JP5427228B2 - 表示装置、及びテレビジョン受像機 - Google Patents

Description

本発明は表示パネルの裏側に導光板を配してある表示装置、及び該表示装置を備えたテレビジョン受像機に関する。

液晶パネルを表示パネルとして備える液晶表示装置は、薄形で軽量である上、消費電力が小さいことから、近年、テレビジョン受像機、コンピュータ及び携帯端末用の画像表示装置として広く採用されている。

液晶表示装置の構成部材である液晶パネルは、自ら発光しないので、液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）などの自発光型の表示装置とは異なり、面上の光源部を必要とする。

この光源部の一つの方式として、エッジライト方式がある。エッジライト方式は、液晶パネルの裏側に導光板及び導光板を支持するシャーシを配し、導光板の側面側に光源を配する方式である。

一方、エッジライト方式の光源部は、光源が導光板の側面と対向するように複数並置され、導光板の側面から入光した光を、導光板内を拡散させながら導光板の一面から出光する。エッジライト方式では、光源を液晶パネルの周縁に並置するため、液晶パネルの裏側に光源が複数並置される直下ライト方式に比べて表示装置の表裏厚さを薄くすることができる利点がある。

しかし、エッジライト方式において、光源の光をより効率的に導光板に入光させるために、導光板の側面と光源との間には空隙を設けている。そのため、光源が発する光が導光板側面以外の液晶パネルの端に入り込み、液晶パネルの表示領域に光が写り込んでしまう場合がある。

そのような問題に対して、特許文献１に記載された表示装置においては、光源を覆うフレームと導光板との隙間を通して漏れる光を阻止するための遮光部材を設けている。

特開２００１−１１７０９７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構造は、光源が蛍光ランプである場合のものである。近年、発光素子として用いられているＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を採用し、さらなる薄型化を図った表示装置においては、特許文献１に記載の表示装置とは構造が異なるため、適用できない。

また、エッジライト方式においては、導光板が発光素子の発する熱により変形し、発光素子の入光率が低下することにより、輝度が下がるという問題もあった。

本発明は、上述のごとき事情に鑑みてなされたものであり、発光素子から直接光が液晶パネルに入ることを防いである表示装置等を提供することを目的とする。
また、導光板の変形を抑え、発光素子から光の入光率の低下による表示パネルの輝度低下を防いだ表示装置等を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、表側に画像を表示する表示パネルと、該表示パネルの裏側に配され、発光素子と対向する側面から入光した光を一面から出光して前記表示パネルを照射する導光板と、前記発光素子を実装した基板と、前記表示パネルの周縁部を保持する保持枠体と、該保持枠体を覆う枠体とを備える表示装置において、前記保持枠体は、前記導光板の側面に平行な面を持ち、該面に前記基板を固定する棒状をなす放熱体を載置する載置部、及び該載置部に連なり前記表示パネルの表面に平行な面を持つ表側保持部を有し、該表側保持部には、前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面に向かって突出し、前記発光素子の光を遮る遮光部が形成してあり、前記表側保持部は、前記表示パネルを表側から前記導光板の方向に押圧している部分を含むことを特徴とする。
本発明にあっては、前記保持枠体は、前記導光板の側面に平行な面を持ち、該面に前記基板を固定する棒状をなす放熱体を載置する載置部、及び該載置部に連なり前記表示パネルの表面に平行な面を持つ表側保持部を有し、該表側保持部には、前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面に向かって突出し、前記発光素子の光を遮る遮光部が形成してある。それにより、発光素子からの直接光は遮光部により遮光され、液晶パネルに入ることを防ぐことが可能となる。

本発明に係る表示装置は、前記遮光部は断面視台形状の凸条をなし、該凸条の頂面は前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面と平行な面としてあることを特徴とする。
本発明にあっては、前記遮光部は前記表側保持部を折り曲げて形成してあり、該遮光部の頂部は前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面と平行な面としてあるので、より少ない部材で効果的に発光素子の光を遮光することが可能となる。

本発明に係る表示装置は、前記遮光部及び前記導光板の間に介在する遮光部材を設けてあることを特徴とする。

本発明にあっては、遮光部及び導光板の間に介在し、隙間を埋める遮光部材を設けてあることにより、発光素子からの直接光が、より確実に遮光され、液晶パネルに入ることを防ぐことが可能となる。
また、遮光部材は緩衝部材の機能も備え、導光板は遮光部材を介在して遮光部により押さえられることにより、導光板の変形を抑える。それにより、発光素子から導光板への光の入光率の低下を防ぎ、表示パネルの輝度の低下を防ぐことが可能となる。

