(57)【要約】【課題】製造性を確保しつつランプユニットから発生する熱を液晶パネルに対して確実に遮断できるバックライトを提供する。【解決手段】ハウジング28に、ランプユニット25からの熱を液晶パネル２に対して遮断する空気層92を液晶パネル２とランプユニット25との間に形成する凸部87を一体的に設ける。例えば断熱部材などを別個に設ける必要がなく、製造性を確保しつつランプユニット25から発生する熱を液晶パネル２に対して確実に遮断できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面表示素子の一主面へと面状光を照射する面状光源装置であって、
光源と、
この光源からの光を前記面状光に変換する導光体と、
前記光源および前記導光体を保持するハウジングと、
このハウジングに一体的に設けられ、前記光源からの熱を前記平面表示素子に対して遮断する空気層を前記平面表示素子と前記光源との間に形成する空気層形成部と
を具備したことを特徴とした面状光源装置。
【請求項２】
前記空気層形成部は、前記平面表示素子に対して線状に当接し互いの間に前記空気層を形成する複数の凸部である
ことを特徴とした請求項１記載の面状光源装置。
【請求項３】
前記空気層形成部は、前記平面表示素子に点状に接触する梨地状に形成されている
ことを特徴とした請求項１または２記載の面状光源装置。
【請求項４】
平面表示素子と、
この平面表示素子の一主面へと面状光を照射する請求項１ないし３いずれか一記載の面状光源装置と
を具備したことを特徴とした平面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を面状光に変換して平面表示素子の一主面へと照射する面状光源装置およびこれを備えた平面表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラップトップやノートブックタイプのワードプロセッサ、あるいはパーソナルコンピュータなどの情報機器用の平面表示装置において、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を活かして透過型の平面表示素子としての液晶表示素子である液晶パネルに画像を表示する液晶表示装置が多用されている。
【０００３】
近年、このような液晶表示装置は、アミューズメント業界に普及してきており、このような普及に伴い、画面サイズは大型化し、より明るく、かつ、長寿命の液晶表示装置が求められてきている。
【０００４】
このような液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルを裏面から照明する面状光源部としての照明ユニットであるバックライトとを備え、このバックライトは、光源（ランプ）と、この光源を支持するランプホルダと、光源から照射された光を液晶パネル側へと反射する反射シートと、光源から照射された光を面状光に変換して効率よく液晶パネルへと透過させる導光体としての導光板および光学シートと、これら光源、ランプホルダ、反射シート、導光板および光学シートを内包する裏面カバーおよびハウジングとから構成され、ハウジングの表面側には、液晶パネルが配設されてこのハウジングにより支持されている。
【０００５】
そして、近年のアミューズメント業界などからは、液晶表示装置の高輝度化が望まれている。このため、より多くの電流を光源に流して高輝度化を図るので、発生する熱量が増加する傾向にある。このような高輝度化により増加した熱は、ハウジングを介して液晶パネルへと伝わり、この熱によって表示むらが発生するおそれがある。
【０００６】
例えば、複数の線状光源を並設したバックライトの裏面に、板金を凹凸交互に成形した補助板を配設し、バックライトの熱を放熱する液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−１２１８９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の面状光源装置は、線状光源を複数並設したバックライトの放熱に対しては一定の効果を有しているものの、別個に補助板を形成しなければならず、部品点数が増加し、製造に手間が掛かるなど、製造性が良好でないという問題点を有している。
【０００８】
また、補助板をバックライトの裏面に配設するため、導光板を用いたバックライトの場合には、補助板の位置がバックライトの導光板の裏側となってしまうので、光源から発生する熱を補助板により効率よく放熱することが容易でないという問題点を有している。
【０００９】
