説明

液晶表示装置

【課題】放熱効果の優れた液晶表示装置の提供。液晶表示領域において均一な熱放散を図ることのできる液晶表示装置の提供。
【解決手段】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、これら光源を収納するフレームと、このフレームの内側に配置される放熱板と、該放熱板の前記液晶表示パネル側の面に配置される反射シートを備え、
前記放熱板は、その上方に相当する部分に、前記フレームに形成された透孔を通して該フレームの前記液晶表示パネルと反対側の面へ突出する放熱フィンが形成され、
下方に相当する部分に、前記フレームおよび前記反射シートによって閉塞される透孔が形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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複数のたとえば蛍光管からなる棒状光源と、これら棒状光源を支持するフレームとを有し、このフレームの前記棒状光源を支持する面に配置された反射シートを備えて構成されている。
【0004】
この場合において、前記棒状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。
【0005】
たとえば、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、該半導体装置が熱によって特性が劣化してしまうのを回避させるためである。
【0006】
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。
【特許文献1】特開2005−84270号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかし、上述した液晶表示装置は、蛍光管から発生する熱をフレームを介して放熱手段に放熱させる構成からなるものである。
【0008】
このことは、前記フレームにおいて、そのフレームとしての機能を重視した場合、その材料の選定に制限が付され、たとえば熱伝導率の良好でない材料で構成せざるを得ないということがある。
【0009】
このことから、放熱手段を構成する材料は、その熱の伝導経路において全て熱伝導率の優れた材料で構成し、前記フレームを介在させることなく熱を放散させることが望ましくなる。
【0010】
また、液晶表示装置は、その駆動時に、水平面に対して立てて用いられるものがあり、この場合において、液晶表示装置の表示領域の全域に亘って均一な放熱手段を設けた場合、熱の対流が影響して、実際には熱放散が均一になされなくなるという不都合を生じ、前記特許文献1は、このことに関し言及していないものとなっている。
【0011】
本発明の目的は、放熱効果の優れた液晶表示装置を提供することにある。
【0012】
また、本発明の他の目的は、液晶表示領域において均一な熱放散を図ることのできる液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【0014】
(1)本発明による液晶表示装置は、たとえば、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、このフレームの内側に配置される放熱板と、該放熱板の前記液晶表示パネル側の面に配置される反射シートを備え、
前記放熱板は、その上方に相当する部分に、前記フレームに形成された開口を通して該フレームの前記液晶表示パネルと反対側の面へ突出する放熱フィンが形成され、
下方に相当する部分に、前記フレームおよび前記反射シートによって閉塞される開口が形成されていることを特徴とする。
【0015】
(2)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、放熱板の前記放熱フィンは前記放熱板の一部を起立させて構成され、前記放熱板の起立によって形成される該放熱板の開口に対向する前記フレームの箇所に開口が形成されていることを特徴とする。
【0016】
(3)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記フレームはアルミニウムあるいは鉄で構成されていることを特徴とする。
【0017】
(4)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記放熱板は前記フレームよりも大きな熱伝導率を有する材料で構成されていることを特徴とする。
【0018】
(5)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 前記放熱フィンは、前記放熱板の上方に相当する部分に複数散在されて設けられていることを特徴とする。
【0019】
(6)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 前記放熱板の下方に相当する部分に形成される前記開口は複数散在されて設けられていることを特徴とする。
【0020】
(7)本発明による液晶表示装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、 前記放熱フィンは、それを放熱板に対して平面的に観た場合、垂直方向に延在された形状をなすことを特徴とする。
【0021】
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。
【発明の効果】
【0022】
このように構成した液晶表示装置は、さらに、放熱の効率化を図ることができるようになる。
【0023】
