JP3944468B2 - バックライト装置及び液晶表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子機器に用いて有用なバックライト装置及び液晶表示装置（以下ＬＣＤと記す）に係わり、特にバックライト装置及びＬＣＤの駆動電圧を低下させると共にバックライト装置或いはＬＣＤの照光面の輝度分布バランス及び温度分布バランスを改善したバックライト装置及びＬＣＤに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ＬＣＤに使用されているバックライト装置はマイクロコンピュータ、テレビジョン受像機等の電子機器の表示装置として広く利用されている。ＬＣＤは大きく分けてカラーフィルタ、ＴＦＴアレイを生成した二枚のガラス基板間に液晶を封じたセル及びバックライト装置からなり、液晶セルだけでは非発光性のため、バックライト装置の様な外部照射用の光源を必要としている。
【０００３】
この様なＬＣＤのバックライト装置の円筒状光源としては冷陰極管又は熱陰極管等の細径の蛍光管（ランプ）を用いるのが一般的である。バックライト装置の構造としては、導光板の側面に円筒状光源を配設したエッジライト方式と、筐体内部に反射体（以下反射板と記す）及び円筒状光源を収納し、筐体の開口部に配設した光透過拡散板へ円筒状光源からの直接光及び円筒状光源からの光を反射板で反射させた光を光透過拡散板で入射拡散させて均一な面状光を出光させる様にした直下方式が知られている。
【０００４】
上述の直下方式或いはエッジライト方式はＬＣＤの要求性能に応じて選択されるが、直下方式は円筒状光源の直接光を利用するためエッジライト方式に比較して光の利用効率が高く、ノートブックパソコン、モニタ、テレビジョン受像機等の情報機器や電子機器の様に高輝度を必要とする用途に広く用いられている。
【０００５】
図９（Ａ）は従来の直下方式のバックライト装置を示す平面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）のＡ−Ａ断面矢視図、図９（Ｃ）は図９（Ａ）のＢ−Ｂ断面矢視図、図９（Ｄ）（Ｅ）は高電圧供給用のインバータ回路基板の取付け状態を示す略線的な平面図である。
【０００６】
図９（Ａ）乃至（Ｅ）に於いて、バックライト装置６のランプハウスとなる筐体１は上面に開口部１ａを有する例えば、矩形状の箱状と成され、合成樹脂で一体成型するか、金属板或いは金属板と成型用の合成樹脂を組み合わせて作製する。
【０００７】
筐体１内には高反射塗料を塗布するか、高反射フィルム材等を貼着させて反射面としての反射板２を形成する。図９（Ｂ）（Ｃ）に於いては、この反射板２は四辺を傾斜させた断面台形状の板材で形成されている。
【０００８】
円筒状光源３は筐体１の底面から１〜２ｍｍ程度離間した位置に保持する。高反射グレード樹脂の射出成型で得た円筒光源支持台に設けたジャックに円筒状光源３の両端に設けたプラグを挿通して電極部５を構成する。又、筺体１内に配置する円筒状光源３の本数はＬＣＤやバックライト装置６に要求される輝度によって決定する。
【０００９】
上記した各部品を組み立て、開口部１ａの上面に乳白色アクリル樹脂等を用いた光透過拡散板４を覆う様に配置させると共に、この光透過拡散板４上には図示しないが、少なくとも１枚以上の拡散シートや集光シートが配置されている。円筒状光源３から放射状に発した光は直接或いは筐体１内の反射板２で反射されて光透過拡散板４に到達し、光透過拡散板４で面発光に変換され、更に集光シートによって照光面の法線方向に光を集光させることでバックライト装置６が構成され、上述の拡散シートや集光シート上に液晶パネル８が載置されてＬＣＤを構成している。
【００１０】
上述の光透過拡散板４、集光シート、液晶パネル８等は筐体１の四辺に形成したフランジ部に取りつけた抑え部材を介して固定されている。この様なバックライト装置及びＬＣＤは特許文献１に開示されている。
【００１１】
また、筐体１の底部１ｂには図９（Ｂ）の断面図及び図９（Ｄ）の平面図に示すように、筺体１の右端側に切起片７が設けられる、この切起片７は円筒状光源３の電極部５の近傍に形成され、高圧電源供給用のインバータ回路基板９が切起片７を介して筺体１の底部１ｂに固定されている。図９（Ｅ）はインバータ回路基板９を筺体１の左端側に配し、複数のＵ字状に曲げた円筒状光源３の高低圧側の電極部５をインバータ回路基板９に接続し、筺体１の開口部１ａの短辺方向に並設させたものである。この様なバックライト装置及びＬＣＤは特許文献２に記載されている。
【００１２】
【特許文献１】
特許公開２００２−１１６７０５号公報（図１０〜図１２）
【特許文献２】
特許公開２０００−３５２７１８号公報（第４頁、段落番号００３０）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、従来構成のＬＣＤ及びバックライト装置ではＬＣＤの大型化に伴って、バックライト装置の駆動電圧も輝度を向上させる為に高くなり、インバータ回路基板９の駆動電圧も高電圧化されている。
