JPH11297116A

JPH11297116A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH11297116A
Application number: JP11134198A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Hashizume; 享一橋爪
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1998-04-08
Publication date: 1999-10-29
Anticipated expiration: 2018-04-08
Also published as: JP4236219B2

Abstract

(57)【要約】【課題】エッジライト方式のバックライトを備えた液
晶表示装置において、液晶表示パネルに蛍光管の発熱に
起因する輝度ムラが生じないようにする。【解決手段】樹脂ケース１の表面の溝２１内には放熱
シート２２がシールドケース２の内面に圧接されて収納
されている。したがって、蛍光管８から樹脂ケース１の
溝２１の底部の部分に伝導された熱は、放熱シート２２
を介してシールドケース２に速やかに伝導され、液晶表
示パネル４の端面４ａの部分に伝導しにくいようにする
ことができる。また、蛍光管８の管中心は、導光板５の
端面５ａの厚さ方向中心の法線５ｂを基準にして液晶表
示パネル４の配置位置とは反対側に配置されている。こ
れにより、蛍光管８の熱が液晶表示パネル４により一層
伝導しにくいようにすることができる。なお、反射シー
ト６の導光板５に対向させた反射面には、少なくとも蛍
光管８の発熱に起因する輝度ムラに応じて光吸収パター
ンが形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、エッジライト方
式のバックライトを備えた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏
面にエッジライト方式のバックライトを設けたものがあ
る。図８は従来のこのような液晶表示装置の一例の一部
を切り欠いた平面図を示し、図９はそのうち液晶表示パ
ネルと蛍光管の配置関係の平面図を示し、図１０は図８
のＸ−Ｘ線に沿う断面図を示したものである。この液晶
表示装置では、下側の樹脂ケース１と上側のシールドケ
ース２との間にエッジライト方式のバックライト３及び
液晶表示パネル４がこの順で収納された構造となってい
る。このうちバックライト３は、裏面に例えば凹凸が形
成され表面が光出射面となる導光板５と、導光板５の裏
面に設けられた反射シート６と、導光板５の表面に設け
られた拡散シート７と、導光板５の所定の２つの端面５
ａ（図８では上端面及び右端面）に沿って配置されたＬ
字状の蛍光管（管状光源）８と、蛍光管８の外周面を被
うように設けられたリフレクタ９とからなっている。液
晶表示パネル４は、２枚のガラス基板１１、１２間に液
晶（図示せず）が封入され、ガラス基板１１の表面及び
ガラス基板１２の裏面にそれぞれ偏光板１３、１４が設
けられた構造となっている。シールドケース２の液晶表
示パネル４の一点鎖線で示す表示領域１５に対応する部
分には表示窓１６が設けられている。そして、Ｌ字状の
蛍光管８から出た光及びリフレクタ９によって反射され
た光は、導光板５の所定の２つの端面５ａに入射され、
導光板５内を反対側端面に向けて伝播しつつその裏面に
形成されている凹凸により反射されて表面側に出射しこ
の出射光が拡散シート７で拡散されて面光源化され、こ
の面光源化された光が液晶表示パネル４の裏面に照射さ
れる。なお、反射シート６は、導光板５内を伝播しつつ
裏面に出射した光を反射して導光板５内に再入射させる
ために設けてある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
ような液晶表示装置では、図１０に示すように、蛍光管
８からの直接の光を導光板５の端面５ａに効率良く入射
させるために、蛍光管８を、端面５ａの真正面、つまり
蛍光管８の紙面垂直方向に延びる管軸方向中心線（以
下、管中心線という）８ａが導光板５の端面５ａの厚さ
方向中心の法線５ｂ上に位置するように配置してある。
このため、蛍光管８は、液晶表示パネル４の所定の２つ
の端面４ａ（図３及び図４では上端面及び右端面）に対
し、その間に樹脂ケース１が介在されるだけで、すぐ近
くに位置する配置となる。一方、蛍光管８は点灯すると
発熱するので、この熱が蛍光管８の近傍における樹脂ケ
ース１を介して液晶表示パネル４の所定の２つの端面４
ａの部分に伝導され、この端面４ａの部分における液晶
の温度が他の部分よりも上昇することになる。液晶の温
度が上昇すると、液晶の屈折率異方性Δｎが小さくな
り、液晶の光透過率が高くなる。この結果、液晶表示パ
ネル４の表示領域１５では、図１１の斜線（ハッチン
グ）で示す領域において輝度が相対的に高くなり、輝度
ムラとなって表示品位が低下するという問題があった。
ただし、この場合の図１１の斜線（ハッチング）で示す
輝度ムラ領域は、液晶温度の上昇による輝度ムラだけで
なく、液晶表示パネル４の一対の長辺部（図１１では上
辺部及び下辺部）に生じ易いギャップムラに起因する輝
度ムラも含んだ領域である。この発明の課題は、液晶表
示パネルに光源の発熱に起因する輝度ムラが生じないよ
うにすることである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、導光板の裏面に設けられた
反射シートの表面に、少なくとも管状光源の発熱に起因
する液晶表示パネルの輝度ムラの発生分布状態に応じて
輝度調整用の光吸収パターンを設けたものである。この
請求項１記載の発明によれば、導光板の裏面に設けられ
た反射シートの表面に設けられた輝度調整用の光吸収パ
ターンにより、少なくとも管状光源の発熱に起因する液
晶表示パネルの輝度ムラを解消することができ、したが
って液晶表示パネルに管状光源の発熱に起因する輝度ム
ラが生じないようにすることができる。請求項２記載の
発明は、管状光源の少なくとも発熱量の多い部分とシー
ルドケースとの間に弾性変形可能な放熱シートを介在さ
せたものである。この請求項２記載の発明によれば、管
状光源の少なくとも発熱量の多い部分の熱が放熱シート
を介してシールドケースに速やかに伝導されることによ
り、液晶表示パネルに伝導しにくいようにすることがで
き、したがって液晶表示パネルに管状光源の発熱に起因
する輝度ムラが生じないようにすることができる。請求
項４記載の発明は、管状光源の少なくとも一部の管中心
を、導光板の端面の厚さ方向中心の法線を基準にして液
晶表示パネルの配置位置とは反対側に配置したものであ
る。この請求項４記載の発明によれば、管状光源の少な
くとも一部の管中心を、導光板の端面の厚さ方向中心の
法線を基準にして液晶表示パネルの配置位置とは反対側
に配置しているので、管状光源の熱が液晶表示パネルに
伝導しにくいようにすることができ、したがって液晶表
示パネルに管状光源の発熱に起因する輝度ムラが生じな
いようにすることができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、この発明の第１実施形態に
おける液晶表示装置について説明するに、その基本的構
成は図８〜図１０に示す従来の場合と同じであるので、
これらの図を適宜に参照して説明する。この第１実施形
態において、図８〜図１０に示す従来の場合と異なる点
は、導光板５の裏面に設けられた反射シート６を図１に
示す構造とした点である。

