JP2001215497A

JP2001215497A - バックライト装置及び表示装置

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Publication number: JP2001215497A
Application number: JP2000021323A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Fukai; 弘樹深井; Masaki Shimizu; 将樹清水
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP3515035B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バックライト構造の簡略化を液晶表示装置全
体からみた場合に工数削減が必要であり、又大型液晶に
対応するバックライト構造としては表示品質向上のため
には蛍光灯の位置合わせ精度向上が必要である。大型液
晶装置において成型品をベースシャーシとする場合、特
に薄型を追求して行くと発熱部品との空間距離も充分に
確保できず、シャーシ変形による大型液晶装置の性能品
質への対応も配慮する必要が出てくる。【解決手段】蛍光管配置位置決め部及び又は蛍光管支
持部と反射板を一体成型にて形成したことで特に大型液
晶表示パネルのバックライト装置の蛍光管位置バラツキ
による表示画面上の輝度ムラが改善され、バックライト
構造の簡略化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示パネルの
バックライト装置とこれを用いた表示装置に適用され、
特に大型パネル用のバックライト装置に用いられる技術
である。

【０００２】

【従来の技術】直下式バックライトを使った液晶表示装
置の一般的な構成を図８、９、１０と共に説明する。

【０００３】図８において、１は蛍光管、３は反射板、
５は拡散板、６は液晶パネルを表す。

【０００４】直下式バックライトの構成は図８のよう
に、一般的に複数本の蛍光管１を互いに平行に配列し、
蛍光管１の両端は反射板３に形成される穴やツメなどで
固定され、電極からのリードは蛍光管駆動電源回路に接
続される。

【０００５】蛍光管駆動電源回路は表示装置の状態によ
り制御され、蛍光管１点灯時には、蛍光管１からの発光
光は直接光と、反射板３による反射光として拡散板５に
到達し、拡散板５より拡散され、液晶パネル６の背面を
均一に照射することで、輝度ムラのない映像を表示する
ことになる。

【０００６】上記一般的な構成では、蛍光管１を反射板
３の穴やツメ等にシリコンゴム等も利用し固定した上で
蛍光管駆動電源回路へ半田接続しているが、蛍光管１そ
れぞれに対する個別の作業となるため、図９のように蛍
光管１浮きなどにより、蛍光管１の位置を均等に配置す
ることが難しいという課題があり、蛍光管１の配置不均
一は表示画面上の輝度ムラとなって現れる場合がある。

【０００７】又、図１０のように、ランプの寿命劣化等
に蛍光管終端部付近Ｂに黒変化現象（スパッタリング）
が生じるため、このままでは表示の輝度ムラとなる場合
がある。

【０００８】この課題の対応として特開平５−２５７１
４２等が提案されている。

【０００９】特開平５−２５７１４２では、蛍光管の収
納ケースと反射構造や駆動回路基板装着構造等を備えた
ベース体とをそれぞれ一体の部材で構成するもので、蛍
光管の収納ケースは枠体で構成され、例えば枠体の短辺
とその対向辺に複数の蛍光管端支持部が形成されてお
り、複数の蛍光管端部をその蛍光管端支持部にシリコン
ゴムで固定し蛍光管駆動電源回路との電極リード接続後
にベース体の所定位置にビス止め等で固定することで、
ベース体上に形成された反射構造と蛍光管の位置合わせ
が完了する構成となっている。

【００１０】これにより蛍光管位置や高さのバラツキを
抑えたバックライトを構成している。

【００１１】又、蛍光管の封止側（螢光体を管の内表面
に塗布したり、ガスを引いて真空にしたり、ガスを封入
したりする側のことをいう）は他方に比べ色温度が高い
ため、蛍光管の封止側を左右交互に配置（千鳥配置）す
ることで、螢光管における螢光体塗布に起因して生じる
表示画面の色温度の左右傾斜を目立たなくする等も考慮
されている。

