JP2011023272A - ハイブリッドバックライト - Google Patents

Abstract

【課題】 長寿命なハイブリッドバックライトを提供する。
【解決手段】 本発明のハイブリッドバックライトは、発光面１１１を有するケース１と、ケース内１に配置された、複数の線状光源２で構成された線状光源群２０と、ケース内に配置された、複数の点状光源３２で構成された点状光源群３０と、を具備しており、発光面１１１で得られる線状光源群２０による輝度をＸ（ｃｄ／ｍ^２）としたとき、調光により発光面１１１で所望する輝度がＸよりも小さいときは、線状光源群２０を消灯する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、線状光源と点状光源を組み合わせてなるハイブリッドバックライトに関する。

液晶テレビやパーソナルコンピュータなどの液晶表示装置は、液晶パネルを光らせるために、その液晶パネルの背後にバックライトが配置される。現在、このバックライトは、ケース内に冷陰極蛍光ランプなどの線状の放電ランプを複数配置してなるものが主流である。

このような従来のバックライトに対し、最近では特許文献１〜４のように、異種の光源を組み合わせて構成するハイブリッドバックライトが開発されている。このハイブリッドバックライトでは、それぞれの光源の持つメリットを活かしつつ、デメリットを緩和できると期待されている。

特開２００６−３１３７４７号公報 特開２００３−１４０１１０号公報 特開２００８−４１４２７号公報 特開２００４−２１２７９８号公報

ハイブリッドバックライトは、線状光源と点状光源を組み合わせたものが多く提案されている。線状光源として用いられる放電ランプと点状光源として用いられる発光ダイオード（以下、ＬＥＤ）とでは、一般的にはＬＥＤの方が寿命が長いことが知られている。そのため、放電ランプの方が先に寿命となり、ＬＥＤは健在であるのにバックライトが寿命を迎えてしまうという問題がある。

本発明の目的は、長寿命なハイブリッドバックライトを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のハイブリッドバックライトは、発光面を有するケースと、前記ケース内に配置された、一または複数の線状光源で構成された線状光源群と、前記ケース内に配置された、一または複数の点状光源で構成された点状光源群と、を具備するハイブリッドバックライトにおいて、調光時に前記線状光源群を消灯させることを特徴とする。

本発明によれば、長寿命なハイブリッドバックライトを提供することができる。

本発明の第１の実施の形態のハイブリッドバックライトについて説明するための図。 第１の実施の形態のハイブリッドバックライトの調光時について説明するための図。 本発明の第２の実施の形態のハイブリッドバックライトについて説明するための図。 第２の実施の形態のハイブリッドバックライトの調光時について説明するための図。 ハイブリッドバックライトの変形例について説明するための図。

（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態のハイブリッドバックライトについて図面を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態のハイブリッドバックライトについて説明するための図である。

本実施のハイブリッドバックライトは、直下型のバックライトであり、筐体としてケース１を備えている。このケース１は、フロントケース１１とバックケース１２とで構成されており、それらは例えばステンレスなどの金属を成形してなるものである。フロントケース１１は、内部の光を取り出し、発光する面となる発光面１１１が形成された蓋体であり、バックライトの正面側に配置されている。バックケース１２は、底部と側部とで構成された有底開口体であり、バックライトの背面側に配置されている。そのバックケース１２の内面側には、反射シート１２１が配設されている。

バックケース１２の内部には、線状光源２が配置されている。この線状光源２はバックケース１２の長辺に沿って、複数本並列に配置され、これらにより線状光源群２０が構成されている。なお、線状光源２は、ガラスバルブ内面に３波長蛍光体層が形成されるとともに、内部の両端にカップ状の電極が対向配置され、放電媒体としてネオン−アルゴンの混合ガスと水銀が封入された、いわゆる冷陰極蛍光ランプである。

また、バックケース１２の内部には、点状光源アセンブリ３が配置されている。この点状光源アセンブリ３は基板３１上に複数個の点状光源３２が配置されてなるものであり、バックケース１２の長辺に沿って、複数セット並列に配置され、これらにより点状光源群３０が構成されている。なお、点状光源３２は全て白色ＬＥＤである。

バックケース１２の開口部分には、光学面材４が配置されている。この光学面材４としては、輝度向上かつ輝度ムラ抑制の機能を持つものが望ましく、例えば拡散シート、プリズムシート、偏光シートなどのシートを組み合わせて使用することができる。

