JP2005347259A - バックライトアセンブリー - Google Patents

Abstract

【課題】大型液晶表示装置の有効発光領域を複数個に分離して、全体有効発光領域での均一な輝度分布及び広い有効発光領域を確保することができるバックライトアセンブリーを提供する。
【解決手段】本発明は、両側電極のうちいずれか一つまたは両側電極すべてが透明な導体材料で形成され、複数個に分離した有効発光領域のそれぞれに所定の間隔で配列されている複数個のランプと；分離された有効発光領域にそれぞれ一対ずつ配置される複数個の電源端子と；分離された有効発光領域にそれぞれ配置されながら、複数個の電源端子それぞれを支持する複数個の下部機構物；及び複数個のランプ上部に配置されている光散乱手段と；を含むことを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は液晶表示装置に係り、より具体的には大型サイズ液晶表示装置でも均一な輝度を具現することができるバックライトアセンブリーに関する。

一般的に使われている表示装置のうちの一つであるＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）はＴＶをはじめとして計測機器、情報端末機器などのモニターに主に利用されている。しかし、ＣＲＴの重さと大きさによって小型化及び軽量化の要求に積極的に対応することができなかった。

それで、ＣＲＴを取り替えるためにフラット表示装置である液晶表示装置（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）、プラズマ表示素子（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）及びＥＬ表示素子（ＥＬＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）などが開発された。

特に、ＬＣＤは小型化、軽量化及び低消費電力などの長所を持っていて、ＣＲＴの代替としての表示装置としてのその役割を十分に果たしている。

そしてＬＣＤは大部分が外部から入る光量を調節して画像を表示する受光性装置であるためＬＣＤパネルに光を照射するための別途の光源、すなわちバックライトアセンブリーが必要である。

ＬＣＤの光源として用いられるバックライトアセンブリーは発光ランプの配置方式によってエッジ方式と直下方式に区分される。

このうちエッジ方式は光を案内する導光板の側面にランプユニットを設置し、ランプユニットで発散される光を導光板に誘導して平面光を発生させる方式である。

一方、直下方式は液晶表示装置の大きさが２０インチ以上の液晶表示装置に適用する方式であって、複数個のランプを一列に配列させてＬＣＤパネルの前面に光を直接照光する。

このような、直下方式はエッジ方式に比べて光の利用効率が高いため高輝度が要求される大画面液晶表示装置に主に使われる。

図１は従来技術による直下型液晶表示装置のバックライトアセンブリーを図示した分解斜視図である。

図１に示したように、直下型液晶表示装置に使われるバックライトアセンブリーは複数個のランプ１と、光散乱手段１１と、第１、第２上部機構物５、５ａと、第１、第２下部機構物４、４ａ及び第１、第２電源端子３、３ａで構成されている。

ここで、第１、第２電源端子３、３ａには所定の間隔で複数個の端子が形成されていて、複数個のランプ１が取り付けられる。

詳細には、ランプ１の両側縁に形成された外部電極２、２ａが第１、２電源端子３、３ａの端子に取り付けられる。

そして第１電源端子３と第２電源端子３ａはランプ１に供給される電源をインバータから供給受けて、第１電源端子３と第２電源端子３ａに取り付けられているすべてのランプ１に電源を供給する。

第１電源端子３と第２電源端子３ａはそれぞれ第１下部機構物４と第２下部機構物４ａに固定されている。

また、第１下部機構物４と第２下部機構物４ａは液晶表示装置の下部カバー１０内側面に付着されているので、下部カバー１０の内側面には光反射のための反射膜（図示せず）がコーティングされている。

光散乱手段１１は複数個の拡散シート及び拡散プレートで構成されていて、これらはランプ１上部に配置されてランプから発生する光を均一に拡散させる。

図２は従来技術による直下型液晶表示装置の光源として用いられるＥＥＦＬを示した図面である。

図２に示したように、ＥＥＦＬ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ：４０）はＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）と同様であるようにその終端にランプ電極部が形成されている。

ＣＣＦＬのランプ電極部は一般的に管内部両端に構成された電極と、電極リード線と、電極及びリード線を支えるように管両端に構成されたランプホルダーで構成されている（図示せず）。

しかし、ＥＥＦＬ４０のランプ電極部はランプ管４１外部両端に形成された外部電極４３、４３ａと、外部電極４３、４３ａを包んでいる絶縁層（図示せず）を含む。

液晶表示装置組立時、ＥＥＦＬ４０の外部電極４３、４３ａ部分とＥＥＦＬ４０を固定するバックライトアセンブリーの上下構造物とがほとんど一致するように形成する。

それで、ＥＥＦＬ４０の外部電極４３、４３ａが有効発光領域に露出しない。

ＥＥＦＬ４０が６５０ｍｍ以下の長さを有する場合には全領域で均一な輝度を示す。しかし、６５０ｍｍ以上の長さでは有効発光領域と非発光領域が一緒に現われて均一でない輝度分布を示す短所がある。

