(57)【要約】【課題】  光学部材層の変形を抑制することができる液晶表示装置を提供することを提供すること。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、液晶パネル１０と、液晶パネルを照射する光源４と、液晶パネルと光源との間に配置された光学部材層１２と、光学部材層を、平面性を維持しつつ液晶パネルに対して所定位置に固定するメッシュ層２０と、を備えている。【選択図】      図１
2005201938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
該液晶パネルを照射する光源と、
前記液晶パネルと光源との間に配置された光学部材層と、
該光学部材層を、平面性を維持しつつ前記液晶パネルに対して所定位置に固定するメッシュ層と、を備えている、
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記メッシュ層が、導電性材料で構成されている、
請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記メッシュ層の開口率が、７５〜９５％である、
請求項１または２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記メッシュ層は、表面に金属めっきが施された繊維で形成されている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記メッシュ層は、金属メッシュで形成されている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記メッシュ層が、メッシュ部材と該メッシュ部材を覆うフィルム層とを備えている、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記メッシュ層の熱膨張率が、前記液晶パネルの熱膨張率と略同程度である、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置に関し、詳細には、所謂直下型の面光源を備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、ＣＲＴに代わるフラットディスプレイとして注目され需要が高まっている。液晶表示装置に使用される液晶パネルはそれ自身が発光しないため、液晶表示装置では、液晶パネルを照射する光源が必要となる。
【０００３】
液晶パネルの真下に配置されている直下型の面光源を備えた液晶表示装置では、面光源からの光で液晶パネルを均一に照射できるようにする等の目的で、光源と液晶パネルとの間に、プリズムシート、偏光フィルム、透明導電性フィルム、拡散フィルム等からなるシート状の光学部材層が配置されている。
【０００４】
液晶表示装置の寸法が大きくなると、液晶パネルと略同一の寸法を有する光学部材層は面積が広くなり、また、照射対象の液晶パネルが大きくなることから面光源の寸法も大きくなってその発熱量も増加する。この結果、光学部材層に、自重による弛みや、面光源からの熱に起因する熱膨張による皺等の変形が生じ、光源からの光で液晶パネルを均一に照射できなくなる等の問題が生じている。
【０００５】
このような問題に対処するため、比較的厚く剛性が高い２枚の光学プレートでシート状の光学部材層を挟持する面光源を備えた液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１０５０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このような構成であっても、光学プレートの表裏の温度差等によって光学プレートに反りが生じることがあるため、液晶パネルを均一に照射できないという問題は依然として発生している。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、光学部材層の変形を抑制することができる液晶表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、液晶パネルと、該液晶パネルを照射する光源と、前記液晶パネルと光源との間に配置された光学部材層と、該光学部材層を、平面性を維持しつつ前記液晶パネルに対して所定位置に固定するメッシュ層と、を備えていることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【００１０】
