JP3591059B2

JP3591059B2 - Bending type low pressure discharge lamp, backlight and liquid crystal display device

Info

Publication number: JP3591059B2
Application number: JP16666395A
Authority: JP
Inventors: 裕鉾田; 徹柴垣; 義富土橋; 真次持丸
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2004-11-17
Anticipated expiration: 2019-11-17
Also published as: JPH08153490A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、サイドライト方式のバックライトに使用して有効な屈曲形低圧放電灯およびこれを用いたバックライトならびに液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、通常、液晶表示パネルの背面にバックライトを設置し、このバックライトから照射された光で液晶表示パネルの背面が照らされるようになっている。小形の液晶表示装置の場合、上記バックライトとしてサイド（エッジ）ライト方式と呼ばれているバックライトが使用されている。この種のサイドライト式バックライトは、フレーム等からなる取付け基体に、アクリル樹脂などのような透明または乳白色の光透過性の四角な平板形の導光板を取付けるとともに、この導光板の端面に対向して低圧放電灯、例えば冷陰極蛍光ランプを設置し、このランプを反射板を兼ねるランプカバーで覆って構成されている。
【０００３】
このような冷陰極蛍光ランプをインバータ回路を有する高周波点灯回路等で点灯すると、このランプから放射された光が導光板の端面から導光板の内部に入り、この入射光は導光板内で反射を繰り返してその前面や裏面および側面から外部に放射されようとする。しかし、導光板の裏面や側面に反射部材を設けておけば、これら裏面や側面で光を反射し、この反射光は再び導光板に戻され、最終的に導光板の前面から前方に向かって放射されるようになる。つまり、導光板の端面から入った光は、前面から放出される。
【０００４】
上記導光板の前面から放射された光は、光拡散板を通じて全面に亘りほぼ均等な輝度分布となるように制御され、このような光が液晶表示パネルの背面を照射する。よってこのような照射光が液晶表示パネルのバックライトとして使用されることになる。
【０００５】
上記のような液晶表示装置は、上記導光板の輝度が高いほど液晶表示パネルの輝度も高くなり、かつ輝度分布が均等なほど視認性が良くなる。このため、バックライトの光源として、小形でありながら発光効率に優れ、しかも導光板の細長い端面を照射するのに適した蛍光ランプ、特に冷陰極蛍光ランプが用いられている。
【０００６】
特に最近のバックライトは、導光板の輝度を高め、および輝度分布を均斉化し、かつ点灯回路装置を簡素化するため、特開平５−２３２４６８号公報や特開平１−１８３６２６号公報などに示されるように、導光板の周囲にＬ字形またはコ字形に屈曲された冷陰極蛍光ランプを設置するように工夫されている。
【０００７】
このようなＬ字形またはコ字形のランプを用いれば、四角形をなす導光板の複数の辺から同時に光が入るので光量が増し、輝度の向上が可能であり、かつ輝度分布も均斉化し、しかも点灯回路装置が１組あればよいので、点灯回路装置も簡素化するなどの利点がある。
【０００８】
しかしながら、上記Ｌ字形またはコ字形をなす屈曲形冷陰極蛍光ランプは、導光板の角部と対向する部分に直角に曲げられた屈曲部が形成されることになる。このような屈曲部は、導光板の角部と対向して直角に屈折されることが望ましいが、ガラスチューブを直角に曲げると潰れてしまうから所定の曲率半径で曲げ加工をしなければならない。
【０００９】
ところが、従来の一般照明用に用いられている比較的太いガラスチューブからなる環形蛍光ランプやＵ字形やＷ字形の蛍光ランプの場合、まず、直管形ガラスチューブの内面に蛍光体被膜を形成した後、このガラスチューブの両端に電極を封装し、しかる後排気管を未だ閉じない段階で、ガラスチューブの所定箇所を加熱軟化し、この軟化部分を曲げ加工している。そして、このような曲げ加工の後で、上記排気管を通じてガラスチューブ内を排気し、水銀や希ガスを封入し、この後に排気管を封止切りするようにしている。すなわち、従来の太いガラスチューブからなる屈曲形の蛍光ランプの場合は、バルブを曲げ加工した後、排気工程を行うようになっている。
【００１０】
しかし、このような工程を上記バックライト用のＬ字形またはコ字形の屈曲形冷陰極蛍光ランプに適用しようとすると、排気装置として各バルブの屈曲形状や寸法に合せたそれぞれ専用の装置が必要になり、コストアップを招く不具合がある。
【００１１】
また、この種のバックライト用の屈曲形冷陰極蛍光ランプは、その屈曲部の曲げ精度が導光板との離間精度に影響を及ぼすので、高精度に曲げ加工する必要があるが、バルブを高精度に曲げ加工した後、排気工程を行う場合、排気工程時には真空引きのために加熱したり、排気管を封止切りするために加熱する必要があり、これらの加熱でバルブが熱変形を起こし、折角高精度に曲げ加工した屈曲部がその曲げ角度に変化が生じる等の不具合が生する。
【００１２】
このようなことから、この種のバックライト用Ｌ字形またはコ字形の冷陰極蛍光ランプは、バルブが直管形状の段階で排気工程を行い、しかる後曲げ加工する方法が検討されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、一般にガラスチューブを曲げる場合、屈曲部が曲げ中心方向に潰れ易い傾向にある。また、上記のように、排気が終わった段階で曲げ加工するランプの場合は、バルブ内のガス圧が一般に大気圧の１／５以下であることから、曲げ加工時の加熱によりバルブが容易に偏平になってしまうという傾向がある。
【００１４】
このような潰れ具合が大きいと、屈曲部の機械的強度が低下するばかりでなく、バルブ内面の蛍光体被膜が剥がれたり、安定した放電が維持し難くなる、などの不具合が生じる。
【００１５】
一方、導光板の角部には屈曲形低圧放電灯の屈曲部から出た光が入り込むようになるが、この屈曲部は所定の曲率半径を有して曲げ加工されているからこの屈曲部から出た光は導光板の角部に真っ直ぐ達しない場合が多く、導光板の角部の輝度が低下する。このため導光板の輝度分布が全体に亘り均等にならないという問題がある。
【００１６】
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、その第１の目的とするところは、屈曲部が潰れたり破れることがなく、高精度な屈曲部が得られる屈曲形低圧放電灯およびこれを用いたバックライトならびに液晶表示装置を提供しようとするものである。
【００１７】
また、本発明の第２の目的とするところは、導光板の角部の明るさを増して導光板全体の輝度分布が均斉化するバックライトおよびこれを用いた液晶表示装置を提供しようとするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記第1の目的を達成するため請求項１の発明は、外形が４mm以下のガラスバルブの内壁に蛍光体層を形成して真空排気されたガラスバルブ内に放電ガスが封入され両端を封じられた直管形放電灯の所定の部分を加熱してＬ字形に屈曲させるとき、ガラス管として肉厚が０．４mm以上のガラスバルブを使用し屈曲部に内側４mm以上で６mm以下の曲率半径をもって屈曲させてなることを特徴とする屈曲形低圧放電灯である。
【００１９】
請求項２の発明は、上記バルブの屈曲部は、断面形状が曲げ加工によって円形からほぼ楕円形に変形されており、この楕円形の長径は元の円形の状態の直径に対して１１０％以下、短径は元の円形の状態の直径に対して８５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の屈曲形低圧放電灯である。
【００２０】
請求項３の発明は、四角い平板形の透光性導光板と；この導光板の角部と対向する部分に上記屈曲部が形成されてこの導光板の外周に配置された上記請求項１または請求項２に記載の屈曲形低圧放電灯と；を具備したことを特徴とするバックライトである。
【００２１】
また前記第２の目的を達成するため請求項４の発明は、四角い平板形の透光性導光板と；上記導光板の角部と対向する部分に屈曲部が形成されて全体がほぼＬ字形またはコ字形に屈曲されることにより上記導光板の外周に配置されかつ内部に放電媒体が封入されたバルブと、このバルブの内部に放電を発生させる電極手段とを備え、上記屈曲部の断面が偏平形状をなし、この偏平の長径方向が上記導光板の板厚方向に沿う形状をなした屈曲形低圧放電灯とを具備し、上記屈曲部は外形が４ mm 以下のガラスバルブの内壁に蛍光体層を形成して真空排気されたガラスバルブ内に放電ガスが封入され両端が封じられた直管形放電灯の所定の部分を加熱して曲率半径４ mm 以上で６ mm 以下の曲率半径を持ってＬ字型またはコ字型に屈曲させ扁平に形成したものであることを特徴とするバックライトである。
