(57)【要約】【課題】液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる液晶パネルモジュールを提供する。【解決手段】液晶パネルモジュールの反射板の表面にサーモクロミック材料を塗布し、支持部材近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整し、ランプの支持部材近傍と支持部材近傍以外の部分の温度差による輝度差を小さくし、液晶パネルへ到達する光量を均一化させて、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプと、
前記ランプからの光を反射する反射板と、
前記ランプを前記反射板に支持する支持部材とを備え、
前記反射板は、反射率を温度に応じて調整することを特徴とする液晶パネルモジュール。
【請求項２】
前記反射板は、前記支持部材近傍を除く領域の反射率が、前記反射板の温度が所定の温度より大きいとき前記反射板の温度上昇と伴に上昇することを特徴とする請求項１記載の液晶パネルモジュール。
【請求項３】
前記反射板は、前記支持部材近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整する材料が前記ランプに対向する側の面に配置されていることを特徴とする請求項１記載の液晶パネルモジュール。
【請求項４】
前記材料は、前記支持部材近傍を除く領域の反射率を前記反射板の温度が所定の温度より大きいとき前記反射板の温度上昇と伴に上昇させることを特徴とする請求項３記載の液晶パネルモジュール。
【請求項５】
前記材料は、サーモクロミック材料であることを特徴とする請求項３記載の液晶パネルモジュール。
【請求項６】
前記材料は、第１の温度より低い温度では所定の透過率を維持し、第１の温度より高い温度になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第２の温度付近で透過率が略１００％になることを特徴とする請求項５記載の液晶パネルモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックライトユニットにランプを用いた液晶パネルモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネルを用いたテレビジョン等の表示装置の大型化に伴い、そのバックライトに使用する蛍光ランプは長管化している。また、蛍光ランプは管内径が小さい程発光効率が高い為、長管化にプラスして細管化が図られ、蛍光ランプ単体での機械的強度は非常に弱いものとなっている。そのため液晶パネルにおいて、蛍光ランプを支持することはたいへん重要である。
【０００３】
液晶パネルにおいては、蛍光ランプとして、例えば、冷陰極管が用いられているが、蛍光ランプの両端と蛍光ランプの中ほどの１箇所または複数個所で蛍光ランプを支持する支持部材が配置されている。支持部材は蛍光ランプと接触しているため、接触部分において、熱移動が発生し、接触部分近傍の蛍光ランプの温度上昇が接触部分から離れている部分と比較して遅れる。蛍光ランプの温度が低いと発光効率が低下するため、点灯開始後暫くの間蛍光ランプの接触部分近傍の輝度が低下する。表示パネルの輝度の不均一性は輝度ムラと呼ばれ、輝度ムラがあると画面の明るさのムラが目立ち、非常に見難い表示装置となってしまう。
【０００４】
蛍光ランプの支持部材との接触部分における温度低下を防止するために、熱移動の大きさを小さくすることが提案されている。例えば、多角形把持形状を成した蛍光管ホルダを採用し、蛍光管を所定の位置に支持すると共に蛍光管との接触面積を減少させ、熱伝導による輝度ムラを低減させる液晶表示装置が考案されている（例えば特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２７８７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載されたように蛍光ランプの支持部材の蛍光ランプとの接触面積を減少させたとしても熱移動は発生し、接触部分は接触部分から離れた部分に比較して温度上昇が遅くなり、電源投入後暫くの間において輝度差が発生し輝度ムラの原因となり得る。
【０００７】
