JP2000029004A

JP2000029004A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2000029004A
Application number: JP10195311A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Chishiya; 哲也智者; Akira Murakami; 晃村上
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2000-01-28

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶表示パネルに対して、適度な熱を加えて
液晶の応答速度を高めながら、必要以上の熱を与えない
ようにする。【解決手段】液晶表示パネル２を保持する上ベゼル５
１と、液晶表示パネル２に向けて光を出射する導光板
６、この側方に配された光源５および導光板６の裏面側
に配された反射板７を保持する下ベゼル６０とを連結し
た構造にして、導光板６の光出射部５７を液晶表示パネ
ル２に近接あるいは接触させる。導光板６の光出射部５
７の外側に形成された長溝５６に枠体５０が嵌め込ま
れ、光源５から熱が液晶表示パネル２に直接伝わらない
ように断熱して、光出射部５７から液晶表示パネル２に
光源５からの熱を伝達する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報機器、ＡＶ機
器および広告表示器等の表示装置に用いられる液晶表示
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置の液晶表示パネルは、樹脂
フィルムやガラス板等からなる一対の透明基板の間に液
晶を注入し、両基板の内面にＩＴＯ(Indium Tin Oxide)
からなる透明電極を形成した構造となっている。そし
て、対向する透明電極に電圧を印加することにより、こ
の対向する透明電極間にある液晶が応答し、つまりその
液晶の配列を変化させて画像を表示する。

【０００３】このような液晶表示装置における液晶の温
度に対する応答時間は、温度が低くなる程応答時間が長
く、すなわち応答速度が遅くなる。したがって、周囲温
度が低い環境で液晶表示装置を使用すると、表示すべき
画像の動きに対して液晶の応答速度が遅くなり、画質の
低下が著しく、周囲温度が高い場合に比較して表示性能
が低下する。

【０００４】単純マトリックスＳＴＮ液晶は、アクティ
ブマトリックスのＴＮ液晶に比べ液晶分子が捩れている
ため、応答速度が遅いという欠点があり、従来から単純
マトリックス液晶の応答速度を高めるために液晶に熱を
加える対策が講じらてきた。この液晶表示パネルの応答
時間性を高める対策として、下記のようになされてき
た。

【０００５】まず、従来の液晶表示装置の構造として
は、図９〜１１に示すように、照明装置１と液晶表示パ
ネル２とに分離され、照明装置１と液晶表示パネル２を
覆うように上ベゼル３を被せ、照明装置１を装着した下
ベゼル４に上ベゼル３をヒンジでかしめ固定した一体化
構造をとっている。

【０００６】照明装置１は、光源５と、光源５からの光
を液晶表示パネル２へ導く導光板６と、光源５からの光
を導光板６へ向けて反射する反射シート７と、光源５、
導光板６および反射シート７を覆って互いに固定する枠
体８とを備え、エッジライト方式とされている。光源５
には、直管型の蛍光管、例えば熱陰極管（ＣＣＦＴ）、
冷陰極管を用い、図９に示す単灯式光源の場合、導光板
６の片側に近接して配置され、図１２に示す多灯式光源
の場合、導光板６の両側にホルダー９に装着されて近接
して配置される。導光板６の裏面側には反射シート７が
配され、さらに導光板６の裏面に乱反射部材１０がドッ
ト状に形成されている。乱反射部材１０としては、導光
板６の裏面に直接凹凸をつけたり、ガラスビーズを配合
したインクを印刷したりして形成され、また端部から中
央に向かって密度が高くなっている。そして、導光板６
の表面は開口１１を有するプラスチック製の枠体８に覆
われ、液晶表示パネル２の表示領域に対向する導光板６
表面の領域が光出射部１２とされる。

【０００７】液晶表示パネル２は、液晶を一対のガラス
基板１３，１４の間に封入し、両基板１３，１４の外面
に偏光板１５を貼り付けた液晶表示素子と、この周囲に
設けられた回路基板１６，１７およびＴＣＰ（Tape Car
rier Package）１８とから構成されている。一方のガラ
ス基板１３には複数の信号電極が形成され、他方のガラ
ス基板１４には複数の走査電極が形成され、両電極はマ
トリックス状に重畳される。そして、信号電極に表示信
号を供給するための信号側回路基板１６が信号側ＴＣＰ
１８によって信号電極ガラス基板１３に接続され、走査
電極に走査信号を供給するための走査側回路基板１７が
走査側ＴＣＰ１８によって走査電極ガラス基板１４に接
続されている。

