CN101785082B - 红外线通信干扰抑制用放电管、显示装置用照明装置及液晶显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制红外线的通信干扰的红外线通信干扰抑制用放电管、液晶显示装置用照明装置及液晶显示装置。本发明是具备一对电极的红外线通信干扰抑制用放电管，上述放电管是在管内具有水银、氩气以及具有比氩气低的激发能的稀有气体的红外线通信干扰抑制用放电管。作为上述稀有气体，可以列举出氪气。上述放电管还可以在管内具有氖气。
Description
技术领域
本发明涉及红外线通信干扰抑制用放电管、显示装置用照明装置及液晶显示装置。具体涉及适用于液晶显示装置的背光装置的光源等中的红外线通信干扰抑制用放电管、显示装置用照明装置及液晶显示装置。
背景技术
液晶显示装置有效地发挥薄型、轻量、低功耗、彩色显示优美的优点，被应用于家庭、办公室、车内、室外等很多场所。在这种液晶显示装置中，最大限度地发挥薄型、轻量、低功耗的优点的是所谓反射型的液晶显示装置，已经公开了多种反射型的液晶显示装置。另一方面，发挥彩色显示优美的优点的是所谓透射型的液晶显示装置，在透射型的液晶显示装置中，背光装置等照明装置不可或缺。
作为这种透射型的液晶显示装置中的背光装置等光源，采用灯泡、电致发光(EL)光源、冷阴极荧光管(Cold Cathode FluorescentTube：CCFT)、热阴极荧光管(Hot Cathode Fluorescent Tube：HCFT)等荧光管、发光二极管(Light Emitting Diode：LED)、金属卤化物灯等多种，但是从管径的细管化(背光装置的薄型化)、长寿命化、点亮电路简单、光量的观点出发，现在使用CCFT是主流。
一般而言，CCFT具有在管的两端安装一对电极、在管内密封氩气和适量水银、在管内壁上涂敷荧光物质的构造。阴极采用板状、棒状或筒状的金属、烧结金属。CCFT的发光原理说明如下。首先，在安装于管两端的一对电极之间施加高电压产生电场。当电场产生时，在管内存在的初始电子(管内最初存在的电子，也称为1次电子)向阳极加速，在高速移动期间与密封气体碰撞而使之发生电离(α作用)，于是过渡性放电开始。通过该碰撞而电离、增加的阳离 子与阴极碰撞，从阴极发出2次电子(γ作用)，开始放电(辉光放电)。其后，利用γ作用供给2次电子，通过α作用使阳离子和2次电子增加来维持放电。
通过与电子碰撞而激发的氩气与水银碰撞并将水银电离，由此增加的阳离子也有助于放电。在此如图10所示，氩气的电离电压是15.8eV，激发电压(亚稳电平)是11.6eV，与此相对，水银的电离电压是10.4eV。因此，能够以11.6eV将水银电离，因此当与作为氩气电离电压的15.8eV相比时，成为更低的放电开始电压(点亮开始电压、起动电压)。将其称为潘宁效应(潘宁电离)。即，氩气不仅提高水银的激发效率，还发挥降低放电开始电压的作用。通过与电子碰撞、与氩气碰撞而激发的水银在返回基态时发出紫外线，利用该紫外线激发涂敷在管内壁上的荧光物质，由此变换成可见光。
一般情况是这样在CCFT管内密封氩气作为密封气体。但是，密封气体的种类与电极的形状(面积)、荧光体的材质等一起成为决定CCFT的亮度、寿命等诸性能的因素，因此不限于氩气，也可单独或混合使用氖气、氪气、氙气等稀有气体(例如，参照非专利文献1)。例如，当密封气体的气压(密封压力)比较高时，电极的溅射被抑制、寿命变长，并且阳极区电位梯度也变高，另一方面会导致放电开始电压变高。作为对此的应对策略，现在是在用于液晶显示装置的多数CCFT中密封氖气和氩气的混合气体。
另外，公开了一种驱动发光管的放电管装置，为了提高亮度和发光效率，所述发光管封入氙气或氪气，在内部设有第1电极，在外部设有第2电极(例如，参照专利文献1)。并且，公开了一种光源装置，为了消除由于在外部电极与管壳的外周面之间不可避免地产生的间隙而导致的问题、具有稳定的发光特性、并且可靠地防止空气气体的绝缘破坏，该光源装置具备至少1个管壳、以在管壳内部密封的稀有气体(从氙、氪、氩及氦中选出的至少1种气体)为主体的放电介质、配置在管壳内部的第1电极以及配置在管壳外部的第2电极(例如，参照专利文献2)。并且，还公开了为了改善低温亮度，采用氩气-氪气系的混合气体、采用氩气-氙气作为密封气 体的情况(例如，参照非专利文献2)。
专利文献1：日本特开2004-55521号公报
专利文献2：日本特开2006-313734号公报
非专利文献1：鈐木八十二、其他5人、“よくわかる液晶デイスプレイのできるまで”、第1版、日刊工業新聞社、2005年11月28日、p.200-202
非专利文献2：数永健二、“バツクライト用光源の開発動向”、光技衍情報誌ライトエツジ、ウシオ電機株式会社、1995年、No.2、p.16-17
