JP2003107463A

JP2003107463A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003107463A
Application number: JP2001294758A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Nishiyama; 清一西山; Toshihiro Yajima; 利浩矢島; Shoichi Noguchi; 祥一野口
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Electronic Devices Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Electronic Devices Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2003-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】外部電極型蛍光ランプを用いたバックライトの
漏れ電流を低減して低消費電力化を図る。【解決手段】液晶表示パネルＰＮＬの背面に平行に配置
された１または複数の外部電極型蛍光ランプＥＦＬを収
容して液晶表示パネルと対向する側を開放部とし、該開
放部の反対側を底面とした電磁シールド筐体ＣＡＳと、
外部電極型蛍光ランプＥＦＬと電磁シールド筐体ＣＡＳ
の底面側との間に設置された反射材（白色樹脂板）ＲＦ
と、電磁シールド筐体ＣＡＳの開放部に設置された拡散
板ＳＣおよび該電磁シールド筐体ＳＣに電気的に接続さ
れた光透過性電磁シールド材ＴＳを有し、光透過性電磁
シールド材ＴＳと外部電極型蛍光ランプＥＦＬの液晶表
示パネル側の発光部との間隔をＬ１、電磁シールド筐体
の底面と外部電極型蛍光ランプの該電磁シールド筐体の
底面側の発光部との間隔をＬ２としたとき、Ｌ２≧Ｌ１
とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置に係
り、特に液晶表示パネルと、この液晶表示パネルに形成
された電子潜像を可視化する直下型照明光源を備えた液
晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型コンピユータやディスプレイモ
ニターあるいはテレビ受像機用の高精細、薄型、軽量、
かつカラー表示が可能な表示装置として液晶表示装置が
広く採用されている。この種の液晶表示装置を構成する
液晶表示パネルには、各内面に互いに交差する如く形成
された平行電極を形成した一対の基板で液晶層を挟持し
た液晶表示パネルを用いた単純マトリクス型を用いたも
のと、一対の基板の一方に画素単位で選択するためのス
イッチング素子を有する液晶表示パネルを用いたアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置とに大別される。

【０００３】アクティブマトリクス型液晶表示パネル
は、ツイステッドネマチック（ＴＮ）方式に代表される
ように、画素選択用の電極群を上下一対の基板のそれぞ
れに形成した、所謂縦電界方式（一般に、ＴＮ方式と称
する）と、画素選択用の電極群が上下一対の基板の一方
のみに形成した、所謂横電界方式（一般に、ＩＰＳ方式
と称する）とが知られている。

【０００４】前者のＴＮ方式の液晶表示パネルは、一対
（第１の基板（下基板）と第２の基板（上基板）からな
る２枚）の基板内で液晶が例えば９０°ねじれて配向さ
れており、その液晶表示パネルの上下基板の外面に吸収
軸方向をクロスニコル配置し、かつ入射側の吸収軸をラ
ビング方向に平行または交差させた２枚の偏光板を積層
している。

【０００５】このようなＴＮ方式アクティブマトリクス
型液晶表示パネルは、電圧無印加時で入射光は入射側偏
光板で直線偏光となり、この直線偏光は液晶層のねじれ
に沿って伝播し、出射側偏光板の透過軸が当該直線偏光
の方位角と一致している場合は直線偏光は全て出射して
白表示となる（所謂、ノーマリオープンモード）。ま
た、電圧印加時は、液晶層を構成する液晶分子軸の平均
的な配向方向を示す単位ベクトルの向き（ダイレクタ
ー）は基板面と垂直な方向を向き、入射側直線偏光の方
位角は変わらないため出射側偏光板の吸収軸と一致する
ため黒表示となる。（１９９１年、工業調査会発行「液
晶の基礎と応用」参照）。

【０００６】一方、一対の基板の一方にのみ画素選択用
の電極群や電極配線群を形成し、当該基板上で隣接する
電極間（画素電極と対向電極の間）に電圧を印加して液
晶層を基板面と平行な方向にスイッチングするＩＰＳ方
式の液晶表示パネルでは、電圧無印加時に黒表示となる
ように偏光板が配置されている（所謂、ノーマリクロー
ズモード）。

【０００７】ＩＰＳ方式液晶表示パネルの液晶層は、初
期状態で基板面と平行なホモジニアス配向で、かつ基板
と平行な平面で液晶層のダイレクターは電圧無印加時で
電極配線方向と平行または幾分角度を有し、電圧印加時
で液晶層のダイレクターの向きが電圧の印加に伴い電極
配線方向と垂直な方向に移行し、液晶層のダイレクター
方向が電圧無印加時のダイレクター方向に比べて４５°
電極配線方向に傾斜したとき、当該電圧印加時の液晶層
は、まるで１／２波長板のように偏光の方位角を９０°
回転させ、出射側偏向板の透過軸と偏光の方位角が一致
して白表示となる。このＩＰＳ方式液晶表示パネルは視
野角においても色相やコントラストの変化が少なく、広
視野角化が図られるという特徴を有している（特開平５
−５０５２４７号公報参照）。

【０００８】上記した各種の液晶表示パネルを用いた液
晶表示装置では、その液晶表示パネルに形成した電子的
な画像（電子潜像）を可視化するために外部から照明を
与える必要がある。この照明手段としては、周囲光を用
いるパッシブ照明方式と、液晶表示パネルの背面側ある
いは表面側に冷陰極蛍光灯や発光ダイオード等の光源を
設置するアクティブ照明方式とがある。

