JPWO2006114975A1 - バックライトユニットおよびバックライトユニット用ランプ - Google Patents

バックライトユニットおよびバックライトユニット用ランプ Download PDF

Info

Publication number
JPWO2006114975A1
JPWO2006114975A1 JP2007514513A JP2007514513A JPWO2006114975A1 JP WO2006114975 A1 JPWO2006114975 A1 JP WO2006114975A1 JP 2007514513 A JP2007514513 A JP 2007514513A JP 2007514513 A JP2007514513 A JP 2007514513A JP WO2006114975 A1 JPWO2006114975 A1 JP WO2006114975A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
backlight unit
envelope
light
light extraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007514513A
Other languages
English (en)
Inventor
馬庭　隆司
隆司 馬庭
山下　博文
博文 山下
熊田　和宏
和宏 熊田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Publication of JPWO2006114975A1 publication Critical patent/JPWO2006114975A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133608—Direct backlight including particular frames or supporting means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133604—Direct backlight with lamps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/32—Special longitudinal shape, e.g. for advertising purposes
    • H01J61/325—U-shaped lamps
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Fastening Of Light Sources Or Lamp Holders (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)

Abstract

両端部１１ａ，１１ｂにそれぞれ電極１２が取り付けられ略Ｕ字形に屈曲した複数のランプ１０が、一のランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂと隣接するランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂとが反対方向を向くように、外囲器２０内に並列配置されると共に、各ランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂが、隣接するランプ１０の屈曲部１３よりも前記外囲器２０の側壁４２，４４に近づけて配されているバックライトユニット１とする。これにより、省電力で輝度むらも少ないバックライトユニット１を提供することができる。

Description

本発明は、複数の略Ｕ字形のランプを備えたバックライトユニットおよびバックライトユニット用の略Ｕ字形のランプに関する。
光源として略Ｕ字形に屈曲したランプを複数備える直下方式のバックライトユニットは、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）装置等で利用されている。バックライトユニットに略Ｕ字形のランプが採用されているのは、直管形のランプを採用する場合と比べてランプの本数を半分に減らすことができ、ランプ取付けの作業性が向上するからである。
一般的なバックライトユニットにおいて、略Ｕ字形のランプは、端部を左右いずれか片側に揃えるようにして外囲器内に並列配置されている。ところが、端部が片側に揃えられていると、発熱源となる電極もその片側に集中することとなってしまい、外囲器内の左右に温度差が生じる。この温度差はランプの水銀蒸気圧に影響を及ぼし、バックライトユニットに輝度むらを生じさせる。
これに対し、特許文献１には、図９に示すように、屈曲形ランプ１１０の端部１１１ａ，１１１ｂを左右両側に交互に配置することで、外囲器１２０内の温度を左右均等に保ち、輝度むらを生じ難くさせたバックライトユニット１００が開示されている。
バックライトユニット１００の外囲器１２０内には、左右両側にゴム製のホルダー１８０が設けられており、ホルダー１８０の挿入穴１８１にランプ１１０の端部１１１ａ，１１１ｂを挿入するとともに、ホルダー１８０の嵌込溝１８２にランプ１１０の屈曲部１１３を嵌め込むようにしてランプ１１０が取り付けられている。そして、図９において二点鎖線で囲んだ範囲が、外囲器１２０の光取出し領域１２１となっている。
特開２００４−３２７３２８号公報
しかし、前記バックライトユニット１００は、屈曲部１１３が光取出し領域１２１外に位置しているため、屈曲部１１３から放出される光を外囲器１２０内から効率良く取り出すことができず、屈曲部１１３の長さ分だけランプ電力が無駄になる。
だからといって、屈曲部１１３が光取出し領域１２１内に位置するように光取出し領域１２１の幅を広げると、光を殆ど放出しない端部１１１ａ，１１１ｂまでもが光取出し領域１２１内に含まれてしまう。その結果、光取出し領域１２１内に、端部１１１ａ，１１１ｂが占める暗い領域が広範囲に亘って形成される。
通常、バックライトユニット１００では、透光板（不図示）を用いて、光が放出される明るい領域と光が殆ど放出されない暗い領域との輝度を平均化している。しかし、端部１１１ａ，１１１ｂが占める暗い領域は、透光板で平均化することができない程の広範囲に亘るため、前記暗い領域が残ってしまい輝度むらが生じる。
本発明は、上記の課題に鑑み、省電力で輝度むらも少ないバックライトユニットを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るバックライトユニットは、両端部にそれぞれ電極が取り付けられ略Ｕ字形に屈曲した複数のランプが、一のランプの両端部と隣接するランプの両端部とが反対方向を向くように、外囲器内に並列配置されると共に、各ランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されていることを特徴とする。
また、本発明に係るバックライトユニットは、前記各ランプは、前記屈曲部が前記外囲器の光取出し領域内に位置し、前記両端部が前記光取出し領域外に位置していることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記各ランプの両端部および電極が前記光取出し領域外に配されたソケット内に収容されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記各ランプは、前記屈曲部に対する相対輝度値が７０％未満の部分が、前記光取出し領域外に位置するように配置されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記外囲器内で前記ランプを支持する支持部材を備え、前記支持部材の前記ランプと接触する部分には、前記ランプからの光を前記外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成されていることを特徴とする。
本発明に係るバックライトユニット用ランプは、両端部に電極が取り付けられ、バックライトユニットの外囲器内に一のランプの両端部と隣接するランプの両端部とが反対方向を向くように複数本並列配置され、かつ、各ランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されている略Ｕ字形のランプであって、前記バックライトユニットの光取出し領域における前記ランプの並列配置方向と直交する方向の長さをＡ［ｍｍ］とし、前記ランプの一対の直管部間における隙間をＷ［ｍｍ］としたとき、前記ランプの並列配置方向と直交する方向における前記電極の先端から前記屈曲部の端縁までの距離Ｌ［ｍｍ］が、以下の関係、
Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３
を満たすことを特徴とする。
本発明に係るバックライトユニットは、一のランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されているため、光を放出する前記屈曲部を光取出し領域内に配置しつつ、光を放出しない前記一対の端部を光取出し領域外へ配置することが容易である。そのため、光が放出される部分をできるだけ無駄なく利用した省電力化が図り易く、また光取出し領域内に広範囲に亘って暗い領域が形成され難いため輝度むらが生じ難い。
特に、前記屈曲部が光取出し領域内に位置し、前記端部が光取出し領域外に位置する場合は、各ランプの光を放出する部分を効率良く利用することができるため、より省電力化が図れより輝度むらが少ない。
さらに、各ランプの両端部および電極が前記光取出し領域外に配されたソケット内に収容されている場合は、殆ど光を放出しない暗い領域が広範囲に形成され難いため、より輝度むらが生じ難い。
さらに、前記屈曲部に対する相対輝度値が７０％未満の部分が、前記光取出し領域外に位置する場合は、透光板を用いても輝度むらが改善され難い相対輝度値が７０％未満の部分が光取出し領域内に無いため、極めて輝度むらが生じ難い。
加えて、ランプからの光を外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成された支持部材を備えている場合は、光取出し領域内でランプを支持する構成であっても、ランプから放出される光を効率良く取り出すことができる。
本発明に係るバックライトユニット用ランプは、バックライトユニットの光取出し領域における前記ランプの並列配置方向と直交する方向の長さをＡ［ｍｍ］と、前記ランプの一対の直管部間における隙間をＷ［ｍｍ］と、前記ランプの並列配置方向と直交する方向における電極の先端から屈曲部の端縁までの距離Ｌとが、以下の関係、
Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３
を満たすため、バックライトユニットの外囲器に取り付けた際、ランプから放出される光を前記外囲器の光取出口から効率良く取り出すことができる。
本実施の形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す分解斜視図である。 取付枠および透光板を取り外した状態のバックライトユニットを示す平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 ランプの概略構成を示す一部破断平面図である。 ランプに装着した状態のブッシュを示す斜視図である。 バックライトユニットの一部を示す拡大図である。 ガラスバルブの先端からの距離と相対輝度値との関係を示す。 屈曲部から光取出し領域の外縁までの距離Ｄ３とランプ電力との関係を示す。 従来のバックライトユニットについて取付枠および透光板を取り外した状態を示す平面図である。
符号の説明
１ バックライトユニット
１０ ランプ
１１ａ，１１ｂ 端部
１２ 電極
１３ 屈曲部
１５ ガラスバルブ
２０ 外囲器
２１ 光取出し領域
５１ 光取出口
８０ 支持部材
８２ 反射層
図１は、本実施の形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係るバックライトユニット１は、ＬＣＤ装置用であって、ＬＣＤパネル（不図示）の裏側に配置され使用される。バックライトユニット１は、図１に示すＸ軸方向が左右方向（＋側が右側、−側が左側）となり、Ｙ軸方向が上下方向（＋側が上側、−側が下側）となり、Ｚ軸方向が前後方向（＋側が表側すなわちＬＣＤパネル側、−側が裏側）となる。
バックライトユニット１は、一対の端部１１ａ，１１ｂのそれぞれに電極１２が取り付けられ、前記一対の端部１１ａ，１１ｂとは反対側に屈曲部１３を有する複数の略Ｕ字形の冷陰極蛍光ランプ１０（以下、単に「ランプ１０」と称する）を備える。ここで、略Ｕ字形のランプとは、一方側に一対の端部１１ａ，１１ｂを有し、他方側に屈曲部１３を有するランプを意味し、屈曲部は、一のコーナーからなる円弧状であっても良いし、２つの略直角なコーナーとを有しそれらコーナー間が直線状であっても良い。なお、略Ｕ字形のランプには、２本のガラス直管の一端部同士をブリッジ接続してなるガラスバルブを備えたランプも含まれる。
各ランプ１０は、一のランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂと、前記一のランプ１０に隣接する他のランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂとが反対方向を向くように、交互に向きを変えて外囲器２０の内部に上下方向に並列配置されている。外囲器２０は、反射板３０、側板４０、取付枠５０、および透光板６０を備える。
図２は、取付枠および透光板を取り外した状態のバックライトユニットを示す平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
図２に示すように、反射板３０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂で形成された方形の板材であって、ランプ１０の裏側に配置されている。また、図３に示すように、反射板３０の裏側には金属製の補強板３１が取り付けられている。
図２に戻って、側板４０は、上辺部４１、右辺部４２、下辺部４３、左辺部４４からなり、反射板３０の外周縁に沿ってランプ１０の四方を囲むようにして設けられている。右辺部４２および左辺部４４の互いに対向する面には２枚で１組の挟持片４５ａ，４５ｂが所定の間隔をあけて複数組設けられている。これら挟持片４５ａ，４５ｂは、ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂに取り付けられるソケットとしてのブッシュ７０を固定するためのものである。なお、挟持片４５ａ，４５ｂおよびブッシュ７０については後述する。
図１に示すように、取付枠５０は、例えば、不透光材料で形成されたロ字形の枠体であって、光取出口としての方形の開口５１を有する。取付枠５０の表面には、開口５１よりも一回り大きな凹所５２が設けられており、前記凹所５２に開口５１を覆うようにして透光板６０が嵌め込まれている。なお、取付枠５０は、ロ字形の枠体に限定されず、例えば、一対のＬ字形の取付枠或いは一対のＵ字形の取付枠を、ロ字形となるように組み合わせて配置したものであってもよい。
透光板６０は、裏側から順に、拡散板６１、拡散シート６２、およびレンズシート６３を積層してなる。拡散板６１は、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂で形成された板材であり、拡散シート６２は、同じくＰＣ樹脂で形成されたシート材であり、レンズシート６３は、アクリル樹脂で形成されたシート材である。
拡散板６１には、ランプ１０の配置に応じて、言い換えれば、各ランプ１０のシルエットに合わせＵ字形を交互に向きを変えて並列配置するようにして、ドットパターン６４が形成されている。これにより、ランプ１０から放出された光は、拡散板６１を透過する際に拡散されて、前記拡散板６１の全面から平均化されて放出される。
取付枠５０が不透光材料で形成されているため、外囲器２０内の光は、開口５１を通過しなければ外囲器２０の表側へ出ることができない。図２において二点鎖線で囲んだ領域は、外囲器２０の光取出し領域２１を示している。光取出し領域２１の位置は、外囲器２０の表側から見ると開口５１の位置と一致する。
図２に示すように、開口５１の上端の位置は、側板４０の上辺部４１の内面の位置と略一致する。開口５１の下端の位置は、側板４０の下辺部４３の内面の位置と略一致する。
また、開口５１の右端の位置は、側板４０の右辺部４２に設けられた挟持片４５ａ，４５ｂの外囲器内側方向端縁の位置およびブッシュ７０の外囲器内側方向端縁の位置と略一致する。開口５１の左端の位置は、側板４０の左辺部４４に設けられた挟持片４５ａ，４５ｂの外囲器内側方向端縁の位置およびブッシュ７０の外囲器内側方向端縁の位置と略一致する。