【０００６】図１に示すように、反射シート６の表面に
は、Ｌ字状の蛍光管８の発熱及び液晶表示パネル４の一
対の長辺部でのギャップムラに起因する液晶表示パネル
４の輝度ムラを解消できるように、輝度調整用の２種類
の光吸収パターン６ａ、６ｂが印刷により設けられてい
る。この場合、反射シート６の本体としては、白色の樹
脂シート、樹脂シートの表面に銀等を蒸着して鏡面状と
したもの、表面が鏡面状の板金等のいずれであってもよ
い。２種類の光吸収パターン６ａ、６ｂは、図１１の斜
線（ハッチング）で示す輝度ムラの発生状態に対応する
ものである。この場合、反射シート６の表面の上端部及
び下端部(すなわち、図１１に示す液晶表示パネル４の
一対の長辺部に対応する端部)に設けられた光吸収パタ
ーン６ａは灰色のベタ状となっている。反射シート６の
表面の上端部及び下端部において各光吸収パターン６ａ
の内側及び右端部に設けられた光吸収パターン６ｂは灰
色のドット状となっている。このドットは、均一であっ
てもよく、また液晶表示パネル４の輝度ムラの発生状態
に応じて変化させてもよい。また、蛍光管８の両端部及
び折曲部に対応する部分における光吸収パターン６ｂの
形成領域の幅は他の部分における光吸収パターン６ｂの
形成領域の幅よりも所定の大きさだけ大きくなってい
る。

