JPH0741502U - 面状光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 いわゆるサイドライト方式の面状光源装置に
おいて、蛍光管に冷陰極管を使用しても暗黒不点灯が生
じないようにする。 【構成】 透明樹脂基板２の少なくとも一つ以上の端面
に１本または複数本の線状の蛍光管９を当接させて構成
するサイドライト方式の面状光源装置において、透明樹
脂基板２の蛍光管９が配置されていない少なくとも一つ
以上の端面に、外部からの光を導入するための導光体35
を当接配置した。導光体35が蛍光管９の方に外光を導く
ので、蛍光管９が暗黒状態になることがなく、不点灯が
生じない。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、看板や各種表示装置等の背面照明に用いる薄型の面状光源装置に関 するものであり、特に液晶表示装置の背面照明手段として好適に使用されるもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来よりこの種の薄型面状光源を実現する手段として、サイドライト方式（導 光板方式）の面状光源装置１が知られている。図５はその一例を示すものである 。この図において２は透明樹脂基板であり、アクリル等の透光性の高い材料によ る略断面矩形状のものである。この透明樹脂基板２の裏面３には白色または乳白 色のインクを、たとえば特開昭63-62105号公報に示されるように一端側から他端 側にいくにつれてその密度が変化するように印刷された散乱パターン４が施され ている。

【０００３】 さらにその後方には、反射板５が配置されている。また透明樹脂基板２の表面 ６（観察側）の上には拡散板７が置かれている。一方、透明樹脂基板２の少なく とも一つ以上の端部８には、１本または複数本の線状光源である冷陰極または熱 陰極の蛍光管９が近接させて置かれており、その外周は銀等を蒸着した反射フィ ルム10で覆われている。この反射フィルム10の両端は透明樹脂基板２の表裏それ ぞれに接着されている。蛍光管９が置かれているところ以外の少なくとも一つ以 上の透明樹脂基板２の端部には、反射テープ等の反射剤11が付加されている。

【０００４】 図６は、このように構成されたサイドライト方式の薄型面状光源における光線 の挙動を説明するための模式的な断面図である。これを説明すると、蛍光管９か らの発光光線は、反射フィルム10により閉じ込められ、その多くが透明樹脂基板 ２の端部８に到達し、透明樹脂基板２の内部に進入する。この光線の内、透明樹 脂基板２の裏面に印刷されている散乱パターン４に当たった光線12だけが散乱さ れ、そのまま反射して、透明樹脂基板２の表面に達する光線13と、裏面に抜けて 反射板５に当たって反射し、透明樹脂基板２の表面に向かう光線14の二つは、符 号15で示すように、拡散板７を透過して透明樹脂基板２の表面に放射される。

【０００５】 透明樹脂基板２の裏面３の散乱パターン４に当たらなかった光線16及び表面６ 側に当たった光線17は散乱パターン４に到達するまで、そのまま透明樹脂基板２ の内部で全反射を繰り返して進む。出射光が全画面上で均一な発光強度になるよ う散乱パターンに密度分布を与えておくことにより、比較的高輝度でしかも均一 な面状光源が実現可能となる。

【０００６】 図７に示すものは、図５および図６に示したサイドライト方式の薄型面状光源 を用いた液晶表示装置18であり、図８はその分解図である。面状光源装置１は蛍 光管点灯回路19とともに枠状の筐体20内に収容され、その上部は蓋体21で覆われ る。蓋体21には所定面積の透孔22が設けられており、面状光源装置１の上面に重 ねられる液晶パネル23が現れるようになっている。24は液晶駆動回路である。筐 体20と蓋体21は、面状光源装置１の発光が洩れないように、光不透過材料で製作 されている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

蛍光管９に冷陰極型のものを使用した場合、低温度、暗黒中では正常な点灯が できない虞があるとされている。現状の液晶表示装置では、通常、箱体20が光不 透過材料で製作されているため、外光は液晶パネル23の面側のみしか入射しない ので、液晶シャッタが閉じた状態では内部の蛍光管９の周辺は暗黒になっており 、不点灯になる虞がある。また、たとえ液晶シャッタが開いた状態であっても、 光線透過率が極端に低いカラー液晶の場合には、周囲の明るさにもよるが、この 暗黒不点灯の虞が特に大きいということが問題となっている。

