JP2007109562A - 表示装置用照明装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電管から筐体側へ漏洩するリーク電流を、他の放電管からのリーク電流によって補うことにより、放電管群の輝度のばらつきを効果的に抑制しうる構成を提供する。
【解決手段】照明装置１は、複数の冷陰極管１０からなる放電管群２が筐体２０の内部に収容された構成をなしている。冷陰極管２は、交流電圧が印加される一対の電極を備えると共に直線状に構成され、両電極間が放電領域とされている。筐体２０は、金属部材を有し、底壁部２０ｃと側壁部２０ａ、２０ｂを備えている。そして、複数の冷陰極管２０のうち、側壁部２０ａ、２０ｂと対向する第１の放電管１１、１２の長さを、筐体２０との平均距離がこれら第１の放電管１１、１２より大きい第２の放電管１３よりも長くしている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置用照明装置及び液晶表示装置に関する。

例えば、液晶テレビなどの液晶表示装置に用いる液晶パネルは、自発光しないため、別途に外部ランプとしてバックライト装置と称される照明装置を必要としている。このバックライト装置は、液晶パネルの裏側或いは側方に設置されるようになっており、大まかには、金属製で液晶パネル側の面が開口したベースと、ランプとしてベース内に収容される複数本の放電管と、ベースの開口部分に配されて放電管が発する光を効率的に液晶パネル側へ放出させるための多数枚の光学部材類（拡散シートなど）などを備えた構成をなしている。
特開２００４−１０３３０３公報

ところで、上記のように放電管を導電性部材を有する筐体内に収容する場合、筐体に近接する放電管から筐体側へリーク電流が生じ、その近接する放電管の輝度が他の放電管に比べて低くなってしまい、放電管群全体として輝度にばらつきが生じてしまうという問題がある。特に、点灯周波数が高い場合には、筐体に近接する放電管が点灯しなくなる虞もある。

本発明は上記のような事情に基づいてなされたものであって、放電管から筐体側へ漏洩するリーク電流を、他の放電管からのリーク電流によって補うことにより、放電管群の輝度のばらつきを効果的に抑制しうる構成を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、
一対の電極を備えると共に両電極間が放電領域とされた放電管が複数並設されてなる放電管群と、
前記放電管群の周囲に配される、導電性部材を有する筐体と、
各放電管の電極に交流成分を含む電圧を印加する電源と、
を備え、
複数の前記放電管のうち、前記導電性部材と対向する第１の放電管を、当該第１の放電管と隣接しかつ前記放電領域における前記導電性部材との平均距離が当該第１の放電管より大きい第２の放電管よりも長くしたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の表示装置用照明装置において、
前記第１の放電管と前記第２の放電管とが、並列に接続されており、
前記放電管群の長手方向の所定位置において、前記第１の放電管と前記第２の放電管との電位が、共にグランドレベルとなるように構成されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の表示装置用照明装置において、
前記筐体は、前記放電管群の一方側を覆う底壁部と、前記底壁部からそれぞれ立ち上がり状に形成され、前記放電管群の両側の放電管と対向するように配される一対の側壁部を有し、
それら側壁部と対向する前記放電管群の両側の放電管がそれぞれ前記第１の放電管とされ、
それら第１の放電管の内側に隣接する放電管が、前記第２の放電管とされていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の表示装置用照明装置において、
前記放電管群は、それぞれ直線状に構成されかつ互いに平行に配される３本の放電管からなることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の表示装置用照明装置において、
複複数の放電管の一端側の電極を共通接続する第１共通接続ラインと、
他端側の電極を共通接続する第２共通接続ラインと、
を備え、
前記電源は、
前記第１共通接続ラインに対し交流成分を含む電圧を印加する第１電源と、
前記第１共通接続ラインに印加される電圧のうちの交流成分と同一周波数かつ逆位相の交流成分を含む電圧を前記第２共通接続ラインに印加する第２電源と、
を備えたことを特徴とする。

請求項６の発明は、液晶表示装置において、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の表示装置用照明装置と、液晶パネルと、が設けられていることを特徴とする。

