JP2004233828A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ランプハウスの上部に配置されるレンズシートおよび／または拡散シート等の表面シートが蛍光ランプの発熱によって不所望に変形することを防止できる構造を持った液晶表示装置を提供する。
【解決手段】ランプハウス１２と、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板または補強板１６、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート１７、液晶パネル１８とからなる液晶表示装置であって、ランプハウスは、内部に並列配置した複数の線状の蛍光ランプ１１と、該蛍光ランプの間に形成した複数本の透明な素材からなる支柱１３ａ〜１３ｅを備え、支柱１３ａ〜１３ｅは、上部に設置される光拡散板または補強板の中央部とその周辺部を支える位置に形成され、中央部を支える支柱の高さを周辺部を支える支柱の高さよりも高く構成した。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置に関するものであり、特に、液晶パネル、レンズシート、拡散シート、光拡散板を積み重ね、その直下に、複数本の蛍光ランプを配設したランプハウスからなるバックライトユニットを配置した液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＯＡ機器に用いられる表示装置は、軽量化、薄型化、低消費電力化、高精細化および画面の大型化が要求されている。一般家庭においても、より一層の臨場感が体験できる大画面のテレビジョンへの要求は強いが、従来のＣＲＴは大画面化に伴い容積、重量が増大するため、薄型軽量化可能な大面積のフラットパネルディスプレイの実用化が強く望まれている。
【０００３】
このため、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）、ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏ ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）表示装置、ＬＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示装置においても大画面化の開発・実用化が進められている。なかでも液晶表示装置は、他の表示装置に比べ、厚さ（奥行き）が格段に薄くできること、消費電力が小さいこと、フルカラー化が容易なこと等の利点を有するので、近年においては種々の分野で用いられつつあり、画面の大型化への期待も大きい。
【０００４】
一般に大型の液晶表示装置は、下記の特許文献１に開示されるように、複数本の蛍光ランプをランプハウス内に配設した照明用のバックライトユニットを液晶パネルの直下に設置する、いわゆる直下型と称される構造を採用している。かかる直下型の液晶表示装置は、一般に、蛍光ランプの形状が液晶パネルを通して視認されないように、また、蛍光ランプの光が有効に液晶パネルを照射するように、リフレクタ等を設けたランプハウスに蛍光ランプを収容し、該ランプハウスの上部に光拡散板やレンズシートを積層し、その上に液晶パネルを設置した構造とされる。
【０００５】
図３は、直下型の液晶表示装置に用いられる上記特許文献１に開示されたバックライトユニットの構成を示す斜視図であり、ランプハウス等の筐体３２に蛍光ランプ３１を設置し、上部にアクリル板３５、光拡散板３６を設置し、光拡散板３６の上部に図示されていない液晶パネルが設置される。
【０００６】
このような直下型の液晶表示装置において、液晶パネルが大型化すれば当然にその重量が増すため、ランプハウスの強度を保ち、かつ、液晶パネルとバックライトユニットの間に設置される拡散板やレンズシートの撓みや変形を防止するために、ランプハウスに支柱等の支持部材を設け、あるいは、補強板等の支持部材を設けていた。
【０００７】
例えば、下記の特許文献２には、ランプハウスに支柱を設けたバックライトユニットが開示されている。図４は上記特許文献２に開示されたバックライトユニットの構成を示した断面図であり、複数本の蛍光ランプ４１を配設したランプハウス４２の底部に形成した支柱４３により光拡散板または補強板４６を支持する構造としている。支柱４３は光拡散板または補強板４６の撓みや変形を防止するための支持部材であり、複数の支柱４３は、ランプハウス４２の底部から光拡散板または補強板４６の下面に至る高さをそれぞれ有しており、該支柱４３により光拡散板または補強板４６を平坦に支持する構造になっている。
【０００８】
そしてこの光拡散板または補強板４６の上部に図示されていないレンズシートおよび／または拡散シート等の表面シートを設置し、該表面シートの上部に液晶パネルを配置して液晶表示装置が構成される。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−６２５２８号公報（図１）
【００１０】
【特許文献２】
特開平１０−３２６５１７号公報（図２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、上記特許文献２に開示されたバックライトユニットを液晶パネルの直下に配置した液晶表示装置を模式的に示す図であり、蛍光ランプ５１を配設したランプハウス５２の底部に複数の支柱５３が設置されており、ランプハウス５２の支持凸辺５４により支持した光拡散板または補強板５６の任意の複数箇所を前記支柱５３で平坦に支持するように構成され、光拡散板または補強板５６の上部にレンズシートや拡散シート等の表面シート５７を配置し、その上部に液晶パネル５８を配置して液晶表示装置が構成されている。
【００１２】
かかる液晶表示装置においては、蛍光ランプ５１の点灯に伴って温度が上昇し、ランプハウス５２に通気口や冷却手段を持っていても熱がこもることとなる。液晶パネル５８が大型化すれば、それだけ蛍光ランプ５１の数も増加して熱量も一層大きくなる。この熱は、光拡散板または補強板５６やレンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート５７に伝わるが、とりわけ厚みの薄い表面シート５７は熱によって膨張するため、シートの面積が大きければ大きい程その位置ずれ、変形が大きくなり、ランプハウス５２により表面シート５７の周辺が抑えられる構造であるため、光拡散板または補強板５６と液晶パネル５８との間の僅かな隙間で波状のしわが寄ったり、重なったりという変形が生じるという問題や液晶パネル５８に表面シート５７が接したり、接しなかったりする場所がランダムに発生するという問題があり、液晶表示装置の表示品位を著しく低下させていた。
【００１３】
本願の発明者等は前記の問題点を解消すべく種々検討を行った結果、ランプハウスの上部に積み重ねて配置されたレンズシートや拡散シート等の表面シートが液晶パネル側に凸となった湾曲状に支持される構造を採用することによって表面シートの熱による膨張、収縮に起因する変形、しわの形成が防止できることを見出し本発明を完成するに至ったものである。
【００１４】
すなわち、本発明は上記の問題点を解決することを課題とし、液晶パネルの直下にバックライトユニットを配置した液晶表示装置において、ランプハウスの上部に配置されるレンズシートおよび／または拡散シート等の表面シートが蛍光ランプの発熱によって不所望に変形することを防止できる構造を持った液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は以下の構成により達成することができる。すなわち、本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置は、ランプハウスと、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板または補強板、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート、液晶パネルとからなる液晶表示装置であって、前記ランプハウスは、内部に並列配置した複数の線状の蛍光ランプと、該蛍光ランプの間に形成した複数本の支柱を備え、前記支柱は、上部に設置される光拡散板または補強板の中央部とその周辺部を支える位置に形成され、前記中央部を支える支柱の高さを周辺部を支える支柱の高さよりも高く構成したことを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によれば、光拡散板または補強板は中央部が緩やかな凸状となって支持され、該光拡散板または補強板によって表面シートが支えられているため、蛍光ランプの点灯に伴う発熱によりランプハウス内の温度が上昇する場合、表面シートの熱膨張は、その中央部から周縁に向かって行われ、蛍光ランプの消灯によってランプハウス内の温度が下がる場合、表面シートが収縮する方向は周縁部から中央に向かうものとなり、表面シートがしわになったり、折れ曲がって重なったり等、不所望な変形を生じることがなくなる。
【００１７】
また、本発明にかかる液晶表示装置において、前記中央部を支える支柱は、前記ランプハウスの対角線の交点近傍に形成され、周辺部を支える支柱は、前記対角線上の略３等分された位置近傍に形成されることが好ましい。かかる構成によれば少ない数の支柱を形成することによって効果的に光拡散板または補強板を支持することができる。
【００１８】
更に、前記複数の支柱は、それぞれ透明な素材により形成し、あるいは、各支柱はそれぞれ光拡散板または補強板を支持する先端部を細く構成することが好ましい。かかる構成によれば、液晶パネル側から観察した時に、ランプハウス内の支柱が影となって視認され難く、表示に悪影響を与えないようにすることができる。
【００１９】
また、本発明の第２の実施形態にかかる液晶表示装置は、ランプハウスと、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板または補強板、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート、液晶パネルとからなる液晶表示装置であって、前記ランプハウスは、前記光拡散板または補強板を支持する支持部を備え、該光拡散板または補強板を前記表面シート、液晶パネル側に凸となった湾曲状に形成し、前記支持部で該光拡散板または補強板を支持し、該光拡散板または補強板の上部に前記表面シートを配置したことを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によっても第１の実施形態の構成と同様の効果を得ることができる。
【００２１】
なお、前記第１の実施形態においては支柱を設置する必要があり、部品点数の増加や製造工程の増加を伴うが、第２の実施形態における湾曲状の光拡散板または補強板の加工は技術的な困難性を伴う場合、支柱を用いることによって容易に光拡散板または補強板を湾曲状に支持することができる。
【００２２】
以下、本発明にかかる液晶表示装置について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図、図２は図１の液晶表示装置における作用を説明するための模式断面図である。図１に示すように、本発明にかかる液晶表示装置１０はランプハウス１２と、該ランプハウス１２の上部に配置された光拡散板または補強板１６、および、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート１７と、光拡散板または補強板１６、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート１７の上部に配置された液晶パネル１８とから構成されており、ランプハウス１２は、内部に並列配置した複数の線状の蛍光ランプ１１と、該蛍光ランプ１１の間に形成した複数本の透明な素材からなる支持部材である支柱１３ａ、１３ｂ、１３ｃ（１３ｄ、１３ｅは図示せず）を備えている。
【００２４】
光拡散板はバックライトユニットからの照射光が液晶パネル１８を均一に照射するよう光拡散性を有する素材、例えば光拡散剤（フィラ）が混入されたアクリル等で構成され、あるいは、粗面加工された比較的厚みのあるアクリルで構成され、ランプハウス１２の補強と、蛍光ランプ１１の形状が液晶パネル側から観察されないように蛍光ランプ１１の位置のボカシを行う機能も有するものである。もちろん光拡散板の他に、透明なアクリル板などからなる補強のための補強板を更に備える構造であってもよい。
【００２５】
レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート１７は、光源である蛍光ランプ１１の位置に斑点が設けられたり、レンズ部の稜線のピッチや方向が設定されていたりしており、何れも、液晶パネル１８を蛍光ランプ１１の光が均一に照射し、かつ、照射光の利用効率を高めるために配置されるものである。大きさは光拡散板と同程度であり、各シートは必ずしも１枚だけというわけではなく、同じシートが複数枚重ねられて用いられてもよい。表面シート１７と液晶パネル１８とは以下に述べる構成と共に、表面シート１７と液晶パネル１８を接近させて配置しているため、中央部分にて接している。
【００２６】
これらの光拡散板または補強板１６、表面シート１７は何れも液晶パネル１８と同じか少し大きい面積を持っており、一般にはランプハウス１２の周縁部で支持されるが、液晶パネル１８が大型化した場合、光拡散板または補強板１６、表面シート１７が大きくなり、液晶パネル１８の重量や自重により、撓み、変形する欠点があり、支柱等の支持部材で支持する構造をとっている。この場合、支柱の形状が液晶パネル１８側から観察されないようにするため、種々の工夫がなされる。例えば、支柱をアクリル等の透明素材で形成し、更に、支柱の先端を細く形成する等の手法が用いられる。
【００２７】
光拡散板または補強板１６の各辺はランプハウス１２の支持溝１４内に支持され、光拡散板または補強板１６の上にレンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート１７が配置されている。液晶パネル１８はランプハウスの上部切欠面１９上に支持されており、図示はしていないが表示部分が開口した金属フレームとで固定される。
【００２８】
支柱１３ａ〜１３ｅは、任意の位置に形成することが可能であるが、例えば、ランプハウス１２を対角線の交点に支柱１３ａを、また対角線上でかつ対角線の長さを３等分する各々の位置に支柱１３ｂ〜１３ｅを形成することが好ましい。図１は支柱をこのような位置に形成したランプハウスを中央で切断した断面を示しており、支柱１３ｂ〜１３ｅの高さはそれぞれ等しく、対角線の交点に形成された支柱１３ａの高さは他の支柱１３ａ〜１３ｅよりも高く形成されている。各支柱をかかる配置、形状とすることによって少ない支柱の数で以下にのべる作用をなすように効果的に光拡散板または補強板１６を支持することができる。
【００２９】
すなわち、拡散板または補強板１６はその中央部分が緩やかな凸面をなすように支持されることになり、光拡散板または補強板１６の中央部でその上に配置されるレンズシートまたは拡散シート等の表面シート１７を支えるようになされている。図１、図２はこの状態を強調して示したものであり、実際に支柱１３ｂ〜１３ｅと対角線の交点の支柱１３ａの高さの差は微小なもの、例えば１ｍｍ程度のものであり、拡散板または補強板１６の中央部が周辺部に対して１ｍｍ程度凸状となる緩やかなカーブを描く程度のものである。
【００３０】
また、支持溝１４（図１参照）は光拡散板または補強板１６の周縁部を支持するものであるが、上部に配置されたレンズシートおよび／または拡散シート等の表面シートの熱膨張により予想される変形（熱膨張による伸縮の動き）を許容する深さ、高さを持って形成されている。
【００３１】
このように、中央部が緩やかな凸状となった光拡散板または補強板１６によって表面シート１７が中央部を中心として変形できるように支えられているため、蛍光ランプ１１の点灯に伴う発熱によりランプハウス１２内の温度が上昇する場合、表面シート１７の熱膨張は、その中央部から周縁に向かって行われ、蛍光ランプ１１の消灯によってランプハウス１２内の温度が下がる場合、表面シート１７が収縮する方向は周縁部から中央に向かうものとなり、表面シート１７がしわになったり、折れ曲がって重なりを生じたり等の不所望な変形をすることがなくなる。また表面シート１７と液晶パネル１８とは、表面シート１７の最も高くなる中央部でしか液晶パネル１８と接しないため、液晶パネル１８と表面シート１７との接点がランダムに発生することがない。
【００３２】
以上の実施形態は、支柱１３によって光拡散板または補強板１６を中央部が緩やかな凸状を呈するように支持した構造であるが、第２の実施形態として、光拡散板または補強板１６そのものを中央部が緩やかな凸状（ドーム状あるいはアーチ状のように湾を呈するような湾曲状に形成する（例えば図２参照）ことによって前記第１の実施形態と同様の構成とすることができる。
【００３３】
前記第１の実施形態においては支柱を設置する必要があり、部品点数の増加や製造工程の増加を伴うが、第２の実施形態における湾曲状の光拡散板または補強板の加工は技術的な困難性を伴う場合、支柱を用いることによって容易に光拡散板または補強板を湾曲状に支持することができる。
【００３４】
なお、拡散板または補強板１６はその中央部分が緩やかな凸面をなすように支持される等記載しているが、説明中に用いている「中央部分」とは必ずしも厳密な中央部分だけのことを言っているのではなく、その近傍で支持されていても構わない。
【００３５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の第１の実施形態にかかる液晶表示装置によれば、複数の蛍光ランプを配設したランプハウス内に複数本の支柱を形成し、該複数本の支柱は、上部に設置される光拡散板または補強板の中央部とその周辺部を支える位置に形成され、中央部を支える支柱の高さを周辺部を支える支柱の高さよりも高くしたものであるから、光拡散板または補強板は中央部が緩やかな凸状となって支持され、該光拡散板または補強板によって表面シートが支えられているため、蛍光ランプの点灯に伴う発熱によりランプハウス内の温度が上昇する場合、表面シートの熱膨張は、その中央部から周縁に向かって行われ、蛍光ランプの消灯によってランプハウス内の温度が下がる場合、表面シートが収縮する方向は周縁部から中央に向かうものとなり、表面シートがしわになったり、折れ曲がって重なる等、不所望な変形を生じることがなくなる。
【００３６】
更に、中央部を支える支柱は、前記ランプハウスの対角線の交点近傍に形成され、周辺部を支える支柱は、前記対角線上の略３等分された位置近傍に形成されており、少ない数の支柱を形成することによって効果的に光拡散板または補強板を支持することができる。
【００３７】
また、複数の支柱は、それぞれ透明な素材により形成し、あるいは、各支柱はそれぞれ光拡散板または補強板を支持する先端部を細く構成されており、液晶パネル側から観察した時に、ランプハウス内の蛍光ランプが影となって視認されることがなく、表示に悪影響を与えることがない。
【００３８】
また、本発明の第２の実施形態にかかる液晶表示装置は、複数の蛍光ランプを配設したランプハウスに、光拡散板または補強板を支持する支持部を備え、該光拡散板または補強板を表面シート、液晶パネル側に凸となった湾曲状に形成し、前記支持部で光拡散板または補強板を支持し、該光拡散板または補強板の上部に前記表面シートを配置したものであるから、前記第１の実施形態の構成と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明にかかる液晶表示装置の作用を説明するための模式図である。
【図３】特許文献１に開示されたバックライトユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】特許文献２に開示されたバックライトユニットの構成を示す断面図である。
【図５】特許文献２に開示されたバックライトユニットの上部に液晶パネル等を設置した場合の直下型液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０・・・液晶表示装置
１１・・・蛍光ランプ
１２・・・ランプハウス
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ・・・支柱
１４・・・支持溝
１６・・・光拡散板または補強板
１７・・・表面シート（レンズシートおよび／または拡散シート）
１８・・・液晶パネル
１９・・・上部切欠き面

Claims (6)

1. ランプハウスと、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板または補強板、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート、液晶パネルとからなる液晶表示装置であって、
   前記表面シートは前記液晶パネル側に凸となった湾曲状に支持されていることを特徴とする液晶表示装置。
2. ランプハウスと、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板または補強板、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート、液晶パネルとからなる液晶表示装置であって、
   前記ランプハウスは、内部に並列配置した複数の線状の蛍光ランプと、該蛍光ランプの間に形成した複数本の支柱を備え、
   前記支柱は、上部に設置される光拡散板または補強板の中央部とその周辺部を支える位置に形成され、前記中央部を支える支柱の高さを周辺部を支える支柱の高さよりも高く構成したことを特徴とする液晶表示装置。
3. 前記中央部を支える支柱は、前記ランプハウスの対角線の交点近傍に形成され、周辺部を支える支柱は、前記対角線上の略３等分された位置近傍に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
4. 前記複数の支柱は、それぞれ透明な素材により形成したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液晶表示装置。
5. 前記複数の支柱は、それぞれ光拡散板または補強板を支持する先端部を細く構成したことを特徴とする請求項２から請求項４に記載の液晶表示装置。
6. ランプハウスと、該ランプハウスの上部に積み重ねて配置された光拡散板または補強板、レンズシートおよび／または拡散シート等の表面シート、液晶パネルとからなる液晶表示装置であって、
   前記ランプハウスは、前記光拡散板または補強板を支持する支持部を備え、該光拡散板または補強板を前記表面シート、液晶パネル側に凸となった湾曲状に形成し、
   前記支持部で該光拡散板または補強板を支持し、該光拡散板または補強板の上部に前記表面シートを配置したことを特徴とする液晶表示装置。

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