JPH07288023A

JPH07288023A - バックライトユニット

Info

Publication number: JPH07288023A
Application number: JP6104698A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Sasaki; 健一佐々木; Yoshihiro Sakai; 義広酒井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-02-23
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 1995-10-31

Abstract

(57)【要約】【目的】ローコストで効率良く輝度ムラを改善すること
ができるバックライトユニットを提供すること。【構成】光の反射部１２と、マスキング用のパターンＭ
１を有する第１の光拡散部材１４と、上記反射部１２と
上記第１の光拡散部材１４の間に配置される蛍光管のよ
うな光源１３と、上記光源１３の高圧側６の部分６ａ
（明部）に対応して直接配置される第２の光拡散部材３
５と、を備えるバックライトユニット。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば液晶表示装置
に内蔵された液晶表示ユニット等を後方から照明するた
めのバックライトユニットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、このようなバックライトユニット
は、たとえば図１９に示すような構成になっている。従
来のバックライトユニットは、比較的薄型に形成された
ケース１を有し、このケース１内に、反射板２と、この
反射板２の前面側に配置される複数のＵ字型の蛍光管３
が収容されている。ケース１に対しては光拡散板４が配
置されている。

【０００３】これらの蛍光管３は、点灯回路５により点
灯されるようになっている。各蛍光管３の発生する光
は、直接光拡散板４に向かうか、反射板２に向かって反
射板２で反射された後光拡散板４に向かう。光拡散板４
は、これらの光を拡散して照明光として前面側に照射す
る。これにより、バックライトユニットは、たとえばそ
の前面側に配置された液晶表示ユニット等を背後から照
明して、その表示を浮き上がらせて、視認性を高める。
しかし、このバックライトユニットの照明光に輝度ムラ
があると、液晶表示画面の輝度がムラになり、表示内容
が見にくくなる。このため、バックライトユニットの照
明光は、液晶表示ユニットの表示面全体にわたって均一
に照射する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、蛍光管３
は、高圧側電極６（Ｈｉ側）と低圧側電極７（Ｌｏｗ
側）を備えている。蛍光管３の電気的特性により、高圧
側電極６に対応する蛍光管３の部分６ａ（明部）は明る
く、低圧側電極７に対応する蛍光管３の部分７ａ（暗
部）は暗い。つまり、蛍光管３の高圧側電極６に対応す
る部分６ａが、低圧側電極７に対応する部分７ａに比べ
て高輝度である。

【０００５】図２０は、マスキングパターンを形成して
いない拡散板をケースに配置した場合における各蛍光管
３の輝度を測定する輝度測定ポイントを示している。図
２０に示す矢印方向で示す測定ポイントに関して、輝度
分布を調べてみると、図２１のようになる。すなわち、
図１９の高圧側電極６に対応する部分６ａ側は輝度が高
く、低圧側電極７に対応する部分７ａ側は輝度が低い。

【０００６】そこで、このような蛍光管３の輝度ムラを
改善するために、図１９に示すように、拡散板４上に白
インク等でマスキングパターンＭを形成して、各蛍光管
３の輝度ムラの改善を行っている。この輝度ムラの改善
を行うために、高圧側電極６に対応する蛍光管３の部分
６ａと低圧側電極７に対応する蛍光管３の部分７ａにお
けるマスキングの比率が異なり、このマスキングパター
ンＭの密度は、高圧側電極６に対応する部分６ａが大き
く、低圧側電極７に対応する部分７ａが小さくなってい
る。つまり蛍光管３の明部を潰すようにしているため
に、アンバランスなパターンの密度になっている。

【０００７】しかし、このマスキングパターンＭだけで
は、まだ輝度の均一化が充分に図れないので、さらに蛍
光管３の部分６ａ側に対応する拡散板４の厚みを増すか
あるいは拡散板４の透過率を下げる必要があり、バック
ライトユニットにおける照明光の発光効率の低下につな
がってしまう。また、このマスキングパターンＭは、通
常ドットのみで構成されているが、蛍光管３の明部を潰
しきれなくなるために、ネガポジ反転をしてしまう。こ
のようにマスキングパターンを密にして蛍光管３の明部
をより潰して、輝度を精度良く均一化する必要がある。

