WO2009093303A1

WO2009093303A1 - 照明装置及びこれを備えた表示装置

Info

Publication number: WO2009093303A1
Application number: PCT/JP2008/050772
Authority: WO
Inventors: Masayuki Murao
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2008-01-22
Filing date: 2008-01-22
Publication date: 2009-07-30

Abstract

　広範囲に均一な高輝度の発光面を効率よく構成し得る照明装置を提供すること。　表示パネル３の背面側に設けられたバックライトシャーシ１１内を長辺方向又は短辺方向に２分割し、これら分割した領域にそれぞれ放電ランプ７，８を分割方向に対して直交する方向に並列させると共に、並列されて隣り合う２本の放電ランプ７，８を組としたそれぞれの一方の電極７ｂ，８ｂを共通接続し、他方の電極７ａ，８ａをインバータ回路に接続する。

Description

照明装置及びこれを備えた表示装置

　本発明は、液晶表示装置などの表示装置に好適に用いられる照明装置に関するものである。

　表示装置の例として、たとえば液晶表示パネルを備える液晶表示装置などは、一般的に液晶表示パネルの背面側に照明装置が配置される。この照明装置には、通常、光源として冷陰極型放電ランプが備えられており、この放電ランプから発せられる光の特性が調整されて表示パネルの背面側に照射される。照射された光は、表示パネルを透過することにより、この表示パネルの前面側に画像が表示される。

　図５は、従来一般的に用いられる液晶表示装置の構造の要部を示した分解斜視図である。図示される液晶表示装置３１は、ベゼル３２、表示パネル３３、及び照明装置３４を備える。ベゼル３２は表示パネル３３の額縁となる部材で、表示パネル３３は、２枚のガラスを貼り合わせてその間に液晶を封止したものである。

　図示される照明装置３４は、フレーム３５、光学シート類３６、放電ランプ３７、反射板４０、バックライトシャーシ４１、サイドホルダー４２及びインバータ回路基板４３から構成される。フレーム３５は、額縁形状を有しており、光学シート類３６をバックライトシャーシ４１及びサイドホルダー４２の載置面に固定するためのものである。光学シート類３６は、放電ランプ３７から表示パネル３３に入射する光の特性を調整するためのものである。

　放電ランプ３７の下側に布設される反射板４０は、放電ランプ３７から発せられる光を表示パネル３３側に反射させるためのものである。バックライトシャーシ４１とサイドホルダー４２は放電ランプ３７を複数並列に収容する放電ランプ収容部を形成するための部材である。

　そして、バックライトシャーシ４１の裏面には、放電ランプ３７を駆動する高圧パルス電圧を発生させるインバータ回路基板４３が設けられている。尚、表示パネル３３を制御するコントロール回路基板４４もバックライトシャーシ４１の裏面に設けられている。

　このような照明装置３４において、光源である放電ランプ３７の駆動は、図６に示すように、インバータ回路５１により一方の電極を高圧側、他方の電極を低圧側とする片側高圧駆動方式が採られており、通常、金属製のバックライトシャーシ４１はグランド電位となっている。この構成で放電ランプ３７を駆動すると、バックライトシャーシ４１が近接導体となって、放電ランプ３７とバックライトシャーシ４１との間に浮遊容量Ｃｓが発生する。そのため、放電ランプ３７に流れている電流の一部は、近接導体であるバックライトシャーシ４１へ漏れ電流ｉｓとして流れる。この漏れ電流ｉｓは放電ランプ３７が長くなればなるほど増加するため、高圧側と低圧側の電流差により、高圧側から低圧側に向かって暗くなるという輝度勾配が発生することが知られている。

　近年、液晶テレビなどに用いられる液晶表示装置の大画面化に伴い光源としての放電ランプも長くなってきており、このような放電ランプの輝度勾配が、例えば表示画面の左右において明るさの違いとなって表れてしまうという問題があった。

　また、放電ランプの低圧側をリターン線で戻す一般的な接続形態では、リターン線用の基板を必要とすることから、この基板が照明装置の小型化の障害となっていた。更に、リターン線を放電ランプの高圧側に配置されているインバータ回路基板にまで延設する作業も煩雑であった。

