JP2003031003A - 面光源装置およびディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡散板の直下に複数本の蛍光管を配置する直
下式の面光源装置で、蛍光管の本数を減らすことでその
配列ピッチが拡がることによる輝度ムラの発生を解消す
る。 【解決手段】 並列配置される複数本の蛍光管３の裏面
側には反射板１１が設けられる。この反射板１１の、蛍
光管３の直下にあたる部分は、拡散率が高くなるように
白塗装のアルミニウム板１２を貼り付けてなる拡散部１
１ｂである。また、隣接する蛍光管３の間にあたる部分
は、表面を鏡面状態とした銀板からなる反射部１１ａで
ある。そして、反射部１１ａは、光の反射方向が、拡散
板２において、隣接する蛍光管３の間の中点にあたる部
分となる傾斜を持つ山型形状とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
等のバックライトとして用いられる面光源装置およびこ
の面光源装置が組み込まれたディスプレイ装置に関す
る。詳しくは、並列に配置された各蛍光管から裏面に向
かう光を、並列する蛍光管の間へと反射させることで、
少ない本数の蛍光管でも輝度ムラが発生しないようにす
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ＴＦＴ（Thin Film Transist
or）等の液晶駆動スイッチ素子を用いた液晶パネル、あ
るいは、ＰＡＬＣ（Plasma Address Liquid Crystal）
と呼ばれるプラズマ放電を用いた液晶パネルを用いた液
晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）に
用いられているバックライトは、蛍光管ランプを用いた
面光源である。

【０００３】そして、従来は、輝度は比較的低くても薄
型であることが必要とされていたため、サイドエッジ方
式と呼ばれる面光源装置が用いられていた。図５はサイ
ドエッジ方式の面光源装置を示す一部破断斜視図であ
る。サイドエッジ方式の面光源装置１は、発光する面と
なる拡散板２に対して、その上下に光源となる蛍光管３
を設け、これら蛍光管３から出射した光を面全体に行き
渡るようにするものである。

【０００４】拡散板２は面光源装置１の正面に設けら
れ、裏面側より入射した光を透過拡散する。蛍光管３
は、棒状で白色の３波長蛍光管ランプであり、面光源装
置１を正面から見て、拡散板２の裏面側でかつその上下
端よりそれぞれ外側に設けられる。これら蛍光管３は、
上下のそれぞれに例えば複数本ずつ、図５で２本ずつが
設けられる。

【０００５】拡散板２の裏面側となる上下の蛍光管３の
間には導光板４が設けられる。また、蛍光管３の導光板
４に対向する側以外の方向を覆うように反射板５が設け
られる。これにより、蛍光管２から出射する光のうち、
導光板４と対向する側から出射した光は直接導光板４の
端部に入射し、それ以外の方向から出射した光は、反射
板５で反射して、やはり導光板４の端部に入射する。

【０００６】導光板４は、その端部から入射した光を、
内部で反射させながら面全体に伝えるものである。導光
板４内を反射しながら伝わる光の一部は、この導光板４
の前面と裏面から出射する。このため、導光板４の裏面
側には裏面反射板６が設けられ、導光板４の裏面から出
射した光を反射して、導光板４側に戻す。上述した拡散
板２、蛍光管３、導光板４、反射板５および裏面反射板
６は、外装ケース７に組み込まれて、サイドエッジ式の
面光源装置１を構成する。これにより、導光板４にその
上下端から入射した光は、この導光板４の前面全体から
出射し、拡散板２に入射する。そして、拡散板２に入射
した光は透過拡散して、面全体から輝度ムラなく照射さ
れる。

【０００７】このような構造を持つサイドエッジ式の面
光源装置１は、拡散板２の裏面に蛍光管３を配置しない
ことで、薄型の面光源装置を実現できる。しかしなが
ら、光が導光板４内を反射しながら伝わるため、輝度が
低くなる。これに対して、近年、ディスプレイの大型化
と高輝度化に伴い、光の利用効率が高く高輝度が得ら
れ、かつ、導光板４が不要であるため比較的低コストで
ある直下式の面光源装置を用いる場合が増えてきた。図
６は従来の直下式の面光源装置を示す側断面図である。

【０００８】直下式の面光源装置８は、発光する面とな
る拡散板２に対して、その直下に光源となる蛍光管３を
設けて、これら蛍光管３から出射した光が面全体に行き
渡るようにしたものである。蛍光管３は白色の３波長蛍
光管ランプで、複数本の蛍光管ランプ３が拡散板２の裏
面側に設けられる。これら蛍光管３は、上下方向に並列
に並べられている。これら並列した蛍光管３の裏面側に
は反射板９が設けられる。