非专利文献3：宫古強臣、“ジイモニウム系化合物を用いた近赤外線吸収フイルムの耐久性向上”、旭硝子研究報告、旭硝子株式会社、2005年、第55卷、p.67-71
发明内容
发明要解决的问题
本发明的发明人对在管内密封了含有氩气的密封气体和水银的CCFT进行了各种研究后注意到，管内的水银蒸气压与温度的相关性较大，因此在管内温度较低的点亮初期的期间，水银蒸气压不会充分上升，氩气的发光变强，结果是，除可见光以外，还发出波长为912nm的红外线。一般而言，在红外线遥控器及IrSS(InfraredSimple Shot，注册商标)标准的高速红外线通信中所使用的接收红外线的感光部(红外线感光元件)具有如图11所示的灵敏度特性，因此当从CCFT等发出波长为912nm的红外线时，在DVD录像机等进行红外线通信的设备中，有可能误识别为来自红外线遥控器的信号而发生误动作，或者在IrSS标准的高速红外线通信中发生通信障碍。特别是在采用CCFT作为背光装置的光源的液晶电视(TV)的情况下，虽然只要经过CCFT点亮后的几十秒～几分钟CCFT的管内温度会上升，噪声的发出量就会大幅度地减少，但是随着屏幕大型化的发展，噪声的绝对量增加了。
作为抑制这种红外线通信的干扰的方法，考虑如下方法：(1) 作为CCFT的密封气体，不采用发出波长为912nm的红外线的氩气，而是密封氪气，(2)通过增加密封气体的气压使管内温度容易提高，从而缩短发出波长为912nm的红外线的管内温度较低的时间，(3)应用非专利文献3所示的技术，通过配置近红外线吸收膜，吸收由于氩气的发光而从CCFT发出的波长为912nm的红外线。但是，在(1)的情况下，如图10所示，氪气的电离电压是14.0eV，激发电压(亚稳电平)是9.9eV，因此会导致放电开始电压变高。另外，在(2)的情况下，放电管的阻抗变大，因此会导致发光效率(亮度)下降。并且，在(3)的情况下，从氩气发出的强度大的红外线的峰值宽度较大，因此连可见光也会被近红外线吸收膜吸收，会导致亮度降低。
此外，在专利文献1、2、非专利文献1及2中，完全没有涉及这种技术课题及其解决方案。
本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种能够抑制红外线通信干扰的红外线通信干扰抑制用放电管、显示装置用照明装置及液晶显示装置。
用于解决问题的方案
本发明的发明人对能够抑制红外线通信干扰的红外线通信干扰抑制用CCFT进行各种研究时，关注密封气体的组成。并且发现，将包含氩气和具有比氩气低的激发能的氪气作为密封气体，能够减弱管内温度较低的点亮初期的期间的氩气发光，因此能够减弱波长为912nm的红外线的发出强度，结果是能够抑制红外线通信的干扰。还发现：由此，在管内温度较低的点亮初期的期间主要是氪气的发光，但是，从氪气发出的红外线强度大的波长区域比从氩气发出的红外线强度大的波长区域窄，因此将该CCFT与实质上不吸收可见光的红外线吸收片(红外吸收膜，IR吸收膜)组合使用，就能够不降低CCFT的亮度而有效地减弱红外线的发出强度。还发现：本发明的作用效果在理论上不限于CCFT，在热阴极荧光管(HCFT)及其它放电管中也同样能够获得，并且作为密封气体所含有的气体不特别限于氪气，只要是具有比氩气低的激发能的稀有气体，都能够得到同样的效果。基于这些见解，想到能够很好地解决上述课题，实现本发明。
即，本发明是一种显示装置用照明装置，具有：具备一对电极的红外线通信干扰抑制用放电管、后向反射片以及红外线吸收片，该放电管在管内具有水银、氩气以及具有比氩气低的激发能的稀有气体，上述后向反射片使从红外线通信干扰抑制用放电管发出的光在照明装置内往复，上述红外线吸收片能够吸收由于具有比氩气低的激发能的稀有气体的发光而从放电管发出的红外线，上述红外线吸收片配置在比上述后向反射片靠射出面侧。
下面详细叙述本发明。
本发明的红外线通信干扰抑制用放电管具备一对电极。在本说明书中，“放电管”是指利用伴随气体放电而发光的光源，别名也称为“放电灯”。管的形状没有特别限定，可以列举出筒形、平板形等。通过在一对电极之间施加电压而使管内的气体开始放电，通常一对电极在管内被设置在管的两端。
作为本发明的红外线通信干扰抑制用放电管的用途，只要是为了抑制红外线通信干扰的用途即可，没有特别限定，例如可以列举出显示装置的背光装置和前光装置(front light)等显示装置用照明装置的光源、荧光灯等生活照明。近几年，红外线遥控器等红外线通信设备正在一般家庭等中普及，从防止红外线通信设备误动作的观点出发，优选将本发明的红外线通信干扰抑制用放电管用于电视接收机的光源等。即，优选本发明的红外线通信干扰抑制用放电管是电视接收机用放电管。
