(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷陰極管と、該冷陰極管の光を入射する入射端面が前記冷陰極管の近傍に配置された導光板と、前記冷陰極管を覆う反射部材とを有して構成される面照明装置において、
前記冷陰極管と前記反射部材との間隙を設けるように前記冷陰極管外周部に複数の弾性部材を設けるとともに、第１の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の一方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れており、第２の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の他方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れていることを特徴とする面照明装置。
【請求項２】
冷陰極管が導光板に形成された溝に埋め込まれた面照明装置において、前記冷陰極管と前記導光板の溝面との間隙を設けるように前記冷陰極管外周部に複数の弾性部材を設けるとともに、第１の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の一方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れており、第２の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の他方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れていることを特徴とする面照明装置。
【請求項３】
透過型液晶パネル或いは半透過型液晶パネルに請求項１又は請求項２に記載の面照明装置を組み合わせたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置のバックライト等に利用される面照明装置で、導光板を用いた面照明装置及び表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の導光板を用いた面照明装置は図３に示すような、線状光源１と、近接して入射端面を有する導光板２及び光源１を覆う反射部材３から構成される。線状光源は冷陰極管を用い、アクリル樹脂性の導光板２の入射端面から入射した光は、導光板２の上下面で全反射を繰り返し進行してゆき、導光板２の下面等に設けられた拡散部から照明光として取り出される。反射部材は光源１の光を出来るだけ導光板２に入射させるよう高反射率が要求され、アルミニウム或いは銀を蒸着したフィルムが利用されることが多い。
【０００３】
また、他の従来の例として実用新案登録番号第２５３４６３４号、図４に示すものもある。これは、冷陰極管１と反射部材３とを隙間を生ずるように配置するため、冷陰極管１の両端部及び中央部にＯリングを設けたもので、冷陰極管１の高周波電流のリークを減少させることができると効果が述べられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
先に説明した従来技術では、第３図に示した構造では実用新案登録番号第２５３４６３４号でも指摘されているように、組立バラツキにより冷陰極管１と反射部材３とが接触或いは近接することによる高周波電流のリーク、すなわち面照明装置の輝度の低下が発生することがあった。
【０００５】
一方、実用新案登録番号第２５３４６３４号の構造では、高周波電流のリーク対策として効果があったが、しかし冷陰極管１が点灯異常を起こすという新たな弊害が発生した。特に低温動作状態で顕著に発生し、Ｏリングを配置しないものと比較して、著しく早期に寿命に至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の面照明装置は、冷陰極管と、該冷陰極管の光を入射する入射端面が前記冷陰極管の近傍に配置された導光板と、前記冷陰極管を覆う反射部材とを有して構成される面照明装置において、前記冷陰極管と前記反射部材との間隙を設けるように前記冷陰極管外周部に複数の弾性部材を設けるとともに、第１の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の一方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れており、第２の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の他方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れていることを特徴とする。
本発明の面照明装置は、線状光源と、線状光源と、該線状光源の光を入射する入射端面が前記線状光源の近傍に配置された導光板と、前記線状光源を覆う反射部材とを有して構成される面照明装置において、前記線状光源と前記反射部材との間隙を設けるように前記線状光源外周部に弾性部材を設けるとともに、該弾性部材の配置される部位が前記線状光源の端部から光源直径の５倍の距離以上離れていることが好ましい。
【０００７】
