JP2005123087A - バックライトおよびそれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期にわたって表示品質を維持することができるバックライトおよび液晶表示装置を提供する。
【解決手段】導光板の側端面に光源部を配置するサイドライト型のバックライトのリフレクタの内面や、ランプハウスとその内部に設置された複数の発光源とを備えた直下型のバックライトのランプハウスの内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光学部品や光学機器等に用いるバックライトおよびそれを用いた液晶表示装置に関する。

従来のサイドライト型のバックライトは、導光板の側端面に発光源を内部に設置したリフレクタを設け、その入光端面から導光板に導いた光を導光板の裏面に設けた反射シートにより散乱反射して反射シートの反対側の光射出面から射出し、液晶パネル等のバックライトとして用いている。
この場合の反射シートは、微粒子を含有したバインダ樹脂をポリエチレンテレフタレート等の有機材料からなる高分子フィルムに塗布して微粒子を高分子フィルムの一方の面に分散させ、これに銀等の金属を真空蒸着した金属薄膜層で覆って形成している。

または、上記の高分子フィルム中やシート中にアクリル樹脂等の微細なフィラを分散させて散乱反射特性を有する反射シートを形成している。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−２７９７１４号公報（主に第４−６頁右欄、第２図）

しかしながら、上述した従来の技術においては、リフレクタの内面を発光源からの光の反射に利用する場合は、ポリエチレンテレフタレート等の有機材料からなる高分子フィルム中に微細なフィラを分散させた反射シートをアルミニウム等のリフレクタの内面に貼合して用いているため、有機材料の高分子フィルムが発光源からの紫外線により黄色く変色（黄変という）して反射率が低下し、表示品質の低下（輝度ムラ、コントラストムラ、色ムラ等）を引き起こし、長期にわたって表示品質を維持することが困難であり、バックライトの信頼性が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題を解決するために、導光板の側端面に光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、前記光源部は、少なくとも発光源と、リフレクタとから成り、該リフレクタの内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とする。
また、ランプハウスと、該ランプハウスの内部に設置された複数の発光源とを備えた直下型のバックライトにおいて、前記ランプハウスの内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とする。

更に、上記のバックライトを用いた液晶表示装置であることを特徴とする。

これにより、本発明は、発光源から照射される紫外線に対して無機材料からなる光学反射塗膜により黄変等を防止して半永久的に表示品質を維持することができ、バックライトの信頼性を向上させることができるという効果が得られる。
また、光学反射塗膜１０は熱放射性も優れているため、冷却効果を高めることができ、発光源の発光効率の低下を抑えことができると共に発光源へ供給する電流を増やして高輝度化を図ることができる他、液晶パネルへの熱流出も抑えることができ、液晶パネルの表示品質を向上させることができるという効果が得られる。

以下に、図面を参照して本発明によるバックライトの実施例について説明する。

図１は実施例１の液晶表示装置の断面を示す模式図である。
図１において、１は液晶表示装置である。本実施例ではサイドライト型のバックライトを用いた液晶表示装置である。
２は液晶表示装置１の液晶パネルであり、そのおもて面および裏面には偏光板３が配置されている。

４はリフレクタであり、アルミニウム等の金属板により一方の面を開放した箱型に成形されている。
５は発光源としての冷陰極管であり、管状の冷陰極型の蛍光ランプであって、リフレクタ４の内部に１または複数設置されており、通電により可視光線および紫外線、赤外線を発光する。本実施例では一本の冷陰極管が設置されている。

なお、発光源は上記に限らず、例えば熱陰極型の蛍光ランプであってもよい。
６は導光板であり、光吸収の少ない透明な材料で略直方体に製作され、一方の側端部に内部に発光源５を設置したリフレクタ４が嵌合または突合により接合されて取付けられており、その側端面は発光源４に正対して発光源５からの光が入光する入光端面６ａとして機能する。

本実施例ではリフレクタ４や発光源として冷陰極管５等から成る光源部が嵌合により導光板６に接合されて取付けられている。
上記の入光端面６ａから導光板６に入光した光は、導光板６の裏面６ｂに設けられた反射シート７により反射されてその反対側のおもて面、つまり光射出面６ｃから射出し、この光がレンズシート８、光拡散部材としての拡散シート９、偏光板３を介して液晶パネル２に照射される。

本実施例の反射シート７は、シート中に微細なフィラを分散させて散乱反射特性を有するようにした反射シートである。
１０は光学反射塗膜であり、白色の金属酸化物、白色の金属窒化物、白色の金属炭化物、白色の金属硫化物の微細な粒子として形成された無機フィラを液状のバインダに含有させた塗料を塗布した後に乾燥させて形成した白色の塗膜であって、リフレクタ４の内面に前記のようにして形成されている。

上記のリフレクタ４と発光源５等から成る光源部と導光板６、反射シート７、レンズシート８、拡散シート９等によりサイドライト型のバックライトが構成される。
上記の光学反射塗膜１０の無機フィラとして用いる白色の金属酸化物は、酸化マグネシウム、アルミナ、酸化珪素、酸化カルシウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等であり、このうち少なくとも１種を用いる。

白色の金属窒化物２ｂは、窒化シリコン、窒化ニオブ、窒化モリブデン等であり、このうち少なくとも１種を用いる。
白色の金属炭化物２ｃは、炭化シリコン、炭化チタン等であり、このうち少なくとも１種を用いる。
白色の金属硫化物２ｄは、硫酸バリウム等である。

