JP3803554B2

JP3803554B2 - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP3803554B2
Application number: JP2001039522A
Authority: JP
Inventors: 齋藤　　健; 一博石田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-02-16
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2021-02-16
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示素子に直下型の光源を備えた液晶表示装置に係り、特に直下型の光源と液晶表示素子の間に設置する拡散板のそりを抑制して液晶表示素子に対して均一な輝度の照明光を照射可能とした液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置では、液晶パネルに形成した電子潜像を明瞭な可視画像として観察するために当該液晶パネルを照明する光源を備えているものがある。この種の光源は、所謂、バックライトと呼ばれる液晶表示素子を背面から照明する光源であり、以下の説明では、これをバックライトとも称する。
【０００３】
このバックライトには、アクリル樹脂等で成形した透明板からなる導光板の側面に線状のランプ（蛍光ランプ、多くは冷陰極蛍光ランプが使用される）を配置したサイドエッジ型と、液晶パネルの背面直下に１または複数の線状ランプを配置した直下型とが知られている。
【０００４】
薄型化が要求されるノート型コンピユータでは、サイドエッジ型が採用されており、またディスプレイモニター用液晶表示装置でも奥行きを短縮するためにはサイドエッジ型を用いたものが多い。
【０００５】
しかし、ディスプレイモニター等の大型の液晶表示装置では、高コントラストで明るいカラー表示画像を得るため、また長期にわたる使用でも輝度が低下しないことが必須の要求事項となっているため、複数の線状ランプを液晶パネルの直下に設置した形式（直下型）の液晶表示装置が製品化されている。
【０００６】
図１４は直下型のバックライトを備えた液晶表示装置の構成例を模式的に説明する断面図である。図中、ＰＮＬは電子的に画像を生成する液晶表示素子（液晶パネル）であり、一対のガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の間に液晶層ＬＣを挟持し、当該ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２の一方または両方に形成した画素選択用の電極あるいはスイッチング素子に選択的に電圧を印加することによって画像を生成する。
【０００７】
なお、ガラス基板ＳＵＢ１、ＳＵＢ２のそれぞれの外面には偏光板ＰＬ１、ＰＬ２が積層されており、バックライトＢＬからの照明光の偏光を制御して液晶層ＬＣを通過する光を上側の偏光板（ＰＬ２）からの出射させ、あるいは遮断させるようにしている。
【０００８】
バックライトＢＬは複数の冷陰極蛍光ランプＣＦＬと反射板ＲＥＦ、冷陰極蛍光ランプＣＦＬから出射する照明光の分布を制御する拡散板ＳＣＴおよび当該照明光の方向を制御する少なくとも１の拡散シートＳＣと少なくとも１のプリズムシートＰＲＳの積層体で構成される光学シートＯＰＳで構成され、液晶表示素子ＰＮＬの背面に設置される。
【０００９】
図１５は図１４におけるバックライトの具体例を模式的に説明する断面図である。直下型のバックライトでは、光源である複数の冷陰極蛍光ランプＣＦＬの上方に近接してアクリル樹脂板やポリカーボネート樹脂板等で成形された比較的厚みのある拡散板ＳＣＴが設置されている。
【００１０】
また、この拡散板ＳＣＴの上記冷陰極蛍光ランプＣＦＬの直上に対向する面には、輝度むらを補正するための反射遮光パターンが印刷等で形成されている。この反射遮光パターンは、拡散板が平坦の時に液晶表示素子を照明する照明光が最適輝度分布となるように調整されている。
【００１１】
バックライトを構成する冷陰極蛍光ランプＣＦＬはアルミニウム板あるいは鉄板からなる金属製の下フレームＦＬＭ−Ｄの内部に配置した山形の反射板ＲＥＦの谷部に沿って取り付けられている。この冷陰極蛍光ランプＣＦＬの上方に配置した拡散板ＳＣＴの上には少なくとも１の拡散シートＳＣと少なくとも１のプリズムシートＰＲＳの積層体で構成される光学シートＯＰＳが重ねて設置され、上フレームＦＬＭ−Ｕを下フレームＦＬＭ−Ｄに係合させて一体としている。
【００１２】
