JP4174303B2

JP4174303B2 - Direct type backlight

Info

Publication number: JP4174303B2
Application number: JP2002338334A
Authority: JP
Inventors: 篤史羽生
Original assignee: NEC LCD Technologies Ltd
Current assignee: Tianma Japan Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2022-11-21
Also published as: JP2004172011A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置等に用いられる直下型バックライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶テレビなどの液晶表示装置の大画面化により、バックライトの大型化も必要とされている。バックライトには、大別すると、サイドライト型と直下型とがあるが、大型のバックライトには、後者の直下型が採用されることが多い。
すなわち、直下型は、拡散板の背後で反射面の上方に複数のランプ（冷陰極管タイプの蛍光灯）を配置して構成されたものであり、発光面のすぐ裏側にランプを配置できるため多数のランプを使用でき、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（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２９５７３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような液晶表示装置では、その大画面化が望まれているが、その反面ではコンパクト化することが要求されており、バックライトを薄くすることが強く要望されている。
ところが、上記のような従来の直下型バックライトでは、薄型化したときに発光面での発光品位を良好に保つのが困難であった。
すなわち、直下型バックライトは、拡散板の背後にランプが配置されるという構造のため、サイドライト型バックライトに比べて装置が厚くなるものであり、元来、薄型化が困難なものである。
しかも、薄型化のために拡散板と反射面との間の距離を小さくすると、拡散板とランプとの相対距離も必然的に小さくなって拡散板発光面にランプイメージ（拡散板のランプ直上付近の輝度が高く、ランプ間の位置の輝度が低くなったもの）が強く生じ、発光品位が低下する。つまり、直下型バックライトでは、薄型化を図るとランプ直上付近とランプピッチの中間位置上との間の相対輝度差が大きくなってランプイメージが明瞭に表れて、発光品位が低下する。
【０００５】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、発光品位を良好に保ちつつ薄型化することができる直下型バックライトを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、拡散板と、この拡散板と反射面との間で所定のランプピッチにより複数配置されたランプとを備えた直下型バックライトであって、
前記拡散板の透過率が、２０％〜４０％であるとともに、
隣り合う２つのランプの中間位置に対応する前記拡散板の発光面上での輝度が最大輝度値Ｂmaxとなる拡散板と反射面との間の距離をＬａとし、かつそのＬａよりも大きい値であって前記輝度が前記最大輝度値Ｂmaxの９０％となる拡散板と反射面との間の距離をＬｂ（但し、Ｌｂ＞Ｌａ）としたときに、下記の不等式（１）を満足するように、
Ｌａ ≦ Ｌ ≦ Ｌｂ ――（１）
それらの拡散板と反射面との間の距離Ｌを決定したことを特徴とするものである（請求項１）。
【０００７】
上記のように構成された直下型バックライトでは、２０〜４０％の低い透過率の拡散板を使用している。つまり、本願の発明者は薄型化したときでも発光品位を良好に保つために、拡散板透過率を下げることに着目した。しかるに、このような低い透過率の拡散板を使用した場合、上記発光面での輝度も低くなって当該発光面が暗くなり易い。そこで、本願の発明者は薄型化したときに発光面上で最も暗い部分であってランプイメージが最も視認され易い、上記隣り合う２つのランプの中間位置に対応する拡散板の発光面上での輝度に着眼した。そして、この輝度を基に拡散板と反射面との間の距離Ｌを上記不等式（１）で規定される範囲内の値から選択することにより、発光面における所望の輝度を確保し当該発光面でのランプイメージの発生を極力防いだ良好な発光品位を保持することができるとともに、薄型化を図ることができる直下型バックライトを構成できることを見出した。
【０００８】
尚、拡散板の透過率を２０〜４０％としたのは、２０％未満の透過率の拡散板を使用した場合、その発光面を通過するランプ光が少なくなって、当該発光面輝度を所望の輝度に確保するのが困難となったからである。一方、４０％を超える透過率の拡散板を使用した場合、ランプ直上付近での発光面輝度が上記中間位置に対応する発光面輝度に比べて高くなってランプイメージの発生を抑えるのが難しくなり、薄型化したときに発光品位を良好に保つのが困難であったからである。
また、上記距離Ｌを不等式（１）の範囲内の値としたのは、最大輝度値Ｂmaxとなる拡散板と反射面との間の距離Ｌａよりも小さい寸法を選択した場合、４０％を超える透過率の拡散板を使用した場合と同様に、ランプイメージの発生を抑えるのが難しくなり、薄型化したときに発光品位を良好に保つのが困難であったからである。一方、最大輝度値Ｂmaxの９０％となる拡散板と反射面との間の距離Ｌｂよりも大きい寸法を選択した場合、２０％未満の透過率の拡散板を使用した場合と同様に、発光面輝度を所望の輝度に確保するのが困難となったからである。
【０００９】
また、上記直下型バックライト（請求項１）において、前記輝度が前記最大輝度値Ｂmaxの９２％〜９５％の範囲となるように、前記距離Ｌを決定することが好ましい（請求項２）。
この場合、特に発光品位に優れた薄型のバックライトを容易に構成することができる。
【００１０】
また、上記直下型バックライト（請求項１または２）において、バックライト有効発光領域の対角寸法が１０インチ以上の大型であってもよい（請求項３）。この場合、ランプイメージ発生の対策がなされているため、ランプ本数が比較的多くなる大型のバックライト、すなわちバックライト有効発光領域の対角寸法が１０インチ以上（好ましくは１５インチ以上）の大型のバックライトを容易に得ることができる。
【００１１】
また、上記直下型バックライト（請求項１〜３のいずれか）において、前記発光面における輝度が４０００ｃｄ／ｍ^２以上の高輝度であることが好ましい（請求項４）。
この場合、ランプイメージ発生の対策がなされているため、ランプ本数が比較的多くなる高輝度のバックライト、すなわち拡散板発光面における輝度が４０００ｃｄ／ｍ^２以上、より好ましくは５０００ｃｄ／ｍ^２以上の高輝度のバックライトを容易に得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の直下型バックライトを示す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。図１〜図３は、液晶テレビ又はコンピュータ用液晶ディスプレイ等として用いられる液晶表示装置用の直下型バックライト１を示している。この直下型バックライト１が組み込まれる液晶表示装置は、大型のものであり、具体的には１０インチ型（約１０インチの画面対角寸法をもつもの）よりも大きいものである。例えば、１５インチ型、１７インチ型、２０インチ型、３０インチ型、５０インチ型などである。
【００１３】
直下型バックライト１は、例えば乳白色の拡散板２が一面に取り付けられたケーシング３内部に複数の光源４が配置されて構成されている。ケーシング３は、金属製又は合成樹脂製であり、一面が開口した薄箱状に形成されている。
