JPH0855607A - 平面発光装置 - Google Patents

平面発光装置

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JPH0855607A
JPH0855607A JP6209359A JP20935994A JPH0855607A JP H0855607 A JPH0855607 A JP H0855607A JP 6209359 A JP6209359 A JP 6209359A JP 20935994 A JP20935994 A JP 20935994A JP H0855607 A JPH0855607 A JP H0855607A
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JP
Japan
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light
light emitting
guide plate
light guide
emitting device
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JP6209359A
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English (en)
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Shigechika Matsumoto
茂義 松本
Natsuko Sugino
奈津子 杉野
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Ushio Denki KK
Ushio Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光の利用率が高くて、小さい入力電力により
高い発光輝度を得ることができる平面発光装置の提供。
構成部品の数が少なくて安定した品質を有し、製造コス
トの低い平面発光装置の提供。従来の装置より更に薄型
の平面発光装置の提供。 【構成】 周端面に対向して配置された小型蛍光管10
からの光を、光放射面20Aから放射する合成樹脂より
なる導光板20を備えてなる平面発光装置であって、前
記導光板20は、その光放射面20Aに微細な凹凸によ
るプリズムが形成されてなる成形品であることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は平面発光装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、ワープロ、パソコン、液晶テレ
ビなどに使用される液晶ディスプレイ装置のバックライ
トとして、エッジライト方式の平面発光装置が用いられ
ている。
【0003】図4は、エッジライト方式による従来の平
面発光装置の断面図である。図4において、1は小型蛍
光管、2は導光板であり、2Aおよび2Bは、それぞ
れ、導光板2の光放射面および反射面である。導光板2
は、例えばアクリル樹脂などの透明樹脂よりなり、導光
板2の反射面2Bには、例えば白色インクや白色塗料な
どによって、多数の拡散反射部材からなるパターン(図
示省略)が形成され、これにより、導光板2内に入射し
た光の大部分を光放射面2Aから出射させることができ
る。3は、小型蛍光管1の外周面を囲むよう設けられた
第1の反射板、4は、導光板2の反射面2Bおよび周端
面2Cから出射しようとする光を反射する第2の反射
板、5は導光板2の光放射面2Aからの出射光を均一化
するための光拡散板、6は光拡散板5からの光に指向性
を与えるプリズムシートである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成の従来の平面発光装置においては、以下のよ
うな問題がある。 (1) 図4に示す平面発光装置は、反射板、導光板、光拡
散板およびプリズムシートが積重するよう配置されてお
り、このように構成部品の数が多い場合には、製造コス
トが高くなり、また、品質の安定した装置を製造するこ
とが困難となる。 (2) 小型蛍光管からの光が構成部品を通過する際には一
定の光損失が生じる。従って、上記のように構成部品の
数が多いと、光損失が大きくなって光の利用率が低下し
てしまう。 (3) 多数の構成部品が積重配置されているので、更なる
