JP2004325671A

JP2004325671A - バックライト装置及び液晶表示装置

Info

Publication number: JP2004325671A
Application number: JP2003118804A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Okazaki; 尚徳岡崎
Original assignee: TAMA FINE OPTO CO Ltd
Current assignee: TAMA FINE OPTO CO Ltd
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】ＬＣＤ及びバックライト装置が大型化されて円筒状光源（ランプ）の軸長が長くなって生ずる各種弊害を除去する。
【解決手段】ＬＣＤ及びバックライト装置の筐体１の開口部１ａの短辺或は長辺方向の少なくとも二分割した位置にインバータ回路基板９を配設し、円筒状光源３の長さを少なくとも二分割した状態で使用する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器に用いて有用なバックライト装置及び液晶表示装置（以下ＬＣＤと記す）に係わり、特にバックライト装置及びＬＣＤの駆動電圧を低下させると共にバックライト装置或いはＬＣＤの照光面の輝度分布バランス及び温度分布バランスを改善したバックライト装置及びＬＣＤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＬＣＤに使用されているバックライト装置はマイクロコンピュータ、テレビジョン受像機等の電子機器の表示装置として広く利用されている。ＬＣＤは大きく分けてカラーフィルタ、ＴＦＴアレイを生成した二枚のガラス基板間に液晶を封じたセル及びバックライト装置からなり、液晶セルだけでは非発光性のため、バックライト装置の様な外部照射用の光源を必要としている。
【０００３】
この様なＬＣＤのバックライト装置の円筒状光源としては冷陰極管又は熱陰極管等の細径の蛍光管（ランプ）を用いるのが一般的である。バックライト装置の構造としては、導光板の側面に円筒状光源を配設したエッジライト方式と、筐体内部に反射体（以下反射板と記す）及び円筒状光源を収納し、筐体開口に配設した光透過拡散板に円筒状光源からの直接光及び円筒状光源からの光を反射板で反射させた光を光透過拡散板で入射拡散させて均一な面状光を出光させる様にした直下方式が知られている。
【０００４】
上述の直下方式或いはエッジライト方式はＬＣＤの要求性能に応じて選択されるが直下方式は円筒状光源の直接光を利用するためエッジライト方式に比較して光の利用効率が高く、ノートブックパソコン、モニタ、テレビジョン受像機等の情報機器や電子機器の様に高輝度を必要とする用途に広く用いられている。
【０００５】
図９（Ａ）は従来の直下方式のバックライト装置を示す平面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ断面矢視図、図９（Ｃ）は図９（Ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図、図９（Ｄ）（Ｅ）は高電圧供給用のインバータ回路基の板取付け状態を示す略線的な平面図である。
【０００６】
図９（Ａ）乃至（Ｅ）に於いて、バックライト装置６のランプハウスとなる筐体１は上面に開口部１ａを有する例えば、矩形状の箱状と成され、合成樹脂で一体成型するか、金属板或いは金属板と成型用の合成樹脂を組み合わせて作製する。
【０００７】
筐体１内には高反射塗料を塗布するか、高反射フィルム材等を貼着させて反射面としての反射板２を形成する。図９（Ｂ）（Ｃ）に於いては、この反射板２は四辺を傾斜させた断面台形状の板材で形成されている。
【０００８】
円筒状光源３は筐体１の底面から１〜２ｍｍ程度離間した位置に保持する。高反射グレード樹脂の射出成型で得た円筒光源支持台に設けたジャックに円筒状光源３の両端に設けたプラグを挿通して電極部５を構成する。又、筺体１内に配置する円筒状光源３の本数はＬＣＤやバックライト装置６に要求される輝度によって決定する。
【０００９】
上記した各部品を組み立て、開口部１ａの上面に乳白色アクリル樹脂等を用いた光透過拡散板４を覆う様に配置させると共に、この光透過拡散板４上には図示しないが、少なくとも１枚以上の拡散シートや集光シートが配置されている。円筒状光源３から放射状に発した光は直接或いは筐体１内の反射板２で反射されて光透過拡散板４に到達し、光透過拡散板４で面発光に変換され、更に集光シートによって照光面の法線方向に光を集光させることでバックライト装置６が構成され、上述の拡散シートや集光シート上に液晶パネル８が載置されてＬＣＤを構成している。
【００１０】
上述の光透過拡散板４、集光シート、液晶パネル８等は筐体１の四辺に形成したフランジ部に取りつけた抑え部材を介して固定されている。この様なバックライト装置及びＬＣＤは特許文献１に開示されている。
【００１１】
また、筐体１の底部１ｂには図９（Ｂ）の断面図及び図９（Ｄ）の平面図に示すように、筺体１の右端側に切起片７が設けられる、この切起辺７は円筒状光源３の電極部５の近傍に形成され、高圧電源供給用のインバータ回路基板９が切起片７を介して筺体１の底部１ｂに固定されている。図９（Ｅ）はインバータ回路基板９を筺体１の左端側に配し、複数のＵ字状に曲げた円筒状光源３の高圧側の電極部５をインバータ回路基板９に接続し、筺体１の開口部１ｂの短辺方向に並設させたものである。