【００２２】
なお、この請求項４の屈曲形低圧放電灯は、請求項１の屈曲形低圧放電灯の構成の限定されるものではなく、要するに屈曲部の断面が偏平形状をなしているものであればよい。
【００２４】
請求項５の発明は、取付け基体と；上記取付け基体に取り付けられた四角い平板形の透光性導光板と；上記取付け基体に取り付けられた請求項４記載の屈曲形低圧放電灯と；上記取付け基体に取り付けられ、上記導光板の上記屈曲形低圧放電灯を配置した辺とは異なる他の辺に配置された点灯回路装置と；を具備したことを特徴とするバックライトである。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項５に記載のバックライトと；上記バックライトから出た光を背面から受ける液晶表示パネルと；を具備したことを特徴とする液晶表示装置である。
【００２６】
【作用】
請求項１の発明によれば、バルブの外径ｄを４ｍｍ以下、肉厚ｔを０．４ｍｍ以上、および屈曲部の曲げ内側の曲率半径Ｒを４ｍｍ以上で６ｍｍ以下としたから、屈曲部が潰れることがなく、きれいな曲率で曲げることができる。すなわち、バルブの外径ｄが４ｍｍを越える場合、または肉厚ｔが０．４ｍｍ未満の場合、または屈曲部の曲げ内側の曲率半径Ｒが４ｍｍ未満であると、いずれの場合であってもバルブを弯曲させた場合に屈曲部が偏平な形状に潰れる原因になり、きれいな曲率の屈曲形に曲げにくくなり、歩留まりが低下する。また、屈曲部の曲率半径Ｒが６ｍｍを越えると、屈曲部の長さが大きくなり、バルブ全長に対する有効発光部の長さが短くなり、導光板に入力する光量が割合として減少する。これに対し、バルブの外径ｄを４ｍｍ以下、肉厚ｔを０．４ｍｍ以上、および屈曲部の曲げ内側の曲率半径Ｒを４ｍｍ以上で６ｍｍ以下とすれば、きれいな曲率の屈曲部を形成することができ、曲げ加工の精度が高くなり、かつ有効発光長が長くなる。よって、排気工程の後に曲げ加工する屈曲形低圧放電灯であっても、良好に製造することができ、歩留まりも向上する。
【００２７】
請求項２の発明によれば、バルブの屈曲部が偏平となり、楕円形に変形されたとしても、この楕円形の長径側が元の円形なときの直径に対して１１０％以下、短径側が元の円形なときの直径に対して８５％以上であれば、屈曲部の機械的強度が大幅に低下するのが抑止され、バルブ内面の蛍光体被膜が剥がれたり、放電が不安定になるなどの不具合を防止することができる。すなわち、長径側が元の直径に対して１１０％を越え、短径が元の直径に対して８５％未満であると、偏平率が大きくなり過ぎ、屈曲部が過度に潰れた形状になり、機械的強度が低下したり、バルブ内面の蛍光体被膜が剥がれたり、放電通路が偏平に絞られるから放電が不安定になる。
【００２８】
請求項３のバックライトによれば、単一の低圧放電灯のＬ字形またはコ字形バルブより放射された光は、四角をなす導光板の複数の側辺から同時に入るので、使用するランプ数が少なくても光量が多くなり、輝度の向上が可能である。
【００２９】
請求項４の発明によれば、屈曲部の断面を偏平形状にしたから、偏平の広い面から出た光を導光板の角部に照射することができ、角部に入射する光量が増して角部の輝度が向上する。よって導光板全体の輝度分布が均斉化する。
【００３１】
請求項５の発明によれば、ランプの形状がＬ字形またはコ字形であるから使用するランプが１本または２本ですみ、点灯回路装置も１組または２組あればよく、四辺にそれぞれ直線形ランプを配置する場合に比べて点灯回路装置が簡素化する。また、点灯回路装置を導光板の屈曲形低圧放電灯を配置した辺とは異なる他の辺に配置したから、導光板周囲のスペースを有効に活用でき、コンパクトな配置が可能になる。
【００３２】
請求項６の発明によれば、請求項５のバックライトを、液晶表示パネルに取り付けた液晶表示装置であるから、液晶表示装置の輝度が向上し、輝度分布も均斉化する。
【００３３】
【実施例】
以下本発明について、図１ないし図８に示す第１の実施例にもとづき説明する。
図１ないし図３はＬ字形の冷陰極蛍光ランプを示す図、図４はその製造方法を示す図、図５および図６は上記Ｌ字形冷陰極蛍光ランプを光源としたサイドライト方式のバックライトの構成を示す図、図７は上記バックライトの断面図、図８は上記バックライトを用いた液晶表示装置の分解した斜視図である。
【００３４】
まず、Ｌ字形の冷陰極蛍光ランプ３について、図１ないし図４にもとづき説明する。この冷陰極蛍光ランプ３は、外径ｄが４ｍｍ以下、肉厚ｔが０．４ｍｍ以上０．６ｍｍ以下の細径のバルブ３０を有し、具体的には外径ｄが３ｍｍ、肉厚ｔが０．５ｍｍの軟質ガラスチューブからなる。
【００３５】
このバルブ３０の内面には図示しない蛍光体層が形成されており、両端部にはニッケルなどにより形成された冷陰極３１，３１が封装されている。また、バルブ３０内には水銀およびアルゴン等の希ガスが封入されている。
【００３６】
上記バルブ３０の途中は直角に曲げられた屈曲部３２が形成されており、この屈曲部３２は、曲げ内側の曲率半径Ｒが４ｍｍ以上で６ｍｍ以下、例えばＲ＝５．０ｍｍに規制された弯曲形状をなしている。
【００３７】
このようなＬ字形の冷陰極蛍光ランプ３は、図４に示すような方法で曲げ加工されている。すなわち、バルブ３０は未だ直管形の段階で内面に図示しない蛍光体層が形成されているとともに両端部に冷陰極３１，３１が封装されており、かつ図示しない排気管を通じてバルブ３０内が排気された後、水銀およびアルゴン等の希ガスが封入されている。
【００３８】
このように、排気工程が終了した直管形のバルブ３０は、図４の（Ａ）図で示す通り、その曲げ予定部をバーナ３５などの加熱手段で加熱する。この場合、バルブ３０の両端部をローラ３６…にて支持しつつ一定速度で回転させれば全周に亘り均一な加熱が可能である。上記加熱箇所が軟化するとバルブ３０を図４の（Ｂ）図で示すように曲げる。これにより軟化されている箇所が所定の曲率で曲げられる。
【００３９】
このような曲げ方法により屈曲された曲げ箇所３２は、曲げ外側に張力が加わり、同時に曲げ内側に圧縮力が加わるから、曲げ内側に向けて押し潰されるように変形し、図３に示すように、断面が楕円形の偏平形状に変形する。
【００４０】
この場合、偏平断面の楕円の長径側寸法ａは、バルブが元の真円の場合の直径ｄに対して１１０％以下とされており、具体的には、バルブの元の真円の外径ｄが３ｍｍの場合、ａは３．０〜３．２ｍｍとされており、短径側の寸法ｂは元の直径ｄに対して８５％以上、具体的にｂは２．６〜２．９ｍｍになっている。
【００４１】
なお、上記曲げ工程のときにバーナ３５によりバルブ３０を加熱する領域は、屈曲部３２の円弧領域を越え、円弧が終了する箇所よりも２ｍｍ程度越えた領域を加熱することが望ましい。すなわち、バーナ３５により加熱する領域は、図２に示すＳの領域であり、この領域Ｓは、曲率半径Ｒで曲げられた円弧の領域より左右にそれぞれ２ｍｍ程度長い範囲となっている。なお、この延長長さは左右それぞれ２ｍｍ以下がよい。
【００４２】
このような構成のＬ字形冷陰極蛍光ランプ３は、図４に示す曲げ方法で屈曲加工することができ、すなわち直管形状のときに排気してこの排気工程が終了した後に曲げ加工するから、直管バルブを排気すればよく、よって排気装置として直管形ランプ用の排気装置を用いることができ、コストダウンが可能になる。
【００４３】
また、ランプの製造工程の最終段階で曲げ加工するから、その後にバルブ３０を加熱する工程が必要でなく、よって上記曲げ加工によって得られた曲げ精度をそのまま維持することができる。つまり、曲げ工程のときに高精度に直角に曲げておけば、後述する導光板との離間精度を高くすることができる。
【００４４】
そして、上記Ｌ字形冷陰極蛍光ランプ３は、排気工程が終了した後に曲げ加工しても、その曲げ精度、例えば直角度を高く保つことができ、かつ屈曲部３２の潰れを抑止することができる。
【００４５】
すなわち、バルブ３０の外径ｄが４ｍｍ以下であるから加熱による温度分布が均等になり、よって曲げ易く、曲げ外側の伸び具合と曲げ内側の縮み具合とで大きな差が生じ難い。このため折損したり、破れるなどの不具合が発生しにくい。また、バルブ３０の肉厚ｔを０．４ｍｍ以上にしたから、加熱による温度分布が均等になり、これによっても曲げ易い。
【００４６】
さらに、屈曲部３２は、曲げ内側の曲率半径Ｒを４ｍｍ以上としたから、極端な折れ曲りが防止され、よってバルブ３０が折損したり、割れるなどの不具合が防止される。
【００４７】
そして、曲率半径Ｒを６ｍｍ以下にしたから、円弧部の長さが規制されることになり、全長に占める屈曲部３２の長さを短くすることができ、直線部の長さを長くすることができる。直線部は導光板に対する入光特性が優れているから、全長に占める直線部の長さを長くすれば、導光板に入光する効率を向上させることができる。
【００４８】
なお、曲げ工程のときにバーナ３５によりバルブ３０を加熱する領域を、図２に示すＳの領域のように、曲率半径Ｒで曲げられた円弧の領域より左右にそれぞれ２ｍｍ程度長い範囲とすれば、バルブの曲げが円滑になり、精度よく曲げることができる。