本発明は、上記したような事情に鑑み成されたものであって、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる液晶パネルモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の液晶パネルモジュールは、ランプと、前記ランプからの光を反射する反射板と、前記ランプを前記反射板に支持する支持部材とを備え、前記反射板は、反射率を温度に応じて調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、液晶パネルの電源投入後の蛍光ランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による液晶パネルモジュール１の概略の構成を示した図。
【図２】ランプの温度変化を示した図。
【図３】ランプの輝度変化を示した図。
【図４】ランプの支持部材近傍と支持部材近傍以外の部分の輝度差を示した図。
【図５】サーモクロミック塗料が塗布された反射板を示した図。
【図６】反射板の温度の変化を示した図。
【図７】反射板の支持部材近傍を除く領域の反射率の変化を示した図。
【図８】反射板の支持部材近傍を除く領域の反射率の変化を示した図。
【図９】サーモクロミック塗料に要求される温度特性を示した図。
【図１０】実施の形態２における支持部材近傍を除く領域の反射率の変化を示した図。
【図１１】実施の形態２における支持部材近傍を除く領域の反射率の変化を示した図。
【図１２】実施の形態２におけるサーモクロミック塗料の温度特性を示した図。
【図１３】実施の形態３における液晶パネルモジュールを示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
（実施の形態１）
図１は、液晶パネルモジュール１の概略の構成を示した図である。液晶パネルモジュール１は、液晶パネルモジュール１全体を支持するフレーム２、拡散板を含む液晶パネル３とバックライトユニット４により構成される。図１（ａ）は、液晶パネル３を取り去った状態で液晶パネルモジュール１を正面から見た図である。図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡＡ断面である。図１（ａ）は、図１（ｂ）におけるＢＢ断面に相当している。
【００１３】
フレーム２の背面には、図示しない回路基板が配置されている。液晶パネル３のバックライトユニット４側には図示しない拡散板が配置されている。フレーム２と液晶パネル３の間にバックライトユニット４が配置されている。
【００１４】
バックライトユニット４は、ランプ５、ランプ５を両端で支持すると共にランプに電源を供給する端子である電極ホルダ６、ランプ５の光を反射する反射板７、ランプ５を反射板７あるいはフレーム２に対して支持する支持部材８から構成されている。
【００１５】
ランプ５は、蛍光ランプであり、例えば、冷陰極管や熱陰極管が用いられる。ランプ５は、液晶パネル３の輝度を大きくするため、あるいは液晶パネルの輝度ムラを防止するために複数用いられている。ランプ５は、電極ホルダ６を介してフレーム２の背面に設置された図示しないインバータに接続されている。
【００１６】
ランプ５を液晶パネル３の背面に並べる直下型方式において液晶パネル３をより明るく表示させるために、反射板７が用いられている。反射板７は、液晶パネル３とは反対方向に出射された光を反射させ、液晶パネル３側に送り返すことで光のロスを減らし、液晶パネル３の輝度を向上させる。
【００１７】
ランプ５は、それぞれ衝撃や振動に耐えるように両端以外の複数個所または一箇所を支持部材８により支持されている。支持部材８はフレーム２に固定されており、フレーム２に対してランプ５を支持すると共に反射板７に対してランプ５を支持する機能を有する。
【００１８】
ランプ５の発光効率は周囲温度(ランプ管壁温度)に影響され、発光効率が最大となる最適温度が存在する。温度が最適温度より低い場合は発光効率が下がるため、輝度は最適温度の時より小さくなる。上記構成のバックライトユニット４では、消灯状態からランプ５を点灯させる場合、支持部材８近傍のランプ５の熱が支持部材８を伝導してフレーム２に放熱されるため、フレーム等の周囲温度が上昇してランプ５の温度が飽和するまでは、支持部材８近傍以外の部分（支持部材８から離れている部分）と比較して、支持部材８近傍のランプ５の温度は低くなる。従って温度が飽和し全体が均一な温度分布になるまでは、支持部材８近傍のランプの輝度は、支持部材８近傍以外の部分よりも低くなる。
【００１９】
