JP2000113710A - 平面照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学的には線状光源からの光やリフレクタ等
からの反射光を無駄なく導光板に入射し、機械的には線
状光源に加わる振動、圧力やショック等を三次元的に分
散させて衝撃力を吸収して導光板の入射端面部および導
光板本体に与えないようにし、電気的にはリーク電流を
抑えることのできる平面照明装置を提供する。 【解決手段】 線状光源３とリフレクタ４および導光板
２の入射端面部２ａとの間に緩衝性と防耐性および絶縁
性を有する無色透明な膠化体５を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光源とリフレク
タおよび導光板の入射端面部との間に膠化体を介在する
もので、光源から導光板に入射する直接光以外の光を効
率良く反射させ、さらにリーク電流を激小させるととも
に外力等の衝撃を回避することを可能にする平面照明装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の平面照明装置としては、実開平６
−３７８０５号公報に開示されるように、蛍光ランプの
放電状態の不安定を防止する目的で、蛍光ランプとリフ
レクタにおける細管の蛍光ランプの両電極の中間に対
し、蛍光ランプの外径にほぼ等しい内径と、リフレクタ
の内寸にほぼ等しい外径に成形したリングを設けたもの
が知られている。

【０００３】また、実開平４−８７６２６号公報に開示
されるように、線状の光源が光源を覆う内面が反射面で
ある管ホルダ（リフレクタ）との間に隙間を生ずるよう
に配置され、光源の長手方向における両端部の領域と両
端部の領域の間に位置する中央部の領域に光源の外周部
分に非導電性の合成樹脂又はゴム等からなるＯリング等
の弾性部材を設けて光源からの光を有効に利用し、しか
も電流のリークを生じないようにしたものが知られてい
る。

【０００４】さらに、導光板入射端面部と線状光源との
間隔を一定に保つ目的で、線状光源の長手方向における
両端部に設けたリード線の被覆を兼ね備えたホルダーゴ
ムと線状光源の有効発光長以外との間に、リフレクタ形
状と導光板の入射端面部形状とに合わせた半月形のゴム
ホルダを設けたものも知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
線状光源に代表される冷陰極管（ＣＦＬ）は、使用する
液晶表示装置等の軽量化、小型化の要求が進むに伴い、
同様に軽量化や小型化の求めに対し管径の細管化、管厚
の薄肉厚化が進み、さらに液晶表示部の拡大化により線
状光源の伸長化とともに高輝度化、低電力化に対応させ
た２重管の使用が進むにつれ以下のような課題がある。

【０００６】実開平６−３７８０５号公報に開示される
ように、蛍光ランプとリフレクタにおける細管の蛍光ラ
ンプの両電極の中間に蛍光ランプの外径にほぼ等しい内
径と、リフレクタの内寸にほぼ等しい外径に成形したリ
ングを設ける構成では、細い管状の蛍光ランプの両電極
の中間のみにリングを設けるので特に管長が長くなる程
集中応力がかかってしまう課題がある。

【０００７】また、リフレクタの内寸にほぼ等しい外径
に成形したリングを設けるために、リフレクタ等に外力
を受けた時に導光板の入射端面部にリングと点接触して
いる中間部に外力を受けてしまう課題がある。

【０００８】さらに、実開平４−８７６２６号公報に開
示されているように、光源からの光を有効に利用し、し
かも電流のリークを生じさせないために、線状の光源が
光源を覆う内面が反射面である管ホルダ（リフレクタ）
との間に隙間を生ずるように配置され、光源の長手方向
における両端部の領域と両端部の領域の間に位置する中
央部の領域に光源の外周部分に非導電性の合成樹脂又は
ゴム等からなるＯリング等の弾性部材を設ける場合は、
管長が長い線状光源では光源の長手方向における両端部
の領域と両端部の領域の間に位置する中央部の領域のみ
に合成樹脂又はゴム等からなるＯリング等の弾性部材を
設けても集中応力がかかってしまう課題がある。