＜請求項１，６の発明＞
請求項１，６の発明によれば、第２の放電管の長さを第１の放電管と同じにした場合と比較して、第２の放電管から第１の放電管へと電流がリークしやすくなる。従って、第１の放電管から筐体へ流れるリーク電流を、第２の放電管から第１の放電管へと流れるリーク電流によって効果的に補うことができ、輝度のばらつきを抑制することができる。

＜請求項２の発明＞
請求項２の発明によれば、放電管群の長手方向に関し大部分の位置において、第１の放電管よりも第２の放電管のほうが電位の絶対値が大きくなる。従って、第２の放電管から第１の放電管へリーク電流がより生じやすくなる。

＜請求項３の発明＞
請求項３の構成によれば、放電管等から発生する電磁ノイズが外部に漏洩しにくい好適例となり、その一方で、両側の放電管から側壁部へ漏洩する電流を、それら内側の放電管からのリーク電流によって効果的に補うことができる。

＜請求項４の発明＞
３本の放電管によって放電管群が構成され、かつ両側の放電管から側壁部に電流がリークする構成の場合、第１の放電管と第２の放電管との輝度差が顕著となる傾向にあるが、請求項４の構成によれば、このような輝度差を効果的に抑制できるため有効である。

＜請求項５の発明＞
請求項５の発明によれば、放電管の両端を逆位相の高電圧で駆動する、いわゆる両端高圧駆動方式を実現しつつ、放電管群全体の輝度のばらつきを効果的に抑制できる好適例となる。

＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図１ないし図４によって説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係る液晶表示装置用の照明装置を例示する概略図である。図２は、図１の照明装置をＡ−Ａ断面にて切断した断面概略図である。図３はリーク電流の発生する様子を概念的に説明する説明図である。図４は図１の照明装置１をバックライト装置として用いた液晶表示装置の一部を例示する概略断面図である。

１．全体構成
まず、図１を参照して、本発明の概要を説明する。
照明装置１は、液晶表示装置用のサイドライトとして構成されるものであり、並設される３本の長手状の冷陰極管１０（冷陰極管１０は放電管に相当する）からなる放電管群２と、その放電管群２を取り囲む筐体２０とを備えた構成をなしている。各冷陰極管１０は、一対の電極を備えると共に、それぞれ直線状に構成され、両電極間が放電領域（符号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）とされている。

筐体２０は、図１、図２に示すように、導電性部材に相当する金属部材によって構成されており、放電管群２の側方を覆う底壁部２０ｃと、底壁部２０ｃからそれぞれ立ち上がり状に形成され、放電管群２の両側の冷陰極管１０（即ち第１放電管１１、１２）と対向するように配される一対の側壁部２０ａ，２０ｂを有している。なお、筐体２０の一部は接地されている。

図１に示すように、この複数の冷陰極管１０は並列接続されており、一端側のインバータ回路６と、他端側のインバータ回路７によって、各冷陰極管１０の両端に逆位相の交流成分を含む電圧を印加する両側高圧駆動方式の構成となっている。

各冷陰極管１０の一端側の電極は第１共通接続ライン２１に共通接続されており、他端側の電極は、第２共通接続ライン２２に共通接続されている。また、各冷陰極管１０の両端には図示しないバラストコンデンサがそれぞれ設けられており、冷陰極管１０の管電流の安定化が図られている。

第１共通接続ライン２１には、インバータ回路６（インバータ回路６は、第１電源に相当する）が接続されている。このインバータ回路６は例えば、プッシュプルインバータ回路などの公知のインバータ回路によって構成されている。

第２共通接続ライン２２には、インバータ回路７（インバータ回路７は第２電源に相当する）が接続されている。インバータ回路７も、プッシュプルインバータ回路などの公知のインバータ回路によって構成されている。このインバータ回路７は、第１共通接続ライン２１に印加される交流電圧と同一周波数かつ逆位相の交流電圧を第２共通接続ライン２２に印加する構成をなしている。

２．特徴構成
図１、図２に示すように、照明装置１の放電管群２は、筐体２０の側壁部２０ａ、２０ｂと対向する第１の放電管１１、１２と、第１の放電管１１、１２の内側に隣接する第２の放電管１３とからなる３本の冷陰極管１０によって構成されており、本実施形態では、この第１の放電管１１、１２を第２の放電管１３よりも長く構成している。

