(57)【要約】【課題】線状光源からの光を有効利用しながら、線状光源側で生じる輝線および線状光源からの電磁波ノイズを緩和して液晶表示装置の表示品位を向上させる。【解決手段】液晶パネル１０１の背面側に配置されるバックライトユニット１０において、導光板１５における線状光源１１側のエッジ部に光量抑制部材２１を設ける。光量抑制部材２１は、透光性を有しかつ消衰係数が大きい材料からなり、線状光源１１からの光量を抑えて、光源側で生じる輝線を緩和する。光量抑制部材２１は、導光板１５における入光面１５ａから光出射面１５ｂにわたってＬ字状に形成されており、光の利用効率が大幅に低下することはない。また、光量抑制部材１３を導電性材料を用いて作製し、ＧＮＤと接続することによって、線状光源１１からの電磁波ノイズを吸収して液晶パネ１０１ルに電磁波ノイズが与える悪影響を緩和することができる。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光を発生する線状光源と、一端面から入射された該光源光が内部を伝播して一方の広面から出射される導光板とを備え、
該一端面と一方の広面の二面接合部およびその近傍位置に、透光性を有しかつ該導光板よりも消衰係数が大きい材料からなる光量抑制部材が配設されたバックライトユニット。
【請求項２】
前記光量抑制部材は、前記一端面から前記一方の広面にわたって断面Ｌ字形状に構成されている請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記光量抑制部材は導電性材料からなる請求項１または２記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記光量抑制部材は接地されている請求項３記載のバックライトユニット。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかに記載のバックライトユニットと、該バックライトユニットの一方の広面側に配置され、該バックライトユニットからの照射光により液晶表示可能とする液晶パネルとを有した液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶パネルなどの背面側から光を照射するバックライトユニットおよびこれを用いた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置は、一対の基板間に液晶層が挟持された液晶パネルを備えており、対向する両基板に設けられた電極によってその間の液晶層に表示電圧を印加して、液晶層内の液晶分子の配向状態を変化させることにより、液晶層への入射光を透過／散乱されて、文字・図形などを表示画面上に表示させるものである。
【０００３】
一般に、光源と、光源からの光が端面から入射されて内部を伝播し、一方の広面から出射される導光板とを有するバックライトユニットが液晶パネルの背面側に設けられており、バックライトユニットから液晶パネルに光を照射する構成の液晶表示装置が知られている。
【０００４】
以下に、従来のバックライトユニットを備えた液晶表示装置の構成について説明する。
【０００５】
図７は、従来の液晶表示装置の要部構成を示す断面図である。
【０００６】
図７において、液晶表示装置２００は、画面表示用の液晶パネル１０１と、液晶パネル１０１の背面側に設けられて液晶パネル１０１に光を照射するバックライトユニット１１０とを有している。
【０００７】
バックライトユニット１１０は、線状光源１１１、ランプリフレクター１１２、樹脂製で枠状のシャーシ１１３、反射シート１１４、導光板１１５、拡散シート１１６、集光レンズシート１１７および遮光機能を有する拡散シート１１８を有している。
【０００８】
枠状のシャーシ１１３は、バックライトユニット１１０の各部材を収容すると共に、液晶パネル１０１を保持するものである。このシャーシ１１３は、一方の端部のある部分コの字形状に内側に折り曲げられており、その折り曲げ部分の内側に、一方向に長い蛍光管またはＬＥＤなどの線状光源１１１が収容されている。また、シャーシ１１３には、線状光源１１１の一方向に開口しその周囲を取り囲むように形成されたランプリフレクター１１２が設けられている。
【０００９】