バックケース１２の裏側には、点灯回路５が配置されている。この点灯回路５は、線状光源２を点灯するための回路、線状光源３２を点灯するための回路およびそれらの点灯を制御する制御回路とで構成されている。

ここで、本実施の形態のハイブリッドバックライトの点灯例について説明する。

例えば、３２インチ液晶テレビに使用されるバックライトでは、例えば発光面１１１から約１００００ｃｄ／ｍ^２の輝度が得られることが要求される。本ハイブリッドバックライトでは、線状光源２と点状光源３２とでそれぞれ半分の輝度を補うように構成されている。すなわち、複数本の線状光源２からなる線状光源群２０により、全灯（調光なし）時に発光面１１１から得られる輝度をＸ（ｃｄ／ｍ^２）、複数個の点状光源３２からなる点状光源群３０により、全灯（調光なし）時に発光面１１１から得られる輝度をＹ（ｃｄ／ｍ^２）としたとき、Ｘ＝Ｙ＝５０００になるように構成されている。

また、本ハイブリッドバックライトは、調光可能なように構成されている。その調光には特徴があり、図２に示すように、発光面１１１における輝度が５０００ｃｄ／ｍ^２以上である領域Ａでは、線状光源群２０は調光なしで全灯点灯とし、点状光源群３０は調光なし〜消灯の範囲で調光を行っている。一方、発光面１１１における輝度が５０００ｃｄ／ｍ^２よりも小さい領域Ａ’では、線状光源群２０は消灯し、点状光源群３０は調光なし〜消灯の範囲で調光を行っている。つまり、本ハイブリッドバックライトは、調光により発光面で所望する輝度が、線状光源群２０により全灯（調光なし）時に発光面１１１から得られる輝度Ｘ（ｃｄ／ｍ^２）よりも小さいときには、線状光源群２０を消灯するという点灯モードを具備している。このような点灯モードにより、線状光源２を調光しなくてもよくなるとともに、点灯しない時間を設けることができるので、バックライトにおける線状光源２の寿命を点状光源３２の寿命に近づけることが可能となり、長寿命なハイブリッドバックライトを実現することができる。なお、本ハイブリッドバックライトにおいては、線状光源群２０のみ、または点状光源群３０のみが点灯している状態で、発光面１１１においてムラを感じない程度の輝度均一性を維持できるように配置等を行っているのが望ましい。

したがって、第１の実施の形態では、複数の冷陰極蛍光ランプと複数のＬＥＤアセンブリで構成されたハイブリッドバックライトにおいて、発光面１１１で得られる線状光源群２０による輝度をＸ（ｃｄ／ｍ^２）としたとき、調光により発光面１１１で所望する輝度がＸよりも小さいときは、線状光源群２０を消灯するモードを具備していることにより、バックライト搭載時の線状光源２の寿命を実質、長くすることができるため、長寿命なハイブリッドバックライトを実現することができる。また、線状光源２は調光する必要がなくなるため、点灯回路等を単純かつ安価に構成することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態のハイブリッドバックライトについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態の各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。

本実施の形態のハイブリッドバックライトは、導光板方式のバックライトであり、ケース１の内部にアクリルからなる扁平矩形状の導光板６が配置されている。

導光板６は、互いに対向する長方形状の出光面と反射面、および板の厚み部分に相当する部分に位置する４つの入光面を有している。反射面には、出光面において均一発光を得るための手段が形成されている。例えば、それぞれの入光面から板の中央に向かうにつれて密になるように、ドット印刷やプリズム加工が施されている。

導光板６の短辺の入光面には、線状光源２が配置されている。この線状光源２は希ガス放電灯であり、対向側の入光面にも同様のものが配置されており、この２本のランプにより線状光源群が構成されている。なお、この希ガス放電灯は、管軸方向に沿って一対の帯状の外部電極を有するとともに、放電媒体としてキセノンを含むが水銀は含まない、いわゆる水銀フリーキセノンランプである。

導光板６の長辺の入光面には、点状光源アセンブリ３が配置されている。この点状光源アセンブリ３は基板３１上に複数の点状光源３２が配置されてなるものであり、対向側の入光面にも同様のものが配置されており、この２つのＬＥＤアセンブリにより点状光源群が構成されている。

この実施形態では、例えば発光面１１１において要求される輝度が約３０００ｃｄ／ｍ^２である場合に、線状光源群２０により全灯（調光なし）時に発光面１１１から得られる輝度Ｘ（ｃｄ／ｍ^２）は１０００、点状光源群３０により全灯（調光なし）時に発光面１１１から得られる輝度Ｙ（ｃｄ／ｍ^２）は２０００であり、つまり、線状光源群２０による輝度Ｘ＜点状光源群３０による輝度Ｙになるように構成している。

そして、調光時には、調光により発光面で所望する輝度が、点状光源群３０により全灯（調光なし）時に発光面１１１から得られる輝度Ｙ（ｃｄ／ｍ^２）よりも小さい調光範囲、すなわち図４の領域Ｂ’では、線状光源群２０を消灯し、点状光源群３０のみで調光するようにしている。このような点灯モードにより、第１の実施の形態よりも、線状光源群を点灯しない時間が長くなり、バックライトにおける線状光源２の寿命を長くすることができるので、冷陰極蛍光ランプよりもさらに寿命が短い本実施の形態のような水銀フリーキセノンランプの場合に特に有利である。なお、線状光源群を消灯する領域は、輝度Ｘ〜Ｙの間であれば自由に設定することができる。

なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。

バックライト方式は、直下方式や導光板方式に限らず、中空方式などであってもよい。

線状光源は、冷陰極蛍光ランプや水銀フリーキセノンランプに限らず、熱陰極蛍光ランプや外面電極蛍光ランプ、ネオンランプ、ロングアークメタルハライドランプなどでもよい。また、その形状は、直管に限らず、Ｕ字管、コ字管、Ｓ字管などの屈曲管であってもよいし、それらを組み合わせて構成してもよい。

点状光源は、ＬＥＤに限らず、電球やショートアークＨＩＤランプなどであってもよい。

点状光源にＬＥＤを使用する場合は、白色のＬＥＤに限らず、発光面１１１までに十分に混色できる場合には、ＲＧＢそれぞれに発光するＬＥＤなどを組み合わせて構成してもよい。

また、直下方式の場合、図５のように、線状光源２の端部、例えばランプ端部付近に点状光源３２を密に配置してもよい。また、例えば冷陰極蛍光ランプなどを片側高圧、すなわち一方の電極を高圧、他方の電極を低圧（アース）などに設定して点灯する場合、高圧側から低圧側に向けて点状光源３２を密に配置するようにしてもよい。前者は、線状光源２は電極付近が暗部になりやすいため、後者は漏れ電流などの影響により低圧側ほど輝度が暗くなるため、このような構成を採用すれば両光源の点灯時の発光面１１１における輝度を均一化することができる。なお、このような配置の場合、線状光源２を消灯したとき、すなわち点状光源３２のみを点灯させる調光時は、輝度を均一化するために、密に配置した点状光源３２のうちの一部も消灯するようにするのが望ましい。

線状光源２が点灯する前に、点状光源３２を点灯させるようにしてもよい。線状光源２は、バックライトのような暗黒雰囲気に配置されると始動しにくくなるが、ＬＥＤなどの発光を利用するこの点灯方式を採用することにより、始動性を向上させることができる。

実施形態では、線状光源群２０を、調光により発光面１１１で所望する輝度が、発光面１１１で得られる前記線状光源群による輝度Ｘ（ｃｄ／ｍ^２）よりも小さいときに消灯するようにしているが、輝度Ｘのときから、すなわち輝度Ｘ（ｃｄ／ｍ^２）以下のときから消灯するようにしてもよい。

１ ケース
１１ フロントケース
１１１ 発光面
１２ バックケース
２ 線状光源
２０ 線状光源群
３２ 点状光源
３０ 点状光源群

Claims (3)

1. 発光面を有するケースと、前記ケース内に配置された、一または複数の線状光源で構成された線状光源群と、前記ケース内に配置された、一または複数の点状光源で構成された点状光源群と、を具備するハイブリッドバックライトにおいて、
   調光時に前記線状光源群を消灯させることを特徴とするハイブリッドバックライト。
2. 前記発光面で得られる前記線状光源群による輝度をＸ（ｃｄ／ｍ^２）としたとき、調光により前記発光面で所望する輝度がＸよりも小さいときは、前記線状光源群を消灯することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッドバックライト。
3. 前記線状光源は水銀を含まない希ガス放電灯、前記点状光源はＬＥＤであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のハイブリッドバックライト。

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