(57)【要約】【課題】照明装置の光源の劣化により発熱量が増大しても、この増大する発熱量により生ずる障害を最小限に止めることができる液晶表示装置を提供する。【解決手段】照明装置４は、液晶表示装置１において表面に配した液晶表示板２と裏面に配した裏蓋３との間に設けられ、液晶表示板２と平行に設けられた導光板６の端に沿って線状光源８が配置されている。この線状光源の電極ソケット１０に接する裏蓋３に高い熱伝導率のアルミニウムからなる伝熱シート１３を貼着し、電極ソケットから発生する熱を伝熱シートで拡散して部分的に高温になることを抑制する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示板の裏面側に該液晶表示板と平行に配置した導光板と、該導光板裏面側に配置した反射板と、前記導光板の端部に配置した線状光源と、前記導光板の裏面側に設けた裏蓋とを備えてなる液晶表示装置において、前記線状光源の電極ソケット部に接するように伝熱シートを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記伝熱シートは、線状光源の長手方向に沿った向きに長い形状をし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】
前記伝熱シートは、前記線状光源の電極ソケット部に接する前記裏蓋に貼着して設けた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】
前記伝熱シートは、アルミニウムからなることを特徴とする請求項１又は２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
液晶表示板の裏面側に該液晶表示板と平行に配置した導光板と、該導光板裏面側に配置した反射板と、前記導光板の端部に配置した線状光源と、前記導光板の裏面側に設けた裏蓋とを備えてなる液晶表示装置において、
前記裏蓋を樹脂材により構成し、該裏蓋の前記線状光源の電極ソケット部に接する部分に伝熱シートを設けたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄型の液晶表示装置における照明に適用した場合に好適な液晶表示装置に関するものであり、特に、光源の劣化に基づく発熱を伝熱シートにより伝導して拡散するようになした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の液晶表示装置は、適用される液晶装置が薄型化の傾向にあるため、その光源を導光体の側面に配置したエッジライト方式が多くとられている。このエッジライト方式は、導光体の両側面又は片側面に線状（管状）の陰極管を配置して光源に用いるのが一般的である。
【０００３】
このようなエッジライト方式の液晶表示装置としては、例えば、下記特許文献１に示すものがある。図７は特許文献１に開示された液晶表示装置の構成を示す図である。この液晶表示装置１２は、液晶表示板１１の後方に液晶表示板１１と平行に配される導光板２１と、導光板２１の端部に配された光源２２と、導光板２１内の光を液晶表示板１１側へ反射させる反射シート２３とを設け、液晶表示板１１が後方から照明装置１２によって照射される構成となっている。
【０００４】
光源２２としては、冷陰極管や熱陰極管などのランプを使用し、これをポリメチルメタアクリレートなどからなる導光板２１の両端部あるいは一方の端部に設けている。また、導光板２１の光入射端面への光入射効率を向上させるため、光源２２の外周に密着させるように光源反射体２７を設けている。さらに、導光板２１の裏面に反射シート２３を、導光板２１の前面の光出射面に照射面の輝度均一性を目的とした拡散シート２４を夫々設けた構造が一般的にとられる。
【０００５】
このような構成の照明装置１２は、光源２２の光を導光板２１に導いて液晶表示板１１を後方から照射するのであるが、光源２２の発光部での発熱により、装置内に局所的な温度上昇が起こる。この熱が、導光板２１全体を均一に伝われば、液晶表示板１１の温度分布が均一化するのであるが、液晶表示装置が薄型化されるにつれ、導光板２１も薄型化され、それにつれて熱伝導が悪くなって液晶表示装置内の温度分布のばらつきが悪化する方向にある。
【０００６】