【００１２】
【特許文献１】
特許公開２００２−１１６７０５号公報（図１０〜図１２）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来構成のＬＣＤ及びバックライト装置ではＬＣＤの大型化に伴って、バックライト装置の輝度を向上させる為に高くなり、インバータ回路基板９の駆動電圧も高電圧化されている。
【００１４】
一方、ＬＣＤの表示品位の優劣を表す重要な要素にバックライト装置６の照射面の輝度均一性がある。この輝度均一性を表す要素の１つに輝度ムラがある。輝度ムラは照光面内の輝度分布を数値でとらえたものであり、照光面内の規定された測定ポイントにおける法線方向の最大輝度と最小輝度の比率で示される。すなわち、輝度ムラは（最低輝度／最大輝度）×１００％で定義されている。
【００１５】
この様な円筒状光源３ではＬＣＤが大型化され、例えば５０インチでは円筒状光源の長さは１０００ｍｍ程度と成り、従って、高圧側から低圧側へ行くに従って、図１０（Ａ）に示す様に筺体１の底部１ｂ又は反射板２と複数の円筒状光源３の管壁間で生ずる浮遊容量１０の分布状態が変化すると共に、これらが積み重なって、１本の円筒状光源３上の高圧電極側と低圧電極側では輝度差（輝度ムラ）或いは輝度分布ムラが発生して、曲線１１に示す様に円筒状光源３の長手方向で輝度の明暗を生ずる問題を有していた。
【００１６】
例えば、２９インチ（Ａ＝６８４ｍｍ×４２０ｍｍ）ＬＣＤで３φ、長さ６４２ｍｍの円筒状光源を開口部１ａの短辺方向に等間隔で１６本並設し、円筒状光源３の入力電圧を１４Ｖ、入力電流を６．７Ａとし、消費電力は９４Ｗで測定した場合での平均輝度ムラは８６．２％である。
【００１７】
また、円筒状光源３の高圧側の電極部５の管電流は４．２ｍＡ、低圧側の電極部５の管電流は３．７ｍＡであり、高低圧電極部５間の漏洩（リーク）電流は０．５ｍＡに達している。
【００１８】
又、上記した浮遊容量以外に図１１（Ａ）の輝度特性曲線に示す様な特性に依って、輝度分布バランスが乱される問題があつた。図１１（Ａ）の輝度特性曲線の縦軸は輝度を、横軸は筐体１の開口部１ａの長辺に沿って並行に配設した円筒状光源３の長手方向を示すものであり、筐体１の開口部１ａ上に載置した光透過拡散板４上での輝度分布特性図を示すものである。
【００１９】
図１１（Ａ）に於いて、曲線１１は図１０（Ｂ）と同様の特性を示している。即ち、ＬＣＤ等の調光時には円筒状光源３の管電流が例えば、３ｍＡの如く低電流では、インバータ回路基板９側の輝度が高く（明るく）、低圧側が低く（暗く）なる。又、逆に円筒状光源３の管電流が例えば、７ｍＡの如く高電流ではインバータ回路基板９側の輝度が低く（暗く）、低圧側が高く（明るく）なり曲線１２の如き特性を示す。
【００２０】
上述の特性曲線を示す理由を図１１（Ｂ）により説明する。図１１（Ｂ）は縦軸が相対輝度を示し、横軸が周囲温度を示している。同図で曲線１４ｂは円筒状光源３の管電流が５ｍＡの場合を示し、曲線１４ａは円筒状光源３の管電流が３ｍＡの場合である。２５℃に於ける夫々の円筒状光源３の管電流の相対輝度を１００％とすると管電流が小さい曲線１４ａの場合には、管電流が大きい曲線１４ｂに比べて周囲温度が高くなると、飽和状態での相対輝度は曲線１４ａの様に高い輝度を示し、図１１（Ａ）の曲線１１で示す様に周囲温度が高いインバータ回路基板９がある側の温度が高いので高い輝度値を示している。一方、５ｍＡを流した曲線１４ｂ側では相対輝度が低くなっている。従って７ｍＡの管電流を流した場合には曲線１４ｂで示す相対輝度より更に低い相対輝度となって図１１（Ａ）の曲線１２で示す様に７ｍＡの管電流を流した場合には周囲温度が高いインバータ回路基板９がある側の温度が高くても低い輝度値を示し、低い周囲温度で高い輝度値を示している。又、インバータ回路基板９のない側の温度は低い為に曲線１１に示す様に低圧側の輝度は低くなっているが、これは管電流が高圧側から低圧側に流れている間に、筺体１の底板１ｂとの間で生ずる浮遊容量を通して漏洩電流によって円筒状光源３の低圧側に流れる電流が小さくなっていく為に低電圧側の輝度が低くなることになる。
【００２１】
一方、円筒状光源３に高電流を流すとインバータ回路基板９の発熱により、温度が高い状態になり筺体１の底部１ｂに温度勾配が出来てインバータ回路基板９側の円筒状光源３の発光効率が悪くなり、低電圧側の円筒状光源３の発光効率が良くなり、高電圧側の輝度が低くなることになる。
【００２２】
此の様なことから、円筒状光源３の長手方向の略中央位置に輝度バランスを合わせるために、図１１（Ａ）の輝度バランス曲線１３に示すよう管電流を調整して最適化する必要が生ずる。図１１（Ａ）では管電流を５ｍＡに選択して、輝度バランスが円筒状光源３の長手方向の略中央位置で最高輝度と成るような最適化を行わなければならない課題を有していた。
【００２３】
又、図１２に示す様に、インバータ回路基板９を筺体１の右端側に配し、複数の直管状の円筒状光源３の高圧側の電極部５をインバータ回路基板９に接続し、筺体１の開口部１ａの短辺方向に並設させたものでは、円筒状光源３に高電流を流すとインバータ回路基板９側が発熱し、インバータ回路基板９側が非常に熱くなる。その結果、図１２に示す様に、筺体１の開口部１ａ上の照光面の右端側に高温度領域１５を生じ、インバータ回路基板９から左端側に行くに従って、中温度領域１６、小温度領域１７となり、照光面上の温度分布に傾斜を生ずることになる。
