JP3823678B2

JP3823678B2 - 電気光学装置

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Publication number: JP3823678B2
Application number: JP2000103851A
Authority: JP
Inventors: 勝也井出
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Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2020-04-05
Also published as: JP2001290145A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルなどの電気光学パネルを用いてバックライトからの光によって表示を行う電気光学装置に関するものである。さらに詳しくは、この電気光学装置に用いられるバックライトの構成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一対の基板間に液晶などの電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネルを用いた電気光学装置では、たとえば、液晶などの電気光学物質の配向状態などを制御して表示を行う。たとえば、図１１に示す電気光学装置では、一対の基板間に液晶などの電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネル１００の裏面側に、レンズシートや拡散シートなどといったシート状光学部品２５１、楔型の導光板２１０、反射シートなどのシート状光学部品２５２がこの順に重ねられ、導光板２１０の側方には、管状の光源ランプ３１０およびリフレクタ３２０を備える光源部３００が構成される。ここで、シート状光学部品２５１、２５２は、導光板２１０に対して両面粘着テープなどによって接着固定される。また、光源部３００では、光源ランプ３１０とリフレクタ３２０とが別体のまま、所定の位置決め具を用いて電気光学装置に搭載されている。なお、光源ランプ３１０は、光源ランプ３１０の両端部で、両面粘着テープなどを介してリフレクタ３２０に接着固定されている。また、リフレクタ３２０は、導光板２１０と重なる部分で両面粘着テープなどを介して導光板２１０に接着固定されている。
【０００３】
ここで、電気光学パネル１００はＴＮモードで構成された場合には、図４に示す一対の基板間（アクティブマトリクス基板３と対向基板４）に外部から電場を印加するか否かによって、液晶３９の配向状態を画素電極８が形成されている領域毎（画素毎）に制御することができる。透過型の電気光学パネル１００では、光源部（図示せず。）からの光は入射側の偏光板５１によって所定の直線偏光光に揃えられた後、液晶３９の層に入射し、ある領域を透過する直線偏光光は、透過偏光軸が捩じられて出射される一方、他の領域を通過した直線偏光光は、透過偏光軸が捩じられることなく出射する。それ故、入射側の偏光板５１と出射側の偏光板５２を互いの透過偏光軸が直交するように配置しておけば（ノーマリホワイト）、電気光学パネル１００の出射側に配置された偏光板５２を通過するのは、液晶３９によって透過偏光軸が捩じられた方の直線偏光光のみである。よって、液晶３９の配向状態を画素毎に制御すれば、任意の情報を表示することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の電気光学装置では、光源ランプ３１０とリフレクタ３２０とが別体の状態にあるため、これらの部材を両面粘着テープなどによって接着固定するとともに位置決め具を用いて電気光学装置１に搭載する必要があるので、電気光学装置１の組立に手間がかかるという問題点がある。
【０００５】
また、従来の電気光学装置１では、光源部３００と導光板２１０とが別体であるため、所定の位置関係をもってこれらを両面粘着テープなどによって接着固定して電気光学装置１に搭載する必要があるので、手間がかかるという問題点がある。
【０００６】
また、導光板２１０に対して光源ランプ３１０及びリフレクタ３２０の位置決め精度が悪いので、バックライトの面内輝度分布にばらつきが生じるという問題点もある。
【０００７】
さらに、従来の電気光学装置１では、導光板２１０に対してシート状光学部品２５１、２５２を両面粘着テープなどで貼り付ける構造を採用しているため、組立作業に手間がかかる。また、上述のように、各部品を両面粘着テープなどで接着固定しているので、組立後に不具合が発生した場合のリワークが困難である。しかも、光源部３００で発生した熱で両面粘着テープの接着力が低下し、シート状光学部品２５１、２５２が剥がれてしまうという問題点もある。また、シート状光学部品２５１、２５２と導光板２１０との間に両面粘着テープが介在するので、それによって、面内輝度が低下したり、光利用効率が低下するという問題点もある。
【０００８】
そこで、本発明の課題は、バックライト用の各光学部品を手間をかけずに所定の位置関係をもって搭載することのできる電気光学装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の電気光学装置は、一対の基板間に電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネルと、該電気光学パネルの一方の面側に対向するように配置されたバックライト用の導光板と、該導光板の側方に配置された管状の光源ランプと、該光源ランプの光を前記導光板の側面部に向けて反射するリフレクタとを有する電気光学装置において、前記リフレクタは、前記光源ランプの外周側面を当該リフレクタの光出射側を除く三方から囲んで前記光源ランプを弾性をもって保持する光源装着部と、前記光源ランプの両端部に相当する位置に、前記光源ランプに電源を供給する配線ケーブルを当該リフレクタの外部へ引き回すためのケーブル引き出し用切欠き部と、を備えていることを特徴とする。