また、上記ケーシング３の底面には、合成樹脂フィルム又はアルミニウム等の金属薄膜により構成された反射シート５が設けられている。この反射シート５は、光源４の光を拡散板２に向かって反射する反射面を構成しており、光源４側の表面が例えば白色に塗装されて上記光を拡散板２側に効率よく反射し当該光の利用効率及び拡散板２での輝度を高めている。また、この反射シート５の厚さは、０．２〜０．４ｍｍ程度であり、バックライト１の薄型化を極力妨げないようになっている。なお、上記反射シート５の代わりに、光反射率の高い白色や銀色等の塗料をケーシング３の底面に塗布した反射層を反射面として用いることもできる。
【００１４】
上記液晶表示装置の液晶パネル６は、拡散板２が背後に位置するように設置され、拡散板２における面状光がほぼ均一に当該パネル６に照射される。このため、拡散板２は、液晶表示装置の画面寸法よりも大きく形成されている。具体的には、拡散板２は、液晶表示装置の画面寸法と略等しい大きさの有効発光領域の周縁側に、非有効発光領域が確保された大きさとなっている。したがって、例えば、１５インチ型液晶表示装置用に用いられるバックライト拡散板２の有効発光領域対角寸法は約１５インチである。なお、拡散板２の非有効発光領域は、ケーシング３などに支持されて隠されて、液晶パネル６へ光を照射しない範囲である。
【００１５】
拡散板２の背後に配置された光源４は、細長い線状光源であり、具体的には、冷陰極管タイプの蛍光ランプである。これら蛍光ランプ４は、複数本（図示のものでは８本）が略等しいランプピッチＬPで平行に配置されている。この直下型バックライト１は、大型液晶表示装置用であるために、大きな有効発光領域が必要とされ、これに応じて多数の蛍光ランプ４を備えている。また、液晶テレビとして用いる等の場合には高輝度であることが必要とされるという点からも、多数の蛍光ランプ４が必要とされる。具体的には、１５インチ型用のバックライト１であれば８本程度の蛍光ランプ４が用いられ、２０インチ型用のバックライト１であれば１２本程度の蛍光ランプ４が用いられ、３０インチ型用のバックライト１であれば１６本程度の蛍光ランプ４が用いられる。
また、蛍光ランプ４と上記反射面５までの距離は、０．３〜２ｍｍ程度に設定されたものであり、ランプ４がフラットな反射面５に近接配置されるようになっている。
【００１６】
冷陰極管タイプの蛍光ランプ４は、径が２．０〜４．０ｍｍ程度（好ましくは３．０ｍｍ程度）と細く、薄型化に適しているが、電極部分からの発熱が大きいものであり、多数の蛍光ランプ４を設けると、発熱によってケーシング３内部の温度が非常に高くなる。また、蛍光ランプ４は、図示しないインバータ（点灯装置；一般にケーシングの背面に設置される）によって高周波点灯されるが、このインバータからの発熱もケーシング３内部の温度上昇を促す。特に、本実施形態のように、多数の蛍光ランプ４を点灯する場合には、消費電力が大きくなるため、発熱も大きい。このように、大型液晶表示装置用のバックライト１の場合、ケーシング３内部が高温となることが不可避的である。
【００１７】
ここで、隣り合う２つのランプ４，４同士の間隔（ランプピッチ）ＬPは、４〜３０ｍｍ程度の範囲とすることができる。ランプピッチＬPを小さくすると、ランプ本数が増加し、発熱が比較的大きくなるものの輝度が比較的大きくなる。一方、ランプピッチＬPを大きくすると、ランプ本数が減少して、発熱が比較的小さくなるものの輝度が比較的低下する。具体的には、ランプピッチＬPを４〜１５ｍｍに設定すると、異常に高い発熱を回避しつつ高い輝度が得られる。すなわち、ランプピッチＬPを１５ｍｍ以下とすることでランプ本数が多くなって高輝度が得られ、ランプピッチＬPを４ｍｍより大きくすることで異常発熱を回避できる。
一方、ランプピッチＬPを１５〜３０ｍｍ、好ましくは２０〜３０ｍｍの範囲に設定すると、ある程度の輝度が確保されるとともにランプ本数を低減でき、コスト及び消費電力を節約できる。すなわち、ランプピッチＬPが１５ｍｍ（好ましくは２０ｍｍ）よりも大きいためランプ本数が比較的少ないため発熱が比較的少なく、ランプピッチＬPが３０ｍｍよりも小さいため、ある程度の輝度が確保される。
また、３０ｍｍ以下のランプピッチＬPを採用することにより、隣り合う２つのランプ４，４間において、輝度の低い部分が表れるのを少なくしランプイメージが発生するのを容易に抑えることができる。
【００１８】
上記拡散板２には、厚さ１．０ｍｍ〜３．０ｍｍ（好ましくは２．０ｍｍ前後）のガラス材または合成樹脂材が用いられている。但し、合成樹脂製に比べて熱に強いガラス製の拡散板２を用いる場合の方が、ランプ４の発熱やケーシング３内部の温度上昇などの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。
また、上記拡散板２では、そのヘーズ値は８８％以上、好ましくは９５％以上のものが用いられており、液晶パネル６に対するランプ光の拡散性を高めて均一で高輝度な表示画像をパネル６上に容易に形成できるようになっている。さらに、拡散板２の透過率は、２０〜４０％の低透過率のものが使用されている。透過率はあまりに低いと輝度が損なわれるため、２０％以上に設定されるのが好ましく、さらに好ましい透過率は３０〜４０％である。また、４０％以下とすることにより、薄型化したときでも輝度低下を抑えつつランプイメージの発生を防いで良好な発光品位を保持し易いからである。
また、拡散板２上（拡散板２の液晶パネル６側の面）には、発光品位を整えるために拡散シート、レンズシート、偏光シート等の光学シート７が必要に応じて配設される。多くの場合、光学シート７としては、輝度を上昇させるための拡散シートが用いられる。
【００１９】
また、上記拡散板２と反射シート５との間の距離Ｌ（図３）は、隣り合う２つのランプ４の中間位置（図２に一点鎖線Ｃにて示す上記ランプピッチＬPの１／２の寸法線上の任意の点ｃ）に対応する当該拡散板２の発光面上（図１のＸ点）での輝度を基に最適化されたものであり、下記のＬａ及びＬｂを用いた不等式（１）により規定された範囲内の値が選択されている。上記発光面上のＸ点は、バックライト１を薄型化したときに上記光学シート７を配置していない状態で測定した場合に当該発光面上で最も暗い部分であってランプイメージが最も視認され易い箇所である。また、上記Ｌａは、上記中間位置上方の発光面上（Ｘ点）での輝度が最大輝度値Ｂmaxとなる拡散板２と反射シート５との間の距離である。また、上記Ｌｂは、上記中間位置上方の発光面上（Ｘ点）での輝度が最大輝度値Ｂmaxの９０％となる拡散板２と反射シート５との間の距離である（但し、Ｌｂ＞Ｌａ）。
【００２０】
Ｌａ ≦ Ｌ ≦ Ｌｂ ――（１）
【００２１】
上記不等式（１）を満足するように、拡散板２の反射シート５との間の距離Ｌを選択することにより、直下型バックライト１を薄型化した場合でも、隣り合う２つのランプ４から直接的または反射シート５を経て間接的に、拡散板２の上記中間位置上方箇所に入射されるランプ光の光量を適切に調整することができ、その拡散板発光面にランプイメージが発生するのを防止することができる。しかも、上記発光面での輝度を所望の高輝度（例えば４０００ｃｄ／ｍ²以上）とすることができ、さらには拡散板２でのランプ４の発熱やケーシング３内の温度上昇などの熱の影響を抑えることができる。
さらに、上記距離Ｌの好ましい範囲は、上記最大輝度値Ｂmaxの９２％〜９５％の範囲となる拡散板２と反射シート５との間の距離範囲である。
【００２２】
ここで、上記拡散板２の透過率の選定及び上記距離Ｌを最適化するために、本発明の発明者が実施した実験結果の一例である表１及びこれをグラフ化した図４を参照して、２０〜４０％の透過率と上記不等式（１）による距離Ｌの最適化とについて具体的に説明する。
この実験では、径３．０ｍｍの２つの冷陰極管ランプ４を２３．５ｍｍのランプピッチＬPをおいて配置するとともに、ランプ４の下端を反射シート５から２ｍｍ上方の位置に設置した状態で、拡散板２と反射シート５との間の距離（すなわち、ランプ上端から拡散板２までの距離）を所定単位で変更し、それらランプ４の中間位置上方の拡散板発光面での輝度を測定した。また、透過率が１０％、２０％、３０％、４０％、及び５０％の拡散板Ｎｏ．１、２、３、４、及び５を用意し、各拡散板Ｎｏ．１〜５における上記中間位置上方の発光面上（Ｘ点）での輝度を随時測定した。
【００２３】
【表１】

