(57)【要約】【課題】蛍光管の発光強度を補強して装置全体としての発光色の色ムラを防止するために必要な発光ダイオードの数を省減すると共に，前記蛍光管の寄生容量の減少に起因する電力効率の低下を防止することのできるバックライト装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供すること。【解決手段】蛍光管２に対して液晶パネル１と反対の方向から該液晶パネル１に向けて照射される光を発光する発光ダイオード３から前記液晶パネル１に向けて照射される光の放射点が，前記蛍光管２に相対して配置された背面部材５の導電性部５１よりも前記蛍光管２と離間する方向に突出した位置に設けられる。【選択図】図１
2007121927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルの背後から該液晶パネルに対して光を照射する蛍光管と，
前記蛍光管に対して前記液晶パネルと反対の方向から前記液晶パネルに向けて照射される光を発光する発光ダイオードと，
前記蛍光管に対して前記液晶パネルと反対の方向に所定量離間した位置に該蛍光管に相対して配置された導電性部材と，
を備えてなるバックライト装置であって，
前記発光ダイオードから発光されて前記液晶パネルに向けて照射される光の放射点が，前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に設けられてなることを特徴とするバックライト装置。
【請求項２】
前記導電性部材と，前記導電性部材から前記蛍光管と離間する方向に陥没した陥没部と，を有する背面部材を更に備えてなり，
前記発光ダイオードが，前記背面部材の陥没部の底部近傍に配置され，該底部近傍から前記液晶パネルに向けて光を放射してなる請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項３】
前記導電性部材と，前記導電性部材から前記蛍光管と離間する方向に陥没した陥没部と，を有する背面部材を更に備えてなり，
前記発光ダイオードが，前記陥没部内に向けて光を照射してなる請求項１に記載のバックライト装置。
【請求項４】
前記発光ダイオードが実装される回路基板を更に備えてなり，
前記回路基板の前記蛍光管側の面に光の反射率が高い第１の光反射用部材が設けられてなる請求項３に記載のバックライト装置。
【請求項５】
前記陥没部の内壁に光の反射率が高い第２の光反射用部材が設けられてなる請求項２〜４のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項６】
前記陥没部の内壁が，底部から前記液晶パネル側に向けて拡開してなる請求項２〜５のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項７】
前記陥没部の内壁が曲面である請求項２〜６のいずれかに記載のバックライト装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載のバックライト装置を備えてなる液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，例えば液晶テレビに代表される液晶表示装置に用いられるバックライト装置に関し，特に，蛍光管及び発光ダイオードの二種類の光源を備えてなるバックライト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，液晶テレビに代表される液晶表示装置のバックライト装置には，Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）を原色とする蛍光管が用いられている。この蛍光管には，赤色の波長光の発光強度が緑色や青色の波長光の発光強度に比べて小さいという特性があり，バックライト装置の発光色の色純度が十分ではなく，液晶表示装置における表示画像の色再現性に影響することが問題となっている。具体的には，液晶表示装置では，純粋な赤色が表示されにくい。そこで，従来から蛍光管及び赤色ＬＥＤ（発光ダイオード）の２種類の光源を併用して，蛍光管の赤色の波長光の発光強度を赤色ＬＥＤで補強することにより，発光色の色純度の向上が図られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
ここに，図３（ａ）は従来の液晶表示装置Ｚの側断面図，図３（ｂ）は従来の液晶表示装置Ｚの液晶パネル２１及び拡散板２６を取り外した状態を示す正面図である。