上述放电管在管内具有水银、氩气以及具有比氩气低的激发能的稀有气体(下面也称为氩发光抑制用稀有气体)。在管内，作为水银，通常含有水银液体(水银粒)和水银蒸气。氩气和氩发光抑制用稀有气体是放电介质(缓冲气体)。在本说明书中，“激发能”是指为了使不施加电压时的稳定状态的原子进入能够发光的状态所需的能量。
氩气通过与1次电子或2次电子碰撞而被激发，与水银碰撞并将水银电离，从而有助于放电。另外，氩气的电离能比水银的激发能高。因此，在管内含有氩气作为密封气体，由此能够利用潘宁效应来提高水银的激发效率，并且降低放电开始电压。另外，在管内含有氩气作为密封气体，由此还能够获得能够抑制电极(冷阴极等) 的溅射等优点。
并且，在管内含有具有比氩气的激发能低的激发能的稀有气体(氩发光抑制用稀有气体)作为密封气体，由此通过与电子的碰撞而激发的氩气的激发能直接转向激发具有比氩气低的激发能的稀有气体(氩发光抑制用稀有气体)。其结果是，管内温度较低的点亮初期期间的氩气的发光变弱，主要是氩发光抑制用稀有气体的发光，因此能够减弱作为引起红外线通信干扰的主要原因的波长为912nm的红外线的发出强度。并且，氩发光抑制用稀有气体的电离能比水银的激发能高，因此能够提高水银的激发效率。
作为上述氩发光抑制用稀有气体，例如可以列举出氪气(电离电压(电离能)：14.0eV，激发电压(激发能)：9.9eV)、氙气(电离电压：12.1eV，激发电压：8.3eV)(参照图10)。在此，当观察氩气和氙气的发光谱时，会发现强度大的红外线峰值出现在波长为800～1000nm强的较宽范围，与此相对，当观察氪气的发光谱时，会发现强度大的红外线峰值集中在波长为800～900nm的较窄范围。因此，在不掺入氪气作为密封气体的情况下，需要在较宽波长范围降低红外线的强度，但是具有这种性质的色素通常可见光的吸收量较大。另一方面，在掺入了氪气作为密封气体的情况下，只要在较窄波长范围降低红外线的强度即可，具有这种性质的色素的可见光的吸收量比较小。因此，从充分抑制红外线的通信干扰，并且提高可见光的光利用效率的观点出发，优选上述氩发光抑制用稀有气体是氪气。
优选上述氩发光抑制用稀有气体的体积浓度是1～10vol％。稀有气体容易被电极的溅射物吸收，因此当体积浓度不到1vol％时，会立刻枯竭，有可能使本发明所得到的作用效果的期间变短。另一方面，当体积浓度超过10vol％时，放电管的阻抗会变高，有可能使消耗功率增大，并且发光亮度下降。例如，当氪气的体积浓度增加5vol％时，发光亮度会下降14％左右。从本发明的作用效果的观点出发，优选上述氩发光抑制用稀有气体较的体积浓度是1～5vol％，更优选1～3vol％。此外，上述体积浓度表示在25℃、1个大气压的 条件下，与放电管内的氩发光抑制用稀有气体摩尔数相同的气体所占的体积相对于与放电管内的全部气体摩尔(mol)数相同的气体所占的体积的比率。因此，上述体积浓度对应于放电管内的氩发光抑制用稀有气体的分压。
本发明的红外线通信干扰抑制用放电管只要能够得到本发明的作用效果即可，也可以在管内具有氩气、氩发光抑制用稀有气体以外的气体(具有比氩气高的激发能的稀有气体等)，例如，优选在管内具有氖气(电离电压：21.6eV，激发电压：16.6eV)。通过采用氖气作为密封气体，密封压力不用太高，能够降低放电开始电压。优选上述氖气体积的浓度在99vol％以下。当超过99vol％时，氩气的体积浓度不到1vol％，氩气容易枯竭，当枯竭时，有可能仅氖放电的发光色(粉红色)会很强地发光，不能用于显示装置的光源。此外，从潘宁效应的观点出发，优选上述密封气体包括氩气、氩发光抑制用稀有气体以及氖气，更优选包括氩气、氪气和氖气。
优选本发明的红外线通信干扰抑制用放电管在管壁上具有能够将通过放电激发水银而发出的紫外线变换成可见光的荧光物质。即，优选本发明的红外线通信干扰抑制用放电管是荧光管(荧光灯)。这种荧光管能够发出可见光，因此适用于显示装置用照明装置的光源。荧光物质可以形成在管外壁上(管壁的外侧)，也可以形成在管内壁上(管壁的内侧)，但是优选形成在管内壁上。此外，荧光物质也可以包含在管壁材料中，也可以在管壁内。
作为上述荧光管，可以列举出冷阴极荧光管(CCFT)、热阴极荧光管(HCFT)，但是，从管径的细管化、长寿命化、点亮电路简单、光量的观点出发，优选冷阴极荧光管，从获得高亮度的观点出发，优选热阴极荧光管。此外，荧光管通常具有点亮电路。作为点亮电路的基本作用，例如可以列举出，(1)为了使放电开始，对设置在荧光管内的一对电极之间供给规定的电压，(2)放电开始之后，将在放电管中流通的电流保持为适当的值。
