JP2009283467A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 バックライトの観点から表示の輝度の均一化を図った液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 バックライトを備えるものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に配置される冷陰極線管と、該冷陰極線管を支持するシャーシとから構成され、
前記冷陰極線管は、その高圧の電圧が印加される側の端部の前記シャーシからの離間距離が低圧の電圧が印加される側の端部の前記シャーシからの離間距離よりも大きく配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は液晶表示装置に係り、特に、そのバックライトの改良に関する。

液晶表示パネルは、液晶を介して対向配置された透明基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に多数の画素が形成されて構成され、これら各画素の集合体が表示部として機能するようになっている。

そして、各画素は、それらが独自に光透過率を変えて駆動されるため、たとえばバックライトのような外部光源を必要とするのが通常である。すなわち、液晶表示装置の観察者は該液晶表示パネルの表示部を通したバックライトからの光を映像として認識するように構成されている。

そして、このような構成からなる液晶表示装置は、その表示の輝度の均一化を図るため、たとえば液晶表示パネル等において、種々の工夫が試みられている。

しかし、液晶表示装置の表示の輝度は、バックライトの輝度によっても影響されることは免れず、該バックライトの輝度の均一化を図ることも重要な課題となるものである。

本発明は、このような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、バックライトの観点から表示の輝度の均一化を図った液晶表示装置を提供することにある。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。

（１）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備えるものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に配置される冷陰極線管と、該冷陰極線管を支持するシャーシとから構成され、
前記冷陰極線管は、その高圧の電圧が印加される側の端部の前記シャーシからの離間距離が低圧の電圧が印加される側の端部の前記シャーシからの離間距離よりも大きく配置されていることを特徴とする。

（２）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
前記各冷陰極線管はその上方向から下方向にかけて管電流波形のデューティが大きくなるように駆動されることを特徴とする。

（３）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
前記各冷陰極線管は互いに隣接するもの同士で複数のグループに区分けされ、その上方向のグループの冷陰極線管から下方向のグループの冷陰極線管にかけて管電流波形のデューティが大きくなるように駆動されることを特徴とする。

（４）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
前記各冷陰極線管はその上方向から下方向にかけて管電流の波高値が大きくなるように駆動されることを特徴とする。

（５）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
前記各冷陰極線管は互いに隣接するもの同士で複数のグループに区分けされ、その上方向のグループの冷陰極線管から下方向のグループの冷陰極線管にかけて管電流の波高値が大きくなるように駆動されることを特徴とする。

（６）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管と、これら冷陰極線管を支持するシャーシとを備え、
前記各冷陰極線管は、その上方向から下方向にかけて管電流波形のデューティが大きくなるように駆動され、
かつ、その高圧の電圧が印加される側の端部の前記シャーシからの離間距離が低圧の電圧が印加される側の端部の前記シャーシからの離間距離よりも大きく配置されていることを特徴とする。

（７）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備えるものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に配置される冷陰極線管と、該冷陰極線管を支持するシャーシとから構成され、
該シャーシは該冷陰極線管の直下の表面に該冷陰極線管の長手方向に沿った分水嶺を有する突起を有することを特徴とする。

（８）本発明による液晶表示装置は、たとえば、バックライトを備えるものであって、
該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に配置される冷陰極線管と、該冷陰極線管を支持するシャーシとから構成され、
該シャーシは該冷陰極線管の直下の表面に該冷陰極線管の長手方向に沿った稜線を有する溝部を有することを特徴とする。

（９）本発明は、たとえば、シャーシに対し支持体を介して冷陰極線管を支持したバックライトを備える液晶表示装置であって、
前記支持体は、該冷陰極線管の中心軸に交差する断面で観た場合に、該中心軸に対し、前記シャーシに近接する部分、該シャーシと離間される側であってその最離間部を間にした一対の部分をそれぞれ点あるいは前記中心軸に沿った線で押圧する接触部を有することを特徴とする。

（１０）本発明による液晶表示装置は、たとえば、（９）の構成を前提とし、前記シャーシに対する冷陰極線管の前記支持体は液晶表示パネルの表示部に対向する個所に配置されていることを特徴とする。

なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図で、シャーシとそれに支持される冷陰極線管を示した断面図である。 本発明による液晶表示装置の一実施例を示す分解平面図である。 本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図で、各冷陰極線管に供給する駆動電流波形を示した図である。 本発明による液晶表示装置の一実施例を示す構成図で、冷陰極線管に近接するシャーシの構成を示した断面図である。 本発明による液晶表示装置に用いられる支持体の一実施例を示す構成図である。

以下、本発明による液晶表示装置の一実施例を図面を用いて説明をする。
図２は、モジュール化された液晶表示装置の分解図を示し、前方から順次フレームＦＲ、液晶表示パネルＰＮＬ、光学シートＯＳ、バックライトＢＬが積層されてモジュール化されている。

まず、液晶表示パネルＰＮＬは、液晶を介して対向配置される透明基板を外囲器とし、該液晶の広がり方向に多数の画素が備えられて構成されている。各画素の集合体は表示部ＡＲを構成し、この表示部ＡＲは液晶表示パネルＰＮＬにおいてその僅かな周辺を除く中央部に位置づけられている。

各画素には、その透明基板の液晶の側の面に一対の電極が備えられ、これら電極の間の電界が画素毎に制御され、当該画素の液晶の光変調率が制御されるようになっている。各画素の電極には、液晶表示パネルＰＮＬの周辺にたとえば搭載された複数の半導体チップＣＨから構成される駆動回路によって、信号が供給されるようになっている。

このように液晶表示パネルＰＮＬは、その各画素の液晶が光変調されることから、外来光を必要とし、観察者に対してその背面にバックライトＢＬが配置されている。なお、この図面では、液晶表示パネルＰＮＬとバックライトＢＬとの間に光学シートＯＳが配置され、バックライトＢＬから液晶表示パネルＰＮＬへの光をたとえば拡散等させるようになっている。

前記バックライトＢＬは、いわゆる直下型と称されるもので、液晶表示パネルＰＮＬとほぼ平行な面であって、該液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＡＲと対向する面に光源を備えたものとなっている。

この光源としては、たとえば８本からなる複数の冷陰極線管ＣＬＴが用いられ、それらが等間隔に並設されて配置されている。

これら各冷陰極線管ＣＬＴは、底面にて反射機能を有するシャーシＣＳに該底面から若干離間されて支持されて、前記シャーシＣＳとともにバックライトＢＬを構成するようになっている。各冷陰極線管ＣＬＴからの光は、直接液晶表示パネルＰＮＬ側に進行する光の他に、前記シャーシＣＳの底面に反射されて液晶表示パネルＰＮＬ側に進行する光も有し、光の有効利用を図っている。

液晶表示パネルＰＮＬの観察者側の面には、該液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＡＲに対向する部分に開口（表示窓）ＤＦが設けられたフレームＦＲが配置され、このフレームＦＲの側面は前記バックライトＢＬのシャーシＣＳにたとえばかしめ等によって固定さるようになっている。

図１は、前記シャーシＣＳとともに示したバックライトＢＬの部分であり、図２のI−I線における断面を示した図である。

冷陰極線管ＣＬＴは、たとえば図中左側の一端において、電源（インバータトランス）ＰＷから高圧の電圧が印加され、他端において低圧の電圧が印加されるようになって駆動されるようになっている。

そして、冷陰極線管ＣＬＴは、その高圧の電圧が印加される側において、シャーシＣＳの底面からの離間距離Ｗが、低圧の電圧が印加される側の離間距離ｗよりも大きく設定されている。

冷陰極線管ＣＬＴの長さがたとえば７００ｍｍとした場合、シャーシＣＳからの離間距離が、低圧側の一端において約２ｍｍであるのに対し、高圧側の一端において約３〜４ｍｍとなっている。

なお、この実施例では、図１に示された冷陰極線管ＣＬＴの他、残りの７本の冷陰極線管ＣＬＴにおいても図中左側の一端において、電源から高圧の電圧が印加され、他端において低圧の電圧が印加されるようになっており、また、図１に示したと同様、シャーシＣＳの底面からの離間距離が、高圧側において大きく、低圧側において小さくなっている。