【０００９】反射板９は蛍光管３から出射した光を前面
に向けて反射するもので、この反射板２は、例えば、形
状が複雑な場合には、面精度を平滑に仕上げた白色の樹
脂のモールド品とする。また、高反射率の必要な場合に
は、アルミニウム板や銀板等が用いられる。拡散板２
は、蛍光管３より前面に向けて直接出射された光と反射
板９より反射してきた光を拡散透過することで輝度ムラ
をなくし、全面において輝度が均一になるようにして光
を出射する。ここで、拡散板２としては、画面サイズの
小さなディスプレイに用いられるようなものでは、軽量
化のため、シート形状のものが用いられる。これに対し
て、大画面の場合には、強度的理由により板状のものが
用いられている。

【００１０】従来、直下式の面光源装置８の蛍光管３
は、薄型とすることが主目的であったサイドエッジ方式
の面光源装置１で用いられていた小径の蛍光管を流用す
ることが多かった。このため、従来の直下式の面光源装
置８では、面光源として求められる輝度が高い場合に
は、蛍光管３の本数を多くすることで対応していた。こ
こで、蛍光管３の本数が多くなると、その配列ピッチが
狭くなるので、蛍光管３より直接前面に向けて出射され
る光が多くなる。よって、拡散板２による拡散のみで輝
度ムラが取れるため、図６（ｂ）に示すように、反射板
９の形状は平面としていた。

【００１１】これに対して、面光源として求められる輝
度が低い場合には、蛍光管３の本数は少なくて済むが、
その配列ピッチは広くなる。そこで、反射板９の形状
を、図６（ａ）に示すように、蛍光管３の延在方向に沿
った折り目を持つ山折りと谷折りを交互に繰り返した形
状とする。そして、その谷の部分に蛍光管３を配置す
る。このように、反射板９を山型とすることで、蛍光管
３から出射した光の反射板９による反射光を、隣接する
蛍光管３の間に集まるようにして、拡散板２とともに輝
度ムラを無くすようにしていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】直下式の面光源装置８
でサイドエッジ方式の面光源装置で用いられていた小径
の蛍光管３を流用する場合、高輝度に必要な光量を得る
ためには十数本とかなりの本数の蛍光管３を並べなけれ
ばならない。これにより、蛍光管３の本数の多さにより
面光源装置８およびこの面光源装置８が組み込まれるデ
ィスプレイが高コストとなるという問題があった。ま
た、蛍光管３の本数が多いと言うことは、不良の発生率
という観点からも不利である。

【００１３】ここで、直径の大きい蛍光管３を用いれ
ば、輝度（光量）を減らさず蛍光管３の本数を削減でき
る。例えば、蛍光管３の径を倍にすれば本数は半数、あ
るいはそれ以下にできる。しかし、直下式の面光源装置
８では、蛍光管３の本数を半数にすると、面全体に光を
行き渡らせるためには蛍光管３の配列ピッチを広げなけ
ればならない。例えば、蛍光管３の本数が半数になれ
ば、その配列ピッチは倍程度となる。このように、蛍光
管３の配列ピッチが拡がると、蛍光管３の直上が明るく
隣接する蛍光管３の間が暗くなる輝度ムラが生じるとい
う問題がある。図７は蛍光管の配列ピッチの違いによる
輝度ムラの発生状態を示す説明図である。

【００１４】ここで、図７では、説明を簡素にするた
め、反射板９が平面形状の場合を例にする。図７（ａ）
は、サイドエッジ方式の面光源装置１の蛍光管３を流用
した場合を示しており、この場合の蛍光管３のサイズは
φ５ｍｍであるとする。そして、このφ５ｍｍの蛍光管
３が１０本必要な面光源装置８において、この蛍光管３
を図７（ｂ）に示すように、直径が倍であるφ１０ｍｍ
のものに置き換えるとする。

【００１５】もし、蛍光管３のガス圧や電極での電力ロ
ス等の諸条件が一緒であれば、直径が倍になれば蛍光体
の塗布面積が倍になるので、φ１０ｍｍの蛍光管３はφ
５ｍｍのものより倍の光量（光束）がある。それに加え
て、管の体積が大きいので、管内の温度上昇も低く発光
の効率も上がるため、仮に発光の効率が２割ほど高いと
すると、φ１０ｍｍの蛍光管３を用いれば４本でφ５ｍ
ｍの蛍光管１０本とほぼ同じ光量になる。

【００１６】ここで、φ５ｍｍの蛍光管３を１０本用い
た場合は、図７（ａ）に示すように蛍光管３の配列ピッ
チが狭いので、蛍光管３から拡散板２に直接入射する光
の間隔は狭い。これにより、拡散板２に入射した光は、
斜線で示すように、隣接する蛍光管３から入射した光が
拡散する範囲にまで十分拡散する。よって、拡散板２の
全面において、輝度分布は図７（ａ）に直線で示される
ように一定であり、輝度ムラの発生が抑えられている。

