JP2004039476A

JP2004039476A - バックライト装置及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP2004039476A
Application number: JP2002196098A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Nakayama; 中山　三男
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-07-04
Filing date: 2002-07-04
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: JP3936895B2

Abstract

【課題】光拡散板とランプとの間隔を一定に保持するとともに、光拡散板の撓みによる液晶パネルとの接触を回避すること。
【解決手段】ランプ３と、ランプの後方に配置された反射板５と、反射板の前方に配置された光拡散板２と、を備えた液晶表示装置のバックライト構造において、光拡散板２には、接着剤で接着されて光拡散板と一体的構造の透明材料でできたスペーサ１を設け、スペーサを反射板に固定１１すること。また、接着された一体的構造のスペーサに代えて、光拡散板と一体成形された一体構造のスペーサを設けること。また、スペーサは、光拡散板と連結する固着部１０と、反射板に固定される固定部１１と、固着部と固定部を繋ぐ本体部と、からなり、固着部は本体部の断面より大きい断面の鍔形状体を有すること。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に液晶表示装置に用いられ、液晶パネルを後方から照明するバックライト装置の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術における液晶表示装置の概要を図６に示す。液晶表示装置のシャーシ（図示せず）に固定して取り付けられた反射板５には、ランプホルダ４を介して複数本のランプ３が縦又は横に間隔をおいて配列され配置されている。なお、図６に示す構成例では横に配置されたものを示している。また、ランプ３から液晶パネル７に向けての前面側には、光拡散板２と偏光反射フィルム６が反射板５の立ち上がり端縁部９に載置されていて、光拡散板２はランプ３からの光と反射板５からの反射光を拡散して、ランプの線光源を液晶パネル７からの面光源に変換する機能を果たし、偏光反射フィルム６は光拡散板２から照射された光量をなるべく低減することなく偏光する機能を果たしている。このようにして、液晶パネル７には、均一な輝度の偏光された光が入射される。
【０００３】
また、光拡散板２及び偏光反射フィルム６の前面側にはスペースを確保した状態で液晶パネル７が配置されている。ここで、液晶パネル７は液晶パネルフレーム（図示せず）に固着され、この液晶パネルフレームがシャーシに取り付けられて前述したスペースが確保されているのである。
【０００４】
そして、反射板５には光拡散板２に向かって突出するスペーサ８が設けられ、スペーサ８によって光拡散板２がランプ３からの熱等の影響によりランプ３側に撓んだ場合にその撓み量を規制している。このスペーサ８には複数の態様があり、反射板５と一体構造のものであったり、別体のもので反射板に固定して取り付けられていたり、ランプホルダ４と一体構造となったりしているものがある。
【０００５】
このように、スペーサ８の介在によって、光拡散板２がランプ３側に撓んで部分的に接近することを防止しており、この部分的な接近防止により、液晶パネル７の輝度むらを無くしている。即ち、光拡散板２が部分的にランプに接近すると、ランプ形状に相応する線光源が目立つこととなり、輝度むらとして液晶パネル上に現れるが、上記のようにしてこれを防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来、液晶表示装置が比較的小型であった場合には、光拡散板２が、自重の影響によって液晶パネル７側に反るようなことは無く、図６に図示するように反射板５又はシャーシ（図示せず）の立ち上がり端縁部に固定又は半固定状態で取り付けられるとともに更にスペーサ８で保持されていれば、液晶パネル７に輝度むらが発生するようなことは生じなかった。
【０００７】
しかしながら、最近の液晶表示装置は、映像表示手段としての用途拡大につれて表示画面の大型化が要望されてきた。液晶表示装置の大型化に伴って光拡散板も必然的に大きくならざるを得ず、大型化した光拡散板はその可撓特性のために自重による撓みが生じてその撓み量も増大する傾向となってきた。
【０００８】
