(57)【要約】【課題】  輝度傾斜がなく、輝度が均一な発光装置を提供する。【解決手段】  複数の発光光源１００を備え、発光光源１００は、気密性のある発光管１０と、発光管１０の内部に封入された希ガスを主体とする放電媒体と、前記放電媒体を励起するための第１電極１１と第２電極１２とを含み、第１電極１１は、発光管１０の一端部に配置され、第２電極１２は、発光管１０の他端部に配置され、発光光源１００は、第１電極１１と第２電極１２との間に、高輝度領域と低輝度領域とを含む輝度傾斜を有し、複数の発光光源１００は、相互に隣接して配置され、且つ、隣接する一方の発光光源１００の高輝度領域と、他方の発光光源１００の低輝度領域とが相対するように交互に配置されている発光装置１５０とする。【選択図】  図７
2007095559.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光光源を備えた発光装置であって、
前記発光光源は、
気密性のある発光管と、
前記発光管の内部に封入された希ガスを主体とする放電媒体と、
前記放電媒体により励起発光される発光層と、
前記放電媒体を励起するための第１電極と第２電極とを含み、
前記第１電極は、前記発光管の一端部に配置され、
前記第２電極は、前記発光管の他端部に配置され、
前記発光光源は、前記第１電極と前記第２電極との間に、高輝度領域と低輝度領域とを含む輝度傾斜を有し、
前記複数の発光光源は、相互に隣接して配置され、且つ、隣接する一方の発光光源の高輝度領域と、他方の発光光源の低輝度領域とが相対するように交互に配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光管は、長尺状の細管から形成され、
前記第１電極は、前記発光管の一端部の内部に配置され、
前記第２電極は、前記発光管の他端部の外部に配置され、
隣接する一方の発光光源の第１電極と、他方の発光光源の第２電極とが相対するように交互に配置されている請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２電極と前記発光管とは、空隙を介して所定距離以上を隔てて配置されている請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記空隙は、前記発光管の最端部で狭く、前記第１電極側に向かうに従い広く配置されている請求項３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光管の長さＬ１と、前記第２電極の長さＬ２とは、０＜Ｌ２／Ｌ１≦０．２の関係を満たす請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記発光管の長さＬ１と、前記第２電極の長さＬ２とは、０．０１＜Ｌ２／Ｌ１≦０．１の関係を満たす請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
前記放電媒体は、少なくとも水銀を含む請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置。
【請求項８】
前記第２電極の、前記発光管と対峙している側の表面には、可視光に対する拡散反射処理が施されている請求項１〜７のいずれかに記載の発光装置。
【請求項９】
前記第２電極の、前記発光管と対峙している側の裏面には、可視光に対する拡散反射処理が施されている請求項１〜８のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１０】
前記第２電極は、前記発光管を保持可能である請求項１〜９のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１１】
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加可能な点灯回路をさらに含む請求項１〜１０のいずれかに記載の発光装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれかに記載の発光装置と、
前記発光装置から発せられる光を液晶パネル側に反射させる反射部材と、
前記発光装置及び前記反射部材からの光を集光させる集光部材と、
前記集光部材からの光を透過させる液晶パネルと、
前記発光装置、前記反射部材、前記集光部材及び前記液晶パネルを保持・固定する筐体とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気密性を有する発光管と、発光管内部に封入された希ガスを主体とする放電媒体と、放電媒体を励起するための少なくとも第１電極と第２電極とを備えた発光装置及びこれを用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蛍光ランプ及びこれを用いた液晶表示装置としては、発光管（以下、背景技術の説明ではランプチューブ本体と呼ぶ）の一端部の内部に内部電極を、また他端部の外側表面に外部電極を形成し、この内部電極と外部電極との間に配置した点灯回路から、上記内部電極と外部電極との間に交流の電圧を印加することにより、ランプチューブの内部に封入された放電ガスと、同じくランプチューブの内部に形成された蛍光物質層とを励起して光を発生させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
図２３は、特許文献１に記載された従来の蛍光ランプ及びこれを用いた液晶表示装置を示す断面図である。図２３において、冷陰極線管方式ランプ７００は、両端が塞がった円筒形状をしたランプチューブ本体７０１、ランプチューブ本体７０１の内部に密封された放電ガス７０２、ランプチューブ本体７０１の内壁に形成された蛍光物質層７０３、ランプチューブ本体７０１の端部の外側表面に形成された第１電極７０４、及び第１電極７０４とは相対するランプチューブ本体７０１の端部の内部に形成された第２電極７０５より構成されている。
【０００４】
第１電極７０４と第２電極７０５には、電力供給装置７０６から低電圧直流の供給を受けて高電圧交流にコンバーティングする電力印加装置７０７が連結されている。この電力印加装置７０７はインバータと変圧器(共に図示せず)により構成される。
【０００５】
