JP2009277409A - バックライト - Google Patents

Abstract

【課題】 大小様々なサイズを容易に実現可能なバックライトを提供する。
【解決手段】 本発明のバックライトは、開口部１１１を有するケース１と、ケース１の底部側に配置された金属板２（第１の電圧供給手段）と、バルブ４１の両端に外部電極４３、４４を有し、外部電極４３が金属板２に接続されるとともに、管軸が開口部１１１に対して略垂直になるようにケース１内に複数配置された蛍光ランプ４と、ケース１の開口部１１１側に、外部電極４４と接続されるように配置された導電層７（第２の電圧供給手段）とを具備する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶テレビなどに用いられるバックライトに関する。

現在、液晶テレビのバックライトには、直下型方式が主流である。直下型方式は、例えば、特開２００３−３６７２３号公報（特許文献１）のように、冷陰極蛍光ランプや外面電極蛍光ランプなどの線状光源を筐体の開口部に対して平行に複数並列配置する方式であり、主に中型〜大型のバックライトで採用されている。

特開２００３−３６７２３号公報

しかしながら、このような直下型方式は、バックライトのサイズ毎に全長、直径などが異なる専用のランプが必要である。そのため、様々なサイズのバックライトを提供するには、そのサイズにあったランプを作成するための大規模な製造設備が必要であり、コストもかかっていた。

本発明の目的は、大小様々なサイズを容易に実現可能なバックライトを提供することである。

上記目的を達成するために、本発明のバックライトは、開口部を有する筐体と、前記筐体の底部側に配置された第１の電圧供給手段と、少なくとも一方が外部電極である電極をバルブの両端に有し、一方の前記電極が前記第１の電圧供給手段に接続されるとともに、管軸が前記開口部に対して略垂直になるように前記筐体内に複数配置された放電ランプと、前記筐体の前記開口部側に、他方の前記電極と接続されるように配置された第２の電圧供給手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、大小様々なサイズを容易に実現可能なバックライトを提供することができる。

（第１の実施の形態）
以下に、本発明のバックライトの実施の形態について図面を参照して説明する。図１は第１の実施の形態の照明装置について説明するための全体斜視図、図２は図１の一点鎖線Ａ−Ａ’の断面を矢印方向から見た図である。

バックライトの筐体は、ケース１で構成されている。そのケース１は、フロントケース１１とバックケース１２とからなる。フロントケース１１は、例えば液晶表示装置などの製品に組み込んだ際に前面側に位置するケースであり、その主面には開口部１１１が形成されている。バックケース１２は、背面側に位置するケースであり、その形状は有底開口状である。なお、ケース１は、プラスチックや樹脂などで構成することができる。

バックケース１２内の底部には、銅やステンレスからなる金属板２（第１の電圧給電手段）が配置され、さらに金属板２の上には、ケース１と同一材料からなる底板３が配置されている。この底板３には、厚さ方向に穴３１が複数形成されており、穴３１からは金属板２が露出している。

また、バックケース１２内には、蛍光ランプ４が複数配置されている。詳細には、蛍光ランプ４は穴３１にその一端が挿入されることで、管軸が開口部１１１に対して略垂直になるように配置されている。なお、「管軸が開口部に対して略垂直」とは、開口部１１１に対して±１０°程度傾いている状態も含むものである。

蛍光ランプ４は、両端が封止されたバルブ４１を有している。バルブ４１は、硬質ガラスからなる。このバルブ４１の内面には、ＲＧＢの三波長蛍光体からなる蛍光体層４２が塗布されている。ガラスバルブ４１の内部には放電媒体としてキセノンが封入されている。バルブ４１の両端には、アルミテープを外表面に貼り付けてなる外部電極４３、４４が形成されている。

また、バックケース１２内の端部には、枠材５が配置されている。さらに、枠材５には入光面側にＩＴＯ（酸化インジウムにスズを添加した化合物）からなる導電層６（第２の電圧供給手段）が形成された拡散板７（第１の光学面材）が、導電層６に外部電極４４が接触するように配置されている。つまり、穴３１と拡散板６に蛍光ランプ４の両端を保持させることにより、ケース１に固定しつつ、外部電極４３、４４と金属板２、導電層６の電気的接続を同時に行う構造となっている。

そして、拡散板７の出光面側の端辺には、枠材８が配置され、その枠材８とフロントケース１１の間には、拡散板９（第２の光学面材）が配置されている。

以上のように構成されたバックライトの金属板２と導電層７に電圧源１０を接続し、交流電圧を供給することで、各蛍光ランプ４からの光を、第１の空間１３→拡散板６→第２の空間１４→拡散板９の経路を経て、開口部１１１において面発光を得ることができる。