このように構成した理由は、該冷陰極線管ＣＬＴとシャーシＣＳとの間に形成される寄生容量を介して電流（漏れ電流）が流れ、この漏れ電流は該冷陰極線管ＣＬＴの高圧側において大きく、低圧側にかけて順次小さくなっていくということが判明したことに基づくものである。このことは、該冷陰極線管ＣＬＴの長手方向に沿って光の強度が変化し、液晶表示パネルＰＮＬの画像に輝度むらが生じる一因となる。

それ故、上述したように、該冷陰極線管ＣＬＴの高圧側においてシャーシＣＳとの離間距離Ｗを大きくすることによって、該冷陰極線管ＣＬＴとシャーシＣＳとの間の寄生容量を小さくし、前記漏れ電流を低減させるようにしたものである。

これにより、該冷陰極線管ＣＬＴはその長手方向に沿って漏れ電流が均一となり、それから照射される光の強度が均一化するようにできる。

なお、前記冷陰極線管ＣＬＴは、その各端部においてたとえばゴムブッシュ等を介してシャーシＣＳに支持されていることから、このゴムブッシュの高さを変えることによって、上述したように、シャーシＣＳの底面からの離間距離を、高圧側において大きく低圧側において小さく構成できる。

また、図３は、シャーシＣＳとそれに支持された前記冷陰極線管ＣＬＴからなるバックライトＢＬを示した平面図である。

この場合、該バックライトＢＬの図中上端が実際の使用において上方に位置づけられ下端が下方に位置づけられるようになっている。液晶表示装置の使用は、観察者に対して垂直面から僅かの傾きを有して、いわゆる立てた状態で行なうのが通常であるからである。

この場合、各冷陰極線管ＣＬＴは、それに供給される管電流の波形が、上端から下端にかけて、デューティが小から大になるように、それぞれ駆動されるようになっている。換言すれば、最上端に位置づけられる冷陰極線管ＣＴＬの管電流波形のデューティは最も小さく、下端に位置づけられるに従い該デューティは徐々に大きくなり、最下端に位置づけられる冷陰極線管ＣＴＬのデューティ比は最も大きくなっている。

このように構成した理由は、上述のように、液晶表示装置を立てた状態で使用する場合、各冷陰極線管ＣＬＴから発せられる熱は対流を起し、上端側で温度が高く、下端側で低くなるのを免れない。ここで、最上端の冷陰極線管ＣＬＴの周囲の温度は該対流によって約８０°程度になることが確かめられている。

この場合、各冷陰極線管ＣＬＴにおいて、周囲の温度が高い場合に輝度が高くなり、温度が低い場合に輝度が小さくなるという現象が生じ、液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＡＥにその上下方向にわたって輝度むらが生じることになる。

このため、上述したように、上端側の冷陰極線管ＣＬＴにおいて管電流波形のデューティを小さくすることによって輝度を低減させ、下端側の冷陰極線管ＣＬＴにおいてデューティを大きくすることによって輝度を増大させ、これにより、全体の輝度分布を均一化させるようにしたものである。

このような趣旨から、各冷陰極線管ＣＬＴの駆動にあって、必ずしも管電流波形のデューティを変える場合でなく、その波高値を変化させるようにしても同様の効果が得られる。すなわち、各冷陰極線管ＣＬＴにおいて、その上端から下端にかけて、管電流の波高値を小から大になるように、それぞれ駆動させるようにしてもよい。

また、必ずしも各冷陰極線管ＣＬＴごとにデューティ等を変える必要はなく、複数本ごとにそれらを変えるようにしてもよいことはいうまでもない。すなわち、各冷陰極線管ＣＬＴを互いに隣接するもの同士でグループ化し、その上端側のグループから下端側のグループにかけて、デューティ等が小から大になるように、それぞれ駆動させるようにしてもよいことはもちろんである。