本発明に係るテレビジョン受像機は、上述の表示装置と、テレビジョン放送を受信するチューナ部とを備え、該チューナ部が受信したテレビジョン放送に係る画像を前記表示装置に表示するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、発光素子からの直接光は遮光部により遮光され、液晶パネルに入ることを防ぐことが可能となる。

本発明によれば、表示パネルの周縁部を保持してある保持枠体は、前記導光板の側面に平行な面を持ち、該面に前記基板を固定する棒状をなす放熱体を載置する載置部、及び該載置部に連なり前記表示パネルの表面に平行な面を持つ表側保持部を有し、該表側保持部には、前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面に向かって突出し、前記発光素子の光を遮る遮光部が形成してある。それにより、発光素子からの直接光は遮光部により遮光され、液晶パネルに入ることを防ぐことが可能となる。

本実施の形態における液晶テレビの外観を示す斜視図である。 液晶テレビの要部を示す縦断面図である。 裏側上から見た光源モジュールの部分斜視図である。 裏側下から見たヒートスプレッタの部分斜視図である。 図４のＶ−Ｖ線における断面図である。 裏側上から見た光源モジュール及びヒートスプレッタの部分斜視図である。 裏側上から見た光源モジュールが載置されたヒートスプレッタの部分斜視図である。 保持枠体全体を左裏側上方から見た斜視図である。 保持枠体を構成する部材のうち下側部分の部材裏側を左側面から見た斜視図である。 図９のＸ−Ｘ線における断面図である。 ヒートスプレッタが載置されている保持枠体の下側部分の部材裏側を左側面から見た部分斜視図である。 本実施の形態における液晶テレビの分解斜視図である。 本実施の形態における液晶テレビの要部の断面図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。ここでは、表示装置を備える液晶テレビジョン（以下、「液晶テレビ」と記す）を例とする。

図１は本実施の形態における液晶テレビの外観を示す斜視図である。この液晶テレビは、液晶パネル１（表示パネル）、フロントキャビネット６、リアキャビネット１２、スタンド１５、チューナ部１６、画像処理部１７、電源制御部１８を含む。液晶パネル１は略直方体状をなし、表側に画像を表示する。フロントキャビネット６は矩形状の枠体であり、液晶パネル１の周縁を表側から覆っている。リアキャビネット１２は液晶パネル１の裏側を覆っている。スタンド１５は、液晶テレビ１をテーブル等の平面に立てて載置するためのものである。

チューナ部１６は、テレビジョン放送を受信し、放送信号を取り出す。画像処理部１７は、放送信号から画像情報を取り出す。取り出された画像情報を元に液晶パネル１に画像が表示される。電源制御部１８は、所定電圧の電力を液晶テレビの各部に供給する。

以下の説明においては、液晶テレビの液晶パネル１が設けられた側を表側と呼び、表側の反対側を裏側と呼び、液晶パネル１に向かって左右をそれぞれ左側、右側と呼ぶこととする。また、液晶パネル１に向かって上下をそれぞれ上側、下側と呼ぶこととする。
また、液晶テレビの各構成要素の説明においては、各構成要素が組み付けられた状態での方向を記述する。

図２は液晶テレビの要部を示す縦断面図である。本実施の形態の液晶テレビは、液晶パネル１の裏側に、表側からレンズ系シート群７、裏側から光反射シート８で挟んだ導光板２を配している。導光板２の長手方向側面に対向して、ベース基板３１に発光素子３０が実装された光源モジュール３が配されている。光源モジュール３は、ヒートスプレッタ４の導光板２と平行な面４１に固定されている。さらに、ヒートスプレッタ４は、保持枠体５の導光板２と平行な面（載置部）に固定されている。液晶パネル１表側の保持枠体５と液晶パネル１等の裏側のバックライトシャーシ９とにより、液晶パネル１、ヒートスプレッタ４等は挟まれ、ネジ６１によりフロントキャビネット６に固定されている。保持枠体５の表示パネル１表面と平行な部分（表側保持部）には、導光板２に向かって突出する遮光部が形成されている。遮光部には遮光材１４が取り付けられている。