【０００８】しかし、このようにマスキングパターンを
密にした場合には、もし拡散板４におけるマスキングパ
ターンの形成位置が、所定の蛍光管３に対応する位置か
らずれてしまうと、かえって逆効果となり輝度ムラを防
ぐことができなくなる。すなわちマスキングパターンの
形成位置のバラツキに対するマージンが減少して、輝度
ムラが発生しやすくなるという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は上記課題を解消するため
になされたものであり、ローコストで効率良く輝度ムラ
を改善することができるバックライトユニットを提供す
ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、光の反射部と、マスキング用のパターンを有す
る第１の光拡散部材と、上記反射部と上記第１の光拡散
部材の間に配置される光源と、上記光源の明部に対応し
て直接配置される第２の光拡散部材と、を備えるバック
ライトユニットにより、構成される。本発明にあって
は、好ましくは前記光源は蛍光管であり、前記第１の光
拡散部材には、前記光源に対応して均一の密度の前記マ
スキング用のパターンが形成されている。また、本発明
にあっては、好ましくは前記光源の明部は、前記光源の
高圧側電極に対応する部分である。さらに、本発明にあ
っては、好ましくは前記光源は、１つもしくは複数配置
されている。本発明にあっては、好ましくは前記光源
は、曲管または直管である。本発明にあっては、好まし
くは前記曲管の光源は、ほぼＵ字型であるかほぼコ字型
である。

【００１１】本発明のバックライトユニットは、好まし
くは液晶表示装置に内蔵される。本発明にあっては、好
ましくは前記第２の光拡散部材は、耐紫外線焼け特性を
有する材料で作られている。本発明にあっては、好まし
くは前記第２の光拡散部材は、ポリカーボネートであ
る。また、本発明にあっては、好ましくは前記第２の光
拡散部材には、前記光源にかみ合うかみ合い部が一体に
形成されている。本発明にあっては、好ましくは前記第
２の光拡散部材は、前記第２の光拡散部材とは別体のか
み合い部材を介して、前記光源に対して取り付けられ
る。

【００１２】

【作用】上記構成によれば、第２の光拡散部材を蛍光管
のような光源の明部に対応して直接配置することで、輝
度ムラの予備的な補正をして、そして第１の光拡散部材
のマスキング用のパターンにより光源の輝度ムラをなく
す。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基
づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる実施例は、
本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、
これらの態様に限られるものではない。

【００１４】実施例１図１は、本発明のバックライトユニットの好ましい実施
例を示している。図１のバックライトユニットは、３本
の蛍光管を備えているものである。ケース１１は、反射
部１２、３本の蛍光管１３、点灯回路１５および３つの
拡散蛍光管カバー３５を有している。

【００１５】このケース１１に対しては第１の光拡散部
材である拡散板１４が配置されている。この拡散板１４
は、たとえばアクリル板や乳白板が採用でき、その裏面
（内面）から入射する蛍光管１３からの光を拡散させて
前面側に照射するようになっている。

【００１６】ケース１１の反射部１２は、反射板１２
ａ，１２ｂ，１２ｃ等を有している。この反射板１２ｂ
は、たとえば断面山型もしくは断面半円形状になってい
る。また反射板１２ａは、傾斜している。このケース１
１は、その前面が開放されており、比較的薄型である。
反射部１２は、たとえば白色樹脂やアルミニウム等の金
属板、もしくはこれに白色塗装したもの等を採用するこ
とができる。この反射部１２は、蛍光管１３が発生する
光を、拡散板１４側に反射することができる。

【００１７】各蛍光管１３は、ほぼＵ字型をしている。
その蛍光管１３はＵ字型以外にコ字型であっても勿論構
わない。各蛍光管１３は、点灯回路１５により点灯され
るようになっている。

【００１８】拡散板１４の好ましくは内面には、３つの
マスキングパターンＭ１が形成されている。この各マス
キングパターンＭ１は、蛍光管１３の形状にそれぞれ対
応している。蛍光管１３は、高圧側電極６と低圧側電極
７を有している。各蛍光管１３は、高圧側電極６に対応
する部分６ａ（明部）と、低圧側電極７に対応する部分
７ａ（暗部）と、そして湾曲部６ｃを含む。

【００１９】拡散板１４のマスキングパターンＭ１は、
この部分６ａ、部分７ａおよび湾曲部６ｃに対応して、
好ましくは均一のパターン密度に形成されている。言い
換えれば、マスキングパターンＭ１は、部分６ａ、部分
７ａおよび湾曲部６ｃに対応して同一レベルの密度であ
る。この拡散板１４のマスキングパターンＭ１は、たと
えば白色インクまたは乳白色インクあるいはグレイイン
ク等によりパターン印刷で形成されている。

【００２０】特徴的なのは、拡散蛍光管カバー３５が、
各蛍光管１３の高圧側電極６を含む部分ともいう高圧側
電極６に対応する部分６ａに対応して、直接配置されて
いることである。この拡散蛍光管カバー３５は、第２の
光拡散部材であり、たとえば耐紫外線焼け特性を有する
材料、好ましくはポリカーボネート等により作られてい
る。

