KR20080007248A

KR20080007248A - 백라이트 장치

Info

Publication number: KR20080007248A
Application number: KR1020077026058A
Authority: KR
Inventors: 야스히로 와따나베; 다쯔야 이께다
Original assignee: 하리손 도시바 라이팅구 가부시키가이샤
Priority date: 2005-05-12
Filing date: 2006-01-27
Publication date: 2008-01-17
Also published as: JP2006344569A; US20090052163A1; TW200700843A; WO2006120781A1

Abstract

본 발명의 백라이트 장치(10)에 있어서는, 길이가 다른 장축과 단축을 갖는 단면 편평 형상의 긴 편평 형광 램프(11)가 사용된다. 도광판(12)의 입사 광면(12a)은 상기 도광판의 발광 영역 내에 형성된다. 이 입사광면과 편평 형광 램프의 장축 발광면은 대향 배치되어 있다. 이와 같은 구조에 의해, 직하식보다도 두께를 얇게 할 수 있고, 또한 에지 라이트 방식보다도 폭을 좁게 할 수 있어, 박형화, 협프레임화, 소형화가 도모된다.

백라이트 장치, 도광판, 확산 시트, 편평 형광 램프, 입사광면

Description

백라이트 장치 {BACKLIGHT DEVICE}

본 발명은, 액정 표시 장치용 백라이트 장치에 관한 것이다.

최근, 액정 표시 장치의 화면이 대형화되고 있다. 이 대형의 액정 표시 장치에 사용되는 백라이트 장치의 대부분은, 직하형이라 불리는 장치이다. 이 직하형의 백라이트 장치에 있어서는, 복수개의 형광 램프가 하우징 바닥면에 배열되고, 그 상측에 형광 램프의 광이 입사하도록 도광판이 배치되어 있다. 이 직하형의 백라이트 장치에 있어서는, 백라이트의 발광면에 있어서의 발광 휘도의 균일화를 도모하기 위해, 형광 램프와 도광판 사이에 소정의 거리를 취할 필요가 있다. 이로 인해, 백라이트 장치의 두께가 커지는 동시에, 대형의 액정 표시 장치용 백라이트 장치에 있어서는, 램프의 사용 개수가 많아져 장치로서 무거운 것이 되는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 백라이트 장치로서, 탠덤형이라 불리는 백라이트 장치가 개발되었다. 예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평11-288611호 공보(특허문헌 1), 일본 특허 출원 공개 제2001-312916호 공보(특허문헌 2) 혹은 일본 특허 출원 공개 제2004-253354호 공보(특허문헌3) 참조. 예를 들어 특허문헌 1, 2에 기재된 백라이트 장치에 있어서는, 관축에 수직인 단면 형상이 원형인 복수 개의 형광 램프가 이용되고 있다. 각 형광 램프로부터 방출되는 광은, 상기 형광 램프의 각각에 설치된 도광판의 입사광면에 도입되지만, 이로 인해 각 형광 램프에 리플렉터가 설치되어 있다.

이들 백라이트 장치에 있어서는, 비교적 박형의 장치에 의해 발광 영역에서의 발광 휘도를 균일화하는 것이 가능하다. 그러나, 이들 백라이트 장치에 있어서는, 발광 영역의 단부에 있어서 형광 램프의 광을 도광판의 입사광면에 유도하기 위한 리플렉터가 설치되어 있으므로, 발광 영역의 확대가 곤란하고, 발광 영역의 주위의 모서리부의 면적을 작게 하는, 이른바 협프레임화의 장해가 되는 문제점이 있었다.

또한, 특허문헌 3에 기재된 백라이트 장치에 있어서는, 마찬가지로 단면이 원형인 복수개의 형광 램프가 이용되고 있다. 각 형광 램프 사이에는 띠 형상의 도광판이 배치되는 동시에, 각 형광 램프와 피조사체 사이에는, 각 형광 램프로부터 피 조사체에 직접 입사하려고 하는 광의 일부를 투과시키지 않도록 하는 라이팅 커튼이 설치되어 있다.

이 백라이트 장치에 있어서는, 비교적 박형의 장치에 의해 발광 영역에서의 발광 휘도를 균일화하는 것이 가능하다. 그러나, 발광 영역에서의 발광 휘도 균일화를 위한 라이팅 커튼을 설치할 필요가 있어, 구조가 복잡해지는 문제점이 있었다.