ここで、電力印加装置７０７の出力端７０８から数ｋＶで出力された交流電力が冷陰極線管方式ランプ７００に供給される。この時、電力印加装置７０７の出力端７０８から出力された後、交流電力は第１電極７０４に供給される。このような動作により、冷陰極線管方式ランプ７００が駆動して、蛍光物質層７０３が放電ガス７０２により励起されて、冷陰極線管方式ランプ７００が発光する。
【０００６】
一方、上記従来の冷陰極線管方式ランプ７００を複数併置した例を、図２４に示す。なお、図２４では、図２３と同様の部分には同一参照番号を付して重複する説明を省略する場合がある。図２４において、複数の冷陰極線管方式ランプ７００は一つの電力印加装置７０７に同時に並列連結されている。これにより、各冷陰極線管方式ランプ７００間で電流特性が相違していても、各冷陰極線管方式ランプ７００の輝度を均一にすることができるものである。
【０００７】
輝度を均一にできる理由は、ランプチューブ本体７０１の外面表面に第１電極７０４が形成されており、この第１電極７０４で覆われた部分が、誘電体の役割を有し、第１電極７０４、ランプチューブ本体７０１及びランプチューブ本体７０１内部のプラズマは、一種のキャパシタンスの役割を有するからである。即ち、プラズマが形成された放電空間と第１電極７０４との間に誘電体であるランプチューブ本体７０１を挿入し、静電容量インピーダンスを形成すると、放電空間内のイオン及び電子濃度が指定された濃度より高くなるほど、静電容量インピーダンスにより電流の流れが逆に妨害される。このため、複数の冷陰極線管方式ランプ７００が一つの電力印加装置７０７で並列に駆動されても、電流の流れが優れた冷陰極線管方式ランプ７００は電流の流れが妨害され、電流の流れが優れない冷陰極線管方式ランプ７００は電流の流れが促進され、その結果、各冷陰極線管方式ランプ７００の輝度バラツキを補正して均一な発光をさせるものである。
【特許文献１】特開２００３−１６８３９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の構成では、各ランプ（従来例では冷陰極線管方式ランプ７００）ごとの輝度バラツキは前述の理由により補正できるが、各ランプの管軸（ランプ長手）方向の輝度むらや輝度傾斜の補正はできない。以下にその理由を説明する。
【０００９】
最近、液晶表示装置(特に液晶テレビ)がより大型化されており、例えば、対角３２インチの液晶テレビの場合、約７３０ｍｍの長さの冷陰極ランプが、また、４５インチでは約１０００ｍｍの長さの冷陰極ランプが複数本組み込まれている。このため、従来の構成では、ランプの長尺化に対して、ランプ管軸方向の輝度傾斜がより増大し、輝度傾斜抑制の対策が必要になる。
【００１０】
この輝度傾斜は、ランプの片側から高電圧を印加してランプを駆動させると、ランプ近傍の近接導体（例えば、反射板や筐体など）の影響により、高圧側の漏れ電流が大きくなり、ランプ管軸方向（長手方向）の管壁温度分布や輝度分布が傾斜を持ち、これにより、輝度傾斜を生じることになる。
【００１１】
この輝度傾斜が生じる原因について、もう少し詳細に説明する。図２５（ａ）、（ｂ）は、発光管８００の一端部の内部に配置された内部電極８０１と、同じく発光管８００の他端部の外部に配置された外部電極８０２、内部電極８０１と外部電極８０２との間に電圧を印加する点灯回路８０３から構成された蛍光ランプ９００の模式図で、上記従来例の冷陰極線管方式ランプと同様の構成である。
【００１２】
なお、発光管８００はガラス製の気密性容器で、その内部に希ガスや水銀などからなる放電媒体と、その放電媒体の励起により可視光に発光する発光層が形成されているが、輝度傾斜の説明を簡略化するために、図面への記載と説明は省略する。
【００１３】
内部電極８０１から外部電極８０２の方向に向かう複数の電荷（図中の（-）印）は、最初、発光管８００の外部電極８０２側の管内壁に蓄積されていく。続いて、外部電極８０２の方向に向かう電荷量が、外部電極８０２と発光管８００とから決定される静電容量を超えたとき、余剰電荷は、外部電極８０２から離れた管壁に一様に蓄積される。その結果、電流密度が内部電極８０１側で高く、外部電極８０２側で低くなり、輝度傾斜が生じる（図２５（ａ）参照）。
【００１４】
一方、外部電極８０２と発光管８００とから決定される静電容量が大きい時は、外部電極８０２の方向に向かうすべての電荷が、発光管８００の外部電極８０２側の管内壁に蓄積される。その時、余剰電荷は発生せず、電流密度も内部電極８０１側と外部電極８０２側とで等しくなるため、輝度傾斜は生じない（図２５（ｂ）参照）。
【００１５】
我々は、前述の従来例の蛍光ランプの長さを約２倍にして、ランプ管軸方向の輝度傾斜を測定した。図２６にその結果を示す。図２６において、ランプの長さは８８０ｍｍ、ランプの直径は３ｍｍ、外部電極の管軸方向の長さは１０ｍｍである。
【００１６】
図２６からわかるように、従来の構成におけるランプ長さ(例えば、３７８ｍｍ)ではあまり問題でなかった、ランプ管軸方向の輝度傾斜が、ランプがより長尺化されると、例えば８８０ｍｍでは、ランプ管軸方向の輝度傾斜が約３０％（内部電極側の輝度を１００％とした場合、外部電極側では約７０％に低下する）になり、これがそのまま蛍光ランプの輝度むらに反映され、蛍光ランプを液晶表示装置に組み込むと、画面上で輝度むらとなって発生するため、無視できない課題である。
【００１７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、複数の発光光源の配置において、輝度傾斜を互いに相殺するように配置することにより、輝度むらをなくした発光装置及びこれを用いた液晶表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の発光装置は、複数の発光光源を備えた発光装置であって、前記発光光源は、気密性のある発光管と、前記発光管の内部に封入された希ガスを主体とする放電媒体と、前記放電媒体により励起発光される発光層と、前記放電媒体を励起するための第１電極と第２電極とを含み、前記第１電極は、前記発光管の一端部に配置され、前記第２電極は、前記発光管の他端部に配置され、前記発光光源は、前記第１電極と前記第２電極との間に、高輝度領域と低輝度領域とを含む輝度傾斜を有し、前記複数の発光光源は、相互に隣接して配置され、且つ、隣接する一方の発光光源の高輝度領域と、他方の発光光源の低輝度領域とが相対するように交互に配置されていることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の液晶表示装置は、上記本発明の発光装置と、前記発光装置から発せられる光を液晶パネル側に反射させる反射部材と、前記発光装置及び前記反射部材からの光を集光させる集光部材と、前記集光部材からの光を透過させる液晶パネルと、前記発光装置、前記反射部材、前記集光部材及び前記液晶パネルを保持・固定する筐体とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の発光装置によれば、輝度傾斜がなく、輝度が均一な発光装置を提供できる。