図３Ａは外部電極の長さは固定して、ランプ管の長さだけ拡張したＥＥＦＬの有効発光領域を示した図面であって、図３Ｂは図３Ａに図示したＥＥＦＬの輝度分布を示したグラフである。

図３Ａに示したように、３０インチ以上の液晶表示装置に使われるＥＥＦＬは従来小型サイズで用いるＥＥＦＬの外部電極長さをそのまま維持しながら、ＥＥＦＬのランプ管長さを６５０ｍｍから１３００ｍｍに拡張形成した構造である。

したがって、ＥＥＦＬを点灯させるために印加される電圧は外部電極の長さを拡張しなかったので、従来小型サイズに印加される電圧と同じ大きさの電圧である。

このように、電極の長さはそのまま維持しながらランプ管長さだけ拡張されたＥＥＦＬは印加される電圧が相対的に低くて、中心領域が点灯されない輝度不均一現象が発生する（非発光領域発生）。

図面に示したように、長さが拡張されたＥＥＦＬ全体で有効発光領域と非発光領域が同時に現われていることを見ることができる。

そして図３Ｂの輝度グラフを見れば中心領域での輝度は低く、電極に隣接した領域での輝度は高いことを見ることができる。

このような問題点を解消するためにＥＥＦＬに高電圧を印加する場合、短い外部電極領域で高い電圧によるオゾン（Ｏ３）が発生する。

図４Ａは外部電極とランプ管長さをすべて拡張したＥＥＦＬの有効発光領域を示した図面であって、図４Ｂは図４Ａに図示したＥＥＦＬの輝度分布を示したグラフである。

図４Ａに示したように、小型サイズに使われたＥＥＦＬを大型サイズに適用させるためにＥＥＦＬのランプ管長さを拡張して、共に外部電極の長さを拡張形成した。

このように、ＥＥＦＬのランプ管と外部電極を拡張した場合にはランプ管だけ拡張した図３Ａと違ってＥＥＦＬに高い点灯電圧（高電圧）を印加することができる。

しかし、ＥＥＦＬの拡張された外部電極が有効発光領域にも位置するようになって非発光領域の幅が広くなって、これによって有効発光領域の幅が狭くなる問題が発生する。

図４Ｂに示したグラフを見れば、均一な輝度分布を有するが、ＥＥＦＬの有効発光領域が外部電極により狭くなることを見ることができる。

特に、液晶表示装置を組立てる時、ＥＥＦＬの外部電極を上下機構物とほとんど一致するように構成するが、のようにＥＥＦＬの外部電極が長くなる場合には液晶表示装置の有効発光領域が狭くなる。

本発明は、大型サイズ液晶表示装置の有効発光領域を複数個に分離して、それぞれの分離された有効発光領域に小型サイズ液晶表示装置に使われるランプ（ＥＥＦＬ）を配置することによって、全体有効発光領域での均一な輝度分布及び広い有効発光領域を確保することができるバックライトアセンブリーを提供することにその目的がある。

上記目的を達成するための、本発明によるバックライトアセンブリーは、両側電極のうちいずれか一つまたは両側電極すべてが透明な導体材料で形成され、複数個に分離した有効発光領域のそれぞれに所定の間隔で配列されている複数個のランプと；分離された有効発光領域にそれぞれ一対ずつ配置される複数個の電源端子と；分離された有効発光領域にそれぞれ配置されながら、複数個の電源端子それぞれを支持する複数個の下部機構物；及び複数個のランプ上部に配置されている光散乱手段と；を含むことを特徴とする。

本発明の他の実施形態によるバックライトアセンブリーは、液晶表示装置の有効発光領域を複数個に分離して、複数個に分離した有効発光領域にそれぞれ光結合手段が具備されたことを特徴とする。

ここで、光結合手段は、複数個に分離した有効発光領域それぞれに配置された一対の電源端子と；一対の電源端子に所定の間隔で取り付けられている複数個のランプ；及び一対の電源端子を支持する複数個の下部機構物で構成されたことを特徴とする。

以上で詳細に説明されたように、本発明は小型サイズ液晶表示装置に使われるＥＥＦＬを有効発光領域が複数個に分離した大型サイズ液晶表示装置に適用することによって、均一な輝度特性を得ることができるようにした効果がある。