　そこで、図７に示すようなで２本の放電ランプ３７，３８を低圧側３７ｂ，３８ｂで連結し、それぞれの放電ランプ３７，３８の高圧側３７ａ，３８ａにインバータ回路５２から交互に逆位相の高電圧Ｖａ，Ｖｂを印加する方法が提案されている。これによって、上述した輝度勾配が緩和されると共に、放電ランプのリターン線が不要となる。尚、本発明に関連する先行技術文献として特開平１０－１４３０８９号公報、特開２００２－２７８４７１号公報及び特開２００４－３２５６７１号公報が挙げられる。

　しかしながら、このようなＵ字形状に２本直列の放電ランプの両端電極に交互に逆位相の高電圧を印加することで放電ランプを点灯する方法においても、更なる液晶表示装置の大画面化に伴う放電ランプの長尺化により、高圧側から低圧側に向かって暗くなるという輝度勾配の問題が顕著になってきていた。

　そこで、本発明が解決しようとする課題は、広範囲に均一な高輝度の発光面を効率よく構成し得る照明装置及びこれを備えた表示装置を提供することである。

　上記課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、表示パネルの背面側に設けられたバックライトシャーシ内に複数本の放電ランプが配された照明装置であって、前記バックライトシャーシ内を長辺方向又は短辺方向に少なくとも２分割し、これら分割した領域にそれぞれ前記放電ランプを分割方向に対して直交する方向に並列させると共に、並列されて隣り合う少なくとも２本の前記放電ランプを組としたそれぞれの一方の電極を共通接続し、他方の電極をインバータ回路に接続することを要旨とするものである。

　この場合、前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの電極が、共通接続された電極同士又はインバータ回路に接続された電極同士である構成にすると良い。

　また、前記分割した領域の境界線近傍の前記放電ランプの組の共通接続された電極又はインバータ回路に接続された電極が、前記分割した領域の境界線に対して千鳥状に配置されている構成にすると良い。更に、前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの共通接続された電極同士が更に共通接続されている構成であると良い。そして、このような照明装置を備えている表示装置である構成にすると良い。

　上記構成を有する照明装置によれば、バックライトシャーシ内を長辺方向又は短辺方向に少なくとも２分割し、これら分割した領域にそれぞれ放電ランプを分割方向に対して直交する方向に並列させると共に、並列されて隣り合う少なくとも２本の放電ランプを組としたそれぞれの一方の電極を共通接続し、他方の電極をインバータ回路に接続するという構成なので、従来技術よりも用いる放電ランプの長さを短くすることができ、放電ランプの高圧側から低圧側に向かって暗くなるという輝度勾配を小さくすることが可能になる。これにより、広範囲に均一な高輝度の発光面を形成することができる。

　この場合、前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの電極が、共通接続された電極同士又はインバータ回路に接続された電極同士である構成にすれば、バックライトシャーシ内に配置された放電ランプへの配線作業を効率よく行うことができる。特に、共通接続された電極同士が分割した領域の境界線において隣り合う場合は、互いに低圧側であることから、絶縁距離を小さくすることができるので、その分、電極同士を近づけて放電ランプの未発光部分による暗部を小さくすることができる。

　また、前記分割した領域の境界線近傍の前記放電ランプの組の共通接続された電極又はインバータ回路に接続された電極が、前記分割した領域の境界線に対して千鳥状に配置されている構成にすれば、放電ランプの未発光部分が他の放電ランプの発光部分で補完されるので、広範囲に均一な高輝度の発光面を形成することができる。更に、前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの共通接続された電極同士が更に共通接続されている構成にすれば、放電ランプへの配線を簡略化することが可能になる。そして、このような照明装置を組み込んで表示装置とすれば、例えば表示画面の左右において明るさの違いとなって表れてしまうようなことが防止される、

本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。図１に示される放電ランプのバックライトシャーシ内での配置構成と、各放電ランプに高電圧を印加する電源の概略構成を示した図である。図２に示した放電ランプの接続構成の変形例を示した図である。図２に示した放電ランプの配置構成の変形例を示した図である。従来用いられてきた表示装置の概略構成を示す分解斜視図である。図５に示した放電ランプを片側高圧駆動させた場合の軸方向の輝度分布を示した図である。従来技術に係る２本直列の放電ランプの両端電極に交互に逆位相の高電圧を印加する点灯方法の概略構成を示した図である。