【００２４】
表１及び図４より明らかなように、１０％の透過率の拡散板Ｎｏ．１では、輝度ピーク値でも３８５５ｃｄ／ｍ²と低く、他の透過率のものに比べて輝度の低下率が大きくてランプ光の利用効率が悪すぎることが判明した。
また、５０％の透過率の拡散板Ｎｏ．５では、上記測定箇所のＸ点での輝度は４０００ｃｄ／ｍ²以上の高輝度であったが、ランプ直上の箇所での輝度が大きく、当該Ｘ点での最大輝度値Ｂmaxとなる距離Ｌに設定した場合でもそれらランプ直上の箇所とＸ点（ランプ中間位置上方）との輝度差が大きく、ランプイメージを払拭することができなかった。すなわち、透過率５０％の拡散板を使用した場合、薄型化したときに良好な発光品位を確保することができない。
【００２５】
また、図４の対応するカーブに示されているように、透過率が２０〜４０％の拡散板Ｎｏ．２〜４では、上記Ｘ点での輝度は距離Ｌを７ｍｍから大きくするにつれて高くなって最大輝度値Ｂmaxを示した後、その最大輝度値Ｂmaxとなる距離より距離Ｌを大きくするにつれて低下していた。また、この距離Ｌの増大に伴うＸ点の輝度低下は、同図のカーブに示されているように、透過率が５０％の拡散板Ｎｏ．５のものに比べてはるかに大きく、拡散板Ｎｏ．２〜４を用いた場合発光面での輝度低下を招き易いことが判明した。
また、各拡散板Ｎｏ．２〜４の発光面では、Ｘ点での最大輝度値Ｂmaxとなる距離Ｌａよりも小さい距離の場合、上記ランプ直上箇所での輝度が高く、Ｘ点での測定輝度との相対輝度差が大きく発光面にランプイメージが視認された。そして、最大輝度値Ｂmaxを示す距離Ｌａに距離Ｌを近づけるにつれて、上記相対輝度差が小さくなり、上記距離Ｌａとしたときにランプイメージを目視確認するのが困難となった。その後、最大輝度値Ｂmaxの９０％となる距離Ｌｂまでは、各発光面は所望の輝度が確保され、かつランプイメージが少ない良好な発光品位に保たれていた。また、最大輝度値Ｂmaxの９５〜９２％となる距離範囲では、目視観察によると、特に発光品位が良く、輝度低下も少ないものであった。そして、最大輝度値Ｂmaxの９０％となる距離Ｌｂよりも距離Ｌを大きくすると、Ｘ点での輝度が低下しすぎてランプ光が効率よく利用されていなかった。尚、上記ランプ直上箇所での輝度は、各拡散板Ｎｏ．２〜４とも、距離Ｌを７ｍｍとした場合にピーク値を示し、その後距離Ｌを大きくするにつれて、図４の対応するカーブで示したＸ点での輝度に近づくよう低下する。
【００２６】
さらに、上記実験結果に基づいて、最大輝度値Ｂmaxの１００％、９５％、９２％、及び９０％となる拡散板２と反射シート５との間の具体的な距離の値を表２の上段に示し、その対応する具体的な輝度値を同表の下段に示す。尚、表２の各拡散板Ｎｏ．１〜４において、９５％、９２％、及び９０％となる距離及び輝度の値は図４での対応するカーブ（実験結果）からの算出値である。また、表２では、ランプイメージが払拭されなかった拡散板Ｎｏ．５については省略する。
【００２７】
【表２】

