JP2008090203A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源の発熱を効率良く排出できると共に、光拡散板への埃等の付着を十分に防止することができて画面ムラの発生を防止できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】この発明の液晶表示装置１は、光拡散板２の背面側に複数の光源３が配置され、これら複数の光源３の背面側にランプボックス４が配置され、光拡散板２の前面側に、液晶セル６を備えた液晶パネル１２が配置されてなり、液晶パネル１２における画像表示部の対角線長さが６０ｃｍ以上であり、光源３からの発熱を装置１の外部に排出するための外部と連通した通気流路１０が、光拡散板２の少なくとも一方の面に接して設けられ、該光拡散板２における前記通気流路１０と接する面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下に設定されている。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば大型液晶テレビとして好適な液晶表示装置に関する。

なお、この明細書及び特許請求の範囲において、「表面抵抗率」の語は、ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して測定された表面抵抗率を意味する。

液晶表示装置としては、液晶パネルの背面側に面光源装置がバックライトとして配置された構成のものが公知である。前記面光源装置としては、内面に光反射層が設けられたランプボックス内に複数の光源が配置されると共にこれら光源の前面側に光拡散板が配置された構成の面光源装置が知られている。

ところで、近年、液晶表示装置、中でも特に液晶テレビの大型化が急速に進められているが、画面を大型化して十分な輝度を確保するためには光源数を多くしなければならず、このためにバックライトの発熱量が大きく増大してしまうことから、大型化に際してはバックライトの発熱を効率良く排出するための排出機構を設ける必要がある。例えば、排熱ファンにより送風することによってバックライト内部の熱を外に排出できるようにしたものが知られている。また、液晶表示装置のキャビネット後部の下面および上面に通風孔を形成すると共に自然対流が発生する煙突構造を採用し、この煙突効果によって上昇気流を発生せしめ、暖められた空気を上面の通風孔から外に排気すると共に冷えた空気を下面の通風孔より吸気することによってバックライト内部の発生熱を排出して冷却するようにしたものも公知である（特許文献１参照）。
特開２００５−８４３５４号公報

しかしながら、上記特許文献１、２に記載された液晶表示装置では、排熱ファンにより送風することによって又は自然対流させることによってバックライト内部の空気の入れ換えを行って冷却するものであるから、光拡散板の表面に埃等が付着しやすいという問題があった。光拡散板の表面に埃等が付着すると、該付着部分の輝度が低下するためにその部分が画面ムラとして目立つようになる。

この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、光源の発熱を効率良く排出できると共に、光拡散板への埃等の付着を十分に防止することができて画面ムラの発生を防止できる液晶表示装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。

［１］光拡散板の背面側に複数の光源が配置され、これら複数の光源の背面側にランプボックスが配置され、前記光拡散板の前面側に、液晶セルを備えた液晶パネルが配置されてなる液晶表示装置であって、
前記液晶パネルにおける画像表示部の対角線長さが６０ｃｍ以上であり、
前記光源からの発熱を装置の外部に排出するための外部と連通した通気流路が、前記光拡散板の少なくとも一方の面に接して設けられ、該光拡散板における前記通気流路と接する面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下であることを特徴とする液晶表示装置。

［２］前記通気流路が前記光拡散板の光源側の面に接して設けられ、該光拡散板の光源側の面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下である前項１に記載の液晶表示装置。

［３］前記通気流路が前記光拡散板の両面に接して設けられ、該光拡散板の両面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下である前項１に記載の液晶表示装置。

［４］前記光拡散板は、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる樹脂板からなる前項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

［５］前記光拡散板は、透明性樹脂に光拡散剤を分散させてなる基層における前記通気流路と接する側の面に、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層が積層されてなる積層板からなる前項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

［１］の発明に係る液晶表示装置では、光源からの発熱を装置の外部に排出するための外部と連通した通気流路が設けられているから、画像表示部の対角線長さが６０ｃｍ以上の大型サイズであるにもかかわらず、光源の発熱を排出して冷却することができる。また、光拡散板における通気流路と接する面は、その表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下であり帯電防止性に優れているから、通気流路に埃等が侵入しても、この埃等が光拡散板の表面に付着することを防止することができ、これにより画面ムラの発生を防止することができる。