【００４９】
さらに、バルブ３０の屈曲部３２が若干潰れて楕円形に変形されたとしても、この楕円形の長径の寸法ａが元の直径に対して１１０％以下で、短径の寸法ｂが元の直径に対して８５％以上にしてあるから、偏平具合が規制されることになり、屈曲部３２の機械的強度が大幅に低下するのが抑止され、バルブ３０の内面に形成した蛍光体被膜が剥がれるのが防止されるとともに、放電路の形状が変化するのが防止されるから、放電が安定する。
【００５０】
このような各要件から、排気工程の後に曲げ加工するランプであるにも拘らず、曲げ工程で破損や不良品の発生具合を抑えることができ、歩留まりが向上することになる。
【００５１】
このようなＬ字形冷陰極蛍光ランプ３は、図５ないし図８に示されるバックライト１の光源として用いることができる。すなわちバックライト１は、図５ないし図８に示す取付け基体１０に、導光板２および光源としての上記冷陰極蛍光ランプ３、ランプカバー４、および点灯回路装置５を取り付けて構成されている。
【００５２】
取付け基体１０は、合成樹脂等のような絶縁体または金属により形成されており、本実施例の場合は合成樹脂により枠組み構造をなしており、以下フレームと称する。なお、取付け基体１０は箱形、浅皿形などの形状であってもよい。
【００５３】
このフレーム１０は、それぞれＬ字形をなすフレーム構成体１１、１２により構成されており、これらＬ字形をなすフレーム構成体１１、１２は互いの一端部をヒンジ１３により回動可能に連結し、他端を図示しない嵌め合わせ係合により係止させることによって全体が矩形の枠組み構造をなしている。そして、このフレーム１０の中央部には矩形の開口部１４が形成されている。この開口部１４の内面には嵌合溝１５が全周に亘り形成されており、この嵌合溝１５に上記導光板２の周縁および冷陰極蛍光ランプ３が嵌合されている。
【００５４】
導光板２はアクリル樹脂などのような透明または乳白色の光透過性材料により形成されており、対向する２つの長辺および対向する２つの短辺を有する矩形の平板状をなしている。
【００５５】
この導光板２の周囲には前記Ｌ字形の冷陰極蛍光ランプ３および前記点灯回路部品５…が配置されており、これら冷陰極蛍光ランプ３および点灯回路部品５…はそれぞれフレーム構成体１１、１２に取付けられている。
【００５６】
Ｌ字形の冷陰極蛍光ランプ３は、上記一方のＬ字形フレーム構成体１１に取着され、このためＬ字形冷陰極蛍光ランプ３は、図１にも示されるように、屈曲部３２が導光板２の角部に対向し、直線部が２つの辺に対向するようにしてこの導光板２の周囲に配置されている。
【００５７】
この場合、蛍光ランプ３の屈曲部３２は図３に示す通り断面偏平、具体的には楕円形状をなしており、この長径ａ側が導光板２の板厚方向に沿うようになっており、長径ａの寸法は導光板２の板厚Ｔ以下（ａ≦Ｔ）となるように設定されている。
【００５８】
上記他方のＬ字形フレーム構成体１２には、その背面に位置して前記点灯回路装置５が設置されている。点灯回路装置５は、図示しないが、例えば高周波点灯のためのインバータ回路とランプ３の明るさを制御するための調光回路を備えており、これらインバータ回路部品および調光回路部品は回路基板６に実装されている。この回路基板６はＬ字形をなし、上記Ｌ字形フレーム構成体１２の背面に固定されている。
【００５９】
この場合、回路基板６に実装された点灯回路装置５は、回路基板６がＬ字形フレーム構成体１２の背面に固定された場合、フレーム１０の厚みと同等程度の高さとなるように規制されている。
【００６０】
上記Ｌ字形冷陰極蛍光ランプ３の電極３１、３１はそれぞれ点灯回路装置５に電気的に接続されているものである。
上記冷陰極蛍光ランプ３は、上記ランプカバー４…にて覆われている。これらランプカバー４…は、金属、樹脂もしくは樹脂フィルムなどにより形成されており、これらランプカバー４…は、上記冷陰極蛍光ランプ３のそれぞれ２か所の直線部分を覆うようにほぼ樋形に形成されていて、その内面には蛍光ランプ３から放射される光を反射して導光板２のそれぞれ３辺の端面に向かわせる反射面４１が形成されている。
【００６１】
上記導光板２の下面には反射シート２５が設けられており、この反射シート２５は導光板２に導入された光を反射して上面（表面）側に向わせる。なお、導光板２の上記ランプ３で囲まれない残りの辺にも、図示しない反射シート、その他の反射面処理がなされている。
【００６２】
そして、導光板２の上面にはアクリル樹脂などからなる乳白色を有する光拡散シート２６が設けられており、この光拡散シート２６は導光板２の上面から放射される光を拡散して均一な輝度分布となるよう制御し、これにより明るさのむらを解消するようになっている。
【００６３】
そして、この光拡散シート２６の上方には、図７および図８に示すように、液晶表示パネル６０が設置されている。この液晶表示パネル６０は上記導光板２から出た光を背面側から受けるようになっている。
【００６４】
このような構成の液晶表示装置においては、光源としての冷陰極蛍光ランプ３を高周波点灯すると、この蛍光ランプ３から出た光が直接、およびランプカバー４…の反射面４１で反射されて導光板２の端面に向い、各端面から導光板２の内部に進入する。このような光は導光板２の内部で反射を繰り返しつつ進み、かつ背面に設けた反射シート２５により反射されることになり、最終的には導光板２の前面に向けて放出される。
【００６５】
この場合、蛍光ランプ３はＬ字形に屈曲されており、その直線部が導光板２の２つの辺を囲んでいるから、導光板２には蛍光ランプ３の直線部より２つの辺の端面にそれぞれ同時に光が入ることになる。したがって、１辺から光が入る場合に比べて光量が多くなり、これら光は最終的に導光板２の前面に放出されるから、導光板２の前面輝度が高くなる。
また、導光板２の角部には屈曲形蛍光ランプ３の屈曲部３２が対向され、この屈曲部３２は楕円をなす偏平に形成されていて、その偏平の広い面、つまり長径ａ側が導光板２の板厚方向に沿って対面されているから、この屈曲部３２では導光板２の角部に向かう光量が多くなる。このため導光板２の角部に入り光量が増し、角部の輝度を高くする。
したがって、導光板２の前面は全体の亘り輝度が高くなり、かつ輝度分布も均斉化されることになる。
【００６６】
このようにして導光板２の前面から前方に照射される光は、光拡散シート２６により拡散され、この拡散光が液晶表示パネル６０の背面を照射するようになる。よって、液晶表示パネル６０は背面からの光で照明され、前面に所定の表示を現出することができる。
【００６７】
この液晶表示装置は、光源としてＬ字形蛍光ランプ３を用いたので導光板２の輝度が高くなり、また導光板２の角部の光量が増し、輝度分布が均等化するので液晶表示パネル６０の背面を照らす光量も増し、液晶表示パネル６０の輝度および輝度分布が向上する。したがって、液晶表示パネル６０は鮮明な画面を現示することができ、表示性能が向上することになる。
【００６８】
また、上記実施例の構成によれば、フレーム１０における導光板２の２つの辺に対向して跨がるエリアに点灯回路装置５の部品を分散して配置したから、フレーム１０におけるスペースを有効に利用することが可能になり、広い面積を使用できる。よって回路基板６に実装された点灯回路装置５を、フレーム１０の厚みと同等またはそれ以下の高さに規制することができ、バックライト１の全体の高さを低くすることができる。
【００６９】
このことから、液晶表示装置全体の高さを低くすることができ、液晶表示装置をコンパクト化することが可能になる。
そして、フレーム１０は、それぞれＬ字形をなすフレーム構成体１１、１２を枠組し、その一方のＬ字形フレーム構成体１１にＬ字形屈曲低圧放電灯３を取付けるとともに、他方のＬ字形フレーム構成体１２に点灯回路装置５を取付けたから、予めそれぞれのＬ字形フレーム構成体１１、１２にＬ字形屈曲低圧放電灯３および点灯回路装置５を取付けておいて相互を組み付けることにより組み立てができ、組み立て作業が容易になる。
【００７０】
なお、上記実施例では、光源としてＬ字形の冷陰極蛍光ランプを用いたが、本発明はコ字形の冷陰極蛍光ランプにも実施可能である。コ字形の冷陰極蛍光ランプの場合は、図９に第２の実施例として示す通り、ランプ３００が導光板２の３辺を囲うように配置されている。この場合、バルブ３０の２か所に屈曲部３２、３２が形成されることになるが、これら屈曲部３２、３２もバルブの外径ｄを４ｍｍ以下、肉厚ｔを０．４ｍｍ以上、および屈曲部の曲げ内側の曲率半径Ｒを４ｍｍ以上で６ｍｍ以下としてある。
また、導光板２のランプで囲まれない残りの一辺に対向して、回路基板６に実装された点灯回路装置５が配置されている。
【００７１】
このような構成の場合も、排気工程の後に曲げ加工する屈曲形低圧放電灯であるにも拘らず、屈曲部３２が潰れたり、直角度がばらつくなどの不具合を抑止することができ、歩留まりが向上する。
【００７２】
