各フレームが変形すると共に、特に、液晶表示パネルＬＣＰの周辺部にも過度のストレスが印加されたり、液晶表示パネルを挟持する力が不均一になったりする原因となる。これらは、液晶表示パネルの表示ムラの原因であり、特に高品位な表示を提供するモニタとして液晶表示装置を使用するには、致命的な欠陥となる。

本発明の解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、液晶表示パネル及び光学シートを確実に保持することができると共に、液晶表示装置の組立やバックライト手段への組み付けに際し、液晶表示パネル等に過度のストレスが印加されるのを抑制し、表示ムラの少ない液晶表示装置を提供することである。

本発明の表示装置は、上述した課題を解決するため、以下のような特徴を有する。

（１） 対向する一対の基板間に液晶層を配置した液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面とは反対側の面に対向して配置された光学シートと、前記液晶表示パネルと前記光学シートとを保持する複数の部材で形成された支持フレームとを有する液晶表示装置において、前記支持フレームは、少なくとも上フレームと、前記上フレームの内側に配置されたモールドフレームと、前記モールドフレームの内側に配置された下フレームとで構成され、前記上フレームは、前記液晶表示パネルを覆うと共に前記液晶表示パネルの表示面を露出させ、前記モールドフレームは、枠状に形成されると共に、前記液晶表示パネルが配置される突出部を有し、前記液晶表示パネルは前記モールドフレームの前記突出部と前記上フレームとで狭持され、前記光学シートは、前記モールドフレームの前記突出部と前記下フレームとで狭持され、前記下フレームの側面には、前記上フレームの側面側に突出した絞り部が形成され、前記絞り部にはネジ孔が形成され、前記モールドフレームの側面には、前記絞り部が貫通する開口部が形成され、前記上フレームの側面には、前記ネジ孔及び前記開口部と対向し、且つ前記開口部よりも小さい小孔が形成され、前記上フレームと前記下フレームとは、前記小孔及び前記ネジ孔に挿入されたネジによって固定されていることを特徴とする。

（２） 上記（１）に記載の液晶表示装置において、前記下フレームの前記側面には、前記絞り部とは異なる位置に第１の孔を有し、前記モールドフレームの前記側面には、前記第１の孔と対向する位置に第２の孔を有し、前記上フレームの前記側面には、前記第２の孔と対向する位置に第３の孔を有し、前記第１の孔は、前記第２の孔及び前記第３の孔よりも小さいことを特徴とする。

（３） 上記（１）又は（２）に記載の液晶表示装置において、前記モールドフレームは樹脂で形成されていることを特徴とする。

（４） 上記（１）から（３）に記載の液晶表示装置において、前記上フレームと前記下フレームとは、金属で形成されていることを特徴とする。

（５） 対向する基板間に液晶層を配置した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルを保持すると共に、バックライト手段に取付可能な支持フレームとを有する液晶表示装置において、該液晶表示パネルの該バックライト手段側に配置される光学シートを有し、該支持フレームは、該液晶表示パネルを狭持する上フレームとモールドフレーム、並びに該光学シートを挟持する該モールドフレームと下フレームとから構成され、さらに、該上フレーム、該モールドフレーム及び該下フレームを相互に結合固定する第１固定手段と、該下フレームと該バックライト手段とのみを結合固定する第２固定手段とを別々に設けたことを特徴とする。

（６） 上記（５）に記載の液晶表示装置において、該第１固定手段は、該下フレームを該上フレーム側に突出させると共に、突出した部分に雌ネジとなるネジ孔を形成した固定用絞り部、該モールドフレームには該固定用絞り部が貫通する開口部、及び該上フレームに小孔を各々形成し、該固定用絞り部と該上フレームとを固定するため、該上フレームの該小孔から挿入され該ネジ孔と螺合するネジから構成されることを特徴とする。

