JPH11295734A - 液晶表示装置用面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶パネル１０内の液晶にリフレクタ４０の
上端部４０ａからの熱エネルギーを伝わり難くした構造
の面光源装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 導光板１０の入射端面２０ａ及び表面２
１の隅角部を液晶パネル１０の裏面１１の端部から離れ
るように分離面２２を形成してこの分離面２２と液晶パ
ネル１０の裏面１１の端部との間に空所Ｇを設けてい
る。このため、リフレクタ４０の上側端部４０ａからの
熱エネルギーが液晶パネル１０の裏面１１の端部に伝わ
り難い。従って、液晶パネル１０の端部の温度上昇は抑
えられるので、液晶パネル１０の温度むらは低減され
る。その結果、液晶パネル１０の表示むらも低減される
ことになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スメクチック液晶
等の熱の影響を受け易い液晶を用いる液晶パネルに採用
するに適した面光源装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の面光源装置において、図
１０に示す如く、液晶パネル１の裏面に沿い導光板２を
配置し、この導光板２の入射端面２ａに沿い冷陰極放電
管３を配置し、冷陰極放電管３を覆うように湾曲状のリ
フレクタ４を配置したものがある。

【０００３】上記面光源装置では、冷陰極放電管３は導
光板２内にその入射端面２ａから光を入射し、リフレク
タ４は、冷陰極放電管３の光を反射して導光板２内にそ
の入射端面２ａから入射させる。そして、導光板２内に
入射した光は、導光板２の表面２ｂから面状光として、
液晶パネル１に出射される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、導光板２の
面状光による輝度分布は、液晶パネル１の裏面全体に亘
り均一にし得るものの、冷陰極放電管３は、その発光時
に熱エネルギーを発生し、この熱エネルギーは冷陰極放
電管３の周囲を介して液晶パネル１に伝わる。このた
め、冷陰極放電管３の熱エネルギーは、液晶パネル１の
液晶に悪影響を及ぼすことになる。

【０００５】これに対しては、特開昭５９−１７６７６
８号公報にて示す如く、放熱部材のうち導光板の入射端
面に対向する対向面に凹部を形成してこの凹部に光源を
収容し、この光源からの熱エネルギーを上記放熱部材に
よりその外部に放出して管光源から液晶パネルへの熱の
影響を抑えるようにしたものがある。しかし、このよう
にしても、液晶パネルの液晶として反強誘電性液晶を採
用している場合には、この反強誘電性液晶が特に熱に敏
感であるため、液晶パネルは熱エネルギーを受けてその
特性に大きく変動を招く。従って、液晶パネルの表示面
に表示むらが生じるという不具合がある。

【０００６】この点につき、液晶パネルの両電極基板の
間隔（セルギャップ）を１．２μｍとし、かつ両電極基
板の間に反強誘電性液晶を封入した液晶パネルについて
実験により調べたところ、図１１にて示すグラフが得ら
れた。このグラフは、液晶パネルの温度をパラメータと
して、液晶パネルの表示面の輝度と両電極基板への印加
電圧（信号電圧）との関係を示す。ここで、符号Ａは、
液晶パネルの温度を４５℃とした場合のグラフであり、
符号Ｂは、液晶パネルの温度を５０℃とした場合のグラ
フである。

【０００７】これらによれば、輝度が５０％（輝度２５
０ｃｄ／ｍ² を１００％とする）となる印加電圧１．４
Ｖで両グラフを比較した場合、グラフＡの場合１２５ｃ
ｄ／ｍ² であり、一方、グラフＢの場合１６０ｃｄ／ｍ
² である。従って、輝度比（１６０／１２５）は約１．
３となり、液晶パネルの温度５０℃の場合の方が、液晶
パネルの温度４５℃の場合に比べ、輝度が約１．３倍と
なる。これは、人間の目にとって、十分に、明るさのむ
ら、つまり、表示むらとして見えてしまう根拠となる。
なお、色の差まで含めると、さらに厳しくなる。