【０００９】また、単に弾性部材では、一般にＯリング
等はＪＩＳ Ａの測定方法でショア５０程度の硬度を有
するので衝撃力のような短時間に大きな力が加わった時
に外力を吸収できずにＯリングを通して導光板に外力を
与えてしまう課題がある。

【００１０】また、導光板入光端面と線状光源との間隔
を一定に保つ目的で、線状光源の長手方向における両端
部に設けたリード線の被覆を兼ね備えたホルダーゴムと
線状光源の有効発光長以外との間に、リフレクタ形状と
導光板の入光端面形状とに合わせた半月形のゴムホルダ
等を用いた場合には、ホルダーゴムと線状光源の有効発
光長とが接近している時に用いることができない課題が
ある。

【００１１】さらに、リフレクタ形状と導光板の入射端
面部形状の種類に対応させた各種の半月形のゴムホルダ
を製作しなければならない課題がある。

【００１２】このように、従来の線状光源にスペイサ的
に用いられたものは、非電導性なゴム等の材質で何れも
電気的、弾性力に優れているが緩衝性があまりなく衝撃
力等に対し外力を伝えてしまうとともに線状光源と合い
対する間隙に対しての自由度をなくし、ゴム等によって
光源からの光を遮光してしまう課題がある。

【００１３】また、これら上記の弾性体では細径管や薄
肉厚管および２重管のように小さな応力や衝撃および管
両端にかかる力のアンバランス、歪み量等によって破損
する課題がある。

【００１４】そこで、本発明は、上記のような課題を解
決するためなされたものであり、その目的は線状光源
（冷陰極管等）とリフレクタおよび導光板の入射端面部
との間に緩衝性と防振性および絶縁性を有する無色透明
な膠化体を設け、光学的には線状光源からの光やリフレ
クタ等からの反射光を無駄なく導光板に入射し、機械的
には線状光源に加わる振動、圧力やショック等を三次元
的に分散させて衝撃力を吸収して導光板の入射端面部お
よび導光板本体に与えないようにし、電気的にはリーク
電流を抑えることのできる平面照明装置を提供すること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。請求項１の発明は、光源３と、該光源３か
らの光を導く入射端面部２ａと一方向に光を出射する表
面部２ｅとを有する導光板２と、前記光源３の前記入射
端面部２ａ以外の光を反射して前記導光板２の前記入射
端面部２ａに再入射させるリフレクタ４とを備えた平面
照明装置１において、前記光源３と前記リフレクタ４お
よび前記入射端面部２ａとの間に密着する膠化体５を介
在することを特徴とする。

【００１６】請求項１の発明に係る平面照明装置１は、
光源３とリフレクタ４および入射端面部２ａとの間に密
着する膠化体５を介在するので、光源の位置を一定に保
ち、光源からの光やリフレクタ等からの反射光を透過し
無駄なく導光板に入射端面部から導くことができる。

【００１７】請求項２の発明は、請求項１の平面照明装
置１において、前記膠化体５はＪＩＳ Ｃ２１２３に準
拠する測定方法での体積抵抗を１×１０¹⁵Ω・ｃｍ〜
１．５×１０¹⁵Ω・ｃｍおよび絶縁破壊強度を１２〜１
７ＫＶ／ｍｍを有するとともに無色透明で屈折率が約
１．４〜１．７からなり、前記光源３からの光や反射光
を伝送し、且つ圧縮永久歪率が３〜５％からなり、ＪＩ
Ｓ Ｋ２２０７に準拠する測定方法での針入度が１００
〜１７０（１０〜１７ｍｍ）の硬度を有し、前記光源３
と前記リフレクタ４とにかかる圧力を三次元的に分散さ
せることを特徴とする。