また、このように構成した液晶表示装置は、液晶表示領域において均一な熱放散を図ることができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
以下、本発明による液晶表示装置の実施例を図面を用いて説明をする。
【0025】
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(b)において符号UFで示す)、中フレーム(図1(b)において符号MFで示す)、および下フレーム(図1(b)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。
【0026】
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。
【0027】
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の間に液晶が介在されて構成されている。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。光源CLは蛍光管でなく、発光ダイオード(LED)であってもよい。
【0033】
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。このような材料からなる下フレームDFは、その表面においてたとえば錆止め等の処理がなされ、このことも原因して、後述の放熱板(図1において符号EHBで示す)よりも熱伝導率が小さくなっている。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。
【0034】
また、前記下フレームDFの液晶表示パネルPNL側であって前記棒状光源CLの背部に反射シートRSが配置され、これによって前記棒状光源CLからの光を前記反射シートRSによって反射させて液晶表示パネルPNL側へ指向させるようになっている。
【0035】
ここで、図2(a)では、図示されていないが、前記反射シートRSと下フレームDFとの間には、該下フレームDFよりも熱伝導率の大きな材料で構成された放熱板EHB(図1(a)、図1(b)参照)が配置されている。この放熱板EHBは、たとえば、少なくとも前記液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARと対向して配置される大きさとなっている。
【0036】
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られ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。
【0037】
図1(a)は、前記バックライトBLを、前記液晶表示パネルPNLが配置される側とは反対側の面(観察者にとっては背面に相当する)から観た場合の構成を示している。
【0038】
図1(a)は、図2に示すバックライトBLを、その上下をそのままにし、左右を逆にして裏返した状態を示している。
【0039】
図1(a)において、下フレームDFは、図中、その上部から下部にかけて、たとえば上段領域UD、中段領域MD、下段領域DDの3つに区分けされた横方向と平行な各領域を有し、これらの領域のうち、領域UDおよび領域MDにおいて、前記放熱板EHBと一体に形成される放熱フィンEHFが前記下フレームDFに形成された開口OMFを通して突出されているのに対し、領域DDにおいて、下フレームDFには前記開口OMFに相当する開口は形成されておらず、放熱板EHFも突出されていない構成となっている。
【0040】
すなわち、前記領域UDにおいて、図中x方向に並設された複数の開口OMFが下フレームDFに形成され、これら開口OMFはたとえば図中y方向に延在する長方形をなすように形成されている。そして、下フレームDFの前記液晶表示パネルPNL側の面に配置された放熱板EHBと一体に形成された放熱フィンEHFが前記開口OMFを通して前記下フレームDFの前記液晶表示パネルPNLと反対側の面に突出するように構成されている。
【0041】
前記放熱フィンEHFは、前記開口OMFの一方側の長辺(たとえば図中右側の長辺)に近接して配置され、図中y方向に延在する板状をなして構成されている。
【0042】
前記放熱フィンEHFを図中y方向に、すなわち、液晶表示装置を水平面に対して立てて用いた場合において、垂直方向に延在する板状とすることにより、たとえば大気中の塵等が該放熱フィンEHFに堆積してしまうのを回避できるようになる。
【0043】
前記領域MDにおいても、その放熱フィンEHFが前記領域UDにおける放熱フィンEHFに対し半ピッチ分ずれて配置されていることを除いて、前記領域UDの場合と同様となっている。
【0044】
すなわち、前記領域MDにおいて、図中x方向に並設された複数の開口OMFが下フレームDFに形成され、各開口OMFは図中y方向に延在する長方形をなすこと、放熱板EHBと一体に形成される放熱フィンEHFが前記開口OMFを通して突出して構成されていること、前記放熱フィンEHFは、前記開口OMFの図中右側の辺に近接して配置され、図中y方向に延在する板状をなして構成されていることは、前記領域UDの場合と同様となっている。
【0045】
なお、領域MDにおける放熱フィンEHFを領域UDにおける放熱フィンEHFに対し半ピッチ分ずらして配置させたのは、放熱フィンEHFによる放熱の効果の均一化を図るためである。
【0046】
このように、放熱板EHBを下フレームDFよりも熱伝導率の良好な材料で構成するとともに、放熱フィンEHFを該放熱板EHBと一体に形成することによって、熱放散の効率化を図ることができるようになる。
【0047】
