(57)【要約】【課題】  プリズムシートや偏光シートを用いないで、十分な発光面の輝度および均斉度が得ることにより、実用的かつ低価格な液晶表示装置を提供する。【解決手段】  本発明の液晶表示装置は、バックフレーム１２ｂの底部側に複数の蛍光ランプ１２が配置され、バックフレーム１２ｂの出光面側の開口部には、透過率が６０％以上の拡散板１３が配置されるとともに、前記拡散板の出光面側には全光線透過率６０〜９９％，ヘーズ透過率５０〜９０％の拡散シート１４が２枚配置されたバックライト１と、バックフレーム１２ｂの開口部側に配置され、バックライト１からの光の透過率が７％以上である液晶パネル２とからなる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の底部側には複数の蛍光ランプが配置され、前記筐体の出光面側の開口部には透過率が６０％以上の拡散板が配置されるとともに、前記拡散板の出光面側には全光線透過率６０〜９９％，ヘーズ透過率５０〜９０％の拡散シートが複数配置されたバックライトと、
前記開口部側に配置され、前記バックライトからの光の透過率が７％以上である液晶パネルとを具備する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、液晶テレビ等に使用される直下型のバックライトを具備する液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、主にバックライトと液晶パネルとから構成される。バックライトの点灯方式には、導光板を用いる導光板方式や直下型方式など様々あり、前者は主に小型の表示装置に用いられ、後者は主に大型の表示装置に用いられる。
【０００３】
直下型方式のバックライトの一例としては、特開２００５−５０８０２公報に開示のバックライト装置がある。このバックライト装置では、筐体内部に長尺ランプが複数配置され、その開口面に拡散板や光学シートが配置されて構成されている。
【０００４】
光学シートとしては、実施例にも記載があるようにプリズムシートや偏光シートが一般的に使用される。これらの部材は、バックライトの輝度を格段に向上させる作用効果があるため、高輝度が要求されるようなバックライトおよび液晶表示装置を構成する場合、ほぼ必須な構成となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−５０８０２公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プリズムシートや偏光シートには、大きな欠点がある。それは、これらの部材は液晶表示装置のコストの大きな割合を占める大変高価な部材であるということである。したがって、これらを用いないで液晶表示装置を実現できた場合、今後の産業に大きく寄与することになると予想される。
【０００７】
ただし、プリズムシートや偏光シートには、前述したような輝度を向上させる作用効果のみならず、輝度ムラを減少させ、発光面の均一性（以下、均斉度）を向上させる作用効果もあるため、これらの部材を使用しないで実用的な特性を有する液晶表示装置を実現することは困難であった。
【０００８】
なお、実開平６−５４０３８号公報には、拡散板と拡散シートのみで構成したバックライトユニットの発明が開示されている。しかしながら、この発明に開示された内容では、実際には輝度ムラを消すことはできない。つまり、図８に示すように、バックライトの発光面において、ランプ付近と隣り合うランプの中間付近とにおいて輝度差が生じ、結果として明暗の縞による輝度ムラが発生してしまう。すなわち、従来、バックライトにおいて、高輝度を得ることのみならず、このような輝度ムラを解消するためにも、プリズムシートや偏光シートが欠かせなかったわけである。
【０００９】
このような背景の中、本発明者等が様々な試験をおこなった結果、特定の液晶パネルと特定の拡散シート等を組み合わせることにより、プリズムシートや偏光シートを用いないでも、十分な輝度特性と均斉度を達成できる液晶表示装置を実現することを見出したため提案するに至った。
【００１０】