본 발명은, 이와 같은 종래의 기술적 과제에 비추어 이루어진 것으로, 대광량화와 함께 장치의 박형화, 협프레임화를 도모할 수 있는 백라이트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 관점에 의한 백라이트 장치는, 도광판의 입사광면으로부터, 형광 램프로부터 방사되는 광을 도입하여 상기 도광판에서 평면 형상의 발광 영역을 형성하는 백라이트 장치에 있어서, 상기 형광 램프는 길이가 다른 장축과 단축을 갖는 단면 편평 형상의 편평 형광 램프를 사용하고, 상기 도광판의 입사광면, 상기 발광 영역 내에 형성되고, 또한 상기 편평 형광 램프는 그것의 장축이 상기 입사광면에 대략 평행이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 관점에 의한 백라이트 장치는, 길이가 다른 장축과 단축을 갖는 편평한 단면 형상의 편평 형광 램프와, 분할된 적어도 2매의 도광판을 구비하고, 상기 편평 형광 램프는 상기 분할된 도광판의 대향하는 단부면에 의해 형성되는 적어도 한 쌍의 입사면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

도1a는 본 발명에서 사용하는 편평형 냉음극 형광 램프의 평면도로, 램프의 관축을 따라 절단하여 도시한 도면.

도1b는 도1a에 도시하는 형광 램프의 A-A부의 단면도.

도1c는 도1a에 도시하는 형광 램프의 측면도로, 램프의 관축을 따라 절단하여 도시한 도면.

도1d는 도1c에 도시하는 형광 램프의 B-B부의 단면도.

도2는 상기 편평형 냉음극 형광 램프의 편평률을 바꾸었을 때의 상대 전광속을 나타내는 그래프.

도3은 상기 편평형 냉음극 형광 램프의 장축과 단축에 대해 확산 양광주가 발생하는 범위를 나타내는 그래프.

도4a는 양광주의 확산 상태를 나타내는 도면으로, 비교예로서 원형의 단면을 갖는 냉음극 형광 램프의 확산 상태를 나타내는 도면.

도4b는 본 발명의 실시예에 사용하는 편평형 냉음극 형광 램프의 양광성의 확산 상태를 나타내는 평면도.

도4c는 본 발명의 실시예에 사용하는 편평형 냉음극 형광 램프의 양광성의 확산 상태를 나타내는 측면도.

도5는 에지식 백라이트 장치에 상기 냉음극 형광 램프를 적용한 경우의 장축과 단축에 대해 확산 양광주가 발생하는 범위를 나타내는 그래프.

도6은 상기 편평형 냉음극 형광 램프의 휘도 분포를 도시하는 설명도.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 관한 백라이트 장치의 평면도.

도8은 도7에 도시하는 백라이트 장치의 단면도.

도9는 본 발명의 제2 실시예에 관한 백라이트 장치의 단면도.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 관한 백라이트 장치의 단면도.

도11은 본 발명의 제4 실시예에 관한 백라이트 장치의 평면도.

도12는 도11에 도시하는 백라이트 장치의 단면도.

도13은 본 발명의 제5 실시예에 관한 백라이트 장치의 평면도.

도14는 도13에 도시하는 백라이트 장치의 단면도.

도15는 본 발명의 제6 실시예에 관한 탠덤식 백라이트 장치의 분해 사시도.

도16a는 도15에 나타내는 실시예에서 사용하는 편평 형광 램프를 그 램프의 관축을 따라 절단하여 도시하는 단면도.

도16b는 도16a에 도시하는 편평 형광 램프를 그 램프 관축에 수직인 면으로 절단하여 도시하는 단면도.

본 발명의 실시예를 도면을 기초로 하여 상세하게 설명한다.

도1a에 도시하는 형광 램프(1)는 유리관(2)의 내벽면에 형광체 피막이 도포되고, 내부에 희가스 및 수은이 기밀하게 봉입되어 있다. 유리관(2)의 양단부 내부에는 한 쌍의 냉음극으로 이루어지는 전극(3a, 3b)을 구비하고 있다. 전극(3a, 3b)은 니켈로 이루어지는 판 형상 전극이며, 각각 도전선(4a, 4b)이 접속되어 있다. 도전선(4a, 4b)은 유리관(2)의 양단부에 밀봉 부착되어 있어, 전극(3a, 3b)을 고정하는 동시에, 외부로부터 공급되는 전력을 각 전극(3a, 3b)에 공급한다.

유리관(2)의 방전 공간의 관축에 수직인 단면에 있어서의 형상은, 예를 들어 유리관 내부의 치수인 장축(長徑)(2l)과 단축(短徑)(2s)을 이용하여 규정된다. 예를 들어 장축은 1.2 내지 14.0 ㎜의 범위, 단축은 0.7 내지 10.0 ㎜의 범위이다. 즉, 단면 형상을 원형이 아닌, 편평형이나 타원형으로 한 상태에서 확산 양광주(陽光柱)를 얻을 수 있도록 구성되어 있다. 유리관(2)의 방전 공간의 단면 형상은, 예를 들어 그 관축 방향의 전체 길이에 걸쳐서 동일 형상으로 한다.

