JP2003228065A

JP2003228065A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003228065A
Application number: JP2002029758A
Authority: JP
Inventors: Takashi Taniguchi; 隆志谷口; Mitsuto Kobayashi; 光人小林; Hiroki Sakamoto; 洋樹酒本; Junya Yoshida; 淳也美田; Yuki Muraoka; 祐樹村岡; Satoshi Hayano; 聡早野; Akio Tanishige; 昭男谷繁; Mitsuru Matsumoto; 充松本; Tetsuyuki Ishida; 徹之石田
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成により液晶パネルに照射される光
の均斉度がよく、光の利用効率が高い液晶表示装置を提
供することを課題とする。【解決手段】蛍光管Ｌのアパーチャ部６がバックライ
トシャーシ７の内面に貼り付けられている反射板８側を
向くようにして蛍光管Ｌを設置し、蛍光管Ｌの下に蛍光
管Ｌの長手方向に沿って第１光変向部材１１等を設ける
ことにより、均斉度のよい光が拡散板９に入射されるの
で、液晶パネル２０に照射される光の均斉度がよくな
り、また拡散板９の厚さをあまり調整する必要がないの
で光の利用効率がよくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示装置に関
し、より詳しくは直下型のバックライトを用いる大型の
液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置には、通常液晶パネルの背
後にバックライトが備えられている。このバックライト
としては、直下型とエッジライト型のものがよく知られ
ている。しかし１５インチを超えるような大型の液晶表
示装置の場合にはエッジライト型を用いると輝度が不足
してしまうことがある。したがって大型の液晶表示装置
には直下型のバックライトが多く用いられている。

【０００３】この直下型バックライトは、液晶パネルの
下方に上部の開口したバックライトシャーシを配置し、
このバックライトシャーシの内面に反射板を設け、この
反射板の上に光源となる複数の蛍光管を置き、この蛍光
管の上方に拡散板を設ける構成となっている。

【０００４】しかし、普通蛍光管の真上において拡散板
に入射する光が一番多くなってしまうために、拡散板か
ら液晶パネルに照射される光の均斉度が悪く輝度ムラが
発生していた。そこで特開平８−２９８１００号公報の
ような手段が従来から知られていた。

【０００５】これは蛍光管の長手方向に沿って一対のア
パーチャ部を設けた蛍光管を直下型バックライトに用い
たものである。アパーチャ部に比べると弱い光が出射さ
れるアパーチャ部とアパーチャ部の間の蛍光体塗布部を
真上側に向けており、蛍光体塗布部から出た光を蛍光管
の真上から直接拡散板に入射させる構成となっている。
また、強い光が出射される一対のアパーチャ部を上方に
向けており、アパーチャ部から出た光を蛍光管の真上か
ら少し外して直接拡散板に入射させる構成となってい
る。このようにすることにより拡散板に入射される光の
均斉度を上げようとするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、蛍光管にアパ
ーチャ部を設けるのは、蛍光管外部に出射する光を蛍光
管の周面に亘って略同じにするのではなく、アパーチャ
部から出射される光を蛍光体塗布部から出射される光よ
りも強くするためである。したがってアパーチャ部と蛍
光体塗布部との境界においては、蛍光管から出射された
光に明暗の差ができてしまう。このため特開平８−２９
８１００号公報のように、一対のアパーチャ部付きの蛍
光管を直下型のバックライトに用いて、アパーチャ部を
直接拡散板側に向けてしまうと、真上に向けられている
蛍光体塗布部と拡散板側に向けられているアパーチャ部
との明暗の差が拡散板にできてしまい、結局拡散板に入
射する光の均斉度が悪くなり液晶パネルに輝度ムラが発
生してしまうことになる。とくに蛍光体塗布部とアパー
チャ部との境界が蛍光管の真上に近いほど、その境界が
より明確に拡散板に現れてしまう。

【０００７】また、特開平８−２９８１００号公報の他
にも蛍光管の真上が一番明るくなってしまうために生じ
る輝度ムラの発生を抑えるために、拡散板に入射された
均斉度の悪い光を拡散板の厚さを変えるなどして、拡散
板から液晶パネルに照射される光の均斉度を上げようと
するものもある。しかし、拡散板を厚くするほど、拡散
板で吸収されてしまう光が増えてしまって、蛍光管から
発せられる光の利用効率が下がってしまう。