なお、上記実施例の場合、導光板２の角部の輝度を高くするため屈曲形蛍光ランプ３の屈曲部３２を断面楕円をなす偏平形状にした例を説明したが、偏平形状は楕円に限らず、図１０に示す第３の実施例のように、屈曲部３２は断面が長円や長方形の偏平であってもよい。ただし、この場合も長径ａの寸法は、導光板２の板厚Ｔ以下であることが望まれる。長径ａの寸法が導光板２の板厚Ｔより大きくなると、屈曲部３２の広い面から放出された光が導光板２の端面から外れた方向へ多量に洩れ、導光板２の端面に入射する光量が少なくなって、輝度を高める機能が低くなるためである。
【００７３】
また、本発明の低圧放電灯は、冷陰極蛍光ランプに限らず、熱陰極蛍光ランプであってもよく、また水銀を封入したランプに限らず、キセノンなどの希ガスを封入した希ガス放電灯を用いた場合であっても実施可能である。
そしてまた、上記のバックライト１は液晶表示パネル６０のバックライトに用いることに限らず、ディスプレイ用の看板などに用いることもできる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明した通り請求項１の発明によれば、バルブの屈曲部が過度な偏平形状に潰れることがなく、きれいな曲率で直角方向に曲げることができ、歩留まりが向上する。また、曲率半径を小さくすることができるので、屈曲部の長さを小さくすることができ、全長に対する有効発光部を長くすることができる。このため、導光板に入射する光量が割合として増加する。
【００７５】
よって、排気工程の後に曲げ加工する屈曲形低圧放電灯であっても、効率良く製造することができる。
請求項２の発明によれば、バルブの屈曲部が楕円形に変形されたとしても、この楕円形の長径側が元の直径に対して１１０％以下、短径側が元の直径に対して８５％以上であるから、屈曲部の機械的強度が大幅に低下するのが抑止され、バルブ内面の蛍光体被膜が剥がれたり、放電が不安定になるなどの不具合を防止することができる。
【００７６】
請求項３の発明のバックライトによれば、単一の低圧放電灯のＬ字形またはコ字形バルブより放射された光は、四角をなす導光板の複数の側辺から同時に入るので、使用するランプ数が少なくても光量が多くなり、輝度の向上が可能である。
【００７７】
請求項４の発明によれば、ランプの屈曲部を断面が偏平な形状にしたから、偏平の広い面から出た光を導光板の角部に照射することができ、導光板の角部に入射する光量が増して角部の輝度が向上する。よって導光板全体の輝度分布が均斉化する。
【００７９】
請求項５の発明によれば、ランプの形状がＬ字形またはコ字形であるから使用するランプが１本または２本ですみ、点灯回路装置も１組または２組あればよく、四辺にそれぞれ直線形ランプを配置する場合に比べて点灯回路装置が簡素化する。また、点灯回路装置を導光板の屈曲形低圧放電灯を配置した辺とは異なる他の辺に配置したから、導光板周囲のスペースを有効に活用でき、コンパクトな配置が可能になる。
【００８０】
請求項６の発明によれば、請求項５のバックライトを、液晶表示パネルに取り付けた液晶表示装置であるから、液晶表示装置の輝度が向上し、輝度分布も均斉化する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示し、Ｌ字形冷陰極蛍光ランプと導光板を示す平面図。
【図２】同実施例の蛍光ランプの屈曲部を拡大して示す図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って示す屈曲部の断面図。
【図４】Ｌ字形冷陰極蛍光ランプその製造方法を示す図
【図５】同実施例の蛍光ランプを光源として用いたバックライトの表面側から見た図で、フレームを開いた状態の平面図。
【図６】同バックライトのフレームを閉じた状態の平面図。
【図７】同バックライトの断面図。
【図８】同実施例の液晶表示装置の全体を示す分解した斜視図。
【図９】本発明の第２の実施例を示し、コ字形冷陰極蛍光ランプと導光板を示す平面図。
【図１０】本発明の第３の実施例を示し、蛍光ランプの屈曲部と導光板の角部を示す断面図。
【符号の説明】
１…バックライト
２…導光板
３…Ｌ字形冷陰極蛍光ランプ
４…ランプカバー
５…点灯回路装置６…回路基板
１０…フレーム１１、１２…フレーム構成体
２５…光反射シート２６…光拡散シート
３０…バルブ３１…冷陰極
３２…屈曲部
６０…液晶表示パネル
３００…コ字形冷陰極蛍光ランプ[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a bent low-pressure discharge lamp effective for use in a sidelight type backlight, a backlight using the same, and a liquid crystal display device.
[0002]
[Prior art]
In a liquid crystal display device, usually, a backlight is installed on the back of a liquid crystal display panel, and the back of the liquid crystal display panel is illuminated with light emitted from the backlight. In the case of a small liquid crystal display device, a backlight called a side (edge) light system is used as the backlight. In this type of sidelight type backlight, a transparent or milky white light-transmitting rectangular flat light guide plate such as an acrylic resin is mounted on a mounting base made of a frame or the like, and the light guide plate faces an end face of the light guide plate. Then, a low-pressure discharge lamp, for example, a cold cathode fluorescent lamp is installed, and this lamp is covered with a lamp cover also serving as a reflector.
[0003]
When such a cold cathode fluorescent lamp is lit by a high-frequency lighting circuit or the like having an inverter circuit, light emitted from the lamp enters the light guide plate from the end face of the light guide plate, and the incident light is reflected inside the light guide plate. It repeatedly tries to radiate outside from the front, back and side surfaces. However, if a reflection member is provided on the back surface or side surface of the light guide plate, light is reflected on the back surface or side surface, and this reflected light is returned to the light guide plate again, and finally, from the front surface of the light guide plate toward the front. Radiated. That is, light entering from the end face of the light guide plate is emitted from the front face.
[0004]
The light emitted from the front surface of the light guide plate is controlled to have a substantially uniform luminance distribution over the entire surface through the light diffusion plate, and such light illuminates the back surface of the liquid crystal display panel. Therefore, such irradiation light is used as a backlight of the liquid crystal display panel.