【００２１】図２は、拡散蛍光管カバー３５を蛍光管１
３の部分６ａに載せた状態で、しかも拡散板１４にはマ
スキングパターンＭ１を形成しない場合の蛍光管１３の
輝度分布の測定方法を示している。矢印Ｘ方向の測定ポ
イントにおいて、輝度分布を測定すると図３に示すよう
になる。すなわち図３において、高圧側電極６を含む部
分６ａと低圧側電極７を含む部分７ａにおいては、輝度
分布がほぼ同じになっている。これは、拡散蛍光管カバ
ー３５を、部分６ａに設けたからである。

【００２２】このように、拡散蛍光管カバー３５を蛍光
管１３の高圧側電極６に対応する部分６ａに対して直接
装着させることにより、蛍光管１３の輝度ムラの予備的
な補正を行い、さらに拡散板１４のマスキングパターン
Ｍ１により、輝度ムラの補正を充分に行うことができ
る。すなわち、従来のように拡散板１４のパターン印刷
のみにより、輝度ムラを補正しようとするのに比べて、
パターン印刷への過度の依存を避けることができる。蛍
光管１３の高圧側電極６に対応する部分６ａに直接拡散
蛍光管カバー３５を取り付けるために、拡散板１４にパ
ターン印刷して対策した従来のものに比べて、輝度ムラ
が目立ちにくいという特徴がある。

【００２３】拡散蛍光管カバーともいう拡散材３５の使
用量は、蛍光管１３の幅もしくは直径程度の大きさに対
応すればすむので、ローコストで輝度ムラの改善を行う
ことが可能である。従来と異なり、高圧側電極６を含む
部分６ａ側のマスキングパターンＭ１のつぶしを強くす
る（密度を高くする）必要がないので、従来行ったマス
キングパターンのネガポジ反転の必要がなく、マスキン
グパターンのずれもしくはバラツキにより、かえって蛍
光管の輝度ムラが生じてしまうという惧れがなくなる。
したがって、マスキングパターンの形成位置のマージン
が改善され、蛍光管の輝度のバラツキ等に対するマージ
ンも改善される。

【００２４】このようにして、高輝度の薄型で、輝度ム
ラを抑えたバックライトユニットを実現することができ
る。

【００２５】実施例２次に図４を参照する。図４は本発明のバックライトユニ
ットの別の好ましい実施例を示している。図４の実施例
は、１つの蛍光管１３を使用したものである。ケース１
１１には反射部１１２、点灯回路１１５、および１つの
蛍光管１３が設けられている。反射部１１２は、反射板
１１２ａと反射板１１２ｂおよび底面側の反射板１１２
ｃを有している。

【００２６】蛍光管１３は、点灯回路１１５により点灯
されるようになっている。蛍光管１３は高圧側電極６と
低圧側電極７を有し、高圧側電極６に対応する部分６ａ
（明部）と低圧側電極７に対応する部分７ａ（暗部）、
および湾曲部分６ｃを有している。ケース１１１に対し
て、第１の光拡散部材である光拡散板１１４が配置され
るようになっている。この拡散板１１４には、図１の実
施例と同様に均一なマスキングの密度になっているマス
キングパターンＭ１が形成されていて、マスキングパタ
ーンＭ１は蛍光管１３に対応して、好ましくは光拡散板
１１４の裏面に形成されている。そして蛍光管１３の高
圧側電極６に対応する部分６ａに対応して、第２の光拡
散部材である拡散蛍光管カバーともいう光拡散板３５が
配置されている。

【００２７】図５は、蛍光管１３の高圧側電極６に対応
する部分６ａに拡散蛍光管カバー３５を直接配置した状
態において、拡散板１１４にマスキングパターンＭ１を
形成していない状態における蛍光管１３の輝度分布を示
している。図５で明らかなように、高圧側電極６に対応
する部分６ａと低圧側電極７に対応する部分７ａの輝度
は、ほぼ同じになっている。

【００２８】実施例３次に、図６を参照する。図６は本発明のバックライトユ
ニットのさらに別の好ましい実施例を示している。ケー
ス２１１は、反射部２１２と、２本の直管型の蛍光管２
１３、点灯回路２１５、および２つの拡散蛍光管カバー
２３５を有している。このケース２１１に対しては第１
の光拡散部材ともいう拡散板２１４が取り付けられる。
拡散板２１４には、蛍光管２１３に対応して均一な分布
のマスキングパターンＭ２が形成されている。