【００１４】
一方、ＬＣＤの表示品位の優劣を表す重要な要素にバックライト装置６の照射面の輝度均一性がある。この輝度均一性を表す要素の１つに輝度ムラがある。輝度ムラは照光面内の輝度分布を数値でとらえたものであり、照光面内の規定された測定ポイントにおける法線方向の最大輝度と最小輝度の比率で示される。すなわち、輝度ムラは（最低輝度／最大輝度）×１００％で定義される。
【００１５】
例えば、２９インチ（Ａ＝６８４ｍｍ×４２０ｍｍ）ＬＣＤで３φ、長さ６４２ｍｍの円筒状光源３を開口部１ａの短辺方向に等間隔で１６本並設し、円筒状光源３の入力電圧を１４Ｖ、入力電流を６．７Ａとし、消費電力は９４Ｗで測定した場合での平均輝度ムラは８６．２％である。
【００１６】
更に、上述のバックライト装置及びＬＣＤでは図１０の輝度特性曲線に示す様な特性に依って、輝度分布バランスが乱される問題があつた。図１０の輝度特性曲線の縦軸は輝度を、横軸は筐体１の開口部１ａの長辺に沿って並行に配設した円筒状光源３の長手方向を示すものであり、筐体１の開口部１ａ上に載置した光透過拡散板４上での輝度分布特性図を示すものである。
【００１７】
図１０に於いて、ＬＣＤ等の調光時には円筒状光源３の管電流が例えば、３ｍＡの如く低電流では、曲線１１の様にインバータ回路基板９のある側の輝度が高く（明るく）、低圧側が低く（暗く）なる。又、逆に円筒状光源３の管電流が例えば、７ｍＡの如く高電流では、インバータ回路基板９のある側の輝度が低く（暗く）、低圧側が高く（明るく）なり曲線１２の如き特性を示す。
【００１８】
此の様なことから、円筒状光源３の長手方向の略中央位置に輝度バランスを合わせるために、図１０の輝度バランス曲線１３に示すよう管電流を調整して最適化する必要が生ずる。図１０では管電流を５ｍＡに選択して、輝度バランスが円筒状光源３の長手方向の略中央位置で最高輝度と成るような最適化を行わなければならない課題を有していた。
【００１９】
又、図１１に示す様に、インバータ回路基板９を筺体１の右端側に配し、複数の直管状の円筒状光源３の高圧側及び低圧側の電極部５をインバータ回路基板９の高低圧側トランス端子５Ｈ及び５Ｌに接続し、筺体１の開口部１ａの短辺方向に並設させたものでは、円筒状光源３に高電流を流すとインバータ回路基板９側が発熱し、インバータ回路基板９側が非常に熱くなる。その結果、図１１に示す様に、筺体１の開口部１ａ上の照光面の右端側に高温度領域１５を生じ、インバータ回路基板９から左端側に行くに従って、中温度領域１６、小温度領域１７となり、１方向のインバータ回路基板９側の底板１ｂの温度が上昇し、照光面上の温度分布に傾斜を生ずることになる。
【００２０】
更に、図１２に示す様にインバータ回路基板９を筺体１の右端側に配し、複数の直管状の円筒状光源３の高圧側の電極部５をインバータ回路基板９の高低圧トランス端子５Ｈ、５Ｌに接続し、筺体１の開口部１ａの短辺方向に並設させたものでは、円筒状光源３の管軸長が長くなり、例えば、円筒状光源３の長さが１０００ｍｍにもなると、円筒状光源３を駆動する駆動電圧は１０００Ｖ以上の高電圧を必要とする。この円筒状光源３の駆動始動時には、定常時の略２倍程度の電圧が必要となり、例えば、円筒状光源３に１０００Ｖの電圧がかかる場合の駆動始動時には２０００Ｖの高電圧が円筒状光源３にかかるようになる。このため、インバータ回路基板９のトランスが大きくなり、バックライト装置及びＬＣＤの厚みが増すという課題を有していた。
【００２１】
本発明は叙上の課題を解消するために成されたもので、発明が解決しようとする課題はバックライト装置が大型化され、円筒状光源３の管軸方向の長さが長くなり、駆動電圧の高電圧化に伴ない、インバータ回路基板９が筺体１の底部１ｂ側に配設され、円筒状光源３の管軸長が例えば、３０インチ用以上となっても、円筒状光源３の管電流を供給するための駆動電圧及びインバータ回路基板９のトランス電圧を低減させ、照光面上の輝度分布バランスを改善する為に、円筒状光源３の管電流の最適化を行ったので輝度分布バランス及び温度分布の均一化が図られ、輝度ムラを減少可能なバックライト装置及びＬＣＤを提供することが出来る。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明のバックライト装置は、第１及び第２の電極部が両端に配された複数の円筒状光源を筐体内に並設し、 該筐体に、上記円筒状光源を駆動する交流電圧を生成するインバータ回路基板を配したバックライト装置において、上記インバータ回路基板は、上記第１の電極部が接続される第１のインバータ回路基板と、上記第２の電極部が接続される第２ のインバータ回路基板とに分けられ、上記第１と第２のインバータ回路基板をそれぞれ、上記筐体の底面であって、接続される電極部に近い側の端部に、上記筐体の中心に対して対称に配し、上記底面に垂直な方向から見たとき、上記円筒状光源の両端が上記インバータ回路基板に重なる部分の長さを等しくしたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の液晶表示装置は、バックライト装置と、上記バックライト装置から出射される光に照射される液晶パネルとを有することを特徴とする。