[0005]
In the liquid crystal display device as described above, the higher the luminance of the light guide plate, the higher the luminance of the liquid crystal display panel, and the more uniform the luminance distribution, the better the visibility. For this reason, a fluorescent lamp, particularly a cold cathode fluorescent lamp, which is small but has excellent luminous efficiency and is suitable for irradiating the elongated end face of the light guide plate is used as a light source of the backlight.
[0006]
Particularly, recent backlights are disclosed in JP-A-5-232468 and JP-A-1-183626 in order to increase the brightness of a light guide plate, equalize the brightness distribution, and simplify the lighting circuit device. Thus, a cold cathode fluorescent lamp bent in an L-shape or a U-shape is provided around the light guide plate.
[0007]
When such an L-shaped or U-shaped lamp is used, light enters simultaneously from a plurality of sides of a rectangular light guide plate, so that the amount of light increases, the luminance can be improved, and the luminance distribution is uniformed, and the lighting is performed. Since only one circuit device is required, there is an advantage that the lighting circuit device is simplified.
[0008]
However, in the L-shaped or U-shaped bent cold-cathode fluorescent lamp, a bent portion bent at a right angle is formed at a portion facing the corner of the light guide plate. Such a bent portion is desirably bent at a right angle to the corner of the light guide plate. However, if the glass tube is bent at a right angle, the glass tube will be crushed and must be bent at a predetermined radius of curvature.
[0009]
However, in the case of a ring-shaped fluorescent lamp or a U-shaped or W-shaped fluorescent lamp made of a relatively thick glass tube used for conventional general lighting, first, a phosphor coating was formed on the inner surface of a straight tube-shaped glass tube. Thereafter, electrodes are sealed at both ends of the glass tube, and at a stage where the exhaust pipe is not yet closed, a predetermined portion of the glass tube is heated and softened, and the softened portion is bent. After such bending, the inside of the glass tube is exhausted through the exhaust pipe, mercury and a rare gas are sealed, and then the exhaust pipe is sealed off. That is, in the case of a conventional bent fluorescent lamp made of a thick glass tube, an exhaust process is performed after bending the bulb.
[0010]
However, if such a process is applied to the L-shaped or U-shaped bent cold-cathode fluorescent lamp for the backlight, a dedicated device corresponding to the bent shape and size of each bulb is required as an exhaust device. And there is a problem that leads to an increase in cost.
[0011]
In addition, the bending cold cathode fluorescent lamp for this type of backlight needs to be bent with high precision because the bending accuracy of the bent portion affects the separation accuracy from the light guide plate. When performing the evacuation process after bending with precision, it is necessary to heat for evacuation or heat to seal and cut the evacuation pipe during the evacuation process, and these heating causes thermal deformation of the valve. In addition, there are problems such as a change in the bending angle of a bent portion bent at a high precision.
[0012]
For this reason, for this type of L-shaped or U-shaped cold-cathode fluorescent lamp for backlight, a method of performing an evacuation process when the bulb is in a straight tube shape and then bending the bulb has been studied.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, in general, when a glass tube is bent, the bent portion tends to be crushed in the bending center direction. In addition, as described above, in the case of a lamp that bends at the stage of exhaustion, since the gas pressure in the bulb is generally 1/5 or less of the atmospheric pressure, the bulb can be easily heated by heating during the bending. It tends to be flat.
[0014]
If the degree of such crushing is large, not only the mechanical strength of the bent portion decreases, but also a problem such as peeling of the phosphor coating on the inner surface of the bulb and difficulty in maintaining stable discharge occur.
[0015]
On the other hand, light emitted from the bent portion of the bent low-pressure discharge lamp enters into the corner portion of the light guide plate, but since the bent portion is bent with a predetermined radius of curvature, the bent portion is bent from the bent portion. In many cases, the emitted light does not reach the corners of the light guide plate straight, and the brightness of the corners of the light guide plate is reduced. For this reason, there is a problem that the brightness distribution of the light guide plate is not uniform over the whole.
[0016]
The present invention has been made based on such circumstances, and a first object of the present invention is to provide a bent low-pressure discharge lamp in which a bent portion is not crushed or broken and a highly accurate bent portion is obtained, and It is intended to provide a backlight and a liquid crystal display device used.
[0017]
A second object of the present invention is to provide a backlight in which the brightness of the corners of the light guide plate is increased and the brightness distribution of the entire light guide plate is equalized, and a liquid crystal display device using the same. Things.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the first object, the invention according to claim 1 is characterized in that a discharge layer is formed in a glass bulb evacuated by forming a phosphor layer on an inner wall of a glass bulb having an outer diameter of 4 mm or less and both ends are sealed. When a predetermined part of a straight tube type discharge lamp is heated and bent into an L-shape, use a glass bulb with a wall thickness of 0.4 mm or more as a glass tube, and use a curvature of 4 mm or more and 6 mm or less inside the bent part.radiusAnd a bent low-pressure discharge lamp characterized by being bent.
[0019]
According to a second aspect of the present invention, the bent portion of the valve has a cross section deformed from a circular shape to a substantially elliptical shape by bending, and the major axis of the elliptical shape is 110% or less of the diameter of the original circular state. The bent low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the minor diameter is 85% or more of the diameter of the original circular state.
[0020]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the light-transmitting light guide plate having a square plate shape, wherein the bent portion is formed at a portion of the light guide plate facing a corner portion, and the bent portion is disposed on an outer periphery of the light guide plate. And a bent low-pressure discharge lamp according to claim 2.
[0021]
In order to achieve the second object, the invention according to claim 4 provides a light-transmitting light-guiding plate having a square flat plate shape; and a bent portion is formed at a portion of the light-guiding plate facing a corner, so that the whole is substantially L-shaped. Or a bulb disposed in the outer periphery of the light guide plate by being bent into a U-shape and having a discharge medium sealed therein, and an electrode means for generating a discharge inside the bulb, and a cross section of the bent portion is provided. A bent low-pressure discharge lamp having a flat shape and a long diameter direction of the flat shape along the thickness direction of the light guide plate.The bent portion has an outer shape of 4 mm A phosphor layer is formed on the inner wall of the following glass bulb, a discharge gas is sealed in a vacuum-evacuated glass bulb, and a predetermined portion of a straight tube type discharge lamp whose both ends are sealed is heated to have a radius of curvature of 4. mm 6 above mm It should be bent into L-shape or U-shape with the following radius of curvature and formed flatThe backlight is characterized in that:
[0022]
The bent low-pressure discharge lamp according to the fourth aspect is not limited to the configuration of the bent low-pressure discharge lamp according to the first embodiment, and it is sufficient if the cross section of the bent portion has a flat shape. .
[0024]
Claim5The invention according to the present invention is characterized in that: a mounting base; a square plate-shaped translucent light guide plate mounted on the mounting base; and a mounting base mounted on the mounting base.4And a lighting circuit device attached to the mounting base and disposed on another side of the light guide plate different from the side on which the bent low-pressure discharge lamp is disposed. The backlight is a feature.
[0025]
Claim6The invention of claim5And a liquid crystal display panel that receives light emitted from the backlight from the back surface.
[0026]
[Action]
According to the invention of claim 1, the outer diameter d of the bulb is 4 mm or less, the thickness t is 0.4 mm or more, and the radius of curvature R inside the bend of the bend is 4 mm or more and 6 mm or less. It can be bent at a clean curvature without crushing. That is, when the outer diameter d of the bulb exceeds 4 mm, when the thickness t is less than 0.4 mm, or when the radius of curvature R inside the bend of the bent portion is less than 4 mm, the valve may be in any case. When this is bent, the bent portion is crushed into a flat shape, and it is difficult to bend into a bent shape having a clean curvature, and the yield is reduced. When the radius of curvature R of the bent portion exceeds 6 mm, the length of the bent portion increases, the length of the effective light emitting portion with respect to the entire length of the bulb decreases, and the amount of light input to the light guide plate decreases as a percentage. On the other hand, when the outer diameter d of the bulb is 4 mm or less, the thickness t is 0.4 mm or more, and the radius of curvature R inside the bend of the bend is 4 mm or more and 6 mm or less, a bend having a clean curvature is formed. This increases the bending accuracy and increases the effective light emission length. Therefore, even if the bent low-pressure discharge lamp is bent after the evacuation process, it can be favorably manufactured and the yield is improved.