薄型化のニーズに応えることができない。
【0005】本発明は以上のような事情に基いてなされ
たものである。本発明の第1の目的は、光の利用率が高
くて、比較的小さい入力電力により高い発光輝度を得る
ことができる平面発光装置を提供することにある。本発
明の第2の目的は、構成部品の数が少なくて安定した品
質を有し、製造コストの低い平面発光装置を提供するこ
とにある。本発明の第3の目的は、積重配置される構成
部品の数が少なくて、従来の装置より更に薄型の平面発
光装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の平面発光装置
は、周端面に対向して配置された小型蛍光管からの光
を、光放射面から放射する合成樹脂よりなる導光板を備
えてなる平面発光装置であって、前記導光板は、その光
放射面に微細な凹凸によるプリズムが形成されてなる成
形品であることを特徴とする。また、前記小型蛍光管
は、導光板において連続する少なくとも2辺の周端面に
対向するよう屈曲して伸びる連続発光部を有するもので
あることが好ましい。
【0007】
【作用】
(1)平面発光装置を構成する導光板は、その光放射面
にプリズムが形成された成形品であるので、光放射面か
らの出射光は指向性を有するものとなる。このため、構
成部品の数が少ないこととも相まって光の利用率が高く
なり、後述する実験例の結果からも明らかなように、比
較的小さい入力電力により高い発光輝度を得ることがで
きる。 (2)平面発光装置の構成部品としてプリズムシートを
別個に設ける必要がないので、材料コストを含めた製造
コストの低減を図ることができ、そして、製造される平
面発光装置は安定した品質を有するものとなる。 (3)プリズムシートを導光板上に積重配置する必要は
ないので、更なる装置の薄型化を図ることができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。 <実施例1>図1(イ)は、本発明の平面発光装置の一
例を示す平面図、図1(ロ)は、図1(イ)のX−X断
面図、図1(ハ)および図1(ニ)は、それぞれ、図1
(ロ)における部分拡大図である。図1において、10
は棒状の小型蛍光管、20は楔型の断面形状を有するア
クリル樹脂よりなる導光板、20Aは導光板20の光放
射面、20Bは導光板20の反射面、20c,20d,
20e,20fは導光板20の周端面、31は、導光板
20への光入射効率を向上させるために小型蛍光管10
の外周面を囲むよう設けられた第1の反射板、32は、
導光板20の反射面20Bおよび周端面20d,20
e,20fから出射しようとする光を反射する第2の反
射板である。
【0009】本発明の特徴とするところは、平面発光装
置を構成する導光板が、その光放射面に微細な凹凸によ
るプリズムが形成されている成形品である点にある。図
1(ハ)は、導光板20の光放射面20Aにおける拡大
図〔図1(ロ)中、Mで示される円内の部分拡大図〕で
ある。同図に示すように、光放射面20Aには微細な凹
凸が形成され、この微細な凹凸が、光放射面20Aから
の出射光に指向性(光放射面20Aに対して垂直方向へ
の指向性)を与えるプリズムとして作用する。同図にお
いて、プリズムを構成する凸部の高さhは例えば10〜
100μm、凸部間のピッチpは例えば5〜100μm
である。ここで、光放射面20Aにおける凹凸によるプ
リズムは導光板20と一体的に形成されており、かかる
光放射面20Aを有する導光板20は、成形加工によっ
て容易に製造することができる。
【0010】図1(ニ)は、導光板20の反射面20B
における拡大図〔図1(ロ)中、Nで示される円内の部
分拡大図〕である。同図に示すように、反射面20Bに
おいても微細な凹凸が形成され、この微細な凹凸が、反
射面20Bにより反射される光に指向性(光放射面20
Aに対して垂直方向への指向性)を与えるプリズムとし
て作用する。ここで、反射面20Bにおける凹凸による
プリズムは導光板20と一体的に形成されており、かか
る反射面20Bを有する導光板20は、成形加工によっ
て容易に製造することができる。
【0011】本実施例の平面発光装置によれば以下の効
果が奏される。 (1) 導光板20における光放射面20Aおよび反射面2
0Bの各々に微細な凹凸によるプリズムが形成されてい
るので、光放射面20Aからの出射光が指向性を有する
ものとなり、有効な方向の光が増加することによって光
