JP2002008425A - バックライトユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、液晶表示装置等に用いられるバック
ライトユニットに関し、冷陰極管外周囲を冷陰極管外壁
のガラス材と概ね同じ屈折率を持つ液体で満たした光源
ユニットを用いても、射出光が導光板から外に逃げてし
まうことのないバックライトユニットを提供することを
目的とする。 【解決手段】冷陰極管２、４を内蔵し、内面に光反射部
材１０が形成された筐体６と、筐体６内に充填された透
明液体８と、透明物質で形成されて光射出平面Ｓを有す
る導光体１とを備えている。光反射部材１０は、冷陰極
管２、４から射出され光反射部材１０で反射して光射出
平面Ｓに入射する射出光を、光射出平面Ｓに臨界角以上
の入射角で入射させる反射面形状Ｘ−Ｔ−Ｕ−Ｖ−Ｗ−
Ｙを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示装置等に
用いられるバックライトユニットに関する。さらに本発
明は、光源ユニット内に透明液体を充填したバックライ
トユニットに関する。また、本発明は、サイドライト型
のバックライトユニットの高輝度化、高効率化を実現す
るリフレクタ構造に関する。また、本発明は、水銀等の
放電発光で射出する紫外光を、蛍光中心に入射させ可視
光を射出する光源、とりわけ液晶表示装置用の光源とし
て用いることができる冷陰極管に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶表示パネルは、省スペース化
が可能であり、また小電力である点が市場に評価され、
携帯用コンピュータの表示装置や携帯用テレビのモニタ
のみならず、デスクトップ用パソコンのモニタや家庭用
薄型テレビとしての用途が広がっている。この液晶表示
パネルの液晶表示面を背面から照明する照明装置（バッ
クライトユニット）としては、液晶表示面背面直下に拡
散板、冷陰極管、及びリフレクタを配置した直下型と、
液晶表示面背面直下に拡散板及び導光板、反射板を配置
し導光板端面に冷陰極管及び断面Ｃ字状あるいはコの字
状のリフレクタを配置したサイドライト型の２種類があ
る。

【０００３】小型化、省スペース化の点では後者の方が
優位である。ところが、直下型であれば、冷陰極管の本
数を増やすことで高輝度化が容易であるが、サイドライ
ト型では冷陰極管の本数を増やすことが難しいため、射
出光の高効率化による高輝度化が望まれている。

【０００４】（従来技術１）液晶モニタ用として図３７
（ａ）、（ｂ）に示す構造を有するサイドライト型バッ
クライトユニットが一般的に用いられている。図３７
（ａ）は光射出側から見たバックライトユニットを示し
ている。図３７（ｂ）は、図３７（ａ）のＡ−Ａ線で切
断した断面を示している。このバックライトユニット
は、裏面に散乱パターン１１４が形成された板状のアク
リル板（導光板）１００の一側面に、２本の冷陰極管１
０２、１０４をほぼ平行に側面に沿って配置している。
また、２本の冷陰極管１０２、１０４を包囲して導光板
１００の一側面側が開口している光反射部材（主として
アルミニウム膜が用いられる）１１０が設けられてい
る。２本の冷陰極管１０２、１０４が配置された導光板
１００の一側面に対向する他側面にも、２本の冷陰極管
１０６、１０８が導光板１００の側面に沿って平行に配
置され、導光板１００の他側面側に開口して２本の冷陰
極管１０６、１０８を包囲する光反射部材１１２が設け
られている。

【０００５】このサイドライト型のバックライトユニッ
トでは、高輝度化するために冷陰極管の数を増やした場
合に以下のような問題が生じる。１つは導光板に光を射
出する際の射出効率の問題であり、他の１つは冷陰極管
の温度の問題である。冷陰極管の数を増加させると必然
的に管同士が密集するため、隣り合う冷陰極管が互いに
射出光を一部吸収してしまう領域が発生して射出効率が
低下する。また、冷陰極管が密集することで雰囲気温度
が高くなり、最大輝度が得られる温度に維持するために
冷陰極管を冷却する必要が生じる。

【０００６】さらに、冷陰極管自体が射出効率を低下さ
せる要因を有している。図３８に示すように、例えば冷
陰極管１０８のある１点から射出した光は、ガラス管の
外表面で一部が反射される。この反射光は、例えば管外
径が２．６ｍｍ、管内径が２．０ｍｍの冷陰極管では射
出光全体の３０％以上になる。これら反射光のうち、ガ
ラス管内面（例えば、図３８のｃ点及びｄ点）に到達し
た反射光の２５％程度はガラス管内面に塗布された蛍光
体やガラス管内に充填されている水銀ガスで吸収されて
しまう。また、冷陰極管１０８を射出した光が隣の冷陰
極管１０６のガラス管内に入射すると、ガラス管内面
（例えば、図３８のａ点及びｂ点）に到達した入射光の
うち２５％程度はガラス管内面に塗布された蛍光体やガ
ラス管内に充填されている水銀ガスで吸収されてしま
う。