【０００７】次に、光吸収パターン６ａを灰色のベタ状
とし、光吸収パターン６ｂを灰色のドット状とした理
由、及び光吸収パターン６ｂの形成領域の幅を異ならせ
た理由について説明する。上述したように、図１１の斜
線（ハッチング）で示す領域は、管状光源８の発熱に起
因する輝度ムラの発生領域のほかに、液晶表示パネル４
の一対の長辺部でのギャップムラに起因する輝度ムラの
発生領域を含んだ領域である。そこで、この両者の輝度
ムラの発生領域に対応する領域に光吸収パターン６ａ、
６ｂを設け、管状光源８の発熱に起因する輝度ムラの発
生領域にのみ対応する領域に光吸収パターン６ｂのみを
設けている。なお、液晶表示パネル４の一対の長辺部で
のギャップムラを解消する対策を施した場合は、管状光
源８の発熱に起因する輝度ムラの発生が少ない図中下辺
部の光吸収パターン６ａ、６ｂのうちの一方または双方
を省略することができる。また、Ｌ字状の蛍光管８の両
端電極部及び折曲部の発熱量はその他の部分よりも多い
ので、これに対応するために、光吸収パターン６ｂの形
成領域の幅を異ならせている。

【０００８】そして、この液晶表示装置では、導光板５
の裏面に設けられた反射シート６の表面に設けられた輝
度調整用の２種類の光吸収パターン６ａ、６ｂにより、
蛍光管８の発熱及び液晶表示パネル４の一対の長辺部で
のギャップムラに起因する液晶表示パネル４の輝度ムラ
を解消することができる。すなわち、反射シート６が従
来の単なる反射シート（例えば白色の樹脂シート）であ
る場合には、図８のＹ−Ｙ線に沿う断面における液晶表
示パネル４の表示領域１５の光透過率は、図２（Ａ）に
示すように、両側が中央部よりも高くなる。これに対
し、図１に示す反射シート６上に均一に照射された場合
での反射光の輝度分布は、図２（Ｂ）に示すように、両
側が中央部よりも低くなる。したがって、図１に示す反
射シート６を備えた液晶表示装置の表示面における輝度
分布は、図２（Ａ）に示す液晶の光透過率と図２（Ｂ）
に示す反射シート６による反射光の輝度分布との組合わ
せとなり、図２（Ｃ）に示すように、均一化されること
になる。この結果、液晶表示パネル４に蛍光管８の発熱
及び液晶表示パネル４の一対の長辺部でのギャップムラ
に起因する輝度ムラが生じないようにすることができ、
ひいては表示品位を良くすることができる。

【０００９】なお、上記第１実施形態では、反射シート
６の表面に光吸収パターン６ａ、６ｂを印刷した場合に
ついて説明したが、これに限定されるものではない。例
えば、反射シート６とは別の透明シートに光吸収パター
ン６ａ、６ｂを印刷し、両者を貼り合わせるようにして
もよく、また両者をただ単に重ね合わせるようにしても
よい。また、反射シート６に光吸収パターン６ａ、６ｂ
に対応する開口部を形成し、反射シート６の裏面に配置
されるもの、例えば図１０に示す樹脂ケース１に光吸収
パターン６ａ、６ｂの役目を持たせるようにしてもよ
い。また、光吸収パターン６ａ、６ｂの色は、灰色に限
らず、黒色あるいはカラーであってもよく、また複数の
色であってもよい。さらに、光吸収パターンはドットの
みあるいはベタのみであってもよい。