【０００８】この液晶表示パネル２は、枠体８の上面に
案内部材１９を介して位置決めされて取り付けられ、液
晶表示パネル２の表面上に、表示窓２０が形成された上
ベゼル３を載置して、上ベゼル３を下ベゼル４に係合す
ることにより液晶表示パネル２および照明装置１が保持
される。

【０００９】上記の液晶表示装置では、光源５で発生す
る熱を利用して、液晶に熱を加えている。すなわち、液
晶表示パネル２と照明装置１とは一体化構造をとってい
るので、光源５からの熱は、光源５の上方にある枠体８
を介して回路基板１６，１７へ伝達され、また導光板６
を伝わって液晶表示パネル２へ伝達される。

【００１０】光源の熱を利用する従来例１として、特開
昭５９−２１４０７４号公報では、図１３に示すよう
に、表示部に対応した表示窓２１が形成された熱伝導部
材の外枠体２２で導光板２３の両側の光源２４と液晶表
示パネル２５を覆って、光源２４の光を遮光すると共に
液晶表示パネル２５を支持するように構成されており、
さらにこの外枠体２２を液晶表示パネル２５の表面に密
着させて、光源２４の熱を液晶表示パネル２５に伝達す
るようにしている。この技術では、液晶表示素子の低温
時における応答性の低下を配慮し、光源２４の熱を外枠
体２２によって伝達することにより、液晶表示パネル２
５に光源２４から熱を加えている。

【００１１】次に、液晶表示パネルを加熱して応答時間
の短縮化を図ることを目的とし、光源に代わる発熱源を
使用して液晶表示パネルに熱を加え、液晶表示パネルと
照明装置との間の空間を熱でこもらせた従来例２とし
て、発熱素子や発熱パネルを使用して、液晶表示パネル
に熱を加えたり、液晶表示パネルに設けたガラス電極端
子の抵抗値を利用して、ジュール熱を発生させ液晶表示
素子を加熱し、液晶応答時間を早めていた。

【００１２】例えば、特開平８−１７１０８４号公報に
は、図１４に示すように、ケース３０内に装着された液
晶表示パネル３１の下面側に、透光性の発熱パネル３２
が設けられている。発熱パネル３２の下側にはバックラ
イトユニット３３が設けられている。発熱パネル３２
は、透明な樹脂フィルム基板にＩＴＯからなる発熱用配
線パターンを形成したものである。また、液晶表示パネ
ル３１の上面側に、発熱パネルを設けることもある。こ
のように、液晶表示パネル３１の直下に発熱素子や発熱
パネル３２を設けた構造にして、液晶表示パネル３１の
裏面から熱を加えていた。なお、３４は光源、３５は導
光板である。

【００１３】上記の各従来例のように、熱を直接液晶表
示パネルに加えると、表示品位を損ねる可能性があるた
め、液晶表示パネルへの熱的影響を及ぼさない構造の従
来例３として、例えば特開平３−５０５９１号公報に
は、図１５に示すように、一端部を光源４０の周囲に直
接密着させ、他端部を導光板４１と導光板４１裏面に設
けられたフレーム４２との間に挟み込むように熱伝導性
シリコンゴムを使用した放熱部材４３を設け、光源４０
の熱をフレーム４２に伝導放熱させるとともに、光源４
０と液晶表示パネル４４との間に断熱シート４５を設置
して、光源４０の熱が直接液晶表示パネル４４に加えら
れることを防いでいる。なお、４６はキャビネットであ
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では下記の問題が生じる。すなわち、液晶の応
答時間温度依存性を利用して、上記従来技術で示すよう
に温度を上げることにより応答時間を早めていたが、そ
の反面、温度が必要以上に加わりすぎて、液晶表示パネ
ルの表示品位に影響を及ぼし、特に白ヌケなどの表示に
関する発色ムラを生じ、表示品位に悪影響を及ぼしてい
た。

【００１５】従来の上ベゼルで液晶表示パネルと照明装
置を覆った構造では、上ベゼル内において光源からの熱
や回路基板からの熱が蓄熱され、内部での温度が上が
る。液晶表示装置の外部へ放熱される割合は、液晶表示
装置内部で蓄熱される割合より低いため、この蓄熱が液
晶表示パネルに影響を及ぼしていた。