第２の放電管１３の放電領域Ｃ３における筐体２０との平均距離Ｌ３は、第１の放電管１１、１２の放電領域Ｃ１、Ｃ２における側壁部２０ａ、２０ｂとの平均距離Ｌ１、Ｌ２よりも大きくなっており、この構成では、第１の放電管１１、１２と筐体２０との距離が近いため、これら第１の放電管１１、１２から筐体２０へとリーク電流が生じやすくなっている。本実施形態では、このような問題に対し、第２の放電管１３から第１の放電管１１、１２へとリーク電流を積極的に発生させて、筐体２０へのリーク電流を補うようにしている。

即ち、第２の放電管１３の長さを第１の放電管１１、１２と同じにした場合と比較して、第２の放電管１３から第１の放電管１１、１２へと電流がリークしやすくなっている。従って、図３に示すように、第１の放電管１１、１２から筐体２０へ流れるリーク電流を、第２の放電管１３から第１の放電管１１、１２へと流れるリーク電流によって効果的に補うことができ、輝度のばらつきを抑制することができるようになっている。なお、図３では、各冷陰極管１０内において電流が流れる様子を太矢印にて示しており、各冷陰極管１０からリーク電流が流れる様子を細矢印にて示している。

また、放電管群２の長手方向の所定位置において、第１の放電管１１、１２と第２の放電管１３の電位が、共にグランドレベルとなるように構成されている。本実施形態では、放電管群２の長手方向と直交する仮想面Ｆ（より詳しくは、各放電管１１、１２、１３の中心位置で切断した仮想切断面）の面上において、第１の放電管１１、１２と第２の放電管１３の電位が、共にグランドレベルとなるように構成されている。この構成では、仮想面Ｆを除く長手方向（後述するＸ軸方向）のいずれの位置においても、第２の放電管１３のほうが第１の放電管１１、１２よりも電位の絶対値が大きくなる。従って、中央の第２の放電管１３から両側の第１の放電管１１、１２へとリーク電流が生じることとなる。

図４、図５は、放電管群２の長手方向（即ち、各冷陰極管１０の長手方向）をＸ軸方向とし、放電管群２の長手方向（Ｘ軸方向）の位置と各冷陰極管１０の電位との関係をグラフとして示している（横軸を長手方向（Ｘ軸方向）の位置、縦軸を電位としている）。なお、図４、図５では、Ｘ軸方向において上記の仮想面Ｆの位置を０位置とし、それよりも第２共通接続ライン２２側を正、第１共通接続ライン２１側を負として示している。また、図４は、第１共通接続ライン２１側が正の電位となっている場合を示しており、図５は、第２共通接続ライン２２側が正の電位となっている場合を示している。また、各図において、第１の放電管１１、１２に対応するグラフをＶ１にて示し、第２の放電管１３に対応するグラフをＶ２にて示している。図４、図５では、Ｘ軸方向（放電管群２の長手方向）において第１の放電管１１、１２の端部に対応する位置をＸ１，Ｘ２で示し、第２の放電管１３の端部に対応する位置をＸ３，Ｘ４で示している。

図４に示すように、第１共通接続ライン２１側の電位が高くなった場合には、仮想面Ｆの左側のいずれのＸ位置においても、第２の放電管１３のほうが第１の放電管１１、１２よりも電位が高くなり、仮想面Ｆの左側において図３のようにリーク電流が発生することとなる。図５のように、第２共通接続ライン２２側の電位が高くなった場合には、仮想面Ｆの右側のいずれのＸ位置においても、第２の放電管１３のほうが第１の放電管１１、１２よりも電位が高くなり、この領域において同様にリーク電流が発生することとなる。

次に、図６を参照し、上記のような照明装置を用いた液晶表示装置について説明する。
液晶表示装置１００は、下面に拡散パターンが成型または印刷により形成された導光板３９の下に下側反射シート３８が配置され、導光板３９の上に光学シート３０を介して液晶表示素子（本発明の液晶パネルに相当）３１が配置されている。導光板３９は、少なくとも一端面（側面）が入光部となっており、その入光部近傍には１端面当たり３本以上（この例では３本）の冷陰極管（蛍光灯）１０が配置されている。