【０００７】上記従来技術における問題を解決するため
に、冷陰極管外周囲を冷陰極管外壁のガラス材と概ね同
じ屈折率を持つ液体で満たす方法が提案されている。こ
の方法によれば、冷陰極管の外表面での反射を低減でき
ると共に、隣の冷陰極管への入射光も減らせるので射出
効率を向上させることができる。また、充填する液体が
冷媒として作用するので冷陰極管を多数実装しても温度
上昇を抑えることができる利点もある。

【０００８】（従来技術２）次に、サイドライト型のバ
ックライトユニットを用いた液晶表示装置の従来構造を
図４１を用いて説明する。液晶パネル１３４の光入射側
にバックライトユニットが配置される。バックライトユ
ニットは、冷陰極管（蛍光管）１０２〜１０８と光反射
部材（リフレクタ）１１０、１１２とを有する光源ユニ
ットと、拡散板（光学シート）１３０と導光板１００、
及び反射板１３２を有する導光ユニットからなる。拡散
板１３０は、導光ユニットの配光仕様に応じて複数枚で
構成される場合もある。

【０００９】バックライトユニットの高輝度化のため、
冷陰極管１０２〜１０８はリフレクタ１１０、１１２に
それぞれ２本配置され、導光板１００の両端に２組配置
される。冷陰極管１０２〜１０８から導光板１００側面
に射出された射出光は、導光板１００端面より入射し、
導光板１００内を概ね全反射しながら導光する。また、
冷陰極管１０２〜１０８のリフレクタ１１０、１１２側
より射出された光はリフレクタ１１０、１１２で反射
し、これも導光板１００の端面より入射して同様に導光
板１００内を導光する。

【００１０】導光中の光の一部Ｌ１は反射板１３２、あ
るいは拡散板１３０側に射出し、拡散板１３０側へ射出
した光は拡散板１３０により液晶パネル１３４の方向に
拡散する。また、反射板１３２側へ射出した光Ｌ２は反
射板１３２で反射して導光板１００を透過した後、拡散
板１３０に入射する。この光も液晶パネル１３４の方向
に拡散する。この２種類の経路からの拡散光により液晶
パネル１３４が照明される。

【００１１】このように近年のバックライトユニットの
高輝度化の要求に応え、１つのリフレクタに複数本の冷
陰極管を配置する構造が増加している。なお、リフレク
タ形状は、特開平９−２７４１８５号公報に開示されて
いるように照明装置の外形や電気回路、あるいは配線上
の都合により決定される場合が多い。

【００１２】（従来技術３）次に、従来の直下型バック
ライトユニットに用いられる光源ユニットの概略構造に
ついて図４１及び図４３を用いて説明する。直下型バッ
クライトユニットは、図４１に示した構造において、拡
散板１３０の下側の導光板１００及びその両サイドに設
けられた光源ユニットに代えて、図４３に示すように、
面発光部となる拡散板１３０の下側に直管状の光源であ
る複数の冷陰極管１０２ａ〜１０２ｄ等を配置し、その
周囲を光反射部材１１０で覆ったものである。直下型バ
ックライトユニットは、冷陰極管１０２ａ〜１０２ｄか
ら放出された光を直接あるいは光反射部材１１０で反射
させて、拡散板１３０で均一化して液晶パネルに照射す
るようになっている。

【００１３】ところで、エッジライト型及び直下型の何
れにおいても同様の冷陰極管１０２０、１０２ａ〜１０
２ｄ、１０４〜１０８が用いられている。冷陰極管は、
円筒のガラス管１３６の両側に電極が設けられ、ガラス
管１３６の内壁面に塗布された蛍光体１３８を備えてい
る。また、ガラス管１３６内には水銀とアルゴンとネオ
ンが封入されている。ガラス管１３６は、通常、屈折率
１．５程度の硬質ガラスが用いられる。

【００１４】ガラス管１３６に封止された２つの電極間
に電流が流れると、封入された水銀ガスが励起されてＵ
Ｖ光（紫外線、主として波長１８５ｎｍと２５４ｎｍの
光）が放射される。ガラス管１３６に塗布された蛍光体
１３８は、ＵＶ光を吸収して可視光を放出する。可視光
はガラス管１３６外に放射されて液晶パネルの照明光と
して用いられる。

