JP3900561B2

JP3900561B2 - バックライトユニット及びそれを用いた表示装置

Info

Publication number: JP3900561B2
Application number: JP26327696A
Authority: JP
Inventors: 政典岸; 明夫大谷; 潔石田
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 2007-04-04
Anticipated expiration: 2016-10-03
Also published as: JPH10112213A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等の表示部に対するバックライトユニットと、そのようなバックライトユニットを用いた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置として液晶を用いた液晶テレビ等が実用化されている。液晶は薄型、軽量で低消費電力のため、携帯用に適している。しかし、液晶は受光型素子のため、照明用のバックライトが必要である。
しかして、従来、バックライトとして蛍光管を使用しているが、蛍光管は円筒形をしているため、発光が蛍光管部のみとなり、液晶表示画面全体に均一な光が行き渡らない。
そこで、光が均一に液晶表示画面全域に行き渡るようにするため、反射ケースと反射シートを設けて、蛍光管から発する線光源を全体に行き渡るようにした直下方式のバックライトがある。
そして、薄型化のため、透明導光体の側端面に直管形の蛍光管を配置し、導光体内部の多重反射を利用して一面側を面光源とするエッジライト方式のバックライトもある。
【０００３】
そのようなエッジライト方式のバックライトユニットは、一般に、以下のような構成をとっている。
即ち、導光板の一側に沿って配置した直管型の蛍光管が発する光を、直接及びリフレクタにより反射させて側端面から導光板に入射させ、その入射光を、導光板背面側の反射シートと導光板周囲の反射テープとにより反射させることによって、導光板前面からの拡散シートを透過した出射光がほぼ均一な面光源となり、さらに、プリズムシートにより正面方向に光を集光して、正面輝度を向上させて、液晶表示パネルをほぼ均一に照射する。
【０００４】
また、従来のエッジライト方式のバックライトユニットでは、画面サイズに応じて蛍光管の形状を変えるようにしている。これは、画面が大きくなるに従って同じ輝度を出すためには、より多くの光量が必要となるためである。
即ち、一般的には、例えば、４インチ以下の画面サイズでは、前述した直管形の蛍光管が用いられ、５インチ〜６インチの画面サイズでは、Ｌ字形の蛍光管が使用され、さらに、７インチの画面サイズでは、Ｌ字形の蛍光管を２本使用している例がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
以上のような蛍光管の構成は、画面サイズが、短辺：長辺＝３：４の比による標準サイズの場合であり、最近普及しつつあるワイドサイズ、即ち、短辺：長辺＝９：１６もしくは１：２の比による画面サイズの場合には、以下のような問題がある。
即ち、このようなワイドサイズ画面において、例えば、Ｌ字形の蛍光管を用いると、画面輝度が足りない上、画面が横方向に長すぎるため、画面左右の輝度バランスが悪くなってしまい、使用できない。
また、直管形の蛍光管を２本使用したり、または、Ｌ字形の蛍光管を２本使用する方法も考えられるが、蛍光管のコストが２倍になることや、インバータが２つ必要なるなど、コストアップとなってしまい、あまり効率のよい選択とは言えない。
【０００６】
本発明の課題は、表示部に対するエッジライト方式のバックライトユニットにおいて、長方形の画面に対して必要な輝度を発生させるための適正な蛍光管長を確保できると共に、画面左右の輝度差を最小限に抑えることができるようにすることである。
そして、本発明は、そのようなエッジライト方式のバックライトユニットを用いた表示装置を提供することも課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決すべく請求項１記載の発明は、蛍光管からの光を、例えば、アクリル板等による長方形の導光板に端部から入光して導光板前面側に配置される、例えば、液晶表示パネル等の表示部に導くようにしたバックライトユニットにおいて、前記蛍光管を、前記導光板の一方の長辺部に沿った直管部と、前記導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った直管部と、を一体に有する形状に形成し、
