(57)【要約】【課題】発光面の中央部での輝度を高めるときでも、部品点数を削減することができるコスト安価なバックライト装置及びこれを用いた表示装置を提供する。【解決手段】複数の冷陰極管（線状光源）２０ａ〜２０ｈの長手方向に直交する直交方向に沿って、上端部、中央部、及び下端部の領域Ａ１、Ａ２、及びＡ３に、発光面の領域を分ける。さらに、中央部の領域Ａ２に対向するように配置された冷陰極管２０ｄ、２０ｅから出射される出射光の光量を、上端部及び下端部の各領域Ａ１、Ａ３に対向するように配置された冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈから出射される出射光の光量以上にする。【選択図】図３
2007123030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の線状光源と、前記複数の線状光源からの光を外部に向かって発光する発光面とを備えたバックライト装置であって、
前記発光面は、前記複数の線状光源の長手方向に直交する直交方向に沿って、一方の端部、中央部、及び他方の端部の少なくとも３つの領域に分けられ、かつ、
前記発光面の中央部の領域に対向するように配置された前記線状光源から出射される出射光の光量が、当該発光面の他の各領域に対向するように配置された前記線状光源から出射される出射光の光量以上であることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記中央部の領域は、前記発光面の前記直交方向での中心線に関して線対称に設定され、かつ、当該中央部の領域の前記直交方向での寸法が前記発光面全体の前記直交方向での寸法の１／３以下に設定されている請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記複数の各線状光源の駆動制御を行う制御部を備えるとともに、
前記制御部は、前記発光面の中央部の領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値が当該発光面の他の各領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値以上となるように、前記各線状光源への供給電流値を決定する請求項１または２に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記制御部には、前記発光面の輝度を変更する調光指示信号が入力されるとともに、
前記制御部は、前記調光指示信号に応じて、前記複数の各線状光源への供給電流値を増減する請求項３に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記調光指示信号に応じて、前記他の各領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値を、当該線状光源を安定して動作させることが可能な電流値の範囲内で増減する請求項４に記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記他の各領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値の最小値を、前記中央部の領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値の最小値に一致させる請求項４または５に記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記複数の線状光源の近傍の温度を検出する温度検出部を備えるとともに、
前記制御部は、前記温度検出部からの検出結果を用いて、前記複数の各線状光源への供給電流値を決定する請求項３〜６のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項８】
前記複数の線状光源は、前記発光面の前記直交方向で一定の間隔寸法をおいて互いに平行に配列されている請求項１〜７のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項９】
前記複数の各線状光源には、冷陰極管が用いられているとともに、
前記各線状光源は、その長手方向が重力の作用方向と直交する方向に平行となるように、配置されている請求項１〜８のいずれか１項に記載のバックライト装置。
【請求項１０】
表示部を備えた表示装置であって、
前記表示部には、請求項１〜９のいずれか１項に記載のバックライト装置からの光が照射されることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の線状光源を具備したバックライト装置及びこれを用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば液晶表示装置は、在来のブラウン管に比べて薄型、軽量などの特長を有するフラットパネルディスプレイとして、液晶テレビ、モニター、携帯電話などに幅広く利用されている。このような液晶表示装置には、光を発光する照明装置（バックライト装置）と、バックライト装置に設けられた光源からの光に対してシャッターの役割を果たすことで所望画像を表示する液晶パネルとが含まれている。
【０００３】
また、上記バックライト装置では、液晶パネルに対する光源の配置の仕方によって直下型とエッジライト型とに大別されるが、２０インチ以上の液晶パネルを備えた液晶表示装置では、エッジライト型よりも高輝度・大型化を図り易い直下型のバックライト装置が一般的に使用されている。すなわち、直下型のバックライト装置は、液晶パネルの背後（非表示面）側に、複数の線状光源を配置して構成されており、液晶パネルのすぐ裏側に線状光源を配置できるため、多数の線状光源を使用することが可能となり、高輝度が得やすく高輝度・大型化に適している。また、直下型のバックライト装置は、装置内部が中空構造であるため、大型化しても軽量であることからも、高輝度・大型化に適している。
【０００４】
また、直下型のバックライト装置では、例えば下記特許文献１に記載されているように、線状光源としての複数の冷陰極管が一定の間隔寸法をおいて互いに平行に配列されており、これら冷陰極管からの出射光が上記液晶パネルに対向配置された発光面から平面状の面状光として当該液晶パネルに出射されるようになっている。