【０００８】以上のようなことから、液晶パネルの温度
むらは、その全体において、±２．５℃以内にしなけれ
ば、表示むらをなくすることができないことが分かっ
た。また、液晶パネルの表示面の温度むらの原因を調査
した結果、冷陰極放電管３からの熱エネルギーがリフレ
クタ４を通して液晶パネルの端部に伝わり、液晶パネル
の端部の温度がその中央部の温度に比べて高くなること
が明確に分かった。

【０００９】具体的には、リフレクタ４の上下両端部４
ａ、４ｂは、図１０に示す如く、導光板２の入射端面２
ａの近傍部分を挟持しており、このリフレクタ４の上端
部４ａは、液晶パネル１の端部の裏面１ａの近傍に位置
している。このため、冷陰極放電管３の熱エネルギー
は、リフレクタ４の上端部４ａを通して液晶パネル１の
端部に伝わり易い。これが原因で液晶パネル１に温度む
らが生じるのである。

【００１０】従って、液晶パネルの液晶として反強誘電
性液晶を用いる場合には、リフレクタ４の上端部４ａか
らの熱エネルギーを、液晶パネル１の端部に伝わり難く
する必要がある。そこで、本発明は、以上のようなこと
に対処するため、液晶パネル内の液晶にリフレクタの上
端部からの熱エネルギーを伝わり難くした構造の面光源
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、液晶表示装置の
液晶パネル１０に沿いその裏面側にて配設された導光板
であってその入射光を前記液晶パネルにその裏面から入
射させる導光板（２０）と、この導光板の入射端部に沿
い配設されて導光板にその入射端部から光を入射する管
光源（３０）と、この管光源を介し前記導光板の入射端
部に対向するように配設されたリフレクタであってその
上下両端部（４０ａ、４０ｂ）にて導光板の入射端部を
挟持するリフレクタ（４０）とを備えており、このリフ
レクタは管光源からの光を反射して導光板内にその入射
端部から入射するようにした液晶表示装置用光源装置に
おいて、導光板の入射端部のうち液晶パネルの裏面に対
向する表面部は、空所（Ｇ）を介し当該液晶パネルの裏
面に対向するようにこの裏面から離れて位置する分離面
（２２）として形成されている。

【００１２】このため、リフレクタの上側端部からの熱
エネルギーが液晶パネルの裏面の入射端面側端部に伝わ
り難い。従って、液晶パネルの端部の温度上昇は抑えら
れるので、液晶パネルの温度むらは低減される。その結
果、液晶パネルの表示むらも低減されることになる。こ
こで、請求項２に記載の発明においては、リフレクタ
は、その内壁及び外壁にて、それぞれ、断面湾曲状及び
断面コ字状に形成されて肉厚部（４０ｃ）を備える。

【００１３】この場合、リフレクタの肉厚部にて熱エネ
ルギーを貯め易いため、リフレクタの上側端部からの熱
エネルギーが液晶パネルの裏面の入射端面側端部により
一層伝わり難い。従って、液晶パネルの端部の温度上昇
はより一層抑えられる。また、請求項３に記載の発明に
おいては、リフレクタは、その外壁にて、複数の放熱フ
ィン（４７、４８）を外方に向けて設けている。

【００１４】この場合、リフレクタの外壁面積が大きく
なるので、リフレクタの放熱性が向上する。このため、
リフレクタの上側端部から液晶パネルの裏面の入射端面
側端部に伝わり熱エネルギーは微小になる。その結果、
液晶パネルの端部の温度上昇は抑えられる。さらに、請
求項４に記載の発明においては、リフレクタの空所側部
分（４１）は、断熱性の高い材料から形成されている。
この場合、熱エネルギーは、リフレクタの空所側部分以
外の部分を通してその外部に放出される。このため、熱
エネルギーは、リフレクタの上側端部を通して液晶パネ
ルの裏面の入射端面側端部に伝わらなくなる。その結
果、液晶パネルの端部の温度上昇は一層抑えられる。な
お、上記断熱性の高い材料とは、後述する第１実施形態
の変形例（図３参照）にて述べるアルミ箔があげられ
る。