【００２４】
このようなバックライト装置及び液晶表示装置に依れば、バックライト装置及び液晶表示装置が大型化され、円筒状光源の管軸方向の長さが長くなり、駆動電圧の高電圧化に伴って、インバータ回路基板が筺体の底部側に配設され、円筒状光源の管軸長が例えば、３０インチ用以上となっても、円筒状光源に管電流を供給する為の駆動電圧及びインバータ回路基板のトランス電圧の低減化が図られ、照光面上の輝度分布バランスを改善する為に、円筒状光源の管電流の最適化を行ったので輝度分布バランス及び温度分布の均一化が図られ、輝度ムラを減少可能なものを得ることが出来る。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の１形態例を示すバックライト装置及びＬＣＤの構成を図１乃至図８によって説明する。尚、図９乃至図１２の従来構成との対応部分には同一符号を付して説明する。
【００２６】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）は本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の筐体を上から見た略線図であり、光透過拡散板を開口部から除去した筐体の平面図を示すものであり、図２（Ａ）乃至（Ｊ）は図１と同様の本発明の他の形態を示すＬＣＤに用いるバックライト装置の略線的平面図と、曲管状の円筒状光源の正面図及び波形説明図である。
【００２７】
図１（Ａ）乃至（Ｃ）及び図２（Ａ）乃至（Ｊ）に示す本発明のバックライト装置６の筐体１は平面形状が長方形の箱型（厚みｔ＝２ｍｍのステンレス）であり、筐体１の内部には、複数本の円筒状光源（例えば、冷陰極管）３が、互に平行に配されている。筐体１の内面は図９（Ｂ）に示す様に白色の反射面と成る反射板が形成され、その四辺は反射効率を高めるため傾斜させ、断面略台形となる様に成されている。
【００２８】
更に、筐体１の開口部１ａの長辺方向の左右両端位置に図１（Ａ）の様に左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒが筐体１の底部１ｂの裏面に固定される。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の円筒状光源群３の両端の電極部５は左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒの高圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続されている。
【００２９】
図１（Ａ）の筐体１では左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒが筺体１の底部１ｂの左右両端裏面に固定されるが、この固定方法は底部１ｂの裏面に左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒを直接固定しても、所定のスペーサを介して底部１ｂの裏面に固定する様にしてもよい。
【００３０】
図１（Ｂ）は本発明の他の形態例のバックライト装置を示すものであり、例えば横長のアスペクト比が９対１６等のハイビジョン用のＬＣＤに用いる筐体１の開口部１ａの長辺方向の左右両端位置に２個の左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒを夫々筐体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の円筒状光源群３の左右の電極部５は左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒの高圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続されている。
【００３１】
図１（Ｃ）は本発明の更に他の形態例のバックライト装置を示すものであり、実線で示すバックライト装置６の場合は、例えばアスペクト比が３対４等のＬＣＤに用いるものであり、筐体１の開口部１ａの短辺方向の上下位置に２個の上下側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄを筐体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の上下側に延設された円筒状光源群３の上下の電極部５は上下インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄの高圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続されている。