【００２４】
更に、図１３に示す様にインバータ回路基板９を筺体１の右端側に配し、複数の直管状の円筒状光源３の高圧側の電極部５をインバータ回路基板９に接続し、筺体１の開口部１ａの短辺方向に並設させたものでは、円筒状光源３の管軸長が長くなり、例えば、円筒状光源３の長さが１０００ｍｍにもなると、円筒状光源３を駆動する駆動電圧は１０００Ｖ以上の高電圧を必要とする。この円筒状光源３の始動時には、定常時の略２倍程度の電圧が必要となり、例えば、円筒状光源３に１０００Ｖの電圧がかかる場合には、始動時には２０００Ｖの高電圧が円筒状光源３にかかるようになる。このため、インバータ回路基板９のトランスが大きくなり、ＬＣＤ及びバックライト装置の厚みが増すという課題を有していた。
【００２５】
本発明は叙上の課題を解消するために成されたもので、発明が解決しようとする課題はバックライト装置が大型化され、円筒状光源３の管軸方向の長さが長くなり、駆動電圧の高電圧化に伴うインバータ回路基板９が筺体１の底部１ｂ側に配設され、円筒状光源３の管軸長が例えば、３０インチ用以上となっても、円筒状光源３の管電流を供給するための駆動電圧及びインバータ回路基板９のトランス電圧を低減させ、円筒状光源３の管壁と筐体の底部間の分布浮遊容量及び漏洩電流を減少させて、照光面上の輝度分布バランスを改善する為に、円筒状光源３の管電流の最適化を行ったので輝度分布バランス及び温度分布の均一化が図られ、輝度ムラを減少可能なバックライト装置及びＬＣＤを提供することが出来る。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライト装置は、筐体内の一対の電極部間に円筒状光源を配設し、一対の電極部の少なくとも高電圧供給側の底面にインバータ回路基板を配したバックライト装置に於いて、インバータ回路基板を筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置に配する様にしたものである。
【００２７】
本発明のバックライト装置は、このバックライト装置の輝度分布特性を少なくとも二分割した位置に配したインバータ回路基板を中心に最高輝度値と成るように円筒状光源の管電流を調整したものである。
【００２８】
本発明バックライト装置は、筺体の少なくとも二分割した位置に配したインバータ回路基板を中心に円筒状光源の長さを分割して、筺体の上下或いは左右方向に並設させ、インバータ回路基板の電圧を低下させたものである。
【００２９】
本発明のバックライト装置は、筺体の少なくとも二分割した位置に配したインバータ回路基板を中心に円筒状光源の長さを分割して、筺体の上下或いは左右方向に並設させ、筺体のインバータ回路基板を中心に照光面の温度分布を均一化させたものである。
【００３０】
本発明のバックライト装置は、円筒状光源を高圧駆動するインバータ回路基板を筐体の略中央に配する様にしたものである。
【００３１】
本発明のバックライト装置は、円筒状光源の電極部の一方を筐体の略中央に配したインバータ回路基板の高電圧供給側に接続し、円筒状光源を筐体のインバータ回路基板を中心に左右或いは上下方向に並設させたものである。
【００３２】
本発明のバックライト装置は、円筒状光源の形状を曲管状としたものである。
【００３３】
本発明のバックライト装置は、円筒状光源の一対の電極部間に至る区間にわたって、筐体の底板に透孔を穿ったものである。
【００３４】
本発明のバックライト装置は、透孔が円筒状光源の長手方向に沿ったスリット或は所定形状の打抜孔としたものである。
【００３５】
本発明のバックライト装置は、円筒状光源と筐体の底部間の漏洩電流を減少させる様に成したものである。
【００３６】
本発明のバックライト装置は、筐体内の円筒状光源が発生する熱エネルギーを放出させる放熱口として機能させたものである。
【００３７】
本発明の液晶表示装置は、筐体内の一対の電極部間に円筒状光源を配設し、一対の電極部の少なくとも高電圧供給側の底面にインバータ回路基板を配したバックライトを有する液晶表示装置に於いて、インバータ回路基板を筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置に配したものである。
【００３８】
本発明の液晶表示装置は、筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置にインバータ回路基板を有し、バックライト装置の輝度分布特性を少なくとも二分割した位置に配したインバータ回路基板を中心に最高輝度値と成るように円筒状光源の管電流を調整したものである。
【００３９】
本発明の液晶表示装置は筺体の少なくとも二分割した位置に配したインバータ回路基板を中心に円筒状光源の長さを分割して、筺体の上下或いは左右方向に並設させ、インバータ回路基板の電圧を低下させたものである。
【００４０】
本発明のバックライト装置及びＬＣＤに依れば、バックライト装置及びＬＣＤが大型化され、円筒状光源の管軸方向の長さが長くなり、駆動電圧の高電圧化に伴って、インバータ回路基板が筺体の底部側に配設され、円筒状光源の管軸長が例えば、３０インチ用以上となっても、円筒状光源に管電流を供給する為の駆動電圧及びインバータ回路基板のトランス電圧の低減化が図られ、円筒状光源の管壁と筐体の底部間に生ずる分布浮遊容を減少させ、漏洩電流の低減化も図られ、照光面上の輝度分布バランスを改善する為に、円筒状光源の管電流の最適化を行ったので輝度分布バランス及び温度分布の均一化が図られ、輝度ムラを減少可能なものを得ることが出来る。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１形態例を示すバックライト装置及びＬＣＤの構成を図１乃至図８によって説明する。尚、図９乃至図１３の従来構成との対応部分には同一符号を付して説明する。