【００２８】
表２より明らかなように、透過率２０〜４０％の拡散板Ｎｏ．２〜４での最大輝度値Ｂmaxとなる上記距離Ｌは、それぞれ８、９、１１ｍｍであり、各拡散板Ｎｏ．２〜４とも上記不等式（１）を満足する距離Ｌでは、ランプイメージが拡散板発光面にほとんど生じていなかった。また、拡散板Ｎｏ．３及び４では、上記最大輝度値Ｂmaxの９０％となる距離Ｌを選択した場合でも、表２に示されているように、発光面において最も暗い箇所である上記Ｘ点での輝度値が４０００ｃｄ／ｍ²以上であり、発光面を高輝度に確保できた。
すなわち、図４に図示したように、透過率５０％の拡散板Ｎｏ．５に比べて、距離Ｌを比較的大きくしたときに、Ｘ点での輝度が低下しやすい透過率３０％及び４０％の拡散板Ｎｏ．３及び４を用いた場合でも、上記不等式（１）の右辺で規定されるＬｂ以下の値に制限した距離Ｌを採用することでランプイメージ発生を防いで良好な発光品位を保ちつつ、高輝度な発光面を構成できた。
【００２９】
また、透過率が２０％の拡散板Ｎｏ．２では、例えば最大輝度値Ｂmaxの９０％の場合にＸ点での輝度が３７９６ｃｄ／ｍ²と４０００ｃｄ／ｍ²を僅かに下回るが、発明者の他の実験結果によれば、ランプピッチＬPを１２ｍｍ以下とすることでランプイメージを発生することなく当該Ｘ点での輝度を４０００ｃｄ／ｍ²以上の高輝度とすることができるとともに、上記距離Ｌを７ｍｍ程度にした薄型のバックライトを構成できた。
また、別の実験結果によれば、３０％の透過率の拡散板を用いて上記ランプピッチＬPを１２ｍｍにした場合、ランプイメージが気にならない、７０００ｃｄ／ｍ²以上の輝度を有する発光面を構成できた。
【００３０】
さらに、表２より明らかなように、拡散板Ｎｏ．２〜４での各距離Ｌは、それぞれ８．００〜１５．０６ｍｍ（好ましくは１２．１６〜１３．９０ｍｍ）、９．００〜１８．６５ｍｍ（好ましくは１４．８２〜１７．０８ｍｍ）、及び１１．００〜２１．６８ｍｍ（好ましくは１６．２９〜１９．７２ｍｍ）であり、上記２０％〜４０％のうち、最大透過率の拡散板Ｎｏ．４を用いた場合でも、距離Ｌを２２ｍｍ以下の２１．６８ｍｍにできた。さらに、２０％〜４０％のうち、透過率の高いもの程、距離Ｌの許容範囲が大きいことが明らかになった。つまり、透過率の高いもの程、発光品位が良好で高輝度な発光面を構成する際の設計自由度が広いことが確認された。
【００３１】
これに対して、従来、市販されている液晶表示装置に用いられているバックライトにおいては、距離Ｌを２５ｍｍ程度にしかできておらず、本発明品は従来品に比べて大幅に薄型化できることが確かめられた。さらに、従来品の拡散板で距離Ｌを小さくすると、ランプイメージが強く表れて発光品位が低下するが、本発明品の拡散板２は、低透過率のものを採用しているため、距離Ｌを小さくしてもランプイメージが生じにくく拡散板２における輝度の均一性（発光品位）が維持される。さらに加えて、単なる低透過率の拡散板の採用は輝度低下を招くという問題があるが、本発明品では、従来品に比べ距離Ｌを小さくしているため、低透過率の拡散板を採用しても、比較的少ないランプ本数で高い輝度を維持できる。すなわち、直下型バックライト１を薄型化した場合でも、所望の輝度を確保した発光面での発光品位を良好に保つことができる。
【００３２】
以上のように、２０〜４０％の低透過率の拡散板２を用いた場合に、上記最大輝度値Ｂmaxで規定されるＬａ以上の距離Ｌを選択することにより、拡散板２と反射シート５との離間寸法に比較的余裕をもたせることが可能となって、拡散板２に対してランプ４が近すぎることに起因して上記中間位置上方箇所に入射されるランプ光の光量が低下するのを防止することができる。この結果、２０〜４０％の透過率のうち、最も高い４０％の拡散板２を用いた場合でも、当該拡散板２の上記Ｘ点での輝度がその箇所周囲例えばランプ４の直上箇所での輝度に比べて低下するのを防ぐことができ、拡散板発光面にランプイメージが視認されるのを防止することができる。しかも、ランプ４を拡散板２に対し比較的離して配置することができることから、ランプ４の発熱による熱などの影響を容易に抑えることができる。
【００３３】
また、上記最大輝度値Ｂmaxの９０％で規定されるＬｂ以下に距離Ｌを制限することにより、拡散板２と反射シート５との離間寸法を小さくしてバックライト１の薄型化を比較的容易に行うことができるとともに、２０〜４０％の透過率のうち、最も低い２０％の拡散板２を用いた場合でも、当該拡散板２に対しランプ４が離れすぎることに起因する発光面での輝度低下を防いで所望の輝度を確実に確保することができる。さらに、このように距離Ｌを制限することにより、低透過率の拡散板２を用いた点とも相まって、比較的少ないランプ数でも発光面を高輝度に確保することができる。したがって、拡散板２及びケーシング３内の温度上昇を抑えることができるとともに、消費電力の少ないバックライトを容易に構成することができる。しかも、目視観察によると、ランプイメージが拡散板発光面に表れておらず、良好な発光品位を保つことができる。
【００３４】
また、上記距離Ｌを最大輝度値Ｂmaxの９２％〜９５％の範囲となる拡散板２と反射シート５との間の距離範囲とすることにより、特に発光品位に優れた薄型のバックライト１が得られた。すなわち、上記Ｘ点での輝度が最大輝度値Ｂmaxの９２％となる拡散板２と反射シート５との間の距離以下の値を上記距離Ｌとして選択することにより、所望の輝度を確保した直下型バックライト１をさらに確実に薄型化することができる。また、上記距離Ｌに、上記Ｘ点での輝度が最大輝度値Ｂmaxの９５％となる拡散板２と反射シート５との間の距離以上の値を採用したことから、ランプ４の発熱による影響を極力抑制した直下型バックライト１において発光品位が低下するのをより確実に防止することができる。また、例えばＰＣ用の液晶ディスプレイでは、十数時間連続して使用されることもあるが、このような長時間の間、バックライト１を連続使用すると、ランプ４の連続的な発熱に伴いケーシング３内の温度が予想以上に上昇することがある。それ故、上記最大輝度値Ｂmaxの９５％よりも高い輝度となる拡散板２と反射シート５との間の距離よりも上記距離Ｌを大きくして、ランプ４と拡散板２とを比較的離して配置することにより、長時間連続使用したときでの上記温度上昇などによる影響を極力抑えることが好ましい。
【００３５】
尚、上記の説明では、光源４の光を液晶パネル６に照射する液晶表示装置用のバックライトを構成した場合について説明したが、本発明は２０〜４０％の低い透過率の拡散板を用いるとともに、ランプイメージを認識し易い上記中間位置上方の拡散板発光面上（Ｘ点）での輝度を基に当該拡散板と反射面との間の距離Ｌを最適化するものであればよく、光源などの種類などは上記のものに何等限定されない。具体的には、上記冷陰極管に代えて、熱陰極管その他の線状光源、あるいはメタルハライドランプなどを用いた点状光源を使用してもよい。また、写真ネガ、レントゲン写真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として好適に用いることができる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、発光面での発光品位を良好に保つことができるとともに、直下型バックライトを薄型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】直下型バックライトの断面図である。
【図２】拡散板を取り除いた状態の直下型バックライト平面図である。
【図３】拡散板とランプの配置を示す拡大断面図である。
【図４】実験結果の一例である輝度と距離との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１直下型バックライト
２拡散板
４光源（ランプ）
５反射シート（反射面）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a direct type backlight used for a liquid crystal display device or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, an increase in the size of a backlight has been required due to an increase in the screen size of a liquid crystal display device such as a liquid crystal television. The backlight is roughly classified into a sidelight type and a direct type, but the latter type is often used for large backlights.
That is, the direct type is configured by arranging a plurality of lamps (cold cathode tube type fluorescent lamps) behind the diffuser plate and above the reflecting surface, and the lamp can be arranged immediately behind the light emitting surface. A large number of lamps can be used, and it is easy to obtain high brightness and is suitable for increasing the size of high brightness. In addition, the direct type is suitable for high-intensity enlargement because it has a hollow structure inside and is lightweight even if it is enlarged (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 11-295731 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the liquid crystal display device as described above, it is desired to enlarge the screen, but on the other hand, downsizing is required, and there is a strong demand for thin backlight.
However, in the conventional direct type backlight as described above, it is difficult to maintain good light emission quality on the light emitting surface when it is thinned.
That is, the direct type backlight has a structure in which a lamp is arranged behind the diffuser plate, so that the device is thicker than the sidelight type backlight, and it is originally difficult to reduce the thickness. .
In addition, if the distance between the diffuser and the reflecting surface is reduced in order to reduce the thickness, the relative distance between the diffuser and the lamp is inevitably reduced, and a lamp image (near the lamp directly above the diffuser on the diffuser) The brightness of the lamp is high and the brightness of the position between the lamps is low), and the light emission quality deteriorates. That is, in the direct type backlight, when the thickness is reduced, the relative luminance difference between the vicinity immediately above the lamp and the intermediate position of the lamp pitch becomes large, and the lamp image appears clearly, and the light emission quality is lowered.
[0005]
In view of the conventional problems as described above, an object of the present invention is to provide a direct type backlight that can be thinned while maintaining good light emission quality.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a direct type backlight comprising a diffuser plate and a plurality of lamps arranged at a predetermined lamp pitch between the diffuser plate and the reflecting surface,
The transmittance of the diffusion plate is 20% to 40%,
The distance between the diffuser plate and the reflective surface at which the luminance on the light emitting surface of the diffuser plate corresponding to the intermediate position between the two adjacent lamps has the maximum luminance value Bmax is La, and is larger than La. When the distance between the diffuser plate and the reflecting surface where the luminance is 90% of the maximum luminance value Bmax is Lb (where Lb> La), the following inequality (1) is satisfied. ,
La ≦ L ≦ Lb ―― (1)
The distance L between the diffusing plate and the reflecting surface is determined (Claim 1).
[0007]
In the direct type backlight configured as described above, a diffusion plate having a low transmittance of 20 to 40% is used. That is, the inventor of the present application has focused on reducing the diffusion plate transmittance in order to keep the light emission quality good even when the thickness is reduced. However, when such a low transmittance diffuser plate is used, the luminance on the light emitting surface is lowered and the light emitting surface tends to be dark. Therefore, the inventor of the present application is the darkest part on the light emitting surface when the thickness is reduced, and the lamp image is most easily visible on the light emitting surface of the diffusion plate corresponding to the intermediate position between the two adjacent lamps. Focused on brightness. Based on this luminance, the distance L between the diffuser and the reflecting surface is selected from a value within the range defined by the inequality (1), thereby ensuring a desired luminance on the light emitting surface. It has been found that a direct-type backlight that can maintain a good light emission quality while preventing the generation of a lamp image as much as possible and can be reduced in thickness can be configured.