そのため、液晶表示装置を駆動した場合、光源２２を設けた側の液晶表示板１１の有効表示領域の端部全体において、温度上昇によるいわゆる白抜け現象が発生し、この部分の表示品位が低下し、液晶表示装置の信頼性上大きな問題となる。
【０００７】
そこで、下記特許文献１で示す従来技術では、導光板２１の後方に配した反射シート２３の後面に、光源２２付近の熱を導光板２１まで伝導して、導光板２１の温度分布を均一にするための熱伝導シート２５ａ、２５ｂを設けた構造としている。これによって、光源２２の付近の局部的な温度上昇による熱を効率よく伝導し、導光板２１や液晶表示板１１の温度分布を均一化にして、液晶表示板１１の有効エリア端の白抜け現象を緩和していた。また、熱伝導シート２５ａ、２５ｂを設ける位置としては、導光板２１の前面の表示領域外に設けることが開示されている。
【０００８】
このように、従来の液晶表示装置では、光源の発光部分における発熱が無視できず上述するような構成とすることによって発熱による液晶表示板の白抜け現象の発生を回避していた。
【０００９】
【特許文献１】
実開平５−２１２３８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近時の液晶表示装置は更に薄型化の傾向にあり、その表示板および液晶表示装置も必然的に薄型化されてきている。このため、液晶表示装置においては光源の周囲の空間が少なくなり、光源から発生する熱の影響が大きな問題になってきている。特に薄型で小型の液晶表示装置にあっては、その照明装置における発熱量が及ぼす影響がより大きくなり無視ることができなくなっている。
【００１１】
通常、液晶表示装置などの電子機器における熱設計は、各部品、部材が設計条件を満たしていることを前提に行われるのが一般的であり、例えば、光源の発熱量は、光源が設計条件である寿命の範囲内で使用された場合を想定して計算されており、この発熱量をもとに装置内の各部の温度シミュレーションを行って筐体の材料選定や放熱構造を決定し、所定の表示能力を持ち、かつ安全性のある装置をユーザーに提供するようにしている。
【００１２】
ところで、本願の発明者による研究によれば、液晶表示装置に使用される光源は、総てが想定した寿命まで使用できるというわけにはいかず、光源により多少のばらつきが見うけられる。そして想定した寿命を超えて使用された場合、あるいは想定した寿命が近付くにつれて、その電極部分の劣化が急激に進行し、その発熱量が急激に大きくなることが確認された。この理由の一つとして所謂スパッタされたものが堆積し、ガラス管と電極が一体になってしまうことが考えられる。
【００１３】
特に、薄型かつ小型の液晶表示用の照明装置に用いられる直径１〜４ｍｍの光源（蛍光ランプ）にあっては、電極も小さいものになるため、想定した寿命期間前後において、電極部分の劣化の進行は一層急激であり、発明者の実験によれば、電極を設けたソケット部の温度は９０°以上に達することが確かめられた。また、ユーザにとっては、陰極管が点灯する限りその劣化を判別することは困難であり、劣化を判別する手段が無いのが現状である。
【００１４】
このため、製品やその取り扱い説明書に部品である光源の寿命の目安を明記してユーザーに交換を推奨してあったとしても、光源が点灯しなくなる等の不具合が発生しない限り、ユーザーがその推奨に従って光源の交換をする保証はなく、そのような状況であっても、筐体が発火したり、ユーザーに火傷を負わせるようなことがないように製品を設計することが要求される。
【００１５】
上記特許文献１の液晶表示装置にあっては、このような考慮がなされたものでなく、単に、通常時の表示機能に悪影響を生じることがないよう、導光板の後方に配した反射シートの後面に、光源付近の熱を導光板まで伝導して、導光板の温度分布を均一にするための熱伝導シートを設けた構造とし、光源の発光部分における熱を効率よく伝導して導光板や液晶表示板の温度分布を均一化して、液晶表示板の有効エリア端の白抜け現象を緩和したものである。
【００１６】
従って、特許文献１に開示された液晶表示装置では、前述したように光源の寿命（設計時に想定された寿命）末期における発熱量の極端な増大に関して対応できないという問題点を有する。
【００１７】