［２］の発明では、通気流路が光拡散板の光源側の面に接して設けられているから、光源からの発熱をより効率良く除去することができる。

［３］の発明では、通気流路が光拡散板の光源側の面のみならず非光源側の面にも接して設けられているから、光源からの発熱をより一層効率良く除去することができる。

［４］の発明では、光拡散板は、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる樹脂板からなる構成であるから、帯電防止性能の持続耐久性に優れている。

［５］の発明では、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させているので、帯電防止性能の持続耐久性に優れている。更に、基層に光拡散剤を分散し、表層に帯電防止剤を分散し、このように光拡散剤と帯電防止剤が共存しない構成としているから、光拡散板の表面状態が良好であると共に光沢ムラの発生も防止できる。

この発明に係る液晶表示装置（１）の一実施形態を図１に示す。図１において、（１１）は面光源装置、（１２）は液晶パネルである。

前記液晶パネル（１２）は、液晶セル（６）と、該液晶セル（６）の上下両側に配置された偏光板（７）（８）とを備えている。前記液晶パネル（１２）における矩形状の画像表示部の対角線長さ（前面側から使用者が視認できる矩形状の画像表示面の対角線長さ）は６０ｃｍ以上である。前記画像表示部の対角線長さは、通常６０〜２００ｃｍの範囲に設定される。

前記面光源装置（１１）は、前記下側の偏光板（８）の下面側（背面側）に配置されている。この面光源装置（１１）は、平面視矩形状で上面側（前面側）が開放された薄箱型形状のランプボックス（４）と、該ランプボックス（４）内に相互に離間して配置された複数の光源（３）と、これら複数の光源（３）の上方側（前面側）に配置された光拡散板（２）と、該光拡散板（２）の上方側（前面側）に配置された集光機能（レンズ機能）を有する光学フィルム（５）とを備えている。前記ランプボックス（４）の内面には光反射層（図示しない）が設けられている。

また、前記光拡散板（２）の光源（３）側の面に接して通気流路（１０）が設けられている。即ち、前記光源（３）からの発熱を装置（１）の外部に逃がすための外部と連通した通気流路（１０）が、前記光拡散板（２）と前記ランプボックス（４）の間に設けられている。前記光拡散板（２）の両端部と前記ランプボックス（４）の両端部との間にそれぞれ通気隙間（３１）（３１）が設けられることによって前記通気流路（１０）は外部と連通されている。なお、前記液晶表示装置（１）には、前記通気流路（１０）内に空気を送り込むための送風ファンを付設しても良い。

本実施形態では、前記光拡散板（２）は、透明性樹脂に光拡散剤を分散させてなる基層（２１）における前記通気流路（１０）と接する側の面（下面）に、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層（２２）が積層された積層板からなり、この光拡散板（２）の光源（３）側の面の表面抵抗率（即ち表層の下面の表面抵抗率）が１．０×１０¹⁴Ω／□以下に設定されている。

上記構成に係る液晶表示装置（１）では、光源（３）からの発熱を装置（１）の外部に排出するための外部と連通した通気流路（１０）が設けられているから、画像表示部の対角線長さが６０ｃｍ以上の大型サイズであるにもかかわらず、光源の発熱を効率良く排出して冷却することができる。

また、光拡散板（２）における通気流路（１０）と接する面は、その表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下であり帯電防止性に優れているから、通気流路（１０）に埃等の異物が侵入しても、この埃等の異物が光拡散板（２）の表面に付着することを防止することができ、これにより画面ムラの発生を防止することができる。