【００２９】直管型の蛍光管２１３は、高圧側電極２０
６に対応する部分２０６ａ（明部）と、低圧側電極２０
７に対応する部分２０７ａ（暗部）を有している。高圧
側電極２０６に対応する部分２０６ａには、第２の光拡
散部材である拡散蛍光管カバー２３５が配置されてい
る。このようにすることにより、図１の実施例と図４の
実施例と同様にして、蛍光管の輝度ムラを改善すること
ができる。以上説明したように、本発明の実施例によれ
ば、蛍光管の高圧側に対応する部分と低圧側に対応する
部分の輝度ムラをほぼ完全に解消することができ、輝度
ムラのない均一なバック照明がローコストで可能であ
る。そして、バックライトユニットの照明効率が良く、
たとえ明暗の差が厳しい蛍光管であっても輝度ムラの改
善が可能である。また、均一なマスキングパターンを用
いることができるので、多少マスキングパターンが蛍光
管の所定の位置からずれても輝度ムラが起きにくく、蛍
光管とマスキングパターンの位置のバラツキに対するマ
ージンを確保できる。

【００３０】他の実施例図７ないし図１８は、第２の光拡散板を取り付ける具体
的な実施例を示している。図７のケース１１は、反射部
１２、３本の蛍光管１３、点灯回路１５および３つの拡
散蛍光管カバー３３５を有している。このケース１１に
対しては第１の光拡散部材である拡散板１４が配置され
ている。

【００３１】図７と図８に示すように、拡散シートとも
いう拡散蛍光管カバー３３５には、Ｌ字型のかみ合い部
３３６，３３６が一体に形成されている。この拡散蛍光
管カバー３３５を上から押すことにより、図９に示すよ
うに、かみ合い部３３６，３３６の脚の部分が蛍光管１
３に沿って開いて蛍光管１３にかみ合せて拡散蛍光管カ
バー３３５を蛍光管１３に固定して位置出しすることが
できる。その後、かみ合い部３３６，３３６の弾性によ
り、かみ合い部３３６，３３６が蛍光管１３を保持す
る。

【００３２】図１０の実施例では、拡散蛍光管カバー４
３５には、かみ合い部４３６，４３６が一体に形成され
ている。この拡散蛍光管カバー４３５を上から押すこと
により、かみ合い部４３６，４３６の脚の部分が蛍光管
１３に沿って開いてこのかみ合い部４３６，４３６を蛍
光管１３にかみ合せて、拡散蛍光管カバー３３５を蛍光
管１３に固定して位置出しすることができる。

【００３３】図１１の実施例では、拡散蛍光管カバー５
３５は、略円筒状であり、一部が開放されていて、かみ
合い部５３６，５３６となっている。図１２の実施例で
は、拡散蛍光管カバー６３５には、かみ合い部６３６，
６３６が一体に形成されている。このように、拡散蛍光
管カバーとかみ合い部が一体なので、安価でありワンタ
ッチで簡単に拡散蛍光管カバーを蛍光管１３に固定する
ことができる。また、反射部からの突出部分がなく発光
面に影が出にくい。

【００３４】図１３のケース１１は、反射部１２、３本
の蛍光管１３、点灯回路１５および３つの拡散蛍光管カ
バー７３５を有している。このケース１１に対しては第
１の光拡散部材である拡散板１４が配置されている。

【００３５】図１３と図１４に示すように、拡散蛍光管
カバー７３５と、かみ合い部材７３７とは、別体になっ
ている。このかみ合い部材７３７を蛍光管１３にかみ合
わせて保持し、その後、このかみ合い部材７３７の突起
７３８により拡散蛍光管カバー７３５をはめ込んで固定
する。

【００３６】図１５の実施例の拡散蛍光管カバー８３５
では、図１４の実施例の拡散蛍光管カバー７３５にさら
に溝８３６を形成している。この溝８３６にかみ合い部
材７３７の突起７３８を取り付ける。

【００３７】図１６の実施例の拡散蛍光管カバー９３５
には、穴９３６が形成されていて、この穴９３６にかみ
合い部材９３７の突起９３８がはめ込まれる。図１７の
実施例の拡散蛍光管カバー１０３５には、穴１０３６が
形成されていて、この穴１０３６にかみ合い部材１０３
７の突起１０３８がはめ込まれる。

