JPH10240146A - ディスプレイパネル装置 - Google Patents
ディスプレイパネル装置Info
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- JPH10240146A JPH10240146A JP9045679A JP4567997A JPH10240146A JP H10240146 A JPH10240146 A JP H10240146A JP 9045679 A JP9045679 A JP 9045679A JP 4567997 A JP4567997 A JP 4567997A JP H10240146 A JPH10240146 A JP H10240146A
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Abstract
ルにおいて、薄型化に伴うバックライト用ランプとパネ
ル筐体間のリーク電流の増加を抑制してランプの発光の
均一性を改善し、高周波電源の負荷を軽減する。また、
良好な電磁遮蔽を行う。 【解決手段】 パネル筐体を薄型で強度の大きい金属薄
板で構成し、筐体各部を共通電位に接続するとともにラ
ンプ近傍の筐体部分にランプから遠ざかる形状の膨らみ
部またはスリットを設けた。
Description
イ等に使用される液晶ディスプレイパネルに関し、特に
薄型化したディスプレイパネルに関する。
ワールド増刊号「’95最新液晶プロセス技術,P33
7」に記載された従来例のバックライト方式の液晶パネ
ルユニットの基本構成図である。図において、1は偏光
板、2は液晶パネルであり、カラーフィルター3とアレ
イ基板4から構成されている。5はアレイ基板4に接続
された画像表示用の駆動回路である。バックライトは光
を散乱し均一化する拡散シート6、導光板7、この導光
板7の裏側に配置された反射シート8、冷陰極管(ラン
プ)9、反射板10から構成されている。11はランプ
9に高圧の交流電力を供給するインバーターである。
給される5〜12V程度の電圧の直流電力はインバータ
11により周波数40K〜200KHz、実効電圧50
0〜1500V程度の交流電力に変換されて、ランプ9
の高電圧端子に印加され、他端はアースに接続され、図
5に示す電位分布でランプ9が発光する。ランプ9から
発した光は、導光板7に入り、反射シートで8で反射さ
れながら導光板7の全面に広がる。この時より多くの光
が無駄なく導光板7に入るように、ランプ9の周囲は反
射板10で取り囲まれている。反射板10は反射率を高
めるために銀をスパッタしたシートが用いられている。
このため、ランプ9と銀反射板10、さらにこれと近接
した筺体金属部の間に容量結合回路が形成され、冷陰極
管に印加された高周波数電力のリークパスが形成され
る。導光板7の裏面には、散乱ドットが形成され、ここ
で散乱されて導光板7の前面からでた光は拡散シート6
で散乱され均一化されて、さらに、プリズムシートで方
向をパネル面に垂直方向に絞られた後に液晶パネルに入
る。液晶パネルでは、まず偏光板1で入射光を偏光した
後、駆動回路5で電圧を印加された液晶パネル2で画像
信号に応じて各ドット毎に光の偏光方向が回転シフトさ
れ、カラーフィルターを通過して最後に検光子である第
2の偏光板1で偏光方向の90度回転した光のみを透過
させる。
晶ディスプレイにおいて、外装パネルを含めて薄型液晶
ディスプレイパネルを形成するには、薄型と同時に以下
の課題がある。 (1)電磁気傷害(EMI)対策 (2)消費電力の低減(2W以内) (3)対衝撃性(200Gの衝撃で破壊しない)
めになされたもので、安定したグラウンドとなり、電磁
遮蔽機能も有し、しかも衝撃に強い金属筺体を用いたパ
ネルモジュールにおいて、薄型化に伴うバックライト用
ランプとパネル筺体間のリーク電流の増加を抑制してラ
ンプの発光の均一性を改善し、高周波電源回路の負荷を
軽減することを目的とする。
るディスプレイパネル装置においては、透過型液晶パネ
ルと、該液晶パネルに照明光を導光する導光板の少なく
とも1辺に近接して設けられたランプと、該ランプに点
灯電力を供給する高周波電源と、上記ランプを取り囲ん
で設けられ、該ランプの発生する照明光を上記導光板に
導入する反射板と、上記各要素を一括して収納する金属
薄板からなる筐体を備えたディスプレイパネル装置にお
いて、上記筐体の各部分を共通の電位に接続し、上記筐
体の上記ランプに近接する部分にランプから遠ざかる形
状の膨らみ部またはスリットを形成したものである。
ネル装置においては、上記筐体を金属網を組込んだ絶縁
体薄板で形成し、該筐体の各部分を共通の電位に接続し
たものである。
ネル装置においては、上記反射板を絶縁性反射材を塗布