【０００９】アクティブ照明方式のうち、液晶表示パネ
ルの表面側に光源を配置する方式（一般に、フロントラ
イト方式と称する）は携帯型の情報機器に多く採用され
る。一方、パソコンやディスプレイモニターなどの比較
的サイズが大きい液晶表示装置では、その液晶表示パネ
ルの背面に光源を配置するのが一般的である（これを一
般にバックライトと称する）。

【００１０】ノートパソコン等の薄型化が要求される情
報機器では、透明板（導光板と称する）の端縁に冷陰極
蛍光ランプ（以下、ＥＦＬとも言う）などの線状光源を
配置して照明光源を構成している。これを、一般にサイ
ドエッジ型と称している。しかし、近年のディスプレイ
モニターや動画対応のテレビ受像機等に用いられる液晶
表示装置の液晶表示パネルの大型化に伴い、画面の明る
さ（輝度）を充分に得るため、かつ画面輝度を均一にす
るために複数のＥＦＬ等の線状光源を液晶表示パネルの
背面直下に配置した照明光源が採用されるようになって
いる。これを、一般に直下型と称している。

【００１１】上記の線状光源として広く採用されている
冷陰極蛍光ランプＥＦＬは、所謂低圧水銀蒸気放電ラン
プの一種（蛍光ランプ）であり、ガラス等の透明無機材
料でなる小径の筒状細管の内壁に蛍光体膜を塗布し、不
活性ガスと水銀を封入して構成される。封入した水銀を
励起する手段として、細管内に少なくとも２つの内部電
極を設置して、当該電極間に電圧を印加して放電を発生
させる構造とした内部電極方式が一般的である。

【００１２】これに対し、本発明者等は、先に、細管の
端部外面あるいは端部と中間部外面に外部電極を設置
し、この外部電極に電圧を印加することで生じる電界を
水銀の励起エネルギーとして加える外部電極型蛍光ラン
プを提案した（特願２０００−１６２５９３他）。この
外部電極型蛍光ランプは細管内に電極を有せず、したが
って、動作中にスパッタされた電極物質が水銀蒸気と反
応して水銀合金を形成することによる水銀の消耗がない
ため、長寿命であるという特徴を有する。ランプ内に電
極を有しない無電極ランプには、水銀を励起するエネル
ギーを印加する手段の相違で、電界結合方式、マイクロ
波を印加するマイクロ波方式、あるいは磁界を印加する
磁界結合方式などがある。

【００１３】図１５は電界結合方式を用いた外部電極型
蛍光ランプの構造例を説明する模式図であり、同図
（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図
を示す。この外部電極型蛍光ランプＥＦＬはガラス製の
筒状細管ＴＢの両端部外周にそれぞれ外部電極ＥＤを設
け、両外部電極ＥＤの間の領域を出光領域Ｌとしてい
る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】出光領域Ｌを含む細管
ＴＢの内壁には蛍光体膜ＰＨが塗布等の手段で形成され
ている。この蛍光体膜ＰＨを構成する蛍光体としては、
所謂三波長蛍光体が使用されている。その成分の一例と
しては、青色蛍光体として（ＳｒＣａＢａ）₅（Ｐ
Ｏ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺、あるいはＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：
Ｅｕ²⁺、緑色蛍光体としてＬａＰＯ₄：Ｃｅ³⁺，Ｔ
ｂ³⁺、赤色蛍光体としてＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺が代表的であ
る。また、細管ＴＢの内部には不活性ガスと水銀が封入
されている。

【００１５】なお、内部電極方式の冷陰極蛍光ランプで
は、細管内の電極間における放電電流に起因する水銀原
子の蛍光体への吸着による発光効率の低下を防止するた
めに、蛍光体膜を保護膜で覆ったものが照明学会研究会
資料（２０００年１月、ＭＤ−００−３４）に開示され
ている。

【００１６】図１６は直下型バックライトを備えた液晶
表示装置の構造例を説明する模式断面図である。また、
図１７は直下型バックライトの平面図であり、図１６は
図１７のＡ−Ａ線に沿った断面図に相当する。図１６と
図１７において、参照符号ＰＮＬは液晶表示パネル、Ｅ
ＦＬは外部電極型蛍光ランプで、両端の外部周囲に電極
ＥＤを有している。また、参照符号ＣＡＳは内面に反射
塗料あるいは反射シートの反射材ＲＥＦを設置した電磁
シールド筐体である。なお、液晶表示パネルとバックラ
イトＢＬの間には第２の光拡散シートやプリズムシート
等の光学補償シートが介挿されるが、ここでは図示を省
略してある。

【００１７】この電磁シールド筐体ＣＡＳは金属板を好
適として形成され、その液晶表示パネルＰＮＬ側に開口
部を有し、この開口部に光拡散板（以下、単に拡散板と
も言う）ＳＣと光透過性電磁シールド材ＴＳが設置され
ている。光透過性電磁シールド材ＴＳは透明導電膜付き
フィルムあるいは金属メッシュなどからなり、導電性テ
ープＪＴなどで電磁シールド筐体ＣＡＳに電気的に接続
されて外部電極型蛍光ランプＥＦＬ全体を包み、当該外
部電極型蛍光ランプＥＦＬから発生する電磁波を遮蔽し
ている。

