(57)【要約】【課題】  高効率で薄型の液晶表示装置用のバックライトユニットを提供する。【解決手段】  液晶表示装置用のバックライトユニットは、発光管（ガラスバルブ）１ａを有する熱陰極ランプ１と、底面部２および底面部２に対向して設けられた開口部４ａを有し熱陰極ランプ１を収納する容器４と、容器４の開口部４ａに対向して配置された光学シート３とを備え、また、光学シート３と熱陰極ランプ１との間に遮光物７を備える。この遮光物７は、熱陰極ランプ１を開口部３鉛直方向から見たときに、熱陰極ランプ１の発光管１ａの一部または全部が隠れるように配置される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱陰極ランプと、底面部および前記底面部に対向して設けられた開口部を有し前記熱陰極ランプを収納する容器と、前記容器の開口部に対向して配置された光学シートとを備えた液晶表示装置用のバックライトユニットであって、前記熱陰極ランプを前記開口部鉛直方向から見たときに、前記熱陰極ランプの発光管の一部または全部が隠れるように、前記光学シートと前記熱陰極ランプとの間に遮光物を備えたことを特徴とするバックライトユニット。
【請求項２】
前記遮光物が、少なくとも一方の面に光反射面を有する反射板であることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
【請求項３】
前記反射板が、前記底面部に対して傾斜して設けられることを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項４】
前記傾斜板と前記底面部のなす角度が３０°〜６０°であることを特徴とする請求項３記載のバックライトユニット
【請求項５】
前記反射板が、曲面形状を有することを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
【請求項６】
前記発光管の径の中心から３０°〜２００°の角度の円周面の範囲で前記遮光物の内側面側の前記発光管の内面または外面に反射膜を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項７】
前記発光管の前記遮光物の内側面側に前記発光管の径の中心または中心近傍を焦点とするリフレクタを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項８】
前記リフレクタが、放物形状を有することを特徴とする請求項７記載のバックライトユニット。
【請求項９】
前記発光管の径の中心から前記開口部を見ることができる領域の前記発光管の内面または外面に反射膜を有することを特徴とする請求項８記載のバックライトユニット。
【請求項１０】
前記反射板の光反射面の一部もしくは全面が鏡面反射面であることを特徴とする請求項２〜８のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項１１】
前記底面部が光反射面を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のバックライトユニット。
【請求項１２】
前記容器と前記底面部が一体構造であることを特徴とする請求項１１記載のバックライトユニット。
【請求項１３】
請求項１〜１２記載のバックライトユニットと、前記バックライトユニットの光学シートに対向して設けられた液晶パネルとを具備したことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用のバックライトユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示装置に用いられるバックライトユニットには各種方式があるが、代表的なバックライト方式としては、液晶パネルの側面側に蛍光ランプを配置し導光板を通じて液晶パネルに光を照らすエッジライト方式と、液晶パネルの背面に蛍光ランプを配置し直接液晶パネルを照らす直下式がある。
【０００３】
エッジライト方式はバックライトユニットを薄く出来る反面、構造上使用できるランプ数に限りがあるため、中型もしくは小型液晶パネルへの適用が主流となっている。一方直下式は液晶パネルの背面にランプを配置するため、厚みは増すがランプを多く配置できかつ高効率であるため、主に大型テレビへの適用が主流となっている。
【０００４】
ところで従来から、バックライトの光源としては冷陰極ランプが使用されている。冷陰極ランプは細径で長寿命であるため、小型・薄型化に適しているが、ランプ一本当たりの出力が小さく効率が低いため、液晶パネルの大型化に伴い使用ランプ数が多くなり消費電力も飛躍的に増加してしまう。
【０００５】