【００４２】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の筐体を上から見た略線図であり、光透過拡散板を開口部から除去した筐体の平面図を示すものであり、図２（Ａ）乃至（Ｊ）は図１と同様の本発明の他の形態を示すＬＣＤに用いるバックライト装置の略線的平面図と、曲管状の円筒状光源の正面図及び波形説明図である。
【００４３】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）及び図２（Ａ）乃至（Ｊ）に示す本発明のバックライト装置６の筐体１は平面形状が長方形の箱型（厚みｔ＝２ｍｍのステンレス）であり、筐体１の内部には、複数本の円筒状光源（例えば、冷陰極管）３が、互に平行に配されている。筐体１の内面は図９（Ｂ）に示す様に白色の反射面と成る反射板が形成され、その四辺は反射効率を高めるため傾斜させ、断面略台形となる様に成されている。
【００４４】
更に、筐体１の開口部１ａの長辺方向を２分割した位置に図１（Ａ）の様にインバータ回路基板９が筐体１の底部１ｂの裏面に固定される。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の左右側円筒状光源群３Ｌ及び３Ｒの１方の電極部５はインバータ回路基板９のトランスの高圧側端子の電極部５Ｈ側に接続され、トランスの低圧側端子は図９（Ｂ）と同様に筺体１の左右側板の電極部５Ｌに接続されている。即ち、円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの長さは従来の略半分となされる。
【００４５】
図１（Ａ）の筐体１ではインバータ回路基板９が筺体１の底部１ｂの略中央裏面に固定されるが、この固定方法は底部１ｂの裏面にインバータ回路基板９を直接固定しても、所定のスペーサを介して底部１ｂの裏面に固定する様に成してもよい。
【００４６】
図１（Ｂ）は本発明の他の形態例のバックライト装置を示すものであり、例えば横長のアスペクト比が９対１６等のハイビジョン用のＬＣＤに用いる筐体１の開口部１ａの長辺方向を４分割した４分の１の位置及び４分の３の位置に２個の第１及び第２のインバータ回路基板９ａ、９ｂを夫々筐体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の第１及び第２の左右側の円筒状光源群３Ｌａ、３Ｌｂ及び３Ｒａ、３Ｒｂの１方の電極部５は第１及び第２のインバータ回路基板９ａ、９ｂの高圧側の電極部５Ｈ側に接続され、他方の電極部は筺体１の左右側板及び中央位置の電極部５Ｌに接続されている。即ち、円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの長さは従来の略半分となされる。
【００４７】
図１（Ｃ）は本発明の更に他の形態例のバックライト装置を示すものであり、実線で示すバックライト装置６の場合は、例えばアスペクト比が３対４等のＬＣＤに用いるものであり、筐体１の開口部１ａの短辺方向を２分割した略２分の１の位置に１個のインバータ回路基板９を筐体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の第１及び第２の上下側に延設された円筒状光源群３Ｕ及び３Ｄの１方の電極部５はインバータ回路基板９の高圧側の電極部５Ｈ側に接続され、他方の電極部は筺体１の上下側板の電極部５Ｌに接続されている。即ち、円筒状光源群３Ｕ、３Ｄの長さは従来の略半分となされる。
【００４８】
図１（Ｃ）に於いて、破線で示すものは、例えば横長のアスペクト比が９対１６等のハイビジョン用のＬＣＤに用いるものであり、筐体１の開口部１ａの短辺方向を２分割した略２分の１の位置に３個のインバータ回路基板９、９ａ、９ｂを夫々筐体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の第１及び第２の上下側の円筒状光源群３Ｕ及び３Ｄの１方の電極部５はインバータ回路基板９の高圧側の電極部５Ｈ側に接続され、他方の電極部は筺体１の上下側板の電極部５Ｌに接続されている。即ち、円筒状光源群３Ｕ、３Ｄの長さは従来の略半分となされる。
【００４９】
図２（Ａ）乃至（Ｃ）に示すものは本発明のバックライト装置の更に他の構成を示すものであり、図２（Ａ）は図１（Ａ）で示したと同様にインバータ回路基板９が筺体１の底部１ｂの略中央裏面に固定されて、円筒状光源３を曲管状の略Ｕ字状となして円筒状光源３の２個の電極部５をインバータ回路基盤９の２個の高電圧側トランス端子５Ａ及び５Ｂに接続するようにプラグインさせたものである。
【００５０】
図２（Ｂ）は、例えば横長のアスペクト比が９対１６等のハイビジョン用のＬＣＤに用いるものであり、筐体１の開口部１ａの短辺方向を２分割した略２分の１の位置に３個の第１乃至第３のインバータ回路基板９、９ａ、９ｂ、を夫々筐体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の第１及び第２の上下側の曲管状の略Ｕ字状となした上下側円筒状光源群３Ｕ、及び３Ｄの１方の電極部５Ａ及び５Ｂは第１乃至第３のインバータ回路基板９ａ、９ｂ、９ｃの２個の高電圧側トランス端子５Ａ及び５Ｂに接続されて、円筒状光源群３Ｕ、３Ｄの長さは従来の略半分となされる。
