(57)【要約】【課題】  直下方式の照明ユニットにおいて、輝度効率の低下や装置の厚みの増大を招くことなく、輝度ムラを軽減する。【解決手段】  互いに略平行に配列される複数の直管状ランプからなる光源２と、複数配列された直管状ランプ上に配置される拡散板３とを有する。拡散板３は、直管状ランプの長さ方向と略垂直な方向における光拡散が、直管状ランプの長さ方向と略平行な方向における光拡散よりも大である。照明ユニットＵＴの出光側に液晶パネル１が配されることにより、液晶表示装置が構成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに略平行に配列される複数の直管状ランプからなる光源と、
前記複数配列された直管状ランプ上に配置される拡散板とを有し、
前記拡散板は、前記直管状ランプの長さ方向と略垂直な方向における光拡散が、前記直管状ランプの長さ方向と略平行な方向における光拡散よりも大であることを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記拡散板は、異方拡散性を有するアクリル板からなることを特徴とする請求項１記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記光源の裏面側に配され光源からの光を前記拡散板側へ導く反射板と、当該反射板の背面側より前記光源及び拡散板を保持する裏面カバーと、これらを支持するハウジングとを備えることを特徴とする請求項１または２記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記直管状ランプをその両端部にて支持する光源支持部材を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の照明ユニット。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載の照明ユニットの出光側に液晶表示パネルが配されてい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、例えば液晶表示装置に用いられる照明ユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータやワードプロセッサ等の情報機器の表示装置、テレビ、ビデオムービー、カーナビゲーションシステム等の映像機器の表示装置として、軽量、薄型、低消費電力という特長を持つ液晶表示装置が多用されている。このような液晶表示装置においては、明るい表示画面を実現するために、表示素子の背後から照明光を当てるための照明ユニットを内蔵した構成をとるものが多い。
【０００３】
ここで、照明ユニットは、光源の配置箇所によってエッジライト方式と直下方式とに分類される。例えばエッジライト方式は、表示装置に対向する導光板のエッジに光源を配置する方式である。また、直下方式は、蛍光放電管等の直管状の光源を表示パネルの裏面に複数配置し、表示パネルと光源との間に拡散板を配置する方式である。
【０００４】
これら方式のうち、直下方式はエッジライト方式に比べて高輝度化が容易であり、且つ発光面の輝度均一性に優れるという利点を有している。このため、高輝度が要求される大型液晶テレビ等においては、直下方式の照明ユニットの採用が必須となっている。
【０００５】
従来、直下方式の照明ユニットとしては、例えば特許文献１に記載されるように、並列して配置される複数の管状光源からなる光源群と、これら管状光源をその両端の電極部にて支持する光源支持部材と、光源群の裏面側に配されて該光源群からの光を表示パネル配置側へと導く反射板と、該表示パネル配置側に配置されて光源群からの光を拡散させて出射するための拡散板と、これらを支持する金属フレームとからなる構成が知られている。特許文献１の発明では、光源等を支持する金属フレームの窓枠状部分にフランジ状張り出し部を備えることで、製造コストや額縁領域の幅を増大させることなく、フレーム構造に充分な強度を付与することができる。
【特許文献１】特開２００２−９０７３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、直下方式のバックライトを用いた表示装置においては、前記の通り光源となる直管状のランプが所定の間隔を有して複数配置されているため、ランプ直上の領域が明るく、ランプとランプの間の領域が暗くなるという輝度ムラを生じ、表示品位を低下させるという問題がある。この輝度ムラを軽減する方法としては、直管状のランプと表示パネルとの間に配置する拡散板として、拡散度の高い拡散板を用いる方法が考えられる。しかしながら、この方法は、輝度の均一化には有効であるが、光源から出射した光が拡散度の高い拡散板を通過する際に減衰し、輝度効率の低下を招くという問題がある。また、光源と拡散板との間の距離を長くして輝度ムラを軽減する方法も有効であるが、この場合、照明ユニットの厚みが増し、表示装置の薄型化の妨げとなる。
