(57)【要約】【課題】液晶表示器の裏面に装着して使用する液晶表示器用バックライト装置について、大面積において、高輝度を実現すると共に、表面輝度を均一にする。【解決手段】液晶表示器用バックライト装置の構造を、透明樹脂製の導光板１の前面に、光拡散板４を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、曲線状の屋根面１１ａと直線状の壁面１１ｂとを有するランプ収納溝１１を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝１１の両側に、小幅な平面部１ｂを残して、階段状の傾斜付光反射面１２を形成して、それぞれのランプ収納溝１１の中に、冷陰極蛍光ランプ２を装着した構成とすることで、冷陰極蛍光ランプ２の装着本数を４本以上とし、設計変更により増加も可能なので、高輝度を実現できる。また、冷陰極蛍光ランプ２の点灯光は、導光板１の曲線状の屋根面１１ａと直線状の壁面１１ｂに入射し、拡散して、略同じ表面部１ａを照射するので、表面輝度が均一になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示器と略同形の透明樹脂製の導光板と、冷陰極蛍光ランプと、光拡散板とを組み合わせた構造とし、自発光しない液晶表示器の裏面に装着して、裏面を照射することで、液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置において、透明樹脂製の導光板（１）の前面に、光拡散板（４）を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面（１１ａ）と直線状の壁面（１１ｂ）とを有するランプ収納溝（１１）を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝（１１）の両側に、小幅な平面部（１ｂ）を残して、階段状の傾斜付光反射面（１２）を形成して、それぞれのランプ収納溝（１１）の中に、冷陰極蛍光ランプ（２）を装着した構造としたことを特徴とする液晶表示器用バックライト装置。
【請求項２】
通常の冷陰極蛍光ランプ（２）に替えて、コの字形に曲げ加工した冷陰極蛍光ランプ（２１）を装着したことを特徴とする、請求項１に記載の液晶表示器用バックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自発光しない液晶表示器の裏面に装着して、裏面を照射することで、液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置に関するものであり、詳細には、発光源の冷陰極蛍光ランプと、その線光源を面光源に変化させる液晶表示器と略同形の透明樹脂製の導光板と、導光板の光を拡散光に変化させる光拡散板とを組み合わせた構造の、特に、大型液晶テレビ等の大型液晶表示器を対象とした、大面積で、高輝度で、且つ、表面輝度が均一な、液晶表示器用バックライト装置に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術の例として、特開平８−６２４２６に開示された液晶表示器用バックライト装置（図示省略）は、導光板の裏面に断面が略コの字の形状をしたランプ収納溝が１カ所形成されていて、その両側に導光板の軽量化を目的とした肉取り傾斜面が形成されており、ランプ収納溝の中に冷陰極蛍光ランプが装着されていて、光拡散板を介して、液晶表示器の裏面に装着された構成となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した、従来の液晶表示器用バックライト装置においては、導光板の裏面に形成されたランプ収納溝の断面が、略コの字の形状をしているため、冷陰極蛍光ランプの点灯光は、ランプ収納溝の真上において拡散されず、略直進するので、ランプ収納溝の真上の輝度が高くなり過ぎて、液晶表示器用バックライト装置として表面輝度を均一にすることが非常に困難であると考えられる。また、冷陰極蛍光ランプの装着本数が１本なので、大型液晶テレビ等の大型液晶表示器を対象した場合は、輝度不足が起こると考えられる。ここで、本発明が解決しようとする課題は、液晶表示器用バックライト装置について、大面積において高輝度を実現することと、大面積において表面輝度を均一にすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、課題を解決するための手段として、透明樹脂製の導光板の構造を改良することとする。まず、大面積において高輝度を実現するための手段として、冷陰極蛍光ランプの装着本数を少なくとも４本とし、容易に増加が可能な構造とする。つぎに、大面積において表面輝度を均一にするための手段として、冷陰極蛍光ランプの点灯光が、導光板の表面全体を均一に照射するように、ランプ収納溝の形状と反射面を改良した構造とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】では、本発明の実施形態について説明する。