また、光取出し領域２１の位置は、外囲器２０の上側或いは下側から見ると、図３において二点鎖線で囲んだ領域となる。光取出し領域２１の左右方向（ランプ１０の並列配置方向と直交する方向）のＡは４２６ｍｍである。外囲器２０内から真っ直ぐ表側に光を取り出すためには、光取出し領域２１内に光を放出する部分を配置しなければならない。言い換えれば、光取出し領域２１外に光を放出する部分を配置しても、光取出し効率が極めて悪い。
図４は、ランプの概略構成を示す一部破断平面図である。図４に示すように、ランプ１０は、全長（ランプ１０の左右方向（前記ランプ１０の並列配置方向と直交する方向）におけるガラスバルブ１５の先端１５ａから前記屈曲部１３の端縁１３ａまでの距離）Ｌ１が４１４ｍｍ、屈曲部１３の長さＬ２が２８ｍｍ、直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗが２２ｍｍである。また、ランプ１０のガラスバルブ１５は、ホウケイ酸ガラス（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−ＴｉＯ２）で形成されており、断面は略円形であって、外径が３ｍｍ、内径が２ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍである。
なお、ランプ１０の各寸法は、上記数値に限定されず、例えば、全長Ｌ１が１３０〜７００ｍｍの範囲内、直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗが９〜３３ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、ガラスバルブ１５の各寸法も上記数値に限定されず、例えば、外径が１．８ｍｍ（内径が１．４ｍｍ）〜６．０ｍｍ（内径が５．０ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。さらに、ガラスバルブ１５は、断面が略円形のものに限定されず、例えば、断面が楕円形等の扁平形状であってもよい。
ガラスバルブ１５内面には、蛍光体層１６が形成されている。蛍光体層１６は、例えば、赤色蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、緑色蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）および青色蛍光体（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）からなる希土類蛍光体で形成されている。また、ガラスバルブ１５の内部には、約３ｍｇの水銀（不図示）と、希ガスとしてガス圧６０Ｔｏｒｒのネオン・アルゴン混合ガス（Ｎｅ９５％＋Ａｒ５％）が封入されている。
なお、蛍光体層１６、水銀および希ガスは上記構成に限定されず、例えば、希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガス（Ｎｅ９５％＋Ｋｒ５％）が封入されていてもよい。希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガスを用いると、ランプ始動性が向上し、ランプ１０を低い電圧で点灯させることができる。
ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂには、リード線１７が封着されている。リード線１７は、タングステンからなる内部リード線１８と、ニッケルからなる外部リード線１９の継線であり、ガラスバルブ１５に内部リード線１８の部分で気密封止されている。なお、内部リード線１８および外部リード線１９の断面はそれぞれ略円形である。
内部リード線１８のガラスバルブ内部側の端部には、電極１２がレーザ溶接等によって接合されている。電極１２は、有底筒状をしたいわゆるホロー型電極であり、ニオブ（Ｎｂ）棒を加工したものである。電極１２は、例えば、全長が５．５ｍｍ、外径が１．７ｍｍ、内径が１．５ｍｍ、肉厚が０．１ｍｍである。
なお、電極１２は、ニオブ製に限定されず、例えばニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、或いは、モリブデン（Ｍｏ）製であってもよい。また、電極１２として有底筒状のホロー型電極を用いたが、電極の形状はこれに限られず、例えば円柱状のものや、短冊状をした板状のものを用いてもよい。電極１２にホロー型の電極を採用している理由は、ランプ点灯時の放電によって生じる電極でのスパッタリングの抑制に有効だからである（詳細は、特開２００２−２８９１３８号公報等を参照）。
図５は、ランプに装着した状態のブッシュを示す斜視図である。図５に示すように、ランプ１０の一対の端部１１ａ，１１ｂには、それぞれシリコンゴムで形成されたブッシュ７０が嵌め込まれている。言い換えれば、ブッシュ７０内に収容されている部分がランプ１０における一対の端部１１ａ，１１ｂである。ブッシュ７０内では、図３に示すように、リード線１７と、電源回路ユニット（不図示）から配線された被覆電線７１とが接続されている。前記接続は、被覆電線７１の導線７２を外部リード線１９に絡めた状態で半田７３によって接合する方法でなされる。被覆電線７１は、反射板３０と補強板３１にまたがって開設された連通孔７４を介して、外囲器２０外へ導出されている。
図５に示すように、ブッシュ７０の外周面には、複数のリブ７５が突設されている。図６に示すように、ランプ１０は、ブッシュ７０を側板４０の挟持片４５ａ，４５ｂの間に圧入させることによって、外囲器２０に取り付けられる。このとき、ブッシュ７０は弾性変形し、その復元力によって強固に固定される。
このように、ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂには、それぞれブッシュ７０が取り付けられ、各ブッシュ７０はそれぞれ独立しているため、図９に示す従来のバックライトユニット１００のように各ランプ１１０を一組のホルダー１８０で固定する場合と比べて、ランプ１０の熱が奪われ難い。また、圧入されたブッシュ７０が、側板４０、反射板３０および挟持片４５ａ，４５ｂと接触するのは、リブ７５の頂部だけである。このように接触面積を小さくしているため、電極１２から外囲器２０へ伝搬する熱量が少なくてすむ。したがって、電極１２で発生する熱を効率的に封入ガスの加熱に利用することができ、少ない電力で適正な水銀蒸気圧を得ることができる。
図６は、バックライトユニットの一部を示す拡大図である。図６に示すように、ランプ１０のブッシュ７０に収容されている部分の長さ、すなわち、ガラスバルブ１５の先端１５ａからブッシュ７０の外囲器内側端縁までの距離Ｄ１は、１０ｍｍである。また、ガラスバルブ１５の先端１５ａから電極１２の外囲器内側方向端縁までの距離Ｄ２は７ｍｍである。電極１２の外囲器内側方向端縁から外囲器内側方向端縁までの距離Ｄ６は３ｍｍである。したがって、電極１２の全体がブッシュ７０内に収容されている。
図７は、ガラスバルブ１の先端からの距離と相対輝度値との関係を示す。図７に示すように、ガラスバルブ１５の先端１５ａ（先端１５ａからの距離が０ｍｍ）から電極１２の外囲器内側方向端縁（先端１５ａからの距離が７ｍｍ）までは、屈曲部１３に対する相対輝度値が０％に近く殆ど光を放出していないことがわかる。したがって、電極１２の全体がブッシュ７０内に収容されていてもランプ１０の光が無駄になることはない。
また、図７に示すように、相対輝度値は、ガラスバルブの先端１５ａからの距離が１０ｍｍ未満の場合７０％に達しない。実験により、相対輝度値が７０％未満の部分を光取出し領域２１内に配置すると、透光板６０を用いても輝度むらを解消することができない場合があることが確認された。したがって、本実施の形態では、相対輝度値が７０％未満の部分を光取出し領域２１外に配置するために、前記距離Ｄ１を１０ｍｍとしている。これにより、ブッシュ７０も光取出し領域２１外に配置されており、電極１２の全体も光取出し領域２１外に配置されている。
なお、相対輝度値は、ガラスバルブ１５の先端１５ａからの距離が８ｍｍ未満の場合５０％に達しない。相対輝度値が５０％未満の部分は、光源としての使用に適していない非発光部分であるため、ガラスバルブ１５の先端１５ａからの距離が８ｍｍ未満の部分は、光取出し領域２１外に配置されていることが好ましい。
