JP2007213893A - Backlight device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mercury-free backlight device using a rare-gas discharge lamp, with brightness unevenness restrained while reducing the thickness of a case, and with large illuminance at a light-irradiating face. <P>SOLUTION: The backlight device is provided with a plurality of straight-tube light source lamps in parallel with and separate from each other in a rectangular box-shaped case with a reflecting body arranged inside, and a sheet body arranged so as to cover an opening of the case, forming a light-irradiation part equipped with an optical correction function. The light source lamp is made constituted of an arc tube with rare gas sealed in, and a pair of external electrodes arranged on its outside face so as to be extended in a tube axis direction, while diffusion plates, having openings in correspondence with separated parts between the rare-gas discharge lamps between the rare-gas discharge lamps and the sheet body, is arranged. It is desirable if a plurality of nearly strip-shaped diffusion plates are arrayed along the lamps or, if a diffusion plate is structured of a platy body having enough width to cover the plurality of rare-gas discharge lamps and with openings formed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、希ガス放電ランプを用いたバックライト装置に関する。   The present invention relates to a backlight device using a rare gas discharge lamp.

従来、液晶表示体などの液晶表示装置や広告用看板などの背部に設置されるいわゆるバックライト用の照明装置において、いわゆる直下型の照明装置においては、細長い管状の蛍光ランプが並べられて配置されている。
図８は従来技術に係るバックライト用の照明装置である。
この光源装置は、複数本の直管状の光源ランプ８０と、矩形状の筐体２１と、該筐体２１内面上に積層され光照射方向に対して光源ランプ１０の背後に設けられた反射シート２２とを具えている。この例においては、例えば５本の光源ランプ８０が互いに離間して並んだ位置において平行に延びるよう配設されており、それぞれ図示省略の保持部材によって保持されている。
そして、筐体２１における光照射方向前方側の開口２１Ａには、拡散板４１、拡散シート４２および指向性制御シート４３が光照射方向に対してこの順に積重されて設けられている。拡散板４１は不透明な樹脂等からなる拡散物体により形成され、光源ランプ８０からの出射光を拡散して透過する。拡散板４１の内部には均一に硫酸バリウムや酸化チタン等の透過率の低い遮光物質が練り込まれ、出射光の輝度分布を均一化するようになっている。拡散シート４２は拡散材を有する透光性の樹脂製シートから成り、拡散板の透過光を更に拡散する。
これらの拡散板４１などにより構成される光補正用のシート体４０は、光源ランプ１０からの直射光を拡散させ、指向性を具備させて、投影面に対して均一な輝度となるよう配光分布を制御するものである。光源は、具体的には冷陰極型低圧水銀ランプ８０であり、この種のランプは全周方向から光が出射するものである。出射光は紙面において直上にあるシート体４０に直接入射するほか、背後に配置された反射シート２２により反射されて前記のシート体４０に入射する。 Conventionally, in a so-called backlight illumination device installed on the back of a liquid crystal display device such as a liquid crystal display or an advertising billboard, in a so-called direct illumination device, elongated tubular fluorescent lamps are arranged side by side. ing.
FIG. 8 shows a backlight illumination device according to the prior art.
The light source device includes a plurality of straight tubular light source lamps 80, a rectangular casing 21, and a reflection sheet that is laminated on the inner surface of the casing 21 and is provided behind the light source lamp 10 in the light irradiation direction. 22 and. In this example, for example, five light source lamps 80 are arranged to extend in parallel at positions spaced apart from each other, and are held by holding members (not shown).
A diffusion plate 41, a diffusion sheet 42, and a directivity control sheet 43 are stacked in this order in the light irradiation direction in the opening 21A on the front side in the light irradiation direction of the housing 21. The diffusing plate 41 is formed of a diffusing object made of an opaque resin or the like, and diffuses and transmits the light emitted from the light source lamp 80. A light shielding material having a low transmittance such as barium sulfate or titanium oxide is uniformly kneaded inside the diffusion plate 41 so as to make the luminance distribution of the emitted light uniform. The diffusion sheet 42 is made of a translucent resin sheet having a diffusing material, and further diffuses the light transmitted through the diffusion plate.
The light correction sheet body 40 composed of the diffusion plate 41 and the like diffuses the direct light from the light source lamp 10 and has directivity so that the light distribution is uniform with respect to the projection surface. It controls the distribution. The light source is specifically a cold cathode type low-pressure mercury lamp 80, and this kind of lamp emits light from the entire circumference. In addition to being directly incident on the sheet body 40 immediately above the paper surface, the emitted light is reflected by the reflection sheet 22 disposed behind and incident on the sheet body 40.

かかるバックライト装置においては被照射面において高い輝度が要求され、光源ランプ１０とシート体４０との距離が近接するのが望ましい一方、近づき過ぎると直接シート体４０に入射する光が増して拡散性が乏しくなる。すなわち、光源ランプ１０とシート体４０との距離が近付くとランプ近傍における輝度が高くなるが、光源部と非光源部との光量の差異が増して輝度むらが発生する。このようになるとランプイメージが強く出て液晶表示部等の表示面の視認性が乏しくなる。   In such a backlight device, high brightness is required on the irradiated surface, and it is desirable that the distance between the light source lamp 10 and the sheet body 40 be close, but if the distance is too close, the light directly incident on the sheet body 40 increases and becomes diffusive. Becomes scarce. That is, as the distance between the light source lamp 10 and the sheet member 40 approaches, the luminance in the vicinity of the lamp increases, but the difference in the amount of light between the light source unit and the non-light source unit increases, resulting in luminance unevenness. In this case, the lamp image appears strongly and the visibility of the display surface such as the liquid crystal display unit becomes poor.

以上のことから、バックライト用の照明装置においては光源ランプからの光拡散性と、被照射面における輝度とのバランスをとり、可能な限り筐体の高さを低くして、照射装置が薄くなるよう設定している。   From the above, in the illumination device for the backlight, the light diffusibility from the light source lamp and the brightness on the irradiated surface are balanced, the height of the casing is made as low as possible, and the irradiation device is made thin. It is set to become.