【００１８】請求項２の発明に係る平面照明装置１によ
れば、膠化体５にＪＩＳ Ｃ２１２３に準拠する測定方
法での体積抵抗を１×１０¹⁵Ω・ｃｍ〜１．５×１０¹⁵
Ω・ｃｍおよび絶縁破壊強度を１２〜１７ＫＶ／ｍｍを
有するとともに無色透明で屈折率が約１．４〜１．７か
らなり光源３からの光や反射光を伝送し、且つ圧縮永久
歪率が３〜５％からなり、ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠す
る測定方法での針入度が１００〜１７０（１０〜１７ｍ
ｍ）の硬度を有し光源３とリフレクタ４とにかかる圧力
を三次元的に分散させるので、リーク電流を抑え、光源
からの光を無駄なく入射端面部に導くことができるとと
もに外部からの振動や圧力およびショック等を光源や導
光板に与えないようにすることができる。

【００１９】請求項３の発明は、請求項１又は２の平面
照明装置１において、前記膠化体５は前記光源３のガラ
ス部または／および端子部の任意の部分に任意の長さに
設けることを特徴とする。

【００２０】請求項３の発明に係る平面照明装置１によ
れば、膠化体５を光源３のガラス部または／および端子
部の任意の部分に任意の長さに設けるので、リーク電流
や集中応力および衝撃力等に対して設計の自由度を広げ
ることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基いて説明する。本発明は光源（冷陰極管等）と
リフレクタおよび導光板の入射端面部との間に緩衝性や
防振性等を有する無色透明の膠化体を用い、光学的およ
び機械的に安定性と信頼性のある平面照明装置を提供す
るものである。

【００２２】図１は本発明に係る平面照明装置の断面
図、図２は本発明に係る平面照明装置の平面図である。

【００２３】図１および図２に示すように、平面照明装
置１は、導光板２と光源３とリフレクタ４と膠化体５お
よび反射体６とを備えて概略構成される。

【００２４】導光板２は、光源３に対面して光源３から
の光を導く入射端面部２ａ、入射端面部２ａに対面する
反射端面２ｂ、側面部２ｃ、２ｄ、光を一方向に出射す
る表面部２ｅ、表面部２ｅに対面する裏面部２ｆを有す
る矩形状をなしている。導光板２は、屈折率が１．４〜
１．７程度の透明なアクリル樹脂（ＰＭＭＡ）やポリカ
ーボネート（ＰＣ）などで形成され、表面部２ｅや裏面
部２ｆには図示しない微小の凸状部や凹状部が施されて
いる。これにより、導光板２の入射端面部２ａ近傍に設
けた線状の光源３からの光は凸状部や凹状部で反射、拡
散や偏向を行い、さらに裏面部２ｆの外部に漏れた光は
裏面部２ｆの下側に設けた反射体６により上方に反射し
て表面部２ｅから外部に出射する。

【００２５】また、導光板２は、内部を直進した光を反
射端面部２ｂに設けた反射体６で再度導光板２に戻し、
表面部２ｅの凸状部や凹状部、および裏面部２ｆの凸状
部や凹状部で再び偏向、拡散等を繰り返して表面部２ｅ
から外部に出射する。

【００２６】光源３は、線状の冷陰極管（ＣＦＬ）等か
らなり単管、２重管等で形状も直状、Ｌ状、コ状など有
り、さらに直径も一般的にφ１．６〜φ４．８程度の各
種色々なものがあり、これら光源３を導光板２の入射端
面部２ａ近傍に設け、直接光は直接または膠化体５を透
過して導光板２の入射端面部２ａから導光板２内に入射
し、他の光はリフレクタ４で反射され直接または膠化体
５を透過して導光板２内に再度入射する。

【００２７】また、光源３は、光の最大効率の良い導光
板２の入射端面部２ａとの距離等の位置を膠化体５によ
って一定に位置決めして固定する。さらに、光源３は、
両端部に電極リード７を有しており、リーク電流等を考
慮に入れ、その両端部が膠化体５によって一定に位置決
めして固定されている。