光拡散板２とこれに貼り付けられた偏光反射フィルム６が、ランプ３側に撓んだ場合にはスペーサ８の介在によってその撓みを規制することができるが、液晶パネル７側に撓んだ場合には、スペーサ８によってはその撓みを規制できない。従って、その撓みにより液晶パネル７と光拡散板２との距離が不均一となり液晶パネル７に輝度むらを生じることがあり、また、その撓みが大きくなると液晶パネル７に接触して液晶パネル７が損傷するような場合を生じるという問題がある。
【０００９】
このような問題は、上述のとおり液晶表示装置の大型化に伴う光拡散板の大面積化によって現実のものとなってきていた。
【００１０】
それに対し上述した図６に示す従来技術は、光拡散板２のランプ３側への部分的接近を防止することを意図したものであって、光拡散板２が液晶パネル７に撓む点については、何等配慮が払われていなかった。
【００１１】
そこで、かかる点を課題として、本発明においては、光拡散板２の液晶パネル７側への撓みに対しても配慮し、かかる撓みを防止するバックライト装置の提供を目的とすると共に、液晶パネル７の輝度むらが発生せず画像品位が低下しない液晶表示装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明は次のような構成を採用する。
ランプと、前記ランプに対向配置された反射板と、前記ランプの前記反射板配置側とは相対する側に配置された光拡散板と、を備えたバックライト装置において、
前記光拡散板が、ランプ配置側へ撓むことを防止すると共に、ランプ配置側とは相対する側に撓むことを防止する撓み防止手段を備えたバックライト装置。
【００１３】
また、前記撓み防止手段は、前記光拡散板のランプ配置側の面と、前記反射板とを連接するスペーサであるバックライト装置。
【００１４】
また、前記スペーサと前記光拡散板のランプ配置側の面とは接着剤で接着され、前記スペーサは前記光拡散板と一体的構造とされたものであるバックライト装置。
【００１５】
また、前記スペーサは、前記光拡散板と一体成形されたものであるバックライト装置。
【００１６】
また、前記スペーサは、前記接着剤で接着される固着部と、前記反射板に固定される固定部と、前記固着部と前記固定部を繋ぐ本体部と、からなり、
前記固着部は、前記本体部の断面より大きい断面の鍔形状体を有し前記鍔形状体で前記光拡散板に接着され、
前記固定部は、前記反射板の開口部と係合する係合部又はねじ固定されるねじ切り部を有するバックライト装置。
【００１７】
また、前記スペーサは、前記光拡散板と連結する固着部と、前記反射板に固定される固定部と、前記固着部と前記固定部を繋ぐ本体部と、からなり、
前記固着部は、前記本体部の断面より大きい断面の鍔形状体を有し、
前記固定部は、前記反射板を介してねじ止めされる雌ねじを有するバックライト装置。
【００１８】
また、上記のいずれかに記載されたバックライト装置と、前記光拡散板のランプ配置側とは相対する側に配置された液晶パネルを備えた液晶表示装置。
【００１９】
以上のような構成を備えることによって、本発明は、光拡散板とランプとの間隔を一定に保持して輝度むらを防止するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバックライト装置を液晶表示装置に用いた実施形態について、図１〜図５を参照しながら以下詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係るバックライト装置を液晶表示装置に用いた例を示す側面断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線で切断してランプ側を見た断面図である。図３は光拡散板と反射板との間に介在するスペーサの構造を示す図であり、図４は光拡散板と反射板との間に介在するスペーサの他の構造を示す図であり、図５は光拡散板と反射板との間に介在するスペーサの更に他の構造を示す図である。
【００２１】
各図において、１，１ａ，１ｂ，１ｃは撓み防止手段の一例であるスペーサ、２は光拡散板、３はランプ、４はランプホルダ、５は反射板、６は偏光反射フィルム、７は液晶パネル、９は反射板の立ち上がり端縁部、１０はスペーサの固着部、１１はスペーサの係合部、１２はねじ、１３は先端切り欠き部、１４は反射板開口部、１５は固定部、をそれぞれ表す。
【００２２】
図１と図２を参照して、本発明の実施形態に係るバックライト装置は、基本的には、ランプ３、反射板５、光拡散板２から構成されており、ランプ３からの光線及び反射板５で反射した光線は、光拡散板５、並びに光拡散板３に配された薄膜状の偏光反射フィルム６を通して、液晶パネル７を照明する。
【００２３】
そして、このバックライト装置の光を照射する方向に液晶パネル７及びそれを駆動する駆動装置等を設け、液晶パネル７を駆動してバックライト装置から照射された光を階調付けし、種々の映像を表示するように構成したものが液晶表示装置である。
【００２４】