導光板２はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、メタクリル樹脂、環状ポリオレフィン等の合成樹脂製であり、略直方形に形成されている。

バックライトシャーシ９は、金属板、例えば鋼板を略長方形状に形成してある。バックライトシャーシ９は、液晶テレビの裏側から、液晶パネル１、導光板２、光源モジュール３などを覆う。

保持枠体５と液晶パネル１とが接触する部分には、弾性部材１３が設けられ、液晶パネル１を確実に固定すると共に、保持枠体５により液晶パネル１の表面が傷つくことを防止している。フロントキャビネット６は、保持枠体５を覆う。

以上のように構成された液晶テレビにおいて、発光素子３０が発した光は、導光板２の側縁から入る。導光板２の裏側には光反射シート８があるため、導光板２の裏側方向に進んだ光は光反射シート８に反射される。光反射シート８で反射した光が、液晶パネル１を裏側から照射する。液晶パネル１が制御され、液晶パネル１の表側に画像が表示される。

図３は裏側上から見た光源モジュール３の部分斜視図である。図４は裏側下から見たヒートスプレッタ４の部分斜視図である。図５は図４のＶ−Ｖ線における断面図である。図６は裏側上から見た光源モジュール３及びヒートスプレッタ４の部分斜視図である。図７は裏側上から見た光源モジュール３が載置されたヒートスプレッタ４の部分斜視図である。図８は保持枠体５全体を左裏側上方から見た斜視図である。

光源モジュール３は、図３に示すように、複数の発光素子３０と、該発光素子３０を実装する短冊状のベース基板３１と、コネクタ３２を含む。発光素子３０はＬＥＤであり、ベース基板３１の長手方向に沿って並置されている。発光素子３０は、駆動回路（図示しない）により駆動され、発光する。発光素子３０の駆動電流は、コネクタ３２にて接続されるケーブルにより供給される。コネクタ３２は、ベース基板３１の一端に固定されている。

ヒートスプレッタ４は、図４に示すように棒状の部材であり、図５に示すように断面が略コの字状である。図２のように取り付けられた場合に上側となる上側部分４１には、図７に示すように光源モジュール３が載置される。図６に示すように、上側部分４１にはネジ穴４７が設けられている。光源モジュール３は、ネジ穴３３及びネジ穴４７にネジ３３０を通すことにより、ヒートスプレッタ４に固定される。なお、図７においては、ネジを省略している。

図４に示すように、ヒートスプレッタ４の表側部分４２は下側部分４３と連なっている。下側部分４３は不連続であり、数箇所切断されている。切断されている下側部分４３の間には、表側部分４２と連続して下方向に伸びている板状の結合部４４が形成してある。結合部４４はヒートスプレッタ４の両端部にも形成されている。結合部４４に設けられたネジ穴４５を通るネジ６１により、ヒートスプレッタ４は保持枠体５に固定される。

ヒートスプレッタ４は、熱伝導率の高い金属、例えばアルミニウムにより形成され、発光素子３０に発生した熱を伝導し放散させる。ヒートスプレッタ４の上側部分４１の一面は、光源モジュール３と接し、他面は保持枠体５と接している。それにより、ヒートスプレッタ４の熱が、保持枠体５及びバックライトシャーシ９にも伝導するため、効率的に放散することが可能となる。

図８に示すように、保持枠体５は、それぞれ金属板、例えば、鋼板により形成した、下側の部材５１、左側の部材５２、上側の部材５３、右側の部材５４をネジにより結合した、矩形枠状である。保持枠体５は、液晶パネル１、導光板２などを保持する。

図９は保持枠体５を構成する部材のうち下側部分の部材５１裏側を左側面から見た斜視図である。図９の下側が、液晶テレビの表側である。図１０は図９のＸ−Ｘ線における断面図である。図１０Ａは遮光部材１４ａ及び反射シート１４ｂを取り付ける前のヒートスプレッタ４の断面図である。図１０Ｂは遮光部材１４ａ及び反射シート１４ｂをヒートスプレッタ４に取り付けた場合の断面図である。図１１は、ヒートスプレッタ４が載置されている保持枠体５の下側部分の部材５１裏側を左側面から見た部分斜視図である。

