JPWO2008136307A1 - Direct type backlight - Google Patents

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達也 池田
筒井 直樹
直樹 筒井
雅彦 玉井
雅彦 玉井
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司 加地
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Abstract

有低開口のバックフレーム1bと、バックフレーム1b内部に複数配置された直径Rが6.0mm以上である蛍光ランプ2と、バックフレーム1bの開口部lb3に配置された拡散板3とを具備しており、隣り合う蛍光ランプ2のピッチをP(mm)としたとき、P≧3.5Rの関係を満たすように構成している。A back frame 1b having a low opening, a plurality of fluorescent lamps 2 having a diameter R of 6.0 mm or more arranged inside the back frame 1b, and a diffusion plate 3 arranged in the opening lb3 of the back frame 1b. Thus, when the pitch of the adjacent fluorescent lamps 2 is P (mm), the relationship of P ≧ 3.5R is satisfied.

Description

本発明は、主に大型の液晶ディスプレー等に用いられる直下型バックライトに関する。   The present invention relates to a direct type backlight mainly used for a large liquid crystal display or the like.

液晶ディスプレー等に用いられる光源としては、冷陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプなどの直径の小さい線状光源が主流である。しかし近年、直径の大きい熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトの開発がなされている。その理由は、熱陰極蛍光ランプは冷陰極蛍光ランプや外部電極蛍光ランプよりも光量が大きいためランプ本数を削減することができるためである。熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトは、日本国公開公報特開平8−17397号公報(以下特許文献1)、日本国公開公報特開平9−146094号公報(以下特許文献2)、日本国公開公報特開平6−67176号公報(以下特許文献3)に記載されている。   As a light source used for a liquid crystal display or the like, a linear light source having a small diameter such as a cold cathode fluorescent lamp or an external electrode fluorescent lamp is mainly used. However, in recent years, a backlight using a hot cathode fluorescent lamp having a large diameter has been developed. The reason is that the number of lamps can be reduced because the hot cathode fluorescent lamp has a larger amount of light than the cold cathode fluorescent lamp and the external electrode fluorescent lamp. Backlights using hot cathode fluorescent lamps are disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-17397 (hereinafter referred to as Patent Document 1), Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-146094 (hereinafter referred to as Patent Document 2), published in Japan. It is described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-67176 (hereinafter referred to as Patent Document 3).

このような熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトでは、上述したようにランプから得られる光量が大きいためにランプ直上の発光面に明部、ランプ間の発光面に暗部が発生しやすいことが知られている。したがって、ランプ間の暗部を緩和するために、隣り合うランプのピッチを小さく設計するのが通常であった。   In a backlight using such a hot cathode fluorescent lamp, it is known that a bright part is likely to occur on the light emitting surface immediately above the lamp and a dark part is easily generated on the light emitting surface between the lamps because the amount of light obtained from the lamp is large as described above. It has been. Therefore, in order to alleviate the dark part between the lamps, it is usual to design the pitch between adjacent lamps to be small.

しかしながら、隣り合うランプのピッチを小さくすると、発光面の輝度効率が低下することが確認された。本発明者による検討の結果、この発光面の輝度効率の低下は放出された光がランプ自体に吸収されてロスが発生していることが判明した。また、その光吸収による輝度効率の低下は、ランプの直径が6.0mm以上である場合に、特に問題になることがわかった。
日本国公開公報特開平8−17397号公報 日本国公開公報特開平9−146094号公報 日本国公開公報特開平6−67176号公報
However, it has been confirmed that when the pitch between adjacent lamps is reduced, the luminance efficiency of the light emitting surface decreases. As a result of the study by the present inventors, it has been found that the reduction in the luminance efficiency of the light emitting surface causes a loss due to the emitted light being absorbed by the lamp itself. Further, it has been found that the decrease in luminance efficiency due to the light absorption is particularly problematic when the lamp diameter is 6.0 mm or more.
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-17397 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 9-146094 Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-67176

本発明の目的は、直径の大きい蛍光ランプを用い、発光面における輝度効率が高い直下型バックライトを提供することである。   An object of the present invention is to provide a direct type backlight using a fluorescent lamp having a large diameter and having high luminance efficiency on a light emitting surface.

上記目的を達成するために、本発明の直下型バックライトは、有底開口の筐体と、前記筐体内部に複数配置された直径Rが6.0mm以上である蛍光ランプと、前記筐体の開口部に配置された光学部材とを具備し、隣り合う前記蛍光ランプのピッチをP(mm)としたとき、P≧3.5Rの関係を満たすことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a direct backlight according to the present invention includes a case with a bottomed opening, a plurality of fluorescent lamps having a diameter R of 6.0 mm or more arranged inside the case, And an optical member disposed in the opening, and satisfying the relationship of P ≧ 3.5R, where P (mm) is the pitch of the adjacent fluorescent lamps.