【００１６】具体的に言えば、回路基板を支持する枠体
の下方に直接光源が配置されていると、光源から発生す
る熱が銅箔を配線に使用した熱伝導性および蓄熱性のあ
る回路基板に伝達されてたまり、液晶表示パネルに対し
て必要以上の熱が伝わり、この熱は上ベゼル外部へ放散
しにくく、結果的に照明装置の上部に蓄熱されてしま
う。これは、液晶表示パネルを枠体で支持し、その上か
ら照明装置ごと上ベゼルで覆う構造に起因するものであ
り、液晶表示パネルと照明装置との間の空間に熱の逃げ
場所がないため、熱がこもっていくことになる。そのた
め、液晶表示パネル側へ熱的影響を及ぼし、白ヌケなど
といった、表示品位を損ねる原因となる。

【００１７】また、回路基板に蓄熱されることもあり、
照明装置の上部での液晶表示パネル付近の熱分布は均等
化を図ることができない。つまり、液晶表示パネルに熱
が伝わりにくい状態になっている。

【００１８】この従来構造における光源の熱による液晶
表示パネル内での温度分布を図１６，１７に示す。図１
６は単灯式光源の場合、図１７は４灯式光源の場合であ
る。３５℃の最低温度を基準として、導光板の長辺側両
端面に光源を２灯ずつ設けた４灯式では３０℃〜４０℃
の範囲でバラツキがあり、導光板の長辺端面に光源を１
灯だけ設けた１灯式では２５℃〜３５℃の範囲でバラツ
キがある。この温度のバラツキが表示品位に影響し、ま
た液晶表示パネルの熱分布が均一でなく、３５℃を下ま
わるところが液晶表示パネルの中央に集中するため、顕
著な応答速度の向上がみられない。

【００１９】従来例１の液晶表示装置では、熱伝導部材
の外枠体を液晶表示パネルに接触させて、光源の熱を外
枠体を介して液晶表示パネルの端部付近より伝えること
により、液晶表示パネルの応答性を向上させようとして
いるが、液晶表示パネルに対して不均一に熱が伝わり、
特に液晶表示パネルの周囲部に白ヌケ、表示ムラの生じ
る可能性がある。すなわち、光源の熱を熱伝導性のよい
外枠体から液晶表示パネルに伝達しているが、まず液晶
表示パネルの端部に伝わり、光源に近い部分の温度が上
昇することにより、液晶表示パネルの中央と周囲との温
度差によって液晶表示の発色のムラを生じる。また、照
明装置と液晶表示パネルが外枠体で一体的に組み込まれ
ているので、内部に熱がこもり易く、熱をうまく逃がせ
ない構造になっている。

【００２０】従来例２の液晶表示装置では、液晶表示パ
ネルの裏面に発熱パネルを設けて、液晶表示パネルに熱
を与える構造であるが、発熱パネルを組み込むことによ
る液晶表示装置自体の透過率低下の問題や、発熱させる
ことによる消費電力の増加の問題が生じる。また、液晶
表示パネルのガラス基板上に発熱素子を設けると、液晶
表示パネルの良品率の低下が生じたり、発熱素子を別途
設けることによってコストアップにつながる。

【００２１】また、従来例３の放熱部材および断熱シー
トを設けて、液晶表示パネルの光源側端部の温度上昇を
抑えたものでも、光源の熱を直接液晶表示パネルへ伝わ
らない方向に伝達させ放熱させているが、照明装置や液
晶表示パネルは構造的に一体化されており、経時的にみ
れば液晶表示装置内部で熱が蓄熱されることになる。そ
のため、液晶表示パネルに必要以上に熱が伝わり、表示
品位に蓄熱による悪影響が及ぼされる。

【００２２】本発明は、上記に鑑み、液晶表示パネルに
対して、適度な熱を加えることにより液晶の応答速度を
高めながら、必要以上の熱を与えることのない構造を有
する液晶表示装置の提供を目的とする。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、液晶表示パネルと、これを保持する第１保持体
と、前記液晶表示パネルに向けて光を出射する導光板
と、この側方に配された光源と、前記導光板の裏面側に
配された反射板と、前記導光板、光源および反射板を保
持する第２保持体とを備え、前記導光板の光出射部が前
記液晶表示パネルに近接あるいは接触するように前記第
１保持体と第２保持体とが連結され、前記光源から熱が
前記液晶表示パネルに直接伝わらないように断熱する断
熱手段が設けられ、前記光出射部から液晶表示パネルに
光源からの熱を伝達するようにしたものである。

【００２４】ここで、光源は液晶表示パネルの周縁の下
方に位置しているので、断熱手段としては、光源の上方
と液晶表示パネルの周縁との間に配された断熱性部材で
ある。具体的には、光源の上方および導光板の光出射部
の周囲を覆う枠体とされ、この枠体は、導光板の光出射
部の外側に形成された長溝に嵌め込まれる。