【００１８】通常、このような直下型バックライトで
は、該バックライトの面内輝度の均一性を向上させるた
め、拡散板ＳＣから外部電極型蛍光ランプＥＦＬの液晶
表示パネルＰＮＬ側発光部までの距離ＬＤを反射材ＲＥ
Ｆから外部電極型蛍光ランプＥＦＬの当該反射材ＲＥＦ
側発光部までの距離ＬＲよりも大きく設定している。こ
の距離ＬＲは数ｍｍという小さい値である。なお、参照
符号Ｌ１は光透過性電磁シールド材ＴＳと外部電極型蛍
光ランプＥＦＬの距離、Ｌ２は電磁シールド筐体ＣＡＳ
と外部電極型蛍光ランプＥＦＬの距離である。また、Ａ
Ｒは発光領域、ＮＲは無発光領域、ＷＤは液晶表示パネ
ルの有効表示領域を示す。

【００１９】外部電極型蛍光ランプＥＦＬは、例えば５
ＭＨｚという高周波電流で駆動されるため、動作時にこ
の外部電極型蛍光ランプから電磁波は発生する。この電
磁波は液晶表示パネルＰＮＬに影響を及ぼし、表示のち
らつき等の不具合をもたらす。そのため、上記したよう
に電磁シールド筐体ＣＡＳと光透過性電磁シールド材Ｔ
Ｓによって外部電極型蛍光ランプＥＦＬを電磁遮蔽して
いる。

【００２０】しかし、図１６と図１７に示したような電
磁シールド構造では、電磁シールド筐体の底面と外部電
極型蛍光ランプＥＦＬの距離Ｌ２（≒ＬＲ）が小さいた
めに、両者の間で漏れ電流が発生する。この漏れ電流は
外部電極型蛍光ランプの発光効率を低下させてしまう。
その結果、所定の輝度を得るための外部電極型蛍光ラン
プの駆動電力の増大をまねく。

【００２１】本発明の目的は、外部電極型蛍光ランプを
用いたバックライトの漏れ電流を低減して低消費電力化
を図った液晶表示装置を提供することにある。

【００２２】上記目的を達成するため、本発明は、照明
光源として外部電極型蛍光ランプを用いた液晶表示装置
において、当該外部電極型蛍光ランプを電磁遮蔽する電
磁シールド筐体との距離を大きくした。以下、本発明の
代表的な構成を記述する。

【００２３】（１）、液晶表示パネルと、該液晶表示パ
ネルの背面直下に設置されたバックライトユニットを有
する液晶表示装置であって、前記バックライトユニット
は、前記液晶表示パネルの背面に平行に配置された１ま
たは複数の外部電極型蛍光ランプと、該外部電極型蛍光
ランプを収容して前記液晶表示パネルと対向する側を開
放部とし、該開放部の反対側を底面とした電磁シールド
筐体と、前記外部電極型蛍光ランプと前記電磁シールド
筐体の底面側との間に設置された反射材と、前記電磁シ
ールド筐体の開放部に設置された拡散板および該電磁シ
ールド筐体に電気的に接続された光透過性電磁シールド
材を有し、前記光透過性電磁シールド材と前記外部電極
型蛍光ランプの前記液晶表示パネル側の発光部との間隔
をＬ１、前記電磁シールド筐体の底面と前記外部電極型
蛍光ランプの該電磁シールド筐体の底面側の発光部との
間隔をＬ２としたとき、Ｌ２≧Ｌ１としたことを特徴と
する。

【００２４】（２）、（１）において、前記光透過性電
磁シールド材を透明導電膜を有被着した透明フィルムと
したことを特徴とする。

【００２５】（３）、（１）において、前記光透過性電
磁シールド材を金属メッシュシートとしたことを特徴と
する。

【００２６】（４）、（１）〜（３）の何れかにおい
て、前記光透過性電磁シールド材と前記電磁シールド筐
体を導電性テープで電気的に接続したことを特徴とす
る。

【００２７】（５）、（１）〜（４）の何れかにおい
て、前記反射材を白色樹脂板とし、前記電磁シールド筐
体を金属板としたことを特徴とする。

【００２８】（６）、（１）〜（５）の何れかにおい
て、前記反射材に前記外部電極型蛍光ランプの長手方向
側面に沿って該外部電極型蛍光ランプの発光光を前記拡
散板方向に反射させる傾斜面を有せしめたことを特徴と
する。

【００２９】（７）、（１）〜（６）の何れかにおい
て、前記反射材と前記電磁シールド筐体との間に前記外
部電極型蛍光ランプに駆動電力を供給するための駆動回
路基板を設けたことを特徴とする。

【００３０】（８）、（７）において、前記駆動回路基
板と前記電磁シールド筐体との間に該駆動回路基板を該
電磁シールド筐体に対して電気的に隔離するスペーサを
設けたことを特徴とする。

【００３１】（９）、（１）〜（８）の何れかにおい
て、前記電磁シールド筐体の少なくとも底面を白色反射
面としたことを特徴とする。

【００３２】以上の各構成とすることにより、照明光源
として用いる外部電極型蛍光ランプと電磁シールド筐体
との間の漏れ電流を低減し、低消費電力化を実現した液
晶表示装置を提供することができる。なお、本発明は、
上記の各構成および後述する実施例の構成に限定される
ものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種
々の変形が可能である。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図１は本
発明による液晶表示装置の第１実施例の構成を説明する
模式断面図である。図中、参照符号ＰＮＬは液晶表示パ
ネル、ＥＦＬは外部電極型蛍光ランプで、両端の外部周
囲に電極ＥＤを有している。また、参照符号ＣＡＳは金
属板で形成した電磁シールド筐体、ＲＦは白色樹脂で形
成した反射板であり、外部電極型蛍光ランプＥＦＬ側が
反射材ＲＥＦを構成する。反射板ＲＦが白色樹脂で形成
されている場合は、反射材ＲＥＦはなし（ＲＦと同一）
の場合が多い。なお、図１においても、液晶表示パネル
ＰＮＬとバックライトＢＬの間には第２の光拡散シート
やプリズムシート等の光学補償シートが介挿されるが、
ここでは図示を省略してある。