[0027]
According to the invention of claim 2, even if the bent portion of the valve becomes flat and deformed into an elliptical shape, the major diameter side of the elliptical shape is 110% or less of the original circular diameter, and the minor diameter side is the original diameter. If the diameter is 85% or more with respect to the diameter of the circular shape, the mechanical strength of the bent portion is prevented from drastically decreasing, and the phosphor coating on the inner surface of the bulb is peeled off, and the discharge becomes unstable. Failure can be prevented. That is, if the major axis exceeds 110% with respect to the original diameter and the minor axis is less than 85% with respect to the original diameter, the flattening ratio becomes too large, the bent portion becomes excessively crushed, and the mechanical Therefore, the discharge becomes unstable because the target strength is reduced, the phosphor coating on the inner surface of the bulb is peeled off, and the discharge passage is narrowed flat.
[0028]
According to the backlight of claim 3, light emitted from the L-shaped or U-shaped bulb of the single low-pressure discharge lamp enters simultaneously from a plurality of sides of the square light guide plate. Even if it is small, the amount of light increases, and the luminance can be improved.
[0029]
According to the fourth aspect of the present invention, since the cross section of the bent portion has a flat shape, light emitted from a wide flat surface can be applied to the corner of the light guide plate, and the amount of light incident on the corner increases. The brightness at the corners is improved. Therefore, the brightness distribution of the entire light guide plate is equalized.
[0031]
Claim5According to the invention, since the shape of the lamp is L-shape or U-shape, only one or two lamps are required, and only one or two sets of lighting circuit devices are required. The lighting circuit device is simplified as compared with the case of disposing. In addition, since the lighting circuit device is arranged on another side of the light guide plate different from the side where the bent low-pressure discharge lamp is arranged, the space around the light guide plate can be effectively utilized, and compact arrangement is possible.
[0032]
Claim6According to the invention of claim5Since the backlight is mounted on a liquid crystal display panel, the brightness of the liquid crystal display device is improved, and the luminance distribution is uniform.
[0033]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described based on a first embodiment shown in FIGS.
1 to 3 show an L-shaped cold-cathode fluorescent lamp, FIG. 4 shows a manufacturing method thereof, and FIGS. 5 and 6 show side-light type backlights using the L-shaped cold-cathode fluorescent lamp as a light source. FIG. 7 is a cross-sectional view of the backlight, and FIG. 8 is an exploded perspective view of a liquid crystal display device using the backlight.
[0034]
First, the L-shaped cold cathode fluorescent lamp 3 will be described with reference to FIGS. The cold cathode fluorescent lamp 3 has a small-diameter bulb 30 having an outer diameter d of 4 mm or less and a thickness t of 0.4 mm or more and 0.6 mm or less. Specifically, the outer diameter d is 3 mm and the thickness t is 30 mm. Consists of a soft glass tube of 0.5 mm.
[0035]
A phosphor layer (not shown) is formed on the inner surface of the bulb 30, and cold cathodes 31, 31 made of nickel or the like are sealed at both ends. A rare gas such as mercury and argon is sealed in the bulb 30.
[0036]
A bent portion 32 bent at a right angle is formed in the middle of the valve 30. The bent portion 32 has a curvature radius R of 4 mm or more and 6 mm or less on the inside of the bend, for example, a curvature regulated to R = 5.0 mm. It has a shape.
[0037]
Such an L-shaped cold cathode fluorescent lamp 3 is bent by a method as shown in FIG. That is, the bulb 30 is still in a straight tube shape, a phosphor layer (not shown) is formed on the inner surface, cold cathodes 31 are sealed at both ends, and the inside of the bulb 30 is exhausted through an exhaust pipe (not shown). After that, a rare gas such as mercury and argon is sealed.
[0038]
As shown in FIG. 4A, the straight pipe-shaped valve 30 having undergone the evacuation process heats a portion to be bent by a heating means such as a burner 35. In this case, if the both ends of the valve 30 are rotated at a constant speed while being supported by the rollers 36, uniform heating over the entire circumference is possible. When the heated portion softens, the valve 30 is bent as shown in FIG. Thereby, the softened portion is bent at a predetermined curvature.
[0039]
The bending portion 32 bent by such a bending method is deformed so that tension is applied to the outside of the bend and compressive force is simultaneously applied to the inside of the bend, so that it is crushed toward the inside of the bend, as shown in FIG. The cross section is deformed into an elliptical flat shape.
[0040]
In this case, the major dimension a of the flat cross section of the ellipse is 110% or less of the diameter d when the valve is an original perfect circle. Specifically, the outer diameter of the original perfect circle of the valve is When d is 3 mm, a is 3.0 to 3.2 mm, and the dimension b on the minor diameter side is 85% or more of the original diameter d, and specifically, b is 2.6 to 2.9 mm. It has become.
[0041]
It is desirable that the region where the valve 30 is heated by the burner 35 at the time of the above bending step exceeds the circular arc region of the bent portion 32 and is heated about 2 mm beyond the region where the circular arc ends. In other words, the region heated by the burner 35 is the region S shown in FIG. 2, and this region S is a range that is longer by about 2 mm to the left and right than the circular arc region bent at the radius of curvature R. The length of the extension is preferably 2 mm or less for each of the left and right sides.
[0042]
The L-shaped cold-cathode fluorescent lamp 3 having such a configuration can be bent by the bending method shown in FIG. 4, that is, the lamp is evacuated in a straight pipe shape and bent after the evacuation step is completed. It is sufficient to evacuate the straight pipe valve. Therefore, an exhaust device for a straight tube lamp can be used as the exhaust device, and the cost can be reduced.
[0043]
Further, since the bending process is performed at the final stage of the lamp manufacturing process, a process of heating the bulb 30 is not required thereafter, so that the bending accuracy obtained by the bending process can be maintained as it is. That is, if the bending is performed at a high accuracy at a right angle in the bending step, the separation accuracy from the light guide plate described later can be increased.
[0044]
And, even if the L-shaped cold-cathode fluorescent lamp 3 is bent after the evacuation process is completed, the bending accuracy, for example, the perpendicularity can be kept high, and the collapse of the bent portion 32 can be suppressed. .
[0045]
That is, since the outer diameter d of the bulb 30 is 4 mm or less, the temperature distribution due to heating becomes uniform, so that it is easy to bend, and a large difference is hardly generated between the degree of expansion outside the bend and the degree of contraction inside the bend. Therefore, troubles such as breakage and breakage hardly occur. In addition, since the thickness t of the valve 30 is set to 0.4 mm or more, the temperature distribution due to heating becomes uniform, which also facilitates bending.
[0046]
Furthermore, since the bent portion 32 has a radius of curvature R of 4 mm or more on the inside of the bend, extreme bending is prevented, and problems such as breakage or breakage of the valve 30 are prevented.
[0047]
Since the radius of curvature R is set to 6 mm or less, the length of the arc portion is restricted, so that the length of the bent portion 32 occupying the entire length can be reduced, and the length of the straight portion can be increased. Can be. Since the linear portion has excellent light entering characteristics with respect to the light guide plate, if the length of the linear portion occupying the entire length is increased, the efficiency of light entering the light guide plate can be improved.
[0048]
It should be noted that the region in which the valve 30 is heated by the burner 35 during the bending step is set to a range that is longer by about 2 mm to the left and right than the circular arc region bent by the curvature radius R as in the region S shown in FIG. In addition, the valve can be bent smoothly and can be bent accurately.
[0049]
Further, even if the bent portion 32 of the valve 30 is slightly crushed and deformed into an elliptical shape, the major dimension a of the elliptical shape is 110% or less of the original diameter, and the minor dimension b is the original diameter. , The flatness is regulated, the mechanical strength of the bent portion 32 is prevented from being greatly reduced, and the phosphor film formed on the inner surface of the bulb 30 is peeled off. Is prevented, and the shape of the discharge path is prevented from changing, so that the discharge is stabilized.
[0050]
From these requirements, despite the fact that the lamp is bent after the evacuation process, the degree of occurrence of breakage and defective products can be suppressed in the bending process, and the yield is improved.
[0051]
Such an L-shaped cold cathode fluorescent lamp 3 can be used as a light source of the backlight 1 shown in FIGS. That is, the backlight 1 is configured such that the light guide plate 2, the cold cathode fluorescent lamp 3 as a light source, the lamp cover 4, and the lighting circuit device 5 are mounted on the mounting base 10 shown in FIGS. 5 to 8.
[0052]
The mounting base 10 is formed of an insulator such as a synthetic resin or a metal, and in the case of the present embodiment, has a framework structure made of a synthetic resin, and is hereinafter referred to as a frame. Note that the mounting base 10 may have a shape such as a box shape or a shallow dish shape.