【００２５】上記の構造にすることによって、第１保持
体に装着された液晶表示パネルと第２保持体に装着され
た照明装置とは、熱的に独立させることができる。しか
しながら、導光板の光出射部と液晶表示パネルとの距離
は短縮されるので、光源からの熱は光出射部を通しての
み液晶表示パネルに伝達されることになり、適度な熱が
加えられて、液晶の応答速度が高まる。また、第２保持
体内部に光源の熱は蓄熱されるが、第２保持体を熱伝導
性のよい材料から形成することにより、外部に放熱さ
れ、必要以上の熱を与えることがなくなる。

【００２６】そして、液晶表示パネルの周縁には熱伝導
性および蓄熱性のある回路基板が存在しているので、回
路基板と枠体との間に、断熱性および弾力性を有するス
ペーサが設けられる。これによって、枠体に蓄熱されて
も、回路基板には熱は伝達されず、第２保持体から第１
保持体への熱伝達の防止となる。また、第１保持体と第
２保持体とが外部からの衝撃により衝突したとしても、
スペーサが緩衝材として働き、その衝撃が緩和され、両
保持体および内部の部品を保護できる。

【００２７】また、光源は第２保持体に着脱自在とされ
たホルダー内に収納されているので、取り扱いが容易と
なり、交換しやすくなる。しかも、ホルダーによって光
源の熱が蓄熱され、液晶表示パネル、特にその回路基板
への熱の伝達を防げる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本実施形態の液晶表示装置を図１
〜３に示す。この液晶表示装置は、バックライトとして
エッジライト方式の照明装置１を有するものであり、液
晶表示パネル２と、これを保持する第１保持体と、液晶
表示パネル２に向けて光を出射する導光板６と、この側
方に配された光源５と、導光板６の裏面側に配された反
射板（反射シート）７と、光源５の上方および導光板６
の周囲を覆う枠体５０と、導光板６、光源５および反射
板７からなる照明装置１を保持する第２保持体とを備え
ている。第１保持体と第２保持体とはそれぞれ別々に設
けられ、両者は係合手段により着脱自在に連結される。
これにより、各保持体は熱的に独立させることが可能と
なる。なお、図９，１２に示した従来の液晶表示装置と
同じ構成部材には同符号を付しいる。

【００２９】液晶表示パネル２は、従来と同じ構成であ
り、第１保持体、すなわち上ベゼル５１に着脱可能に装
着されている。上ベゼル５１は、液晶表示パネル２の周
縁を支持する金属シャーシであり、その中央が表示窓５
２となっている。そして、液晶表示パネル２の長手方向
と平行な両長辺側は、内方向に折り曲げられ、信号電極
ガラス基板１３の表裏面に取り付けられた案内部材５３
がそれぞれ上ベゼル５１の内面に摺接して、液晶表示パ
ネル２を上ベゼル５１に対してスライド可能としてい
る。上ベゼル５１の一方の短辺側には挿入口５４が形成
されており、ここから液晶表示パネル２を着脱できる。
また、液晶表示パネル２の信号側回路基板１６および信
号側ＴＣＰ１８は上ベゼル５１に周囲を覆われ、走査側
回路基板１７および走査側ＴＣＰ１８も同様に上ベゼル
５１に周囲を覆われている。

【００３０】光源５には、冷陰極管あるいは熱陰極管が
使用され、熱を必要以上にいる場合は、熱陰極管を使用
したり、冷陰極管を複数用いる。ここでは、４本の熱陰
極管を使用して、導光板６の両側に長辺に沿って平行
に、かつ導光板６の厚み方向に並べて配置している。そ
して、各光源５は、ランプホルダー５５に保持されてい
る。ランプホルダー５５は、例えばポリカーボネート
（ＰＣ）樹脂やＡＢＳ（Acrylonitrile-butadiene-styr
ene)などの高反射性を有するプラスチックで断面コ字状
に成形されている。

【００３１】導光板６は、例えばポリメチルアクリレー
ト（ＰＭＭＡ）樹脂等のアクリル系樹脂やポリカーボネ
ート樹脂等の透明プラスチックを使用して凸型に成形さ
れ、光源５が配される長辺側の表面に長溝５６が形成さ
れている。したがって、導光板６の中央の突出した部分
が液晶表示パネル２の表示領域に対向する光出射部５７
とされ、液晶表示パネル２の表示領域に対応する。