図６に示すように、ランプ１０の屈曲部１３から、前記ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂとは反対方向の光取出し領域２１の外縁までの距離Ｄ３は、１２．５ｍｍである。図８は、屈曲部から光取出し領域の外縁までの距離Ｄ３とランプ電力との関係を示す。図８に示すように、外囲器２０の寸法が一定の場合、距離Ｄ３が長くなれば、ランプ１０の直管部１４ａ，１４ｂは短くなるため、ランプ長は短くなる。そして、ランプ長が短くなると、ランプ電力が低下する。したがって、ランプ電力を低減させる効果を考えれば、距離Ｄ３は長いほどよい。
一方、距離Ｄ３が長くなれば、光取出し領域２１内における光が放出されない暗い領域が広くなる。暗い領域が広範囲になり過ぎると、透光板６０で輝度むらを平均化しきれなくなるため輝度むらを生じる。輝度むらを生じさせないためには、Ｄ３が２５ｍｍ以下であることが好ましい。
また、距離Ｄ３は、ランプ１０の直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗとの関係においては、下記の式１の関係を満たすことが好ましい。ランプ１０の配置のバランスが良く、前記ランプ１０から放出された光を拡散板６１によってより平均化して拡散することができるからである。
Ｗ／３≦Ｄ３≦Ｗ ・・・（式１）
なお、図８に示すように、Ｄ３が２ｍｍ以上であればランプ電力を低減する効果が得られるため、Ｗ／３は２ｍｍ以上であることがより好ましい。
このように、屈曲部１３から光取出し領域２１の外縁までの距離Ｄ３は、上記式１の関係を満たすことが好ましい。また、上述したように、電極１２の外囲器内側方向端縁（すなわち電極１２の先端１２ａ）から外囲器内側方向端縁（すなわち光取出し領域２１）までの距離Ｄ６は３ｍｍであり、相対輝度値が７０％未満の部分を光取出し領域２１外に配置するためには、電極１２の先端１２ａから外囲器内側に向け３ｍｍ未満の部分が光取出し領域２１内に配置されていることが好ましい。しがたって、上述したように光取出し領域２１の左右方向の長さをＡとし、ランプ１０の左右方向（ランプ１０の並列配置方向と直交する方向）における電極１２先端１２ａから屈曲部１３の端縁１３ａまでの距離をＬとした場合、下記の式２の関係を満たせば、前記ランプ１０から放出される光を外囲器２０の光取出口から効率良く取り出すことができる。
Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３ ・・・（式２）
図６に示すように、一のランプ１０の直管部１４ａと、前記一のランプ１０に隣接するランプ１０の直管部１４ｂとの距離Ｄ４は、ランプ１０の直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗと略同じ２２ｍｍである。すなわち、図２に示すように、各ランプ１０は、隣接する直管部１４ａ，１４ｂの管軸間の距離が等間隔となるように配置されている。したがって、輝度むらが生じ難い。
なお、距離Ｄ４は、必ずしも幅Ｗと略同じ寸法である必要はなく、幅Ｗに対して０．８〜１．２倍の寸法であれば拡散板６１の機能により輝度むらを十分に抑制することができる。
図２に示すように、側板４０の上辺部４１と最寄りの直管部１４ａとの距離Ｄ５は１１ｍｍである。また、側板の４０の下辺部４４と最寄りの直管部１４ｂとの距離Ｄ６も１１ｍｍである。このように、距離Ｄ４を２２ｍｍ以下に、距離Ｄ５およびＤ６を１１ｍｍ以下にすることで、輝度むらを生じ難くすることができる。
図３に示すように、反射板３０には、支持部材８０が立設されている。支持部材８０は、図２に示すように、ランプ１０の屈曲部１３および直管部１４ａ，１４ｂを合計３箇所で支持している。なお、屈曲部１３を支持する支持部材８０と、直管部１４ａ，１４ｂを支持する支持部材８０は、同形状である。
支持部材８０は、白色のＰＥＴ樹脂で形成されており、図３に示すように、上端部に断面Ｃ字形の嵌合部８１を有する。嵌合部８１の内径はランプ１０の外径よりもやや小さく、嵌合部８１の弾性によって前記ランプ１０は強固に把持されている。
支持部材８０のランプ１０と接触する部分、すなわち、嵌合部８１の内側には、断熱層８２および反射層８３が順次一体的に形成されている。
断熱層８２は、テフロン（登録商標）で形成されており、ランプ１０と支持部材８０との間にあって、断熱材の役割を果たしている。なお断熱層８２に用いる材質は、テフロン（登録商標）に限定されず外囲器２０内を充塞する気体、すなわち空気よりも熱伝導性の低い材質であればよい。
ランプ１０の支持部材８０に把持されている部分の熱が前記支持部材８０を介して外囲器２０に伝搬し、前記把持されている部分の温度が低下すると、そこが最冷点となってしまって適切な水銀蒸気圧が得られなくなる。そこで、断熱層８２を設けてランプ１０の温度低下を防止している。
反射層８３は、ランプ１０の光を取付枠５０の開口５１の方向へ反射させる反射部材の機能を発揮する。本実施の形態のバックライトユニット１では、ランプ１０は、屈曲部１３が光取出し領域２１内に配置されているため、光取出し領域２１内で前記屈曲部１３を支持しなければならない。したがって、屈曲部１３から放出される光を効率良く利用するために、支持部材８０に反射層８３を設けることが好ましい。なお、支持部材８０は、開口５１の方向へ放出される光を遮らないように、反射板３０側から支えている。
バックライトユニット１は、ランプ１０の屈曲部１３および直管部１４ａ，１４ｂを支持部材８０で支持しているため、前記ランプ１０の位置決め精度が高い。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限られないことは言うまでもなく、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
上記実施の形態では、各ランプ１０を、直管部１４ａ，１４ｂが左右方向に並ぶように並列配置したが、これに限らず、直管部１４ａ，１４ｂが上下方向に並ぶように並列配置してもよい。
また、上記実施の形態では、ランプは冷陰極蛍光ランプであったが、これに限らず、外部電極型蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプであってもよく、また蛍光体層を備えていないランプであってもよい。
本発明に係るバックライトユニットは、例えば、液晶ディスプレイ装置用として利用可能である。
本発明は、複数の略Ｕ字形のランプを備えたバックライトユニットおよびバックライトユニット用の略Ｕ字形のランプに関する。
光源として略Ｕ字形に屈曲したランプを複数備える直下方式のバックライトユニットは、例えばＬＣＤ（液晶ディスプレイ）装置等で利用されている。バックライトユニットに略Ｕ字形のランプが採用されているのは、直管形のランプを採用する場合と比べてランプの本数を半分に減らすことができ、ランプ取付けの作業性が向上するからである。
一般的なバックライトユニットにおいて、略Ｕ字形のランプは、端部を左右いずれか片側に揃えるようにして外囲器内に並列配置されている。ところが、端部が片側に揃えられていると、発熱源となる電極もその片側に集中することとなってしまい、外囲器内の左右に温度差が生じる。この温度差はランプの水銀蒸気圧に影響を及ぼし、バックライトユニットに輝度むらを生じさせる。
これに対し、特許文献１には、図９に示すように、屈曲形ランプ１１０の端部１１１ａ，１１１ｂを左右両側に交互に配置することで、外囲器１２０内の温度を左右均等に保ち、輝度むらを生じ難くさせたバックライトユニット１００が開示されている。
バックライトユニット１００の外囲器１２０内には、左右両側にゴム製のホルダー１８０が設けられており、ホルダー１８０の挿入穴１８１にランプ１１０の端部１１１ａ，１１１ｂを挿入するとともに、ホルダー１８０の嵌込溝１８２にランプ１１０の屈曲部１１３を嵌め込むようにしてランプ１１０が取り付けられている。そして、図９において二点鎖線で囲んだ範囲が、外囲器１２０の光取出し領域１２１となっている。
特開２００４−３２７３２８号公報
しかし、前記バックライトユニット１００は、屈曲部１１３が光取出し領域１２１外に位置しているため、屈曲部１１３から放出される光を外囲器１２０内から効率良く取り出すことができず、屈曲部１１３の長さ分だけランプ電力が無駄になる。
だからといって、屈曲部１１３が光取出し領域１２１内に位置するように光取出し領域１２１の幅を広げると、光を殆ど放出しない端部１１１ａ，１１１ｂまでもが光取出し領域１２１内に含まれてしまう。その結果、光取出し領域１２１内に、端部１１１ａ，１１１ｂが占める暗い領域が広範囲に亘って形成される。
