JP2004327165A - 発光装置 - Google Patents

Abstract

【課題】発光装置の発光面の中央部付近を明るくする。
【解決手段】発光面２を有する装置本体３と、前記発光面２の背後に配置されて前記発光面２に光を照射する複数の線状光源４と、を備えた発光装置において、前記線状光源４は、発光面２の周辺部に比べて発光面の中央付近において密となるように配置されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶テレビ用直下型バックライトなどとして用いられる発光装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
１５インチを超える大画面の液晶テレビ用バックライトとしては、高輝度を得やすい等の理由から、拡散板からなる発光面の背後に冷陰極管からなる線状光源を配置した、いわゆる直下型バックライトが用いられることが多い（例えば特許文献１参照）。
従来の直下型バックライトでは、直線状の複数の冷陰極管が平行に配置されており、発光面における光の均一性が要求されるのが一般的である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６９４７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、例えば１５インチを超える大画面液晶テレビでは、画面全体の明るさが均一であると画面中央が凹んだように見える錯覚が生じる。この錯覚を防止するには、画面中央を明るくし、画面の端に行くほど暗くなるようにする必要がある。
この問題に対する本発明者の着想は、液晶テレビなどにおいて画面中央を明るくするために液晶パネルの背後にあって光を発するバックライトを利用しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光面を有する装置本体と、前記発光面の背後に配置されて前記発光面に光を照射する複数の線状光源と、を備えた発光装置において、前記線状光源は、発光面の周辺部に比べて発光面の中央付近において密となるように配置されていることを特徴とする。
本発明によれば、発光面の中央付近において密となるように線状光源が配置されているため、発光面中央付近の明るさが高まる。したがって、この発光装置を液晶表示装置のバックライトとして用いると液晶パネルに対する特別な工夫を施すことなく、液晶画面の中央部を明るくすることができ、画面の見栄えが自然となる。よって、本発明の発光装置は、特に液晶テレビ用の直下型バックライトとして好適である。
【０００６】
前記線状光源は、発光面の中央付近に存在する光源長が大きくなるように湾曲して形成されているのが好ましい。線状光源を湾曲させて発光面中央付近で蛇行させるなどして、発光面中央付近での光源長を大きくすれば、線状光源の数を増やさなくとも発光面中央付近の線状光源を密にでき、比較的少ない本数の線状光源で発光面中央付近での明るさを高めることができる。
【０００７】
各線状光源は、略同一長のものが湾曲形成されているのが好ましい。線状光源を湾曲させた場合に、各線状光源の長さが異なると、線状光源の点灯回路として異なるものを使用する必要がある等の問題を生じるが、略同一長の線状光源を用いることで点灯回路の共通化が可能となる。
【０００８】
前記複数の線状光源は、発光面の中心付近を通る直線又は中心付近の点に対して対称的に配置されているのが好ましい。線状光源を対称的に配置しておくことで、線状光源を湾曲させても、発光面において光の強さの乱れの少ない綺麗な光の分布が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。図１及び図２は本発明の第１実施形態を示しており、ここでは、発光装置として、液晶テレビ用の直下型バックライト１を例示している。このバックライト１は、図示しない液晶パネルの背後に配置され、当該液晶パネルの背後から光を照射するためのものである。
【００１０】
バックライト１は、開口に拡散板２が取り付けられるフレーム３の内部に線状光源４が配置されて構成されている。拡散板２は、線状光源４からの光を拡散して矩形状の発光面を形成するためのものであり、拡散剤を含有した乳白色の合成樹脂などによって形成されている。なお、拡散板２の上には、拡散シートやレンズシートなどの光学シート５が配置されている。
【００１１】
フレーム３は、拡散板２が取り付けられる装置本体として機能するものであり、矩形状の底面３ａと、底面３ａの４辺から立設された側面３ｂとを有して上部開口状に形成されている。フレーム３の内側面は、光の反射面とされており、図示しない反射シートをフレーム３の内側面に敷設することなどで反射面が形成されている。なお、フレーム３の底面３ａの背面には線状光源を点灯させるためのインバータ６が配置されている。
【００１２】