【００３４】この電磁シールド筐体ＣＡＳは液晶表示パ
ネルＰＮＬ側に開口部を有し、この開口部に拡散板ＳＣ
と光透過性電磁シールド材ＴＳが設置されている。光透
過性電磁シールド材ＴＳは透明導電膜付きフィルム（こ
れを光透過性電磁シールドフィルムＴＳと言う）からな
り、端部を導電性テープＪＴで電磁シールド筐体ＣＡＳ
に電気的に接続されて外部電極型蛍光ランプＥＦＬ全体
を包み、当該外部電極型蛍光ランプＥＦＬから発生する
電磁波を遮蔽している。光透過性電磁シールド材ＴＳは
金属メッシュ（光透過性電磁シールドメッシュＴＳ）と
してもよい。

【００３５】参照符号ＬＤは拡散板ＳＣと外部電極型蛍
光ランプＥＦＬの液晶表示パネルＰＮＬ側発光部までの
距離、ＬＲは反射板ＲＥＦから外部電極型蛍光ランプＥ
ＦＬの当該反射板ＲＥＦ側発光部までの距離、Ｌ１は光
透過性電磁シールドフィルムＴＳと外部電極型蛍光ラン
プＥＦＬの距離、Ｌ２は電磁シールド筐体ＣＡＳと外部
電極型蛍光ランプＥＦＬの距離である。

【００３６】本実施例では、面内輝度の均一性を確保す
るための反射板ＲＦを白色樹脂で構成し、拡散板ＳＣか
ら外部電極型蛍光ランプＥＦＬの液晶表示パネルＰＮＬ
側発光部までの距離ＬＤ、反射板ＲＦの反射材ＲＥＦ
（反射面）から外部電極型蛍光ランプＥＦＬの当該反射
材ＲＥＦ側発光部までの距離ＬＲの関係は図１６で説明
したように設定している。

【００３７】そして、光透過性電磁シールドフィルムＴ
Ｓと外部電極型蛍光ランプＥＦＬの当該液晶表示パネル
側の発光部との間隔をＬ１とし、電磁シールド筐体ＣＡ
Ｓの底面と外部電極型蛍光ランプＥＦＬの当該電磁シー
ルド筐体ＣＡＳの底面側の発光部との間隔をＬ２とした
とき、Ｌ２≧Ｌ１に設定している。他の構成は図１６で
説明したものと同等である。なお、光透過性電磁シール
ドフィルムＴＳと拡散板ＳＣの重ね順序は図示と逆にし
てもよく、また光透過性電磁シールドフィルムＴＳと電
磁シールド筐体ＣＡＳの接続は導電性テープに限らず、
他の適当な接続手段を用いることができる。このことは
後述する各実施例においても同様である。

【００３８】通常、Ｌ１＞ＬＲ、Ｌ１＞＞ＬＲである。
本実施例により、Ｌ１とＬ２をＬ２≧Ｌ１に設定に設定
したことにより、外部電極型蛍光ランプＥＦＬと電磁シ
ールド筐体ＣＡＳとの距離が大きくなり、前記した漏れ
電流が低減される。例えば、電極が放電管の外側に配置
された外部電極型蛍光ランプＥＦＬでは、放電空間（放
電管内部）とそこに電離気体を発生させる電極との間に
誘電体（ガラス等の放電管材料）が挟まれるため、放電
空間からみて当該電極を覆う誘電体表面には所謂壁電荷
（ＷａｌｌＣｈａｒｇｅ）が発生し、前記電離気体の
生成条件を左右する。本実施例によれば、前記漏れ電流
が壁電荷を通して前記電離気体の生成効率に影響し得る
場合にも、この漏れ電流を充分に抑制できる。したがっ
て、外部電極型蛍光ランプＥＦＬの発光効率の低下が抑
制され、消費電力の低減化が達成されると共に、高品質
の画像表示を実現できる。

【００３９】図２は本発明による液晶表示装置の第２実
施例の構成を説明する模式断面図である。図中、参照符
号ＩＮＶは外部電極型蛍光ランプＥＦＬに駆動電力を供
給するための電源回路基板（インバータ回路基板）、同
ＳＰは電源回路基板ＩＮＶと電磁シールド筐体ＣＡＳと
を隔離するスペーサであり、図１と同一参照符号は同一
機能部分に対応する。

【００４０】通常の構成では、外部電極型蛍光ランプＥ
ＦＬを駆動する電源回路基板ＩＮＶは電磁シールド筐体
ＣＡＳの背面等、液晶表示装置の近傍に取り付けされ
る。電源回路基板ＩＮＶからも電磁波が発生され、これ
が液晶表示パネルに影響して表示のちらつきを招くこと
がある。本実施例では、白色樹脂板ＲＦと電磁シールド
筐体ＣＡＳの間に電源回路基板ＩＮＶを設置し、電磁シ
ールド筐体ＣＡＳの内部に電源回路基板ＩＮＶを収容し
たことで、液晶表示パネルＰＮＬを電源回路基板ＩＮＶ
から発生する電磁波から遮蔽できる。他の構成は図１と
同様である。