【特許文献１】特開２００５−１５８７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような従来のバックライト装置では、液晶表示装置の性能を向上させるために、発光面の中央部での輝度を高めることが要求されている。つまり、液晶表示装置では、例えば工場出荷の検査時において、液晶パネルの中心位置での（正面）輝度が測定され、その測定結果に基づき当該液晶表示装置での輝度性能の評価が一般的に行われているからである。
【０００６】
ところが、上記のような従来のバックライト装置では、通常、少なくとも一枚の集光シートを発光面側に設置することにより、発光面の中央部での輝度を高めていた。この結果、従来のバックライト装置では、部品点数を削減することができず、コストダウンを図ることが難しいという問題点があった。
【０００７】
上記の課題に鑑み、本発明は、発光面の中央部での輝度を高めるときでも、部品点数を削減することができるコスト安価なバックライト装置及びこれを用いた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】
上記の目的を達成するために、本発明にかかるバックライト装置は、複数の線状光源と、前記複数の線状光源からの光を外部に向かって発光する発光面とを備えたバックライト装置であって、
前記発光面は、前記複数の線状光源の長手方向に直交する直交方向に沿って、一方の端部、中央部、及び他方の端部の少なくとも３つの領域に分けられ、かつ、
前記発光面の中央部の領域に対向するように配置された前記線状光源から出射される出射光の光量が、当該発光面の他の各領域に対向するように配置された前記線状光源から出射される出射光の光量以上であることを特徴とするものである。
【０００９】
上記のように構成されたバックライト装置では、発光面が複数の線状光源の長手方向に直交する直交方向に沿って、一方の端部、中央部、及び他方の端部の少なくとも３つの領域に分けられている。また、複数の線状光源において、上記中央部の領域に対向するように配置された線状光源では、その出射光の光量が他の各領域に対向するように配置された線状光源の出射光の光量以上である。これにより、上記従来例と異なり、発光面の中央部での輝度を高めるときでも、集光シートの設置を省略またはその設置数を削減することができる。従って、バックライト装置のコストダウンを図ることが可能となり、コスト安価なバックライト装置を構成することができる。
【００１０】
また、上記バックライト装置において、前記中央部の領域は、前記発光面の前記直交方向での中心線に関して線対称に設定され、かつ、当該中央部の領域の前記直交方向での寸法が前記発光面全体の前記直交方向での寸法の１／３以下に設定されてもよい。
【００１１】
この場合、発光面の中央部での輝度を確実に高めることができるとともに、発光面全面での輝度分布を上記中心線に関して容易に線対称なものとすることができ、適切な輝度分布を簡単に得ることができる。
【００１２】
また、上記バックライト装置において、前記複数の各線状光源の駆動制御を行う制御部を備えるとともに、
前記制御部は、前記発光面の中央部の領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値が当該発光面の他の各領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値以上となるように、前記各線状光源への供給電流値を決定することが好ましい。
【００１３】
この場合、各線状光源への供給電流値が制御部によって制御されるので、発光面の中央部での輝度をより適切に高めることが可能となる。
【００１４】
また、上記バックライト装置において、前記制御部には、前記発光面の輝度を変更する調光指示信号が入力されるとともに、
前記制御部は、前記調光指示信号に応じて、前記複数の各線状光源への供給電流値を増減してもよい。
【００１５】
この場合、発光面の輝度を変更することが調光指示信号によって要求されたときでも、制御部は当該調光指示信号に応じて線状光源毎に供給電流値を決定することができ、発光面の輝度を適切に変更することができる。
【００１６】
また、上記バックライト装置において、前記制御部は、前記調光指示信号に応じて、前記他の各領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値を、当該線状光源を安定して動作させることが可能な電流値の範囲内で増減することが好ましい。
【００１７】
この場合、制御部は調光指示信号に応じて発光面の輝度を適切に変更しつつ、全ての各線状光源を安定して動作させることができ、発光面の輝度を変更するときでも、不安定な点灯動作によるチラツキ現象が発光面上に生じるのを回避することが可能となる。
【００１８】
また、上記バックライト装置において、前記制御部は、前記他の各領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値の最小値を、前記中央部の領域に対向するように配置された前記線状光源への供給電流値の最小値に一致させることが好ましい。
【００１９】
この場合、発光面の輝度を変更するときでも、制御部は全ての線状光源をより確実に安定して動作させることができ、不安定な点灯動作によるチラツキ現象が発光面上に生じるのを確実に回避することができる。
【００２０】
また、上記バックライト装置において、前記複数の線状光源の近傍の温度を検出する温度検出部を備えるとともに、
前記制御部は、前記温度検出部からの検出結果を用いて、前記複数の各線状光源への供給電流値を決定してもよい。
【００２１】
この場合、制御部は線状光源の近傍の温度（周囲温度）を把握した状態で、線状光源の駆動制御を行うことから、線状光源の周囲温度が低温であるときでも、当該線状光源が不安定な点灯動作を行うのを防ぐことができる。
【００２２】
また、上記バックライト装置において、前記複数の線状光源は、前記発光面の前記直交方向で一定の間隔寸法をおいて互いに平行に配列されていることが好ましい。
【００２３】
この場合、複数の線状光源が等間隔に配列されているので、線状光源を非等間隔に配列したことに起因して線状光源の影が発光面上に現れるのを確実に防ぐことができる。
【００２４】