本発明によれば、発光面における輝度効率が高い直下型バックライトを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a direct type backlight having high luminance efficiency on the light emitting surface.

本発明の第1の実施例の直下型バックライトの分解斜視図。1 is an exploded perspective view of a direct type backlight according to a first embodiment of the present invention. FIG. 図1の直下型バックライトをA-A線に沿って切断した断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view of the direct type backlight of FIG. 1 cut along the line AA. 熱陰極蛍光ランプの構造を示す縦断面図。The longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a hot cathode fluorescent lamp. 直径Rの異なる蛍光ランプについて、ランプ電力を変化させたときの相対ランプ効率の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of relative lamp | ramp efficiency when changing lamp electric power about the fluorescent lamp from which diameter R differs. 直径Rが大きな蛍光ランプを用いたときの光の光路について説明するための図。The figure for demonstrating the optical path of light when a fluorescent lamp with a large diameter R is used. 直径Rの異なる蛍光ランプについて、ランプピッチPを変化させたときの相対板面輝度効率の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of relative board surface luminance efficiency when the lamp pitch P is changed about the fluorescent lamp from which the diameter R differs. 直径Rが6.0mm〜15.5mmのランプにおいて、輝度ムラが抑制されたときのランプピッチPと拡散板との距離L2との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the lamp pitch P when the brightness nonuniformity is suppressed and the distance L2 between the diffuser plates in a lamp having a diameter R of 6.0 mm to 15.5 mm.

以下に、本発明の実施例である直下型バックライトについて図面を参照して説明する。図1は、第1の実施例の直下型バックライトの斜視図、図2は、図1の直下型バックライトのA-A線に沿った断面図である。   Hereinafter, a direct backlight according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a direct type backlight according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the direct type backlight of FIG.

本実施例の直下型バックライトの筐体は、フロントフレーム1aとバックフレーム1bとで構成されている。その材料としては、アルミニウムなどの金属やポリカーボネートなどの白色プラスチックを使用することができる。フロントフレーム1aにはバックライトの発光面となる出光部1a1が形成されており、全体として筐体の蓋体を形成している。バックフレーム1bは、底部1b1、側部1b2および開口部1b3を有する有底開口形状の筐体である。その底部1b1および側部1b2の内側には高反射性を有する反射シートが形成されている。   The casing of the direct type backlight according to the present embodiment includes a front frame 1a and a back frame 1b. As the material, a metal such as aluminum or a white plastic such as polycarbonate can be used. The front frame 1a is formed with a light output portion 1a1 that serves as a light emitting surface of the backlight, and forms a lid of the casing as a whole. The back frame 1b is a bottomed opening-shaped casing having a bottom 1b1, a side 1b2, and an opening 1b3. A reflective sheet having high reflectivity is formed inside the bottom 1b1 and the side 1b2.

バックフレーム1bの内部には、直管型の蛍光ランプ2が複数本、それぞれの管軸がほぼ平行に配置されている。蛍光ランプ2は、図3に示したような熱陰極蛍光ランプである。その容器は、例えば、軟質ガラスからなる直径Rが6.0〜20.0mmのガラス管21で構成されている。ガラス管21は、円筒部21aとその両端に形成されたフレアステム部21bとからなる。ガラス管21の内部には放電媒体として、水銀と希ガスが封入されている。希ガスとしては、アルゴン、キセノン、ネオン等を単体、または混合して使用することができる。円筒部21aの内周面には、蛍光体22が塗布されている。フレアステム部21bには、蛍光ランプ2の内外方向に導入線23a、23bが封着されている。一般的には、導入線23a、23bはそれぞれ一対の導電線で構成されている。ガラス管21内に位置する導入線23a、23bの先端には、螺旋状のタングステン線からなるフィラメント24a、24bが接続されている。フィラメント24a、24bは、導入線23a、23b間の略中央付近がさらに螺旋状に形成されており、当該部分には(BaO、CaO、SrO)を主成分とする熱電子放射物質(エミッター)が塗布されている。なお、フィラメント24a、24bの接続は、導入線23a、23bの先端を折り返し、フィラメント24a、24bの両端を加締めることによって行われている。その際、フィラメント24a、24bを加締める導入線23a、23bは、一部に平坦面を有する断面が略半楕円形状であるため、加締めによる接続強度が高い。このような形状は、断面が円形の導電線の一部を平らに潰すことで形成でき、その平坦面における導入線23a、23bの直径は、加工前の直径に対して30〜90%であるのが望ましい。   Inside the back frame 1b, a plurality of straight tube type fluorescent lamps 2 are arranged, and the respective tube axes are arranged substantially in parallel. The fluorescent lamp 2 is a hot cathode fluorescent lamp as shown in FIG. The container is composed of, for example, a glass tube 21 made of soft glass and having a diameter R of 6.0 to 20.0 mm. The glass tube 21 includes a cylindrical portion 21a and flare stem portions 21b formed at both ends thereof. Mercury and a rare gas are sealed inside the glass tube 21 as a discharge medium. As the rare gas, argon, xenon, neon or the like can be used alone or in combination. A phosphor 22 is applied to the inner peripheral surface of the cylindrical portion 21a. Introducing wires 23a and 23b are sealed in the flare stem portion 21b in the inner and outer directions of the fluorescent lamp 2. In general, the lead-in wires 23a and 23b are each composed of a pair of conductive wires. Filaments 24a and 24b made of a spiral tungsten wire are connected to the leading ends of the introduction wires 23a and 23b located in the glass tube 21. In the filaments 24a and 24b, the vicinity of the approximate center between the introduction lines 23a and 23b is further formed in a spiral shape. It has been applied. The filaments 24a and 24b are connected by turning the leading ends of the introduction wires 23a and 23b and crimping both ends of the filaments 24a and 24b. At that time, the introduction lines 23a and 23b for caulking the filaments 24a and 24b have a substantially semi-elliptical cross section with a partly flat surface, so that the connection strength by caulking is high. Such a shape can be formed by flattening a part of a conductive wire having a circular cross section, and the diameter of the introduction lines 23a and 23b on the flat surface is 30 to 90% of the diameter before processing. Is desirable.