図３に示すように，従来の液晶表示装置Ｚは，画像を表示するための液晶パネル２１と，上下方向に配列された複数の蛍光管２２と，該蛍光管２２各々の間に配列されて赤色の波長光を発光するＬＥＤ２３と，前記ＬＥＤ２３が複数配列されて実装されたＬＥＤ回路基板２４と，前記ＬＥＤ回路基板２４が固定された金属製の背面部材２５と，前記蛍光管２２及び前記ＬＥＤ２３の光を拡散する拡散板２６と，を備えて構成されている。
このように構成された液晶表示装置Ｚでは，図３（ａ）の一点鎖線内に示すように，前記蛍光管２２各々の間に配置された前記ＬＥＤ２３から赤色の波長光が発光されることにより，前記蛍光管２２による赤色の波長光の発光強度が補強されて色純度が向上するため，該液晶表示装置Ｚにおける表示画像の色再現性の改善が図られる。
【０００４】
また，前記蛍光管２２と前記背面部材２５との間には，その離間距離に応じて変化する寄生容量が発生することが一般に知られている。この寄生容量は，前記蛍光管２２内のプラズマと前記背面部材２５とによってコンデンサが形成されることにより発生するものである。また，前記寄生容量は，前記蛍光管２２と前記背面部材２５との離間距離が短いほど大きくなり，離間距離が長いほど小さくなる。
ここで，前記寄生容量が大きくなりすぎると，前記蛍光管２２からの漏れ電流が大きくなって該蛍光管２２が均一に発光しないという問題が生じ，前記寄生容量が小さくなりすぎると，前記蛍光管２２からの漏れ電流が小さくなって該蛍光管２２の発光に係る電力効率が悪くなるという問題を生じる。そのため，前記蛍光管２２と前記背面部材２５との離間距離は，これらの問題が生じないように設計される。
【特許文献１】特開２００４−３９８７６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，前記蛍光管２２の発光強度の補強に用いられる前記ＬＥＤ２３は指向性が強い光源であるため，前記蛍光管２２の発光強度を補強することができる範囲が狭い。そのため，前記ＬＥＤ２３の光が届く場所と届かない場所とで前記蛍光管２２の発光強度が補強される程度が変化して色ムラが生じるおそれがある。この問題は，前記蛍光管２２各々の間に短間隔で多数の前記ＬＥＤ２３を設けることによって改善することができるが，多数の前記ＬＥＤ２３を設けることはコスト高となり問題である。
【０００６】
また，前記ＬＥＤ２３を多数設けるのではなく，前記ＬＥＤ２３を前記蛍光管２２から十分に離間させた位置に設けて，該ＬＥＤ２３の光を少しでも広がらせてから前記液晶パネル２１に到達させることが考えられる。しかしながら，このような構成では，前述したように，前記蛍光管２２と前記背面部材２５との間に発生する寄生容量が小さくなって該蛍光管２２の発光に係る電力効率が悪くなるという問題が生じる。
従って，本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり，その目的とするところは，蛍光管の発光強度を補強して装置全体としての発光色の色ムラを防止するために必要な発光ダイオードの数を省減すると共に，前記蛍光管の寄生容量の減少に起因する電力効率の低下を防止することのできるバックライト装置及びこれを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために本発明は，液晶パネルの背後から該液晶パネルに対して光を照射する蛍光管と，前記蛍光管に対して前記液晶パネルと反対の方向から前記液晶パネルに向けて照射される光を発光する発光ダイオードと，前記蛍光管に対して前記液晶パネルと反対の方向に所定量離間した位置に該蛍光管に相対して配置された導電性部材と，を備えてなるバックライト装置に適用されるものであって，前記発光ダイオードから発光されて前記液晶パネルに向けて照射される光の放射点が，前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に設けられてなることを特徴とするバックライト装置として構成される。
このように，前記放射点だけを前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に設けることにより，前記導電性部材と前記蛍光管との離間距離が大きくなりすぎることに起因して生じる電力効率の低下という問題を防止することができる。しかも，従来は前記導電性部材と同位置から前記液晶パネルに向けて放射されていた光が，本発明によれば前記蛍光管から前記導電性部材よりも離れた位置から前記液晶パネルに向けて放射されるため，その延びた距離を通過する分だけ光が広げられてから前記液晶パネルに到達する。これにより，前記発光ダイオードの数を増加させることなく前記蛍光管の発光強度をできる限り均一に補強して，前記液晶パネル上における色ムラを防止することが可能となる。
【０００８】