[0008]
The transmittance of the diffusion plate is set to 20 to 40% when the diffusion plate having a transmittance of less than 20% is used, the lamp light passing through the light emitting surface is reduced, and the luminance of the light emitting surface is desired. This is because it is difficult to ensure the brightness of the screen. On the other hand, when a diffuser plate with a transmittance exceeding 40% is used, the light emitting surface luminance near the lamp is higher than the light emitting surface luminance corresponding to the intermediate position, and it is difficult to suppress the generation of the lamp image. This is because it was difficult to maintain good light emission quality when the thickness was reduced.
The distance L is set to a value within the range of the inequality (1) when the dimension smaller than the distance La between the diffuser plate and the reflecting surface having the maximum luminance value Bmax is selected and exceeds 40%. This is because it is difficult to suppress the generation of a lamp image as in the case of using a diffusing plate having a transmittance, and it is difficult to maintain good light emission quality when the thickness is reduced. On the other hand, when a dimension larger than the distance Lb between the diffuser plate and the reflecting surface, which is 90% of the maximum luminance value Bmax, is selected, the light emitting surface is the same as when a diffuser plate having a transmittance of less than 20% is used. This is because it has become difficult to ensure the desired luminance.
[0009]
In the direct type backlight (Claim 1), it is preferable to determine the distance L so that the luminance is in a range of 92% to 95% of the maximum luminance value Bmax (Claim 2).
In this case, a thin backlight having particularly excellent light emission quality can be easily configured.
[0010]
In the direct type backlight (Claim 1 or 2), the diagonal dimension of the backlight effective light emitting region may be a large size of 10 inches or more (Claim 3). In this case, since countermeasures against the occurrence of the lamp image are taken, a large backlight having a relatively large number of lamps, that is, a large backlight having a diagonal dimension of 10 inches or more (preferably 15 inches or more) is effective. A backlight can be easily obtained.
[0011]
In the direct type backlight (any one of claims 1 to 3), the luminance on the light emitting surface is 4000 cd / m. ² It is preferable that the brightness is as described above.
In this case, since countermeasures against the occurrence of the lamp image are taken, a high-brightness backlight in which the number of lamps is relatively large, that is, the luminance on the light emitting surface of the diffuser is 4000 cd / m ² Or more, more preferably 5000 cd / m ² The above high-brightness backlight can be easily obtained.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment showing a direct type backlight of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a direct backlight 1 for a liquid crystal display device used as a liquid crystal television or a liquid crystal display for a computer. The liquid crystal display device in which the direct type backlight 1 is incorporated is a large-sized one, and specifically, is larger than a 10-inch type (having a screen diagonal dimension of about 10 inches). For example, there are a 15-inch type, a 17-inch type, a 20-inch type, a 30-inch type, and a 50-inch type.
[0013]
The direct type backlight 1 is configured by, for example, a plurality of light sources 4 arranged in a casing 3 in which a milky white diffusion plate 2 is attached to one surface. The casing 3 is made of metal or synthetic resin, and is formed in a thin box shape with one surface opened.
A reflective sheet 5 made of a synthetic resin film or a metal thin film such as aluminum is provided on the bottom surface of the casing 3. The reflection sheet 5 constitutes a reflection surface that reflects the light from the light source 4 toward the diffusion plate 2, and the surface on the light source 4 side is painted white, for example, so that the light is efficiently reflected to the diffusion plate 2 side. In addition, the light utilization efficiency and the brightness at the diffusion plate 2 are increased. Moreover, the thickness of this reflective sheet 5 is about 0.2-0.4 mm, and it does not prevent the thinning of the backlight 1 as much as possible. Instead of the reflection sheet 5, a reflection layer in which a white or silver paint having a high light reflectance is applied to the bottom surface of the casing 3 can be used as the reflection surface.
[0014]
The liquid crystal panel 6 of the liquid crystal display device is installed so that the diffusion plate 2 is located behind, and the planar light on the diffusion plate 2 is irradiated onto the panel 6 almost uniformly. For this reason, the diffusion plate 2 is formed larger than the screen size of the liquid crystal display device. Specifically, the diffusion plate 2 has a size in which an ineffective light emitting region is secured on the peripheral side of the effective light emitting region having a size substantially equal to the screen size of the liquid crystal display device. Therefore, for example, the effective light-emitting area diagonal dimension of the backlight diffuser plate 2 used for a 15-inch type liquid crystal display device is about 15 inches. The ineffective light emission region of the diffusion plate 2 is a range where the liquid crystal panel 6 is not irradiated with light by being supported and hidden by the casing 3 or the like.
[0015]
The light source 4 disposed behind the diffusing plate 2 is an elongated linear light source, specifically, a cold cathode tube type fluorescent lamp. A plurality of these fluorescent lamps 4 (eight in the illustrated example) are arranged in parallel at a substantially equal lamp pitch LP. Since the direct type backlight 1 is for a large-sized liquid crystal display device, a large effective light emitting area is required, and a large number of fluorescent lamps 4 are provided accordingly. In addition, a large number of fluorescent lamps 4 are required from the standpoint of high brightness when used as a liquid crystal television. Specifically, about 15 fluorescent lamps 4 are used for the backlight 1 for the 15-inch type, and about 12 fluorescent lamps 4 are used for the backlight 1 for the 20-inch type. In the case of the inch-type backlight 1, about 16 fluorescent lamps 4 are used.
The distance between the fluorescent lamp 4 and the reflecting surface 5 is set to about 0.3 to 2 mm, and the lamp 4 is arranged close to the flat reflecting surface 5.
[0016]
The cold-cathode tube type fluorescent lamp 4 has a diameter of about 2.0 to 4.0 mm (preferably about 3.0 mm) and is suitable for thinning, but heat generation from the electrode portion is large. When a large number of fluorescent lamps 4 are provided, the temperature inside the casing 3 becomes very high due to heat generation. The fluorescent lamp 4 is turned on at a high frequency by an inverter (lighting device; generally installed on the back surface of the casing) (not shown). Heat generated from the inverter also promotes a temperature rise inside the casing 3. In particular, when a large number of fluorescent lamps 4 are turned on as in the present embodiment, the power consumption increases, so the heat generation is large. Thus, in the case of the backlight 1 for a large liquid crystal display device, it is inevitable that the inside of the casing 3 becomes high temperature.
[0017]
Here, an interval (lamp pitch) LP between two