また、シャーシ１１３上には、反射シート１１４および導光板１１５が設けられ、さらにその上に拡散シート１１６、集光レンズシート１１７および遮光機能を有する拡散シート１１８などの各光学シートが設けられている。この導光板１１５は、楔形状であり、一方の端面（幅方向）に沿うように配置された線状光源１０１から、その端面に光が入射されるようになっている。導光板１１５の内部に入射された光は、他方の端面に向かって導光板１１５内部を伝播しながら前面側（一方の広面）から出射されるように構成されている。このとき、導光板１１５の背面側に向かう光は反射シート１１４によって前面側に反射されて戻され、前面側から出射される。また、拡散シート１１６、集光レンズシート１１７および遮光機能を有する拡散シート１１８などの各光学シートによって、液晶パネル１０１の背面側に均一に光が出射されるように調整されている。なお、シャーシ１１３の所定の位置にはランプカバーが取り付けられている。
【００１０】
このバックライトユニット１１０上に、回路基板などが実装された液晶パネル１０１が配置され、金属からなる枠状のフレーム１２０によって液晶パネル１０１がシャーシ１１３の所定の位置に固定されている。
【００１１】
【特許文献１】
特開昭６２−１６９１９３号公報
【特許文献２】
実開平５−６９７３３号公報
【特許文献３】
特開２００２−１４８６５１号公報
【特許文献４】
特開平１１−１４２８４１号公報
【特許文献５】
特開平１１−２２４５１７号公報
【特許文献６】
特開２００１−１２６５２２号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、液晶パネル１０１の背面側に配置されたバックライトユニット１１０から液晶パネル１０１に光を照射して表示を行う透過型液晶表示装置では、その薄型化・小型化と共に、液晶パネル１０１の大型化が進められており、液晶パネル１０１の表示面積を広く保った状態で、バックライトユニット１１０に取り付ける必要がある。そのため、液晶パネル１０１の周囲部分（額縁部）を縮小化して狭額縁化することが必要になっている。
【００１３】
このような額縁部の縮小化によって、１本の線状光源（蛍光管など）を導光板の一方の端面にそって配置するエッジライト方式のバックライトユニットでは、光源側で光量が強く、また、光源から直接、液晶パネルに向かう光もあるため、光源側で輝線が発生して、輝度分布にむらが発生するという問題がある。また、液晶表示装置の狭額縁化により、液晶パネルと光源である蛍光管との距離が近くなってきており、蛍光管からの電磁波ノイズ（ＥＭＩ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が液晶パネルに悪影響を及ぼすため、画面のちらつきなどが問題となっている。
【００１４】
特開昭６２−１６９１９３号公報には、白熱電球の表面を覆うようにＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）膜からなる放射抑制手段を設けることによって、赤外線を吸収し、熱による影響を緩和する方法が開示されている。しかしながら、この方法では、ＩＴＯ膜によって可視光の２０％が吸収されるため、光の利用効率が低下するという問題がある。また、ＩＴＯ膜による電磁波ノイズ吸収機能を高めるためには、その膜厚を厚くすることが有効であるが、ＩＴＯ膜の膜厚を厚くすると、光の透過率が低下するという問題が生じる。
【００１５】
また、実開平５−６９７３３号公報および特開２００２−１４８６５１号公報には、透明導電性材料を用いることによって、蛍光管から液晶パネルへの電磁波ノイズを軽減する方法が開示されている。しかしながら、これらの方法では、その透明導電性材料が液晶パネルを覆うように設けられるため、光源からの光の２０％が吸収され、光の透過率が低下するという問題がある。
【００１６】
さらに、特開平１１−１４２８４１号公報、特開平１１−２２４５１７号公報および特開２００１−１２６５２２号公報には、導電性フィルムを挟んだ反射シート、金属製のランプリフレクターなどによって蛍光管からの電磁波ノイズを緩和する方法が開示されている。しかしながら、これらの方法では、蛍光管から直接、液晶パネルに与えられる電磁波ノイズの影響を充分に防ぐことはできないという問題がある。