上記のバインダは、シリコーンエマルジョン、シリコンレジン等であり、このうちの少なくとも一種を用いる。塗料状態の場合はこれらの少なくとも１種を液状として用いる。
バインダは塗布後に乾燥してバインダに含まれる溶剤を蒸発させた時に形成される無機材料からなる透明な塗膜が結合機能を有しており、無機フィラの間の結合および図１に示すリフレクタ４の内面等の対象物への接着等の機能を発揮する。

上記の光学反射塗膜１０を形成するための塗料の基本構成は、無機フィラと液状のバインダとで構成され、無機フィラである白色の金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物はこのうちの少なくとも１種を含有していれば足りる。
また、無機フィラがこの塗料に占める割合は５重量パーセント以上、８５重量パーセント以下であることが望ましい。

上記のバインダは、単独で塗布して乾燥させると無機材料からなる透明な塗膜を形成し、吸熱した熱を熱放射により外部へ放射する熱放射性を有する透明な塗膜（熱放射性透明塗膜１１という。）として用いることができると共に無機材料で構成されているため、紫外線等に対しても黄変することがなく、半永久的にその透明性を保つことができる。
上記の光学反射塗膜１０は、その塗膜の表面の凹凸や白色の無機フィラによって散乱反射特性に優れると共に、光学反射塗膜１０が無機フィラを無機材料からなる透明な塗膜で結合した無機材料であるので、耐光特性に優れており、特に紫外線に対する耐光特性が有機材料に較べて極めて優れており、長期にわたる紫外線光の照射に対しても黄変することなく半永久的に反射特性を維持することができる。

また、白色の塗膜である光学反射塗膜１０は、その構成材料として赤外線や遠赤外線を熱に変換する作用および熱を赤外線や遠赤外線に変換して放射する作用を有する金属酸化物等の無機フィラを含有しているので、通常の白色の塗膜や熱放射性透明塗膜１１に較べて優れた熱放射性を有しており、吸熱した熱を熱放射により外部へ放出する機能を有している。

この光学反射塗膜１１を形成するためのリフレクタ４の内面は、金属鏡面等の反射性を有する面であっても、反射性を有しない面であってもよい。要はリフレクタ４の内面に光学反射塗膜１１を形成すれば上記の機能を発揮させることができる。
上記の構成の作用について説明する。
冷陰極管５から発光される光は、導光板６の入光端面６ａから直接導光板６の内部へ進む光と、リフレクタ４の内面に形成されている白色の光学反射塗膜１０で散乱反射されながら、導光板６へ入光していく。冷陰極管５からは、紫外線も出ているが、光学反射塗膜１０は上記のように無機材料であるので黄変等が生ずることがなく、半永久的に表示品質を維持することができ、バックライトの信頼性を向上させることができるという効果が得られる。

また、増反射膜等を設けた金属性リフレクタでは、熱伝導には優れるものの熱放射に劣り、光源部の温度が高いことで、冷陰極管５の最適温度を超えて、冷陰極管５の発光効率が低下して輝度が低くなったり、光源部近傍の熱が液晶パネル２まで伝わり、液晶パネル２のコントラストや透過率が低下し、表示品質の低下等を引き起こす場合があった。本実施例の光学反射塗膜１０は、熱放射性も優れているため、リフレクタ４の熱伝導による冷却に熱放射による冷却効果が加わって冷却効果を高めることができ、冷陰極管５の発光効率の低下を抑えことができると共に冷陰極管５へ供給する電流を増やして高輝度化を図ることができる。また液晶パネル２への熱流出も抑えることができ、表示品質を向上させることができるという効果が得られる。

図２は実施例２の液晶表示装置の断面を示す模式図である。
なお、上記実施例１と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例においては、リフレクタ４の外面にも光学反射塗膜１０が形成されている。
このように構成することによって、上記実施例１の効果に加えて、光学反射塗膜１０の熱の赤外線への変換作用によりリフレクタ４の外面における熱放射性が向上し、光源部の冷却効果を更に高めることができ、冷陰極管５の低下の抑制や高輝度化を更に図ることができると共に液晶パネル２の表示品質を更に向上させることができる。

なお、リフレクタ４の外面に熱放射性透明塗膜１１を形成してもその熱放射性による冷却効果を得ることができる。
この場合に、リフレクタ４の外面に形成する塗膜は、前記の熱放射性透明塗膜１１に限らず、熱放射性を有する塗膜（不透明な塗膜を含む。）であればどのようなものであってもその熱放射性の程度に応じた冷却効果を得ることができる。

図３は実施例３の光源部の断面を示す模式図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図３において、２０は増反射膜であり、リフレクタ４の内面に銀等の金属を蒸着等により膜状に形成され、冷陰極管５からの光を反射する。
本実施例においては、図３（ａ）に示すように増反射膜２０の内面に熱放射性透明塗膜１１が形成されている。

このように構成することによって、半永久的に透明性を保つことができる熱放射性透明塗膜１１により増反射膜２０の反射特性を妨げることなくリフレクタ４の熱放射性を改善することができ、冷陰極管５の発光効率の低下の抑制や高輝度化を図ることができると共に、液晶パネル２への熱流出も抑えることができ、表示品質を向上させることができる。
なお、図３（ｂ）に示すようにリフレクタ４の外面にも熱放射性透明塗膜１１を形成するようにすれば、前記の効果を更に高めることができる。

図４は実施例４の液晶表示装置の断面を示す模式図、図５は実施例４の光吸収塗膜の形成状態を示す説明図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図４において、２１は光吸収塗膜であり、所定の光吸収（例えば光の吸収率で５〜２０パーセント程度）を有する塗料の塗膜であって、リフレクタ４と導光板６とが嵌合により接合されている嵌合部および／もしくはその近傍に設けられている。