図1において、バックフレームlbの開口部1b3に平行に光学部材としての拡散板3が配置されている。拡散板3はその透過率が50%〜85%であることが望まれる。その理由は、発光ムラを低減でき、かつ効率が下がりすぎないためである。   In FIG. 1, a diffusion plate 3 as an optical member is disposed in parallel with the opening 1b3 of the back frame lb. The diffusion plate 3 is desired to have a transmittance of 50% to 85%. This is because unevenness in light emission can be reduced and the efficiency does not decrease too much.

ここで、本実施例では蛍光ランプ2の配置上、発光面において生ずる縞状の輝度ムラを抑制する目的で、蛍光ランプ2の直上と隣り合うランプ間の中央付近との発光面輝度差を縮小するための手段を採用している。   Here, in this embodiment, the fluorescent lamp 2 is arranged to reduce the luminance difference between the fluorescent lamp 2 and the vicinity of the center between the adjacent lamps in order to suppress striped luminance unevenness generated on the light emitting surface. The means to do is adopted.

第1の手段は、複数の蛍光ランプ2の配置方法である。複数の蛍光ランプ2は、ランプの直径R(mm)と隣り合うランプとのピッチをP(mm)との関係が、P≧3.5Rを満たすように配置されている。また、バックフレーム1bの底部1b1(反射面)と蛍光ランプ2との距離をL1(mm)との関係が、L1≧0.2Rである。このような配置方法により、直径Rが6.0mm以上であるような径大のランプを用いても、光がランプに入射することによるロスを少なくすることができ、バックライトの輝度効率を高くすることができる。   The first means is a method of arranging a plurality of fluorescent lamps 2. The plurality of fluorescent lamps 2 are arranged so that the relationship between the lamp diameter R (mm) and the pitch between adjacent lamps P (mm) satisfies P ≧ 3.5R. Further, the relationship between the distance L1 (mm) between the bottom 1b1 (reflection surface) of the back frame 1b and the fluorescent lamp 2 is L1 ≧ 0.2R. With such an arrangement method, even when a large-diameter lamp having a diameter R of 6.0 mm or more is used, loss due to light entering the lamp can be reduced, and the luminance efficiency of the backlight is increased. be able to.

第2の手段は、蛍光ランプ2のランプ軸に沿ってドット印刷を施した拡散板3の採用である。この拡散板3はドットの大きさをランプ間中央に向かうにつれて徐々に小さくなるように形成し、ランプ直上からランプ間にかけて出光量を調節することにより、輝度ムラをさらに抑制することができる。   The second means is the use of a diffusing plate 3 on which dot printing is performed along the lamp axis of the fluorescent lamp 2. The diffusion plate 3 is formed so that the size of the dots gradually decreases as it goes toward the center between the lamps, and the unevenness in luminance can be further suppressed by adjusting the amount of emitted light from directly above the lamps to between the lamps.

なお、拡散板3の上にさらに光学シートを配設してもよい。光学シートとしては、拡散シート、プリズムシート、偏光シートなどを目的に合わせて一枚、又は複数枚使用することができる。   An optical sheet may be further disposed on the diffusion plate 3. As the optical sheet, one sheet or a plurality of sheets such as a diffusion sheet, a prism sheet, and a polarizing sheet can be used according to the purpose.

以下に本発明の実施例にかかるバックライトの具体的な仕様を示す。   The specific specification of the backlight concerning the Example of this invention is shown below.