adjacent lamps

4 and 4 can be in a range of about 4 to 30 mm. When the lamp pitch LP is reduced, the number of lamps is increased, and although the heat generation is relatively large, the luminance is relatively large. On the other hand, when the lamp pitch LP is increased, the number of lamps is reduced, and although the heat generation is relatively small, the luminance is relatively lowered. Specifically, when the lamp pitch LP is set to 4 to 15 mm, high luminance can be obtained while avoiding abnormally high heat generation. That is, when the lamp pitch LP is 15 mm or less, the number of lamps is increased and high brightness is obtained, and when the lamp pitch LP is larger than 4 mm, abnormal heat generation can be avoided.
On the other hand, when the lamp pitch LP is set to a range of 15 to 30 mm, preferably 20 to 30 mm, a certain level of luminance can be secured, the number of lamps can be reduced, and cost and power consumption can be saved. That is, since the lamp pitch LP is larger than 15 mm (preferably 20 mm), the number of lamps is relatively small, so that heat generation is relatively small, and since the lamp pitch LP is smaller than 30 mm, a certain level of brightness is secured.
Further, by adopting a lamp pitch LP of 30 mm or less, it is possible to reduce the occurrence of a lamp image by reducing the appearance of a low-luminance portion between two

adjacent lamps

4 and 4.
[0018]
For the diffusion plate 2, a glass material or a synthetic resin material having a thickness of 1.0 mm to 3.0 mm (preferably around 2.0 mm) is used. However, in the case of using a heat-diffusing glass diffusion plate 2 as compared with that made of synthetic resin, warpage, yellowing, thermal deformation, etc. due to heat effects such as heat generation of the lamp 4 and temperature rise inside the casing 3 are caused. It is preferable in that it does not easily occur.
Further, the diffuser plate 2 has a haze value of 88% or more, preferably 95% or more, and improves the diffusibility of the lamp light with respect to the liquid crystal panel 6 to display a uniform and high-brightness display image. 6 can be easily formed. Furthermore, the transmittance | permeability of the diffusion plate 2 is a thing with the low transmittance | permeability of 20 to 40%. If the transmittance is too low, the luminance is impaired. Therefore, it is preferably set to 20% or more, and more preferably 30 to 40%. Further, by setting it to 40% or less, it is easy to maintain a good light emission quality by preventing the generation of a lamp image while suppressing a decrease in luminance even when the thickness is reduced.
Further, on the diffusion plate 2 (the surface of the diffusion plate 2 on the liquid crystal panel 6 side), an optical sheet 7 such as a diffusion sheet, a lens sheet, or a polarizing sheet is disposed as necessary to adjust the light emission quality. In many cases, as the optical sheet 7, a diffusion sheet for increasing luminance is used.
[0019]
Further, a distance L (FIG. 3) between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 is an intermediate position between two adjacent lamps 4 (1/2 of the lamp pitch LP shown by a one-dot chain line C in FIG. Optimized on the basis of the luminance on the light emitting surface (point X in FIG. 1) corresponding to an arbitrary point c) on the dimension line, and the following inequality using La and Lb ( A value within the range defined by 1) is selected. The X point on the light emitting surface is the darkest part on the light emitting surface and the lamp image is most visually recognized when measured without the optical sheet 7 being disposed when the backlight 1 is thinned. It is an easy place. Further, La is a distance between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 at which the luminance on the light emitting surface (point X) above the intermediate position becomes the maximum luminance value Bmax. Lb is a distance between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 at which the luminance on the light emitting surface (point X) above the intermediate position is 90% of the maximum luminance value Bmax (where Lb> La).
[0020]
La ≦ L ≦ Lb ―― (1)
[0021]
By selecting the distance L between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 so as to satisfy the inequality (1), even if the direct type backlight 1 is thinned, it is directly from the two adjacent lamps 4. It is possible to appropriately adjust the amount of lamp light incident on the upper portion of the intermediate position of the diffuser plate 2 indirectly through the target or the reflection sheet 5 and to generate a lamp image on the light emitting surface of the diffuser plate. Can be prevented. Moreover, the luminance on the light emitting surface is set to a desired high luminance (for example, 4000 cd / m). ² Further, the influence of heat such as heat generation of the lamp 4 at the diffusion plate 2 and temperature rise in the casing 3 can be suppressed.
Furthermore, a preferable range of the distance L is a distance range between the diffusion plate 2 and the reflection sheet 5 that is in a range of 92% to 95% of the maximum luminance value Bmax.
[0022]
Here, in order to select the transmittance of the diffusing plate 2 and optimize the distance L, refer to Table 1 which is an example of an experimental result performed by the inventor of the present invention and FIG. Then, the transmittance of 20 to 40% and the optimization of the distance L by the inequality (1) will be specifically described.
In this experiment, two cold cathode tube lamps 4 having a diameter of 3.0 mm are arranged with a lamp pitch LP of 23.5 mm, and the lower end of the lamp 4 is installed at a position 2 mm above the reflection sheet 5, The distance between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 (that is, the distance from the upper end of the lamp to the diffuser plate 2) was changed by a predetermined unit, and the luminance at the diffuser plate light emitting surface above the intermediate position of the lamps 4 was measured. . Further, diffusion plate Nos. With transmittances of 10%, 20%, 30%, 40%, and 50%. 1, 2, 3, 4, and 5 are prepared. The brightness | luminance on the light emission surface (X point) above the said intermediate position in 1-5 was measured at any time.
[0023]
[Table 1]

