(57)【要約】【課題】  小型で輝度ムラの少ないバックライトを提供する。【解決手段】  本発明のバックライトは、開口面１１１を有するバックライト筐体１内に、管端部２１１に熱陰極２３を有する蛍光ランプ２が複数配置されたものであり、複数の蛍光ランプ２は、管端部２１１間の少なくとも一部に屈曲部２１２が形成された屈曲ランプであって、管端部２１１及び屈曲部２１２が開口面１１１内に収まるように、バックライト筐体１内に千鳥状に配置されており、管端部２１１には熱陰極２３を覆うとともに、隣接配置された蛍光ランプ２の屈曲部２１２から放射される光を開口面１１１側へ反射する遮蔽反射部３１１が配置されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口面を有するバックライト筐体内に、管端部に電極を有する蛍光ランプが複数配置されたバックライトにおいて、
複数の前記蛍光ランプは、前記管端部間の少なくとも一部に屈曲部が形成された屈曲ランプであって、前記管端部及び前記屈曲部が前記開口面内に収まるように、バックライト筐体内に千鳥状に配置されており、
前記管端部には前記電極を覆うとともに、隣接配置された前記蛍光ランプの前記屈曲部から放射される光を前記開口面側へ反射する遮蔽反射部が配置されていることを特徴とするバックライト。
【請求項２】
前記遮蔽反射部は、前記バックライト筐体の底側から開口側に凸の形状であることを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
【請求項３】
前記遮蔽反射部の長さ方向領域内に、隣接する前記蛍光ランプの前記屈曲部の少なくとも一部が配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のバックライト。
【請求項４】
前記蛍光ランプの前記屈曲部の外側から得られる光量は、他の部分から得られる光量よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし請求項３の何れか一に記載のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｕ字やコ字等に屈曲された蛍光ランプを主光源とするバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、大型の液晶テレビ等には、主に直下型のバックライトが使用されている。直下型のバックライトは、ケース内部に蛍光ランプを複数本配列し、それらのランプからの光をバックライトに設けた開口面から得る構造になっている。その直下型のバックライトに用いられる光源には、バルブ内面に蛍光体層が塗布されているとともに、両端部に電極が形成されてなる蛍光ランプが使用される。
【０００３】
しかし、蛍光ランプは、一対の電極間において放電が生起されるため、電極が形成されたバルブの端部（以下、管端部）は、非発光部になることが知られている。この管端部がバックライトの発光面となる開口面内に配置されると、その部分が暗くなり、輝度ムラの原因になる。
【０００４】
そこで、管端部をバックライトの開口面外に配置し、輝度ムラにならないようにする発明（例えば、特許文献１参照。）や、バルブの一部を屈曲させたＵ字型の蛍光ランプを千鳥配置するとともに、そのランプの屈曲部に管端部が隠れるようにランプを配置した発明（例えば、特許文献２参照。）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−０１７３９７号公報
【特許文献２】実開平０５−００６５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１に記載のバックライトの場合は、管端部を開口面の外側に位置するため、この管端部の長さ分だけ額縁部の幅が広くなってしまい、所要面積の開口面を確保するためにはバックライトが大型化してしまうという問題がある。また、特許文献２に記載のバックライトの場合は、Ｕ字型の蛍光ランプの全体が開口面内に納まるので、額縁部の幅を狭くすることが可能になるが、蛍光ランプが前後に重なるので、バックライトの厚さ（奥行）が通常の約２倍程度に大きくなってしまうという問題がある。すなわち、これらの発明では、小型で輝度ムラの少ないバックライトを実現することは困難である。
【０００７】