また、有効発光領域の面積を拡張させる効果がある。

また、小型サイズＥＥＦＬを用いることによって、漏れ電流を減らして消費電力を減らすことができる長所がある。

そして大型サイズ液晶表示装置に使われるＥＥＦＬの外部電極長さが短くて、組立てられるベゼル幅を減らすことができて有効発光領域を拡張させることができるという利点がある。

本発明は実施形態に限定されず、請求範囲で請求する本発明の要旨を外れることがなく該発明が属する分野で通常の知識を有する者ならば誰でも多様な変更実施が可能であることである。

以下、添付した図面に基づいて本発明の望ましい実施形態を詳細に説明するようにする。

大型サイズ液晶表示装置の有効発光領域を複数個に分離した次に、分離された有効発光領域それぞれに小型サイズランプをそれぞれ配置することによって、大型サイズ液晶表示装置に均一な輝度分布を有する光を供給できるようにした。

以下、図面では有効発光領域を二分割したことを中心に説明したが、それ以上に分割した場合にも適用することができる。

図５は本発明による直下型液晶表示装置に使われるバックライトアセンブリーの分解斜視図である。

図５に示したように、大型サイズ液晶表示装置（３２インチ以上）に使われる本発明のバックライトアセンブリーは両領域に分離された有効発光領域にそれぞれに光源を供給できるようになっている。

分離された有効発光領域それぞれに配置された複数個のＥＥＦＬ（１０１：長さ６５０ｍｍ以下）と、ＥＥＦＬ１０１を固定するように一対ずつ配置された第１、２電源端子１０３、１０３ａ及び第３、４電源端子２０３、２０３ａと、第１、３電源端子１０３、２０３を支持する第１、第２下部機構物１０４、１０４ａと、分離された有効発光領域の境界領域で第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａを一緒に支持する第３下部機構物２０４で構成されている。

ここで、第１、第２の下部機構物１０４、１０４ａに取り付けられる第１、第２上部機構物１０５、１０５ａは選択的に用いればよい。

第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａは分離された有効発光領域の境界部分に配置された第３下部機構物２０４上に固定されて配置されて、その材質は光が透過されることができる透明な導体材料で形成される。

複数個のＥＥＦＬ１０１上部には複数個の拡散シート及び拡散プレートで構成された光散乱手段１１１が配置されている。光散乱手段１１１はＥＥＦＬ１０１から発生する光を上部基板、下部基板及び液晶層を含む液晶パネルに均一に供給する機能をする。

第１、第２、第３下部機構物１０４、１０４ａ、２０４が付着される下部カバー２１０内側面には複数個のＥＥＦＬ１０１から発生する光を反射させて光散乱手段１１１方向に光を進行させるための反射膜（図示せず）がコーティングされている。

そして、第３下部機構物２０４は分離された有効発光領域の境界に配置されるため表面に反射膜をコーティングする。または、透明性絶縁材質を用いて形成する。

したがって、第３下部機構物２０４に反射膜をコーティングする場合にはＥＥＦＬ １０１で発生した光は反射膜に反射されて、第３下部機構物２０４が透明性絶縁材質で形成された場合には下部カバー２１０にコーティングされた反射膜に反射されて光散乱手段１１１方向に光を供給する。

ＥＥＦＬ １０１の両側縁には外部電極１０２、１０２ａが形成されているが、従来技術と違って本発明では第１外部電極１０２は不透明な導体材料で形成され、第２外部電極１０２ａは透明な導体材料で形成される。

すなわち、ＥＥＦＬ１０１の両側電極のうちいずれか一つを透明な導体材料で形成する。

しかし、第１外部電極１０２と第２外部電極１０２ａすべてを透明な導体材料で形成することができる。

また、複数個のＥＥＦＬ１０１は所定の間隔を置いて分離された有効発光領域にそれぞれ配置されるため、透明な導体材料で形成されたＥＥＦＬ１０１の第２外部電極１０２ａが分離された有効発光領域の境界に位置されるように取り付ける。

それでＥＥＦＬ１０１の第１外部電極１０２は有効発光領域外側領域である第１、第３電源端子１０３、２０３に取り付けられ、透明な導体材料からなった第２外部電極１０２ａは第３下部機構物２０４上に固定された第２、第３電源端子１０３ａ、２０３ａに取り付けられる。