また、透明性樹脂に帯電防止剤を分散含有せしめて光拡散板（２）に帯電防止性を付与しているので、帯電防止性能の持続耐久性に優れている。

図２に、この発明の液晶表示装置（１）の他の実施形態を示す。光学フィルム（５）と光拡散板（２）とが離間して配置されてこれら（５）（２）の間に通気流路（１０Ｘ）が形成されると共に、前記光拡散板（２）における前記通気流路（１０Ｘ）と接する側の面（上面）にも透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層（２２）が積層された構成が採用されている点を除いては、図１に示す液晶表示装置の構成と同様であるので、同一の構成部については同一の符号を付してその説明は省略する。なお、前記光拡散板（２）における前記通気流路（１０Ｘ）と接する面（上面）の表面抵抗率は１．０×１０¹⁴Ω／□以下に設定されている。

図２に示す液晶表示装置では、通気流路（１０）が光拡散板（２）の光源（３）側の面（下面）に接して設けられているのみならず、非光源側の面（上面）にも通気流路（１０Ｘ）が接して設けられているから、光源（３）からの発熱をより一層効率良く除去することができる。また、光拡散板（２）における通気流路（１０）（１０Ｘ）と接する上下両面は、その表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下であり帯電防止性に優れるので、通気流路（１０）（１０Ｘ）に埃等の異物が侵入しても、この埃等の異物が光拡散板（２）の表面に付着することを防止することができ、これにより画面ムラの発生を防止することができる。

図３に、この発明の液晶表示装置（１）のさらに他の実施形態を示す。光学フィルム（５）と光拡散板（２）とが離間して配置されてこれら（５）（２）の間に通気流路（１０Ｘ）が形成されると共に、前記光拡散板（２）として、透明性樹脂に光拡散剤を分散させてなる基層（２１）における前記通気流路（１０Ｘ）と接する側の面（上面）に、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層（２２）が積層されてなる積層板が用いられ、かつ前記光拡散板（２）の端部とランプボックス（４）の端部が接合されてランプボックス（４）の内部空間が閉鎖空間とされた構成を採用している点を除いては、図１に示す液晶表示装置の構成と同様であるので、同一の構成部については同一の符号を付してその説明は省略する。なお、前記光拡散板（２）における前記通気流路（１０Ｘ）と接する面（上面）の表面抵抗率は１．０×１０¹⁴Ω／□以下に設定されている。

図３に示す液晶表示装置では、光拡散板（２）における非光源側の面（上面）に通気流路（１０Ｘ）が接して設けられているから、光源（３）からの発熱を除去することができる。また、光拡散板（２）における通気流路（１０Ｘ）と接する面は、その表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／ｃｍ²以下であり帯電防止性に優れるので、通気流路（１０Ｘ）に埃等の異物が侵入しても、この埃等の異物が光拡散板（２）の表面に付着することを防止することができ、これにより画面ムラの発生を防止することができる。

この発明において、前記光拡散板（２）における前記通気流路（１０）（１０Ｘ）と接する面の表面抵抗率は１．０×１０¹⁴Ω／□以下に設定されるが、このような範囲の表面抵抗率は、例えば光拡散板（２）に帯電防止剤を分散せしめることによって実現可能である。中でも、前記光拡散板（２）における前記通気流路（１０）（１０Ｘ）と接する面の表面抵抗率は１．０×１０¹²Ω／□以下に設定されるのが好ましい。

前記帯電防止剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、アルキルスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸やそれらのＬｉ、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ塩等のオレフィン系硫酸エステルまたはその金属塩、高級アルコールの燐酸エステル類等のアニオン系界面活性剤；第３級アミン、第４級アンモニウム塩、カチオン系アクリル酸エステル誘導体、カチオン系ビニルエーテル誘導体等のカチオン系界面活性剤；アルキルアミン系ベタインの両性塩、カルボン酸またはスルホン酸アラニンの両性塩等の両性系界面活性剤；脂肪酸多価アルコールエステル、アルキル（アミン）のポリオキシエチレン付加物等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。