の利用率が高くなり、これにより、比較的小さい入力電
力で高い発光輝度を得ることができる。 (2) 本実施例の平面発光装置は、小型蛍光管10と、導
光板20と、第1の反射板31と、第2の反射板32と
により構成され、プリズムシート等を別個に設ける必要
がないので、材料コストを含めた製造コストの低減を図
ることができる。 (3) 本実施例の平面発光装置は、積重するよう配置され
ている構成部品が、導光板20と、第2の反射板32の
みであるので、従来の装置よりも更に薄型のものとな
る。
【0012】〔実験例1〕次の仕様に従って図1に示す
構成の本発明の平面発光装置(I)を製造した。 (1) 小型蛍光管10 ・封体 直管型鉛ガラス(外径3.15mm、内径2.35m
m、全長100mm) ・初期特性(40kHzの高周波点灯) ランプ電流20mA、ランプ電圧100V、消費電力
2.0W (2) 導光板20 ・材質 :アクリル樹脂よりなる成形品 ・形状(寸法):楔型断面形状〔長片90mm、短片7
0mm、周端面20c側厚さ4mm、周端面20e側厚
さ1mm〕 ・光放射面20Aおよび反射面20Bには、それぞれ、
微細な凹凸によるプリズムが形成されている(凸部高さ
h=20μm、凸部間ピッチp=10μm)。 この平面発光装置(I)について、ランプ電流20mA
の条件で小型蛍光管を点灯したときの面平均輝度を測定
したところ5000ntと十分に高く、単位消費電力あ
たりの輝度は2500nt(5000nt/2.0W)
であり、小さい入力電力により高い発光輝度を得ること
ができた。
【0013】〔比較実験例1〕次の仕様に従って図4に
示す構成の比較用の平面発光装置(IV)を製造した。 (1) 小型蛍光管1 実験例1で用いた小型蛍光管10と同様の構成の小型蛍
光管 (2) 導光板2 ・材質 :アクリル樹脂よりなる成形品 ・形状(寸法):板状〔長片90mm、短片70mm、
厚さ4mm〕 ・光放射面2Aおよび反射面2Bの何れにおいても、微
細な凹凸によるプリズムは形成されていない。 ・反射面2Bには、白色インクによって、多数の拡散反
射部材からなるパターンが形成されている。 (3) 光拡散板5 ・寸法:90mm、短辺70mm、厚さ0.5mm ・材質:ポリカーボネート樹脂よりなる成形品 (4) プリズムシート6 ・寸法:長辺90mm、短辺70mm、厚さ0.5mm この平面発光装置(IV)について、ランプ電流20mA
の条件で小型蛍光管を点灯したときの面平均輝度を測定
したところ4000ntと低く、単位消費電力あたりの
輝度は2000nt(4000nt/2.0W)であっ
て、実験例1の平面発光装置(I)の80%であった。
【0014】<実施例2>図2(イ)は、本発明の平面
発光装置の他の例を示す平面図、図2(ロ)は、図2
(イ)のY−Y断面図である。図2において、15は
「L」字状の小型蛍光管、25は楔型の断面形状を有す
るアクリル樹脂よりなる導光板、25Aは導光板25の
光放射面、25Bは導光板25の反射面、25c,25
d,25e,25fは導光板25の周端面である。
「L」字状の小型蛍光管15は、導光板25において連
続する2辺の周端面25c,25dに対向するよう屈曲
して伸びる連続発光部を有している。かかる小型蛍光管
15としては、例えば特願平5−320821号明細書
に記載されている小型蛍光管、すなわち、発光空間囲繞
部の両端に封止部が形成されてなる内径が5mm以下の
管型の封体と、この封体内の両端に設けられた一対の電
極と、前記封体の内周面に設けられた蛍光体層とを有し
てなり、前記封体の発光空間囲繞部は、異なる方向に伸
びる直線部分が屈曲部を介して連続していることを特徴
とする小型蛍光管を用いることができる。33は、導光
板25への光入射効率を向上させるために小型蛍光管1
5の外周面を囲むよう設けられた第1の反射板、34
は、導光板25の反射面25Bおよび周端面25e,2
5fから出射しようとする光を反射する第2の反射板で
ある。
【0015】本実施例における導光板25は、実施例1
における導光板20と同様の構成を有している。すなわ
ち、導光板25の光放射面25Aには微細な凹凸〔図1
(ハ)に示すものと同様の形状であるので、その図示は
省略している〕が形成され、この微細な凹凸が、光放射
面25Aからの出射光に指向性を与えるプリズムとして
作用する。また、導光板25の反射面25Bにも微細な
凹凸〔図1(ニ)に示すものと同様の形状であるので、