また、第３下部機構物２０４の中心には隣接したＥＥＦＬ１０１の第２外部電極１０２ａを電気的に絶縁させるために絶縁部２０５が形成されている。

したがって、絶縁部２０５は第３下部機構物２０４に取り付けられる第２電源端子１０３ａと第４電源端子２０３ａを電気的に絶縁させることによって、二分された有効発光領域の境界で隣接したＥＥＦＬ １０１の第２外部電極１０２ａが相互にショートしないようにする。

したがって、液晶表示装置で分離された有効発光領域境界に位置するＥＥＦＬ１０１の第２外部電極１０２ａ、第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａは透明な導体材料で形成されているため、分離された有効発光領域の境界で輝度低下が発生しない。

また、２つの分割された有効発光領域間の境界での輝度低下を防ぐために、第３の下部機構物２０４の表面は反射フィルムでコーティングされ、或いは、第３の下部機構物２０４は透明な絶縁樹脂からなる。

ここで、では液晶表示装置の有効発光領域境界に位置する第２外部電極１０２ａと第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａを透明な導体材料を用いて輝度低下を防止したが、同様にＥＥＦＬ１０１の第１、第２外部電極１０２、１０２ａ、第１、２電源端子１０３、１０３ａ、第２、４電源端子２０３、２０３ａをすべて透明な導体材料で形成することもできる。

そして第１、第２下部機構物１０４、１０４ａ、第３下部機構物２０４、第１、第２上部機構物１０５、１０５ａすべてを透明な絶縁樹脂または表面に反射膜を形成することができる。

このように、ＥＥＦＬ１０１を固定するすべての機構物と電源端子を透明な材質を用いると、ベゼル幅を減らすことができて液晶表示装置の有効発光領域をより一層拡張させることができる。

本発明では３２インチ以上の大型液晶表示装置の有効発光領域を複数領域に分離した次に、分離された有効発光領域それぞれに短い小型ＥＥＦＬを配置することによって、有効発光面積を広げながら、有効発光領域で均等な輝度分布を有するようにした。

また、ＥＥＦＬの長さが短いため低いＥＥＦＬ点灯電圧を用いることができて、電極領域で発生するオゾン発生を防止することができる。

大型液晶表示装置のバックライトアセンブリーの有効発光領域を複数の小さい有効発光領域に分割することが図面を参照して説明される。ＥＥＦＬを長くすることによって透明な金属からなる外部電極が長くなれば、従来技術に見られるように非発光領域が広くなる ので有効発光領域が分割されてしまう。

ＥＥＦＬ１０１の第１及び第２の外部電極１０２及び１０２ａを透明な導体材料を用いて形成した場合、１４００ｍｍより長く、延ばされた第１及び第２の電極１０２及び１０２ａを持つＥＥＦＬ１０１は、分割された有効発光領域ではなく所定の間隔内に配置できる。

透明な導体材料はＩＴＯまたはＩＺＯである。

電極領域における適切な明るさを保つために外部電極が透明な導体材料で作られる。従って、第１及び第２の外部電極１０２及び１０２ａが長くなっても有効発光領域は狭くならない。

たとえＥＥＦＬ１０１が長くされても有効発光領域は狭くならないので、有効発光領域を分割することは不要である。また、電源端子や下部機構物のような部品は、短いＥＥＦＬが使用された場合には有効発光領域が分割されるので必要となるが、この場合は省くこともできる。

透明な導体材料からなる外部電極１０２及び１０２ａを有するＥＥＦＬ１０１用いる場合、外部電極１０２及び１０２ａに結合された電源端子は透明な導体材料でできていなければならない。

下部機構物上に反射フィルムをコーティングすること、又は下部機構物を透明な誘電体材料を用いて形成することを本発明に適用することもできる。

図６は本発明によるバックライトアセンブリーの取り付け構造を示した図面である。

図６に示したように、下部カバー２１０内側縁には第１、第２下部機構物１０４、１０４ａが付着されていて、下部カバー２１０の中心領域（有効発光領域の境界）には第３下部機構物２０４が付着されている。

第１、第２下部機構物１０４、１０４ａにはインバータから電源を供給受けてＥＥＦＬ １０１に電源を供給する第１、３電源端子１０３、２０３が付着されている。

そして第３下部機構物２０４には中心部に形成されている絶縁部２０５を中心にして両側にそれぞれ第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａが固定配置されている。

したがって、分離された有効発光領域で一側領域には第１電源端子１０３と第２電源端子１０３ａが対向するように配置されていて、他側領域には第３、４電源端子２０３、２０３ａが対向するように配置される。