また、上記バックライト装置において、前記複数の各線状光源には、冷陰極管が用いられているとともに、
前記各線状光源は、その長手方向が重力の作用方向と直交する方向に平行となるように、配置されてもよい。
【００２５】
この場合、発光効率に優れた線状光源が構成されることから、消費電力を抑えた高輝度なバックライト装置を容易に構成することができる。また、上記冷陰極管では、その内部に封入された水銀（蒸気）が重力の作用により長手方向の一方の端部側に集まるのが防がれることから、当該直管ランプ部の寿命を大幅に向上させることができる。
【００２６】
また、本発明の表示装置は、表示部を備えた表示装置であって、
前記表示部には、上記いずれかのバックライト装置からの光が照射されることを特徴とするものである。
【００２７】
上記のように構成された表示装置では、発光面の中央部での輝度を高めるときでも、少ない部品点数でコスト安価に構成されたバックライト装置からの光が表示部に照射されるので、当該表示部の中心位置での輝度が高輝度化された輝度性能に優れたコスト安価な表示装置を容易に構成することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、発光面の中央部での輝度を高めるときでも、部品点数を削減することができるコスト安価なバックライト装置及びこれを用いた表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明のバックライト装置及び表示装置の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。尚、以下の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合を例示して説明する。
【００３０】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置及び液晶表示装置を説明する概略断面図である。図において、本実施形態の液晶表示装置１には、図の上側が視認側（表示面側）として設置される表示部としての液晶パネル２と、液晶パネル２の非表示面側（図の下側）に配置されて、当該液晶パネル２を照明する照明光を発生する本発明のバックライト装置３とが設けられている。
【００３１】
液晶パネル２は、液晶層４と、液晶層４を狭持する一対の透明基板５、６と、透明基板５、６の各外側表面上にそれぞれ設けられた偏光板７、８とを備えている。また、液晶パネル２には、当該液晶パネル２を駆動するためのドライバ９、及びフレキシブルプリント基板１１を介してドライバ９に接続された駆動回路１０が設けられており、液晶パネル２では、液晶層４を画素単位に駆動可能に構成されている。そして、液晶パネル２では、液晶層４によって偏光板７を介して入射された上記照明光の偏光状態が変調され、かつ、偏光板８を通過する光量が制御されることにより、所望画像が表示される。
【００３２】
バックライト装置３には、図の上側（液晶パネル２側）が開口した有底状のケース１２と、ケース１２の液晶パネル２側に設置された枠状のフレーム１３とが設けられている。また、ケース１２及びフレーム１３は、金属または合成樹脂によって構成されており、フレーム１３の上方に液晶パネル２が設置された状態で、断面Ｌ字状のベゼル１４にて狭持されている。これにより、バックライト装置３は、液晶パネル２に組み付けられて、当該バックライト装置３からの照明光が液晶パネル２に入射される透過型の液晶表示装置１として一体化されている。
【００３３】
また、バックライト装置３は、ケース１２の開口部を覆うように設置された拡散板１５と、拡散板１５の上方で液晶パネル２側に設置された光学シート１７と、ケース１２の内面に設けられた反射シート１９とを備えている。また、バックライト装置３では、反射シート１９の上方に、線状光源としての複数、例えば８本の冷陰極管（ＣＣＦＬ）２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ、２０ｈが互いに平行に配列されている。また、これらの各冷陰極管２０ａ〜２０ｈは、その長手方向に直交する直交方向（図１の左右方向）で一定の間隔（ピッチ）寸法をおいて等間隔に配列されており、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈからの光が液晶パネル２に対向配置されるバックライト装置３の発光面から上記照明光として出射されるようになっている。また、この発光面では、後に詳述するように、中央部及びこの中央部を挟んだ両端部の３つの領域に分けられており、中央部の領域に対向するように配置された冷陰極管２０ｄ、２０ｅからの出射光の光量を大きくすることにより、当該中央部での輝度が高められている。
【００３４】
拡散板１５は、例えば厚さ２ｍｍ程度の長方形状の合成樹脂またはガラス材を用いて構成されており、冷陰極管２０ａ〜２０ｈからの光（反射シート１９で反射された光を含む。）を拡散して、光学シート１７側に出射する。また、拡散板１５は、その四辺側がケース１２の上側に設けられた枠状の表面上に載置されており、弾性変形可能な押圧部材１６を介在させてケース１２の当該表面とフレーム１３の内面とで狭持された状態でバックライト装置３の内部に組み込まれている。さらに、拡散板１５では、その略中央部が反射シート１９上に設置された透明な支持部材（図示せず）にて支えられており、ケース１２の内側に撓むのが防がれている。
【００３５】
また、拡散板１５は、ケース１２と押圧部材１６との間で移動可能に保持されており、冷陰極管２０ａ〜２０ｈの発熱やケース１２の内部の温度上昇などの熱の影響により、当該拡散板１５に伸縮（塑性）変形が生じたときでも、押圧部材１６が弾性変形することにて当該塑性変形が吸収されて、冷陰極管２０ａ〜２０ｈからの光の拡散性を極力低下しないようになっている。また、合成樹脂に比べて熱に強いガラス材の拡散板１５を用いる場合の方が、上記熱の影響による反り、黄変、熱変形等が生じ難い点で好ましい。
【００３６】