【００２８】リフレクタ４は、白色の絶縁性材料をシー
ト状にしたものや、このシートにアルミニウム等の金属
を蒸着したもの、さらに白色シート間に金属をサンドイ
ッチしたシート等からなり、導光板２の入射端面部２ａ
と線状の光源３とを包囲し、線状の光源３から導光板２
の入射端面部２ａに入光する以外の光を反射し、反射光
を導光板２の入射端面部２ａに入射させる。

【００２９】また、リフレクタ４は、導光板２の裏面部
２ｆの下側に設けた反射体６と一緒に、または一体化し
ても良い。

【００３０】膠化体５は、無色透明なシリコーン等を主
体にした柔らかいゲル状からなり、そのために光源３の
冷陰極管や導光板２に対してタック性が良いのでよく密
着し、光源３からの光やリフレクタ４によって反射され
た光を外部に漏らさず最大限有効に導光板２の入射端面
部２ａに伝送するとともに衝撃力等を三次元的に分散す
るのでわずかな厚さで衝撃を吸収する性能があり、その
ために振動減衰時間が短く微振動まで除去する。

【００３１】さらに、膠化体５は、ＪＩＳ Ｋ２２０７
に準拠する測定方法により、恒温槽にてスレンレス製針
の射入値をダイヤルゲージで読み取った針入度が１００
〜１７０（１０〜１７ｍｍ）の硬度を有しており、柔ら
かさにより光源３の冷陰極管や導光板２どうしに傷を与
えず、外部からの圧力や衝撃力に対して吸収性に優れて
いる。（例えば、外部からリフレクタ４に加わった力を
吸収して光源３の冷陰極管に影響を与えないために、２
次元的に光源３の冷陰極管や導光板２への影響は全くな
い。）

【００３２】また、膠化体５は、圧縮永久歪率が３〜５
％であるので一度光源３の冷陰極管の装着を行えば、外
部から衝撃や圧力を受けても最初に設定した位置に戻
る。

【００３３】さらに、膠化体５は、屈折率が約１．４〜
１．７であり、導光板２の屈折率（１．４〜１．７程
度）に等しく密着性が良いので導光板２との境界面であ
る入射端面部２ａにおいて光源３からの光の反射を防
ぎ、無駄なく光源３の冷陰極管からの光を導光板２に導
く。

【００３４】また、膠化体５は、ＪＩＳ Ｃ２１２３に
準拠する測定方法により、体積抵抗を１×１０¹⁵Ω・ｃ
ｍ〜１．５×１０¹⁵Ω・ｃｍ、および絶縁破壊強度を１
２〜１７ＫＶ／ｍｍを有しており、ゴム系の絶縁材料と
同等以上にリーク電流を抑え、さらに図示しない高電
圧、高周波のかかる光源３の冷陰極管の両端部やリード
線接続部等に対しても絶縁破壊強度が高いので高電圧に
耐えられる。

【００３５】このように、膠化体５は、光源３の直細の
冷陰極管ガラス部や端子部等の任意の部分に任意の長さ
に自由に設けることができる。そして、膠化体５は、体
積抵抗や絶縁破壊強度が高いためリーク電流等を抑える
ことができる。しかも、膠化体５は、密着性が良く屈折
率が導光板２と同等のため、光源３からの光を導光板２
に漏れなく入射し、柔らかな弾力により外力や集中応力
および衝撃力等を吸収して光源３の保護等を行うことが
できる。また、膠化体５は、圧縮永久歪率が少ないの
で、常に一定位置に光源３を保つことができ、設計の自
由度が広げられる。

【００３６】反射体６は、導光板２の裏面部２ｆの下方
面と反射端面部２ｂおよびこれらと接続する図示しない
側面部の近傍に接触するように設け、光源３からの光が
導光板２内に入射し、導光板２の表面部２ｅや裏面部２
ｆに施した凸状部や凹状部によって反射、拡散や偏向を
行い、裏面部２ｆから外部に漏れた光を上方に反射して
表面部２ｅから外部に出射するようにする。