第１、２、３、４電源端子１０３、１０３ａ、２０３、２０３ａにはＥＥＦＬ１０１が取り付けられているが、第１、３電源端子１０３、２０３にはＥＥＦＬ１０１の第１外部電極１０２が取り付けられ、第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａにはＥＥＦＬ１０１の透明な導体材料からなった第２外部電極１０２ａが取り付けられている。

ＥＥＦＬ１０１の外部電極すべてを透明な導体材料で形成する場合にはそのように区分して取り付ける必要はない。

また、第１及び第２の外部電極１０２、１０２ａ、第１及び第２の電源端子１０３、１０３ａ並びに第２及び第４の電源端子２０３、２０３ａは全て、それらの表面が透明な絶縁樹脂又は反射フィルムでコーティングされるようにしてもよい。

したがって、本発明では短い長さのＥＥＦＬ１０１を分離された有効発光領域にそれぞれ配置して、分離された有効発光領域の境界に配置される電極及び電源端子を透明な導体材料で形成することによって、有効発光領域全体で均等な輝度分布を有するようにした。

透明な導体材料はＩＴＯまたはＩＺＯである。

上述のように、光を液晶表示装置に供給する有効発光領域が複数の分割発光領域に分割されている場合、電力をＥＥＦＬ１０１に供給するには様々な方法がある。

まず、分割発光領域単位でＥＥＦＬ１０１を順次点灯するために分割発光領域各々にインバータが備えられる。

この場合、分割発光領域ごとに高電圧が印加される電源端子及び低電圧が印加される電源端子にインバータが接続されるので、インバータの数は増加する。しかし、ＥＥＦＬ１０１の光品質は向上する。例えば、１つの発光領域において、それぞれのインバータが一方の側の電源端子に正の電圧を供給し、他方の側の電源端子に負の電圧を供給するようにしてもよい。ここで、それぞれの電圧の振幅は同じであり、ランプには実質的に対称な交流電圧又は電流が印加される。

第２に、複数の分割発光領域の中で２つの隣り合う分割発光領域が１つの統合された領域としてグループ化され、境界領域の電源端子に対して共通のインバータが用いられる。また、インバータは両側の電源端子に対して独立して設けられる。

この場合、２つの分割発光領域は共通のインバータで同時に点灯される。従って、インバータの数は減る。また、絶縁部２０５は省略できる。この点灯方法は全ての分割領域を点灯するのに好適である。

第３に、全ての分割発光領域を点灯するために、１つのインバータが全ての高圧が印加される端子に接続され、他のインバータが全ての低圧が印加される端子に接続される。

この場合、インバータの数は分割発光領域の数にかかわらず２個である。従って、製造コストが抑えられ、液晶装置は軽くなる。

図７は図６のＡ領域を拡大した図面であって、図示したように、第３下部機構物２０４が分離された有効発光領域の境界領域に配置されていて、第３下部機構物２０４には２、４電源端子１０３ａ、２０３ａが一緒に固定されている。

そして、第３下部機構物２０４の中心領域には第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａを電気的に絶縁させることができるように絶縁部２０５が形成されている。

したがって、第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａにそれぞれ取り付けられるＥＥＦＬ１０１の第２外部電極１０２ａが電気的に隔離されてショートによる不良を防止することができる。

第３下部機構物２０４は透明な絶縁樹脂で製造され、表面に反射膜が形成されているためＥＥＦＬ１０１から発生する光が第３下部機構物２０４領域で反射される。

また、第３下部機構物２０４に固定されている第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａはＩＴＯ、ＩＺＯのような透明な導体材料で形成されていて、第２、４電源端子１０３ａ、２０３ａに取り付けられるＥＥＦＬ１０１の第２外部電極１０２ａもＩＴＯまたはＩＺＯのような透明な導体材料で形成されて、ＥＥＦＬ１０１で発生する光が輝度低下なく上下方向に発散されることができる。

それで、本発明では大型サイズ液晶表示装置の有効発光領域を複数個に分離して、分離された有効発光領域それぞれに小型サイズＥＥＦＬを配置するが、分離された有効発光領域の境界では輝度低下が発生しない。

第１、２下部機構物も第３下部機構物２０４のように絶縁材質または表面に反射膜を形成することができる。

図８Ａは本発明によるバックライトアセンブリーの有効発光領域を示した図面であって、図８Ｂ図８Ａに図示したバックライトアセンブリーの輝度分布を示したグラフである。

図８Ａに示したように、３２インチ以上の大型サイズ液晶表示装置の有効発光領域を二分割して、分割されたそれぞれの有効発光領域に６５０ｍｍ以下の長さを有するＥＥＦＬを配置した。