また、蛍光管を振動・衝撃等外力から保護すると共に、蛍光管の点灯異常を防止し、寿命を満足させるため、本発明の面照明装置は、冷陰極管が導光板に形成された溝に埋め込まれた面照明装置において、前記冷陰極管と前記導光板の溝面との間隙を設けるように前記冷陰極管外周部に複数の弾性部材を設けるとともに、第１の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の一方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れており、第２の前記弾性部材の配置される部位が前記冷陰極管の他方の端部から前記冷陰極管の直径の５倍の距離以上離れていることを特徴とする。
本発明の面照明装置は、線状光源が導光板に形成された溝に埋め込まれた面照明装置において、前記線状光源と前記導光板の溝面との間隙を設けるように前記線状光源外周部に弾性部材を設けるとともに、前記弾性部材の配置される部位が前記線状光源の端部から光源直径の５倍の距離以上離れていることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の表示装置は、透過型液晶パネル或いは半透過型液晶パネルに上記の面照明装置を組み合わせたことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。
【００１０】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１に係る照明装置の断面図、図２は同実施例で使用する冷陰極管を示す。本照明装置は冷陰極管１、導光板２、反射部材３、反射シート４、拡散シート５で構成され、それぞれの働きは図３に示す従来例と同様である。また冷陰極管１には、図２に示すように弾性部材としてゴムを用いたＯリング６が冷陰極管１の外周部に沿って設置されている。このＯリングは実用新案登録番号第２５３４６３４号にも述べられているように、冷陰極管１と反射部材３とを隙間を持って配置するためのもので、同様の効果を有するものである。
【００１１】
本実施例では冷陰極管１の管直径を３ｍｍとした。本発明の意図するように冷陰極管１の端部に近接するＯリング６１は冷陰極管１の端部から２０ｍｍの位置に配置（以降Ｏリングの端部からの距離という）した。一方従来技術の例として、Ｏリングの端部からの距離１０ｍｍの冷陰極管も用意し、各々冷陰極管を使用した面照明装置を２０台組立て、試験を行なった。試験条件はごく一般的な、０℃環境下に放置した面照明装置を冷陰極管管電流５ｍＡで連続点灯する条件とした
。下表１に冷陰極管が点灯異常に至るまでの時間を示す。
【００１２】
【表１】
0003584705.tif 000002
【００１３】
以上示したように、Ｏリングの端部からの距離を冷陰極管直径の５倍以上とすることは、冷陰極管の寿命を満足する上で格別の効果を有する。
【００１４】
如何なる理由でこのような違いが発生するか明確にすることは困難であるが、実験中に観察した状況からから考察すると、
Ｏリング近傍の冷陰極管管面温度が低下していることから、Ｏリングは放熱部材としても機能していると考えられる。このため、冷陰極管中の水銀蒸気がＯリング近傍で液化・付着して水銀蒸気不足状態となる。Ｏリングが冷陰極管端部すなわち電極近傍に位置すると、電極部で水銀蒸気不足状態となり、電極金属物質のスパッタリングが加速され、更にスパッタリング被膜に水銀蒸気がアマルガムとして吸収されるという悪循環を起こし点灯異常に至ると推察している。従って、電極近傍で水銀蒸気が欠乏しないようにＯリングを遠ざけると寿命低下が回避される訳で、冷陰極管端部からの距離が管直径の５倍の位置に限界値が存在すると考えられる。
【００１５】
（実施例２）
図５、図６は、本発明の実施例２に係わる照明装置の光源を示す図。図７は、従来技術でＯリングを配置する例を示す。いずれも面照明装置をより高輝度化するため、Ｌ字型の冷陰極管を用いた例で、冷陰極管直径は３ｍｍである。Ｌ字型の冷陰極管を覆う反射部材は、２体或いはＬ字型形状のものとなるが断面形状は実施例１と同様である。図５の実施例では、実施例１と同様に弾性部材としてゴムを用いたＯリング６を冷陰極管１のそれぞれの辺の略中央部に冷陰極管１の外周部に沿って配置した。また、図６の実施例では、冷陰極管１の曲げ部に弾性部材としてゴムを用いたＯリング６を冷陰極管１の外周部に沿って配置した。図７は従来技術の例としてＯリングを冷陰極管端部から１２ｍｍの位置及び曲げ部に配置した。これらを実施例１と同様に面照明装置として組立、連続点灯試験したところ、図７に示す実施例で早期に点灯異常が発生したのに対し、本発明の意図するところである図５、図６の実施例では問題が無かった。
【００１６】
（実施例３）
図８は、本発明の実施例３に係わる照明装置の光源を示す図。図９は、従来技術でＯリングを配置する例を示す図。いずれも面照明装置を更に高輝度化するため、コの字型の冷陰極管を用いた例で、冷陰極管直径は４ｍｍとした。断面形状は実施例１と同様である。コの字型の冷陰極管を覆う反射部材は、３体或いはコの字型等、冷陰極管有効発光部を覆えば自由である。図８においては、弾性部材としてゴムを用いたＯリング６を本発明の意図するところに従い、冷陰極管端部から４０ｍｍの位置と冷陰極管１の曲げ部近傍とに冷陰極管１の外周部に沿って配置した。図９はＯリング６を冷陰極管１の端部から１８ｍｍの位置と冷陰極管１の曲げ部とに配置した。これらについても実施例１と同様に面照明装置として組立、連続点灯試験を行なった結果、図９に示した実施例のみ早期の点灯異常が発生した。
