JP5506466B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、画像や文字などの情報を表示する表示パネルを備えた表示装置および電子機器に関し、特に、高い環境温度下で使用されても、表示パネルでの表示情報の乱れや表示パネルの破損等が生じにくい構造を有した表示装置、および、この表示装置を表示部として用いた電子機器に関する。

近年、画像や文字などの情報を表示する平板型の表示素子として、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機または無機のＥＬ（Electro Luminescence）パネル、ＦＥＤ（Field Emission Display）パネルなどの各種の表示パネルが開発されている。

これらの各種表示パネルは、通常、情報を表示する表示パネル本体と、これを駆動する駆動回路とが一体的に構成されたパネルモジュールとして取り扱われ、このパネルモジュールに所定の電源と駆動信号が入力されることで、所定の情報表示を行うことができるようになっている。なお、表示パネルが液晶パネルの場合には、自ら発光しない液晶パネルで情報を表示するために必要な照射光を射出するバックライトが、パネルモジュールに組み込まれる。

これら表示パネルを用いた表示装置は、コンピュータディスプレイやＴＶ受像器などの据え置き型のディスプレイ装置として用いられるとともに、その薄型軽量であるという特長を活かして、ノート型パソコンやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、携帯用ＤＶＤプレーヤーや電子辞書、ゲーム機や携帯電話などのポータブル機器のディスプレイとして多用されている。また、薄型軽量であるという特性から、カーナビゲーションシステムのディスプレイなどとして、車載（モバイル）用途としても多用されている。

ここで、表示パネルは一般にガラス製であり、高い環境温度下に置かれた状態で画像表示を行うとガラスに熱膨張が生じて、パネルモジュールが固着された表示装置の外形枠となる筐体との熱膨張率差によって外部からのストレスが加わる。このストレスが一定以上となると表示パネルに変形が生じ、画像表示のために精密に設計された画素の微細構造が変化し、表示画像の乱れとなって現れる。また、さらに大きな外力が加わった場合、モバイルユースなど外部からの振動が加わりやすい条件では、表示パネル自体が破損したりする恐れもある。

このため、パネルモジュールを筐体内に組み込む際には、外力が加わりにくい保持構造とするとともに、パネルモジュールの外郭部材であるモジュール構体を熱膨張率の高いアルミなどの金属性として、画像表示時のパネルの発熱を迅速に放熱してパネル温度が高くなりすぎないように設計されている。

たとえば、表示パネルとしてのＰＤＰパネルを保持し放熱を促す構造として、表示装置の外形枠であるリアケースに固着され、表示パネルが配置される側に複数の凸部を設けた第１の金属シャーシと、第１の金属シャーシの凸部の先端に接するようにパネル背面の全面と接触させた平板状の第２の金属シャーシとを用いる方法が知られている（特許文献１参照）。

特開２００１−３４５５８６号公報

上記特許文献に記載の技術は、表示パネルを固着するシャーシとして用いられる金属板の厚さを必要以上に厚くすることなく、表示パネルからの放熱を図ることができるものである。しかし、上記従来の構成では、第２のシャーシが表示パネルの背面全体と接触しているため、表示装置全体が炎天下の車内などの極めて高い環境温度下に置かれてパネルが熱膨張した場合に、パネルが変形して、表示画像に乱れが生じることやパネルが破損してしまうことを効果的に防止できる構造とはいなかった。

本発明はこのような従来技術の課題を解決するものであり、表示パネルが高い環境温度下で熱膨張しても、表示パネルが変形して表示画像に乱れが生じることや表示パネルが破損することを防止できる表示装置、さらに、この表示装置を表示部として備えた電子機器を得ることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルを収容するモジュール構体とを有し、前記表示パネルは液晶パネルであり、前記液晶パネルとバックライトユニットとが、前記モジュール構体に収容され、前記バックライトユニットは、光源と、導光板と、前記導光板の背面側に配置された反射シートとを備え、前記モジュール構体が前記液晶パネルと前記バックライトユニットとを包み込む形状に成型された金属部材からなり、かつ、前記モジュール構体の底面部は、その周辺部が全周にわたって前記バックライトユニットの背面側に当接すると共に、前記底面部中央に背面側に向かって突出した突出部が形成され、前記反射シートと前記突出部との間が中空となっていることを特徴とする。

