JP2002122863A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 直下型バックライトユニットを採用する液晶
表示装置において、液晶表示素子の表示面に生じる輝度
ムラを低減する。 【解決手段】 液晶表示素子の表示面と反対の側に配置
される複数の光源と、前記液晶表示素子と前記光源との
間に配置される光学部材と、前記光源の液晶表示素子側
と反対の側に配置される反射部材とを有し、前記反射部
材は、前記複数の光源間に位置する領域に突起部を有
し、前記突起部は、前記複数の光源の延長方向と直交す
る面で切断したときの断面形状が三角形形状であり、前
記複数の光源の中心部間の距離をＬ、前記反射部材から
前記複数の光源の中心部までの距離をｄ１、前記突起部
の高さをｈ、前記突起部の前記複数の光源側に突出する
二辺で挟まれる狭角の角度をθとするとき、ｈ≧ｄ１、
ｔａｎ^-1（２（ｈ＋ｄ１）／Ｌ）≧９０°−θを満足す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、ワークステーション等に用いられる液晶表示装
置に係わり、特に、液晶表示装置に用いられる直下型バ
ックライトユニットに適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）方
式、あるいはＴＦＴ（Thin Film Transister）の液晶表
示モジュールは、ノート型パソコン等の表示装置として
広く使用されている。これらの液晶表示モジュールは、
周囲にドレインドライバおよびゲートドライバが配置さ
れた液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルを照射する
バックライトユニットとで構成される。このバックライ
トユニットは、サイドライト型のバックライトユニット
と、直下型のバックライトユニットに大別される。ノー
ト型パソコン液晶表示モジュールの表示装置として使用
される液晶表示モジュールの場合は、主にサイドライト
型のバックライトユニットが採用されている。近年、液
晶表示モジュールは大型化、大画面化され、モニタ用の
表示装置としても使用されており、このような大型、大
画面のモニタ用液晶表示モジュールでは、高輝度が得ら
れる直下型のバックライトユニットが適している。な
お、直下型のバックライトユニットを採用した液晶表示
モジュールは、例えば、特開平５−２５７１４１号公報
に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】直下型バックライトユ
ニットでは、複数の光源（冷陰極蛍光灯）を有するとと
もに、複数の光源から照射された光が入射される拡散板
を含む光学部材と、複数の光源から液晶表示パネルと反
対の側に照射された光を、液晶表示パネル側に反射する
反射面を有するリフレクタ（反射部材）とを備えてい
る。一方、近年、大画面のモニタ用液晶表示モジュール
では、ノート用液晶表示モジュールと同様に薄型化、狭
額縁化の要求が強まってきている。しかしながら、大画
面のモニタ用液晶表示モジュールの薄型化のために、直
下型バックライトを薄型化、即ち、光学部材とリフレク
タとの間の距離を短くすると、各光源から照射される光
で、光学部材の各光源間に位置する領域に入射される光
量が減少する。このため、液晶表示パネルの表面上の各
光源間の領域の輝度が、液晶表示パネルの表面上の各光
源の直上部に位置する領域の輝度に比して小さくなり、
液晶表示パネルの表示面に輝度ムラが生じるという問題
点があった。

【０００４】これを防止し、液晶表示パネルの表示面上
の輝度の均一化を図るためには、ライトカーテン（例え
ば、光学部材の拡散板へのドットパターン印刷）を用い
る必要があるが、ライトカーテンは、ピーク輝度を下げ
ることで、輝度の均一化を図っているため、輝度の低下
をもたらすという欠点があった。また、各光源の位置
と、ライトカーテンを構成する各ドットパターンとの位
置の合わせ精度等製造ばらつきにより輝度の均一化が不
十分になるという欠点もあった。本発明は、前記従来技
術の問題点を解決するためになされたものであり、本発
明の目的は、直下型バックライトユニットを採用する液
晶表示装置において、液晶表示素子の表示面に生じる輝
度ムラを低減することが可能となる技術を提供すること
にある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特
徴は、本明細書の前記述及び添付図面によって明らかに
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】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、
下記の通りである。即ち、本発明は、互いに対向して配
置される２枚の基板と、前記２枚の基板間に挟持される
液晶層とを有する液晶表示素子と、前記液晶表示素子の
表示面と反対の側に配置され、前記液晶表示素子に照射
光を照射する複数の光源と、前記液晶表示素子と前記複
数の光源との間に配置される光学部材と、前記複数の光
源の前記液晶表示素子側と反対の側に配置される反射部
材とを有する液晶表示装置であって、前記反射部材は、
前記複数の光源間に位置する領域に、前記複数の光源側
に突出し、かつ、前記複数の光源の延長方向に沿って設
けられる突起部を有し、前記突起部は、前記複数の光源
の延長方向と直交する面で切断したときの断面形状が三
角形形状であり、前記複数の光源の中心部間の距離を
Ｌ、前記反射部材から前記複数の光源の中心部までの距
離をｄ１、前記突起部の高さをｈ、前記突起部の前記複
数の光源側に突出する二辺で挟まれる狭角の角度をθと
するとき、ｈ≧ｄ１、ｔａｎ^-1（２（ｈ＋ｄ１）／Ｌ）
≧９０°−θを満足することを特徴とする。