その図示は省略している〕が形成され、この微細な凹凸
が、反射面25Bにより反射される光に指向性を与える
プリズムとして作用する。
【0016】本実施例の平面発光装置によれば、(1) 導
光板25における光放射面25Aおよび反射面25Bの
各々に微細な凹凸によるプリズムが形成されているの
で、光放射面25Aからの出射光が指向性を有するもの
となり、有効な方向の光が増加することによって光の利
用率が高くなり、これにより、比較的小さい入力電力で
高い発光輝度を得ることができる。また、(2) 本実施例
の平面発光装置は、小型蛍光管15と、導光板25と、
第1の反射板33と、第2の反射板34とにより構成さ
れ、プリズムシートなどを別個に設ける必要がないの
で、材料コストを含めた製造コストの低減を図ることが
できる。また、(3) 本実施例の平面発光装置は、積重す
るよう配置されている構成部品が、導光板25と、第2
の反射板34のみであるので、従来の装置よりも更に薄
型のものとなる。また、(4) 「L」字状の小型蛍光管1
5を備えているので、導光板25には、連続する2辺の
周端面25c,25dから光が入射されることになり、
更に高い発光輝度を得ることができる。しかも、当該小
型蛍光管15が有する電極は2つであり、周端面25
c,25dをそれぞれ独立した2本の小型蛍光管で照射
する場合(この場合における電極の数は合計4つにな
る)に比べて、発光に寄与しないエネルギーの総量が小
さいので、入力電力を小さいものとすることができ、発
光効率を一層高くすることができる。さらに、(5) 小型
蛍光管15の占めるスペースが小さいためにスペース効
率に優れ、装置全体としての小型化を図ることができ
る。
【0017】〔実験例2〕次の仕様に従って図2に示す
構成の本発明の平面発光装置(II)を製造した。 (1) 小型蛍光管15 ・封体 「L」字状管型の鉛ガラス(外径3.0mm、内径2.
0mm、全長170mm(100mm+70mm) ・初期特性(40kHzの高周波点灯) ランプ電流5mA、ランプ電圧360V、消費電力1.
8W (2) 導光板25 実験例1で用いた導光板20と同様の構成の導光板 この平面発光装置(II)について、ランプ電流5mAの
条件で小型蛍光管を点灯したときの面平均輝度を測定し
たところ5000ntと十分に高く、単位消費電力あた
りの輝度は2500nt(5000nt/2.0W)で
あり、小さい入力電力により高い発光輝度を得ることが
できた。
【0018】<実施例3>図3(イ)は、本発明の平面
発光装置の他の例を示す平面図、図3(ロ)は、図3
(イ)のZ−Z断面図である。図3において、16は
「コ」字状の小型蛍光管、26は楔型の断面形状を有す
るアクリル樹脂よりなる導光板、26Aは導光板26の
光放射面、26Bは導光板26の反射面、26c,26
d,26e,26fは導光板26の周端面である。
「コ」字状の小型蛍光管16は、導光板26において連
続する3辺の周端面26f,26c,26dに対向する
よう屈曲して伸びる連続発光部を有している。かかる小
型蛍光管16としては、例えば特願平5−320821
号明細書に記載されている小型蛍光管を用いることがで
きる。35は、導光板26への光入射効率を向上させる
ために小型蛍光管16の外周面を囲むよう設けられた第
1の反射板、36は、導光板26の反射面26Bおよび
周端面26eから出射しようとする光を反射する第2の
反射板である。
【0019】本実施例における導光板26は、実施例1
における導光板20と同様の構成を有している。すなわ
ち、導光板26の光放射面26Aには、光放射面26A
からの出射光に指向性を与えるプリズムとして作用する
微細な凹凸が形成され、また、導光板26の反射面26
Bには、反射面25Bにより反射される光に指向性を与
えるプリズムとして作用する微細な凹凸が形成されてい
る。
【0020】本実施例の平面発光装置によれば、(1) 導
光板26における光放射面26Aおよび反射面26Bの
各々に微細な凹凸によるプリズムが形成されているの
で、光放射面26Aからの出射光が指向性を有するもの
となって光の利用率が高くなり、これにより、比較的小
さい入力電力で高い発光輝度を得ることができる。ま
た、(2) 本実施例の平面発光装置は、小型蛍光管16
と、導光板26と、第1の反射板35と、第2の反射板
36とにより構成され、プリズムシートなどを別個に設
ける必要がないので、材料コストを含めた製造コストの