도2는 도1a에 나타내는 편평형 냉음극 형광 램프의 편평률을 변화시켰을 때의 상대 전광속(全光束)을 나타내는 그래프이다. 여기서, 편평률이라 함은, (장축 - 단축)/장축 × 100 %로 정의되는 것으로 한다. 상기 그래프에서는, 일례로서, 방전 공간의 단축(2s)을 3.0 ㎜로 일정하게 하고, 장축(2l)을 변화시킴으로써 편평률을 변화시킨 경우를 나타내고 있다. 도2의 상대 전광속은, 단면이 원 형상(장축 = 단축)인 냉음극 형광 램프의 전광속을 100 %로 하고, 그에 대한 편평형 냉음극 형광 램프의 상대적인 전광속을 플롯하였다. 상기 그래프에 따르면, 장축이 14.0 ㎜(편평률 78.5 %)보다도 짧은 경우, 즉 편평률이 78 %보다도 낮은 영역에서는, 장축을 길게 (편평률을 크게) 한만큼 광속은 향상되지만, 장축이 15.0 ㎜ 이상(편평률이 80 % 이상)이 되면 급격하게 광속이 저하되고 있다. 이는, 장축이 14.0 ㎜의 범위까지는 양광주가 확산되지만, 15.0 ㎜ 이상이 되면 양광주가 수축하여 관축 방향에 있어서의 일부의 형광체 피막밖에 발광하지 않게 되기 때문이다.

도3은 편평형 냉음극 형광 램프에 있어서 장축과 단축을 변화시켰을 때, 확산 양광주가 발생하는 범위를 실험적으로 구한 그래프이다. 도3에 있어서는, 단면 형상이 원형인 냉음극 형광 램프를 45°의 직선 S로 나타내고, 이 직선 S를 한 변으로서 포함하는 다각형 ABCDEFGH의 내부 영역이, 확산 양광주가 발생하기 위한 장축과 단축의 범위를 나타내고 있다.

즉, 도3에 도시한 바와 같이, 확산 양광주가 형성되는 범위, 즉 수축 양광주가 발생하지 않는 장축의 범위는 14.0 ㎜ 이하이다. 한편, 장축을 1.2 ㎜보다도 짧게 하는 것은 제작상 곤란하다. 따라서, 장축은 1.2 ㎜ 이상 14.0 ㎜ 이하의 범 위로 설정하는 것이 최적이다. 도3은 장축이 1.2 내지 5.0 ㎜의 범위이며 단축이 0.7 ㎜ 이하에서는 양광주가 확산되기 어려운 것을 나타내고 있다. 또한, 장축이 5.0 내지 9.0 ㎜의 범위이며 단축이 1.0 ㎜ 이하에서는 양광주가 확산되기 어려운 것을 나타내고 있다. 도3은 또한 장축이 9.0 내지 14.0 ㎜의 범위에서는 단축이 1.5 ㎜ 이하에서는 양광주가 확산되기 어려운 것을 나타내고 있다.

단축에 대해서는, 백라이트 장치의 박형화를 도모하기 위해 10.0 ㎜를 초과하여 길게 하면 안 되고, 또한 0.7 ㎜보다도 짧게 하는 것은 제작상 곤란하다. 따라서, 단축은, 0.7 ㎜ 이상 10.0 ㎜ 이하의 범위로 설정하는 것이 최적이다.

또한, 희가스는 60.0 내지 99.9 %를 네온으로 하고 잔량부를 아르곤으로 하는 혼합 가스를 봉입 압력 6.5 내지 16.0 ㎪의 범위에서 봉입한다. 이는, 냉음극 형광 램프를 효율적으로 점등시키기 위해 발광 효율이 최적이 되는 봉입 가스의 설정 범위를 정한 것이다. 봉입되는 가스종, 가스압에 의해 램프 온도를 최적화할 필요가 있다.

이하의 실시예에 있어서는, 일례로서, 장축(내경)을 3.0 ㎜(외치수 3.5 ㎜), 단축(내경)을 1.6 ㎜(외치수 2.2 ㎜), 편평률 47 %인 편평형의 냉음극 형광 램프를 이용한다. 비교예의 냉음극 형광 램프는, 관축 방향에 수직인 단면에 있어서의 단면 형상이 직경(내경) 2.0 ㎜(외치수 3.0 ㎜)인 원형으로 한다. 실시예, 비교예 모두 유리관(2)의 길이를 200 ㎜로 하고, 유리관 내에는 아르곤 : 네온 = 1 : 9로 하는 혼합 가스 및 수은을 8 ㎪의 봉입 압력으로 봉입하였다.