【０００６】本発明の好ましい実施の形態では、前記突
起部の前記断面形状は、前記突起部の前記複数の光源側
に突出する二辺が同じ長さの２等辺三角形形状であるこ
とを特徴とする。本発明の好ましい実施の形態では、前
記突起部の前記断面形状は、頂点が丸みを有する三角形
形状であることを特徴とする。本発明の好ましい実施の
形態では、前記突起部の前記複数の光源側に突出する二
辺が交差する頂点は、前記複数の光源の中心部間の中間
部に位置することを特徴とする。本発明の好ましい実施
の形態では、前記反射部材と前記光学部材との間の距離
をＤとするとき、１０ｍｍ＜Ｄ＜２０ｍｍを満足するこ
とを特徴とする。本発明の好ましい実施の形態では、前
記光学部材は、輝度を均一化するためのパターンが印刷
された拡散板を含むことを特徴とする。

【０００７】本発明の好ましい実施の形態では、前記突
起部は、変形防止手段を有することを特徴とする。本発
明の好ましい実施の形態では、前記変形防止手段は、前
記突起部の前記複数の光源側に突出する二辺の間に、複
数の光源の延長方向と直交する方向に設けられる複数の
薄板であることを特徴とする。本発明の好ましい実施の
形態では、前記変形防止手段は、前記突起部の前記複数
の光源側に突出する二辺が交差する頂点部に設けられる
切り欠きであることを特徴とする。本発明の好ましい実
施の形態では、前記反射部材は、合成樹脂で構成される
ことを特徴とする。

【０００８】前述の手段によれば、直下型バックライト
ユニットにおける反射部材の各光源間の領域に、三角形
形状の反射用の突起部を設け、各光源から反射部材側に
照射される光を、効率的に、光学部材の各光源間の領域
に入射するようにしたので、液晶表示素子の表示面に生
じる輝度ムラを従来の液晶表示装置よりも低減すること
が可能となる。さらに、この三角形形状の突起部に変形
防止手段を設けるようにしたので、反射部材の変形を防
止し、強度を高めることが可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、実施の形態を説明す
るための全図において、同一機能を有するものは同一符
号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 ［実施の形態１］ 〈本実施の形態のＴＦＴ方式の液晶表示モジュールの基
本構成〉図１は、本実施の形態のＴＦＴ方式の液晶表示
モジュール（ＬＣＭ）の概略構成を示す分解斜視図であ
る。本実施の形態の液晶表示モジュール（ＬＣＭ）は、
金属板から成る枠状の上フレーム４、液晶表示パネル
（ＬＣＤ；本発明の液晶表示素子）５、直下型バックラ
イトユニットとから構成される。液晶表示パネル５は、
画素電極、薄膜トランジスタ等が形成されるＴＦＴ基板
と、対向電極、カラーフィルタ等が形成されるフィルタ
基板とを、所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間
の周縁部近傍に枠状に設けたシール材により、両基板を
貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた液晶封入
口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止
し、さらに、両基板の外側に偏光板を貼り付けて構成さ
れる。

【００１０】ここで、ＴＦＴ基板のガラス基板上には、
半導体集積回路装置（ＩＣ）で構成される複数のドレイ
ンドライバおよびゲートドライバが搭載されている。こ
のドレインドライバには、フレキシブルプリント配線基
板１を介して、駆動電源、表示データおよび制御信号が
供給され、ゲートドライバには、フレキシブルプリント
配線基板１を介して、駆動電源および制御信号が供給さ
れる。フレキシブルプリント配線基板１は、バックライ
トユニットの後ろ側に設けられる駆動回路基板（ＴＣＯ
Ｎ基板）１３に接続される。本実施の形態の液晶表示モ
ジュールのバックライトユニットは、金属板から成る枠
状の中間フレーム６とリフレクタ（本発明の反射部材）
３との間に、複数の冷陰極蛍光灯（ＣＦＬ）２、光学部
材（拡散シート、レンズシート）７とが、図１に示す順
序で、配置されて構成される。なお、図１において、
８，１１は冷陰極蛍光灯２の保持体、９は高圧側ケーブ
ル・コネクタ、１０はゴムブッシュ、１２は低圧側コネ
クタ、１４は冷陰極蛍光灯２を駆動するインバータ回路
基板、１５は低圧側ケーブル・コネクタである。本実施
の形態において、その内面が白色または銀色のリフレク
タ３は、金属板、あるいは合成樹脂で構成され、下フレ
ームを兼用する。