【００１７】これに対して、拡散板２のサイズが同じで
φ５ｍｍの蛍光管１０本をφ１０ｍｍの蛍光管４本に置
き換えた場合、図７（ｂ）に示すように蛍光管３の配列
ピッチが広くなるので、蛍光管３から拡散板２に直接入
射する光の間隔は広くなる。これにより、拡散板２に入
射した光は、斜線で示すように、隣接する蛍光管３から
入射した光が拡散する範囲にまで十分に拡散できない。
よって、拡散板２上において、輝度分布は図７（ｂ）に
波線で示されるようになり、蛍光管３の直上は明るく、
隣接する蛍光管３の間は暗くなるという輝度ムラが発生
する。蛍光管３の配列ピッチを拡げたことによる輝度ム
ラを解消するには、蛍光管３と拡散板２との間隔を広げ
る方法が考えられる。図８は蛍光管３と拡散板２との間
隔を拡げた面光源装置の要部説明図である。

【００１８】蛍光管３と拡散板２との間隔を拡げると、
蛍光管３から拡散板２に入射する光の範囲が上下方向に
拡がるので、蛍光管３から拡散板２に直接入射する光の
間隔は狭くなる。これにより、拡散板２に入射した光
は、斜線で示すように、隣接する蛍光管３から入射した
光が拡散する範囲にまで十分拡散する。よって、輝度ム
ラは解消されるが、蛍光管３と拡散板２との間隔を拡げ
ると、面光源装置８の厚み（図６に示すユニット厚）が
厚くなり、結果として、ディスプレイの厚みが増加する
という問題がある。また、拡散板２内の拡散剤の濃度を
上げることで、拡散板２内で光が拡散する範囲を増加さ
せる方法も考えられるが、輝度が落ちてしまうので、輝
度が高いという直下式の面光源装置の長所を損なってし
まい、現実的ではない。

【００１９】さらに、面光源装置の厚みを増加させるこ
となく、かつ拡散板２の拡散剤濃度を上げることなく輝
度ムラを解消する方法として、ライトカーテン方式と呼
ばれる面光源装置がある。図９はライトカーテン方式の
面光源装置を構成する拡散板の説明図である。なお、こ
の図９は拡散板２の裏面を示している。

【００２０】ライトカーテン方式の面光源装置の全体構
成は、例えば図６（ａ）に示すものと同じで、拡散板２
の裏面に、輝度分布に応じて、アルミニウム等の反射材
２ａをドット印刷したものである。すなわち、蛍光管３
の直上にあたる部分Ａは密度を濃く、蛍光管３の直上か
ら離れるに従い密度を薄くして反射材２ａのドット印刷
を行うもので、隣接する蛍光管３の中点にあたる部分Ｂ
には反射材２ａを印刷しない。

【００２１】これにより、蛍光管３の直上にあたる部分
では拡散板２への光の入射量を減らし、隣接する蛍光管
３の中点にあたる部分では拡散板２への光の入射量を十
分に確保して、輝度ムラを解消できる。しかしながら、
ライトカーテン方式の面光源装置は、輝度の高い部分を
落とすことで、相対的に輝度の低い部分を持ち上げて輝
度を平均化することに他ならず、全体としての輝度は落
ちてしまう。

【００２２】また、蛍光管３の本数が４〜６本の場合
は、従来通りサイドエッジ方式を用いることが考えられ
る。しかしながら、蛍光管の本数が増えても、図５に示
す導光板４の端部の面積が小さいため、導光板４への光
の取り込み率が低くなり、さらに、反射を繰り返して光
が導光板４内を伝導するため、直下式に比べ光の利用効
率が低い。よって、サイドエッジ方式では高輝度が得ら
れず、また、得られる輝度に対して消費電力が高いもの
となってしまう。

【００２３】そして、図６（ｂ）に示すように、反射板
９を単純な山型にして反射光を蛍光管３の間に向かうよ
うにしても、例えばφ８〜１５ｍｍの蛍光管３の場合、
配列ピッチが８０ｍｍ以上になると、蛍光管３の上面と
拡散板２の距離が５０ｍｍ以下では輝度ムラが消えず、
単に反射板９の形状を工夫するだけでは輝度ムラを解消
することはできなかった。

【００２４】本発明は、このような課題を解決するため
になされたもので、少ない本数の蛍光管でも輝度ムラの
発生しない面光源装置およびこの面光源装置が組み込ま
れたディスプレイ装置を提供すること目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る面光源装置
は、複数本の蛍光管が並列に配置され、これら蛍光管の
前面側に光を透過拡散する拡散板を備えるとともに、こ
れら蛍光管の裏面側に光を前記拡散板方向に反射させる
反射板を備えた面光源装置において、前記反射板は、前
記各蛍光管の直下にあたる部分とその間の部分で、少な
くとも光の反射方向が異なる構造を備えたものである。