さらに、バックライトのハウジングと液晶パネルとの間に発泡剤などの断熱部材を介在させることも考えられるものの、この構成では、部品点数が増加するという問題点は解決されない。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、製造性を確保しつつ光源から発生する熱を平面表示素子に対して確実に遮断できる面状光源装置およびこれを備えた平面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】
【００１１】
本発明は、平面表示素子の一主面へと面状光を照射する面状光源装置であって、光源と、この光源からの光を前記面状光に変換する導光体と、前記光源および前記導光体を保持するハウジングと、このハウジングに一体的に設けられ、前記光源からの熱を前記平面表示素子に対して遮断する空気層を前記平面表示素子と前記光源との間に形成する空気層形成部とを具備したものである。
【００１２】
そして、光源および導光体を保持するハウジングに、光源からの熱を平面表示素子に対して遮断する空気層を平面表示素子と光源との間に形成する空気層形成部を一体的に設ける。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、例えば断熱部材などを別個に設ける必要がなく、製造性を確保しつつ光源から発生する熱を平面表示素子に対して確実に遮断できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態の平面表示装置の構成を図１ないし図３を参照して説明する。
【００１５】
図１ないし図３において、１は平面表示装置としての透過型の液晶表示装置で、この液晶表示装置１は、比較的大型で、狭額縁および携帯性に優れた薄型の入出力一体型液晶ディスプレイとしての液晶モジュールである。そして、この液晶表示装置１は、例えばラップトップ型やノート型のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）の画像表示部などとして用いられる透過型の略四角形平板状の平面表示素子としての液晶表示素子である液晶パネル２と、この液晶パネル２に面状光を照射する面状光源装置としてのバックライト３とを備え、液晶パネル２側にフレームとしてのカバー体すなわちベゼルカバーである四角形枠状の表面カバー４が取り付けられている。
【００１６】
液晶パネル２は、平面視四角形状のアレイ基板５と、このアレイ基板５に対向配置された平面視四角形状の対向基板６とを有し、これら基板５，６間に光変調層としての図示しない液晶層が封入、封止されて構成されている。また、液晶パネル２の中央部には、画像を表示させる有効表示領域としての四角形状の表示画面エリア７が形成され、この表示画面エリア７には、複数の図示しない表示画素がマトリクス状に配列されている。さらに、液晶パネル２の表示画面エリア７の表面および裏面には、この表示画面エリア７から出射あるいは入射する光を光学的に変化させる光学シートとしての四角形平板状の偏光板８，９が取り付けられている。
【００１７】
アレイ基板５は、各表示画素を駆動する図示しない薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor:ＴＦＴ）が一主面である表面に、各表示画素に対応してマトリクス状に設けられている。また、アレイ基板５上には、各薄膜トランジスタのゲート電極に電気的に接続された図示しない走査線と、各薄膜トランジスタのソース電極に電気的に接続された図示しない信号線とが、格子状に設けられている。さらに、このアレイ基板５は、平面視で対向基板６よりも大きい四角形状に形成され、図３に示す右側および上側に、接続部11，12が、平面視でＬ字状に連続するように形成されている。
【００１８】
接続部11，12には、接続基板としてのテープ基板である四角形状の複数のテープキャリアパッケージ（Tape Carrier Package、ＴＣＰ）15，16を介して、回路基板17，18が電気的に接続されている。
【００１９】
ＴＣＰ15，16は、例えば合成樹脂などにより形成された可撓性を有するフレキシブルな基板であり、ＴＣＰ15には、アレイ基板５の走査線に電気的に接続された走査線駆動用ＩＣとしてのゲートドライバ21が実装され、ＴＣＰ16には、アレイ基板５の信号線に電気的に接続された信号線駆動用ＩＣとしてのソースドライバ22が実装されている。
【００２０】
回路基板17は、ゲートドライバ21に対して駆動信号を供給する走査線駆動回路基板であり、回路基板18は、ソースドライバ22に対して駆動信号を供給する信号線駆動回路基板である。そして、これら回路基板17，18からの駆動信号に基づき、各ドライバ21，22が駆動することで、対応する薄膜トランジスタがスイッチングされ、この薄膜トランジスタのスイッチングにより、各画素が駆動されて表示画面エリア７に画像を表示するように構成されている。
【００２１】