光学シート１７には、例えば厚さ０．５ｍｍ程度の合成樹脂フィルムにて構成された拡散シートが含まれており、液晶パネル２への上記照明光を適度に拡散して当該液晶パネル２の表示面での表示品位を向上させるように構成されている。また、光学シート１７には、液晶パネル２の表示面での表示品位の向上を行うためなどのプリズムシート、偏光シートなどの公知の光学シート材が必要に応じて適宜積層されるようになっている。そして、光学シート１７は、拡散板１５から出射された光を、所定の輝度（例えば、１００００ｃｄ／ｍ2）以上で、かつ、ほぼ均一な輝度を有する面状光に変換し照明光として液晶パネル２側に入射させるように構成されている。なお、上記の説明以外に、例えば液晶パネル２の上方（表示面側）に当該液晶パネル２の視野角を調整するための拡散シートなどの光学部材を適宜積層してもよい。
【００３７】
また、光学シート１７では、例えば液晶表示装置１の実使用時に上側となる、図１の左端辺側の中央部に、同図の左側に突出した突出部が形成されている。そして、光学シート１７では、上記突出部だけが弾性材１８を介在させてフレーム１３の内面と押圧部材１６とで狭持されており、当該光学シート１７は、バックライト装置３の内部に伸縮可能な状態で組み込まれている。これにより、光学シート１７では、冷陰極管２０ａ〜２０ｈの発熱等の上記の熱の影響により、伸縮（塑性）変形が生じたときでも、上記突出部を基準とした自由な伸縮変形が可能となり、シワや撓みなどが当該光学シート１７に発生するのが極力防がれるように構成されている。この結果、液晶表示装置１では、光学シート１７の撓み等に起因して、輝度ムラなどの表示品位の低下が液晶パネル２の表示面に発生するのを極力防止できるようになっている。
【００３８】
反射シート１９は、例えば厚さ０．２〜０．５ｍｍ程度のアルミニウムや銀などの光反射率の高い金属薄膜により構成されており、冷陰極管２０ａ〜２０ｈの光を拡散板１５に向かって反射する反射板として機能するようになっている。これにより、バックライト装置３では、冷陰極管２０ａ〜２０ｈから発光された光を拡散板１５側に効率よく反射して当該光の利用効率及び拡散板１５での輝度を高めることができる。なお、この説明以外に、上記金属薄膜に代えて、合成樹脂製の反射シート材を使用したり、例えばケース１２の内面に光反射率の高い白色等の塗料を塗布することによって当該内面を反射板として機能させたりすることもできる。
【００３９】
各冷陰極管２０ａ〜２０ｈには、直管状の蛍光ランプタイプのものが用いられており、その両端部に設けられた電極部（図示せず）がケース１２の外側にて支持されている。また、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈには、直径３．０〜４．０ｍｍ程度の発光効率に優れた細管化されたものが使用されており、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈは、図示しない光源保持具によって拡散板１５及び反射シート１９との各間の距離を所定距離に保たれた状態で、ケース１２の内部に保持されている。さらに、冷陰極管２０ａ〜２０ｈは、その長手方向が重力の作用方向と直交する方向に平行となるように、配置されている。これにより、冷陰極管２０ａ〜２０ｈでは、その内部に封入された水銀（蒸気）が重力の作用により長手方向の一方の端部側に集まるのが防がれて、ランプ寿命が大幅に向上されている。
【００４０】
また、バックライト装置３には、図２も参照して、複数の各冷陰極管２０ａ〜２０ｈの駆動制御を行う制御部３０と、冷陰極管２０ａ〜２０ｈ毎に設けられ、制御部３０からの駆動信号を基に対応する冷陰極管２０ａ〜２０ｈを点灯駆動するＣＣＦＬ駆動回路Ｔとが設置されている。さらに、バックライト装置３は、冷陰極管２０ａ〜２０ｈ毎に設けられて、対応する冷陰極管２０ａ〜２０ｈを流れたランプ電流値を検出するランプ電流検出回路ＲＣを備えており、バックライト装置３では、各ランプ電流検出回路ＲＣにて検出されたランプ電流値が各冷陰極管２０ａ〜２０ｈに応じて設置されたフィードバック回路ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＢ３、ＦＢ４、ＦＢ５、ＦＢ６、ＦＢ７、及びＦＢ８を経て制御部３０に出力されるようになっている。
【００４１】
また、制御部３０には、バックライト装置３の発光面の輝度を変更する調光指示信号としての調光電圧が外部から入力されるようになっており、液晶表示装置１では、ユーザが液晶パネル２の表示面での輝度（明るさ）を適宜変更可能に構成されている。つまり、液晶表示装置１では、例えば当該液晶表示装置１側に設けられた上記表示面での輝度を調整するための輝度調整部（図示せず）に対し、ユーザによって操作指示が行われると、その操作指示に応じた上記調光電圧が輝度調整部から制御部３０に入力される。そして、制御部３０は、入力された調光電圧に応じて、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値の目標値を決定する。その後、制御部３０は、決定した目標値を基に各ＣＣＦＬ駆動回路Ｔへの駆動信号を生成して出力することにより、対応する冷陰極管２０ａ〜２０ｈに流れるランプ電流値が変化する。この結果、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈから出射される出射光の光量が、調光電圧に応じて変化して、バックライト装置３の発光面での輝度及び液晶パネル２の表示面での輝度がユーザの操作指示に応じて適切に変更される。
【００４２】
また、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈに実際に供給されたランプ電流値は、対応するランプ電流検出回路ＲＣ及びフィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８を介して、制御部３０に検出電流値としてフィードバックされる。そして、制御部３０では、検出電流値と、上記調光電圧を基に決定された供給電流値の目標値とを用いたフィードバック制御が実行されることにより、ユーザが所望する輝度での表示が維持される。
【００４３】
また、制御部３０では、バックライト装置３の発光面の中央部での輝度が当該発光面の他の領域（部分）での輝度よりも高くなるように、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈを点灯動作させるようになっている。
【００４４】