【００２６】上述した本発明の面光源装置によれば、蛍
光管から出射した光のうち、その前面側からの光は、直
接拡散板に入射する。これに対して、蛍光管の裏面側か
らの光は、反射板で反射して拡散板に入射する。上述し
た反射板の各蛍光管の直下にあたる部分は、例えば拡散
率が高い（ヘイズが大きい）構造とすることで、反射板
で反射する光を四方へ拡散させる。これにより、蛍光管
の裏面から出射する光が各蛍光管の間の部分へと反射す
る。よって、各蛍光管間の輝度を上げることができ、面
全体の輝度のムラを無くすことができる。

【００２７】本発明に係るディスプレイ装置は、液晶パ
ネルの裏面に面光源装置を配置してなるディスプレイ装
置において、面光源装置は、複数本の蛍光管が並列に配
置され、これら蛍光管の前面側に、液晶パネルの裏面と
対向配置され、光を透過拡散する拡散板を備えるととも
に、これら蛍光管の裏面側に光を拡散板方向に反射させ
る反射板を備え、反射板の各蛍光管の直下にあたる部分
には、光を乱反射させる拡散率の高い拡散部を備えると
ともに、反射板の各蛍光管の間にあたる部分には、反射
率の高い反射部を備えたものである。

【００２８】上述した本発明のディスプレイ装置によれ
ば、面光源装置の蛍光管から出射した光のうち、その前
面側からの光は、直接拡散板に入射する。これに対し
て、蛍光管の裏面側からの光は、反射板で反射して拡散
板に入射する。上述した反射板の各蛍光管の直下にあた
る部分は、拡散率が高い構造とすることで、反射板で反
射する光を四方へ拡散させる。これにより、蛍光管の裏
面から出射する光が各蛍光管の間の部分へと反射する。
よって、各蛍光管間の輝度を上げることができ、面全体
の輝度のムラを無くすことができる。したがって、画面
を構成する液晶パネルの全面においてムラなく高輝度を
得ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の面光源装置および
この面光源装置が組み込まれたディスプレイ装置の第１
の実施の形態を示す側断面図である。この第１の実施の
形態の面光源装置１０は、並列して配置される蛍光管３
の裏面側に設けられる反射板１１を、隣接する蛍光管３
の間に光が集まる形状とする。かつ、この反射板１１の
蛍光管３の直下にあたる部分とその間にあたる部分で光
の反射率および拡散率を異ならせる。これにより、隣接
する蛍光管３のピッチを拡大することによる輝度ムラを
解消するものである。

【００３０】すなわち、蛍光管３は棒状で白色の３波長
蛍光管ランプで、複数本の蛍光管３が拡散板２の裏面側
に設けられる。これら蛍光管３は、上下方向に並列に並
べられている。これら並列した蛍光管３の裏面側には反
射板１１が設けられる。反射板１１は蛍光管３から出射
した光を前面に向けて反射するものである。この反射板
１１の、隣接する蛍光管３の間にあたる部分は、その頂
点に蛍光管３の延在方向に沿った折り曲げ部を有する山
型形状の反射部１１ａとなっている。また、この反射板
１１の、反射部１１ａの間の部分となる蛍光管３の直下
にあたる部分は、平面形状の拡散部１１ｂとなってい
る。

【００３１】さらに、反射板１１は、隣接する蛍光管３
の間にあたる部分と蛍光管３の直下にあたる部分で、光
の反射率および拡散率を変える。すなわち、反射部１１
ａは反射率が高くなるようにし、拡散部１１ｂは拡散率
が高くなるようにする。そして、拡散部１１ｂは、その
拡散率を高くするため、表面に白塗装を施したアルミニ
ウム板１２を反射板１１に貼り付けることで構成され
る。また、反射板１１の全体を、その表面を鏡面状態と
した銀板で構成することで、反射部１１ａはその反射率
が高く、かつ拡散率の低いものとなる。これにより、反
射板１１は、蛍光管３の配置に合わせて、反射率の高い
反射部１１ａと拡散率の高い拡散部１１ｂが交互に配置
される構造となる。

【００３２】拡散板２は、蛍光管３より前面に向けて直
接出射された光と反射板１１より反射してきた光を拡散
透過することで輝度ムラをなくし、全面において輝度が
均一になるようにして光を出射する。ここで、拡散板２
としては、画面サイズの小さなディスプレイに用いられ
るようなものでは、軽量化のため、シート形状のものが
用いられる。これに対して、大画面の場合には、強度的
理由により板状のものが用いられている。