このような構成を備えた液晶表示装置によれば、光学部材層は、メッシュ層によって液晶パネルに対して所定位置に固定されているので、変形しにくい。
【００１１】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記メッシュ層が、導電性材料で構成されている。このような構成によれば、電磁波を発生させる光源が使用されている場合には、電磁波をシールドでき、光源からの電磁波が液晶表示装置の利用者に向かって放射されることが抑制される。
【００１２】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記メッシュ層の開口率が７５〜９５％である。この範囲の開口率であれば、光源からの光を十分に液晶パネル側に通過させつつ、光源からの電磁波の遮断も十分に行うことが可能となる。
【００１３】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記メッシュ層は、表面に金属めっきが施された繊維で形成されている。
本発明の他の好ましい態様によれば、前記メッシュ層は、金属メッシュで形成されている。
【００１４】
本発明の他の好ましい態様によれば、前記メッシュ層が、メッシュ部材と該メッシュ部材を覆うフィルム層とを備えている。
【００１５】
本発明の他の好ましい態様によれば、メッシュ層の熱膨張率が、前記液晶パネルの熱膨張率と略同程度である。このような構成によれば、液晶パネルの変形が抑制される。
また、光学部材層は、液晶パネルとメッシュ層との間に挟持されていてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学部材層の変形が抑制された液晶表示装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明の液晶表示装置の好ましい実施態様を説明する。
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態の液晶表示装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態の液晶表示装置１の構成を模式的に示す断面図であり、図２は液晶表示装置１に使用されている導電性メッシュの一部分を示す概略的な平面図である。
【００１８】
図１に示すように、液晶表示装置１は、上端が開口した金属製の筐体２を備えている。筐体２内の下方位置には、平行に並べられた複数の冷陰極管（光源）４が取付けられ、冷陰極管（光源）４の下方の筐体２の底部には、光源４から筐体２の底方向に向かって放射された光を筐体２の開口（上方）に向かって差し向ける光配向制御素子６が配置されている。
【００１９】
光配向制御素子６は、光源４からの（図１における下向き）光を、上向き、並びに明るさ斑を低減させるため上方に広げるため、光反射率が高くかつ正または拡散反射する材料からなるリフレクターであって、本実施形態では、光源の下方で光源を囲み下向きの光を上面に反射させるような平面を備えた反射板である。また、このような反射板ではなく、平面あるいは光源を焦点とする放物曲面の反射板、又は、全反射素子等の他の手段で、光配向制御素子を構成しても良い。
【００２０】
光配向制御素子は、アルミニウムなどの金属板、表面にアルミニウムなどの薄膜を設けたリフレクター、プラスチックまたは金属などに誘電体の多重反射薄膜を設けたリフレクター、プラスチック表面に微細気泡や屈折率の異なる微細粒子層を設けたリフレクター、金属またはプラスチック表面に光拡散性コーティングを施したリフレクター、透明プラスチック、ガラスからなる全反射面を有するリフレクター等で構成されるのが好ましい。
【００２１】
筐体２の上方の開口部には、表面に光学フィルム８が配置されたガラス製の液晶パネル１０が取付けられている。液晶パネル１０の裏面側（筐体２の底側）には、プラスチック製の光学部材層１２が設けられている。
【００２２】
光学部材層１２は、冷陰極管４から液晶パネル１０に向かって出射される光の量、方向、拡散を制御したり、特定の波長の光を吸収あるいは透過させる等の調整機能を有するものである。具体的には、偏光吸収フィルム、偏光拡散フィルムまたは偏光変換フィルムなどの偏光フィルム、拡散フィルム、マイクロプリズムシート、マイクロレンチキュラーレンズシート、マイクロレンズシートなどの拡散用フィルム等が含まれ、液晶表示装置の仕様に応じて、これらのフィルムの１または複数枚から構成されている。