【００３８】図１８の実施例では、反射部１２に直接か
み合い部材１１３５を固定して、このかみ合い部材１１
３５に拡散蛍光管カバー１１３５を取り付ける。このよ
うに、拡散蛍光管カバーと、ホルダとしてのかみ合い部
材とを、別体にすることにより、先に蛍光管に直接ホル
ダをくわえさせて、そしてこのホルダに拡散蛍光管カバ
ーをはめ込んで固定するために、蛍光管と拡散蛍光管カ
バーとの位置合わせがしっかりとでき、材料や色等が同
種な材料あるいは異種の材料が選べる。しかもホルダを
透明にした場合には、拡散面への映り込みが無くなる。

【００３９】ところで、本発明は上記実施例に限定され
ない。たとえば、蛍光管は１本ないし３本の配置に限ら
ず、４本以上配置するものであっても勿論本発明は適用
することができる。また、蛍光管はＵ字型や直管型に限
らず、コ字型形状のものであっても勿論良い。また、光
源としては蛍光管に限らず、他の種類の光源であっても
本発明を適用できる。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ロ
ーコストで効率良く輝度ムラを改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバックライトユニットの好ましい実施
例１を示す斜視図。

【図２】図１の実施例１において、拡散蛍光管カバーを
蛍光管に載せた状態で、拡散板にはパターンを形成して
いない状態で輝度分布を測定するポイントを示す図。

【図３】図２の条件において、測定された蛍光管の輝度
分布を示す図。

【図４】本発明のバックライトユニットのさらに別の好
ましい実施例２を示す斜視図。

【図５】図４の実施例２における拡散板を蛍光管に載せ
た状態で、拡散板にはパターンを形成していない状態で
の蛍光管の輝度分布を示す図。

【図６】本発明のバックライトユニットのさらに別の実
施例３を示す斜視図。

【図７】本発明のバックライトユニットのさらに別の実
施例を示す斜視図。

【図８】図７の実施例における光拡散部材と蛍光管を示
す斜視図。

【図９】図７の実施例における光拡散部材と蛍光管を示
す図。

【図１０】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１１】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１２】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１３】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１４】図１３の実施例における光拡散部材と蛍光管
を示す斜視図。

【図１５】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１６】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１７】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１８】本発明のバックライトユニットのさらに別の
実施例を示す斜視図。

【図１９】従来のバックライトユニットを示す斜視図。

【図２０】図１９の従来例におけるマスキングパターン
を形成していない拡散板を用いた場合における蛍光管の
輝度分布を測定するポイントを示す図。

【図２１】図２０の条件での蛍光管の輝度分布を示す
図。

【符号の説明】

６高圧側電極６ａ高圧側電極に対応する部分（明部ともいう）７低圧側電極７ａ低圧側電極に対応する部分（暗部ともいう）１１ケース１２反射部１３蛍光管（光源）１４拡散板（第１の光拡散部材）１５点灯回路３５拡散蛍光管カバー（拡散部材、第２の光拡散部
材）Ｍ１マスキングパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光の反射部と、マスキング用のパターンを有する第１の光拡散部材と、上記反射部と上記第１の光拡散部材の間に配置される光
源と、上記光源の明部に対応して直接配置される第２の光拡散
部材と、を備えることを特徴とするバックライトユニッ
ト。
【請求項２】前記光源は蛍光管であり、前記第１の光
拡散部材には、前記光源に対応して均一の密度の前記マ
スキング用のパターンが形成されている請求項１に記載
のバックライトユニット。
【請求項３】前記光源の明部は、前記光源の高圧側電
極に対応する部分である請求項２に記載のバックライト
ユニット。
【請求項４】前記光源は、１つもしくは複数配置され
ている請求項１に記載のバックライトユニット。
【請求項５】前記光源は、曲管または直管である請求
項１ないし請求項４のいずれかに記載のバックライトユ
ニット。
【請求項６】前記曲管の光源は、ほぼＵ字型である請
求項５に記載のバックライトユニット。
【請求項７】前記曲管の光源は、ほぼコ字型である請
求項５に記載のバックライトユニット。
【請求項８】液晶表示装置に内蔵される請求項１に記
載のバックライトユニット。
【請求項９】前記第２の光拡散部材は、耐紫外線焼け
特性を有する材料で作られている請求項１または請求項
２に記載のバックライトユニット。
【請求項１０】前記第２の光拡散部材は、ポリカーボ
ネートである請求項９に記載のバックライトユニット。
【請求項１１】前記第２の光拡散部材には、前記光源
にかみ合うかみ合い部が一体に形成されている請求項１
ないし請求項３のいずれかに記載のバックライトユニッ
ト。
【請求項１２】前記第２の光拡散部材は、前記第２の
光拡散部材とは別体のかみ合い部材を介して、前記光源
に対して取り付けられる請求項１ないし請求項３のいず
れかに記載のバックライトユニット。