通常、バックライトユニット１００では、透光板（不図示）を用いて、光が放出される明るい領域と光が殆ど放出されない暗い領域との輝度を平均化している。しかし、端部１１１ａ，１１１ｂが占める暗い領域は、透光板で平均化することができない程の広範囲に亘るため、前記暗い領域が残ってしまい輝度むらが生じる。
本発明は、上記の課題に鑑み、省電力で輝度むらも少ないバックライトユニットを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明に係るバックライトユニットは、両端部にそれぞれ電極が取り付けられ略Ｕ字形に屈曲した複数のランプが、一のランプの両端部と隣接するランプの両端部とが反対方向を向くように、外囲器内に並列配置されると共に、各ランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されていることを特徴とする。
また、本発明に係るバックライトユニットは、前記各ランプは、前記屈曲部が前記外囲器の光取出し領域内に位置し、前記両端部が前記光取出し領域外に位置していることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記各ランプの両端部および電極が前記光取出し領域外に配されたソケット内に収容されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記各ランプは、前記屈曲部に対する相対輝度値が７０％未満の部分が、前記光取出し領域外に位置するように配置されていることを特徴とする。
さらに、本発明に係るバックライトユニットは、前記外囲器内で前記ランプを支持する支持部材を備え、前記支持部材の前記ランプと接触する部分には、前記ランプからの光を前記外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成されていることを特徴とする。
本発明に係るバックライトユニット用ランプは、両端部に電極が取り付けられ、バックライトユニットの外囲器内に一のランプの両端部と隣接するランプの両端部とが反対方向を向くように複数本並列配置され、かつ、各ランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されている略Ｕ字形のランプであって、前記バックライトユニットの光取出し領域における前記ランプの並列配置方向と直交する方向の長さをＡ［ｍｍ］とし、前記ランプの一対の直管部間における隙間をＷ［ｍｍ］としたとき、前記ランプの並列配置方向と直交する方向における前記電極の先端から前記屈曲部の端縁までの距離Ｌ［ｍｍ］が、以下の関係、
Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３
を満たすことを特徴とする。
本発明に係るバックライトユニットは、一のランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されているため、光を放出する前記屈曲部を光取出し領域内に配置しつつ、光を放出しない前記一対の端部を光取出し領域外へ配置することが容易である。そのため、光が放出される部分をできるだけ無駄なく利用した省電力化が図り易く、また光取出し領域内に広範囲に亘って暗い領域が形成され難いため輝度むらが生じ難い。
特に、前記屈曲部が光取出し領域内に位置し、前記端部が光取出し領域外に位置する場合は、各ランプの光を放出する部分を効率良く利用することができるため、より省電力化が図れより輝度むらが少ない。
さらに、各ランプの両端部および電極が前記光取出し領域外に配されたソケット内に収容されている場合は、殆ど光を放出しない暗い領域が広範囲に形成され難いため、より輝度むらが生じ難い。
さらに、前記屈曲部に対する相対輝度値が７０％未満の部分が、前記光取出し領域外に位置する場合は、透光板を用いても輝度むらが改善され難い相対輝度値が７０％未満の部分が光取出し領域内に無いため、極めて輝度むらが生じ難い。
加えて、ランプからの光を外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成された支持部材を備えている場合は、光取出し領域内でランプを支持する構成であっても、ランプから放出される光を効率良く取り出すことができる。
本発明に係るバックライトユニット用ランプは、バックライトユニットの光取出し領域における前記ランプの並列配置方向と直交する方向の長さをＡ［ｍｍ］と、前記ランプの一対の直管部間における隙間をＷ［ｍｍ］と、前記ランプの並列配置方向と直交する方向における電極の先端から屈曲部の端縁までの距離Ｌとが、以下の関係、
Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３
を満たすため、バックライトユニットの外囲器に取り付けた際、ランプから放出される光を前記外囲器の光取出口から効率良く取り出すことができる。
図１は、本実施の形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す分解斜視図である。本実施の形態に係るバックライトユニット１は、ＬＣＤ装置用であって、ＬＣＤパネル（不図示）の裏側に配置され使用される。バックライトユニット１は、図１に示すＸ軸方向が左右方向（＋側が右側、−側が左側）となり、Ｙ軸方向が上下方向（＋側が上側、−側が下側）となり、Ｚ軸方向が前後方向（＋側が表側すなわちＬＣＤパネル側、−側が裏側）となる。
バックライトユニット１は、一対の端部１１ａ，１１ｂのそれぞれに電極１２が取り付けられ、前記一対の端部１１ａ，１１ｂとは反対側に屈曲部１３を有する複数の略Ｕ字形の冷陰極蛍光ランプ１０（以下、単に「ランプ１０」と称する）を備える。ここで、略Ｕ字形のランプとは、一方側に一対の端部１１ａ，１１ｂを有し、他方側に屈曲部１３を有するランプを意味し、屈曲部は、一のコーナーからなる円弧状であっても良いし、２つの略直角なコーナーとを有しそれらコーナー間が直線状であっても良い。なお、略Ｕ字形のランプには、２本のガラス直管の一端部同士をブリッジ接続してなるガラスバルブを備えたランプも含まれる。
各ランプ１０は、一のランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂと、前記一のランプ１０に隣接する他のランプ１０の両端部１１ａ，１１ｂとが反対方向を向くように、交互に向きを変えて外囲器２０の内部に上下方向に並列配置されている。外囲器２０は、反射板３０、側板４０、取付枠５０、および透光板６０を備える。
図２は、取付枠および透光板を取り外した状態のバックライトユニットを示す平面図であり、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図である。
図２に示すように、反射板３０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂で形成された方形の板材であって、ランプ１０の裏側に配置されている。また、図３に示すように、反射板３０の裏側には金属製の補強板３１が取り付けられている。
図２に戻って、側板４０は、上辺部４１、右辺部４２、下辺部４３、左辺部４４からなり、反射板３０の外周縁に沿ってランプ１０の四方を囲むようにして設けられている。右辺部４２および左辺部４４の互いに対向する面には２枚で１組の挟持片４５ａ，４５ｂが所定の間隔をあけて複数組設けられている。これら挟持片４５ａ，４５ｂは、ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂに取り付けられるソケットとしてのブッシュ７０を固定するためのものである。なお、挟持片４５ａ，４５ｂおよびブッシュ７０については後述する。
図１に示すように、取付枠５０は、例えば、不透光材料で形成されたロ字形の枠体であって、光取出口としての方形の開口５１を有する。取付枠５０の表面には、開口５１よりも一回り大きな凹所５２が設けられており、前記凹所５２に開口５１を覆うようにして透光板６０が嵌め込まれている。なお、取付枠５０は、ロ字形の枠体に限定されず、例えば、一対のＬ字形の取付枠或いは一対のＵ字形の取付枠を、ロ字形となるように組み合わせて配置したものであってもよい。
透光板６０は、裏側から順に、拡散板６１、拡散シート６２、およびレンズシート６３を積層してなる。拡散板６１は、ＰＣ（ポリカーボネート）樹脂で形成された板材であり、拡散シート６２は、同じくＰＣ樹脂で形成されたシート材であり、レンズシート６３は、アクリル樹脂で形成されたシート材である。