しかし、この拡散板は冷陰極蛍光ランプＣＦＬに近接して設置されているため、冷陰極蛍光ランプＣＦＬの点灯後のある時間経過すると液晶表示素子側に例えば凸となるようなそりが生じて平坦性が損なわれる傾向がある。
【００１３】
拡散板が平坦でなくなった場合、当該拡散板ＳＣＴに形成された反射遮光パターンによる輝度分布調整にずれが生じ、液晶表示素子への照明光に均一な輝度分布が得られなくなる。
【００１４】
このような不具合に関し、拡散板の背面（光源側）に透光性のシート（以下、透明シート）を配置したものが提案されている（特開平１１−２２３８１２号公報）。この従来技術では、透明シートを拡散板の背面に密着させて拡散板の光源側が外気に触れることを少なくすることで、当該拡散板の光源側が乾燥するのを抑制して、その変形を防止するものである。
【００１５】
また、拡散板の変形に関して、長期間の使用で経時変化により拡散板の自重でその中央部が下垂するのを防止するために、光源のフレームと拡散板の間に支柱（スペーサ）を立てたものが特開平１０−３２６５１７号公報に開示されている。
【００１６】
なお、直下型の液晶表示装置に関する従来技術を開示した他の文献としては、例えば特公昭５１−１３６６６号公報、特開昭６３−３０９９２１号公報などを挙げることができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
図１５に示されたように、拡散板ＳＣＴの上方（液晶表示素子側）には二枚の拡散シートＳＣ−Ｄ、ＳＣ−Ｕで挟んだプリズムシートＰＲＳからなる光学シートＯＰＳが積み重ねられている。プリズムシートＰＲＳは１枚の場合、またはプリズムの溝方向を交差させた他のプリズムシートを重ねて用いる場合がある。
【００１８】
なお、拡散シートやプリズムシートの積層体の構造は上記の例に限らず、１枚の拡散シートのみ、１枚の拡散シートと２枚のプリズムシートを積層した組み合わせ、１枚の拡散シートと１枚のプリズムシートを積層した組み合わせ、その他の組み合わせが既知である。一方、拡散板ＳＣＴの下方（光源側）は光源（冷陰極蛍光ランプＣＦＬ）と接近している。
【００１９】
このような構成では、拡散板の光源側の面が温度上昇で膨張し、光源側に凸となるような変形が生じるように考えられたが、実際には液晶表示素子側に凸となる場合が殆どである。
【００２０】
この現象を解析した結果、拡散板の光源側の面が光学シートを密着させた液晶表示素子側の面よりもより乾燥がされ易くなり、両面の乾燥条件が異なることに起因して拡散板が液晶表示素子側に凸となり易いことが分かった。
【００２１】
特開平１１−２２３８１２号公報では、拡散板の光源側に透明シートを設置することで当該光源側の面の乾燥を抑制するものと考えられる。しかし、この構成では、透明シートは拡散板に密着させるもので、後述するように貼り合わせるものではないと解されるため、両者の間に僅かではあるが隙間が形成される。この隙間を通して湿気が逃げる一方、液晶表示素子側に積層した光学シートと拡散板の間の間隙は当該光学シートの自重により、前記光源側の透明シートとの間の間隙より少ないため、また空気の流通が温度が早く上昇しがちな光源側より少ないため、湿気が逃げ難く（乾燥し難く）、依然として拡散板が液晶表示素子側に凸となることを十分に回避できないものである。。
【００２２】
なお、特開平１１−２２３８１２号に開示された従来技術において、拡散板に光学シート（拡散シートやプリズムシート）あるいは透明シートを密着させるとの記述は、透明シート等を単に拡散板に重ねたものであると考えられる。すなわち、拡散板の上（液晶表示素子側）に配置する光学シート（拡散シートやプリズムシート）は、通常、粘着剤や接着剤を用いることなく拡散板に単に重ねて配置するものであること、拡散板と透明シートとの配置に関して具体的な記述はなされておらず、かつ透明シートを設けることなく拡散板と光学シートの間に間隙（空気層）を形成する支持部を設けて拡散板の表裏の吸湿状態を同じにする実施例との対比から、上記の光学シートの密着とは単に拡散板上に光学シートを重ねて接触させることと解される。このことから、拡散板と透明シートを密着させることの意味も同様で、これらは単に重ねて接触させたものと解される。
【００２３】
したがって、上述したように、拡散板の光源側に透明シートを配置したのみでは、拡散板と透明シートの僅かな隙間を通して湿気が逃げ、依然として拡散板が液晶表示素子側に凸となることを十分に回避できないものである。
【００２４】
また、前記したように、拡散板が長期間の使用で、その自重と積層された光学シートの存在のために、中央部が垂下して輝度むらの原因となる場合がある。
【００２５】
このようなことが当該技術分野における解決すべき課題の他の一つとなっていた。
【００２６】