【００１７】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、線状光源からの光を有効利用しながら、線状光源側で生じる輝線および、線状光源からの電磁波ノイズを緩和することができるバックライトユニットおよびそれを用いた高表示品位の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライトユニットは、光源光を発生する線状光源と、一端面から入射された該光源光が内部を伝播して一方の広面から出射される導光板とを備え、一端面と一方の広面の二面接合部およびその近傍位置に、透光性を有しかつ導光板よりも消衰係数が大きい材料からなる光量抑制部材が配設されており、そのことにより上記目的が達成される。
【００１９】
また、好ましくは［ａ１］　、本発明のバックライトユニットにおける光量抑制部材は、一端面から一方の広面にわたって断面Ｌ字形状に構成されている。
【００２０】
さらに、好ましくは、本発明のバックライトユニットにおける光量抑制部材は導電性材料からなっている。
【００２１】
さらに、好ましくは、本発明のバックライトユニットにおける光量抑制部材は接地されている。
【００２２】
本発明の液晶表示装置は、請求項１〜４の何れかに記載のバックライトユニットと、該バックライトユニットの一方の広面側に配置され、該バックライトユニットからの照射光により液晶表示可能とする液晶パネルとを有したものであり、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
以下に、本発明の作用について説明する。
【００２４】
ある媒体中を光が進行するとき、その媒質における屈折率（ｎ）および消衰係数（ｋ）の値は、光の挙動に大きな影響を与える。複素屈折率（Ｎ）は、これらの二つの変数から、
Ｎ＝ｎ　−　ｊｋ
によって表される。
【００２５】
図６は、複素屈折率による光の挙動を示す図である。図６の上段および中段に示すように、光は、真空中に比べて、屈折率（ｎ）の媒体中では遅く進行する。また、図６の下段に示すように、複素屈折率（ｎ−ｊｋ）の媒体中では光の強度が減衰し、消衰係数（ｋ）が大きいほど、光の強度が減衰することから、その媒体に入射した光の光量を抑えることが可能となる。
【００２６】
そこで、本発明にあっては、導光板の線状光源側の端部（即ち、一端面と一方の広面の二面接合部およびその近傍位置）に、透光性を有し、かつ、消衰係数が大きい材料からなる光量抑制部材を設ける。これによって、線状光源からの光量を抑えて、線状光源側で生じる輝線を緩和することができる。この光量抑制部材は、導光板の線状光源側の端部に、例えば入光部から光出射面にわたってＬ字状に設けられており、輝線の程度によって大きさを調整することができるため、光源または液晶パネルを覆うようにＩＴＯ膜などを設けた従来技術に比べて、光の利用効率を向上させることができる。
【００２７】
また、導電性材料からなる光量抑制部材を設けてＧＮＤと接続し、アースを取ることによって、線状光源としての例えば蛍光管などからの電磁波ノイズを吸収して、電磁波ノイズが液晶パネルに及ぼす悪影響を緩和することができる。この光量抑制部材は、導光板の線状光源側に設けられているので、導電性フィルムを挟んだ反射シート、金属製ランプリフレクターなどを用いた従来技術に比べて、蛍光管から液晶パネルに直接影響を与える電磁波ノイズを有効に防ぐことができる。
【００２８】
例えば、透明導電性材料であるＩＴＯ膜は、低抵抗で電気を通しやすく、その高い導電率によって蛍光管からの電磁波ノイズを吸収することができ、接地することによって、液晶パネルへの悪影響を緩和することができる。また、ＩＴＯ膜は、透明ではあるが、その光透過率は可視光領域で約７０％〜９０％であることから、光源からの光量を抑え、光源側の輝線（光源からの直接光やその他、反射光）を緩和することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明のバックライトユニットを用いた液晶表示装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態である液晶表示装置１００の要部構成を示す断面図である。
【００３１】
図１において、液晶表示装置１００は、画像表示用の液晶パネル１０１と、この液晶パネル１０１の背面側に設けられたバックライトユニット１０とを有している。