拡散板６１には、ランプ１０の配置に応じて、言い換えれば、各ランプ１０のシルエットに合わせＵ字形を交互に向きを変えて並列配置するようにして、ドットパターン６４が形成されている。これにより、ランプ１０から放出された光は、拡散板６１を透過する際に拡散されて、前記拡散板６１の全面から平均化されて放出される。
取付枠５０が不透光材料で形成されているため、外囲器２０内の光は、開口５１を通過しなければ外囲器２０の表側へ出ることができない。図２において二点鎖線で囲んだ領域は、外囲器２０の光取出し領域２１を示している。光取出し領域２１の位置は、外囲器２０の表側から見ると開口５１の位置と一致する。
図２に示すように、開口５１の上端の位置は、側板４０の上辺部４１の内面の位置と略一致する。開口５１の下端の位置は、側板４０の下辺部４３の内面の位置と略一致する。
また、開口５１の右端の位置は、側板４０の右辺部４２に設けられた挟持片４５ａ，４５ｂの外囲器内側方向端縁の位置およびブッシュ７０の外囲器内側方向端縁の位置と略一致する。開口５１の左端の位置は、側板４０の左辺部４４に設けられた挟持片４５ａ，４５ｂの外囲器内側方向端縁の位置およびブッシュ７０の外囲器内側方向端縁の位置と略一致する。
また、光取出し領域２１の位置は、外囲器２０の上側或いは下側から見ると、図３において二点鎖線で囲んだ領域となる。光取出し領域２１の左右方向（ランプ１０の並列配置方向と直交する方向）のＡは４２６ｍｍである。外囲器２０内から真っ直ぐ表側に光を取り出すためには、光取出し領域２１内に光を放出する部分を配置しなければならない。言い換えれば、光取出し領域２１外に光を放出する部分を配置しても、光取出し効率が極めて悪い。
図４は、ランプの概略構成を示す一部破断平面図である。図４に示すように、ランプ１０は、全長（ランプ１０の左右方向（前記ランプ１０の並列配置方向と直交する方向）におけるガラスバルブ１５の先端１５ａから前記屈曲部１３の端縁１３ａまでの距離）Ｌ１が４１４ｍｍ、屈曲部１３の長さＬ２が２８ｍｍ、直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗが２２ｍｍである。また、ランプ１０のガラスバルブ１５は、ホウケイ酸ガラス（ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３−Ｋ２Ｏ−ＴｉＯ２）で形成されており、断面は略円形であって、外径が３ｍｍ、内径が２ｍｍ、肉厚が０．５ｍｍである。
なお、ランプ１０の各寸法は、上記数値に限定されず、例えば、全長Ｌ１が１３０〜７００ｍｍの範囲内、直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗが９〜３３ｍｍの範囲内であることが好ましい。また、ガラスバルブ１５の各寸法も上記数値に限定されず、例えば、外径が１．８ｍｍ（内径が１．４ｍｍ）〜６．０ｍｍ（内径が５．０ｍｍ）の範囲内であることが好ましい。さらに、ガラスバルブ１５は、断面が略円形のものに限定されず、例えば、断面が楕円形等の扁平形状であってもよい。
ガラスバルブ１５内面には、蛍光体層１６が形成されている。蛍光体層１６は、例えば、赤色蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、緑色蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）および青色蛍光体（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）からなる希土類蛍光体で形成されている。また、ガラスバルブ１５の内部には、約３ｍｇの水銀（不図示）と、希ガスとしてガス圧６０Ｔｏｒｒのネオン・アルゴン混合ガス（Ｎｅ９５％＋Ａｒ５％）が封入されている。
なお、蛍光体層１６、水銀および希ガスは上記構成に限定されず、例えば、希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガス（Ｎｅ９５％＋Ｋｒ５％）が封入されていてもよい。希ガスとしてネオン・クリプトン混合ガスを用いると、ランプ始動性が向上し、ランプ１０を低い電圧で点灯させることができる。
ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂには、リード線１７が封着されている。リード線１７は、タングステンからなる内部リード線１８と、ニッケルからなる外部リード線１９の継線であり、ガラスバルブ１５に内部リード線１８の部分で気密封止されている。なお、内部リード線１８および外部リード線１９の断面はそれぞれ略円形である。
内部リード線１８のガラスバルブ内部側の端部には、電極１２がレーザ溶接等によって接合されている。電極１２は、有底筒状をしたいわゆるホロー型電極であり、ニオブ（Ｎｂ）棒を加工したものである。電極１２は、例えば、全長が５．５ｍｍ、外径が１．７ｍｍ、内径が１．５ｍｍ、肉厚が０．１ｍｍである。
なお、電極１２は、ニオブ製に限定されず、例えばニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、或いは、モリブデン（Ｍｏ）製であってもよい。また、電極１２として有底筒状のホロー型電極を用いたが、電極の形状はこれに限られず、例えば円柱状のものや、短冊状をした板状のものを用いてもよい。電極１２にホロー型の電極を採用している理由は、ランプ点灯時の放電によって生じる電極でのスパッタリングの抑制に有効だからである（詳細は、特開２００２−２８９１３８号公報等を参照）。
図５は、ランプに装着した状態のブッシュを示す斜視図である。図５に示すように、ランプ１０の一対の端部１１ａ，１１ｂには、それぞれシリコンゴムで形成されたブッシュ７０が嵌め込まれている。言い換えれば、ブッシュ７０内に収容されている部分がランプ１０における一対の端部１１ａ，１１ｂである。ブッシュ７０内では、図３に示すように、リード線１７と、電源回路ユニット（不図示）から配線された被覆電線７１とが接続されている。前記接続は、被覆電線７１の導線７２を外部リード線１９に絡めた状態で半田７３によって接合する方法でなされる。被覆電線７１は、反射板３０と補強板３１にまたがって開設された連通孔７４を介して、外囲器２０外へ導出されている。
図５に示すように、ブッシュ７０の外周面には、複数のリブ７５が突設されている。図６に示すように、ランプ１０は、ブッシュ７０を側板４０の挟持片４５ａ，４５ｂの間に圧入させることによって、外囲器２０に取り付けられる。このとき、ブッシュ７０は弾性変形し、その復元力によって強固に固定される。
このように、ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂには、それぞれブッシュ７０が取り付けられ、各ブッシュ７０はそれぞれ独立しているため、図９に示す従来のバックライトユニット１００のように各ランプ１１０を一組のホルダー１８０で固定する場合と比べて、ランプ１０の熱が奪われ難い。また、圧入されたブッシュ７０が、側板４０、反射板３０および挟持片４５ａ，４５ｂと接触するのは、リブ７５の頂部だけである。このように接触面積を小さくしているため、電極１２から外囲器２０へ伝搬する熱量が少なくてすむ。したがって、電極１２で発生する熱を効率的に封入ガスの加熱に利用することができ、少ない電力で適正な水銀蒸気圧を得ることができる。
図６は、バックライトユニットの一部を示す拡大図である。図６に示すように、ランプ１０のブッシュ７０に収容されている部分の長さ、すなわち、ガラスバルブ１５の先端１５ａからブッシュ７０の外囲器内側端縁までの距離Ｄ１は、１０ｍｍである。また、ガラスバルブ１５の先端１５ａから電極１２の外囲器内側方向端縁までの距離Ｄ２は７ｍｍである。電極１２の外囲器内側方向端縁から外囲器内側方向端縁までの距離Ｄ６は３ｍｍである。したがって、電極１２の全体がブッシュ７０内に収容されている。
図７は、ガラスバルブ１の先端からの距離と相対輝度値との関係を示す。図７に示すように、ガラスバルブ１５の先端１５ａ（先端１５ａからの距離が０ｍｍ）から電極１２の外囲器内側方向端縁（先端１５ａからの距離が７ｍｍ）までは、屈曲部１３に対する相対輝度値が０％に近く殆ど光を放出していないことがわかる。したがって、電極１２の全体がブッシュ７０内に収容されていてもランプ１０の光が無駄になることはない。
また、図７に示すように、相対輝度値は、ガラスバルブの先端１５ａからの距離が１０ｍｍ未満の場合７０％に達しない。実験により、相対輝度値が７０％未満の部分を光取出し領域２１内に配置すると、透光板６０を用いても輝度むらを解消することができない場合があることが確認された。したがって、本実施の形態では、相対輝度値が７０％未満の部分を光取出し領域２１外に配置するために、前記距離Ｄ１を１０ｍｍとしている。これにより、ブッシュ７０も光取出し領域２１外に配置されており、電極１２の全体も光取出し領域２１外に配置されている。