【００５１】
図２（Ｃ）に示すものは、本発明のバックライト装置の更に他の構成を示すものであり、図２（Ｃ）は図１（Ａ）及び図２（Ａ）で示したと同様の左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒのプラグを筺体１の底部１ｂの略中央裏面に固定したインバータ回路基板９に装着して、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒを曲管状の略Ｕ字状となしたものと、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒを直管状となしたものとを組み合わせたものであり、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの高低電圧供給側の電極部５をインバータ回路基盤９の高電圧側トランス端子５Ｈに及び低電圧側トランス端子５Ｌに接続するようにし、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの２個の電極部５Ａ、５Ｂをインバータ回路基盤９の２個の高電圧側トランス端子５Ａ及び５Ｂに接続するようにプラグインさせたものである。
【００５２】
上述の円筒状光源３では、その形状を曲管状の略Ｕ字状となして、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの２個の電極部５Ａ、５Ｂをインバータ回路基盤９の２個の高電圧側トランス端子５Ａ及び５Ｂに接続するようにプラグインさせたが、図２（Ｄ）乃至図２（Ｈ）に示すように種々の形状にすることが出来る。即ち、図２（Ｄ）は曲管部を略Ｍ字状となしたものであり、図２（Ｅ）は曲管部を略コ字状となしたものであり、図２（Ｆ）は曲管部を略Ω字状となしたものであり、図２（Ｇ）は曲管部を略Ｏ字状となし脚部を狭めたものであり、図２（Ｈ）は曲管部を略凸字状となし脚部を広げたものである。上述の形状の他に適宜の形状とすることができる。要するに、頂部を曲管状となせばよい。
【００５３】
図２（Ｉ）及び図２（Ｊ）に示すものは、例えば、図２（Ａ）に示すように、円筒状光源３を曲管状の略Ｕ字状として円筒状光源３の電圧供給側の電極部５をインバータ回路基盤９の高電圧側の２個のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続するようにプラグインさせたものであるが、インバータ回路基板９の１方のトランス端子５Ａには図２（Ｊ）の波形１９で示す入力電圧を印加し、他方のトランス端子側５Ｂにはこの波形１９で示す入力電圧とは逆位相の図２（Ｉ）で示す入力電圧波形１８を印加するようにしたので、入力電圧を低減することが出来るのでトランスの小型化を図ることが出来る。
【００５４】
以下、本発明の１実施例を図３（Ａ）（Ｂ）及び図４（Ａ）（Ｂ）により説明する。図３（Ａ）（Ｂ）は本発明のバックライト装置の筐体の光透過拡散板を開口部から除去した筐体の平面図を示すものであり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面矢視図である。図３（Ａ）（Ｂ）に於いて、本発明のバックライト装置６の筐体１は平面形状が長方形の箱型（厚みｔ＝２ｍｍのステンレス）であり、筐体１の内部には、複数本の円筒状光源（例えば、冷陰極管）３が、互に平行に配されている。筐体１の内面は図３（Ｂ）に示す様に白色の反射面と成る反射板２が形成され、その四辺は反射効率を高めるため傾斜させ、断面略台形となる様に成されている。
【００５５】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の筐体１ではインバータ回路基板９が筺体１の開口部１ａの短辺方向と平行になる位置の底部１ｂの中央裏面に直接或いはスペーサ等を介して固定される。筺体１内に配されるＬ字状に折り曲げられた左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒは、このインバータ回路基板９の中央位置から筺体１の左右側板方向に延設されている。
【００５６】
更に、図３（Ａ）（Ｂ）に示す様に筺体１の内面に並設される複数の左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの管軸に沿って必要に応じて筺体１の底部１ｂ又は（及び）反射板２の裏面に、複数の透孔又はスリット１８が穿たれている。
【００５７】
このインバータ回路基板９は底部１ｂと一体的に形成された切起片７で保持される。又、底部１ｂに穿たれる透孔又はスリット１８は筐体１内に並設する左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの管軸方向に沿った真下に設けられ、その直径又はスリット幅は、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの管経より大きい幅と成されている。
【００５８】
更に、本発明のバックライト装置は図２に示す様に筐体１の開口部１ａを覆う様に、例えば、乳白色アクリル樹脂からなる長方形状の光透過拡散板４及び集光シート２０を配設すると共に、集光シート２０上に液晶パネル８を枠部材２１や抑え部材２２を介して固定する様に成されている。
【００５９】