【００１５】また、請求項５に記載の発明においては、
リフレクタの空所側部分（４１）の内部は中空状であっ
て真空状態である。この場合も、リフレクタの空所側部
分の断熱性が高くなるので、上記請求項４に記載の発明
の場合と同様の作用効果が得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。 （第１実施形態）図１は本発明に係る面光源装置Ｓが適
用されてなる車両用液晶表示装置の部分断面を示してい
る。

【００１７】この液晶表示装置は液晶パネル１０を備え
ており、この液晶パネル１０は上下両電極基板と、これ
ら両電極基板間に封入した反強誘電性液晶とを備えてい
る。面光源装置Ｓは液晶パネル１０の裏面１１に沿い配
設されており、この面光源装置Ｓは導光板２０、冷陰極
放電管３０及びリフレクタ４０を備えている。導光板２
０は、その表面２１にて、液晶パネル１０の裏面１１に
沿い配設されている。導光板２０は、表面２１と入射端
面２０ａとの隅角部にて、分離面２２を備えており、こ
の分離面２２は、液晶パネル１０の裏面１１の端部との
間にて、図１に図示断面形状の空所Ｇを形成する。分離
面２２は入射端面２０ａに直交する直交面部２２ａと、
この直交面部２２ａの内端から表面２１に向けて傾斜状
に延びる傾斜面部２２ｂとを備える。

【００１８】また、導光板２０は、その入射端面２０ａ
から冷陰極放電管３０によって光を入射されると、この
光を表面２１から面状光として出射する。冷陰極放電管
３０は導光板２０の入射端面２０ａに沿い配設されてお
り、この冷陰極放電管３０は導光板２０の入射端面２０
ａに線状の光を入射する。リフレクタ４０は、冷陰極放
電管３０をその長手方向に亘り覆うように半円筒形状に
形成されている。リフレクタ４０の上側端部４０ａは、
導光板２０の直交面部２２ａに固定されており、下側端
部４０ｂは、導光板２０の裏面２３の入射端面２０ａの
近傍部分に固定されている。これにより、リフレクタ４
０がその上下両端部４０ａ、４０ｂにて導光板２０のう
ち入射端面２０ａの板厚方向両端近傍部分を挟持してい
る。なお、リフレクタ４０の内壁は反射面として機能す
る。

【００１９】上記のように構成した本第１実施形態にお
いて、冷陰極放電管３０は、その発光時にて、熱エネル
ギーを発生すると、この熱エネルギーはリフレクタ４０
に伝わる。ここで、上述の如く、導光板２０の分離面２
２と液晶パネル１０の裏面１１の端部との間に空所Ｇが
形成されている。このため、リフレクタ４０の上側端部
４０ａは、液晶パネル１０の裏面１１の端部から離れて
位置している。よって、リフレクタ４０の上側端部４０
ａからの熱エネルギーが液晶パネル１０の裏面１１の端
部に伝わり難い。

【００２０】なお、冷陰極放電管３０の熱エネルギー
は、導光板２０に入射端面２０ａから伝わるものの、導
光板２０の熱伝導性は、リフレクタ４０の熱伝導性に比
べて低い。このため、冷陰極放電管３０から導光板２０
を通して液晶パネル１０に伝わる熱エネルギーは微小で
ある。この結果、液晶パネル１０の端部の温度上昇は抑
えられる。従って、液晶パネル１０の温度むらは低減さ
れるので、液晶パネル１０の表示むらも低減されること
になる。

【００２１】次に、上記第１実施形態の変形例について
図２を参照して説明する。この変形例では、上記第１実
施形態にて述べたリフレクタ４０は、断面中空状円弧部
を備えており、この円弧部はリフレクタ４０の上側半分
４１に形成されている。本変形例においては、当該円弧
部の内部は真空状態にしてある。その他の構成は上記第
１実施形態の場合と同様である。

【００２２】このように構成した第１実施形態の変形例
では、上述の如く、上記円弧部の内部は真空状態にして
あるので、リフレクタ４０の上側半分４１の断熱性は、
リフレクタ４０の下側半分４２の断熱性に比べて高くな
る。このため、熱エネルギーは、リフレクタ４０の上側
半分４１を通して放出されることなく、下側半分４２を
通してその外部に放出される。従って、上記第１実施形
態の場合よりも、液晶パネル１０の端部の温度上昇は抑
えられる。その他の作用効果は上記第１実施形態の場合
と同様である。

【００２３】なお、上記変形例では、リフレクタ４０の
上記円弧部の内部を真空状態にした例について説明した
が、これに限らず、内部を真空状態にしてあるボールを
多数個上記円弧部の内部に挿入して上側半分４１の断熱
性を下側半分４２の断熱性に比べて高くしてもよい。ま
た、上記変形例では、リフレクタ４０の上記円弧部の内
部を真空状態にした例について説明したが、これに限ら
ず、上記円弧部の内部に液状の物質を封入して温度変化
による当該物質の相変化を利用して上側半分４１の断熱
性を下側半分４２の断熱性に比べて高くしてもよい。

【００２４】さらに、上記変形例では、リフレクタ４０
の上側半分４１に上記断面中空状円弧部を形成した例に
ついて説明したが、これに代わり、図３に示す如く、リ
フレクタ４０の上側半分４１にアルミ箔を多数枚重ね合
わせた多層構造の円弧部を形成してもよい。この場合
も、上記第１実施形態の変形例と同様に、上側半分４１
の断熱性は下側半分４２の断熱性に比べて高くし得る。

【００２５】（第２実施形態）以下に、本発明の第２実
施形態について図４を参照して説明する。この第２実施
形態おいては、上記第１実施形態にて述べたリフレクタ
４０の代わりに、リフレクタ４０Ａを備えている。この
リフレクタ４０Ａの内壁は断面半円形状に形成されてお
り、一方、外壁は断面コ字状に形成されている。その他
の構成は上記第１実施形態の場合と同様である。なお、
本第２実施形態では、リフレクタ４０Ａの内壁を断面半
円形状としたが、これに代わり、断面湾曲状にしてもよ
い。

【００２６】このように構成した本第２実施形態では、
上述の如く、リフレクタ４０Ａの内壁は断面半円形状に
形成されており、外壁は断面コ字状に形成されているた
め、このリフレクタ４０Ａの肉厚は、上下両隅角部分４
０ｃにて厚くなっている。このため、上記第１実施形態
の場合に比べて、本第２実施形態のリフレクタ４０は、
その内部に熱エネルギーを貯め易い。従って、リフレク
タ４０の上側端部４０ａからの熱エネルギーが空所Ｇを
通して液晶パネル１０の端部に一層伝わり難い。その結
果、上記第１実施形態の場合に比べて、液晶パネル１０
の端部の温度上昇は一層抑えられる。なお、その他の作
用効果は上記第１実施形態の場合と同様である。

【００２７】次に、上記第２実施形態の変形例について
図５を参照して説明する。この変形例では、上記第２実
施形態にて述べたリフレクタ４０Ａの上側半分４１は円
弧状に形成されている。その他の構成は上記第２実施形
態の場合と同様である。このように構成した本第２実施
形態の変形例においても、リフレクタ４０Ａの肉厚は、
下側隅角部分４０ｃにて厚くなっている。このため、上
記第２実施形態の場合と同様に、上記第１実施形態の場
合に比べてリフレクタ４０に熱エネルギーを貯め易い。
なお、その他の作用効果は上記第２実施形態の場合と同
様である。

【００２８】また、リフレクタ４０Ａは、図６に示す如
く、その下側端部４０ｂの縁部４３から導光板２０の裏
面２３に沿い延出する延出部４４を備えるようにしても
よい。この場合、リフレクタ４０Ａの熱エネルギーは、
その下側端部４０ｂを通して延出部４４に向かって伝わ
るので、熱エネルギーは、リフレクタ４０Ａの内部に貯
まることはない。

【００２９】（第３実施形態）以下、本発明の第３実施
形態について図７を参照して説明する。この第３実施形
態では、上記第２実施形態のリフレクタ４０Ａは、その
側壁部４５及び底壁部４６に外方に向けて突出する複数
の断面四角形状の放熱フィン４７を備えている。その他
の構成は上記第２実施形態のものと同様である。

【００３０】このように構成した本第３実施形態では、
上述した如く、リフレクタ４０Ａの側壁部４５及び底壁
部４６に複数の放熱フィン４７を外方に向けて備えてい
るため、リフレクタ４０Ａの外壁面積は、上記第２実施
形態の場合に比べて大きくなる。このため、本第３実施
形態のリフレクタ４０Ａの放熱性は高くなる。従って、
上記第２実施形態の場合と比べて、リフレクタ４０Ａの
上側端部４０ａを通して液晶パネル１０の端部に伝わる
熱エネルギーは少なくなる。その結果、液晶パネル１０
の端部の温度上昇は一層抑えられる。なお、その他の作
用効果は上記第２実施形態の場合と同様である。

【００３１】次に、上記第３実施形態の変形例について
図８を参照して説明する。この変形例では、上記第３実
施形態にて述べた如く、同じ幅の放熱フィン４７を備え
るのではなく、各放熱フィン４７の幅Ｗ１より大きい幅
Ｗ２の各放熱フィン４８をリフレクタ４０Ａの側壁部４
５の上側部分４５ａに備えている。その他の構成は上記
第３実施形態の場合と同様である。

【００３２】このように構成した第３実施形態の変形例
では、上述の如く、側壁部４５の上側部分４５ａに各放
熱フィン４７の幅Ｗ１より大きい幅Ｗ２の各放熱フィン
４８を備えている。このため、側壁部４５の下側部分４
５ｂの外壁面積は、その上側部分４５ａの外壁面積に比
べて大きくなるので、下側領域４５ｂの放熱性は、その
上側領域４５ａの放熱性に比べて高くなる。

【００３３】この場合、熱エネルギーは、側壁部４５の
上側領域４５ａからほとんど放出されることはなく、主
に、側壁部４５の下側領域４５ｂ及び底壁部４６から放
出される。その他の作用効果は上記第３実施形態の場合
と同様である。 （第４実施形態）以下、本発明の第４実施形態について
図９を参照して説明する。

【００３４】この第４実施形態にて、上記第１実施形態
にて述べたリフレクタ４０は、その外壁の上下両端部４
０ａ、４０ｂを除く領域にて、各放熱フィン４９を放射
状で外方に向けて設けている。その他の構成は上記第１
実施形態と同様である。このように構成した本第４実施
形態では、上述の如く、各放熱フィン４９をリフレクタ
４０の外壁に設けている。このため、上記第１実施形態
の場合と比べて、リフレクタ４０の外壁面積は大きくな
るため、リフレクタ４０の放熱性は高くなる。従って、
リフレクタ４０の上側端部４０ａを通して液晶パネル１
０に伝わる熱エネルギーは、上記第１実施形態の場合と
比べてさらに少なくなる。その結果、液晶パネル１０の
端部の温度上昇は一層抑えられる。なお、その他の作用
効果は上記第１実施形態と同様である。

【００３５】なお、上記各実施形態では、冷陰極放電管
３０を採用した例について説明したが、冷陰極放電管３
０の代わりに熱陰極放電管や蛍光管などの管光源を採用
してもよい。また、上記各実施形態では、液晶パネル１
０に用いる液晶は、反強誘電性液晶に限ることなく、強
誘電性液晶等のスメクチック液晶その他の熱の影響を受
け易い液晶を採用してもよい。

【００３６】さらに、本発明の実施にあたり、導光板２
０の分離面２２と液晶パネル１０の裏面１１の端部との
間の空所Ｇは、図１乃至図９に図示断面形状に形成する
場合に限らず、どのような形状にしてもよい。また、本
発明の実施にあたり、導光板２０の入射端面２０ａ及び
表面２１の隅角部を液晶パネル１０の裏面１１の端部か
ら離れるように分離面２２を形成してこの分離面２２と
液晶パネル１０の裏面１１の端部との間に空所Ｇを設け
た例について説明したが、これに限らず、導光板２０の
入射端面２０ａの横断面積を、導光板２０の入射端面２
０ａを除く領域の横断面積に比べて小さくして入射端面
２０ａ及び表面２１間を連結する連結面と液晶パネル１
０の裏面１１の端部との間に空所を設けてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す部分断面図であ
る。

【図２】上記第１実施形態の変形例を示す部分断面図で
ある。

【図３】上記第１実施形態の他の変形例を示す部分断面
図である。

【図４】本発明の第２実施形態を示す部分断面図であ
る。

【図５】上記第２実施形態の変形例を示す部分断面図で
ある。

【図６】上記第２実施形態の他の変形例を示す部分断面
図である。

【図７】本発明の第３実施形態を示す部分断面図であ
る。

【図８】上記第３実施形態の変形例を示す部分断面図で
ある。

【図９】本発明の第４実施形態を示す部分断面図であ
る。

【図１０】従来技術を示す断面図である。

【図１１】従来技術の液晶パネルの表示面の輝度と印加
電圧との関係を温度をパラメータとして示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１０…液晶パネル、２０…導光板、２１…表面、２０ａ
…入射端面、２２…分離面、３０…冷陰極放電管、４０
…リフレクタ、４０ａ…上側端部、４０ｂ…下側端部、
４７乃至４９…放熱フィン、Ｇ…空所。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示装置の液晶パネル（１０）に沿
   いその裏面側にて配設された導光板であってその入射光
   を前記液晶パネルにその裏面から入射させる導光板（２
   ０）と、 この導光板の入射端部に沿い配設されて前記導光板にそ
   の入射端部から光を入射する管光源（３０）と、 この管光源を介し前記導光板の入射端部に対向するよう
   に配設されたリフレクタであってその上下両端部（４０
   ａ、４０ｂ）にて前記導光板の入射端部を挟持するリフ
   レクタ（４０）とを備えており、 このリフレクタは前記管光源からの光を反射して前記導
   光板内にその入射端部から入射するようにした液晶表示
   装置用光源装置において、 前記導光板の入射端部のうち前記液晶パネルの裏面に対
   向する表面部は、空所（Ｇ）を介し当該液晶パネルの裏
   面に対向するようにこの裏面から離れて位置する分離面
   （２２）として形成されていることを特徴とする液晶表
   示装置用光源装置。
2. 【請求項２】 前記リフレクタは、その内壁及び外壁に
   て、それぞれ、断面湾曲状及び断面コ字状に形成されて
   肉厚部（４０ｃ）を備えることを特徴とする請求項１に
   記載の液晶表示装置用光源装置。
3. 【請求項３】 前記リフレクタは、その外壁にて、複数
   の放熱フィン（４９）を外方に向けて設けていることを
   特徴とする請求項１或いは２に記載の液晶表示装置用面
   光源装置。
4. 【請求項４】 前記リフレクタの前記空所側部分（４
   １）は断熱性の高い材料から形成されていることを特徴
   とする請求項１或いは２に記載の液晶表示装置用面光源
   装置。
5. 【請求項５】 前記リフレクタの前記空所側部分（４
   １）の内部は中空状であって真空状態であることを特徴
   とする請求項１或いは２に記載の液晶表示装置用面光源
   装置。