【０００８】 また、液晶表示装置の背面光源は、より周囲光の多い、明るい場所でも十分観 察できるようにとの理由でより高輝度化が求められており、蛍光管の本数を増や したり、サイズを大きくする等により対応しており、その結果、消費電力が増大 している。これにより、内部電池の使用可能時間が極端に短くなり、液晶自身が 持っている携帯性の特徴が損なわれている。

【０００９】 このため、先行技術である特開昭60-123823 号公報に開示された発明では、図 ９および図10に示すように、筐体24の背面に軸25を中心にして開閉できる裏蓋26 を設け、この裏蓋26を必要に応じて開くことにより外光27を取り入れ、裏蓋26の 内面に取付けた反射板28で反射させて透明樹脂基板29に向けるようにしてある。 30は蛍光管、31は反射フィルム、32は液晶パネルである。

【００１０】 この公報の技術によれば、内部光源である蛍光管30からの光線33と、外光27を 反射板28で反射させた反射光34の両方を使用するので、これを適宜選択して使用 することにより、高輝度、低消費電力化を図ることができることになる。しかし ながら、この構造では、筐体24に開閉自在に裏蓋26を設けることは液晶ディスプ レィが本来持っているコンパクト性、携帯性を損なう結果となり、また透明樹脂 基板29に特殊形状のものを用いる必要があることはコスト高となる問題がある。

【００１１】 本考案はこのような現状に鑑みてなされたものであり、冷陰極蛍光管の低温度 、暗黒不点灯を防止することを目的とし、さらに高輝度、低消費電力で、携帯性 にもすぐれた面状光源装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本発明は上記課題を解決するための手段として、透明樹脂基板の少なくとも一 つ以上の端面に１本または複数本の線状の蛍光管を当接させて構成するサイドラ イト方式の面状光源装置において、前記透明樹脂基板の蛍光管が配置されていな い少なくとも一つ以上の端面に、外部からの光を導入するための導光体を当接配 置したことを特徴とするものである。

【００１３】 また、導光体が１本または複数本で構成される光ファイバであることを特徴と する。

【００１４】 さらに、蛍光管が冷陰極蛍光管であることを特徴とする。

【００１５】

【作用】

このような構成とした本考案に係る面状光源装置においては、透明樹脂基板の 蛍光管が配置されていない少なくとも一つ以上の端面に、外部からの光を導入す るための導光体を当接配置したことにより、この導光体が外部から取り入れる光 によって、蛍光管が暗黒状態となることがない。また外部光での照明ができるこ とになる。

【００１６】

【実施例】

次に、本発明に係る面状光源装置の一実施例を図１および図２について、図７ および図８と同一部材には同一の符号を付して説明する。面状光源装置１は蛍光 管点灯回路19とともに枠状の筐体20内に収容され、その上部は蓋体21で覆われる 。蓋体21には所定面積の透孔22が設けられており、面状光源装置１の上面に重ね られる液晶パネル23が現れるようになっている。24は液晶駆動回路である。筐体 20と蓋体21は、面状光源装置１の発光が洩れないように、光不透過材料で製作さ れている。

【００１７】 透明樹脂基板２の蛍光管９が配置されていない部分の端面には、外部からの光 を導入するためのブロック状の導光体35が、その端部36を外方に臨ませて配設さ れている。この導光体35と透明樹脂基板２との間は、少なくとも１ミクロン以上 の間隔をあける必要がある。これは、このように間隙を設けずに接着剤等を用い て密着させると、蛍光管９から発した光線が接着剤層を通して導光体35へ漏れ、 結果として面状光源装置１の輝度が低下するため、導光体35をその影響が生じな い程度離すのである。

【００１８】 筐体20には、面状光源装置１を挿入固定した際に、導光体35の端部36に対応す る部分に窓37が形成されている。この窓37からは、導光体35の端部36を露出させ る。これにより周囲光は、この導光体35の端部36から導入され、導光体35を透過 して透明樹脂基板２の内部に導入される。

【００１９】 透明樹脂基板２内に導入された光線は、図６の模式断面図においてした前記説 明と同様の経路で透明樹脂基板２の表面に出射されるため、面状光源装置１の輝 度を上昇させることができる。またこの光線の一部は蛍光管９側へも到達するた め、液晶パネル23の周囲が暗黒でない限り、蛍光管９の周囲を常時照射すること になる。

【００２０】 導光体35の形状は、図示するブロック状のように直方体のものがもっとも製作 が容易であり、最適であるが、本考案はこれに限られるものではなく、球、円柱 その他、任意の形状が適用可能である。