また、本発明の電子機器は、表示部として本発明のいずれかの表示装置を備えたことを特徴とする。

本発明の表示装置は、表示パネルを収容するモジュール構体が、熱伝導性の高い金属部材からなり、かつ、その底面部中央に背面側に向かって突出した突出部が形成されているため、モジュール構体による表示パネルからの発熱の放熱効率と表示パネルを保持する保持力の強度が向上して、表示パネルに不所望な外力が加わることを防止することができる。このため、表示画像の乱れや表示パネルの破損などを回避することができる。

また、本発明の電子機器は、高い環境温度下におかれても表示画像が乱れない、信頼性の高い電子機器を得ることかできる。

本発明の実施形態にかかるノートパソコンの全体構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態にかかるノートパソコンのパネルモジュールの形状を示す斜視図である。 本発明の実施形態にかかるノートパソコンのパネルモジュールの形状を示す断面構成図である。

本発明の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルを収容するモジュール構体とを有し、前記モジュール構体が金属部材からなり、かつ、前記モジュール構体の底面部中央に背面側に向かって突出した突出部が形成されている。

このようにすることで、モジュール構体による表示パネルからの発熱の放熱効果を高め、かつ、モジュール構体の底面部中央に形成された突出部によりモジュール構体自体の強度を向上させることができる。このため、熱膨張による表示パネルの変形を防止し、画像表示の乱れやパネルが破損されることのない表示装置を得ることができる。

上記本発明にかかる表示装置では、前記表示パネルが液晶パネルであり、前記液晶パネルとバックライトユニットとが、前記モジュール構体に収容されているようにすることができる。このようにすることで、表示パネルの背面に配置され樹脂製部材からなるために熱変形を起こしやすいバックライトの変形を防止することができ、バックライトからの照射光の輝度分布が不均一になって表示画像が乱れることを防止することができる。

また、前記バックライトユニットが、光源と、導光板と、前記導光板の背面側に配置された反射シートとを備えていることが好ましい。このようにすることで、バックライトユニットとして熱膨張しやすく、外部からのストレスによる変形の影響を受けやすい反射シートを有する場合でも、輝度分布の乱れが生じにくい表示装置として、表示画像の乱れを防止することができる。

また、本発明の電子機器は、表示部として本発明のいずれかの表示装置を備えている。

このようにすることで、高い環境温度の下に置かれた場合でも、表示部での表示画像の乱れや表示パネルの破損などが生じにくい、信頼性の高い電子機器を得ることができる。

以下、本発明にかかる表示装置および電子機器の実施形態として、表示パネルとして透過型の液晶パネルを備えた表示装置を、表示部として用いた電子機器であるノートパソコンを例示して説明する。

図１は、本実施形態のノートパソコンの外観を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施形態のノートパソコン１００は、表示装置である表示部１と本体部２とから構成されていて、表示部１は内蔵するパネルモジュール４における一つの側縁部、すなわち、図１の場合には表示領域下側の側縁部の両側に設けられたヒンジ機構３によって本体部２に回動可能に取り付けられている。このため、ノートパソコン１００を使用しない時には、表示部１が本体部２の蓋部となり、表示部の画像表示面と本体部表面とが同時に保護されるようになる。

表示部１内に配置されたパネルモジュール４は、図１では、液晶パネルの画像表示面のみが見えている。

本体部２の表面には、ノートパソコンとしての通常の構成として、キーボードやタッチパッド、ディスクドライブ装置の蓋部などが設けられている。また、本体部２の内部には、ＣＰＵやメモリなどの回路構成や、充電式電池、各種ドライブ装置などが収納されている。これら、本体部２の構成は、従来周知のノートパソコンの構成をそのまま適用できるものであることから、その詳細の説明は省略する。

図２は、本実施形態のノートパソコン１００の表示部１内に収容されている、表示パネルである液晶パネルを収容したパネルモジュール４を、その背面側から見た図である。また、図３は、パネルモジュール４の断面構成を示した図である。なお、図３は、図２におけるＡ−Ａ’矢示線部分の断面構成を示したものである。

本実施形態のノートパソコン１００のパネルモジュール４は、内部に表示パネルである液晶パネル１５とバックライトユニット１６とを収容するモジュール構体１１を有している。

モジュール構体１１は、熱伝導性の高い金属として、例えばアルミ製であり、アルミの板厚は一例として０．３〜０．５ｍｍである。図２および図３に示すように、モジュール構体１１の底面部、すなわち、バックライトユニット１６の背面側を覆う部分の中央部は、絞り加工によって背面側に向かって突出する突出部１２が形成されている。このように、モジュール構体１１の底面部に、絞り加工などにより形成された突出部１２を設けることで、底面部が単一の平板状である場合と比較してモジュール構体１１の強度を向上させることができる。

