JPH08122533A - 面光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッジライト方式の面光源装置において、蛍
光ランプを１灯式にして消費電力を抑えるとともに、高
輝度化を図り、かつデッドスペースを少なくする。 【構成】 平面四角形の導光体２の外周に、コの字型蛍
光ランプ１を配設し、この蛍光ランプ１の一端および他
端のランプ電極１ａ、１ｂの引出し方向が同一となるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示素子等のバッ
クライトとして用いられる面光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶表示素子に用いられるバック
ライトとしては、液晶表示素子の真下に蛍光ランプを配
置する直下方式とエッジライト（又は導光）方式とがあ
る。両者それぞれ特長があるが、液晶表示装置の薄型化
という点ではエッジライト方式が優れている。

【０００３】このエッジライト方式は、図９に示すよう
に、蛍光ランプ１からの光が、直接あるいはランプリフ
レクタ５により、アクリル等の樹脂にて構成される導光
体２の端面より導入される。導入された光は、導光体２
の中で全反射されて進行するが、導光体２の裏面に形成
された反射膜４により屈折率が変化するため、導光体２
の前面より光の一部が透過する。この透過光は、拡散膜
３により拡散され、平面部より均一な光として出射され
る。なお、反射膜４は、導光体２の裏面全面に形成され
ていてもよいし、輝度むらをなくすために、ドット単位
で形成されていてもよい。また、拡散膜３上にレンズフ
ィルムを置くようにして、光束を所定の範囲（例えば、
上下左右に４５°の範囲）に集光させ、輝度アップを図
るようにすることもできる。

【０００４】このようなエッジライト方式においては、
直下方式に比べて発光輝度は低い。このため、図１０に
示すように導光体２の２辺に蛍光ランプ１１、１２を配
置した直管２灯方式、あるいは図１１に示すように１灯
のＬ字型蛍光ランプ１３を導光体２の２辺に配置したＬ
字管方式として、発光輝度を大きくするようにしてい
る。なお、図中の８は、導光体２上に配置される液晶表
示素子の表示領域を示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、直管２
灯方式においては、蛍光ランプにおける電力損失の約１
／３が、両端の電極部１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ
での発光に無関係な無効電力によるものであり、消費電
力が大きくなるという問題がある。また、発光に寄与し
ない電極部は通常２０〜２５ｍｍ必要であり、このこと
から、図１０の斜線で示したように、デッドスペースが
大きくなるという問題もある。

【０００６】また、上記Ｌ字管方式においては、直管２
灯方式に比べ、１灯式にすることにより消費電力を抑え
ることができるものの、電極部１３ａ、１３ｂの引出し
方向が図１１に示すように９０°異なるため、デッドス
ペースが大きくなってしまうという問題がある。本発明
は上記問題に鑑みたもので、エッジライト方式におい
て、蛍光ランプを１灯式にして消費電力を抑えるととも
に、高輝度化を図り、しかも上記デッドスペースを少な
くすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明においては、蛍光ランプ
（１）と、この蛍光ランプ（１）からの光を端面より導
入し平面部より面発光する導光手段（２〜４）とを備え
たエッジライト方式の面光源装置において、前記蛍光ラ
ンプ（１）は、前記導光手段（２〜４）の周囲に配設さ
れた１灯式のものであって、この蛍光ランプ（１）の一
端および他端のランプ電極の引出し方向が同一となるよ
うに配置されていることを特徴としている。

【０００８】請求項２に記載の発明においては、蛍光ラ
ンプ（１）と、平面四角形の形状で前記蛍光ランプ
（１）からの光をその側面より導入して一方の平面より
面発光する導光手段（２〜４）とを備えたエッジライト
方式の面光源装置において、前記蛍光ランプ（１）は、
前記導光手段（２〜４）の少なくとも３辺外周に配設さ
れた１灯式のものであって、この蛍光ランプ（１）の一
端および他端のランプ電極の引出し方向が同一となるよ
うに配置されていることを特徴としている。

【０００９】請求項３に記載の発明では、請求項２に記
載の発明において、前記蛍光ランプ（１）は、前記導光
手段（２〜４）の３辺外周に配設された、第１、第２、
第３の辺（Ａ辺、Ｃ辺、Ｂ辺）の順に形成されるコの字
状のものであって、第１、第３の辺（Ａ辺、Ｂ辺）をフ
リー状態とし、第２の辺（Ｃ辺）にて前記蛍光ランプ
（１）が固定されることを特徴としている。