なお、相対輝度値は、ガラスバルブ１５の先端１５ａからの距離が８ｍｍ未満の場合５０％に達しない。相対輝度値が５０％未満の部分は、光源としての使用に適していない非発光部分であるため、ガラスバルブ１５の先端１５ａからの距離が８ｍｍ未満の部分は、光取出し領域２１外に配置されていることが好ましい。
図６に示すように、ランプ１０の屈曲部１３から、前記ランプ１０の端部１１ａ，１１ｂとは反対方向の光取出し領域２１の外縁までの距離Ｄ３は、１２．５ｍｍである。図８は、屈曲部から光取出し領域の外縁までの距離Ｄ３とランプ電力との関係を示す。図８に示すように、外囲器２０の寸法が一定の場合、距離Ｄ３が長くなれば、ランプ１０の直管部１４ａ，１４ｂは短くなるため、ランプ長は短くなる。そして、ランプ長が短くなると、ランプ電力が低下する。したがって、ランプ電力を低減させる効果を考えれば、距離Ｄ３は長いほどよい。
一方、距離Ｄ３が長くなれば、光取出し領域２１内における光が放出されない暗い領域が広くなる。暗い領域が広範囲になり過ぎると、透光板６０で輝度むらを平均化しきれなくなるため輝度むらを生じる。輝度むらを生じさせないためには、Ｄ３が２５ｍｍ以下であることが好ましい。
また、距離Ｄ３は、ランプ１０の直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗとの関係においては、下記の式１の関係を満たすことが好ましい。ランプ１０の配置のバランスが良く、前記ランプ１０から放出された光を拡散板６１によってより平均化して拡散することができるからである。
Ｗ／３≦Ｄ３≦Ｗ ・・・（式１）
なお、図８に示すように、Ｄ３が２ｍｍ以上であればランプ電力を低減する効果が得られるため、Ｗ／３は２ｍｍ以上であることがより好ましい。
このように、屈曲部１３から光取出し領域２１の外縁までの距離Ｄ３は、上記式１の関係を満たすことが好ましい。また、上述したように、電極１２の外囲器内側方向端縁（すなわち電極１２の先端１２ａ）から外囲器内側方向端縁（すなわち光取出し領域２１）までの距離Ｄ６は３ｍｍであり、相対輝度値が７０％未満の部分を光取出し領域２１外に配置するためには、電極１２の先端１２ａから外囲器内側に向け３ｍｍ未満の部分が光取出し領域２１内に配置されていることが好ましい。しがたって、上述したように光取出し領域２１の左右方向の長さをＡとし、ランプ１０の左右方向（ランプ１０の並列配置方向と直交する方向）における電極１２先端１２ａから屈曲部１３の端縁１３ａまでの距離をＬとした場合、下記の式２の関係を満たせば、前記ランプ１０から放出される光を外囲器２０の光取出口から効率良く取り出すことができる。
Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３ ・・・（式２）
図６に示すように、一のランプ１０の直管部１４ａと、前記一のランプ１０に隣接するランプ１０の直管部１４ｂとの距離Ｄ４は、ランプ１０の直管部１４ａ，１４ｂ間の幅Ｗと略同じ２２ｍｍである。すなわち、図２に示すように、各ランプ１０は、隣接する直管部１４ａ,１４ｂの管軸間の距離が等間隔となるように配置されている。したがって、輝度むらが生じ難い。
なお、距離Ｄ４は、必ずしも幅Ｗと略同じ寸法である必要はなく、幅Ｗに対して０．８〜１．２倍の寸法であれば拡散板６１の機能により輝度むらを十分に抑制することができる。
図２に示すように、側板４０の上辺部４１と最寄りの直管部１４ａとの距離Ｄ５は１１ｍｍである。また、側板の４０の下辺部４４と最寄りの直管部１４ｂとの距離Ｄ６も１１ｍｍである。このように、距離Ｄ４を２２ｍｍ以下に、距離Ｄ５およびＤ６を１１ｍｍ以下にすることで、輝度むらを生じ難くすることができる。
図３に示すように、反射板３０には、支持部材８０が立設されている。支持部材８０は、図２に示すように、ランプ１０の屈曲部１３および直管部１４ａ，１４ｂを合計３箇所で支持している。なお、屈曲部１３を支持する支持部材８０と、直管部１４ａ，１４ｂを支持する支持部材８０は、同形状である。
支持部材８０は、白色のＰＥＴ樹脂で形成されており、図３に示すように、上端部に断面Ｃ字形の嵌合部８１を有する。嵌合部８１の内径はランプ１０の外径よりもやや小さく、嵌合部８１の弾性によって前記ランプ１０は強固に把持されている。
支持部材８０のランプ１０と接触する部分、すなわち、嵌合部８１の内側には、断熱層８２および反射層８３が順次一体的に形成されている。
断熱層８２は、テフロン（登録商標）で形成されており、ランプ１０と支持部材８０との間にあって、断熱材の役割を果たしている。なお断熱層８２に用いる材質は、テフロン（登録商標）に限定されず外囲器２０内を充塞する気体、すなわち空気よりも熱伝導性の低い材質であればよい。
ランプ１０の支持部材８０に把持されている部分の熱が前記支持部材８０を介して外囲器２０に伝搬し、前記把持されている部分の温度が低下すると、そこが最冷点となってしまって適切な水銀蒸気圧が得られなくなる。そこで、断熱層８２を設けてランプ１０の温度低下を防止している。
反射層８３は、ランプ１０の光を取付枠５０の開口５１の方向へ反射させる反射部材の機能を発揮する。本実施の形態のバックライトユニット１では、ランプ１０は、屈曲部１３が光取出し領域２１内に配置されているため、光取出し領域２１内で前記屈曲部１３を支持しなければならない。したがって、屈曲部１３から放出される光を効率良く利用するために、支持部材８０に反射層８３を設けることが好ましい。なお、支持部材８０は、開口５１の方向へ放出される光を遮らないように、反射板３０側から支えている。
バックライトユニット１は、ランプ１０の屈曲部１３および直管部１４ａ，１４ｂを支持部材８０で支持しているため、前記ランプ１０の位置決め精度が高い。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記した形態に限られないことは言うまでもなく、例えば、以下のような形態とすることも可能である。
上記実施の形態では、各ランプ１０を、直管部１４ａ，１４ｂが左右方向に並ぶように並列配置したが、これに限らず、直管部１４ａ，１４ｂが上下方向に並ぶように並列配置してもよい。
また、上記実施の形態では、ランプは冷陰極蛍光ランプであったが、これに限らず、外部電極型蛍光ランプや熱陰極蛍光ランプであってもよく、また蛍光体層を備えていないランプであってもよい。
本発明に係るバックライトユニットは、例えば、液晶ディスプレイ装置用として利用可能である。
本実施の形態に係るバックライトユニットの概略構成を示す分解斜視図である。 取付枠および透光板を取り外した状態のバックライトユニットを示す平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 ランプの概略構成を示す一部破断平面図である。 ランプに装着した状態のブッシュを示す斜視図である。 バックライトユニットの一部を示す拡大図である。 ガラスバルブの先端からの距離と相対輝度値との関係を示す。 屈曲部から光取出し領域の外縁までの距離Ｄ３とランプ電力との関係を示す。 従来のバックライトユニットについて取付枠および透光板を取り外した状態を示す平面図である。
符号の説明
１ バックライトユニット
１０ ランプ
１１ａ，１１ｂ 端部
１２ 電極
１３ 屈曲部
１５ ガラスバルブ
２０ 外囲器
２１ 光取出し領域
５１ 光取出口
８０ 支持部材
８２ 反射層

Claims (9)

  1. 両端部にそれぞれ電極が取り付けられ略Ｕ字形に屈曲した複数のランプが、一のランプの両端部と隣接するランプの両端部とが反対方向を向くように、外囲器内に並列配置されると共に、
    各ランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されていることを特徴とするバックライトユニット。
  2. 前記各ランプは、前記屈曲部が前記外囲器の光取出し領域内に位置し、前記両端部が前記光取出し領域外に位置していることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
  3. 前記各ランプの両端部および電極が前記光取出し領域外に配されたソケット内に収容されていることを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