【００３２】
バックライトユニット１０は、線状光源１１と、ランプリフレクター１２と、シャーシ１３と、反射シート１４と、導光板１５と、拡散シート１６と、集光レンズシート１７と、遮光機能を有する拡散シート１８と、光量抑制部材２１とを有している。
【００３３】
シャーシ１３は、枠状に樹脂で構成されており、バックライトユニット１０の各部材を収容すると共に、液晶パネル１０１を保持する。また、シャーシ１３は、一方の端部がコ字状に内側に折り曲げられている部分があり、そのコ字状部の内部に、蛍光管またはＬＥＤなどの線状光源１１が収容されている。さらに、シャーシ１３のコ字状部と線状光源１１との間には、線状光源１１の周囲を取り囲むようにコ字状のランプリフレクター１２が設けられている。なお、図示しないが、ランプカバーがシャーシ１３の所定の位置に取り付けられている。
【００３４】
また、シャーシ１３上には反射シート１４が設けられ、反射シート１４上には導光板１５が設けられ、さらに導光板１５上には拡散シート１６、集光レンズシート１７および遮光機能を有する拡散シート１８などの各光学シートがこの順で配設されている。
【００３５】
導光板１５には、左側端面と光出射面である上側広面の二面接合部およびその近傍位置（かど部）に、透光性を有しかつ導光板１５よりも消衰係数が大きい材料からなる光量抑制部材２１が配設されている。また、導光板１５には楔形状であり、一方の端面（左側端面）の幅方向に沿うように配置された線状光源１１から、その端面（入射面）に光が入射される。導光板１５の内部に入射された光は、他方の端面に向かって導光板１５の内部を伝播しながら前面側の広面（出射面）から出射されるようになっている。このとき、導光板１５の背面側に向かう光は反射シート１４によって前面側に反射されて戻され、前面側から出射される。また、拡散シート１６、集光レンズシート１７および遮光機能を有する拡散シート１８などの光学シートによって、均一に光が出射されるように調整されている。
【００３６】
このバックライトユニット１０上には、回路基板などが実装された液晶パネル１０１が配置されており、金属からなる枠状のフレーム２０によって液晶パネル１０１がシャーシ１３の所定の位置に固定されている。
【００３７】
図２は、図１のバックライトユニット１０の一方端部の要部構成を示す部分断面図であり、図３は、図１のバックライトユニット１０の一方端部の部分斜視図である。
【００３８】
図２に示すように、バックライト１０は、線状光源１１側の導光板１５における一端面１５ａの上側エッジ部分（かど部）にその幅方向に、透光性を有し、消衰係数が大きく、かつ、導電性を有する材料からなる光量抑制部材２１が配設されている。本実施形態では、線状光源１１からの光が入射される一方端面１５ａから、光が出射される光出射面１５ｂにわたって断面Ｌ字状に光量抑制部材２１が配設されている。
【００３９】
図３に示すように、バックライト１０は、線状光源１１を保持するゴムホルダ２２と光量抑制部材２１との間に導電性シート２３が挟み込まれている。導電性シート２３はＧＮＤと接続（接地）されている金属製のランプリフレクター１２に導電性粘着剤を用いて貼り付けられている。
【００４０】
図４は、図３の導電性シート２３の展開図である。図４において、導電性シート２３はＬ字形状に構成されており、点線の部分で折り曲げられており、右端部分が光量抑制部材２１と接（または接着）するように配置され、上端部分がゴムホルダ２２の上面に接するように配置されている。
【００４１】
透光性を有し、消衰係数が大きく、かつ、導電性を有する材料としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化スズなどの透明導電性材料が挙げられる。その中でも、低抵抗で電気を通し易く、電磁波ノイズを吸収し易いということ、および、透明ではあるが、消衰係数が大きく、その光透過率は可視光領域で約７０％〜９０％であり、光源からの光量を抑えることができるということから、ＩＴＯが最適であると考えられる。
【００４２】
また、透明導電性薄膜の形成方法としては、スパッタリング、蒸着、ゾル・ゲル法などが挙げられる。図２に示すように導光板１５とランプリフレクター１２および線状光源１１を組み合わせる際には、その厚みが極力薄い方が、機構設計上有利である。よって、膜厚を薄くすることが可能なスパッタリング、蒸着法によりＩＴＯ膜を成膜することが好ましく、特に、スパッタリングが好ましい。