优选本发明的红外线通信干扰抑制用放电管是冷阴极荧光管，管内的气压在6.7×103Pa以下。在一般的放电管中，当降低密封气 体的气压时，能够降低功耗，另一方面，放电管的管内温度难以上升，因此氩气的发光所发出的波长为912nm的红外线发出的时间变长，会长时间妨碍红外线通信。但是，根据本发明的红外线通信干扰抑制用放电管，含有氩气和氩发光抑制用稀有气体作为密封气体，因此即使密封气体的气压在6.7×103Pa以下，也能够抑制发出波长为912nm的红外线。即，在本发明的放电管中只要使管内的气压在6.7×103Pa以下，就能够抑制红外线通信的干扰，并且实现低功耗化。另外，放电管的阻抗变小，因此能够得到较高的发光亮度，结果是，在液晶显示装置中，能够削减后向反射片、棱镜片等光学片，还能够获得降低成本的效果。作为密封气体的气压的测量方法，可以列举出在液体中割开放电管测量气体体积的方法等。
本发明的红外线通信干扰抑制用放电管只要具有一对电极、水银、氩气以及氩发光抑制用稀有气体作为结构要素即可，有无其它结构要素没有更特别的限定。
本发明还是具有上述红外线通信干扰抑制用放电管的显示装置用照明装置。根据本发明的红外线通信干扰抑制用放电管，能够抑制红外线通信的干扰，因此能够提供不妨碍红外线通信的显示装置用照明装置。本发明的显示装置用照明装置的用途只要是显示装置用途即可，没有特别限定，尤其适合液晶显示装置用途。显示装置用照明装置的类型可以是直下型(在显示面的正下方配置荧光管)，也可以是边光型(在显示面的侧边配置荧光管)，但是从光的利用效率高、能够得到高亮度的观点出发，优选直下型，从薄型、亮度的匀称度高的观点出发，优选边光型。
本发明的显示装置用照明装置只要是具有上述红外线通信干扰抑制用放电管作为结构要素即可，对于有无其它结构要素没有更特别的限定。作为上述及其它结构要素，例如可以列举出反射板、扩散板、导光板等光学部件。
优选本发明的显示装置用照明装置具有能够吸收红外线的红外线吸收片，所述红外线是由于氩发光抑制用稀有气体的发光而从放电管发出的。据此，能够抑制对具有红外线通信单元的其它设备 的通信干扰。作为红外线吸收片的材料，可以列举出二亚铵盐、菁系色素、酞菁色素、偶氮系色素等红外线吸收色素。红外线吸收片只要是吸收由于氩发光抑制用稀有气体的发光而从红外线通信干扰抑制用放电管发出的红外线中的至少一部分即可，没有特别限定，但是优选吸收780～1200nm的波长区域的红外线的红外线吸收片。另外，优选800～900nm的波长区域的透射率在50％以下的红外线吸收片。
优选上述红外线吸收片实质上不吸收可见光。下面把能够吸收由于氩发光抑制用稀有气体的发光而从放电管发出的红外线且实质上不吸收可见光的红外线吸收片称为“窄频带红外吸收片”。当观察氩气的发光谱时，会发现强度大的红外线峰值出现在波长为800～1000nm强的宽范围，因此为了抑制红外线通信的干扰，需要使用至少吸收该范围的红外线的红外线吸收片，但是，这种红外线吸收片一般会在波长380～780nm的可见波长区域中发生2次吸收。因此，如本发明那样，如果含有氩气、氪气作为密封气体，就能够将强度大的红外线峰值缩窄到波长为800～900nm的范围，因此能够利用在可见波长区域中不产生2次吸收的窄频带红外线吸收片选择性地吸收红外线。即，能够抑制亮度的降低，并且有效地抑制红外线通信的干扰。
作为上述窄频带红外线吸收片的材料，例如可以列举出菁色素、酞菁色素、偶氮系色素等有机色素。在本说明书中，“实质上不吸收可见光”意味着可见波长区域的透射率是60％以上。
上述红外线吸收片的配置位置只要是能够吸收从红外线通信干扰抑制用放电管发出的红外线的位置即可，没有特别限定，但是，优选配置在显示装置用照明装置的射出面最外侧。当将红外线吸收片配置在离红外线通信干扰抑制用放电管近的位置，有可能亮度的降低变大。本发明的显示装置用照明装置具备后向反射片，在使从红外线通信干扰抑制用放电管发出的光在照明装置内往复的情况下，优选将红外线吸收片配置在后向反射片的射出面侧。据此，能够防止多次透过红外线吸收片而使用于显示的可见光的亮度较大 地降低。
本发明还是具备上述显示装置用照明装置和液晶显示面板的液晶显示装置。根据本发明的液晶显示装置，能够提供不干扰红外线通信的液晶显示装置。还能够实现搭载有与IrSS标准对应的感光元件的高附加值的液晶显示装置。
本发明的液晶显示装置只要是具有上述显示装置用照明装置及液晶显示面板作为结构要素即可，对于有无其它结构要素没有特别限定。此外，显示装置用照明装置可以配置在比液晶显示面板靠近背面侧(可以是液晶显示装置的背光装置)，也可以配置在比液晶显示面板靠近观察面侧(也可以是液晶显示装置的前光装置)。
作为本发明的显示装置用照明装置的优选方式，可以举出如下方式：从照明装置侧起按顺序具有背面偏光元件、液晶层、观察面偏光元件，在上述显示装置用照明装置与背面偏光元件之间具备能够吸收如下红外线的红外线吸收片，所述红外线是由于具有比氩气低的激发能的稀有气体的发光而从红外线通信干扰抑制用放电管发出的。当在偏光元件间配置红外线吸收片时，有可能出现红外线吸收片所造成的消偏(偏光消除)使对比度降低。即，通过在显示装置用照明装置与背面偏光元件之间配置红外线吸收片，能够得到高对比度。作为偏光元件，只要是具有相对于入射光仅让特定的偏光成分透过的功能的光学部件即可，没有特别限定，可以列举出直线偏光元件、圆偏光元件、椭圆偏光元件等。此外，从不遗漏地吸收红外线的观点出发，优选红外线吸收片被配置在整个屏幕上。