低減を図ることができる。また、(3) 本実施例の平面発
光装置は、積重するよう配置されている構成部品が、導
光板26と、第2の反射板36のみであるので、従来の
装置よりも更に薄型のものとなる。また、(4) 「コ」字
状の小型蛍光管16を備えているので、導光板26に
は、連続する3辺の周端面26f,26c,26dから
光が入射されることになり、更に高い発光輝度を得るこ
とができる。しかも、当該小型蛍光管16が有する電極
は2つであり、周端面26f,26c,26dをそれぞ
れ独立した3本の小型蛍光管で照射する場合(この場合
における電極の数は合計6つになる)に比べて、発光に
寄与しないエネルギーの総量が小さいので、入力電力を
小さいものとすることができ、発光効率を一層高くする
ことができる。さらに、(5) 小型蛍光管16の占めるス
ペースが小さいためにスペース効率に優れ、装置全体と
しての小型化を図ることができる。
【0021】〔実験例3〕次の仕様に従って図3に示す
構成の本発明の平面発光装置(III) を製造した。 (1) 小型蛍光管16 ・封体 「コ」字状管型の鉛ガラス(外径3.0mm、内径2.
0mm、全長240mm(70mm+100mm+70
mm) ・初期特性(40kHzの高周波点灯) ランプ電流5mA、ランプ電圧460V、消費電力2.
3W (2) 導光板26 実験例1で用いた導光板20と同様の構成の導光板 この平面発光装置(III) について、ランプ電流5mAの
条件で小型蛍光管を点灯したときの面平均輝度を測定し
たところ7000ntと十分に高く、単位消費電力あた
りの輝度は3000nt(7000nt/2.3W)で
あり、小さい入力電力により高い発光輝度を得ることが
できた。
【0022】
【発明の効果】請求項1に記載の平面発光装置によれ
ば、光の利用率が高くて、小さい入力電力により高い発
光輝度を得ることができる。また、この平面発光装置
は、構成部品の数が少なくて安定した品質を有し、製造
コストが低く、さらに、従来の装置より更に薄型化を図
ることができる。請求項2に記載の平面発光装置によれ
ば、更に高い発光輝度を得ることができ、発光効率を一
層高くすることができる。また、装置全体としての小型
化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の平面発光装置の一例を示す平面図、断
面図および部分拡大図である。
【図2】本発明の平面発光装置の他の例を示す平面図お
よび断面図である。
【図3】本発明の平面発光装置の他の例を示す平面図お
よび断面図である。
【図4】エッジライト方式による従来の平面発光装置の
断面図である。
【符号の説明】
10 小型蛍光管 15 小型蛍光管 16 小型蛍光管 20 導光板 20A 光放射面 20B 反射面 20c〜20f 周端面 25 導光板 25A 光放射面 25B 反射面 25c〜25f 周端面 26 導光板 26A 光放射面 26B 反射面 26c〜26f 周端面 31 第1の反射板 32 第2の反射板 33 第1の反射板 34 第2の反射板 35 第1の反射板 36 第2の反射板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 周端面に対向して配置された小型蛍光管
    からの光を、光放射面から放射する合成樹脂よりなる導
    光板を備えてなる平面発光装置であって、 前記導光板は、その光放射面に微細な凹凸によるプリズ
    ムが形成されてなる成形品であることを特徴とする平面
    発光装置。
  2. 【請求項2】 小型蛍光管は、導光板において連続する
    少なくとも2辺の周端面に対向するよう屈曲して伸びる
    連続発光部を有するものであることを特徴とする請求項
    1記載の平面発光装置。
JP6209359A 1994-08-11 1994-08-11 平面発光装置 Pending JPH0855607A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006106660A1 (ja) * 2005-04-01 2006-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ランプ用ガラス組成物、ランプ、バックライトユニットおよびランプ用ガラス組成物の製造方法
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