ところで、従来装置に係る光源ランプは、先述したように冷陰極型低圧水銀ランプが使用されている。かかるランプは、細長いガラス管からなる発光管内に水銀及び希ガスが封入され、内面に蛍光体が塗布されたものであり、発光管の両端に一対の内部電極を具備したものであり、低圧水銀蒸気放電によって得られる２５４ｎｍの紫外線で蛍光体を励起し、可視光を得るものである。
このような水銀を用いるランプは低温時の光束立ち上がり特性が悪く、また、環境負荷の大きな水銀を用いることから、最近ではこのような問題のない環境負荷の低いランプへの代替が検討、模索されている。 By the way, the cold cathode type low-pressure mercury lamp is used as the light source lamp according to the conventional apparatus as described above. Such a lamp is a lamp in which mercury and a rare gas are enclosed in an arc tube composed of an elongated glass tube, a phosphor is applied to the inner surface, and a pair of internal electrodes are provided at both ends of the arc tube. Visible light is obtained by exciting the phosphor with ultraviolet light of 254 nm obtained by vapor discharge.
Lamps using such mercury have poor luminous flux rise characteristics at low temperatures, and because they use mercury with a large environmental burden, recently, alternatives to lamps with low environmental burden that do not have such problems have been studied and explored. ing.

例えば、特許文献１においては、希ガス放電ランプを用いたバックライト用の照明装置が検討されている。従来から原稿照明用光源として好適に使用されている希ガス放電ランプは、水銀を用いず、主として５〜１０ｋＰａ程度の低圧のＸｅガス放電からの光で蛍光体を励起し、発光するランプである。その構造は、ガラス等の誘電体からなる発光管を具備し、その外表面に、当該発光管の長さ方向にそれぞれ伸びる一対の外部電極が、互いに離間して配置されたものであり、発光管の内表面に蛍光体層が形成されたものとなっている。前記外部電極に電圧を印加すると電極間で誘電体を介在させた放電が発生し、上述したようにＸｅガスの波長１７２ｎｍの発光が得られ、この紫外線が蛍光体を励起し、可視光に変換されるというものである。   For example, Patent Document 1 discusses a backlight illumination device using a rare gas discharge lamp. A rare gas discharge lamp that has been conventionally used favorably as a light source for illuminating a document is a lamp that emits light by exciting a phosphor with light from a low-pressure Xe gas discharge of about 5 to 10 kPa without using mercury. . The structure includes an arc tube made of a dielectric material such as glass, and a pair of external electrodes extending in the length direction of the arc tube on the outer surface of the arc tube. A phosphor layer is formed on the inner surface of the tube. When a voltage is applied to the external electrode, a discharge is generated with a dielectric interposed between the electrodes, and Xe gas emission at a wavelength of 172 nm is obtained as described above. This ultraviolet light excites the phosphor and converts it into visible light. It is to be done.

上記希ガス放電ランプは、立ち上がり特性が良好であり、低圧水銀ランプのように水銀を用いたものと異なり環境負荷の面からも好適と考えられる。   The above rare gas discharge lamp has good start-up characteristics and is considered suitable from the viewpoint of environmental load unlike mercury-free lamps such as low-pressure mercury lamps.

特開２００１−１５５５２７JP 2001-155527 A

しかしながら、希ガス放電ランプは発光管の外部に配設された外部電極は基本的に光透光性を具備しないものであり、希ガス放電ランプの全光束を利用する当該バックライト装置においては更なる効率向上を図る必要がある。例えば従来の冷陰極型蛍光ランプ並の照度を得ようとするには、冷陰極型ランプに比較して発光管の管径がより大きいものでなければならない。本発明者らが先に検討したところ、従来の冷陰極型蛍光ランプにおいては管径が約φ３〜４ｍｍであった場合、同程度の照度を得るには管径がφ８〜１０ｍｍの希ガス放電ランプを用いる必要があり、すなわち、筐体の寸法を変えない限り、ランプとシート体との距離が４〜７ｍｍも近付くことになる。   However, in the rare gas discharge lamp, the external electrode disposed outside the arc tube basically does not have light transmissivity, and the backlight device using the total luminous flux of the rare gas discharge lamp is not suitable. It is necessary to improve the efficiency. For example, in order to obtain an illuminance comparable to that of a conventional cold cathode fluorescent lamp, the tube diameter of the arc tube must be larger than that of the cold cathode lamp. When the present inventors examined previously, when the tube diameter was about φ3-4 mm in the conventional cold cathode fluorescent lamp, a rare gas discharge having a tube diameter of φ8-10 mm was obtained in order to obtain the same illuminance. It is necessary to use a lamp, that is, unless the dimensions of the housing are changed, the distance between the lamp and the sheet body will be as close as 4 to 7 mm.

この結果、ランプから放射された光が十分拡散されない状態でシート体に入射することになり、光出射面からの光の輝度むらが大変大きくなってしまう。無論、バックライト装置について筐体の大きさを変更すれば輝度ムラを小さくすることができるが、従来からバックライト装置としては更なる薄型化（小型化）、省スペース化が要求されており現在のスペック以上に大きくするということは現実的ではない。
また、拡散性を増大させるために従来よりも拡散板の枚数を増やす等の手段も検討されるが、拡散板は前述したように不透明な樹脂等からなるのでこれらを増やすごとに透過率が低下することになり、結果、所期の輝度均一性を備えたとしても光量低下が生じる。 As a result, the light emitted from the lamp is incident on the sheet body in a state where the light is not sufficiently diffused, and the luminance unevenness of the light from the light exit surface becomes very large. Of course, brightness variation can be reduced by changing the size of the casing of the backlight device, but the backlight device has been required to be thinner (smaller) and space-saving than before. It is not realistic to make it larger than the specs.
In order to increase the diffusibility, measures such as increasing the number of diffusion plates than before are also considered. However, as described above, the diffusion plate is made of an opaque resin or the like. As a result, even if the desired luminance uniformity is provided, the amount of light is reduced.