なお、本実施形態のノートパソコン１００では、ポータブルユースとして用いられること考慮して、モジュール構体１１の軽量化を図るためにモジュール構体１１の突出部１２に複数の開口１３が形成されている。このように、モジュール構体１１に突出部１２を設けることで構造的に一定の強度が得られた場合には、モジュール構体１１の強度を損なわず、また、放熱板としての所望の放熱機能を確保できる範囲内に限って、モジュール構体１１の底面部に開口１３を設けて、モジュール構体１１の軽量化を図ることもできる。

本実施形態のノートパソコン１００では、ノートパソコン１００使用時に表示部１を開けた状態で下側に位置する、モジュール構体１１の底面部の一つの辺に近い端部近傍には、液晶パネル１５やバックライトユニット１６を駆動するための駆動回路が搭載された回路基板１４が配置されている。この回路基板１４は、図示しないフレキシブルプリント基板によって液晶パネル１５のパネル端部に形成された図示しない電極部と接続されている。

図３に示すように、本実施形態のノートパソコン１００のパネルモジュール４では、液晶パネル１５の背面に、液晶パネル１５で画像表示を行うために必要な透過光を照射するバックライト１６を備えている。

本実施形態のノートパソコン１００に用いられる液晶パネル１５の具体的な構成としては、各表示画素にスイッチング素子が形成されたいわゆるアクティブマトリクス方式をはじめ、単純マトリクス方式など他の駆動方式のものを採用することができる。また、電圧の印加方法も、対向する２枚のパネル間に所定の電位を印加する垂直配向方式と、パネルの面方向に電圧を印加する横電界方式との、いずれの方式をも採用することができる。さらに、表示画素の配列も何らの制限もなく、カラー表示とすることも単色表示とすることも可能である。また、液晶パネル１５の両外面には、図示しない一対の偏光板が配置されていることは言うまでもない。このように、本実施形態のノートパソコン１００の表示パネルとしては、従来周知の透過型液晶パネルをそのまま用いることができるためその詳細の説明は省略する。

バックライトユニット１６は、より薄型の構成とすることができるいわゆるエッジライト方式（サイドライト方式と称されることもある）が採用されている。このエッジライト方式のバックライトユニット１６は、液晶パネル１５の画像表示面に対応した形状の樹脂製の導光板１７に対し、その側方から光源１８であるＬＥＤ（発光ダイオード）からの照射光を入射し、液晶パネル１５の画像表示領域で均一な照射光が射出されるように構成されたものである。

導光板１７の背面には、導光板１７を伝搬する光が導光板１７から背面側に出てしまうことを防止するための樹脂製の反射シート１９が配置されている。反射シート１９には、導光板１７から液晶パネル１５側に照射される光の輝度分布を均一化してかつ輝度を向上させるために、微細な凹凸形状や明暗のパターンが施されている。なお、このバックライトユニット１６の詳細の構成は現在周知のものであり、また、本実施形態のノートパソコン１００のバックライトユニット１６として、上記したエッジライト方式に限らず、周知の他の構成を採用することができるため、その詳細の説明は省略する。また、バックライトユニット１６に用いられる光源１８も、上記したＬＥＤ以外に、冷陰極蛍光管もしくは熱陰極蛍光管などの各種光源を使用することができる。

モジュール構体１１は、アルミ製の基本的に有底枠状の構成部材であり、液晶パネル１５と光源１８であるＬＥＤを含むバックライトユニット１６全体を包み込むような形状に成型されている。なお、図２を用いて既に説明したように、本実施形態のノートパソコン１００のパネルモジュール４に使用されているモジュール構体１１には、その底面に背面側に突出した突出部１２が設けられており、パネルモジュール４の軽量化を図ることを目的としてその底面部に複数の開口１３が形成されている。

本実施形態のノートパソコン１００における、モジュール構体１１の底面部である背面側の面に形成された突出部１２の高さ、すなわち、バックライトユニット１６の背面側に配置された反射シート１９とモジュール構体１１の内側表面との間隔ｈは、たとえば液晶パネル１５の表示領域の大きさが１４〜１７インチクラスで３〜４ｍｍとなっている。