【００３２】導光板６の裏面には、従来と同じ乱反射部
材１０がドット状に形成されている。さらに導光板６の
裏面に配置された反射板７は、例えば酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）、硫酸化バリウム（ＢａＳＯ₄）等の白色顔料にガ
ラス、シリカ、ガラスビーズなどの反射材料を配合した
塗料をポリエチレンテレフタレートからなる支持シート
の片面もしくは両面に塗布したもの、あるいはポリエチ
レンテレフタレートからなる支持シートにアルミニウ
ム、銀などを蒸着したものである。反射板７を配置する
際には、導光板６の裏面との間に光拡散性を持たせるた
め空気層を設けるとよい。

【００３３】なお、導光板６の表面上には光学部材を設
けていないが、高輝度化の観点からレンズシート、拡散
シートを導光板６上に設けることが可能である。すなわ
ち、導光板６の光出射部５７の表面に拡散シートを密接
して配置し、拡散シート上にレンズシートを１枚または
２枚配置する。拡散シートとしては、例えば透明樹脂に
酸化チタンなどの光拡散材料を含有させた樹脂配合物か
らなるシートや、拡散剤含有塗料を透明シートの片面ま
たは両面に塗付したものである。

【００３４】枠体５０は、導光板６の光出射部５７以外
の表面を覆うような大きさの開口５８を有した長方形の
枠であり、開口周縁部５９をＡＢＳなどの断熱樹脂で形
成し、本体部分をポリカーボネート樹脂で形成してい
る。そして、開口周縁部５９が光出射部５７の側面と若
干の隙間をあけて長溝５６に嵌まり込み、枠体５０は導
光板６に載置されることになり、この状態で光出射部５
７と枠体５０とは同一高さである。また、枠体５０は光
源５の上方を覆うことになるが、この部分には断熱樹脂
が使用されているので、この枠体５０のうち開口周縁部
５９が断熱性部材としての機能を果たし、光源５から液
晶表示パネル２の回路基板１６，１７に熱が直接伝導す
ることを防止する。このような導光板６および枠体５０
の構造にすることによって、導光板６を液晶表示パネル
２に近づけながら、光源５と液晶表示パネル２とを熱的
に分離することができる。

【００３５】そして、反射板７、導光板６、光源５およ
び枠体５０は、第２保持体、すなわち下ベゼル６０に内
装される。下ベゼル６０は、上面が開放され四方を取り
囲まれた金属シャーシである。短辺側の両端に、ランプ
ホルダー５５を挿入するために切り欠かれた挿通口６１
が形成され、ランプホルダー５５は導光板６と下ベゼル
６０の側壁との間の空間に収納される。

【００３６】この下ベゼル６０と上ベゼル５１とは係合
手段により連結されており、係合手段としては、例えば
図１に示すように、枠体５０に上下一対の係合爪６２を
形成し、上ベゼル５１および下ベゼル６０に係合爪６２
が嵌まる係合孔６３を形成して、枠体５０を利用して両
者を連結する。あるいは、上ベゼル５１を枠体５０を介
して下ベゼル６０にビスにより固定してもよい。また、
図２，３に示すように、上ベゼル５１の長辺側に下向き
に突出したヒンジ６４を形成し、下ベゼル６０の長辺側
側壁にヒンジ６４を挿入可能な孔６５を形成して、挿入
されたヒンジ６４の両端を内側に折り曲げることによっ
て上ベゼル５１と下ベゼル６０とを係合する。

【００３７】このように、上ベゼル５１と下ベゼル６０
とが連結されたとき、上ベゼル５１は枠体５０上に載置
される。そこで、枠体５０上に、断熱性および弾力性を
有するスペーサ６６を設ける。スペーサ６６は、断熱性
を有した緩衝性のあるスポンジ系のもので、例えばシリ
コーン樹脂（商品名、ポロン）、ポリカーボネート樹脂
（商品名、レキサン）を使用することができる。このス
ペーサ６６を設けることによって、上ベゼル５１と下ベ
ゼル６０を連結する際、両ベゼル５１，６０のたわみに
よる接触を減らし、外部から衝撃が加わっても互いの衝
突による損傷を防ぐことができ、さらに断熱効果も得ら
れる。

【００３８】また、このとき、導光板６の光出射部５７
は液晶表示パネル２に近接しており、その間には光およ
び熱を液晶表示パネル２に伝達するための伝達空間６７
が形成される。この距離は０．４〜１ｍｍである。な
お、このような伝達空間６７を形成せず、両者が接触す
るように光出射部５７の高さを設定してもよい。