反射板７は、支持部材８近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整するサーモクロミック材料がランプに対向する側の面に敷設されている。支持部材８近傍の楕円で示された領域９を除いた略全面に渡って敷設されている。図１（ａ）においては、反射板７の斜線で示した部分にサーモクロミック塗料が塗布されている。サーモクロミック材料については後述する。
【００２０】
図２は、ランプの温度変化を示した図である。横軸は時間でランプ５の点灯開始時間を０とし、支持部材８近傍のランプ５の温度が略飽和した時間をＳｓとしている。縦軸はランプ５の温度を示している。ランプ５の点灯開始時の温度はＴｉであり、温度が飽和した時点でＴｓとなることを示している。
【００２１】
支持部材８近傍以外の部分は、点灯開始と供に温度が上昇し、時間Ｓｓに至る前に飽和温度に達している。一方指示部材８近傍の温度は、支持部材８近傍以外の部分に比べて温度の上昇が遅れる。例えば時間がＳ１の時に、支持部材８近傍以外の部分では、温度がＴ１であるのに対し、支持部材８近傍の温度がＴ２（Ｔ１＞Ｔ２）である。時間Ｓｓにおいて、指示部材８近傍の温度はＴｓに到達する。
【００２２】
図３は、ランプ５の輝度変化を示した図である。ランプ５の輝度の変化はランプ５の温度変化と略相似した変化割合で変化する。横軸は時間でランプ５の点灯開始時間を０とし、ランプ５の温度が略飽和した時間をＳｓとしている。縦軸はランプ５の輝度を示している。ランプ５の点灯開始時はＣｉであり、温度が飽和した時点でＣｓとなることを示している。
【００２３】
支持部材８近傍以外の部分は、点灯開始後の温度上昇と供に輝度が上昇し、時間Ｓｓに至る前に飽和温度に達し、輝度もＣｓになっている。一方指示部材８近傍の輝度は、支持部材８近傍以外の部分に比べて温度の上昇が遅れるため、輝度の上昇も遅れる。例えば時間がＳ１の時に、支持部材８近傍以外の部分では、輝度がＣ１であるのに対し、指示部材８近傍の輝度がＣ２（Ｃ１＞Ｃ２）である。時間Ｓｓにおいて、指示部材８近傍の輝度はＣｓに到達する。
【００２４】
図４は、ランプ５の支持部材８近傍と支持部材８近傍以外の部分の輝度差を示した図である。点灯開始直後と指示部材８近傍の温度が飽和温度Ｔｓに達したＳｓにおいては輝度の差はない。支持部材８近傍と支持部材８近傍以外の部分の温度差が最も大きくなる付近で輝度差が最も大きくなる。図２、図３、図４においては、温度差が最も大きくなる付近の時間をＳ１として示している。図４における輝度差ＣｄはＣｄ＝Ｃ１−Ｃ２である。
【００２５】
ランプ５の点灯後の輝度差は輝度ムラの一因となるため、輝度差を小さくするようにすれば輝度ムラを低減することができる。輝度差を小さくする手段の一つとして、反射板７において、支持部材８近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整することによって、支持部材８近傍を除く領域の反射光量を減少させるように調整して、液晶パネル３へ到達する光量を均一化させることが考えられる。
【００２６】
反射板７の支持部材８近傍を除く領域の表面に温度によって透過率の変化するサーモクロミック塗料１０を塗布し、反射板７の支持部材８近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整することによって液晶パネル３へ到達する光量を均一化させることができる。
【００２７】
図５は、サーモクロミック塗料１０が塗布された反射板７を示した図である。塗布の状態を示すために、図１（ａ）からランプ５を削除した図である。楕円で示された領域９は、支持部材８近傍の領域である。領域９の大きさは反射光量の様子を観察しながら適宜決めればよい。また領域９は楕円で示されているが、円であっても長方形であってもよい。反射板７の表面において領域９を除いた領域（ハッチングで示された領域）にサーモクロミック塗料１０が塗布されている。
【００２８】
図６は、反射板７の温度の変化を示した図である。反射板７の支持部材８近傍を除く領域の温度は、ランプ５から放出される熱のために上昇する。２点差線で示したランプ５の支持部材８近傍の温度変化よりも少し遅れて上昇し、時間Ｓｓで飽和温度近くに達し、時間Ｓ２で飽和温度に達する。この状態でバックライトユニット４は温度に関して定常状態となる。時間Ｓ１における反射板７の温度はＴ３である。
【００２９】
図７は、反射板７の支持部材８近傍を除く領域の理想的な反射率の変化を示した図である。横軸は時間でランプ５の点灯開始時間を０とし、支持部材８近傍のランプ５の温度が略飽和した時間をＳｓとしている。縦軸は反射板７の反射率を示している。ランプ５の点灯開始時の反射率はＲｉである。反射率Ｒｉはサーモクロミック塗料９が塗布されない状態での反射板７の反射率である。従って領域９の反射率はＲｉであり、時間経過、温度変化によらず一定の反射率である。
