JP2006155929A

JP2006155929A - 面光源装置及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP2006155929A
Application number: JP2004340653A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Osawa; 義昭大澤
Original assignee: Toshiba Matsushita Display Technology Co Ltd
Current assignee: Japan Display Central Inc
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2004-11-25
Publication date: 2006-06-15
Also published as: US20060109688A1

Abstract

【課題】導光体の熱変形を防止する面光源装置およびそれを用いた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】両端をホルダー３４に保持された冷陰極管３２と、冷陰極管３２およびホルダー３４に対向した端面３６aと、光を出射する光出射面３６bとこの光出射面３６bに対向する対向面３６cとを有し、冷陰極管３２から入射された光を面状光に変換する導光体３６と、対向面３６cに対向して配置された反射シート３８と、を備え、反射シート３８は、導光体３６とホルダー３４との間に配置された舌片３８ａを有する。
【選択図】図３

Description

この発明は、液晶表示パネルを照明する面光源装置及びこれを備えた液晶表示装置に関する。

一般に、液晶表示装置は液晶表示パネルと、液晶表示パネルを背面から照明する面光源装置と、液晶表示パネルおよび面光源装置を支持するフレームとを有している。

面光源装置は、光源としての冷陰極管と、冷陰極管からの入射面を面状光に変換する導光体とを有している。冷陰極管は、高圧および低圧の電極をそれぞれの端部に有し、両端をホルダーに保持されている。電極は給電配線を介して外部と接続する接続部を有し、ホルダーは、電極と接続部とを保持する保持部を有している。

導光体は、冷陰極管およびホルダーに対向した端面と、光を出射する光出射面とこの光出射面に対向する対向面とを有している。端面はホルダーの保持部に接触して配置されている。導光体の光出射面および対向面の少なくとも一方に対向して、光学シートが配置される。光出射面側には、例えば、導光体の出射光を集光する集光シート、および出射光を拡散する拡散シート等が配置され、対向面側には、例えば、対向面から導光体の外部に出た光を導光体に戻すべく反射する反射シートが配置される。

従来、光源にはガス圧が８０Torrの冷陰極管が用いられていたが、近年は始動時から高輝度である面光源装置の実現が要求され、ガス圧が１２０Torrの冷陰極管を用いて、低温環境で高輝度を実現する面光源装置が開発されている。

しかし、ガス圧が１２０Torrの冷陰極管を例えば６５℃の環境で点灯すると、冷陰極管の電極部と接続部で発熱し、ホルダーの保持部の温度が約１０５℃程度に達することがある。このとき、導光体が耐熱アクリルで形成されている場合には、その耐熱温度が約１０５℃〜約１１７℃であるため、導光体の端面とホルダーの保持部とが接触する部分で熱変形する恐れがあった。

従来、光源から発生された熱を、ホルダーを介してリフレクタに伝熱させて、外部に放熱する方法が提案されている。（特許文献１参照）
特開２００３−４３９３３

しかし上記の方法では、ホルダーと導光体の端面とが直接接触するため、ホルダーから導光体に熱伝導し、導光体の熱変形を防ぐことが難しかった。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、導光体の熱変形を防ぐ面光源装置およびそれを備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の様態による面光源装置は、両端をホルダーに保持された光源と、前記光源および前記ホルダーに対向した端面と、光を出射する光出射面とこの光出射面に対向する対向面とを有し、前記光源から入射された光を面状光に変換する導光体と、前記光出射面および前記対向面の少なくとも一方に対向して配置された光学シートと、を備え、前記光学シートは、前記導光体と前記ホルダーとの間に配置された舌片を有する。

本発明の様態による液晶表示装置は、複数の表示画素が配列された表示領域を備える液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを背面から照明する面光源装置と、前記液晶表示パネルと前記面光源装置とを支持するフレームと、を備え、前記面光源装置は、両端をホルダーに保持された光源と、前記光源および前記ホルダーに対向した端面と、光を出射する光出射面とこの光出射面に対向する対向面とを有し、前記光源から入射された光を面状光に変換する導光体と、前記光出射面および前記対向面の少なくとも一方に対向して配置された光学シートと、を備え、前記光学シートは、前記導光体と前記ホルダーとの間に配置された舌片を有する。

本発明によれば、導光体の熱変形を防止する面光源装置およびそれを備えた液晶表示装置を提供することができる。

以下、この発明の一実施の形態に係る面光源装置およびそれを備えた液晶表示装置について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置１００の概略的な斜視図で、図２は図１に示した液晶表示装置１００の分解斜視図である。図１および図２に示すように、液晶表示装置１００は略矩形状で、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル１０を背面から照明する面光源装置３０と、液晶表示パネル１０および面光源装置３０を支持するフレーム４０と、フレーム４０に取り付けられて液晶表示パネル１０の周縁部を保持するベゼルカバー２０とを備えている。

液晶表示パネル１０は、対向配置されたアレイ基板１２と対向基板１４とを備えている。アレイ基板１２と対向基板１４との間には液晶層が挟持され、アレイ基板１２と対向基板１４との外側にはそれぞれ偏光版が配置されている。