前記光拡散板（２）としては、光拡散機能を有するものであればどのようなものでも使用できるが、透明性樹脂に光拡散剤を分散せしめてなる基板が好ましく用いられる。中でも、透明性樹脂に光拡散剤を分散させてなる基層（２１）における前記通気流路（１０）（１０Ｘ）と接する側の面に、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層（２２）が積層されてなる積層板が特に好適に用いられる。このような積層板は、例えば共押出成形法によって製造できる。なお、前記表層（２２）を構成する透明性樹脂１００質量部に対して帯電防止剤を０．１〜２質量部分散せしめるのが好ましい。

前記光拡散板（２）を構成する透明性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹脂、メタクリル酸メチル系樹脂、メタクリル酸メチル−スチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン・ブタジエンブロックポリマーやアクリル系エラストマー等のエラストマー、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。もちろんこれらのブレンド物を用いても良い。これらの中でも、樹脂自体の着色が少ない点で、スチレン系樹脂、メタクリル酸メチル系樹脂、ポリカーボネート樹脂を用いるのが好ましい。特に好適なのはスチレン系樹脂またはメタクリル酸メチル系樹脂であり、この場合にはより良好な光拡散性を付与することができる。

前記光拡散板（２）の具体的な一例として、例えば、スチレン系樹脂に光拡散剤を分散させてなる基層（２１）における前記通気流路（１０）（１０Ｘ）と接する側の面に、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層（２２）が積層された積層板等を例示できる。

前記光拡散板（２）を構成する光拡散剤としては、特に限定されるものではないが、例えば、基材の透明性樹脂と屈折率の異なる無機系または有機系の透明微粒子が挙げられる。例えば、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、水酸化アルミニウム、シリカ、硝子、タルク、マイカ、ホワイトカーボン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛等の無機粒子、架橋又は高分子量スチレン系樹脂粒子、架橋または高分子量アクリル系樹脂粒子、架橋シロキサン系樹脂粒子等の溶融押出成形等の際にも溶け出さない樹脂粒子等が挙げられる。

なお、前記「架橋樹脂粒子」とは、アセトン中に溶解させた時のゲル分率が１０％以上である粒子のことを指し、前記「高分子量樹脂粒子」とは、重量平均分子量（Ｍｗ）が５０万〜５００万の樹脂粒子を指している。

また、前記光源（３）としては、特に限定されないが、例えば蛍光管、ハロゲンランプ、タングステンランプ、発光ダイオード等が挙げられる。

この発明に係る液晶表示装置（１）は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。

次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。

＜使用材料＞
樹脂粒子Ｙ（光拡散剤）…架橋シロキサン系樹脂粒子（東レダウコーニングシリコーン株式会社製の「トレフィルＤＹ３３−７１９」、屈折率１．４２、重量平均粒子径２μｍ）
＜実施例１＞
スチレン樹脂（屈折率１．５９）９９．５質量部、上記樹脂粒子Ｙを０．２質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（住友化学株式会社製の「スミソーブ２００」）０．０７質量部、光安定剤（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製の「チヌビン７７０」）０．１３質量部をヘンシェルミキサーで混合した後、第１押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給した。

一方、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体樹脂１００質量部、帯電防止剤としてステアリルスルホン酸ナトリウム０．２質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（住友化学株式会社製の「スミソーブ２００」）０．５質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤（熱安定剤）（チバ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製の「ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０」）０．２質量部をヘンシェルミキサーで混合した後、第２押出機で溶融混練して、フィードブロックに供給した。

前記第１押出機からフィードブロックに供給される樹脂が中間層（基層）（２１）となり、前記第２押出機からフィードブロックに供給される樹脂が表層（両面）（２２）（２２）となるように共押出成形を行い、幅２３ｃｍで厚さ３ｃｍ（中間層２．８５ｍｍ、表層０．０７５ｍｍ×２）の３層の積層板からなる光拡散板（２）を作製した。この光拡散板（２）の両面の表面抵抗率は０．５×１０¹³Ω／□であった。

次に、この光拡散板（２）を用いて前述した図２に示す構成の液晶表示装置（１）を作製した。なお、前記光学フィルム（５）として光拡散フィルム（厚さ約１５０μｍ）を用い、前記光源（３）として蛍光管を用いた。また、この液晶表示装置（１）において、液晶パネル（１２）における画像表示部の対角線長さは６５ｃｍに設計した。