【００３２】
図１（Ｃ）に於いて、破線で示すものは、例えば横長のアスペクト比が９対１６等のハイビジョン用のＬＣＤに用いるものであり、筐体１の開口部１ａの短辺方向の上下両端位置に夫々３個の上下インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ、９ＵＬ、９ＤＬ、９ＵＲ、９ＵＤを筐体１の底部１ｂの裏面に固定しているが上下側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄは必要な個数に分割可能であり、勿論、上下側の２個だけでもよい、筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の円筒状光源群３の上下の電極部５は上下インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄの高圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続されている。
【００３３】
図２（Ａ）乃至（Ｃ）に示すものは本発明のバックライト装置の更に他の構成を示すものであり、図２（Ａ）は図１（Ａ）で示したと同様に左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒを筺体１の底部１ｂの左右両端裏面に固定し、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒを曲管状の略Ｕ字状とし、左右側円筒状光源３Ｌ、３Ｒの高電圧供給側の電極部５を左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒのトランス端子５Ａ、５Ｂに接続する様にプラグインさせたものである。
【００３４】
図２（Ｂ）は、例えば横長のアスペクト比が９対１６等のハイビジョン用のＬＣＤに用いるものであり、筐体１の開口部１ａの上下両端位置に夫々３個の上下側インバータ回路基板９Ｕ（９ＵＬ、９ＵＣ、９ＵＲ）及び９Ｄ（９ＤＬ、９ＤＣ、９ＤＲ）を筺体１の底部１ｂの裏面に固定している。筺体１の開口部１ａの内面に並設される複数の上下側の曲管状の略Ｕ字状となした上下側円筒状光源群３Ｕ、及び３Ｄの両方の電極部５は上下側インバータ回路基板９Ｕ（９ＵＬ、９ＵＣ、９ＵＲ）及び９Ｄ（９ＤＬ、９ＤＣ、９ＤＲ）の高圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続されている。
【００３５】
図２（Ｃ）に示すものは、本発明のバックライト装置の更に他の構成を示すものであり、図２（Ｃ）は図１（Ａ）及び図２（Ｂ）で示したと同様の左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの電極部（プラグ）５を筺体１の底部１ｂの左右両端裏面に固定した左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒに装着して、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒを曲管状の略Ｕ字状となしたものと、円筒状光源群３を直管状となしたものとを組み合わせたものであり、左右側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒの高電圧供給側の電極部５を左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒの高電圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続する様にプラグインさせたものである。
【００３６】
上述の円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄでは、その形状を曲管状の略Ｕ字状となして円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの高電圧供給側の電極部５を上下、左右側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ、９Ｌ、９Ｒの高電圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂに接続する様にプラグインさせたが、図２（Ｄ）乃至図２（Ｈ）に示すように種々の形状にすることが出来る。即ち、図２（Ｄ）は曲管部を略Ｍ字状となしたものであり、図２（Ｅ）は曲管部を略コ字状となしたものであり、図２（Ｆ）は曲管部を略Ω字状となしたものであり、図２（Ｇ）は曲管部を略Ｏ字状となし脚部を狭めたものであり、図２（Ｈ）は曲管部を略凸字状となし脚部を広げたものである。上述の形状の他に適宜の形状とすることができる。要するに、頂部を曲管状となせばよい。