【００３０】
ランプ５の点灯後時間Ｓ１が経過した時点で反射率はＲ１（Ｒ１＜Ｒｉ）となっている。時間の経過と伴に輝度差が大きくなるに連れ、反射率は減少し、輝度差が最も大きくなる付近の時間Ｓ１において、反射率が最も小さくなっている。さらに時間が経過し、Ｓｓに至ると反射率はＲｉに戻る。反射板７の支持部材８近傍を除く領域の反射率がこのように温度の変化に対応して変化すれば、支持部材８近傍を除く領域の反射光量を調整して、液晶パネル３へ到達する光量を均一化し、輝度ムラを低減することができる。
【００３１】
図８は、反射板７の支持部材８近傍を除く領域の理想的な反射率の変化を示した図である。図８は、横軸を温度とした場合の反射率の変化を示している。ランプ５の点灯直後は、反射板７の表面における温度はＴｉであり、この時の反射率はＲｉである。時間Ｓ１近辺で反射板７の表面における温度はＴ３になったとき反射率はＲ１となっている。
【００３２】
さらに時間が経過して時間Ｓｓとなったときには飽和温度Ｔｓとなって、反射率はＲｉに戻る。反射板７の温度変化に応じて反射板７の反射率は、温度Ｔ３において、最も減少した反射率Ｒ１となり、温度Ｔｓにおいて、初期の状態と同じＲｉに戻る。
【００３３】
図９は、サーモクロミック塗料１０に要求される温度特性を示した図である。図７、図８で示した反射板７の支持部材８近傍を除く領域の理想的な反射率の変化を実現するために要求される温度特性である。図８で示した反射率の目標値の特性が得られるように、サーモクロミック塗料１０の温度に対する透過率の特性が決められる。サーモクロミック塗料１０は、反射板７の表面温度がＴｉのときには、サーモクロミック塗料１０の透過率は略１００％であり、このとき反射板７の反射率はＲｉとなる。反射板７の表面温度がＴ３となったとき、透過率は最も小さな値を示す付近の値Ｐ１となり、このとき反射板７の反射率はＲ１となる。
【００３４】
さらに反射板７の表面温度がＴｓとなったとき、透過率は略１００％に戻るため、反射板７の反射率はＲｉとなる。温度Ｔ３において反射板７の反射率がＲ１となるように透過率Ｐ１を決めればよい。
【００３５】
サーモクロミック材料１０は、種々の材料が知られているが、例えば、有機系示温インキとして、変色時に染料構造をとり無色時にはそのロイコ体となっており、電子供与体と電子受容体の有極性化合物中の熱平衡による電子授受機構によっておこる材料が知られている。またその他にも熱分解（例：金属塩）、結晶転移（例：金属錯塩）、分子配向性の変化（例：結晶）等による変色特性を持つ材料があり、適宜温度と透過率の関係を満たす材料を用いればよい。
【００３６】
反射板７にサーモクロミック塗料１０を塗布する形態について説明したが、サーモクロミック塗料を塗布したシートを反射板７に貼ってもよい。また、サーミクロミック材料による薄板を反射板に貼ってもよい。さらに反射板をサーミクロミック材料により成型し、領域９の部分に反射率がＲｉとなるシートを貼る方法も考えられる。
【００３７】
以上のように、反射板７の表面にサーモクロミック材料１０を塗布し、支持部材８近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整し、ランプ５の支持部材８近傍と支持部材８近傍以外の部分の温度差による輝度差を小さくし、液晶パネル３へ到達する光量を均一化させて、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２における支持部材８近傍を除く領域の反射率の変化を示した図である。実施の形態２における液晶パネルモジュール１は図１に示す実施の形態１の液晶パネルモジュール１の各部と同一である。実施の形態１と異なる点は、サーモクロミック塗料１１の温度特性が実施の形態１のサーモクロミック１０と異なる点である。図９に示したような温度特性を有するサーモクロミック材料の取得が困難である場合には、第１の温度より低い温度では所定の透過率を維持し、第１の温度より高い温度になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第２の温度付近で透過率が略１００％になるようなサーモクロミック材料を用いることによっても、ランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
【００３９】