次に、バックライト装置の具体的構成を説明すると、ランプ３は、蛍光管により形成されるものであり、反射板５の全面に対向するように縦又は横方向に複数配列され、ランプホルダ４によって反射板５に保持されている。
【００２５】
また、光拡散板２は、その材料が光拡散材料を含有したアクリル（ＰＭＭＡ）又はポリカーボネート（ＰＣ）でできており、その厚さが約２ｍｍ程度で乳白色をしているものであり、ランプ３の反射板５配置側とは相対する側に設けられ、反射板５と同様にランプ３の全面に対向して配置されている。
【００２６】
さらに、スペーサ１は、従来技術を示す図６の光拡散板を支えているスペーサ８と異なり、光拡散板２と一体的構造又は一体成型されたものであり、例えば図３に示すように、光拡散板２の中央部分又はその周辺部分の適宜数カ所に配置されるが、光拡散板の寸法又は可撓特性によっては、光拡散板に１個設けても良い。　本実施形態に関するスペーサ１の具体的構造例図３、図４及び図５を用いて説明する。このスペーサ１は光拡散板２に対して、図３の１ａ及び図４の１ｂとして図示するように、光拡散板２と接着剤で接着されて一体的構造とするか、又は、図５の１ｃとして図示するように、光拡散板２にインサート成形されて一体成型することにより形成可能である。
【００２７】
そして、このスペーサ１の構成を図３を例に説明すると、スペーサ１ａは、接着剤で光拡散板２に接着される固着部１０と、反射板５に固定される固定部１５と、固着部１０と固定部１５を繋ぐ本体部（柱状体又は角状体）と、を有している。
【００２８】
また、スペーサ１ａ、１ｂ、１ｃの固着部１０は、上述した光拡散板２の厚さ程度を考慮して、光拡散板２との固着を強固にするために、鍔形状となっていて、より広い断面積で光拡散板２と固着できる構造をしており、その材料はランプ３及び反射板５から光拡散板２へ入射する光がスペーサ１の存在によって影響されることのないように透明の樹脂材料を用いる。なお、図５に示す光拡散板２とスペーサ１ｃの一体構造のものは、光拡散板２が乳白色でスペーサ１ｃが透明であるので、これらを一体構造とするには２色成形技術を用いて製造する。
【００２９】
また、光拡散板２と接着剤で接着されて一体的構造となった図３及び図４に示すスペーサ１ａ及び１ｂ、及び光拡散板２と一体成型されて一体構造となった図５に示すスペーサ１ｃを反射板５に固定するには、図３に示すように固定部１５の先端に切り欠き部１３を有する係合部１１を設けるか、図４又は図５に示すように固定部１５に雌ねじを設け、ねじ１２を用いて固定する。
【００３０】
係合部１１は図３に示すように先端切り欠き部１３を有しているので、係合部１１を反射板５の開口部１４に強制的に挿通させることによってスペーサ１ａを反射板５に固定することができる。また、図４及び図５に示すスペーサの固定は、雌ねじの穿設されたスペーサ１ｂ又は１ｃを反射板５に載置した状態でねじ１２を用いて固定することによって、スペーサ１ｂ又は１ｃを反射板に固定することができる。なお、以上の説明では、スペーサを反射板５に固定する構成を示したが、反射板を固定するシャーシにスペーサを固定しても良い。
【００３１】
次に、図１〜図５に図示された本実施形態に関するスペーサの機能乃至効果について説明する。上述したように本実施形態においては、スペーサ１によって、大型化し且つ薄型化して撓みが拡大傾向である光拡散板２がランプ３側へ撓むことを防止するとともに、ランプ３側とは相対する側への撓むことを防止することによりランプ３と一定の間隔を保持できるため光拡散板２から照射される光の輝度むらを無くすることができ、液晶表示装置に用いた場合においては撓んだ光拡散板２が液晶パネル７に接触して液晶パネル７を損傷するという重大な事故を招くことが無くなる。
【００３２】
更に、図３及び図４に図示する本実施形態は、スペーサ１と光拡散板２の一体的構造として接着剤によって固着した構成であるが、この固着構成が本実施形態の特徴の１つである。即ち、一般的に云えば、スペーサ１と光拡散板２とを一体的構造とするには、光拡散板２に開口を設けてスペーサ１を係合又はねじ止めする構成が考えられるが、この構成では光拡散板２の開口の存在によって光拡散効果の均一性が失われることになる。そこで、本実施形態では、光拡散板とスペーサを一体的構造にしてスペーサ１を光拡散板２の液晶パネル７側に突出させること無く、光拡散板のランプ３側の面に固定した構造としているため、光拡散板２の撓みを無くすることに加えて、ランプ３から発せられた光は光拡散板２内を必ず通る構成とできることから、光拡散板２から液晶パネル７へ発せられる光はより均一性を保つことが可能であり、輝度むらが生じにくいものとすることができる。なお、この効果は特にスペーサ１を透明に形成した場合に輝度が均一になり好適である。
【００３３】