【００４１】このとき、電源回路基板ＩＮＶと電磁シー
ルド筐体ＣＡＳの間にスペーサＳＰを介挿して電源回路
基板ＩＮＶと電磁シールド筐体ＣＡＳの間を離すこと
で、電源回路基板ＩＮＶからの漏れ電流を低減すること
ができる。このスペーサＳＰによる間隔設定は、外部電
極型蛍光ランプのサイズ、特性、電源回路基板ＩＮＶか
らの漏れ電流の大きさなどで決定する。本実施例によ
り、Ｌ１とＬ２をＬ２≧Ｌ１に設定に設定したことによ
り、外部電極型蛍光ランプＥＦＬと電磁シールド筐体Ｃ
ＡＳおよび光透過性電磁シールドフィルムＴＳとのの距
離が大きくなり、前記した漏れ電流が低減される。した
がって、外部電極型蛍光ランプＥＦＬの発光効率の低下
が抑制され、消費電力の低減化が達成される。また、電
源回路基板ＩＮＶから発生する電磁波を遮蔽し、かつ当
該電源回路基板ＩＮＶからの漏れ電流も低減され、高品
質の画像表示を実現できる。

【００４２】図３は本発明による液晶表示装置の第３実
施例の構成を説明する模式断面図である。有効な発光領
域を拡大するために、無発光部分である外部電極型蛍光
ランプの外部電極部分をＬ字形やＪ字形、あるいはその
組合せなどの形状としたものがある。本実施例では、外
部電極の部分をＬ字形に屈曲した外部電極型蛍光ランプ
ＥＦＬを用いたバックライトに本発明を適用した前記第
２実施例の変形例である。Ｌ字形に屈曲した外部電極の
部分は反射面ＲＥＦを構成する白色樹脂板ＲＦの外側に
貫通させて外部電極型蛍光ランプＥＦＬを設置した。貫
通位置は白色樹脂板ＲＦの側壁としてあるが、これに限
るものではなく、その底面に貫通させてもよい。また、
外部電極の部分を白色樹脂板ＲＦの内部に位置させても
よい。外部電極部分を他の形状に屈曲あるいは湾曲させ
た外部電極型蛍光ランプについても同様である。このよ
うな外部電極の部分をＬ字形に屈曲した外部電極型蛍光
ランプＥＦＬを図１に示した実施例に適用することもで
きる。

【００４３】図４は外部電極型外部電極型蛍光ランプの
駆動回路と駆動電圧の一例を説明する模式図であり、同
図（ａ）は駆動回路、同（ｂ）は駆動電圧波形図を示
す。この駆動回路は所謂位相反転駆動方式である。外部
電極型蛍光ランプＥＦＬは前記電磁シールド筐体ＣＡＳ
と光透過性電磁シールドフィルム（シールド材）ＴＳか
らなる遮蔽構造ＳＨＣで遮蔽されている。この遮蔽構造
ＳＨＣは接地に接続されている。

【００４４】外部電極型蛍光ランプＥＦＬの両端に設け
られた外部電極ＥＤ１、ＥＤ２に対して互いに位相反転
された駆動電圧Ｆ１、Ｆ２がそれぞれ供給される。この
駆動電圧は、高周波電源ＨＦの出力を一方の電極ＥＤ１
に接続し、他方の電極ＥＤ２にはトロイダルコイルＴで
位相反転された出力が接続される。

【００４５】図５は位相反転方式で駆動した外部電極型
蛍光ランプの長手方向に沿う輝度分布の説明図である。
一般に、同相の駆動電圧で駆動した場合に、外部電極型
蛍光ランプの中央部分で輝度が低下し、あるいは電極部
分での輝度が低下する。図４に示したような位相反転駆
動を行うことにより、図５に示したように、外部電極型
蛍光ランプの長手方向に沿う輝度分布の不均一を解消で
きる。

【００４６】図６は本発明による液晶表示装置の第４実
施例の構成を説明する模式図であり、（ａ）は平面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。本実
施例は反射材である白色樹脂板ＲＦを外部電極型蛍光ラ
ンプＥＦＬの長手方向側面に沿って湾曲山形断面とした
ものである。この構成の白色樹脂板ＲＦにより、外部電
極型蛍光ランプＥＦＬの発光光を効率よく拡散板ＳＣ方
向に指向させることができる。他の構成および効果は前
記の第１実施例と同様である。なお、第２〜第３実施例
と同様の構成とすることもできる。

【００４７】図７は本発明による液晶表示装置の第５実
施例の構成を説明する模式図であり、図６の（ａ）と同
様の平面図を示す。本実施例では、拡散板ＳＣに外部電
極型蛍光ランプＥＦＬの長手方向に対向する部分にドッ
ト印刷等による遮光手段ＤＴを形成した。この遮光手段
ＤＴは外部電極型蛍光ランプＥＦＬの直上の光を部分的
に遮光し、拡散板ＳＣの面内での輝度分布を一様なもの
とするためのものである。遮光手段ＤＴはドット印刷に
限らず、外部電極型蛍光ランプＥＦＬの長手方向に平行
で間隔を調整した多数の線状印刷、あるいはドット状、
線状、その他の形状の表面乱反射処理（凹凸や溝）とし
てもよい。