液晶表示パネル１０は、画像を表示させる表示部１１を有している。表示部１１は、マトリクス状に配置された複数の表示画素ＰＸによって構成されている。アレイ基板１２は、表示部１１において、画素ＰＸの行方向に沿って延在する複数の走査線ＳＬ、画素ＰＸの列方向に沿って延在する複数の信号線ＤＬ、およびこれら走査線ＳＬと信号線ＤＬとの交差部付近において画素ＰＸ毎に配置されたスイッチング素子Ｓｗ等を備えている。スイッチング素子Ｓｗは、例えばポリシリコン半導体層を有した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。

矩形平板状の回路基板１８は、細長い矩形略平板状のフレキシブル基板１６を介して、液晶表示パネル１０の一側縁に電気的に接続され、液晶表示パネル１０に駆動信号を供給する。回路基板１８は、面光源装置３０の裏面側に向けてフレキシブル基板１６を湾曲させることにより、面光源装置３０の裏面側に配置される。

液晶表示パネル１０は、面光源装置３０と重ねられてフレーム４０に収容され、液晶表示パネル１０上からベゼルカバー２０が重ねられてフレーム４０に取り付けられる。面光源装置３０は、略矩形状で、その表面側が液晶表示パネル１０の裏面側に対向し、液晶表示パネル１０をその裏面側から照明する。

図３（ａ）は、図２に示す面光源装置３０の分解斜視図である。図３（ａ）に示すように、面光源装置３０は、光源としての冷陰極管３２と、冷陰極管３２の出射光を面状光に変換して液晶表示パネル１０に向けて出射する導光体３６と、導光体３６の裏面側および表面側に配置される光学シート３８、３９を有している。

冷陰極管３２は、細長い円筒状の管状光源で、そのガス圧は１２０Torrである。冷陰極管３２の両端および角部は、例えば耐熱温度が約２５０℃のゴムで形成されたホルダー３４によって保持されている。各ホルダー３４の間にはリフレクタ３５が取り付けられる。リフレクタ３５は、冷陰極管３２の長手方向に直交する断面が略Ｕ字状で、導光体３６を上下から挟み、冷陰極管３２を囲むように取り付けられる。

導光体３６は、例えば耐熱温度が１０５℃〜１１７℃の耐熱アクリルによって形成されているとともに、冷陰極管３６およびホルダー３４に対向した端面３６ａと、光を出射する光出射面３６ｂと光出射面３６ｂに対向する対向面３６ｃとを有している。端面３６ａのホルダー３４に対向する部分は、ホルダー３４の形状に沿って切り取られている。

導光体３６の光出射面３６ａ側（表面側）に配置された光学シート３９は、光出射面３６ａから出射された面状光に対して、所定の光学特性を付与するもので、例えば、光を集光する集光シート、および光を拡散する拡散シート等で構成されている。対向面３６ｃ側（裏面側）に配置された光学シート３８は、対向面３６ｃから漏れ出た光を導光体３６に戻すべく反射する反射シートである。本実施形態では、反射シート３８は、厚さが約０.１５ｍｍで、例えば耐熱温度が１４０℃以上のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）で形成されている。

図３（ｂ）に図３（ａ）に示す反射シート３８の一部を拡大して示している。図３（ｂ）に示すように、反射シート３８は、それぞれホルダー３４に隣接した側縁から突出した矩形状の舌片３８ａを有している。各舌片３８ａの基端部には、スリット３８ｂが形成されている。反射シート３８、導光体３６、および光学シート３９は重ねられてフレーム４０に収容される。

図４は、面光源装置３０の正面図で、図５は図４に示す面光源装置３０の冷陰極管３２の端部付近を拡大して示した図である。ただし、説明のため光学シート３９は省略している。図４に示すように、導光体３６の隣り合った端面３６ａに沿って冷陰極管３２が配置される。図４および図５に示すように、冷陰極管３２は、その両端に電極部３２ａを有している。電極部３２ａは、外部と接続する給電配線５０と接続した接続部３２ｂを有している。

ホルダー３４は、冷陰極管３２の電極部３２ａと接続部３２ｂとを保持する保持部３４ａを有し、冷陰極管３２の電極部３２ａは保持部３４ａの側面からの距離ｄ２が約０.６ｍｍとなるように保持されている。導光体３６の端面３６ａとホルダー３４の保持部３４ａとは所定間隔ｄ１をおいて配置され、反射シート３８の舌片３８ａは導光体３６と保持部３４ａとの間に配置されている。本実施形態では所定間隔ｄ１は約０.３ｍｍである。

舌片３８ａの幅方向（Ｘ方向）の長さは、ホルダー３４の保持部３４ａ以上となるように形成されている。

図６は、図５に示す冷陰極管３２の端部をＡ−Ａで切断した断面図である。舌片３８ａは、反射シート３８から延びるとともに、導光体３６の端面３６ａに沿って折り曲げられて端面３６ａとホルダー３４の保持部３４ａとの間に配置されている。スリット３８ｂは、舌片３８ａを折り曲げる位置に沿って形成されている。舌片３８ａの反射シート３８から延びた長さは、導光体３６の高さ（Ｗ方向の長さ）以上となるように形成されている。