前記領域DDにおいては、その下フレームDFに、前記領域UDおよび領域MDに形成された前記開口OMFに相当するスリットは形成されておらず、このため、放熱フィンEHFも突出していない構成となっている。
【0048】
しかし、該下フレームDFの液晶表示パネルPNL側に面において配置される放熱板EHBにおいて、図中x方向に並設された複数の開口OME(図1(a)において点線で示す)を有するように形成されている。
【0049】
前記放熱板EHBは、その一方の面側において下フレームDFが配置され、他方の面側において反射シートRSが配置されていることから、該放熱板EHBの前記開口OMEは、その開口端が前記下フレームDFおよび反射シートRSによって閉塞(密閉される必要はない)されるようになる。
【0050】
このため、前記放熱板EHBの開口の内部は、熱伝導率の比較的小さな空気を空気層として残留させる機能を有するようになる。
【0051】
したがって、前記領域DDを上述のように構成することによって、放熱フィンEHFが存在しない分だけ熱の放散を抑制させるばかりか、熱を前記空気層に蓄積(保持)させるようにできる。
【0052】
このことは、熱の対流等によって、液晶表示装置の上方の領域(前記領域UD、MDに相当する)において熱が蓄積されやすく、放熱フィンEHFを通して熱の放散がなされたとしても、充分な温度降下を期待できない場合がある。
【0053】
一方、液晶表示装置の下方の領域(前記領域DDに相当する)において、熱は液晶表示装置の上方に伝導し易く、さらに下フレームUF等を通して熱が放散され、必要以上の温度降下がなされてしまい場合がある。
【0054】
このため、液晶表示装置の液晶表示領域ARにおいて、熱の分布の均一化が図れなくなり、前記領域DDにおいて、むしろ、熱を積極的に保持させることが必要となる。
【0055】
上述した実施例では、前記領域DDにおいて、下フレームDFと反射シートRSに挟持されて配置される放熱板EHBに開口OMEを形成することにより、該開口OMEに空気層を設け、この空気層に熱を保持させるように構成している。
【0056】
したがって、液晶表示領域において熱の均等化の調整をし易くできるという効果を奏する。
【0057】
図3(a)は、図1(a)の説明における放熱板EHBを、その上下、左右を入れ替えることなく、そのまま抜き出して示した平面図である。
【0058】
図3(a)において、前記放熱板EHBは、その領域UDにおいて、図中x方向に並設される複数の放熱フィンEHFが形成され、領域MDにおいて、領域UDの放熱フィンEHFよりも半ピッチずれて図中x方向に並設される放熱フィンEHFが形成されている。
【0059】
そして、領域DDにおいて、図中x方向に並設される複数の開口OMEが形成されている。
【0060】
ここで、図3(a)から明らかとなるように、前記領域UD、MDには、放熱フィンEHFと隣接する箇所において開口OPSが形成されている。
【0061】
すなわち、図4は、前記放熱板EHBにおいて、その領域UDに形成されている放熱フィンEHFと、領域MDに形成されている放熱フィンEHFと、領域DDに形成されている開口OMEを示した斜視図である。
【0062】
領域UD、領域MDに形成されている放熱フィンEHF、いずれも、前記放熱板EHBに"コ"字状の切り欠きを形成し、この切り欠きに囲まれる部分を屈曲、起立させることにより形成したものとなっている。これにより、一枚の放熱板EHBから容易に放熱フィンEHFを一体化させて構成させることができる。したがって、前記放熱板EHBには、前記放熱フィンEHBに隣接する部分において開口OPEが形成されることになる。
【0063】
そして、この場合、前記開口OPEは、たとえば下フレームDFに形成された前記開口OMFの形成領域に重ねて配置されるようになっている。換言すれば、放熱板EHBの前記開口OPEと対向する下フレームDFの箇所に前記開口OMFが形成されるようになっている。
【0064】
このように構成することによって、前記開口OPEは、放熱フィンEHFを形成しない領域DDにおける前記開口OMEの場合と異なり、放熱板EHBからの熱を前記開口OPEおよび下フレームDFに形成された前記開口OMFを通して液晶表示装置の外方へ放散させやすくする機能を有するようになる。
【0065】
図1(b)は、図2のI(b)−I(b)線における断面図で、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をモジュール化させる上フレームUF、中フレームMF、下フレームDFも併せ描いている。なお、図1(b)は、図1(a)におけるb−b線における断面図に相当している。
【0066】
液晶表示パネルPNLは、該液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARに対向する領域に開口が設けられた枠状の中フレームMFに載置されている。
【0067】
バックライトBLの下フレームDFと前記中フレームMFとの間には光学シートOSの周辺が挟持されている。
【0068】
バックライトBLの下フレームDFの底面に載置される反射シートRSと該下フレームDFとの間には放熱板EHBが配置されている。
【0069】
この放熱板EHBには該放熱板EHBの一部を起立させて構成した放熱フィンEHFが備えられ、この放熱フィンEHFは前記下フレームDFに形成された開口OMFを通して、前記下フレームDFの前記液晶表示パネルPNLと反対側の面に突出して形成されている。
【0070】
この場合、前記放熱フィンEHFの形成によって前記放熱板EHBに形成された開口OPEは前記下フレームDFの開口OMFと少なくとも一部において重なるようになっている。
