JP5882170B2 - 液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示装置に関し、特に、バックライトを収容する下フレームに凹部が形成され、該凹部に、発光ダイオードが実装された発光ダイオード基板が収容、配置されている液晶表示装置に関する。

液晶表示装置は、携帯電話、デジタルスチルカメラ、携帯情報端末及び医療用機器など多くの電子機器の表示装置として利用されている。これらの液晶表示装置は、液晶表示パネルに照明光を照射するバックライトを有している。バックライトの一般的な構造としては、例えば特許文献１に記載されているように、液晶表示パネルの裏面に導光板と反射シートとを備え、導光板の側部に光源である発光ダイオードを配置する構造が採用されている。

一方、医療用などの大型バックライトを採用した液晶表示装置では、図１に示すように、バックライトの側部に発光ダイオード７を実装した発光ダイオード基板６を配置する構成が採用されている。図１に示す液晶表示装置は、上フレーム４に収容され、クッション２を介してモールド３によって固定された液晶表示パネル１と、下フレーム５内に収容され、液晶表示パネル１の裏面に照明光を照射する、導光板９、導光板９を導光する光を液晶表示パネル１に均一に照射させるための、拡散シートやプリズムシートからなる光学部材１０、反射部材８、導光板９の側部から導光板９に照明光を照射する発光ダイオード７とから構成されるバックライトを有し、発光ダイオード７は、発光ダイオード基板６に実装され、下フレーム５の、裏面側に突出した凹部１２内に収容、配置されている。

図１に記載の液晶表示装置においては、発光ダイオード７から出射された光は、導光板９の側面から入射し、導光板９の全体に拡散する。そして、導光板９の裏面から導光板９外部に出射しようとする光は反射部材８に反射されて導光板９の内部に戻され、導光板９の表面から出射する光は、拡散シートやプリズムシートで構成される光学部材１０によって、液晶表示パネル１の全体に均一に照射されるように調整される。

発光ダイオード基板６を収容、配置するための凹部１２を設ける下フレーム５は、通常アルミ等の軽金属や樹脂で形成されている。下フレーム５に凹部１２を形成するには、機械による曲げ加工等によって、図１に示すようなコの字型の凹部１２を形成する。この加工の能力には限界があるため、凸部の幅はある程度の大きさを有してしまう。

そして、導光板９及び反射部材８は、発光ダイオード７から出射される光を損失なく伝搬・反射させるため、発光ダイオード７にできるだけ近接させて配置する必要がある。このため、発光ダイオード７に近接させた導光板９及び反射部材８が、凹部１２の形成する空間に、一部発光ダイオード７に向かって突出することとなる。

その結果、反射部材８の、凹部１２の形成する空間に突出している部分は、自重の影響により凹部１２の下方に向かって時間の経過と共に撓んでしまい、導光板９との間に隙間が生じる。反射部材８と導光板９との間に隙間が生じると、図１の破線矢印で示した通り、発光ダイオード７から出射され、導光板９の下方に向かって照射される光の一部が、反射部材８によって上方に反射されず、外部に拡散してしまう。その結果、発光ダイオード７からの出射光の利用率が減少し、バックライト全体又は局所的に輝度が低下してしまう。また、このような反射部材８と導光板９との間の隙間の発生は、下フレーム５に凹部１２を形成する際加えた応力による変形や、経年による下フレーム５の反りによっても発生する。

さらに、液晶表示装置の光源として発光ダイオード７を用いた際の別の問題点として、発光ダイオード７の発熱も問題となっている。即ち、発光ダイオードの発光効率は通常数パーセントから十数パーセントであり、残りのエネルギーの大部分は熱に変換されて発熱する。この発熱によって発光ダイオードや周辺機器の特性劣化を引き起こしている。