  4. 前記各ランプは、前記屈曲部に対する相対輝度値が７０％未満の部分が、前記光取出し領域外に位置するように配置されていることを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
  5. 前記外囲器内で前記ランプを支持する支持部材を備え、前記支持部材の前記ランプと接触する部分には、前記ランプからの光を前記外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成されていることを特徴とする請求項１記載のバックライトユニット。
  6. 前記外囲器内で前記ランプを支持する支持部材を備え、前記支持部材の前記ランプと接触する部分には、前記ランプからの光を前記外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成されていることを特徴とする請求項２記載のバックライトユニット。
  7. 前記外囲器内で前記ランプを支持する支持部材を備え、前記支持部材の前記ランプと接触する部分には、前記ランプからの光を前記外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成されていることを特徴とする請求項３記載のバックライトユニット。
  8. 前記外囲器内で前記ランプを支持する支持部材を備え、前記支持部材の前記ランプと接触する部分には、前記ランプからの光を前記外囲器の光取出口の方向へ反射させる反射層が形成されていることを特徴とする請求項４記載のバックライトユニット。
  9. 両端部に電極が取り付けられ、バックライトユニットの外囲器内に一のランプの両端部と隣接するランプの両端部とが反対方向を向くように複数本並列配置され、かつ、各ランプの両端部が、隣接するランプの屈曲部よりも前記外囲器の側壁に近づけて配されている略Ｕ字形のランプであって、
    前記バックライトユニットの光取出し領域における前記ランプの並列配置方向と直交する方向の長さをＡ［ｍｍ］とし、前記ランプの一対の直管部間における隙間をＷ［ｍｍ］としたとき、
    前記ランプの並列配置方向と直交する方向における前記電極の先端から前記屈曲部の端縁までの距離Ｌ［ｍｍ］が、以下の関係、
    Ａ−Ｗ＋３≦Ｌ≦Ａ−Ｗ／３＋３
    を満たすことを特徴とするバックライトユニット用ランプ。
JP2007514513A 2005-04-20 2006-03-29 バックライトユニットおよびバックライトユニット用ランプ Pending JPWO2006114975A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005122746 2005-04-20
JP2005122746 2005-04-20
PCT/JP2006/306559 WO2006114975A1 (ja) 2005-04-20 2006-03-29 バックライトユニットおよびバックライトユニット用ランプ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2006114975A1 true JPWO2006114975A1 (ja) 2008-12-18

Family

ID=37214603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007514513A Pending JPWO2006114975A1 (ja) 2005-04-20 2006-03-29 バックライトユニットおよびバックライトユニット用ランプ

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20090059562A1 (ja)
JP (1) JPWO2006114975A1 (ja)
WO (1) WO2006114975A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5355325B2 (ja) * 2009-09-17 2013-11-27 パナソニック液晶ディスプレイ株式会社 液晶表示装置
JP5318962B2 (ja) * 2009-09-28 2013-10-16 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置
JP6323806B2 (ja) * 2014-06-30 2018-05-16 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 発光デバイス及び移動体
CN108765260A (zh) * 2018-04-03 2018-11-06 北京易讯理想科技有限公司 一种指示屏幕外目标对象方向的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06149162A (ja) * 1992-11-02 1994-05-27 Toshiba Corp 照明装置
JP4091519B2 (ja) * 2003-04-25 2008-05-28 ハリソン東芝ライティング株式会社 バックライト装置
GB2426621B (en) * 2004-01-08 2008-05-21 Sharp Kk Lighting device for display devices, liquid crystal display device, and light source lamp
KR101001973B1 (ko) * 2004-04-12 2010-12-17 삼성전자주식회사 백라이트 어셈블리 및 이를 갖는 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20090059562A1 (en) 2009-03-05
WO2006114975A1 (ja) 2006-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7595583B2 (en) Cold-cathode fluorescent lamp and backlight unit
JPWO2006114975A1 (ja) バックライトユニットおよびバックライトユニット用ランプ
US6815883B2 (en) Cold cathode fluorescent lamp with a double-tube construction
KR20060043742A (ko) 조명 장치
KR20060005610A (ko) 평판 형광 램프 및 이를 갖는 액정표시장치
US20080012498A1 (en) External Electrode Flourescent Lamp, Lighting Device, And Display Device
JPS61198189A (ja) 液晶表示器照明装置
JP4584051B2 (ja) バックライトユニットおよび当該バックライトユニットを有する液晶ディスプレイ装置
KR20100014238A (ko) 열음극 형광램프를 구비한 백라이트 및 액정 디스플레이 장치
JP4287405B2 (ja) バックライトユニットおよび当該バックライトユニットを有する液晶ディスプレイ装置
JP2006128059A (ja) 平板蛍光ランプ及びこれを有する液晶表示装置
JP2006147570A (ja) 面光源装置及びそれを有するバックライトユニット
KR20080074337A (ko) 백라이트 유닛
JP2002082623A (ja) バックライトユニット
JP2006351349A (ja) 屈曲型蛍光ランプ、バックライトユニット及び屈曲型蛍光ランプの製造方法
JP2010186596A (ja) 冷陰極蛍光ランプおよびこれを用いた面光源装置
JP2007012615A (ja) 冷陰極ランプモジュール
JP2007141766A (ja) 外部電極放電ランプ
JPH11307049A (ja) 蛍光ランプおよび照明装置
KR20050055099A (ko) 면광원 장치 및 이를 갖는 액정표시장치
KR101323462B1 (ko) 패턴 인쇄형 램프 및 이를 이용한 백라이트 유닛
KR20060120768A (ko) 면광원 장치 및 이를 갖는 백 라이트 유닛
KR20080007248A (ko) 백라이트 장치
JP2009081095A (ja) バックライト
JP2008076441A (ja) 液晶パネル照明装置