この光吸収塗膜２１の形成は、図５（ａ）に示すようにリフレクタ４の内面に形成された光学反射塗膜１０の内面の嵌合部および／もしくはその近傍に形成するようにしてもよく、図５（ｂ）に示すように導光板６のリフレクタ４との嵌合部および／もしくはその近傍に形成するようにしてもよい。
このように構成することによって、導光板６に入光した直後の光は、場所による光の強度が均一ではなく、また導光板６の入光端面６ａのエッジ近傍ではそのエッジ部の形状が不定形である場合には、エッジ部により導光板６の光射出面６ｃから射出する成分があり、液晶パネル２の光源部近傍で輝度の高い領域が生じ、表示品質が低下する。

従って本実施例のようにリフレクタ４の嵌合部および／もしくはその近傍に光吸収塗膜２１を形成することによって、上記実施例１の効果に加えて、光源部近傍のバックライトの輝度を所定量下げることができ、表示品質を更に改善することができる。
なお、上記図５においては、光吸収塗膜２１の形成は、導光板６の嵌合部および／もしくはその近傍の光射出面６ｃおよび裏面６ｂに形成するとして説明したが、嵌合部の全周に渡って形成するようにしてもよく、その一部、例えば輝度の改善を要する部位のみに形成するようにしてもよい。

また、リフレクタ４の内面への光吸収塗膜２１の形成は、上記のようにリフレクタ４の内面に形成された光学反射塗膜１０に塗り重ねて形成してもよく、光学反射塗膜１０と光吸収塗膜２１との形成部位を隣接させて別に形成するようにしてもよい。
また、リフレクタ４が突合により接合されて組付けられる場合は、その突合部とリフレクタ４および／もしくは導光板６の突合部の近傍に上記と同様に光吸収塗膜２１を形成すればよい。これにより上記と同様の効果を得ることができる。

図６は実施例５の光源部および導光板を示す説明図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例の導光板６は、図６（ａ）に示すように入光端面６ａに隣接する両方の導光板側端面６ｄと、入光端面６ａに対向する導光板６の対向側端面６ｅに光学反射塗膜１０が形成されている。

このように構成することによって、導光板６に入った光が対向側端面６ｅや両方の導光板側端面６ｄに当っても、その光が有効に反射され、再度導光板６内部を進行するため、これらの反射光の再利用が図れ、光学反射塗膜１０が黄変することがないので、バックライトの半永久的な高輝度化を図ることができる。
また、光学反射塗膜１０の熱放射性により導光板６の冷却効果を高めることができ、液晶パネル２への熱流出を抑えて表示品質を向上させることができる。

なお、光学反射塗膜１０の形成は、上記の３つの側端面のいずれかに形成すれば、同様の効果を得ることができる。
また、光学反射塗膜１０に替えて、熱放射性透明塗膜１１を形成するようにすれば、その熱放射性により導光板６の冷却効果を高めることができる。
図６（ｂ）に示すように、対向側端面６ｅにも光源を設けた場合は、上記と同様に導光板側端面６ｄの一方または両方に光学反射塗膜１０または熱放射性透明塗膜１１を形成するようにすれば、上記と同様の効果を奏することができる。

なお、対向側端面６ｅに光源を設ける場合は、接合のための嵌合部または突合部を得るために導光板６の対向側端面６ｅ側を少し延長するようにするとよい。

図７は実施例６のバックライトを示す説明図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図７において、２２は微細パターンであり、光学反射塗膜１０により形成されたドット状のパターンであって、導光板６の光射出面６ｃの反対側の面、つまり裏面６ｂに光学反射塗膜１０を用いてドット状に印刷されており、図７（ｂ）に示すように光源部近傍ではドットの密度が疎であり、光源部から遠ざかるにつれて密になるように構成して光射出面６ｃでの輝度分布が均一と成るように疎密の程度を設定している。

このように構成することによって、黄変することがない光学反射塗膜１０の散乱反射特性により良好なバックライト効率を半永久的に維持することができると共に、その熱放射性より導光板６の冷却効果を高めることができ、液晶パネル２への熱流出を抑えて表示品質を向上させることができる。
なお、微細パターン２２は、上記のドット状に限らず、冷陰極管５の長手方向のライン状であってもよい。

また、両側に光源部を配置する場合には、その中央部の微細パターンを密とし、光源部側に近づくにつれて疎となるように構成すればよい。
更に、導光板６の裏面６ｂに微細パターン２２を覆うように熱放射性透明塗膜１１を形成するようにすれば、その熱放射性の効果に加えて、微細パターン２２の擦れによる剥れを防止することができる。

図８は実施例７のバックライトを示す説明図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図８において、２３はベースシートであり、光学反射塗膜１０を形成するときの乾燥温度に耐える樹脂材料または金属材料のフィルムやシート、板等であって、一方の面の全面に光学反射塗膜１０が形成されており、光学反射塗膜１０を導光板６の光射出面６ｃの反対側の面、つまり裏面６ｂに対向させて反射シート７に替えて配置されている。

本実施例のベースシート２３は、アルミニウム等の金属板である。
このように構成することによって、黄変することがない光学反射塗膜１０の散乱反射特性により良好なバックライト効率を半永久的に維持することができると共に、金属板のベースシート２３の熱伝導性と光学反射塗膜１０の持つ熱放射性により、導光板６の熱、特に光源部からの熱を導光板６の裏面６ｂ側から効率よく熱放射でき、液晶パネル２への熱流出を抑えて表示品質を向上させることができる。