上記のように、導光体３６よりも耐熱温度の高い材料で形成された反射シート３８に舌片３８ａを形成し、舌片３８ａを導光体３６の端面３６ａとホルダー３４の保持部３４ａとの間に配置することによって、冷陰極管３２の電極部３２ａおよび接続部３２ｂから導光体３６への熱伝導を抑制することができる。このことにより、始動時の輝度を向上するとともに、導光体の熱変形を防止する面光源装置およびそれを備えた液晶表示装置を提供することができる。また、舌片３８ａを折り曲げる部分にスリット３８ｂを形成することによって、舌片３８ａの折り曲げを容易にしている。

なお、上記の実施形態では導光体の一部をカットするが、冷陰極管３２の電極部３２ａ付近であり、面光源装置３０の輝度には影響しない。

この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

上記の実施形態では導光体３６の端面３６ａとホルダー３４の保持部３４ａとの間に約０.３ｍｍの所定間隔ｄ１が形成されているが、所定間隔ｄ１は形成されなくても良い。ただし、約０.１５ｍｍ〜約０.３ｍｍの範囲で所定間隔ｄ１を形成すると、より効果的にホルダー３４から導光体３６への熱伝導を抑制することができる。同時に、導光体３６における歪みの発生を抑制できる。

また、上記の実施形態では舌片３８ａが反射シート３８に備えられていたが、光学シート３９に備えられても良い。その場合、光学シート３９は導光体３６よりも耐熱温度が高い材料で形成され、舌片は光学シート３９から延び、導光体の上側から端面３６ａに沿って折り曲げられて端面３６ａと保持部３４ａとの間に配置される。このように光学シート３９に舌片を形成すると、上記の実施形態と同様の効果が得られる。

上記の実施形態では、光源として略Ｌ字状の冷陰極管３２を用いているが、略直線状の冷陰極管を用いてもよい。この場合も、冷陰極管の端部を保持するホルダーと導光体との間に光学シートから延びた舌片を配置することによって、上記の実施形態と同様の効果が得られる。また、直線状の冷陰極管を用いる場合には、光源に対向する端面の法線方向に沿って薄くなる楔形の導光体を用いてもよい。このことによって、面光源装置の背面側に回路基板を収容するスペースができるため、液晶表示装置の薄型化を実現できる。

本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略的な外観斜視図。図１に示した液晶表示装置の分解斜視図。図２に示す面光源装置の分解斜視図。図３に示す面光源装置の正面図。図４に示す面光源装置の冷陰極管の端部付近を拡大して示した図。図５に示す冷陰極管の端部をＡ−Ａで切断した断面図。

符号の説明

１００…液晶表示装置、１０…液晶表示パネル、１１…表示部、１２…アレイ基板、１４…対向基板、ＰＸ…画素、２０…ベゼルカバー、３０…面光源装置、３２…冷陰極管、３４…ホルダー、３４ａ…保持部、３５…リフレクタ、３６…導光体、３６ａ…端面、３８…反射シート、３８ａ…舌片、３９…光学シート、４０…フレーム、５０…給電配線

Claims

両端をホルダーに保持された光源と、
前記光源および前記ホルダーに対向した端面と、光を出射する光出射面とこの光出射面に対向する対向面とを有し、前記光源から入射された光を面状光に変換する導光体と、
前記光出射面および前記対向面の少なくとも一方に対向して配置された光学シートと、を備え、
前記光学シートは、前記導光体と前記ホルダーとの間に配置された舌片を有する面光源装置。
前記光源は両端に電極部を有し、
前記電極部は給電配線と接続した接続部を有し、
前記ホルダーは、前記電極部と前記接続部とを保持する保持部を有し、
前記舌片は前記導光体と前記保持部との間に配置されている請求項１記載の面光源装置。
前記光学シートの耐熱温度は、前記導光体の耐熱温度よりも高い請求項１または請求項２に記載の面光源装置。
前記導光体の端面は、前記光出射面と前記対向面との間を延びるとともに前記ホルダーと所定間隔をおいて対向配置され、
前記端面と前記ホルダーとの間に前記舌片が配置されている請求項１乃至請求項３いずれか１項に記載の面光源装置。
前記舌片は前記光学シートから延びて、前記端面に沿って折り曲げられている請求項４記載の面光源装置。
前記舌片は、前記対向面に対向して配置された前記光学シートに設けられている請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の面光源装置。
前記対向面に対向して配置された前記光学シートは、前記対向面から前記導光体の外部に出た光を前記導光体に戻すべく反射する反射シートである請求項６に記載の面光源装置。
前記舌片は、前記導光体の前記光出射面に対向して配置されている前記光学シートに設けられている請求項１乃至請求項５いずれか１項に記載の面光源装置。
複数の表示画素が配列された表示領域を備える液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを背面から照明する請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の面光源装置と、
前記液晶表示パネルと前記面光源装置とを支持するフレームと、を備えた液晶表示装置。