ところで上述した特許文献１には、アパーチャ型の希ガス放電ランプを用いたバックライト装置が記載されており、バックライト装置の光出射面の輝度むらを抑制するためにランプの光出射面に沿って長尺のレンズまたはプリズム等よりなる制光手段を配置するという技術が記載されている。
この技術においては、希ガス放電ランプのアパーチャから出射した光を制光手段に入射させて拡散させることにより、輝度むらを解消する旨、記載されている。しかしながらこの技術においても、レンズ中央の変曲点部分においてはランプからの出射光を効果的に拡散させることができず、結果、輝度むらを十分に抑えることができない。またこの技術では希ガス放電ランプのアパーチャから放出された光のみを主として利用するものであるため全体としては照度不足が生じる。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、本発明の目的は、筐体の薄型化を達成しつつ、輝度むらを抑え、光出射面における照度が大きな希ガス放電ランプを用いたバックライト装置を提供することにある。 By the way, Patent Document 1 described above describes a backlight device using an aperture-type rare gas discharge lamp, and along the light emission surface of the lamp in order to suppress unevenness in luminance of the light emission surface of the backlight device. A technique of arranging a light control means composed of a long lens or a prism is described.
In this technique, it is described that luminance unevenness is eliminated by making light emitted from an aperture of a rare gas discharge lamp enter a light control means and diffuse. However, even in this technique, the emitted light from the lamp cannot be effectively diffused at the inflection point in the center of the lens, and as a result, the luminance unevenness cannot be sufficiently suppressed. In addition, since this technique mainly uses only light emitted from the aperture of the rare gas discharge lamp, illuminance is insufficient as a whole.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a back using a rare gas discharge lamp that suppresses uneven luminance and achieves a large illuminance on the light exit surface while achieving a thinner casing. It is to provide a light device.

本発明のバックライト装置は、光投射口をその一面に有し内部に反射体が配置された矩形箱状の筐体と、筐体内部において互いに平行にかつ離間して配置された複数の直管状の光源ランプと、筐体の開口を覆うように配置されて光出射部を形成する光補正機能を有するシート体とを備えたバックライト装置であって、
前記光源ランプは、内部に希ガスが封入された直管状の発光管と、当該発光管の内面に形成された蛍光体層と、発光管の外面において管軸方向に伸びるよう配設された一対の外部電極とを具備する希ガス放電ランプよりなり、
希ガス放電ランプと前記シート体との間に、希ガス放電ランプの離間部分に対応して開口を形成した拡散板が配置されていることを特徴とする。 The backlight device of the present invention includes a rectangular box-shaped housing having a light projection opening on one surface thereof and a reflector disposed inside thereof, and a plurality of direct light units disposed parallel to and spaced apart from each other inside the housing. A backlight device including a tubular light source lamp and a sheet body having a light correction function that is disposed so as to cover the opening of the housing and forms a light emitting portion,
The light source lamp is a pair of a straight tube-like arc tube in which a rare gas is sealed, a phosphor layer formed on the inner surface of the arc tube, and a pair arranged to extend in the tube axis direction on the outer surface of the arc tube. A noble gas discharge lamp having an external electrode,
Between the rare gas discharge lamp and the sheet member, a diffusion plate having an opening corresponding to a separated portion of the rare gas discharge lamp is disposed.

又更に、前記拡散板は複数の略帯状体よりなることを特徴とする。
又更に、前記拡散板は複数の希ガス放電ランプを覆う幅を有し、希ガス放電ランプの離間部分に対応した開口部が形成された板状体よりなることを特徴とする。 Still further, the diffusion plate is composed of a plurality of substantially band-like bodies.
Still further, the diffusion plate has a width that covers a plurality of rare gas discharge lamps, and is formed of a plate-like body in which openings corresponding to the separated portions of the rare gas discharge lamps are formed.

本発明によれば、筐体の内部に希ガス放電ランプと前記シート体との間に、希ガス放電ランプの離間部分に対応して開口部を形成した拡散板が配置されているので、ランプとシート体の距離が近い部分においてはランプからの直射光が拡散板に入射して一旦拡散されたのちにシート体に入射すると共に、ランプとシート体との距離が比較的遠い部分においては、開口を通過してシート体に入射するため輝度の低下が抑えられ、しかも拡散された光が該シート体に入射することになるため、従来の冷陰極蛍光ランプを用いたバックライト装置並みに筐体の薄型化を達成しつつ、輝度むらを抑え、光出射面における照度が大きな希ガス放電ランプを用いたバックライト装置を提供することができる。しかも光源ランプとして水銀を使用しない希ガス放電ランプを使用するので、環境負荷が少ないバックライト装置を提供することができる。   According to the present invention, the diffuser plate having the opening corresponding to the separated portion of the rare gas discharge lamp is disposed in the housing between the rare gas discharge lamp and the sheet body. In the part where the distance between the lamp and the sheet body is close, the direct light from the lamp enters the diffuser plate and once diffuses and then enters the sheet body, and in the part where the distance between the lamp and the sheet body is relatively long, Since it passes through the opening and enters the sheet body, the decrease in luminance is suppressed, and the diffused light is incident on the sheet body. Therefore, the case is similar to a backlight device using a conventional cold cathode fluorescent lamp. It is possible to provide a backlight device using a rare gas discharge lamp that suppresses uneven luminance and achieves a large illuminance on the light exit surface while achieving a thin body. In addition, since a rare gas discharge lamp that does not use mercury is used as the light source lamp, a backlight device with a low environmental load can be provided.

