JPH0836178A - バックライトおよびこれを用いた液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】導光板の輝度を高めることができ、点灯回路の
構造が簡単になり、消費電力が少なくてすむバックライ
トおよび液晶表示装置を提供する。 【構成】対向する２つの長辺２１ａ，２１ｂおよび２つ
の短辺２２ａ，２２ｂを有して矩形をなす平板形の透光
性導光板２と、上記導光板の３つの辺を取り巻くように
この導光板の外周囲に配置された１本のコ字形に屈曲さ
れた低圧放電灯３と、を具備したことを特徴とするバッ
クライト。 【作用】矩形導光板の３辺をコ字形の低圧放電灯で囲っ
たから、導光板には３辺から光が入るようになり、光量
が増して導光板の輝度を高めることができる。しかも、
この場合、ランプは１本のみ使用するから、点灯回路部
品の増加がなく、点灯回路の構造が簡素になり、かつ消
費電力も少なくてすむ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイドライト方式のバ
ックライトおよびこれを用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、通常、液晶表示板の背
面にバックライトを設置し、このバックライトから照射
された光で液晶表示パネルの背面を照らすようになって
いる。小形の液晶表示装置の場合、上記バックライトと
してサイド（エッジ）ライト方式と呼ばれているバック
ライトが使用されている。この種のサイドライト式バッ
クライトは、アクリル樹脂などのような透明または乳白
色の光透過性の矩形平板形の導光板を備え、この導光板
の端面に対向して冷陰極蛍光ランプを設置し、このラン
プを反射板を兼ねるランプカバーで覆ったものである。

【０００３】上記冷陰極蛍光ランプをインバータ回路を
有する電源装置で点灯すると、このランプから放射され
た光が導光板の端面から内部に入射し、この入射光は導
光板内で反射を繰り返してその表面や裏面および側面か
ら外部に放射される。このとき、裏面や側面からの放射
光を導光板の周囲に配置した反射体で反射し、この反射
光を再び導光板に戻し、最終的に殆どの光を導光板の表
面側から一方向に放射するようになっている。

【０００４】そして、このように導光板の表面から放射
された光は、光拡散板を通じて全面に亘りほぼ均等な輝
度分布に制御され、このような光が液晶表示パネルの背
面を照射し、よって液晶表示パネルのバックライトとし
て使用されるようになっている。

【０００５】このような液晶表示装置は、上記導光板の
輝度が高いほど液晶表示パネルの輝度も高くなり、視認
性が良くなる。このため、バックライトの光源として、
小形でありながら発光効率に優れ、しかも導光板の細長
い端面を照射するのに適した蛍光ランプ、特に冷陰極蛍
光ランプが用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
バックライトは、矩形をなす導光板の一端（一辺）に対
向して１本の直管形のランプを配置するか、または向か
い合う両端（２辺）にそれぞれ対向して合計２本の直管
形のランプを配置するようになっていた。しかしなが
ら、１本の直管形ランプを用いる場合は、導光板に導入
される光の量が少ないばかりでなく、ランプと反対側の
導光板端部で輝度が低下する不具合がある。また、２本
の直管形ランプを用いる場合は、１本の場合に比べて輝
度が向上するが、ランプが直管形であるため依然として
導光板に導入される光量が少なく、よって導光板の輝度
の向上に有効でない場合がある。

【０００７】このようなことから、ランプをＬ字形に屈
曲形成し、このようなＬ字形ランプを矩形をなす導光板
の隣り合う２辺に沿って配置するか、または２本のＬ字
形ランプを対角位置に向かい合わせ、導光板の４辺を囲
むように配置するなどの対策が検討されている。

【０００８】しかし、１本のＬ字形ランプを用いる場合
は、導光板に導入される光量が少なく、導光板の輝度の
向上には有効でなく、しかも導光板の反対側の対角位置
の隅部で輝度が低下し、輝度分布が均等でないという欠
点がある。