【００４８】図８は本発明による液晶表示装置の第６実
施例の構成を説明する模式断面図である。本実施例は、
外部電極型蛍光ランプＥＦＬ、反射材である白色樹脂板
ＲＦ、拡散板ＳＣ、光透過性シールドフィルムＴＳ、お
よび二枚の拡散シートＳＣ−ＤとＳＣ−Ｕで挟んだプリ
ズムシートＰＲＳからなる光学補償シートＯＰＳを一体
化してバックライトＢＬを構成したものである。白色樹
脂板ＲＦ、拡散板ＳＣ、光透過性シールドフィルムＴ
Ｓ、および二枚の拡散シートＳＣ−ＤとＳＣ−Ｕで挟ん
だプリズムシートＰＲＳからなる光学補償シートＯＰＳ
は電磁シールド筐体ＣＡＳの縁構造で固定されている。

【００４９】このとき、光透過性シールドフィルムＴＳ
は図中の矢印Ｃで示した電磁シールド筐体ＣＡＳの段差
部分で当該電磁シールド筐体ＣＡＳと電気的に接続され
る。なお、電磁シールド筐体ＣＡＳを上下２分割として
上記各構成材を上下から挟んで固定するようにしてもよ
い。電磁シールド筐体ＣＡＳの形状、光透過性シールド
フィルムＴＳと電磁シールド筐体ＣＡＳの接続形状は図
示したものに限らない。本実施例の構成により、前記実
施例における導電テープは不要となる。また、白色樹脂
板ＲＦと電磁シールド筐体ＣＡＳの底面の間に駆動回路
基板（インバータ基板）を設置することもできる。本実
施例の他の効果は前記の各実施例と同様である。

【００５０】図９は本発明による液晶表示装置の第７実
施例の構成を説明する模式断面図である。本実施例は、
バックライトＢＬと液晶表示パネルＰＮＬを積層した状
態で示す。液晶表示パネルＰＮＬは二枚の基板ＳＵＢ１
とＳＵＢ２の間に液晶層ＬＣを挟持し、表面と背面に偏
光板ＰＬ１、ＰＬ２を貼付して構成される。液晶表示パ
ネルの駆動回路は図示を省略してある。この液晶表示パ
ネルＰＮＬの背面に拡散シートやプリズムシートからな
る光学シートＯＰＳを上面に配置したバックライトＢＬ
が設置される。

【００５１】このバックライトＢＬは複数の外部電極型
蛍光ランプＥＦＬ、白色樹脂板ＲＦ、拡散板ＳＣ、光透
過性シールドフィルムＴＳおよび電磁シールド筐体ＣＡ
Ｓを有し、電磁シールド筐体ＣＡＳの開口部を覆うよう
に光透過性シールドフィルムＴＳと拡散板ＳＣが設置さ
れる。この光透過性シールドフィルムＴＳは電磁シール
ド筐体ＣＡＳの開口部縁に被せることで両者が接続され
る。このとき、両者を導電性テープで補強接続してもよ
い。また、電磁シールド筐体ＣＡＳの形状は図示したも
のに限らない。白色樹脂板ＲＦと電磁シールド筐体ＣＡ
Ｓの底面の間に駆動回路基板（インバータ基板）を設置
することもできる。本実施例の効果は前記の各実施例と
同様である。

【００５２】図１０は本発明の液晶表示装置を構成する
液晶表示パネルの構成例を説明する模式図である。ここ
では、所謂ＴＮ方式の液晶表示パネルを例として説明す
るが、他の所謂アクティブマトリクス型についても、そ
の画素電極構成を除いて周辺に配置される駆動回路等の
構成は略同様である。図１０において、液晶表示パネル
ＰＮＬは薄膜トランジスタＴＦＴに代表されるスイッチ
ング素子を形成した第１基板ＳＵＢ１とカラーフィルタ
を形成した第２基板ＳＵＢ２とで構成される。第１基板
ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間には液晶（液晶層）が
挟持されている。

【００５３】液晶表示パネルＰＮＬの一辺（図のｘ方向
左側の短辺）側にはゲートドライバＧＤＲを構成するゲ
ート駆動用の集積回路ＣＨＰ１が複数個実装され、隣接
する他の辺（図のｙ方向上側の長辺）側にはドレインド
ライバＤＤＲを構成するドレイン駆動用の集積回路ＣＨ
Ｐ２が複数個実装されている。ゲートドライバＧＤＲか
ら液晶表示パネルＰＮＬの表示領域にゲート線（走査線
またはゲート信号線とも言う）ＧＬが敷設されている。
同様にドレインドライバＤＤＲからは液晶表示パネルＰ
ＮＬの表示領域にドレイン線（データ線、ドレイン信号
線とも言う））ＤＬがゲート線ＧＬと交差して敷設され
ている。そして、隣接する２本のゲート線ＧＬおよびド
レイン線ＤＬで囲まれた領域に各１個（２個の場合もあ
る）の薄膜トランジスタＴＦＴを有した１画素が形成さ
れている。

【００５４】ゲートドライバＧＤＲを構成する集積回路
ＣＨＰ１はフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１を介して
表示制御回路基板ＣＲＬＰに搭載された表示制御回路か
ら走査信号を受け、複数のゲート線ＧＬに走査信号を順
次供給する。ドレインドライバＤＤＲを構成する集積回
路ＣＨＰ２も同様にフレキシブルプリント基板ＦＰＣ２
を介して表示制御回路基板ＣＲＬＰに搭載された表示制
御回路から画像信号（映像信号）を受け複数のドレイン
線ＤＬに画像信号を供給する。