詳細にいえば、バックライト装置３の発光面は、図３に示すように、冷陰極管２０ａ〜２０ｈの長手方向（図３に両矢印Ｘにて図示）に直交する直交方向（図３に両矢印Ｙにて図示）に沿って、上端部、中央部、及び下端部の３つの領域Ａ１、Ａ２、及びＡ３に分けられている。中央部の領域Ａ２は、発光面の直交方向での中心線Ｃに関して線対称に設定されている。つまり、この中央部の領域Ａ２は、同図３に示すように、中心線Ｃから発光面の上端部側及び下端部側に各々向かう方向で、上記直交方向での同一の寸法Ｌで規定されている。また、各寸法Ｌは、発光面の直交方向での全体寸法の１／６以下の寸法に設定されている。そして、中央部の領域Ａ２には、冷陰極管２０ｄ、２０ｅが対向するように配置されている。
【００４５】
また、上端部及び下端部の領域Ａ１、Ａ３は、一方及び他方の端部の領域をそれぞれ構成しており、互いに同じ大きさ（つまり、上記直交方向での寸法が同一）に設定されている。また、上端部及び下端部の各領域Ａ１、Ａ３は、中央部の領域Ａ２に対して、１．５倍程度の大きさに設定されており、上端部の領域Ａ１には、冷陰極管２０ｄよりも上端部側に設けられた冷陰極管２０ａ〜２０ｃが対向するように配置されている。一方、下端部の領域Ａ３には、冷陰極管２０ｅよりも下端部側に設けられた冷陰極管２０ｆ〜２０ｈが対向するように配置されている。
【００４６】
そして、制御部３０は、図３（ｂ）に例示するように、上端部及び下端部の各領域Ａ１、Ａ３に対向するように配置された冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈに流れるランプ電流値、つまり各冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値（の目標値）を同一値に決定している。また、制御部３０は、中央部の領域Ａ２に対向するように配置された冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値（の目標値）を同一値に決定するとともに、上記冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値よりも大きい値としている。これにより、バックライト装置３では、発光面の中央部での輝度を、当該発光面の上端部及び下端部での輝度よりも高めることができ、液晶パネル２の表示面での表示品位が低下するのを防ぐことができる。
【００４７】
さらに、制御部３０では、上記調光電圧が入力されると、入力された調光電圧に応じて、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値を一定の同じ割合で増減するようになっている。これにより、バックライト装置３では、上端部及び下端部での各輝度よりも中央部での輝度が高められた状態で、調光電圧に応じて、発光面の上記各領域Ａ１〜Ａ３での輝度が変更される（詳細は後述。）。
【００４８】
ＣＣＦＬ駆動回路Ｔには、図４に例示するように、トランスＴ１と、トランスＴ１の１次巻線側の設けられたトランジスタＴ２、Ｔ３とを具備したインバータ回路が含まれており、ＣＣＦＬ駆動回路Ｔは、接続された冷陰極管２０ａ〜２０ｈを高周波点灯させるようになっている。すなわち、トランスＴ１の２次巻線には、いずれかの冷陰極管２０ａ〜２０ｈの高電圧側端子が接続されており、トランジスタＴ２、Ｔ３が制御部３０からの駆動信号を基にスイッチング動作を行うことにより、トランスＴ１は、対応する冷陰極管２０ａ〜２０ｈに電源供給を行い、当該冷陰極管２０ａ〜２０ｈを点灯動作させる。
【００４９】
また、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈでは、抵抗Ｒ１、Ｒ２とダイオードＤ１、Ｄ２とを備えた同一のランプ電流検出回路ＲＣが各冷陰極管２０ａ〜２０ｈの低電圧側端子に接続されている。そして、各ランプ電流検出回路ＲＣは、対応する冷陰極管２０ａ〜２０ｈに流れたランプ電流値を検出し、接続されたフィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８に出力する。
【００５０】
また、図５（ａ）に示すように、上記上端部及び下端部の各領域Ａ１、Ａ３に対向するように配置された冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈには、抵抗Ｒ３、Ｒ４を有するフィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ３、ＦＢ６〜ＦＢ８が接続されている。これらの各フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ３、ＦＢ６〜ＦＢ８では、抵抗Ｒ３、Ｒ４の抵抗値で規定される回路定数に基づいて、対応するランプ電流検出回路ＲＣから入力された入力電流値Ｉinを出力電流値Ｉoutに変換し、上記検出電流値として制御部３０に出力するようになっている。そして、制御部３０では、その内部に設置されたコンパレータにより、検出電流値と供給電流値の目標値とが比較されて、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈに対する上記フィードバック制御が実行される。
【００５１】
同様に、図５（ｂ）に示すように、上記中央部の領域Ａ２に対向するように配置された冷陰極管２０ｄ、２０ｅには、抵抗Ｒ５、Ｒ６を有するフィードバック回路ＦＢ４、ＦＢ５が接続されている。これらの各フィードバック回路ＦＢ４、ＦＢ５では、抵抗Ｒ５、Ｒ６の抵抗値で規定される回路定数に基づいて、対応するランプ電流検出回路ＲＣから入力された入力電流値Ｉinを出力電流値Ｉoutに変換し、上記検出電流値として制御部３０に出力するようになっている。そして、制御部３０では、その内部に設置されたコンパレータにより、検出電流値と供給電流値の目標値とが比較されて、冷陰極管２０ｄ、２０ｅに対する上記フィードバック制御が実行される。
【００５２】
また、各フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８は、制御部３０に含まれたものであり、各フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８では、上記調光電圧が変更された場合において、出力電流値Ｉoutの変化量ΔＩoutに対する入力電流値Ｉinの変化量ΔＩinが一定となるように、上記回路定数が各々定められている。また、各フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８は、接続されたランプ電流検出回路ＲＣとともに、対応する冷陰極管２０ａ〜２０ｈの近傍に設置されている。