【００１１】〈従来の直下型バックライトユニットの構
成〉図８は、従来の直下型バックライトユニットを採用
する液晶表示モジュールの要部断面構造を示す断面図で
ある。なお、この図８は、冷陰極蛍光灯２の延長方向と
直交する面で切断した断面構造を示す図であり、また、
この図８において、２０は、リフレクタ３の下面に取り
付けられた回路基板（駆動回路基板１３，インバータ回
路基板１４）を保護するためのケーシングである。図８
に示すように、従来の直下型バックライトユニットで
は、リフレクタ３は、その表面が平坦面から構成されて
いる。図９は、従来の直下型バックライトユニットにお
ける、冷陰極蛍光灯２から照射される照射光の光路を説
明するための図である。図９に示すように、冷陰極蛍光
灯２から光学部材７側に照射された光は、光路５１によ
り、光学部材７（より詳細には、拡散板）へ入射され、
冷陰極蛍光灯２からリフレクタ３側に照射された光は、
光路５２により、光学部材７へ入射される。

【００１２】前記

【発明が解決しようとする課題】の欄で述べたように、
大画面のモニタ用液晶表示モジュールの薄型化のため
に、直下型バックライトを薄型化、即ち、光学部材７と
リフレクタ３との間の距離（図９に示すＤ）が、各冷陰
極蛍光灯２の中心部間の距離（Ｌ）に比べて十分小さく
なると、各冷陰極蛍光灯２から照射される光で、光学部
材７の各冷陰極蛍光灯間に位置する領域に入射される光
量が減少し、液晶表示パネルの表面上の各冷陰極蛍光灯
間の領域の輝度が、液晶表示パネルの表面上の各冷陰極
蛍光灯２の直上部に位置する領域の輝度に比して小さく
なり、液晶表示パネルの表示面に輝度ムラが生じるとい
う問題点があった。これを防止し、液晶表示パネルの表
示面上の輝度の均一化を図るためには、例えば、図１０
に示すような、光量調整用のライトカーテンを使用する
必要があるが、ライトカーテンは、ピーク輝度を下げる
ことで、輝度の均一化を図っているため、輝度の低下を
もたらすという欠点があった。この図１０に示すライト
カーテンは、光学部材７の拡散板に、図１０に示すよう
なドットパターン２５を印刷したものである。さらに、
このライトカーテンでは、各冷陰極蛍光灯２の位置と、
ライトカーテンを構成する各ドットパターンとの位置の
合わせ精度等製造ばらつきにより輝度の均一化が不十分
になるという欠点もあった。

【００１３】〈本実施の形態の直下型バックライトユニ
ットの特徴的構成〉図２は、本実施の形態の直下型バッ
クライトユニットを採用する液晶表示モジュールの要部
断面構造を示す断面図である。なお、この図２は、冷陰
極蛍光灯２の延長方向と直交する面で切断した断面構造
を示す図である。図２に示すように、本実施の形態で
は、リフレクタ３の、冷陰極蛍光灯間に位置する領域
に、複数の冷陰極蛍光灯側に突出し、かつ、複数の冷陰
極蛍光灯２の延長方向に沿って設けられるとともに、複
数の冷陰極蛍光灯２の延長方向と直交する面で切断した
ときの断面形状（以下、単に、断面形状という）が三角
形形状の反射用の突起部３０が設けられる。図３は、本
実施の形態の直下型バックライトユニットにおける、冷
陰極蛍光灯２から照射される照射光の光路を説明するた
めの図である。図３に示すように、本実施の形態でも、
冷陰極蛍光灯２から光学部材７側に照射された光は、光
学部材７（より詳細には、拡散板）へ入射されるが、冷
陰極蛍光灯２からリフレクタ３側に照射された光の一部
は、光路５３、および光路５４に示すように、リフレク
タ３および突起部３０で反射されて光学部材７へ入射さ
れる。

【００１４】そして、光路５３、および光路５４で光学
部材７に入射される照射光は、光学部材７における、各
冷陰極蛍光灯間の中心部より、突起部３０で反射される
照射光を照射する自冷陰極蛍光灯側の領域（図３の矢印
Ａに示す領域）に入射されるので、液晶表示パネルの全
表面上の輝度を向上させることができる。特に、液晶表
示パネルの表面上の各冷陰極蛍光灯間の領域の輝度を向
上させることができる。したがって、大画面のモニタ用
液晶表示モジュールの薄型化のために、直下型バックラ
イトを薄型化、即ち、光学部材７とリフレクタ３との間
の距離（図９に示すＤ）を、各冷陰極蛍光灯２の中心部
間の距離（Ｌ）に比べて十分小さくしても、液晶表示パ
ネルの表面上の各冷陰極蛍光灯間の領域の輝度を向上さ
せて、液晶表示パネルの表面上の輝度を均一化すること
ができるので、液晶表示パネルの表示面に輝度ムラが生
じるのを防止することが可能となる。なお、前述の効果
をより効率的に発揮するためには、突起部３０の頂点
（３１）が、リフレクタ３の隣接する冷陰極蛍光灯の中
心部に位置するように配置することが好ましい。