本発明の目的は、上記の課題を解決し、直下型の光源（バックライト）と液晶表示素子の間に設置する拡散板のそりや垂下を抑制して液晶表示素子に対して均一な輝度分布の照明光を長期間にわたって照射可能とした液晶表示装置を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、拡散板の光源と対向する面（下面）に透明シートを設置し、この透明シートと拡散板の周辺の４辺全部または４辺（拡散板、透明シートは矩形）のそれぞれの少なくとも一部を貼り合わせることで、当該拡散板の液晶表示素子側と光源側の乾燥条件を同様なものとした。
【００２８】
また、拡散板の光源と対向する面に透明シートを設置すると共に、当該拡散板と光源との間にスペーサを介挿して長期間の使用による当該拡散板の自重および重畳された光学シートによる中央部の垂下、さらには乾燥条件の相違などによる光源側に凸となるそりを防止した。以下、本発明の代表的な構成を列挙する。
（１）液晶表示素子と光源との間に配置された略矩形の拡散板と、この拡散板と液晶表示素子との間に配置した少なくとも１枚の光学シートと、
拡散板と光源との間に配置された前記拡散板と略同形の外形を有する透明シートとを備え、
少なくとも１枚の光学シートを拡散板に接して配置すると共に、４辺全部または透明シートの４辺のそれぞれの大部分もしくは全体を拡散板に貼り付けた。
【００２９】
上記４辺の全部、即ち４辺を隙間なく囲って貼り付けてもよいが、４辺それぞれの一部を貼り付けても、即ち多少の隙間が存在していても貼り付けないものよりは効果がある。
【００３０】
上記構成により、拡散板の光学シート側と透明シート側における乾燥条件が略同じになり、当該拡散板のそりが防止されて液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。また、例えそりが発生したとしても、その発生までの時間を長くできる。
（２）（１）に対して、上記透明シートの４辺の全体を拡散板に貼り付けた。なお、透明シートと拡散板の４辺を貼り付けた状態で、当該透明シートと拡散板の間の密閉状態の度合いには次のような場合がある。すなわち、当該４辺全部が互いに隙間無く連続して完全に貼り付けられた状態（これを完全密閉状態と言う）と、４辺の隣接する部分あるいは４辺のそれぞれの一部が不連続に貼り付けられて透明シートと拡散板の間が外気と部分的に連通している状態（これを不完全密閉状態と言う）とがある。
【００３１】
拡散板の光源と対向する側の面は液晶表示素子と対向する側の面に比べて乾燥し易い。長時間にわたって光源を点灯する場合などの透明シート側の乾燥が液晶表示素子側より早く進行することによる拡散板の液晶表示素子側に凸となるそりが抑制され、液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。透明シートと拡散板の間の密閉状態の度合いを完全密閉状態とすることで、そりの発生を長時間にわたって抑制できる。
（３）（１）あるいは（２）に対して、上記透明シートを両面粘着テープまたは粘着材を用いて拡散板に貼り付けた。
【００３２】
二枚の板状あるいはシート状部材の貼り付け手段として両面テープや接着材を用いることができる。拡散板への透明シートの貼り付け手段としてこのような部材を用いることで、特殊な貼り付け手段を要することなく透明シートと拡散板との間を外気に対して、その密閉状態の度合いを完全密閉状態または不完全密閉状態とすることができる。
（４）（１）〜（３）の何れかに対し、上記少なくとも１枚の光学シートを拡散板に貼り付けた。
【００３３】
拡散板の液晶表示素子側に設置する光学シートも上記透明シートと同様の手段で貼り付けることで、当該拡散板の上下両面の乾燥条件を同一とすることが確実となり、長時間にわたる使用においても拡散板のそりが抑制される。
（５）（１）〜（３）に対して、上記光源方向への拡散板のそりの量を規制するスペーサを設けた。拡散板の光源側へ凸となるそりは当該光源と拡散板の間にスペーサを設けることで規制できる。
【００３４】
拡散板の光源側に透明シートを設けないとこの拡散板は液晶表示素子側に凸のそりが生じる。上記のスペーサではこのようなそりは規制できない。そのため、拡散板の光源側に上記のような透明シートを貼り付けて液晶表示素子側に凸となるような拡散板のそりの発生を抑制する。
【００３５】
なお、上記透明シートの貼り付け方法（透明シートと拡散板の周辺の４辺全部、または４辺の少なくともそれぞれの一部）、あるいは使用環境によっては上記のそりの発生方向が光源側に凸となる場合がある。また、予め使用環境を予想してそりの発生方向を光源側に凸となるように両者の密閉の度合いを調整して設計をする場合がある。さらに、経時的に拡散板はその自重により光源側に凸となる傾向がある。