また、図８（ｂ）に示すように、ベースシート２３に形成した光学反射塗膜１０の導光板６の裏面６ｂ側に熱放射性透明塗膜１１を形成して光学反射塗膜１０を保護するようにすれば、光学特性に影響を与えることなく、導光板６と光学反射塗膜１０との擦れ等による光学反射塗膜１０の剥がれや無機フィラの脱落等を防止することができる。
図９は実施例７のバックライトの他の態様を示す説明図である。

図９は、図８に示したバックライトをアルミニウム等の金属板等で成形したハウジング２４に収納した状態を示している。
この場合に、光学反射塗膜１０はハウジング２４の導光板６の裏面６ｂ側に直接形成されており、図８に示したベースシート２３は省略されている。
また、図９（ｂ）は図８（ｂ）に示したと同様に熱放射性透明塗膜１１を形成した場合を示している。

このように構成することによって、上記と同様の効果に加えて、ベースシート２３を省略することができ、バックライトの製作コストの低減を図ることができる。
なお、図８、図９の場合にベースシート２３、ハウジング２４の外側に光学反射塗膜１０や熱放射性透明塗膜１１を形成するようにすれば、それぞれの熱放射性より導光板６の冷却効果を高めることができる。

図１０は、導光板６の裏面６ｂ側から見た上記図８のベースシート２３または図９のハウジング２４に形成した光学反射塗膜１０の光源部との接合部の近傍、つまり突合による接合の場合は突合部とその近傍、嵌合による接合の場合は嵌合部および／もしくはその近傍に実施例４で示した光吸収塗膜２１を形成した状態を示している。
これにより、導光板６の光源部近傍とそれ以外の部位での輝度差を小さくして実施例４と同様の効果を得ることができる。

なお、図６（ｂ）に示したように光源部が導光板６の両側に配置されている場合は、それぞれの光源部側に光吸収塗膜２１を設けるようにすればよい。図５（ｂ）に示した導光板６に光吸収塗膜２１を設ける場合も同様である。
上記の各実施例では、液晶表示装置１のサイドライト型のバックライトの発光源として冷陰極管５を適用した例を示した。

この冷陰極管５を用いた場合は、前述のように冷陰極管５の温度を最適にしないと発光効率や寿命の低下などを引き起こす可能性がある。
つまり、冷陰極管５は発光効率最大となる最適な温度範囲を有しており（一般的には７０〜８０℃）、これより低くても高くても発光効率は低下する。また、寿命に関しては温度が高くなると電極劣化が進み寿命が短くなる。

従来の液晶表示装置１においては、冷陰極管５の冷却が不足する場合が多く、冷陰極管５の温度は最適範囲を超えて高めになってしまうという問題があり、この問題点の解決を上記各実施例により示した。
冷陰極管５を冷却する場合には、冷陰極管５の全体が均一に冷却されていれば長寿命化を図ることができるが、製作時のばらつき等により、冷陰極管５の電極近傍が最も冷えるように冷却されてしまうと、消灯時に冷陰極管５の内部の水銀が電極近傍にたまりやすくなり、再度点灯したときに電極スパッタにより水銀が消耗し、冷陰極管５の発光効率や寿命を低下させてしまう恐れがあり、電極から遠い部位を局所的に冷却し、かつ冷陰極管５を最適な温度に保つようにすることが望ましい。

つまり、冷陰極管５の発光効率は冷陰極管５内に入っている水銀の水銀蒸気圧で決まるため、冷陰極管５全体を冷やす必要はなく、局所的な冷却により冷陰極管５の発光に伴う発熱を冷却して最適な温度範囲とするようにすれば上記の恐れを払拭して冷陰極管５の長寿命化を図ることができる。

図１１は実施例８のバックライトを示す模式図、図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。
なお、図１１はバックライトを導光板６の光射出面６ｃ側からみた図として示す。
また、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図１１、図１２において、３０は熱放射部であり、リフレクタ４の内面の導光板６の入光端面６ａと対向する面（入光端面対向面３１という。）の冷陰極管５の長手方向の略中央部に、入光端面対向面３１の冷陰極管５の長手方向の直行方向の略全長に渡って設けられ、光学反射塗膜１０により形成されている。

この場合の光学反射塗膜１０により形成された熱放射部３０の長さは１ｍｍ以上で２０ｍｍ程度であり、厚みは１０μｍ以上あれば足りる。またその端部は冷陰極管５の電極５ａから２０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
また、リフレクタ４の内面（入光端面対向面３１を含む。）は、金属鏡面または増反射膜２０となっている。

このように構成することによって、光学反射塗膜１０により形成された熱放射部３０に光が当っても光は散乱反射され、光吸収はほとんど発生しないので、輝度低下などの恐れはなく、光学反射塗膜１０の熱放射性がリフレクタ４の基材、例えばアルミニウム材よりも高いため、冷陰極管５が冷えやすい状況になっており、この部分での局所冷却を実現することができる。

なお、熱放射部３０を熱放射性透明塗膜１１により形成するようにしても、その熱放射性により上記と同様に局所冷却を実現することができる。

図１３は実施例９のバックライトを示す模式図である。
なお、図１３はバックライトを導光板６の光射出面６ｃ側からみた図として示す。
また、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図１３において、３２は凸部であり、冷陰極管５の長手方向のリフレクタ４の内面の入光端面対向面３１の冷陰極管５の長手方向の略中央部に冷陰極管５に向かって突出し、入光端面対向面３１の冷陰極管５の長手方向の直行方向の略全長に渡って設けられている。