した絶縁体で構成したものである。
ネル装置においては、上記高周波電源と上記ランプとの
間にコモンモードチョークを挿入したものである。
ネル装置においては、上記高周波電源を、ランプの両端
に逆位相の正負の電圧を交互に印加する形式の電源とし
たものである。
ネル装置においては、上記筐体の膨らみ部を、上記ラン
プの両端部分に対向する位置のみに設けたものである。
ンプ回りの構造を示す断面図である。図2は筐体側から
見た平面図である。図において、1は偏光板、2は薄膜
トランジスタ(TFT)あるいは単純マトリクス方式の
液晶ディスプレイ(LCD)パネル、6は拡散シート、
7はアクリルなどの透明材料で出来た導光板、8は反射
シート、10はランプ9を取り囲み上方端を拡散シート
6と導光板7の間に、下方端を導光板7と反射シート8
の間にそれぞれ挟み込まれた銀コーティングされた反射
板、11は絶縁シート、12は反射板10との近接部分
を絞り加工で膨らませ空気隙間層の入る膨らみ部18を
設けた金属筐体の背面側金属筐体板金、13金属筺体フ
レーム、14は表面側金属筺体板金、15は化粧板、1
6はプリズムシート、17は接着材である。金属筺体1
2、13、14は総て電源と共通のアースが取られてい
る。
明の実施の形態1における電源等価回路を示す図、図4
は本発明の実施の形態1におけるランプ印加電圧のタイ
ミング図、図5は本発明の実施の形態1におけるランプ
軸方向電圧分布を示す図である。電池から供給される5
〜12V程度の電圧の直流電力はインバータ(図示せ
ず)により周波数40K〜200KHz、実効電圧50
0〜1500V程度の交流電力に変換されて、ランプ9
の高電圧端子(A端)に印加される。ランプ9の他端
(B端)は、共通電位(アース)に接続されている。ラ
ンプ9はこの高圧高周波電力により発光する。ランプか
ら発した光は、導光板7に入り、反射シート8で反射さ
れながら導光板7の全面に広がる。この時より多くの光
が無駄なく導光板7に入るように、ランプ9の周囲は反
射板10で取り囲まれている。また、ランプ9の中心
を、導光板7の中心に可能な限り近づけるために、ラン
プの後方に発せられ反射板10で反射された光が通過す
るために最小限必要な0.5mm程度の隙間を開けて、
ランプ9と導光板7が配置されている。導光板7の裏面
には拡散ドットがスクリーン印刷などで印刷されてお
り、散乱され光がパネル前面方向に放射される。導光板
7からでた光は拡散シート6で散乱され均一化されて、
さらに、プリズムシート16で方向をパネル面に垂直方
向に絞られた後に液晶パネルに入る。液晶パネルでは、
まず偏光板1で入射光を偏光した後、駆動回路5で電圧
を印加された液晶で画像信号に応じて各ドット毎に光の
偏光方向が回転シフトされ、カラーフィルターを通過し
て最後に偏光板1で偏光方向の90度回転した光のみを
透過させる。
はさまざまな周波数の電磁波が発せられ、これが、周辺
機器はもちろん、パソコン本体自身の回路、さらには使
用者の健康に悪影響を及ぼす可能性がある。しかし、本
発明のパネルでは、パネル表示画面以外の表面はすべて
電源と共通のアースが取られている金属筺体12、1
3、14で覆われているため、電磁波の遮蔽効果が高
く、パネルの外側に高周波の電磁波がもれることはな
い。また、通常用いられる樹脂系の材料に比べて、強度
と剛性(ヤング率)が大きいので、強度ならびに耐衝撃
性も高い。
に、PETシート片面の全体に銀薄膜をスパッタした膜
が用いられている。このため、反射板10は導電体とな
り、ランプ9と反射板10との間、ならびに反射板10
と金属筺体12、13、14との間には、図3に示すよ
うに容量結合による交流リーク回路が生じ、ランプ9に
印加された高周波電力の一部は分岐され、反射板10を
流れるリーク電流31が流れ易くなる。このため、管電
流32はランプ9の低圧側(B端)にいくにつれて減少
し、ランプ9の発光効率の低下とランプ9の軸方向の輝
度の不均一化を引き起こしてしまう。ランプ9の発光に
寄与しないリーク電流31も電源回路の負荷になり、発
熱の増大、さらには電力効率の低下を引き起こす。電源
回路の小型化には周波数の増加が効果的であるが、周波
数の増大は容量結合によるリーク電流31の増大につな
がってしまう。
12、13、14との間の容量は、最も距離の小さい導
光板7の下側の反射板10と金属筺体12の重ね合わせ
部分の容量で決まる。そこで、本発明では、図1に示す
ように上記重ね合わせ部分の金属筺体12にランプ9か
ら遠ざかる形状の膨らみ部18を形成し押さえ用の絶縁
シート11を残して空気層のギャップを設けることによ
り、反射板10と金属筺体12間の静電容量を小さくし
ている。
考えると、図4に示すように片側Bをアースにとり他端