作为本发明的显示装置用照明装置的优选方式，可以举出如下方式：从照明装置侧起按顺序具有背面偏光元件、液晶层、观察面偏光元件，在比观察面偏光元件靠近观察面侧具备能够吸收如下红外线的红外线吸收片，所述红外线是由于具有比氩气低的激发能的稀有气体的发光而从红外线通信干扰抑制用放电管发出的。另外，当将红外线吸收片配置在离红外线通信干扰抑制用放电管近的位置时，有可能亮度的降低变大。即，通过在比观察面偏光元件靠观察面侧配置红外线吸收片，能够得到较高的亮度。另外，从不遗漏 地吸收红外线的观点出发，优选红外线吸收片被配置在整个屏幕上。
作为本发明的液晶显示装置的优选方式，可以列举出具有含有红外线吸收色素的起偏镜保护层的方式。通过使保护起偏镜的起偏镜保护层内含有红外线吸收色素，不必另外设置红外线吸收片，因此能够实现液晶显示装置的薄型化、构造的简化、制造成本的削减。作为上述起偏镜保护层的配置，从优化光利用效率、对比度等显示质量出色的观点出发，优选配置在液晶显示面板的照明装置侧的表面上的方式。
发明效果
本发明的红外线通信干扰抑制用放电管通过含有具有比氩气低的激发能的稀有气体，能够抑制点亮初期期间的氩气的发光，因此能够减弱波长为912nm的红外线的发出强度，结果是，能够抑制红外线通信的干扰。
附图说明
图1是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的截面示意图。
图2是表示在实施方式1的液晶显示装置中使用的冷阴极荧光管的结构的截面示意图。
图3是表示实施方式5的液晶显示装置的结构的截面示意图。
图4是表示背光装置的噪声评价试验的方法的示意图。
图5是表示硅光电二极管的光电流(Ipd)的时间变化的图。
图6是表示红外线遥控器的到达距离的测量布局的示意图。
图7是表示封入冷阴极荧光管内的Kr气体的体积浓度和点亮后的遥控到达距离的关系的图。
图8是表示封入冷阴极荧光管内的Kr气体的体积浓度和亮度的关系的图。
图9是表示冷阴极荧光管的亮度与气压相关性的图(1托＝133.32Pa)。
图10是表示水银及稀有气体的激发电压(激发能)和电离电压 (电离能)的图。
图11是表示红外线遥控器和IrSS的感光部的灵敏度特性的图。
附图标记说明：
1a：第1保护层；1b：第2保护层；1c：第3保护层；1d：第4保护层；2a：第1起偏镜；2b：第2起偏镜；10：背光源(BL)屏蔽；11：反射片；12：冷阴极荧光管(CCFT)；13：扩散板；14：扩散片；15：棱镜片；16：亮度提高薄膜；20a：背面基板；20b：观察面基板；21a：背面偏光元件；21b：观察面偏光元件；22a、22b：粘接层；23：液晶层；24：滤色器；25：覆层；50：红外线吸收片(斜线部)；50a：含有红外线吸收色素的保护层(斜线部)；60、61：硅光电二极管(PD)；70：屏蔽网；80：红外线遥控器；100：显示装置用照明装置；120：玻璃管；121a：冷阴极；121b：阳极；122：荧光物质；200：液晶显示面板；500c：液晶电视接收机；500d：液晶电视接收机(噪声源)；500e：液晶电视接收机(感光设备)。
具体实施方式
下面给出实施方式来更详细地说明本发明，但是，本发明不限于这些实施方式。
实施方式1
图1是表示实施方式1的液晶显示装置的结构的截面示意图。
实施方式1的液晶显示装置由显示装置用照明装置100和液晶显示面板200构成。
显示装置用照明装置100是液晶显示装置用的直下型背光装置。其构造是：从背面侧向观察面侧按顺序层叠有背光源(BL)屏蔽10、反射片11、冷阴极荧光管(CCFT)12、扩散板13、扩散片14、棱镜片15、亮度提高薄膜(商品名：DBEF(Dual BrightnessEnhance Film：反射式增亮膜)，住友3M公司制)16及红外线吸收片50。
图2是表示CCFT 12的结构的截面示意图。此外，CCFT 12被连接到点亮电路等，但是在本图中省略。
本实施方式的CCFT 12是在玻璃管120内密封由氩气、氖气及氪气组成的密封气体和水银粒而成的。氖气、氩气、氪气各自的体积浓度为0～98vol％、1～99vol％、1～99vol％。密封气体的气压在本实施方式中设为8.0×103Pa。
冷阴极121a的材料没有特别限定，例如可以列举出镍(Ni)、钼(Mo)、铌(Nb)、钨(W)。当观察溅射率时，按Ni、Mo、Nb、W的顺序变小，因此从成本降低的观点出发，优选Ni，从长寿命的观点出发，优选W，从长寿命和成本降低两者的观点出发，优选钼(Mo)、铌(Nb)。从长寿命和成本降低两者的观点出发，在本实施方式中采用钼(Mo)、铌(Nb)。冷阴极121a的形状没有特别限定，可以列举出板状、棒状、筒状、杯状等，但是，从长寿命和成本降低两者的观点出发，在本实施方式中为杯状。