【００１５】以下、この突起部３０の高さ、突起部３０
の頂点の角度（θ）について、図４を用いて説明する。
ここで、図４に示すように、冷陰極蛍光灯２ａの中心部
と、冷陰極蛍光灯２ｂの中心部との間の距離をＬ、冷陰
極蛍光灯（２ａ，２ｂ）の中心部とレフレクタ３との間
の距離をｄ１、また、突起部３０の断面形状が、冷陰極
蛍光灯側に突出する二辺の長さが同じである二等辺三角
形とし、その頂点３１の角度をθ、突起部３０の高さを
ｈとする。また、便宜上、冷陰極蛍光灯２ａの中心部を
Ｏ、冷陰極蛍光灯２ａの中心部を通りリフレクタ３に垂
直な垂線と、リフレクタ３との交点をＲ、冷陰極蛍光灯
２ａから照射される照射光の光路５５が、レフレクタ３
で反射する点をＰ、突起部３０の頂点３１をＱ、突起部
３０の立ち上がり部をＳ、突起部３０の頂点３１を通り
リフレクタ３に垂直な垂線Ｗとリフレクタ３の延長線と
の交点をＴ、光路５５で光学部材７に入射される点をＵ
とする。

【００１６】前述した効果を奏するためには、冷陰極蛍
光灯２ａから照射された照射光の中で、リフレクタ３の
Ｐ点で一回反射された後、突起部３０の頂点３１で反射
された照射光（図４の光路５５で示す照射光）が、光学
部材７の、垂線Ｗの冷陰極蛍光灯２ｂ側（図４に示す矢
印Ｂ側）に入射されるようにすればよい。これを数式で
表現すると、下記（１）式、（２）式のようになる。

【数１】 ｈ≧ｄ１ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （１）

【数２】 ∠ＳＱＴ＋∠ＰＱＳ＋∠ＵＱＰ≧１８０° ・・・・・・・・・・・ （２） ここで、∠ＯＰＲをαとすると、∠ＳＱＴ、∠ＰＱＳ、
および∠ＵＱＰは下記（３）式のように表される。

【数３】 ∠ＳＱＴ＝θ／２ ∠ＰＱＳ＝９０°−α−θ／２ ∠ＵＱＰ＝θ＋２α ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （３）

【００１７】したがって、前記（２）式は、下記（４）
式のように表される。

【数４】 θ／２＋（９０°−α−θ／２）＋（θ＋２α）＝９０°＋θ＋α θ＋α≧９０° α≧９０°−θ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （４） また、αとｄ１、およびαとｈとの間には、下記（５）
式に示す関係がある。

【数５】 ｔａｎα＝ｄ１／Ｌ１ ｔａｎα＝ｈ／Ｌ２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （５） ここで、Ｌ１は、Ｒ点とＰ点との間の距離、Ｌ２はＰ点
とＴ点との間の距離であり、下記（６）式に示す関係が
ある。

【数６】 Ｌ１＋Ｌ２＝Ｌ／２ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ （６）

【００１８】（６）式に（５）式を代入して、下記
（７）が得られる。

【数７】 （ｄ１＋ｈ）／ｔａｎα＝Ｌ／２ ｔａｎα＝２（ｄ１＋ｈ）／Ｌ ・・・・・・・・・・・・・・・・ （７） したがって、前記（４）式は、下記（８）式のように表
される。

【数８】 ｔａｎ^-1（２（ｈ＋ｄ１）／Ｌ）≧９０°−θ ・・・・・・・・・ （８） このように、前記（１）式、および（８）式を満足する
場合に、前述した効果を得ることができる。即ち、大画
面のモニタ用液晶表示モジュールの薄型化のために、直
下型バックライトを薄型化した場合に、液晶表示パネル
の表面上の各冷陰極蛍光灯間の領域の輝度を向上させ
て、液晶表示パネルの表面上の輝度を均一化することが
でき、液晶表示パネルの表示面に輝度ムラが生じるのを
防止することが可能となる。

【００１９】本実施の形態において、計算により求めら
れた液晶表示パネル上の輝度分布の一例を図５に示す。
この図５において、横軸（ｘ）は、隣接する冷陰極蛍光
灯２の間の距離を表し、縦軸（ｙ）は、隣接する冷陰極
蛍光灯２の間の各位置での、各冷陰極蛍光灯２の直上部
の輝度を１とした場合の相対的な輝度を表す。なお、こ
の図５における計算モデルは以下の通りである。 （１）冷陰極蛍光灯２は２本。 （２）リフレクタ３および突起部３０での反射率は９０
％、リフレクタ３および突起部３０での入射光の入射角
と出射角とは同じ。 （３）冷陰極蛍光灯２の中心部間の距離（Ｌ）は、Ｌ＝
２９．５ｍｍ。 （４）リフレクタ３と光学部材７との間の距離（Ｄ）
は、Ｄ＝１２ｍｍ。 （５）冷陰極蛍光灯２の管径（ｒ１）は、ｒ１＝３ｍ
ｍ。 （６）冷陰極蛍光灯２の中心部からリフレクタ３までの
距離（ｄ１）は、ｄ１＝３．５ｍｍ。 （７）突起部３０は、断面形状が二等辺三角形形状で、
高さ（ｈ）は、ｈ＝４ｍｍ、頂点３１の角度（θ）は、
θ＝６４°。 （８）冷陰極蛍光灯２は、冷陰極蛍光灯２の表面からす
べての方向に均一に発光する。