【００３３】この拡散板２は外装ケース７の正面に取り
付けられ、この外装ケース７の内部に、蛍光管３および
アルミニウム板１２が貼り付けられた反射板１１が組み
込まれて、第１の実施の形態の面光源装置１０を構成す
る。そして、この面光源装置１０は、液晶ディスプレイ
の画面を構成する液晶パネル２０の裏面側に、この液晶
パネル２０の図示しない有効画面部に上述した拡散板２
が対向するように取り付けられ、ディスプレイ装置２１
のバックライトとして機能する。

【００３４】図２は第１の実施の形態の面光源装置１０
における反射部１１ａの作用を示す説明図である。断面
形状が円形である蛍光管３からは、その円周面全方向か
ら光が出射する。この蛍光管３の拡散板２と対向する
側、すなわち、前面側から出射する光は、直接拡散板２
に入射する。これに対して、拡散板２の面に対して水平
な方向である蛍光管３の真横から出射する光３ａは、隣
接する蛍光管３の間には山型形状の反射部１１ａが存在
するので、この反射部１１ａに到達して反射する。

【００３５】隣接する蛍光管３の間隔が拡がると、図７
（ｂ）で説明したように、各蛍光管３の直上は十分な光
量があって輝度が高いものの、隣接する蛍光管３の間で
は、その中点で最も光量が少なく、輝度が低くなる。そ
こで、図２に示すように、蛍光管３の主として真横から
出射した光３ａが反射部１１ａで反射したことによる光
（反射光）３ｂが、拡散板２において、隣接する蛍光管
３の中点にあたる部分に向かうように、反射部１１ａの
傾斜を設定してある。なお、反射部１１ａは反射率が高
くかつ拡散率が低くなるように、例えばその表面が鏡面
状態の銀板で構成されるので、反射光を効率良く集光で
きる。

【００３６】このように、蛍光管３の主として真横から
出射した光３ａが反射部１１ａで反射したことによる反
射光３ｂが、隣接する蛍光管３の間の中点に集まるよう
にしたことで、最も暗い蛍光管３の間の中点の輝度が持
ち上るようにする。すなわち、隣接する蛍光管３の間
に、蛍光管がもう１本あるような虚像３ｃが創り出さ
れ、蛍光管３のピッチが半分になったような状態が創り
出される。

【００３７】図３は第１の実施の形態の面光源装置１０
における拡散部１１ｂの作用を示す説明図である。蛍光
管３の拡散板２と対向する側と反対側、すなわち、裏面
側から出射する光は拡散部１１ｂに到達する。この拡散
部１１ｂは、光が乱反射するように拡散率を高くしてあ
る。隣接する蛍光管３のピッチが６０ｍｍ程度の場合、
上述したように、表面に白塗装を施したアルミニウム板
１２を反射板１１に貼り付けて拡散部１１ｂを構成する
ことで、拡散部１１ｂの拡散率を高くしてある。

【００３８】白塗装のアルミニウム板１２は鏡面状態の
銀板に比べ表面に微細な凹凸があるため、蛍光管３の裏
面から出射した光３ｄが反射する際、反射光３ｅは散乱
し、より多くの反射光３ｅが隣接する蛍光管３との間の
空間に向かう。これにより、拡散板２を正面から見た場
合に、蛍光管３の間の部分が明るくなり、この隣接する
蛍光管３の間の輝度が上昇する。従来、蛍光管３の裏面
から出射した光は、反射により蛍光管３に戻ってしま
い、蛍光管３の裏面と反射板との間で反射を繰り返し
て、面光源の輝度の向上にはあまり利用されていなかっ
た。

【００３９】これに対して、蛍光管３の直下あたる部分
の反射板１１の拡散率を高くすることで、蛍光管３の裏
面から出射した光が乱反射して、隣接する蛍光管３との
間に向かう。これにより、従来あまり利用されていなか
った蛍光管３の裏面から出射する光を面光源の輝度上昇
に利用できる。ここで、拡散部１１ｂを平面形状とする
ことで、乱反射する光を効率よく隣接する蛍光管３の間
に向かわせることができる。また、隣接する蛍光管３の
間では、上述したように、この隣接する蛍光管３の間の
中点にあたる部分の拡散板２に反射部１１ａにより光を
集めるようにしてある。

【００４０】これにより、拡散部１１ｂで乱反射した光
のうち、反射部１１ａに到達した光の一部は、図２に示
すようにこの反射部１１ａで反射して、拡散板２におい
て、隣接する蛍光管３の間の中点にあたる部分あるいは
その付近に向かう。よって、やはり隣接する蛍光管３の
間の輝度を上昇させることができる。したがって、蛍光
管３の配列ピッチが拡がっても、輝度ムラの発生を抑え
ることができる。このように輝度ムラの発生が抑えられ
た面光源装置１０が組み込まれたディスプレイ装置２１
は、画面全体に亘りムラなく高輝度を得ることができ
る。