【００５３】
なお、上記説明以外に、フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８の機能を制御部３０内に設けることにより、当該フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８の設置を省略することもできる。但し、上記のように、制御部３０からフィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８を分離して冷陰極管２０ａ〜２０ｈの近傍に設置する場合の方が、制御部３０の構造を簡単化できるとともに、フィードバック回路ＦＢ１〜ＦＢ８の各調整作業などを容易に行える点で好ましい。
【００５４】
制御部３０では、図６に例示するように、全ての冷陰極管２０ａ〜２０ｈに関して、調光電圧に応じて、ランプ電流値（供給電流値）を一定の同じ割合で増減するようになっている。つまり、制御部３０では、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値は入力された調光電圧に応じて、同図６の直線５１に示すように、直線的に変更される。一方、制御部３０では、冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値は、同図６の直線５２に示すように、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値よりも常に大きい値で、調光電圧に応じて直線的に変更される。この結果、バックライト装置３では、上端部及び下端部での各輝度よりも中央部での輝度が高められた状態で、発光面の輝度が調光電圧に応じて変更される。
【００５５】
以上のように構成された本実施形態では、バックライト装置３の発光面が冷陰極管（線状光源）２０ａ〜２０ｈの長手方向に直交する直交方向に沿って、上端部、中央部、及び下端部の３つの領域Ａ１、Ａ２、及びＡ３に分けられている。また、本実施形態では、制御部３０が、上端部及び下端部の各領域Ａ１、Ａ３に対向するように配置された冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値よりも、中央部の領域Ａ２に対向するように配置された冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値を大きくしている。これにより、本実施形態では、バックライト装置３の発光面の中央部での輝度を高めるときでも、上記従来例と異なり、光学シート１７に含まれる集光シートの設置を省略したり、設置数を削減したりすることができる。この結果、バックライト装置３及び液晶表示装置１の部品点数を削減してコストダウンを図ることができ、コスト安価なバックライト装置３及び液晶表示装置１を構成することができる。さらに、液晶パネル２の中心位置での（正面）輝度を向上させることが可能となって、コスト安価で輝度性能に優れた液晶表示装置１を容易に構成することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、中央部の領域Ａ２に対向するように配置された冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値のみを他の冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値よりも大きくして、発光面の中央部での輝度及び液晶パネル２の中心位置での輝度を高めている。それ故、全ての冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値を大きくして、発光面全体の輝度を高めることにより、液晶パネル２の中心位置での輝度を高める場合に比べて、消費電力が著しく増大することを防ぐことができる。つまり、本実施形態によれば、液晶表示装置１の大画面化に応じて、冷陰極管の設置数を増加したときでも、高輝度化と省電力化との両立を図ることができるバックライト装置３及び液晶表示装置１をコスト安価で容易に構成することができる。
【００５７】
［第２の実施形態］
図７は、本発明の第２の実施形態にかかるバックライト装置での発光面の端部の領域に設けられた冷陰極管のフィードバック回路及びランプ電流検出回路を示すブロック図である。図８は、上記第２の実施形態にかかるバックライト装置での調光電圧とランプ電流との関係を示すグラフである。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、制御部が、上端部及び下端部の各領域に対向するように配置された冷陰極管への供給電流値の最小値を、中央部の領域に対向するように配置された冷陰極管への供給電流値の最小値に一致させた点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【００５８】
すなわち、図７に示すように、本実施形態では、上記上端部及び下端部の各領域Ａ１、Ａ３に対向するように配置された冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈには、可変フィードバック回路ＦＢ１〜３、ＦＢ６〜８が接続されている。これらの各可変フィードバック回路ＦＢ１〜３、ＦＢ６〜８では、第１の実施形態のものと同様に、接続されたランプ電流検出回路ＲＣからの入力電流値Ｉinが制御部３０への出力電流値Ｉoutに変換される。また、各可変フィードバック回路ＦＢ１〜３、ＦＢ６〜８では、上記調光電圧が変更された場合において、出力電流値Ｉoutの変化量ΔＩoutに対する入力電流値Ｉinの変化量ΔＩinが可変となるように、各可変フィードバック回路ＦＢ１〜３、ＦＢ６〜８は構成されている。
【００５９】