阳极121b的材料没有特别限定，例如可以列举出Ni、Mo、Nb、W等。从成本降低的观点出发，优选Ni，从长寿命的观点出发，优选Mo、Nb、W。从长寿命的观点出发，在本实施方式中采用Mo。阳极121b的形状没有特别限定，可以列举出板状、棒状、筒状、杯状等，但是，从长寿命的观点出发，在本实施方式中为杯状。
在玻璃管120的内壁上涂有将通过放电激发水银发出的波长为253.7nm的紫外线变换成可见光的荧光物质122。作为红色荧光物质，可以列举出YOX/YVO/GeMn等。作为绿色荧光物质，可以列举出BamMn/Lap等。作为蓝色荧光物质，可以列举出SCA/Bam等。
另外，配置在显示装置用照明装置100中射出面最外侧的红外线吸收片50吸收由封入CCFT 12内的氪气的发光而发出的红外线。在本实施方式中，红外线吸收片50是通过涂敷而成的，利用粘接剂贴附在亮度提高薄膜16上。
另一方面，液晶显示面板200具有如下构造：在隔着粘接层22a贴附有背面偏光元件21a的背面基板20a与隔着粘接层22b贴附有观察面偏光元件21b的观察面基板20b之间夹着液晶层23和滤色器24，在比观察面偏光元件21b靠观察面贴附有覆层25。此外，背面偏光元件21a具有从背面侧起按顺序层叠第1保护层1a、第1起偏镜2a以 及第2保护层1b的构造，观察面偏光元件21b具有从背面侧起按顺序层叠第3保护层1c、第2起偏镜2b以及第4保护层1d的构造。
根据本实施方式，在CCFT 12内含有具有比氩气低的激发能的氪气作为密封气体，因此能够减弱管内温度较低的点亮初期的期间的氩气的发光，结果是，能够减弱作为红外线通信干扰主要原因的波长为912nm的红外线的发出强度。其另一方面，氪气代替氩气发光，从CCFT 12发出有可能产生红外线通信干扰的波长为878nm、893nm等的红外线，但是，这些红外线能够有效地被红外线吸收片50切断。此外，红外线吸收片50对可见光的吸收量比较小，另外，在本实施方式中，把红外线吸收片50配置在射出面最外侧，因此红外线吸收片50对可见光的吸收不会发生多次，能够获得较高亮度(与CCFT的发光强度相比为87％)。
另外，通过将氪气的体积浓度设定为1～3vol％的范围内，氪气被冷阴极121的溅射物吸收而枯竭，因此能够防止得到本发明的作用效果的期间变短。并且，放电管的阻抗也不必太大，因此还能够抑制消耗功率的增加、发光亮度的降低。并且，含有氖气作为密封气体，因此密封压力不太高，能够降低放电开始电压。并且，密封气体的气压设在6.7×103Pa以下，因此还能够获得低功耗化的效果。在本实施方式中，不仅采用氩气还采用氪气作为密封气体，因此设气压为6.7×103Pa以下，即使点亮后管内温度的上升慢，红外线通信的干扰也不会成为问题。
下面说明构成实施方式1的液晶显示装置的各种部件的材料和形成方法。
背面基板20a和观察面基板20b例如可以列举出玻璃(无碱玻璃等)基板、塑料基板，没有特别限定，在本实施方式中采用玻璃基板。滤色器24只要是选择性地透过特定波长区域的光的过滤器即可，没有特别限定。滤色器24的材料没有特别限定，例如可以列举出使用染料染色的树脂、分散有颜料的树脂、分散有颜料的流体材料(墨水)固化而成的材料。滤色器24的形成方法没有特别限定，例如可以列举出染色法、颜料分散法、电镀法、印刷法、喷墨法、 着色感材法(“转印法”，也称为“干膜层叠法(DFL)法”或“干膜保护层法”)。第1～第4保护层1a～1d没有特别限定，在本实施方式中采用三醋酸纤维素(TAC)片。第1起偏镜2a和第2起偏镜2b，没有特别限定，在本实施方式中采用使聚乙烯醇(PVA)片吸附碘，单轴向拉伸而成的起偏镜。
反射片11可以列举出银薄膜片。扩散片14用于扩散光，可以列举出PET片等。棱镜片15用于提高液晶显示面板的亮度，棱镜片的材料没有特别限定，例如可以列举出热塑性树脂、紫外线固化树脂。
实施方式2
实施方式2的液晶显示装置除了在棱镜片15与亮度提高薄膜16之间配置有红外线吸收片50以外，与实施方式1相同。根据本实施方式，红外线吸收片50对可见光的吸收量比实施方式1多，因此亮度多少有些降低(与CCFT的发光强度相比为80％)，但是能够获得与实施方式1同样的作用效果。
实施方式3
实施方式3的液晶显示装置除了在扩散片14与棱镜片15之间配置有红外线吸收片50以外，与实施方式1相同。根据本实施方式，红外线吸收片50对可见光的吸收量比实施方式1多，因此亮度多少有些降低(与CCFT的发光强度相比为71％)，但是能够获得与实施方式1同样的作用效果。
实施方式4