【０００９】また２本の２本のＬ字形ランプを対角位置
に向かい合わせて配置した場合は、導光板の４辺から光
が導入されるので光量が多くなり、導光板の輝度向上に
はきわめて有効であり、輝度分布の均斉度が向上する。
しかし、このように２本のランプを用いると、これらラ
ンプの点灯回路部品が増えて点灯回路の構造が複雑にな
り、しかも消費電力が増える等の不具合がある。

【００１０】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、導光板の輝度を高
めることができ、点灯回路の構造が簡単になるとともに
消費電力が少なくてすむバックライトおよびこれを用い
た液晶表示装置を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、対向
する２つの長辺および２つの短辺を有して矩形をなす平
板形の透光性導光板と、上記導光板の３つの辺を取り巻
くようにこの導光板の外周囲に配置された１本のコ字形
に屈曲された低圧放電灯と、を具備したことを特徴とす
る。

【００１２】請求項２の発明は、上記コ字形の低圧放電
灯が、上記矩形導光板の１つの長辺と２つの短辺を取り
巻いていることを特徴とする。請求項３の発明は、上記
コ字形の低圧放電灯が、上記矩形導光板の１つの短辺と
２つの長辺を取り巻いていることを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明は、上記導光板の上記コ字
形の低圧放電灯で囲まれていない他の辺に対向して上記
低圧放電灯を点灯させる点灯回路部品を配置したことを
特徴とする。

【００１４】請求項５の発明は、上記請求項１ないし請
求項４のいずれか１に記載のバックライトと、上記バッ
クライトから出た光を背面から受ける液晶表示パネル
と、を具備したことを特徴とする液晶表示装置である。

【００１５】

【作用】請求項１の発明によれば、矩形導光板の３辺
を、コ字形に形成された低圧放電灯で囲ったから、導光
板には３辺から光が導入されるようになり、光量が増し
て導光板の輝度を高めることができる。しかも、この場
合、ランプは１本のみ使用するから、点灯回路部品の増
加がなく、点灯回路の構造が簡素になり、かつ消費電力
も少なくてすむ。

【００１６】なお、ランプを四角のロ字形に屈曲成形し
て矩形導光板の４辺を囲むことも考えられるが、このよ
うなロ字形に屈曲したランプは製造が困難であり、また
発光長さが大きいので始動電圧が高くなり、よって高電
圧対策が必要であり、点灯回路が複雑になるなどの不具
合が生じる。

【００１７】請求項２の発明によれば、コ字形に形成さ
れた低圧放電灯が上記矩形導光板の１つの長辺と２つの
短辺を取り巻いているから、請求項３に記載した場合に
比べて発光長さが短くてすみ、よって放電長さが短いの
で消費電力を少なくすることができるとともに、始動電
圧を低くすることができ、点灯回路を簡単な構造にする
ことができる。

【００１８】請求項３の発明によれば、コ字形に形成さ
れた低圧放電灯が上記矩形導光板の１つの短辺と２つの
長辺を取り巻いているから、上記ランプで囲まれていな
い残りの辺の長さは短くなる。つまり、上記請求項２に
記載した構造の場合は、ランプで囲まれない残りの辺は
長辺となり、この長辺の中央部近傍では輝度が低下する
心配がある。これに対し、請求項３の場合は、ランプで
囲まれていない残りの辺の長さが短いので、この短辺の
中央部分の輝度低下が少なくなる。よって、輝度分布が
均斉化される。

【００１９】請求項４の発明によれば、上記導光板の上
記コ字形の低圧放電灯で囲まれていない残りの辺に対向
して上記低圧放電灯を点灯させる点灯回路部品を配置し
たから、点灯回路部品をデッドスペースを有効に活用し
て配置することができる。

【００２０】請求項５の発明によれば、導光板の輝度が
高くなるから、この導光板から出た光を背面から受ける
液晶表示パネルの輝度も高くなり、鮮明な液晶表示が可
能になる。

【００２１】

【実施例】以下本発明について、図１ないし図３に示す
第１の実施例にもとづき説明する。図１は液晶表示装置
の分解した斜視図、図２はその組み立て状態の断面図、
図３は導光板と光源との配置関係を示す平面図である。
これらの図中、１はバックライト、５０は液晶表示パネ
ルである。