【００４１】なお、上述した第１の実施の形態におい
て、その反射板１１の構成は、蛍光管３のサイズや配列
ピッチ等に応じて変形される。例えば、蛍光管３がφ１
５ｍｍ程度の径を持ち、隣接する蛍光管３の間のピッチ
が９０ｍｍ前後と広い場合は、拡散部１１ｂの拡散率が
より高くなる構成とすると良い。

【００４２】例えば、図１で説明した白塗装のアルミニ
ウム板１２を、全光線透過率が高くかつ拡散率の高い拡
散フィルムあるいは板厚の薄い拡散板に変更する。反射
板１１は、その全体が表面を鏡面状態とした銀板として
あるので、図示しない拡散フィルムを貼り付けることで
拡散部１１ｂを構成すると、蛍光管３の裏面側から出射
した光は拡散フィルムを透過して、鏡面状態である反射
板１１自体で反射する。このとき、その反射光が拡散フ
ィルムにより拡散されることで、蛍光管３の直下にあた
る部分から多くの光が周囲に漏れ出す。よって、拡散板
２を正面から見た場合に、隣接する蛍光管３の間の中点
にあたる部分と蛍光管３の直上にあたる部分との間の部
分が明るくなり、輝度ムラが解消される。このように、
反射板１１において蛍光管３の直下にあたる拡散部１１
ｂは、蛍光管３の径の大きさや配列ピッチ等に応じて、
輝度ムラを発生させない拡散率や反射率を持つ構成とす
る。

【００４３】また、隣接する蛍光管３の配列ピッチが狭
い場合は、反射板の構成を以下のようにした実施の形態
が考えられる。すなわち、図４は本発明の面光源装置の
第２の実施の形態を示す側断面図である。この第２の実
施の形態の面光源装置において、蛍光管３は、そのサイ
ズがφ８〜１５ｍｍ程度、また、並列する蛍光管３の配
列ピッチが５０ｍｍ前後であるとする。

【００４４】これら蛍光管３の裏面側に配置される反射
板１３において、隣接する蛍光管３の間にあたる反射部
１３ａは、平面形状で、かつ反射率の高い構成とする。
また、各蛍光管３の直下にあたる拡散部１３ｂは、やは
り平面形状で、かつ拡散率の高い構成とする。これによ
り、反射板１３は、蛍光管３の配置に合わせて、反射率
の高い反射部１３ａと拡散率の高い拡散部１３ｂが交互
に配置された構成となっている。なお、蛍光管３の前面
側には、第１の実施の形態の面光源装置同様に拡散板２
が設けられる。

【００４５】この第２の実施の形態の反射板１３は、例
えば、その表面を白塗装したアルミニウム板１４ａで全
体を構成する。そして、この白塗装したアルミニウム板
１４ａの、隣接する蛍光管３の間にあたる部分には、そ
の表面を鏡面状態とした銀板１４ｂを貼り付ける。これ
により、蛍光管３の直下にあたる拡散部１３ｂは、白塗
装のアルミニウム板１４ａで構成されることになり、拡
散率が高いものとなる。これに対して、隣接する蛍光管
３の間にあたる反射部１３ａは、鏡面状態の銀板１４ｂ
で構成されることになり、反射率が高いものとなる。

【００４６】そして、拡散板２は外装ケース７の正面に
取り付けられ、この外装ケース７の内部に、蛍光管３お
よび反射板１３が組み込まれて、第２の実施の形態の面
光源装置１５を構成する。なお、図示しないがこの面光
源装置１５は、第１の実施の形態の面光源装置１０と同
様にディスプレイ装置において液晶パネルの裏面側に組
み込まれ、バックライトとして機能する。

【００４７】上述した構成によると、蛍光管３の裏面側
から出射した光のうち、蛍光管３の斜め下に向けて出射
した光は、反射部１３ａで反射して拡散板２に入射す
る。これに対して、蛍光管３の直下に向けて出射した光
は拡散部１３ｂで反射する。上述したように、拡散部１
３ｂは光の拡散率を高くした構成となっているので、拡
散部１３ｂで反射する光は散乱し、より多くの反射光が
隣接する蛍光管３との間の空間に向かう。これにより、
拡散板２を正面から見た場合に、蛍光管３の間の部分が
明るくなり、この隣接する蛍光管３の間の輝度が上昇す
る。蛍光管３の配列ピッチが５０ｍｍ前後と比較的狭い
場合は、拡散部１３ｂで散乱した反射光により、隣接す
る蛍光管３の間の輝度を十分に上げることができるの
で、反射部１３ａを平面形状としても、輝度ムラを解消
することができる。