【００２０】また、この図５において、（イ）が本実施
の形態の液晶表示モジュールの輝度分布を示し、（ロ）
が従来の液晶表示モジュールの輝度分布を示す。図５か
ら分かるように、（ロ）に示す従来の液晶表示モジュー
ルの輝度分布に比して、（イ）に示す本実施の形態の液
晶表示モジュールの輝度分布では、液晶表示パネルの全
表面上の輝度が向上しており、特に、液晶表示パネルの
表面上の各冷陰極蛍光灯間の領域の輝度が向上してい
る。なお、（イ）に示すグラフにおいて、輝度の明るい
部分が発生しているが、これは、図３に示す光路５３
と、光路５４とが、オーバーラップしている部分がある
ためであり、実際は、リフレクタ３および光学部材７の
拡散板において、光の拡散が起きるためピークは小さく
なる。また、ｘ＝０およびｘ＝２９．５付近の輝度低下
は、冷陰極蛍光灯２本で計算しているためであり、実際
は、ｘ＝−１４．７５、およびｘ＝４４．２５にある突
起部３０からの反射により、輝度の落ち込み（ディッ
プ）小さくなる。

【００２１】さらに、本発明は、リフレクタ３と光学部
材７との間の距離（Ｄ）が、１０ｍｍ＜Ｄ＜２０ｍｍの
場合に、特に効果がある。リフレクタ３と光学部材７と
の間の距離（Ｄ）が、Ｄ＝２０ｍｍ以上の直下型バック
ライトでは、図６の（ハ）に示すように、ｘ＝７および
ｘ＝２２付近に、輝度の落ち込み部分を有し、輝度向上
ができない部分が発生する。図６の（ニ）に示す従来の
液晶表示モジュールの輝度分布と比して、平均輝度の向
上は図れるものの、輝度が向上しない場所があることか
ら効果は得られない。また、リフレクタ３と光学部材７
との間の距離（Ｄ）が、Ｄ＝１０ｍｍ以下の直下型バッ
クライトでは、全領域で輝度は向上するもののピークの
輝度が大きくなり、例えば、図１０に示すライトカーテ
ンのように、輝度を均一化する手法が必要となる。な
お、図６は、計算により求められた液晶表示パネル上の
輝度分布の他の例を示すグラフであり、この図６に示す
グラフにおいて、計算モデルは、リフレクタ３と光学部
材７との間の距離（Ｄ）を、Ｄ＝２０ｍｍとした以外
は、図５に示す計算モデルと同じである。

【００２２】以上説明したように、本実施の形態では、
直下型バックライトユニットにおける、リフレクタ３の
各冷陰極蛍光灯間の位置に、三角形形状の反射用の突起
部３０を設け、各冷陰極蛍光灯からリフレクタ側に照射
される光を、効率的に、光学部材７の各光源間の領域に
入射するようにしたので、液晶表示パネルの表示面に生
じる輝度ムラを従来の液晶表示装置よりも低減すること
が可能となる。なお、直下型バックライトユニットにお
ける、リフレクタの各冷陰極蛍光灯間の位置に、三角形
形状の中間反射体を設けることが、例えば、特開平６−
２７４６３号公報（以下、文献という。）に記載されて
いる。しかしながら、この文献では、中間反射体の高さ
については考察されているが、本実施の形態のように、
突起部の頂点の角度（θ）については何ら考察されてお
らず、しかも、この文献に記載されているものは、液晶
表示装置の薄型化（即ち、直下型バックライトユニット
の薄型化）のために、中間反射体を設けるものではな
い。

【００２３】なお、本実施の形態では、図７に示すよう
に、突起部３０の頂点３１に丸みを付けるようにしても
よい。この断面形状では、図３に示す光路５３と光路５
４とが、オーバーラップしている部分のそれぞれの光量
を左右へ分散することができ、ピークを小さくすること
ができる。また、前述したように、本実施の形態におい
て、輝度分布のピークを小さくするためにライトカーテ
ンを用いてもよい。本実施の形態では、液晶表示パネル
の表示面上の輝度は全体として向上しており、さらに、
液晶表示パネルの表示面上の輝度傾斜は、従来例よりも
低くなっているので、輝度分布のピークを小さくするた
めにライトカーテンを用いても、液晶表示パネルの表示
面上の輝度を向上させることが可能となる。

【００２４】［実施の形態２］ 〈本実施の形態の直下型バックライトユニットの特徴的
構成〉図１１は、本発明の実施の形態２のバックライト
ユニットのリフレクタ３の構成を示す図であり、同図
（ａ）は、リフレクタ３を冷陰極蛍光灯側から見た正面
平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示すＡ−Ａ’切断
線で切断した断面を示す要部断面図、同図（ｃ）は、リ
フレクタ３を冷陰極蛍光灯２と反対の側から見た裏面平
面図である。図１２は、本実施の形態のリフレクタ３の
突起部３０のみを取り出して示す図であり、同図（ａ）
は、突起部３０を側面から見た側面図、同図（ｂ）は、
突起部３０を冷陰極蛍光灯２と反対の側から見た裏面平
面図、同図（ｃ）は、同図（ａ）に示すＢ方向からみた
正面図である。図１１，図１２に示すように、本実施の
形態では、リフレクタ３に設けられた突起部３０の内側
（突起部３０の冷陰極蛍光灯側に突出する二辺で挟まれ
た空間）に、リフレクタ３および突起部３０の変形を防
止する複数の薄板３２が形成される。