分割された領域に配置されるＥＥＦＬの小型サイズであるので、両側の外部電極の長さも小さくて全体的に有効発光領域の面積が広くなった。

すなわち、本発明では６５０ｍｍ以下の長さを有するＥＥＦＬを分割された有効発光領域にそれぞれ配置することによって、従来１３００ｍｍ長さを有するＥＥＦＬを配置する時の有効発光領域よりもっと広い有効発光領域を確保した。

特に、分割された有効発光領域の境界に位置するＥＥＦＬの外部電極と電源端子を透明な導体材料で形成したので有効発光領域が分離された領域での輝度低下がない。

そしてＥＥＦＬの外部電極のうち透明な導体材料で形成される外部電極にはＥＥＦＬで発生する光の色上を得るために蛍光体を塗布することができる。

同様にすべてのＥＥＦＬの外部電極と電源端子を透明電極で形成する場合にはベゼル幅を減らすことができるので、さらに有効発光領域を広げることができる。

図８Ｂに示したグラフでのように、３２インチ以上の長さを有する液晶表示装置のほとんど全領域で均一な輝度を有する有効発光領域で現われていることを見ることができる。

ベゼルが組立てられるＥＥＦＬの外部電極領域は電極の長さが短いため非発光領域の幅が非常に狭くて広い有効発光領域を有する。

図５に関して述べたように、透明な導体材料で形成された外部電極を持つ１４００ｍｍよりも長いＥＥＦＬの場合、長くされた外部電極領域においては輝度低下がないので、短いＥＥＦＬで構成されたときと同様に広い有効発光領域が得られる。

図９Ａ及び図９Ｂは本発明による小型サイズＥＥＦＬを用いる場合消費電力を節減することができる理由を説明するための図面である。

図９Ａに示したように、ＥＥＦＬの外部電極に電圧が印加されて点灯される時、ＥＥＦＬには所定の電流が流れるが、この電流値はＥＥＦＬと隣接した下部カバーまたは光散乱手段等周辺の機構物との間で形成されるキャパシタンス値によって減少される。

Ｑ＝ＣＶ
（Ｑは電荷量、ＣはＥＥＦＬと周辺機構物で形成されるキャパシタンス、ＶはＥＥＦＬに印加される電圧）

上式に示すように、ＥＥＦＬと機構物間に作用するキャパシタンスＣ値が増加することによって、ＥＥＦＬに印加される一定な電圧Ｖと一緒にＱ値を増加させるが、ＱはＥＥＦＬと周辺機構物間で形成されるキャパシタンスにより損失される漏れ電流値になる。

図９Ａに示したように、入力された電流と出力された電流に差が発生する。

このように、ＥＥＦＬの長さが長くなって、ＥＥＦＬに印加される電圧が増加するとそれだけ漏れ電流量が大きくなって、消費電力が高くなるが、本発明では６５０ｍｍ以下長さのＥＥＦＬを用いることによって、点灯電圧と機構物間で形成されるキャパシタンス値を低くめて損失される漏れ電流量を減少させることができる。

すなわち、ＥＥＦＬの長さが短くなるので周辺機構物と形成されるキャパシタンス値は小さくなって、共に短いＥＥＦＬは低い点灯電圧により駆動されるので、ＥＥＦＬに印加される電圧Ｖ値を低くめることができる。

図９Ｂに示したように、ＥＥＦＬの両側に形成された外部電極は一つのキャパシターの両端子と等価化させることができるので、ＥＥＦＬ全体をキャパシター素子で等価化することができる。

Ｑ＝ＣＶ
Ｃ＝εＡ／ｄ
（ＱはＥＥＦＬ管電流の電荷量、ＣはＥＥＦＬの外部電極間に形成されるキャパシタンス、ＶはＥＥＦＬに印加される電圧、εは誘電定数、ＡはＥＥＦＬの外部電極の断面積、ｄはＥＥＦＬの長さ）

上式に示すように、ＥＥＦＬの外部電極間距離ｄが増加すると、Ｃ値は減少するのでＱ値が減って輝度が落ちる。

したがって、従来のように大型サイズ液晶表示装置に用いるためにＥＥＦＬの長さを延長した場合にはＥＥＦＬの外部電極間距離ｄが増加するので、低いＣ値を補償するためにＶ値を高めてこそＱ値を維持することができる。

しかし、本発明のように大型サイズ液晶表示装置でもＥＥＦＬの長さが短い小型サイズを用いる場合にはＣ値が小さくならなくてＥＥＦＬに印加される電圧の大きさを大きくする必要がない。