本発明は、小型で輝度ムラの少ないバックライトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のバックライトは、開口面を有するバックライト筐体内に、管端部に電極を有する蛍光ランプが複数配置されたバックライトにおいて、複数の前記蛍光ランプは、前記管端部間の少なくとも一部に屈曲部が形成された屈曲ランプであって、前記管端部及び前記屈曲部が前記開口面内に収まるように、バックライト筐体内に千鳥状に配置されており、前記管端部には前記電極を覆うとともに、隣接配置された前記蛍光ランプの前記屈曲部から放射される光を前記開口面側へ反射する遮蔽反射部が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型で輝度ムラの少ないバックライトを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施の形態）
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態を説明する。図１ないし図４は、本発明のバックライトを実施するための第１の形態を示し、図１は分解斜視図、図２は拡散板を除去した状態の正面図、図３は図２のＸ−Ｘ´線に沿う断面図、図４はサイドカバーの要部斜視図である。
【００１１】
本実施の形態のバックライトは直下型のバックライトであり、バックライト筐体１、蛍光ランプ２、サイドカバー３、拡散板４及び点灯回路５によって、構成されている。
【００１２】
バックライト筐体１は、フロントケース１１とバックケース１２とからなり、例えばアルミニウムなどの金属やポリカーボネートなどの白色プラスチックにより構成されている。フロントケース１１は、バックライトの発光面となる開口面１１１が形成された蓋体である。バックケース１２は、底部と側部とで構成された有底開口形状の箱体である。その底部にはランプホルダー１２１が複数配置されている。そして、バックケース１２の内部には、その一部がランプホルダー１２１によって保持されることにより、蛍光ランプ２が複数配置されている。
【００１３】
蛍光ランプ２は、図３に示したような熱陰極蛍光ランプであり、その容器は軟質ガラスなどのバルブ２１によって形成されている。バルブ２１はＵ字状に成形された、いわゆる屈曲管であり、バルブ２１の両端に位置する管端部２１１、管端部２１１間に形成された屈曲部２１２、及びそれらを繋ぐ直管部２１３により構成されている。
【００１４】
バルブ２１の内部には、水銀およびネオンやアルゴンなどの希ガスで構成された放電媒体が封入されている。バルブ２１の内面には例えば３波長蛍光体からなる蛍光体層２２が形成されている。バルブ２１の両端の管端部２１１には、電極としてフィラメントからなる熱陰極２３が対向配置されており、その熱陰極２３はリード線２４によって保持されている。また、バルブ２１の両端部には、内部に導電線２５が埋め込まれたランプソケット２６が取着され、その導電線２５はリード線２４と接続されている。このランプソケット２６によって、バックケース１２の底部への機械的な接続と点灯回路５との電気的な接続が行われている。
【００１５】
サイドカバー３は、白色プラスチックで構成され、その長手方向が蛍光ランプ２の軸方向とほぼ直角になるように、バックケース１２の内側面に配置されている。サイドカバー３には、バックケース１２の開口側から底側に向けて広がるような形状の傾斜部３１が形成されている。すなわち、傾斜部３１は蛍光ランプ２からの光を開口面１１１に向けて反射する反射面として機能するため、光が反射する面は、反射シートや銀蒸着によって鏡面加工を行うなど反射効率の良い面にしておくのが望ましい。
【００１６】
また、傾斜部３１には、図４のように遮蔽反射部３１１が突出形成されている。この遮蔽反射部３１１は、蛍光ランプ２の熱陰極２３部分が内在する管端部２１２を覆うように配置される。すなわち、遮蔽反射部３１１は蛍光ランプ２の非発光部を開口面１１１に対して遮蔽した状態を形成する。この遮蔽反射部３１１の蛍光ランプ２の周方向を覆う形状は、例えばドーム状など、主に隣接する蛍光ランプ２の屈曲部２１２から出射され、当該部分に当たった光を開口面１１１に反射するよう、底側から開口側に凸の形状であるのが望ましい。また、傾斜部３１と同様に、遮蔽反射部３１１の反射面は反射効率の良い面にしておくのが望ましい。
【００１７】
拡散板４は、バックケース１２の開口部分に配置される。この拡散板４としては、発光ムラを低減でき、かつ効率が下がりすぎないよう、５０％〜８５％の透過率のものを使用するのが望まれる。なお、この拡散板４の代わりに透明板を使用したり、プリズムシートや偏光シートなどの光学シートを追加したりすることも許容される。
【００１８】
点灯回路５は、バックケース１２の背面に実装されている。その回路構成としては、蛍光ランプ２を点灯できるものであれば良い。例えば、熱陰極蛍光ランプを点灯する場合、蛍光ランプ２を放電させるためのランプ点灯回路とエミッタの消失を抑制するために常時予熱を行うフィラメント予熱回路とで構成することができる。
【００１９】
次に、蛍光ランプ２のバックライト筐体１への配置について説明する。
【００２０】
蛍光ランプ２は、管端部２１１及び屈曲部２１２が開口面１１１内に収まるようにバックケース１２内部に千鳥状に配置されている。その際、この管端部２１１は遮蔽反射部３１１によって覆われるため、屈曲部２１２と遮蔽反射部３１１とが隣接した状態となる。つまりは、本来、非発光部である管端部２１１を開口面１１１内に配置しても、屈曲部２１２などから出射した光が管端部２１１を覆う遮蔽反射部３１１で反射し、開口面１１１から出光することになるから、発光面において明暗のムラが生じにくい。また、全てのランプの管軸を開口面１１１と平行になるように配置しているので、バックライトの厚みが厚くなることもない。したがって、小型かつ輝度ムラの少ないバックライトを実現できる。ここで、「開口面内に収まるように」には、蛍光ランプ２のほとんどが開口面１１１内に位置するが、一部のみが開口面１１１外に位置された状態も含むものとする。また、「千鳥状に配置」とは、Ｕ字状のランプなどにおいて、蛍光ランプ２の管端部２１１と隣の蛍光ランプ２の屈曲部２１２とが隣接するように配置された状態を意味する。
【００２１】
なお、本発明のバックライトの蛍光ランプ２としては、２．０〜２０．０ｍｍ、好適には５．０〜２０．０ｍｍの直径Ｒのバルブ２１を使用することができる。その直径Ｒが５．０〜１５．５ｍｍの場合は熱陰極蛍光ランプ、２．０〜５．０ｍｍの場合は冷陰極蛍光ランプを使用するのがよい。ただし、本発明は非発光部長が長くなりやすい、径大な熱陰極蛍光ランプにおいて特に有効である。
【００２２】
蛍光ランプ２が有する直管部２１３間のピッチＰ１は、バルブ２１の直径Ｒに対して１．５Ｒ〜６Ｒの範囲内で設計される。ピッチＰ１が１．５Ｒ〜３．５Ｒであれば、後述する開口面１１１における輝度ムラが一層低減して輝度分布の均斉度が向上し、ピッチＰ１が３．５Ｒ〜６Ｒであれば、隣接する蛍光ランプ２に吸収される光が少なくなり、開口面１１１における光利用効率が高くなるので、バックライトの要求スペックにより、そのピッチＰ１が決定されるのが望ましい。なお、隣接する蛍光ランプ２間におけるピッチＰ２も、Ｐ１に等しいか、それに近い値であることが好ましい。
【００２３】
ここで、バルブ２１の屈曲部２１２の内径ｒ１及び外径ｒ２は、直径ＲおよびピッチＰ１にほぼ依存し、内径ｒ１は約（Ｐ１−Ｒ）／２、外径ｒ２は約（Ｐ１＋Ｒ）／２である。
【００２４】
屈曲部２１２とサイドカバー３との距離Ｄは、１．５〜１０ｍｍ程度に設定するのがよい。また、遮光反射部３１１の長さＬは、熱陰極２３を隠せる程度の長さであればよく、一般的に１０〜２５ｍｍに設定される。そして結果的に、遮蔽反射部３１１の長さ方向領域内に屈曲部２１２の少なくとも一部を配置できるように、それらを設計するのが望ましい。
【００２５】
次に、本発明の一実施例について説明する。
【実施例】
【００２６】
バックライト筐体；材料＝アルミニウム、サイズ＝３２インチ、厚さ＝２６mm、
蛍光ランプ      ；Ｕ字形熱陰極蛍光ランプ、使用本数＝４本、直径Ｒ＝１５．５ｍｍ、直管部ピッチＰ１＝５０ｍｍ、屈曲部内径Ｒ１＝１８ｍｍ、同外径＝３２ｍｍ、
遮蔽反射部      ；材料＝ポリカーボネート、形状＝ドーム状、長さＬ＝２０ｍｍ、
ランプ配置      ；ランプピッチＰ２＝５０ｍｍ、サイドカバーとの距離Ｄ＝２ｍｍ。
【００２７】
この構成により、特許文献１のように管端部２１１を開口面１１１外に配置した従来のバックライトよりも狭額縁で、かつ管端部２１１を開口面１１１内に配置した従来の遮蔽反射部３１１を用いないバックライトよりも輝度ムラが低減されたバックライトを実現することができた。
【００２８】
したがって、本実施の形態では、複数の蛍光ランプ２を管端部２１１及び屈曲部２１２が開口面１１１内に収まるように、バックケース１２内に千鳥状に配置し、かつ管端部２１１に熱陰極２３を覆うとともに、隣接する蛍光ランプ２の屈曲部２１２から放射される光を開口面１１１側へ反射する遮蔽反射部３１１を配置したことにより、隣接する蛍光ランプ２の屈曲部２１２等から出射した光が遮蔽反射部３１１によって開口面１１１に反射するため、額縁を狭くするために開口面１１１内にバルブ２１の管端部２１１を配置しても、非発光部となる管端部２１１がバックライトの発光面上で暗部となることを抑制できる。その結果、小型かつ輝度分布の均斉度が改善されたバックライトを実現することができる。