【００５５】表示制御回路基板ＣＲＬＰは表示信号源で
あるホストコンピュータＨＳＴにケーブルＣＢで接続さ
れており、各種のタイミング信号を生成するタイミング
コンバータＴＣＯＮや電源回路ＰＷ、その他の表示制御
信号生成回路等からなる表示制御回路が搭載されてい
る。なお、ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３はケーブルＣＢと表
示制御回路基板ＣＲＬＰ、表示制御回路基板ＣＲＬＰと
フレキシブルプリント基板ＦＰＣ１，ＦＰＣ２を接続す
るコネクタである。

【００５６】図１１は本発明を適用する一般的なアクテ
ィブマトリクス型液晶表示装置の構成と駆動システムの
説明図である。この種の液晶表示装置は、液晶表示パネ
ルＰＮＬと、この液晶表示パネルＰＮＬの周辺に前記し
たドレイン線ＤＬ駆動回路すなわちドレインドライバＤ
ＤＲ、走査線ＧＬ駆動回路すなわちゲートドライバＧＤ
Ｒを有している。これらドレインドライバＤＤＲとゲー
トドライバＧＤＲに画像表示のための表示データやクロ
ック信号、階調電圧などを供給する表示制御手段である
表示制御装置ＣＲＬ、電源回路ＰＷを備えている。これ
ら表示制御回路ＣＲＬは図１０の表示制御回路基板ＣＲ
ＬＰに実装されている。

【００５７】表示制御回路ＣＲＬは、コンピュータ、パ
ソコンやテレビ受像回路などの画像信号源（図１０にお
けるＨＳＴ）からクロック信号、表示タイミング信号、
同期信号などが入力される。表示制御装置ＣＲＬには、
階調基準電圧生成部、タイミングントローラＴＣＯＮな
どが備えられており、外部からの表示データを液晶表示
パネルＰＮＬでの表示に適合した形式のデータに変換す
る。

【００５８】ゲートドライバＧＤＲを構成する集積回路
ＣＨＰ１とドレインドライバＤＤＲを構成する集積回路
ＣＨＰ２に対する表示データとクロック信号は図１１に
示したように供給される。ドレインドライバＤＤＲの集
積回路ＣＨＰ２の前段のキャリー出力は、そのまま次段
の集積回路のキャリー入力に与えられる。

【００５９】図１２は液晶表示パネルの各ドライバの概
略構成と信号の流れを示すブロック図である。ドレイン
ドライバＤＤＲは画像信号等の表示データのデータラッ
チ部と出力電圧発生回路とから構成される。また、表示
制御回路基板ＣＲＬＰには、階調基準電圧生成部ＨＴ
Ｖ、マルチプレクサＭＰＸ、コモン電圧生成部ＣＶＤ、
コモンドライバＣＤＤ、レベルシフト回路ＬＳＴ、ゲー
トオン電圧生成部ＧＯＶ、ゲートオフ電圧生成部ＧＦ
Ｄ、およびＤＣ−ＤＣコンバータＤ／Ｄを有する電源回
路ＰＷ（図１０、図１１参照）が設けられる。

【００６０】図１３は信号源から表示制御装置に入力さ
れる表示データおよび表示制御装置からドレインドライ
バとゲートドライバに出力される信号を示すタイミング
図である。表示制御装置ＣＲＬは信号源からの制御信号
（クロック信号、表示タイミング信号、同期信号等）を
受けて、ドレインドライバＤＤＲへの制御信号としてク
ロックＤ１（所謂ＣＬ１）、シフトクロックＤ２（所謂
ＣＬ２）および表示データを生成し、同時にゲートドラ
イバＧＤＲへの制御信号として、フレーム開始指示信号
ＦＬＭ、クロックＧ（所謂ＣＬ３）および表示データを
生成する。

【００６１】なお、信号源からの表示データの伝送に低
電圧差動信号（ＬＶＤＳ信号）を用いる方式では、当該
信号源からのＬＶＤＳ信号を上記表示制御装置を搭載す
る基板に搭載したＬＶＤＳ受信回路で元の信号に変換し
てからゲートドライバＧＤＲおよびドレインドライバＤ
ＤＲに供給する。図１３に示されたように、ドレインド
ライバのシフト用クロック信号Ｄ２（ＣＬ２）は信号源
である本体コンピュータ等から入力されるクロック信号
（ＤＣＬＫ）および表示データの周波数と同じであり、
ＸＧＡ表示では約４０ＭＨｚ（メガヘルツ）の高周波と
なる。

【００６２】図１４は本発明による液晶表示装置を実装
したディスプレイモニターの一例を示す外観図である。
このモニターの画面すなわち表示部に実装する液晶表示
装置を構成するバックライトは前記実施例の何れかで説
明した外部電極型蛍光ランプを用いた直下型バックライ
トである。図中、ＰＮＬは液晶表示装置を構成する液晶
表示パネルの表示面である。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電磁
遮蔽構造を備えたバックライト構成としたことにより、
光源として用いる外部電極型蛍光ランプの漏洩電流の発
生が抑制されて発光効率が向上し、液晶表示パネルの表
示のちらつきが無く、明るい高品質の画像表示を得るこ
とができる。