【００１２】更に、蛍光管の収納ケースと反射構造や駆
動回路基板装着構造等を備えたベース体とをそれぞれ一
体の部材で構成したので、部品点数を少なくでき、構造
を簡略化でき、製造コストを低減できる提案である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来から一般的に行わ
れているバックライト構造から比べて特開平５−２５７
１４２による方法により蛍光灯の位置合わせや構造の簡
略化が図れるが、構造の簡略化を液晶表示装置全体から
みた場合は更なる工数削減が必要であり、又大型液晶に
対応するバックライト構造としては表示品質向上のため
には蛍光灯の位置合わせ精度向上が必要である。

【００１４】又、大型液晶装置において成型品をベース
シャーシとする場合、特に薄型を追求して行くと発熱部
品との空間距離も充分に確保できず、シャーシ変形によ
る大型液晶装置の性能品質への対応も配慮する必要が出
てくる。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の本発明において
は、蛍光管配置位置決め部及び又は蛍光管支持部と反射
板を一体成型にて形成したことで特に大型液晶表示パネ
ルのバックライト装置の蛍光管位置バラツキによる表示
画面上の輝度ムラが改善され、バックライト構造の簡略
化が図れる。

【００１６】第２、３の本発明においては、反射板の反
射面側に蛍光管配置位置決め部及び又は蛍光管支持部、
反射板の他面側に装置駆動用の回路基板固定手段やキャ
ビネット固定手段を一体成型にて形成したことで、バッ
クライトを要する表示装置の構造の簡略化により、製造
工数を大幅に削減することができる。

【００１７】第４の本発明においては、反射板の反射面
側に反射シートを配することで、一体成型される反射板
をそのまま使う方法と比べ約１０％の輝度向上が図れる
と共に、用途や構造や使用する蛍光管等に合せた反射特
性を選択使用することが可能となる。

【００１８】第５の本発明においては、該蛍光管位置決
め部及び又は蛍光管支持部と反射板端部間に蛍光管を押
え込む方向に挿嵌され反射面を有するリフレクタ部材を
有することで、被照射面への光反射機能を有し、蛍光管
の支持固定を容易に行うことができる。

【００１９】第６の本発明においては、該リフレクタ部
材はシート材を折り曲げにて加工されることで、必要機
能を安価に実現することが可能となる。

【００２０】第７の本発明においては、該リフレクタ部
材の加工は、シート材の反射面を外側にし、内側に略６
の字状３つ折されて端部開放状態に加工され、蛍光管端
部を上方より覆う部分と、装着された状態で蛍光管に嵌
合する切抜き部とを有することで、蛍光管の支持固定を
容易に行うことができ、蛍光管端部を覆うことで、蛍光
管終端部付近にランプの寿命劣化等による黒変化現象
（スパッタリング）が生じた場合でも表示の輝度ムラへ
の影響を抑えることができ、更に端部開放となっている
ため、折り曲げられたリフレクターの復元力（スプリン
グバック）によってリフレクターは反射板と蛍光管支持
部との間で強固に固定されることになる。

【００２１】第８の本発明においては、回路基板装着側
に配置される発熱部品位置に対する反射板の反射面側へ
の投影面積を少なくともカバーする面積の金属板を反射
面側に配することで、一体成型品の熱変形を抑え、表示
輝度ムラ等の一体成型品の熱変形による不具合を防ぐこ
とができる。

【００２２】第９、１０の本発明においては、第１、
２、３の発明の反射板をメインシャーシとし、反射板の
反射面側に液晶表示パネルと導光板及び又は拡散板とバ
ックライトそして反射シートを配し、反射板の他面側に
装置駆動用の回路基板を固定し、前キャビネットと後キ
ャビネットにて表示装置を組み立てられることで、必要
とする機能・品質を保ちつつ装置組立の工数を大幅に削
減することが可能となる。

【００２３】第１１の本発明においては、拡散板表面に
帯電防止処理を施し埃の付着を防止する事で、埃による
輝度ムラや輝度低下を防止できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態として直下式バ
ックライト装置に関し説明する。

【００２５】液晶表示装置も２０インチまではすでに実
用化され、２５インチ以上の大型液晶表示装置も実用化
されようとしており、バックライト装置の大型化や、液
晶のメリットを生かした装置の薄型化に伴う寸法精度の
確保や熱処理問題等の対応が必要となってくる。