【００１５】（従来技術４）次に、水銀等の放電発光で
射出する紫外光を蛍光中心に入射させ可視光を射出する
光源であって、液晶表示装置等の光源として用いられて
いる従来の冷陰極管について図４４を用いて説明する。
液晶表示装置用の光源としては、三原色の帯域に発光す
る蛍光体を塗布した冷陰極管が用いられている。通常の
冷陰極管では、（ＳｒＣａＢａ）₅（ＰＯ₄）₃ＣＬ：Ｅ
ｕや、ＬａＰ０₄：Ｃｅ，Ｔｂや、Ｙ₂０₃：Ｅｕ等を所
定の比率で混合した蛍光体を、図４４（ａ）に示したガ
ラス管１３６内面に焼き付けたものを用いている。これ
らの蛍光体は、白色不透明の粉体であり、通常バインダ
ーという水ガラス主体の物質を介して冷陰極管の内壁面
に固定している。このような、冷陰極管及びそれを包囲
するリフレクタ（主にはアルミニウム製）と板状の導光
板（アクリル板）とを用いて図３７に示したバックライ
トユニットとして構成し、液晶パネルの後方に配置して
いる。

【００１６】（従来技術５）放電管を用いた面光源装置
は、既に述べたように直下型とエッジライト型の２種類
に分類することができる。しかし、何れのタイプも図３
７乃至図４１や図４３に示した構成では、薄型で均一配
光が可能でしかも高輝度を得るのが困難であるという問
題を有している。すなわち直下方式においては、高輝度
化は容易であるが放電管付近と放電管の間で輝度バラツ
キが生じるので均一配光が難しく、また、放電管を発光
面の下側に配置するので薄型化が困難であり、拡散板と
放電管の間に設けたライトカーテンと放電管の位置関係
も重要で位置決めが難しく、製品間の輝度バラツキが生
じ易い。

【００１７】エッジライト方式においては、薄型化及び
均一配光は容易であるが、導光板への入射光の利用率が
低いこともあって高輝度化が難しい。これらの課題に対
して、特開平７−２４８４９５号公報に図４５に示すよ
うなバックライトユニットが開示されている。図４５に
示すバックライトユニットは、一部が反射膜３０８で覆
われた紫外線ランプ３００を有し、導光板３０２との間
の紫外線ランプ３００側にダイクロイックミラー３０４
を配置し、導光板３０２側に蛍光膜３０６を配置してい
る。紫外線領域のみを実質的に通過させる波長選択性を
有するダイクロイックミラー３０４を用いることによ
り、照明光の利用効率を大幅に向上させている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術１にお
いて、冷陰極管外周囲を冷陰極管外壁のガラス材と概ね
同じ屈折率を持つ液体で満たす方法では、導光板を通し
ての配光分布が悪化してしまう問題がある。図３９は、
冷陰極管外周囲を液体で満たすバックライトユニットを
図３７（ｂ）と同方向から見た状態を示している。図３
７と同一の構成要素には同一の符号を付している。冷陰
極管１０２、１０４のガラス管とほぼ等しい屈折率を有
する透明液体１１６を充填した光源ユニット（冷陰極管
１０２、１０４及び反射部材１１０）は、光学接着剤１
２０を介して導光板１００と接続されている。光源ユニ
ット（冷陰極管１０６、１０８及び反射部材１１２）側
も同様の構成を有している。

【００１９】しかしながらこの構成では、冷陰極管１０
２、１０４から導光板１００までが実質的に連続体にな
ってしまい、導光板１００での導光条件（原則として全
光線が、導光板１００側面に臨界角以上の角度で入射す
るという条件）が崩れてしまう。すなわち、図４０に示
す光源ユニットにおいて、光学接着剤１２２及び透明液
体１１８がないとすると、例えば冷陰極管１０６からの
射出光は、導光板１００端面で屈折して破線Ｐのように
方向を曲げられて導光板１００内で全反射を繰り返しな
がら進む。ところが、光学接着剤１２２及び透明液体１
１８により光路中の屈折率が一様になってしまうと、射
出光は曲がらずに実線Ｑのように進んで導光板１００か
ら外に射出してしまう。

【００２０】次に、主として従来技術２及び３の課題に
おいて、図４１を用いて説明したバックライトユニット
を備えた液晶表示パネルの問題について図４２を用いて
説明する。図４２は、図４１の構成における図中右側の
光源ユニットを示している。冷陰極管１０２から射出し
た光のうち、導光板１００側への射出光ｍ１は、そのま
ま導光板１００端面に入射する。導光板１００とは逆側
のリフレクタ１１０側への射出光は、光線ｍ２のように
リフレクタ１１０で反射された後、導光板１００端面に
入射する。