【００３９】次に、上記の液晶表示装置の組み立て方法
を説明する。まず、上ベゼル１の挿入口５４に液晶表示
パネル２を挿入して、組み込む。また、下ベゼル６０
に、反射板７、導光板６を組み込んでいき、枠体５０を
長溝５６に嵌め込んで導光板６の上に枠体５０を載置す
る。そして、下ベゼル６０の挿通口６１から光源５を保
持したランプホルダー５５を差し込んで、光源５を下ベ
ゼル６０内に収納する。このように、液晶表示パネル２
と照明装置１とはそれぞれ個別のユニットとして扱える
ので、輸送形態において個別に搬送することができ、効
率のよい輸送を行える。

【００４０】その後、上ベゼル５１と下ベゼル６０と
は、係合孔６３に係合爪６２を嵌めたり、ビスで固定し
たりして連結され、一体化される。両者を連結すること
によって、液晶表示装置の組み立てが完了し、導光板６
の光出射部５７と液晶表示パネル２とが向かい合って近
接して配置される。

【００４１】また、液晶表示パネル２や照明装置１に不
良があった際、個別に修理することができ、さらに使用
中にこれらに不具合が生じても上ベゼル５１と下ベゼル
６０とは分離可能なので、容易に取り外して修理するこ
とができる。したがって、修理工数、コスト面の削減を
することができる。しかも、ランプホルダー５５自体抜
き差し型にしているため、光源５の交換も容易に行うこ
とができる。

【００４２】そして、図４に示すように、光源５から出
射された光は、直接にまたはランプホルダー５５で反射
されて導光板６の側面から入射され、導光板６の裏面に
設けられた反射板７と枠体５０の開口周縁部５９の裏面
との間で反射が繰り返される。導光板６の光出射部５７
に導かれた光は伝達空間６７を通って液晶表示パネル２
へ出射される。ここで、導光板６の内部に入射した光
は、反射板７によって全反射を繰り返しながら、導光板
６の光出射部５７の中央、つまり液晶表示パネル２の有
効表示領域へ導かれるので、導光板６の光出射部５７で
の面輝度均一化を図ることができる。また、導光板６の
裏面の乱反射部材１０は中心に向かって密度が高くなっ
ているので、光源５からの光を光出射部５７付近に集中
的に集めることができる。なお、光源５を多灯式にして
いるので、光学的にも熱的にもバランスがとれている。
この結果、導光板６には拡散シート、レンズ等の光学部
材が必要なく、部品点数の削減や加工工程の簡素化を図
ることができ、コストを低減できる。

【００４３】具体的な光路としては、導光板６の側面か
ら入射角θで導光板６内部に入射した光は、導光板６の
屈折率を１．５とすると、スネルの法則により導光板６
内部において、 θ’＝ｓｉｎ^-1｛（ｓｉｎθ）／１．５｝の角度で進行する。θ＝−９０゜〜９０゜であるから、
θ’＝−４２゜〜４２゜となる。そして、導光板６内で
の臨界角φは、φ＝ｓｉｎ^-1（１／１．５）≒４２゜で
あり、全反射条件：φ＞４２゜、屈折条件：φ≦４２゜
の基で、導光板６内を光が進行する。すなわち、導光板
６の光出射部５７において上記全反射条件を満たすなら
ば、導光板６の裏面側に戻り、屈折条件を満たすなら
ば、液晶表示パネル２側へ進行して行く。

【００４４】次に、光源５から発生した熱の動きについ
て説明する。光源５から放射された熱のうち導光板６に
伝達された熱は、内部を伝導されて光出射部５７に達し
て、伝達空間６７に放射され、液晶表示パネル２に伝達
される。また、一部の熱は、導光板６内部を通らず、枠
体５０の開口周縁部５９に沿って導光板６の長溝５６と
の間を通り、直接伝達空間６７に達し、液晶表示パネル
２に伝達される。一方、ランプホルダー５５に向かって
放射された熱は、ランプホルダー５５に伝達されて、そ
の肉厚のために蓄熱されるとともに、下ベゼル６０に伝
達されて外部に放熱される。

【００４５】ランプホルダー５５の肉厚は、光源５の熱
を蓄熱する効果があり、さらに上方の枠体５０の開口周
縁部５９は断熱性を有しているため、ここでも蓄熱され
る。そのため、枠体５０から伝熱性の高い回路基板１
６，１７に光源５の熱は直接伝達されない。したがっ
て、ランプホルダー５５の肉厚によって熱容量が変わる
ことから、これを利用して導光板６への熱の伝達量を調
節することができ、液晶表示パネル２に必要以上の熱を
加えすぎることを防げる。