【０００８】さらには、これら事情等を考慮して拡散板
から液晶パネルに照射される光を均一にするための光学
設計を行うと、光学設計が非常に難しくなってしまう。

【０００９】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、簡単な構成により輝度ムラが少なく、光の利用
効率が高い液晶表示装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、バックライト
シャーシと、前記バックライトシャーシの内面側に貼り
付けられた反射板と、前記バックライトシャーシに収納
されると共に前記反射板の上に設置された蛍光管と、前
記蛍光管の上に位置し前記蛍光管から出射された光を上
方に拡散させる拡散板と、前記拡散板の上に位置する液
晶パネルと、を備える液晶表示装置において、前記蛍光
管は長手方向に沿ってアパーチャ部を有していると共に
前記アパーチャ部を前記反射板側に向けて設置されてお
り、前記アパーチャ部の下には前記アパーチャ部から出
射された光の向きを変えるため前記蛍光管の長手方向に
沿って前記反射板に第１の光変向手段が設けられている
こと特徴とする。

【００１１】また本発明は、前記第１の光変向手段は断
面が凸の三角形状であることを特徴とする液晶表示装置
である。

【００１２】また本発明は、前記蛍光管は複数設置され
ており、前記蛍光管と蛍光管の間には前記アパーチャ部
から出射された光の向きを変えるため前記蛍光管の長手
方向に沿って前記反射板に第２の光変向手段が設けられ
ていることを特徴とする液晶表示装置である。

【００１３】また本発明は、前記第２の光変向手段は断
面が凸の三角形状であることを特徴とする液晶表示装置
である。

【００１４】また本発明は、隣り合う前記蛍光管と蛍光
管の間隔は２５〜３０ｍｍ程度であることを特徴とする
液晶表示装置である。

【００１５】また本発明は、前記バックライトシャーシ
は断面が略コの字状をしており、前記バックライトシャ
ーシの側部は前記蛍光管からの光を前記拡散板側に向け
るように傾斜していることを特徴とする液晶表示装置で
ある。

【００１６】また本発明は、前記蛍光管のアパーチャ部
の開口角度は３０〜６０度程度であることを特徴とする
液晶表示装置である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図１は本発明の液晶表示装置に
用いる蛍光管Ｌの一部を示すものであり、（ａ）は蛍光
管Ｌの側面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図を示している。

【００１８】１はソーダライムガラス等からなるガラス
バルブで、ガラスバルブ１の内部両端には放電電極２
（一端しか図示せず）が設けられており、この放電電極
２にはリード線３がガラスバルブ１の外部まで伸びて取
り付けられている。ガラスバルブ１の内部にはアルゴ
ン、キセノン、水銀などの放電用ガスが封入されてい
る。

【００１９】リード線３を介して点灯回路装置（図示せ
ず）に接続し、通電することにより両放電電極２間に放
電が起こり、この放電により励起された放電用ガスから
紫外線が放出される。この紫外線がガラスバルブ１の内
周面に塗布されている蛍光体塗布部５の蛍光体により可
視光に変換される。

【００２０】蛍光体塗布部５の蛍光体はだいたい１０μ
ｍ程度の厚さで放電用電極２付近を除くガラスバルブ１
の内周面に塗布されているが、本実施例における蛍光管
Ｌでは、通常よりも１．５倍程度厚くしてガラスバルブ
１の内周面に蛍光体を塗布している。蛍光体を厚くする
ことによって、通常よりも蛍光体塗布部５からガラスバ
ルブ１の外部に出射される光が減少し、反対に蛍光体塗
布部５からガラスバルブ１の内部側へ向かう光が増加す
るため、蛍光体塗布部５から出射される光が減少する。

【００２１】６はガラスバルブ１の長手方向に沿って設
けられているアパーチャ（窓）部である。このアパーチ
ャ部６はガラスバルブ１の断面中心から一定の開口角度
αからなる窓幅のまま、ガラスバルブ１の長手方向にわ
たり蛍光体を塗布していない状態にすることで形成して
いる。ガラスバルブ１の内部側に向かった光の大部分が
このアパーチャ部６からガラスバルブ１の外部に出射さ
れる。この開口角度αをあまり大きくしてしまうと、可
視光に変換されないで紫外線のままガラスバルブ１の外
部に放出されてしまう紫外線が増えてしまう。反対に開
口角度αをあまり小さくしてしまうとアパーチャ部６か
ら出射される可視光が少なくなってしまう。したがって
開口角度αを３０〜６０度程度の範囲内で設定するのが
最適である。