【００３６】
このような場合の拡散板と光源との距離を規定値に抑制するために、当該光源と拡散板の間に上記拡散板が光源側に凸となることを抑制するためのスペーサを設ける。すなわち、少なくとも液晶表示素子側に凸となるそりを発生しないようにするとともに、光源側へのそりを上記スペーサで規制することにより、設計の裕度が上がるとともに確実にそりを防止できる。
（６）（１）〜（３）に対して、上記光源方向への拡散板のそりの量を規制するスペーサを設けると共に、上記少なくとも１枚の光学シートを拡散板に貼り付けた。
【００３７】
拡散板の液晶表示素子側に設ける光学シートと光源側に設ける透明シートの両者を共に貼り付けて乾燥条件を同一にしても拡散板の自重などで光源側に凸にそりを生じる場合がある。また、熱によって膨張する場合もある。上記のスペーサを設けることでこのようなそりを防止できる。
（７）液晶表示素子と光源との間に配置された略矩形の拡散板と、この拡散板と液晶表示素子との間に配置された少なくとも１枚の光学シートと、
拡散板と光源との間に配置されて当該拡散板と略同形の外形を有する透明シートと、
光源方向への拡散板のそりの量を規制するスペーサとを具備し、
少なくとも１枚の光学シートは拡散板と接していると共に、透明シートの４辺のそれぞれの少なくとも一部を拡散板に貼り付けた。
【００３８】
上記の（１）〜（３）の手段に上記の（５）の手段を組合せることで、すなわち、透明シートの貼り付けとスペーサとの組み合わせにより、長時間にわたる使用においても拡散板のそりがさらに抑制される。
（８）（７）に対して、上記透明シートの４辺全部または４辺のそれぞれの大部分を拡散板に貼り付けた。上記（７）における貼り付け方法として透明シートと拡散板の４辺全部が完全密閉状態または不完全密閉状態とすることで長時間の使用にわたる拡散板のそりを抑制できる。
（９）（７）または（８）に対して、上記透明シートを両面粘着テープまたは粘着材を用いて拡散板に貼り付けた。上記（７）の手段において、このような部材を用いることで、特殊な貼り付け手段を要することなく透明シートと拡散板との間を外気に対して完全密閉状態または不完全密閉状態とすることができる。
（１０）（７）〜（９）に対して、上記少なくとも１枚の光学シートを拡散板に貼り付けた。拡散板の液晶表示素子側に設置する光学シートも上記透明シートと同様の手段で貼り付けることで、当該拡散板の上下両面の乾燥条件を同一とすることが確実となり、長時間にわたる使用においても拡散板のそりが抑制される。
（１１）液晶表示素子と光源との間に配置された略矩形の拡散板と、この拡散板と液晶表示素子との間に配置された少なくとも１枚の光学シートと、
拡散板と光源との間に配置された拡散板と略同形の外形を有する透明シートと、
光源方向への拡散板のそりの量を規制するスペーサとを具備し、
少なくとも１枚の光学シートを拡散板と接しめると共に、透明シートの全面を拡散板に貼り付けた。
【００３９】
透明シートの全面を拡散板に貼り付けたことで拡散板の光源側の乾燥が著しく少なくなって光源側に凸となるそりが抑制され、かつ光源と拡散板の間にスペーサを設けたことで使用環境や自重により光源側に凸のそりが生じても、液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００４０】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、実施例を参照して詳細に説明する。
【００４２】
図１は本発明による液晶表示装置の第１実施例を模式的に説明する直下型バックライトの断面図、図２は図１における拡散板と透明シートの貼り付け状態を模式的に説明する平面図、図３は図２のＡ−Ａ’線に沿った部分断面図である。
【００４３】
なお、図１に示した直下型バックライトの上方に液晶表示素子が設置されるが、液晶表示素子は図示を省略した。
【００４４】
図１において、本実施例の直下型バックライトは、光源である複数の冷陰極蛍光ランプＣＦＬの上方に近接してアクリル樹脂板（ポリカーボネート樹脂でも可）で成形された比較的厚みのある（例えば、２ｍｍ程度）拡散板ＳＣＴが設置されている。拡散板ＳＣＴは液晶表示素子と同様に矩形板である。
【００４５】
また、この拡散板ＳＣＴの上記冷陰極蛍光ランプＣＦＬの直上に対向する面には、輝度むらを補正するための反射遮光パターンが印刷等で形成されている。この反射遮光パターンは、拡散板ＳＣＴが平坦の時に最適輝度分布となるように調整されている。
【００４６】