したがって、本発明ではＥＥＦＬに印加される電圧を大きくしなくても一定な輝度を有する光を得ることができるため、消費電力を低くめることができる利点がある。

図１０及び図１１は本発明によるＥＥＦＬの外部電極の長さと光漏れ防止のために組立てられるベゼル（ｂｅｚｅｌ）幅の関係を説明するための図面である。

図１０及び図１１に示したように、液晶表示装置の下部カバー内側には所定の間隔で配置された複数個のＥＥＦＬ３０３が固定されていて、複数個のＥＥＦＬ３０３上部には液晶パネル３００がパネルガイド３０１により固定されている。

図面で図示したが説明しない３１０は下部カバーであって、３０５は電源端子である。

ＥＥＦＬ ３０３の外部電極３０４に取り付けられた上下部機構物の幅だけベゼルの幅が調節されて組立てられるが、本発明のように、１３００ｍｍ以上の長さを有するＥＥＦＬの代わりに６５０ｍｍ以下の長さを有するＥＥＦＬを用いることによって、ベゼルの幅を２２．５ｍｍから１８ｍｍに減らして有効発光領域の面積を広げることができる。

すなわち、図１１に示したように、従来技術によって長さが拡張されたＥＥＦＬを大型サイズ液晶表示装置に用いる場合より、本発明によって小型サイズに使われるＥＥＦＬを用いることによってベゼル領域が減ることを見ることができる。

したがって、本発明では大型サイズ液晶表示装置に使われるＥＥＦＬを従来小型サイズ液晶表示装置に使われるＥＥＦＬを用いることによって、点灯電圧を低くめてベゼル幅を減らすことができて有効発光領域の面積を拡張させた利点がある。

図５に関して述べたように、透明な導体材料で形成された外部電極を持つ１４００ｍｍよりも長いＥＥＦＬの場合、長くされた外部電極領域をカバーするためにベゼル領域を延ばす必要はない。

従って、短い外部電極を分割発光領域内に持つ短いＥＥＦＬを構成するのと同様にベゼル幅を狭くすることができるので、広い有効発光領域が得られる

従来技術による直下型液晶表示装置のバックライトアセンブリーを図示した分解斜視図である。 直下型液晶表示装置の光源として用いられるＥＥＦＬを示した図である。 外部電極の長さは固定して、ランプ管の長さだけ拡張したＥＥＦＬの有効発光領域を示した図である。 図３Ａに図示したＥＥＦＬの輝度分布を示したグラフである。 外部電極とランプ管長さをすべて拡張したＥＥＦＬの有効発光領域を示した図である。 図４Ａに図示したＥＥＦＬの輝度分布を示したグラフである。 本発明による直下型液晶表示装置に使われるバックライトアセンブリーの分解斜視図である。 本発明によるバックライトアセンブリーのランプ取り付け構造を示した図である。 図６のＡ領域を拡大した図である。 本発明によるバックライトアセンブリーの有効発光領域を示した図である。 図８Ａに図示したバックライトアセンブリーの輝度分布を示したグラフである。 本発明による小型サイズＥＥＦＬを用いる場合消費電力を節減することができる理由を説明するための図である。 本発明による小型サイズＥＥＦＬを用いる場合消費電力を節減することができる理由を説明するための図である。 本発明によるＥＥＦＬの外部電極の長さと光漏れ防止のために組立てられるベゼル幅の関係を説明するための図である。 本発明によるＥＥＦＬの外部電極の長さと光漏れ防止のために組立てられるベゼル幅の関係を説明するための図である。

符号の説明

１０１：ＥＥＦＬ（ランプ）
１０２：第１外部電極
１０２ａ：第２外部電極
１０３、１０３ａ：第１電極端子
１０４：第１下部機構物
１０４ａ：第２下部機構物
１０５：第１上部機構物
１０５ａ：第２上部機構物
１１１：光散乱手段
２０３：第２電極端子
２０４：第３下部機構物
２０５：絶縁部
２１０：下部カバー
３００：液晶パネル
３０１：パネルガイド
３０３：ＥＥＦＬ
３０４：外部電極
３０５：電源端子
３１０：下部カバー

Claims (24)