線状光源４は、フレーム３の内部において、拡散板２の背後に位置するように配置されている。線状光源４としては、冷陰極蛍光ランプが用いられている。図２は、底面反射面３ａ上でのランプ４の配置を示している。ここでは、ランプ４は、２本用いられている。各ランプ４は、ガラス管を湾曲させて形成されている。ランプ４は、その両端内部に電極部（図示省略）を有し、電極部からガラス管外部へリード線（図示省略）が延び、インバータ６に接続される。なお、ランプ４の両端部にはシリコンゴム等により形成されたランプホルダ７が装着されており、ランプ４の保持や、電極部から発する熱の遮熱を行う。
【００１３】
対をなすランプ４は、底面反射面３ａの中央を通る縦方向の直線（対称軸）Ａに対して左右対称に配置されている。各ランプ４は、同じ長さのものを同じ形に湾曲した、同長同形である。各ランプ４，４の両端（ランプホルダ７の位置に相当）は、底面反射面３ａの対向する二辺側にそれぞれ配置されている。つまり、図２において左側の第１ランプ４の両端は、それぞれ底面反射面３ａの第１辺３０側に位置しており、右側の第２ランプ４の両端は、第１辺３０と対向する第２辺３１側に位置している。
【００１４】
ランプ４は、両端から底面反射面３ａ中央部に向けて互いに平行に延びる直線部１１ａ，１１ｂと、当該直線部１１ａ，１１ｂの先端側（対称軸Ａ付近；中央部付近）で湾曲した湾曲部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅと、を有している。湾曲部は、約１８０度折り返された複数（３つ）の折返部１２ａ，１２ｃ，１２ｅと、複数（２つ）の直線部１２ｂ，１２ｄと、を有している。
【００１５】
つまり、ランプ４は、一方の端部から延びる第１直線部１１ａの先端が第１折返部１２ａによって第１辺３０側に折り返されて第２直線部１２ｂが延び、さらに第２折返部１２ｃによって対称軸Ａ側に折り返されて第３直線部１２ｄが延び、この第３直線部１２ｄが第３折返部１２ｅによって折り返されて第４直線部１１ｂが延びて他方の端部に至る。
一つのランプ４内において、折返部を設けることで、直線状のランプを多数設けなくとも、所望の箇所を明るくでき、さらに、図２では複数の折返部が設けられているため、多くのランプを配置したのと同様の明るさを得られる。また、折返部１２ａ，１２ｃ，１２ｅを介して対向する直線部（例えば、第１直線部１１と第２直線部１２ｂ）との間隔は、３０ｍｍ以下とされており、発光品位の低下が防止されている。
【００１６】
湾曲部内の第２直線部１２ｂ及び第３直線部１２ｄは、ランプ４の両端から延びる第１及び第４直線部１１ａ，１１ｂよりも短くなっている。このため、底面反射面３ａの周辺部に位置するランプ４端部付近よりも底面反射面３ａの中央部よりに第２折返部１２ｃが位置している。
ランプ４は、底面反射面３ａの周辺部では、主に直線部１１ａ及び直線部１１ｂしか位置しないのに対し、底面反射面３ａの中央部付近では湾曲部１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅが位置してランプが蛇行しており、中央部付近に位置するランプ長の方が周辺部よりも大きくなってランプが密集している。この結果、拡散板２上では、中央部が周辺部よりも明るい発光面が得られる。なお、底面反射面３ａと拡散板２は、ともに矩形状であって、互いに平行であり、中央部と周辺部の位置関係は互いに対応する。
【００１７】
図２のランプ４配置によれば、発光面中央部を明るくして、この光が照射される液晶パネルの画面中央部を明るくできる。特に、１５インチを超える大型液晶テレビの場合、画面中央部が明るいことで画面の見栄えが自然になる。
ここで、中央部を明るくするには、中央部にランプを数多く配置してもよいが、この場合、ランプ本数の増加を招く。一方、第１の実施形態では、ランプ４の数を増やさなくとも、中央部を明るくすることができる。
また、複数（２つ）のランプが左右対称に配置されているため、周辺部から中央部へ向かって変化する明るさも左右で同じであり、良好な発光品位となる。
各ランプ４は、湾曲に耐え得るように管の外径が３ｍｍ程度以上のものが好ましい。また、各ランプ４は、ほぼ同じ長さであるため、インバータ６への負荷が各ランプ４について同等となり、インバータ回路を簡素化し、製造コストを下げることができる。さらに、ランプ４の点灯方式は、片側高圧方式でもよいが、ここでは両端高圧方式とされており、両端高圧方式とすることで、ランプ両端での色度・輝度の差を小さくするとともに湾曲加工ランプへの点灯負荷を小さくすることができる。
【００１８】
図３は、第２実施形態に係る直下型バックライト１のランプ４の配置を示している。第２実施形態においても、ランプ４は、２本用いられており、中央部に存在する中心点Ｂに対して対称的に配置されている。これらのランプ４は、複数（４つ）の折返部１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄを持つように湾曲しており、各折返部から延びる直線部１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅを備えて、蛇行している。直線部は、対称軸Ａと略平行に延びており、対称軸Ａに近い直線部ほど長く、遠ざかるほど短くなるように形成されている。このため、底面反射面３ａの中央部付近に位置するランプ長が長くランプが密集しており、周辺部に行くにしたがって徐々に短くなってランプ密度が粗となる。この結果、拡散板２上では、中央部が周辺部よりも明るい発光面が得られる。なお、第２実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【００１９】
図４は、第３実施形態に係る直下型バックライト１のランプ４の配置を示している。第３実施形態では、ランプ４は、４本用いられており、中央部を縦方向に通る対称軸Ａ１に対して対称的に配置されている。また、中央部を横方向に通る対称軸Ａ２に対しても対称的に配置されている。これらのランプ４は、一方の端部から延びる第１直線部１８ａと、第１直線部の先端から直角に屈曲して延びる第２の直線部１８ｂと、第２の直線部から他方の端子に向けて湾曲する湾曲部１９と、を備えている。この湾曲部１９では、複数（３つ）の折返部１９ａ，１９ｂ，１９ｃを備え、各折返部１９ａ，１９ｂ，１９ｃからそれぞれ延びる対称軸Ａ１と平行な直線部１８ｂ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆは、対称軸Ａ１側ほど長く、周辺部である辺３０，３１に近づくほど短くなっている。このため、底面反射面３ａの中央部付近に位置するランプ長が長くランプが密集しており、周辺部に行くにしたがって徐々に短くなってランプ密度が粗となる。この結果、拡散板２上では、中央部が周辺部よりも明るい発光面が得られる。また、ランプ４の本数が第１及び第２実施形態に比べて多いため、より大きな画面用のバックライトとして好適である。なお、第３実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【００２０】
図５は、第４実施形態に係る直下型バックライト１のランプ４の配置を示している。第４実施形態では、ランプ４は、６本用いられており、中央部を縦方向に通る対称軸Ａに対して対称的に配置されている。各ランプ４は、両端部から延びる直線部２１ａ，２１ｂと、直線部２１ａ，２１ｂの先端において湾曲した湾曲部２２を備えている。この湾曲部２２は、略円形であるが、楕円形その他の形状であってもよい。底面反射面３ａの中央部（対称軸Ａ）付近に湾曲部２２があることで、直線部２１ａ，２１ｂに比べて、中央部付近に位置するランプ長が長くランプが密集している。この結果、拡散板２上では、中央部が周辺部よりも明るい発光面が得られる。また、ランプ４の本数が第３実施形態に比べて多いため、より大きな画面用のバックライトとして好適である。なお、第４実施形態において説明を省略した点は、第１実施形態と同様である。
【００２１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、中央部付近を明るくするには、中央部付近において複数のランプを交差させてもよい。また、ランプを湾曲させる場合、平面的な湾曲だけでなく、らせん形状などの立体的な湾曲が含まれていても良い。
また、本発明の発光装置は、液晶テレビ用バックライトだけでなく、中央部付近が明るいことを要求されるその他の発光装置として用いることもできる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、発光面の中央付近において密となるように線状光源が配置されているため、発光面中央付近の明るさを高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る発光装置の断面図である。
【図２】第１実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図３】第２実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図４】第３実施形態に係る発光装置の平面図である。
【図５】第４実施形態に係る発光装置の平面図である。
【符号の説明】
１ バックライト（発光装置）
２ 拡散板（発光面）
３ フレーム（装置本体
４ 線状光源

Claims (5)

1. 発光面を有する装置本体と、
   前記発光面の背後に配置されて前記発光面に光を照射する複数の線状光源と、を備えた発光装置において、
   前記線状光源は、発光面の周辺部に比べて発光面の中央付近において密となるように配置されていることを特徴とする発光装置。
2. 前記線状光源は、発光面の中央付近に存在する光源長が大きくなるように湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
3. 各線状光源は、略同一長のものが湾曲形成されていることを特徴とする請求項２記載の発光装置。
4. 前記複数の線状光源は、発光面の中心付近を通る直線又は中心付近の点に対して対称的に配置されていることを特徴とする請求項２〜３のいずれかに記載の発光装置。
5. 液晶テレビ用直下型バックライトであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置。

Images