도4a 내지 도4c는, 양광주의 확산 상태를 나타내는 도면으로, 도4a는 비교예 인 원형의 단면을 갖는 냉음극 형광 램프의 확산 상태를 나타내는 도면, 도4b는 본 발명의 실시예에 사용하는 편평형 냉음극 형광 램프의 확산 상태를 도시하는 평면도, 도4c는 마찬가지로 본 발명의 실시예에 사용하는 편평형 냉음극 형광 램프 확산 상태를 나타내는 측면도이다. 이들 도면으로부터는, 상기한 바와 같이 방전 공간의 단면 형상을 편평하게 해도, 확산 양광주가 형성되어 있고, 수축 양광주로는 안 되는 것을 나타내고 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 사용하는 편평형 냉음극 형광 램프는, 비교예인 원형의 단면을 갖는 냉음극 형광 램프에 비해 양광주의 상태에 큰 차이는 없는 것을 알 수 있다.

도5는 에지식 백라이트 장치에 상기한 편평형 냉음극 형광 램프를 적용한 경우에 있어서, 확산 양광주가 발생하기 위한 형광 램프의 장축과 단축의 범위를 실험적으로 구한 그래프이다. 편평형 냉음극 형광 램프는, 액정 표시 장치의 박형화, 협프레임화의 요구에 대응하기 위해, 장축은 최대로 3.5 ㎜로 하였다. 도5에서는, 단면 형상이 내치수 2.0 ㎜(외치수 2.4 ㎜)인 단면 원형의 냉음극 형광 램프를 45°의 직선 S로 나타내고, 이 직선 S를 한 변으로서 포함하는 다각형 ABCDEFGH의 내부 영역이, 확산 양광주가 발생하기 위한 장축과 단축의 범위를 나타내고 있다. 또한, 도5의 다각형 ICLJ의 내부 영역은, 냉음극 형광 램프의 편평률이 25 내지 80 %인 영역을 나타내고, 이 영역에 있어서는, 단면 원형의 형광 램프에 비교하여 발광 효율이 5 % 이상 향상되어 있는 것이 확인되었다. 또한, 도5의 다각형 BIJM의 내부 영역은, 편평률 8 내지 46 %의 영역을 나타내고, 이 영역에 있어서는, 단면 원형의 형광 램프에 비교하여, 발광 효율이 10 % 이상 향상되는 결과를 얻을 수 있었다. 도5에 나타내는 실험 결과로부터, 편평형 냉음극 형광 램프의 장축은 1.2 내지 3.5 ㎜의 범위, 단축은 0.7 내지 3.2 ㎜의 범위, 편평률은 8 내지 80 %의 범위로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 즉, 편평형 냉음극 형광 램프의 단면 형상을 이와 같은 범위로 선정함으로써, 에지식 백라이트 장치에 이용하는 편평형 냉음극 형광 램프로서, 단면 형상의 장축을 1.2 내지 3.5 ㎜의 범위, 단축을 0.7 내지 3.2 ㎜의 범위로 하고, 램프의 편평률을 8 내지 80 %의 범위로 함으로써, 단면 형상이 원형인 냉음극 형광 램프에 비해 발광 효율을 5 % 이상 향상시킬 수 있다.

또한, 60 내지 99.9 %를 네온으로 하고 잔량부를 아르곤으로 하는 혼합 가스를 봉입 압력 6.5 내지 16.0 ㎪의 범위에서 유리관 내에 봉입함으로써, 냉음극 형광 램프의 발광 효율을 최적으로 할 수 있다.

본 발명의 백라이트 장치는, 도광판의 입사광면에 대해, 방전 공간의 단면 형상이 편평이나 타원형인, 소위 편평형 냉음극 형광 램프(1)를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다. 이와 같은 편평형 냉음극 형광 램프(1)에 있어서는, 램프의 주위 방향, 즉 관축에 수직인 평면 내의 방향에 따라 휘도가 다르다. 편평형 냉음극 형광 램프(1)의 휘도 분포의 일례를 도6에 나타내고 있다. 이 휘도 분포는, 유리관의 장축 방향에 있어서는 낮고, 거기에 수직인 단축 방향에 있어서는 높은 특징이 있다. 그 휘도차는, 편평률을 변화시킴으로써 자유롭게 조정할 수 있다.