(実施例1)
バックライト; サイズ=32インチ(約760mm×約440mm)、有効発光エリア=700mm×400mm、内部厚みD=20.0mm
蛍光ランプ2; 熱陰極蛍光ランプ、内径=6.9mm、直径R=8.0mm、ランプ電流=70mA、使用本数=8本、ランプピッチP=50.0mm、蛍光ランプ2とバックフレーム1bの底部1b1との距離L1=2.0mm、拡散板3との距離L2=10.0mm、側部1b2との距離L3=20.0mm。
拡散板3; 透過率=60%、蛍光ランプ2の直上に位置する部分にドット印刷、
光学シート; 拡散シート
(Example 1)
Backlight; Size = 32 inches (approx. 760 mm x approx. 440 mm), effective light emission area = 700 mm x 400 mm, internal thickness D = 20.0 mm
Fluorescent lamp 2; Hot cathode fluorescent lamp, inner diameter = 6.9mm, diameter R = 8.0mm, lamp current = 70mA, number of lamps used = 8, lamp pitch P = 50.0mm, fluorescent lamp 2 and bottom 1b1 of back frame 1b Distance L1 = 2.0mm, distance L2 = 10.0mm from diffusion plate 3, distance L3 = 20.0mm from side 1b2.
Diffuser 3; Transmittance = 60%, dot printing on the part directly above the fluorescent lamp 2,
Optical sheet; Diffusion sheet

図4は、直径Rの異なる蛍光ランプについて、ランプ電力を変化させたときの相対ランプ効率の変化を示すグラフである。ここで、直径R=3.0mmは冷陰極蛍光ランプ、直径R=6.0〜15.5mmは熱陰極蛍光ランプである。また、相対ランプ効率とは、直径R=3.0mmの冷陰極蛍光ランプ単体を6.0Wで点灯したときのランプ効率(lm/W)を基準としたものである。   FIG. 4 is a graph showing changes in relative lamp efficiency when the lamp power is changed for fluorescent lamps having different diameters R. Here, the diameter R = 3.0 mm is a cold cathode fluorescent lamp, and the diameter R = 6.0 to 15.5 mm is a hot cathode fluorescent lamp. The relative lamp efficiency is based on the lamp efficiency (lm / W) when a cold cathode fluorescent lamp having a diameter R = 3.0 mm is lit at 6.0 W.

このグラフからわかるように、相対ランプ効率はランプの直径R=6.0mm、8.0mmではあまり変わらないが、それよりも大きな直径になると相対ランプ効率が高くなる傾向がある。R=10.0mmでは約20%、R=15.5mmでは約30%も向上する。また、ランプの直径Rが大きくなると、投入可能な電力も大きくなる。すなわち、一本あたりのランプから得られる光量が大きくなり、直径R=3.0mmのランプと比較して、R=6.0mmのランプでは約2倍、R=8.0mmでは約2.5倍、R=10.0mmでは約3.0倍、R=15.5mmでは約4.0倍の光量を得ることができる。そのため、直径Rの大きなランプを用いれば、理論上、ランプ本数を削減しつつ、輝度なバックライトを実現することができる。   As can be seen from this graph, the relative lamp efficiency does not change much at the lamp diameters R = 6.0 mm and 8.0 mm, but the relative lamp efficiency tends to increase at larger diameters. R = 10.0mm improves about 20% and R = 15.5mm improves about 30%. In addition, as the lamp diameter R increases, the power that can be supplied increases. In other words, the amount of light obtained from a lamp increases, and compared to a lamp with a diameter R = 3.0 mm, the lamp with an R = 6.0 mm is approximately twice, the lamp with R = 8.0 mm is approximately 2.5 times, and R = 10.0. A light amount of about 3.0 times can be obtained for mm, and a light amount of about 4.0 times can be obtained for R = 15.5 mm. Therefore, if a lamp having a large diameter R is used, it is theoretically possible to realize a bright backlight while reducing the number of lamps.

しかし、発明者の試験の結果、直径Rが大きな蛍光ランプ2を使用したときに、バックライトの輝度効率が著しく低い場合があることがわかった。その原因は以下のように考察される。   However, as a result of the inventors' tests, it has been found that when the fluorescent lamp 2 having a large diameter R is used, the luminance efficiency of the backlight may be extremely low. The cause is considered as follows.

蛍光ランプ2から放出された光は、図5に示したような、底部1b1(反射面)で反射する光Xと、拡散板3で反射する光Y、それらで反射しない光Zとの3種類に大別できる。さらに、光Xは、底部1b1で反射後、拡散板3を透過する光X1、蛍光ランプ2自身に入射する光X2、他の蛍光ランプ2に入射する光X3に分けることができる。また、光Yは、拡散板3で反射した後、拡散板3を透過する光Y1、蛍光ランプ2自身に入射する光Y2、他の蛍光ランプ2に入射する光Y3に分けることができる。さらに、光Zは直接拡散板3に到達し透過する光Z1、直接他の蛍光ランプ2に入射する光Z2に分けることができる。   As shown in FIG. 5, there are three types of light emitted from the fluorescent lamp 2, light X reflected by the bottom 1b1 (reflecting surface), light Y reflected by the diffuser 3, and light Z not reflected by them. Can be broadly divided. Further, the light X can be divided into light X1 that is reflected by the bottom 1b1 and then transmitted through the diffusion plate 3, light X2 that is incident on the fluorescent lamp 2 itself, and light X3 that is incident on another fluorescent lamp 2. Further, the light Y can be divided into light Y1 that is reflected by the diffusion plate 3 and then transmitted through the diffusion plate 3, light Y2 that is incident on the fluorescent lamp 2 itself, and light Y3 that is incident on another fluorescent lamp 2. Further, the light Z can be divided into light Z1 that directly reaches and passes through the diffusion plate 3, and light Z2 that directly enters another fluorescent lamp 2.