また、本発明の電気光学装置は、一対の基板間に電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネルと、該電気光学パネルの一方の面側に対向するように配置されたバックライト用の導光板と、該導光板の側方に配置された管状の光源ランプと、該光源ランプの光を前記導光板の側面部に向けて反射するリフレクタとを有する電気光学装置において、前記リフレクタは、前記光源ランプの外周側面を当該リフレクタの光出射側を除く三方から囲んで前記光源ランプを弾性をもって保持する光源装着部と、前記光源ランプの両端部に相当する位置に、前記光源ランプを弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる光源ランプ保持部と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、リフレクタの光出射側が開放状態にあって、かつ、リフレクタには、光源ランプの外周側面を三方から弾性をもって保持する光源装着部が形成されているので、リフレクタの光出射側から光源装着部に管状の光源ランプを差し込むだけで、光源ランプとリフレクタとを所定の位置関係をもって一体化できる。従って、電気光学装置の光源部を手間をかけずに組み立てることができる。
【００１１】
本発明において、前記リフレクタは、たとえば金属板から構成される。このように、リフレクタに金属板を用いることにより、光源ランプを保持する弾性力を容易に得ることができる。
【００１２】
本発明において、前記リフレクタは、１枚の板材を折り曲げ加工することによって形成されていることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記リフレクタは、前記光源ランプの両端部に相当する位置に、前記光源ランプに電源を供給する配線ケーブルを前記リフレクタの外部へ引き回すためのケーブル引き出し用切欠き部を備えていることを特徴とする。このように構成すると、光源ランプの配線ケーブルをリフレクタのケーブル引き出し用切欠き部から外部へ引き回すことができるので、リフレクタおよびバックライトユニットの外形を光源ランプの長手方向において小さくすることができる。従って、コンパクトなバックライトユニットを形成することができる。
【００１４】
本発明において、前記リフレクタは、前記光源ランプの両端部に相当する位置に、前記光源ランプを弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる光源ランプ保持部を備えていることが好ましい。このように構成すると、リフレクタの長手方向にも光源ランプとリフレクタとを所定の位置関係をもって一体化できる。従って、光源ランプのリフレクタからの抜けを防止できるとともに、光源ランプとリフレクタの位置ずれを防止できる。
【００１５】
本発明の電気光学装置において、前記リフレクタは、前記光源装着部から当該リフレクタの光出射方向に向けて対向しながら突き出て前記導光板の前記電気光学パネルに対向する面およびその裏面の端部に当接して前記導光板を弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる第１の導光板保持部を備え、前記第１の導光板保持部を形成する一対の板状部のうち、少なくとも一方の板状部が他方の板状部に向けて折れ曲がった後、当該リフレクタの光出射方向に延びていることにより、当該一方の板状部の折れ曲がり部分によって、前記光源装着部内に保持された前記光源ランプの抜け防止用段差が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
このように構成すると、第１の導光板保持部を構成する一対の板状部の間に導光板の端部を差し込むだけで、光源部（光源ランプおよびリフレクタ）と導光板とを所定の位置関係をもって一体化できる。従って、電気光学装置を手間をかけずに組み立てることができる。
【００１７】
また、前記リフレクタは、前記導光板の側方の外周端面に当接して前記導光板を弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる第２の導光板保持部を更に備えていることが好ましい。このように構成すると、第１の導光板保持部に加えて、第２の導光板保持部によってリフレクタの長手方向にも導光板を所定の位置関係をもって一体化できる。従って、導光板をより確実に固定でき、リフレクタと導光板の位置ずれを防止できる。
【００１８】
本発明において、さらに、前記導光板および該導光板に重ねられるシート状光学部品を一括して固定するバックライト用固定枠を有していることが好ましい。このように構成すると、導光板およびシート状光学部品をバックライト用固定枠によって機械的に一括して固定したので、両面粘着テープを用いた場合と違って、導光板とシート状光学部品とを一括して固定するのに手間がかからず、かつ、光源部などの熱が伝わってきてもシート状光学部品が剥がれることはない。また、導光板には、光源ランプおよびリフレクタが固定されているので、導光板、シート状光学部品、光源ランプおよびリフレクタが所定の位置関係で一体化したバックライトユニットを構成することができる。それ故、電気光学装置を手間をかけずに組み立てることができる。
【００１９】
このようなバックライト用固定枠として、本発明では、前記バックライト用固定枠は、前記導光板および前記シート状光学部品の表面側外周部分を受ける前枠部分と、前記導光板および前記シート状光学部品の周囲のうち、前記光源部が配置されている側を除く位置で前記導光板および前記シート状光学部品の各外周端面を覆う側枠部分と、前記側枠部分から前記導光板および前記シート状光学部品の裏面側に折り返されて前記導光板および前記シート状光学部品を前記前枠部に向けて押し付け固定する複数の第１の固定爪とを備えていることが好ましい。このような枠体を用いると、バックライト用固定枠の内側に配置されたバックライトユニット側の光学部品と、電気光学パネル側に配置された偏光板との間に所定の隙間を確保できる。従って、偏光板を傷つけることがなく、かつ、バックライトユニット側の光学部品と偏光板とが密着したときに発生する干渉縞やモワレなども防止できる。
【００２０】