1. バックライトアセンブリーであって、
   少なくとも２つの列と少なくとも２つの行からなる行列状に配置された複数のランプであって、該列は該ランプの長さ方向によって画定され、各ランプの一方又は両方の電極が透明な導体材料からなる複数のランプ、
   各ランプの両端から電力を供給するための複数の電源端子、
   各電源端子を支持する複数の下部機構物、及び
   該複数のランプ上部に配置されている光散乱手段
   からなることを特徴とするバックライトアセンブリー。
2. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、長手方向に隣り合う各ランプに配置される該電源端子が、前記行の境界に配置される下部機構物に固定されることを特徴とするバックライトアセンブリー。
3. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記隣り合う電源端子を電気的に絶縁するための絶縁部が前記下部機構物の中心領域に形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
4. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記下部機構物は透明な絶縁材料で形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
5. 請求項２記載のバックライトアセンブリーにおいて、該透明の導体材料からなるランプ電極は、該下部機構物に固定された２個の電源端子に取り付けられたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
6. 請求項２記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記下部機構物に固定された電源端子が透明な導体材料で形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
7. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、該電極を形成する前記透明な導体材料はＩＴＯまたはＩＺＯであることを特徴とするバックライトアセンブリー。
8. 請求項６記載のバックライトアセンブリーにおいて、該電源端子を形成する前記透明な導体材料はＩＴＯまたはＩＺＯであることを特徴とするバックライトアセンブリー。
9. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記下部機構物の表面に反射膜がコーティングされていることを特徴とするバックライトアセンブリー。
10. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記複数の下部機構物は透明絶縁材料で形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
11. 請求項１記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記複数の電源端子は透明な導体材料で形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
12. バックライトアセンブリーであって、
    液晶表示装置の有効発光領域を区切ることによって分割された複数の分割有効発光領域、及び
    該分割有効発光領域の各々に配置された複数の光結合ユニット
    からなることを特徴とするバックライトアセンブリー。
13. 請求項１２記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記各光結合ユニットが、
    各分割有効発光領域に配置された一対の電源端子、
    該一対の電源端子に所定の間隔内に取り付けられた複数のランプ、及び
    該一対の電源端子を支持するための複数の下部機構物
    からなることを特徴とするバックライトアセンブリー。
14. 請求項１３記載のバックライトアセンブリーにおいて、該分割有効発光領域間の境界部に配置された下部機構物が、隣り合う各分割有効発光領域に配置された２個の電源端子双方を支持することを特徴とするバックライトアセンブリー。
15. 請求項１３記載のバックライトアセンブリーにおいて、該分割有効発光領域間の境界部に配置された下部機構物が透明な絶縁材料を用いて形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
16. 請求項１３記載のバックライトアセンブリーにおいて、該分割有効発光領域間の境界部に配置された下部機構物の表面が反射フィルムでコーティングされたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
17. 請求項１３記載のバックライトアセンブリーにおいて、該分割有効発光領域間の境界部に配置された下部機構物によって支持された電源端子が透明な導体材料で形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
18. 請求項１３記載のバックライトアセンブリーにおいて、複数のランプ各々に形成された２つの電極の片方又は両方が透明な導体材料で形成されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
19. 請求項１８記載のバックライトアセンブリーにおいて、該ランプの透明な導体材料からなる電極が該分割有効発光領域間の境界部に配置された下部機構物に取り付けられたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
20. 請求項１から請求項１１いずれか一項に記載のバックライトアセンブリーにおいて、前記各行において、該ランプの同じ側に配列された該電源端子が接続されて共通電源端子を形成し、さらに、
    前記各行に対して設けられた一対のインバータからなり、それぞれの該インバータが該共通電源端子に逆極性の電圧を印加し、該ランプに対称な交流電圧が印加されるように両該電圧が同じ振幅を有することを特徴とするバックライトアセンブリー。
21. 請求項２０記載のバックライトアセンブリーにおいて、隣り合う各行の境界部を跨いで配列される該共通電源端子が接続されて共通電源ラインを形成し、該共通電源ラインが同じインバータに接続されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
22. 請求項１２から請求項１９いずれか一項に記載のバックライトアセンブリーにおいて、各有効発光領域において、該ランプの同じ側に配列された該電源端子が接続されて共通電源端子を形成し、さらに、
    各有効発光領域に対して設けられた一対のインバータからなり、それぞれの該インバータが該共通電源端子に逆極性の電圧を印加し、該ランプに対称な交流電圧が印加されるように両該電圧が同じ振幅を有することを特徴とするバックライトアセンブリー。
23. 請求項２２記載のバックライトアセンブリーにおいて、隣り合う各有効発光領域の境界部を跨いで配列される該共通電源端子が接続されて共通電源ラインを形成し、該共通電源ラインが同じインバータに接続されたことを特徴とするバックライトアセンブリー。
24. 液晶表示装置であって、
    上部基板、下部基板及び液晶層と含む液晶パネル、及び
    請求項１から請求項２３いずれか一項に記載のバックライトアセンブリー
    からなる液晶表示装置。
    

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