このように、バックライトユニット１６の背面側とこれを収容するモジュール構体１１の底面部内表面との間に所定の間隔ｈがあることで、熱膨張時に液晶パネル１５が湾曲しても、バックライトユニット１６が液晶パネル１５とモジュール構体１１との間に挟まれて、バックライトユニット１６，特に、反射シート１９がモジュール構体１１の底面部に押しつけられることが無くなる。このため、反射シート１９の表面に形成された凹凸パターンが押しつぶされるなどして、バックライトユニット１６からの照射光の輝度分布が乱れてしまうことを防止することができる。

すなわち、本実施形態のノートパソコン１００では、バックライトユニット１６は基本的に樹脂部材から構成されている。そのため、バックライトユニット１６の外郭部材となるモジュール１１の底面部に、背面側に突出する突出部１２を設けてその強度を向上させることで、熱変形に弱くまた外部からのストレスによる影響を受けやすいバックライトユニット１６を強度的に保護することができる。また、バックライトユニット１６を構成する導光板１７や、その背面側に配置される反射シート１９が変形しても、モジュール構体１１の背面側への突起部１２がいわゆる逃げとなって、導光板１７や反射シート１９が変形して、液晶パネル１５への照射光の輝度分布が乱れてしまうことを防止できる。このため、高い環境温度下において受ける熱の影響を回避することができ、表示パネルである液晶パネル１５自体が熱膨張の影響を受けてその表示画像品位が低下する場合のみならず、バックライト装置１６からの照射光が不均一となって生じる表示画像の品位低下をも、効果的に防止することができる。

以上、本発明にかかる表示装置の実施形態として、表示パネルとして透過型の液晶パネルを備えた表示装置を、ノートパソコンの表示部として用いられる場合について説明したが、これはあくまで例示に過ぎず、本発明の適用対象を上記実施形態に限定するものではない。

本発明の表示装置に用いられる表示パネルとしては、透過型の液晶パネルに限られず、半透過型や反射型の液晶パネル、ＰＤＰパネル、ＥＬパネル、ＦＥＤパネルなどの各種の表示パネルを用いることができる。なお、反射型の液晶パネルや、他のいわゆる自発光タイプの表示パネルを用いる場合には、パネルモジュールとしてバックライト装置が不要となることは言うまでもない。

また、表示装置としての用途についても、ノートパソコンの蓋部となる表示部として用いられる場合に限られず、ＰＤＡや携帯用ＤＶＤプレーヤー、電子辞書、ゲーム機、携帯電話などの各種ポータブル機器の表示部として、また、モバイルユースの各種機器のディスプレイとしても利用することができる。また、本発明の表示装置を、コンピュータディスプレイやＴＶ受像器などの据え置き型のディスプレイとして用いることができ、環境温度変化の大きな過酷な環境で使用されても、表示画像の乱れやパネルの損傷が生じにくい表示装置としての効果を発揮させることができる。

本発明にかかる表示装置は、各種ポータブル機器、モバイル機器の表示部をはじめとして、各種のディスプレイとして有用である。また、本発明の電子機器は、高い環境温度下で使用された場合でも、表示画像の乱れの生じにくい機器として、各種用途に使用することができる。

１ 表示部（表示装置）
２ 本体部
３ ヒンジ機構
４ パネルモジュール
１１ モジュール構体
１２ 突出部
１３ 開口
１４ 回路基板（駆動回路）
１５ 液晶パネル（表示パネル）
１６ バックライトユニット
１７ 導光板
１８ ＬＥＤ（光源）
１９ 反射シート
１００ ノートパソコン（電子機器）
ｈ 間隔

Claims (2)

1. 表示パネルと、前記表示パネルを駆動する駆動回路と、前記表示パネルを収容するモジュール構体とを有し、
   前記表示パネルは液晶パネルであり、前記液晶パネルとバックライトユニットとが、前記モジュール構体に収容され、
   前記バックライトユニットは、光源と、導光板と、前記導光板の背面側に配置された反射シートとを備え、
   前記モジュール構体が前記液晶パネルと前記バックライトユニットとを包み込む形状に成型された金属部材からなり、かつ、前記モジュール構体の底面部は、その周辺部が全周にわたって前記バックライトユニットの背面側に当接すると共に、前記底面部中央に背面側に向かって突出した突出部が形成され、前記反射シートと前記突出部との間が中空となっていることを特徴とする表示装置。
2. 表示部として請求項１に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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