対向基板６には、各薄膜トランジスタに対応して、図示しない対向電極がマトリクス状に形成されている。
【００２２】
また、偏光板８，９は、液晶パネル２の表示画面エリア７の表面から出射される面状の光、あるいはこの表示画面エリア７の裏面へと入射する光を偏光して、この表示画面エリア７における面内輝度の均一化や輝度を向上させるものである。
【００２３】
一方、バックライト３は、液晶パネル２を裏面から照射させる照明用として使用される照明ユニットである。すなわち、このバックライト３は、液晶パネル２の表示画面エリア７に面状の光を出射させて透過させて、この液晶パネル２の表示画面エリア７に表示される画像を目視可能にする。そして、このバックライト３は、線状の光を発する光源としての細長棒状の線状光源であるランプユニット25と、このランプユニット25が図３に示す上側に対向して配置される導光体としてのプリズム導光体である略四角形平板状の樹脂製の導光板26と、これらランプユニット25と導光板26とを保持する裏面カバー27およびハウジング28とを備えている。
【００２４】
ランプユニット25は、複数、例えば２本の長尺状であるとともに管状の光源である放電ランプとしての冷陰極管31，31と、これら冷陰極管31，31を覆う反射体としてのランプリフレクタ32とを有し、長手方向の一端部に、外部回路から冷陰極管31，31に給電するケーブル33が設けられ、このケーブル33の先端部に、接続用のコネクタ34が設けられている。
【００２５】
冷陰極管31，31それぞれの長手方向両端部には、これら冷陰極管31，31を保持する略直方体状の図示しないランプホルダがそれぞれ嵌合されて取り付けられている。
【００２６】
ランプリフレクタ32は、冷陰極管31，31から照射された光を反射して導光板26へと効率良く入射させて導入させるもので、略コ字状に湾曲した細長棒状に形成され、冷陰極管31，31を上下に離間して収容し、冷陰極管31，31が臨む照射開口部36を導光板26の一側部に対向させて配設されている。
【００２７】
導光板26は、一辺であるランプユニット25側の一側部に、冷陰極管31，31から照射された光が入射される光入射面41が形成され、この光入射面41から入射した線状の光を、この導光板26の一主面である裏面43に対向した光出射面としての発光面である表面44側に向けて面状に屈折させるものである。すなわち、この導光板26は、ランプユニット25からの光を表面44側に向けて面状に屈折させて面状光に変換して、この面状光を液晶パネル２の表示画面エリア７の裏面側へと照射させる透光性を有している。また、この導光板26は、ランプホルダにより保持されている。
【００２８】
さらに、導光板26の裏面43には、この裏面43を覆う四角形状の反射体としての反射板46が取り付けられている。この反射板46は、この導光板26内からこの導光板26の裏面43を介して外部へと照射される光を、導光板26の表面44側に向けて反射させる。
【００２９】
一方、導光板26の表面44には、この表面44を覆う複数、例えば４枚の略四角形シート状の光学シート51，52，53，54が重ね合わされた状態で取り付けられて配置されている。これら光学シート51〜54は、導光板26の表面44から出射される面状光を光学的に変化させて、この導光板26の表面44の面内輝度の均一化や輝度を向上させる。
【００３０】
裏面カバー27は、バックライト３の裏面（背面）となるもので、例えば金属などにより形成され、略四角形板状の裏面カバー本体56と、この裏面カバー本体56の周縁部からバックライト３側へと屈曲形成された裏面カバー屈曲部61，62（一方のみ図示），63とを備えている。また、この裏面カバー27の裏面側すなわちバックライト３と反対側には、基板カバー65が取り付けられている。
【００３１】
裏面カバー屈曲部61は、図３に示す裏面カバー本体56の上部に位置するもので、ハウジング28側に固定される複数の係合突部67が略等間隔に離間されて外面側に突設されている。
【００３２】
裏面カバー屈曲部62は、図３に示す裏面カバー本体56の両側部に位置するもので、ハウジング28側に固定される複数の係合突部68が略等間隔に離間されて外面側に突設されている。また、各裏面カバー屈曲部62には、一方の裏面カバー屈曲部62のみを図示するが、上下両端近傍のそれぞれに、表面カバー４と螺子止めされる螺子止め穴71を備えた螺子止め屈曲部72が突設されている。
【００３３】
裏面カバー屈曲部63は、図３に示す裏面カバー本体56の下部に位置するもので、裏面カバー屈曲部61よりも突出量が小さく形成されている。
【００３４】
また、基板カバー65は、液晶パネル２の裏面側であるバックライト３の裏面側へとＴＣＰ16により折り返された回路基板18を覆って取り付けられるもので、例えば金属などにより形成され、裏面カバー本体56よりも図３に示す上下幅が小さい細長四角形状の基板カバー本体74と、この基板カバー本体74の図３に示す上下縁部に略垂直に屈曲形成された基板カバー屈曲部75，76とを備えている。