【００２２】なおアパーチャ部６の窓幅はガラスバルブ
1の長手方向にわたって常に一定の幅をしていなくても
よい。また、本実施例においては、アパーチャ部６に蛍
光体が塗布されていないが、蛍光体を蛍光体塗布部５よ
りも薄くアパーチャ部６に塗布することによって、ガラ
スバルブ１の内部側に向かった光の多くをアパーチャ部
６からガラスバルブ１の外部に出射してもよい。

【００２３】このようなアパーチャ部６付きの蛍光管Ｌ
は、蛍光体塗布部５から出射される光よりも、アパーチ
ャ部６からガラスバルブ１の外部に出射される光の方が
強くなっている。

【００２４】図２は本発明である液晶表示装置に用いる
バックライト１０の断面図である。７はバックライトシ
ャーシであり、このバックライトシャーシ７の内面には
反射板８が取り付けられており、この反射板８の上方に
蛍光管Ｌが設置されており、この蛍光管Ｌの上方に拡散
板９が配置されている。この拡散板９の上方には破線で
示す液晶パネル２０が配置されており、バックライト１
０と液晶パネル２０を備えることにより本発明の液晶表
示装置となる。

【００２５】バックライトシャーシ７は、蛍光管Ｌから
発生した熱がバックライト１０の外部に放出されやすく
するためにアルミニウムやステンレスなどの熱伝導性の
よい材質で作られている。バックライトシャーシ７の断
面が略コの字状になるように、バックライトシャーシ７
を蛍光管Ｌの長手方向に沿って折り曲げている。そして
この折り曲げられた部分がバックライト１０の側部を形
成する。この折り曲げによる側部の傾斜角度は、側部に
向かってくる光が拡散板９側に効率よく向かうように設
計を行えばよく、本実施例においては側部の傾斜角度を
だいたい４５度程度にしている。

【００２６】反射板８はたとえば白色の厚さ１８０μｍ
程度のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム
であり、バックライトシャーシ７の略内面全域に亘って
貼り付けられている。蛍光管Ｌから出射され、直接拡散
板９に入射しなかった光は、反射板８で反射されて直接
あるいは間接的に拡散板９側へ向かう。

【００２７】蛍光管Ｌは反射板８の２〜３ｍｍ上方に位
置しており、両端部分をバックライト１０の端部付近に
取り付けられている蛍光管支持台（図示せず）によって
支持、固定されている。蛍光管Ｌの両端に位置するリー
ド線３はバックライトシャーシ７の外部に位置している
点灯回路装置（図示せず）に接続され、通電される。複
数の蛍光管Ｌを用いているバックライト１０は隣り合う
蛍光管Ｌとの間隔を２５〜３０ｍｍ程度にして配置する
ことにより、拡散板９に入射される光の均斉度を上げて
いる。

【００２８】また蛍光管Ｌのアパーチャ部６を反射板８
側に直接向けて蛍光管Ｌを配置している。蛍光管Ｌを液
晶パネル２０側から見た場合、アパーチャ部６全体を直
接見ることはできない。したがって蛍光管Ｌの蛍光体塗
布部５とアパーチャ部６の境界が拡散板９に現れない。
とくに蛍光体塗布部５とアパーチャ部６との境界は蛍光
管Ｌの真上に近いほど明確に拡散板９に現れてしまう
が、この構成によるとそのようなことが生じない。アパ
ーチャ部６から出射された強い光は直接拡散板９に向か
わないで、反射板８側に向かう。蛍光管Ｌから発せられ
た光の中で、そのまま直接拡散板９に入射されるのは、
蛍光体塗布部５から出射された光だけとなる。蛍光管Ｌ
の断面において、アパーチャ部６の開口角度αの中心が
ちょうど真下を向くようにして蛍光管Ｌを設置し、蛍光
管Ｌから左右対称に光が出射されるようにしている。