【００４３】
図５に、インライン型スパッタリング装置により成膜した一般的なＩＴＯ膜の性能を示している。透過率はλ＝５５０ｎｍの光をＩＴＯ膜に照射した場合の光透過率であり、耐熱抵抗値は３００℃で３０分保持後のＩＴＯ膜の抵抗値である。また、エッチング性は４５℃でＨ２Ｏ：ＨＣｌ：ＨＮＯ３＝１：１：０．１６エッチャントを用いてＩＴＯ膜をエッチングしたときにエッチングに要する時間であり、耐アルカリ性は７０℃の１ｗｔ％ＮａＯＨ水溶液内で２０分、ＩＴＯ膜を保持した前後の抵抗変化率であり、耐湿性は６０℃、９０％ＲＨで２４時間、ＩＴＯ膜を保持した前後の抵抗変化率である。
【００４４】
図５に示すように、ＩＴＯ膜の膜厚が薄くなるに従ってシート抵抗値および耐熱抵抗値は高くなり、光透過率は高くなる。また、ＩＴＯ膜の膜厚が厚くなるに従ってエッチング性は低下する。また、耐アルカリ性および耐湿性は膜厚が変化しても±１０％以内に抑えられている。
【００４５】
光量抑制部材２１の大きさは、線状光源１１およびランプリフレクター１２の機構的な構造によって設定される。導光板１５の入光面（光入射面）１５ａにおいては、導光板１５の厚みに対して約３分の１程度とすることが好ましく、導光板１５の出光面（光出射面）１５ｂにおいては、線状光源１１側に生じる輝線の程度によって、約３ｍｍ〜１０ｍｍ程度とすることが好ましい。また、光量抑制部材２１の厚みは、例えばＩＴＯ膜の場合には、製造上２５ｎｍ〜２５０ｎｍとすることが一般的である。なお、光量抑制部材２１の厚みによって光透過率は多少異なることになる。
【００４６】
以上のように、本実施形態によれば、バックライトユニット１０の導光板１５における線状光源１１側の端部に、透光性を有し消衰係数が導光板１５よりも大きい光量抑制部材２１が配設されているため、線状光源１１から導光板１５の上側エッジ部（かど部）を通って出射される光の強度が、消衰係数が大きい光量抑制部材２１によって抑えられ、従来のように線状光源側に生じる輝線を緩和することができる。
【００４７】
しかも、光量抑制部材２１が導電性材料からなり、導電性シート２３およびランプリフレクター１２を介して接地されているため、線状光源１１からの電磁波ノイズが光量抑制部材２１によって吸収され、電磁波ノイズによる液晶パネル１０１への影響をも緩和することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、バックライトユニットから液晶パネルに光を照射して液晶表示を行う液晶表示装置において、導光板における線状光源側の端部は幅方向に消衰係数が大きい材料からなる光量抑制部材を配設することによって、線状光源側に生じる輝線による輝度むらを改善することができる。
【００４９】
また、導電性材料からなる光量抑制部材を接地することによって、線状光源からの電磁波ノイズを緩和して、表示品位の高い液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶表示装置における一実施形態の要部構成を示す断面図である。
【図２】図１のバックライトユニットの要部拡大構成を示す部分断面図である。
【図３】図１のバックライトユニットの要部構成を示す部分斜視図である。
【図４】図３の導電性シートの展開図である。
【図５】
一般的なＩＴＯ膜の性能を示す図である。
【図６】
複素屈折率による光の挙動を示す図である。
【図７】
従来の液晶表示装置の要部構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１０　　バックライトユニット
１１　　線状光源
１２　　ランプリフレクター
１３　　シャーシ
１５　　導光板
１５ａ　　導光板の入光面（一端面）
１５ｂ　　導光板の光出射面（一方の広面）
２１　　光量抑制部材
２３　　導電性シート
１００　　液晶表示装置
１０１　　液晶パネル
【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】
2004109520.tif 000007
【図６】
2004109520.tif 000008
【図７】
2004109520.tif 000009