前記蛍光管の外側に沿って配置され、前記直管部からの光を前記導光板の前記長辺部及び前記短辺部に向けてそれぞれ反射するリフレクタを備え、このリフレクタのうち前記導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った前記直管部の一方で前記蛍光管の高圧側の直管部の外側に沿った部分を、白色のＰＥＴで形成し、他方の前記蛍光管のＧＮＤ側の直管部の外側に沿った部分と前記導光板の長辺部に沿った直管部の外側に沿った部分は銀蒸着シートで形成したこと、特徴としている。なお、導光板としては、例えば、アクリル板が挙げられるが、他の材料によるものでもよい。また、表示部としては、液晶表示パネルが代表的であるが、他の表示装置でもよい。
【０００８】
このように、導光板の一方の長辺部に沿った直管部と、導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った直管部と、を一体に有する形状の蛍光管を備えるバックライトユニットなので、１本の蛍光管でありながら、導光板の三辺部に沿った適正な蛍光管長を確保して、画面に対して必要な輝度を発生させることができ、しかも、導光板の左右に沿って直管部がそれぞれ位置していることから、横長の画面左右の輝度差を最小限に抑えられる。さらに、導光板の左右からの入光量が増すので、画面に対する左右方向の視野角が広くなる。また、導光板の三辺部に沿った各直管部からなる蛍光管の外側のリフレクタを全て銀蒸着シートとしたものに比べて、蛍光管の高圧側の直管部の外側に沿った部分から白色のＰＥＴには蛍光管電流がリークし難くなることから、蛍光管電流のリフレクタへのリーク量が大幅に減少する。しかも、他の２つの直管部には光反射率の銀蒸着シートが使えるので、輝度低下も最小限に抑えられる。
【００１１】
そして、請求項２記載の発明は、例えば、ワイドサイズ画面の液晶テレビ等の表示装置であって、液晶表示パネル等の表示部の背後に配置するバックライトとして、請求項１記載のバックライトユニットを用いてなる構成、を特徴としている。なお、表示装置としては、ワイドサイズ画面の液晶テレビが挙げられるが、標準サイズ画面の液晶テレビであってもよい。
【００１２】
このように、請求項１記載のバックライトユニットを表示部の背後に配置してなる表示装置なので、画面に対する必要な輝度が得られると共に、横長の画面左右の輝度差が最小限に抑えられ、さらに、画面に対する左右方向に広い視野角が得られ、また、蛍光管電流のリフレクタへのリーク量が大幅に減少し、輝度低下も最小限に抑えられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るバックライトユニット及びそれを用いた表示装置の実施の形態例を図１から図４に基づいて説明する。
先ず、図１は本発明を適用した一例としてのバックライトユニット及び表示部の部品構成を示す分解斜視図で、図２はその導光板及び蛍光管を示した平面図、図３はリフレクタのコーナー接続部を示した斜視図である。
これらの図１から図３において、１は反射ケース、２は導光板、３は蛍光管、３１，３２，３３は直管部、４はリフレクタ、４１，４２，４３は銀蒸着シート、４４はコーナー接続部、５は拡散シート、６はプリズムシート、７は液晶表示パネル（表示部）である。
【００１４】
この実施の形態例の表示装置は、図１に示すように、バックライトユニットが反射ケース１の内部に組み込まれて、その前面（正面）側に表示部としての液晶表示パネル７が配置されるワイドサイズ画面の液晶表示装置である。
即ち、図２にも示したように、導光板２は、ワイドサイズ画面に対応して標準サイズより横長の長方形をなすもので、その内部には、周囲の四辺部からグラデーションを付けた拡散形状及び拡散印刷により正面方向に光を立ち上げるようにするパターンが施されている。
そして、蛍光管３は、導光板２の上下一方の長辺部に沿って配設される長い方の直管部３１と、導光板２の左右両方の短辺部に沿ってそれぞれ配設される短い方の直管部３２，３３と、を一体に有する形状に形成されている。
【００１５】