【００３７】
図２（Ｉ）及び図２（Ｊ）に示すものは、例えば、図２（Ａ）に示すように、左右側円筒状光源３Ｌ、３Ｒを曲管状の略Ｕ字状となして左右側円筒状光源３Ｌ、３Ｒの両方の電極部５を左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒの高電圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂ側に接続するようにプラグインさせたものであるが、左右インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒのトランス端子５Ａには図２（Ｉ）の波形１８で示す入力電圧を印加し、トランス端子５Ｂ側には図２（Ｉ）の波形１８で示す入力電圧とは逆位相の図２（Ｊ）で示す入力電圧を印加するようにすれば曲管部で電圧が零となり入力電圧を低減することが出来て、トランスの小型化を図ることが出来る。
【００３８】
以下、本発明の１実施例を図３（Ａ）（Ｂ）及び図４（Ａ）（Ｂ）により説明する。図３（Ａ）は本発明のバックライト装置の筐体の光透過拡散板を開口部から除去した筐体の平面図を示すものであり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＣ−Ｃ断面矢視図である。図３（Ａ）（Ｂ）に於いて、本発明のバックライト装置６の筐体１は平面形状が長方形の箱型（厚みｔ＝２ｍｍのステンレス）であり、筐体１の内部には、複数本の円筒状光源群例えば、冷陰極管）３が、互に平行に配されている。筐体１の内面は図３（Ｂ）に示す様に白色の反射面と成る反射板２が形成され、その四辺は反射効率を高めるため傾斜させ、断面略台形となる様に成されている。
【００３９】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）の筐体１では左右側インバータ回路基板９Ｌ，９Ｒが筺体１の開口部１ａの短辺方向と平行になる位置の底部１ｂの左右両端裏面に直接或いはスペーサ等を介して固定される。筺体１内に配される直管状の円筒状光源群３の電極部５は、この左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒの左右両端位置に配された筺体１の側板方向に延設されて高圧供給側トランス端子５Ａ、５Ｂに接続されている。この左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒは底部１ｂと一体的に形成された切起片７で保持される。
【００４０】
更に、本例のバックライト装置は図３（Ｂ）に示す様に筐体１の開口部１ａを覆う様に、例えば、乳白色アクリル樹脂からなる長方形状の光透過拡散板４及び集光シート２０をフランジ部２３に配設すると共に、集光シート２０上に液晶パネル８を枠部材２１や抑え部材２２を介して固定する様に成されている。
【００４１】
図４（Ａ）（Ｂ）に示す本発明のバックライト装置６は、更に他の構成を示すものであり、図４（Ａ）は平面図、図４（Ｂ）は図４（Ａ）のＤ−Ｄ断面矢視図である。図４（Ｂ）の構成ではＬＣＤが大型化され、例えば４０インチの場合、筐体１の長辺方向は図４（Ａ）に示すＬ１ ＝９００ｍｍ、短辺方向の長さＬ２ ＝５７０ｍｍ、高さ２ｃｍと成るため、例えば直径３φで長さが９００ｍｍ以上の円筒状光源３を得ることが困難と成るため、円筒状光源群３の軸長を５７０ｍｍと成るように筺体１の開口部１ａの短辺方向に上下円筒状光源群を配設したもので、本例では筐体１の短辺方向の上下両端位置に上下インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄを配置し、この上下側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ間に上下側円筒状光源群３が配置される。
【００４２】
従って、図４（Ａ）（Ｂ）に示すバックライト装置６では図４（Ａ）に示す筺体１の開口部１ａの短辺方向の上下両端位置に高電圧側のトランス端子５Ａ、５Ｂが設けられ、破線で示す様に筺体１の底部１ｂの裏面に固定した上下インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄのトランス端子５Ａ、５Ｂに円筒状光源群３の両端の電極部５を接続させる。
【００４３】