この場合の凸部３２の長さは１ｍｍ以上で２０ｍｍ程度であり、高さは１０μｍ以上で冷陰極管５に接しない高さに設定する。またその端部は冷陰極管５の電極５ａから２０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
本実施例のリフレクタ４の内面（凸部３２を含む。）には、全面に光学反射塗膜１０が形成されている。

このように構成することによって、凸部３２の冷陰極管５との距離が短くなっているため、この部分では冷陰極管５が冷えやすい状態となり、黄変することがない光学反射塗膜１０により散乱反射による光学特性を半永久的に維持しつつ局所冷却を実現することができる。
上記の凸部３２は、図１４に示すように光学反射塗膜１０を塗り重ねることにより盛りあげて形成するようにしても、図１３の場合と同様に冷陰極管５からの光は光学反射塗膜１０で散乱反射され、光学反射塗膜１０により形成した凸部３２の反射特性は他の場所と同じであり、凸部３２と冷陰極管５との距離が短くなっているため、この部分では冷陰極管５が冷えやすい状態となり、黄変することがない光学反射塗膜１０により散乱反射による光学特性を半永久的に維持しつつ局所冷却を実現することができる。

なお、凸部３２を設けたリフレクタ４の内面の光学反射塗膜１０を省略して、金属鏡面または増反射膜２０としても凸部３２と冷陰極管５との距離を短くしたことにより、局所冷却を実現することができる。
上記各実施例は適宜に組合せることができ、これらを組合せることにより各実施例の効果を加えた効果を得ることができる。

上記は液晶表示装置１に用いるサイドライト型のバックライトに、光学反射塗膜１０や熱放射性透明塗膜１１を適用した場合について説明したが、液晶表示装置１が概ね２０型以上の場合には、液晶パネル２の直下に光源部を配置した直下型が一般に用いられる。
以下に、直下型のバックライトに光学反射塗膜１０や熱放射性透明塗膜１１を適用する場合について説明する。

図１５は実施例１０の液晶表示装置の断面を示す模式図、図１６は図１５の上面図である。
なお、図１５に示すバックライトは直下型であり、図１６は拡散板と液晶パネル、偏光板を除いた場合の上面図である。また上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。

図１５、図１６において、４０はランプハウスであり、その内面に光学反射塗膜１０が形成されている。
ランプハウス４０の内部には、複数の冷陰極管５が設置され、冷陰極管５からの光は、ランプハウス４０の内面の光学反射塗膜１０により散乱反射され、ランプハウス４０の開口部に設置された光拡散部材としての拡散板４１および偏光板３を介して液晶パネル２に射出する。

なお、直下型の場合の光源部は、ランプハウス４０と複数の冷陰極管５等により構成され、バックライトは光源部と拡散板４１等により構成される。
このように反射特性を有する無機材料からなる光学反射塗膜１０を用いることによって、従来のランプハウス４０の内面に配置されていた有機材料からなる反射シートが紫外線で黄変して反射特性が低下することを解決して、紫外線の長期間の照射に対しても黄変することなく、反射特性を半永久的に維持することができるという効果が得られる。

また、光学反射塗膜１０は熱放射性も優れているため、ランプハウス４０をアルミで作った構成では、冷陰極管５からの熱がランプハウス４０の熱伝導性と光学反射塗膜１０の熱放射性により効率よく外部へ放出して冷却効果を高めることができ、冷陰極管５の発光効率の低下を抑えことができると共に冷陰極管５へ供給する電流を増やして高輝度化を図ることができる。また液晶パネル２への熱流出も抑えることができ、表示品質を向上させることができるという効果が得られる。

更に、上記により冷陰極管５とランプハウス４０との距離を短くすることができ、直下型のバックライトを用いた液晶表示装置１の薄型化も可能となる。
なお、ランプハウス４０の外面に上記実施例２で示したと同様にして光学反射塗膜１１や熱放射性透明塗膜１１等を形成するようにすれば、それぞれの熱放射性に応じた冷却効果を上記の冷却効果に加えることができる。

図１７は実施例１１のバックライト示す模式図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例のベースシート２３はアルミニウム板であり、実施例７で示したと同様にその一方の面に光学反射塗膜１０が形成されており、ランプハウス４０の内面に貼合等により配置されている。

このように構成することによって、上記実施例１０の効果に加えて、ランプハウス４０に穴を開けても、その穴をベースシート２３により塞ぐことができ、冷陰極管５からの光の外部への漏れや外部からのゴミ等の侵入を防止することができ、ランプハウス４０の外面に回路基板等を容易に取り付けることができる。

図１８は実施例１２のバックライト示す模式図、図１９は図１８の上面図である。
なお、図１９は拡散板を除いた場合の上面図である。また上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例のランプハウス４０の内面には従来の反射シート７が配置されており、反射シート７の各冷陰極管５の近傍で冷陰極管５に正対する領域（正対領域４３という。）に光学反射塗膜１０が形成されている。

このように構成することによって、冷陰極管５から最も強力な紫外線が照射される正対領域４３においては、無機材料からなる光学反射塗膜１０が従来の反射シート７の黄変を防止し、それ以外の紫外線の照射の少ない領域では反射シート７でも十分耐えることができるため、輝度等の光学特性を低下させることなく、反射シート７を用いた場合の長寿命化を図ることができる。