【００１０】次に、図３はこの発明の第２実施形態にお
ける液晶表示装置の要部の一部を切り欠いた平面図を示
し、図４はそのＸ−Ｘ線に沿う断面図を示したものであ
る。これらの図において、図８及び図１０と同一名称部
分には同一の符合を付し、その説明を適宜省略する。こ
の液晶表示装置では、樹脂ケース１の表面において液晶
表示パネル４が収納される部分の所定の周囲につまりＬ
字状の蛍光管８の配置位置に対応する部分に溝２１が設
けられ、この溝２１内に熱伝導が良好で弾性変形可能な
シリコーンシート等からなる放熱シート２２が収納され
ているとともに、この放熱シート２２の表面がシールド
ケース２の内面に圧接されている。この場合、反射シー
ト６はリフレクタ９と一体となっている。

【００１１】ところで、放熱シート２２をシリコーンシ
ートによって形成する場合には、例えば図５に示すよう
に、比較的硬くて薄いシリコーン樹脂層２２ａの裏面に
比較的軟らかくて厚いシリコーンゴム層２２ｂを設けた
構造とすることが望ましい。このようにすると、放熱シ
ート２２全体の厚さを例えば１．５ｍｍ程度と薄くして
も、放熱シート２２を溝２１内に引っ張りながら貼り付
けて組込むとき、比較的軟らかいシリコーンゴム層２２
ｂの長さや厚みの変化を比較的硬いシリコーン樹脂層２
２ａによって防止することができ、優れた熱伝導性を備
えるとともに取付け作業性が向上する。

【００１２】そして、この液晶表示装置では、蛍光管８
から樹脂ケース１の溝２１の底部の部分に伝導された熱
は、放熱シート２２を介して板金製シールドケース２に
速やかに伝導され、この板金製シールドケース２から空
気中に速やかに放散されるので、蛍光管８の発熱が液晶
表示パネル４の端面４ａの部分に伝導されるのを顕著に
抑制することができる。このため、液晶表示パネル４に
蛍光管８の発熱に起因する輝度ムラの発生を抑制するこ
とができ、ひいては表示品位を良くすることができる。
また、樹脂ケース１とシールドケース２との間に介在さ
れた放熱シート２２は弾性変形可能であるので、樹脂ケ
ース１とシールドケース２との間のがたつきをなくすク
ッション材としての機能も有している。なお、放熱シー
ト２２の配置位置は、蛍光管８の発熱量の多い部分つま
り蛍光管８の両端部及び折曲部に対応する部分のみとし
てもよい。

【００１３】次に、図６はこの発明の第３実施形態にお
ける液晶表示装置の要部の断面図を示したものである。
この図において、図４と同一名称部分には同一の符合を
付し、その説明を適宜省略する。なお、この実施形態に
おいては、反射シート６として、図１に示す第１実施形
態と同様に、少なくとも蛍光管８の発熱に起因する輝度
ムラを解消できるように光吸収パターンが形成された反
射シートが使用されている。そして、この液晶表示装置
では、蛍光管８の管中心線８ａが、導光板５の端面５ａ
の厚さ方向中心の法線５ｂを基準にして液晶表示パネル
４の配置位置とは反対側に配置されている。この場合、
導光板５の端面５ａの厚さ方向中心の法線５ｂと蛍光管
８の管中心線８ａとの間の間隔ｄは、蛍光管８の管径の
８０〜９０％程度とし、一例として、導光板５の端面５
ａの厚さが３ｍｍ、蛍光管８の管径が２．２〜２．４ｍ
ｍである場合、２ｍｍ程度とする。また、蛍光管８の管
中心と導光板５の端面５ａの厚さ方向中心とを結ぶ線８
ｂと導光板５の端面５ａの厚さ方向中心の法線５ｂとの
なす角度θは、蛍光管８からの射出光が導光板５の端面
５ａで反射されないようにするために、４０°以内とす
ることが好ましい。