一方、冷陰極ランプの代替として高輝度・高発光効率の熱陰極ランプが挙げられる。熱陰極ランプを使用することでランプ本数を低減することができるが、ランプ一本当たりの輝度が高いため、特に直下式において輝度ムラが発生しやすく輝度ムラを解消するためにバックライトユニットの厚みを十分確保する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱陰極ランプを用いた従来の直下式バックライトユニットは、熱陰極ランプ発光面の輝度が高いため光学シートによって輝度を抑制し十分な拡散性能を確保するか、バックライトユニットを厚くする必要があった。
本発明が解決しようとする課題は、上記問題を解決し高効率で薄型の液晶表示装置用のバックライトユニットを提供する事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、熱陰極ランプと、底面部および前記底面部に対向して設けられた開口部を有し前記熱陰極ランプを収納する容器と、前記容器の開口部に対向して配置された光学シートとを備えた液晶表示装置用のバックライトユニットであって、前記熱陰極ランプを前記開口部鉛直方向から見たときに、前記熱陰極ランプの発光管の一部または全部が隠れるように、前記光学シートと前記熱陰極ランプとの間に遮光物を備えたバックライトユニットにより、達成される。
【０００８】
ここで、前記遮光物は、少なくとも一方の面に光反射面を有する反射板とすることができる。前記反射板は、前記底面部に対して傾斜して設けることができる。前記傾斜板と前記底面部のなす角度は３０°〜６０°であることが好ましい。また、前記反射板は、曲面形状を有することができる。
【０００９】
また、前記発光管の径の中心から３０°〜２００°の角度の円周面の範囲で前記遮光物の内側面側の前記発光管の内面または外面に反射膜を有することができる。前記発光管の前記遮光物の内側面側に前記発光管の径の中心または中心近傍を焦点とするリフレクタを有することができる。前記リフレクタは、放物形状を有するものとすることができる。前記発光管の径の中心から前記開口部を見ることができる領域の前記発光管の内面または外面に反射膜を有することができる。
【００１０】
さらに、前記反射板の光反射面の一部もしくは全面を鏡面反射面とすることができる。前記底面部は光反射面を有するものとすることができる。前記容器と前記底面部は一体構造とすることができる。
また、本発明に係る液晶表示装置は、前記バックライトユニットと、前記バックライトユニットの光学シートに対向して設けられた液晶パネルとを具備したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高効率で輝度ムラが少なく、薄型が可能な直下式の液晶表示装置用のバックライトユニットを提供することが出来る。すなわち本発明では、反射板等の遮光物で熱陰極ランプの発光面を隠し遮光する事で、光学シート面の最明部の輝度を抑え、これにより輝度ムラを抑えることが出来る。その結果輝度ムラ低減に必要なバックライトユニットの厚みを少なく薄型にすると同時に高効率の液晶表示装置用のバックライトユニットを作成する事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【００１３】
（実施例１）
図１は、本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの一実施例を示す概略図である。図２は図１のバックライトユニットの側面図である。図示のように、本バックライトユニットは、発光管（ガラスバルブ）１ａを有する熱陰極ランプ１と、底面部２および底面部２に対向して設けられた開口部４ａを有し熱陰極ランプ１を収納する容器４と、容器４の開口部４ａに対向して配置された光学シート３とを備え、また、光学シート３と熱陰極ランプ１との間に遮光物７を備える。この遮光物７は、熱陰極ランプ１を開口部３鉛直方向から見たときに、熱陰極ランプ１の発光管１ａの一部または全部が隠れるように配置される。ここで、発光管１ａの一部が隠れる範囲とは３０％以上の範囲である。
【００１４】
本実施例では、遮光物７は、外側面７１ａおよび内側面７１ｂの少なくとも一方の面に光反射面を有する反射板７１とすることができる。また、底面部２も光反射面とすることができる。これらの光反射面の一部または全面を鏡面反射面とすることができる。このように、遮光物７を反射板７１とし、または底面部２を光反射面とし、またはその両方とすることにより、熱陰極ランプ１の発光を光反射面で反射させ、その反射光を有効に開口部４ａ側に放出することができる。
【００１５】