　以下に、本発明に係る表示装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置の構造の要部を模式的に示した分解斜視図である。図２は、図１に示される低圧側電極同士が共通接続され、Ｕ字形状に２本直列の放電ランプ７，８の高圧側電極に高電圧を印加して駆動する回路構成と、バックライトシャーシ１１内での放電ランプ７，８を組としたランプ群の配置構成を示した図である。

　図１に示される液晶表示装置１は、ベゼル２、表示パネル３、及び照明装置４を備える。ベゼル２は表示パネル３の額縁となる部材で、表示パネル３は、２枚のガラスを貼り合わせてその間に液晶を封止したものである。

　照明装置４は、フレーム５、光学シート類６、対になった放電ランプ７，８、反射板１０、バックライトシャーシ１１、サイドホルダー１２及びインバータ回路基板１３，１３から構成される。フレーム５は、額縁形状を有しており、光学シート類６をバックライトシャーシ１１及びサイドホルダー１２の載置面に固定するためのものである。光学シート類６は、放電ランプ７，８から表示パネル３に入射する光の特性を調整するためのもので、例えば、拡散シート、レンズシート、偏光反射シート、拡散板等から構成される。

　図２に示されるように、バックライトシャーシ１１内を左右方向に分割境界線１８によって２分割し、これら分割した領域１８ａ，１８ｂにそれぞれ放電ランプ７，８を分割方向に対して直交する上下方向に並列させている。そして、並列されて隣り合う２本の放電ランプ７，８を組としたそれぞれの一方の電極７ｂ，８ｂが共通接続され、他方の電極７ａ，８ａがインバータ回路２２を備えたインバータ回路基板１３に接続されている。

　図示されるように、放電ランプ７，８は、インバータ回路基板１３によって高圧駆動される高圧側７ａ，８ａの端部に電極部ホルダ１５，１６が装着されて、バックライトシャーシ１１に固定される。また、放電ランプ７，８の高圧側７ａ，８ａとは反対側の低圧側７ｂ，８ｂの電極は共通接続されて連結部９が形成されている。

　放電ランプ７，８の下側に布設される反射板１０は、放電ランプ７，８から発せられる光を表示パネル３側に反射させるためのものである。バックライトシャーシ１１とサイドホルダー１２は対になった放電ランプ７，８を複数並列に収容する放電ランプ収容部を形成するための部材である。この場合、バックライトシャーシ１１は、金属製板材の板金加工により略箱形状に形成されたもので、放電ランプ収容部の底部と長辺側の側壁部を構成する。サイドホルダー１２は、白色の樹脂製部材で、同じく放電ランプ収容部の短辺側の側壁部を構成している。

　また、バックライトシャーシ１１の裏面には、放電ランプ７，８を駆動する高圧パルス電圧を発生させるインバータ回路基板１３，１３と、このインバータ回路基板１３，１３を覆うインバータ回路基板カバー１３ａ，１３ａが設けられている。尚、表示パネル３を制御するコントロール回路基板１４と、このコントロール回路基板１４を覆うコントロール回路基板カバー１４ａもバックライトシャーシ１１の裏面に設けられている。

　次に、このような構成の２本直列の放電ランプ７，８の両端電極に、交互に逆位相の高電圧を印加して駆動する図２のインバータ回路２２について説明する。インバータ回路基板１３に備えられたインバータ回路２２は、Ｕ字形状に２本直列の放電ランプ７，８の両端電極に交互に逆位相の高電圧を印加するためのもので、外部から入力される直流電源（例えば、１２Ｖ）をスイッチングして交流のパルス電圧に変換する電力駆動部２２ｂと、この電力駆動部２２ｂのスイッチング動作を制御する発振制御部２２ａと、電力駆動部２２ｂから出力された交流のパルス電圧を数百ボルト（Ｖ）以上の高電圧に昇圧し、それを放電ランプ７，８に供給する電源変換部２２ｃとから構成されている。