【００２３】
本実施形態では、光学部材層１２は、偏光フィルム１４、マイクロプリズムシート１６及び拡散フィルム１８を、筐体２の開口側から順次に積層することによって構成されている。マイクロプリズムシート１６は、厚さ１００μｍで、頭頂角９０度、ピッチ５０μｍのプリズム稜線を有し、この稜線が冷陰極管４と平行に延びるように配置されている。
【００２４】
偏光フィルム１４、マイクロプリズムシート１６及び拡散フィルム１８は、適宜、一体化あるいは並列配置されている。
【００２５】
光学部材層１２は、筐体２の底部側に配置されたメッシュ層２０と液晶パネル８との間に挟持されている。メッシュ層２０は、線径５０μｍのポリエステル繊維に、銅およびニッケルを順次にめっきした線材２２を直交させて織ることによって形成されたネット状の導電性メッシュ部材２０（図２）から構成されている。本実施形態では、導電性メッシュ部材の開口率は、７５ないし９５％が好ましく、本実施形態では、８０％程度に設定されている。金属線メッシュの場合には、開口率を９０％程度に設定するのが標準的である。また、２０μ径の２０μｍのタングステン線メッシュでは、開口率が８５％程度に設定される。また、メッシュのピッチは２０μ径のタングステン線の場合２００から３００μｍ程度である。
【００２６】
導電性メッシュ部材２０は、張力を掛けられた状態で筐体２に連結され、また、光学部材層１２を液晶パネル８の裏面に押し付けて固定している。導電性メッシュ部材２０の周縁は、銅薄テープ導電塗料または金属枠等を介して筐体２に連結されている。従って、光源４が配置されている筐体２内の空間は、金属製の筐体２と導電性メッシュ部材２０とによって囲まれ、電磁シールドされることになる。
【００２７】
また、導電性メッシュ部材２０の熱膨張率は、液晶パネル８の熱膨張率と略同程度であることが好ましい。ここで、略同程度とは、導電性メッシュ部材２０の熱膨張率が液晶パネル６の熱膨張率と同程度である状態の他に、導電性メッシュ部材２０の熱膨張率が、光学部材層１２の熱膨張率より液晶パネル６の熱膨張率に近い状態、および、導電性メッシュ部材２０の熱膨張率が、液晶パネル６の熱膨張率と光学部材層１２の熱膨張率の中間の値である状態も含む。
【００２８】
また、導電性メッシュ部材２０の吸水乾燥による伸縮率と、液晶パネル８の吸水乾燥による伸縮率とが略同じであることが好ましい。さらに、導電性メッシュ部材２０のヤング率は、大きな値であり、光学部材層１２のヤング率より大きな値であることが好ましい。
【００２９】
このような構成の液晶表示装置１によれば、光学部材層が導電性のメッシュ部２０で液晶パネル１０に押し付けられているので、連続使用あるいは断続使用のいずれの場合であっても、光学部材層における「しわ」あるいは「浮き」などの変形が抑制される。
【００３０】
次に、本発明の第２実施形態の液晶表示装置について説明する。第２実施形態の液晶表示装置は、メッシュ層の構成以外は、第１実施形態と同一であるので、メッシュ層についてのみ説明を行う。
【００３１】
図３は、第２実施形態の液晶表示装置のメッシュ層の構成を示す模式的な断面図である。第２の実施形態では、メッシュ層２４は、メッシュ２６がフィルム２８に覆われた構成を有している。本実施形態のメッシュ２６は、線径２０μｍのＳＵＳ線をピッチ３００μｍで互いに直交するように織った金属メッシュ２６である。本実施形態では、金属メッシュ２６の開口率は、約９０％である。また、フィルム２８は、厚さ約５０μｍのアクリル系フィルム（Ｔｇ＝０℃）である。
【００３２】
メッシュ層２２は、例えば、金属メッシュ２６を２枚のフィルム２８の間に挟み、８０℃に加熱したロールの間に通して一体化させることによって製造される。
【００３３】
本実施形態においても、メッシュ層２４が、光学部材層を液晶パネルの裏面に押し付けて固定する。なお、このメッシュ層２４は、適当な大きさに切断され、切断面を導電テープで包み込むようにして筐体に固定されるので、筐体とは導通状態となる。
【００３４】
このような構成のメッシュ層を備えた液晶表示装置によれば、光学部材層がメッシュ層２６で液晶パネルに押し付けられるので、連続使用あるいは断続使用のいずれの場合であっても、光学部材層に「しわ」あるいは「浮き」などの変形が発生することがない。また、拡散性を持ったフィルムをメッシュと一体化することで、材料の複合機能化が図ることができかつメッシュの取扱いが容易となる。
【００３５】