【００２６】本発明の第一の実施の形態として、図１乃
至７とともに説明する。

【００２７】図１は本発明のバックライト部の正面図と
側面図である。

【００２８】図１において、１は蛍光管で、実施の形態
では５本の蛍光管が平行配置されている。２はリフレク
タ、３は反射板、４は蛍光管支持部である。

【００２９】図２はリフレクタの拡大図である。リフレ
クタは、乳白色のシート材の反射面を外側にし、内側に
略６の字状になるように３つ折されて端部開放状態に加
工され、蛍光管端部を上方より覆う部分と、装着された
状態で蛍光管に嵌合する形状の切抜き部とを有してい
る。

【００３０】図３はリフレクタの装着図である。

【００３１】図４はリフレクタの装着状態を表す断面図
である。

【００３２】図１において反射板３と蛍光管支持部４は
表面が反射性を有する合成樹脂材にて一体成型で形成さ
れており、蛍光管支持部４は蛍光管１の両端側を支持す
る位置で、略蛍光管１形状の凹部が形成されている。

【００３３】バックライトの組立て方法は、５本の蛍光
管１を蛍光管支持部４に合せ、反射板３の側面に形成さ
れている蛍光管電極リード引出し孔からリードを引出
し、反射板３内で各蛍光管１が中央位置になるように調
整配置する。

【００３４】次に図３のようにリフレクタ２の切抜き部
を蛍光管１に合せ、蛍光管支持部４と反射板３間にＡ方
向に滑り込ませる。

【００３５】この時、リフレクタ２の切抜き部は蛍光管
１外形に合せた形状となっており、リフレクタ２の装着
により蛍光管１の位置決めがされる。

【００３６】又、図４に示すように、リフレクタ２の反
射板３底面に接する面の寸法は蛍光管支持部４端と反射
板３底面端部寸法に精度良く合わせ込まれており、更に
リフレクタ２を折り曲げ後端部開放状態としているた
め、シート材の復元力（スプリングバック）によって反
射板３の端部傾斜面と蛍光管支持部４端との間で強固に
固定されることになる。

【００３７】更に、装着状態でリフレクタ２の蛍光管１
中央側に面する面は反射特性を有し、蛍光光を被照射面
方向へ反射すると共に、蛍光管１端部を覆っているた
め、ランプ寿命等により発生する蛍光管両端部分の黒変
化部分を覆うことになり、寿命末期における液晶表示部
分の輝度ムラを低減することが可能になる。

【００３８】次に本発明の第二の実施形態として、図
５、６、７と共に説明する。

【００３９】図５は本発明の液晶表示装置の表示部断面
図であり、第一の実施の形態との同一部分には同一符号
で表している。

【００４０】図５において、７は反射シート、８は反射
板３と一体成型された基板取付けボス、９は装置駆動回
路を実装する基板、１０はビス、１１は金属板、１２は
インバータトランスである。

【００４１】図６、７は図５において金属板１１が無い
場合の液晶表示装置の表示部断面図で、図６は液晶パネ
ル未動作や動作初期の状態図、図７は液晶パネル動作時
の状態図である。

【００４２】図６において、液晶表示装置が動作される
と、基板９上に搭載される制御回路からの制御によりイ
ンバータトランス１２を含む液晶駆動電源回路からの駆
動電圧により蛍光管１が点灯され、発光光の直接光と反
射板３や反射シート７による反射光は拡散板５に到達
し、拡散されて液晶パネル６の背面を均一に照射する。

【００４３】液晶パネルも液晶駆動回路により駆動さ
れ、バックライトにより鮮明な画像として表示される。

【００４４】上記のように、蛍光管支持部４と反射板３
と基板取付けボス８は一体成型されており、液晶表示の
メリットとしての薄型化のため、基板取付けボス８の高
さも極力低く設計されるため、発熱部品などを含む部品
類と反射板３との空間距離も充分に確保できなくなるこ
とになる。

【００４５】動作時間が経過すると、基板９上のインバ
ータトランス１２が発熱し、反射板３の対向部分を局部
的に加熱することになる。

【００４６】基板９は耐熱性のガラスエポキシ基板が一
般的に使われており、線膨張係数は反射板３に使われて
いるプラスティック材に比較し１桁以上も小さいため、
図７に示すように、反射板３の加熱部分はＣに示すよう
に蛍光管１側に部分的な変形を起こすことになる。