又、底部１ｂ又は（及び）反射板２に必要に応じて透孔を穿ち、上下側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄの円筒状光源群３の管軸方向に沿って筐体１の短辺方向に並設したスリット状の打抜き部を形成し、円筒状光源群３と底板１ｂの浮遊容量を減少させる様にしても良い。勿論、筐体１の底部１ｂ又は（及び）反射板２に穿つ透孔の大きさ及びその数は筐体１が最低限強度を保つ様に選択される。
【００４４】
上述で詳記したバックライト装置６のうち図３（Ａ）（Ｂ）に示す筐体１の様に構成し、画面サイズとして２９インチを使用し、円筒状光源群３を１６本、並設した反射板２から円筒状光源群３までの高さを２ｍｍとし、ＥＩＡＪで定める条件の測定点での輝度測定時の１本の円筒状光源群３の入力電圧は１４Ｖ、入力電流は６．７Ａ、消費電力９４Ｗでの平均輝度ムラは９２．７％の値を示している。
【００４５】
又、Ｘ軸方向での輝度ムラＢｒｄ＝最小（ＭＩＮ）輝度／最大（ＭＡＸ）輝度×１００％の値は９２．７％で従来に比べて６．５％の改善が成されている。
【００４６】
図５（Ａ）は筺体１の開口部１ａの左右側の両端にインバータ回路基板９がある場合の画面左右及び中央の輝度比を計測したものであり、図５（Ｂ）は画面中央の輝度比を１．０００とした画面左右及び中央の輝度比を示すもので、ともに円筒状光源３の電極部５をインバータ回路基板９の左右側の両端の高電圧側に接続した場合の輝度を示す。同図で曲線１４ａは円筒状光源３の管電流が３ｍＡ、曲線１４ｃは円筒状光源３の管電流が４ｍＡ、曲線１４ｅは円筒状光源３の管電流が５ｍＡ、曲線１４ｇは円筒状光源３の管電流が６ｍＡ、曲線１４ｉは円筒状光源３の管電流が７ｍＡの場合を示し、インバータ回路基板９の高電圧側の管電流が大きい時から小さい時まで輝度特性曲線は図１０の曲線１３と同一の形状を示す。表１及び表２に実測値と円筒状光源３の中央輝度比を１．０００とし、左右側の両端にインバータ回路基板９（筺体１の開口部１ａの左右側）を配した時の輝度と管電流との関係データを示す。
【００４７】
【表１】

【００４８】
【表２】

【００４９】
又、本発明の上述の各構成に依れば、例えば上下側或いは左右側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ、９Ｌ、９Ｒを筐体１の開口部１ａの短辺或は長辺方向の少なくとも上下或いは左右の両端位置に固定し、開口部１ａの長辺又は短辺に対し、左右或は上下方向に円筒状光源群３、３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄを平行に配設する様にしたので、ＬＣＤの調光時に管電流が３ｍＡの様に低電流時、或は７ｍＡの様な高電流時に於いても、図５の曲線１４ａ乃至１４ｉの様に円筒状光源群３、３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの最高輝度（ＢＬｍａｘ）を上下側或いは左右側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ、９Ｌ、９Ｒの高電圧供給側のトランス端子５Ａ、５Ｂの両端側（開口部１ａの長辺或は短辺方向の両端位置）に持ち来たすことで輝度特性の輝度曲線を管電流の大小にかかわらず輝度バランスを良好にすることが出来る。
【００５０】
即ち、図１０の如き輝度特性曲線を図５の如く、円筒状光源３の管電流を調整してＬＣＤ或はバックライト装置６の照光面上の画面左右及び中央の輝度比のバランスを良好にして、円筒状光源３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの管電流の最適化を図ることが出来る。
【００５１】
上述の様な輝度特性曲線を図６（Ａ）及び図６（Ｂ）により更に説明する。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は直径３ｍｍの円筒状光源３の電流依存性を示すものであり、縦軸は輝度比を示し、横軸は光透過拡散板４上の照光面位置であり、円筒状光源３の長軸方向を示しこの円筒状光源３の中央輝度比を１．０００とし、グランド側とインバータ回路基板９（筺体１の開口部１ａの右側）がある側の輝度を示している。又、図６（Ａ）は、インバータ回路基板９が底板１ｂの裏側にある場合であり、図６（Ｂ）は、インバータ回路基板９が底板１ｂの裏側に無い場合である。
【００５２】