【００２５】図１３は、前述の実施の形態１のリフレク
タ３の突起部３０のみを取り出して示す図であり、同図
（ａ）は、突起部３０を側面から見た側面図、同図
（ｂ）は、同図（ａ）に示すＢ方向からみた正面図であ
る。本出願の発明者らは、前述のリフレクタ３および突
起部３０を、合成樹脂（例えば、ポリカーボネイトな
ど）の射出成形で形成する場合に、図１３に示すｃ方
句、ｄ方向への変形が生じ、指定公差内の寸法が得られ
ないという問題点を見いだした。これは、突起部３０の
中空・山形形状と厚さの違いによって、成形後の収縮度
合いに差が生じて、変形を引き起こしているのが原因で
ある。即ち、突起部３０は、図１３に示すような中空の
山形であり、射出成形により成形すると、冷却過程で、
山形状のｂ側が先に固化し、ａ側が遅れて固化する。そ
して、突起部３０の頂点３１の部分は、厚さが他の部分
よりも厚いので、始めに突起部３０の頂点部の表面側か
ら固化し、突起部３０の頂点部の内部は遅れて固化し、
これにより、遅れて固化する突起部３０の頂点部の内部
側が収縮し、図１３に示すｃ方向、およびｄ方向に変形
を生じる。

【００２６】前述したように、本実施の形態では、突起
部３０の内側に、突起部３０の延長方向と直交する方向
に、突起部３０の厚さ（ｔ）よりも、厚さ（ｔ１；ｔ１
＜ｔ）が薄い複数の薄板３２を設けるようにしている。
これにより、突起部３０の冷却固化に時間差が生じたと
しても、図１３に示すｃ方向の収縮変形に対する反力を
働かせることができるので、収縮変形を抑止することが
でき、また、薄板３２を複数配置することにより、ｄ方
向の変形に対する引っかかりの役目を果たすことがで
き、リフレクタ３のそり変形を抑止することができる。
なお、この複数の薄板３２は、例えば、２０ｍｍ間隔で
設けられ、さらに、薄板自体が、強い収縮力を持たず、
突起部３０の表面に、凹凸が生じないような厚さとされ
る。

【００２７】これにより、本実施の形態では、リフレク
タ３および突起部３０を、合成樹脂の射出成形で形成す
る場合に、変形を防止し、指定公差内の寸法で、リフレ
クタ３および突起部３０を形成することができる。即
ち、本実施の形態では、リフレクタ３の突起部３０の形
状として、ほぼ設計値どおりの形状が得られるので、冷
陰極蛍光灯２からの照射光の反射・拡散といった機能が
設計値どおりに発揮でき、設計値どおりの組立性を得る
ことができる。また、本実施の形態では、突起部３０の
内側に設けた複数の薄板３２が、リブの役割を果たすの
で、リフレクタ３の強度を向上させることが可能であ
る。これは、リフレクタ３および突起部３０を、金属板
で作成する場合も同様である。

【００２８】［実施の形態３］ 〈本実施の形態の直下型バックライトユニットの特徴的
構成〉図１４は、本発明の実施の形態のリフレクタ３の
突起部３０のみを取り出して示す図であり、同図（ａ）
は、突起部３０を側面から見た側面図、同図（ｂ）は、
突起部３０を冷陰極蛍光灯２と反対の側から見た裏面平
面図、同図（ｃ）は、同図（ａ）に示すＢ方向からみた
正面図である。図１４に示すように、本実施の形態で
は、リフレクタ３に設けられた突起部３０の頂点部分に
内側に、リフレクタ３および突起部３０の変形を切り欠
き３３が形成される。ここで、この切り欠き３３の部分
の厚さ（ｔ２）が、突起部３０の厚さ（ｔ；ｔ２＜ｔ）
よりも薄くされる。これにより、成形後の収縮方向が、
図１３に示すｃ方向とは逆方向となるので、突起部３０
の中空・山形形状と厚さの違いによって、成形後の収縮
度合いに差が生じて、変形が起こるの防止することがで
きる。また、この切り欠き３３により、突起部３０の延
長方向の強度も増加し、変形を抑止することができる。

【００２９】このように、本実施の形態においても、リ
フレクタ３および突起部３０を、合成樹脂の射出成形で
形成する場合に、変形を防止し、指定公差内の寸法で、
リフレクタ３および突起部３０を形成することができ
る。即ち、本実施の形態では、リフレクタ３の突起部３
０の断面形状として、ほぼ設計値どおりの曲面形状が得
られるので、冷陰極蛍光灯２からの照射光の反射・拡散
といった機能が設計値どおりに発揮でき、設計値どおり
の組立性を得ることができる。また、本実施の形態で
は、突起部３０の頂点部分の内側に設けた切り欠き３３
が、リブの役割を果たすので、リフレクタ３の強度を向
上させることが可能である。これは、リフレクタ３およ
び突起部３０を、金属板で作成する場合も同様である。