[0024]
As apparent from Table 1 and FIG. 1, the luminance peak value is 3855 cd / m ² It was found that the rate of decrease in luminance was larger than that of other transmittances, and the lamp light utilization efficiency was too bad.
Further, a diffusion plate No. 50 having a transmittance of 50% is used. 5, the luminance at the point X of the measurement point is 4000 cd / m. ² Although the brightness is high as described above, the brightness at the location directly above the lamp is large, and even when the distance L is set to the maximum brightness value Bmax at the X point, the location immediately above the lamp and the X point (above the lamp intermediate position) ) And the brightness difference was large, and the lamp image could not be wiped off. That is, when a diffusion plate having a transmittance of 50% is used, good light emission quality cannot be ensured when the thickness is reduced.
[0025]
Further, as shown in the corresponding curve of FIG. In 2 to 4, the luminance at the point X increases as the distance L increases from 7 mm to show the maximum luminance value Bmax, and then decreases as the distance L becomes larger than the distance at which the maximum luminance value Bmax is reached. It was. Further, the decrease in luminance at the point X accompanying the increase in the distance L, as shown in the curve of FIG. It is much larger than that of No. 5, and diffusion plate No. It has been found that when 2 to 4 are used, it tends to cause a decrease in luminance on the light emitting surface.
Each diffusion plate No. In the light emitting surfaces 2 to 4, when the distance is smaller than the distance La that is the maximum luminance value Bmax at the point X, the luminance at the position immediately above the lamp is high, and the relative luminance difference from the measured luminance at the point X is large. A lamp image was seen on the light emitting surface. Then, as the distance L is made closer to the distance La indicating the maximum luminance value Bmax, the relative luminance difference becomes smaller, and it is difficult to visually confirm the lamp image when the distance La is set. Thereafter, up to a distance Lb that is 90% of the maximum luminance value Bmax, each light-emitting surface has a desired luminance and a good luminous quality with a small lamp image. Further, in the distance range of 95 to 92% of the maximum luminance value Bmax, according to the visual observation, the light emission quality is particularly good and the luminance is hardly lowered. When the distance L is made larger than the distance Lb that is 90% of the maximum luminance value Bmax, the luminance at the point X is too low and the lamp light is not efficiently used. Note that the luminance at the location directly above the lamp is the diffusion plate No. Each of 2 to 4 shows a peak value when the distance L is 7 mm, and then decreases as the distance L is increased to approach the luminance at the point X indicated by the corresponding curve in FIG.
[0026]
Furthermore, based on the above experimental results, specific distance values between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 that are 100%, 95%, 92%, and 90% of the maximum luminance value Bmax are shown in the upper part of Table 2. The corresponding specific luminance values are shown in the lower part of the table. In addition, each diffusion plate No. In 1 to 4, the distance and luminance values that are 95%, 92%, and 90% are calculated values from the corresponding curves (experimental results) in FIG. Further, in Table 2, the diffusion plate No. in which the lamp image was not wiped off. 5 is omitted.
[0027]
[Table 2]