図６（Ａ）は筺体１の開口部１ａの右側にインバータ回路基板９がある場合の画面中央の輝度比を１．０００とした高電圧側の輝度を示し、同図で曲線１４ａは円筒状光源３の管電流が３ｍＡ、曲線１４ｂは円筒状光源３の管電流が３．５ｍＡ、曲線１４ｃは円筒状光源３の管電流が４ｍＡ、曲線１４ｄは円筒状光源３の管電流が４．５ｍＡ、曲線１４ｅは円筒状光源３の管電流が５ｍＡ、曲線１４ｆは円筒状光源３の管電流が５．５ｍＡ、曲線１４ｇは円筒状光源３の管電流が６ｍＡ、曲線１４ｈは円筒状光源３の管電流が６．５ｍＡ、曲線１４ｉは円筒状光源３の管電流が７ｍＡの場合を示し、インバータ回路基板９の高電圧側の管電流が大きい時には輝度比は小さい値を示し、管電流が小さい時には輝度比は大きい値を示している。これは管電流が高圧側からグランド側に流れている間に、筺体１の底板１ｂとの間で生ずる浮遊容量を通して生ずる漏洩電流によって円筒状光源３のグランド側に流れる電流が小さくなっていく為に、グランド側の輝度が低くなると考えられる。又、高電圧側の管電流が大きい時に輝度が小さい理由としては、後述する温度依存性により高電圧の円筒状光源３の発光効率が減少し高圧側の輝度が低くなると考えられる。表３に円筒状光源３の中央輝度比を１．０００とし、グランド側とインバータ回路基板９（筺体１の開口部１ａの右側）がある側の輝度と管電流との関係データを示す。
【００５３】
【表３】

【００５４】
図６（Ｂ）は筺体１の開口部１ａの右側にインバータ回路基板９が無い場合の画面中央の輝度比を１．０００とした高電圧側の輝度を示し、同図で曲線１４ａは円筒状光源３の管電流が３ｍＡ、曲線１４ｂは円筒状光源３の管電流が３．５ｍＡ、曲線１４ｃは円筒状光源３の管電流が４ｍＡ、曲線１４ｄは円筒状光源３の管電流が４．５ｍＡ、曲線１４ｅは円筒状光源３の管電流が５ｍＡ、曲線１４ｆは円筒状光源３の管電流が５．５ｍＡ、曲線１４ｇは円筒状光源３の管電流が６ｍＡ、曲線１４ｈは円筒状光源３の管電流が６．５ｍＡ、曲線１４ｉは円筒状光源３の管電流が７ｍＡの場合を示し、インバータ回路基板９の高電圧側の管電流が小さい時には輝度比は大きい値を示し、管電流が大きい時には輝度比は略１．０００を示している。これは管電流が高電圧側からグランド側に流れている間に、筺体１の底板１ｂとの間で生ずる浮遊容量を通して生ずる漏洩電流によって円筒状光源３のグランド側に流れる電流が少なくなっていくが、図６（Ｂ）と図６（Ａ）の輝度特性曲線とを比較すると、円筒状光源３の管電流が５ｍＡ乃至７ｍＡでは温度が輝度に影響を与えない事がわかる。従って管電流が大きい時には輝度特性は高能率化され高輝度になると解される。表４に円筒状光源３の中央輝度比を１．０００とし、インバータ回路基板９（筺体１の開口部１ａの右側）が無い場合の高電圧側の輝度と管電流との関係データを示す。
【００５５】
【表４】

【００５６】
これらの事から、円筒状光源３に高電流を流すとインバータ回路基板９の発熱により、温度が高い状態になり筺体１の底部１ｂに温度勾配が出来てインバータ回路基板９側の円筒状光源３の発光効率が悪くなり、低電圧側の円筒状光源３の発光効率が良くなり、高電圧側の輝度が低くなると解される。依って、本発明に依れば図５に示す様に管電流を調整して輝度特性曲線を上下側或いは左右側で円筒状光源群３、３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの最高輝度（ＢＬｍａｘ）にあわせた略平坦な輝度特性曲線を得ることが出来る。
【００５７】
更に、ＬＣＤ及びバックライト装置６の温度分布についても、従来では図１１に示した様に筐体１の照光面上の右側に高温度領域１５が偏り、特に管電流が高電流に成ると温度傾斜が激しく、インバータ回路基板９が配設された側の温度上昇によって、温度分布バランスは図１１の様に崩れることになる。
【００５８】
これに対し、本発明のＬＣＤ及びバックライト装置６に依れば、上下側或いは左右側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ、９Ｌ、９Ｒは図７に示す様に筐体１の開口部１ａの長辺方向の上下側或いは左右側位置に持ち来たされているため、温度分布バランスも上下側或いは左右側インバータ回路基板９Ｕ、９Ｄ、９Ｌ、９Ｒを中心に照光面上の上下側或いは左右側が高温度領域１５となり、照光面上の中心が中温度領域１６と均一に温度分布が拡がって輝度分布バランスの崩れも生じにくくなる。
【００５９】
更に、ＬＣＤやバックライト装置６が３５乃至５０インチ、或はハイビジョン用のテレビ受像機等と同様のアスペクト比を持つ様な表示装置になると、円筒状光源３のランプ長が長くなり、起動時には定常時の２倍の耐電圧を必要とするためインバータ回路基板９に用いるトランス、その他の能動素子及び受動素子は耐電圧性を増すため大型化され、バックライト装置６の筐体（ランプハウス）１の厚み等が増加することに成り、図１２に示す様な筐体１の１端部にのみインバータ回路基板９を有するものではどうしても市場要求を充分に満足可能な薄型化が困難と成って来ている。
【００６０】
然るに、本発明のＬＣＤ及びバックライト装置６に依れば、例えば、図８に示す様に筐体１の開口部１ａの長辺方向の左右両端位置に左右側インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒを設けて、円筒状光源群３の両端の電極部５を左右インバータ回路基板９Ｌ、９Ｒの高電圧側のトランス端子５Ａ及び５Ｂに接続し，開口部１ａの長辺方向と平行に並設する様にすることで、円筒状光源群３の１本毎の駆動電圧は１０００Ｖであったものが半分の５００Ｖで済むことになる。