図４は、各冷陰極線管ＣＬＴをその長手方向と直交する面における断面を示す図で、シャーシＣＳとともに示している。たとえば図３のVI−VI線における断面図に相当する。

冷陰極線管ＣＬＴの直下におけるシャーシＣＳに、山形の突起部ＰＲが形成され、その分水嶺（稜線）は冷陰極線管ＣＬＴの長手方向に沿って形成されている。

このように構成した理由は、冷陰極線管ＣＬＴからその直下のシャーシＣＳ側に照射される光は、図４の矢印にも示しているように、前記突起部ＰＲの斜面にて反射し、その反射光が当該冷陰極線管ＣＬＴ側に指向するのを回避するようにせんがためである。

該突起部ＰＲが形成されていない場合、冷陰極線管ＣＬＴからその直下のシャーシＣＳ側へ照射される光の反射光はその入射光とほぼ同じ経路をたどり、当該冷陰極線管ＣＬＴに指向するようになる。このため、該反射光は当該冷陰極線管ＣＬＴによって遮られ吸収され、液晶表示パネルＰＮＬ側へ至ることがなくなり、その分全体の明るさが低下するのを免れない。

したがって、図４に示すように構成することにより、冷陰極線管ＣＬＴからの光のうち、該冷陰極線管ＣＬＴの直下のシャーシＣＳ側へ照射される光の光路を前記突起部ＰＲによって変更させ、液晶表示パネルＰＮＬ側へ導くようにさせている。

このような趣旨から、前記突起部ＰＬの断面の形状は必ずしも山形に限定されることはなく、半円形状であっても同様な効果を奏する。また、突起部に限定されることはなく、断面がＶ字状あるいは半円形状の溝部を形成することによっても同様な効果を奏する。

要は、冷陰極線管ＣＬＴの直下におけるシャーシＣＳの表面に該冷陰極線管ＣＬＴの長手方向に沿った頂部あるいは底部を有し、その両脇に傾いた面を有する形状が施されていれば同様の効果を奏する。

また、図４は、シャーシＣＳ自体を光の反射面としての機能をもつものを用いているが、シャーシＣＳ自体に反射の機能を有せず、該シャーシＣＳの表面に反射の機能を有するシート等を被覆させているような場合、このシートに上述したような工夫をもたせるようにしてもよいことはいうまでもない。

図５は、前記冷陰極線管ＣＬＴのシャーシＣＳに対する支持体ＳＰの構成を示す図である。近年の液晶表示装置の大型化に対応し、該冷陰極線管ＣＬＴの長さも長くなり、シャーシＣＳに対する支持もその両端ばかりでなく、その途中の部分にも支持をする必要が免れえない状態となっている。

たとえば図３において、液晶表示パネルＰＮＬの表示部ＡＲに対向する部分にて前記支持体ＳＰを配置させなければならず、この支持体ＳＰの取り付け個所において冷陰極線管ＣＬＴからの光が遮られるという不都合を生ずる。

図５（ａ）は、前記支持体ＳＰが冷陰極線管ＣＬＴを支持している様子を示した斜視図で、図５（ａ）のｂ−ｂ線における断面図を図５（ｂ）に示している。

支持体ＳＰの基台ＢＳから一対の爪部ＮＬが植設され、これら各爪部ＮＬの先端部にて冷陰極線管ＣＬＴの側面を押圧するようになっている。

さらに詳述すると、図５（ｂ）は該冷陰極線管ＣＬＴの中心軸Ｏに交差する断面であり、該中心軸Ｏに対し、前記シャーシＣＳに近接する部分α、該シャーシＣＳと離間される側であってその最離間部（図中Ｓで示している）を間にした一対の部分β、γをそれぞれ点あるいは前記中心軸に沿った線で押圧する接触部を有するように前記支持体ＳＰが形成されている。なお、各爪部ＮＬは、その先端の冷陰極線管ＣＬＴと接触する部分に半球状の突起を形成することによって、該接触は点接触とするようにしてもよいことはもちろんである。基台ＢＳ側においても同様の構成とすることができる。

ここで、前記部分αは基台ＢＳによって接触され、部分βは各爪部ＮＬのうち一方の爪部ＮＬによって接触され、部分γは各爪部ＮＬのうち他方の爪部ＮＬによって接触されている。