[0028]
As is apparent from Table 2, diffusion plate No. having a transmittance of 20 to 40%. The distances L, which are the maximum luminance values Bmax at 2 to 4, are 8, 9, and 11 mm, respectively. At a distance L satisfying the above inequality (1) in both 2 and 4, a lamp image hardly occurred on the light emitting surface of the diffuser. Further, the diffusion plate No. 3 and 4, even when the distance L that is 90% of the maximum brightness value Bmax is selected, as shown in Table 2, the brightness value at the point X, which is the darkest part on the light emitting surface, is 4000 cd. / M ² As described above, the light emitting surface can be secured with high luminance.
That is, as shown in FIG. When the distance L is relatively large as compared to 5, the diffusion plate No. having transmittances of 30% and 40%, at which the luminance at the point X is likely to decrease. Even when 3 and 4 are used, by adopting a distance L limited to a value equal to or less than Lb defined by the right side of the inequality (1), the lamp image is prevented from being generated, and a high luminance is maintained while maintaining a good luminous quality. A simple light-emitting surface could be constructed.
[0029]
Further, a diffusion plate No. having a transmittance of 20% was used. 2, for example, when the maximum luminance value Bmax is 90%, the luminance at the point X is 3796 cd / m. ² And 4000 cd / m ² However, according to another experiment result of the inventor, the luminance at the point X is 4000 cd / m without generating a lamp image by setting the lamp pitch LP to 12 mm or less. ² In addition to the above high brightness, a thin backlight having the distance L of about 7 mm could be configured.
Further, according to another experimental result, when the lamp pitch LP is set to 12 mm using a diffuser plate having a transmittance of 30%, the lamp image does not matter, 7000 cd / m ² A light emitting surface having the above brightness could be constructed.
[0030]
Further, as apparent from Table 2, the diffusion plate No. Each distance L in 2 to 4 is 8.00 to 15.06 mm (preferably 12.16 to 13.90 mm), 9.00 to 18.65 mm (preferably 14.82 to 17.08 mm), and It is 11.00-21.68 mm (preferably 16.29-19.72 mm). Among the above 20% -40%, diffusion plate No. with the maximum transmittance. Even when 4 was used, the distance L could be 21.68 mm which is 22 mm or less. Further, it has been clarified that the allowable range of the distance L is larger as the transmittance is higher in 20% to 40%. In other words, it was confirmed that the higher the transmittance, the wider the degree of design freedom when constructing a light emitting surface with good light emission quality and high luminance.
[0031]
On the other hand, in the conventional backlight used in the liquid crystal display device, the distance L can only be about 25 mm, and the product of the present invention can be significantly thinner than the conventional product. Was confirmed. Further, when the distance L is reduced with the conventional diffusion plate, the lamp image appears strongly and the light emission quality is lowered. However, since the diffusion plate 2 of the present invention adopts a low transmittance, the distance L Even if the value is reduced, a lamp image is hardly generated, and the uniformity of luminance (light emission quality) in the diffusion plate 2 is maintained. In addition, there is a problem that the use of a diffusing plate having a low transmittance causes a decrease in luminance. However, the product of the present invention adopts a diffusing plate having a low transmittance because the distance L is smaller than that of the conventional product. Even so, high brightness can be maintained with a relatively small number of lamps. That is, even when the direct type backlight 1 is thinned, the light emission quality on the light emitting surface that secures the desired luminance can be kept good.
[0032]
As described above, when the diffusion plate 2 having a low transmittance of 20 to 40% is used, the diffusion plate 2 and the reflection sheet 5 are selected by selecting a distance L that is greater than or equal to La defined by the maximum luminance value Bmax. It is possible to provide a relatively large space between the lamp 4 and the diffuser plate 2, and the lamp 4 is too close to the diffuser plate 2 to reduce the amount of lamp light incident on the upper position of the intermediate position. Can be prevented. As a result, even when the diffusion plate 2 having the highest 40% of the transmittance of 20 to 40% is used, the luminance at the point X of the diffusion plate 2 is around that portion, for example, the portion directly above the lamp 4. It is possible to prevent the brightness from being lowered as compared with the luminance, and it is possible to prevent the lamp image from being visually recognized on the light emission surface of the diffusion plate. In addition, since the lamp 4 can be disposed relatively away from the diffuser plate 2, the influence of heat or the like due to the heat generated by the lamp 4 can be easily suppressed.
[0033]
Further, by limiting the distance L to not more than Lb defined by 90% of the maximum luminance value Bmax, the distance between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 can be reduced, and the backlight 1 can be made relatively thin. In addition, even when the diffusion plate 2 having the lowest 20% of the transmittance of 20 to 40% is used, the light emission surface is caused by the lamp 4 being too far from the diffusion plate 2. It is possible to prevent a decrease in luminance and to ensure a desired luminance. Further, by limiting the distance L in this way, the light emitting surface can be secured with high brightness even with a relatively small number of lamps, coupled with the use of the low transmittance diffuser 2. Therefore, it is possible to suppress a temperature rise in the diffusion plate 2 and the casing 3 and to easily construct a backlight with low power consumption. Moreover, according to visual observation, the lamp image does not appear on the light emission surface of the diffuser plate, and good light emission quality can be maintained.
[0034]
Further, by setting the distance L to be a distance range between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 that is in the range of 92% to 95% of the maximum luminance value Bmax, the thin backlight 1 having particularly excellent light emission quality can be obtained. Obtained. That is, by selecting a value not more than the distance between the diffusing plate 2 and the reflection sheet 5 at which the luminance at the point X is 92% of the maximum luminance value Bmax as the distance L, it is directly under the desired luminance. The mold backlight 1 can be further reduced in thickness. In addition, since the value of the distance L is equal to or greater than the distance between the diffuser plate 2 and the reflection sheet 5 at which the luminance at the point X is 95% of the maximum luminance value Bmax, the influence of heat generated by the lamp 4 is affected. In the direct type backlight 1 that suppresses as much as possible, it is possible to more reliably prevent the light emission quality from being lowered. Further, for example, in a liquid crystal display for a PC, it may be used continuously for more than ten hours. However, if the backlight 1 is continuously used for such a long time, the casing is accompanied by the continuous heat generation of the lamp 4. The temperature in 3 may rise more than expected. Therefore, the distance L is made larger than the distance between the diffusing plate 2 and the reflecting sheet 5 having a luminance higher than 95% of the maximum luminance value Bmax, and the lamp 4 and the diffusing plate 2 are relatively separated from each other. It is preferable to minimize the influence of the above temperature rise when used continuously for a long time.
[0035]
In the above description, the case where a backlight for a liquid crystal display device that irradiates the liquid crystal panel 6 with light from the light source 4 has been described. However, the present invention uses a diffusion plate having a low transmittance of 20 to 40%. In addition, the distance L between the diffuser plate and the reflecting surface may be optimized based on the luminance on the diffuser light emitting surface (point X) above the intermediate position where the lamp image is easily recognized. The type of the light source is not limited to the above. Specifically, instead of the cold cathode tube, a linear light source such as a hot cathode tube or a point light source using a metal halide lamp may be used. Also suitable as a light box for illuminating photographic negatives, radiographs, etc. for easy viewing, and as a backlight for light-emitting devices that illuminate advertisements installed on billboards, station walls, etc. Can be used.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, the light emission quality on the light emitting surface can be kept good, and the direct type backlight can be made thin.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a direct type backlight.
FIG. 2 is a plan view of a direct type backlight with a diffusion plate removed.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the arrangement of a diffusion plate and a lamp.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between luminance and distance, which is an example of an experimental result.
[Explanation of symbols]
1 Direct type backlight
2 Diffuser
4 Light source (lamp)
5 Reflective sheet (reflective surface)

Claims

拡散板と、この拡散板と反射面との間で所定のランプピッチにより複数配置されたランプとを備えた直下型バックライトであって、
前記拡散板の透過率が、２０％〜４０％であるとともに、
隣り合う２つのランプの中間位置に対応する前記拡散板の発光面上での輝度が最大輝度値Ｂmaxとなる拡散板と反射面との間の距離をＬａとし、かつ前記輝度が前記最大輝度値Ｂmaxの９０％となる拡散板と反射面との間の距離をＬｂ（但し、Ｌｂ＞Ｌａ）としたときに、下記の不等式（１）を満足するように、
Ｌａ ≦ Ｌ ≦ Ｌｂ ――（１）
それらの拡散板と反射面との間の距離Ｌを決定したことを特徴とする直下型バックライト。A direct type backlight comprising a diffuser plate and a plurality of lamps arranged at a predetermined lamp pitch between the diffuser plate and the reflecting surface,
The transmittance of the diffusion plate is 20% to 40%,
The distance between the diffuser plate and the reflecting surface at which the luminance on the light emitting surface of the diffuser plate corresponding to the intermediate position between two adjacent lamps has the maximum luminance value Bmax is La, and the luminance is the maximum luminance value. When the distance between the diffuser plate and the reflecting surface, which is 90% of Bmax, is Lb (where Lb> La), the following inequality (1) is satisfied:
La ≦ L ≦ Lb ―― (1)
A direct type backlight characterized in that the distance L between the diffuser and the reflecting surface is determined.

前記輝度が前記最大輝度値Ｂmaxの９２％〜９５％の範囲となるように、前記距離Ｌを決定したことを特徴とする請求項１に記載の直下型バックライト。2. The direct type backlight according to claim 1, wherein the distance L is determined so that the luminance is in a range of 92% to 95% of the maximum luminance value Bmax.

バックライト有効発光領域の対角寸法が１０インチ以上の大型であることを特徴とする請求項１または２に記載の直下型バックライト。3. The direct type backlight according to claim 1, wherein a diagonal size of the backlight effective light emitting region is a large size of 10 inches or more.

前記発光面における輝度が４０００ｃｄ／ｍ^２以上の高輝度であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の直下型バックライト。The direct-type backlight according to claim 1, wherein the light emitting surface has a high luminance of 4000 cd / m ² or more.