【００２９】
また、遮蔽反射部３１１が、例えばドーム状のようなバックケース１２の底側から開口側に凸の形状であることにより、遮蔽反射部３１１に入射する光を効率よく開口面１１１側に反射させることができるため、輝度ムラをさらに抑制することができる。
【００３０】
さらに、遮蔽反射部３１１の長さ方向領域内に、隣接する蛍光ランプ２の屈曲部２１２を配置することにより、屈曲部２１２からの光を効率よく遮蔽反射部３１１に当てることができるため、輝度ムラをさらに抑制することができる。
【００３１】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明のバックライトを実施するための第２の形態における蛍光ランプの屈曲部の断面図である。なお、図中、第１の形態と同一部分については同一符号を付して説明は省略する。
【００３２】
本形態では、屈曲部２１２の外側内面の蛍光体層２２の厚さＴ２を、内側内面の厚さＴ１よりも薄くすることにより、蛍光ランプ２の屈曲部２１２の外側から得られる光量を他の部分から得られる光量よりも大きくしている。これにより、遮蔽反射部３１１のみに強い光が照射されるため、さらに均斉度が改善される。なお、このような蛍光体層２２の厚さ制御は、例えば屈曲部２１２を形成したバルブ２１に蛍光体層２２を形成する際に、蛍光体塗布液をバルブ２１内に流し込んだ後、屈曲部２１２を上、管端部２１１を下にした状態に保持して所定時間放置することにより可能である。
【００３３】
したがって、本実施の形態では、蛍光ランプ２の屈曲部２１２の外側から得られる光量を他の部分から得られる光量よりも大きくしたことにより、輝度ムラをさらに抑制することができる。
【００３４】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００３５】
屈曲部２１２の数は必ずしも一つに限られない。すなわち、バルブ２１の管端部２１１間に屈曲部２１２を二つ形成してＳ字形状としたり、三つ形成してＷ字形状としたりしてもよく、要は屈曲によって形成される複数の直管部２１３がそれぞれ略平行になるバルブ形状であれば、屈曲部２１２を多数形成しても良い。また、屈曲部２１２の形状は、略９０度の屈曲を２度繰り返すことにより、バルブ２１をコ字状にするものであってもよい。
【００３６】
電極としては、熱陰極に限らず、冷陰極や外部電極であっても良い。
【００３７】
遮蔽反射部３１１の形状として、例えば図６のように、屈曲部２１２の湾曲形状に合わせた反射面が形成されていても良い。この場合、屈曲部２１２からの光を効率よく、かつほぼ均一に開口面１１１に反射させることができる。また、遮蔽反射部３１１の凸形状としては、ドーム状に限らず、三角形等の多角形状などであってもよい。
【００３８】
また、遮蔽反射部３１１はサイドカバー３と一体形成である必要はなく、別体形成であってもよい。また、遮蔽反射部３１１はサイドカバー３の一部構成である必要はなく、例えば図７のように、開口側に凸のドーム形状を有するとともに、熱陰極２３部分まで覆うようなランプソケット２６であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明のバックライトを実施するための第１の形態を示す分解斜視図。
【図２】同じく光拡散板を除去した状態の正面図。
【図３】同じく図２のＸ−Ｘ´線に沿う断面図。
【図４】同じく遮蔽反射部を備えたサイドカバーの要部斜視図。
【図５】本発明のバックライトを実施するための第２の形態における蛍光ランプの屈曲部の断面図。
【図６】遮蔽反射部の第１の変形例を示す要部正面図。
【図７】遮蔽反射部の第２の変形例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４０】
１…バックライト筐体、１１…フロントケース、１１１…開口面、１２…バックケース、２…蛍光ランプ、２１…バルブ、２１１…管端部、２１２…屈曲部、２１３…直管部、２２…蛍光体層、２３…電極、２５…ランプソケット、３…サイドカバー、３１…傾斜部、３１１…遮蔽反射部、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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