さらに、前記バックライト用固定枠は、前記光源部が配置された側の前記前枠部分から前記リフレクタの光射出側とは反対側の側面に当接するように折り曲げられて前記リフレクタを前記導光板の前記光源部が配置された側の外周端面に向けて押し付け固定する第２の固定爪を備えていることが好ましい。このような枠体を用いると、リフレクタと導光板を確実に固定することができ、リフレクタと導光板との位置ずれを防止できる。
【００２１】
本発明において、前記バックライト用固定枠は金属板からなることを特徴とする。このように構成すると、金属板のもつ高い熱伝導性により、バックライトユニットで発生する熱を効率よくバックライトユニットの外部へ放熱することができる。また、前枠部分や側枠部分を薄くできるので、薄型・小型のバックライトユニットを構成できる。また、複数の固定爪によって弾性をもって導光板およびシート状光学部品を押し付け固定することができるので、それらの部品を確実に固定することができる。さらには、金属板のもつ高い遮光性により、導光板からの光漏れを抑えることができる。
【００２２】
この場合に、前記バックライト用固定枠は、少なくとも前記側枠部分の内面が光反射性を有していること、たとえば、前記側枠部分の内面に積層された高反射材を備えていること、あるいは、白色であることが好ましい。このように構成すると、導光板から漏れようとする光をバックライト用固定枠の内面で反射させることができるので、導光板からの光の漏れを抑えることができる。それ故、電気光学パネルに出射される光量を高めることができるので、電気光学装置において、より明るい表示を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（１）第１の実施の形態
図面を参照して、本発明の第１の実施の形態を説明する。なお、本形態に係る電気光学パネルは、電気光学装置としての基本的な構成が図１１を参照して説明した電気光学装置と共通しているので、共通する機能を有する部分には同一の符号を付して説明する。
【００２４】
［電気光学装置の全体構成］
図１は、本形態の電気光学装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【００２５】
図１において、本形態の電気光学装置１では、一対の基板間に液晶などの電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネル１００と、この電気光学パネル１００の裏面側に対向する位置に配置されたレンズシートや拡散シートなどといったシート状光学部品２５１と、このシート状光学部品２５１が表面側に重ねられた楔型の導光板２１０と、この導光板２１０の裏面側に重ねられる反射シートなどのシート状光学部品２５２とがこの順に配置されている。導光板２１０の側方には、低パワーで動作し、かつ、低温動作性のよい冷陰極蛍光管からなる光源ランプ３１０、および金属製のリフレクタ３２０を備える光源部３００が構成されている。本形態において、導光板２１０は樹脂成形品であり、導光板２１０の裏面およびシート状光学部品２５１にはプリズム機能が付与されている。
【００２６】
この光源部３００において、光源ランプ３１０の両端部には、ゴムホルダ３５１、３５２が配置され、ゴムホルダ３５１、３５２によって絶縁が確保された状態で配線ケーブル３５３、３５４が接続され、配線ケーブル３５３の方にはインバータ回路３５７などの電源部が接続して光源ランプ３１０に電源を供給している。
【００２７】
詳しくは後述するが、本形態では、バックライト用固定枠２２０によって、シート状光学部品２５１、２５２と導光板２１０とを重ねた状態に一体化し、これらの部品をバックライトユニット２００として電気光学装置１に搭載するようになっている。このバックライトユニット２００では、光源部３００も導光板２１０に固定され、バックライトユニット２００の一部として取り扱われるように構成されている。
【００２８】
さらに、電気光学パネル１００およびバックライトユニット２００は、金属板からなる一対のシールド板１５１、１５２の内側に収容されて、電気光学装置１を構成する。このシールド板１５１、１５２のうち、シールド板１５２は、底のある箱型形状を有している。これに対して、シールド板１５１の方は枠形状を有し、電気光学パネル１００の矩形の画像表示領域を露出させる開口１５４、およびシールド板１５２との連結に用いる連結爪１５６が形成されている。
【００２９】
［電気光学パネルの構成］
図２は、本形態の電気光学装置に用いた電気光学パネルを対向基板の側からみた平面図である。図３は、図１のＨ−Ｈ′線で切断したときの電気光学パネルの断面図である。図４は、本形態の電気光学パネルに用いたアクティブマトリクス基板、対向基板およびこれらの基板の貼り合わせ構造を示すパネル端部の断面図である。
【００３０】
図２、図３および図４に示すように、本形態の電気光学パネル１００は、石英ガラスや耐熱ガラスなどの基板３０の表面にＩＴＯ（ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）膜からなる画素電極８がマトリクス状に形成されたアクティブマトリクス基板３と、同じく石英ガラスや耐熱ガラスなどの基板３１の表面に対向電極３２が形成された対向基板４と、これらの基板間に封入、挟持されている液晶３９とから概略構成されている。ここで、アクティブマトリクス基板３では、基板３０の表面のうち、画素スイッチング用のＴＦＴ１０が形成されている領域の下層側には遮光膜９が形成され、その表面に下地保護膜５が形成された後、ＴＦＴ１０および画素電極８が形成された構成になっている。なお、この電気光学パネル１００を用いてカラー表示を行う場合には、対向基板４の側には、各画素に対向する領域にカラーフィルタが形成される。
【００３１】
アクティブマトリクス基板３と対向基板４とは、対向基板４の外周縁に沿って形成されたギャップ材含有のシール材５９によって所定の間隙を介して貼り合わされている。その結果、アクティブマトリクス基板３と対向基板４との間には、ギャップ材含有のシール材５９によって液晶封入領域４０が区画形成され、この液晶封入領域４０内に、電気光学物質としての液晶３９が封入されている。
【００３２】