实施方式4的液晶显示装置除了在扩散板13与扩散片14之间配置有红外线吸收片50以外，与实施方式1相同。根据本实施方式，红外线吸收片50对可见光的吸收量比实施方式1多，因此亮度多少有些降低(与CCFT的发光强度相比为65％)，但是能够获得与实施方式1同样的作用效果。
实施方式5
图3是表示实施方式5的液晶显示装置的结构的截面示意图。
如图3所示，实施方式5的液晶显示装置未配置红外线吸收片50，而是将背面偏光元件21a中的第1保护层1a置换为含有红外线吸 收色素的保护层50a，除此之外与实施方式1相同。根据本实施方式，不必另外设置红外线吸收片，因此能够削减制造成本。
(背光装置的噪声评价)
图4是表示背光装置的噪声评价试验的方法的示意图。
首先，准备液晶电视接收机，其背光装置的光源是在管内密封Ar气体(5vol％)、Kr气体(2vol％)和Ne气体(93vol％)作为密封气体的CCFT(气压：8.0×103Pa)。并且如图4所示，在离液晶电视接收机500c为10cm的距离处固定硅光电二极管(PD)60，在-10℃的条件下，用万用表测量硅光电二极管60的光电流(Ipd)的时间变化。
然后，将背光装置的光源改为在管内不密封Kr气体，仅密封Ar气体(5vol％)及Ne气体(95vol％)作为密封气体的CCFT(气压：8.0×103Pa)，按同样的方法用万用表测量硅光电二极管60的光电流(Ipd)的时间变化。下列表1及图5表示测量结果。此外，为了降低电磁噪声，如图4所示，在测量时在液晶电视接收机500c与硅光电二极管60之间插入屏蔽网70。因此，利用屏蔽网70的屏蔽效果，容易测量光波形，但是，硅光电二极管60的受光量会减少，因此光电流变小。此外，在测量中使用的液晶电视接收机500c除了不具有红外线吸收片50以外，与实施方式1的液晶显示装置的结构相同。另外，硅光电二极管60采用具有图11中的红外线遥控器的感光部的灵敏度特性的硅光电二极管。
表1
从上述表1和图5可知，在CCFT内不密封Kr气体的情况下，在接通电源后硅光电二极管的光电流立刻变大。可以认为其原因是在接通电源后CCFT的管内温度较低，水银蒸气压没有充分上升，因此会立刻较强地发出由于Ar气体的发光所发出的波长为912nm的红外线。与此相对，在CCFT内密封Kr气体的情况下，从接通电源后硅光电二极管的光电流立刻被充分抑制。可以认为其原因是Ar气体的激发能直接转向并激发具有比氩气低的激发能的Kr气体，使由于Ar气体的发光所发出的波长为912nm的红外线的发出强度减弱了。
(Kr气体的体积浓度与背光装置点亮后的红外线遥控器的到达距离的关系)
图6是表示红外线遥控器的到达距离(能遥控操作距离)的测量布局的示意图。
首先，如下列表2所示，作为噪声源，准备将CCFT(气压：8.0×103Pa)作为背光装置的光源的4种液晶电视接收机(i)～(iv)。并且，如图6所示，固定作为噪声源的液晶电视接收机500d，在离 液晶电视接收机500d大致10cm(图6中的距离D)的位置，固定内置有IR吸收膜作为感光设备的液晶电视接收机500e，在室温下，在液晶电视接收机500e的前面所固定的硅光电二极管61的正面方向，沿着图6中的箭头A一边移动红外线遥控器80一边进行遥控操作，将所有遥控操作次数中能够确认动作的最大距离作为“能遥控操作距离”。下列表2及图7表示测量结果。此外，液晶电视接收机(i)和(ii)除了不具有红外线吸收片50以外，与实施方式1的液晶显示装置的结构相同。液晶电视接收机(iii)、(iv)以及作为感光设备的液晶电视接收机500e与实施方式1的液晶显示装置的结构相同。另外，在构成红外线吸收片50的材料中，采用具有与非专利文献3所记载的双镆系化合物类似的谱特性的材料。并且，硅光电二极管61采用具有图11的红外线遥控器的感光部的灵敏度特性的硅光电二极管。
表2
| 液晶 电视 接收机 | Ar气体的 体积浓度 (vol％) | Kr气体的 体积浓度 (vol％) | Ne气体的 体积浓度 (vol％) | 红外线 吸收片 | 遥控器 到达距离 (m) |
| (i) | 5.0 | 0 | 95 | 无 | 2.5 |
| (ii) | 5.0 | 2.0 | 93 | 无 | 5.0 |
| (iii) | 5.0 | 0 | 95 | 有 | 6.0 |
| (iv) | 5.0 | 2.0 | 93 | 有 | 12.6 |
如上述表2及图7所示，从(i)与(ii)的比较可知，通过设CCFT内的Kr气体的体积浓度成0vol％至2.0vol％，能够将背光装置点亮后的遥控到达距离延长2.5m。可以认为其原因是Ar气体的激发能直接转向并激发具有比氩气低的激发能的Kr气体，因此Ar气体的发光所发出的波长为912nm的红外线的发出强度减弱了，其结果是作为红外线感光元件的硅光电二极管的S/N比提高了。另外，从(i)与(iii)的比较可知，在CCFT内不密封Kr气体的情况下，当使用 了红外线吸收片时，只能将遥控到达距离延长3.5m，与此相对，从(ii)与(iv)的比较可知，在CCFT内按体积浓度2vol％密封有Kr气体的情况下，当使用了红外线吸收片时，能够将遥控到达距离延长7.6m。可以认为其原因是由于Ar气体的发光而发出的强度较大的红外线峰值出现在波长为800～1000nm强的较大范围中，与此相对，由于Kr气体的发光而发出的强度较大的红外线峰值集中在波长为800～900nm的范围，因此能够利用红外线吸收片有效地吸收从CCFT发出的红外线。