ここに，前記放射点を前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に設けるための具体的な構成としては，前記発光ダイオードを，前記導電性部材と，前記導電性部材から前記蛍光管と離間する方向に陥没した陥没部とを有する背面部材における前記陥没部の底部近傍に配置し，該底部近傍から前記液晶パネルに向けて光を放射させる構成が考えられる。
また，他の具体的手段としては，前記発光ダイオードが，前記導電性部材と，前記導電性部材から前記蛍光管と離間する方向に陥没した陥没部とを有する背面部材における前記陥没部内に向けて光を照射するように構成することも考えられる。これにより，前記発光ダイオードから発光された光が，前記陥没部内で反射して前記液晶パネルに向けて照射されることとなる。即ち，前記放射点が，前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に擬似的に位置することとなる。
さらに，前記陥没部の内壁に光の反射率が高い部材（第２の光反射用部材）を設けることによって，前記発光ダイオードから発光された光を効率良く前記液晶パネルに対して放射することができる。
【０００９】
また，前記発光ダイオードが実装される回路基板の前記蛍光管側の面に光の反射率が高い部材（第１の光反射用部材）を設けておけば，前記蛍光管から発光される光を前記液晶パネル側に効率良く反射させることができる。
【００１０】
ところで，前記陥没部の内壁は，前記発光ダイオードの光をできる限り広がらせた状態で前記液晶パネルに向けて放射させるため，底部から前記液晶パネル側に向けて拡開させておくことが望ましい。
さらに，前記陥没部の内壁を曲面とすることで，前記発光ダイオードの光がより広がった状態で前記液晶パネルに向けて放射される。
なお，本発明は，前述したように，前記発光ダイオードから発光されて前記液晶パネルに向けて照射される光の放射点が，前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に設けられたバックライト装置を備えてなる液晶表示装置の発明として捉えても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば，前記放射点だけを前記導電性部材よりも前記蛍光管と離間する方向に突出した位置に設けることにより，前記導電性部材と前記蛍光管との離間距離が大きくなりすぎることに起因して生じる電力効率の低下という問題を防止することができる。しかも，従来は前記導電性部材と同位置から前記液晶パネルに向けて放射されていた光が，本発明によれば前記蛍光管から前記導電性部材よりも離れた位置から前記液晶パネルに向けて放射されるため，その延びた距離を通過する分だけ光が広げられてから前記液晶パネルに到達する。これにより，前記発光ダイオードの数を増加させることなく前記蛍光管の発光強度をできる限り均一に補強して，前記液晶パネル上における色ムラを防止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】
【００１２】
以下添付図面を参照しながら，本発明の実施の形態について説明し，本発明の理解に供する。尚，以下の実施の形態は，本発明を具体化した一例であって，本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
ここに，図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る液晶表示装置Ｘの概略構成を示す側断面図，図１（ｂ）は前記液晶表示装置Ｘに設けられたバックライト装置Ｙの正面図である。
まず，図１を用いて，本発明の実施の形態に係る液晶表示装置Ｘの概略構成について説明する。
図１に示すように，前記液晶表示装置Ｘは，画像を表示するための液晶パネル１と，前記液晶パネル１の背後から該液晶パネル１に対して光を照射する複数の蛍光管２と，前記蛍光管２各々の間に該蛍光管２に対して前記液晶パネル１と反対の方向から前記液晶パネル１に向けて赤色の波長光を発光する複数の発光ダイオード３（以下，「ＬＥＤ３」という）と，前記ＬＥＤ３が複数配列されて実装されたＬＥＤ回路基板４と，前記ＬＥＤ回路基板４が固定された背面部材５と，前記蛍光管２及び前記ＬＥＤ３の光を拡散して前記液晶パネルＸに向けて出力する拡散板６と，を備えて概略構成されている。なお，ここでは，前記蛍光管２の赤色の波長光の発光強度を前記ＬＥＤ３で補強して赤色の色純度を高める手法を例にして説明するが，その他の色，例えば青色，又は緑色の色純度を高める場合にも本発明が適用できることは言うまでもない。