【００３５】
基板カバー屈曲部75には、表面カバー４側に固定される複数のカバー係合突部78が、略等間隔に離間されて外面側に突設されている。
【００３６】
基板カバー屈曲部76は、基板カバー屈曲部75よりも突出量が小さく形成されている。
【００３７】
そして、ハウジング28は、例えば合成樹脂などにより四角形枠状に形成され、中央部に四角形状の透過開口部であるハウジング窓部81を開口したハウジング本体82と、このハウジング本体82の周縁部からバックライト３側である裏側へと略垂直に突設されたハウジング枠部83，84（一方のみ図示），85とを備えている。
【００３８】
ハウジング窓部81は、バックライト３の面状光が液晶パネル２へと出射する開口であり、液晶パネル２の表示画面エリア７の外形よりも大きい四角形状に形成されている。
【００３９】
ハウジング本体82は、液晶パネル２とバックライト３とを組み付けた状態で液晶パネル２のアレイ基板５の裏側と、バックライト３の表側との間にて、図１に示す偏光板９の下側からアレイ基板５の外縁部まで、すなわち、図１に示すバックライト３の光学シート54からランプリフレクタ32と裏面カバー27の裏面カバー屈曲部61の上方まで延在している。
【００４０】
また、ハウジング本体82は、平板状に形成され、このハウジング本体82には、図１に示す上面側すなわち液晶パネル２側に、空気層形成部としての複数の凸部87が突設されているとともに、図１に示す下面側すなわちバックライト３側に、導光板26と当接する導光板当接部88と、裏面カバー屈曲部61の先端縁部に当接するカバー当接部89とが突設されている。
【００４１】
凸部87は、ハウジング本体82の図３に示す上側の辺部に沿って直線状に設けられ、この図３の上下方向に互いに略等間隔に離間され、アレイ基板５の裏面に先端部が当接している。したがって、これら凸部87の間には溝部91がそれぞれ形成され、これら溝部91により、液晶パネル２とバックライト３とを組み付けた状態で、ランプユニット25側からの熱を液晶パネル２に対して遮断する空気層92が形成されている。
【００４２】
導光板当接部88は、ハウジング本体82を挟んで凸部87と反対側に突設されている。
【００４３】
また、カバー当接部89は、ハウジング本体82と、ハウジング枠部83との隣接部に設けられている。
【００４４】
ハウジング枠部83は、図３に示すハウジング本体82の上縁部に沿って設けられ、図１および図２に示すようにハウジング本体82とで断面視略Ｌ字状をなしている。また、このハウジング枠部83には、裏面カバー27の裏面カバー屈曲部61の各係合突部67が内側から挿入されて係合される係合孔部93が、係合突部67に対応して複数穿設されている。さらに、このハウジング枠部83の外面には、係合孔部93の両側などの複数箇所に、補強用のリブ94がそれぞれ突設されている。そして、このハウジング枠部83の内側には、ランプユニット25が配設されて保持されている。
【００４５】
ハウジング枠部84（一方のみ図示）は、図３に示すハウジング本体82の左右両側縁部に沿って設けられ、裏面カバー屈曲部62の係合突部68が内側から挿入されて係合される係合孔部96が、係合突部68に対応して複数穿設されている。また、このハウジング枠部84には、液晶パネル２とバックライト３とを組み付けた状態で裏面カバー27の螺子止め穴71と連通し図示しない螺子などが挿入固定される螺子穴97が上端近傍に穿設されている。
【００４６】
ハウジング枠部85は、図３に示すハウジング本体82の下縁部に沿って設けられ、ハウジング枠部83よりも突出量が小さく形成されている。
【００４７】
表面カバー４は、例えば金属などにより四角形枠状に形成され、液晶パネル２の表示画面エリア７の表面側を露出させる開口部としての四角形状の窓部101が中央部に開口形成された額縁状のフレーム本体である額縁部102と、この額縁部102の周縁部にバックライト３側である裏側へと屈曲形成された表面カバー屈曲部103，104（一方のみ図示），105とを備えている。
【００４８】
窓部101は、液晶パネル２の表示画面エリア７に対応した略四角形形状に形成されている。
【００４９】
表面カバー屈曲部103は、図３に示す額縁部102の上縁部に沿って形成されている。また、この表面カバー屈曲部103には、基板カバー65の基板カバー屈曲部75に突設されたカバー係合突部78が内側から挿入されて係合されるカバー係合孔部107が、カバー係合突部78に対応して複数、互いに略等間隔に離間されて穿設されている。
【００５０】
