(57)【要約】【課題】より額縁領域を小さくしたサイドライト方式のバックライトを用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置は、光源（２２３）と、光源が載置され、光源を電気的に制御する光源回路基板（２２４）と、光源から発せられた光が入射面から入射され、面状の光として出射する導光板を有する導光板光学系（２１０）と、導光板光学系及び光源回路基板を保持し、入射面に対向する面である光源配置面（１１５）の光源が配置される位置に孔（１１３）を有するフレーム（１１２）と、を備え、光源回路基板は、光源配置面の裏面側から、孔の内部に光源が配置されるようにフレームに設置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源が載置され、前記光源を電気的に制御する光源回路基板と、
前記光源から発せられた光が入射面から入射され、面状の光として出射する導光板を有する導光板光学系と、
前記導光板光学系及び前記光源回路基板を保持し、前記入射面に対向する面である光源配置面の前記光源が配置される位置に孔を有するフレームと、を備え、
前記光源回路基板は、前記光源配置面の裏面側から、前記孔の内部に前記光源が配置されるように前記フレームに設置される、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液晶表示装置であって、
前記フレームの前記光源配置面での板厚は、前記光源の前記光源回路基板からの高さに応じて定められる、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の液晶表示装置であって、
前記フレームの前記孔は、前記導光板光学系に向かって広がるテーパー形状である、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
前記光源は複数であり、前記孔は各光源に対して１つ開けられている、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
前記光源は複数であり、前記孔は複数の光源に対して１つ開けられている、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
前記光源回路基板及び前記フレームは、前記光源から発せられた熱が伝導するように互いの面に対して直接又は間接的に接触している、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液晶表示装置であって、
前記光源回路基板及び前記フレームは、ガラスフィラーを含む樹脂を介して接触している、ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液晶表示装置であって、
前記フレームの前記光源配置面には、反射シートが配置されている、ことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の情報通信端末やテレビ受像機の表示装置として、液晶表示装置が広く用いられている。液晶表示装置は、２つの基板の間に封じ込められた液晶組成物の配向を電界の変化により変え、２つの基板と液晶組成物を通過する光の透過度合いを制御することにより画像を表示させる装置である。
【０００３】
このような液晶表示装置においては、光源にはバックライトと呼ばれる照明装置を使用するのが一般的である。バックライトの照明の方式としては、主に、液晶表示面の裏側に光源を有する直下ライト方式と、側方から照らした光を反射させて液晶表示面を照らすサイドライト方式とが知られている。近年の携帯電話等の移動通信端末装置等に用いられる液晶表示装置では、小型化・省電力化が求められることから、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を光源とするサイドライト方式が用いられるようになってきている。
【０００４】
特許文献１には、サイドライト方式の液晶表示装置において、ＬＥＤの発光により発生した熱を放熱する放熱板について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１６４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、特に携帯端末等に用いられる液晶表示装置においては、更なる小型化・薄型化が求められており、ＬＥＤを用いたサイドライト方式の液晶表示装置においても表示領域の周囲に形成される額縁領域を小さくすることが要求される。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてされたものであり、より額縁領域を小さくしたサイドライト方式のバックライトを用いた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液晶表示装置は、光源と、前記光源が載置され、前記光源を電気的に制御する光源回路基板と、前記光源から発せられた光が入射面から入射され、面状の光として出射する導光板を有する導光板光学系と、前記導光板光学系及び前記光源回路基板を保持し、前記入射面に対向する面である光源配置面の前記光源が配置される位置に孔を有するフレームと、を備え、前記光源回路基板は、前記光源配置面の裏面側から、前記孔の内部に前記光源が配置されるように前記フレームに設置される、ことを特徴とする液晶表示装置である。
【０００９】
また、本発明の液晶表示装置において、前記フレームの前記光源配置面での板厚は、前記光源の前記光源回路基板からの高さに応じて定められる、こととしてもよい。
【００１０】
また、本発明の液晶表示装置において、前記フレームの前記孔は、前記導光板光学系に向かって広がるテーパー形状であってもよい。
【００１１】