図２は、本発明による液晶表示器用バックライト装置を、液晶表示器５の裏面に装着した状態を示す平面図であり、図１は、その側面断面図である。図１に示すように、本発明による液晶表示器用バックライト装置の構造は、透明樹脂製の導光板１の前面に、光拡散板４を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面１１ａと直線状の壁面１１ｂとを有するランプ収納溝１１を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝１１の両側に、小幅な平面部１ｂを残して、階段状の傾斜付光反射面１２を形成して、それぞれのランプ収納溝１１の中に、冷陰極蛍光ランプ２を装着した構成としている。
【０００６】本発明による液晶表示器用バックライト装置の実施形態を、前記した構造とすることで、冷陰極蛍光ランプ２の装着本数が、少なくとも４本となり、大面積において高輝度を実現するという課題を解決できるものである。そして、導光板１のランプ収納溝１１の数を４カ所から更に増やすために、導光板１を設計変更することは、構造上容易であり、液晶表示器５の更なる大型化にも対応可能である。
【０００７】つぎに、本発明による液晶表示器用バックライト装置の性能ついて説明する。図４は、図１の部分拡大図であり、本発明による液晶表示器用バックライト装置の性能を示す説明図である。なお、説明図は、冷陰極蛍光ランプ２の片側の性能について示しているが、残りの片側についても性能は同様である。図４に示すように、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、ランプ収納溝１１の中に装着した冷陰極蛍光ランプ２の点灯光のうち、曲線状の屋根面１１ａに入射した光２ａは、矢印線で示すように、屈折して進行し、導光板１の表面部１ａを照射する。同様に、曲線状の屋根面１１ａに入射した全ての光は、曲線状の屋根面１１ａの凹レンズ効果により、屈折拡散して、右肩下りの点線ハッチングで示す範囲を進み、導光板１の表面部１ａを照射する。一方、直線状の壁面１１ｂに入射した光２ｂは、矢印線で示すように進行し、平面部１ｂを飛び越えて階段状の傾斜付光反射面１２で反射し、導光板１の表面部１ａを照射する。同様に、直線状の壁面１１ｂに入射した全ての光は、平面部１ｂを飛び越えて階段状の傾斜付光反射面１２で反射し、図５に示す反射面の角度Ｂを変化させた効果により、拡散して、右肩上りの点線ハッチングで示す範囲を進み、導光板１の表面部１ａを照射する。なお、図５は、図４のＡ部の拡大図であり、傾斜付光反射面１２の説明図である。反射面の角度Ｂは傾斜面において変化させてある。また、表面にはアルミ蒸着膜等の光反射膜１３が形成固着されている。
【０００８】以上、本発明による液晶表示器用バックライト装置の性能について説明したが、冷陰極蛍光ランプ２の点灯光が、曲線状の屋根面１１ａと直線状の壁面１１ｂとに入射し、それぞれ導光板１のほぼ同じ表面部１ａを照射するという性能については、導光板１の少なくとも４カ所に装着された全ての冷陰極蛍光ランプ２についても同様であり、大面積において表面輝度を均一にするという課題を解決できるものである。そして、導光板１の表面全体の輝度が均一なものとなることで、光拡散板４を通して、液晶表示器５の裏面全体を均一に照射することとなり、液晶表示器５の表示面全体に均一な輝度が発生することとなる。なお、導光板１における、ランプ収納溝１１の曲線状の屋根面１１ａの凹レンズ効果と、階段状の傾斜付光反射面１２の反射面の角度Ｂを変化させた効果は、コンピュータ・シミュレーション等で算定した上で、導光板１を設計し、成型加工により製作することで生まれるものである。
【０００９】ここで、本発明による液晶表示器用バックライト装置における、冷陰極蛍光ランプの装着に関する改善について説明する。これまでに説明した本発明の実施形態においては、図２の平面図に示すように通常の冷陰極蛍光ランプ２を装着したものであったので、装着本数と同数のランプ点灯用インバータ（図示省略）が必要であったが、図３の平面図に示すようにコの字形に曲げ加工した冷陰極蛍光ランプ２１を装着することも可能であり、これを実施することで、ランプ点灯用インバータの使用数が半減でき、組み立て工数も削減できる。
【００１０】
【発明の効果】本発明による液晶表示器用バックライト装置は、以上説明したとおりの構成となっているので、以下に記載する効果を奏するものである。
【００１１】自発光しない液晶表示器の裏面に装着して、裏面を照射することで、液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置において、本発明により、液晶表示器用バックライト装置の構造を、透明樹脂製の導光板の前面に、光拡散板を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面と直線状の壁面とを有するランプ収納溝を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝の両側に、小幅な平面部を残して、階段状の傾斜付光反射面を形成して、それぞれのランプ収納溝の中に、冷陰極蛍光ランプを装着した構成とすることで、冷陰極蛍光ランプの装着本数が少なくとも４本となり、大面積において高輝度を実現できるものである。そして、導光板のランプ収納溝の数を４カ所から更に増やすために、導光板を設計変更することは、構造上容易であり、液晶表示器の更なる大型化にも対応可能である。