【００２１】しかし、光線ｍ３のようにリフレクタ１１
０での反射光が再度、冷陰極管１０２に入射する場合
や、光線ｍ４のように隣接する冷陰極管１０４に入射す
る場合は、これら光線ｍ３、ｍ４の冷陰極管１０２、１
０４への入射角によって冷陰極管１０２、１０４内の蛍
光体で光の吸収や、冷陰極管のガラス内での多重反射が
発生し、導光板１００方向に射出できない光が存在す
る。また、冷陰極管１０２、１０４から再射出できて
も、再度リフレクタ１１０で反射して再度冷陰極管１０
２、１０４に入射したりして光が減衰してしまう。この
ため、冷陰極管１０２、１０４の射出光を有効に利用で
きず射出効率の低下や照明光量不足の問題が生じる。

【００２２】光量を増加するためには冷陰極管の数を増
やしたり冷陰極管への投入電力を増加したりすることが
考えられるが、冷陰極管の数を増やすと照明装置の大型
化が避けられず、投入電力を増加すると光源からの発熱
量の増大や冷陰極管からの放射ノイズの増大など新たな
問題が発生する。

【００２３】直下型においてはリフレクタ形状を実開平
５−５９４０２号や特許第２８７４４１８号の公報に開
示されているように最適化する提案がなされている。と
ころが、直下型はリフレクタから均一に平行光を射出さ
せる必要があり、この条件を満たしつつ高効率化を図る
必要から最適化に限界があるという問題を有している。
これに対して、サイドライト型では光が導光板に入射す
ればよいので、この点は容易である。しかし、照明装置
の厚みの制限により、リフレクタ開口（通常１０ｍｍ以
下、８ｍｍ程度）に対して冷陰極管の直径は３ｍｍ以
下、２．６ｍｍ程度であるので冷陰極管を増やす方法に
は限界があり高輝度化を困難にしている。

【００２４】また、上記従来技術において、冷陰極管の
発光効率（光射出効率）は、投入電力当たり３０ルーメ
ン／Ｗと非常に小さいという問題を有している。

【００２５】次に、従来技術４の課題について説明す
る。上記図４４（ａ）に示した構造では、可視光を冷陰
極管外部に射出する上で効率低下が生じてしまう。その
原因としては、図４４（ｂ）に示すように、蛍光体粉末
２００とガラス管１３６との間にガスを含んだ（もしく
は真空の）空間２０２ができることが挙げられる。蛍光
体表面で発光した可視光線がガラス管１３６に入射する
際には表面反射Ｘ１と透過Ｘ２が起きる。通常、冷陰極
管で使われるガラス材の屈折率は１．４８前後であるか
ら、表面反射Ｘ１により１０％前後の反射損が生じるこ
とになる。

【００２６】次に、冷陰極管に外部から可視光が入射す
る場合について考察する。図４４（ｂ）において、ガラ
ス管１３６外表面（図中下方側）から光（実線で示す）
が入射すると、入射光は上記の空間２０２に接した蛍光
体粉末２００の表面で反射するが、表面が滑らかでない
こと及び粒径が３μｍ程度と小さいことから巨視的には
散乱光とみなされる。このため、冷陰極管を透過もしく
は反射する光線の指向性が失われ、図中破線で示すよう
に拡散反射光となる。その結果、従来の冷陰極管を用い
る照明装置では、冷陰極管に入射する光線の分だけ光損
失が生じる。この損失は照明装置が小型化するにつれ大
きくなる。現状のバックライトでは全発光量の約６０％
が冷陰極管に再入射し、そのうちの３０％（総発光量の
約１８％）が蛍光体で散乱または吸収されて光損失を生
じる。

【００２７】次に、従来技術５の課題について以下に説
明する。上記図４５に示した構成であっても、紫外線ラ
ンプ３００から射出される紫外線の一部分は紫外線ラン
プ３００内で多重反射してガス中に吸収されてしまい、
紫外線量が低下して発光効率を増加できないという問題
が生じる。また光の吸収が多いと管温度が上昇するため
管を小さくできず、その結果、管内で散乱されたりガス
吸収されたりして光損失が大きいことが問題となる。

【００２８】本発明の目的は、冷陰極管外周囲を冷陰極
管外壁のガラス材と概ね同じ屈折率を持つ液体で満たし
た光源ユニットを用いても、射出光が導光板から外に逃
げてしまうことのないバックライトユニットを提供する
ことにある。

