(57)【要約】【課題】液晶パネルに対して、蛍光ランプからの白色光を、極めて均一な光強度分布で照射できるリフレクタを用いたバックライトを提供することである。【解決手段】  蛍光ランプ２ａ、２ｂ、３ｂからの白色光を液晶パネルユニット１の裏面に反射させるためのリフレクタ３は、蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃと同じ位置の部分にそれぞれ蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃの方向に飛び出した曲面形状の反射部を有している。蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃから液晶パネルユニット１と反対の方向に進む白色光は、この曲面で反射する際に、上方あるいは下方に広く拡がるように進むため、液晶パネルユニット１において蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃと同じ位置の部分のみに白色光が強く照射されることはなく、上下方向においてほぼ均一な光強度が得られる。【選択図】    図１
2006260931.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の蛍光ランプと前記蛍光ランプから放射される光のうち液晶パネル側と異なる方向に進行する光を前記液晶パネル側へ向けるリフレクタとを有する液晶デイスプレイ用バックライトであって、前記リフレクタは、前記蛍光ランプと対向する位置に、前記蛍光ランプの長さ方向と平行方向の垂直断面において曲面形状の反射部が形成されていることを特徴とする液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項２】
前記曲面形状の反射部は、前記蛍光ランプに向かって凸の円筒形状の一部であることを特徴とする請求項１記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項３】
前記曲面形状の反射部は、前記円筒形状が最も突出している位置で蛍光ランプに対向していることを特徴とする請求項２記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項４】
前記リフレクタは、複数の前記曲面形状の反射部の間に、互いに１８０度より小さい角度をなす２平面が形成する第２の反射部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１の請求項記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項５】
前記第２の反射部は、互いに隣り合う前記曲面形状の反射部の中心位置から等距離に配置されていることを特徴とする請求項４記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項６】
前記第２の反射部は、前記曲面形状の反射部の長手方向と平行方向に垂直な断面において等しい長さを有することを特徴とする請求項５記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項７】
前記第２の反射部の先端は、前記曲面形状の反射部よりも前記液晶デイスプレイパネルにより近い位置に配置されていることを特徴とする請求項５乃至６のいずれか１の請求項記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項８】
前記第２の反射部の先端は、前記蛍光ランプの中心軸よりも前記液晶デイスプレイパネルにより近い位置に配置されていることを特徴とする請求項７記載の液晶デイスプレイ用バックライト。
【請求項９】
前記請求項１乃至８のいずれか１の請求項記載のバックライトと、前記バックライトからの照射光を受ける液晶パネルユニットを含む液晶デイスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプを複数本用いた液晶デイスプレイ用バックライトの構造及びバックライトを用いた液晶デイスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に液晶テレビのバックライトには、主に、蛍光ランプ（冷陰極管と呼ばれることもある。）が利用されており、大型の液晶テレビでは、複数の蛍光ランプが並べられている。例えば、３２インチ以上の液晶テレビのバックライトには、直径２又は３ｍｍで長さ７００ｍｍ前後と細長い蛍光ランプが１０〜２０本も用いられている。これら複数の細長い蛍光ランプは、バックライトユニットの中で上下に並べられている。すなわち、図４に示した従来の液晶テレビ用バックライトユニット４００は、照射すべき液晶パネルユニット１の裏側に、上下方向と水平方向の各軸を含む面に垂直な面で水平に保持された蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃが上下に並べられている。また、その後ろ側に配置されているリフレクタ３によって、発光した白色光のほとんどが液晶パネルユニット１に照射されるようになっている。なお、点線の矢印は白色光の光路を示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の液晶デイスプレイ用バックライトは、液晶パネルユニット１の裏面に照射される白色光の光強度分布が、不均一になってしまうことが判明した。すなわち、液晶パネルユニット１の上下方向において、蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃと同じ高さの部分が強く照射されるような光強度分布になってしまう。
【０００４】
特に大型の液晶テレビの場合、コスト低減のために、蛍光ランプの本数を減らそうとすると、隣り合う蛍光ランプとの間隔を広げなければならず、その結果、不均一な光強度分布がさらに強調されることになり、均一な光強度分布で液晶パネルの裏面を照射することが困難であった。
【０００５】
本発明の目的は、液晶パネルに対して、蛍光ランプからの白色光を、極めて均一な光強度分布で照射できる液晶デイスプレイ用バックライトを提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、光強度分布が改善されたバックライトを用いた液晶デイスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の液晶テレビ用バックライトでは、リフレクタにおいて、蛍光ランプと同じ高さの部分を、その上下近傍に比べて蛍光ランプの方向に飛び出させたものである。これによると、前記正反対の方向に進む白色光が、水平方向から斜めの方向に反射されるため、液晶パネルにおいて蛍光ランプと同じ高さの部分が強く照射されることがない。また、特に均一な光強度分布を得るために、前記飛び出した形状を曲面形状にすればよい。
【０００８】