도6은 외경 4 ㎜, 내경 3 ㎜의 원형 램프를 편평률 45 %로 가공하였을 때의 휘도 분포이다. 도6에 도시된 바와 같이, 장축에 평행한 광폭면(이하에서는 장축 발광면이라 함)의 휘도가, 단축에 평행한 협폭면(이하에서는 단축 발광면이라 함)의 휘도보다 훨씬 크고, 휘도비는 약 1.4배 내지 1.6배 정도에 이른다. 그래서, 백라이트 장치를 구성할 때, 이 편평형 냉음극 형광 램프(1)를 편평한 유리관(2)의 장축 방향이 도광판의 입사광면에 대략 평행이 되도록 배치한다. 이와 같은 구조에 의해, 도광판의 형광 램프(1)의 직상에 있어서의 발광 영역 내의 휘도를 억제하고, 또한 도광판에 대량의 광을 입사시킬 수 있다. 이 결과, 휘도 불균일이 적고, 대광량을 발생하는 백라이트 장치를 실현할 수 있다.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 관한 백라이트 장치의 상면도이며, 도8은 그 단면도이다. 도7, 도8에 있어서, 백라이트 장치(10)는 편평 형광 램프(11) 및 도광판(12)으로 구성되어 있다. 편평 형광 램프(11)는 상술한 단면이 편평 형상의 냉음극 형광 램프이다. 또, 편평형 형광 램프(11)로서는, 내부 전극형에 한정되지 않고, 외부 전극형의 편평 냉음극 형광 램프를 이용할 수도 있다. 도광판(12)은 분할된 2매의 도광판(121, 122)으로 구성되고, 편평형 형광 램프(11)는 2매의 도광판(121, 122)의 대향하는 단부면 사이에 배치되어 있다. 2매의 도광판(121, 122)의 대향하는 단부면은, 각 도광판(121, 122)에 대한 입사광면(121a, 122a)을 형성하고 있다. 이들 입사광면(121a, 122a)은 각각 도광판(12)의 표면(12f) 혹은 배면(12b)에 대해 대략 수직으로 교차하도록 형성되어 있다. 편평 형광 램프(11)는 그 장축이 입사광면(121a, 122a)에 대략 평행이 되도록 배치되어 있다. 즉, 편평 형광 램프(11)는 분할된 2매의 도광판(121, 122)의 대향하는 입사광면(121a, 122a) 사이에 개재하도록 배치된다. 이와 같은 구성에 의해 에지 라이트식의 백라이트 장치가 구성된다.

본 실시예의 백라이트 장치(10)에 있어서는, 도광판(12)의 표면(12f)에 형성되는 발광 영역 내에 램프를 배치할 수 있다. 이로 인해, 도광판(12)에 의해 형성되는 발광 영역의 외측에 램프를 돌출시켜 배치할 필요가 없어, 공간 절약화, 협프레임화를 도모하는 것이 가능하고, 또한 백라이트 장치 전체를 소형화하는 것이 가능하다.

또, 편평 형광 램프(11)의 단면 형상은, 장원형(長圓形), 타원형, 마름모형 등, 장축과 단축을 갖고 단면이 편평한 형상의 형광 램프를 널리 채용할 수 있다. 이하의 실시예에서 사용되는 편평 형광 램프(11)에 대해서도 마찬가지이다. 또한, 편평 형광 램프(11)의 사용 개수는 1개의 백라이트 장치에 대해 1개에 한정되지 않고, 요구되는 휘도에 대응하여 도광판(12)을 3분할 이상으로 분할하고, 분할한 도광판(12)의 대향하는 입사광면 사이에 각각 1개의 편평 형광 램프(11)를 배치함으로써, 1개의 백라이트 장치에 대해 복수개의 편평 형광 램프(11)를 이용할 수도 있다.

도9는 본 발명의 제2 실시예에 관한 백라이트 장치(10)의 측면도이다. 본 실시예에서는, 도광판(12)은 그 두께 방향에 대해 경사의 절단면에 의해 2매의 도광판(123, 124)으로 분할되어 있다. 즉, 도광판(123, 124)의 입사광면(123a, 124a)은 서로 평행하게 대향하도록 형성되지만, 도광판(12)의 표면(12f) 혹은 배면(12b)에 대해 비스듬히 교차하도록 형성되어 있다. 이들 입사광면(123a, 124a) 사이에 편평 형광 램프(11)가 개재 배치된다. 이 실시예에 있어서도, 편평 형광 램프(11)는 그 장축이 입사광면(123a, 124a)에 대략 평행이 되도록 배치되어 있다. 또, 도9에 있어서, 도7, 도8과 같은 요소에는 동일 부호를 이용하여 나타내고 있다.