【００２９】また、本発明の目的は、冷陰極管の光を効
率よく導光板側へ反射できるサイドライト型のバックラ
イトユニットを提供することにある。

【００３０】さらに、本発明の目的は、冷陰極管の発光
効率が低くても実用に耐えるバックライトユニットを提
供することにある。

【００３１】またさらに、本発明の目的は、冷陰極管の
発光効率を向上させたバックライトユニットを提供する
ことにある。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、内部の空洞
領域に発光物質が封入された屈折率ｎ０の透明体を有す
る発光体と、前記発光体を内蔵し、内面に光反射部材が
形成された筐体と、前記筐体内に充填された屈折率ｎ１
の透明な充填体と、屈折率ｎ２の透明物質で形成されて
光射出面を有する導光体とを備え、前記光反射部材は、
前記発光体から射出され前記光反射部材で反射して前記
光射出面に入射する射出光を、前記光射出面に臨界角以
上の入射角で入射させる反射面形状を有していることを
特徴とするバックライトユニットによって達成される。

【００３３】上記目的は、光を反射するリフレクタと、
前記リフレクタ内に配置された複数の冷陰極管と、前記
リフレクタの開口部に接続されて前記冷陰極管から射出
された光を導光する導光板とを有するバックライトユニ
ットにおいて、前記リフレクタは、前記冷陰極管壁から
ほぼ垂直に射出した光を前記冷陰極管に再入射しない方
向に反射させる反射面を有していることを特徴とするバ
ックライトユニットによって達成される。

【００３４】上記目的は、光を導光して光射出面から射
出する導光体と、前記導光体内部に形成された冷陰極管
とを備えていることを特徴とするバックライトユニット
によって達成される。

【００３５】上記目的は、透明部材と、紫外光発光物質
と、電極とを備える光源であって、前記透明部材は紫外
光を吸収し可視光を発光する蛍光中心を部材内部に有
し、所定の空洞領域を囲む壁材の少なくとも一部を構成
し、前記紫外光発光物質及び前記電極は、前記空洞領域
内に配置されていることを特徴とする光源によって達成
される。

【００３６】上記目的は、紫外光を発光する紫外光発光
部材と、前記紫外光を受けて可視光を発光する可視光発
光部材と、前記紫外光及び前記可視光を反射する紫外／
可視光反射部材と、前記可視光を射出する開口部とを有
する光源ユニットであって、前記可視光発光部材は、前
記紫外／可視光反射部材の反射面に設けられていること
を特徴とする光源ユニットによって達成される。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
液晶表示装置等に用いるバックライトユニットについて
図１乃至図５を用いて説明する。本実施の形態では、冷
陰極管外周囲を冷陰極管外壁のガラス材（屈折率ｎ０）
と概ね同じ屈折率ｎ１を持つ液体で満たした光源ユニッ
トを用いても、射出光が全反射せずに導光板から外に逃
げてしまうことのないバックライトユニットを提供す
る。

【００３８】射出光の大部分が導光体内を導光するため
には、以下の方法が考えられる。第１は、導光板に入射
する前段階で射出光線の角度を変えることにより、導光
条件の角度範囲に光線が向くようにする方法である。例
えば、光源ユニットの光反射部材の導光板側に冷陰極管
側に向かって凸状の反射面形状を持たせ、導光板の側面
に大きな入射角で入射する光線成分の入射角度を変化さ
せるようにする。

【００３９】第２は、導光板の光射出平面の冷陰極管に
近い領域からの光射出率を低くする方法である。例え
ば、導光板表面に反射パターンを設け、光量分布に合わ
せ開口の面積比率を分布させる。

【００４０】さらにその他の方法として以下のようなも
のがある。例えば、透明液体の誘電正接が冷陰極管の駆
動条件で低くなるようにする。透明液体の誘電率が、冷
陰極管の駆動条件下で大きくなるようにする。光源ユニ
ットの筐体の一部に冷却機構を設ける。さらに筐体の一
部に放熱フィンを設ける。光源ユニットに充填する液体
の屈折率を調整し、反射による射出効率の低下を防止す
る。筐体の一部にある反射板を金属にする。光源ユニッ
トに充填した透明液体を加熱する手段を設ける。点灯後
の一定時間、透明液体を加熱する機構を設ける。

【００４１】以下、本実施の形態によるバックライトユ
ニットについて具体的な実施例を用いて説明する。な
お、これ以降の各実施の形態及び各実施例間で同一の作
用機能を有する構成要素、及び上記従来技術と同一の作
用機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複説
明は省略するものとする。