本発明によれば、複数の蛍光ランプと前記蛍光ランプから放射される光のうち液晶パネル側と異なる方向に進行する光を前記液晶パネル側へ向けるリフレクタとを有する液晶デイスプレイ用バックライトであって、リフレクタは、蛍光ランプと対向する位置に、蛍光ランプの長さ方向と平行な方向の垂直断面において曲面形状の反射部が形成されていることを特徴とする液晶デイスプレイ用バックライトが得られる。
【０００９】
曲面形状の反射部は、蛍光ランプに向かって凸の円筒形状の一部であってもよい。
【００１０】
曲面形状の反射部は、前記円筒形状が最も突出している位置で蛍光ランプに対向している。
【００１１】
リフレクタは、複数の曲面形状の反射部の間に、互いに１８０度より小さい角度をなす２平面が形成する第２の反射部が形成されていてもよい。
【００１２】
第２の反射部は、互いに隣り合う前記曲面形状の反射部の中心位置から等距離に配置されるのが望ましい。
【００１３】
望ましくは、第２の反射部の先端は、曲面形状の反射部よりも前記液晶デイスプレイパネルにより近い位置に配置される。
【００１４】
さらに望ましくは、第２の反射部の先端は、前記蛍光ランプの中心軸よりも前記液晶デイスプレイパネルにより近い位置に配置される。
【００１５】
また、本発明によれば、上述の構造のバックライトと、前記バックライトからの照射光を受ける液晶パネルユニットを含む液晶デイスプレイ装置が得られる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、液晶デイスプレイ用バックライトユニットにおいて、蛍光ランプの背面に位置するリフレクタに蛍光ランプからの光を発散する反射部を形成することによって、液晶パネルに対して、極めて均一な光強度分布で白色光を照射できる。その結果、液晶パネルユニットにおいて、拡散板等の光強度分布を均一化する他の部材を省略でき、コスト削減が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の液晶デイスプレイ用バックライトおよび液晶デイスプレイ装置について、デイスプレイをテレビとした場合の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明の第1の実施形態である液晶テレビ用バックライトユニット１００の一部を示した側面断面図である。液晶テレビ用バックライトユニット１００は、液晶パネルを裏面から照射する。液晶テレビ用バックライトユニットは、同図において紙面に垂直の方向に互いに平行に配列された蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃを含む。さらに、蛍光ランプが発光する白色光を液晶パネル方向に反射するリフレクタ３０を有する。リフレクタ３０は、蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃとそれぞれ同じ高さの位置で蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃの方向に飛び出した曲面形状の反射部３３を有する。より具体的には、蛍光ランプの長さ方向に垂直な断面で曲面形状を有する反射部である。したがって、３次元の形状としては、円筒形状の一部からなる形状や、かまぼこ形状がこの種形状に属する。蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃから液晶パネルユニット１と反対の方向に進む白色光は、この曲面形状の反射部で反射する際に、上方あるいは下方に広く拡がるように進むため、液晶パネルユニット１において蛍光ランプ２ａ、２ｂ、２ｃと同じ高さの部分のみに白色光が強く照射されることはなく、上下方向において改善された光強度分布が得られる。
【００１９】
さらに、本実施の形態では、リフレクタ３０には第２の反射部４４を形成してある。第２の反射部として、二つの反射平面を有する楔形形状の反射部４４を使用している。楔形形状の反射部は、曲面形状の反射部の中間に配置されている。このように第２の反射部を設けることによって、ほぼ均一な光強度が得られる。曲面反射部の上下に楔形形状の反射部を設けることにより、曲面形状反射部によって広く拡がる反射光を液晶パネルユニットの裏面に集めることができるからである。
【００２０】
このような曲面形状の飛び出し部が、光強度の均一化に有効であることは、種々の形状に対する光強度分布のシミュレーションによって判った。これらシミュレーション結果の一例を図２、図３に示す。
【００２１】
図２及び図３では、図１に対して横方向に９０度倒した状態で示している。図２（ａ）は、図４に示した従来の形状である平面型（平板型）リフレクタを使用した場合である。この場合は、蛍光ランプの位置（実際には上下方向で同じ高さの位置）を中心とした山形の光強度分布になってしまう。
【００２２】
次に、図２（ｂ）に示すように、リフレクタの一部に微小な楔形ないし三角形状の反射部を設けた場合は、そこでの反射光が複雑に影響して、結果として図に示したように、デコボコの分布になってしまう。大きな山形の間に小さな山が存在する分布になってしまう。
【００２３】
次に、図３（ａ）に示したように、リフレクタ形状を大きな山形にすると、やはり図２（ａ）と同様に蛍光ランプの位置を中心とした山形な分布になる。ただし、図２（ａ）に比べて山の幅が多少広くなる。
【００２４】
図３（ｂ）は、図１に示した本発明の実施形態に示した曲面反射部と楔形（仕切り用三角板）反射部を有するリフレクタの場合の光強度分布を示すのもで、光強度分布はほぼ均一になっている。
【００２５】
図３（ｂ）のシミュレーションでは、液晶パネルユニットとリフレクタの間隔を２０ｍｍ、蛍光ランプのその中心軸間の距離を４０ｍｍ、蛍光ランプの直径を４ｍｍ、リフレクタの突出していない部分から液晶パネル方向への蛍光ランプの距離を５ｍｍ、曲面形状反射部の液晶パネル方向に一番突出している部分の高さを２ｍｍ、楔型反射部の突出部の液晶パネル方向への突出部の高さを６ｍｍ、楔型底面の長さを１０ｍｍとした。
【００２６】
これらの図から判るように、特に飛び出した曲面を有するリフレクタを用いたバックライトは、極めて高い均一性の光強度分布を示すことが判明した。
【００２７】
したがって、このような構造のバックライトを液晶パネルと組み合わせると、光強度分布の均一な液晶デイスプレイ装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の液晶テレビ用バックライトの側面断面図である。
【図２】光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図３】光強度分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図４】従来の液晶テレビ用バックライトの側面断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    液晶パネルユニット
２ａ、２ｂ、２ｃ    蛍光ランプ
３、３０    リフレクタ
３３  曲面形状の反射部
４４  楔型形状の反射部
１００、４００    液晶テレビ用バックライトユニット
【図１】
2006260931.tif 000003
【図２】
2006260931.tif 000004
【図３】
2006260931.tif 000005
【図４】
2006260931.tif 000006