上述のバックライト装置６では筐体１の底部１ｂに穿つ透孔１８を左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの管軸方向に沿ったスリット状の形状としたが、インバータ回路基板９の取付位置の真下或はその近傍の高電圧供給側の電極部５Ｈ近傍に略矩形状の透孔１８を穿つ様にしてもよい。勿論、この透孔１８の形状は矩形に限定されるものでなく、正方形、円形、楕円形、８角形等の多角形等でよい。
【００６０】
図４（Ａ）（Ｂ）に示す、本発明のバックライト装置６は更に他の構成を示すものであり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＤ−Ｄ断面矢視図である。図６の構成ではＬＣＤが大型化され、例えば４０インチの場合、筐体１の長辺方向は図４（Ａ）に示すＬ_１＝９００ｍｍ、短辺方向の長さＬ_２＝５７０ｍｍ、高さ２ｃｍと成るため、例えば直径３φで長さが９００ｍｍ以上の円筒状光源３を得ることが困難と成るため、円筒状光源３の軸長を５７０ｍｍと成るように筺体１の開口部１ａの短辺方向に円筒状光源３を配設していたが、本例では筐体１の短辺方向の略半分の幅位置にインバータ回路基板９を配置し、このインバータ回路基板９を中心に従来の半分の長さの円筒状光源群３Ｕ、３Ｄが配置される。
【００６１】
従って、図４（Ａ）（Ｂ）に示すバックライト装置６では図４（Ａ）に示す筺体１の開口部１ａの短辺方向の略中央位置に高電圧供給用の電極部５Ｈが設けられたインバータ回路基板９が破線で示す様に筺体１の中央底部１ｂの裏面に固定される。
【００６２】
底部１ｂ又は（及び）反射板２に必要に応じて穿った透孔１８はインバータ回路基板９の下側又は上下側円筒状光源３Ｕ、３Ｄの管軸方向に沿って筐体１の短辺方向に並設したスリット状の打抜き部と成した場合である。勿論、筐体１の底部１ｂ又は（及び）反射板２に穿つ透孔の大きさ及びその数は筐体１が最低限強度を保つ様に選択される。
【００６３】
上述で詳記したバックライト装置６のうち図３（Ａ）（Ｂ）に示す筐体１の様に底部１ｂに透孔１８を穿ち、画面サイズとして２９インチを使用し、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒを３２本、並設した反射板２から左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒまでの高さを２ｍｍとし、ＥＩＡＪで定める条件の測定点での輝度測定時の１本の円筒状光源３の入力電圧は１４Ｖ、入力電流は６．７Ａ、消費電力９４Ｗでの平均輝度ムラは９２．７％の値を示している。
【００６４】
また、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの高圧側の電極部５Ｈの管電流は４．２ｍＡ、低圧側の電極部５Ｌの管電流は４．０ｍＡであり、本発明の高低圧電極部５Ｈ、５Ｌ間の漏洩（リーク）電流は０．２ｍＡでリーク電流は従来に比べて０．３ｍＡ程度減少している。
【００６５】
又、Ｘ軸方向での輝度ムラＢｒｄ＝（最小（ＭＩＮ輝度／最大（ＭＡＸ）輝度×１００％の値は９２．７％で従来に比べて６．５％の改善が成されている。
【００６６】
又、本発明の上述の各構成に依れば、例えばインバータ回路基板９を筐体１の開口部１ａ短辺或は長辺方向の少なくとも略１／２に分割した位置に固定し、円筒状光源３をインバータ回路基板９を中心にその長さを略１／２に分割した長さにして開口部１ａの長辺又は短辺に対し、左右或は上下方向に円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄを平行に配設する様にしたので、ＬＣＤの調光時に管電流が３ｍＡの様に低電流時、或は７ｍＡの様な高電流時に於いても、図５の曲線１２及び１１の様に円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの最高輝度（ＢＬｍａｘ）をインバータ回路基板９の高電圧供給側の電極部５Ｈ側（開口部１ａの長辺或は短辺方向の略中心位置）に持ち来たすことが可能と成る。
【００６７】
即ち、図１１（Ａ）の如き特性曲線を図５の如く、円筒状光源３の管電流を調整してＬＣＤ或はバックライト装置６の照光面上の輝度バランスを良好にして、円筒状光源３の管電流の最適化を図ることが出来る。
【００６８】
又、図１０（Ａ）（Ｂ）で説明した様に従来のＬＣＤ及びバックライト装置６ではインバータ回路基板９は図１０（Ａ）の様に筐体１の右（或は左）端側にあるため、インバータ回路基板９の高電圧供給側に接続された円筒状光源３の電極部は低電圧供給側の電極部間に管電流が流れる間に筐体１の底部１ｂと円筒状光源３の管壁間で生ずる浮遊容量１０に依って、円筒状光源３の高電圧供給側から低電圧供給側の電極部５Ｌに流れる間に底板１ｂに漏洩電流がリークして行き、低電流供給側の電極部５Ｌに流れる電流は低くなって行くことになる。
【００６９】