【0071】
また、液晶表示パネルPNLの上面を被って配置される上フレームUFは、該液晶表示パネルPNLの液晶表示領域ARと対向する部分において開口(窓)が設けられ、その周辺部は前記中フレームMFの外周を被って延在され、前記下フレームDFに係止されるようになっている。
【0072】
図1(c)は、図2のI(c)−I(c)線における断面図である。また、図1(c)は、図1(a)におけるc−c線における断面図に相当している。
【0073】
図1(c)において、図1(b)に示す符号と同一の符号は同一の材料を示している。
【0074】
図1(c)において、図1(b)の場合と比較して異なる構成は、前記放熱板EHBにおいて、図1(b)に示した放熱フィンEHFに相当する放熱フィンが形成されていないものとなっており、これにともない、下フレームDFにおいて、図1(b)に示した開口OMFに相当する開口が形成されていないものとなっている。
【0075】
そして、前記放熱板EHBには開口OMEが形成され、この開口OMEは、前記放熱板EHBの各面側に配置される下フレームDFおよび反射シートRSによって、その開口端が閉塞されるようになっている。
【0076】
上述した実施例では、前記放熱板EHBにおいて、図3(a)に示すように、領域DDに形成する開口OMEは、図中x方向に並設された複数の開口OMEとして形成したものである。
【0077】
しかし、これに限定されることはなく、たとえば、図3(b)に示すように、図中x方向に延在する1個の開口OMEとして形成するようにしてもよい。このようにした場合でも、液晶表示装置の下部の領域である前記DDにおいて、前記開口OMEにおいて熱を保持する空気層を形成することができるからである。
【0078】
上述した実施例では、液晶表示装置を、その上部から下部にかけて、3つに区分けされた水平面と平行な各領域を想定し、これらの領域のうち、最下部の領域に放熱フィンを設けず空気層を設けた構成としたものである。
【0079】
しかし、区分けする領域は必ずしも3つに限定されることはなく、たとえば2つ、あるいは4つ以上であってもよい。
【0080】
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。
【図面の簡単な説明】
【0081】
【図1】本発明による液晶表示装置の一実施例を示す要部構成図である。
【図2】本発明による液晶表示装置の一実施例の全体を示す構成図である。
【図3】本発明による液晶表示装置に備えられる放熱板と放熱フィンの実施例を示す構成図である。
【図4】本発明による液晶表示装置に備えられる放熱板と放熱フィンの実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0082】
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……棒状光源、RS……反射シート、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、OMF……開口、EHB……放熱板、OME、OPE……開口、EHF……放熱フィン。

【特許請求の範囲】
【請求項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、このフレームの内側に配置される放熱板と、該放熱板の前記液晶表示パネル側の面に配置される反射シートを備え、
前記放熱板は、その上方に相当する部分に、前記フレームに形成された開口を通して該フレームの前記液晶表示パネルと反対側の面へ突出する放熱フィンが形成され、
下方に相当する部分に、前記フレームおよび前記反射シートによって閉塞される開口が形成されていることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項2】
放熱板の前記放熱フィンは前記放熱板の一部を起立させて構成され、前記放熱板の起立によって形成される該放熱板の開口に対向する前記フレームの箇所に開口が形成さ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。
【請求項3】
前記フレームはアルミニウムあるいは鉄で構成さ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。
【請求項4】
前記放熱板は前記フレームよりも大きな熱伝導率を有する材料で構成さ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。
【請求項5】
前記放熱フィンは、前記放熱板の上方に相当する部分に複数散在されて設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。
【請求項6】
前記放熱板の下方に相当する部分に形成される前記開口は複数散在されて設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。
【請求項7】
前記放熱フィンは、垂直方向に延在された形状をなすことを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−180804(P2009−180804A)
【公開日】平成21年8月13日(2009.8.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−17730(P2008−17730)
【出願日】平成20年1月29日(2008.1.29)
【出願人】(502356528)株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Fターム(参考)】