【００２１】
また、本発明の液晶表示装置によれば、上記本発明の発光装置を備えているので、輝度分布が均一となり、輝度むらのない液晶表示装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の発光装置は、複数の発光光源を備え、その発光光源は、気密性のある発光管と、発光管の内部に封入された希ガスを主体とする放電媒体と、放電媒体により励起発光される発光層と、放電媒体を励起するための第１電極と第２電極とを含む。また、第１電極は、発光管の一端部に配置され、第２電極は、発光管の他端部に配置され、発光光源は、第１電極と第２電極との間に、高輝度領域と低輝度領域とを含む輝度傾斜を有している。さらに、上記複数の発光光源は、相互に隣接して配置され、且つ、隣接する一方の発光光源の高輝度領域と、他方の発光光源の低輝度領域とが相対するように交互に配置されている。隣接する一方の発光光源の高輝度領域と、他方の発光光源の低輝度領域とが相対するように交互に配置することにより、隣接する発光光源同士が輝度傾斜を補完し合って、発光装置全体として輝度の均一化を図ることができる。
【００２３】
また、上記発光管を長尺状の細管から形成し、上記第１電極を上記発光管の一端部の内部に配置し、上記第２電極を上記発光管の他端部の外部に配置し、隣接する一方の発光光源の第１電極と、他方の発光光源の第２電極とを相対するように交互に配置することもできる。これによっても、隣接する発光光源同士が輝度傾斜を補完し合って、発光装置全体として輝度の均一化を図ることができる。
【００２４】
また、上記第２電極と上記発光管とは、空隙を介して所定距離以上を隔てて配置されていることが好ましい。これにより、第２電極と発光管との間での絶縁破壊を防止できる。
【００２５】
また、上記空隙は、上記発光管の最端部で狭く、上記第１電極側に向かうに従い広く配置されていることが好ましい。これにより、発光管の管面輝度の傾斜を緩和することができる。
【００２６】
また、上記発光管の長さＬ１と、上記第２電極の長さＬ２とは、０＜Ｌ２／Ｌ１≦０．２の関係を満たすことが好ましい。これにより、発光管の管面輝度の傾斜を少なくできる。
【００２７】
また、上記発光管の長さＬ１と、上記第２電極の長さＬ２とは、０．０１＜Ｌ２／Ｌ１≦０．１の関係を満たすことがより好ましい。これにより、発光管の管面輝度の傾斜をより少なくできる。
【００２８】
また、上記放電媒体は、少なくとも水銀を含むことができる。
【００２９】
また、上記第２電極の、上記発光管と対峙している側の表面に、可視光に対する拡散反射処理を施すことが好ましい。さらに、上記第２電極の、上記発光管と対峙している側の裏面に、可視光に対する拡散反射処理を施すことが好ましい。これにより、発光装置の輝度の均一性をより改善できる。
【００３０】
また、上記第２電極は、上記発光管を保持可能であることが好ましい。第２電極に発光管の保持機能を持たせることにより、他の保持部材を少なくできる。
【００３１】
また、上記第１電極と上記第２電極との間に電圧を印加可能な点灯回路をさらに含むこともできる。
【００３２】
本発明の液晶表示装置は、上記本発明の発光装置と、発光装置から発せられる光を液晶パネル側に反射させる反射部材と、発光装置及び反射部材からの光を集光させる集光部材と、集光部材からの光を透過させる液晶パネルと、発光装置、反射部材、集光部材及び液晶パネルを保持・固定する筐体とを備えたことを特徴とする。これにより、輝度むらのない液晶表示装置を提供できる。
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明では、同様の部分には同一参照番号を付して重複する説明を省略する場合がある。
【００３４】
また、実施の形態２以降での各種条件が実施の形態１に準ずるときには、その説明を省略する場合がある。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における発光光源１００の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線・Ｂ−Ｂ線を含む平面における断面図である。
【００３６】
図１及び図２において、発光光源１００は、細長く管状の発光管１０と、発光管１０の一端部の内部に配置されたカップ状の第１電極１１と、発光管１０の他端部の外部に空隙を介して所定距離以上を隔てて配置された第２電極１２とを備える。
【００３７】
発光管１０と第２電極１２との間には図３に示す形状の、シリコーン樹脂からなるサポート１３が２箇所挿入されており、このサポート１３が第２電極１２の略コ字形状の内壁面に押圧されることにより、発光管１０と第２電極１２とが互いに、所定距離に保持・固定されている。
【００３８】
なお、本実施形態においてサポート１３の第２電極１２への固定は押圧により行なったが、より堅牢に固定する場合には、例えば、サポート１３の側面に凸部（図示せず）を設け、第２電極１２側の上記サポート１３の凸部と勘合する位置に、凸部が入る大きさの開口部（図示せず）を設けて、両者を挿入・勘合させればよい。
【００３９】
上記以外にも、接着や溶融、一体成型などの方法があるが、ここではその詳細説明は省略する。
【００４０】
第１電極１１にはリード線１４が、第２電極１２にはリード線１５が各々接続されている。
【００４１】
発光管１０は、通常、発光管１０の管軸（長手）方向に垂直な断面の断面形状が、円形もしくは略円形の、所謂、細長い管状のものを用いる。これは、管状のものが標準型として最も大量に、そして低コストで流通していることが理由である。しかし、本実施形態に於ける発光管１０の形状は、上記管状タイプに限定されるものではなく、断面形状が、楕円形、三角形、四角形などの異型であってもよい。また、細長い形状でなくても構わない。
【００４２】
また、上記発光管１０は、基本的には透光性の材料で形成され、本実施形態ではホウ珪酸ガラスを用いた。なお、発光管１０は、ホウ珪酸ガラスに代えて、石英ガラス、ソーダガラス、鉛ガラスなどのガラス、又はアクリル樹脂などの有機物で形成してもよい。