【００１４】このように、この液晶表示装置では、蛍光
管８の管中心線８ａを、導光板５の端面５ａの厚さ方向
中心の法線５ｂを基準にして液晶表示パネル４の配置位
置とは反対側にずらして配置しているので、蛍光管８と
樹脂ケース１の底部との間に比較的大きな空間が形成さ
れ、この空間が一種の断熱層となる。したがって、この
実施形態によれば、蛍光管８の発熱が上述したように大
きく形成された空間断熱層により樹脂ケース１に伝わり
にくくなるとともに、樹脂ケース１に伝わった熱を放熱
シート２２により速やかに外部大気中に放散させること
ができるので、蛍光管８の発熱が液晶表示パネル４によ
り一層伝わりにくいようにすることができる。これによ
り、液晶表示パネル４における蛍光管８の発熱に起因す
る輝度ムラの発生がより一層抑制され、表示品位をより
一層良くすることができる。

【００１５】なお、上記第３実施形態では、蛍光管８の
外周面を被うリフレクタ９の断面をほぼＵ字状としてい
るが、図７に示すこの発明の第４実施形態のように、蛍
光管８の上半分を被うリフレクタ９を樹脂ケース１の溝
２１の底部内面に当接させ、蛍光管８の上半分を被うリ
フレクタ９と蛍光管８との間に比較的大きな空間を形成
するようにしてもよい。

【００１６】また、上記第３及び第４実施形態では、Ｌ
字状の蛍光管８の管中心線８ａを全体的に所定の法線５
ｂの下方に配置した場合について説明したが、これに限
定されるものではない。例えば、Ｌ字状の蛍光管８の両
端部の管中心線８ａを所定の法線５ｂの下方に配置する
とともに、折曲部の管中心線８ａを図１０に示す従来の
場合と同じ位置に配置するようにしてもよく、またこれ
とは逆に、Ｌ字状の蛍光管８の折曲部の管中心線８ａを
所定の法線５ｂの下方に配置するとともに、両端部の管
中心線８ａを図１０に示す従来の場合と同じ位置に配置
するようにしてもよい。

【００１７】さらに、上記第２実施形態における反射シ
ート６を図１に示す光吸収パターンを形成した反射シー
ト６としてもよいことはもちろんである。また、上記第
１実施形態に上記第２実施形態等の放熱シート２２を設
けてもよい。すなわち、蛍光管８の発熱による液晶表示
パネル４の輝度ムラを防止するための構成である、反射
シート６に光吸収パターンを形成する構成、放熱シート
２２を介在させる構成、及び蛍光管８の位置を液晶表示
パネル４から遠ざける方向にずらす構成の、上述した３
通りの構成をそれぞれ単独で用いてもよく、いずれか２
つの構成を組合わせて用いてもよく、さらに３つの構成
全てを採用してもよい。また、蛍光管の形状は、Ｌ字状
に限らず、直線状あるいはコ字状であってもよい。ま
た、蛍光管の本数は、Ｌ字状と直線状の２本としてもよ
く、また直線状の３本としてもよい。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、導光板の裏面に設けられた反射シートの表
面に設けられた輝度調整用の光吸収パターンにより、少
なくとも管状光源の発熱に起因する液晶表示パネルの輝
度ムラを解消することができるので、液晶表示パネルに
管状光源の発熱に起因する輝度ムラが生じないようにす
ることができ、ひいては表示品位を良くすることができ
る。請求項２記載の発明によれば、管状光源の少なくと
も相対的に発熱量の多い部分の熱が放熱シートを介して
シールドケースに速やかに伝導されて外気中に放散さ
れ、液晶表示パネルに伝導しにくいようにすることがで
きるので、液晶表示パネルにおける管状光源の発熱に起
因する輝度ムラの発生を顕著に抑制でき、ひいては表示
品位を良くすることができる。請求項４記載の発明によ
れば、管状光源の少なくとも一部の管中心を、導光板の
端面の厚さ方向中心の法線を基準にして液晶表示パネル
の配置位置とは反対側に配置しているので、管状光源の
熱が液晶表示パネルに伝導しにくいようにすることがで
き、したがって液晶表示パネルにおける管状光源の発熱
に起因する輝度ムラの発生を顕著に抑制でき、ひいては
表示品位を良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態における液晶表示装置
のバックライトの導光板の裏面に設けられた反射シート
の平面図。