【００１０】請求項４に記載の発明では、請求項３に記
載の発明において、前記蛍光ランプ（１）の光を前記導
光手段（２〜４）に反射する反射体（９）を、前記蛍光
ランプ（１）を覆って配置し、前記蛍光ランプ（１）の
前記第２の辺（Ｃ辺）は前記反射体（９）に固定される
ことを特徴としている。

【００１１】なお、蛍光ランプ（１）の反射体（９）へ
の固定は、後述する実施例では、ツメ９ａ（固定手段）
にて行っている。また、上記各手段のカッコ内の符号
は、後述する実施例記載の具体的手段との対応関係を示
すものである。

【００１２】

【発明の作用効果】請求項１乃至４に記載の発明によれ
ば、蛍光ランプを、導光手段の周囲に配設した１灯式の
ものとし、この蛍光ランプの一端および他端のランプ電
極の引出し方向を同一となるように配置しているから、
直管２灯方式、Ｌ字管方式に比べ、ランプが長くなる
分、導光手段への入射光束量が増え発光輝度が大きくな
る。

【００１３】また、蛍光ランプの一端および他端のラン
プ電極の引出し方向を同一としているから、デッドスペ
ースを少なくすることができる。また、請求項３、４に
記載の発明によれば、本装置を車載用等の振動が多い環
境下で使用しても、その振動により蛍光ランプが割れる
といった不具合を防止することができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。本発明の一実施例を図１に示す。図１において、
蛍光ランプ１、導光体２、ランプリフレクタ５、インバ
ータ７が図に示すように配置されており、蛍光ランプ１
上にはランプカバー６が設けられている。ここで、導光
体２には、従来のものと同様、反射膜４、拡散膜３が形
成されている。

【００１５】インバータ７は、直流電圧を交流電圧（正
弦波）に変換し、蛍光ランプ１に交流電圧を印加する。
この交流電圧の印加により蛍光ランプ１から光が発生
し、この光が導光体２に導入されて、拡散膜３より面発
光される。この図１に示す装置の上に液晶表示素子が配
置されため、上記面発光は液晶表示素子のバックライト
として機能する。

【００１６】ここで、本実施例では、蛍光ランプ１を１
灯式のコの字状ランプとし、平面四角形の導光体２の３
辺周囲に配置するようにした点を特徴としている。すな
わち、本実施例における蛍光ランプ１は、図２に示すよ
うに、導光体２の３辺外周に配設された１灯式のもので
あって、この蛍光ランプ１の一端および他端のランプ電
極１ａ、１ｂの引出し方向を同一としている。

【００１７】従って、エッジライト方式における直管２
灯方式、Ｌ字管方式に比べ、ランプが長くなる分、導光
体２への入射光束量が増え発光輝度が大きくなる。ま
た、蛍光ランプ１の一端および他端のランプ電極１ａ、
１ｂの引出し方向が、図２に示すように同一となるた
め、図の斜線で示すデッドスペースが少なくなる。この
実施例によるものを、直下方式およびエッジライト方式
におけるＬ字管方式と、種々のパラメータについて比較
したものを図３に示す。なお、この比較は、表示領域８
が５インチクラスとなる条件下で行い、エッジライト方
式においては、レンズフィルムを用いて行っている。こ
の図３に示すように、本実施例によれば、他の方式に比
べ、消費電力を少なくして、かつ高輝度の発光を得るこ
とができる。

【００１８】なお、コの字型蛍光ランプ１は、所定の曲
率を有するコーナー部（Ｒ部という）を有しているた
め、Ｒ部において蛍光ランプ１と導光体２との距離が一
定にならない。このように距離が不均一になると、蛍光
ランプ１から導光体２に入射する光量が不均一になり、
輝度むらが生じる可能性がある。そこで、図４に示すよ
うに、蛍光ランプ１のＲ部に対応させて、導光体２の角
部にＲ部を形成することにより、蛍光ランプ１と導光体
２の距離を一定にし、そのような輝度むらを解消するこ
とができる。