【００６１】
その為、左右ンバータ回路基板９Ｌ、９Ｒのトランス及び各種能動素子及び受動素子の耐電圧を低くすることが可能で、バックライト装置、筐体１の厚みを薄くすることが出来るだけでなく、低電圧駆動可能で安全性の高いＬＣＤ及びバックライト装置が提供可能と成る。
【００６２】
更に、図２（Ａ）乃至（Ｈ）で説明した様な曲管状の円筒状光源３や左右、上下側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄを用いることによって、高電圧供給側のトランス端子５Ａに図２（Ｉ）の駆動電圧（１／２Ｖ）を供給し、同じく高電圧供給側のトランス端子５Ｂに図２（Ｊ）の様に図２（Ｉ）と逆位相の駆動電圧（−１／２Ｖ）を供給することで直管状の円筒状光源３の管の中心位置及び左右、上下側円筒状光源群３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄの曲管部分での電位は相殺されて零（接地電位）とすることが可能であり、入力用の駆動電圧を半分に低減可能なものが得られる。
【００６３】
【発明の効果】
本発明のＬＣＤ及びバックライト装置に依れば、これら装置が大型化され、円筒状光源の軸長が長くなり、駆動電圧の高電圧化が成されても、インバータ回路基板を筐体の開口部の長辺方向或いは短辺方向の上下側或いは左右側位置に持ち来たし、２個のインバータ回路基板間に複数の円筒状光源群を並設させたので、これらインバータ回路基板の駆動電圧の低圧駆動が可能と成り、トランスや各種電気部品の小型化を図ることが可能と成る。又、照光面上での輝度分布バランス及び温度分布バランスを管電流の調整及びインバータ回路基板の開口部の両端位置への移動で均一化させることが可能と成り、円筒状光源の管壁と筐体の底部間の浮遊容量を減少させることもでき、筐体内の温度上昇を抑制可能なＬＣＤ及びバックライト装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の１形態例を示す略線的平面図である。
【図２】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の他の形態例を示す略線的平面図及び曲管円筒状光源の略線的平面図並びに駆動電圧波形図である。
【図３】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の１実施例を示す平面図及び側断面図である。
【図４】本発明のＬＣＤに用いるバックライト装置の他のバックライト装置の他の実施例を示す平面図及び側断面図底面図である。
【図５】本発明のバックライト装置に用いる円筒状光源の管電流をパラメータとした輝度と円筒状光源軸長との関係を示す輝度特性曲線図である。
【図６】本発明のバックライト装置の管電流依存性及び温度依存性を説明するための略線的平面図である。
【図７】本発明のバックライト装置の温度分布を説明するための略線的平面図である。
【図８】本発明のバックライト装置の円筒状光源駆動用の入力電圧説明用の略線的平面図である。
【図９】従来のバックライト装置の平面図、側断面図並びに略線的な筐体の平面図である。
【図１０】従来のバックライト装置に用いる円筒状光源の管電流をパラメータとする輝度と円筒状光源軸長との関係を示す輝度特性曲線図である。
【図１１】従来のバックライト装置の温度分布を説明するための略線的平面図である。
【図１２】従来のバックライト装置の円筒状光源駆動用の入力電圧説明用の略線的平面図である。
【符号の説明】
１‥‥筐体、１ａ‥‥開口部、１ｂ‥‥底部、３（３Ｌ、３Ｒ、３Ｕ、３Ｄ）‥‥円筒状光源（円筒状光源群）、４‥‥光透過拡散板、５‥‥電極部、５Ａ，５Ｂ‥‥トランス端子、９、９Ｕ、９Ｄ、９Ｌ、９Ｒ、９ＵＬ、９ＵＣ、９ＵＲ、９ＤＬ、９ＤＣ、９ＤＲ‥‥インバータ回路基板。

Claims (2)

1. 第１及び第２の電極部が両端に配された複数の円筒状光源を筐体内に並設し、
   該筐体に、上記円筒状光源を駆動する交流電圧を生成するインバータ回路基板を配したバックライト装置において、
   上記インバータ回路基板は、上記第１の電極部が接続される第１のインバータ回路基板と、上記第２の電極部が接続される第２のインバータ回路基板とに分けられ、
   上記第１と第２のインバータ回路基板をそれぞれ、上記筐体の底面であって、接続される電極部に近い側の端部に、上記筐体の中心に対して対称に配し、上記底面に垂直な方向から見たとき、上記円筒状光源の両端が上記インバータ回路基板に重なる部分の長さを等しくしたことを特徴とするバックライト装置。
2. 請求項１に記載のバックライト装置と、上記バックライト装置から出射される光に照射される液晶パネルとを有することを特徴とする液晶表示装置。

Images