また、図１に示したように、リフレクタ４は、以上の形状の蛍光管３の外側に沿って包むように配設されるもので、即ち、蛍光管３の長い方の直管部３１を外側より包む長い方の銀蒸着シート４１と、蛍光管３の短い方の２本の直管部３２，３２をそれぞれ外側より包む短い方の銀蒸着シート４２，４３とから構成されている。
なお、長い方の銀蒸着シート４１と短い方の銀蒸着シート４２，４３との間は、図３に接続状態を示したように、細いコーナー接続部４４，４４によりそれぞれ接続されている。
このような形状のリフレクタ４によって、前述した形状の蛍光管３から発せられる全光束が、導光板２の各辺部から内方に入光するようになっている。
【００１６】
そして、バックライトユニットは、以上の導光板２、蛍光管３及びリフレクタ４を反射ケース１の内部に填め込むようにして組み込むことで、光が正面方向以外に出るのを防いで反射させるようにしている。
さらに、こうして反射ケース１の内部に蛍光管３及びリフレクタ４と共に組み込んだ導光板２の表面に、その導光板２から出る光を均一にする拡散シート５を設けた上で、その光の出光方向を正面方向に集光して輝度を上昇させるプリズムシート６を設けている。
以上のバックライトユニットの正面に液晶表示パネル７を配設する。
【００１７】
以上の通り、実施の形態例では、ワイドサイズ画面の液晶表示装置において、エッジライト方式のバックライトユニットとして、導光板２の上下一方の長辺部に沿って配設される長い方の直管部３１と、導光板２の左右両方の短辺部に沿ってそれぞれ配設される短い方の直管部３２，３３と、を一体に有する形状の蛍光管３を使用したため、以下に列挙する効果が得られる。
（１）蛍光管３として、三方の直管部３１，３２，３３により導光板２の三辺部に沿った適正な長さを確保できるため、ワイドサイズ画面に対して必要な輝度を発生させることができる。
（２）蛍光管３が、導光板２の上辺部または下辺部に沿った長い方の直管部３１の左右に導光板２の側辺部に沿った短い方の直管部３２，３３を有する左右対称形状のため、ワイドサイズ画面で発生しやすい画面左右の輝度差を最小限に抑えることができる。
（３）導光板２の側辺部に沿った短い方の直管部３２，３３を有する蛍光管３のため、導光板２の左右からの入光量を増やすことができ、従って、ワイドサイズ画面に対する左右方向の視野角を広くすることができる。
【００１８】
次に、図４に示したリフレクタ４の変形例について説明する。
始めに、前述した実施の形態例では、リフレクタ４を全て銀蒸着タイプとしたが、導体である銀蒸着タイプのシートは、蛍光管との間に電気的容量を持ちやすいため、前述した３本の直管部３１，３２，３３を一体に有する蛍光管３のように長い蛍光管の場合に、その前面に銀蒸着シートを巻くと、蛍光管電流が銀蒸着シートにリークしてしまい、本来の蛍光管電流が流れなかったり、また、本来の蛍光管電流を流すために、高電圧を発生する大型のトランスを必要とするなどの問題が発生することが考えられる。
そこで、電気的容量を持ち難い、例えば、白ＰＥＴ等の白色の反射部材をリフレクタ全体として用いると、光反射率が銀蒸着シートよりも劣るため、輝度が低下するという問題が生じることになってしまう。
【００１９】
従って、図４に示すように、長い方の直管部３１の左右に直角方向へ伸びる短い方の直管部３２，３３を一体に有する蛍光管３を覆うリフレクタ４において、蛍光管３の短い方で高圧側の直管部３３の部分には、白色のＰＥＴ（ポリ・エチレン・テレフタレート）により形成した反射部材である白ＰＥＴ４５を設けて、この白ＰＥＴ４５により高圧側の直管部３３を外側から包むようにする。
そして、蛍光管３の他の短い方でＧＮＤ（グランド）側の直管部３２と長い方の直管部３１の部分は、前述した実施の形態例と同様の銀蒸着シート４２，４２で外側から包むようにしている。
【００２０】
このように、蛍光管３のリフレクタ４として、蛍光管３の高圧側の直管部３３に対応する部分のみを白ＰＥＴ４５にすることで、リフレクタ４による蛍光管３の電流のリーク量を大幅に減少することが可能となる。
しかも、蛍光管３の他の２つの直管部３１，３２に対応する部分には光反射率の銀蒸着シート４１，４２を用いているので、輝度低下も最小限に抑えることができる。
なお、この変形例では、蛍光管３のリフレクタ４において、蛍光管３の高圧側部分だけを白ＰＥＴ４５で形成したが、蛍光管３は高圧側部分の方が若干明るいので、その高圧側部分を白ＰＥＴ４５で覆っても、バックライトとしての左右での輝度の差は発生しない。