また、本発明の液晶表示装置において、前記光源は複数であり、前記孔は各光源に対して１つ開けられていてもよいし、前記孔は複数の光源に対して１つ開けられていてもよい。
【００１２】
また、本発明の液晶表示装置において、前記光源回路基板及び前記フレームは、前記光源から発せられた熱が伝導するように互いの面に対して直接又は間接的に接触していてもよく、間接的に接触させる場合には、ガラスフィラーを含む樹脂を介して接触していてもよい。
【００１３】
また、本発明の液晶表示装置において、前記フレームの前記光源配置面には、反射シートが配置されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置について概略的に示す図である。
【図２】図１の下フレーム側の一部についての断面を示す図である。
【図３】図１の下フレーム側の一部についての斜視図である。
【図４】図３と同じ視野における下フレームの光源配置面に開けられた複数の孔について示す図である。
【図５】図１０に示す構成における、ＬＥＤで発生した熱が伝導する様子を示す図である。
【図６】図２に示した構成における、ＬＥＤで発生した熱が伝導する様子を示す図である。
【図７】本実施形態の第１変形例について示す図である。
【図８】本実施形態の第２変形例について示す図である。
【図９】本発明の比較例に係る液晶表示装置のバックライトモジュール及びフレームの一部について示す断面斜視図である。
【図１０】図９のバックライトモジュール及びフレームの側面からの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
始めに本発明の比較例に係る構造について説明する。図９は、本発明の比較例に係るサイドライト式のＬＥＤ光源を用いた液晶表示装置のバックライトモジュール８００及びバックライトモジュール８００が設置されるフレーム９１２の一部について示す断面斜視図である。この図に示されるように、バックライトモジュール８００は、導光板、拡散シート等の光学シート及び反射シート等からなる導光板光学系８１０と、光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）８２３と、ＬＥＤ８２３が載置され、ＬＥＤ８２３の発光を制御する光源制御基板８２４と、から構成される。また、フレーム９１２には、導光板光学系８１０及び光源制御基板８２４が、ＬＥＤ８２３で発光した光が導光板の側面から入光されるように設置される。
【００１６】
図１０は、図９のバックライトモジュール８００及びフレーム９１２の側面からの断面を示す図である。この図に示されるように光源制御基板８２４は、導光板光学系８１０の厚さよりも該厚さ方向に長く、ＬＥＤ８２３を制御するための制御信号を入力するコネクタ８２５等が載置されているため、フレーム９１２は、導光板光学系８１０の底面から離れる方向に大きく回り込んだＵ字型の形状となっている。また、本比較例では、導光板光学系８１０の入光面とフレーム９１２との間に、光源制御基板８２４及びＬＥＤ８２３が配置されることになるため、これらの厚さ分の額縁領域を必要とする。
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１は、本発明の実施形態に係る液晶表示装置１００について概略的に示す図である。この図に示されるように、液晶表示装置１００は、２つの基板の間に封止された液晶の配向により、後述する導光板光学系２１０から出射された光の透過を制御する液晶モジュール２００と、液晶モジュール２００を固定するフレーム１１０とにより構成されている。ここで、フレーム１１０は、表示面側の上フレーム１１１と導光板光学系２１０側の下フレーム１１２とを有している。なお、本実施形態では、上フレーム１１１及び下フレーム１１２を別体としたが、一体的に構成されたフレームであってもよい。
【００１９】
図２は、図１の下フレーム１１２側の一部についての断面を示す図である。この図に示されるように、導光板光学系２１０は、導光板２１１と、導光板２１１の液晶パネル側に取り付けられたプリズムシートや拡散シートからなる光学シート２１２と、その反対側に取り付けられた反射シート２１３とからなり、下フレーム１１２に固定されている。導光板光学系２１０をこのような構成とすることにより、導光板２１１の入光面２１５から入射された光は、均一な面状の光となり液晶パネル側へ出射される。
【００２０】
光源であるＬＥＤ２２３は、光源制御基板２２４に載置され、導光板２１１の入光面２１５に対向する面である下フレーム１１２の光源配置面１１５に形成された孔１１３内に配置されるように、光源配置面１１５の裏面側から下フレーム１１２に固定される。ＬＥＤ２２３から出射された光は導光板２１１の入光面２１５から導光板２１１内に入り、上下面での反射を繰り返し、液晶パネル側へ面状の光として導光板光学系２１０から出射される。ここで、ＬＥＤ２２３から出射された光は、孔１１３の内壁面で反射すると、面状の出射光の均一性に影響を与えてしまう恐れがあるため、光源配置面１１５の板厚は、孔１１３の内壁面で反射しないように設計されている。つまり、光源配置面１１５の板厚は、ＬＥＤ２２３の高さ又は出射光の広がり角度に合わせて定められる。
【００２１】
光源制御基板２２４は、ＬＥＤ２２３で発生する熱の放熱性を高めるため、下フレーム１１２の面と接触するように固定される。特に本実施形態では、熱伝導性部材２２５を光源制御基板２２４と下フレーム１１２との間に挟み熱伝導性を高めている。ここで、熱伝導性部材は、例えばガラスフィラーを含む樹脂とすることができる。更に、導光板２１１の入光面２１５から出射した光を導光板２１１内に戻すために光源配置面１１５には、反射シート２２８が設置されている。光源制御基板２２４には、ＬＥＤ２２３のほか、コネクタ２２７を含む各種の電子部品が載置されている。
【００２２】