冷陰極管１０の周囲には、冷陰極管１０及び導光板３９の入光部を覆うように筐体２０が配置されている。ここでは、筐体２０は、反射シート２６と、この反射シート２６の廻りに一体的または組み合された放熱用金属シート２７とによって構成されている。その反射シート２６の外側には、液晶表示素子３１の端部を覆うように上側金属カバー３２が配置されており、下側反射シート３８の外側には下側金属カバー３３が配置されている。

以上のように、本実施形態によれば、第２の放電管１３の長さを第１の放電管１１、１２と同じにした場合と比較して、第２の放電管１３から第１の放電管１１、１２へと電流がリークしやすくなる。従って、第１の放電管１１、１２から筐体２０へ流れるリーク電流を、第２の放電管１３から第１の放電管１１、１２へと流れるリーク電流によって効果的に補うことができ、輝度のばらつきを抑制することができる。

また、長手方向の所定位置において全ての放電管の電位がグランドレベルとなるように構成されているため、放電管群２の長手方向に関し大部分の位置において、第１の放電管１１、１２よりも第２の放電管１３のほうが電位の絶対値が大きくなる。従って、第２の放電管１３から第１の放電管１１、１２へリーク電流がより生じやすくなっている。

＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図７によって説明する。
図７は、実施形態２に係る照明装置を概念的に例示する説明図である。
なお、実施形態１では、第１の放電管１１、１２の内側の放電管が１本であったのに対し、実施形態２では、内側の放電管が多数本となっている点が異なっており、それ以外については同様であるので、同様の部分については同一の符号を付し、詳細な説明は省略するものとする。

照明装置１は、液晶表示装置のバックライトとして構成されるものであり、並設される多数本の長手状の冷陰極管１０（冷陰極管１０は放電管に相当する）からなる放電管群２と、その放電管群２を取り囲む筐体２０とを備えた構成をなしている。各冷陰極管１０は、実施形態１と同様に、一対の電極を備えると共に、それぞれ直線状に構成され、両電極間が放電領域（符号Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）とされている。

筐体２０は、実施形態１と同様に、導電性部材に相当する金属部材によって構成されており、放電管群２の側方を覆う底壁部２０ｃと、底壁部２０ｃからそれぞれ立ち上がり状に形成され、放電管群２の両側の冷陰極管１０（即ち第１放電管１１、１２）と対向するように配される一対の側壁部２０ａ，２０ｂを有している。筐体２０の一部は接地されている。なお、実施形態１と同様に、それら側壁部２０ａ、２０ｂと対向する両側の放電管がそれぞれ第１の放電管１１、１２とされ、それら第１の放電管１１、１２の内側に隣接する放電管が、第２の放電管１４、１５とされている。

また、複数の冷陰極管１０は並列接続されており、実施形態１と同様に、一端側にインバータ回路６が接続され、他端側にインバータ回路７が接続されており、各冷陰極管１０の両端に逆位相の交流電圧を印加する両側高圧駆動方式の構成が採られている。各冷陰極管１０の一端側の電極は第１共通接続ライン２１に共通接続されており、他端側の電極は、第２共通接続ライン２２に共通接続されている。また、各冷陰極管１０の両端には図示しないバラストコンデンサがそれぞれ設けられており、冷陰極管１０の管電流の安定化が図られている。

そして、本実施形態でも、複数の冷陰極管１０のうち、筐体２０の側壁部２０ａ、２０ｂと対向する第１の放電管１１、１２を、隣接する第２の放電管１４、１５よりも長くしている。第２の放電管１４は放電領域における筐体２０との平均距離が、第１の放電管１１より大きく、第２の放電管１５は、放電領域における筐体２０との平均距離が第１の放電管１２よりも大きくなっており、本構成でも、第１の放電管１１、１２から筐体２０へとリーク電流が生じやすく、第２の放電管１４、１５から第１の放電管１１、１２へとリーク電流を積極的に発生させて、筐体２０へのリーク電流を補うようにしている。

また、実施形態１と同様に、放電管群２の長手方向の所定位置において、第１の放電管１１、１２と第２の放電管１４、１５の電位が、共にグランドレベルとなるように構成されている。従って、本実施形態でも、放電管群２の長手方向と直交する仮想面Ｆ（より詳しくは、各放電管１１、１２、１４、１５の中心位置で切断した仮想切断面）の面上において、第１の放電管１１、１２と第２の放電管１４、１５の電位が、共にグランドレベルとなるように構成されている。この構成では、仮想面Ｆを除く長手方向（後述するＸ軸方向）のいずれの位置においても、第２の放電管１３のほうが第１の放電管１１、１２よりも電位の絶対値が大きくなる。従って、内側の第２の放電管１４、１５から両側の第１の放電管１１、１２へとリーク電流が生じやすくなっている。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

（１）上記実施形態では、直線状の放電管を並設した放電管群を例示したが、放電管の形状はこれに限定されない。例えば、Ｕ字状の放電管、或いは、２本の直線状放電管をハーネスで接続した略Ｕ字状の放電管を並設した構成などであってもよい。
（２）上記実施形態では、放電管の例として冷陰極管を例示したが熱陰極管、或いは、外部電極型の放電管などであってもよい。
（３）上記実施形態では、反射シートと金属シートとを組み合わせてなる筐体を例示したが、導電性部材を有する構成であればこれに限定されない。例えば、金属無垢の構成などであってもよい。
（４）上記実施形態では、筐体をグランドラインと接続した構成を例示したが、筐体は接地されていなくてもよい。

本発明の実施形態１に係る液晶表示装置用の照明装置を例示する概略図 図１の照明装置をＡ−Ａ断面にて切断した断面概略図 リーク電流の発生する様子を概念的に説明する説明図 各冷陰極管における、長手方向（Ｘ軸方向）の位置と電位との関係を例示するグラフ 各冷陰極管における、長手方向（Ｘ軸方向）の位置と電位との関係を例示するグラフ 図１の照明装置１を用いた液晶表示装置の一部を例示する概略断面図 実施形態２に係る液晶表示装置用の照明装置を例示する概略図

符号の説明

１…表示装置用照明装置
２…放電管群
６…インバータ回路（電源、第１電源）
７…インバータ回路（電源、第２電源）
１０…放電管
１１、１２…第１の放電管
１３…第２の放電管
１４…第２の放電管
１５…第２の放電管
２０…筐体
２０ａ，２０ｂ…側壁部
２０ｃ…底壁部
２１…第１共通接続ライン
２２…第２共通接続ライン

Claims (6)

1. 一対の電極を備えると共に両電極間が放電領域とされた放電管が複数並設されてなる放電管群と、
   前記放電管群の周囲に配される、導電性部材を有する筐体と、
   各放電管の電極に交流成分を含む電圧を印加する電源と、
   を備え、
   複数の前記放電管のうち、前記導電性部材と対向する第１の放電管を、当該第１の放電管と隣接しかつ前記放電領域における前記導電性部材との平均距離が当該第１の放電管より大きい第２の放電管よりも長くしたことを特徴とする表示装置用照明装置。
2. 前記第１の放電管と前記第２の放電管とが、並列に接続されており、
   前記放電管群の長手方向の所定位置において、前記第１の放電管と前記第２の放電管との電位が、共にグランドレベルとなるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置用照明装置。
3. 前記筐体は、前記放電管群の一方側を覆う底壁部と、前記底壁部からそれぞれ立ち上がり状に形成され、前記放電管群の両側の放電管と対向するように配される一対の側壁部を有し、
   それら側壁部と対向する前記放電管群の両側の放電管がそれぞれ前記第１の放電管とされ、
   それら第１の放電管の内側に隣接する放電管が、前記第２の放電管とされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置用照明装置。
4. 前記放電管群は、それぞれ直線状に構成されかつ互いに平行に配される３本の放電管からなることを特徴とする請求項３に記載の表示装置用照明装置。
5. 複数の放電管の一端側の電極を共通接続する第１共通接続ラインと、
   他端側の電極を共通接続する第２共通接続ラインと、
   を備え、
   前記電源は、
   前記第１共通接続ラインに対し交流電圧を印加する第１電源と、
   前記第１共通接続ラインに印加される電圧の交流成分と同一周波数かつ逆位相の交流成分を含む電圧を前記第２共通接続ラインに印加する第２電源と、
   を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の表示装置用照明装置と、
   液晶パネルと、を備えたことを特徴とする液晶表示装置。

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