また、本実施形態では、制御部３０が上記調光電圧に応じて供給電流値を変更する場合において、制御部３０は、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値を、当該冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈを安定して動作させることが可能な電流値の範囲内で増減するように構成されている。すなわち、本実施形態では、調光電圧に応じて各冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値を変更する場合、制御部３０は、図８に点線６０で示す冷陰極管２０ａ〜２０ｈの安定動作を保証する保証電流値以上となるように、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値を決定している。
【００６０】
詳細には、本実施形態では、制御部３０は、冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値は、図８の直線６２に例示するように、入力された調光電圧に応じて直線的に変更される。一方、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値は、同図８の直線６１に例示するように、上記直線６１とは異なる傾きで、入力された調光電圧に応じて直線的に変更される。さらに、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値では、調光電圧が最小値の場合において、制御部３０は、当該冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値の最小値を冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値の最小値に一致させている。
【００６１】
以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、調光電圧が最大値であるときには、冷陰極管２０ｄ、２０ｅに対して、冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈよりも大きい供給電流値のランプ電流が流されることにより、発光面の中央部での輝度が上端部及び下端部での各輝度よりも大きくされる。これにより、第１の実施形態と同様に、集光シートの設置を省略または集光シートの設置数を削減しつつ、発光面の中央部での輝度及び液晶パネル２の中心位置での輝度の高輝度化を図ることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、調光電圧が最小値であるときには、制御部３０は冷陰極管２０ａ〜２０ｃ、２０ｆ〜２０ｈへの供給電流値を、冷陰極管２０ｄ、２０ｅへの供給電流値に一致させている。これにより、発光面を低輝度で発光させるときでも、図８に点線６０にて示した保証電流値以上の電流値によって全ての冷陰極管２０ａ〜２０ｈを点灯駆動することができる。この結果、本実施形態では、第１の実施形態と異なり、全ての各冷陰極管２０ａ〜２０ｈをより確実に安定して動作させることができ、不安定な点灯動作によるチラツキ現象が発光面上に生じるのを確実に回避することができる。
【００６３】
［第３の実施形態］
図９は、本発明の第３の実施形態にかかるバックライト装置の要部構成を説明する図である。図において、本実施形態と上記第１の実施形態との主な相違点は、冷陰極管の近傍の温度を検出する温度検出部を設けるとともに、制御部が温度検出部からの検出結果を用いて、各冷陰極管への供給電流値を決定する点である。なお、上記第１の実施形態と共通する要素については、同じ符号を付して、その重複した説明を省略する。
【００６４】
すなわち、図９に示すように、本実施形態では、冷陰極管２０ａ〜２０ｈの近傍の周囲温度を検出するために、温度検出部４０が設置されている。温度検出部４０には、例えばケース１２（図１）の外側に取り付けられた温度センサが含まれており、温度検出部４０は、上記周囲温度を検出しその検出結果を制御部３０に出力する。また、本実施形態では、制御部３０は、温度検出部４０からの検出結果を用いて、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値を決定するように構成されている。
【００６５】
以上の構成により、本実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、発光面の中央部での輝度を高めるときでも、コスト安価なバックライト装置３及び液晶表示装置１を構成することができる。また、本実施形態では、第１の実施形態と異なり、制御部３０が温度検出部４０からの検出結果を用いて、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈへの供給電流値を決定しているので、制御部３０は冷陰極管２０ａ〜２０ｈの近傍の周囲温度を把握した状態で、各冷陰極管２０ａ〜２０ｈの駆動制御を行うことができる。この結果、冷陰極管２０ａ〜２０ｈの周囲温度が低温であるときでも、当該冷陰極管２０ａ〜２０ｈが不安定な点灯動作を行うのを防いで発光面上でのチラツキ現象の発生を確実に回避することができる。
【００６６】
尚、上記の各実施形態はすべて例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲によって規定され、そこに記載された構成と均等の範囲内のすべての変更も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００６７】
例えば、上記の説明では、本発明を透過型の液晶表示装置に適用した場合について説明したが、本発明のバックライト装置はこれに限定されるものではなく、線状光源の光を利用して、画像、文字などの情報を表示する非発光型の表示部を備えた各種表示装置に適用することができる。具体的には、半透過型の液晶表示装置、あるいはリアプロジェクション等の投写型表示装置に本発明のバックライト装置を好適に用いることができる。
【００６８】
また、上記の説明以外に、本発明は、レントゲン写真に光を照射するシャウカステンあるいは写真ネガ等に光を照射して視認をし易くするためのライトボックスや、看板や駅構内の壁面などに設置される広告等をライトアップする発光装置のバックライト装置として好適に用いることができる。
【００６９】