なお、正対領域４３の光学反射塗膜１０にさらに熱放射性透明塗膜１１を形成するようにすれば、光学特性はそのまま維持して光学反射塗膜１０の剥れ等をさらに抑えることができる。

図２０は実施例１３の光源部を示す説明図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２０において、４４はランプホルダであり、樹脂材料や合成ゴム、非金属材料等で製作され、複数の冷陰極管５の両側を固定する。
本実施例ではランプホルダ４４は樹脂材料で製作されている。

この冷陰極管５を固定したランプホルダ４４の表面には、光学反射塗膜１０が形成されており、内面に光学反射塗膜１０を形成したランプハウス４０の内部に固定される。
このように構成することによって、上記実施例１０効果に加えて、樹脂材料で製作されたランプホルダ４４においても冷陰極管５からの紫外線により黄変することを防止することができ、液晶画面のランプホルダ３３の近傍の画面が黄色味を帯びること防止してバックライトの長寿命化を図ることができる。

上記の実施例１０〜実施例１３においては、液晶表示装置１の直下型のバックライトの発光源として冷陰極管５を適用した例を示した。
上記で説明した冷陰極管５をサイドライト型のバックライトの発光源として用いた場合と同様に、直下型のバックライトの発光源として冷陰極管５を用いた場合でも冷陰極管５の温度を最適にしないと発光効率や寿命の低下などを引き起こす可能性があり、電極近傍の冷却についても同様である。このため直下型のバックライトの冷陰極管５を冷却する場合においても、電極から遠い部位を局所的に冷却し、局所的な冷却により冷陰極管５の発光に伴う発熱を冷却して最適な温度範囲とすることが重要になる。

図２１は実施例１４の光源部示す模式図、図２２は図２１の上面図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２１、図２２において、５０は熱放射領域であり、ランプハウス４０の内面の上記図１５に示した光拡散部材としての拡散板４１と対向する面（反射面５１という。）の冷陰極管５の長手方向の略中央部に、反射面５１の冷陰極管５の長手方向の直行方向の略全長に渡って設けられ、光学反射塗膜１０により形成されている。

この場合の光学反射塗膜１０により形成された熱放射領域５０の長さは１ｍｍ以上で２０ｍｍ程度であり、厚みは１０μｍ以上あれば足りる。またその端部は冷陰極管５の電極５ａから２０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
また、ランプハウス４０の内面（反射面５１を含む。）は、反射シート７が貼合されている。

このように構成することによって、光学反射塗膜１０により形成された熱放射領域５０に光が当っても光は散乱反射され、光吸収はほとんど発生しないので、輝度低下などの恐れはなく、光学反射塗膜１０の熱放射性がリフレクタ４の基材、例えばアルミニウム材よりも高いため、冷陰極管５が冷えやすい状況になっており、反射シート７を用いる場合の局所冷却を実現することができる。

なお、ランプハウス４０の内面（反射面５１を含む。）に、黄変することがない光学反射塗膜１０を形成するようにすれば、反射特性を半永久的に維持することができる他、その熱放射性によりランプハウス４０の内面からも熱放射することができ、バックライト全体の冷却効果を高めることができると共に、冷陰極管５の管表面に近い位置にある熱放射領域５０の光学反射塗膜１０により冷陰極管５の局所冷却を実現することができる。

また、熱放射領域５０を熱放射性透明塗膜１１により形成するようにしても、その熱放射性により上記と同様に局所冷却を実現することができる。

図２３は実施例１５の光源部を示す模式図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
本実施例の凸部３２は、冷陰極管５の長手方向のランプハウス４０の内面の反射面５１の冷陰極管５の長手方向の略中央部に冷陰極管５に向かって突出し、反射面５１の冷陰極管５の長手方向の直行方向の略全長に渡って設けられている。

この場合の凸部３２の長さは１ｍｍ以上で２０ｍｍ程度であり、高さは１０μｍ以上で冷陰極管５に接しない高さに設定する。またその端部は冷陰極管５の電極５ａから２０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
本実施例のランプハウス４０の内面（凸部３２を含む。）には、全面に光学反射塗膜１０が形成されている。

このように構成することによって、凸部３２の冷陰極管５との距離が短くなっているため、この部分では冷陰極管５が冷えやすい状態となり、黄変することがない光学反射塗膜１０により反射特性を半永久的に維持することができると共に局所冷却を実現することができる。
上記の凸部３２は、図２３（ｂ）に示すように光学反射塗膜１０を押し加工して形成するようにしてもよく、光学反射塗膜１０を塗り重ねることにより盛りあげて形成するようにしてもよい。これにより図２３（ａ）の場合と同様に冷陰極管５からの光は光学反射塗膜１０で散乱反射され、光学反射塗膜１０により形成した凸部３２の反射特性は他の場所と同じであり、凸部３２と冷陰極管５との距離が短くなっているため、上記と同様の効果を得ることができる。

なお、凸部３２を設けたランプハウス４０の内面の光学反射塗膜１０を省略して、反射シート７を設けるようにしても、凸部３２と冷陰極管５との距離を短くしたことにより、局所冷却を実現することができる。

図２４は実施例１６の光源部を示す上面図である。
なお、上記各実施例と同様の部分は同一の符号を付して、その説明を省略する。
図２４において、５０ａ〜５０ｈは熱放射領域であり、実施例１４（図２２）で示した熱放射領域５０を分割し、複数の冷陰極管５毎に設けると共にその位置をずらして配置した熱放射領域である。