光X〜Zのうち、光X1、Y1、Z1、はバックライトの光として利用される。一方、蛍光ランプ2自身又は他の蛍光ランプ2に入射する光X2、X3、Y2、Y3、Z2はロスとなる。したがって、これらの光は極力少なくする方がよい。光X2、X3、Y2、Y3、Z2は、蛍光ランプ2自身又は他の蛍光ランプ2に入射する光であるので、ランプの直径Rに最も影響される。すなわち、冷陰極蛍光ランプではランプに光が入射する確率が低いために光X2、X3、Y2、Y3、Z2は少ないが、熱陰極蛍光ランプでは光X2、X3、Y2、Y3、Z2は多くなる。発明者の試験の結果、蛍光ランプ2の直径Rが6.0mm以上であると、光X2、X3、Y2、Y3、Z2が多くなり、効率を低下させる原因となることがわかった。   Among the lights X to Z, the lights X1, Y1, and Z1 are used as backlight light. On the other hand, the light X2, X3, Y2, Y3, Z2 incident on the fluorescent lamp 2 itself or another fluorescent lamp 2 is lost. Therefore, it is better to reduce these lights as much as possible. Since the lights X2, X3, Y2, Y3, and Z2 are incident on the fluorescent lamp 2 itself or other fluorescent lamps 2, they are most affected by the diameter R of the lamp. That is, in the cold cathode fluorescent lamp, the light X2, X3, Y2, Y3, Z2 is small because the probability of light entering the lamp is low, but in the hot cathode fluorescent lamp, the light X2, X3, Y2, Y3, Z2 is large. . As a result of the inventor's test, it was found that when the diameter R of the fluorescent lamp 2 is 6.0 mm or more, the light X2, X3, Y2, Y3, and Z2 increase, which causes a decrease in efficiency.

このような径大の蛍光ランプ2を用いて光X2、X3、Y2、Y3、Z2を少なくするには、ランプピッチP、蛍光ランプ2と底部1b1との距離L1、蛍光ランプ2と拡散板3との距離L2が重要である。ランプピッチPは光X3、Y3及びZ2、距離Llは光X2、距離L2は光Y2の発生に大きく関わるためである。そこで、蛍光ランプ2の直径RごとにランプピッチP等を変化させる試験を行った。   In order to reduce the light X2, X3, Y2, Y3, Z2 using such a large fluorescent lamp 2, the lamp pitch P, the distance L1 between the fluorescent lamp 2 and the bottom 1b1, the fluorescent lamp 2 and the diffusion plate 3 The distance L2 is important. This is because the lamp pitch P is greatly related to the generation of the light X3, Y3 and Z2, the distance Ll is the light X2, and the distance L2 is largely related to the generation of the light Y2. Therefore, a test was performed in which the lamp pitch P and the like were changed for each diameter R of the fluorescent lamp 2.

図6は、直径Rの異なる蛍光ランプについて、ランプピッチPを変化させたときの相対板面輝度効率の変化を示すグラフである。この試験では、32インチバックライトのフレームの内寸である400mmをランプピッチPで除して得た数値に等しい本数のランプを配置して行った。すなわち、ランプピッチPを40mmに選定したときは10本、50mmに選定したときは8本、80mmに選定したときは5本のランプを配置して試験を行った。ここで、相対板面輝度効率とは、直径R=3.0mmの冷陰極蛍光ランプをランプピッチP=20mm、ランプ本数20本を配置した32インチバックライトにおいて、各ランプを6.0Wで点灯したときに得られる板面輝度効率(cd/W)を基準としたものである。   FIG. 6 is a graph showing the change in relative plate surface luminance efficiency when the lamp pitch P is changed for fluorescent lamps having different diameters R. In this test, the number of lamps equal to the value obtained by dividing the inner dimension of the frame of the 32-inch backlight by 400 mm by the lamp pitch P was arranged. That is, when the lamp pitch P was selected as 40 mm, the test was performed with 10 lamps, 8 when 50 mm was selected, and 5 lamps when 80 mm was selected. Here, the relative plate surface luminance efficiency means that when each lamp is lit at 6.0 W in a 32-inch backlight in which a cold cathode fluorescent lamp having a diameter R = 3.0 mm has a lamp pitch P = 20 mm and 20 lamps are arranged. This is based on the plate surface luminance efficiency (cd / W) obtained.