【００３７】また、反射体６は、導光板２の内部を直進
し反射端面部２ｂに達した光を反射して再度導光板２に
戻し、表面部２ｅの凸状部や凹状部で、および裏面部２
ｆの凸状部や凹状部で再び偏向、拡散等を繰り返して反
射体６に入射した光を全て導光板２の表面部２ｅの外部
に出射する。

【００３８】そして、上記平面照明装置１において、線
状の光源３（冷陰極管等）とリフレクタ４および導光板
２の入射端面部２ａとの間に密着して設けられる膠化体
５は、絶縁性が優れ緩衝性、密着性および防振性を有す
る無色透明な部材なので、光学的、電気的要素から冷陰
極管の何処の部分でも制約なく設けられる。これによ
り、光源３からの光やリフレクタ４等からの反射光を無
駄なく導光板２に入射し、外部から光源３に加わる振
動、圧力やショック等を三次元的に分散させて衝撃力を
吸収し、導光板２本体や入射端面部２ａに与えないよう
にすることができる。

【００３９】図３（ａ），（ｂ）は、本発明の実施した
膠化体の伝達特性図および温度依存図である。なお、図
３（ａ）は各周波数に対応した伝達率（ｄＢ）を示す。
また、図３（ｂ）は温度に対する複素せん断弾性率（Ｐ
ａ）を示す。

【００４０】膠化体５は、図３（ａ）に示すように、Ｊ
ＩＳ Ｋ２２０７に準拠する測定方法での針入度が１０
０〜１７０（１０〜１７ｍｍ）程度の柔らかな硬度によ
り平面照明装置１に外部から受けた衝撃等を柔らかく受
け、その力を留めずにすぐに伝達し、特に低周波領域
（１０Ｈｚ程度の振動を１５ｄＢで伝達）の伝達率に優
れ、また受けた力を三次元的に分散させるために伝達さ
れた力を急激に減衰する。

【００４１】また、膠化体５は、圧縮永久歪率が３〜５
％程度のために復元性に優れ、外部から受けた衝撃や圧
力に対しても元の位置に戻る形状追従性があるので、常
に定位置に光源の維持ができるとともに振動減衰時間が
短いので微振動に対する振動も吸収する。

【００４２】膠化体５は、図３（ｂ）に示すように、温
度−２０℃〜１００℃までの範囲において温度が変わっ
ても損失率が無く（損失係数ｔａｎδ＝１．５〜１程
度）、同様に複素剪断弾性率等（複素剪断弾性率Ｐａ＝
３．５×１０⁴ 〜４×１０⁴ 程度）の動的粘弾性（柔ら
かさ、防振性、反発弾性等）が変わらず安定に定位置に
光源の維持ができる。なお、本実施の形態の膠化体５に
は、シーゲル（株）製のαタイプの類似なものを用い
た。

【００４３】このように、膠化体５は、光源に対し外部
からの衝撃等を柔らかく受け、伝達率に優れ、力を留め
ずに受けた力を三次元的に分散させるとともに復元性に
優れ、さらに損失率や複素剪断弾性率等の温度依存性が
ないので、モバイル情報機器や自動車搭載等に用いられ
る平面照明装置における振動や温度変化等の使用環境に
対応できる。

【００４４】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に係る平面照明装置は、光源とリフレクタおよび導光板
の入射端面部との間に密着する膠化体を介在する構成な
ので、光源の位置を一定に保ち、光源からの光やリフレ
クタ等からの反射光を透過し、導光板に対して入射端面
部から光を無駄なく導くことができ、明るく安定な光源
が得られる。

