JP2006010789A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップを招かずに電磁波障害を確実に防止できると共に小型薄型化に不利とならない電磁波シールド構造を備えた画像表示装置を提供する。
【解決手段】サイドライト型バックライトユニット１３における導光板１４の後面に設置される光反射シート１６を、導電シート１６ａに光散乱反射シート１６ｂを積層した２層シートとし、この光反射シート１６の縁部をコの字に折り込んで導光板１４の端面に沿って配置される冷陰極管１５ａを囲繞させる。光反射シート１６の一縁部を延出させた舌部１６ｃをフレーム１７外部に取り出し、ライトカバーケース１９とフレーム１７の各側板間に挟持される構成とすることにより、光反射シート１６がライトカバーケース１９から収納ケース１とバネ接触子２１を介して電子回路基板２０の接地回路２０ａに導通接続され、電子回路基板２０が液晶表示パネル３に対して電磁波シールドされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波障害（ＥＭＩ：electromagnetic interference）防止構造を備えた画像表示装置に関する。

液晶表示素子等の自ら発光しない表示素子は、表示の背面側にバックライトを備え、その照射光が透過する際の透過率を入力画像信号に応じて制御することにより画像表示を行う。この場合、バックライトの光源として、高周波で駆動する冷陰極管等の蛍光管を使用することが多いが、この蛍光管から発せられる電磁波がノイズとなって画像表示に悪影響を及ぼす。また、液晶を駆動する駆動回路や上述の冷陰極管の点灯回路等が設けられている電子回路基板からも高周波の電磁波が発せられ、画像不良等の電磁波障害を引き起こす。そして、このような電磁波障害は、そのバックライトが設けられている画像表示装置だけでなく、周辺の電子機器に及ぶこともある。

上述のようなバックライトや電子回路基板からの電磁波ノイズによる障害を防止するため、従来は、バックライトや電子回路基板等の電磁波ノイズ発生源を導電体のシールド部材で被って発生する電磁波を遮蔽する方法が採用されている（特許文献１参照）。

しかるに、電磁波ノイズ発生源を導電体のシールド部材で被う方法は、シールド部材費が嵩むと共に構造が複雑化して製造作業工数が増加し、コストアップを引き起こすという問題がある。また、シールド部材を新たに設けることは画像表示装置の小型薄型化に逆行する。
特開平１０−１５３７６６号公報

本発明の課題は、コストアップを招かずに電磁波障害を確実に防止できると共に小型薄型化に不利とならない電磁波シールド構造を備えた画像表示装置を提供することである。

本発明の画像表示装置は、背面側から表示の観察側へ透過する光を制御して画像を表示する画像表示素子と、前記画像表示素子の背面側に配置され、前記画像表示素子の有効表示エリアに向けて均等に光を照射するバックライトと、導電体層に光反射層が積層されてなり、前記バックライトの背面側に前記光反射層を対向させて配置された光反射導電シートと、 前記光反射導電シートの背面側に配置され、少なくとも前記画像表示素子及び前記バックライトを駆動する駆動回路並びに接地回路が配設されてなる電子回路基板と、導電体からなり、前記画像表示素子、前記バックライト、前記光反射導電シート、及び前記電子回路基板を収容するケースと、前記光反射導電シートを前記ケースに導通接続する第１の導通部材と、前記ケースを前記電子回路基板の接地回路に導通接続する第２の導通部材とを、有することを特徴とするものである。

本発明の画像表示装置によれば、電磁波シールド構造をケース部材とバックライトの光反射シートを兼用して構成したから、電磁波シールドのために部材費が嵩むことがなく、画像表示装置全体の構造が簡素化されて製造が容易となるとともに小型薄型化が促進される。

本発明の画像表示装置においては、画像表示素子として、一対の透明基板間に液晶を封入してなる液晶表示素子を用いることが好ましく、これにより、画像表示装置の薄型化が促進される。

また、本発明の画像表示装置においては、バックライトとして、画像表示素子の有効表示エリアに対応する面積を備えた導光板の少なくとも一端面に冷陰極管を配置してなるサイドライト型平面発光パネルを用いることが好ましく、これにより、画像形成装置の薄型化がより一層促進される。

上述の平面発光パネルを用いる場合、前記光反射導電シートが、前記冷陰極管の前記導光板の端面に対向させる範囲を除く周囲に配置されるリフレクタ部と前記導光板の背面側主面に対向させて配置される平面シート部とからなることが好ましく、これにより、冷陰極管から発せられる電磁波ノイズを略確実にシールドできるとともに、冷陰極管から射出される光をロスを抑えて効率良く有効利用することができる。

加えて、本発明の画像表示装置においては、第１の導通部材を光導電反射シートの少なくとも一縁部を適長延出させて形成し、この導電体層面をケースの内面に面接触させて光反射導電シートとケースとを導通接続することが好ましく、これにより、半田接続による場合等に比べて長期にわたり確実に導通接地される堅牢な電磁波シールド構造を得ることができる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態としての液晶表示モジュールを示す模式的断面図である。

本液晶表示モジュールの筐体は、外形が扁平な直方体をなす箱の天板を除去した形状の収納ケース１に底板を除去した形状のカバーケース２が嵌合状態で被装されてなる。これら両ケース１、２は、共に金属板を加工して形成されている。この場合、収納ケース１にカバーケース２を嵌装したときに、収納ケース１の底板１ａの周縁に立設された側板１ｂがカバーケース２の天板２ａの周縁に立設された側板２ｂにより内側へ若干押圧される構成となっている。これにより、収納ケース１とカバーケース２が確実に導通接触した状態が安定して維持される。カバーケース２の天板２ａには、表示を観察するための表示窓２ｃが穿設されている。

収納ケース１にカバーケース２が嵌装されてなる筐体内の最上部には、液晶表示パネル３が収納されている。液晶表示パネル３は、電極（不図示）が形成された一対のガラス基板４、５を、それぞれの電極形成面を対向させて枠状シール材６により所定の間隙を保って接合し、枠状シール材６で囲まれたガラス基板４、５の対向面（以下、内面という）間に液晶７を封入して、構成されている。そして、ガラス基板４、５の各外面には、一対の前、後偏光板８、９がそれぞれ貼着されている。本実施形態の液晶表示パネル３はアクティブマトリックス方式の液晶表示パネルであり、一対のガラス基板４、５のうちの一方のガラス基板の内面には複数の画素電極（不図示）がマトリックス配設され、これに対向する他方のガラス基板の内面には、一枚膜状の対向電極（不図示）が設置されている。

ガラス基板４、５のうちの一方のガラス基板５には、縁部を他方のガラス基板４の対応する端面よりも外側へ延出させて、延出部５ａが形成されている。この延出部５ａの表面（電極形成面の延長面）には、両基板４、５の各電極に接続されている引回し配線の各接続端子（不図示）が並設されている。

上述の電極配線及び接続端子列が形成された延出部５ａには、液晶を駆動する駆動回路素子１０がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により直接搭載されている。そして、この延出部５ａの縁部には、フレキシブル配線基板１１が導通接合されている。

液晶表示パネル３の表示の観察側とは反対側の背面側には、スペーサ１２を介してバックライトユニット１３が設置されている。本実施形態では、スペーサ１２として、両面粘着テープを用いており、これにより、液晶表示パネル３とバックライトユニット１３との間に所定の大きさの間隙が確保されるともに両者が固着されている。

本実施形態のバックライトユニット１３では、図２に示すように、平面外形が長方形をなす導光板１４の短手の一辺を除く３辺の端面に沿って、冷陰極管アセンブリ１５を構成する冷陰極管１５ａがコの字状に延在させて対向配設されている。導光板１４は、アクリル樹脂等の透明度の高い樹脂材料を用いて形成され、液晶表示パネル３の有効表示エリアＡdを全周にわたり所定幅広げた面積を備えている。そして、その液晶表示パネル３に対向させる前面１４ａとは反対側の後面１４ｂには、微小な凹凸（不図示）が形成されている。

冷陰極管アセンブリ１５は、コの字状をなす冷陰極管１５ａの両端部の各端子電極にハーネス１５ｂ、１５ｂがそれぞれ電気接続され、これら一対のハーネス１５ｂ、１５ｂの各他端がコネクタ１５ｃに電気接続されてなる。

導光板１４の後面１４ｂには、光反射シート１６が設置されている。光反射シート１６は、導電シート１６ａに光散乱シート１６ｂが積層されてなり、光散乱シート１６ｂを導光板後面１４ｂに対面させて設置されている。本実施形態の光反射シート１６は、光散乱シート１６ｂとして白色のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート：polyethylene terephthalate）シートを用い、これに導電シート１６ａとして片面にアクリル系粘着剤を塗着したアルミニウム箔シートを接着してなる。

そして、本光反射シート１６は、導光板１４の冷陰極管１５が対向配設される３辺の端面に対応する縁部が、光散乱シート１６ｂを内側にして断面がコの字になるように折り込まれている。このコの字型断面の縁部には、冷陰極管１５が収容される。これにより、冷陰極管１５から導光板１４の対向端面側以外の方向に射出された光が内面側の光散乱シート１６ｂにより対向端面に向けて反射されると共に、冷陰極管１５から発せられる電磁波ノイズが外面側の導電シート１６ａによりシールドされる。

光反射シート１６のコの字に折り込まれていない辺縁の一部を適長延出させて、舌部１６ｃが形成されている。この舌部１６ｃは、本発明の第１の導通部材となるもので、光反射シート１６を接地接続するために設けられている。

上述のように構成された平面発光パネルにおいては、冷陰極管１５ａから射出された光が、直接或いは囲繞する光反射シート１６の光散乱シート１６ｂにより反射されて導光板１４内に対向する端面から入射し、この入射光が後面１４ｂの図示しない微小な凹凸に入射すると、ここで前面１４ａ向けて全反射され、この前面１４ａから面状に出射される。なお、微小な凹凸に入射して導光板１４外に出射する光も存在するが、これらの出射光は光反射シート１６の光散乱シート１６ｂにより反射され、再度、導光板１４内に入射する。これにより、冷陰極管１５ａからの射出光の利用効率が格段に高められる。

図１に戻って説明すると、上述した導光板１４、冷陰極管１５及び光反射シート１６からなる平面発光パネルは、バックライトユニットの筐体を構成するフレーム１７内に収納されている。この場合、まず、光反射シート１６をフレーム１７内に落とし込み式に装入し、ついで、導光板１４を光反射シート１６の光散乱シート１６ｂ上に載置した後、コの字に折り曲げた縁部内にその先端を捲り上げて冷陰極管アセンブリ１５のコの字をなす冷陰極管１５ａを収納する。

フレーム１７は、樹脂材料を用いて、光反射シート１６の平面外形に対応した長方形の底板１７ａとその４辺に立設された側板１７ｂとからなる箱体に、例えば射出成形法等によって形成されている。このように、フレーム１７を誘磁率の低い樹脂材料で形成することにより、冷陰極管１５に通電した高圧電流の一部が「漏れ電流」としてフレーム１７を通じて失われる電力ロスが回避される。

このフレーム１７には、その底板１７ａに光反射シート１６の舌部１６ｃをフレーム１７の外部に取り出すための取出し孔１７ｃが穿設され、この取出し孔１７ｃの近傍の側板１７ｂに、取り出した舌部１６ｃを折り返して再度フレーム１７内に挿入するための取入れ孔１７ｄが穿設されている。また、フレーム１７の底板１７ａには、冷陰極管１５のハーネス１５ｂ、１５ｂをフレーム１７外に取り出す孔（不図示）も穿設されている。

導光板１４の前側には、光学シート積層体１８が設置されている。光学シート積層体１８は、導光板１４の光出射面１４ａ上に下拡散シート１８ａ、プリズムシート１８ｂ、及び上拡散シート１８ｃが、順次積層されてなる。これにより、導光板１４の光出射面（前面）１４ａから面状に出射された光は、上、下拡散シート１８ａ、１８ｃにより輝度分布が大略均一化されると共に、プリズムシート１８ｂにより出射方向を光出射面１４ａの略法線方向に揃えられる。

導光板１４と冷陰極管１５、光反射シート１６、及び光学シート積層体１８が上述のように設置収納されたフレーム１７には、金属材料からなるライトカバーケース１９が嵌装されている。このライトカバーケース１９は、導光板１４に対応して外形が長方形をなす天板１９ａとその４辺に設けられた側板１９ｂからなり、天板１９ａには導光板１４からの出射光を液晶表示パネル３の後面に向けて照射させるための照射窓１９ｃが穿設されている。

上述のライトカバーケース１９をフレーム１７内に嵌装する際は、その側板１９ｂを光反射シート１６の折り曲げられた縁部の外側面（導電シート１６ａの表面）とフレーム側板１７ｂの内面との間に強制的に挿入する。これにより、ライトカバーケース側板１９ｂと光反射シート１６の裏側の導電シート１６ａとが充分に広い面積にわたり面接触し、ライトカバーケース１９と光反射シート１６とが確実に導通接合される。

フレーム１７の底板１７ａの後面（外面）には、本液晶表示モジュール全体の駆動を制御する電子回路基板２０が設置されている。この電子回路基板２０には、前述した液晶表示パネル３の基板延出部５ａに一端部を導通接合されたフレキシブル配線基板１１の他端部が導通接合されている。また、冷陰極管アセンブリ１５における一対のハーネス１５ｂ、１５ｂがフレーム１７の背面側に引出されており、このハーネス１５ｂ、１５ｂの他端部に電気接続されているコネクタ１５ｃが電子回路基板２０上の対応する駆動回路部（不図示）に導通設置されている。そして、この電子回路基板２０に設けられている接地回路２０ａには、バネ接触子２１が導通設置されている。バネ接触子２１は、ベリリウム銅等の弾性に富む金属材料からなり、先端接触部２１ａを支持する基体部２１ｂが接地回路２０ａに半田接合されている。

ここで、上述のように構成された液晶表示モジュールを組み立てる際の作業手順について説明する。

まず、液晶表示パネル３とバックライトユニット１３を上述した構成にそれぞれ組み立てる。次に、バックライトユニット１３におけるフレーム１７の底板１７ａ後面に電子回路基板２０を装着する。次に、液晶表示パネル３を、ライトカバーケース１９の前面に、その有効表示領域Ａdが照射窓１９ａに整合するように位置合わせを行いつつ、両面接着テープ（スペーサ）１２により固着する。次に、液晶表示パネル３の基板延出部５ａに導通接合されているフレキシブル配線基板１１を電子回路基板２０の対応する接続端子部に導通接合する。また、これに併行して、フレーム１７の後面側に取り出されているハーネス１５ｂ、１５ｂの先端部を電子回路基板２０に設置されているコネクタ１５ｃに導通接続する。

次いで、上述のように組み立てられた液晶表示パネル３、バックライトユニット１３、及び電子回路基板２０からなる組立体を、収納ケース１内に落とし込み式に装着する。このとき、フレーム１７外へ一旦引出された後にフレーム１７内部へ折り返されている光反射シート舌部１６ｃの導電シート１６ａ側表面が、フレーム側板１７ｂの外面に露出されている。従って、上記組立体を収納ケース１内に落とし込むだけで、光反射シート１６のフレーム１７外に露出されている舌部１６ｃの導電シート１６ａ表面と収納ケース１の側板１ｂ内面とが面接触する。この場合、その面接触部におけるフレーム１７と収納ケース１間に生じるクリアランスが光反射シート１６の厚さよりも若干小さくなるようにそれぞれの外形寸法を設定することにより、フレーム１７と収納ケース１との間に光反射シート１６が挟圧される状態となり、露出された導電シート１６ａ表面と収納ケース１の側板１ｂ内面とを確実に長期にわたり安定して面接触させることができる。

また、組立体を収納ケース１内に落とし込み式に装着することにより、電子回路基板２０に設置されているバネ接触子２１の先端接触部２１ａが収納ケース底板１ａの内面に弾接され、収納ケース１がバネ接触子２１を介して接地回路２０ａに確実に導通接続される。

組立体の収納ケース１内への装入作業が終了した後は、カバーケース２を収納ケース１に嵌装する。この嵌装状態においては、カバーケース２の側板２ｂが収納ケース１の側板１ｂを内側へ僅かに押圧しているから、収納ケース１とカバーケース２は充分に導通接触している。これにより、本実施形態の液晶表示モジュールが完成する。

以上のように、本実施形態の液晶表示モジュールにおいては、バックライト光のロスを防止するために設ける光反射シート１６を導電シート１６ａに散乱反射シート１６ｂを積層した積層体とし、電磁波ノイズのシールド部材として兼用したから、専用の電磁波シールド部材を設けずに電磁波ノイズをシールドすることができ、その結果、コストアップを招かずに電磁波障害を防止できると共に小型薄型化に不利とならない電磁波シールド構造を得ることができる。

そして、電磁波ノイズの主な発生源となる冷陰極管１５ａの駆動回路を液晶表示パネル３に対して光反射シート１６で遮蔽すると共に、もう一方の発生源の冷陰極管１５ａ本体を光反射シート１６の縁部でリフレクタのように囲繞するから、バックライト光を最大限に有効利用できるとともに電磁波障害をより確実に防止することができる。

また、本実施形態の液晶表示モジュールで用いられている全ての導電部材を接地接続したから、内部の液晶表示パネル３に対する電磁波ノイズの遮蔽効果だけでなく外部に対する電磁波ノイズ遮蔽効果も奏される包括的な電磁波ノイズの遮蔽構造が得られる。

更に、全ての導電部材を嵌合装着構造により互いに導通接触させ、最終的に接地回路２０ａへバネ接触子２１により導通接続する構成としたから、ネジや半田接合等による場合に比べて導通接続作業が容易となって製造工数が低減され、包括的電磁波シールド構造を備える液晶表示モジュールの原価低減が促進される。