さらに、各表面カバー屈曲部104は、上下両端部近傍に、表面カバー４を取り付ける状態でハウジング28の外側に位置し裏面カバー27の螺子止め穴71およびハウジング28の螺子穴97とともに螺子止めされる螺子穴108，108が穿設されている。
【００５１】
そして、表面カバー屈曲部105は、図３に示す額縁部102の下縁部に沿って設けられ、表面カバー屈曲部103よりも突出量が小さく形成されている。
【００５２】
次に、上記一実施の形態の作用を説明する。
【００５３】
液晶表示装置１の組み立てに際しては、まず、ランプユニット25をハウジング28のハウジング枠部83の内側に嵌着するとともに、ランプユニット25の照射開口部36に、各種光学シート51〜54を設けた導光板26を、光入射面41を対向させるように嵌着してハウジング28に嵌合させ、このハウジング28に反射板46とともに裏面カバー27を、各係合突部67を各係合孔部93に係合させて嵌着してバックライト３を完成する。
【００５４】
次いで、液晶パネル２に各ＴＣＰ15，16により各回路基板17，18を電気的に接続し、この液晶パネル２をバックライト３のハウジング28に組み付けた後、表面カバー４とともに螺子などで固定する。
【００５５】
さらに、回路基板18を、各ＴＣＰ16によりバックライト３の裏面側へと折り返し、基板カバー65を裏面カバー27の裏面側に、各カバー係合突部78を各係合孔部96に係合させて取り付けることで、回路基板18を基板カバー65と裏面カバー27との間に収容して、液晶表示装置１を完成する。
【００５６】
冷陰極管31，31から照射された光は、ランプリフレクタ32により反射されて導光板26の光入射面41へと入射し、この導光板26の裏面43側にて表面44へと反射されて面状光に変換され、各光学シート51〜54および偏光板９を透過して液晶パネル２のアレイ基板５側に照射される。
【００５７】
この液晶パネル２では、所定の画像信号に基づいて回路基板17，18により生成された駆動信号に基づいて各ドライバ21，22が薄膜トランジスタを駆動することで、液晶層中の液晶素子の傾斜角が可変し、この液晶素子の傾斜角に応じて各画素での透光量が設定され、表示画面エリア７に、画像信号に対応した画像が表示される。
【００５８】
そして、各冷陰極管31から照射される光を強くすると、各冷陰極管31で発生する熱量が大きくなるものの、これらの熱は、ハウジング28のハウジング本体82にて凸部87，87間の各溝部91に形成された空気層92により遮断され、液晶パネル２への熱の伝達が抑制される。
【００５９】
すなわち、ランプユニット25および導光板を保持するハウジング28に、ランプユニット25からの熱を液晶パネル２に対して遮断する空気層92を液晶パネル２とランプユニット25との間に形成する凸部87を一体的に設けることにより、例えば断熱部材などを別個に設ける必要がなく、部品点数が増加を防止し、製造性を確保しつつランプユニット25から発生する熱を液晶パネル２に対して確実に遮断できる。
【００６０】
また、凸部87により空気層92を形成することで、ランプユニット25に対して液晶パネル２が離間されるので、ランプユニット25の熱を液晶パネル２へとより伝わりにくくできる。
【００６１】
さらに、凸部87は、ハウジング28を射出成形する際などに同時に容易に形成できる。
【００６２】
なお、上記一実施の形態において、凸部87に代えて、ハウジング本体82に溝部を形成したり、ランダムな凹凸を有する、いわゆる梨地状の凹凸を設けたりしても同様の作用効果を奏することが可能である。溝部を形成する場合には、バックライト３の厚みの増加を防止でき、梨地状とする場合には、製造がより容易となる。
【００６３】
また、空気層形成部としては、凸部87に代えて、例えば柱状の凸部を設けるなど、他の様々な構成が可能である。
【００６４】
さらに、平面表示装置としては、液晶表示装置以外でも、他の様々なものに対応させて用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施の形態の面状光源装置の要部を示す斜視断面図である。
【図２】同上面状光源装置を備えた平面表示装置を示す斜視断面図である。
【図３】同上平面表示装置の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    平面表示装置としての液晶表示装置
２    平面表示素子としての液晶パネル
３    面状光源装置としてのバックライト
25    光源としてのランプユニット
26    導光体としての導光板
28    ハウジング
87    空気層形成部としての凸部
92    空気層
【図１】
2007304485.tif 000003
【図２】
2007304485.tif 000004
【図３】
2007304485.tif 000005