対向基板４はアクティブマトリクス基板３よりも小さく、アクティブマトリクス基板３の周辺部分は、対向基板４の外周縁よりはみ出た状態に貼り合わされる。従って、アクティブマトリクス基板３の駆動回路（走査線駆動回路７０やデータ線駆動回路６０）や入出力端子４５は対向基板４の外周側で露出した状態にある。ここで、シール材５９は部分的に途切れているので、この途切れ部分によって、液晶注入口２４１が構成されている。このため、対向基板４とアクティブマトリクス基板３とを貼り合わせた後、シール材５９の内側領域を減圧状態にすれば、液晶注入口２４１から液晶３９を減圧注入でき、液晶３９を封入した後、液晶注入口２４１を封止剤２４２で塞げばよい。なお、対向基板４には、シール材５９の形成領域の内側において、画面表示領域７を見切りするための遮光膜５５が形成されている。また、対向基板４には、アクティブマトリクス基板３の各画素電極８の境界領域に対応する領域に遮光膜６が形成されている。
【００３３】
この電気光学パネル１００では、アクティブマトリクス基板３および対向基板４の光入射側および光出射側の面には、ノーマリホワイトモード／ノーマリブラックモードの別に応じて、偏光板５１、５２が所定の向きに配置される。
【００３４】
なお、本形態では、アクティブマトリクス基板３の方から光が入射して、対向基板４の方から出射される構成になっているが、その逆に、対向基板４の方から光が入射して、アクティブマトリクス基板３の方から出射される構成であってもよい。
【００３５】
このように構成した電気光学パネル１００において、アクティブマトリクス基板３では、データ線（図示せず。）およびＴＦＴ１０を介して画素電極８に印加した画像信号によって、画素電極８と対向電極３２との間において液晶３９の配向状態を画素毎に制御し、画像信号に対応した所定の画像を表示する。たとえば、電気光学パネル１００をＴＮモードで構成した場合に、一対の基板間（アクティブマトリクス基板３と対向基板４）の各々に形成した配向膜４６、４９に対してラビング処理を行う際にラビング方向を互いに直交する方向に設定すると、液晶３９は、基板間で９０°の角度をもって捩じれ配向する。このような捩じれ配向は、基板間で液晶３９に電場をかけることによって解放される。従って、基板間に外部から電場を印加するか否かによって、液晶３９の配向状態を画素電極８が形成されている領域毎（画素毎）に制御することができる。それ故、透過型の電気光学パネル１００であれば、光源（図示せず。）からの光は、入射側の偏光板５１によって所定の直線偏光光に揃えられた後、液晶３９の層に入射し、ある領域を透過する直線偏光光は、透過偏光軸が捩じられて出射される一方、他の領域を通過した直線偏光光は、透過偏光軸が捩じられることなく出射する。このため、入射側の偏光板５１と出射側の偏光板５２を互いの透過偏光軸が直交するように配置しておけば（ノーマリホワイト）、電気光学パネル１００の出射側に配置された偏光板５２を通過するのは、液晶３９によって透過偏光軸が捩じられた方の直線偏光光のみである。これに対して、入射側の偏光板５１と透過偏光軸が平行になるように出射側の偏光板５２を配置しておけば（ノーマリブラック）、電気光学パネル１００の出射側に配置された偏光板５２を通過するのは、液晶３９によって透過偏光軸が捩じられることのなかった直線偏光光のみである。よって、これらの偏光状態を画素毎に制御すれば、任意の情報を表示することができる。
【００３６】
従って、アクティブマトリクス基板３では、データ線および画素スイッチング用のＴＦＴ１０を介して画素電極８に画像信号を供給するとともに、対向電極３２にも所定の電位を印加する必要がある。そこで、電気光学パネル１００では、アクティブマトリクス基板３の表面のうち、対向基板４の各コーナー部に対向する部分には、データ線などの形成プロセスを援用してアルミニウム膜（遮光性材料）からなる上下導通用の第１の電極４７が形成されている。一方、対向基板４の各コーナー部には、対向電極４の形成プロセスを援用してＩＴＯ膜（光透過性材料）からなる上下導通用の第２の電極４８が形成されている。さらに、これらの上下導通用の第１の電極４７と第２の電極４８とは、エポキシ樹脂系の接着剤成分に銀粉や金めっきファイバーなどの導電粒子が配合された導通材５６によって電気的に導通している。それ故、電気光学パネル１００では、アクティブマトリクス基板３および対向基板４のそれぞれにフレキシブル配線基板などを接続しなくても、アクティブマトリクス基板３のみにフレキシブル配線基板９９を接続するだけで、アクティブマトリクス基板３および対向基板４の双方に所定の信号を入力することができる。
【００３７】
図５は、電気光学パネル１００の構成を模式的に示すブロックである。
【００３８】
図５に示すように、アクティブマトリクス基板３上には、データ線９０および走査線９１に接続する画素スイッチング用のＴＦＴ１０と、このＴＦＴ１０を介してデータ線９０から画像信号が入力される液晶セル９４が存在する。データ線９０に対しては、シフトレジスタ８４、レベルシフタ８５、ビデオライン８７、アナログスイッチ８６を備えるデータ線駆動回路６０が形成されている。走査線９１に対しては、シフトレジスタ８８およびレベルシフタ８９を備える走査線駆動回路７０が形成されている。画素領域には、容量線９２との間に保持容量４０（容量素子）が形成され、この保持容量４０は、液晶セル９４での電荷の保持特性を高める機能を有している。
【００３９】
［バックライトユニット２００の構成］
図６は、本形態の電気光学装置１に用いたバックライトユニット２００の斜視図である。図７は、このバックライトユニット２００において、リフレクタ３２０に光源ランプ３１０および導光板２１０を取り付ける様子を示す斜視図である。図８は、リフレクタ３２０に光源ランプ３１０および導光板２１０を取り付けた後、導光板２１０およびシート状光学部品２５１、２５２をバックライト用固定枠２２０によって一括して重ねてバックライトユニット２００とする様子を示す斜視図である。
【００４０】