【００４２】（第１の実施の形態における実施例１）ま
ず、本実施例によるバックライトユニットの概略の構成
について図１を用いて説明する。図１は、図３７（ｂ）
と同様の断面を示しており、特に、バックライトユニッ
トの光源ユニット近傍を示している。図１（ａ）は動作
原理を示し、図１（ｂ）は具体的構成を示している。現
実の液晶モニタ（テレビ）用のバックライトユニットに
は、液晶パネルとの間にプリズムシートや拡散板等が設
けられているが、これらは本実施形態とは関連しないの
で記載を省略し、バックライトユニットのうち、主とし
て、冷陰極管、光反射部材（リフレクタ）、及び導光板
に関する構成について説明する。

【００４３】図１（ａ）、（ｂ）に示すように、少なく
とも筐体６、冷陰極管２、４、及び透明液体８を含む光
源ユニットからの射出光が導光板１で導光するために
は、射出光の側面Ｓ（またはＳ’）への入射角が臨界角
以上になる必要がある。そのため本実施例では、光源ユ
ニットの筐体６内面の光反射部材１０の反射面形状を変
更して射出光の射出角を調整するようにしている。本例
では、管外径が２．６ｍｍの冷陰極管２、４を２本実装
している。光反射部材１０は、冷陰極管２、４から１ｍ
ｍの最小距離を保って冷陰極管２、４周囲を覆うように
図１（ａ）に示す角部Ｔ−Ｕ−Ｖ−Ｗのほぼ矩形断面形
状を有している。

【００４４】光反射部材１０のＴ−Ｘ間の形状は以下に
示す要領で決められる。なお、Ｗ−Ｙ間の形状はＴ−Ｘ
間の形状と対称である。２本の冷陰極管２、４の内面
（蛍光体が塗布されている面）から射出してＴ−Ｘ間で
反射し、平面Ｓ（Ｓ’）に入射する光の光路について検
討する。まず、Ｔ−Ｘ間上の任意の位置、例えば図１
（ａ）の位置αから冷陰極管４の内面に接する接線ｌ１
を引く。次いで、位置αから平面Ｓ（又はＳ’）への入
射角が臨界角（例えば、４２°）になる仮想直線ｌ１’
を引く。そして、接線ｌ１と仮想直線ｌ１’とがなす角
の二等分線が法線となるように、位置αでの光反射部材
１０表面の傾斜を決める。この作業をＴからＸまで順次
繰り返すことにより曲面Ｔ−Ｘを定めることができる。

【００４５】このように、本実施例のバックライトユニ
ットは、内部の空洞領域に発光物質が封入されたガラス
管（屈折率ｎ０の透明体）を有する冷陰極管（発光体）
２、４と、冷陰極管２、４を内蔵し、内面に光反射部材
１０が形成された筐体６と、筐体６内に充填された屈折
率ｎ１（≒ｎ０）の透明な透明液体（充填体）８と、屈
折率ｎ２の透明物質で形成されて光射出平面を有する導
光体１とを備え、光反射部材１０は、発光体から射出さ
れ光反射部材１０で反射して光射出平面Ｓに入射する射
出光を、光射出平面Ｓに臨界角以上の入射角で入射させ
る反射面形状を有していることを特徴としている。

【００４６】また、光反射部材１０の反射面形状は、面
上の任意の位置αでの法線ｎと、点位置αから空洞領域
の輪郭へ引いた接線ｌとがなす角度をθ１とし、光射出
平面Ｓ（Ｓ’）に平行且つ法線ｎと接線ｌとで作られる
平面内にある線分ｍと法線ｎとがなす角をθ２とする
と、｜θ１−θ２｜＜ｃｏｓ^-1（１／ｎ２）が成り立つ
ことを特徴としている。

【００４７】光射出平面Ｓ（Ｓ’）に入射する光の入射
角をθ３とし、この光が全反射することを条件とする
と、スネルの法則よりｎ２ｓｉｎθ３＞１となる。図１
（ａ）よりθ３＋θ４＝π、ｎ２ｃｏｓθ４＞１、さら
にθ４＝｜θ１−θ２｜であるから、ｎ２ｃｏｓ（｜θ
１−θ２｜）＞１となり上記式が導かれる。

【００４８】このようにして、冷陰極管２、４側に向け
て凸の傾斜を有する凸状の光反射部材１０がＸ−Ｔ間及
びＹ−Ｗ間に配置されることにより、導光板１の平面
Ｓ、Ｓ’で全反射せずに透過してしまう光を低減させる
ことができる。

【００４９】図１（ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ間は透明
なアクリルシート１２で塞がれており、Ｘ−Ｔ−Ｕ−Ｖ
−Ｗ−Ｙを結ぶ形状の反射部材１０とＸ−Ｙを結ぶ透明
アクリルシート１２内はシリコンオイル８が充填されて
いる。シリコンオイル８の光学的及び電気的特性は表１
に示す通りである。