【００２２】バックライト１は、図示しないケーシング
またはフレームに、導光板２および光源としての冷陰極
蛍光ランプ３、ランプカバー４、および点灯回路部品５
…を取り付けて構成されている。

【００２３】導光板２はアクリル樹脂などのような透明
または乳白色の光透過性材料により形成されており、対
向する２つの長辺２１ａ，２１ｂ、および対向する２つ
の短辺２２ａ，２２ｂを有する矩形の平板状をなしてい
る。この導光板２の周囲には、導光板２の３つの辺を囲
むようにして冷陰極蛍光ランプ３が配置されている。

【００２４】冷陰極蛍光ランプ３は、例えば外径３．０
mm程度の発光管３０をコ字形に屈曲したコ字形蛍光ラン
プが使用されており、この発光管３０内には水銀および
アルゴン等の希ガスが封入されており、かつこの発光管
３０の内面には図示を省略した蛍光体被膜が形成されて
いる。そしてコ字形発光管３０の両端部には、ニッケル
などにより形成された冷陰極３１，３１が封装されてい
る。

【００２５】このようなコ字形冷陰極蛍光ランプ３は、
上記導光板２の３つの辺を囲むようにしてこの導光板２
の周囲に配置されている。この場合、本実施例では、図
３に示すように、コ字形冷陰極蛍光ランプ３は、導光板
２の１つの長辺２１ａと、これに隣接する相互に対向し
た２つの短辺２２ａ，２２ｂを囲むように配置されてお
り、残りの１つ長辺２１ｂを囲まず、この残りの長辺２
１ｂ側は開放されている。

【００２６】そして、導光板２の上記ランプ３が対向さ
れない残りの長辺２１ｂ側には、前記点灯回路部品５…
が設置されている。点灯回路部品５…は、例えばインバ
ータ回路からなる高周波点灯装置を構成するものであ
り、インバータ回路の部品５…は回路基板６に実装され
た状態で、上記導光板２の長辺２１ｂと対向する位置に
配置されている。

【００２７】導光板２の３つの辺２１ａ，２２ａおよび
２２ｂを囲んだコ字形冷陰極蛍光ランプ３は、端部に封
装した冷陰極３１，３１がリード線を介して上記点灯回
路部品５…に接続され、高周波点灯されるようになって
いる。

【００２８】上記冷陰極蛍光ランプ３は、上記ランプカ
バー４…にて覆われている。これらランプカバー４…
は、金属、樹脂もしくは樹脂フィルムなどにより形成さ
れており、これらランプカバー４…は、上記冷陰極蛍光
ランプ３のそれぞれ３か所の直線部分を覆うようにほぼ
樋形に形成されており、その内面には蛍光ランプ３から
放射される光を反射して導光板２のそれぞれ３辺の端面
に向かわせる反射面８が形成されている。

【００２９】上記導光板２の下面には反射シート２５が
設けられており、この反射シート２５は導光板２に導入
された光を反射して上面（表面）側に向わせる。なお、
導光板２の上記ランプ３で囲まれない残りの長辺２１ｂ
の端面にも、図示しない反射シート、その他の反射面処
理がなされている。

【００３０】そして、導光板２の上面にはアクリル樹脂
などからなる乳白色を有する光拡散シート２６が設けら
れており、この光拡散シート２６は導光板２の上面から
放射される光を拡散して均一な輝度分布となるよう制御
し、これにより明るさのむらを解消するようになってい
る。

【００３１】そして、この光拡散シート２６の上方に
は、前記液晶表示パネル５０が設置されており、上記導
光板２から出た光を背面側から受けるようになってい
る。このような構成の液晶表示装置においては、光源と
しての冷陰極蛍光ランプ３を高周波点灯すると、この蛍
光ランプ３から出た光が直接、およびランプカバー４…
の反射面８…で反射されて、導光板２の端面に向い、各
端面から導光板２の内部に進入する。このような光は導
光板２の内部で反射を繰り返しつつ進み、かつ背面に設
けた反射シート２５により反射されることになり、最終
的には導光板２の前面に向けて放出される。