【００３０】なお、本実施の形態および前記実施の形態
２では、突起部３０の断面形状は、冷陰極蛍光灯側に突
出する二辺が直線ではなく、内側に湾曲する曲線で構成
される三角形形状であるが、この突起部３０の断面形状
は、前記実施の形態１のような、冷陰極蛍光灯側に突出
する二辺が直線で構成される三角形形状であっても、前
述したような効果を得ることが可能である。さらに、本
実施の形態および前記実施の形態２でも、前述した
（１）式、および（８）式を満足するようにされてお
り、前記実施の形態１で述べた効果が得られることはい
うまでもない。また、前記各実施の形態では、本発明を
ＴＦＴ方式の液晶表示モジュールに適用した実施の形態
について主に説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、本発明は、ＳＴＮ方式の液晶表示モジュー
ルにも適用可能であることはいうまでもない。以上、本
発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づ
き具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。

【００３１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）本発明によれば、直下型バックライトユニットを
採用する液晶表示装置において、液晶表示素子の表示面
に生じる輝度ムラを低減することが可能となる。 （２）本発明によれば、直下型バックライトユニットを
採用する液晶表示装置において、反射部材の変形を防止
し、強度を高めることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１のＴＦＴ方式の液晶表示
モジュール（ＬＣＭ）の概略構成を示す分解斜視図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態１の直下型バックライトユ
ニットを採用する液晶表示モジュールの要部断面構造を
示す断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１の直下型バックライトユ
ニットにおける、冷陰極蛍光灯から照射される照射光の
光路を説明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態１の突起部の高さ、突起部
の頂点の角度（θ）を説明するための図である。

【図５】計算により求められた液晶表示パネル上の輝度
分布の一例を示すグラフである。

【図６】計算により求められた液晶表示パネル上の輝度
分布の他の例を示すグラフである。

【図７】本発明の実施の形態１の突起部の変形例を示す
図である。

【図８】従来の直下型バックライトユニットを採用する
液晶表示モジュールの要部断面構造を示す断面図であ
る。

【図９】従来の直下型バックライトユニットにおける、
冷陰極蛍光灯２から照射される照射光の光路を説明する
ための図である。

【図１０】光量調整用のライトカーテンの一例を示す図
である。

【図１１】本発明の実施の形態２のバックライトユニッ
トのリフレクタの概略構成を示す図である。

【図１２】本発明の実施の形態２のリフレクタの突起部
のみを取り出して示す図である。

【図１３】本発明の実施の形態１のリフレクタの突起部
のみを取り出して示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態３のリフレクタの突起部
のみを取り出して示す図である。

【符号の説明】

１…フレキシブルプリント配線基板、２，２ａ，２ｂ…
冷陰極蛍光灯、３…リフレクタ（下フレーム）、４…上
フレーム、５…液晶表示パネル、６…中間フレーム、７
…光学部材（拡散シート、レンズシート）、８，１１…
冷陰極蛍光灯２の保持体、９…高圧側ケーブル・コネク
タ、１０…ゴムブッシュ、１２…低圧側コネクタ、１３
…駆動回路基板（ＴＣＯＮ基板）、１４…冷陰極蛍光灯
２を駆動するインバータ回路基板、１５…低圧側ケーブ
ル・コネクタ、２０…ケーシング、２５…ドットパター
ン、３０…突起部、３１…突起部の頂点、３２…薄板、
３３…切り欠き、５１，５２，５３，５４，５５…光
路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢部 宏和 千葉県茂原市早野3350番地 日立エレクト ロニックデバイシズ株式会社内 (72)発明者 浦島 良之 千葉県茂原市早野3350番地 日立エレクト ロニックデバイシズ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA08X FA08Z FA14Z FA31Z FA32Z FA41Z FA42Z GA13 KA10 LA18 5G435 AA02 AA08 BB12 BB15 EE03 EE04 EE05 EE26 FF03 FF06 GG24 GG26