본 실시예의 백라이트 장치(10)에 따르면, 편평 형광 램프(11)를 도광판(12)의 표면(12f) 혹은 배면(12b)에 대해, 비스듬히 교차하도록 배치함으로써, 도7에 나타낸 제1 실시예와 동일 사이즈의 편평 램프(11)를 채용하는 경우에는 도광판(12)의 두께를 작게 할 수 있어, 장치의 한층 박형화를 도모할 수 있다. 또한, 본 실시예에 따르면, 도7에 나타낸 제1 실시예와 동일 사이즈의 도광판(12)을 채용하는 경우에는, 편평 램프(11)의 장축에 평행한 단면적을 크게 하는 것이 가능하다. 이 결과, 편평 램프(11)에 전력을 공급하기 위한 인버터의 부하를 작게 하는 것도 가능하다.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 관한 백라이트 장치(10)의 측면도이다. 본 실시예에서는, 도광판(12)이 3분할되어 있다. 각각의 분할면인 입사광면(125a, 126a) 및 입사광면(126b, 127a)은 각각 도광판(12)의 표면(12f) 혹은 배면(12b)에 대해 경사 방향으로 교차하도록 형성되어 있다. 그러나 본 실시예에 있어서는, 제1, 제2 도광판(125, 126) 사이의 한 쌍의 입사광면(125a, 126a)과, 제2, 제3 도광판(126, 127) 사이의 한 쌍의 입사광면(126b, 127a)은 도광판(12)의 표면(12f) 혹은 배면(12b)에 대해 그들의 교차 각도가 서로 대칭이 되도록 형성되어 있다. 즉, 한 쌍의 입사광면(125a, 126a)은 도광판(12)의 표면(12f)으로부터 배면(12b)을 향해 낮아지도록 교차하고, 또한 한 쌍의 입사광면(126b, 127a)은 도광판(12)의 표 면(12f)으로부터 배면(12b)을 향해 높아지도록 교차하도록 형성되어 있다. 한 쌍의 입사광면(125a, 126a) 사이에는, 편평 형광 램프(110)가 그 장축이 입사광면(125a, 126a)에 대략 평행이 되도록 배치되어 있다. 그리고 한 쌍의 입사광면(126b, 127a) 사이에는, 편평 형광 램프(111)가, 그 장축이 입사광면(126b, 127a)에 대략 평행이 되도록 배치되어 있다.

본 실시예의 경우, 복수개의 편평 형광 램프(11)를 채용함으로써 발광량을 크게 할 수 있다. 또한, 복수개의 편평 형광 램프(11)는 도광판(12)의 표면(12f) 혹은 배면(12b)에 대해, 교대로 다른 각도로 배치되어 있으므로, 백라이트 장치의 박형화를 도모할 수 있는 동시에, 도광판(12)의 전방면측의 발광 영역 내의 휘도 분포를 균일화할 수 있다.

또, 편평 램프(11)의 사용 개수는 2개에 한정되지 않고, 요구되는 조도에 대응하여 복수개로 하는 것도 가능하다. 이 경우, 도광판(12)을 4분할 이상으로 분할하고, 편평 형광 램프(11)를 분할한 도광판의 대향하는 단부면 사이에 인접하는 편평 형광 램프(11)와는 대칭적인 경사각을 갖고 배치할 수도 있다.

도11 및 도12는 본 발명의 제4 실시예에 관한 백라이트 장치(10)의 평면도 및 측면도이다. 본 실시예의 특징은, 도7에 나타낸 제1 실시예의 백라이트 장치에 대해, 도광판(12)의 표면(12f)측에 확산 시트(13)를 배치한 점에 있다. 이와 같은 확산 시트(13)를 채용함으로써, 편평 형광 램프(11)의 단축 발광면으로부터 발광 영역을 향해 직접 방사되는 광을 확산시켜, 도광판(12)의 입사광면(121a, 122a)으로부터 도광판(121, 122) 내에 도입되는 광과 함께, 발광 영역에 효율적으로 방출 시킬 수 있어, 발광면의 발광 분포를 균일하게 할 수 있다.

또, 도9에 나타낸 제2 실시예, 도10에 나타낸 제3 실시예에 대해서도, 본 실시예와 마찬가지로 도광판의 표면(12f)측에 확산 시트(13)를 배치할 수 있어, 그에 의해 발광 특성을 향상시킬 수 있다.