特開２００６−９８５００号公報

本発明が解決しようとする課題は、上述した問題を解消し、バックライトを収容する下フレームに凹部が形成され、該凹部に、発光ダイオードが実装された発光ダイオード基板が収容、配置されている場合でも、バックライトの輝度低下を防止することのできる液晶表示装置を提供することである。
また、本発明の更なる目的は、光源として発光ダイオードを用いた場合でも、その発熱の影響を最小限に抑えることのできる液晶表示装置を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の液晶表示装置は、以下のような技術的特徴を有している。
（１） 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面に照明光を照射するバックライトと、該バックライトを収容する下フレームとを有する液晶表示装置において、該バックライトは、導光板と、該導光板の裏面に配置された反射部材と、該導光板の側部から該導光板に照明光を照射する発光ダイオードとを備え、該下フレームには、該発光ダイオードを実装する発光ダイオード基板を収容し配置するために、裏面側に突出した凹部が形成され、該反射部材の端部の一部は、該凹部が形成する空間に、該発光ダイオードに向かって突出しており、該反射部材の前記突出した領域を少なくとも保持するように、該反射部材と該下フレームとの間には、保持部材が配置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、該保持部材又は該下フレームの少なくとも一方は、アルミ板で形成されていることを特徴とする。

（３） 上記（１）又は（２）に記載の液晶表示装置において、該反射部材と該保持部材とは、略同じ形状であることを特徴とする。

（４） 上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の液晶表示装置において、該発光ダイオード基板は、熱伝導性の接着剤によって該凹部に配置固定されていることを特徴とする。

（５） 上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の液晶表示装置において、該保持部材が、該反射部材よりも該発光ダイオードに向かって突出している部分の長さは、０．５ｍｍ以内であることを特徴とする。

本発明の液晶表示装置によれば、バックライトを収容する下フレームに凹部が形成され、該凹部に、発光ダイオードが実装された発光ダイオード基板が収容、配置されている場合でも、反射部材の端部の一部は、該凹部が形成する空間に、該発光ダイオードに向かって突出しており、該反射部材の前記突出した領域を少なくとも保持するように、該反射部材と該下フレームとの間には、保持部材が配置されているため、反射部材が撓むことが抑制される。これにより、発光ダイオードからの光が液晶表示パネルに向かって反射されずに拡散され、バックライトの輝度が低下する不具合が発生するのを防止することが可能になる。

また、該保持部材又は該下フレームの少なくとも一方は、アルミ板で形成されているか、発光ダイオード基板は、熱伝導性の接着剤によって該凹部に配置固定されているため、光源として発光ダイオードを用いた場合でも、その発熱の影響を最小限に抑えることのできる液晶表示装置を提供することができる。

従来の液晶表示装置について説明する図である。 本発明の液晶表示装置に係る実施例について説明する図である。 本発明の液晶表示装置に係る他の実施例について説明する図である。

以下、本発明の液晶表示装置について、好適例を用いて詳細に説明する。
図２は、本発明の液晶表示装置に係る一実施例を示す図であり、図３は、本発明の液晶表示装置に係る他の実施例を説明する図である。但し、図３においては液晶表示パネル等の図示は省略している。

本発明に係る液晶表示装置は、図２に示すように、液晶表示パネル１と、液晶表示パネル１の裏面に照明光を照射するバックライトと、該バックライトを収容する下フレーム５とを有する液晶表示装置において、該バックライトは、導光板９と、導光板９の裏面に配置された反射部材８と、導光板９の側部から導光板９に照明光を照射する発光ダイオード７とを備え、下フレーム５には、発光ダイオード７を実装する発光ダイオード基板６を収容し配置するために、裏面側に突出した凹部１２が形成され、反射部材８の端部の一部は、凹部１２が形成する空間に、発光ダイオード７に向かって突出しており、反射部材８の前記突出した領域を少なくとも保持するように、反射部材８と下フレーム５との間には、保持部材１１が配置されていることを特徴とする。

図２に示された液晶表示装置のうち、図１と同じ符号については同一の部材を表しているため、その説明は省略または簡略化する。
本発明の特徴は、図２の符号１１に示すように、反射部材８の、凸部１２に突出した領域を少なくとも保持するように、反射部材８と下フレーム５との間に保持部材１１を配置することである。

このように保持部材１１を配置することによって、保持部材１１が反射部材８を下側から支え、反射部材８が撓むのを防止することができる。その結果、反射部材８と導光板９との間に隙間が生じることがなくなるため、発光ダイオード７から導光板８に入射した光の損失がなくなり、バックライトの輝度を低下させずに保つことが可能になる。

さらに、下フレーム５に応力が加わり変形した場合や、経年劣化によって下フレーム５が反ってしまうような場合でも、保持部材１１は変形せずに反射部材８を保持しているため、やはりバックライトの輝度を低下させずに保つことが可能になる。