(Kr气体的体积浓度与CCFT的亮度的关系)
图8是表示在CCFT内密封的Kr气体的体积浓度与CCFT的亮度的关系(管电流为恒定5mA)的图。此外，密封气体的气压是8.0×103Pa。Kr气体的体积浓度的调整是通过增减Ne气体的体积浓度而进行的。当提高CCFT内的Kr气体的体积浓度时，CCFT的阻抗变高，因此假如管电流相同，则CCFT的亮度有可能下降。但是，根据图8可知，如果使CCFT内的Kr气体的体积浓度在5vol％以下，能够抑制CCFT的发光亮度的降低。
(密封气体的气压与CCFT的亮度的关系)
图9是表示CCFT(Ar气体：5vol％，Ne气体：95vol％)的亮度与气压的相关性的图。
根据图9可知，密封气体的气压越低，越能提高亮度。这种倾向也与混合了Kr气体的情况相同。
另外，本申请以2007年9月25日申请的日本专利申请2007-247982号作为基础，主张基于巴黎公约和进入国的法规的优先权。该申请的内容其整体作为参照被引入到本申请中。
Claims (13)
1.一种显示装置用照明装置，其特征在于：
具有：具备一对电极的红外线通信干扰抑制用放电管、后向反射片以及红外线吸收片，
该放电管在管内具有水银、氩气以及具有比氩气低的激发能的稀有气体，
上述后向反射片使从红外线通信干扰抑制用放电管发出的光在照明装置内往复，
上述红外线吸收片能够吸收由于具有比氩气低的激发能的稀有气体的发光而从放电管发出的红外线，
上述红外线吸收片配置在比上述后向反射片靠射出面侧。
2.根据权利要求1所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述稀有气体是氪气。
3.根据权利要求1所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述稀有气体的体积浓度是1～10vol％。
4.根据权利要求1所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述放电管在管内还具有氖气。
5.根据权利要求1所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述放电管在管壁上具有能够将通过放电激发水银而发出的紫外线变换成可见光的荧光物质。
6.根据权利要求5所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述放电管是冷阴极荧光管，管内的气压在6.7×103Pa以下。
7.根据权利要求1所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述红外线吸收片实质上不吸收可见光。
8.根据权利要求1所述的显示装置用照明装置，其特征在于：
上述红外线吸收片被配置在射出面最外侧。
9.一种液晶显示装置，其特征在于：
具备权利要求1～8中的任一项所述的照明装置和液晶显示面板。
10.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述液晶显示面板从照明装置侧起按顺序具有背面偏光元件、液晶层以及观察面偏光元件，
上述液晶显示装置在照明装置与背面偏光元件之间具备能够吸收如下红外线的红外线吸收片，所述红外线是由于具有比氩气低的激发能的稀有气体的发光而从放电管发出的。
11.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述液晶显示面板从照明装置侧起按顺序具有背面偏光元件、液晶层以及观察面偏光元件，
上述液晶显示装置在比观察面偏光元件靠观察面侧具备能够吸收如下红外线的红外线吸收片，所述红外线是由于具有比氩气低的激发能的稀有气体的发光而从放电管发出的。
12.根据权利要求9所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述液晶显示面板具有含有红外线吸收色素的起偏镜保护层。
13.根据权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于：
上述起偏镜保护层被配置在液晶显示面板的照明装置侧的表面。
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