また、各熱放射領域５０ａ〜５０ｈの端部は、各冷陰極管５の電極５ａから２０ｍｍ以上離れた位置に配置されている。
このように構成することによっても、上記実施例１４と同様の局所冷却効果が得られる他、ランプハウス４０の内面に反射シート７が設けられており、反射シート７と光学反射塗膜１０の反射特性が相違する場合に、光学反射塗膜１０が形成された熱放射領域５０ａ〜５０ｈの配置をずらして分散させることのよりバックライトの輝度ムラや色ムラの発生を軽減して表示品質を保つことができる。

なお、実施例１５に示した凸部３２を同様にして分割しても、実施例１５と同様の局所冷却効果を得ることができる。
上記実施例１０〜実施例１６は適宜に組合せることができ、これらを組合せることにより前記各実施例の効果を加えた効果を得ることができる。
上記各実施例においては、光学反射塗膜や熱放射性透明塗膜はリフレクタ４やランプハウス４０に直接塗布して形成するとして説明したが、リフレクタ４やランプハウス４０への光学反射塗膜や熱放射性透明塗膜の形成は前記に限らず、光学反射塗膜や熱放射性透明塗膜をシート状に成形した後に貼合するようにしてもよく、実施例７や実施例１１に示したベースシート（熱放射性透明塗膜の場合は透明なものに限る。）等に光学反射塗膜や熱放射性透明塗膜を形成してこれを貼合して形成するようにしてもよい。

実施例１の液晶表示装置の断面を示す模式図 実施例２の液晶表示装置の断面を示す模式図 実施例３の光源部の断面を示す模式図 実施例４の液晶表示装置の断面を示す模式図 実施例４の光吸収塗膜の形成状態を示す説明図 実施例５の光源部および導光板を示す説明図 実施例６のバックライトを示す説明図 実施例７のバックライトを示す説明図 実施例７のバックライトの他の態様を示す説明図 実施例７の光学反射塗膜への光吸収塗膜の形成状態を示す説明図 実施例８のバックライトを示す模式図 図１１のＡ−Ａ断面図 実施例９のバックライトを示す模式図 実施例９のバックライトの他の態様を示す模式図 実施例１０の液晶表示装置の断面を示す模式図 図１５の上面図 実施例１１のバックライトを示す模式図 実施例１２のバックライトを示す模式図 図１８の上面図 実施例１３の光源部を示す説明図 実施例１４の光源部を示す模式図 図２１の上面図 実施例１５の光源部を示す模式図 実施例１６の光源部を示す上面図

符号の説明

１ 液晶表示装置
２ 液晶パネル
３ 偏光板
４ リフレクタ
５ 冷陰極管
６ 導光板
６ａ 入光端面
６ｂ 裏面
６ｃ 光射出面
６ｄ 導光板側端面
６ｅ 対向側端面
７ 反射シート
８ レンズシート
９ 拡散シート
１０ 光学反射塗膜
１１ 熱放射性透明塗膜
２０ 増反射膜
２１ 光吸収塗膜
２２ 微細パターン
２３ ベースシート
２４ ハウジング
３０ 熱放射部
３１ 入光端面対向面
３２ 凸部
４０ ランプハウス
４１ 拡散板
４３ 正対領域
４４ ランプホルダ
５０、５０ａ〜５０ｈ 熱放射領域
５１ 反射面

Claims (42)