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに対向して配置される２枚の基板
   と、前記２枚の基板間に挟持される液晶層とを有する液
   晶表示素子と、 前記液晶表示素子の表示面と反対の側に配置され、前記
   液晶表示素子に照射光を照射する複数の光源と、 前記液晶表示素子と前記複数の光源との間に配置される
   光学部材と、 前記複数の光源の前記液晶表示素子側と反対の側に配置
   される反射部材とを有する液晶表示装置であって、 前記反射部材は、前記複数の光源間に位置する領域に、
   前記複数の光源側に突出し、かつ、前記複数の光源の延
   長方向に沿って設けられる突起部を有し、 前記突起部は、前記複数の光源の延長方向と直交する面
   で切断したときの断面形状が三角形形状であり、 前記複数の光源の中心部間の距離をＬ、前記反射部材か
   ら前記複数の光源の中心部までの距離をｄ１、前記突起
   部の高さをｈ、前記突起部の前記複数の光源側に突出す
   る二辺で挟まれる狭角の角度をθとするとき、ｈ≧ｄ
   １、ｔａｎ^-1（２（ｈ＋ｄ１）／Ｌ）≧９０°−θを満
   足することを特徴とする液晶表示装置。
2. 【請求項２】 前記突起部の前記断面形状は、前記突起
   部の前記複数の光源側に突出する二辺が同じ長さの２等
   辺三角形形状であることを特徴とする請求項１に記載の
   液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記突起部の前記複数の光源側に突出す
   る二辺が交差する頂点は、前記複数の光源の中心部間の
   中間部に位置することを特徴とする請求項２に記載の液
   晶表示装置。
4. 【請求項４】 前記反射部材と前記光学部材との間の距
   離をＤとするとき、１０ｍｍ＜Ｄ＜２０ｍｍを満足する
   ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 【請求項５】 前記光学部材は、輝度を均一化するため
   のパターンが印刷された拡散板を含むことを特徴とする
   請求項３に記載の液晶表示装置。
6. 【請求項６】 前記突起部の前記断面形状は、頂点が丸
   みを有する三角形形状であることを特徴とする請求項１
   に記載の液晶表示装置。
7. 【請求項７】 互いに対向して配置される２枚の基板
   と、前記２枚の基板間に挟持される液晶層とを有する液
   晶表示素子と、 前記液晶表示素子の表示面と反対の側に配置され、前記
   液晶表示素子に照射光を照射する複数の光源と、 前記複数の光源の前記液晶表示素子側と反対の側に配置
   される反射部材とを有する液晶表示装置であって、 前記反射部材は、前記複数の光源間に位置する領域に、
   前記複数の光源側に突出し、かつ、前記複数の光源の延
   長方向に沿って設けられる突起部を有し、 前記突起部は、変形防止手段を有することを特徴とする
   液晶表示装置。
8. 【請求項８】 前記変形防止手段は、前記突起部の前記
   複数の光源側に突出する二辺の間に、複数の光源の延長
   方向と直交する方向に設けられる複数の薄板であること
   を特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 【請求項９】 前記変形防止手段は、前記突起部の前記
   複数の光源側に突出する二辺が交差する頂点部に設けら
   れる切り欠きであることを特徴とする請求項７に記載の
   液晶表示装置。
10. 【請求項１０】 前記反射部材は、合成樹脂で構成され
    ることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
11. 【請求項１１】 互いに対向して配置される２枚の基板
    と、前記２枚の基板間に挟持される液晶層とを有する液
    晶表示素子と、 前記液晶表示素子の表示面と反対の側に配置され、前記
    液晶表示素子に照射光を照射する複数の光源と、 前記液晶表示素子と前記複数の光源との間に配置される
    光学部材と、 前記複数の光源の前記液晶表示素子側と反対の側に配置
    される反射部材とを有する液晶表示装置であって、 前記反射部材は、前記複数の光源間に位置する領域に、
    前記複数の光源側に突出し、かつ、前記複数の光源の延
    長方向に沿って設けられる突起部を有し、 前記突起部は、変形防止手段を有するとともに、前記複
    数の光源の延長方向と直交する面で切断したときの断面
    形状が三角形形状であり、 前記複数の光源の中心部間の距離をＬ、前記反射部材か
    ら前記複数の光源の中心部までの距離をｄ１、前記突起
    部の高さをｈ、前記突起部の前記複数の光源側に突出す
    る二辺で挟まれる狭角の角度をθとするとき、ｈ≧ｄ
    １、ｔａｎ^-1（２（ｈ＋ｄ１）／Ｌ）≧９０°−θを満
    足することを特徴とする液晶表示装置。
12. 【請求項１２】 前記突起部の前記断面形状は、前記突
    起部の前記複数の光源側に突出する二辺が同じ長さの２
    等辺三角形形状であることを特徴とする請求項１１に記
    載の液晶表示装置。
13. 【請求項１３】 前記突起部の前記複数の光源側に突出
    する二辺が交差する頂点は、前記複数の光源の中心部間
    の中間部に位置することを特徴とする請求項１２に記載
    の液晶表示装置。
14. 【請求項１４】 前記反射部材と前記光学部材との間の
    距離をＤとするとき、１０ｍｍ＜Ｄ＜２０ｍｍを満足す
    ることを特徴とする請求項１３に記載の液晶表示装置。
15. 【請求項１５】 前記光学部材は、輝度を均一化するた
    めのパターンが印刷された拡散板を含むことを特徴とす
    る請求項１３に記載の液晶表示装置。
16. 【請求項１６】 前記変形防止手段は、前記突起部の前
    記複数の光源側に突出する二辺の間に、複数の光源の延
    長方向と直交する方向に設けられる複数の薄板であるこ
    とを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
17. 【請求項１７】 前記変形防止手段は、前記突起部の前
    記複数の光源側に突出する二辺が交差する頂点部に設け
    られる切り欠きであることを特徴とする請求項１１に記
    載の液晶表示装置。
18. 【請求項１８】 前記反射部材は、合成樹脂で構成され
    ることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。