本発明の目的は、プリズムシートや偏光シートを用いないで、十分な発光面の輝度および均斉度が得ることにより、実用的かつ低価格な液晶表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の液晶表示装置は、筐体の底部側には複数の蛍光ランプが配置され、前記筐体の出光面側の開口部には透過率が６０％以上の拡散板が配置されるとともに、前記拡散板の出光面側には全光線透過率６０〜９９％，ヘーズ透過率５０〜９０％の拡散シートが複数配置されたバックライトと、前記開口部側に配置され、前記バックライトからの光の透過率が７％以上である液晶パネルとを具備することを特徴とする。
【００１２】
なお、「液晶パネルの光の透過率」とは、バックライト装置の発光面で得られる光の全波を利用した場合の液晶パネルの光透過率を意味する。バックライト装置から出た光にはＰ波とＳ波とがあり、液晶パネルはＰ波しか透過させない特性がある。その透過しないＳ波を偏光シートでＰ波に変換し、液晶パネルに透過させた場合の入射光に対する出射光の割合を示している。（つまり、偏光シートを用いない場合は、透過率は約半分の値になる。）
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、プリズムシートや偏光シートを用いないで、十分な発光面の輝度および均一性が得ることができる。したがって、実用的かつ低価格な液晶表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（第１の実施の形態）
以下に、本発明の実施の形態の液晶表示装置について図面を参照して説明する。図１は本発明の液晶表示装置の第１の実施の形態の全体図、図２は第１の実施の形態で使用されるバックライトの全体図である。
【００１５】
液晶表示装置は、バックライト１と液晶パネル２とで主に構成され、フロントフレーム３ａとバックフレーム３ｂとからなる筐体により、内部に保持されている。
【００１６】
バックライト１は、直下型方式のバックライトである。バックライト１の筐体は、フロントフレーム１１ａとバックフレーム１１ｂとからなる。バックフレーム１１ｂは、一の面に開口部を有する箱型の形状であり、その内側には反射効率の高い反射面が形成されている。
【００１７】
バックフレーム１１ｂ内部の底面側には、細長形状で直管の外面電極蛍光ランプからなる蛍光ランプ１２が配置されている。なお、本発明において使用するランプについては、種類や形状に制限はなく、冷陰極蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプなどを用いても良い。ただし、輝度などの影響から内径は３．０ｍｍ〜５．０ｍｍ、外径は２．０ｍｍ〜４．０ｍｍ、ランプ電流は４．０ｍＡ〜１０．０ｍＡであるのが望ましい。このような蛍光ランプ１２が複数本、それぞれの管軸がほぼ平行になるように配置されている。それらのランプは、隣り合うランプのピッチが２０ｍｍ〜４０ｍｍ、発光面に最も近接する蛍光ランプ１２の外面から配置される拡散板１３の開口面までの距離が６ｍｍ〜１６ｍｍになるように配置される。
【００１８】
バックフレーム１１ｂの開口部には、拡散板１３が配置されている。拡散板は、内部に球状の微粒子などを含むことにより、光を拡散させて出射させる機能を有する板である。そのため、粒子の大きさや密度などを変えれば、拡散板の透過率を変化させることができる。拡散板の特性は主に透過率によって特定され、透過性が高いほど拡散性は低くなるが輝度が高くなり、透過性が低いほど拡散性は高くなるが輝度は低くなる性質がある。本発明においては、拡散板１３は、透過率が６０％の板を使用することができる。
【００１９】
拡散板１３上には、拡散シート１４が複数、実施の形態では２枚配設されている。拡散シートには、主として拡散のみの作用を有するシートや、拡散しつつ、集光の作用を有するシートがある。それらの特性を特定するパラメータとしては、全光線透過率とヘーズ透過率がある。全光線透過率とは、全波長の光を入射させて、垂直光と拡散光を測定した数値であり、ヘーズ透過率とは全光量に対する拡散光の割合を示す数値である。本発明においては、拡散シート１４は、全光線透過率が６０〜９９％、ヘーズ透過率が５０〜９０％以上のシートを使用することができる。
【００２０】
これらで構成されたバックライト１の発光面には液晶パネル２が配設されている。図３は、液晶パネル２の一例を示す詳細図であり、上側が発光面側、下側がバックライト側である。
【００２１】