【００１２】断面がとんがり屋根の家に似た形状のランプ収納溝の中に装着した冷陰極蛍光ランプの点灯光のうち、曲線状の屋根面に入射した光は、曲線状の屋根面の凹レンズ効果により屈折拡散して、導光板の表面部を照射する。一方、直線状の壁面に入射した光は、平面部を飛び越えて階段状の傾斜付光反射面で反射し、反射面の角度を変化させた効果により拡散して、曲線状の屋根面に入射した光とほぼ同じ導光板の表面部を照射する。この性能は、導光板の少なくとも４カ所に装着された全ての冷陰極蛍光ランプについても同様であり、大面積において表面輝度を均一にすることが実現できるものである。そして、導光板の表面全体の輝度が均一なものとなることで、光拡散板を通して、液晶表示器の裏面全体を均一に照射することとなり、液晶表示器の表示面全体に均一な輝度が発生することとなる。
【００１３】通常の冷陰極蛍光ランプに替えて、コの字形に曲げ加工した冷陰極蛍光ランプを装着することで、ランプ点灯用インバータの使用数を半減でき、組み立て工数も削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示器用バックライト装置が、液晶表示器の裏面に装着された状態を示す側面断面図である。
【図２】本発明による液晶表示器用バックライト装置が、液晶表示器の裏面に装着された状態を示す平面図である。
【図３】本発明による液晶表示器用バックライト装置が、液晶表示器の裏面に装着された状態を示す平面図であり、コの字形に曲げ加工した冷陰極蛍光ランプを装着した場合を示している。
【図４】図１の部分拡大図であり、本発明による液晶表示器用バックライト装置の性能を示す説明図である。
【図５】図４のＲ部の拡大図であり、傾斜付光反射面の説明図である。
【符号の説明】
１‥‥‥‥‥導光板
１ａ‥‥‥‥表面部
１ｂ‥‥‥‥平面部
１１‥‥‥‥ランプ収納溝
１１ａ‥‥‥曲線状の屋根面
１１ｂ‥‥‥直線状の壁面
１２‥‥‥‥傾斜付光反射面
１３‥‥‥‥光反射膜
２‥‥‥‥‥冷陰極蛍光ランプ
２ａ‥‥‥‥曲線状の屋根面に入射した光
２ｂ‥‥‥‥直線状の壁面に入射した光
２１‥‥‥‥コの字形に曲げ加工した冷陰極蛍光ランプ
３‥‥‥‥‥ランプ装着板
４‥‥‥‥‥光拡散板
５‥‥‥‥‥液晶表示器
Ａ‥‥‥‥‥傾斜付光反射面の拡大部
Ｂ‥‥‥‥‥反射面の角度
【図１】
2004163887.tif 000003
【図２】
2004163887.tif 000004
【図３】
2004163887.tif 000005
【図４】
2004163887.tif 000006
【図５】
2004163887.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月21日(2003.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
液晶表示器と略同形の透明樹脂製の導光板と、冷陰極蛍光ランプと、光拡散板とを組み合わせた構造とし、自発光しない液晶表示器の裏面に装着して、裏面を照射することで、液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置において、透明樹脂製の導光板（１）の前面に、光拡散板（４）を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面（１１ａ）と直線状の壁面（１１ｂ）とを有するランプ収納溝（１１）を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝（１１）の両側に、小幅な平面部（１ｂ）を残して、階段状の傾斜付光反射面（１２）を形成して、それぞれのランプ収納溝（１１）の中に、ランプ装着板（３）に装着した冷陰極蛍光ランプ（２）を装着した構造としたことを特徴とする液晶表示器用バックライト装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明の実施の形態】では、本発明の実施形態について説明する。図２は、本発明による液晶表示器用バックライト装置を、液晶表示器５の裏面に装着した状態を示す平面図であり、図１は、その側面断面図である。図１に示すように、本発明による液晶表示器用バックライト装置の構造は、透明樹脂製の導光板１の前面に、光拡散板４を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面１１ａと直線状の壁面１１ｂとを有するランプ収納溝１１を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝１１の両側に、小幅な平面部１ｂを残して、階段状の傾斜付光反射面１２を形成して、それぞれのランプ収納溝１１の中に、ランプ装着板３に装着した冷陰極蛍光ランプ２を装着した構成としている。