【００４７】反射板３が蛍光管１側に変形したばあい、
反射特性が部分的に変化するため、表示画面上では輝度
ムラとなって現れ、映像品位を低下させることになる。

【００４８】本発明では図５のように、反射板３と反射
シート７との間で、反射板３上の局部的に加熱される部
分に金属板１１を貼り付ける。

【００４９】反射板３に金属板１１を貼る事で、金属板
１１の線膨張係数が反射板３にくらべ、約１桁小さいた
め、反射板３が基板９方向的へソリ傾向にはなるが、変
形量は激減され、又、蛍光管１から反射板３が遠ざかる
方向は輝度ムラが発生し難い方向であり、表示画面上の
で輝度ムラは発生しない。

【００５０】金属板１１の材質は一般的な鉄、アルミで
対応可能である。

【００５１】上記説明においては、５本の蛍光管を水平
方向に配置した例で説明しているが、蛍光管本数や蛍光
管配置方向に規定されるものではない。

【００５２】

【発明の効果】本発明の請求項１においては、蛍光管配
置位置決め部及び又は蛍光管支持部と反射板を一体成型
にて形成したことで特に大型液晶表示パネルのバックラ
イト装置の蛍光管位置バラツキによる表示画面上の輝度
ムラが改善され、バックライト構造の簡略化が図れる。

【００５３】本発明の請求項２、３においては、反射板
の反射面側に蛍光管配置位置決め部及び又は蛍光管支持
部、反射板の他面側に装置駆動用の回路基板固定手段や
キャビネット固定手段を一体成型にて形成したことで、
バックライトを要する表示装置の構造の簡略化により、
製造工数を大幅に削減することができる。

【００５４】本発明の請求項４においては、反射板の反
射面側に反射シートを配することで、一体成型される反
射板をそのまま使う方法と比べ約１０％の輝度向上が図
れると共に、用途や構造や使用する蛍光管等に合せた反
射特性を選択使用することが可能となる。

【００５５】本発明の請求項５においては、該蛍光管位
置決め部及び又は蛍光管支持部と反射板端部間に蛍光管
を押え込む方向に挿嵌され反射面を有するリフレクタ部
材を有することで、被照射面への光反射機能を有し、蛍
光管浮きや位置ズレなしの支持固定を容易に行うことが
できる。

【００５６】本発明の請求項６においては、該リフレク
タ部材はシート材を折り曲げにて加工されることで、必
要機能を安価に実現することが可能となる。

【００５７】本発明の請求項７においては、該リフレク
タ部材の加工は、シート材の反射面を外側にし、内側に
略６の字状３つ折されて端部開放状態に加工され、蛍光
管端部を上方より覆う部分と、装着された状態で蛍光管
に嵌合する切抜き部とを有することで、蛍光管の支持固
定を容易に行うことができ、蛍光管端部を覆うことで、
蛍光管終端部付近にランプの寿命劣化等による黒変化現
象（スパッタリング）が生じた場合でも表示の輝度ムラ
への影響を抑えることができ、更に端部開放となってい
るため、折り曲げられたリフレクターの復元力（スプリ
ングバック）によってリフレクターは反射板と蛍光管支
持部との間で強固に固定されることになる。

【００５８】本発明の請求項８においては、回路基板装
着側に配置される発熱部品位置に対する反射板の反射面
側への投影面積を少なくともカバーする面積の金属板を
反射面側に配することで、一体成型品の熱変形を抑え、
表示輝度ムラ等の一体成型品の熱変形による不具合を防
ぐことができる。

【００５９】本発明の請求項９、１０においては、請求
項１、２、３による反射板をメインシャーシとし、反射
板の反射面側に液晶表示パネルと導光板及び又は拡散板
とバックライトそして反射シートを配し、反射板の他面
側に装置駆動用の回路基板を固定し、前キャビネットと
後キャビネットにて表示装置を組み立てられることで、
必要とする機能・品質を保ちつつ装置組立の工数を大幅
に削減することが可能となる。