도13 및 도14는 본 발명의 제5 실시예의 백라이트 장치(10)의 평면도 및 측면도이다. 본 실시예의 특징은, 도7에 나타낸 제1 실시예의 백라이트 장치에 대해, 도광판(12)의 배면측(12b)과 주위면(12c)에 리플렉터(14)를 배치한 점에 있다. 이와 같은 리플렉터(14)를 채용함으로써, 도광판(12)의 배면(12b)측이나 측면(12c)측으로 누출되는 광을 적게 하고, 또한 편평 형광 램프(11)의 광을 도광판(12) 내에 효율적으로 확산시킬 수 있어, 발광 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 리플렉터(14)는 케이싱으로서 별도 부재의 부품으로서 제조한 것에 도광판(12) 및 편평 형광 램프(11)를 수용할 수 있다. 혹은, 도광판(12)의 배면(12b)측에 반사막을 구성하는 금속 증착막 등을 형성해도 좋다.

또, 도9에 나타낸 제2 실시예, 도10에 나타낸 제3 실시예에 대해서도, 본 실시예와 마찬가지로 도광판(12)의 배면(12b)과 측면(12c)을 둘러싸도록 리플렉터(14)를 배치할 수 있고, 그에 의해 발광 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.

도15는 본 발명의 제6 실시예에 관한 탠덤식 백라이트 장치(10)의 구조를 나타내고, 도16a는 이 백라이트 장치(10)에 장착하여 사용하는 편평 형광 램프(11)의 일례를 나타내고 있다. 도15에 있어서, 11은 편평 형광 램프, 128은 도광판, 16은 편광판, 17은 확산 시트를 나타내고 있다. 도광판(128)의 일단부에는, 수직인 입 사광면(128a)과 수평인 입사광면(12b)이 형성되어 있다.

본 실시예의 탠덤식 백라이트 장치(10)는 편평 형광 램프(11)를 광원으로서 이용하고, 또한 이 편평 형광 램프(11)를 그 장축 방향을 도광판(128)의 표면측 판면(128f)에 대해 수직으로 배치하고 있다. 예를 들어, 탠덤 방식 15 인치 백라이트 장치의 경우에, 도16b에 도시한 바와 같은 장축 5 ㎜, 단축 2.2 ㎜의 편평 형광 램프(11)를, 장축 발광면이 도광판(128)의 입사광면(128a)에 대향하도록 수직으로 배치한다. 이 편평 형광 램프(11)에 있어서는, 한 쌍의 장축 발광면 중, 입사광면(128a)의 반대측에 위치하는 면에는 유리관(2)의 외표면에 금속 증착막(2a)이 형성되어 있다. 이 금속 증착막(2a)은 반사막으로서 작용하여, 유리관(2) 내에서 발광한 광을 도광판(128)의 입사광면(128a)에 대향한 발광면측으로부터 취출하도록 되어 있다. 수평인 입사광면(128b)에 그와 대향한 편평 형광 램프(11)로부터 직접 입사하는 광은, 도광판(128)이 확산판으로서 작용하고, 입사광면(128a)으로부터 도광판(128)으로 입사된 광과 함께 발광면에서의 휘도를 균일화하여 도광판(128)으로부터 광을 방사한다.

또, 한쪽에 광을 발광하는 편평 형광 램프(11)의 구조는, 이에 한정되지 않고, 광의 비방사면측의 형광체막(6)을 제거한 어퍼쳐 구조의 램프, 혹은 광의 비방사면측의 형광체막(6)과 유리관(2)의 내벽 사이에 반사막을 형성한 것을 채용할 수도 있다. 또한, 편평 형광 램프(11)로서는, 도16a, 도16b에 도시한 바와 같은, 내부 전극형의 형광 램프에 한하지 않고, 외부 전극형의 형광 램프를 사용해도 되는 것은 물론이다.