また、蛍光管３の両端で輝度の差が無い場合には、ＧＮＤ側も白ＰＥＴによる反射部材とすることで、画面左右の輝度の差を防ぐことができる。
【００２１】
なお、以上の実施の形態例においては、液晶表示装置のバックライトユニットとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の表示部に対するバックライトユニットであってもよい。
また、以上の実施の形態例では、白色の反射部材として、白ＰＥＴシートを用いたが、他の材料による白色のシートやケース等を用いてもよい。
そして、実施の形態例では、ワイドサイズ画面に適用したが、標準サイズ画面にも本発明は同様に適用できるものである。
さらに、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明に係るバックライトユニットによれば、導光板の一方の長辺部に沿った直管部と、導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った直管部と、を一体に有する形状とし、蛍光管の各直管部からの光を導光板の長辺部及び両短辺部に向けてそれぞれ反射するリフレクタで、導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った直管部の一方で蛍光管の高圧側の直管部の外側に沿った部分を、白色のＰＥＴで形成し、他方の前記蛍光管のＧＮＤ側の直管部の外側に沿った部分と前記導光板の長辺部に沿った直管部の外側に沿った部分は銀蒸着シートで形成したため、１本の蛍光管でありながら、導光板の三辺部に沿った適正な蛍光管長を確保して、画面に対して必要な輝度を発生させることができ、しかも、導光板の左右に沿って直管部がそれぞれ位置していることから、横長の画面左右の輝度差を最小限に抑えることができる。さらに、導光板の左右からの入光量が増すため、画面に対する左右方向の視野角を広くすることができる。また、リフレクタを全て銀蒸着シートとしたものに比べて、蛍光管の高圧側の直管部の外側に沿った部分から白色のＰＥＴには蛍光管電流がリークし難くなることから、蛍光管電流のリフレクタへのリーク量を大幅に減少させることができ、しかも、他の２つの直管部には光反射率の銀蒸着シートが使えることから、輝度低下も最小限に抑えることができるといった利点が得られる。
【００２４】
そして、請求項２記載の発明に係る表示装置によれば、請求項１記載のバックライトユニットを表示部の背後に配置したため、画面に対する必要な輝度を得ることができると共に、横長の画面左右の輝度差を最小限に抑えることができ、さらに、画面に対する左右方向に広い視野角も得ることができ、また、蛍光管電流のリフレクタへのリーク量を大幅に減少することができて、輝度低下も最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一例としてのバックライトユニット及び表示部の部品構成を示す分解斜視図である。
【図２】図１の導光板及び蛍光管を示した平面図である。
【図３】図１のリフレクタのコーナー接続部を示した斜視図である。
【図４】リフレクタの変形例を示した斜視図である。
【符号の説明】
１反射ケース
２導光板
３蛍光管
３１長い方の直管部
３２短い方の直管部（ＧＮＤ側）
３３短い方の直管部（高圧側）
４リフレクタ
４１，４２，４３銀蒸着シート
４５白色の反射部材
５拡散シート
６プリズムシート
７表示部

Claims

蛍光管からの光を長方形の導光板に端部から入光して導光板前面側に配置される表示部に導くようにしたバックライトユニットにおいて、
前記蛍光管を、前記導光板の一方の長辺部に沿った直管部と、前記導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った直管部と、を一体に有する形状に形成し、
前記蛍光管の外側に沿って配置され、前記直管部からの光を前記導光板の前記長辺部及び前記短辺部に向けてそれぞれ反射するリフレクタを備え、
このリフレクタのうち前記導光板の両方の短辺部にそれぞれ沿った前記直管部の一方で前記蛍光管の高圧側の直管部の外側に沿った部分を、白色のＰＥＴで形成し、他方の前記蛍光管のＧＮＤ側の直管部の外側に沿った部分と前記導光板の長辺部に沿った直管部の外側に沿った部分は銀蒸着シートで形成したこと、を特徴とするバックライトユニット。
表示部の背後に配置するバックライトとして、請求項１記載のバックライトユニットを用いてなること、を特徴とする表示装置。