【００４８】なお、上述した第１の実施の形態では、反
射板１１の全体を表面が鏡面状態となっている銀板で構
成し、拡散部１１ｂとして白塗装のアルミニウム板、拡
散フィルム、あるいは板厚の薄い拡散板を貼り付ける構
成とした。これを、例えば、反射板１１の全体を白塗装
したアルミニウム板で構成し、隣接する蛍光管３の間の
部分に、表面が鏡面状態で、かつ山型の形状を持たせた
銀板を貼り付ける構成とすることで、反射部１１ａと拡
散部１１ｂが形成されるようにしても良い。

【００４９】また、第２の実施の形態では、反射板１３
の全体を白塗装したアルミニウム板で構成し、反射部１
３ａとして表面が鏡面状態の銀板を貼り付ける構成とし
た。これを、例えば、反射板１３の全体を表面が鏡面状
態の銀板で構成し、蛍光管３の直下の部分に、白塗装の
アルミニウム板、拡散フィルム、あるいは板厚の薄い拡
散板を貼り付ける構成とすることで、反射部１３ａと拡
散部１３ｂが形成されるようにしても良い。さらに、第
１および第２の実施の形態では、反射部１１ａ，１３ａ
の一例として、表面が鏡面状態の銀板を用いることとし
た。また、拡散部１１ｂ，１３ｂの一例として、白塗装
のアルミニウム板を用いるか、あるいは表面が鏡面状態
の銀板に拡散フィルムあるいは板厚の薄い拡散板を貼り
付けたものを用いることとした。

【００５０】これに対して、反射部１１ａ，１３ａおよ
び拡散部１１ｂ，１３ｂの構成としては、他に以下に示
すような例が考えられる。すなわち、反射部１１ａ，１
３ａとして、表面を鏡面状態としたアルミニウム板を用
いることとしてもよい。反射部１１ａ，１３ａを構成す
るためにアルミニウム板を用いることで、コストを下げ
ることができる。例えば、第１の実施の形態では、反射
板１１の全体を表面が鏡面状態のアルミニウム板で構成
し、蛍光管３の直下にあたる拡散部１１ｂは、拡散フィ
ルムあるいは板厚の薄い拡散板をこのアルミニウム板に
貼り付けることで構成する。また、拡散部１１ｂ，１３
ｂとしては、反射板１１，１３の全体を表面が鏡面状態
の銀板またはアルミニウム板で製作し、蛍光管３の直下
にあたる部分を、弱いサンドブラスト等で面を荒らして
表面に凹凸を付けて反射光を拡散できるようにした構成
としてもよい。

【００５１】以上説明したように、拡散板の直下に蛍光
管を配置した直下式の面光源装置で、蛍光管の裏面側に
配置される反射板の構成を、蛍光管の直下にあたる部分
は拡散率が高くなるようにし、隣接する蛍光管の間にあ
たる部分は反射率が高くなるような構成とし、必要に応
じて、第１の実施の形態で説明したように、隣接する蛍
光管３の間の形状を山型として、反射光を蛍光管３の間
の中点に集めるようにすることで、蛍光管の配列ピッチ
が広い場合にも、ユニット厚を厚くすることなく輝度ム
ラを解消できる。

【００５２】これにより、径の大きな蛍光管を用いるこ
とで蛍光管の本数を減らしても、輝度ムラの発生しない
面光源装置を提供できるため、コストダウンが可能にな
る。そして、面光源装置のコストダウンが可能となるこ
とで、この面光源装置が組み込まれるディスプレイ装置
のコストダウンが可能である。

【００５３】また、必要とされる輝度が比較的低いた
め、蛍光管の本数が４〜６本と少なく、かつユニット厚
が厚くできない場合、従来は蛍光管の配列ピッチが拡が
ることによる輝度ムラが解消できないため、拡散板にパ
ターン印刷を施したライトカーテン式やサイドエッジ式
等の方式をとっていた。

【００５４】これに対して、上述した第１の実施の形態
あるいは第２の実施の形態を適用することで、蛍光管の
配列ピッチが拡がっても輝度ムラが発生しないので、蛍
光管の本数が少なくとも光の利用率の高い直下式を用い
ることができる。よって、拡散板の直下に光源としての
蛍光管が存在することによる効率の良さを維持して高輝
度化を図ることができるとともに、必要とされる輝度に
よっては蛍光管を消費電力の少ない暗いものに置き換え
ることも可能であるので、省電力化を図ることができ
る。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、複数本
の蛍光管が並列に配置され、これら蛍光管の前面側に光
を透過拡散する拡散板を備えるとともに、これら蛍光管
の裏面側に光を前記拡散板方向に反射させる反射板を備
えた面光源装置において、前記反射板は、前記各蛍光管
の直下にあたる部分とその間の部分で、少なくとも光の
反射方向が異なる構造を備えたものであり、上述した反
射板の各蛍光管の直下にあたる部分は、例えば拡散率が
高い構造としたものである。