【図２】図１に示す反射シートを備えた液晶表示装置の
輝度特性を説明するために示す図。

【図３】この発明の第２実施形態における液晶表示装置
の要部の一部を切り欠いた平面図。

【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図５】第２実施形態における放熱シートの一例の断面
図。

【図６】この発明の第３実施形態における液晶表示装置
の要部の断面図。

【図７】この発明の第４実施形態における液晶表示装置
の要部の断面図。

【図８】従来の液晶表示装置の一例の一部を切り欠いた
平面図。

【図９】図８のうち液晶表示パネルと蛍光管の配置関係
を示す平面図。

【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿う断面図。

【図１１】従来の液晶表示装置の問題点を説明するため
に示す平面図。

【符号の説明】

１樹脂ケース２シールドケース３バックライト４液晶表示パネル５導光板６反射シート６ａ、６ｂ光吸収パターン７拡散シート８蛍光管９リフレクタ２２放熱シート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルの裏面にエッジライト方
式のバックライトが設けられた液晶表示装置において、
前記バックライトは、少なくとも、表面が光出射面とな
る導光板と、前記導光板の端面に設けられた管状光源
と、前記導光板の裏面に設けられた反射シートとを備
え、前記反射シートの表面に、前記液晶表示パネルに発
生する輝度ムラのうちの少なくとも前記管状光源の発熱
に起因する輝度ムラの発生分布状態に応じて輝度調整用
の光吸収パターンを設けたことを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項２】シールドケース内に液晶表示パネル及び
エッジライト方式のバックライトを収納した液晶表示装
置において、前記バックライトは、少なくとも、表面が
光出射面となる導光板と、前記導光板の端面に設けられ
た管状光源とを備え、前記管状光源の少なくとも相対的
に発熱量の多い部分と前記シールドケースとの間に弾性
変形可能な放熱シートを介在させたことを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項３】請求項２記載の発明において、前記放熱
シートはシリコーンシートからなることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項４】液晶表示パネルの裏面にエッジライト方
式のバックライトが設けられた液晶表示装置において、
前記バックライトは、少なくとも、表面が光出射面とな
る導光板と、前記導光板の端面に設けられた管状光源と
を備え、前記管状光源の少なくとも一部の管中心を、前
記導光板の端面の厚さ方向中心の法線を基準にして前記
液晶表示パネルの配置位置とは反対側に配置したことを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項５】請求項４記載の発明において、前記管状
光源の少なくとも一部の管中心と前記導光板の端面の厚
さ方向中心の法線との間の間隔は前記管状光源の管径の
８０〜９０％程度であることを特徴とする液晶表示装
置。
【請求項６】請求項４または５記載の発明において、
前記管状光源の少なくとも一部の管中心と前記導光板の
端面の厚さ方向中心を結ぶ線と前記導光板の端面の厚さ
方向中心の法線とのなす角度が４０°以内であることを
特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】シールドケース内に液晶表示パネル及び
エッジライト方式のバックライトを収納した液晶表示装
置において、前記バックライトは、少なくとも、表面が
光出射面となる導光板と、前記導光板の端面に設けられ
た管状光源と、前記導光板の裏面に設けられた反射シー
トとを備え、前記反射シートの表面に、前記液晶表示パ
ネルに発生する輝度ムラのうちの少なくとも前記管状光
源の発熱に起因する輝度ムラの発生分布状態に応じて輝
度調整用の光吸収パターンを設け、前記管状光源の少な
くとも相対的に発熱量の多い部分と前記シールドケース
との間に弾性変形可能な放熱シートを介在させ、前記管
状光源の少なくとも一部の管中心を、前記導光板の端面
の厚さ方向中心の法線を基準にして前記液晶表示パネル
の配置位置とは反対側に配置したことを特徴とする液晶
表示装置。