このグラフからわかるように、全てのランプにおいて、ランプピッチPを大きくするほど相対板面輝度効率が向上する。しかし、直径Rが6.0mmよりも大きいランプでは、ランプピッチPによっては相対板面輝度効率が100%よりも低くなってしまうこともあることがわかる。相対板面輝度効率が100%よりも低いということは、輝度効率が低い状態で使用していることを意味する。したがって、輝度の高いバックライトを実現するために、少なくとも相対板面輝度効率が100%を超える条件で使用する必要がある。そのためには図6より、直径R=6.0mmの場合はランプピッチPを約23.0mm以上、R=8.0mmの場合は約28.0mm以上、R=10.0mmの場合は約37.0mm以上、R=15.5mmの場合は約55.0mm以上にする必要がある。これはP≧3.5Rを満たすようにランプを配置すればよい。なお、P≧4.5Rを満たすようにランプを配置するとさらに輝度効率が上がるため望ましい。ただし、直径Rに対してランプピッチPを大きくしすぎるとバックライトの輝度が低下するとともに、輝度ムラが大きくなってしまうので、P≦13.0Rを上限とするのが望ましい。   As can be seen from the graph, the relative plate surface luminance efficiency is improved as the lamp pitch P is increased in all the lamps. However, in a lamp having a diameter R larger than 6.0 mm, the relative plate surface luminance efficiency may be lower than 100% depending on the lamp pitch P. That the relative plate surface luminance efficiency is lower than 100% means that the luminance efficiency is low. Therefore, in order to realize a backlight having a high luminance, it is necessary to use at least a condition where the relative plate surface luminance efficiency exceeds 100%. To that end, from Fig. 6, the lamp pitch P is about 23.0 mm or more when the diameter R is 6.0 mm, about 28.0 mm or more when R = 8.0 mm, about 37.0 mm or more when R = 10.0 mm, R = In the case of 15.5mm, it is necessary to make it about 55.0mm or more. In this case, the lamps may be arranged so as to satisfy P ≧ 3.5R. In addition, it is desirable to arrange the lamp so as to satisfy P ≧ 4.5R because the luminance efficiency is further improved. However, if the lamp pitch P is excessively increased with respect to the diameter R, the luminance of the backlight is lowered and luminance unevenness is increased. Therefore, it is desirable to set P ≦ 13.0R as the upper limit.

また、蛍光ランプ2と底部1b1との距離L1は、L1≧0.2Rが望ましく、L1≧0.4Rを満たすように設計するのがさらに望ましい。これにより、反射光がランプに入光する割合が少なくなるので、さらに輝度効率を向上させることができる。ただし、その関係式において左辺の距離L1の方が大きくなりすぎると、内部厚みDが大きくなり、バックライトの厚みが増す等の弊害が生じるため、L1≦1.0Rの範囲内で設計するのが望ましい。   The distance L1 between the fluorescent lamp 2 and the bottom 1b1 is preferably L1 ≧ 0.2R, and more preferably designed to satisfy L1 ≧ 0.4R. Thereby, since the ratio of reflected light entering the lamp is reduced, the luminance efficiency can be further improved. However, if the distance L1 on the left side in the relational expression becomes too large, the internal thickness D becomes large, causing adverse effects such as an increase in the thickness of the backlight.Therefore, designing within the range of L1 ≦ 1.0R is necessary. desirable.

(実施例2)
この実施例においては、実施例1と基本的に同じ構成であるが、通常の拡散板を用いるとともに、蛍光ランプ2と拡散板3との距離L2を、L2≧0.45P-0.5Rを満たすように設計している。具体的には、ランプ直径R=8.0mm、ランプピッチP=50mmであるのに対し、距離L2は19.0mm(内部厚みD=29.0mm)である。驚いたことにこの設計によれば、ドット印刷等の特殊な加工が施された拡散板を用いなくても、実施例1と同様に、輝度ムラを抑制することができることがわかった。
(Example 2)
In this example, the configuration is basically the same as that of Example 1, but a normal diffusion plate is used, and the distance L2 between the fluorescent lamp 2 and the diffusion plate 3 satisfies L2 ≧ 0.45P-0.5R. Designed to. Specifically, the lamp diameter R = 8.0 mm and the lamp pitch P = 50 mm, while the distance L2 is 19.0 mm (internal thickness D = 29.0 mm). Surprisingly, it has been found that, according to this design, luminance unevenness can be suppressed as in Example 1 without using a diffusion plate that has been subjected to special processing such as dot printing.