保持部材の材料としては、樹脂や金属等、ある程度の荷重がかかっても撓まない強度を有する素材であれば特に限定されないが、後述する、発光ダイオードの発熱の影響を抑制するために、熱伝導性の高いアルミ板などの軽金属を含む材料が好適である。

また、保持部材１１が反射部材８よりも、発光ダイオード７に向かって突出している部分の長さＳは、長すぎると、反射部材８を発光ダイオード７に近接配置することが難しくなる上、保持部材１１の表面で発光ダイオードの照射光が拡散され易くなるため、輝度の低下にも繋がる。このため、保持部材１１が反射部材８よりも突出する部分の長さＳは、０．５ｍｍ以下にすることが望ましい。

反射部材８と保持部材１１の大きさとしては、図３に示すように、反射部材８と保持部材１１とを略同じ大きさにしてもよい。ここで、本発明における「略同じ大きさ」とは、物理的に全く同一の大きさを有することを意味するのではなく、両者の大きさがほぼ同じ程度であり、反射部材の撓みを抑制できる大きさを保持部材が有していることを意味している。また、図３に示すように、反射部材８及び保持部材１１の大きさが導光板９の大きさよりも大きい場合には、破線矢印で示すように、導光板９に直接入射しない光も反射して、液晶表示パネル（不図示）に照射することができるため、照明光の利用率が向上する。

また、本発明の液晶表示装置のように、光源として発光ダイオードを用いる場合には、その発光の際の発熱も問題となる。発光ダイオードの発熱により装置内部の温度が上昇すれば、発光ダイオードや、周辺機器の特性（寿命）の劣化が生じるからである。

そこで、発光ダイオード７の発熱による影響を抑制するために、下フレーム５又は保持部材１１の少なくとも一方を、熱伝導性の高い材料で形成することが好ましく、さらに耐久性や軽量化の観点から、アルミ板等の軽金属を含む材料や、熱伝導性の高い樹脂を用いてもよい。

さらに、発光ダイオード７を実装している発光ダイオード基板６は、発光ダイオード７の発熱の影響を受けやすいため、放熱のために、熱伝導性の接着剤を用いて下フレーム５に固定することが好ましい。熱伝導性の接着剤としては、エポキシ等の樹脂を用いた樹脂系の接着剤や、アクリル系の粘着剤を用いた熱伝導テープ等を用いることができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの実施例に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で設計変更であることは言うまでもない。

本発明によれば、バックライトを収容する下フレームに凹部が形成され、該凹部に、発光ダイオードが実装された発光ダイオード基板が収容、配置されている場合でも、バックライトの輝度低下を防止することのできる液晶表示装置を提供することができる。また、光源として発光ダイオードを用いた場合でも、その発熱の影響を最小限に抑えることのできる液晶表示装置を提供することができる。

１ 液晶表示パネル
２ クッション
３ モールド
４ 上フレーム
５ 下フレーム
６ 発光ダイオード基板
７ 発光ダイオード
８ 反射部材
９ 導光板
１０ 光学部材
１１ 保持部材
１２ 凹部

Claims (4)

1. 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの裏面に照明光を照射するバックライトと、該バックライトを収容する下フレームとを有する液晶表示装置において、
   該バックライトは、導光板と、該導光板の裏面に配置された反射部材と、該導光板の側部から該導光板に照明光を照射する発光ダイオードとを備え、
   該下フレームには、該発光ダイオードを実装する発光ダイオード基板を収容し配置するために、裏面側に突出した凹部が形成され、
   該反射部材の端部の一部は、該凹部が形成する空間に、該発光ダイオードに向かって突出しており、
   該反射部材の前記突出した領域を少なくとも保持するように、該反射部材は保持部材を介して該下フレームに配置されており、
   該保持部材は前記凹部の底面と接触しておらず、
   該反射部材と該保持部材とは、略同じ形状であ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、該保持部材又は該下フレームの少なくとも一方は、アルミ板材料で形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
3. 請求項１乃至２のいずれかに記載の液晶表示装置において、該発光ダイオード基板は、熱伝導性の接着剤によって該凹部に配置固定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３のいずれかに記載の液晶表示装置において、該保持部材が、該反射部材よりも該発光ダイオードに向かって突出している部分の長さは、０．５ｍｍ以内であることを特徴とする液晶表示装置。

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