前記各爪部ＮＬは若干の弾性を有しており、冷陰極線管ＣＬＴを基台ＢＳ側に押圧する力が働き、該冷陰極線管ＣＬＴは容易に支持体ＳＰから離脱できないようになっている。一方、冷陰極線管ＣＬＴを支持体ＳＰに取り付ける場合には、その上方から冷陰極線管ＣＬＴを押し付けることによって容易に設置させることができるようになる。

このように構成した支持体ＳＰは、冷陰極線管ＣＬＴの全周側面のうち液晶表示パネルＰＮＬ側の側面（各爪部ＮＬの間：図５（ｂ）に示す矢印の範囲）にて充分な光照射を達成でき、換言すれば、爪部ＮＬが光照射の障害となるがないので、たとえ、該支持体ＳＰが表示部ＡＲの領域内に配置されていても、その弊害を極力低減させることができる。したがって、表示部ＡＲ領域内において、各冷陰極線管ＣＬＴからの光の照射を均一なものとすることができる。

なお、図５では、一個の冷陰極線管ＣＬＴを支持する支持体ＳＰを示したものであるが、二個あるいはそれ以上の冷陰極線管ＣＬＴを纏めて支持する構成となっていてもよいことはいうまでもない。

すなわち、支持体ＳＰの基台ＢＳは冷陰極線管ＣＬＴの長手方向に直交する方向に延在され、この基台ＢＳに直交する二個あるいはそれ以上の冷陰極線管ＣＬＴをそれぞれ支持する一対の爪部ＮＬが形成されている構成となっていてもよいことはもちろんである。

上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。

ＰＮＬ……液晶表示パネル、ＢＬ……バックライト、ＣＬＴ……冷陰極線管、ＣＳ……シャーシ、ＰＲ……突起部、ＳＰ……支持体、ＢＳ……基台、ＮＬ……爪部

Claims (8)

1. バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
   該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
   前記各冷陰極線管はその上方向から下方向にかけて管電流波形のデューティが大きくなるように駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
2. バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
   該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
   前記各冷陰極線管は互いに隣接するもの同士で複数のグループに区分けされ、その上方向のグループの冷陰極線管から下方向のグループの冷陰極線管にかけて管電流波形のデューティが大きくなるように駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
3. バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
   該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
   前記各冷陰極線管はその上方向から下方向にかけて管電流の波高値が大きくなるように駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
4. バックライトを備え、少なくとも使用時に水平面に対して立てた状態とするものであって、
   該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に、前記水平面と平行に延在するとともに上下方向に並設された複数の冷陰極線管を備え、
   前記各冷陰極線管は互いに隣接するもの同士で複数のグループに区分けされ、その上方向のグループの冷陰極線管から下方向のグループの冷陰極線管にかけて管電流の波高値が大きくなるように駆動されることを特徴とする液晶表示装置。
5. バックライトを備えるものであって、
   該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に配置される冷陰極線管と、該冷陰極線管を支持するシャーシとから構成され、
   該シャーシは該冷陰極線管の直下の表面に該冷陰極線管の長手方向に沿った分水嶺を有する突起を有することを特徴とする液晶表示装置。
6. バックライトを備えるものであって、
   該バックライトは、液晶表示パネルと対向する面内に配置される冷陰極線管と、該冷陰極線管を支持するシャーシとから構成され、
   該シャーシは該冷陰極線管の直下の表面に該冷陰極線管の長手方向に沿った稜線を有する溝部を有することを特徴とする液晶表示装置。
7. シャーシに対し支持体を介して冷陰極線管を支持したバックライトを備える液晶表示装置であって、
   前記支持体は、該冷陰極線管の中心軸に交差する断面で観た場合に、該中心軸に対し、前記シャーシに近接する部分、該シャーシと離間される側であってその最離間部を間にした一対の部分をそれぞれ点あるいは前記中心軸に沿った線で押圧する接触部を有することを特徴とする液晶表示装置。
8. 前記シャーシに対する冷陰極線管の前記支持体は液晶表示パネルの表示部に対向する個所に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。

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