なお、ランプ３の発熱によって熱膨張した光拡散板２は、反射板５の立ち上がり端縁部９との半固定構造（すなわち、光拡散板２の支持を完全に固定せず微小量ではあるが移動できるようにした状態）とすることにより光拡散板の膨張分を吸収することができ得る。また、偏光反射フィルム６は、薄膜形状のものであって光拡散板２の液晶パネル７側に載置されるものであり液晶パネル７の要求に応じて適宜選択されるものである。従って、この偏光反射フィルム６は液晶表示装置にとって必ずしも必須の構成要素であるとは限らないため、図１の構造例によると、光拡散板２が撓んで液晶パネル７に接触するのは、光拡散板２ではなくて偏光反射フィルム６となるが、以上の説明では偏光反射フィルム６について敢えて触れていない。
【００３４】
以上説明したように、本発明の実施形態の主たる特徴は、例えば、光拡散板と接着剤で接着されて一体的構造となったスペーサを複数箇所に亘って反射板に固定する等して、ランプ配置側へ撓むことを防止すると共に、ランプ配置側とは相対する側に撓むことを防止することにより、液晶表示装置に発生する輝度むらを防止するバックライト装置とすることであり、また、光拡散板が液晶パネルに接触して液晶パネルを損傷することを防止する液晶表示装置とすることである。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、光拡散板とランプとの間隔を一定に保持して輝度むらを防止することができる。更に、光拡散板の撓み又は反りによる液晶パネルとの接触を防止することができて、液晶パネルの損傷事故を無くすることができる。
【００３６】
また、輝度むら防止や液晶パネル損傷の防止を図り、光拡散効果の均一性を図る上で、簡単な構成と簡易な取付構造で済ませることができて、製造コストを安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る液晶表示装置のバックライト構造における全体構成を示す側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で切断してランプ側を見た断面図である。
【図３】本実施形態に関する、光拡散板と反射板との間に介在するスペーサの構造を示す図である。
【図４】本実施形態に関する、光拡散板と反射板との間に介在するスペーサの他の構造を示す図である。
【図５】本実施形態に関する、光拡散板と反射板との間に介在するスペーサの更に他の構造を示す図である。
【図６】従来技術における液晶表示装置のバックライト構造における全体構成を示す側面図である。
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ　スペーサ
２　光拡散板
３　ランプ
４　ランプホルダ
５　反射板
６　偏光反射フィルム
７　液晶パネル
８　スペーサ
９　反射板の立ち上がり端縁部
１０　スペーサ固着部
１１　スペーサ係合部
１２　ねじ
１３　先端切り欠き部
１４　反射板開口部
１５　固定部

Claims

ランプと、前記ランプに対向配置された反射板と、前記ランプの前記反射板配置側とは相対する側に配置された光拡散板と、を備えたバックライト装置において、
前記光拡散板が、ランプ配置側へ撓むことを防止すると共に、ランプ配置側とは相対する側に撓むことを防止する撓み防止手段を備えたことを特徴とするバックライト装置。
請求項１において、
前記撓み防止手段は、前記光拡散板のランプ配置側の面と、前記反射板とを連接するスペーサであることを特徴とするバックライト装置。
請求項２において、
前記スペーサと前記光拡散板のランプ配置側の面とは接着剤で接着され、前記スペーサは前記光拡散板と一体的構造とされたものであることを特徴とするバックライト装置。
請求項２において、
前記スペーサは、前記光拡散板と一体成形されたものであることを特徴とするバックライト装置。
請求項３において、
前記スペーサは、前記接着剤で接着される固着部と、前記反射板に固定される固定部と、前記固着部と前記固定部を繋ぐ本体部と、からなり、
前記固着部は、前記本体部の断面より大きい断面の鍔形状体を有し前記鍔形状体で前記光拡散板に接着され、
前記固定部は、前記反射板の開口部と係合する係合部又はねじ固定されるねじ切り部を有することを特徴とするバックライト装置。
請求項４において、
前記スペーサは、前記光拡散板と連結する固着部と、前記反射板に固定される固定部と、前記固着部と前記固定部を繋ぐ本体部と、からなり、
前記固着部は、前記本体部の断面より大きい断面の鍔形状体を有し、
前記固定部は、前記反射板を介してねじ止めされる雌ねじを有することを特徴とするバックライト装置。
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載されたバックライト装置と、前記光拡散板のランプ配置側とは相対する側に配置された液晶パネルを備えた液晶表示装置。