まず、図７において、本形態に用いたリフレクタ３２０は、１枚の金属板を折り曲げ加工することにより、光源ランプ３１０の外周側面をリフレクタ３２０の光出射側を除く三方から囲むように折り曲げられた光源装着部３２１と、この光源装着部３２１からリフレクタ３２０の光出射側に向けて対向しながら突き出た一対の板状部３２２、３２３からなる第１の導光板保持部３２５とが形成されている。ここで、一対の板状部３２２、３２３のうち、下側の板状部３２３は、上側の板状部３２２に向けて折れ曲がった後、リフレクタ３２０の光出射方向に延びている。このため、光源装着部３２１からみると、下側の板状部３２３の折れ曲がり部分によって、光源装着部３２１内に保持された光源ランプ３１０の抜け防止用段差３２４が形成されている。さらに、リフレクタ３２０の両端部で、光源ランプ３１０の両端部に相当する位置には、一対の板状部３２２、３２３のうち、上側の板状部３２２から下側の板状部３２３に向かって折れ曲がった一対の板状部３２９からなる光源ランプ保持部３３０が形成されている。また、一対の板状部３２２、３２３のうち、上側の板状部３２２には、その両側の側端部において、上側の板状部３２２から下側の板状部３２３に向かって折れ曲がった一対の板状部３２６からなる第２の導光板保持部３２７が形成されている。
【００４１】
このように構成したリフレクタ３２０は、薄い金属板を断面が略コの字形状になるように折り曲げ加工したものであるため、弾性変形可能である。従って、第１の導光板保持部３２５の間を広げるようにリフレクタ３２０を変形させた後、光源装着部３２１の内側に光源ランプ３１０を押し込むと、図８に示すように、光源装着部３２１は、光源ランプ３１０の外周側面に弾性をもって光源ランプ３１０を保持することになる。その結果、光源ランプ３１０とリフレクタ３２０とは、所定の位置関係をもって一体化する。この状態において、光源ランプ３１０は、光源装着部３２１から抜け出ようとしても、下側の板状部３２３の折れ曲がり部分によって形成された抜け防止用段差３２４に引っかかるので、抜け出ることはない。
さらに、光源ランプ３１０は、ゴムホルダ３５１、３５２を介して、リフレクタ３２０の両端部に設けた光源ランプ保持部３３０によって光源ランプ３１０の長手方向に弾性をもって挟み込み固定され、所定の位置関係をもってリフレクタ３２０と一体化される。従って、この方向においても、光源ランプ３１０のリフレクタ３２０からの抜けを防止できるとともに、光源ランプ３１０とリフレクタ３２０の位置ずれを防止できる。
【００４２】
また、光源ランプ３１０の両端部には、ゴムホルダ３５１、３５２から光源ランプ３０１の長手方向に対してほぼ直角方向に伸出した配線ケーブル３５３、３５４が接続されている。リフレクタ３２０の両端部には、光源ランプ３１０をリフレクタ３２０に組込み後の配線ケーブル３５３、３５４に対応する位置にケーブル引き出し用切欠き部３２８が形成されており、配線ケーブル３５３、３５４を、このケーブル引き出し用切欠き部３２８からリフレクタ３２０の外部へ引き回すように構成してある。
【００４３】
従って、リフレクタ３２０の両端部の外側には配線ケーブル３５３、３５４を引き回すためのスペースを確保する必要がないので、バックライトユニット２００の外形を、光源ランプ３１０の長手方向において小さくすることができる。従って、コンパクトなバックライトユニット２００を形成することができる。
【００４４】
次に、導光板２１０の厚い方の端部２１６（光入射側の端部）をリフレクタ３２０の第１の導光板保持部３２５の間（板状部３２２、３２３の間）および第２の導光板保持部３２７の間（板状部３２６の間）に差し込むと、図８に示すように、第１の導光板保持部３２５は、導光板２１０の電気光学パネル１００に対向する面２１０ａおよびその裏面２１０ｂの端部２１６に当接して弾性をもって挟持して導光板２１０を保持する。この状態で、光源ランプ３１０およびリフレクタ３２０からなる光源部３００は、導光板２１０と所定の位置関係をもって一体となる。さらに、第２の導光板保持部３２７は、導光板２１０の側方の外周端面２１０ｃ、２１０ｄに当接して両側から弾性をもって挟持し、第１の導光板保持部３２５が導光板２１０を挟持する方向とはほぼ直角の方向に導光板２１０を保持する。従って、この方向にも光源部３００は導光板２１０所定の位置関係をもって位置決めされる。
【００４５】
次に、図８に示すように、バックライト用固定枠２２０を準備する。このバックライト用固定枠２２０は、例えば、スズメッキ鋼板（通称ブリキ）、またはりん青銅などの銅系材料、またはアルミ材料などからなる１枚の金属板にプレス加工などを施すことにより形成されたもので、中央に矩形の開口２２５が形成された前枠部分２２１と、この前枠部分２２１の外周縁のうち、光源部３００が位置する方を除く三辺に相当する部分から下方に延びた側枠部分２２６、２２７、２２８と、光源部３００が配置される側を除く側枠部分２２６、２２７、２２８の各々の下端縁からそれぞれ３本ずつ下方に延びた固定爪２２９（第１の固定爪）とが形成されている。ここで、側枠部分２２６、２２７は、それぞれ導光板２１０の楔型形状に対応した形状に形成されている。
【００４６】
本形態では、バックライト用固定枠２２０の内面全体が金属面（反射面）になっている。あるいは、バックライト用固定枠２２０の内面全体は白色塗料が塗布されている。あるいは、バックライト用固定枠２２０の内側に高反射材を積層してもよい。
【００４７】
また、本形態において、バックライト用固定枠２２０の前枠部分２２１には、開口２２５の周りに遮光壁２２４が起立した状態に形成されている。また、前枠部分２２１には、開口２２５の各コーナー部分に対応する４箇所のそれぞれの位置にスペーサとして機能する突起２２３が形成されている。
【００４８】
このように構成したバックライト用固定枠２２０を用いて、導光板２１０およびシート状光学部品２５１、２５２を一体に重ね合わせるには、バックライト用固定枠２２０を側枠部分２２６、２２７、２２８が上に向くように裏返し、この状態で側枠部分２２６、２２７、２２８によって囲まれた部分にシート状光学部品２５１、導光板２１０およびシート状光学部品２５２をこの順に重ねていく。しかる後に、各固定爪２２９を内側に折り曲げる。その結果、シート状光学部品２５１、導光板２１０およびシート状光学部品２５２の各外周部分は、固定爪２２９によって前枠部分２２１の内側に弾性をもって押し付け固定される。この状態で、各側枠部分２２６、２２７、２２８は、図６に示すように、シート状光学部品２５１、導光板２１０およびシート状光学部品２５２の各外周端面を覆った状態となる。