ここに，図１（ｂ）に示すように，前記液晶表示装置Ｘの構成要素のうち，前記蛍光管２，前記ＬＥＤ３，前記ＬＥＤ回路基板４，前記背面部材５などが，当該液晶表示装置Ｘに設けられたバックライト装置Ｙを構成している。また，前記液晶表示装置Ｘは，図示する構成要素の他に一般的な液晶表示装置が備える構成要素，例えば制御回路や電源回路などを具備しているがここではその説明を省略する。
【００１３】
前記背面部材５は，前記蛍光管２に対して前記液晶パネル１と反対の方向に所定量離間した位置に該蛍光管２に相対して配置された金属製の導電性部５１（導電性部材の一例）と，前記導電性部５１から前記蛍光管２と離間する方向に陥没した陥没部５２とを有しており，図１（ａ）に示すように側断面が凹凸を形成している。なお，前記背面部材５は，前記導電性部５１や前記陥没部５２を別部品として組み合わせて構成してもよい。また，一体に形成したものであってもよい。また，前記背面部材５は，当該液晶表示装置Ｘの不図示の筐体と一体に，或いは別部材として構成される。
【００１４】
前記導電性部５１は，該導電性部５１の前記蛍光管２側の表面に設けられた不図示の反射シートにより該蛍光管２の光を反射すると共に，前記蛍光管２との間で寄生容量を発生させるものである。なお，前記導電性部５１自体が金属製の導電性部材でなくとも，該導電性部５１に設けられた前記反射シート（不図示）が導電性であればよい。
この寄生容量は，既に述べたように，前記導電性部５１と前記蛍光管２との離間距離によって変化するものであって，該寄生容量の大小によって前記蛍光管２の均一な発光を阻害し，或いは電力効率を低下させるおそれがある。そのため，前記導電性部５１は，前記蛍光管２を均一に発光させることが可能であって電力効率を低下させることのない距離だけ，前記蛍光管２から離間されている。
【００１５】
前記陥没部５２は，前記ＬＥＤ回路基板４を固定するための底部５２ａと，前記底部５２ａから前記液晶パネル１側に向けて拡開された内壁５２ｂとを有している。また，図示しないが，前記内壁５２ｂの内側には，光の反射率の高い反射シート（第２の光反射用部材の一例）が貼着されている。もちろん，前記内壁５２ｂ自体が光の反射率の高い部材から構成されるものであってもかまわない。また，前記内壁５２ｂは，後述する実施例の内壁５３（図２参照）のように，曲面であってもかまわない。
【００１６】
ところで，前述したように，前記ＬＥＤ３が指向性の強い光源であるため，従来では，前記ＬＥＤ３を多数配設するか，或いは前記ＬＥＤ３を前記導電性部５１と共に前記液晶パネル１から遠ざけることにより，当該液晶表示装置Ｘの装置全体としての発光色の色ムラの低減が図られていた。したがって，その一方で，前記ＬＥＤ３を多数配設することによりコストが高くなるという問題や前記導電性部５１を前記液晶パネル１から遠ざけることにより前記寄生容量が減少して電力効率が低下するという問題を伴っていた。
しかし，本発明の実施の形態に係る前記液晶表示装置Ｘでは，前記導電性部５１と前記蛍光管２との離間距離をＬ１，前記ＬＥＤ３と前記蛍光管２との離間距離をＬ２としたとき，Ｌ２＞Ｌ１となるようにＬ１及びＬ２が前記背面部材５の断面凹凸形状により個別に設定されているため，前記した問題が共に改善される。以下，この点について詳説する。
【００１７】
前記液晶表示装置Ｘでは，図１（ａ）に示すように，前記ＬＥＤ３は，前記ＬＥＤ回路基板４が前記背面部材５における前記陥没部５２の底部５２ａに固定されることにより，該底部５２ａに配置されている。即ち，前記ＬＥＤ３から発光されて前記液晶パネル１に向けて照射される光の放射点が，前記導電性部５１よりも前記蛍光管２と離間する方向に突出した位置（前記底部５２ａ）に設けられることになる。
ここで，図１（ａ）の一点鎖線内に示した破線は，前記導電性部５１と同じ位置に前記ＬＥＤ３が配設された場合に，該ＬＥＤ３から前記液晶パネル１側に向けて放射される光線を示している。一方，図１（ａ）の一点鎖線内に示した実線は，前記導電性部５１よりも前記蛍光管２と離間する方向に突出した前記底部５２ａに前記ＬＥＤ３が配設された場合に，該ＬＥＤ３から前記液晶パネル１側に向けて放射される光線を示している。
図１（ａ）から明らかなように，本実施の形態に係る前記液晶表示装置Ｘのように前記ＬＥＤ３が前記導電性部５１よりも前記蛍光管２と離間する方向に突出して設けられている場合の方が，前記ＬＥＤ３が前記導電性部５１と同じ位置に設けられている場合よりも，前記ＬＥＤ３の光の通過距離が長いためその光が広がってから前記液晶パネル１に到達している。なお，前記陥没部５２の内壁５２ａが拡開しているため，該光の広がりを阻害することもない。
したがって，前記ＬＥＤ３による前記蛍光管２の発光強度の補強にバラツキが減り，装置全体として発光される光の色ムラが防止される。そのため，前記ＬＥＤ３の数を省減することも可能である。