【００２１】 透明樹脂基板２の導光体35が当接する端面は、蛍光管９が当接していない端面 であればどの面でもよく、また一面に限らず複数の面であってもよい。導光体35 が当接する端面部分には反射材（図５に符号11で示したもの）があってはならな いが、対向する端面にはこれを設けることが望ましい。また導光体35の配置は、 図示のように一つのブロックで形成してもよいし、複数個に分けて配置するよう にしてもよい。複数個配置する場合には、一定間隔を置いて配置してもよいし、 また、面状光源の均一性を考慮して、その位置により間隔を変えるようにしても よい。

【００２２】 本考案にかかる透明樹脂基板２の材料および導光体35の材料としては、加工性 および透明性の点からアクリル樹脂がもっとも適しているが、特にこれに限定さ れるものではなく、ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂等の各種熱可 塑性の透明樹脂が使用可能であり、さらにエポキシやＣＲ−３９等の透明熱硬化 性樹脂や、場合によっては各種ガラス材料等の無機材料も適用可能である。さら に透明樹脂基板２の材料および導光体35の材料は同一のものを用いてもよいが、 別材料としてもよい。

【００２３】 図３および図４に示すものは本考案の他の実施例である。この実施例は、導光 体としてブロック状のものを用いずに、これに代えて光ファイバからなる導光体 38を使用したものである。このように導光体を光ファイバにしてもブロックのも のと同様の効果を発揮する。

【００２４】 光ファイバからなる導光体38は１本でもよいが、よりよい態様としては図に示 すように複数本の光ファイバまたは複数本を一体化した光ファイバアレイを使用 することができる。光ファイバはその柔軟性から、図示のように直線的に取り出 すだけでなく、屈曲させることができる。この場合、任意の位置、任意の数だけ 周囲光を取り入れられるよう窓37の大きさを変えることになる。

【００２５】 透明樹脂基板２の光ファイバからなる導光体38を当接させる端面は、蛍光管９ が設けられていないところならどこでもよく、一面でも複数面でもよい。

【００２６】 この実施例で用いられる光ファイバとしては、価格、取扱い性および加工性の 点から、アクリルやポリカーボネート等をコア材に使用した樹脂系の光ファイバ がもっとも適しているが、これに代えて、石英、多成分系、ポリマークラッド等 の無機系の光ファイバも適用可能である。

【００２７】 周囲光取入れ口としての窓37を設ける位置は特に限定されないが、使用の際に 周囲光が多く照射される部分がより効果的であり、一般的には上部または両側面 が望ましい。

【００２８】 本考案は以上説明したように、透明樹脂基板２の蛍光管９が配置されていない 少なくとも一つ以上の端面に、外部からの光を導入するための導光体35，38を当 接配置した面状光源装置であるから、この導光体35，38が外部から取り入れる光 によって、蛍光管９が暗黒状態となることがない。したがって蛍光管９に冷陰極 管を使用しても点灯しないということがない。外部光での照明ができるので、高 輝度、低消費電力で、しかも携帯性にすぐれた面状光源装置を得ることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の外観を示す斜視図である。

【図２】図１のものを分解状態で示す斜視図である。

【図３】本考案の他の実施例の外観を示す斜視図であ
る。

【図４】図３のものを分解状態で示す斜視図である。

【図５】従来構造の基本構成を示す断面図である。

【図６】図５のものの作用を説明する模式的な断面図で
ある。

【図７】図５のものを用いたものの外観を示す斜視図で
ある。

【図８】図７のものを分解状態で示す斜視図である。

【図９】先行技術の構造と作用を説明する説明図であ
る。

【図１０】図９のものの異なった状態を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 面状光源装置 ２ 透明樹脂基板 ９ 蛍光管 10 反射フィルム 18 液晶表示装置 20 筐体 21 蓋体 35 導光体 36 端部 37 窓 38 導光体

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明樹脂基板の少なくとも一つ以上の端
   面に１本または複数本の線状の蛍光管を当接させて構成
   するサイドライト方式の面状光源装置において、前記透
   明樹脂基板の蛍光管が配置されていない少なくとも一つ
   以上の端面に、外部からの光を導入するための導光体を
   当接配置したことを特徴とする面状光源装置。
2. 【請求項２】 導光体が１本または複数本で構成される
   光ファイバであることを特徴とする請求項１記載の面状
   光源装置。
3. 【請求項３】 蛍光管が冷陰極蛍光管であることを特徴
   とする請求項１または２のいずれかに記載の面状光源装
   置。