（７） 上記（６）に記載の液晶表示装置において、該ネジの該ネジ孔に螺合した先端部は、該固定用絞り部が形成する内部空間から、該バックライト手段に接触する位置まで突出しないように構成されていることを特徴とする。

（８） 上記（５）に記載の液晶表示装置において、該第２固定手段は、ネジで該下フレームと該バックライト手段とを結合固定し、該上フレーム及び該モールドフレームには、該ネジのネジ頭が貫通可能な開口部が形成されていることを特徴とする。

（９） 上記（５）乃至（８）のいずれかに記載の液晶表示装置において、該下フレームと該バックライト手段との間、または、該下フレームと該上フレームや該モールドフレームとの間の位置合わせを行うため、該下フレームの下端部の一部に切り起こし部を設けることを特徴とする。

本発明によれば、液晶表示装置の支持フレームを構成する各部材を固定する第１固定手段と、液晶表示装置をバックライト手段に固定するための第２固定手段とを分け、特に、第２固定手段については、支持フレームを構成する下フレームのみをバックライト手段と結合固定するため、液晶表示装置の組立の際や、液晶表示装置をバックライト手段に組み込む際に、液晶表示パネル等に過度のストレスが付加されることがなく、液晶表示装置の表示ムラの発生を抑制することが可能となる。

液晶表示装置の概略を示す断面図である。 従来の液晶表示装置とバックライト手段との組立状態を説明する図である。 本発明の液晶表示装置に係る支持フレームなどの固定方法を説明する図である。 本発明の液晶表示装置に係る第１固定手段による固定状況を説明する図である。 本発明の液晶表示装置に係る第２固定手段による固定状況を説明する図である。

本発明に係る液晶表示装置について、以下に詳細に説明する。本発明は、図１に示すような、対向する基板ＳＵＢ間に液晶層を配置した液晶表示パネルＬＣＰと、該液晶表示パネルを保持すると共に、バックライト手段に取り付け、取り外し可能な支持フレームとを有する液晶表示装置について、好適に用いることが可能である。特に、該液晶表示パネルＬＣＰの該バックライト手段側に配置される光学シートＯＳを有する場合のように、支持フレームを、上フレームＵＦＲ、モールドフレームＭＦＲ、下フレームＳＦＲなど複数の部材から構成する際に、より好適に利用することが可能である。

図１に示すように、液晶表示パネルＬＣＰは上フレームＵＦＲとモールドフレームＭＦＲとにより狭持されている。また、光学シートＯＳは、モールドフレームＭＦＲと下フレームＳＦＲとにより狭持されている。さらに、クッションテープＣＴが、液晶表示パネルＬＣＰと上フレームＵＦＲ又はモールドフレームＭＦＲとの間に配置され、液晶表示パネルに過度のストレスを与えることなく、より確実に保持することを可能としている。

支持フレームを構成する各部材の材質は特に限定されないが、上フレームＵＦＲや下フレームＳＦＲと金属製とし、モールドフレームＭＦＲを樹脂製とすることが好ましい。例えば、液晶表示パネルＬＣＰや光学シートＯＳの細かな外形状に対応した枠形状を樹脂製モールドフレームＭＦＲで形成し、モールドフレームＭＦＲ内に液晶表示パネルＬＣＰなどを収容し、金属製の上フレームＵＦＲや下フレームＳＦＲで、液晶表示パネルＬＣＰなどをモールドフレームＭＦＲ側に押圧することで、より確実に液晶表示パネルなどを保持することが可能となる。

図３は、支持フレームを構成する上フレームＵＦＲ、モールドフレームＭＦＲ、下フレームＳＦＲの固定方法を説明する図であり、通常、これらの各フレームの側面は重ね合わせて配置されるため、各部品間のクリアランスが０．１ｍｍから０．５ｍｍ程度確保されている。このクリアランスは、図２に示すように、ネジ等で各フレームを結合固定すると容易に狭まり、各フレームの変形の原因ともなる。