　図２に示すように、バックライトシャーシ１１内を左右に２分割し、これら分割した領域１８ａ，１８ｂにそれぞれ放電ランプ７，８を分割方向に対して直交する上下方向に並列させると共に、並列されて隣り合う少なくとも２本の放電ランプ７，８を組としたそれぞれの一方の電極７ｂ，８ｂを共通接続し、他方の電極７ａ，８ａをインバータ回路２２に接続する構成により、従来技術よりも用いる放電ランプの長さを短くすることができ、放電ランプの高圧側から低圧側に向かって暗くなるという輝度勾配を小さくすることが可能になる。これにより、広範囲に均一な高輝度の発光面を形成することができる。

　この場合、分割境界線１８を挟んで隣り合う放電ランプ７，８の組が有する共通接続された電極７ｂ，８ｂ同士、つまり連結部９，９が、図示されるように分割境界線１８を挟んで隣り合う場合は、互いに低圧側であることから、絶縁距離を小さくして、その分、電極同士を近づけて放電ランプの未発光部分による暗部を小さくすることが可能である。尚、図３に示すように、図２の連結部９，９を更に共通接続して新たな連結部１９として構成すれば、放電ランプ７，８の電極７ｂ，８ｂへの配線を簡略化することができる。

　また、図４に示すように、分割境界線１８近傍において、左の分割領域１８ａの放電ランプ７，８の組の共通接続された連結部９と、右の分割領域１８ｂの放電ランプ７，８の組の共通接続された連結部９が、それぞれ分割境界線１８に対して千鳥状に配置されている構成にすれば、放電ランプの未発光部分が他の放電ランプの発光部分で補完されるので、広範囲に均一な高輝度の発光面を形成することができる。この場合の放電ランプ７，８は、図示されるように短いもの同士と長いもの同士の組となっている。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施できることは勿論である。例えば、上記実施の形態では図１に示したようにバックライトシャーシ１１内を長辺方向に２分割して放電ランプを配置した構成について説明したが、３分割、４分割、５分割、・・・しても良く、また短辺方向に分割しても良く、上記実施の形態に限定されない。

Claims

　表示パネルの背面側に設けられたバックライトシャーシ内に複数本の放電ランプが配された照明装置であって、前記バックライトシャーシ内を長辺方向又は短辺方向に少なくとも２分割し、これら分割した領域にそれぞれ前記放電ランプを分割方向に対して直交する方向に並列させると共に、並列されて隣り合う少なくとも２本の前記放電ランプを組としたそれぞれの一方の電極を共通接続し、他方の電極をインバータ回路に接続することを特徴とする照明装置。
　前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの電極が、共通接続された電極同士又はインバータ回路に接続された電極同士であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
　前記分割した領域の境界線近傍の前記放電ランプの組の共通接続された電極又はインバータ回路に接続された電極が、前記分割した領域の境界線に対して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
　前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの共通接続された電極同士が更に共通接続されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
　請求項１から４のいずれかに記載の照明装置を備えていることを特徴とする表示装置。
　表示パネルの背面側に設けられたバックライトシャーシ内に複数本の放電ランプが配された照明装置であって、前記バックライトシャーシ内を長辺方向又は短辺方向に２分割し、これら分割した領域にそれぞれ前記放電ランプを分割方向に対して直交する方向に並列させると共に、並列されて隣り合う２本の前記放電ランプを組としたそれぞれの一方の電極を共通接続し、他方の電極をインバータ回路に接続することを特徴とする照明装置。
　前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの電極が、共通接続された電極同士又はインバータ回路に接続された電極同士であることを特徴する請求項６に記載の照明装置。
　前記分割した領域の境界線近傍の前記放電ランプの組の共通接続された電極又はインバータ回路に接続された電極が、前記分割した領域の境界線に対して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の照明装置。
　前記分割した領域の境界線を挟んで隣り合う前記放電ランプの組が有するそれぞれの共通接続された電極同士が更に共通接続されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の照明装置。
　請求項６から９のいずれかに記載の照明装置を備えていることを特徴とする表示装置。