【００４５】請求項２に係る平面照明装置は、膠化体に
ＪＩＳ Ｃ２１２３に準拠する測定方法での体積抵抗を
１×１０¹⁵Ω・ｃｍ〜１．５×１０¹⁵Ω・ｃｍおよび絶
縁破壊強度を１２〜１７ＫＶ／ｍｍを有するとともに無
色透明で屈折率が約１．４〜１．７からなり、光源から
の光や反射光を伝送し、且つ圧縮永久歪率が３〜５％か
らなり、ＪＩＳ Ｋ２２０７に準拠する測定方法での針
入度が１００〜１７０（１０〜１７ｍｍ）の硬度を有
し、光源とリフレクタとにかかる圧力を三次元的に分散
させる。これにより、リーク電流を抑え、光源からの光
を無駄なく導光板の入射端面部に導くことができるとと
もに外部からの振動や圧力およびショック等を光源や導
光板に与えないようにすることができ、さらに小さな応
力でも吸収し歪みの発生をなくすことができ、余分な電
力消費もなく経済性や安全性に優れるとともに機動性に
対応した平面照明装置が得られる。

【００４６】請求項３に係る平面照明装置は、膠化体を
光源のガラス部または／および端子部の任意の部分に任
意の長さに設けるので、リーク電流や集中応力および衝
撃力等に対して設計の自由度が広げることができ、経済
性、生産性の向上を図ることができる。

【００４７】このように、光源とリフレクタおよび導光
板の入射端面部との間に設けた柔らかで圧縮永久歪率が
小さく、外力を三次元的に分散する無色透明な膠化体に
よって、外部からの衝撃や圧力を吸収する衝撃吸収性能
に優れ、タック性が良く抗原とリフレクタおよび導光板
とを密着させるとともに光源の電極部のような凹凸した
部分にフィットし、さらに振動に対し振動減衰時間が短
く微振動まで除去し、外部から衝撃や圧力を受けても最
初に設定した位置に戻る形状追従性があり、常に安定し
た位置を確保でき機械的に安全であるとともに鮮明で安
定した光を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る平面照明装置の断面図

【図２】本発明に係る平面照明装置の平面図

【図３】（ａ），（ｂ）本発明の実施した膠化体の伝達
特性図および温度依存図

【符号の説明】

１…平面照明装置、２…導光板、２ａ…入射端面部、２
ｂ…反射端面部、２ｃ，２ｄ…側面部、２ｅ…表面部、
２ｆ…裏面部、３…光源、４…リフレクタ、５…膠化
体、６…反射体、７…電極リード。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源からの光を導く入射端面
   部と一方向に光を出射する表面部とを有する導光板と、
   前記光源の前記入射端面部以外の光を反射して前記導光
   板の前記入射端面部に再入射させるリフレクタとを備え
   た平面照明装置において、 前記光源と前記リフレクタおよび前記入射端面部との間
   に密着する膠化体を介在することを特徴とする平面照明
   装置。
2. 【請求項２】 前記膠化体はＪＩＳ Ｃ２１２３に準拠
   する測定方法での体積抵抗を１×１０¹⁵Ω・ｃｍ〜１．
   ５×１０¹⁵Ω・ｃｍおよび絶縁破壊強度を１２〜１７Ｋ
   Ｖ／ｍｍを有するとともに無色透明で屈折率が約１．４
   〜１．７からなり、前記光源からの光や反射光を伝送
   し、且つ圧縮永久歪率が３〜５％からなり、ＪＩＳ Ｋ
   ２２０７に準拠する測定方法での針入度が１００〜１７
   ０（１０〜１７ｍｍ）の硬度を有し、前記光源と前記リ
   フレクタとにかかる圧力を三次元的に分散させることを
   特徴とする請求項１記載の平面照明装置。
3. 【請求項３】 前記膠化体は前記光源のガラス部または
   ／および端子部の任意の部分に任意の長さに設けること
   を特徴とする請求項１又は２記載の平面照明装置。