【００４３】
発光管１０に用いられるガラス管の仕様は、本実施形態では長さが７３０ｍｍで、外径は４ｍｍ、内径は３ｍｍのものを用いた。なお、発光管１０の長さ、外径、内径などは上記に限定されるものではなく、発光光源１００の要求仕様に合わせればよく、通常、外径は１．０ｍｍ〜１０ｍｍ程度であるが、例えば、一般照明用蛍光灯で利用されている３０ｍｍ程度であっても構わない。また、ガラス管の外面と内面の距離、即ちガラス管の肉厚は、通常０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。
【００４４】
なお、発光管１０は、直線状の形状に限らず、他の形状であってもよい。例えば、Ｌ字状、Ｕ字状又は矩形状などの異型であってもよい。また、これらの形状の発光管１０を例えば後述の液晶表示装置のバックライトとして用いる場合には、複数の発光管１０を同一平面上に併置することができ、また、発光管１０がＬ字状又は矩形状の場合には、Ｌ字状又は矩形状の発光管１０を、導光板の端部の両側にそれぞれ併置することもできる。
【００４５】
発光管１０の両端部は封止されており、その内部には、放電媒体１６が封入されている（実施の形態１以外の場合に於いても同様である）。本実施形態では、ネオン（９５％）とアルゴン（５％）の混合ガスを約８ｋＰａと、水銀を約３ｍｇ封入した。
【００４６】
なお、発光管１０の材料を石英ガラスにすると、封入した水銀により励起発光される紫外線が、そのまま発光管１０の外部に照射されるため、紫外線洗浄や紫外線硬化などの光源として利用できる。
【００４７】
図２に示すように、発光管１０の内壁面には、蛍光体層１７が形成されている。蛍光体層１７は、放電媒体１６から発せられた光の波長を変換するために形成されるもので、本実施形態では、赤色（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ3+）、緑色（ＬａＰＯ4：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+）、青色（ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+）の３種類の蛍光体を混合して用いた。
【００４８】
蛍光体層１７の材料を変化させることによって、さまざまな波長の光が得られる。例えば、白色光や、赤色、緑色及び青色などの光が得られる。蛍光体層１７は、所謂、一般照明用蛍光灯、プラズマディスプレイなどに用いられる材料で形成できる。
【００４９】
第１電極１１は、発光管１０の一端部の内部に形成されている。第１電極１１は、本実施形態ではニオブ製カップ電極を用いた。この材質のほかにも、例えばタングステンやニッケルなどの金属でも形成できる。
【００５０】
なお、第１電極１１はカップ状の形状であるが、特に形状が限定されるものではなく、棒状や板状などの形状でもよい。
【００５１】
第１電極１１は、酸化セシウム、酸化バリウム、酸化ストロンチウムといった金属酸化物層により、その表面の一部又は全体が覆われていてもよい。このような金属酸化物層を用いることによって、点灯開始電圧の上昇を抑制でき、イオン衝撃による電極の劣化を防止できる。また、第１電極１１の表面は、誘電体層（例えばガラス層）で覆われていてもよい。
【００５２】
第２電極１２は、本実施形態では図４に示すように、断面形状が略コ字形状のアルミニウム製で、内面・外面とも鏡面反射特性を有するのものを用いた。上記材質の他にも、銅、ステンレス鋼などの金属や、酸化スズ、酸化インジウムなどを主成分とする透明導電体などでも形成できる。なお、第２電極１２の下部（底面）には、リード線１５がカシメにより固着されており、これにより第２電極１２とリード線１５とが電気的に導通状態になっている。
【００５３】
第２電極１２の略コ字形状の一辺は例えば約５ｍｍで、これが３辺あり、第２電極１２の長さは例えば約５０ｍｍに設定されて発光管１０を覆っている。ここで、第２電極１２の長さを例えば５０ｍｍとしたのは以下の理由である。
【００５４】
図５は、第２電極１２の長さに対する発光管１０の管面輝度の関係を示すものである。
図５において、第２電極１２の長さが短いほど、発光管１０の管面輝度の傾斜が少なくなることがわかる。
【００５５】
ここで、発光管１０の長さをＬ１、第２電極１２の長さをＬ２とすると、両者の関係は図５の結果から、０＜Ｌ２／Ｌ１≦０．２の範囲に設定することが輝度傾斜の影響を少なくできる。具体的には、発光管１０の長さＬ１を例えば７３０ｍｍとした場合、上記の関係式から第２電極１２の長さＬ２は計算上、１４６ｍｍ以下が好ましい長さになる。
【００５６】
しかし、この長さでは後述する液晶表示装置（発光光源１００を複数併置した例）の輝度均斉度の評価において、液晶表示装置の端部から長辺長さ（発光管１０の長さＬ１に相当）の１／１０ほど内側における輝度を測定するため、上記１４６ｍｍの位置では、まだ輝度傾斜の影響が大きくなる。
【００５７】
このため、実際の液晶表示装置の状態を想定した場合、発光管１０の長さＬ１が例えば７３０ｍｍでは、発光管１０の長さＬ１と第２電極１２の長さＬ２の関係を０．０１＜Ｌ２／Ｌ１≦０．１の範囲に設定することが、さらに好ましい長さになる。具体的には、発光管１０の長さＬ１を例えば７３０ｍｍとした場合、上記の関係式から第２電極１２の長さＬ２は計算上で７３ｍｍ以下が好ましい長さになる。
【００５８】
以上の結果から、実施の形態１における第２電極１２の長さのばらつきを考慮して例えば５０ｍｍとした。
【００５９】
なお、第２電極１２の断面形状は略コ字形状に限定されるものではなく、半円形や多角形でもよい。
【００６０】
発光光源１００では、第１電極１１と第２電極１２との間の点灯回路１８により電圧を印加することにより放電が生じ、放電媒体１６が励起される。励起された放電媒体１６は、基底状態に移行する際に紫外線（図示せず）を発する。この紫外線は蛍光体層１７で可視光（図示せず）に変換され、発光管１０から放射される。
【００６１】
次に本実施形態の第２電極１２と発光管１０との空隙について説明する。図１及び図２に示すように、本実施形態では、第２電極１２と発光管１０とは密着することなく、空隙を介して、所定距離以上を隔てて配置されている。
【００６２】
管軸方向（「長手方向」と同意）に関して、第２電極１２と発光管１０との距離は同一でなくてもよい。さらに、第２電極１２の管軸方向と垂直な方向、即ち発光管１０の管周方向に関しても、第２電極１２と発光管１０との距離は同一でなくてもよい。
【００６３】
例えば、発光管１０と第２電極１２との空隙を、発光管１０の最端部で狭く、第１電極１１側に向かうに従い広くなるように配置すると、第２電極１２の長さＬ２における発光管１０の管面輝度の傾斜を緩和することができる。
【００６４】
何れに於いても、第２電極１２と発光管１０とは密着して接触することなく、第２電極１２と発光管１０との間の最短距離が、空隙を介して所定距離以上を隔てて配置すればよい。
【００６５】
また、第２電極１２と発光管１０との距離を隔てる手段としてサポート１３を用いているが、これ以外にも絶縁性部材を利用した様々な手段があり得る。何れの手段も容易に実現できるため、具体例を挙げての説明は省略する。
【００６６】
従来は、外部電極である第２電極１２と発光管１０とは押圧や接着などで空隙がなくなるように、即ち、第２電極１２と発光管１０とを密着させるように形成されることが一般的に行なわれる。しかし、発光光源１００の製造誤差や動作中の振動・環境の寒暖状態等が原因で、外部電極である第２電極１２と発光管１０との密着状態は不安定になり易く、微少な空隙が発生しやすくなっていた。その結果、微少な空隙の間の空気がイオン化してオゾンが発生したり（オゾンの発生メカニズムの詳細については後述）、さらに電力が正常に発光管１０に投入できないために発光光源１００の発光強度が不安定になる場合があった。
【００６７】
特に外部電極である第２電極１２と発光管１０とが、一部でも触れている場合と全く触れていない場合とでは、発光光源１００の発光強度の違いは非常に大きなものとなる場合があった。
【００６８】
即ち、発光管１０の外面と外部電極である第２電極１２との距離が、発光光源１００の発光強度のコントロールに非常に重要であるため、両者が密着接触していることが前提の従来の方式では、僅かな位置ズレや、外部電極と発光管との境界領域でのオゾン発生が、発光特性の低下につながっていた。
【００６９】
一方、本実施形態では両者が大きく距離を隔てて配置されるため、同じ位置ズレ量が生じても、変化率量が大幅に小さいものとなるため発光光源１００の発光特性にほとんど影響しない。即ち、本実施形態では、第２電極１２と発光管１０とが、全ての部分に於いて確実に離れている状態となり、発光光源１００の各部分の発光を十分に安定させることができる。
【００７０】
また、本実施形態では、第２電極１２と発光管１０との空隙には、最も一般的な雰囲気である空気を想定しているが、空気の場合だけに限定されるものではなく、アルゴンやネオン、クリプトン、キセノンなどの希ガスでも構わないし、窒素でも構わない。さらに、減圧状態にしても絶縁破壊を起こさなければ良い。即ち、第２電極１２と発光管１０との空隙に透光性を持ち絶縁破壊しにくい気体を封入することもできる。
【００７１】
なお、空気以外の気体を空隙に充填するには、発光管１０と第２電極１２とを内側に配置するような二重管構造にする必要があり、構成的には空隙を空気とする方が容易に実施できる。
【００７２】
次に、発光管１０と外部電極である第２電極１２との最短距離と、その隙間で発生するオゾンとの関係について説明する。
【００７３】
従来の発光光源では、外部電極と発光管との密着性が不安定になり易く、密着性が不確かな部分では、その隙間で絶縁破壊が起こり、その結果、オゾンが発生し、このオゾンが発光光源や、その周辺を構成する各部材を破壊するという課題があった。
【００７４】
本実施形態では、外部電極である第２電極１２と発光管１０との間の最短距離を所定距離以上隔てて、言い換えれば、絶縁破壊しない程度に第２電極１２と発光管１０との間に空隙を介して配置するという手段によって、上記課題を解決している。
【００７５】
具体的には、発光管１０と第２電極１２との最短距離は、０．１ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下であることが望ましい。最短距離の下限はオゾンが発生しないために必要な条件である。一方、上限に関しては、本実施形態において想定される、第１電極１１と第２電極１２との間にかかる電極間最大電圧５ｋＶでは、発光管１０内部のガスを十分に励起できないことに起因する。以下に上記の根拠を説明する。
【００７６】
第２電極１２と発光管１０との間の空隙に存在する空気層が絶縁破壊されない距離自体は、付随する様々な条件に依存する。ただし、各種条件で実験を行った結果、発光管１０の管の内径（１．０〜１０ｍｍ）、ガス種、ガス圧力、及び発光管１０の形状などの違いと、空気層の絶縁破壊とは、相関が認められなかった。
【００７７】
また、発光管１０の誘電率（３〜９）と空気層の絶縁破壊とも、明確な差異が確認できる程度の相関は認められなかった。一方、発光管１０の肉厚（０．１〜１．０ｍｍ）と電極間最大電圧（０．１ｋＶ〜５ｋＶ）とは、空気層の絶縁破壊に影響することが分かった。電圧はより高い方が、又、発光管１０の肉厚は薄い方が空気層は絶縁破壊し易い場合があった。
【００７８】
したがって、想定する最大電圧は５ｋＶ程度、発光管１０の最薄の肉厚は０．１ｍｍ程度であるので、この電圧と管状の発光管１０の肉厚との組み合わせの場合が、最も厳しい付随条件である。
【００７９】
そこで、電極間の最大電圧を５ｋＶ、管状の発光管１０の肉厚を０．１ｍｍに設定し、他は典型的な発光光源の条件、具体的には、発光管１０の内径が２．０ｍｍ、発光管１０の材質が誘電率約５．８のホウ珪酸ガラスの設定で、発光管１０と外部電極である第２電極１２との最短距離と、その隙間で発生するオゾン量との関係を調べた結果を図６に示す。図６から分かるように、最短距離が１００μｍ（０．１ｍｍ）以上の場合はオゾンが全く発生しない（安全領域）ことがわる。即ち、オゾンの発生量が、測定器の検知限界以下であることを確認した。
【００８０】
以上、本実施形態で想定する条件では、第２電極１２と発光管１０との距離が０．１ｍｍ以上、２．０ｍｍ以下が好ましい理由について説明した。しかし、本実施形態の基本的概念に沿ったものであれば、第２電極１２と発光管１０との距離は上記範囲に限定されるもではない。
【００８１】
以上のように構成された発光光源１００を、複数相互に隣接して発光装置１５０を構成し、この発光装置１５０を組み込んだ液晶表示装置２００の例を、図７及び図８に示す。図７は液晶表示装置２００の構成を示す平面図、図８は図７のＣ−Ｃ線における断面図である。なお、図８では、図面の見やすさを考慮して、断面にハッチングを付していない。
【００８２】
図７及び図８において、光源光源１００は、拡散反射特性を有した白色樹脂からなる反射板１９に複数箇所、接着により固定されたランプホルダー２０により、反射板１９と発光光源１００とを一定距離に保つように保持・固定されている。ランプホルダー２０は白色樹脂製で図９に示す形状をしており、図中の開口部に発光光源１００を挿入することにより、保持・固定される。
【００８３】
なお、複数の発光光源１００は、隣接する一方の発光光源１００の第１電極１１と、他方の発光光源１００の第２電極１２とが相対するように、交互に配置されている。
【００８４】
発光装置１５０の上面には、発光光源１００及び反射板１９から照射される光を拡散させる拡散透過特性を有する樹脂製の拡散板２１、拡散板２１からの光を効率よく集光させる樹脂製のレンズシート２２、レンズシート２２からの光に偏光を与える樹脂製の偏光シート２３が重ねて配置されおり、さらに、それらの上に、画像を形成・表示するための液晶パネル２４が配置されている。
【００８５】
反射板１９、発光装置１５０、拡散板２１、レンズシート２２、偏光シート２３、液晶パネル２４が金属（アルミニウム）製の筐体２５に収納され、これらから液晶表示装置２００が構成される。
【００８６】
このように構成された液晶表示装置２００の輝度分布特性を、図１０に実線と△印で示す。なお、図１０は液晶表示装置２００から液晶パネル２４を除去した状態（偏光シート２３の面）で、発光光源１００の管軸方向（図７においてＸ−Ｘ線方向）の輝度を、輝度計（ハイランド製の色ズレ・輝度同時多点計測システム“ＲＩＳＡ−ＣＯＬＯＲ／ＣＤ７型”）を用いて一定間隔で測定したものである。
【００８７】
また、比較のために、隣接する一方の発光光源１００の第１電極１１と、他方の発光光源１００の第１電極１１とが相対するように、同一方向に配置した以外は、上記液晶表示装置２００と同様にして従来の液晶表示装置を作製した。このように構成された従来の液晶表示装置の輝度分布特性を、図１０に破線と×印で示す。
【００８８】
図１０から、従来の液晶表示装置に比べて、本実施形態の液晶表示装置２００は、両端部の輝度分布特性が特に改善されていることがわかる。
【００８９】
これは、輝度傾斜を有する発光光源１００を、第１電極１１−第２電極１２−第１電極１１・・・となるように、互いに交互に配置することにより、隣接する発光光源１００同士が輝度傾斜分を補完し合って輝度が均斉化されたものである。
【００９０】
なお、液晶表示装置２００の輝度分布特性を評価する方法の１つに、図１１に示す方法がある。図１１において、液晶表示装置２００の長辺方向の長さをＬａ、短辺方向の長さをＬｂとしたとき、短辺側から長辺長さＬａの１／１０の距離と１／２の距離、及び長辺側から短辺長さＬｂの１／１０の距離と１／２の距離において、それぞれの辺に対する垂線が交差する位置（図１１において(1)から(9)までの計９箇所）の輝度を測定し、その最小輝度（Ｌｍｉｎ）と最大輝度（Ｌｍａｘ）との比（Ｌｍｉｎ／Ｌｍａｘ）×１００（％）を、輝度均斉度とする。
【００９１】
上記の方法で本実施形態の液晶表示装置２００と上記従来の液晶表示装置との輝度均斉度を求めると、表１に示す結果を得た。
【００９２】
【表１】
2007095559.tif 000003
【００９３】
表１からわかるように、発光光源１００を従来のように、隣接する一方の発光光源１００の第１電極１１と、他方の発光光源１００の第１電極１１とが相対するように、同一方向に配置した時の従来の液晶表示装置の輝度均斉度が約２７％であったのに対して、発光光源１００を、第１電極１１−第２電極１２−第１電極１１・・・となるように、互いに交互に配置した時の本実施形態の液晶表示装置２００の輝度均斉度が約５２％となり、液晶表示装置２００の両端部の輝度分布特性が特に改善されていることがわかる。
【００９４】
上記構成において、拡散板２１の上に、さらに拡散性を向上させるための拡散シートを配置したり、発光光源１００の光をより強くして、偏光シート２３を除去するなどの構成による液晶表示装置もあり、この構成は各々の設計条件により選択することができる。
【００９５】
（実施の形態２）
本実施形態では、本発明の発光装置及び液晶表示装置が、さらに別の優れた特徴を有していることを示す例について説明する。
【００９６】
具体的には、実施の形態１よりも、さらに輝度の均一性が要求される場合の、輝度傾斜改善の手段について説明する。
【００９７】
図１２は、本発明の実施の形態２における発光光源３００の斜視図である。図１３は、図１２に示す発光光源３００のＤ−Ｄ線・Ｅ−Ｅ線を含む平面における断面図である。図１２及び図１３において、実施の形態１の図１及び図２と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００９８】
図１２及び図１３において、実施の形態１と異なるのは、第２電極２６の内面と外面が共に鏡面反射特性を有するのではなく、拡散反射特性を有していることである。第２電極２６に拡散反射特性を持たせるには、塗装・サンドブラスト・薬品処理による表面加工・拡散反射シートの貼付などの拡散反射処理を第２電極２６の内面と外面に施せばよく、特に限定するものではない。本実施形態では、拡散反射シート（図示せず）を第２電極２６の内面と外面の両面に貼付した。
【００９９】
このように構成された発光光源３００を、複数相互に隣接して発光装置３５０を構成し、この発光装置３５０を組み込んだ液晶表示装置４００の例を、図１４及び図１５に示す。図１４は液晶表示装置４００の構成を示す平面図、図１５は図１４のＦ−Ｆ線における断面図である。なお、図１５は、図８と同様に断面にハッチングを付していない。
【０１００】
図１４及び図１５において、光源光源３００は、拡散反射特性を有した白色樹脂からなる反射板１９に複数箇所、接着により固定された白色樹脂製のランプホルダー２０により、反射板１９と光源光源３００とを一定距離に保つように保持・固定されている。
【０１０１】
なお、複数の発光光源３００は、隣接する一方の発光光源３００の第１電極１１と、他方の発光光源３００の第２電極２６とが相対するように、交互に配置されている。
【０１０２】
発光装置３５０の上面には、発光光源３００及び反射板１９から照射される光を拡散させる拡散透過特性を有する樹脂製の拡散板２１、拡散板２１からの光を効率よく集光させる樹脂製のレンズシート２２、レンズシート２２からの光に偏光を与える樹脂製の偏光シート２３が重ねて配置されおり、さらに、それらの上に、画像を形成・表示するための液晶パネル２４が配置されている。
【０１０３】
反射板１９、発光装置３５０、拡散板２１、レンズシート２２、偏光シート２３、液晶パネル２４が金属（アルミニウム）製の筐体２５に収納され、これらから液晶表示装置４００が構成される。
【０１０４】
このように構成された液晶表示装置４００の輝度分布特性を、図１６に実線と●印で示す。なお、図１６は液晶表示装置４００から液晶パネル２４を除去した状態（偏光シート２３の面）で、発光光源３００の管軸方向（図１４においてＹ−Ｙ線方向）の輝度を、輝度計（ハイランド製の色ズレ・輝度同時多点計測システム“ＲＩＳＡ-ＣＯＬＯＲ／ＣＤ７型”）を用いて一定間隔で測定したものである。
【０１０５】
また、比較のために、図１６に実施の形態１の液晶表示装置の輝度分布特性を実線と△印で示す。
【０１０６】
図１６から、実施の形態１の液晶表示装置に比べて、本実施形態の液晶表示装置４００は、両端部の輝度分布特性が、さらに改善（端部で約３０〜４０％）されていることがわかる。
【０１０７】
これは、発光光源３００において、第２電極２６の内面と外面に、拡散反射シート（図示せず）を貼付することにより、発光管１０から照射された光が反射板１９と拡散板２１との間で数回、相互反射される間に、その光の一部が第２電極２６の拡散反射シートに照射されることにより、第２電極２６近傍の光が増大し、その結果、液晶表示装置４００の端部の輝度が増加することにより、輝度むらがより低減されたものである。
【０１０８】
なお、実施の形態１で述べた輝度均斉度を求める方法を、本実施形態に適用して液晶表示装置４００の輝度均斉度を求めると、表２に示す結果を得た。
【０１０９】
【表２】
2007095559.tif 000004
【０１１０】
表２からわかるように、前述の実施の形態１では、液晶表示装置２００の輝度均斉度が約５２％であったのに対して、本実施形態では、発光光源３００の第２電極２６の内面と外面に、拡散反射シートを貼付することにより、輝度均斉度が約７４％となり、液晶表示装置４００の両端部の輝度分布特性が、さらに改善されていることがわかる。
【０１１１】
上記構成において、拡散板２１の上に、さらに拡散性を向上させるための拡散シートを配置したり、発光光源３００の光をより強くして、偏光シート２３を除去するなどの構成による液晶表示装置もあり、この構成は各々の設計条件により選択することができる。
【０１１２】
（実施の形態３）
本実施形態では、本発明の発光装置及び液晶表示装置が、さらに別の優れた特徴を有していることを示す例について説明する。
【０１１３】
具体的には、実施の形態１及び実施の形態２において、発光管１０と第２電極１２及び第２電極２６とを保持・固定させるのに、サポート１３を用いていたものに代えて、第２電極２７自体に発光管１０を保持・固定させる機能を持たせたことである。これにより、実施の形態１及び実施の形態２において用いていたサポート１３が不要になるだけでなく、ランプホルダー２０の使用数も減らすことができる。以下にその具体例について説明する。
【０１１４】
図１７は、本発明の実施の形態３における発光光源５００の外観図である。図１８は、図１７に示す発光光源５００のＧ−Ｇ線・Ｈ−Ｈ線を含む平面における断面図である。図１７及び図１８において、実施の形態１の図１及び図２、実施の形態２の図１２及び図１３と同じ構成要素については同じ符号を用い、その説明を省略する。
【０１１５】
図１７及び図１８において、実施の形態１及び実施の形態２と異なるのは、第２電極２７が発光管１０を保持・固定させる機能を持っていることである。
【０１１６】
第２電極２７は、本実施形態では図１９に示すように、断面形状が略コ字形状のリン青銅製のバネ性を有する板から構成されており、内面・外面とも拡散反射特性を有する塗装を施している。また、第２電極２７の下部（底面）には、リード線１５がカシメにより固着されており、これにより第２電極２７とリード線１５とが電気的に導通状態になっている。さらに、第２電極２７は、後述の図２１及び図２２に示すように、反射板１９に接着により固定されている。
【０１１７】
なお、本実施形態において第２電極２７の材質として、バネ性を有するリン青銅板を用いたが、これに限定するものではなく、バネ性を有するステンレス鋼や金属と樹脂との複合部材などでもよい。また、本実施形態において第２電極２７は、反射板１９に接着により固定したが、接着に代えて、第２電極２７と反射板１９とを一体樹脂成型で形成してもよく、この場合、両者の組み立てが不要になり、組み立て工程が簡素化できる。
【０１１８】
図２０は、図１７に示す発光光源５００を、Ｉ方向からみた矢視図で、第２電極２７の半円部分２７ａで、発光管１０を保持・固定している。
【０１１９】
このように構成された発光光源５００を、複数相互に隣接して発光装置５５０を構成し、この発光装置５５０を組み込んだ液晶表示装置６００の例を、図２１及び図２２に示す。図２１は液晶表示装置６００の構成を示す平面図、図２２は図２１のＪ−Ｊ線における断面図である。なお、図２２は、図８、図１５と同様に断面にハッチングを付していない。
【０１２０】
図２１及び図２２において、発光光源５００は、拡散反射特性を有した白色樹脂からなる反射板１９に複数箇所、接着により固定された白色樹脂製のランプホルダー２０と第２電極２７とにより、反射板１９と発光光源５００とを一定距離に保つように保持・固定されている。
【０１２１】
なお、複数の発光光源５００は、隣接する一方の発光光源５００の第１電極１１と、他方の発光光源５００の第２電極２７とが相対するように、交互に配置されている。
【０１２２】
発光装置５５０の上面には、発光光源５００及び反射板１９から照射される光を拡散させる拡散透過特性を有する樹脂製の拡散板２１、拡散板２１からの光を効率よく集光させる樹脂製のレンズシート２２、レンズシート２２からの光に偏光を与える樹脂製の偏光シート２３が重ねて配置されおり、さらに、それらの上に、画像を形成・表示するための液晶パネル２４が配置されている。
【０１２３】
反射板１９、発光装置５５０、拡散板２１、レンズシート２２、偏光シート２３、液晶パネル２４が金属（アルミニウム）製の筐体２５に収納され、これらから液晶表示装置６００が構成される。
【０１２４】
このような構成により、実施の形態１及び実施の形態２において用いていたサポート１３が不要になるだけでなく、ランプホルダー２０の使用数量も減らすことができるため、発光装置５５０や液晶表示装置６００の組み立て工程が簡素化され、組み立て時間も短縮されるため、コストダウンになる。
【０１２５】
以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づき他の実施の形態に適応することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明の発光装置は、輝度傾斜がなく、輝度が均一であるため、各種の光源、照明装置、表示装置などに適用できる。特に、本発明の発光装置を備えた液晶表示装置は、輝度分布が均一で、輝度むらがないため、各種の液晶ディスプレイなどに好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の実施の形態１における、発光光源１００の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線・Ｂ−Ｂ線における断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における、サポート１３の斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１における、第２電極１２の斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１における、第２電極１２の長さに対する発光管１０の管面輝度の関係を示す特性図である。
【図６】本発明の実施の形態１における、発光管１０と第２電極１２との距離と、発生するオゾン量との関係を示す特性図である。
【図７】本発明の実施の形態１における、発光光源１００を複数併置した液晶表示装置２００の構成を示す平面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線おける断面図である。
【図９】本発明の実施の形態１における、ランプホルダー２０の斜視図である。
【図１０】本発明の実施の形態１の液晶表示装置及び従来の液晶表示装置における、図７のＸ−Ｘ線方向の輝度分布を示す特性図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における、液晶表示装置２００の輝度均斉度を求める輝度測定位置を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２における、発光光源３００の斜視図である。
【図１３】図１２のＤ−Ｄ線・Ｅ−Ｅ線における断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態２における、発光光源３００を複数併置した液晶表示装置４００の構成を示す平面図である。
【図１５】図１４のＦ−Ｆ線における断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態２の液晶表示装置及び実施の形態１の液晶表示装置における、図１４のＹ−Ｙ線方向の輝度分布を示す特性図である。
【図１７】本発明の実施の形態３における、発光光源５００の斜視図である。
【図１８】図１７のＧ−Ｇ線・Ｈ−Ｈ線における断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態３における、第２電極２７の斜視図である。
【図２０】本発明の実施の形態３における、発光光源５００を図１７のＩ方向から見た矢視図である。
【図２１】本発明の実施の形態３における、発光光源５００を複数併置した液晶表示装置６００の構成を示す平面図である。
【図２２】図２１のＪ−Ｊ線における断面図である。
【図２３】従来の蛍光ランプ及びこれを用いた液晶表示装置の断面図である。
【図２４】従来の蛍光ランプを複数併置した液晶表示装置の断面図である。
【図２５（ａ）】従来の蛍光ランプにおいて、輝度傾斜ができる様子を示す模式図である。
【図２５（ｂ）】従来の蛍光ランプにおいて、輝度傾斜ができない様子を示す模式図である。
【図２６】従来の蛍光ランプにおいて、輝度傾斜ができた場合の輝度分布を示す図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１０  発光管
１１  第１電極
１２、２６、２７  第２電極
１３  サポート
１４、１５  リード線
１６  放電媒体
１７  蛍光体層
１８  点灯回路
１９  反射板
２０  ランプホルダー
２１  拡散板
２２  レンズシート
２３  偏光シート
２４  液晶パネル
２５  筐体
１００、３００、５００  発光光源
１５０、３５０、５５０  発光装置
２００、４００、６００  液晶表示装置
【図１】
2007095559.tif 000005
【図２】
2007095559.tif 000006
【図３】
2007095559.tif 000007
【図４】
2007095559.tif 000008
【図５】
2007095559.tif 000009
【図６】
2007095559.tif 000010
【図７】
2007095559.tif 000011
【図８】
2007095559.tif 000012
【図９】
2007095559.tif 000013
【図１０】
2007095559.tif 000014
【図１１】
2007095559.tif 000015
【図１２】
2007095559.tif 000016
【図１３】
2007095559.tif 000017
【図１４】
2007095559.tif 000018
【図１５】
2007095559.tif 000019
【図１６】
2007095559.tif 000020
【図１７】
2007095559.tif 000021
【図１８】
2007095559.tif 000022
【図１９】
2007095559.tif 000023
【図２０】
2007095559.tif 000024
【図２１】
2007095559.tif 000025
【図２２】
2007095559.tif 000026
【図２３】
2007095559.tif 000027
【図２４】
2007095559.tif 000028
【図２５（ａ）】
2007095559.tif 000029
【図２５（ｂ）】
2007095559.tif 000030
【図２６】
2007095559.tif 000031