本発明のＬＣＤ及びバックライト装置６に依れば、図６に示す様に筐体１の開口部１ａの長辺方向の略中心位置に配置されたインバータ回路基板９の高電圧供給側の電極部５Ｈに接続された左右側円筒状光源群３Ｌ及び３Ｒの軸長は従来の略１／２の長さと成されているために、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの管壁と筐体１の底部１ｂとの間で生ずる浮遊容量１０も小さくなり、漏洩電流も小さくなるため、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの高電圧供給側の電極部５Ｈと低電圧供給側の電極部５Ｌ間の漏洩電流を減少させることが出来ると共に、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒで同等にリーク損失が起こるため、輝度分布バランスが著しく崩れることのないものが得られる。又、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの管壁の真下の筐体１の底板１ｂ間に浮遊容量を減少させる透孔１８或はスリットを穿つことで高低電圧供給側の電極部５Ｌ、５Ｈと底部１ｂ間での漏洩電流をより小さくすることが出来ると共に、筐体１内の円筒状光源３の発熱による温度上昇を抑えて換気孔としての機能も果すことが出来る。
【００７０】
更に、ＬＣＤ及びバックライト装置６の温度分布についても、従来では図１２に示した様に筐体１の照光面上の右側に高温度領域１５が偏り、特に管電流が高電流に成ると温度傾斜が激しく、インバータ回路基板９が配設された側の温度上昇によって、高電圧供給側の電極部５Ｈ側の円筒状光源３の発光効率が高くなるため温度分布バランスは図１２の様に崩れることになる。
【００７１】
これに対し、本発明のＬＣＤ及びバックライト装置６に依れば、インバータ回路基板９は図７に示す様に筐体１の開口部１ａの長辺方向の略中心位置に持ち来たされているため、温度分布バランスもインバータ回路基板９を中心に照光面上の左右に高温度領域１５、中温度領域１６と均一に温度分布が拡がって輝度分布バランスの崩れも生じにくくなる。
【００７２】
更に、ＬＣＤやバックライト装置６が３５乃至５０インチ、或はハイビジョン用のテレビ受像機等と同様のアスペクト比を持つ様な表示装置になると、円筒状光源３のランプ長が長くなり、起動時には定常時の２倍の耐電圧を必要とするため、インバータ回路基板９に用いるトランス、その他の能動素子及び受動素子は耐電圧性を増すため大型化され、バックライト装置の筐体（ランプハウス）の厚み等が増加することに成り、図１３に示す様な筐体１の１端部にインバータ回路基板９を有するものではどうしても市場要求を充分に満足可能な薄型化が困難と成って来ている。
【００７３】
然るに、図８に示す様に筐体１の開口部１ａの例えば長辺方向の略中央位置にインバータ回路基板９を設けて、左右方向に円筒状光源３を分割した左側円筒状光源群３Ｌ及び右側円筒状光源群３Ｒをインバータ回路基板９を中心に左右方向に開口部１ａの長辺方向と平行に並設する様にすることで、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの１本毎の円筒状光源３の駆動電圧は１０００Ｖであったものが半分の５００Ｖで済むことになる。
【００７４】
その為、インバータ回路基板９のトランス及び各種能動素子及び受動素子の耐電圧を低くすることが可能で、バックライト装置、筐体１の厚みを薄くすることが出来るだけでなく、低電圧駆動可能の安全性の高いＬＣＤ及びバックライト装置が提供可能と成る。
【００７５】
更に、図２（Ａ）乃至（Ｈ）で説明した様な曲管状の円筒状光源３や左右、上下側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄを用いることによって、２個の高電圧供給側のトランス端子５Ａ、５Ｂから、これら円筒状光源３や左右、上下側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの１方の電極部に図２（Ｉ）の駆動電圧（１／２Ｖ）を供給し、他方の電極部５に図２（Ｊ）の様に図２（Ｉ）と逆位相の駆動電圧（−１／２Ｖ）を供給することで円筒状光源３の曲管部分での電位は相殺されて零（接地電位）とすることが可能であり、入力用の駆動電圧を半分に低減可能なものが得られる。
【００７６】
上述のＬＣＤ及びバックライト装置では、筐体１の開口部１ａの長辺或は短辺方向を１／２、１／３、１／４分割した場合について説明したが本発明では少なくとも１／２乃至１／ｎ（ｎは１を除く整数）分割することが出来ることは明らかである。
【００７７】
【発明の効果】
本発明のＬＣＤ及びバックライト装置に依れば、これら装置が大型化され、円筒状光源の軸長方向が長くなり、駆動電圧の高電圧化が成されても、インバータ回路基板を筐体の開口部の長辺或は短辺方向の少なくとも１／２位置に持ち来たし、インバータ回路基板を中心に放射状に複数の円筒状光源を分割する様に並設させたので、インバータ回路基板の駆動電圧の低圧駆動が可能と成り、トランスや各種電気部品の小型化を図ることが可能と成り、照光面上での輝度分布バランス及び温度分布バランスを管電流の調整及びインバータ回路基板の開口部中心位置への移動と円筒状光源の分割による短軸化で均一化させることが可能と成り、円筒状光源の管壁と筐体の底部間の浮遊容量を減少させ、筐体内の温度上昇を抑制可能なＬＣＤ及びバックライト装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の１形態例を示す略線的平面図である。
【図２】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の他の形態例を示す略線的平面図及び曲管円筒状光源の略線的平面図並びに駆動電圧波形図である。
【図３】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の１実施例を示す平面図及び側断面図である。