【００１７】
（実施例４）
図１０は、本発明の実施例４に係わる照明装置を示す図。図１１は図１０に示す実施例の断面図。導光板２に設けられた溝形状２１に冷陰極管１を埋め込んだもので、前記冷陰極管１に弾性部材としてゴムを用いたＯリング６を冷陰極管１の外周部に沿って配置した。前記Ｏリングは前記溝形状２１側面との衝突を防ぐ役割を果たす。この例においても、Ｏリングを冷陰極管１の端面から冷陰極管管径の５倍以内に配置すると、冷陰極管の寿命の減少を引き起こすため、Ｏリングの端面からの距離を冷陰極管管径の５倍以上離して配置した。
【００１８】
（実施例５）
図１２は、本発明の実施例５に係わる照明装置を示す断面図。以下図１２にもとづき説明する。冷陰極管１は前記実施例１に述べた直型で、冷陰極管１の外周部に沿って配置され、弾性部材としてゴムを用いたＯリング６は、冷陰極管端面から管径の５倍以上離れた領域に配置されており、例えば図２に示す冷陰極管を使用する。透過型液晶パネル７は面照明装置の上方に位置し、フレーム９により固定される。
（実施例６）図１３は、本発明の実施例６に係わる照明装置を示す断面図。基本構造は先に述べた実施例５と同様である。半透過型液晶パネル８を面照明装置の上方に配置したもので、前記半透過型液晶パネル８と面照明装置との間に半透過部材１０を有する。明所での使用時は半透過部材１０の反射性を利用して外部光を利用した反射モードで使用する。このような半透過部材１０の例としては、特表平９−５０６９８５号公報にその詳細が開示されている反射偏光子があげられる。また、暗所では面照明装置を点灯して透過モードで使用する。
【００１９】
実施例４、５は、いずれにしても、液晶パネルの背面照明を面照明装置で行なう時に、面照明装置に組み込まれる冷陰極管のＯリングを冷陰極管端部から管径の５倍以上離して配置することが特徴であり、その他部分の構造の違いに関係しない。また、実施例１〜３で直型・Ｌ字型・コの字型の、実施例４ではＵ字型の冷陰極管について説明したが、その他異形状の冷陰極管であっても同様の効果を示すことは言うまでもない。
【００２０】
更に、いずれの実施例もＯリングを用いて説明してきたが、冷陰極管と周辺部材とに隙間を設けることが目的であり、材質的にはゴム以外に合成樹脂、発泡樹脂或いは繊維物質等であっても良く、形状的にはＯリング形状以外に断面Ｃ字型の棒状のもの、冷陰極管表面に千鳥状に上記物質を配置したもの、繊維状の物質を冷陰極管にスパイラル状に巻き付けたもの或いは上記物質を粘着等した反射部材を冷陰極管に巻き付けたもの等であっても良く、同様の効果が得られる。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の面照明装置によれば、少なくとも、光源として蛍光管と、入射端面が前記光源の近傍に位置するように配置された導光板と、前記光源を覆う反射部材とで構成される面照明装置において、前記光源と反射部材とに間隙を設けるように、前記光源外周部に沿って弾性部材を設けたもので、前記弾性部材の配置される部位が、前記光源の端部から光源直径の５倍の距離以上離れていることを特長としたので、面照明装置の蛍光管の高周波電流のリークを無すことで低消費電力化を可能とし、携帯機器においては電池寿命を伸ばせるものである。また、蛍光管の破損を防止するとともに、寿命を減少させないという効果を有する。
【００２２】
また、導光板に溝形状を有し、前記溝形状に蛍光管を埋め込んでなる面照明装置において、前記光源と前記導光板溝面とに間隙を設けるように、前記光源外周部に沿って弾性部材を設けたもので、前記弾性部材の配置される部位が、前記光源の端部から光源直径の５倍の距離以内に無いことを特徴としたので、面照明装置の蛍光管の破損を防止するとともに、寿命を減少しないという効果を有する。
【００２３】
また、以上述べた効果を有する面照明装置を透過型液晶パネル或いは半透過型液晶パネルと組み合わせることにより同様の効果を有する表示装置を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１に係わる照明装置の構造を示す断面図。
【図２】上記照明装置の光源を示す図。
【図３】従来の照明装置の構造を示す断面図。
【図４】別の従来の照明装置の構造を示す断面図。
【図５】本発明の実施例２に係る照明装置の光源を示す図。
【図６】上記照明装置の別の光源を示す図。
【図７】上記照明装置の従来技術による光源を示す図。
【図８】本発明の実施例３に係る照明装置の光源を示す図。
【図９】上記照明装置の従来技術による光源を示す図。
【図１０】本発明の実施例２に係わる照明装置を示す図。
【図１１】上記照明装置の断面図。
【図１２】本発明の実施例５に係わる表示装置の断面図。
【図１３】本発明の実施例６に係わる表示装置の断面図。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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