Aに正負の電圧を印可するのが通常である。この場合、
図5に示すようにA端の近傍の電圧変化が大きく、ラン
プ9と反射板10との間のリーク電流パスとなる。ただ
し、反射板10と金属筺体12との容量は反射板10と
筺体12の重なり部分全面となるため、容量結合を小さ
くするためには、図2に示す様にランプ9の軸方向全長
にわたって膨らみ部18を設ける必要がある。
される空気層の厚さdtとリーク電流の大きさの関係で
ある。電源周波数が70kHzの場合も100kHzの
場合も、dtが大きくなるにつれてリークは減少する
が、その程度は次第に緩やかになるため、dtとしては
0.5〜2mm程度が妥当である。
射板10と重なりあう部分の金属筺体12の重ね合わせ
部分にスリット開口を設けキャパシタ電極相当箇所の面
積を小さくすることにより、反射板10と金属筺体12
間の電気容量を小さくしても同様の効果が得られる。
縁体膜にTiO2 等の反射材粉末を塗布して作製した絶
縁性の反射シートとすると、反射板10とランプ9との
間の静電容量はなくなりリーク電流に関係する静電容量
はランプ9と金属筺体12、13、14との間で形成さ
れる容量となるので容量値が小さくなり、リーク電流が
さらに減少する。表1と図8に、本発明の効果を表わす
実測値を示す。それぞれ、反射板材質と筺体構造の組み
合わせによる金属筺体へのリーク電流値とランプ輝度の
冷陰極管の長さ方向の分布の違いである。
属筐体12にスリットも膨らみも無い場合、表1と図8
の条件aに示すようにリーク電流が最も多く、ランプの
高圧側から低圧側へ輝度が大幅に低下する。これに対
し、同じく銀反射板を用いても図7に示す金属筐体にス
リットがある場合の条件b、ならびに、図1に示す膨ら
みがある場合の条件cの場合には、リークは減少し、分
布は大幅に均一化される。さらに、反射板10を絶縁材
料(PETフィルム)にした場合にも、金属筐体にスリ
ットがある場合の条件e、ならびに、膨らみがある条件
fの場合は、スリットも膨らみも無い平坦な金属板の場
合の条件dに比べリークは減少し、輝度の分布はさらに
均一化されている。
2における高周波電源とランプの接続を示す図である。
本実施の形態においては、高周波電源であるインバータ
11とランプ9の間にコモンモードチョーク20を挿入
した。また、金属筐体へのリーク電流31がコモンモー
ドチョーク20を通過しないようにコモンモードチョー
ク20の入出力配線を配線している。
タから蛍光ランプにかけての高周波電源回路とランプ低
圧側からインバータへ戻る回路を通すコモンモードチョ
ーク20は、ランプに入る電流33と出てくる管電流3
2が等しくなり、ランプに流れる電流がループを形成す
るように動作するため、ランプ高圧側から入り反射板か
ら金属筐体を通過してアースに逃げるリーク電流31を
減少させることができる(図9の点線)。コモンモード
チョークを用いた場合、電源端子Aに±1kVの高周波
電圧を加えてもランプの両端に現れる電圧は±約0.5
kVの逆位相電圧となり、リーク電流が大巾に減少す
る。特に、周波数が200kHZ より高いときには1c
c程度の体積のコモンモードチョーク20で有効にリー
ク電流31を抑制できるため効果的である。
態3のランプ9への電圧の印加のタイミング図、図11
は金属筺体の平面図である。冷陰極管ランプ9への交流
電圧印加に際して、ランプ両端電極にそれぞれ絶対値の
等しい逆位相の正と負の電圧を交互に印加することを繰
り返すモードの電圧の印加方式としている。これによ
り、ランプ9に供給する電圧の絶対値を1/2に減らす
ことができ、リーク電流を小さくできる。このとき、ラ
ンプ9を取り囲む反射板10を絶縁体反射板とし、同時
に、図12に示す様に金属筺体のランプ両端の両電極部
のみに絞り加工による膨らみ部18を設け、ランプ9の
電極部近傍と金属筺体12との静電容量を小さくしてい
る。
示すのは、本発明の実施の形態3のランプ9への電圧の
印加を行った際のランプ9の長さ方向の電圧分布であ
る。図11に示すように、ランプの両電極近傍の電圧変
動幅は大きいが、両電極近傍の筺体金属には絞り加工に
よる膨らみ部18が設けられ、ランプ9の電極部近傍で
の金属筺体12との静電容量が小さい。また、ランプ中
央部においては、ランプ9と金属筺体12との静電容量
は大きいが、電圧振幅が小さい。したがって、それぞ
れ、リーク電流は抑制されている。この時、膨らみ部1
8の代わりに、ランプ9の電極部の近傍のみにスリット
開口を設け、ランプ9の電極部と金属筺体12との間の
電気容量を小さくしても同様の効果が得られる。
に示すように絶縁体反射板に銀等の金属反射膜を複数の
お互いに絶縁された複数の領域に分けて形成した反射板
10’とすると、ランプ9の電極近傍部と反射板10’
のA、B領域で形成される容量と、ランプ9の中央部の
反射板10’C領域と金属筺体12で形成される容量
が、反射板10’の絶縁部により直列に結合されること
が防がれるため、反射板10に絶縁体を用いた場合と同
様の効果が得られる。この場合、銀の高い反射率が利用
できるため反射板10’の反射率は高く、パネル輝度が
増大する。
は、筺体に金属薄板を用いていたが、絶縁性の樹脂板に
線径0.1〜1mm程度の金属線で形成された1mm〜
5mm程度の網目の金属編みを埋め込んだ複合材料を用
いると、金属板と同様の電磁波の遮蔽機構を有し、しか
もランプとの結合容量の低下によるリーク電流の抑制が
実現出来る。
パネル装置によれば、筺体のランプに近接した部分に膨
らみ部またはスリットを設けたので、反射板と筺体間の
静電容量を小さくすることができて容量結合によるリー
ク電流を減少させることができ、ランプの発光の均一性
が改善され、高周波電源の負荷を軽減することができ
る。
ネル装置によれば、筺体を金属網を組込んだ絶縁体薄板
で形成したので、上記の静電容量を更に減少させること
ができ、電磁遮蔽機能も備えることができる。
ネル装置によれば、ランプを取り囲む反射板を絶縁体と
したので、ランプと筺体間の静電容量を更に減少させる
ことができる。
ネル装置によれば、高周波電源とランプの間にコモンモ
ードチョークを挿入したので、ランプから筺体へのリー
ク電流がコモンモードチョークに阻止されて減少する。
ネル装置によれば、ランプ両端へ逆位相の正負の電圧を
交互に印加するようにしたので、共通電位に対する印加
電圧の絶対値を1/2に減少させることができる。
ネル装置によれば、ランプ中央部の電位変動の小さい構
成において、電位変動の大きいランプ両端部に対向する
筺体部分のみに膨らみ部やスリットを設けたので筺体サ
イズの増加を抑えながらリーク電流を減少させることが
できる。
構造を示す断面図である。
る。
を示す図である。
圧のタイミング図である。
電圧分布を示す図である。
リーク電流の関係を示す図である。
のランプ回りの構造を示す断面図である。
ンプの軸方向の輝度分布の測定値を示す図である。
ランプの接続を示す図である。
電圧のタイミング図である。
る。
向電圧分布を示す図である。
銀薄膜のパターンを示す図である。
ある。
わりの構造を示す断面図である。
4 アレイ基板、5画像表示用の駆動回路、6 拡散シ
ート、7 導光板、8 反射シート、9 冷陰極管(ラ
ンプ)、10 反射板、11 絶縁シート、12 金属
筺体(背面側)13 金属フレーム(側面)、14 金
属筺体(表面側)、15 化粧板、16 プリズムシー
ト、17 接着材、18 膨らみ部、19 絶縁材料シ
ール、20 コモンモードチョークコイル、31 リー
ク電流、32 管電流、33ランプへの流入電流。
Claims (6)
- 【請求項1】 透過型液晶パネルと、該液晶パネルに照
明光を導光する導光板の少なくとも1辺に近接して設け
られたランプと、該ランプに点灯電力を供給する高周波
電源と、上記ランプを取り囲んで設けられ、該ランプの
発生する照明光を上記導光板に導入する反射板と、上記
各要素を一括して収納する金属薄板からなる筐体を備え
たディスプレイパネル装置において、上記筐体の各部分
を共通の電位に接続し、上記筐体の上記ランプに近接す
る部分にランプから遠ざかる形状の膨らみ部またはスリ
ットを形成したディスプレイパネル装置。 - 【請求項2】 上記筐体を金属網を組込んだ絶縁体薄板
で形成し、該筐体の各部分を共通の電位に接続した請求
項1記載のディスプレイパネル装置。 - 【請求項3】 上記反射板を絶縁性反射材を塗布した絶
縁体で構成した請求項1記載のディスプレイパネル装
置。 - 【請求項4】 上記高周波電源と上記ランプとの間にコ
モンモードチョークを挿入した請求項1記載のディスプ
レイパネル装置。 - 【請求項5】 上記高周波電源を、ランプの両端に逆位
相の正負の電圧を交互に印加する形式の電源とした請求
項1記載のディスプレイパネル装置。 - 【請求項6】 上記筐体の膨らみ部を、上記ランプの両
端部分に対向する位置のみに設けた請求項4または5記
載のディスプレイパネル装置。
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JPH10240146A true JPH10240146A (ja) | 1998-09-11 |
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ID=12726087
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