図３は、図２の断面図の部分を含む導光板光学系２１０、下フレーム１１２及びＬＥＤ２２３の一部斜視図である。この図に示されるように、導光板光学系２１０は、下フレーム１１２内に配置され、複数のＬＥＤ２２３は、それぞれ光源配置面１１５に開けられた複数の孔１１３に配置される。それぞれのＬＥＤ２２３から出射される光は、図２で示された導光板２１１の入光面２１５に入射される。
【００２３】
図４は、図３と同じ視野における下フレーム１１２の光源配置面１１５に開けられた複数の孔１１３について示す図である。本実施形態においては、孔１１３はＬＥＤ２２３の数と同数だけ開けられている。
【００２４】
従って本実施形態の構成によれば、フレーム１１０と導光板光学系２１０との間に光源制御基板２２４及びＬＥＤ２２３のためのクリアランスを必要とせず、フレーム１１０の側面（光源配置面１１５）をより導光板光学系２１０に近づけることができるため、額縁領域をより小さくすることができる。また、フレーム１１０を、光源制御基板２２４を覆うようなＵ字型の形状とする必要がないため、より薄型にすることができる。
【００２５】
また、フレーム１１０においては、折り曲げ数が削減されて形状が単純化することから、金型費用等を含む加工費用を抑えることができると共に、不良加工品の発生数を低減させ、歩留まりを向上させることができる。また、光源であるＬＥＤ２２３は、フレームを外すことなく交換可能となるため、修理や製造時の不良に対しても、より容易に対応することができる。
【００２６】
図５は、図１０に示した構成においてＬＥＤ８２３で発生した熱が伝導する経路について示す図である。この図に示されるように、ＬＥＤ８２３で発生した熱は、光源制御基板８２４を介して、熱伝導性のよい金属からなるフレーム９１２に伝わり、フレーム９１２に沿ってよりＬＥＤ８２３から離れる方向に伝わることにより放熱する。この際フレーム９１２はＵ字型形状をしているため、この形状の内部に熱が滞留し、Ｕ字型形状部分においては効率よく放熱されないこととなる。
【００２７】
図６は、本発明に係る図２に示した構成においてＬＥＤ２２３で発生した熱が伝導する経路について示す図である。この図に示されるように、ＬＥＤ２２３で発生した熱は、図５と同様に光源制御基板２２４に伝わると共に、直接、金属で形成された下フレーム１１２にも伝わるため、熱源であるＬＥＤ２２３を効率よく放熱することができる。また、下フレーム１１２に伝わった熱は、図５のＵ字型のような形状でなく、一度折り曲げられただけの形状であるため、よりＬＥＤ２２３から離れた位置に熱を伝え放熱させることができる。したがって、本実施形態の構成では、ＬＥＤ２２３からより多くの方向に熱を伝えることができると共に、伝えられた熱も効率よく放熱される。
【００２８】
したがって、本実施形態の液晶表示装置１００では、光源からより多くの方向に放熱すると共に、放熱効果の大きい金属のフレーム１１０に直接放熱しているため、効率よく光源で発生した熱を放熱することができる。更に、フレーム１１０の光源付近での折り曲げ数が少ないため、光源付近に熱を溜めることなく、より効率よく放熱することができる。このように放熱効率を上げることにより、光源の劣化が抑えられるため、液晶表示装置の耐用年数をより長くすることができる。
【００２９】
図７には、上述の実施形態の第１変形例が示されている。この変形例では、フレーム３１２は、光源配置面３１５において、２つのＬＥＤ３２３に対して１つの孔３１３を有している。なお、本変形例において２つのＬＥＤ３２３としたが、３つ以上の光源に対して１つの孔を用いることとしてもよい。この１つの孔に対する光源の数は、光源の大きさやフレーム３１２の厚さ又は強度等に応じて定められてもよいし、光学的な設計上の理由等その他の理由により定められてもよい。
【００３０】
図８には、上述の実施形態の第２変形例が示されている。図２において、光源配置面１１５の板厚はＬＥＤ２２３の高さ又は出射光の広がり角度により定められることとしたが、第２変形例の孔４１３は、図８に示されるように、導光板光学系２１０に向かって広がるテーパー形状としている。孔４１３をこのような形状とすることにより、特に薄型の光源であるＬＥＤ４２３を使用する場合には、フレーム４１２の板厚を維持して強度を保ちつつ、ＬＥＤ４２３から出射された光の孔４１３の内壁面における反射を防ぐことができる。
【００３１】
上述の実施形態においては、フレームは、上フレームと下フレームとに分離されたものを使用することとしたが、上フレームと下フレームが一体化され、液晶パネルとバックライトモジュールの両方を保持するものであっても、フレームの光源配置面の裏面側から、孔の内部に光源が配置されるように設置することにより、本発明を適用することができる。また、上述の実施形態においては、光源をＬＥＤとしたが、他の自発光型の発光素子を用いることとしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１００  液晶表示装置、１１０  フレーム、１１１  上フレーム、１１２  下フレーム、１１３  孔、１１５  光源配置面、２００  液晶モジュール、２１０  導光板光学系、２１１  導光板、２１２  光学シート、２１３  反射シート、２１５  入光面、２２３  ＬＥＤ、２２４  光源制御基板、２２５  熱伝導性部材、２２７  コネクタ、２２８  反射シート、３１２  フレーム、３１３  孔、３１５  光源配置面、３２３  ＬＥＤ、４１２  フレーム、４１３  孔、４２３  ＬＥＤ、８００  バックライトモジュール、８１０  導光板光学系、８２３  ＬＥＤ、８２４  光源制御基板、８２５  コネクタ、９１２  フレーム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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