【００３２】この場合、蛍光ランプ３はコ字形に屈曲さ
れて導光板２の３辺２１ａ，２２ａおよび２２ｂを囲ん
でいるから、導光板２には３つの辺２１ａ，２２ａおよ
び２２ｂの端面からそれぞれ同時に光が入ることにな
る。したがって、１辺または２辺から光が入る場合に比
べて入光量が多くなり、これら光は最終的に導光板２の
前面に放出されるから、導光板２の前面輝度が高くな
る。また、Ｌ字形のランプを１本使用する場合に比べ
て、輝度分布が均等化されるようになる。

【００３３】そして、導光板２の前面に向かう光は、光
拡散シート２６により拡散され、この拡散光が液晶表示
パネル５０の背面を照射するようになる。よって、液晶
表示パネル５０は背面からの光で照明され、前面に所定
の表示を現出することができる。

【００３４】この場合、前記したように導光板２の輝度
が高くなることから、液晶表示パネル５０の背面を照ら
す光量も増し、結局液晶表示パネル５０の輝度が向上す
るようになる。したがって、液晶表示パネル５０は鮮明
な画面を現示することができ、表示性能が向上すること
になる。

【００３５】そして、上記のようなコ字形の冷陰極蛍光
ランプ３を用いた場合は、導光板２の３辺を囲むから、
導光板２に送り込む光の量を増加することができて導光
板２の輝度を高めることができるばかりでなく、使用す
るランプは１本ですむから点灯回路部品５…が２本のラ
ンプを使用する場合に比べて少なくてすみ、点灯装置の
構成が簡単になる。また、点灯回路装置５…を実装した
回路基板５ａも小形にすることができる。

【００３６】上記回路基板５ａは、ランプで囲まれてい
ない残りの長辺２１ｂと対向するスペース内に配置して
あるから、このスペースを有効に利用することができ、
よって導光板２の周囲を有効に活用し、全体の配置をコ
ンパクトにすることができ、小形化が可能になる。特
に、上記して通り、回路基板５ａが小形化されると、上
記ランプで囲まれていない残りの長辺２１ｂと対向する
スペース内に無理なく配置することができ、全体のコン
パクト化に有利である。

【００３７】さらに、本実施例の場合、コ字形冷陰極蛍
光ランプ３によって長方形をなす導光板２の３辺を囲む
場合、導光板２の１つの長辺２１ａと、これに隣接する
２つの短辺２２ａ，２２ｂを囲むように配置したから、
図４に示す第２の実施例の場合に比べて、ランプ長さを
短くすることができる。

【００３８】すなわち、図４に示す第２の実施例は、コ
字形に屈曲成形された冷陰極蛍光ランプ３によって、長
方形をなす導光板２の３つの辺を囲む点では図３の場合
と同様であるが、図４の場合、蛍光ランプ３が導光板２
の１つの短辺い２２ｂと、これに隣接する２つの長辺２
１ａ，２１ｂを囲むように配置してある。

【００３９】図３と、図４の配置を比較すれば判る通
り、図３に示す第１の実施例は、１つの長辺２１ｂを残
して他の３辺を囲むので、ランプ長さを短くすることが
できる。よって、放電長さを短くすることができ、始動
電圧が低くすることができる。この結果、消費電力を少
なくすることができるとともに、点灯回路に高電圧対策
を必要としないから、点灯回路の構造が簡素化する。

【００４０】ただし、図３に示す構造の場合、１つの長
辺２１ｂにはランプが対向されていないから、この長辺
２１ｂ側に入る光がなく、しかもこの辺は長いから短辺
２２ａ，２２ｂ側から入った光が届き難く、よってこの
長辺２１ｂの想像線Ａで示される中央部の輝度が低くな
ることがある。このような部分的な輝度低下は、好まし
くない。

【００４１】これを回避するには、図４に示される配置
が望ましい。すなわち、図４に示す配置は、１つの短辺
２２ａにランプが対向されていないが、この辺は短いか
ら中央部分に対して長辺２１ａ，２１ｂ側から入った光
が届くようになり、したがって短辺２２ａの中央部での
輝度低下が少ない。よって、導光板２全体の輝度分布が
均等化する。