以下、本発明について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の光源装置の一例における構成の概略を示す斜視図、図２は、図１に示す光源装置の断面図、図３はバックライト装置のシート体を取り除いて内部拡散板から光源ランプの方向にみた説明用正面図である。
この光源装置は、紙面上上方において光投射口を形成する開口２１Ａが形成された矩形状の筐体２１と、複数本の直管状の光源ランプ１０と、光照射方向に対して光源ランプ１０の背後に設けられた反射シート２２とを具えている。この実施例においては、例えば５本の光源ランプ１０が互いに離間して並んだ位置において平行に延びるよう配設されている。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a configuration of an example of the light source device of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the light source device shown in FIG. 1, and FIG. It is a front view for description seen in the direction of the light source lamp.
This light source device includes a rectangular casing 21 in which an opening 21A that forms a light projection port is formed above the paper surface, a plurality of straight tubular light source lamps 10, and the light source lamp 10 in the light irradiation direction. A reflection sheet 22 provided behind is provided. In this embodiment, for example, five light source lamps 10 are arranged to extend in parallel at positions spaced apart from each other.

光源ランプ１０の各々は、外部電極型の希ガス放電ランプよりなり、図４に示すように、例えばガラス管よりなる両端部が封止された直管状の発光管１１を具え、この発光管１１の内表面の略全域にわたって蛍光体層１２が形成されていると共に、発光管１１の外表面に、各々、互いに平行に管軸方向に延びる一対の外部電極１３ａ，１３ｂが形成されており、発光管１１の内部には希ガスが封入されている。なお蛍光体層１２については発光管１１の全周方向から光を放射する構成とすることからその膜厚は２０μｍ以下であるのが望ましい。   Each of the light source lamps 10 is composed of an external electrode type rare gas discharge lamp, and as shown in FIG. 4, for example, includes a straight tube arc tube 11 having both ends sealed by a glass tube, for example. A phosphor layer 12 is formed over substantially the entire inner surface of the tube, and a pair of external electrodes 13a and 13b are formed on the outer surface of the arc tube 11 so as to extend parallel to each other in the tube axis direction. A rare gas is sealed inside the tube 11. Since the phosphor layer 12 is configured to emit light from the entire circumference of the arc tube 11, the film thickness is preferably 20 μm or less.

外部電極１３ａ，１３ｂは、例えばアルミニウムテープを幅１ｍｍに切断したものが発光管１１の外表面におけるランプ中心軸を挟んだ対向位置に貼り付けられて構成されている。また、外部電極１３ａ，１３ｂは、例えば導電性ペーストをスクリーン印刷し、焼付けて形成したものであってもよい。かかる外部電極１３ａ，１３ｂの外周面上には透光性を有する樹脂製チューブが被覆されて絶縁層１４が形成されている。
外部電極１３ａ，１３ｂは、その一端部がリード線１５ａ，１５ｂを介して、図示省略の装置外部にある点灯電源に接続されている。なお同図中符号１６はランプの給電側の端部に装着されたキャップであり、ここからリード線１５ａ，１５ｂが導出されている。 The external electrodes 13a and 13b are configured by, for example, an aluminum tape cut to a width of 1 mm and attached to opposing positions on the outer surface of the arc tube 11 with the lamp central axis therebetween. Further, the external electrodes 13a and 13b may be formed by screen printing and baking a conductive paste, for example. An insulating layer 14 is formed on the outer peripheral surfaces of the external electrodes 13a and 13b by covering them with a resin tube having translucency.
One end of each of the external electrodes 13a and 13b is connected to a lighting power source outside the device (not shown) via lead wires 15a and 15b. In the figure, reference numeral 16 denotes a cap attached to the end of the lamp on the power supply side, from which lead wires 15a and 15b are derived.

発光管１１内に封入される希ガスとしては、例えばキセノンガスまたはキセノンと他の希ガスの混合ガスを例示することができ、その封入量は、例えば１７ｋＰａである。   As the rare gas sealed in the arc tube 11, for example, xenon gas or a mixed gas of xenon and other rare gas can be exemplified, and the sealed amount is, for example, 17 kPa.

再び、図１〜３を参照して装置２０の全体構成について説明する。筐体２１における光照射方向前方側の開口２１Ａには、光学補正用のシート体４０が筐体２１の開口部全体を覆うように配置されている。このシート体４０は、発光面からの出射光を均一化し、あるいは高輝度化するためのものであり、具体的には、出射光を拡散させて発光面の輝度を均一化させるための拡散板４１と、拡散板４１から出射した光を更に拡散させて均一化させる拡散シート４２と、出射光に指向性をもたせて輝度を向上させるための指向性制御シート４３が光照射方向に対してこの順に積重されて構成されたものである。バックライト装置ではこのようなシートが必要に応じて組み合わされてシート体４０が構成される。ここに、拡散板４１、拡散シート４２および指向性制御板４３を構成する材質としては、従来より好適に用いられているものを例示することができる。具体的には、拡散板４１としては表面に凹凸加工を施したポリカーボネイト樹脂等を採用できる。また、拡散シート４２はポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネイト樹脂またはアクリル樹脂などで形成される透明樹脂を基材として、基材表面に拡散剤または凹凸加工を施したものを使用できる。また、指向性制御シート４３は、高透過性材料であるポリオレフィレン樹脂、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂またはポリエチレンテレフタレート樹脂などで形成されるプリズムシートを使用できる。   Again, with reference to FIGS. 1-3, the whole structure of the apparatus 20 is demonstrated. In the opening 21 </ b> A on the front side in the light irradiation direction of the housing 21, an optical correction sheet body 40 is disposed so as to cover the entire opening of the housing 21. The sheet body 40 is for uniformizing the emitted light from the light emitting surface or increasing the brightness, and specifically, a diffusion plate for diffusing the emitted light to make the luminance of the light emitting surface uniform. 41, a diffusion sheet 42 for further diffusing and uniforming the light emitted from the diffusion plate 41, and a directivity control sheet 43 for improving the luminance by providing directivity to the emitted light in the light irradiation direction. It is constructed by stacking in order. In the backlight device, the sheet body 40 is configured by combining such sheets as necessary. Here, as materials constituting the diffusion plate 41, the diffusion sheet 42, and the directivity control plate 43, materials that have been used more favorably than before can be exemplified. Specifically, as the diffusion plate 41, a polycarbonate resin or the like whose surface is subjected to uneven processing can be employed. The diffusion sheet 42 may be a transparent resin formed of polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, acrylic resin, or the like as a base material, and a base material surface that has been subjected to a diffusing agent or uneven processing. The directivity control sheet 43 may be a prism sheet formed of a highly permeable material such as polyolefin resin, polycarbonate resin, acrylic resin, or polyethylene terephthalate resin.