[0053]
The frame 10 is composed of frame members 11 and 12 each having an L shape. The frame members 11 and 12 each having an L shape are connected to each other at one end by a hinge 13 so as to be rotatable. By locking the ends by fitting engagement (not shown), the whole has a rectangular frame structure. A rectangular opening 14 is formed in the center of the frame 10. A fitting groove 15 is formed on the entire inner surface of the opening 14, and the periphery of the light guide plate 2 and the cold cathode fluorescent lamp 3 are fitted into the fitting groove 15.
[0054]
The light guide plate 2 is formed of a transparent or milky light transmissive material such as an acrylic resin or the like, and has a rectangular flat plate shape having two opposed long sides and two opposed short sides.
[0055]
The L-shaped cold-cathode fluorescent lamp 3 and the lighting circuit components 5 are arranged around the light guide plate 2, and the cold-cathode fluorescent lamp 3 and the lighting circuit components 5 are arranged in frame members 11, 12, respectively. Mounted on.
[0056]
The L-shaped cold-cathode fluorescent lamp 3 is attached to the one L-shaped frame structure 11, and thus the L-shaped cold-cathode fluorescent lamp 3 has a bent portion 32 as shown in FIG. The light guide plate 2 is disposed around the light guide plate 2 such that the straight portion faces two corners of the light guide plate 2.
[0057]
In this case, the bent portion 32 of the fluorescent lamp 3 has a flat cross section, specifically, an elliptical shape as shown in FIG. 3, and the longer diameter a side is along the thickness direction of the light guide plate 2. The dimension of “a” is set to be equal to or less than the thickness T of the light guide plate 2 (a ≦ T).
[0058]
The lighting circuit device 5 is installed on the back surface of the other L-shaped frame member 12. Although not shown, the lighting circuit device 5 includes, for example, an inverter circuit for high-frequency lighting and a dimming circuit for controlling the brightness of the lamp 3. These inverter circuit components and the dimming circuit component are connected to a circuit board 6. Has been implemented. The circuit board 6 has an L-shape, and is fixed to the back of the L-shaped frame structure 12.
[0059]
In this case, the lighting circuit device 5 mounted on the circuit board 6 is regulated to have a height approximately equivalent to the thickness of the frame 10 when the circuit board 6 is fixed to the back surface of the L-shaped frame structure 12. I have.
[0060]
The electrodes 31, 31 of the L-shaped cold cathode fluorescent lamp 3 are electrically connected to the lighting circuit device 5, respectively.
The cold cathode fluorescent lamp 3 is covered with the lamp covers 4. These lamp covers 4 are formed of metal, resin, resin film, or the like. These lamp covers 4 are formed in a substantially gutter shape so as to cover two linear portions of the cold cathode fluorescent lamp 3 respectively. A reflection surface 41 is formed on the inner surface of the light guide plate 2 for reflecting light emitted from the fluorescent lamp 3 and directing the light to the three end surfaces of the light guide plate 2.
[0061]
A reflection sheet 25 is provided on the lower surface of the light guide plate 2, and the reflection sheet 25 reflects light introduced into the light guide plate 2 and directs the light toward the upper surface (front surface). The other side of the light guide plate 2 not surrounded by the lamp 3 is also provided with a reflection sheet (not shown) and other reflection surface treatment.
[0062]
A light diffusion sheet 26 made of acrylic resin or the like and having a milky white color is provided on the upper surface of the light guide plate 2. The light diffusion sheet 26 diffuses light radiated from the upper surface of the light guide plate 2 to provide uniform brightness. The distribution is controlled so as to eliminate uneven brightness.
[0063]
A liquid crystal display panel 60 is provided above the light diffusion sheet 26, as shown in FIGS. The liquid crystal display panel 60 receives light emitted from the light guide plate 2 from the back side.
[0064]
In the liquid crystal display device having such a configuration, when the cold cathode fluorescent lamp 3 as the light source is turned on at a high frequency, the light emitted from the fluorescent lamp 3 is reflected directly and by the reflecting surface 41 of the lamp cover 4. 2 and enters the inside of the light guide plate 2 from each end face. Such light travels while repeating reflection inside the light guide plate 2 and is reflected by the reflection sheet 25 provided on the back surface, and is finally emitted toward the front surface of the light guide plate 2.
[0065]
In this case, the fluorescent lamp 3 is bent in an L-shape, and its linear portion surrounds the two sides of the light guide plate 2. Light will enter each at the same time. Therefore, the amount of light is larger than when light enters from one side, and these lights are finally emitted to the front surface of the light guide plate 2, so that the front luminance of the light guide plate 2 is increased.
A bent portion 32 of the bent fluorescent lamp 3 is opposed to a corner portion of the light guide plate 2, and the bent portion 32 is formed in an elliptical flat shape. 2, the light amount toward the corner of the light guide plate 2 at the bent portion 32 is increased. Therefore, the amount of light entering the corners of the light guide plate 2 increases, and the brightness of the corners is increased.
Therefore, the front surface of the light guide plate 2 has a high luminance over the entire surface and a uniform luminance distribution.
[0066]
In this manner, the light emitted from the front surface of the light guide plate 2 to the front is diffused by the light diffusion sheet 26, and the diffused light illuminates the rear surface of the liquid crystal display panel 60. Therefore, the liquid crystal display panel 60 is illuminated with light from the back, and a predetermined display can be displayed on the front.
[0067]
In this liquid crystal display device, since the L-shaped fluorescent lamp 3 is used as a light source, the brightness of the light guide plate 2 is increased, and the light amount at the corners of the light guide plate 2 is increased, and the brightness distribution is equalized. The amount of light illuminating the back surface also increases, and the luminance and luminance distribution of the liquid crystal display panel 60 improve. Therefore, the liquid crystal display panel 60 can display a clear screen, and the display performance is improved.
[0068]
Further, according to the configuration of the above embodiment, the components of the lighting circuit device 5 are dispersed and arranged in an area that straddles the two sides of the light guide plate 2 in the frame 10 so that the space in the frame 10 is effectively used. And a large area can be used. Therefore, the lighting circuit device 5 mounted on the circuit board 6 can be restricted to a height equal to or less than the thickness of the frame 10, and the entire height of the backlight 1 can be reduced.
[0069]
Accordingly, the height of the entire liquid crystal display device can be reduced, and the liquid crystal display device can be made compact.
The frame 10 includes frame members 11 and 12 each forming an L-shape, and the L-shaped bent low-pressure discharge lamp 3 is attached to one of the L-shaped frame members 11 and the other L-shaped frame member 12 is mounted. Since the lighting circuit device 5 is attached to the L-shaped frame components 11 and 12, the L-shaped bent low-pressure discharge lamp 3 and the lighting circuit device 5 are attached to the L-shaped frame components 11 and 12 in advance, and the assembly can be performed by assembling each other. It will be easier.
[0070]
In the above embodiment, an L-shaped cold cathode fluorescent lamp is used as a light source. However, the present invention can be applied to a U-shaped cold cathode fluorescent lamp. In the case of a U-shaped cold cathode fluorescent lamp, the lamp 300 is disposed so as to surround three sides of the light guide plate 2 as shown in FIG. In this case, the bent portions 32, 32 are formed at two places of the valve 30, and these bent portions 32, 32 also have an outer diameter d of 4 mm or less, a wall thickness t of 0.4 mm or more, and The radius of curvature R inside the bend of the bend is 4 mm or more and 6 mm or less.
Further, a lighting circuit device 5 mounted on a circuit board 6 is arranged to face the other side of the light guide plate 2 which is not surrounded by the lamp.
[0071]
In the case of such a configuration as well, it is possible to suppress such a problem that the bent portion 32 is crushed or the squareness varies, even though the bent low-pressure discharge lamp is bent after the evacuation process, and the yield is reduced. improves.
[0072]
In the case of the above embodiment, an example was described in which the bent portion 32 of the bent fluorescent lamp 3 was formed into a flat shape having an elliptical cross section in order to increase the brightness at the corners of the light guide plate 2, but the flat shape is not limited to the ellipse. Instead, as in the third embodiment shown in FIG. 10, the bent portion 32 may have a flat cross section of an ellipse or a rectangle. However, also in this case, it is desired that the dimension of the major axis a be equal to or less than the plate thickness T of the light guide plate 2. When the dimension of the major axis a is larger than the plate thickness T of the light guide plate 2, a large amount of light emitted from the wide surface of the bent portion 32 leaks in a direction deviating from the end surface of the light guide plate 2 and enters the end surface of the light guide plate 2. This is because the amount of light is reduced and the function of increasing the luminance is reduced.