【０００７】
そこで本発明はこのような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、直下方式の照明ユニットにおいて、輝度効率の低下や装置の厚みの増大を招くことなく、輝度ムラを軽減することが可能な照明ユニットを提供することを目的とし、さらには輝度ムラが少なく表示品質に優れた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の問題を解決するために、本発明に係る照明ユニットは、互いに略平行に配列される複数の直管状ランプからなる光源と、前記複数配列された直管状ランプ上に配置される拡散板とを有し、前記拡散板は、前記直管状ランプの長さ方向と略垂直な方向における光拡散が、前記直管状ランプの長さ方向と略平行な方向における光拡散よりも大であることを特徴とする。また、本発明の液晶表示装置は、前記照明ユニットの出光側に液晶表示パネルが配されていることを特徴とする
【０００９】
本発明の照明ユニットは、直下方式の照明ユニットであって、直管状ランプが互いに平行に配列されることで、これらが所定のサイズの面状光源として機能する。ただし、この場合、ランプ直上の領域が明るく、ランプとランプの間の領域が暗くなる。すなわち、直管状ランプの配列方向（直管状ランプの長手方向と直交する方向）では、ランプの配列間隔に対応して周期的に明暗が繰り返される。一方、直管状ランプの長手方向では、このような周期的な明暗が生ずることはない。
【００１０】
そこで、本発明では、入射した光のうち直管状ランプの長さと略平行な方向へあまり光を拡散させず、直管状ランプの長さ方向と略垂直な方向、すなわち、平行に複数配列された直管状ランプのピッチ方向へ強く光を拡散させるような拡散板を用いる。前記拡散板は、入射した光を光源の長さ方向と垂直な方向へ相対的に強く拡散させるので、直管状ランプ間の暗い領域の輝度が向上するように働き、ランプの配列間隔に対応して繰り返される周期的な明暗が解消される。したがって、例えば液晶表示パネル等の表示パネルに向けて均一性の高い光が照射され、この結果、液晶パネル全体での輝度分布が均一化され、直管状ランプの配列に由来する輝度ムラが軽減される。
【００１１】
一方、前記拡散板は、直管状ランプの長さと略平行な方向へは、あまり光を拡散させないが、前記の通り、直管状ランプの長手方向では周期的な明暗が生ずることがないので、輝度ムラが問題になることはない。拡散板において、全方向に対して拡散が大きくなるように設定すると、輝度効率の低下が問題となるが、前記直管状ランプの長さと略平行な方向への拡散を抑えることで、この方向での輝度効率の低下が抑えられ、拡散板全体での輝度効率の低下も抑制される。また、本発明では、拡散板の拡散の度合いを方向によって変えることで輝度ムラを解消するようにしているので、輝度ムラ解消のために光源（直管状ランプ）と拡散板との距離を必要以上に離す必要もなく、装置の厚みを無用に増加させる必要もない。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の照明ユニットによれば、光の拡散性に異方性を持つ拡散板を用いているので、例えば表示装置のバックライトとして用いたとき、装置の厚みの増加や輝度効率の低下の影響を抑制しつつ、輝度ムラが軽減された優れた表示品位の表示を実現し得る照明ユニットを提供することが可能である。
【００１３】
また、本発明の液晶表示装置によれば、光の拡散性に異方性を持つ拡散板を用いた照明ユニットを用いることで、輝度効率の低下や装置の厚みの増加といった不都合を生じることなく、輝度ムラを軽減して優れた表示品位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】
以下、本発明に係る照明ユニット及び液晶表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の照明ユニットの平面図、図２は図１の照明ユニットの分解斜視図、図３は図１の照明ユニットを有する液晶表示装置の拡大断面図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、本発明の照明ユニットＵＴは、例えば液晶パネル１の裏面側にバックライトとして配置されるものであり、複数灯の直管状の光源２と、これら光源２からの光を拡散させて出射するための拡散板３と、光源２を両端部で支持する光源支持部材４と、光源２の表示面と反対側（裏面側）に配置される反射シート５と、反射シート５の裏面側に配置される裏面カバー６と、拡散板３や裏面カバー６等を囲むように支持する枠状のハウジング７とを有する。液晶パネル１は、前記ハウジング７上に配置されることになる。