バックライトを構成する冷陰極蛍光ランプＣＦＬはアルミニウム板を好適とする金属製の下フレームＦＬＭ−Ｄの内部に配置した山形の反射板ＲＥＦの谷部に沿って取り付けされている。この冷陰極蛍光ランプＣＦＬの上方に配置した拡散板ＳＣＴの上には拡散シートＳＣとプリズムシートＰＲＳで構成される光学シートＯＰＳが重ねて設置され、上フレームＦＬＭ−Ｕを下フレームＦＬＭ−Ｄに係合させて一体としている。
【００４７】
そして、この拡散板ＳＣＴの冷陰極蛍光ランプＣＦＬと対向する面には拡散板ＳＣＴと略同形同サイズの透明シートＴＰＳが貼り付けられている。
【００４８】
透明シートＴＰＳは光学シートと同様の樹脂フィルム、ＰＥＴフィルムなどでよく、その厚みは、透湿性を考慮して、例えば０．１５ｍｍあるいはそれ以上が好ましい。この貼り付け状態を図２と図３に示す。
【００４９】
本実施例では、上記拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの４辺全部、即ち全周を両面粘着テープＢＡで貼り合わせ、貼り合わせた内部は完全密閉されている。したがって、貼り合わせ内部からの湿気の脱出が抑制される。
【００５０】
拡散板ＳＣＴの液晶表示素子側すなわち上面に設置した光学シートＯＰＳは、それぞれ少なくとも１の拡散シートＳＣ又はプリズムシートＰＲＳの積層体で構成されるため、拡散板ＳＣＴとは密着している。さらに、この光学シートＰＯＳを拡散板に対して、その周囲４辺を両面粘着テープで、あるいは粘着剤で粘着して貼り付け、若しくは全面を粘着剤で粘着して貼り付けてもよい。この光学シートＯＰＳと拡散板ＳＣＴの貼り付けは、後述の各実施例でも同様である。
【００５１】
したがって、本実施例によれば、拡散板の光学シート側と透明シート側における乾燥条件が略同じになり、当該拡散板のそりが防止されて液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００５２】
本発明による液晶表示装置の第２実施例は、第１実施例における両面粘着テープＢＡの代わりに粘着剤を拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの４辺全部の間の全周に印刷またはディスペンサにより塗布して、両者を粘着して貼り合わせる。
【００５３】
本実施例によっても、拡散板の光学シート側と透明シート側における乾燥条件が略同じになり、当該拡散板のそりが防止されて液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００５４】
本発明による液晶表示装置の第３実施例は、粘着剤を拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの対向する全面に上記と同様の手段で塗布し、両者を粘着して貼り合わせたものである。
【００５５】
本実施例によっても、拡散板の光学シート側と透明シート側における乾燥条件が略同じになり、当該拡散板のそりが防止されて液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００５６】
本発明による液晶表示装置の第４実施例では、拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの４辺全部の間の全周を両面粘着テープＢＡで貼り合わせると共に、粘着剤を拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの対向する全面に上記と同様の手段で塗布して両者を粘着して貼り合わせた。
【００５７】
本実施例によっても、拡散板の光学シート側と透明シート側における乾燥条件が略同じになり、当該拡散板のそりが防止されて液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００５８】
本発明による液晶表示装置の第５実施例として、上記拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの４辺の対向する間に設ける両面粘着テープまたは粘着剤を、当該４辺のそれぞれの一部で不連続となるように介挿し、貼り合わせた内部を外気に対して僅かに連通させる。すなわち、４辺のそれぞれの少なくとも一部を貼り付けている。この不連続部分の大きさは、拡散板ＳＣＴあるいは透明シートの材料、使用環境を考慮したそりの程度に応じて設計する。ここではなるべく不連続部分を小さくするように４辺のそれぞれの大部分を貼り付けている。
【００５９】
なお、通常、上記４辺のそれぞれに切断した両面粘着テープを貼付した場合、あるいは粘着剤を４辺の各辺ごとに塗布した場合は、隣接する辺の両面粘着テープあるいは粘着剤の間に多少の隙間ができる場合がある。第５実施例では、この隙間を利用して拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの間の内部を外気に対して一部連通させた状態（不完全密閉状態）とし、当該内部の乾燥条件を任意に調整することができる。