次に、上記実施形態の変形例について、図３及びそのＱ部詳細図である図４に基づき説明する。なお、上記実施形態と同一の構成要素については同一の符号を付して、その説明を省略する。

本変形例においては、図４に示されるように、フレーム１７の底板１７ａと光反射シート１６の間で、電子回路基板２０の冷陰極管駆動回路に対応する位置に、導電材料からなる補助シールドシート２２が配置されている。本例の補助シールドシート２２は、全体がアルミニウム等の導電材料からなり、フレーム底板１７ａの冷陰極管駆動回路に対応する位置に設けた凹部１７ｅ内に装填されている。なお、補助シールドシート２２としては、光反射シート１６の導電シート１６ａと同じ部材を用い、光反射シート１６の後面の冷陰極管駆動回路に対応する位置に貼着してもよい。

このように、補助シールドシート２２を配置することにより、電磁波ノイズの主発生源である冷陰極管駆動回路を液晶表示パネル３に対して二重にシールドすることができ、電磁波障害による表示不良の発生がより確実に防止される。

なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。
例えば、収納ケース１を電子回路基板２０の接地回路に導通接続する導通部材として、上述のバネ接触子２１のような別部材を介在させるのではなく、収納ケース１の電子回路基板２０における接地回路の接続端子に対応する部分に切り込みを入れて内側に折り曲げることによって、導通部材を得るようにしてもよい。これにより、更に本画像表示装置のコストダウンを促進できる。

また、バックライトとしては、サイドライト型平面発光パネルに限らず、エレクトロルミネッセンスパネル等の他のバックライトも好適に用いることができる。

さらに、本発明は、画像表示素子として、上述の実施形態のような透過式液晶表示パネルではなく、半透過反射式液晶表示パネルや液晶表示パネル以外でバックライト光の透過を制御して画像表示を行う他の画像表示素子を用いる画像表示装置にも、適用できることは勿論である。

本発明の一実施形態としての透過型液晶表示装置を示す模式的断面図である。 上記透過型液晶表示装置において用いられているバックライトユニットの冷陰極管アセンブリと導光板及び光反射シートを示す分解斜視図である。 上記透過型液晶表示装置の変形例を示す模式的断面図である。 図３におけるＱ部を詳細に示す模式的断面図である。

符号の説明

１ 収納ケース
２ カバーケース
３ 液晶表示パネル
４、５ ガラス基板
８、９ 偏光板
１０ 駆動回路素子
１１ フレキシブル配線基板
１３ バックライトユニット
１４ 導光板
１５ 冷陰極管アセンブリ
１６ 光反射シート
１６ａ 導電シート
１６ｂ 光散乱反射シート
１６ｃ 舌部
１７ フレーム
１８ 光学シート積層体
１９ ライトカバーケース
２０ 電子回路基板
２１ バネ接触子

Claims (5)

1. 背面側から表示の観察側へ透過する光を制御して画像を表示する画像表示素子と、
   前記画像表示素子の背面側に配置され、前記画像表示素子の有効表示エリアに向けて均等に光を照射するバックライトと、
   導電体層に光反射層が積層されてなり、前記バックライトの背面側に前記光反射層を対向させて配置された光反射導電シートと、
   前記光反射導電シートの背面側に配置され、少なくとも前記画像表示素子及び前記バックライトを駆動する駆動回路並びに接地回路が配設されてなる電子回路基板と、
   導電体からなり、前記画像表示素子、前記バックライト、前記光反射導電シート、及び前記電子回路基板を収容するケースと、
   前記光反射導電シートを前記ケースに導通接続する第１の導通部材と、
   前記ケースを前記電子回路基板の接地回路に導通接続する第２の導通部材とを、
   有することを特徴とする画像表示装置。
2. 前記画像表示素子は、一対の透明基板間に液晶を封入してなる液晶表示素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記バックライトは、前記有効表示エリアに対応する面積を備えた導光板の少なくとも一端面に冷陰極管を配置してなるサイドライト型平面発光パネルであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記光反射導電シートは、前記冷陰極管の前記導光板の端面に対向させる範囲を除く周囲に配置されるリフレクタ部と前記導光板の背面側主面に対向させて配置される平面シート部とからなることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記第１の導通部材は、前記光導電反射シートの少なくとも一縁部を延出させて形成され、前記ケースの内面に前記導電体層面を面接触させて導通接続することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像表示装置。

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