【００１６】
図１の照明ユニットＵＴにおいては、拡散板３の裏面側に、複数の光源２が所定の間隔を有して略平行に配置されている。光源２としては、直管状の光源、又は直管状の光源を折曲部にてＵ字或いはコの字形状等に曲げてなる光源等を用いることができる。ここでは、コの字形状に折り曲げられ、主に２本の直線部分において光照射を行う直管状ランプを光源２として用いた。この直管状ランプとしては、例えば高周波の電流で駆動されて発光する蛍光放電管等を用いることができる。
【００１７】
拡散板３は、入射した光を拡散させる性質を有するものであり、これによって光源２の光を拡散し、液晶パネル１に対して均等に光照射が行われるようにするものである。ただし、本実施形態では、この拡散板３として、光源２からの光を光源２の長さ方向にあまり拡散させず、光源２の長さ方向に対し垂直方向に強く拡散させる、いわゆる異方拡散性を有する拡散板３を用いる。ここで、拡散板３は、光伝達に必要な透過率及び屈折率等に代表される光学特性が適切な材料で形成され、例えば前記材料としてアクリル樹脂等を用いることができる。
【００１８】
光源支持部材４は、表示装置の両端で光源２を支持する機能を有するとともに、その内面が反射機能を有し、したがって光源２から出射する光をパネル配置側へ導き、射出面から出る照明光を増大させる機能を有する。
【００１９】
反射シート５は光源２と裏面カバー６との間に配置され、光源２から裏面側へ出る光を液晶パネル１側へ導き出射面から出る照明光を増大させる機能を有する。この反射シート５としては、高い光反射率を有する白色の樹脂製フィルム等を使用することができる。
【００２０】
裏面カバー６は、反射シート５の裏面側から光源２及び拡散板３を支持する機能を有するとともに、照明ユニットＵＴの筐体としての機能も有する。
【００２１】
一方、図２及び図３に示すように、ハウジング７は、拡散板３及び裏面カバー６を側面並びに前方から取り囲むように近接配置されている。ハウジング７は、光源２及び拡散板３を保持する機能を有する。このハウジング７としては、例えばポリカーボネート樹脂等により形成される。
【００２２】
以上により構成される照明ユニットＵＴは、その前方に液晶パネル１を配置し、金属製の表側フレームＦＣを取り付け固定することにより、液晶表示装置Ｌに組み込まれる。液晶パネル１は、照明ユニットＵＴからの光を透過して文字や映像等の画像を表示するものである。
【００２３】
前述の照明ユニットＵＴの光が出射される側に液晶パネル１を搭載した液晶表示装置Ｌにおいては、光源２から出射された光は、直接又は反射シート５等により集光されて拡散板３へ導かれ、拡散板３を通過した後、液晶パネル１に照射される。その結果、液晶パネル１によって文字や映像等の画像が表示されることになる。
【００２４】
このとき、前記照明ユニットＵＴを用いることで、拡散板３を通過した光は、光源２の長さ方向に弱く拡散され、光源２の長さ方向と垂直な方向に強く拡散される。これにより、光源２間の本来暗い表示となるはずの領域でも明るい表示が可能となり、光源２の直上の領域と光源２の間の領域とでの輝度ムラが改善され、高い表示品位が実現される。
【００２５】
また、光源２と拡散板３との距離を短くした場合であっても、前記拡散板３を用いることにより輝度ムラを軽減でき、照明ユニットやこれを用いる液晶表示装置の薄型化と優れた表示品位との両立が可能である。さらに、輝度ムラの改善に際して拡散板３の拡散度を全方位で高くする必要がなく、特定の方向（光源２の長手方向と略直交する方向）のみで拡散度を高くすればよいので、輝度効率の低下が必要最低限に抑えられ、輝度効率の向上と優れた表示品位との両立が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明を適用した照明ユニットの一例を示す平面図である。
【図２】図１に示す照明ユニットを有する液晶表示装置の分解斜視図である。
【図３】図２に示す液晶表示装置の電極近傍を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  液晶パネル、２  光源、３  拡散板、４  支持部材、５  反射シート、６  裏面カバー、７  ハウジング
【図１】
2007087654.tif 000003
【図２】
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【図３】
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