反射板７１は底面部２に対して傾斜して設けられる。傾斜した反射板（傾斜反射板）７１と底面部２のなす角度αは、好ましくは３０°〜６０°である。αが３０°未満では、熱陰極ランプ１が容器４内に構造的に入りにくくなり、また熱陰極ランプ１から傾斜反射板７１の傾斜面最上面までの距離が長くなるので、暗部が出来やすくなり輝度ムラの原因となりやすいため望ましくない。一方、αが６０°を超えると、バックライトユニットの厚みが増し、また熱陰極ランプ１の発光面を隠しにくくなるため望ましくない。
【００１６】
このように本実施例では、底面部２は反射面とされ、底面部２の上面には１本または２本以上の熱陰極ランプ１が配列される。さらに、熱陰極ランプ１毎に傾斜反射板７１が設けられ、底面部２と傾斜反射板７１で熱陰極ランプ１を覆う構成とする。また、傾斜反射板７１の外側面７１ａおよび内側面７１ｂはともに反射面とされる。熱陰極ランプ１は光学シート上面鉛直方向すなわち開口部鉛直方向から見て傾斜反射板７１に隠れて配置されるため、熱陰極ランプ１の発光面すなわち発光管から開口部鉛直方向への光は傾斜反射板７１で遮られる。
【００１７】
光学シート３は、主に拡散板、拡散シート、プリズムシート等から構成されており、光の拡散及び正面輝度向上等に用いられる。なお、傾斜反射板７１の反射面は散乱、鏡面どちらでも良い。また、底面部２は、容器４の底面として容器と一体構成でもよいし、容器４の底面とは別の構成としてもよい。
以上の構成とすることにより、熱陰極ランプ発光面が隠れ光学シートを通過する光の輝度ムラを抑えることができ、高効率で薄型のバックライトユニットを得ることができる。
【００１８】
（実施例２）
図３は、本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。本実施例は、実施例１の傾斜反射板７１の代わりに曲面形状の反射板（曲面反射板）７２を用いること以外は、実施例１と同様である。曲面反射板７２の外側面７２ａおよび内側面７２ｂの少なくとも一方の面は反射面とすることができる。熱陰極ランプ１は光学シート上面鉛直方向すなわち開口部鉛直方向から見て傾斜反射板７２に隠れて配置されるため、熱陰極ランプ１の発光面すなわち発光管から開口部鉛直方向への光は傾斜反射板７２で遮られる。
【００１９】
以上の構成とすることにより、熱陰極ランプ発光面が隠れ光学シートを通過する光の輝度ムラを抑えることができ、高効率で薄型のバックライトユニットを得ることができる。また、曲面反射板７２を用いることで、反射される光をより効率的に開口部へ放出することができる。
【００２０】
（実施例３）
図４は、本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。本実施例は、実施例１の熱陰極ランプ１の発光管１ａの内面または外面の一部に反射膜５を設けていること以外は、実施例１と同様である。本実施例では、反射膜５は、図示のように、発光管１ａの傾斜反射板７１の内側面７１ｂ側の半円周面に塗布されているが、これに限定されず、発光管１ａの光を隣接する傾斜反射板７１または開口部方向に良好に反射する範囲に設けることができ、その範囲は図示の半円周面より大きくても小さいてもよく、好適には発光管１ａの径の中心１ｂから３０°〜２００°の角度の円周面の範囲で傾斜反射板７１の内側面７１ｂ側の前記発光管の内面または外面に設けられる。角度が３０°未満の範囲では反射光を有効に放出することができない。一方、角度が２００°を超えると発光管１ａの出射面積が少なくなるため、効率的に光を放出する事が困難になりバックライトユニットの輝度低下に繋がる。本実施例のように、３０°〜２００°の範囲に反射膜５を設ける事で、発光管１ａから出射される光のうち傾斜反射板７１方向に出射される光を反射膜５で反射し、隣接する傾斜反射板７１を介してまたは直接開口部方向に有効に放出することができる。
【００２１】
反射膜５が無い構成では発光管１ａから出射された光が底面部２−内側面７１ｂ−ランプ１間で構成される比較的密閉された空間内に入り込むと、底面部２−内側面７１ｂ−ランプ１間で細かい反射が繰り返されるため、光の減衰もしくは発熱の原因となり損失が大きくなる。しかし本実施例のように、発光管１ａの内面または外面に反射膜を設ける事で、これら密閉空間に光が侵入しにくくなるため、光の損失を低減させる事が出来るとともに、熱陰極ランプ発光面が傾斜反射板７１に隠れ光学シートを通過する光の輝度ムラを抑えることができ、高効率で薄型のバックライトユニットを得ることができる。
【００２２】
（実施例４）