なお、上記数式はランプ直径R=8.0mmの場合に限らず、他の直径Rの場合においても成立する。図7は、直径Rが6.0mm〜15.5mmのランプにおいて、輝度ムラが抑制されたときのランプピッチPと拡散板との距離L2の関係を示すグラフである。ここで、「輝度ムラが抑制された」とは目視で輝度ムラを確認できなくなった状態を意味しており、具体的にはランプ直上とランプ間の輝度差が40cd/mm2以下になったときを示す。   Note that the above formula is not limited to the case of the lamp diameter R = 8.0 mm, but also holds for other diameters R. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the lamp pitch P and the distance L2 between the diffuser plate when uneven brightness is suppressed in a lamp having a diameter R of 6.0 mm to 15.5 mm. Here, “brightness unevenness has been suppressed” means that the brightness unevenness cannot be confirmed visually. Specifically, when the brightness difference between the lamp and the lamp is 40 cd / mm2 or less. Indicates.

図7からわかるように、直径Rが6.0mm、10.0mm、15.5mmの場合でも、L2=0.45P-0.5Rを満たせば、ランプ直上とランプ間の輝度差が40cd/mm2になることがわかる。したがって、直径Rが6.0mm以上の場合においても、L2≧0.45P-0.5Rを満たすように設計することにより、輝度ムラを抑制することができる。なお、L2≧0.50P-0.5Rであると輝度差が30cd/mm2以下になるので望ましい。ただし、距離L1の場合と同じように、左辺の距離L2が大きくなりすぎると、バックライトの内部厚みDが大きくなる等の弊害が生じるため、L2≦1.0P-0.5Rを満たすように設計するのが望ましい。   As can be seen from FIG. 7, even when the diameter R is 6.0 mm, 10.0 mm, and 15.5 mm, if L2 = 0.45P-0.5R is satisfied, the luminance difference between the lamp and the lamp is 40 cd / mm2. . Therefore, even when the diameter R is 6.0 mm or more, luminance unevenness can be suppressed by designing so as to satisfy L2 ≧ 0.45P−0.5R. It is desirable that L2 ≧ 0.50P−0.5R because the luminance difference is 30 cd / mm 2 or less. However, as in the case of the distance L1, if the distance L2 on the left side becomes too large, adverse effects such as an increase in the internal thickness D of the backlight will occur, so it is designed to satisfy L2 ≦ 1.0P-0.5R. Is desirable.

なお、本実施例において、拡散板3上にさらにプリズムシートを配置してもよい。この場合には、L2≧0.35P-0.5Rを満たせば実施例2と同等の輝度ムラ抑制効果が得られる。このため、薄型化も同時に実現することができる。   In this embodiment, a prism sheet may be further arranged on the diffusion plate 3. In this case, if L2 ≧ 0.35P−0.5R is satisfied, a luminance unevenness suppressing effect equivalent to that in the second embodiment can be obtained. For this reason, thickness reduction can also be realized simultaneously.

したがって、第1の実施例では、直径Rが6.0mm以上である蛍光ランプ2をバックフレーム1b内部に複数配置した直下型バックライトにおいて、隣り合うランプのピッチP(mm)を、P≧3,5Rの関係を満たすように蛍光ランプ2を配置したことにより、発光面における輝度効率が高い直下型バックライトを実現することができる。その際、バックフレーム1bの底部1b1と蛍光ランプ2との距離をL1(mm)としたとき、L1≧0.2Rの関係を満たすように構成するとさらに効果的である。   Therefore, in the first embodiment, in a direct type backlight in which a plurality of fluorescent lamps 2 having a diameter R of 6.0 mm or more are arranged inside the back frame 1b, the pitch P (mm) between adjacent lamps is set to P ≧ 3, By arranging the fluorescent lamp 2 so as to satisfy the 5R relationship, a direct type backlight with high luminance efficiency on the light emitting surface can be realized. In this case, it is more effective to configure the relationship L1 ≧ 0.2R so that the distance between the bottom 1b1 of the back frame 1b and the fluorescent lamp 2 is L1 (mm).

また、蛍光ランプ2に沿うようにドット印刷が施された拡散板3と組み合わせることにより、上記の構成によって生じやすい明暗の縞を解消することができ、輝度ムラの少ない直下型バックライトを実現することができる。一方、蛍光ランプ2や拡散板3に特別な加工を施さなくても、蛍光ランプ2と拡散板3との距離をL2(mm)としたとき、L2≧0.45P-0.5Rの関係を満たすように設計することにより、明暗の縞を抑制することができ、輝度ムラの少なく、かつ安価な直下型バックライトを実現することができる。なお、本発明の実施例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。   Also, by combining with the diffuser plate 3 that is dot-printed along the fluorescent lamp 2, it is possible to eliminate the bright and dark stripes that are likely to occur due to the above configuration, and to realize a direct type backlight with little luminance unevenness be able to. On the other hand, if the distance between the fluorescent lamp 2 and the diffusion plate 3 is L2 (mm), the relationship of L2 ≧ 0.45P-0.5R is satisfied, even if the fluorescent lamp 2 and the diffusion plate 3 are not specially processed. By designing in this manner, it is possible to suppress bright and dark stripes, and to realize an inexpensive direct-type backlight with little luminance unevenness. In addition, the Example of this invention is not necessarily restricted above, For example, you may change as follows.