【００４６】ここで、熱は伝達空間６７にこもるが、光
出射部５７と液晶表示パネル２との距離はできるだけ小
さくされているので、熱は液晶表示パネル全体にわたっ
て均一に伝わりやすい。すなわち、導光板６の光出射部
５７と液晶表示パネル２とを最近接させることにより、
熱的な効果が上がる。なお、液晶表示パネル２と導光板
６との間に拡散シート、レンズなどの光学部材が設けら
れている場合、これらはサイズ的に液晶表示素子よりも
大きく設けられるので、蓄熱性を高める役割をし、液晶
表示パネル２の均熱化に寄与する。

【００４７】このように、光源５からの熱は伝達空間６
７に蓄熱され、また下ベゼル６０へ伝わった熱は外部へ
放散されるとともに、導光板６にも伝達され、伝達空間
６７に達する。したがって、上記液晶表示装置の構造に
よれば、液晶表示パネル２に伝えるべき熱は伝え、不必
要な熱は上ベゼル５１または下ベゼル６０を介して外へ
放散させるか、下ベゼル６０内部に閉じ込めて一旦蓄熱
しておき、適所すなわち光出射部５７から液晶表示パネ
ル２に対して適度な熱を放出することが可能とされる。
また、液晶表示パネル２の周縁を断熱することにより、
光出射部５７以外のところからは熱が伝達されにくい構
造となり、液晶表示パネル２に対して表示品位を損ねな
い程度の熱を加えることができ、必要以上の熱を加える
ことを防止できる。

【００４８】そして、導光板６の両側に光源５を配する
ことにより、大量の熱を液晶表示パネル２に加えること
ができ、液晶に素早く均一な温度を与え、液晶の応答時
間を急速に早めることができる。したがって、光学的に
は輝度が向上し、熱的には均熱効果が得られる。

【００４９】図５に液晶の応答時間と温度との関係を示
す。この図では、応答時間温度依存性を示しているが、
３５℃付近で応答時間はほぼ一定となり、液晶表示パネ
ル２に熱を加えることにより応答時間は２００ｍｓから
１５０ｍｓに短縮することができる。しかし、必要以上
に液晶に熱が加わっても、応答時間の短縮にはならず、
逆に液晶表示パネル２の表示品位に影響してくる。その
ため、液晶の温度は、３５℃から４０℃の範囲にすれ
ば、応答時間で５０ｍｓの短縮化が図れる。

【００５０】図６は、上記構造の液晶表示装置における
液晶表示パネル２の表示領域の温度分布を示している。
図に示すように、液晶表示パネル２上での温度分布は、
中央部において３５℃（応答速度最適温度）でほぼ均一
になっている。つまり、表示領域内での液晶の応答速度
を向上させることができ、温度分布バラツキが少なくな
り、表示品位の均一性を保つことができる。

【００５１】このように、光源５の熱を利用して液晶の
応答速度を速くすることができるので、周囲温度が低い
環境で使用しても表示性能が低下せず、しかも表示品位
の良好な表示が得られる。したがって、このような環境
での使用に適した液晶表示装置を提供することができ
る。

【００５２】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、単灯式の光源を用いた照明装置に上記の構造を適用
してもよい。

【００５３】また、光源５と液晶表示パネル２の回路基
板１６，１７との間に配する断熱性部材としては、図７
に示すように、下ベゼル６０の上部を内側に折り曲げて
枠体の代わりとし、下ベゼル６０上に断熱性樹脂からな
るスペーサ６６を設ける。あるいは、図８に示すよう
に、導光板６の光出射部５７を液晶表示パネル２に接触
させる場合、枠体５０と上ベゼル５１との間に断熱用空
間６８を形成し、さらに上ベゼル５１に放熱用孔６９を
形成する。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、液晶表示パネルを保持する第１保持体と、照明
装置を保持する第２保持体とが連結されることにより、
導光板の光出射部が液晶表示パネルに近接あるいは接触
する構造となり、しかも光源から熱が液晶表示パネルに
直接伝わらないように断熱しているので、光出射部から
液晶表示パネルに適度な熱を伝達することができる。し
たがって、液晶の応答速度を高めることができ、低温環
境で使用しても、画質の低下を防止できる。しかも、光
源の熱は第２保持体内部に蓄熱されたり、あるいはこれ
から放熱されるので、液晶表示パネルに必要以上の熱を
加わらず、液晶表示パネルの温度分布のバラツキをなく
すことができ、表示品位がよくなる。