【００２９】アパーチャ部６の下には蛍光管Ｌの長手方
向に沿って反射板８上に第１光変向部材１１が設けられ
ている。第１光変向部材１１は断面が三角形をしてい
る。第１光変向部材１１の頂点はちょうど蛍光管Ｌの真
下に位置している。第１光変向部材１１は光の反射率を
よくするため表面が白色をしている。この第１光変向部
材１１によってアパーチャ部６から出射された光が向き
を変えて、直接あるいは間接的に蛍光管Ｌの横を通過し
て拡散板９側へ向かうことになる。とくに第１光変向部
材１１は断面が三角形状をしているので、この傾斜によ
り拡散板９側へ向かいやすくなっている。

【００３０】蛍光管Ｌと蛍光管Ｌとの間には蛍光管Ｌの
長手方向に沿って反射板８上に第２光変向部材１２が設
けられている。第２光変向部材１２は断面が三角形をし
ている。第２光変向部材１２の頂点はちょうど蛍光管Ｌ
と蛍光管Ｌの中間に位置している。第２光変向部材１２
の頂点の断面は、頂点に沿った筋が拡散板９に現れない
ようにするために曲形状となっている。第２光変向部材
１２は第１光変向部材１１よりも高くなっている。第２
光変向部材１２の頂点は蛍光体塗布部５から出射され直
接拡散板９へ入射する光の向きまで変えないように、蛍
光管Ｌの中心と隣り合う蛍光管Ｌの中心とを結んだライ
ンよりも下に位置している。第２光変向部材１２は光の
反射率をよくするため表面が白色をしている。この第２
光変向部材１２に照射された光は向きを変えて、直接あ
るいは間接的に蛍光管Ｌの横を通過し拡散板９側へ向か
うことになる。たとえばアパーチャ部６から出射され第
１光変向部材１１で向きを変えた光が、さらに第２光変
向部材１２で向きを変えて第２光変向部材の上方に進む
ことによって、蛍光管Ｌと蛍光管Ｌの間を中心に拡散板
９へ入射する。あるいは蛍光体塗布部５から出射された
光が第２光変向部材１２で向きを変えて拡散板９側へ向
かう。第２光変向部材１２は断面が三角形状をしている
ので、傾斜を利用して拡散板９側へ向かいやすくなって
いる。

【００３１】なお第１光変向部材１１、第２光変向部材
１２は反射板８上に別部材として設けているが、反射板
８と一体であってもよい。たとえばバックライトシャー
シ７の形状を第１光変向部材１１、第２光変向部材１２
のような形状に成形し、その形状に沿って反射板８を貼
り付けてもよい。このようにすればバックライトシャー
シ７の表面積も広がるので、バックライト１０内部の熱
を外部に放出しやすくなる。また、バックライト１０の
底面が第１光変向部材１１、第２光変向部材１２で覆わ
れていてもよい。その場合この第１光変向部材１１、第
２光変向部材１２が反射板８を兼ねることになる。

【００３２】拡散板９は蛍光管Ｌの上方に位置し、バッ
クライトシャー７の開口部を覆うようにして配置されて
いる。この拡散板９は乳白色をしたアクリル樹脂製であ
る。拡散板９は全面に亘って略均一な厚さをしている。
蛍光管Ｌから発せられた光は直接或いは反射しながらこ
の拡散板９に入射し、拡散板９によってできるだけ均一
な光となって、液晶パネル２０側へ出射される。なお、
拡散板９と液晶パネル２０との間に、拡散板９から出射
された光を照射面の法線方向に集光するためのプリズム
シートがあってもよい。

【００３３】上記のような構成によって蛍光体塗布部５
から出射された光は直接、または第２光変向部材１２等
によって向きを変えて進み、そして拡散板９へ入射され
る。蛍光体塗布部５から出射された光は蛍光管Ｌの真上
を中心にして拡散板９へ入射する。アパーチャ部６から
出射された光は直接拡散板９へは入射せず、第１光変向
部材１１等によって反射され、この反射した光が蛍光管
Ｌの横を通過して、蛍光管Ｌと蛍光管Ｌの間付近を中心
に拡散板９へ入射することになる。蛍光体塗布部５とア
パーチャ部６との明暗の境界が拡散板９に明確に現れな
いので、拡散板９に入射する光の均斉度がよくなり、拡
散板９の厚さをあまり調整したりしなくてもよい。拡散
板９に入射する光の均斉度がよいため、拡散板９から液
晶パネル２０に照射される光の均斉度もよくなる。ま
た、複数の蛍光管Ｌを用いる大型の液晶表示装置の場合
には従来であれば複数の輝度ムラが生じてしまうため、
本発明がとくに有効となる。