しかも，前述したように，前記背面部材５が，前記離間距離Ｌ１が，前記離間距離Ｌ２よりも小さくなるようにＬ１及びＬ２を個別に設計することのできる断面凹凸形状を有しているため，前記導電性部５１と前記蛍光管２との間に所望の寄生容量が発生するように前記離間距離Ｌ１を設計するができ，該寄生容量が大きくなりすぎることに起因する電力効率の低下を防止することが可能である。また，前記背面部材５が図１（ａ）に示すように凹凸形状を有するため，平板状（図３参照）に形成されているよりも総面積が増加し，前記バックライト装置Ｙ内の放熱効果も高まる。
【実施例】
【００１８】
次に，図２を用いて，本発明の実施例に係る液晶表示装置Ｘ１について説明する。ここに，図２（ａ）は本発明の実施例に係る液晶表示装置Ｘ１の概略構成を示す側断面図，図２（ｂ）は前記液晶表示装置Ｘ１に設けられたバックライト装置Ｙ１の正面図である。なお，前記液晶表示装置Ｘ１において前記液晶表示装置Ｘ（図１参照）と同様の構成要素については同じ符号を付してその説明を省略する。
図２に示すように，本発明の実施例に係る液晶表示装置Ｘ１が，前記液晶表示装置Ｘと異なるところは，前記陥没部５２に換えて曲面の内壁５３ａを有する陥没部５３が前記背面部材５に設けられており，前記ＬＥＤ回路基板４が，前記ＬＥＤ３が前記陥没部５３に向けて光を照射する方向に向いた状態で配設されている点にある。なお，前記内壁５３ａは，平面よりも光の拡散性の高い曲面であることが望ましいが平面であっても差し支えない。また，前記内壁５３ａの内側にも前記内壁５２ａと同様に光の反射率の高い反射シート（不図示，第２の光反射用部材の一例）が貼着されている。
また，前記ＬＥＤ回路基板４の背面，即ち前記液晶パネル１側の面には，光の反射率の高い反射シート４ａ（第１の光反射用部材の一例）が貼着されている。これにより，前記蛍光管２の光を，前記導電性部５１だけでなく，前記反射シート４ａにも反射させて前記液晶パネル１側に放射させることができる。なお，前記ＬＥＤ回路基板４は，不図示の螺子や係合部などによって前記背面部材５に取り付けられる。
【００１９】
このように構成された前記液晶表示装置Ｘ１では，図２（ａ）の一点鎖線内に実線で示すように，前記ＬＥＤ３から発光された光が前記陥没部５３の内壁５３ａで反射して前記液晶パネル１側に向けて照射される。このとき，前記液晶パネル１側に向けて照射される光は，前記蛍光管２と前記導電性部５１との離間距離をＬ３，前記ＬＥＤ３と前記陥没部５３の底部との距離をＬ４としたとき，前記蛍光管２からＬ３＋２×Ｌ４だけ離れた位置Ｐから放射されたと擬似的に考えることができる。即ち，前記液晶パネル１に向けて照射される光の放射点が，前記導電性部５１よりも前記蛍光管２と離間する方向に突出していると考えることができる。
そして，前記位置Ｐから放射された光が前記液晶パネル１に到達するまでの距離は，前記導電性部５１の位置から直接前記液晶パネル１側に照射される光（図２（ａ）の一点鎖線の破線参照）に比べて十分に長く確保されているため，その光はより広げられた状態で前記拡散板６に到達することとなり，前記ＬＥＤ３の数を増加させずに該ＬＥＤ３による前記蛍光管２の発光強度の補強のバラツキを減らして装置全体として発光される光の色ムラを防止することできる。もちろん，前記液晶表示装置Ｘと同様に，前記背面部材５の断面凹凸形状により，前記導電性部５１と前記蛍光管２との間に発生する寄生容量が大きくなりすぎることを防止することができるという構成も採用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）は本発明の実施の形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す側断面図，（ｂ）は本発明の実施の形態に係るバックライト装置の正面図。
【図２】（ａ）は本発明の実施例に係る液晶表示装置の概略構成を示す側断面図，（ｂ）は本発明の実施例に係るバックライト装置の正面図。
【図３】（ａ）は従来の液晶表示装置の側断面図，（ｂ）は従来の液晶表示装置の液晶パネル及び拡散板を取り外した状態を示す正面図。
【符号の説明】
【００２１】
１…液晶パネル
２…蛍光管
３…ＬＥＤ（発光ダイオード）
４…ＬＥＤ回路基板
４ａ…反射シート
５…背面部材
６…拡散板
５１…導電性部
５２，５３…陥没部
５２ａ…底部
５２ｂ，５３ａ…内壁
Ｘ，Ｘ１…液晶表示装置
Ｙ，Ｙ１…バックライト装置
【図１】
2007121927.tif 000003
【図２】
2007121927.tif 000004
【図３】
2007121927.tif 000005