希ガス放電ランプ１０は、同図に示すように外部電極１３ａ，１３ｂが形成されていない部分（すなわちランプの光出射部）が筐体開口２１Ａを向くように配置されており、この希ガス放電ランプ１０におけるシート体４０側の光出射面と拡散板４１の間に内部拡散板３０が配置されている。内部拡散板３０は平面図において長尺の短冊状であってシート体４０の面方向に対して平行に同一平面状に並べて配置されており、不図示の内部反射板支持体によって内部拡散板３０のそれぞれの両端部が狭持されて配置されている。そして、図３において示すように、各内部拡散板３０がランプ１０と略同位置に配置され、光出射方向（シート体４０の面と垂直方向）において希ガス放電ランプ１０の軸と内部拡散板３０の長さ方向の軸が一致するように配置されている。
ここに、内部拡散板３０としては基本的にはシート体４０を構成する拡散板４１と同質の部材を用いることができる。すなわち、アクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂または、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂を基材として、基材表面に拡散剤または凹凸加工を施し、全透過率としては９０〜９９％のものを採用することができる。 As shown in the figure, the rare gas discharge lamp 10 is arranged such that the portions where the external electrodes 13a and 13b are not formed (that is, the light emitting portion of the lamp) face the housing opening 21A. An internal diffusion plate 30 is disposed between the light emitting surface on the sheet body 40 side of the lamp 10 and the diffusion plate 41. The internal diffuser plate 30 is a long strip shape in a plan view, and is arranged in the same plane parallel to the surface direction of the sheet body 40. The internal diffuser plate 30 is arranged by an internal reflector support member (not shown). The both ends of each of these are sandwiched and arranged. As shown in FIG. 3, each internal diffusion plate 30 is arranged at substantially the same position as the lamp 10, and the axis of the rare gas discharge lamp 10 and the internal diffusion plate in the light emission direction (perpendicular to the surface of the sheet body 40). 30 are arranged so that the longitudinal axes thereof coincide with each other.
Here, as the internal diffusion plate 30, basically, a member having the same quality as the diffusion plate 41 constituting the sheet body 40 can be used. That is, a resin such as an acrylic resin, a polycarbonate resin, or a polyethylene terephthalate resin is used as a base material, a diffusing agent or a concavo-convex process is applied to the base material surface, and a total transmittance of 90 to 99% can be employed.

この内部拡散板３０の寸法は、具体的には長手方向の大きさが希ガス放電ランプ１０の有効発光長以上であって、短手方向の大きさが発光管の外径に対して８０〜１２０％の範囲であるのが好ましい。また、内部拡散板３０と希ガス放電ランプ１０との距離ΔＬは、０〜１５ｍｍの範囲に配置するのが好ましく特に１．８〜５ｍｍ離間するのが好ましい。内部拡散板３０の光透過率及び寸法と該内部拡散板と希ガス放電ランプと１０との距離との関係は、シート体４０からの放射光の輝度と均一性によって選択される。   Specifically, the internal diffusion plate 30 has a length in the longitudinal direction equal to or greater than the effective light emission length of the rare gas discharge lamp 10 and a size in the short direction of 80 to 80 with respect to the outer diameter of the arc tube. A range of 120% is preferred. Further, the distance ΔL between the internal diffusion plate 30 and the rare gas discharge lamp 10 is preferably arranged in the range of 0 to 15 mm, and particularly preferably 1.8 to 5 mm apart. The relationship between the light transmittance and size of the internal diffusion plate 30 and the distance between the internal diffusion plate and the rare gas discharge lamp 10 is selected according to the brightness and uniformity of the radiated light from the sheet body 40.

このように希ガス放電ランプ１０の直上に当該ランプ１０を覆うように筐体内部に帯状の拡散板を具備することにより、図２（ｂ）の矢印で示すように、ランプ１０から筐体２1の光投射口に向けて出射した光のうち、内部拡散板３０に入射した光については、当該拡散板３０を通過する間に拡散されて均一性が具備されてのシート体４０に入射し、内部拡散板３０に入射しなかった光については他のランプ１０からの放射光及び反射シート２２により反射された光と重畳されてシート体４０に入射されるようになる。内部拡散板３０の表面で反射された一部の光についても、反射シート２２で反射されて他の光と重畳して、結果的にシート体４０に入射する。   Thus, by providing a strip-shaped diffusion plate inside the casing so as to cover the lamp 10 immediately above the rare gas discharge lamp 10, as shown by the arrow in FIG. Among the light emitted toward the light projection opening, the light incident on the internal diffusion plate 30 is diffused while passing through the diffusion plate 30 and is incident on the sheet body 40 having uniformity. The light that has not entered the internal diffusion plate 30 is superimposed on the light emitted from the other lamps 10 and the light reflected by the reflection sheet 22 and enters the sheet body 40. Some of the light reflected by the surface of the internal diffusion plate 30 is also reflected by the reflection sheet 22 and superimposed on the other light, and eventually enters the sheet body 40.