【００１９】また、図１に示す装置を車両用液晶表示装
置のバックライトとして構成した場合、車両の振動等を
考慮し、それにより蛍光ランプ１が割れることなく正し
く固定保持される必要がある。そこで、ランプリフレク
タを図５に示すように、光反射率の高い樹脂、例えばポ
リカーボネイトにて構成して蛍光ランプ１を保持し、こ
のランプリフレクタ９に蛍光ランプ１を固定する。な
お、図５に示す蛍光ランプ１の上には、図１に示すよう
なランプカバーが設置される。

【００２０】ここで、上記したコの字型蛍光ランプ１に
おいては、図６に示すように、その製造工程上、Ａ、Ｂ
のような誤差が生じる。これに対し、Ａ辺、Ｂ辺で蛍光
ランプ１をランプリフレクタ９に固定しようとすると、
蛍光ランプ１のＲ部に応力が加わり、車両の振動等によ
り蛍光ランプ１が割れる可能性がある。そこで、Ｃ辺に
おける固定部１０ａ、１０ｂにて蛍光ランプ１をランプ
リフレクタ９に固定し、Ａ辺、Ｂ辺をフリーとする。固
定部１０ａ、１０ｂにおける蛍光ランプ１の固定は、図
７に示すように、ランプリフレクタ９に形成されたツメ
９ａを用いて行う。上記のような構成とすることによ
り、車載用として用いても、蛍光ランプ１が割れること
なく固定保持することができる。

【００２１】なお、上記した実施例では、導光板２の３
辺外周にコの字型蛍光ランプ１を設けるものを示した
が、図８に示すように、導光板２の４辺外周に蛍光ラン
プ１を設けるようにしてもよい。また、蛍光ランプの形
状は、コの字状に限らず、Ｕ字状、あるいは導光板２の
形状に合わせて他の形状とするようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】図１に示す装置において導光体２と蛍光ランプ
１の配置関係を示す平面構成図である。

【図３】図１に示す実施例を、直下方式およびＬ字管方
式と、種々のパラメータについて比較した結果を示す図
である。

【図４】導光体２にＲ部を形成した場合の例を示す平面
図である。

【図５】ランプリフレクタ９により蛍光ランプ１を覆っ
て構成した場合の斜視図である。

【図６】コの字型蛍光ランプ１をランプリフレクタ９に
固定する方法を説明するための説明図である。

【図７】コの字型蛍光ランプ１をツメ９ａを用いて固定
する部分の構成を示す部分構成図である。

【図８】蛍光ランプ１を導光体２の４辺に形成した例を
示す平面構成図である。

【図９】エッジライト方式の面発光原理を説明するため
の説明図である。

【図１０】従来の直管２灯方式を示す平面構成図であ
る。

【図１１】従来のＬ字管方式を示す平面構成図である。

【符号の説明】

１……コの字型蛍光ランプ、２……導光板、３……拡散
膜、４……反射膜、５、９……ランプリフレクター、６
……ランプカバー、７……インバータ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 蛍光ランプと、この蛍光ランプからの光
   を端面より導入し平面部より面発光する導光手段とを備
   えたエッジライト方式の面光源装置において、 前記蛍光ランプは、前記導光手段の周囲に配設された１
   灯式のものであって、この蛍光ランプの一端および他端
   のランプ電極の引出し方向が同一となるように配置され
   ていることを特徴とする面光源装置。
2. 【請求項２】 蛍光ランプと、平面四角形の形状で前記
   蛍光ランプからの光をその側面より導入して一方の平面
   より面発光する導光手段とを備えたエッジライト方式の
   面光源装置において、 前記蛍光ランプは、前記導光手段の少なくとも３辺外周
   に配設された１灯式のものであって、この蛍光ランプの
   一端および他端のランプ電極の引出し方向が同一となる
   ように配置されていることを特徴とする面光源装置。
3. 【請求項３】 前記蛍光ランプは、前記導光手段の３辺
   外周に配設された、第１、第２、第３の辺の順に形成さ
   れるコの字状のものであって、第１、第３の辺をフリー
   状態とし、第２の辺にて前記蛍光ランプが固定されるこ
   とを特徴とする請求項２に記載の面光源装置。
4. 【請求項４】 前記蛍光ランプの光を前記導光手段に反
   射する反射体を、前記蛍光ランプを覆って配置し、前記
   蛍光ランプの前記第２の辺は前記反射体に固定されるこ
   とを特徴とする請求項３に記載の面光源装置。