また、上記の説明では、線状光源の長手方向に直交する直交方向に沿って、バックライト装置の発光面を上端部、中央部、及び下端部の３つの領域に分けた場合について説明したが、本発明は上記中央部での輝度を他の領域（部分）での輝度よりも高めたものであれば何等限定されるものではない。但し、上記の各実施形態のように、発光面の直交方向での中心線に関して、中央部の領域を線対称に設定するとともに、当該中央部の領域では、上記直交方向での寸法が発光面全体の直交方向での寸法の１／３以下に設定する場合の方が好ましい。このように構成した場合には、発光面の中央部での輝度を確実に高めることができるとともに、発光面全面での輝度分布を上記中心線に関して容易に線対称なものとすることができ、適切な輝度分布を簡単に得ることができるからである。
【００７０】
また、３つよりも多い数の領域に発光面を分ける場合においても、発光面を奇数個の領域に分ける場合の方が、発光面全面での輝度分布を上記中心線に関して容易に線対称で適切な輝度分布を得ることができる点で好ましい。さらに、５つ以上の領域で分ける場合においては、中央部の領域に対して、他の各領域を１．０〜１．５倍程度の大きさに設定する場合の方が、上記表示面での表示品位の低下を容易に防ぐことができるとともに、各領域に対向するように配置された線状光源の駆動制御を容易に行える点で好ましい。
【００７１】
また、上記の説明では、一定の間隔寸法で互いに等間隔に配列された複数の線状光源のうち、中央部の領域に対向するように配置された線状光源への供給電流値が当該発光面の他の各領域に対向するように配置された線状光源への供給電流値以上となるように、各線状光源への供給電流値を決定する場合を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、発光面の中央部の領域に対向するように配置された線状光源から出射される出射光の光量が、当該発光面の他の各領域に対向するように配置された線状光源から出射される出射光の光量以上であればよい。
【００７２】
具体的には、中央部の領域に対向するように配置される複数の線状光源の間隔寸法を、他の領域に対向するように配置される複数の間隔寸法よりも小さくして、中央部での出射光の光量を大きくし当該中央部での輝度を高めてもよい。但し、上記の各実施形態のように、複数の線状光源を一定の間隔寸法をおいて互いに平行に配列する場合の方が、線状光源を疎密に配列する場合に比べて、線状光源を非等間隔に配列したことに起因して線状光源の影が発光面上に現れるのを確実に防ぐことができる点で好ましい。
【００７３】
また、上記第２の実施形態の説明では、上端部及び下端部の各領域（他の各領域）に対向するように配置された線状光源への供給電流値の最小値を、中央部の領域に対向するように配置された線状光源への供給電流値の最小値に一致させた場合について説明したが、本発明は調光指示信号に応じて、他の各領域に対向するように配置された線状光源への供給電流値を、当該線状光源を安定して動作させることが可能な電流値の範囲内で増減させるものであればよい。また、上記の説明以外に、第２及び第３の実施形態を組み合わせたものでもよい。
【００７４】
また、上記の説明では、全体形状が直線（直管）状に構成された冷陰極管を線状光源に用いた構成について説明したが、本発明の線状光源はこれに限定されるものではなく、熱陰極管などの他の線状光源を用いることもできる。また、例えば全体形状がＵ字状に形成された非直管状のＵ字ランプ（擬似Ｕ字管を含む。）を使用することもできる。但し、上記のような冷陰極管を用いる場合の方が、細長の線状光源を構成できる点で好ましく、さらには、バックライト装置及び表示装置の薄型・軽量化を容易に図ることができる点でも好ましい。
【００７５】
また、上記の説明以外に、キセノン蛍光ランプなどの水銀レスのランプを使用することもできる。このような水銀レスランプを線状光源に用いる場合には、当該線状光源を重力の作用方向に平行に配列したときでも、長寿命なバックライト装置を容易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置及び液晶表示装置を説明する概略断面図である。
【図２】上記バックライト装置の要部構成を説明する図である。
【図３】上記バックライト装置の発光面に設定された領域、図１に示した冷陰極管、及び冷陰極管に流れるランプ電流の関係を示す図であり、（ａ）は冷陰極管の配置を示す平面図であり、（ｂ）は冷陰極管の位置とランプ電流の大きさとの関係を示すグラフである。
【図４】図２に示したＣＣＦＬ駆動回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】図２に示したフィードバック回路及びランプ電流検出回路の構成例を示すブロック図であり、（ａ）及び（ｂ）は発光面の端部の領域及び中央部の領域にそれぞれ設けられた冷陰極管のフィードバック回路及びランプ電流検出回路を示すブロック図である。
【図６】図２に示した制御部に入力される調光電圧とランプ電流との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかるバックライト装置での発光面の端部の領域に設けられた冷陰極管のフィードバック回路及びランプ電流検出回路を示すブロック図である。
【図８】上記第２の実施形態にかかるバックライト装置での調光電圧とランプ電流との関係を示すグラフである。
【図９】本発明の第３の実施形態にかかるバックライト装置の要部構成を説明する図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  液晶表示装置
２  液晶パネル（表示部）
３  バックライト装置
２０ａ〜２０ｈ  冷陰極管（線状光源）
３０  制御部
４０  温度検出部
Ａ１  上端部の領域（一方の端部の領域）
Ａ２  中央部の領域
Ａ３  下端部の領域（他方の端部の領域）
ＦＢ１〜ＦＢ８  フィードバック回路（制御部）
【図１】
2007123030.tif 000003
【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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【図９】
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