液晶パネル２は、バックライト側から、偏光板２１ａ、ガラス基板２２ａ、透明電極２３ａ、配向膜２４ａ、液晶２５、配向膜２４ｂ、透明電極２３ｂ、カラーフィルタ２６、ガラス基板２２ｂ、偏光板２１ｂの順に積層することにより、構成されている。これらの詳しい構造及び動作は、一般的な液晶と同じであるので説明を省略する。
【００２２】
本発明における上記のような構造の液晶パネル２の透過率は、７％以上となっている。この液晶パネル２の透過率は、カラーフィルタ２６の構造によっても変化させることができる。
【００２３】
図４は、カラーフィルタの模式図である。カラーフィルタ２６は、例えば、図に示すようにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のそれぞれの色のフィルタ２６ａ〜２６ｃが連続して交互に並んでいる。そして、これらの境界には、光を透過させない枠部２６ｄが僅かに存在する。カラーフィルタ２６では、フィルタ２６ａ〜２６ｃの部分に光が透過すると、発光面側においてそれぞれの色が再現され、枠部２６ｄでは光は遮断される。したがって、カラーフィルタ２６の透過率は、フィルタ２６ａ〜２６ｃ自体の透過率の向上および枠部２６ｄのサイズを小さくすることにより向上させることができる。
【００２４】
図５は、図１のバックライトの仕様について説明するための断面図であり、寸法、材料等は以下のとおりである。
【００２５】
バックライト１：サイズ＝３２インチ（約７６０ｍｍ×約４４０ｍｍ）
蛍光ランプ１２：外面電極蛍光ランプ  内径＝２．０ｍｍ、外径＝３．０ｍｍ、ランプ電流＝５．５ｍＡ、使用本数＝１６灯、ランプピッチＰ＝２３．８ｍｍ、拡散板１４との距離ｈ＝１４ｍｍ、
拡散板１３：透過率＝６０％
拡散シート１４：全光線透過率＝９５％、ヘーズ透過率＝８２％、使用枚数＝２枚
上記で構成されたバックライト１では、中央部輝度は１００００ｃｄ／ｍ２を達成できた。また、図６は、バックライト１の輝度分布特性を示した図であるが、発光面において輝度ムラはほとんど発生しておらず、輝度ムラは０．１０％以下である。図７からわかるように、ランプ１２から出た光は、ランプ１２の外周から放射状に出射するため、ムラのある波状の輝度分布になるが、それらの光を拡散板１３と拡散シート１４を介して、均一な輝度分布を達成することができた。
【００２６】
そして、透過率が７．８％の液晶パネル２と組み合わせた液晶表示装置においては、中央部輝度が４９０ｃｄ／ｍ２で、かつ輝度ムラのない発光面を達成でき、プリズムシートや偏光シートを用いなくても、実用的な液晶表示装置を実現できた。
【００２７】
したがって、第１の実施の形態では、プリズムシートや偏光シートを用いなくても、高輝度で輝度ムラの少なくすることができる。すなわち、実用的な液晶表示装置を低価格で提供することができる。
【００２８】
また、プリズムシートや偏光シートはその表面に微細な凹凸加工等が施されているために傷が付きやすいシートであるので、歩留まりを悪くする原因の一つであったが、本発明はプリズムシートや偏光シートを用いない構成であるため、歩留まりを高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】液晶表示装置の第１の実施の形態の全体図。
【図２】第１の実施の形態で使用されるバックライトの全体図。
【図３】液晶パネルの一例を示す詳細図。
【図４】カラーフィルタの模式図。
【図５】図１のバックライトの仕様について説明するための断面図。
【図６】バックライトの輝度分布特性を示す図。
【図７】本発明による光拡散についての説明図。
【図８】従来のバックライトの輝度ムラを示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１  バックライト
１１ａ  フロントフレーム
１１ｂ  バックフレーム
１２  蛍光ランプ
１３  拡散板
１４  拡散シート
２  液晶パネル
２１ａ、ｂ  偏光板
２２ａ、ｂ  ガラス基板
２３ａ、ｂ  透明電極
２４ａ、ｂ  配向膜
２５  液晶
２６  カラーフィルタ
３ａ  フロントフレーム
３ｂ  バックフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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