【００４９】
このようにして、シート状光学部品２５１、導光板２１０およびシート状光学部品２５２をバックライト用固定枠２２０で一体化して、図６に示すバックライトユニット２００を形成した状態においては、光源部３００は導光板２１０の端部に取り付けられている。従って、このバックライトユニット２００では、両面粘着テープを用いなくても、シート状光学部品２５１、導光板２１０およびシート状光学部品２５２を重ね合わせた状態に固定できるとともに、光源部３００も一体に取り扱うこともできる。
【００５０】
このように構成したバックライトユニット２００については、図１に示すシールド板１５１、１５２によって、電気光学パネル１００と重ね合わされる。その結果、図３に示すように、バックライト用固定枠２２０の開口２２５は画像表示領域７（図２を参照。）と重なる。従って、光源ランプ３１０から出射された光は、直接、あるいはリフレクタ３２０の内面で反射して導光板２１０に入射し、この導光板２１０で反射を繰り返しながら、シート状光学部品２５１を通ってバックライト用固定枠２２０の開口２２５から電気光学パネル１００に出射され、表示に寄与する。
【００５１】
このように、本形態では、リフレクタ３２０に対して光源ランプ３１０を所定の位置関係をもって光源部３００として一体化するとともに、この光源部３００と導光板２１０とについても所定の位置関係をもって一体化する。従って、本形態によれば、光源部３００の組立、および光源部３００と導光板２１０との位置合わせに手間がかからない。
【００５２】
また、本形態では、導光板２１０およびシート状光学部品２５１、２５２については、両面粘着テープではなく、バックライト用固定枠２２０を用いて、バックライトユニット３００として一括して固定するので、両面粘着テープを用いた場合と違って、導光板２１０とシート状光学部品２５１、２５２とを一括して固定するのに手間がかからず、かつ、光源部３００などの熱が伝わってきてもシート状光学部品２５１、２５２が導光板２１０から剥がれることはない。また、上述のように、各部品を両面粘着テープなどで接着せずに固定しているので、組立後に不具合が発生した場合のリワークが容易である。
【００５３】
しかも、導光板２１０と光源部３００とがリフレクタ３２０を介して一体になっているので、バックライト用固定枠２２０によって、バックライトユニット２００を形成したとき、バックライトユニット２００には光源部３００も含まれている。従って、各光学部品を部品毎に位置合わせする必要がないので、電気光学装置１の組立を効率よく行うことができる。
【００５４】
また、本形態のバックライト用固定枠２２０を用いると、前枠部分２２１が電気光学パネル１００の画像表示領域７の外側に位置するので、バックライト用固定枠２２０の内側に配置されたシート状光学部品２５１と、電気光学パネル１００側に配置された偏光板５１との間に所定の隙間（少なくともバックライト用固定枠２２０の板厚分以上の隙間）を確保できる。従って、偏光板５１を傷つけることがなく、かつ、シート状光学部品２５１と偏光板５１とが密着したときに発生する干渉縞やモワレなども防止できる。
【００５５】
しかも、バックライト用固定枠２２０は、内面全体あるいは少なくとも側枠部分２２６、２２７、２２８の内面が光反射性の金属面、あるいは白色の塗料を付した面、あるいは高反射材が積層された面になっている。このため、導光板２１０の側端部から漏れようとする光をバックライト用固定枠２２０の側枠部分２２６、２２７、２２８の内面で反射させることができるので、導光板２１０からの光の漏れを抑えることができる。それ故、電気光学パネル１に出射される光量を高めることができるので、電気光学装置１において、より明るい表示を行うことができる。
【００５６】
さらに、本形態では、電気光学パネル１００とバックライトユニット２００とを重ね合わせると、画像表示領域７の周りは、バックライト用固定枠２２０の前枠部分２２１に形成された遮光壁２２４（図８を参照。）で囲まれる。従って、導光板２１０から出射された光がバックライト用固定枠２２０の開口２２５を通って電気光学パネル１００に入射する際に、周囲に光が漏れない。従って、電気光学パネル１００において、画像表示領域７の周囲に形成されているデータ線駆動回路６０や走査線駆動回路７０（図２を参照。）にはバックライトユニット２００からの強い光が照射されない。それ故、データ線駆動回路６０や走査線駆動回路７０に形成されている駆動回路用ＴＦＴに対して強い光が照射されないので、データ線駆動回路６０や走査線駆動回路７０に形成されている駆動回路用ＴＦＴは、光リーク電流などに起因する誤動作を起こさない。よって、電気光学装置１の信頼性を高めることができる。
【００５７】
また、本形態では、バックライト用固定枠２２０を金属板で構成してある。このように構成すると、金属板のもつ高い熱伝導性により、バックライトユニット２００で発生する熱を効率よく外部へ放熱することができる。また、バックライト用固定枠２２０の前枠部分２２１や側枠部分２２６、２２７、２２８などを薄くできるので、薄型・小型のバックライトユニット２００を構成できる。また、複数の固定爪２２９によって弾性をもって導光板２１０およびシート状光学部品２５１、２５２を押し付け固定することができるので、それらの部品を位置ずれなく確実に固定することができる。さらには、金属板のもつ高い遮光性により、これによっても導光板２１０からの光漏れを抑えることができる。
【００５８】
さらにまた、本形態では、電気光学パネル１００とバックライトユニット２００とを重ね合わせると、画像表示領域７のコーナー部に相当する４箇所でバックライト用固定枠２２０の前枠部分２２１に形成した突起２２３を介して電気光学パネル１００とバックライトユニット２００が接触するだけである。このため、バックライトユニット２００の熱は電気光学パネル１００に伝わりにくいので、熱に弱い偏光板５１、５２がバックライトユニット２００からの熱で劣化することがない。また、突起２２３が接触しているのは、電気光学パネル１００において基板間の導通を図る導通材５６（図２を参照。）が形成されている部分であって、データ線駆動回路６０や走査線駆動回路７０が形成されている領域や偏光板５１、５２が貼られている領域ではない。それ故、バックライトユニット２００の熱が突起２２３を介して伝わったとしても、その熱によって、データ線駆動回路６０、走査線駆動回路７０、および偏光板５１、５２が劣化することもない。それ故、電気光学装置１の信頼性を高めることができる。