この結果、希ガス放電ランプ１０群からの放射光は、内部拡散板３０を通過する間に輝度が他の部分と略同等におさえられて均一性を具備し、輝度が高いランプ１０の近傍であってもシート体４０に入射する際には他の部分と同程度の輝度に均斉化される。そして、シート体４０のうちランプの直上以外の部分においては、複数の希ガス放電ランプ１０からの放射光および反射光が重畳され、光が混合されることで均斉化されると共に、その光が内部拡散板を通過せずにシート体４０に入射するので輝度の低下がなく、前述の内部拡散板３０を通過した光と合わせて、最終的にシート体４０の全域において輝度を均一化させるように光を入射させることができるようになる。   As a result, the emitted light from the group of rare gas discharge lamps 10 has a brightness that is substantially the same as that of the other portions while passing through the internal diffusion plate 30 and has uniformity. Even when it is incident on the sheet member 40, the brightness is equalized to the same level as that of other portions. Then, in the portion of the sheet body 40 other than directly above the lamp, the emitted light and the reflected light from the plurality of rare gas discharge lamps 10 are superimposed, and the light is mixed and the light is uniformed. Since the light is incident on the sheet body 40 without passing through the internal diffusion plate, there is no reduction in luminance, and finally the luminance is made uniform throughout the entire area of the sheet body 40 together with the light that has passed through the internal diffusion plate 30 described above. It becomes possible to make light incident on the.

このように本発明においては、希ガス放電ランプ１０からの放射光のうち、シート体４０とは反対側の面から出射した光についても、反射シートによって反射され、内部拡散板３０の間隙を通過してシート体４０に入射するので、希ガス放電ランプ１０の全周から放射された光を利用することができて照度を高く維持することができる。   As described above, in the present invention, among the emitted light from the rare gas discharge lamp 10, the light emitted from the surface opposite to the sheet body 40 is also reflected by the reflection sheet and passes through the gap between the internal diffusion plates 30. Then, since it is incident on the sheet body 40, the light emitted from the entire circumference of the rare gas discharge lamp 10 can be used, and the illuminance can be kept high.

以上のように本願発明によれば、シート体４０のうち希ガス放電ランプ１０に近接する部分においては、内部拡散板３０を通過し、輝度がおさえられて拡散された光が入射し、その他の部分においては、近接する複数の希ガス放電ランプ１０からの放射光並びに反射シート２２からの反射光が重畳されて入射するので、希ガス放電ランプ１０からの放射光のほぼ全てを利用し、均一性を具備した、輝度むらのない明るいバックライト装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, in the portion of the sheet body 40 that is close to the rare gas discharge lamp 10, the light that has passed through the internal diffusion plate 30, is reduced in brightness, and is diffused is incident. In the portion, radiation light from a plurality of adjacent rare gas discharge lamps 10 and reflected light from the reflection sheet 22 are superimposed and incident, so that almost all of the radiation light from the rare gas discharge lamp 10 is utilized and is uniform. It is possible to provide a bright backlight device that has the characteristics and no luminance unevenness.

図５は、第２の実施形態を説明する分解斜視図、図６はこのバックライト装置をシート体を取り除いて内部拡散板から光源ランプの方向にみた説明用正面図である。同図において先に図１〜図４で説明した構成については同符号で示して詳細説明を省略する。
第２の実施形態は、内部反射板にかかる構成を短冊状に形成した複数の拡散板を使用するのではなく、開口部が形成された一枚の板状の拡散板をランプとシート体の間に配置した点が、上記第１の実施形態とは異なっている。
図５，６に示すように、内部拡散板３１は希ガス放電ランプ１０の全部を覆う大きさの板状体よりなり、希ガス放電ランプ１０の非配置部分、すなわち希ガス放電ランプ１０の離間部分に対応して開口部３１Ａが形成されている。 FIG. 5 is an exploded perspective view for explaining the second embodiment, and FIG. 6 is an explanatory front view of the backlight device as seen from the internal diffusion plate in the direction of the light source lamp with the sheet member removed. In the figure, the components described above with reference to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
The second embodiment does not use a plurality of diffuser plates in which the configuration of the internal reflector is formed in a strip shape, but a single plate-like diffuser plate in which openings are formed. The point arrange | positioned between differs from the said 1st Embodiment.
As shown in FIGS. 5 and 6, the internal diffusion plate 31 is formed of a plate-like body having a size covering the entire rare gas discharge lamp 10, and a non-arranged portion of the rare gas discharge lamp 10, that is, a separation of the rare gas discharge lamp 10. An opening 31A is formed corresponding to the portion.

本実施形態においても、希ガス放電ランプ１０におけるシート体４０に近接した部分から放射した光は、内部拡散板３１を通過し、輝度がおさえられ、均一化されてシート体４０に入射し、その他の放射光、すなわちシート体４０から比較的遠い部分に放射した光は、複数の希ガス放電ランプ１０から開口部３１Ａを通過して直接シート体４０に入射するか若しくは反射シート２２により反射された後に開口部３１Ａを通過してシート体４０に入射する。したがって、シート体４０において入射する光は全体として輝度むらが解消された光が入射するようになる。   Also in the present embodiment, the light emitted from the portion close to the sheet body 40 in the rare gas discharge lamp 10 passes through the internal diffusion plate 31, the brightness is suppressed, is made uniform, and enters the sheet body 40. , That is, light emitted to a portion relatively far from the sheet body 40 passes through the opening 31A from a plurality of rare gas discharge lamps 10 and directly enters the sheet body 40 or is reflected by the reflection sheet 22. Later, the light passes through the opening 31 </ b> A and enters the sheet body 40. Therefore, the light incident on the sheet member 40 is incident on the light whose luminance unevenness has been eliminated as a whole.

このように、本発明においては希ガス放電ランプに対応する部分を内部反射板で覆うよう構成されていれば、他の部分においてはランプからの放射光及び反射光が直接通過する開口部が形成されていればよく、内部反射板にかかる構成は単一でも複数に分割されたものでもよい。
なおこの実施形態によれば、第１の実施形態に比較して多数の内部拡散板を用意する必要が無く、部品点数が少ないうえ、内部拡散板の支持機構にかかる構成を簡単にでき、組立時の作業性が良好になる。しかも板状体が長さ方向の両端において連続したものとなっているため、内部拡散板にたわみが生じにくいという利点もある。 In this way, in the present invention, if the portion corresponding to the rare gas discharge lamp is covered with the internal reflector, an opening through which the emitted light and reflected light from the lamp pass directly is formed in the other portion. The structure concerning the internal reflector may be single or divided into a plurality of parts.
According to this embodiment, it is not necessary to prepare a large number of internal diffusion plates as compared with the first embodiment, the number of parts is small, and the configuration related to the support mechanism of the internal diffusion plate can be simplified. Workability at the time becomes better. In addition, since the plate-like body is continuous at both ends in the length direction, there is an advantage that the internal diffusion plate is not easily bent.