本発明の液晶表示装置の主な特徴は、支持フレームを構成する上フレームＵＦＲ、モールドフレームＭＦＲ、下フレームＳＦＲについて、固定手段は、該上フレームＵＦＲ、該モールドフレームＭＦＲ及び該下フレームＳＦＲを相互に結合固定する第１固定手段と、該下フレームＳＦＲと該バックライト手段ＢＬとのみを結合固定する第２固定手段と、別々に設けたことである。

第１固定手段について、図３及び図４を用いて説明する。第１固定手段の一部を構成する下フレームＳＦＲには、下フレームＳＦＲの側壁の一部を上フレームＵＦＲ側に突出させると共に、突出した部分に雌ネジとなるネジ孔を形成した固定用絞り部Ｔ１が形成されている。また、第１固定手段の一部を構成するモールドフレームＭＦＲには、該固定用絞り部Ｔ１が貫通する開口部Ｈ３が形成されている。さらに、第１固定手段の一部を構成する上フレームＵＦＲには、小孔Ｈ１が形成されている。

図４に示すように、下フレームＳＦＲの固定用絞り部Ｔ１は、モールドフレームＭＦＲの開口部Ｈ３を貫通して、該モールドフレームＭＦＲを該下フレームＳＦＲに対して適切な位置に配置固定している。そして、該固定用絞り部Ｔ１と上フレームＵＦＲとが直接対向して配置され、ネジＳＣ１を上フレームＵＦＲの小孔Ｈ１から挿入し、固定用絞り部Ｔ１に形成したネジ孔と螺合させることで、下フレームＳＦＲと上フレームＵＦＲ、及び両者に挟まれたモールドフレームＭＦＲを結合固定することができる。

下フレームＳＦＲと上フレームＵＦＲとの結合部分には、固定用絞り部Ｔ１と上フレームＵＦＲとが直接対向しているため、他の部材が介在せず、両者間のクリアランスのみで、適切に配置することが可能となる。このため、従来のような複数のクリアランスにより、結合固定時に各部材が大きく変形することも無い。また、図１や図２に示すように、液晶表示パネルＬＣＰは、モールドフレームＭＦＲの突出部（液晶表示パネルＬＣＰの主面と平行な方向に突出した部分）に配置されている。上記第１固定手段は、上述の通り、下フレームＳＦＲと上フレームＵＦＲとを、モールドフレームＭＦＲを介在させずに固定しているので、モールドフレームＭＦＲの変形やモールドフレームＭＦＲにかかるストレス、外力を、従来の固定方法と比べて、大幅に低減できる。従って、モールドフレームＭＦＲの突出部に配置されている液晶表示パネルＬＣＰにかかるストレス、外力も大幅に低減でき、表示ムラを防止することができる。

図４に示すように、ネジＳＣ１の先端部は、固定用絞り部Ｔ１のネジ孔に螺合し、一部が下フレームＳＦＲの内側に突出する可能性がある。この場合には、ネジの突出量は、固定用絞り部Ｔ１が形成する内部空間内にネジＳＣ１の先端部が収まるよう設定され、下フレームＳＦＲの内側に配置されるバックライト手段にネジＳＣ１の先端部が接触する位置まで突出しないよう構成することが好ましい。そして、この構成により、液晶表示装置をバックライト手段に組み付ける際に、バックライト手段のフレームＢＦＲがネジＳＣ１の先端部と干渉することが防止される。

次に、第２固定手段について、図３及び図５を用いて説明する。第２固定手段は、ネジＳＣ２で下フレームＳＦＲとバックライト手段ＢＬのフレームＢＦＲとを結合固定している。下フレームＳＦＲには、ネジＳＣ２が挿入される小孔Ｈ５が形成されている。ネジＳＣ２で固定する位置は、下フレームの側面であればどの位置でも良いが、下フレームの下端部付近や上フレームやモールドフレームから外れている位置よりは、下フレーム、モールドフレーム及び上フレームが互いに重なり合っている側面部分で、バックライト手段に支持フレームを固定する方が良い。これは、支持フレームを構成する部材が重なり合っている部分に固定位置を配置することで、液晶表示装置全体をより一体的にバックライト手段に固定でき、液晶表示装置全体の耐衝撃性や耐振動性を向上させることが可能となる。