【００５９】
また、突起２２３によって、バックライト用固定枠２２０の前枠部分２２１と電気光学パネル１００のデータ線駆動回路６０や走査線駆動回路７０が形成されている領域との間には、突起２２３で規定される少なくともバックライト用固定枠２２０の前枠部分２２１の板厚分以上の所定の間隙が形成される。従って、本形態のように、バックライト用固定枠２２０を金属板で構成した場合においても、その間隙が絶縁層となって、バックライト用固定枠２２０とデータ線駆動回路６０または走査線駆動回路７０との間のリーク電流の発生を防止することができ、それ故、電気光学装置１の信頼性を高めることができる。
さらには、電気光学パネル１００は、突起２２３によって金属製のバックライト用固定枠２２０に接触しており、また、バックライトユニット２００はバックライト用固定枠２２０によってほぼ覆われるので、バックライト用固定枠２２０を、例えば直接的にあるいは電気配線部材等（図示せず。）を介してＧＮＤ電位と電気的に導通させることによって、電気光学パネル１００やバックライトユニット２００から発生するノイズの影響を防止することもできる。
【００６０】
［導光板の構成］
このようなバックライト方式の電気光学装置１において、本形態では、導光板２１０として、図９に示すような、アクリル樹脂からなる樹脂板が用いられている。この種の導光板２１０では、光源部３００の光源ランプ３１０およびリフレクタ３２０から出射された光が導光板２１０に入射すると、入射した光は導光板２１０の内部で拡散されながら、かつ、反射面２１１で反射されながら導光板２１０の内部を進むとともに、シート状光学部品２５１を介して矢印Ａで示すように、光出射面２１２から電気光学パネル１００に出射される。
【００６１】
（２）第２の実施の形態
図１０を参照して、本発明の第２の実施の形態を説明する。図１０は、本発明を適用した電気光学装置に用いた別のバックライト用固定枠の斜視図である。なお、電気光学装置の基本的な構成は、図１ないし図９を参照して説明した電気光学装置と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
図１０に示すように、本形態のバックライト用固定枠２２０には、光源ランプ３１０が配置される側を除く３方に固定爪２２９（第１の固定爪）が形成されているとともに、前枠部分２２１の光源ランプ３１０が配置された側の端部に、リフレクタ３２０の光射出側とは反対側の側面３１９に当接するように前枠部分２２１から折り曲げられた固定爪２２９′（第２の固定爪）が形成されている。この固定爪２２９′は、リフレクタ３２０の光射出面とは反対側の側面３１９に当接して、リフレクタ３２０およびリフレクタ３２０に保持された光源ランプ３１０を、導光板２１０の光源ランプ３１０が配置された側の外周端面２１０ｅに向けて弾性をもって押し付け固定するように構成してある。このような固定爪２２９′を設けることにより、リフレクタ３２０と導光板２１０を更に確実に固定することができ、リフレクタ３２０と導光板２１０との位置ずれを防止することができる。
【００６３】
（３）その他の実施の形態
なお、以上説明した上記形態では、電気光学物質に液晶を用いた電気光学装置である液晶装置を例として、とくにアクティブマトリクス型の電気光学装置１に適用した例であったが、液晶装置に限ることなく、また、パッシブマトリクス型の電気光学装置１など、バックライト方式の電気光学装置１であればいずれのタイプにも適当できる。
【００６４】
また、上記形態における光源ランプ３１０としては、冷陰極管等の蛍光管や、ＬＥＤ等を用いることができる。ＬＥＤを用いる場合にあっては、複数のＬＥＤを用いることもできる。
【００６５】
また、上記形態では、電気光学装置の光源として、電気光学パネル１００の裏面側に配置されるバックライトユニット２００の例を示したが、光源としては電気光学パネル１００の前面側に配置されるフロントライトであってもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る電気光学装置では、リフレクタの光出射側が開放状態にあって、かつ、リフレクタには、光源ランプの外周側面を三方から弾性をもって保持する光源装着部が形成されているので、リフレクタの光出射側から光源装着部に管状の光源ランプを差し込むだけで、光源ランプとリフレクタとを所定の位置関係をもって一体化できる。従って、電気光学装置の光源部を手間をかけずに組み立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電気光学装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示す電気光学装置に用いた電気光学パネルを対向基板の方からみたときの平面図である。
【図３】図２のＨ−Ｈ′線における断面図である。
【図４】図２に示す電気光学パネルの端部を拡大して示す断面図である。
【図５】図２に示す電気光学パネルの構成を模式的に示すブロックである。
【図６】図１に示す電気光学装置に用いたバックライトユニットの斜視図である。
【図７】図６に示すバックライトユニットにおいて、リフレクタに光源ランプおよび導光板を取り付ける様子を示す斜視図である。
【図８】図６に示すバックライトユニットにおいて、リフレクタに光源ランプおよび導光板を取り付けた後、導光板およびシート状光学部品をバックライト固定枠によって一括して重ねてバックライトユニットとする様子を示す斜視図である。
【図９】図６に示すバックライトユニットに用いた導光板を光出射側からみたときの斜視図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態におけるバックライト用固定枠の斜視図である。