【００４２】なお、上記各実施例では、光源として冷陰
極蛍光ランプを用いたが、光源は冷陰極蛍光ランプに限
らず、熱陰極蛍光ランプであってもよく、また水銀を封
入したランプに限らず、キセノンなどの希ガスを封入し
た希ガス放電灯を用いた場合であっても実施可能であ
る。そしてまた、上記のバックライト１は液晶表示パネ
ル５０のバックライトに用いることに限らず、ディスプ
レイ用の看板などに用いることもできる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明した通り請求項１の発明によれ
ば、矩形導光板の３辺をコ字形に形成された低圧放電灯
で囲ったから、導光板には３辺から光が入るようにな
り、光量が増して導光板の輝度を高めることができる。
しかも、この場合、ランプは１本のみ使用するから、点
灯回路部品の増加がなく、点灯回路の構造が簡素にな
り、かつ消費電力も少なくてすむ。

【００４４】また、請求項２の発明によれば、コ字形に
形成された低圧放電灯が上記矩形導光板の１つの長辺と
２つの短辺を取り巻いているから、発光長さが短くてす
み、放電長さが短くなって消費電力を少なくすることが
できるとともに、始動電圧を低くすることができ、点灯
回路を簡単な構造にすることができる。

【００４５】請求項３の発明によれば、コ字形に形成さ
れた低圧放電灯が上記矩形導光板の１つの短辺と２つの
長辺を取り巻いているから、上記ランプで囲まれていな
い残りの辺の長さは短くなる。よって、この短辺の中央
部分の輝度低下が少なくなり、輝度分布が均斉化され
る。

【００４６】請求項４の発明によれば、上記導光板の上
記コ字形の低圧放電灯で囲まれていない残りの辺に対向
して上記低圧放電灯を点灯させる点灯回路部品を配置し
たから、点灯回路部品をデッドスペースに有効に配置す
ることができる。

【００４７】請求項５の発明によれば、導光板の輝度が
高くなるから、この導光板から出た光を背面から受ける
液晶表示パネルの輝度も高くなり、鮮明な液晶表示が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示し、液晶表示装置を
示す分解した斜視図。

【図２】同実施例の組み立て状態の断面図。

【図３】同実施例の導光板とコ字形冷陰極蛍光ランプの
配置を示す平面図。

【図４】本発明の第２の実施例を示し、導光板とコ字形
冷陰極蛍光ランプの配置を示す平面図。

【符号の説明】

１…バックライト ２…矩形導光板 ３…コ字形冷陰極蛍
光ランプ ４…ランプカバー ５…ランプカバー ２１ａ，２１ｂ…導光板の長辺 ２２ａ，２２ｂ…導光板の短辺 ２５…光反射シート ２６…光拡散シート ３０…コ字形発光管 ３１…冷陰極 ５０…液晶表示パネル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する２つの長辺および２つの短辺を
   有して矩形をなす平面形の透光性導光板と、 上記導光板の３つの辺を取り巻くようにこの導光板の外
   周囲に配置された１本のコ字形に屈曲された低圧放電灯
   と、 を具備したことを特徴とするバックライト。
2. 【請求項２】 上記コ字形の低圧放電灯は、上記矩形導
   光板の１つの長辺と２つの短辺を取り巻いていることを
   特徴とする請求項１に記載のバックライト。
3. 【請求項３】 上記コ字形の低圧放電灯は、上記矩形導
   光板の１つの短辺と２つの長辺を取り巻いていることを
   特徴とする請求項１に記載のバックライト。
4. 【請求項４】 上記導光板の上記コ字形の低圧放電灯で
   囲まれていない他の辺に対向して上記低圧放電灯を点灯
   させる点灯回路部品を配置したことを特徴とする請求項
   １ないし請求項３のいずれか１に記載のバックライト。
5. 【請求項５】 上記請求項１ないし請求項４のいずれか
   １に記載のバックライトと、 上記バックライトから出た光を背面から受ける液晶表示
   パネルと、 を具備したことを特徴とする液晶表示装置。