このため、本発明の液晶表示装置では、第２固定手段として、上フレームＵＦＲ及びモールドフレームＭＦＲには、ネジＳＣ２のネジ頭が貫通可能な開口部Ｈ２，Ｈ４を形成している。しかも、これらの開口部により、ネジＳＣ２で上フレームやモールドフレームが結合固定されないため、これらの部材の変形が抑制され、液晶表示パネルなどに過度なストレス、外力が印加されることがない。

さらに、本発明の液晶表示装置においては、図３及び図５に示すように、下フレームＳＦＲとバックライト手段ＢＬとの間の位置合わせや、下フレームＳＦＲと上フレームＵＦＲやモールドフレームＭＦＲとの間の位置合わせを容易に行うため、下フレームＳＦＲの下端部の一部に切り起こし部Ｂ１を設けても良い。

下フレームＳＦＲとバックライト手段ＢＬとの間の位置合わせにおいては、バックライト手段ＢＬのフレームＢＦＲにも、同様に切り起こし部Ｂ２を形成し、下フレームの切り起こし部Ｂ１と突き合わせて両者の位置決めを行うことができる。

また、下フレームＳＦＲと上フレームＵＦＲやモールドフレームＭＦＲとの間の位置合わせにおいては、上フレームやモールドフレームの下端部を切り起こし部Ｂ１に突き合わせて、これらの部材間の位置決めを行うことも可能である。

以上のように、本発明によれば、液晶表示パネル及び光学シートを確実に保持することができると共に、液晶表示装置の組立の際や、バックライト手段への組み付けに際し、液晶表示パネル等に過度のストレス、外力が印加されるのを抑制し、表示ムラの少ない液晶表示装置を提供することが可能となる。

Ｂ１〜２ 切り起こし部
ＢＦＲ バックライト用フレーム
ＢＬ バックライト手段
ＣＴ クッションテープ
ＬＣＰ 液晶表示パネル
ＬＥＤ 光源
ＭＦＲ モールドフレーム
ＯＳ 光学シート
ＰＯ 偏光板
ＳＣ，ＳＣ１〜２ ネジ
ＳＦＲ 下フレーム
ＳＵＢ 基板
Ｔ１ 固定用絞り部
ＵＦＲ 上フレーム

Claims (10)