部材５１は、載置部としての液晶パネル１と平行な下側から上側に伸びる板状部分５１ａ、それに連なり表側に伸びている板状部分５１ｂを備えている。さらに部材５１は、それに連なり上側に伸びている板状部分５１ｃ、それに連なり裏側、すなわち導光板２の液晶パネル１が配されている側の面に向かって突出している山型形状の遮光部５１ｄ、それに連なり上側に伸びている板状部分５１ｅを備えている。部材５１は、左右方向の両端に、板状部分５１ｅから更に上側に伸びている短冊状の連結部５１ｇ及び、裏側に突出している連結部５１ｆを備えている。

部材５１の板状部分５１ａ、５１ｂがヒートスプレッタ４と接触する部分である。部材５１に設けられているネジ穴５１ｈは、部材５１にバックライトシャーシ９、ヒートスプレッタ４を固定するためのネジが通る穴である。

部材５１の連結部５１ｇは、部材５１と保持枠体５を構成する他の部材５２又は５４とをネジにより連結させるためのものである。

図１０Ｂに示すように、遮光部５１ｄの頂部は平らになっており、該平らな部分には、遮光部材１４ａ及び反射シート１４ｂが取り付けられている。遮光部５１ｄと遮光部材１４ａ、及び遮光部材１４ａと反射シート１４ｂとは、例えば、両面テープ、接着剤で固定する。固定方法は、それに限らず、部材５１と遮光部材１４ａ、及び遮光部材１４ａと反射シートと１４ｂとが、確実に固定できる方法であれば良い。
反射シート１４ｂは、導光板から出光する光が遮光部材１４ａに吸収されないようにする目的で取り付けられている。

遮光部材１４ａは、マイクロセルポリマー、ウレタンフォーム、ゴム、シリコンなどをシート状に形成したものである。

次に、本実施の形態に係る液晶テレビの組み立て方法について、説明する。以下の説明において液晶テレビは表側を下にして組み立てている。
まず、フロントキャビネット６に、保持枠体５を載せる。保持枠体５の内縁部分に、液晶パネル１の外縁部分が接触するように液晶パネル１を載せる。さらに液晶パネル１の上に、レンズ系シート群７、導光板２、光反射シート８を載せる。また、光源モジュール３を固定したヒートスプレッタ４を、保持枠体５の部材５１の導光板２の側縁と平行な面に載せる。さらに、バックライトシャーシ９を載せて、フロントキャビネット６にネジ６１で固定する。保持枠体５の載せられたヒートスプレッタ４は、保持枠体５及びバックライトシャーシ９に挟まれる形でネジ止めされる。
チューナ部１６、画像処理部１７、電源制御部１８をバックライトシャーシ９に固定し、リアキャビネット１２を被せ、フロントキャビネットとネジで固定する。

図１２は本実施の形態における液晶テレビの分解斜視図である。フロントキャビネット６、保持枠体５、ヒートスプレッタ４、及びバックライトシャーシ９がネジ６１で固定される様子を示している。フロントキャビネット６には保持枠体５が載せられている。光源モジュール３が固定されたヒートスプレッタ４は、保持枠体５に載置される。バックライトシャーシ９は、ヒートスプレッタ４及び保持枠体５を挟んで、フロントキャビネット６と固定される。
なお、チューナ部１６、画像処理部１７、電源制御部１８、及びバックライトシャーシ９は省略している。

図１３は本実施の形態における液晶テレビの要部の断面図である。
上述したように、部材５１の表側から導光板２の表側の面に向かって突出している遮光部５１ｄには、遮光部材１４ａ及び反射シート１４ｂが両面テープ１４ｃにより固定されている。

以上のように構成された液晶テレビでは、保持枠体５の下側部分の部材５１は導光板２の側面と平行で裏側に突出する板状部分５１ｂを備えている。該板状部分５１ｂには光源モジュール３が固定されたヒートスプレッタ４が載置される。部材５１は、また、板状部分５１ｂと連なり上側に伸びている板状部分５１ｃ、それに連なり導光板２の液晶パネル１が配されている側の面に向かって突出している遮光部５１ｄを備えている。さらに、遮光部５１ｄには、遮光部材１４ａ及び反射シート１４ｂが取り付けられている。