次に、３０〜１００ｔｏｒｒのキセノンとネオンの混合ガスを封入した直径５．０ｍｍ、全長２０ｍｍの蛍光ランプ４をランプピッチＰ＝３０ｍｍの間隔で３１０本配置した３２インチのバックライトを作成し、実際に点灯させた。その結果、開口部１１１における輝度、均斉度ともに実用的なバックライトを実現することができた。

また、本方式では、蛍光ランプ４を誘電体バリア放電で点灯させるため、ランプの並列点灯が可能である。つまり、ランプの本数などを変えるのみで輝度などを調整可能なため、大小様々なバックライトを比較的容易に実現することができる。なお、蛍光ランプ４はとても軽量であるので、ランプ本数を増やしても軽量なバックライトを実現できる。さらに、本方式では、基本的に無発光領域が存在しないため、狭額縁化することができる。

ここで、本方式では、第２の電圧供給手段は、蛍光ランプ４からの光が透過する部分であるため、光の透過を妨げない材料や形状からなるのが望ましい。すなわち、本実施の形態のような透光性を有する、例えば光の透過率が６０％以上である導電層、メッシュ状の金属、外部電極４４が位置する部分に応じて最小限のパターニングした金属膜などが好適である。

また、本方式は、蛍光ランプ４と拡散板６とがほぼ接触する構成であるため、その接触部分が暗部になり、ムラに見えやすいという課題がある。この問題に対しては、例えば、拡散板６と拡散板９の間に第２の空間１４を形成して、暗部となりやすい部分に光を供給するのが効果的である。ちなみに、この第２の空間１４としては、Ｄ＞０ｍｍ、望ましくはＤ≧３．０ｍｍである。また、導電層６および外部電極４４を透光性の金属で構成すれば、当該部分の暗部を抑制することができる。

したがって、第１の実施の形態では、管軸が開口部１１１に対して垂直になるように蛍光ランプ４を複数配置し、その外部電極４３、４４を対向配置した金属板２と導電層７で挟むことにより、配置した各蛍光ランプ４から誘電体バリア放電による可視光が発生し、開口部１１１において面発光を得ることができる。そのため、本方式を用いれば、ランプの本数を増減させるなどの簡単な方法で容易に大小様々なバックライトを実現することができる。

また、放電ランプ４の開口部１１１側に、入光面側に透光性を有する導電層７が形成された拡散板６を配置し、バルブ４１の開口部１１１側を導電層７を介して拡散板６と接触させたことにより、蛍光ランプ４の保持と、外部電極４３、４４との電気的な接続を同時に行うことができる。

さらに、拡散板６の出光面側に、拡散板９を配置し、それらの距離Ｄを、Ｄ＞０ｍｍとしたことにより、蛍光ランプ４と拡散板６の接触部分での暗部の発生を抑制し、輝度ムラを抑制することができる。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態のバックライトについて説明するための図である。これ以降の実施の形態の各部については、第１の実施の形態のバックライトの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。

本実施の形態では、バルブ４１の外部に外部電極４４、内部に内部電極４５を有する内外放電タイプの蛍光ランプ４を用いている。そして、バックケース１２の底部に設けた穴１２１に蛍光ランプ４の内部電極４５のリードを挿入したのち、底部に設けた金属板２と半田付けによって接続している。本実施の形態では、金属板２と導電層７に交流電圧を供給することで、外部電極４４と内部電極４５との間で誘電体バリア放電が発生し、第１の実施の形態と同様、容易に大小様々なバックライトを実現することができる。

（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態のバックライトについて説明するための図である。

本実施の形態では、一端にのみに内部電極４５を配置した蛍光ランプ４を用いている。そして、蛍光ランプ４の内部電極４５は金属板２と接続し、他方のバルブ４１側は入光面側に透明な導電層７、かつ厚さ方向に穴６１を形成した拡散板６と接触配置している。この金属板２と導電層７に交流電圧を供給すると、導電層７が蛍光ランプ４の外部電極として作用するため、導電層７と内部電極４５との間で誘電体バリア放電が発生し、第１の実施の形態と同様、容易に大小様々なバックライトを実現することができる。また、開口部１１１側のバルブ４１からも光を得ることができるため、輝度ムラを抑制することができる。

なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。

蛍光ランプ４の放電媒体には、キセノンを主体とするガスを用いるのが望ましい。「キセノンを主体」とは、全体の２０％以上、望ましくは５０％以上がキセノンであることを意味するものである。すなわち、キセノン単独や混合ガスで封入するのが望まれ、混合ガスの場合、残部はアルゴン、ネオン、ヘリウム、クリプトンなどを組み合わせて構成することができる。なお、環境負荷を考慮し、放電媒体として水銀は含まないのがなお望ましい。

また、外部電極４３、４４には、超音波半田ディップにより表面に金属薄膜を形成した半田電極、金属キャップや筒状金属、およびそれらの金属をバルブ端部に挿入したのち、導電性の接着剤や半田で接合したもの、酸化スズ、ＩＴＯ、ＡＺＯ（酸化亜鉛にアルミニウムを添加した化合物）、ＧＺＯ（酸化亜鉛にガリウムを添加した化合物）、ＩＺＯ（酸化亜鉛にインジウムを添加した化合物）などの透明電極などを使用することができる。なお、開口部１１１側に配置される外部電極４４には、透明電極を用いるのが望ましい。

第１の電圧給電手段としては、金属板のほか、導電層、バックケース１２の底に銀などを直接全面または部分的に蒸着したようなものでも良い。

第１、第２の光学面材には、透明板や拡散板の出光面側に拡散シートやプリズムシートなどを配設したものなど、光学板と光学シートを組み合わせたものを使用してもよい。要は、強度と光拡散性に優れたものを使用するのが好適である。

本発明のバックライトは、通常は開口部１１１が地面に対して垂直、いわゆるバックライトを縦置きした状態で使用されるため、図５のように、蛍光ランプ４の穴３１からの抜けを防止すべく、ストッパー３２を形成した底板３を使用してもよい。なお、接着剤などで接着してもよい。

蛍光ランプ４からの光を効率良く開口部１１１に送るために、図６のように、反射部３３を形成した底板３を使用してもよい。

また、上記２つの問題を解決するために、ケース１の底部側から開口部１１１側に向けて直径を細くした蛍光ランプ４を使用してもよい。

所定箇所の輝度を高めるように蛍光ランプ４を配置してもよい。例えば、図８のように、中央に向かうほどランプピッチを狭く（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３）し、発光面中央の輝度を高める構成としてもよい。

本発明の第１の実施の形態のバックライトについて説明するための全体斜視図。 図１の一点鎖線Ａ−Ａ’の断面を矢印方向から見た図。 本発明の第２の実施の形態のバックライトについて説明するための図。 本発明の第３の実施の形態のバックライトについて説明するための図。 本発明の第１の変形例について説明するための図。 本発明の第２の変形例について説明するための図。 本発明の第３の変形例について説明するための図。 本発明の第４の変形例について説明するための図。

符号の説明

１ ケース
１１ フロントケース
１１１ 開口部
１２ バックケース
２ 金属板（第１の電圧供給手段）
３ 底板
４ 蛍光ランプ
４３、４４ 外部電極
５ 枠板
６ 拡散板（第１の光学面材）
７ 導電層（第２の電圧供給手段）
８ 枠板
９ 拡散板（第２の光学面材）

Claims (5)

1. 開口部を有する筐体と、前記筐体の底部側に配置された第１の電圧供給手段と、少なくとも一方が外部電極である電極をバルブの両端に有し、一方の前記電極が前記第１の電圧供給手段に接続されるとともに、管軸が前記開口部に対して略垂直になるように前記筐体内に複数配置された放電ランプと、前記筐体の前記開口部側に、他方の前記電極と接続されるように配置された第２の電圧供給手段とを具備することを特徴とするバックライト。
2. 開口部を有する筐体と、前記筐体の底部側に配置された第１の電圧供給手段と、バルブの一端に電極を有し、前記第１の電圧供給手段と一方の前記電極とが接続されるとともに、管軸が前記開口部に対して略垂直になるように前記筐体内に複数配置された放電ランプと、前記筐体の前記開口部側に、前記バルブの外壁に前記放電ランプの外部電極として作用するように接触配置された第２の電圧供給手段とを具備することを特徴とするバックライト。
3. 前記放電ランプの前記開口部側には第１の光学面材が配置されており、前記放電ランプの前記開口部側は前記第１の光学面材に保持されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックライト。
4. 前記第２の電圧供給手段は前記第１の光学面材の入光面側に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のバックライト。
5. 前記第１の光学面材の出光面側には、第２の光学面材が配置されており、第１、第２の光学面材の間には空間が形成されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載のバックライト。

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