すなわち、上記の発熱量増大による温度上昇は、予想される範囲を超えて光源の電極ソケット部に接した裏蓋を溶解し得る温度に達してしまう恐れも考えられる。この裏蓋は合成樹脂で形成されているため溶解温度が金属製のものに比べると高くない。このため、電極ソケット部に接した裏蓋部分を溶解してしまうだけでなく、火災の発生原因となる恐れも考えられ得る。また、誤って手が触れて火傷を負うという事故が発生する恐れも考えられる。勿論、溶解温度の高い材料で裏蓋を形成することが考えられるが、成型の容易性、電気的な絶縁効果、コストなどの観点から合成樹脂以外の材料で裏蓋を形成することには制約が伴う。
【００１８】
本願の発明者は前記の問題点を解消すべく種々検討を重ねた結果、光源の電極ソケット部に接するように伝熱シートを設けることにより、電極部分近傍の熱を伝導して拡散することによって、裏蓋が溶解したり、発火したり、ユーザーが手で触れても火傷しない程度の温度上昇に止めることができることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
【００１９】
すなわち、本発明は前記の問題点を解消することを課題とし、光源の劣化により発熱量が増大しても、この増大する発熱量により裏蓋が溶解したり発火せず、触っても火傷しない程度の温度上昇に止めることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は以下の構成によって達成される。すなわち、本発明の請求項１による液晶表示装置は、液晶表示板の裏面側に該液晶表示板と平行に配置した導光板と、該導光板裏面側に配置した反射板と、前記導光板の端部に配置した線状光源と、前記導光板の裏面側に設けた裏蓋とを備えてなる液晶表示装置において、前記線状光源の電極ソケット部に接するように伝熱シートを設けたことを特徴とする。また前記伝熱シートは、線状光源の長手方向に沿った向きに長い形状をしている。
【００２１】
かかる構成となすことによって、液晶表示装置は、前記線状光源の劣化により電極部分が高温になっても、その熱を線状光源の発光部分側へ伝えるため、部分的に温度上昇が集中する作用を抑制するので前記電極ソケットに接する部材に悪影響を与えないという効果を生ずる。また、伝熱シートの厚みは薄いものであるため液晶表示装置の薄型化に好適なものとなる効果を有する。
【００２２】
また、本発明の請求項２の態様によれば、前記伝熱シートはアルミニウムからなることを特徴とする。かかる構成となすことによって、伝熱シートは、高い熱伝導率であって且つ安価な材料で形成できるので、電極部分に接する部材に対する高温による悪影響を効率よく、安価な方法で排除することができる。
【００２３】
また、本発明の請求項３の態様によれば、伝熱シートは線状光源の電極ソケットに接する裏蓋に貼着して設けたことを特徴とする。かかる構成となすことによって、伝熱シートは、電極部分で発生する高温の影響を最も受ける裏蓋上で熱の拡散を行うので効率よく裏蓋に対する温度上昇を抑制することができる。また、伝熱シートは裏蓋の一部に単に貼り付けるだけの簡単な作業で設けることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項４の態様によれば、伝熱シートはアルミニウムからなり、線状光源の電極ソケットに接する裏蓋に貼着して設けたことを特徴とする。かかる構成となすことによって、伝熱シートは、高い熱伝導率であって且つ安価な材料で形成できるので、電極部分に接する部材に対する高温による悪影響を効率よく安価な方法で排除することができる。
【００２５】
また、伝熱シートは、電極部分で発生す高温の影響を最も受ける裏蓋上で熱の拡散を行うため、効率よく裏蓋に対する温度上昇を抑制することができる。更に、伝熱シートは裏蓋の一部に単に貼り付けるだけの簡単な作業で設けることができる。
【００２６】
更に、本発明の請求項５の態様によれば、液晶表示板の裏面側に該液晶表示板と平行に配置した導光板と、該導光板裏面側に配置した反射板と、前記導光板の端部に配置した線状光源と、前記導光板の裏面側に設けた裏蓋とを備えてなる液晶表示装置において、前記裏蓋を樹脂材により構成し、該裏蓋の前記線状光源の電極ソケット部に接する部分に伝熱シートを設けたことを特徴とする。
【００２７】
かかる構成となすことによって、線状光源の劣化により電極部分が高温になっても、その熱が伝熱シートを伝わって拡散するため、部分的に温度上昇が集中する作用を抑制するので樹脂製の裏蓋が溶解するような事故の発生を防止することが可能になる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例を適用した液晶表示装置の表面を示す正面図、図２は図１における液晶表示装置の裏面を示す背面図、図３は図２における部分Ａを裏蓋が除かれた状態で拡大して示す背面図、図４は図２における部分Ｂを裏蓋が除かれた状態で拡大して示す背面図、図５は図３のＸ−Ｘ線を断面とした断面図、図６は図４のＹ−Ｙ線を断面とした断面図である。