【００３４】なお、本発明は蛍光管Ｌのアパーチャ部６
を直接反射板８側へ向けて設置し、蛍光体塗布部５から
出射され蛍光管Ｌの真上を中心に拡散板９に入射する光
と、アパーチャ部６から出射され蛍光管Ｌと蛍光管Ｌの
間を中心に拡散板９に入射する光とにより、拡散板９に
均斉度の高い光を入射させるものであり、本発明の趣旨
に沿った形態であれば実施例に限定されることなく種々
の形態を採用することが可能である。たとえば実施例で
は蛍光管Ｌのアパーチャ部６はひとつだけだが、アパー
チャ部６が直接反射板８側へ向いているのであれば、蛍
光管Ｌの長手方向に沿ってアパーチャ部６を複数設けて
もよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、簡単な
構成により液晶パネルに均斉度のよい光が照射されるこ
とになり、輝度ムラの少ない液晶表示装置を提供するこ
とができる。また、拡散板に均斉度のよい光が入射する
ため、拡散板が薄くても拡散板から液晶パネルに照射さ
れる光の均斉度もよくなるので、光の利用効率の高い液
晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置に用いる蛍光管Ｌの一部
であり、（ａ）はその側面図、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面
図を示している。

【図２】本発明である液晶表示装置に用いるバックライ
トの断面図である

【符号の説明】

Ｌ蛍光管１ガラスバルブ５蛍光体塗布部６アパーチャ部７バックライトシャーシ８反射板９拡散板１０バックライト２０液晶パネル

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｂ 5/08 Ｆ２１Ｖ 7/12 Ｈ // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｆ２１Ｓ 1/00 Ｅ (72)発明者小林光人鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者酒本洋樹鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者美田淳也鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者村岡祐樹鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者早野聡鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者谷繁昭男鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者松本充鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内 (72)発明者石田徹之鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 2H042 BA01 BA04 BA12 BA20 DD01 DE00 2H091 FA14Z FA21Z FA32Z FA42Z FD22 LA18

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バックライトシャーシと、前記バックラ
イトシャーシの内面側に貼り付けられた反射板と、前記
バックライトシャーシに収納されると共に前記反射板の
上に設置された蛍光管と、前記蛍光管の上に位置し前記
蛍光管から出射された光を上方に拡散させる拡散板と、
前記拡散板の上に位置する液晶パネルと、を備える液晶
表示装置において、前記蛍光管は長手方向に沿ってアパーチャ部を有してい
ると共に前記アパーチャ部を前記反射板側に向けて設置
されており、前記アパーチャ部の下には前記アパーチャ部から出射さ
れた光の向きを変えるため前記蛍光管の長手方向に沿っ
て前記反射板に第１の光変向手段が設けられていること
特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】前記第１の光変向手段は断面が凸の三角
形状であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装
置。
【請求項３】前記蛍光管は複数設置されており、前記蛍光管と蛍光管の間には前記アパーチャ部から出射
された光の向きを変えるため前記蛍光管の長手方向に沿
って前記反射板に第２の光変向手段が設けられているこ
とを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】前記第２の光変向手段は断面が凸の三角
形状であることを特徴とする請求項３記載の液晶表示装
置。
【請求項５】隣り合う前記蛍光管と蛍光管の間隔は２
５〜３０ｍｍ程度であることを特徴とする請求項３また
は４記載の液晶表示装置。
【請求項６】前記バックライトシャーシは断面が略コ
の字状をしており、前記バックライトシャーシの側部は
前記蛍光管からの光を前記拡散板側に向けるように傾斜
していることを特徴とする請求項１から５の何れか一項
記載の液晶表示装置。
【請求項７】前記蛍光管のアパーチャ部の開口角度は
３０〜６０度程度であることを特徴とする請求項１から
６の何れか一項記載の液晶表示装置。