【００５５】そして、光出射部の外側に長溝を設けた、
いわゆる凸形状に導光板をすることによって、光出射部
は液晶表示パネルに近接あるいは接触され、光源の熱を
有効にかつ均等に利用することができる。そのため、発
熱パネル等の別部材を設ける必要がなく、簡単な構造に
でき、小型化を阻害するものではない。

【００５６】また、第１保持体と第２保持体とは互いに
分離された構造となっているので、係合手段を設けるこ
とによって容易に連結して組み立てることができ、作業
性がよくなる。そして、これらを輸送したり保管する場
合には、それぞれ個別に輸送、保管でき、輸送効率がよ
くなったり保管スペースも少なくてすみ、コスト低減を
図れる。しかも、故障等の不良が発生しても、簡単に分
離できるので不良品の交換が容易である。さらに、光源
をホルダー内に収納して、第２保持体に着脱自在として
いるので、交換頻度の多い光源の交換作業を容易に行う
ことができる。

【００５７】また、エッジライト方式の照明装置では、
光源の上方と液晶表示パネルの周縁との間に断熱性およ
び弾力性を有するスペーサを設けることにより、熱伝導
性および蓄熱性のある液晶表示パネルの回路基板に対す
る熱の伝達を防ぐことができ、液晶表示パネルに必要以
上の熱が伝わず、しかも温度分布のバラツキもなくせ
る。そして、これは第１保持体と第２保持体との緩衝材
となり、外部からの衝撃から両保持体および内部の部品
を保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態の液晶表示装置の断面図

【図２】同じく液晶表示装置の斜視図

【図３】同じく液晶表示装置の分解斜視図

【図４】液晶表示装置の導光板での光路を示す図

【図５】液晶表示パネルの環境温度に対する応答時間依
存性を示す図

【図６】液晶表示パネルの温度分布を示す図

【図７】他の実施形態の断熱部材を示す断面図

【図８】他の実施形態の断熱部材を示す断面図

【図９】従来の単灯式照明装置を備えた液晶表示装置の
断面図

【図１０】同じく液晶表示装置の斜視図

【図１１】同じく液晶表示装置の分解斜視図

【図１２】従来の４灯式照明装置を備えた液晶表示装置
の断面図

【図１３】従来例１の液晶表示装置を示し、（ａ）は正
面図、（ｂ）は断面図

【図１４】従来例２の液晶表示装置の断面図

【図１５】従来例３の液晶表示装置を示し、（ａ）は断
面図、（ｂ）は分解斜視図

【図１６】従来の単灯式照明装置での液晶表示パネルの
温度分布を示す図

【図１７】従来の４灯式照明装置での液晶表示パネルの
温度分布を示す図

【符号の説明】

１照明装置２液晶表示パネル５光源６導光板７反射板５０枠体５１上ベゼル５５ランプホルダー５６長溝５７光出射部５９開口周縁部６０下ベゼル６６スペーサ６７伝達空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルと、これを保持する第１
保持体と、前記液晶表示パネルに向けて光を出射する導
光板と、この側方に配された光源と、前記導光板の裏面
側に配された反射板と、前記導光板、光源および反射板
を保持する第２保持体とを備え、前記導光板の光出射部
が前記液晶表示パネルに近接あるいは接触するように前
記第１保持体と第２保持体とが連結され、前記光源から
熱が前記液晶表示パネルに直接伝わらないように断熱す
る断熱手段が設けられ、前記光源からの熱は前記光出射
部から液晶表示パネルに伝達されることを特徴とする液
晶表示装置。
【請求項２】導光板の光出射部の外側に長溝が形成さ
れ、光源の上方および前記光出射部の周囲を覆う枠体が
前記長溝に嵌め込まれ、前記枠体の上方に液晶表示パネ
ルの周縁が配置され、前記枠体が、前記光源と液晶表示
パネルの周縁とを断熱する断熱手段とされたことを特徴
とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】液晶表示パネルは、周縁に回路基板を有
し、該回路基板と枠体との間に、断熱性および弾力性を
有するスペーサが設けられたことを特徴とする請求項２
記載の液晶表示装置。
【請求項４】光源は、第２保持体に着脱自在とされた
ホルダー内に収納され、該ホルダーは、前記光源の熱を
蓄熱できるように厚肉とされたことを特徴とする請求項
１または２記載の液晶表示装置。
【請求項５】第１保持体と第２保持体とを着脱自在に
連結する係合手段が設けられたことを特徴とする請求項
１または２記載の液晶表示装置。