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】つぎに、本発明による液晶表示器用バックライト装置の性能ついて説明する。図４は、図１の部分拡大図であり、本発明による液晶表示器用バックライト装置の性能を示す説明図である。なお、説明図は、冷陰極蛍光ランプ２の片側の性能について示しているが、残りの片側についても性能は同様である。図４に示すように、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、ランプ収納溝１１の中に装着した冷陰極蛍光ランプ２の点灯光のうち、曲線状の屋根面１１ａに入射した光２ａは、矢印線で示すように、屈折して進行し、導光板１の表面部１ａを照射する。同様に、曲線状の屋根面１１ａに入射した全ての光は、曲線状の屋根面１１ａの凹レンズ効果により、屈折拡散して、右肩下りの点線ハッチングで示す範囲を進み、導光板１の表面部１ａを照射する。一方、直線状の壁面１１ｂに入射した光２ｂは、矢印線で示すように進行し、平面部１ｂを飛び越えて階段状の傾斜付光反射面１２で反射し、導光板１の表面部１ａを照射する。同様に、直線状の壁面１１ｂに入射した全ての光は、平面部１ｂを飛び越えて階段状の傾斜付光反射面１２で反射し、図５に示す反射面の角度Ｂを変化させた効果により、拡散して、右肩上りの点線ハッチングで示す範囲を進み、導光板１の表面部１ａを照射する。なお、図５は、図４のＡ部の拡大図であり、階段状の傾斜付光反射面１２の説明図である。反射面の角度Ｂは傾斜面において変化させてある。また、表面にはアルミ蒸着膜等の光反射膜１３が形成固着されている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】自発光しない液晶表示器の裏面に装着して、裏面を照射することで、液晶表示器の表示面に輝度を発生させる液晶表示器用バックライト装置において、本発明により、液晶表示器用バックライト装置の構造を、透明樹脂製の導光板の前面に、光拡散板を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面と直線状の壁面とを有するランプ収納溝を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝の両側に、小幅な平面部を残して、階段状の傾斜付光反射面を形成して、それぞれのランプ収納溝の中に、ランプ装着板に装着した冷陰極蛍光ランプを装着した構成とすることで、冷陰極蛍光ランプの装着本数が少なくとも４本となり、大面積において高輝度を実現できるものである。そして、導光板のランプ収納溝の数を４カ所から更に増やすために、導光板を設計変更することは、構造上容易であり、液晶表示器の更なる大型化にも対応可能である。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】図４のＲ部の拡大図であり、階段状の傾斜付光反射面の説明図である。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】符号の説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【符号の説明】
１‥‥‥‥‥導光板
１ａ‥‥‥‥表面部
１ｂ‥‥‥‥平面部
１１‥‥‥‥ランプ収納溝
１１ａ‥‥‥曲線状の屋根面
１１ｂ‥‥‥直線状の壁面
１２‥‥‥‥階段状の傾斜付光反射面
１３‥‥‥‥光反射膜
２‥‥‥‥‥冷陰極蛍光ランプ
２ａ‥‥‥‥曲線状の屋根面に入射した光
２ｂ‥‥‥‥直線状の壁面に入射した光
２１‥‥‥‥コの字形に曲げ加工した冷陰極蛍光ランプ
３‥‥‥‥‥ランプ装着板
４‥‥‥‥‥光拡散板
５‥‥‥‥‥液晶表示器
Ａ‥‥‥‥‥階段状の傾斜付光反射面の拡大部
Ｂ‥‥‥‥‥反射面の角度




【手続補正書】
【提出日】平成15年5月26日(2003.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
【発明の実施の形態】では、本発明の実施形態について説明する。図２は、本発明による液晶表示器用バックライト装置を、液晶表示器５の裏面に装着した状態を示す平面図であり、図１は、その側面断面図である。なお、外枠、ランプ点灯用インバータ、電気配線等の付属部品の図示は省略している。図１に示すように、本発明による液晶表示器用バックライト装置の構造は、透明樹脂製の導光板１の前面に、光拡散板４を装着し、裏面の少なくとも４カ所に、断面がとんがり屋根の家に似た形状の、曲線状の屋根面１１ａと直線状の壁面１１ｂとを有するランプ収納溝１１を形成すると共に、それぞれのランプ収納溝１１の両側に、小幅な平面部１ｂを残して、階段状の傾斜付光反射面１２を形成して、それぞれのランプ収納溝１１の中に、ランプ装着板３に装着した冷陰極蛍光ランプ２を装着した構成としている。