【００６０】
図４は本発明による液晶表示装置の第６実施例を模式的に説明する直下型バックライトを構成する拡散板と透明シートの貼り付け状態を模式的に説明する平面図、図５は図４の矢印Ｂ方向からみた模式的な側面図である。
【００６１】
本実施例は、拡散板ＳＣＴおよび透明シートＴＰＳの外周の一部に、下フレームＦＬＭ−Ｄに対して位置決めするための切り欠きＡＬを形成したものである。本実施例では、拡散板ＳＣＴおよび透明シートＴＰＳの短辺に各１つの切り欠きＡＬを形成してある。
【００６２】
拡散板ＳＣＴの４つの各辺には、各辺ごとに個別の両面粘着テープＢＡが取付けられている。なお、短辺では切り欠きＡＬの形成部分を避けて両面粘着テープＢＡが取付けられている。したがって、この切り欠きＡＬの形成部分、および図４、図５に矢印Ｃで示した隙間が形成される。
【００６３】
本実施例では、拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの内部は外気に対して不完全密閉状態となり、外気との間を連通する僅かな隙間を有している。前記第５実施例で説明したものと同様にこの間隙の大きさで拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの内部の乾燥条件を調整することができる。
【００６４】
本実施例により、拡散板の光学シート側と透明シート側における乾燥条件を略同じにすることができ、拡散板のそりが防止されて液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００６５】
なお、本実施例における両面粘着テープＢＡに代えて粘着剤の塗布を用いることもできる。これによる効果は前記実施例と同様であるので繰り返しの説明は省略する。
【００６６】
図６は本発明による液晶表示装置の第７実施例を模式的に説明する直下型バックライトの断面図、図７は図６のバックライトを矢印Ｄ方向からみた平面図、図８は要部斜視図である。なお、図７は図６における光学シートＯＰＳを取り去った状態でみた平面を示す。下フレームＦＬＭ−Ｄの内面に設置した反射板ＲＥＦの反射面は並行する複数の山形をなし、その谷部に沿って冷陰極蛍光ランプＣＦＬが配置されている。
【００６７】
本実施例は、透明シートＴＰＳを両面粘着テープまたは粘着材を用いて拡散板ＳＣＴに貼り付けて、その内部を外気に対して隔離し、拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳとの上下両面の乾燥条件を同一とする構成は前記各実施例と同様である。
【００６８】
そして、拡散ＳＣＴ板が経時的にその自重により光源（冷陰極蛍光ランプ）側に凸となって当該拡散板ＳＣＴと光源との距離を規定値に抑制するために、当該光源と拡散板ＳＣＴの間にスペーサＨＬＤを設けた。また、貼り付けの度合いすなわち密閉状態の度合いを調整して、そりが発生してもその方向が光源側に凸となるように意図的に設計しておき、そのそりをスペーサＨＬＤで規制してそりの発生を抑えることもできる。
【００６９】
図８に示したように、本実施例では、スペーサＨＬＤは硬質樹脂を好適とする柱状であり、ここでは円錐形状としている。しかし、三角錐、四角錐、その他の多角錐、あるいは円柱、角柱などでも同様の効果を得ることができる。円錐とすることで冷陰極蛍光ランプの発光光を特定方向に反射させて輝度分布を乱すことを低減できる。
【００７０】
このスペーサＨＬＤは、バックライトの平面中央に１個設けられ、その基底部を下フレームＦＬＭ−Ｄに接着剤で固定して植立し、先端が反射板ＲＥＦの山形の頂上部を突き抜けて拡散板ＳＣＴに当接して拡散板の垂下（光源側に凸となるそり）を支えるように配置される。
【００７１】
なお、スペーサＨＬＤは図８に示したように、バックライトの平面中央に１個設けるものに限らない。特に画面サイズが大きいものでは、その拡散板の重量も大となる。その場合は、その拡散板を支えるスペーサＨＬＤもバックライトの平面に複数個均等に配置することで拡散板ＳＣＴと光源との距離を規定値に抑制する。
【００７２】
本実施例により、拡散板の変形を防止して液晶表示素子への照明光の輝度分布を均一に保つことができる。
【００７３】