Claims

형광 램프로부터 방사되는 광을 도광판의 입사광면으로부터 도입하여 상기 도광판의 표면에 평면 형상의 발광 영역을 형성하는 백라이트 장치에 있어서,

상기 형광 램프는 길이가 다른 장축(長徑)과 단축(短徑)을 갖는 단면 편평 형상의 긴 편평 형광 램프를 사용하고,

상기 도광판의 입사광면은 상기 발광 영역 내에 형성되고, 또한 이 입사광면과 상기 편평 형광 램프의 장축이 대략 평행이 되도록 배치한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제1항에 있어서, 상기 도광판의 입사광면은 상기 도광판의 발광 영역 내에 있어서 서로 평행하게 형성되는 동시에, 상기 도광판의 발광 영역에 대해 대략 수직으로 교차하는 적어도 한 쌍의 입사광면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제2항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 상기 도광판의 도광판의 입사광면에 대략 평행이 되도록 상기 한 쌍의 입사광면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제3항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 1.2 ㎜ 이상 14.0 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 그것의 단축은 0.7 ㎜ 이상 10.0 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 또한 편평률은 78.5 % 이하로 선정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제1항에 있어서, 상기 입사광면은 상기 도광판의 발광 영역 내에 있어서 서로 평행하게 형성되는 동시에, 상기 도광판의 발광 영역에 대해 비스듬히 교차하는 적어도 한 쌍의 입사광면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제5항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 상기 도광판의 도광판의 입사광면에 대략 평행이 되도록 상기 한 쌍의 입사광면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제1항에 있어서, 상기 입사광면은 상기 도광판의 발광 영역에 대해 비스듬히 교차하는 복수쌍의 입사광면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제7항에 있어서, 상기 복수쌍의 입사광면은 인접하는 2쌍의 입사광면이 상기 도광판의 발광 영역에 대해 다른 교차 각도로 교차하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제8항에 있어서, 상기 인접하는 2쌍의 입사광면의 상기 도광판의 발광 영역에 대한 교차 각도는 상기 도광판의 발광 영역에 수직으로 교차하는 면에 대해 대략 대칭인 각도인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제9항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 1.2 ㎜ 이상 14.0 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 그것의 단축은 0.7 ㎜ 이상 10.0 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 또한 편평률은 78.5 % 이하로 선정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
길이가 다른 장축과 단축을 갖는 편평한 단면 형상의 편평 형광 램프와, 분할된 적어도 2매의 도광판을 구비하고, 상기 편평 형광 램프는 상기 분할된 도광판의 대향하는 단부면에 의해 형성되는 적어도 한 쌍의 입사면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제11항에 있어서, 상기 한 쌍의 입사광면은 상기 분할된 도광판에 의해 형성되는 발광 영역에 대해 대략 수직으로 교차하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제12항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 상기 도광판의 도광판의 입사광면에는 대략 평행이 되도록 상기 한 쌍의 입사광면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제13항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 1.2 ㎜ 이상 14.0 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 그것의 단축은 0.7 ㎜ 이상 10.0 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 또한 편평률은 78.5 % 이하로 선정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제11항에 있어서, 상기 한 쌍의 입사광면은 상기 도광판의 발광 영역 내에 있어서 서로 평행하게 형성되는 동시에, 상기 도광판의 발광 영역에 대해 비스듬히 교차하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제15항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 상기 도광판의 도광판의 입사광면에 대략 평행이 되도록 상기 한 쌍의 입사광면 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제11항에 있어서, 상기 분할된 도광판의 단부면에 형성되는 입사광면은 상기 도광판의 발광 영역에 대해 비스듬히 교차하는 복수쌍의 입사광면에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제17항에 있어서, 상기 복수쌍의 입사광면은 인접하는 2쌍의 입사광면이 상기 도광판의 발광 영역에 대해 다른 교차 각도로 교차하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제18항에 있어서, 상기 인접하는 2쌍의 입사광면의 상기 도광판의 발광 영역에 대한 교차 각도는 상기 도광판의 발광 영역에 수직으로 교차하는 면에 대해 대략 대칭인 각도인 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도광판의 발광 영역을 제외한 적어도 발광 영역의 반대측의 도광판면에 광반사 수단을 형성하고, 상기 도광판의 발광 영역측에는 확산판을 배치한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
대략 수평인 발광판면을 형성하도록 서로 탠덤 배치된, 단면이 쐐기형인 복수개의 도광판과, 이들 도광판의 일단부에 형성된 상기 발광판면에 대해 대략 수직인 입사광면 및 상기 발광판면에 대해 거의 수평인 입사광면과, 상기 각 도광판의 입사광면에, 그것의 장축이 대략 평행하게 배치된 편평 형광 램프와, 이 편평 형광 램프의 한 쌍의 장축 발광면 중, 상기 입사광면의 반대측에 위치하는 장축 발광면에 형성된 반사막을 구비한 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제21항에 있어서, 상기 각 도광판에 형성된 수평인 입사광면에 상기 편평 형광 램프로부터 직접 입사하는 광은, 상기 각 도광판이 확산판으로서 작용하고, 상기 수직인 입사광면에 상기 편평 형광 램프로부터 직접 입사한 광과 함께 발광면으로부터 방사하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.
제22항에 있어서, 상기 편평 형광 램프는, 그것의 장축이 1.2 ㎜ 이상 3.5 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 그것의 단축은 0.7 ㎜ 이상 3.2 ㎜ 이하의 범위의 값이고, 또한 편평률은 25.0 이상 80.0 % 이하로 선정되는 것을 특징으로 하는 백라이트 장치.