【００５０】

【表１】

【００５１】表１に示すように、シリコンオイル８の屈
折率を導光板１の材質であるアクリル樹脂の屈折率
（１．４８）と冷陰極管２、４のガラス材の屈折率
（１．４９）の中間にすることにより、界面での反射率
を最小にすることができる。また電気的な特性を最適化
して光反射部材１０（アルミ成形品）へのリーク電流を
減らすことができる。また、直流成分については、誘電
正接を１０^-3のオーダにすることでリーク時の電気エネ
ルギ損を小さくすることができる。交流成分については
誘電率を周波数４００Ｈｚ付近で極大にすることによ
り、冷陰極管２，４−光反射部材１０間のコンデンサ容
量を大きくすることができるのでリーク電流を小さくで
きるようになる。

【００５２】なお、Ｘ−Ｔ−Ｕ−Ｖ−Ｗ−Ｙを結ぶ筐体
６と導光板１との間は光学接着剤１４を介して支持リン
グ１６により接続されている。また、筐体６の外面には
放熱フィン３５が形成され、冷陰極管２、４で生じた熱
を筐体６に伝導して放熱フィン３５により外気に放出
し、光源ユニットを冷却することができるようになって
いる。

【００５３】（第１の実施の形態における実施例２）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成を図２
を用いて説明する。本実施例は、上記実施例１に強制空
冷機構を設けたものである。すなわち、筐体６を構成し
ている金属板（例えばアルミ板）の光反射部材１０の背
後に、□２０ｍｍの軸流ファン１８を設け、光反射部材
１０外面に空気を流通させることができるようにしてい
る。軸流ファン１８には回転数制御機構２２が設けられ
ている。回転数制御機構２２は、透明液体８の温度に基
づいて軸流ファン１８の回転を制御する。透明液体８の
液温は、例えば、光反射部材１０の一部に埋め込んだク
ロメル２０とアルミ材との熱起電力の差を用いて検出す
る。この機構により液温を１０℃程度低下させることが
可能である。

【００５４】（第１の実施の形態における実施例３）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図３を用いて説明する。本実施例は、上記実施例１
に、透明液体８を加熱する機構を設けたものである。透
明液体８を加熱しない場合には光源ユニットが熱平衡に
達するまでに１５分程度かかってしまう。また当初の温
度は熱平衡温度に対し約２０℃低いため冷陰極管２、４
の内部の水銀蒸気圧が上がらない。このため冷陰極管
２、４の輝度が通常の６割程度になってしまう。この立
ち上がりでの低輝度状態を解消するため、本実施例では
冷陰極管２、４の点灯後約１０分間程度、透明液体８を
加熱する機構を設けている。

【００５５】図３において、冷陰極管２、４は電力を供
給するインバータ電源２８に接続されている。スイッチ
３０を閉じる（オン状態）ことによりインバータ電源２
８にＤＣ１２Ｖが供給されるようになっている。また、
スイッチ３０が閉じられるとタイマ２６が作動するよう
になっている。タイマ２６は、スイッチ３０が閉じるこ
とによりカウントダウンを開始してリボンヒータ２４に
通電する。

【００５６】リボンヒータ２４は、図１及び図２に示し
た光源ユニット内の透明液体８と接触するように配置さ
れており、通電により発熱して透明液体８を加熱するよ
うになっている。タイマ２６は所定時間、例えば１０分
経過するとリボンヒータ２４への通電を断つようになっ
ている。これにより、光源ユニットをできるだけ早く熱
平衡状態にさせることができ、低輝度状態を短時間で解
消することができるようになる。

【００５７】上記実施例は、射出光の大部分を導光体の
光射出平面で反射させるための第１の方法、つまり、導
光板に入射する前段階で射出光線の角度を変えることに
より、導光条件の角度範囲に光線が向くようにする方法
を用いている。それに対し、次に説明する実施例４は、
第２の方法、つまり導光板の光射出平面の冷陰極管に近
い領域からの光射出率を低くする方法を用いている。

【００５８】（第１の実施の形態における実施例４）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図４を用いて説明する。図４（ａ）は光射出側から見
た状態を示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−
Ａ線で切断した断面を示している。このバックライトユ
ニットは、裏面に散乱パターン１１４が形成された板状
のアクリル板（導光板）１の一側面に、２本の冷陰極管
２、４をほぼ平行に側面に沿って配置し、導光板１の一
側面側に開口して２本の冷陰極管２、４を包囲する光反
射部材（主としてアルミニウム膜が用いられる）１０を
内面に備えた筐体６を有している。