【図１１】従来の電気光学装置の全体構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１電気光学装置
３アクティブマトリクス基板
４対向基板
６、９、５５遮光膜
７画面表示領域
８画素電極
３９液晶
４５入出力端子
５１、５２偏光板
５６基板間導通用の導通材
５９シール材
６０データ線駆動回路
７０走査線駆動回路
１００電気光学パネル
１５１、１５２シールド板
２００バックライトユニット
２１０導光板
２１７導光板に分散させた光拡散ポリマー
２２０バックライト用固定枠
２２３バックライト用固定枠の突起
２２４バックライト用固定枠の遮光壁
２２５バックライト用固定枠の開口
２２６、２２７、２２８バックライト用固定枠の側枠部分
２２９バックライト用固定枠の固定爪（第１の固定爪）
２２９′ バックライト用固定枠の固定爪（第２の固定爪）
２５１、２５２シート状光学部品
３００光源部
３１０光源ランプ
３２０リフレクタ
３２１リフレクタの光源装着部
３２２、３２３、３２６リフレクタの板状部
３２４抜け防止用段差
３２５第１の導光板保持部
３２７第２の導光板保持部
３２８ケーブル引き出し用切欠き部

Claims

一対の基板間に電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネルと、該電気光学パネルの一方の面側に対向するように配置されたバックライト用の導光板と、該導光板の側方に配置された管状の光源ランプと、該光源ランプの光を前記導光板の側面部に向けて反射するリフレクタとを有する電気光学装置において、
前記リフレクタは、前記光源ランプの外周側面を当該リフレクタの光出射側を除く三方から囲んで前記光源ランプを弾性をもって保持する光源装着部と、
前記光源ランプの両端部に相当する位置に、前記光源ランプに電源を供給する配線ケーブルを当該リフレクタの外部へ引き回すためのケーブル引き出し用切欠き部と、
を備えていることを特徴とする電気光学装置。
一対の基板間に電気光学物質が挟持された透過型の電気光学パネルと、該電気光学パネルの一方の面側に対向するように配置されたバックライト用の導光板と、該導光板の側方に配置された管状の光源ランプと、該光源ランプの光を前記導光板の側面部に向けて反射するリフレクタとを有する電気光学装置において、
前記リフレクタは、前記光源ランプの外周側面を当該リフレクタの光出射側を除く三方から囲んで前記光源ランプを弾性をもって保持する光源装着部と、
前記光源ランプの両端部に相当する位置に、前記光源ランプを弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる光源ランプ保持部と、
を備えていることを特徴とする電気光学装置。
請求項１または２において、前記リフレクタは金属板からなることを特徴とする電気光学装置。
請求項３において、前記リフレクタは、１枚の板材を折り曲げ加工することによって形成されていることを特徴とする電気光学装置。
請求項１乃至４のいずれかにおいて、前記リフレクタは、前記光源装着部から当該リフレクタの光出射方向に向けて対向しながら突き出て前記導光板の前記電気光学パネルに対向する面およびその裏面の端部に当接して前記導光板を弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる第１の導光板保持部を備え、
前記第１の導光板保持部を形成する一対の板状部のうち、少なくとも一方の板状部が他方の板状部に向けて折れ曲がった後、当該リフレクタの光出射方向に延びていることにより、当該一方の板状部の折れ曲がり部分によって、前記光源装着部内に保持された前記光源ランプの抜け防止用段差が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
請求項５において、前記第１の導光板保持部を形成する一対の板状部のうち、少なくとも一方の板状部が他方の板状部に向けて折れ曲がった後、当該リフレクタの光出射方向に延びていることにより、当該一方の板状部の折れ曲がり部分によって、前記光源装着部内に保持された前記光源ランプの抜け防止用段差が形成されていることを特徴とする電気光学装置。
請求項５または６において、前記リフレクタは、前記導光板の側方の外周端面に当接して前記導光板を弾性をもって挟み込み固定する一対の板状部からなる第２の導光板保持部を備えていることを特徴とする電気光学装置。
請求項５乃至７のいずれかにおいて、前記導光板および該導光板に重ねられるシート状光学部品を一括して固定するバックライト用固定枠を有していることを特徴とする電気光学装置。
請求項８において、前記バックライト用固定枠は、前記導光板および前記シート状光学部品の表面側外周部分を受ける前枠部分と、前記導光板および前記シート状光学部品の周囲のうち、前記光源部が配置されている側を除く位置で前記導光板および前記シート状光学部品の各外周端面を覆う側枠部分と、前記側枠部分から前記導光板および前記シート状光学部品の裏面側に折り返されて前記導光板および前記シート状光学部品を前記前枠部に向けて押し付け
固定する複数の第１の固定爪とを備えていることを特徴とする電気光学装置。
請求項９において、さらに、前記バックライト用固定枠は、前記光源部が配置された側の前記前枠部分から前記リフレクタの光出射側とは反対側の側面に当接するように折り曲げられて前記リフレクタを前記導光板の前記光源部が配置された側の外周端面に向けて押し付け固定する第２の固定爪を備えていることを特徴とする電気光学装置。
請求項８乃至１０のいずれかにおいて、前記バックライト用固定枠は金属板からなることを特徴とする電気光学装置。
請求項８乃至１１のいずれかにおいて、前記バックライト用固定枠は、少なくとも前記側枠部分の内面が光反射性を有していることを特徴とする電気光学装置。
請求項８乃至１１のいずれかにおいて、前記バックライト用固定枠は、少なくとも前記側枠部分の内面に積層された高反射材を備えていることを特徴とする電気光学装置。
請求項８乃至１１のいずれかにおいて、前記バックライト用固定枠は、少なくとも前記側枠部分の内面が白色であることを特徴とする電気光学装置。