【００６０】本発明の請求項１１においては、拡散板表
面に帯電防止処理を施し埃の付着を防止する事で、埃に
よる輝度ムラや輝度低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるバックライト装置の
正面・側面図である。

【図２】本発明の実施形態におけるリフレクタ斜視図で
ある。

【図３】本発明の実施形態におけるリフレクタ装着図で
ある。

【図４】本発明の実施形態におけるリフレクタ装着状態
図である。

【図５】本発明の実施形態における液晶表示装置断面図
である。

【図６】従来技術の液晶表示装置断面図である。

【図７】従来技術の液晶表示装置断面図である。

【図８】従来技術におけるバックライト装置の正面・側
面図である。

【図９】従来技術における蛍光管と反射板位置関係の側
面図である。

【図１０】従来技術におけるバックライト装置の正面図
である。

【符号の説明】

１．蛍光管２．リフレクタ３．反射板４．蛍光管支持部５．拡散板６．液晶パネル７．反射シート８．基板取付けボス９．基板１０．ビス１１．金属板１２．トランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H091 FA14Z FA31Z FA42Z GA13 LA18 5G435 AA03 AA08 AA12 AA14 AA17 BB12 BB15 EE26 FF06 FF12 GG24 GG26 GG32 GG33 GG42 KK03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】液晶パネルの背面側に直線状蛍光管を複
数本配置する直下型バックライト装置において、蛍光管
配置位置決め部及び又は蛍光管支持部と反射板を一体成
型にて形成したことを特徴とする、バックライト装置。
【請求項２】反射板の反射面側に蛍光管配置位置決め
部及び又は蛍光管支持部、反射板の他面側に装置駆動用
の回路基板固定手段を一体成型にて形成したことを特徴
とする、バックライト装置。
【請求項３】反射板の反射面側に蛍光管配置位置決め
部及び又は蛍光管支持部、反射板の他面側に装置駆動用
の回路基板固定手段、反射面側及び又は他面側にキャビ
ネット固定手段を一体成型にて形成したことを特徴とす
る、バックライト装置。
【請求項４】反射板の反射面側に反射シートを配する
ことを特徴とする、請求項１、２、３のバックライト装
置。
【請求項５】反射板の反射面側に成型される蛍光管配
置位置決め部及び又は蛍光管支持部は蛍光管の両端部付
近に位置し、該蛍光管位置決め部及び又は蛍光管支持部
と反射板端部間に蛍光管を押え込む方向に挿嵌され反射
面を有するリフレクタ部材を有することを特徴とする、
請求項１、２、３、４のバックライト装置。
【請求項６】該リフレクタ部材はシート材を折り曲げ
にて加工されることを特徴とする、請求項５のバックラ
イト装置。
【請求項７】該リフレクタ部材の加工は、シート材の
反射面を外側にし、内側に略６の字状になるように３つ
折されて端部開放状態に加工され、蛍光管端部を上方よ
り覆う部分と、装着された状態で蛍光管に嵌合する切抜
き部とを有することを特徴とする、請求項６のバックラ
イト装置。
【請求項８】回路基板装着側に配置される発熱部品位
置に対する反射板の反射面側への投影面積を少なくとも
カバーする面積の金属板を反射面側に配することを特徴
とする、請求項４のバックライト装置。
【請求項９】請求項１、２、３による反射板をメイン
シャーシとし、反射板の反射面側に液晶表示パネルと導
光板及び又は拡散板とバックライトを配し、反射板の他
面側に装置駆動用の回路基板を固定し、前キャビネット
と後キャビネットにて組み立てられることを特徴とす
る、表示装置。
【請求項１０】請求項１、２、３による反射板をメイ
ンシャーシとし、反射板の反射面側に液晶表示パネルと
導光板及び又は拡散板とバックライトと反射シートを配
し、反射板の他面側に装置駆動用の回路基板を固定し、
前キャビネットと後キャビネットにて組み立てられるこ
とを特徴とする、液晶表示パネルによる表示装置。
【請求項１１】請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０によるバックライト装置と共に使われる拡
散板は、表面が帯電防止処理されていることを特徴とす
る、液晶表示パネルによる表示装置。