遮光部材１４ａを遮光部５１ｄに取り付けることにより、設計公差による導光板２と部材５１との隙間をなくすことが可能となる。隙間をなくすことにより、光源モジュール３に実装された発光素子３０からの直接光が、液晶パネル１に入り込むことを、防ぐことが可能となる。
また、遮光部材１４ａの導光板２側の面には反射シート１４ｂを取り付けたことにより、導光板２に入光した光が遮光部材１４ａに吸収されることがない。そのため、遮光部材１４ａを設けたことにより、液晶パネル１の輝度を低下することを防ぐことが可能となる。

さらに、以上のように構成された液晶テレビでは、発光素子３０が実装された光源モジュール３は、上述したように熱伝導率の高いアルミニウムにて形成されたヒートスプレッタ４に固定されている。ヒートスプレッタ４は、保持枠体５及びバックライトシャーシ９と密着するようにネジ止めされている。これにより、発光素子３０にて発生した熱は、ヒートスプレッタ４に伝導し、さらに保持枠体５及びバックライトシャーシ９に伝導されることにより、効率的に放散される。それにより、発光素子３０が発した熱による、発光素子３０自身やその他の部品の損傷を防ぐという効果を奏する。

特に、導光板２については、遮光部材１４ａ及び反射シート１４ｂが取り付けられ遮光部５１ｄ並びにバックライトシャーシ９に挟み込まれて固定され、発光素子３０の発した熱による変形を抑えるため、発光素子３０からの光の入光率が低下し、液晶パネル１の輝度が低下することを防ぐことが可能となる。

なお、ヒートスプレッタ４と保持枠体５とはネジ止めされるものとしたが、それに限らず、接着剤で固定しても良い。
また、ヒートスプレッタ４から保持枠体５へ伝導する熱量を増やすために、シリコン、アクリル樹脂、カーボンファイバなどから形成された熱伝導性シートがヒートスプレッタ４と保持枠体５との間を介在する構造としても良い。さらにまた、熱伝導性シートをヒートスプレッタ４とバックライトシャーシ９との間を介在する構造としても良い。

上述の説明において、ヒートスプレッタ４はアルミニウム製としたが、それに限られず、熱伝導性の良い材質であれば良い。例えば、鉄又はステンレスである。より効率良く熱を放散する観点からは、銀や銅なども好ましいが、コスト、強度及び加工の容易さを考慮すると、アルミニウム、鉄、又はステンレスを用いることが好ましい。
保持枠体５及びバックライトシャーシ９は鋼板より構成されるものとしたが、発光素子３０の熱をより良く放散させるために、アルミニウム、鉄、又はステンレスを用いても良い。

上述した実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 液晶パネル
２ 導光板
３ 光源モジュール
３０ 発光素子
３１ ベース基板
３２ コネクタ
３３ ネジ穴
４ ヒートスプレッタ
５ 保持枠体
５１ａ、５１ｂ 板状部分（載置部）
５１ｄ 遮光部
６ フロントキャビネット
９ バックライトシャーシ
１２ リアキャビネット
１４ａ 遮光部材
１４ｂ 反射シート

Claims (4)

1. 表側に画像を表示する表示パネルと、
   該表示パネルの裏側に配され、発光素子と対向する側面から入光した光を一面から出光して前記表示パネルを照射する導光板と、
   前記発光素子を実装した基板と、
   前記表示パネルの周縁部を保持する保持枠体と、
   該保持枠体を覆う枠体と
   を備える表示装置において、
   前記保持枠体は、
   前記導光板の側面に平行な面を持ち、該面に前記基板を固定する棒状をなす放熱体を載置する載置部、及び該載置部に連なり前記表示パネルの表面に平行な面を持つ表側保持部を有し、
   該表側保持部には、前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面に向かって突出し、前記発光素子の光を遮る遮光部が形成してあり、
   前記表側保持部は、前記表示パネルを表側から前記導光板の方向に押圧している部分を含むこと
   を特徴とする表示装置。
2. 前記遮光部は断面視台形状の凸条をなし、該凸条の頂面は前記導光板の前記表示パネルが配されている側の面と平行な面としてあること
   を特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記遮光部及び前記導光板の間に介在する遮光部材を設けてあること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置と、
   テレビジョン放送を受信するチューナ部と
   を備え、
   該チューナ部が受信したテレビジョン放送に係る画像を前記表示装置に表示するようにしてあること
   を特徴とするテレビジョン受像機。

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