【００２９】
図１、図２及び図５において、液晶表示装置１は、表面に配した液晶表示板２と、裏面に配した裏蓋３と、内部に設けた照明装置４と、照明装置４を裏蓋と共に収納し、かつ液晶表示板２の周辺において液晶表示板２を支える中枠５、液晶表示板２の外周を保護する金属製の枠体１７とから構成されている。裏蓋３や中枠５は、例えば、ポリカーボネイトなどの樹脂材が使用されている。
【００３０】
図３〜図６において、照明装置４は、液晶表示板２と平行に裏蓋３と中枠５の間に設けられた導光板６と、導光板６の裏面に配置されて反射面を形成する反射板７と、導光板６の端部に沿って設けられた線状光源８とから構成されている。線状光源８は、導光板６の端部において、中枠５と裏蓋３とで形成された空間内に配されている。
【００３１】
そして、線状光源８は陰極管からなり、その管９の両端の電極ソケット１０が照明装置４の隅部分であり、液晶表示板２と平面的に見て重ならない位置において裏蓋３と中枠５に保持、固定されている。更に、線状光源８と導光板６の一端とは、Ｕ字上に折り曲げられた可撓性の反射シート１１によって挟み込まれている。この反射シート１１は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる白色の樹脂製シートが使用されている。線状光源８の管９部分と反射シート１１との間には、１〜３個のリング状の間隔部材１２が介挿されている。この間隔部材１２は、反射効率を高めるため線状光源８と反射シート１１との間に一定の間隔を保持する構成とすることが好ましい。
【００３２】
電極ソケット１０と接する裏蓋３には、熱伝導率の高いアルミニウムからなる伝熱シート１３が貼着されている。この伝熱シート１３は長方形の形状であって電極ソケット１０と全体的に接する部分から管９の方向へ長く伸びている。つまり伝熱シート１３は、線状光源８の長手方向に沿った向きに長い形状をしている。
【００３３】
導光板６は、その背面側が光反射面となるように反射板７を配置したが、その正面には光拡散シート１４、プリズムシート１５を積層して光出射面が形成されている。
【００３４】
次に、本発明の実施の形態の一例における構成の液晶用照明装置の動作について説明する。
【００３５】
光源８の両端部に形成された電極ソケット１０内の電極に通電してその間で放電をさせて光源８を発光させると、この光は、反射シート１１によって反射されて導光板６の端から内部に至る。導光板６内に至った光は、背面の反射板７によって正面の光出射面に導かれる。光出射面に導かれた光は、光拡散シート１４、プリズムシート１５を透過して液晶表示板２を背面から照らす。
【００３６】
液晶表示装置１が小型であると、線状光源８の管９の直径が、例えば、１〜４ｍｍ程度の極めて細いものとなる。そして、線状光源８は、長時間の使用によって劣化し、特に、設計時に想定した寿命末期になってくると電極部分の劣化が急激に進行し、該電極ソケット１０部分の発熱量が急激に増大する。
【００３７】
一般的に線状光源８の管９部分において発生する熱は、管９部分と裏蓋３や中枠５との間に比較的スペースがあるため、全体的に均一に伝わり易い。しかし電極ソケット１０で生じる熱は、電極ソケット１０が略密封状態になっているので、発熱源の電極ソケット１０の部分にこもってしまう。
【００３８】
しかしながら、この熱は電極ソケット１０に接した位置にある伝熱シート１３に伝わり、管９の方へ伝わっていく。
【００３９】
線状光源８は、更に劣化が進むと照度が低下して照明装置としての役目を果たさなくなり使用が停止される。それまでは、電極ソケット１０から発生する熱は伝熱シート１３で拡散され、裏蓋３を溶解するよな高温部分が生じない。
【００４０】
なお、実験の結果、従来の伝熱シート１３を用いていない場合には電極ソケット１０部分における裏蓋３での温度が９０°以上にまでなっていたが、伝熱シート１３を用いることにより、温度が８０°付近まで下がった。これにより樹脂製の裏蓋３であっても溶解することがなくなった。
【００４１】