【００５６】したがって、蛍光管の大径化により蛍光管
１本あたりの光量を増やすことで、蛍光管の本数を減ら
した場合に、蛍光管の配列ピッチが拡がることによる輝
度ムラの発生を抑えることができる。これにより、蛍光
管の本数とインバータ等の蛍光管の電源回路の削減が可
能となり、面光源装置、ひいてはこの面光源装置が組み
込まれるディスプレイのコストダウンを図ることができ
る。また蛍光管の本数が少なくなることで、不良の発生
率も低減できる。

【００５７】さらに、比較的高輝度を要求されないこと
で、径の比較的小さい蛍光管を少数本用いる面光源装置
であっても、蛍光管の配列ピッチが拡がることによる輝
度ムラが発生しないので、直下式の面光源装置とするこ
とができる。これにより、従来のライトカーテン式やサ
イドエッジ式に比べ光の利用効率が上がるため、従来よ
り高輝度または省電力の面光源装置を提供できる。そし
て、このような面光源装置が組み込まれたディスプレイ
装置は、画面全体に亘り、ムラなく高輝度を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の面光源装置及びディスプレイ装置の第
１の実施の形態を示す側断面図である。

【図２】第１の実施の形態の面光源装置における反射部
の作用を示す説明図である。

【図３】第１の実施の形態の面光源装置における拡散部
の作用を示す説明図である。

【図４】本発明の面光源装置の第１の実施の形態を示す
側断面図である。

【図５】サイドエッジ方式の面光源装置を示す一部破断
斜視図である。

【図６】従来の直下式の面光源装置を示す側断面図であ
る。

【図７】蛍光管の配列ピッチの違いによる輝度ムラの発
生状態を示す説明図である。

【図８】蛍光管と拡散板との間隔を拡げた面光源装置の
要部説明図である。

【図９】ライトカーテン方式の面光源装置を構成する拡
散板の説明図である。

【符号の説明】

２・・・拡散板、３・・・蛍光管、７・・・外装ケー
ス、１０・・・面光源装置、１１・・・反射板、１１ａ
・・・反射部、１１ｂ・・・拡散部、１２・・・アルミ
ニウム板、１３・・・反射板、１３ａ・・・反射部、１
３ｂ・・・拡散部、１４ａ・・・アルミニウム板、１４
ｂ・・・銀板、１５・・・面光源装置、２０液晶パネ
ル、２１・・・ディスプレイ装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA23Z FA31Z FA42Z FB08 LA12 LA18 LA30 5G435 AA02 BB03 BB12 BB15 DD13 EE26 FF03 FF06 GG24 GG26

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数本の蛍光管が並列に配置され、これ
   ら蛍光管の前面側に光を透過拡散する拡散板を備えると
   ともに、これら蛍光管の裏面側に光を前記拡散板方向に
   反射させる反射板を備えた面光源装置において、 前記反射板は、前記各蛍光管の直下にあたる部分とその
   間の部分で、少なくとも光の反射方向が異なる構造を備
   えたことを特徴とする面光源装置。
2. 【請求項２】 前記反射板の前記各蛍光管の直下にあた
   る部分には、光を乱反射させる拡散率の高い拡散部を備
   えるとともに、前記反射板の前記各蛍光管の間にあたる
   部分には、反射率の高い反射部を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載の面光源装置。
3. 【請求項３】 前記拡散部は平面形状で構成されること
   を特徴とする請求項２記載の面光源装置。
4. 【請求項４】 前記反射部は、前記蛍光管から出射した
   光を各蛍光管の間に導く傾斜を持つ山型形状で構成され
   ることを特徴とする請求項２記載の面光源装置。
5. 【請求項５】 前記拡散部は、表面に白塗装した銀板ま
   たはアルミニウム板からなることを特徴とする請求項２
   記載の面光源装置。
6. 【請求項６】 前記拡散部は、表面にエンボス加工を施
   した銀板またはアルミニウム板からなることを特徴とす
   る請求項２記載の面光源装置。
7. 【請求項７】 前記拡散部は、鏡面状態の銀板またはア
   ルミニウム板の表面に、光を透過するシート状の拡散材
   を貼り付けたものであることを特徴とする請求項２記載
   の面光源装置。
8. 【請求項８】 液晶パネルの裏面に面光源装置を配置し
   てなるディスプレイ装置において、 前記面光源装置は、複数本の蛍光管が並列に配置され、 これら蛍光管の前面側に、前記液晶パネルの裏面と対向
   配置され、光を透過拡散する拡散板を備えるとともに、 これら蛍光管の裏面側に光を前記拡散板方向に反射させ
   る反射板を備え、 前記反射板の前記各蛍光管の直下にあたる部分には、光
   を乱反射させる拡散率の高い拡散部を備えるとともに、 前記反射板の前記各蛍光管の間にあたる部分には、反射
   率の高い反射部を備えたことを特徴とするディスプレイ
   装置。