1. 対向する一対の基板間に液晶層を配置した液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの表示面とは反対側の面に対向して配置された光学シートと、前記液晶表示パネルと前記光学シートとを保持する複数の部材で形成された支持フレームとを有する液晶表示装置において、
   前記支持フレームは、少なくとも上フレームと、前記上フレームの内側に配置されたモールドフレームと、前記モールドフレームの内側に配置された下フレームとで構成され、
   前記上フレームは、前記液晶表示パネルを覆うと共に前記液晶表示パネルの表示面を露出させ、
   前記モールドフレームは、枠状に形成されると共に、前記液晶表示パネルが配置される突出部を有し、
   前記液晶表示パネルは前記モールドフレームの前記突出部と前記上フレームとで狭持され、
   前記光学シートは、前記モールドフレームの前記突出部と前記下フレームとで狭持され、
   前記上フレームは第１の側面を有し、前記モールドフレームは第２の側面を有し、前記下フレームは第３の側面を有し、
   前記第１の側面と前記第２の側面と前記第３の側面とは、外側から前記第１の側面、前記第２の側面、前記第３の側面の順に配置され、
   前記第３の側面には、前記第１の側面側に突出した絞り部が形成され、
   前記絞り部にはネジ孔が形成され、
   前記第２の側面には、前記絞り部が貫通する開口部が形成され、
   前記第１の側面には、前記ネジ孔及び前記開口部と対向し、且つ前記開口部よりも小さい小孔が形成され、
   前記上フレームと前記下フレームとは、前記小孔及び前記ネジ孔に挿入されたネジによって固定されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
   前記下フレームの前記側面には、前記絞り部とは異なる位置に第１の孔を有し、
   前記モールドフレームの前記側面には、前記第１の孔と対向する位置に第２の孔を有し、
   前記上フレームの前記側面には、前記第２の孔と対向する位置に第３の孔を有し、
   前記第１の孔は、前記第２の孔及び前記第３の孔よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の液晶表示装置において、
   前記モールドフレームは樹脂で形成されている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に記載の液晶表示装置において、
   前記上フレームと前記下フレームとは、金属で形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
5. 請求項１乃至請求項４に記載の液晶表示装置において、
   前記絞り部は、前記開口部から露出した第４の側面を有し、
   前記第４の側面は、前記第１の側面と直接対向していることを特徴とする液晶表示装置。
6. 対向する基板間に液晶層を配置した液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの表示面とは反対側の面に対向して配置された光学シートと、該液晶表示パネルと該光学シートとを保持すると共に、バックライト手段に取付可能な複数の部材で形成された支持フレームとを有する液晶表示装置において、
   前記支持フレームは、少なくとも上フレームと、前記上フレームの内側に配置されたモールドフレームと、前記モールドフレームの内側に配置された下フレームとで構成され、
   前記上フレームは、前記液晶表示パネルを覆うと共に前記液晶表示パネルの表示面を露出させ、
   前記モールドフレームは、枠状に形成されると共に、前記液晶表示パネルが配置される突出部を有し、
   前記液晶表示パネルは前記モールドフレームの前記突出部と前記上フレームとで狭持され、
   前記光学シートは、前記モールドフレームの前記突出部と前記下フレームとで狭持され、
   前記上フレームは第１の側面を有し、前記モールドフレームは第２の側面を有し、前記下フレームは第３の側面を有し、
   前記第１の側面と前記第２の側面と前記第３の側面とは、外側から前記第１の側面、前記第２の側面、前記第３の側面の順に配置され、
   さらに、該上フレーム、該モールドフレーム及び該下フレームを相互に結合固定する第１固定手段と、該下フレームと該バックライト手段とのみを結合固定する第２固定手段とを別々に設け、
   前記第１固定手段は、
   前記第３の側面に形成された、前記第１の側面側に突出し且つネジ孔を有する絞り部を前記第２の側面に形成された開口部に貫通させ、
   前記第１の側面に形成された、前記開口部と対向し且つ前記開口部よりも小さい小孔を前記ネジ孔と対向させ、
   前記小孔及び前記ネジ孔にネジを挿入する固定手段であることを特徴とする液晶表示装置。
7. 請求項６に記載の液晶表示装置において、該ネジの該ネジ孔に螺合した先端部は、該絞り部が形成する内部空間から、該バックライト手段に接触する位置まで突出しないように構成されていることを特徴とする液晶表示装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載の液晶表示装置において、該第２固定手段は、ネジで該下フレームと該バックライト手段とを結合固定し、該上フレーム及び該モールドフレームには、該ネジのネジ頭が貫通可能な開口部が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
9. 請求項６乃至８のいずれかに記載の液晶表示装置において、該下フレームと該バックライト手段との間、または、該下フレームと該上フレームや該モールドフレームとの間の位置合わせを行うため、該下フレームの下端部の一部に切り起こし部を設けることを特徴とする液晶表示装置。
10. 請求項６乃至請求項９に記載の液晶表示装置において、
    前記絞り部は、前記開口部から露出した第４の側面を有し、
    前記第４の側面は、前記第１の側面と直接対向していることを特徴とする液晶表示装置。

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