＜実施例２、比較例１、２＞
表層（２２）における帯電防止剤の含有量を調整することによって、光拡散板（２）の両面の表面抵抗率を表１に示す値に設定した以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。

＜実施例３＞
液晶パネル（１２）における画像表示部の対角線長さを８０ｃｍに設計した以外は、実施例１と同様にして液晶表示装置を作製した。

＜実施例４＞
液晶パネル（１２）における画像表示部の対角線長さを８０ｃｍに設計した以外は、実施例２と同様にして液晶表示装置を作製した。

＜比較例３＞
液晶パネル（１２）における画像表示部の対角線長さを８０ｃｍに設計した以外は、比較例１と同様にして液晶表示装置を作製した。

＜比較例４＞
液晶パネル（１２）における画像表示部の対角線長さを８０ｃｍに設計した以外は、比較例２と同様にして液晶表示装置を作製した。

上記のようにして得られた各液晶表示装置について下記評価法に従い評価を行った。その結果を表１に示す。

＜表面抵抗率測定法＞
ＪＩＳ Ｋ６９１１に準拠して、絶縁計（株式会社東亜ディーケーケー製、ＳＭ−８２２０）及び平板試料用電極（株式会社東亜ディーケーケー製、ＳＭＥ−８３１１）を用いて光拡散板の表面抵抗率（Ω／□）を測定した。なお、測定前には測定試料を状態調整のため２３℃×湿度５０％ＲＨの条件下で６時間放置した。

＜光拡散板表面への埃付着の評価＞
液晶表示装置を１ヶ月間断続的に稼働させた（実使用時間１０日間）後、光拡散板表面への埃付着の状態を目視により評価した。

＜画面ムラの評価＞
液晶表示装置を１ヶ月間断続的に稼働させた（実使用時間１０日間）後における液晶画像の画面ムラの有無を目視により評価した。

表１から明らかなように、この発明の実施例１〜４の液晶表示装置では、液晶パネルにおける画像表示部の対角線長さが６０ｃｍ以上の大型サイズであるにもかかわらず、光拡散板表面への埃付着を十分に防止できて画面ムラの発生を防止することができた。

これに対し、比較例１〜４の液晶表示装置では、光拡散板における通気流路と接する面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□を超えているので、光拡散板表面への埃付着が多く画面ムラを生じた。

この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を示す断面図である。 他の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。 さらに他の実施形態に係る液晶表示装置を示す断面図である。

符号の説明

１…液晶表示装置
２…光拡散板
３…光源
４…ランプボックス
６…液晶セル
７…偏光板
８…偏光板
１０、１０Ｘ…通気流路
１１…面光源装置
１２…液晶パネル
２１…基層
２２…表層

Claims (5)

1. 光拡散板の背面側に複数の光源が配置され、これら複数の光源の背面側にランプボックスが配置され、前記光拡散板の前面側に、液晶セルを備えた液晶パネルが配置されてなる液晶表示装置であって、
   前記液晶パネルにおける画像表示部の対角線長さが６０ｃｍ以上であり、
   前記光源からの発熱を装置の外部に排出するための外部と連通した通気流路が、前記光拡散板の少なくとも一方の面に接して設けられ、該光拡散板における前記通気流路と接する面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下であることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記通気流路が前記光拡散板の光源側の面に接して設けられ、該光拡散板の光源側の面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下である請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記通気流路が前記光拡散板の両面に接して設けられ、該光拡散板の両面の表面抵抗率が１．０×１０¹⁴Ω／□以下である請求項１に記載の液晶表示装置。
4. 前記光拡散板は、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる樹脂板からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
5. 前記光拡散板は、透明性樹脂に光拡散剤を分散させてなる基層における前記通気流路と接する側の面に、透明性樹脂に帯電防止剤を分散させてなる表層が積層されてなる積層板からなる請求項１〜３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。

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