上述したように本発明の実施の形態の一例によれば、液晶表示用の照明装置４は、その線状光源８の電極ソケット１０に接する裏蓋３部分に、高い熱伝導率の材料であるアルミニウムからなる伝熱シート１３を貼着したものを備えている。そのため、線状光源８が劣化し電極ソケット１０からの発熱量が増大しても、この熱は比較的に表面積の大きい伝熱シート１３で拡散される。従って、温度が一点に集中して部分的に高温になることが防止できる。
【００４２】
特に、液晶表示装置１が小型で薄型の場合にあっては、裏蓋３と電極ソケット１０との間に実質的に間隙がなく接触するような状況になるので、伝熱シート１３による熱の拡散の効果は大きい。
【００４３】
尚、本発明の実施態様の一例では、裏蓋３に伝熱シート１３を貼着したが、貼着する対象は裏蓋３に限定されることなく電極ソケット１０に接するもので熱に対する防護策を要する他の部材に貼着するようにしてもよい。
【００４４】
尚また、本発明の実施の態様に一例では、伝熱シート１３は裏蓋３に貼着して配したが、裏蓋３に貼着することなく他のシートや部材に挟さみこんで取り付けるなどの他の方法をとることもできる。
【００４５】
尚更に、本発明の実施態様の一例では、伝熱シート１３はアルミニウムを用いたが、これに限定されることなく高い熱伝導率の材料である黄銅、金、銀を用いることも考えられる。しかし、熱の拡散効果とコストなどの総合的な観点からアルミニウムが採用される。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶表示装置によれば、線状光源の劣化により電極が高温になっても、その熱が伝熱シートにより線状光源の発光部側へ伝わるので、電極ソケット部分に接近する部材に高い温度による悪影響を与えない効果を生ずる。また、伝熱シートが厚みの少ないものであるので、液晶表示装置の薄型化に適したものとなる効果を有する。
【００４７】
ここで、伝熱シートは、アルミニウで形成すると好ましい。アルミニウムは高い熱伝導率であって且つ安価な材料であるので、電極部分の発熱による悪影響を効率よく安価な構成で排除できる効果を生ずる。
【００４８】
また、伝熱シートは、線状光源の電極ソケットに接する裏蓋に貼着して設けることにより、電極部分で発生す高温の影響を最も大きく受ける裏蓋上で熱の拡散がなされ、効果的に裏蓋の温度上昇を抑制することができる。また、伝熱シートは裏蓋の一部に単に貼り付けるだけの簡単な作業で設けることがでる。
【００４９】
更に、伝熱シートはアルミニウムからなり、線状光源の電極ソケットに接する裏蓋に貼着して設けると、アルミニウムは高い熱伝導率であって且つ安価な材料であり、電極部分の発熱による裏蓋に対する悪影響を効率よく安価な構成で排除できる効果を生じる。同時に、伝熱シートは裏蓋の一部に単に貼り付けるだけの簡単な作業で設けることがでる。
【００５０】
更にまた、本発明に係る液晶表示装置によれば、特に裏蓋を樹脂製材料で構成した照明装置に適用するに好適であり、裏蓋が溶解するような事故を防止することができる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例を適用した液晶表示装置の表面を示す正面図である。
【図２】図１における液晶表示装置の裏面を示す背面図である。
【図３】図２における部分Ａを裏蓋が除かれた状態で拡大して示す背面図である。
【図４】図２における部分Ｂを裏蓋が除かれた状態で拡大して示す背面図である。
【図５】図３をＸ−Ｘ線で切断した断面図である。
【図６】図４をＹ−Ｙ線で切断した断面図である。
【図７】従来の液晶表示装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…液晶表示装置
２…液晶表示板
３…裏蓋
４…照明装置
５…中枠
６…導光板
７…反射板
８…線状光源
９…管
１０…電極ソケット
１３…伝熱シート
【図１】
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【図２】
2005017556.tif 000004
【図３】
2005017556.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005017556.tif 000007
【図６】
2005017556.tif 000008
【図７】
2005017556.tif 000009