図５は、本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。本実施例は、実施例１の熱陰極ランプ１の発光管１ａの傾斜反射板７１の内側面７１ｂ側にリフレクタ６を設けていること以外は、実施例１と同様である。リフレクタ６は、発光管１ａを覆うように配置し、発光管１ａの径の中心１ｂまたは中心近傍がリフレクタ６の焦点位置となるように配置される。リフレクタ６の形状は発光管１ａの長手方向に対しては直線形状であり、短手方向に対しては例えば放物形状となる。リフレクタ径とランプ径の関係によるが理想的には発光管１ａから出射する光がリフレクタ６に反射することによって反射光は底面部２と平行になり、光の広がりを抑制する事ができる。その結果、開口部４ａから出射される光にも指向性を持たせる事が出来、高効率化を図ることができるとともに、熱陰極ランプ発光面が隠れ光学シートを通過する光の輝度ムラを抑えることができ、高効率で薄型のバックライトユニットを得ることができる。
【００２３】
（実施例５）
図６は、本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。本実施例は、実施例４の熱陰極ランプ１の発光管１ａの内面または外面の一部に反射膜８を設けていること以外は、実施例４と同様である。本実施例では、反射膜８は、少なくとも発光管１ａの径の中心１ｂから開口部４ａを見ることができる図示の角度βの領域の発光管１ａの内面もしくは外面に設けられる。
この角度βは、開口部４ａの上面斜め方向からを見た時に発光管１ａを傾斜反射板７１またはリフレクタ６で覆い隠す事が出来ない領域であり、この領域から出射される光は光学シート上に直接光が到達し明部が出来やすくなる。そこで、少なくとも角度β以上の領域に反射膜８を設ける事により、光学シート３に到達する直接光を抑制し、より輝度ムラを低減することができ、高効率で薄型のバックライトユニットを得ることができる。
【００２４】
（実施例６）
図７は、本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す側面図である。図示のように、本液晶表示装置は、発光管（ガラスバルブ）１ａを有する熱陰極ランプ１と、底面部２および底面部２に対向して設けられた開口部４ａを有し熱陰極ランプ１を収納する容器４と、容器４の開口部４ａに対向して配置された光学シート３と、光学シート３と熱陰極ランプ１との間に傾斜反射板７１（遮光物７）とを備えるバックライトユニット、および光学シート３に対向して設けられた液晶パネル９を具備して構成される。本実施例では、バックライトユニットは実施例１のものを用いているが、他の実施例のバックライトユニットを用いることもできる。本実施例の液晶表示装置は、熱陰極ランプ発光面が隠れ光学シートを通過する光の輝度ムラが抑えられるので、高効率で薄型の液晶表示装置を得ることができる。
【００２５】
本発明では、以上のように、反射板等の遮光物で熱陰極ランプの発光面を隠す事で、光学シート面の最明部の輝度を抑える事が出来、光学シートによる輝度拡散の必要性を低減し輝度抑制を防ぐことができる。その結果、輝度ムラ低減に必要なバックライトユニットの厚みを少なくすると同時に高効率のバックライトユニットおよび液晶表示装置を作成する事が出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は液晶表示装置用のバックライトユニットに関するものであり、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの一実施例を示す概略図である。
【図２】図１のバックライトユニットの側面図である。
【図３】本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。
【図５】本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。
【図６】本発明に係る液晶表示装置用のバックライトユニットの他の実施例を示す側面図である。
【図７】本発明に係る液晶表示装置の一実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…熱陰極ランプ
１ａ…発光管（ガラスバルブ）
２…底面部
３…光学シート
４…容器
４ａ…開口部
５…反射膜
６…リフレクタ
７…遮光物
８…反射膜
９…液晶パネル
７１…傾斜反射板
７２…曲面反射板
【図１】
2008102222.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008102222.tif 000005
【図４】
2008102222.tif 000006
【図５】
2008102222.tif 000007
【図６】
2008102222.tif 000008
【図７】
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