【図４】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の他のバックライト装置の他の実施例を示す平面図及び側断面図底面図である。
【図５】本発明のバックライト装置に用いる円筒状光源の管電流をパラメータとした輝度と円筒状光源軸長との関係を示す輝度特性曲線図である。
【図６】本発明のバックライト装置の浮遊容量を説明するための略線的平面図である。
【図７】本発明のバックライト装置の温度分布を説明するための略線的平面図である。
【図８】本発明のバックライト装置の円筒状光源駆動用の入力電圧説明用の略線的平面図である。
【図９】従来のバックライト装置の平面図、側断面図並びに略線的な筐体の平面図である。
【図１０】従来のバックライト装置の浮遊容量を説明するための略線的平面図及び特性曲線説明図である。
【図１１】従来のバックライト装置に用いる円筒状光源の管電流をパラメータとする輝度と円筒状光源軸長との関係を示す輝度特性曲線図及び相対輝度と周囲温度との関係を示す輝度‐温度特性曲線図である。
【図１２】従来のバックライト装置の温度分布を説明するための略線的平面図である。
【図１３】従来のバックライト装置の円筒状光源駆動用の入力電圧説明用の略線的平面図である。
【符号の説明】
１‥‥筐体、１ａ‥‥開口部、１ｂ‥‥底部、３（３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄ）‥‥円筒状光源（円筒状光源群）、４‥‥光透過拡散板、５（５Ｈ、５Ｌ）‥‥電極部（高低圧用電極部）、９‥‥インバータ回路基板、１８‥‥透孔

Claims

筐体内の一対の電極部間に円筒状光源を配設し、該一対の電極部の少なくとも高電圧供給側の底面にインバータ回路基板を配したバックライト装置に於いて、
上記インバータ回路基板を上記筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置に配することを特徴とするバックライト装置。
前記バックライト装置の輝度分布特性を前記少なくとも二分割した位置に配した前記インバータ回路基板を中心に最高輝度値と成るように前記円筒状光源の管電流を調整してなることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
前記筺体の前記少なくとも二分割した位置に配した前記インバータ回路基板を中心に前記円筒状光源の長さを分割して、該筺体の上下或いは左右方向に並設させ、該インバータ回路基板の電圧を低下させてなることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバックライト装置。
前記筺体の前記少なくとも二分割した位置に配した前記インバータ回路基板を中心に前記円筒状光源の長さを分割して、該筺体の上下或いは左右方向に並設させ、該筺体のインバータ回路基板を中心に照光面の温度分布を均一化させてなることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載のいずれか１項記載のバックライト装置。
前記円筒状光源を高圧駆動する前記インバータ回路基板を前記筐体の略中央に配することを特徴とする請求項１乃至請求項４記載のいずれか１項記載のバックライト装置。
前記円筒状光源の前記電極部の一方を前記筐体の略中央に配したインバータ回路基板の前記高電圧供給側に接続し、該円筒状光源を該筐体の該インバータ回路基板を中心に左右或いは上下方向に並設することを特徴とする請求項１乃至請求項５記載のいずれか１項記載のバックライト装置。
前記円筒状光源の形状を曲管状としたたことを特徴とする請求項１乃至請求項６記載のいずれか１項記載のバックライト装置。
前記円筒状光源の前記一対の電極部間に至る区間にわたって、前記筐体の底板に透孔が穿たれていることを特徴とする請求項１乃至請求項７記載のいずれか１項記載のバックライト装置。
前記透孔が前記円筒状光源の長手方向に沿ったスリット或は所定形状の打抜孔であることを特徴とする請求項８記載のバックライト装置。
前記透孔により前記円筒状光源と前記筐体の底部間の漏洩電流を減少させる様に成したことを特徴とする請求項８又は請求項９記載のバックライト装置。
前記透孔を前記筐体内の前記円筒状光源が発生する熱エネルギーを放出させる放熱口として機能させたことを特徴とする請求項８乃至請求項１０記載のいずれか１項記載のバックライト装置。
筐体内の一対の電極部間に円筒状光源を配設し、該一対の電極部の少なくとも高電圧供給側の底面にインバータ回路基板を配したバックライトを有する液晶表示装置に於いて、
上記インバータ回路基板を上記筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置に配することを特徴とする液晶表示装置。
前記筐体の開口部の長手方向或いは短辺方向に少なくとも二分割した位置に前記インバータ回路基板を有し、前記バックライト装置の輝度分布特性を該少なくとも二分割した位置に配した該インバータ回路基板を中心に最高輝度値と成るように前記円筒状光源の管電流を調整してなることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。
前記筺体の前記少なくとも二分割した位置に配した前記インバータ回路基板を中心に前記円筒状光源の長さを分割して、該筺体の上下或いは左右方向に並設させ、該インバータ回路基板の電圧を低下させてなることを特徴とする請求項１２記載の液晶表示装置。