以上のようなバックライト装置は、例えば液晶表示装置などに好適に用いることができる。例えば３２インチの液晶表示装置のバックライト装置として用いられる場合には、例えば１０本の光源ランプ１０が用いられる。
以上の光源装置によれば、光源ランプとして水銀を使用しない希ガス放電ランプを使用し、照射面における照度を高く維持できると共に輝度むらのない、均一照度のバックライト装置を提供することができる。 The backlight device as described above can be suitably used for, for example, a liquid crystal display device. For example, when used as a backlight device of a 32-inch liquid crystal display device, for example, ten light source lamps 10 are used.
According to the above light source device, it is possible to use a rare gas discharge lamp that does not use mercury as a light source lamp, and to provide a backlight device with uniform illuminance that can maintain high illuminance on the irradiated surface and has no luminance unevenness.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
光源ランプの数は、特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜に変更することができる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment, A various change can be added.
The number of light source lamps is not particularly limited, and can be appropriately changed according to the purpose.

〔実施例１〕
以下本願発明の実施例を説明する。
筐体の内部に可視光の反射率が９５％の反射シートを敷設し、該シートから１５ｍｍ離間して希ガス放電ランプを５本並べて配置した。なお、ランプ同士の間隔を３０ｍｍとし、外部電極の非形成側を筐体の上部開口に向けて配置した。希ガス放電ランプ構成は図４に示した通りである。本実施例においては、発光管はバリウムガラスよりなり、管外径φ８ｍｍ、内径７ｍｍ、全長２８０ｍｍであって、銀を含有する導電性ペーストを焼成してなる外部電極を具備させた。発光管内部にはキセノンを含む希ガスを１０ｋＰａ〜２０ｋＰａ封入した。蛍光体層は、ユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ）、緑色蛍光体がセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体（ＬａＰＯ_４：Ｃｅ，Ｔｂ）、青色の蛍光体がユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体（ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ）を混合し、塗布、乾燥させたものであり、発光管内周面の全周に亘って形成した。
筐体の上部開口を拡散板及び拡散シートよりなるシート体で覆いバックライト装置を作製した。なおシート体と希ガス放電ランプとの間隙は２０ｍｍであった。
このバックライト装置の内部に短手方向が８ｍｍ、長手方向２８０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの矩形板状の内部拡散板を、ランプの直上にそれぞれ配置した。内部拡散板は可視光の全透過率が９０％、樹脂材表面に凹凸加工が施されたものである。
本実施例では希ガス放電ランプと内部拡散板との距離（ΔＬ）を０ｍｍとしてパックライト装置を作製した。 [Example 1]
Examples of the present invention will be described below.
A reflective sheet having a visible light reflectance of 95% was laid inside the casing, and five rare gas discharge lamps were arranged side by side at a distance of 15 mm from the sheet. In addition, the space | interval of lamp | ramps was 30 mm and the non-formation side of an external electrode was arrange | positioned toward the upper opening of a housing | casing. The configuration of the rare gas discharge lamp is as shown in FIG. In this embodiment, the arc tube is made of barium glass, and has an outer electrode having an outer diameter of 8 mm, an inner diameter of 7 mm, and a total length of 280 mm, and is formed by firing a conductive paste containing silver. A rare gas containing xenon was sealed in the arc tube at 10 kPa to 20 kPa. The phosphor layer is composed of europium activated yttrium oxide phosphor (Y ₂ O ₃ : Eu), green phosphor is cerium / terbium activated lanthanum phosphate phosphor (LaPO ₄ : Ce, Tb), and blue phosphor is europium. An activated barium aluminate / magnesium phosphor (BaMgAl ₁₀ O ₁₇ : Eu) was mixed, applied and dried, and formed over the entire circumference of the inner peripheral surface of the arc tube.
The upper opening of the housing was covered with a sheet body made of a diffusion plate and a diffusion sheet to produce a backlight device. The gap between the sheet body and the rare gas discharge lamp was 20 mm.
Inside the backlight device, rectangular plate-like internal diffusion plates having a short side direction of 8 mm, a long side direction of 280 mm, and a thickness of 0.5 mm were respectively arranged immediately above the lamps. The internal diffuser has a visible light total transmittance of 90%, and the surface of the resin material has been processed to be uneven.
In this example, the pack light device was manufactured by setting the distance (ΔL) between the rare gas discharge lamp and the internal diffusion plate to 0 mm.

〔実施例２〕
上記実施例１と基本構造を同様に作製し、希ガス放電ランプと内部拡散板との距離（ΔＬ）のみ１．８ｍｍに変更して実施例２にかかるパックライト装置を作製した。 [Example 2]
The basic structure was made in the same manner as in Example 1 above, and only the distance (ΔL) between the rare gas discharge lamp and the internal diffusion plate was changed to 1.8 mm, and the pack light device according to Example 2 was produced.

〔比較例１〕
内部拡散板を設けなかったことを除いて実施例１と同じ構成で比較例１にかかるバックライト装置を作製した。 [Comparative Example 1]
A backlight device according to Comparative Example 1 was manufactured with the same configuration as Example 1 except that the internal diffusion plate was not provided.