【００６４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例の構成
を説明する模式断面図である。

【図２】本発明による液晶表示装置の第２実施例の構成
を説明する模式断面図である。

【図３】本発明による液晶表示装置の第３実施例の構成
を説明する模式断面図である。

【図４】外部電極型蛍光ランプの駆動回路と駆動電圧の
一例を説明する模式図である。

【図５】位相反転方式で駆動した外部電極型蛍光ランプ
の長手方向に沿う輝度分布の説明図である。

【図６】本発明による液晶表示装置の第４実施例の構成
を説明する模式図である。

【図７】本発明による液晶表示装置の第５実施例の構成
を説明する模式図である。

【図８】本発明による液晶表示装置の第６実施例の構成
を説明する模式断面図である。

【図９】本発明による液晶表示装置の第７実施例の構成
を説明する模式断面図である。

【図１０】本発明の液晶表示装置を構成する液晶表示パ
ネルの構成例を説明する模式図である。

【図１１】本発明を適用する一般的なアクティブマトリ
クス型液晶表示装置の構成と駆動システムの説明図であ
る。

【図１２】液晶表示パネルの各ドライバの概略構成と信
号の流れを示すブロック図である。

【図１３】信号源から表示制御装置に入力される表示デ
ータおよび表示制御装置からドレインドライバとゲート
ドライバに出力される信号を示すタイミング図である。

【図１４】本発明による液晶表示装置を実装したディス
プレイモニターの一例を示す外観図である。

【図１５】電界結合方式を用いた外部電極型蛍光ランプ
の構造例を説明する模式図である。

【図１６】直下型バックライトを備えた液晶表示装置の
構造例を説明する模式断面図である。

【図１７】直下型バックライトの平面図である。

【符号の説明】

ＥＦＬ・・・・外部電極型蛍光ランプ、ＴＢ・・・・筒
状細管、ＥＤ（ＥＤ１，ＥＤ２）・・・・外部電極、Ｐ
Ｈ・・・・蛍光体膜、ＣＡＳ・・・・金属板で形成した
電磁シールド筐体、ＲＦ・・・・白色樹脂で形成した反
射板、ＲＥＦ・・・・反射材、ＰＮＬ・・・・液晶表示
パネル，ＢＬ・・・・バックライト、ＳＣ・・・・拡散
板、ＴＳ・・・・光透過性電磁シールド材（光透過性電
磁シールドフィルム）、ＪＴ・・・・導電性テープ、Ｌ
Ｄ・・・・拡散板ＳＣと外部電極型蛍光ランプＥＦＬの
液晶表示パネルＰＮＬ側発光部までの距離、ＬＲ・・・
・反射板ＲＥＦから外部電極型蛍光ランプＥＦＬの当該
反射板ＲＥＦ側発光部までの距離、Ｌ１は光透過性電磁
シールドフィルムＴＳから外部電極型蛍光ランプＥＦＬ
までの距離、Ｌ２は電磁シールド筐体ＣＡＳから外部電
極型蛍光ランプまでの距離。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者矢島利浩千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所ディスプレイグループ内 (72)発明者野口祥一千葉県茂原市早野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） 2H089 HA40 JA10 LA01 QA16 RA05 TA07 TA08 TA14 TA15 TA17 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA42X FA42Z FA45Z GA11 HA07 LA30 2H093 NA16 NC01 NC42 ND39 NE06 NE10 NF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの背
面直下に設置されたバックライトユニットを有する液晶
表示装置であって、前記バックライトユニットは、前記液晶表示パネルの背
面に平行に配置された１または複数の外部電極型蛍光ラ
ンプと、該外部電極型蛍光ランプを収容して前記液晶表
示パネルと対向する側を開放部とし、該開放部の反対側
を底面とした電磁シールド筐体と、前記外部電極型蛍光
ランプと前記電磁シールド筐体の底面側との間に設置さ
れた反射材と、前記電磁シールド筐体の開放部に設置さ
れた拡散板および該電磁シールド筐体に電気的に接続さ
れた光透過性電磁シールド材を有し、前記光透過性電磁シールド材と前記外部電極型蛍光ラン
プの前記液晶表示パネル側の発光部との間隔をＬ１、前
記電磁シールド筐体の底面と前記外部電極型蛍光ランプ
の該電磁シールド筐体の底面側の発光部との間隔をＬ２
としたとき、Ｌ２≧Ｌ１であることを特徴とする液晶表
示装置。
【請求項２】前記光透過性電磁シールド材は透明導電膜
を有被着した透明フィルム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。
【請求項３】前記光透過性電磁シールド材は金属メッシ
ュシート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。
【請求項４】前記光透過性電磁シールド材と前記電磁シ
ールド筐体は導電性テープで電気的に接続されているこ
とを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液晶表示
装置。
【請求項５】前記反射材は白色樹脂板であり、前記電磁
シールド筐体は金属板であることを特徴とする請求項１
〜４の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記反射材が前記外部電極型蛍光ランプの
長手方向側面に沿って該外部電極型蛍光ランプの発光光
を前記拡散板方向に反射させる傾斜面を有することを特
徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記反射材と前記電磁シールド筐体との間
に前記外部電極型蛍光ランプに駆動電力を供給するため
の駆動回路基板を設けたことを特徴とする請求項１〜６
の何れかに記載の液晶表示装置。
【請求項８】前記駆動回路基板と前記電磁シールド筐体
との間に該駆動回路基板を該電磁シールド筐体に対して
電気的に隔離するスペーサを設けたことを特徴とする請
求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項９】前記電磁シールド筐体の少なくとも底面が
白色反射面であることを特徴とする請求項１〜８の何れ
かに記載の液晶表示装置。