次に、本発明による液晶表示装置のバックライトにおける拡散板のそりの抑制効果を検証した結果を説明する。ここでは、本発明による前記実施例（拡散板と透明シートを図４のように一部に隙間をあけて４辺で貼り合わせたもの）の構成（以下、透明シート貼付拡散板構造体）と比較例の透明シートはあるが単に重ねただけで貼り付けていないもの（以下、透明シート貼付なし拡散板構造体）のそりの測定結果を比較して示す。なお、いずれの拡散板構造体も上面即ち液晶表示素子と対向する面に光学シートを積層して密着させてある。
【００７４】
図９は拡散板構造のそりの測定装置を模式的に説明する断面図である。図示した測定装置は、下フレームＦＬＭ−Ｄに拡散板構造体ＳＣＴＳを取付け、その上に間隔子ＳＰＣを介して平面板ＰＬＲ（定規）を載置して、拡散板構造体の上面と平面板ＰＬＲの下面との間の間隔変化をそりＷとして測定した。なお、この測定装置では、スペーサＨＬＤも設けて拡散板構造体ＳＣＴＳが平面板ＰＬＲと反対側に凸となった場合のそり量を制限した。
【００７５】
図１０は図９で説明した測定装置を用いて透明シート貼付拡散板構造体と透明シート貼付なし拡散板構造体のそりを測定した結果の説明図である。横軸に時間（ｈ）を、縦軸にそり量（ｍｍ）をとってある。基準レベル「０」は平面板ＰＬＲの下面とし、この基準レベル「０」に対する相対的な上方への凸状そりを「＋」、下方への相対的な凸状そりを「−」として示す。
【００７６】
図１０中、「○」でプロットしたグラフが本発明による拡散板構造体のそり量の変化（４辺貼）、「×」でプロットしたグラフが比較例の拡散板構造体のそり量の変化（貼無）である。
【００７７】
上記の測定装置に拡散板構造体を設置し、最大で２５０時間放置したところ、本発明による拡散板構造体のそり量は殆ど変化しないのに対し、従来の拡散板構造体のそりは上方に凸となる大きな変化を示した。なお、２２０時間あたりで見られるそりは測定誤差と考えられる。
【００７８】
この検証結果から明らかなように、本発明による透明シート貼付拡散板構造体は長時間にわたる使用に対してそりの発生がないことが分かる。したがって、液晶表示素子への照明光の輝度分布が均一に保たれる。
【００７９】
次に、前記した本発明の実施例で説明した拡散板構造体を組み込んだバックライトの具体例を説明する。
【００８０】
図１１は本発明によるバックライト構成を説明する展開斜視図である。一般に金属材からなる下フレームＦＬＭ−Ｄの上面に複数の冷陰極蛍光ランプＣＦＬを、その長手方向が平行になるように配列し、この上に上フレームＦＬＭ−Ｕを被せて両者を爪ＮＬで合体し、両側（左右）に樹脂材のモールドＭＬＤ−Ｌ（左モールド）、ＭＬＤ−Ｒ（右モールド）で上フレームＦＬＭ−Ｕと下フレームＦＬＭ−Ｄを挟持して一体化している。下フレームＦＬＭ−ＤのＣＦＬ側には反射板ＲＥＦを有している。
【００８１】
そして、上フレームＦＬＭ−Ｕの上には冷陰極蛍光ランプＣＦＬ側に透明シートＴＰＳを貼り合わせた拡散板ＳＣＴ、２枚の拡散シートＳＣ−ＤとＳＣ−Ｕの間にプリズムシートＰＲＳを積層した光学シートＯＰＳが設置されている。拡散板ＳＣＴと透明シートＴＰＳの貼り合わせ構造、および拡散板ＳＣＴと光学シートＯＰＳの貼り合わせ構造は前記した実施例の何れかである。
【００８２】
このバックライトの上方に液晶パネル（図示せず）が載置され、ＣＦＬを駆動する電源、その他の必要回路、構造部材が実装される。
【００８３】
図１２は図１１の線Ｅ−Ｅに沿った要部断面図である。下フレームＦＬＭ−Ｄの内面に山形の反射面を持つ反射板ＲＥＦと複数の線状光源ＣＦＬを固定した後、下フレームＦＬＭ−Ｄと上フレームＦＬＭ−Ｕを貼り合わせて図１１に示した爪ＮＬで両者を所定の位置に固定すると共に、左右のモールドＭＬＤ−Ｌ，ＭＬＤ−Ｒとで一体化固定してある。
【００８４】
そして、上フレームＦＬＭ−Ｕの上面に下面に透明シートＴＰＳを貼り合わせた拡散板ＳＣＴと拡散シートとプリズムシートを積層した光学シートＯＰＳを位置合わせし、左右のモールドＭＬＤ−Ｌ，ＭＬＤ−ＲにネジＢＴで固定して構成される。
【００８５】
図１３は本発明によるバックライトを備えた液晶表示装置を実装したディスプレイモニターの一例を示す外観図である。このモニターの画面すなわち表示部に実装する液晶表示装置を構成するバックライトは前記した本発明の実施例の構成を有しており、冷陰極蛍光ランプの点灯による拡散板の表裏の乾燥条件が略同一であることで当該拡散板のそりが抑制され、また長時間にわたる使用でも液晶表示素子の照明光の輝度分布を均一に保持して高画質の表示を実現することができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直下型の光源（バックライト）と液晶表示素子の間に設置する拡散板のそりや垂下を抑制して液晶表示素子に対して均一な輝度分布の照明光を長期間にわたって照射可能とした液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