1. 導光板の側端面に光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
   前記光源部は、少なくとも発光源と、リフレクタとから成り、該リフレクタの内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
2. 請求項１において、
   前記リフレクタの外面に、前記光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
3. 請求項１において、
   前記リフレクタの外面に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
4. 導光板の側端面に光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
   前記光源部が、少なくとも発光源と、リフレクタとを備え、該リフレクタの内面に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成すると共に、前記リフレクタの外面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
5. 導光板の側端面に光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
   前記光源部が、少なくとも発光源と、リフレクタとを備え、該リフレクタの内面と外面とに、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
6. 請求項１から請求項４または請求項５において、
   前記リフレクタの内面の前記導光板との突合部およびその近傍に、所定の光吸収を有する塗膜を形成したこと特徴とするバックライト。
7. 請求項１から請求項４または請求項５において、
   前記導光板の外面の前記リフレクタとの嵌合部および／もしくは嵌合部の近傍に、所定の光吸収を有する塗膜を形成した領域を設けたことを特徴とするバックライト。
8. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
   前記導光板の入光端面に隣接する両方の導光板側端面と、入光端面と対向する対向側端面の少なくとも一つの側端面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
9. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
   前記導光板の入光端面に隣接する両方の導光板側端面と、入光端面と対向する対向側端面の少なくとも一つの側端面に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
10. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
    前記導光板の入光端面から入光した光を射出する光射出面の反対側の面に、前記光源部から遠くなるに従って密度が高くなるように耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜からなるドット状の微細パターンを設けたことを特徴とするバックライト。
11. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
    前記導光板の入光端面から入光した光を射出する光射出面の反対側の面に、前記光源部から遠くなるに従って密度が高くなるように耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜からなるライン状の微細パターンを設けたことを特徴とするバックライト。
12. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
    一方の面に耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したベースシートを設け、前記導光板の入光端面から入光した光を射出する光射出面の反対側の面に、前記ベースシートに形成した光学反射塗膜を対向させて配置したことを特徴とするバックライト。
13. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
    前記導光板を収納するハウジングを設け、前記導光板の入光端面から入光した光を射出する光射出面の反対側の面に対向する前記ハウジングの内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
14. 請求項１２または請求項１３において、
    前記光学反射塗膜の前記導光板の側に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
15. 請求項１２、請求項１３または請求項１４において、
    前記光学反射塗膜の前記光源部側の接合部とその近傍に、所定の光吸収を有する塗膜を形成した領域を設けたことを特徴とするバックライト。
16. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
    前記光源部が、少なくとも冷陰極管と、リフレクタとを備え、前記リフレクタの内面の入光端面対向面の前記冷陰極管の長手方向の中央部に熱放射部を設け、該熱放射部が、前記リフレクタの基材より高い熱放射性を有していることを特徴とするバックライト。
17. 請求項１６において、
    前記熱放射部に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
18. 請求項１６において、
    前記熱放射部に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
19. 請求項１６、請求項１７または請求項１８において、
    前記熱放射部を、冷陰極管の電極部から２０ｍｍ以上離れた位置に配置したことを特徴とするバックライト。
20. 光源部と、該光源部からの光が入光する入光端面を有する導光板とを備え、前記導光板の入光端面に前記光源部を配置するサイドライト型のバックライトにおいて、
    前記光源部が、少なくとも冷陰極管と、リフレクタとを備え、前記リフレクタの内面の入光端面対向面の前記冷陰極管の長手方向の中央部に前記冷陰極管に向かって突出する凸部を設けたことを特徴とするバックライト。
21. 請求項２０において、
    前記リフレクタの凸部を含む内面を、金属鏡面としたことを特徴とするバックライト。
22. 請求項２０において、
    前記リフレクタの凸部を含む内面に、増反射膜を設けたことを特徴とするバックライト。
23. 請求項２０において、
    前記リフレクタの凸部を含む内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
24. 請求項２０において、
    前記リフレクタの凸部を含む内面に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
25. 請求項２０から請求項２３または請求項２４において、
    前記凸部を、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜により形成したことを特徴とするバックライト。
26. 請求項２０から請求項２３または請求項２４において、
    前記凸部を、熱放射性を有する透明な塗膜により形成したことを特徴とするバックライト。
27. 請求項２０から請求項２３または請求項２４において、
    前記凸部の幅が、少なくとも１ｍｍであり、かつ前記凸部の端部が、冷陰極管の電極部から２０ｍｍ以上離れていることを特徴とするバックライト。
28. ランプハウスと、該ランプハウスの内部に設置された複数の発光源とを備えた直下型のバックライトにおいて、
    前記ランプハウスの内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
29. ランプハウスと、該ランプハウスの内部に設置された複数の発光源とを備えた直下型のバックライトにおいて、
    一方の面に耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したベースシートを設け、該ベースシートの前記光学反射塗膜を、前記発光源に向けて前記ランプハウスの内部に配置したことを特徴とするバックライト。
30. ランプハウスと、該ランプハウスの内部に設置された複数の発光源とを備えた直下型のバックライトにおいて、
    前記ランプハウスの内面に反射シートを設け、該反射シートの前記発光源と正対する正対領域に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
31. 請求項１６、請求項１７または請求項１８において、
    前記発光源の両端を保持するランプホルダーを設け、該ランプホルダーの表面に、前記光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
32. ランプハウスと、該ランプハウスの開口部に設置された光拡散部材と、該ランプハウスの内部に設置された複数の冷陰極管とを備えた直下型のバックライトにおいて、
    前記ランプハウスの内面に反射シートを設けると共に、前記内面の前記光拡散部材と対向する反射面の前記冷陰極管の長手方向の中央部に熱放射領域を設け、該熱放射領域に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
33. ランプハウスと、該ランプハウスの開口部に設置された光拡散部材と、該ランプハウスの内部に設置された複数の冷陰極管とを備えた直下型のバックライトにおいて、
    前記ランプハウスの内面に耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成すると共に、前記内面の前記光拡散部材と対向する反射面の前記冷陰極管の長手方向の中央部に熱放射領域を設け、該熱放射領域に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
34. 請求項３２または請求項３３において、
    前記熱放射領域に、熱放射性を有する透明な塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
35. 請求項３２、請求項３３または請求項３４において、
    前記熱放射部を、冷陰極管の電極部から２０ｍｍ以上離れた位置に配置したことを特徴とするバックライト。
36. 請求項３２から請求項３４または請求項３５において、
    前記熱放射領域を、前記冷陰極管毎に設けると共に、その熱放射領域の位置をずらして配置したことを特徴とするバックライト。
37. ランプハウスと、該ランプハウスの開口部に設置された光拡散部材と、該ランプハウスの内部に設置された複数の冷陰極管とを備えた直下型のバックライトにおいて、
    前記内面の前記光拡散部材と対向する反射面の前記冷陰極管の長手方向の中央部に前記冷陰極管に向かって突出する凸部を設けたことを特徴とするバックライト。
38. 請求項３７において、
    前記ランプハウスの凸部を含む内面に、反射シートを設けたことを特徴とするバックライト。
39. 請求項３７において、
    前記ランプハウスの凸部を含む内面に、耐光性および熱放射性を有する光学反射塗膜を形成したことを特徴とするバックライト。
40. 請求項３７、請求項３８または請求項３９において、
    前記凸部の幅が、少なくとも１ｍｍであり、かつ前記凸部の端部が、冷陰極管の電極部から２０ｍｍ以上離れていることを特徴とするバックライト。
41. 請求項３７から請求項３９または請求項４０において、
    前記凸部を、前記冷陰極管毎に設けると共に、その凸部の位置をずらして配置したことを特徴とするバックライト。
42. 請求項１から請求項４１のいずれかに記載のバックライトを用いたことを特徴とする液晶表示装置。