次に、本発明の第３実施形態の液晶表示装置について説明する。第３実施形態の液晶表示装置も、メッシュ層が光学部材層（拡散フィルムとプリズムシート）と一体化されている点を除き、第１実施形態と同一の構成を有するので、この相違点についてのみ説明する。図４は、第３実施形態の液晶表示装置の光学部材層と一体化されたメッシュ層の模式的な断面図である。
【００３６】
上述したように、第３の実施形態では、メッシュ層を構成するメッシュ３０が、光拡散材含有ＵＶ硬化層（拡散フィルム）３２内に配置され、これと一体化され、さらに、光拡散材含有ＵＶ硬化層（拡散フィルム）３２は、ベースフィルム３４とマイクロプリズム３６とを備えたプリズムシート３８に結合されている。メッシュ３０は、線径１８μｍのタングステン線を、２６０μｍピッチで互いに直行するよう織った金属メッシュである。また、プリズムシート３８は、厚さ８０μｍのポリエステルフィルム（ベースフィルム３４）の片面に頭頂角６５度、ピッチ５０μｍのマイクロプリズム３６が形成されたものである。
【００３７】
このような構成の光学部材層と一体化されたメッシュ層（メッシュ）の作成では、まず、メッシュ３０を、厚さ５０μｍの透明なポリエステルフィルム（図示せず）とマイクロプリズムを外側にしたプリズムシート３８との間に挟んで配置する。次いで、屈折率１．５８の架橋ポリマービーズを含むＵＶ硬化性粘着材（屈折率１．４６）を含浸させ、さらに、２本のロールの間を通すことにより脱気しつつ総厚みを２００μｍに規制し、ＵＶ光線の照射によりＵＶ硬化性粘着材を硬化させて光拡散材含有ＵＶ硬化層（拡散フィルム）３２とする。最後に、ポリエステルフィルムを剥離して、図４に示されているような構成を有する光部材層と一体化されたメッシュ層（メッシュ）を得る。
【００３８】
このような構成を有する光部材層と一体化されたメッシュ層（メッシュ）を用いた液晶表示装置では、光源の連続使用並びに停止の繰り返しにおいていずれの光学部材層（光学フィルム）にも、「しわ」或いは「浮き」などが見られず光学均一性が維持された。
【００３９】
本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された事項の範囲内で種々の変更又は変形が可能である。
上記第１実施形態では、導電性メッシュ層２０にポリエステル繊維を使用しているが、繊維の材質は、ポリエステルに限定されるものではなく、ナイロン等の合成繊維を使用してもよい。繊維の直径も５０μｍに限定されるものではなく、例えば、線径１０〜１００μｍでもよい。また、繊維の表面にめっきされる金属の種類も銅、ニッケルに限定されるものではなく、めっきの順序も限定されない。
【００４０】
第２実施形態では、金属メッシュの線径が２０μｍであったが、他の線径、例えば、線径１０〜１００μｍの金属メッシュを使用してもよい。さらに、材質も、ＳＵＳ線に限定されず、他の材質、例えば、銅、鉄、ステンレス又はタングステン等を使用してもよい。
【００４１】
また、透明プラスチックフィルムまたはシートに、銅などの金属を箔として積層またはめっきし、さらに、開口率７５％から９５％の範囲のメッシュ部分のみに金属が残るようにエッチング処理を施したものをメッシュ層として使用してもよい。
【００４２】
さらに、透明プラスチックフィルムおよびシート表面に、金属あるいは金属酸化物などを含む導電性インキで開口率７５％から９５％の範囲となるようメッシュを印刷したものをメッシュ層として使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態の液晶表示装置を模式的に示した断面図である。
【図２】第１実施形態の液晶表示装置に使用されている導電性メッシュの一部分を示す概略的な平面図である。
【図３】第２実施形態の液晶表示装置で用いられるメッシュ層の構成を示す模式的な断面図である。
【図４】第３実施形態の液晶表示装置で用いられる、光学部材層と一体化されたメッシュの構成を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１：液晶表示装置
２：筐体
４：冷陰極管
６：光配向制御素子
８：光学フィルム
１０：液晶パネル
１２：光学部材層
１４：偏光フィルム
１６：マイクロプリズムシート
１８：拡散フィルム
２０：メッシュ層
【図１】
2005201938.tif 000003
【図２】
2005201938.tif 000004
【図３】
2005201938.tif 000005
【図４】
2005201938.tif 000006