例を模式的に説明する直下型バックライトの断面図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の第１実施例の拡散板と透明シートの貼り付け状態を模式的に説明する平面図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の第１実施例を模式的に説明する図２のＡ−Ａ’線に沿った部分断面図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の第６実施例を模式的に説明する直下型バックライトを構成する拡散板と透明シートの貼り付け状態を模式的に説明する平面図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の第６実施例を模式的に説明する図４の矢印Ｂ方向からみた側面図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の第７実施例を模式的に説明する直下型バックライトの断面図である。
【図７】本発明による液晶表示装置の第７実施例を模式的に説明する図６のバックライトを矢印Ｄ方向からみた平面図である。
【図８】本発明による液晶表示装置の第７実施例を模式的に説明する要部斜視図である。
【図９】拡散板構造のそりの測定装置を模式的に説明する断面図である。
【図１０】本発明の実施例による透明シート貼付拡散板構造体と比較例の透明シート貼付なし拡散板構造体のそりを測定した結果の説明図である。
【図１１】本発明によるバックライト構成を説明する展開斜視図である。
【図１２】本発明によるバックライト構成を説明する図１１の線Ｅ−Ｅに沿った要部断面図である。
【図１３】本発明によるバックライトを備えた液晶表示装置を実装したディスプレイモニターの一例を示す外観図である。
【図１４】直下型のバックライトを備えた液晶表示装置の構成例を模式図的に説明する断面図である。
【図１５】図１４におけるバックライトの具体例を模式的に説明する断面図である。
【符号の説明】
ＳＣＴ拡散板
ＣＦＬ冷陰極蛍光ランプ（光源）
ＦＬＭ−Ｄ下フレーム
ＲＥＦ反射板
ＳＣ拡散シート
ＰＲＳプリズムシート
ＯＰＳ光学シート
ＦＬＭ−Ｕ上フレーム
ＴＰＳ透明シート
ＢＡ両面粘着テープ。

Claims

液晶表示素子と、光源と、前記液晶表示素子と前記光源との間に配置された略矩形の拡散板と、前記拡散板と前記液晶表示素子との間に配置された少なくとも１の光学シートとを具備する液晶表示装置であって、
前記拡散板と前記光源との間に配置された略矩形の透明シートと、前記光源方向への前記拡散板のそりの量を規制するスペーサとを具備し、前記少なくとも１枚の光学シートは前記拡散板よりも薄くかつ前記拡散板と接していると共に、前記透明シートはその４辺に沿ってそれぞれの少なくとも一部が前記拡散板に貼り付けたことを特徴とする液晶表示装置。
前記透明シートはその４辺の全周に沿って前記拡散板に貼り付けたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
前記透明シートは両面粘着テープまたは粘着材を用いて前記拡散板に貼り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
前記少なくとも１枚の光学シートが前記拡散板に貼り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液晶表示装置。
前記光源方向への前記拡散板のそりの量を規制するスペーサを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の液晶表示装置。
前記少なくとも１枚の光学シートが前記拡散板に貼り付けられていることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
前記透明シートはその４辺に沿って不連続に前記拡散板に貼り付けたことを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
液晶表示素子と、光源と、前記液晶表示素子と前記光源との間に配置された略矩形の拡散板と、前記拡散板と前記液晶表示素子との間に配置された少なくとも１枚の光学シートとを具備する液晶表示装置であって、
前記拡散板と前記光源との間に配置された前記拡散板と略同形の外形を有する透明シートと、
前記光源方向への前記拡散板のそりの量を規制するスペーサとを具備し、
前記少なくとも１枚の光学シートは前記拡散板と接していると共に、前記透明シートの全面が前記拡散板に貼り付けられていることを特徴とする液晶表示装置。