蛍光ランプ2としては、直径Rが6.0mm以上の冷陰極蛍光ランプや外面電極蛍光ランプなどであってもよい。また、その形状は直線状に限らず、U字型、コの字型、W字型等の屈曲した光源を用いることができる。ただし、屈曲型の蛍光ランプ場合のランプピッチPは、同一の屈曲型ランプの隣り合う直線状の管部間についても適用されるものとする。   The fluorescent lamp 2 may be a cold cathode fluorescent lamp or an outer electrode fluorescent lamp having a diameter R of 6.0 mm or more. The shape is not limited to a straight line, and a bent light source such as a U shape, a U shape, or a W shape can be used. However, the lamp pitch P in the case of a bent fluorescent lamp is also applied between adjacent straight tube portions of the same bent lamp.

発光面の輝度差を縮小するための加工部としては、ランプの直上に出る光を遮光、反射又は減光させる膜や成形を、蛍光ランプ2又は/及び拡散板3に設けたようなものであってもよい。実施例2において、拡散板3上にさらにプリズムシートを配置してもよい。この場合には、L2≧0.35P-0.5Rを満たせば実施例2と同等の輝度ムラ抑制効果が得られる。このため、薄型化も同時に実現することができる。   As the processing part for reducing the luminance difference on the light emitting surface, the fluorescent lamp 2 and / or the diffusing plate 3 are provided with a film or molding for shielding, reflecting or reducing the light directly above the lamp. There may be. In Example 2, a prism sheet may be further disposed on the diffusion plate 3. In this case, if L2 ≧ 0.35P−0.5R is satisfied, a luminance unevenness suppressing effect equivalent to that in the second embodiment can be obtained. For this reason, thickness reduction can also be realized simultaneously.

Claims (6)

開口を有する有低筐体と、この筐体内部に略平行に配置された、直径Rが6.0mm以上である複数本の蛍光ランプと、これらの蛍光ランプから射出される光を拡散させるように前記筐体の開口部に配置された光学部材と、を具備し、前記複数本の蛍光ランプのうち、隣り合う蛍光ランプのピッチをP(mm)としたとき、P≧3.5Rの関係を満たすことを特徴とする直下型バックライト。   A low and high casing having an opening, a plurality of fluorescent lamps having a diameter R of 6.0 mm or more arranged substantially parallel to the inside of the casing, and light emitted from these fluorescent lamps are diffused And an optical member disposed in the opening of the housing, and when the pitch of the adjacent fluorescent lamps among the plurality of fluorescent lamps is P (mm), a relationship of P ≧ 3.5R Direct type backlight characterized by satisfying 前記筐体の底面と前記蛍光ランプの下面との距離をL1(mm)としたとき、L1≧0.2Rの関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の直下型バックライト。   2. The direct type backlight according to claim 1, wherein a relationship of L1 ≧ 0.2R is satisfied, where L1 (mm) is a distance between the bottom surface of the housing and the lower surface of the fluorescent lamp. 前記蛍光ランプと前記光学部材との距離をL2(mm)としたとき、L2≧0.45P−0.5Rの関係を満たすことを特徴とする請求項2記載の直下型バックライト。   3. The direct type backlight according to claim 2, wherein a relationship of L2 ≧ 0.45P−0.5R is satisfied when a distance between the fluorescent lamp and the optical member is L2 (mm). 前記蛍光ランプ又は前記拡散板には、前記蛍光ランプの直上と隣り合う前記蛍光ランプ間の発光面輝度差を縮小するための加工部が設けられていることを特徴とする請求項2記載の直下型バックライト。   3. The direct portion according to claim 2, wherein the fluorescent lamp or the diffusing plate is provided with a processing portion for reducing a luminance difference between light emitting surfaces between the fluorescent lamp and the fluorescent lamp adjacent to the fluorescent lamp or the diffusion plate. Type backlight. 前記蛍光ランプと前記光学部材との距離をL2(mm)としたとき、L2≧0.45P−0.5Rの関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の直下型バックライト。   2. The direct type backlight according to claim 1, wherein a relationship of L2 ≧ 0.45P−0.5R is satisfied when a distance between the fluorescent lamp and the optical member is L2 (mm). 前記蛍光ランプ又は前記拡散板には、前記蛍光ランプの直上と隣り合う前記蛍光ランプ間の発光面輝度差を縮小するための加工部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の直下型バックライト。   2. The direct portion according to claim 1, wherein the fluorescent lamp or the diffusing plate is provided with a processing portion for reducing a difference in luminance of a light emitting surface between the fluorescent lamp adjacent to and immediately above the fluorescent lamp. Type backlight.
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