[0073]
Further, the low-pressure discharge lamp of the present invention is not limited to a cold cathode fluorescent lamp, and may be a hot cathode fluorescent lamp, and is not limited to a lamp filled with mercury, but is a rare gas discharge lamp filled with a rare gas such as xenon. It can be implemented even when using.
Further, the above-described backlight 1 is not limited to being used for the backlight of the liquid crystal display panel 60, and can also be used for a signboard for a display.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the invention, the bent portion of the valve is not crushed into an excessively flat shape, can be bent in a right angle direction with a clean curvature, and the yield is improved. Further, since the radius of curvature can be reduced, the length of the bent portion can be reduced, and the effective light emitting portion with respect to the entire length can be lengthened. Therefore, the amount of light incident on the light guide plate increases as a percentage.
[0075]
Therefore, even a bent low-pressure discharge lamp that is bent after the evacuation process can be efficiently manufactured.
According to the second aspect of the present invention, even if the bent portion of the valve is deformed into an elliptical shape, the major diameter side of the elliptical shape is 110% or less of the original diameter, and the minor diameter side is 85% of the original diameter. As described above, it is possible to prevent the mechanical strength of the bent portion from being greatly reduced, and to prevent problems such as peeling of the phosphor coating on the inner surface of the bulb and unstable discharge.
[0076]
According to the backlight of the present invention, the light emitted from the L-shaped or U-shaped bulb of the single low-pressure discharge lamp simultaneously enters from a plurality of sides of the square light guide plate, so that the lamp to be used. Even if the number is small, the light amount increases, and the luminance can be improved.
[0077]
According to the invention of claim 4, since the cross section of the bent portion of the lamp is flat, light emitted from a wide flat surface can be applied to the corner of the light guide plate, and The amount of incident light increases, and the brightness at the corners improves. Therefore, the brightness distribution of the entire light guide plate is equalized.
[0079]
Claim5According to the invention, since the shape of the lamp is L-shape or U-shape, only one or two lamps are required, and only one or two sets of lighting circuit devices are required. The lighting circuit device is simplified as compared with the case of disposing. In addition, since the lighting circuit device is arranged on another side of the light guide plate different from the side where the bent low-pressure discharge lamp is arranged, the space around the light guide plate can be effectively utilized, and compact arrangement is possible.
[0080]
Claim6According to the invention of claim5Since the backlight is mounted on a liquid crystal display panel, the brightness of the liquid crystal display device is improved, and the luminance distribution is uniform.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an L-shaped cold cathode fluorescent lamp and a light guide plate according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a bent portion of the fluorescent lamp of the embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of a bent portion taken along the line III-III of FIG. 2;
FIG. 4 is a view showing a method of manufacturing the L-shaped cold cathode fluorescent lamp;
FIG. 5 is a plan view of the backlight using the fluorescent lamp of the embodiment as a light source, viewed from the front side, with a frame opened.
FIG. 6 is an exemplary plan view showing a state where a frame of the backlight is closed;
FIG. 7 is a cross-sectional view of the backlight.
FIG. 8 is an exploded perspective view showing the entire liquid crystal display device of the embodiment.
FIG. 9 is a plan view showing a U-shaped cold cathode fluorescent lamp and a light guide plate according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention and showing a bent portion of a fluorescent lamp and a corner portion of a light guide plate.
[Explanation of symbols]
1. Backlight
2 ... Light guide plate
3. L-shaped cold cathode fluorescent lamp
4: Lamp cover
5. Lighting circuit device 6. Circuit board
10: Frame 11, 12: Frame structure
25: light reflection sheet 26: light diffusion sheet
30 ... bulb 31 ... cold cathode
32 ... Bend
60 ... Liquid crystal display panel
300: U-shaped cold cathode fluorescent lamp

Claims

外形が４mm以下のガラスバルブの内壁に蛍光体層を形成して真空排気されたガラスバルブ内に放電ガスが封入され両端を封じられた直管形放電灯の所定の部分を加熱してＬ字形に屈曲させるとき、ガラス管として肉厚が０．４mm以上のガラスバルブを使用し屈曲部に内側４mm以上で６mm以下の曲率半径をもって屈曲させてなることを特徴とする屈曲形低圧放電灯。A predetermined portion of a straight tube discharge lamp in which a discharge gas is sealed in a glass bulb evacuated by forming a phosphor layer on an inner wall of a glass bulb having an outer diameter of 4 mm or less and whose both ends are sealed and heated to an L-shape. A bent low-pressure discharge lamp characterized in that a glass bulb having a wall thickness of 0.4 mm or more is used as a glass tube, and the inside of the bent portion is bent with a radius of curvature of 4 mm or more and 6 mm or less.

上記バルブの屈曲部は、断面形状が曲げ加工によって円形からほぼ楕円形に変形されており、この楕円形の長径は元の円形の状態の直径に対して１１０％以下、短径は元の円形の状態の直径に対して８５％以上であることを特徴とする請求項１に記載の屈曲形低圧放電灯。The bent portion of the valve is deformed from a circular shape to a substantially elliptical shape in cross section by bending, and the major axis of the elliptical shape is 110% or less of the diameter of the original circular state, and the minor axis is the original circular shape. The bent low-pressure discharge lamp according to claim 1, wherein the diameter of the bent low-pressure discharge lamp is 85% or more with respect to the diameter of the state.

四角い平板形の透光性導光板と；
この導光板の角部と対向する部分に上記屈曲部が形成されてこの導光板の外周に配置された上記請求項１または請求項２に記載の屈曲形低圧放電灯と；
を具備したことを特徴とするバックライト。A rectangular flat translucent light guide plate;
The bent low-pressure discharge lamp according to claim 1 or 2, wherein the bent portion is formed at a portion facing a corner of the light guide plate, and is arranged on an outer periphery of the light guide plate;
A backlight comprising: a backlight;

四角い平板形の透光性導光板と；
上記導光板の角部と対向する部分に屈曲部が形成されて全体がほぼＬ字形またはコ字形に屈曲されることにより上記導光板の外周に配置されかつ内部に放電媒体が封入されたバルブと、このバルブの内部に放電を発生させる電極手段とを備え、上記屈曲部の断面が偏平形状をなし、この偏平の長径方向が上記導光板の板厚方向に沿う形状をなした屈曲形低圧放電灯とを具備し、上記屈曲部は外形が４ mm 以下のガラスバルブの内壁に蛍光体層を形成して真空排気されたガラスバルブ内に放電ガスが封入され両端が封じられた直管形放電灯の所定の部分を加熱して曲率半径４ mm 以上で６ mm 以下の曲率半径を持ってＬ字型またはコ字型に屈曲させ扁平に形成したものであることを特徴とするバックライト。A rectangular flat translucent light guide plate;
A bulb in which a bent portion is formed at a portion facing the corner portion of the light guide plate and the entire portion is bent substantially in an L-shape or a U-shape, the bulb being disposed on the outer periphery of the light guide plate and having a discharge medium sealed therein; An electrode means for generating a discharge inside the bulb, wherein the cross section of the bent portion has a flattened shape, and the long diameter direction of the flattened shape has a shape along the thickness direction of the light guide plate. The bent portion has a phosphor layer formed on the inner wall of a glass bulb having an outer diameter of 4 mm or less, and a discharge tube is sealed in a vacuum-evacuated glass bulb and both ends are sealed. A backlight formed by heating a predetermined portion of an electric lamp and bending the lamp into an L-shape or a U-shape with a curvature radius of 4 mm or more and 6 mm or less and a flat shape .

取付け基体と；
上記取付け基体に取り付けられた四角い平板形の透光性導光板と；
上記取付け基体に取り付けられた請求項４に記載の屈曲形低圧放電灯と；
上記取付け基体に取り付けられ、上記導光板の上記屈曲形低圧放電灯を配置した辺とは異なる他の辺に配置された点灯回路装置と；
を具備したことを特徴とするバックライト。A mounting substrate;
A rectangular flat translucent light guide plate attached to the attachment base;
5. The bent low-pressure discharge lamp according to claim 4 , attached to the attachment base;
A lighting circuit device mounted on the mounting base and disposed on another side of the light guide plate different from the side on which the bent low-pressure discharge lamp is disposed;
A backlight comprising: a backlight;

請求項５に記載のバックライトと；
上記バックライトから出た光を背面から受ける液晶表示パネルと；
を具備したことを特徴とする液晶表示装置。A backlight according to claim 5 ;
A liquid crystal display panel receiving light from the backlight from the back;
A liquid crystal display device comprising: