(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極管を点灯させるインバーター回路と導光板とを備え、前記導光板の対向する２辺の各辺に沿って前記陰極管が配置されるとともに、前記陰極管の一対の電極の一方の電極の位置が前記２辺の各辺に配置された前記陰極管において互いに同じ方向の側に配置され、前記インバーター回路の低電圧側の端子と前記陰極管の一方の電極とを結線する電線の配線長に比べて前記インバーター回路の高電圧側の端子と前記陰極管の他方の電極とを結線する電線の配線長の方が短くなるように配置された面照明装置であって、
前記インバーター回路の前記低電圧側の端子及び前記高圧電圧側の端子は、前記導光板の対向する２辺の各辺に沿って配置される前記陰極管の内の一方の前記前記陰極管の他方の電極に近い位置に配置されており、
前記一方の陰極管の一方の電極に接続する電線と他方の前記陰極管の一方の電極に接続する電線とが一本に束ねられることで結線されているとともに、該一本に束ねられた前記電線が前記一方の陰極管側に配置されており、
前記一本に束ねられた電線から分岐して前記他方の陰極管の一方の電極と結線する電線と、前記インバーター回路の高電圧側の端子と前記他方の陰極管の他方の電極とを結線する電線とが、前記導電板を挟んで対向して配置されていることを特徴とする面照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の面照明装置であって、前記２辺の各辺の少なくとも一方の辺には複数本の陰極管が配置されていることを特徴とする面照明装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明における詳細な説明を次の項目に従って記載する。
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶表示装置や誘導表示灯に用いられ透過性を有する表示体を背面から照明する面照明装置において、導光板の２辺に陰極管を配置したサイドライト方式に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来の面照明装置の上面図を図４（ａ）へ断面図を図４（ｂ）へ示す。陰極管１で発生した光は導光板２を通り反射フィルム５で反射されて導光板の正面へ出てくる。このときメッシュ印刷４と拡散シート６により導光板の正面が均一に光る。
【０００４】
この方式の面照射装置はサイドライト方式と呼ばれ、発光面に透過型の液晶表示装置や誘導表示装置を重ねて設置することにより非発光のディスプレイを擬似的に自発光型ディスプレーの様に使え、なおかつ薄型化が可能となるため、携帯型の表示装置として広く用いられている。
【０００５】
ただしすべての種類のサイドライト方式が導光板を使用するわけではなく、導光板の代わりに空気の層を用いた方式等もあるため注意が必要である。
【０００６】
一般に前記面照明装置で使用する陰極管は高電圧で点灯するためインバーター７を用いてインバーター入力１０から入力された低電圧の直流を高電圧の交流に変換した後、高耐圧の電線で陰極管へつなぎ陰極管の電源としている。インバーター７の出力には低電圧側のＣＯＬＤ端子１２と高電圧側のＨＯＴ端子１１があるが、ＣＯＬＤ端子１２の方が電気的に安定しているため始動性と点灯時の安定性を向上させる目的で通常インバーター出力に近い側の陰極管電極をＨＯＴ電線８でインバーター出力のＨＯＴ端子１１に接続し、インバーター出力に遠い側の陰極管電極へ従来の結線によるＣＯＬＤ電線９ａでインバーター出力のＣＯＬＤ端子１２につないでいる。
【０００７】
近年、面照明装置の小型化、薄型化の要求に伴い上記サイドライト方式の面照明装置も導光板の薄型化と陰極管の小径化が進む一方、インバーターもトランスを小型にするため従来３０ｋＨｚ程度であった発振周波数が６０〜１００ｋＨｚにまで高周波数化されてきている。また、高効率化、高輝度化の要求も強く、陰極管のガス圧力を上げて輝度をアップする傾向が続いている。
【０００８】
これらの改良により著しい小型・薄型化を達成すると同時に高効率化も成し遂げてきた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、陰極管の小径化とガス圧の上昇は陰極管の始動電圧の上昇をまねき、インバーターの高発振周波化は電線の浮遊容量によりインバーター出力電圧にロスが生じ、実際に陰極管にかかる実効電圧の低下を招いた。この結果、陰極管の始動特性が著しく低下し、インバーターへ定格電圧を印可しても低温時や調光ＭＩＮ時に陰極管が点灯しないという致命的な問題が発生しはじめたのであるこれらの問題を解決するためには、一般的にはガス圧を下げて陰極管自身の低温始動特性を改善するか、インバーターの開放電圧を高くして低温始動性を向上させる方法とられるが、前者は陰極管の輝度を下げてしまうため面照明装置の効率を落としたり、所定の輝度を確保できなり、後者は高電圧化により安全性の確保が難しくなったり、巻き線量の増加により抵抗損失が増えインバーターの効率が低下するという別の問題が発生してしまう。
【００１０】
そこで本発明はこの様な問題点を解決するもので、その目的とするところは、インバーターの出力端子から陰極管までの結線方法を変更することにより陰極管のガス圧を低下やトランスの開放電の上昇を伴うことなく、かつ、工数、コストの上昇なしに低温始動性を向上させた面照明装置を提供するところにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の面照明装置は、陰極管を点灯させるインバーター回路と導光板とを備え、前記導光板の対向する２辺の各辺に沿って前記陰極管が配置されるとともに、前記陰極管の一対の電極の一方の電極の位置が前記２辺の各辺に配置された前記陰極管において互いに同じ方向の側に配置され、前記インバーター回路の低電圧側の端子と前記陰極管の一方の電極とを結線する電線の配線長に比べて前記インバーター回路の高電圧側の端子と前記陰極管の他方の電極とを結線する電線の配線長の方が短くなるように配置された面照明装置であって、前記インバーター回路の前記低電圧側の端子及び前記高圧電圧側の端子は、前記導光板の対向する２辺の各辺に沿って配置される前記陰極管の内の一方の前記前記陰極管の他方の電極に近い位置に配置されており、前記一方の陰極管の一方の電極に接続する電線と他方の前記陰極管の一方の電極に接続する電線とが一本に束ねられることで結線されているとともに、該一本に束ねられた前記電線が前記一方の陰極管側に配置されており、前記一本に束ねられた電線から分岐して前記他方の陰極管の一方の電極と結線する電線と、前記インバーター回路の高電圧側の端子と前記他方の陰極管の他方の電極とを結線する電線とが、前記導電板を挟んで対向して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の面照明装置は、前記２辺の各辺の少なくとも一方の辺には複数本の陰極管が配置されていることを特徴とする。
【００１３】
【実施例】
以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳細に説明する。
【００１４】
［実施例１］
図１は本発明を液晶表示装置に応用した一実施例の正面図である。
【００１５】
導光板２に対して陰極管１を上下に配置し、インバーター７は設置スペースの関係上導光板の右側に設置した。なおトランスが制約となりインバーターの出力端子は上側に来ている。
【００１６】
ＨＯＴ側の配線長を最短にするためにインバーター７に近い陰極管の右側をＨＯＴ電極１３とし、陰極管のＨＯＴ電極１３とインバーター７のＨＯＴ端子１１間を２本のＨＯＴ電線８で接続した。２本の電線で結線したのはインバーター７のＨＯＴ側には定電流化のためにバラストコンデンサが各陰極管ごとに直列に入っているためＨＯＴ側を一本にまとめることができないからである。
【００１７】
ＣＯＬＤ側の電線はインバーター７のＣＯＬＤ端子１２（ＣＯ（ＩＮＶ））と上に配置してある陰極管のＣＯＬＤ電極１４間を太線で示す本発明の結線によるＣＯＬＤ電線９ｂでつないだ後、引き続き本発明の結線によるＣＯＬＤ電線９ｂにより上下の陰極管のＣＯＬＤ電極１４とを結線する。
【００１８】
ちなみに従来ＣＯＬＤ側の電線は従来の結線によるＣＯＬＤ電線９ａに示す破線にそって陰極管のＣＯＬＤ電極とインバーターのＣＯＬＤ端子間を２本の電線で別々に接続していた。
【００１９】
表１に従来の結線と本発明による結線との上下それぞれの始動電圧を示す。ちなみに測定サンプルの各部品の仕様は、陰極管の直径はφ４ｍｍ×２本、陰極管の長さは２４０ｍｍ、導光板の長手方向の長さは２１０ｍｍ、導光板の短手方向の長さは１５０ｍｍ、本発明の結線方法によるＣＯＬＤ側の総電線使用量は４００ｍｍ、従来の結線方法によるＣＯＬＤ側の総電線使用量は６５０ｍｍ、インバーターの発振周波数は４０ｋＨｚであった。また始動電圧測定時の測定条件は、サンプルの面照明装置を０℃雰囲気中に十分放置した後、０℃雰囲気でインバーターの出力電圧を上昇させてゆき、上下それぞれの陰極管が完全に点灯した電圧を測定した。
【００２０】
【表１】
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【００２１】
表１にあるように本発明による結線を行うことにより、ＣＯＬＤ側の電線長が従来の結線方法に比べて２５０ｍｍも短くなるため電線の浮遊容量が減りインバーターの出力電圧のロス分が減るため、実際に陰極管に印加される電圧が増しインバーター出力から見た下に配置した陰極管の始動電圧が１２００Ｖｒｍｓから１０８０Ｖｒｍｓへと−１２０Ｖｒｍｓと実に−１０％低減化された。
【００２２】
上記１２０Ｖｒｍｓの低減化によりインバータートランスの２次巻き線のターン数を１０％減らすことが出来たため、始動特性を確保すると共に面照明装置の効率・輝度を低下させることなくインバーターの安全性を向上させると共に薄型化が可能となった。
【００２３】
なお、表１の測定結果において上に配置した陰極管の始動電圧が４０Ｖｒｍｓ上昇しているが、インバーターで必要となる始動電圧は上と下の陰極管の高い方の電圧で決まるため特に問題とはならない。
【００２４】
［実施例２］
実施例１で述べた面照明装置において、インバーター発振周波数のみを４０ｋＨｚから８０ｋＨｚへ高周波数化させたサンプルで実施例１と同様の測定を行った結果を表２に示す。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
傾向としては実施例１と同じだが、インバーターの発振周波数が上がったことにより電線の浮遊容量の影響を受けやすくなり全体に始動電圧が上昇している。
【００２７】
また、下に配置した陰極管で１３００Ｖｒｍｓから１１３０Ｖｒｍｓの低減と本発明による効果は−１７０Ｖｒｍｓと−１３％の低減化が実現でき、インバーターの発振周波数が高いほど本発明による結線方法の効果が高くなった。以上の効果を受けて実施例１と以上に面照明装置の効率・輝度を低下させることなく従来使用していたインバーターのトランスの２次巻き線のターン数の低減化が可能となり、効率を落とすことなく始動特性を確保しながら薄型化と、インバーターの安全性を向上させることができた。
【００２８】
［実施例３］
図２へ本発明を液晶表示装置に応用した他の実施例の正面図を示す。本実施例は、実施例１と比較して陰極管を導光板の長辺側から短辺側に配置しなおした点が異なる。インバーターの配置は変わらないためＨＯＴ電極１３は陰極管の上部とし、ＣＯＬＤ電極１４は陰極管の下部とした。
【００２９】
電線の結線は実施例１と同様、ＨＯＴ側の配線長を最短にするために陰極管のＨＯＴ電極１３とインバーターのＨＯＴ端子間１１を２本のＨＯＴ電線８で接続した。
【００３０】
ＣＯＬＤ側の電線はインバーターのＣＯＬＤ端子１２（ＣＯ（ＩＮＶ））と右に配置してある陰極管のＣＯＬＤ電極１４間を太線で示す本発明の結線によるＣＯＬＤ電線９ｂで結線した後、引き続き本発明の結線によるＣＯＬＤ電線９ｂにより左右の陰極管のＣＯＬＤ電極とを結線する。
【００３１】
なお、従来の結線方法は従来の結線によるＣＯＬＤ電線９ａに示す破線にそって陰極管のＣＯＬＤ電極とインバーターのＣＯＬＤ端子間を２本の電線で別々に結線していた。
【００３２】
表３に従来の結線と本発明による結線との左右それぞれの陰極管の始動電圧を示す。ちなみに測定サンプルの各部品の仕様は、陰極管の直径はφ３ｍｍ×２本、陰極管の長さは１５５ｍｍ、導光板の長手方向の長さは２１０ｍｍ、導光板の短手方向の長さは１３０ｍｍ、本発明の結線方法によるＣＯＬＤ側の総電線使用量は３７０ｍｍ、従来の結線方法によるＣＯＬＤ側の総電線使用量は５３０ｍｍ、インバーターの発振周波数は６０ｋＨｚであった。始動電圧測定時の測定条件は、実施例１と同様である。
【００３３】
【表３】
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【００３４】
一般的には陰極管長が短くなれば始動特性は向上するが、φ３ｍｍの小径陰極管を使用したためトータルとして始動電圧が上昇している。このため本発明による結線を行うことによる始動電圧低減の効果は、右辺の陰極管の始動電圧が１１７０Ｖｒｍｓから１０３０Ｖｒｍｓへと−１４０Ｖｒｍｓ、−１２％と低減化が顕著に現れている。
【００３５】
上記の効果を受け本発明の結線方法により、従来使用していたインバータートランスの２次巻き線のターン数を減らすことが出来、実施例１・２と同様、効率を落とすことなく始動特性を確保しながら薄型化と、インバーターの安全性を向上させることができた。
【００３６】
［実施例４］
図３へ本発明を液晶表示装置に応用した他の実施例の正面図を示す。本実施例は、実施例１と比較して陰極管が上と下に二本ずつ配置されている点が異なる。
【００３７】
電線の結線は、ＨＯＴ側の配線長を最短にするために陰極管のＨＯＴ電極１３とインバーターのＨＯＴ端子１１（ＨＯＴ１〜ＨＯＴ４）間を４本のＨＯＴ電線８で結線した。
【００３８】
ＣＯＬＤ側の電線は上に配置した陰極管の電極を２本束ねた状態でＣＯＬＤ電極１４とし、インバーターのＣＯＬＤ端子１２（ＣＯ（ＩＮＶ））間を太線で示す本発明の結線によるＣＯＬＤ電線９ｂで結線した後、引き続き本発明の結線によるＣＯＬＤ電線９ｂにより上下の陰極管のＣＯＬＤ電極１４間を結線する。このとき、下に配置した陰極管の電極も２本束ねた状態でＣＯＬＤ電極１４として結線した。
【００３９】
なお、従来の結線方法は従来の結線によるＣＯＬＤ電線９ａに示す破線にそって陰極管のＣＯＬＤ電極とインバーターのＣＯＬＤ端子間を４本の電線で別々に結線していた。
【００４０】
表４に従来の結線と本発明による結線の上下それぞれの陰極管の始動電圧を示す。ちなみに測定サンプルの各部品の仕様は、陰極管の直径はφ４ｍｍ×４本、陰極管の長さは２７０ｍｍ、導光板の長手方向の長さは２４０ｍｍ、導光板の短手方向の長さは１９０ｍｍ、本発明の結線方法によるＣＯＬＤ側の総電線使用量は５２０ｍｍ、従来の結線方法によるＣＯＬＤ側の総電線使用量は１６２０ｍｍ、インバーターの発振周波数は５０ｋＨｚであった。始動電圧測定時の測定条件は、実施例１と同様である。
【００４１】
【表４】
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【００４２】
上下２本ずつ陰極管を使用しても本発明による結線の効果は変らず、上辺の陰極管の始動電圧が１２８０Ｖｒｍｓから１１４０Ｖｒｍｓへと−１４０Ｖｒｍｓ、−１１％と顕著に始動電圧の低減化の効果が現れている。
【００４３】
上記の効果を受け、従来使用していたインバータートランスの２次巻き線のターン数を減らすことが出来、実施例１・２・３と同様、、効率を落とすことなく始動特性を確保しながら薄型化と、インバーターの安全性を向上させることができた。
【００４４】
【発明の効果】
以上述べた様に本発明によれば、インバーターと陰極管間のＣＯＬＤ側の電線長を短くすることが出来るため、電線の浮遊容量が減り、陰極管の輝度の低下や工数・コストの上昇を伴うことなく陰極管の低温始動特性を向上させるという効果を有する。
【００４５】
また、低温始動特性の改善に伴い、インバータートランスの開放電圧を下げる事が可能となるため安全性が向上し、トランスの巻き線数も減らすことが出来るためインバーターの小型・薄型化・高効率化が可能になるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例１と実施例２の正面図。
【図２】  本発明の実施例３の正面図。
【図３】  本発明の実施例４の正面図。
【図４】  従来の面照明装置を示す図。
【符号の説明】
１．陰極管
２．導光板
３．陰極管反射板
４．メッシュ印刷
５．反射フィルム
６．拡散シート
７．インバーター
８．ＨＯＴ電線
９ａ．従来の結線によるＣＯＬＤ電線
９ｂ．本発明の結線によるＣＯＬＤ電線
１０．インバーター入力
１１．ＨＯＴ端子
１２．ＣＯＬＤ端子
１３．ＨＯＴ電極
１４．ＣＯＬＤ電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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