図１０における一点鎖線は図７における目標値である。液晶パネル３へ到達する光量は、ランプ５から直接到達する光量が支配的である。特に点灯開始後から輝度差が大きくなるまでは全体的に光量が小さいため、直接光が支配的であって、反射光量による調整の効果は小さい。従って点灯後時間Ｓ１が経過する時点まで反射率をＲ１とし、時間Ｓ１以後に反射率を上昇させてＰｓにおいて反射率をＲｉとすることが考えられる。ランプ５の点灯開始時点から時間Ｓ１となるまで反射率はＲ１（Ｒ１＜Ｒｉ）となっている。
【００４０】
図１１は、実施の形態２における反射板７の支持部材８近傍を除く領域の反射率の変化を示した図である。図１０における反射板７の反射率の変化を横軸に温度を取った場合の図である。ランプ５の点灯直後は、反射板７の表面における温度はＴｉであり、この時の反射率はＲ１である。時間Ｓ１近辺で反射板７の表面における温度はＴ３になったとき反射率はＲ１のままとなっている。さらに時間が経過して時間Ｓｓとなったときには飽和温度Ｔｓとなって、反射率はＲｉとなる。反射板７の反射率は、温度Ｔ３まではＲ１の値で一定であり、Ｔ３を超えた辺りから上昇し、温度ＴｓにおいてＲｉとなる。
【００４１】
図１２は、実施の形態２におけるサーモクロミック塗料１１の温度特性を示した図である。図１１で示した反射率の目標値の特性が得られるように、サーモクロミック塗料１１の温度に対する透過率の特性が決められる。サーモクロミック塗料１１は、第１の温度Ｔ３付近の温度より低い温度では透過率がＰ１であり、第１の温度Ｔ３付近の温度より高い温度になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第２の温度Ｔｓ付近において透過率が略１００％となる。
【００４２】
サーモクロミック塗料１１は、反射板７の表面温度がＴｉのときには、サーモクロミック塗料１０の透過率はＰ１であり、このとき反射板７の反射率はＲ１となる。反射板７の表面温度がＴ３になるまで、透過率はＰ１であり、このとき反射率Ｒ１のままである。温度Ｔ３を超えてから透過率は上昇し、温度がＴｓとなったとき、透過率は略１００％になり、反射板７の反射率はＲｉとなる。温度がＴｉからＴ３において透過率がＰ１であり、Ｔ３以降は上昇してＴｓにおいて略１００％となるようにサーモクロミック塗料１１の温度特性を決めればよい。
【００４３】
以上のように、第１の温度以下ではある透過率を維持し、第１の温度以上になると温度上昇に伴って透過率が減少し、第２の温度で透過率が略１００％になるようなサーモクロミック材料１１を反射板７の表面に塗布することによって、支持部材８近傍を除く領域の反射率を温度に応じて調整し、ランプ５の支持部材８近傍と支持部材８近傍以外の部分の温度差による輝度差を小さくし、液晶パネル３へ到達する光量を均一化させて、液晶パネルの電源投入後のランプの温度差に起因する輝度ムラを低減することができる。
【００４４】
（実施の形態３）
図１３は、実施の形態３における液晶パネルモジュール２０を示した図である。バックライトユニット２１の反射板７の一部にサーモクロミック塗料２２を部分的に配置し、輝度ムラを低減する方法である。液晶パネル３の輝度分布において輝度ムラの低減効果があれば、サーモクロミック塗料２２を離散的に配置してもよい。
【００４５】
反射板７にサーモクロミック塗料２２を塗布する形態について説明したが、サーモクロミック塗料２２を塗布したシートを反射板に貼ってもよい。また、サーミクロミック材料による薄板を反射板に貼ってもよい。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具現化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１  液晶パネルモジュール
２  フレーム
３  液晶パネル
４  バックライトユニット
５  ランプ
６  電極ホルダ
７  反射板
８  支持部材
９  領域
１０  サーモクロミック塗料
１１  サーモクロミック塗料
２０  液晶パネルモジュール
２１  バックライトユニット
２２  サーモクロミック塗料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011138705.tif 000012
【図１１】
2011138705.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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