以上の実施例１，２及び比較例１にかかるバックライト装置のランプを点灯してシート体の出射面から出射した光をＣＣＤカメラで受光して輝度分布を測定した。測定は、中心に位置した第１のランプの位置を０ｍｍ、隣接する第２のランプの位置を＋３０ｍｍとすると、−５ｍｍの位置から＋３５ｍｍの位置まで５ｍｍ間隔に光量を測定して行った。
図７はこの結果を示す図であり、横軸は位置を、縦軸はそれぞれ測定値における最大輝度を１００とした相対値で示す輝度である。
バックライト装置においては、全照射面における変動幅が２０％以内、部分的には５％以内の変動であれば許容される。
このような制限に対し、実施例１，２においては最大値１００に対して最低輝度となった点ではそれぞれ９７、９６と、いずれも５％以内の範囲で推移しており、良好な結果が得られた。とくに実施例１のように内部拡散板をランプに密接させて配置すると良好な輝度分布が得られることが判明した。
一方、比較例１にかかるバックライト装置は最低輝度が相対値で９０となり、輝度変動が１０％を超えており良好な輝度分布が得られなかった。 The lamps of the backlight devices according to Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were turned on, and the light emitted from the exit surface of the sheet was received by the CCD camera, and the luminance distribution was measured. The measurement was performed by measuring the amount of light at intervals of 5 mm from a position of -5 mm to a position of +35 mm, assuming that the position of the first lamp located at the center is 0 mm and the position of the adjacent second lamp is +30 mm.
FIG. 7 is a diagram showing the results, in which the horizontal axis represents the position, and the vertical axis represents the relative brightness with the maximum brightness of the measured value as 100.
In the backlight device, the fluctuation range within the entire irradiation surface is allowed to be within 20%, and partially within 5%.
In contrast to such a limitation, in Examples 1 and 2, the minimum brightness with respect to the maximum value of 100 is 97 and 96, respectively, and both are within the range of 5%, and good results are obtained. Obtained. In particular, it has been found that when the internal diffusion plate is placed in close contact with the lamp as in Example 1, a good luminance distribution can be obtained.
On the other hand, in the backlight device according to Comparative Example 1, the minimum luminance was 90 as a relative value, and the luminance fluctuation exceeded 10%, and a good luminance distribution could not be obtained.

本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of a backlight device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置の断面図である。It is sectional drawing of the backlight apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態にかかるバックライト装置を内部拡散板から光源ランプの方向にみた説明用正面図である。It is the front view for description which looked at the backlight apparatus concerning the 1st Embodiment of this invention from the internal diffusion plate to the direction of the light source lamp. 希ガス放電ランプの斜視図及び断面図である。It is the perspective view and sectional drawing of a noble gas discharge lamp. 本発明の第２の実施形態にかかるバックライト装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the backlight apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態にかかるバックライト装置を内部拡散板から光源ランプの方向にみた説明用正面図である。It is the front view for description which looked at the backlight apparatus concerning the 2nd Embodiment of this invention from the internal diffusion plate to the direction of the light source lamp. 実施例及び比較例にかかるバックライト装置の輝度分布状態を示す図である。It is a figure which shows the luminance distribution state of the backlight apparatus concerning an Example and a comparative example. 従来のバックライト装置および光源ランプである冷陰極型小型蛍光管を示す図である。It is a figure which shows the cold cathode type small fluorescent tube which is the conventional backlight apparatus and a light source lamp.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 希ガス放電ランプ
１１ 発光管
１２ 蛍光体層
１３ａ，１３ｂ 外部電極
１４ 絶縁層
１５ａ，１５ｂ リード線
１６ キャップ
２１ 筐体
２１Ａ 開口部
２２ 反射シート
３０ 内部拡散板
３１ 内部拡散板
３１Ａ 開口部
４０ シート体
４１ 拡散板
４２ 拡散シート
４３ 指向性制御シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Noble gas discharge lamp 11 Arc tube 12 Phosphor layer 13a, 13b External electrode 14 Insulating layer 15a, 15b Lead wire 16 Cap 21 Case 21A Opening 22 Reflecting sheet 30 Internal diffuser 31 Internal diffuser 31A Opening 40 Sheet body 41 Diffusion plate 42 Diffusion sheet 43 Directivity control sheet

Claims (3)

光投射口をその一面に有し内部に反射体が配置された矩形箱状の筐体と、筐体内部において互いに平行にかつ離間して配置された複数の直管状の光源ランプと、筐体の開口を覆うように配置されて光出射部を形成する光補正機能を有するシート体とを備えたバックライト装置であって、
前記光源ランプは、内部に希ガスが封入された直管状の発光管と、当該発光管の内面に形成された蛍光体層と、発光管の外面において管軸方向に伸びるよう配設された一対の外部電極とを具備する希ガス放電ランプよりなり、
希ガス放電ランプと前記シート体との間に、希ガス放電ランプの離間部分に対応して開口部を形成した拡散板が配置されていることを特徴とするバックライト装置。 A rectangular box-shaped housing having a light projection opening on one surface thereof and a reflector disposed therein, a plurality of straight tubular light source lamps disposed parallel to and spaced from each other inside the housing, and the housing A backlight device including a sheet body having a light correction function that is disposed so as to cover the opening of the light source and that forms a light emitting portion,
The light source lamp is a pair of a straight tube-like arc tube in which a rare gas is sealed, a phosphor layer formed on the inner surface of the arc tube, and a pair arranged to extend in the tube axis direction on the outer surface of the arc tube. A noble gas discharge lamp having an external electrode,
A backlight device, wherein a diffuser plate having an opening corresponding to a separated portion of the rare gas discharge lamp is disposed between the rare gas discharge lamp and the sheet member. 前記拡散板は複数の略帯状体よりなることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the diffusion plate includes a plurality of substantially band-like bodies. 前記拡散板は複数の希ガス放電ランプを覆う幅を有し、希ガス放電ランプの離間部分に対応した開口部が形成された板状体よりなることを特徴とする請求項１記載のバックライト装置。
2. The backlight according to claim 1, wherein the diffusion plate has a width that covers a plurality of rare gas discharge lamps, and is formed of a plate-like body in which openings corresponding to separated portions of the rare gas discharge lamps are formed. apparatus.

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