【００５９】２本の冷陰極管２、４が配置された導光板
１の一側面に対向する他側面にも、同様の２本の冷陰極
管２、４をほぼ平行に側面に沿って配置し、導光板１他
側面側に開口して２本の冷陰極管２、４を包囲する光反
射部材１０を内面に備えた筐体６が設けられている。本
実施例の筐体６の光反射部材１０は矩形断面形状に形成
されており上述の実施例１のような凸形状は有していな
い。冷陰極管２、４（実施例１と同一仕様品）は、最近
接位置で１ｍｍの間隙を有するように配置されている。

【００６０】両筐体６の開口側は不図示のアクリルシー
トで密閉されている。筐体６開口部とアクリルシートと
はシリコン系充填剤で封止されている。筐体６内には実
施例１と同様のシリコン系の透明液体８が充填されてい
る。筐体６と導光板１は、筐体６のアクリルシートと導
光板１の側面とを対向させて光学接着剤１４で固着され
ている。

【００６１】導光板１は、例えば３００（ｍｍ）×４０
０（ｍｍ）×８（ｍｍ）程度の寸法を有するアクリル板
である。図１（ａ）に示された面が光射出面として液晶
パネルに対向して配置される。光射出面の反対面に設け
られた散乱パターン１１４は、白色の散乱体が径２ｍｍ
程度の大きさで均一に印刷されている。このドットパタ
ーンによって、導光板１内を導光している光線が散乱さ
れ、光射出面から光線が射出する。

【００６２】光射出面には、複数の銀の反射ドット３２
が設けられている。反射ドット３２は、全反射せずに導
光板１の光射出面を直接透過しようとする光を再び導光
板１内に戻すために設けられている。反射ドット３２を
設けない開口部領域の割合は次のようにして決められ
る。

【００６３】冷陰極管２、４の一点から射出する光線の
角度分布はほぼ一定である。そのため、導光板１の光射
出面の輝度は、冷陰極管２、４から光射出面の単位面積
を見込む見込角に比例することになる。そのため、何も
処理を施さなければ、冷陰極管２、４に近い領域の輝度
が極端に高くなってしまう。上記の見込角は、次の式で
表される。

【００６４】∂／∂ｌ（ｔａｎ^-1（（ｄ／２）／ｌ））
＝（ｄ×ｌ／２）／（ｌ²＋ｄ²／４） 但し、ｄは導光板１の板厚、ｌは冷陰極管２、４からの
距離である。

【００６５】輝度分布を補正するためには、輝度分布の
逆数に比例した開口率になるように反射ドット３２を設
ければよい。すなわち、反射ドット３２を設けていない
部分の面積が、（ｌ²＋ｄ²／４）／（ｄｌ／２）に比例
するように反射ドット３２のパターンを設けるようにす
る。

【００６６】上記式に基づいて形成した反射ドット３２
に基づく開口率分布は、導光板１の厚さが８ｍｍで冷陰
極管２、４が対向していない辺の長さが３５０ｍｍであ
るとすると図４（ｃ）に示したようになる。図４（ｃ）
において、横軸は開口率（％）を示し、縦軸は図４
（ａ）に示す導光板１の下方端部からの距離を示してい
る。図４（ｃ）に示すように、光射出面の中央部の開口
率が６５％程度、光射出面両端部の開口率が１１％程度
になるように反射ドット３２を形成することにより、表
２に示すように、散乱パターン１１４のみを設けた導光
板に対し輝度分布を均一化することができる。

【００６７】反射ドット３２のドットパターンを設ける
ことにより、導光板１の光射出面の開口率が冷陰極管
２、４からの距離に対し単調に増加し、且つ導光体１の
中心近傍の開口率が６０〜７５％程度で冷陰極管２、４
に近い端での開口率が１０〜２０％程度になるのが望ま
しい。

【００６８】

【表２】

【００６９】（第１の実施の形態における実施例５）実
施例４の変形例について説明する。図４に示すバックラ
イトユニットでは、導光板１の両端に光源ユニットがそ
れぞれ配置されている。２つの光源ユニット間の距離、
つまり導光板１の長さをｗとし、光源ユニットの筐体６
の開口幅、つまり導光板１の板厚をｄとする。

【００７０】このとき、２０×ｄ＜ｗ＜４５×ｄの関係
を満たすようにする。これは、導光板１を挟んで２個の
光源ユニットの光路長と光射出光の幅の関係を規定して
いる。光源ユニット間の距離ｗが２０×ｄより大きくな
ければならないのは射出光の角度特性を均一に近づける
ためである。距離ｗが２０×ｄ以下であると、導光板１
から外に光が射出するまでに導光板１内を光が反射する
回数が減って光路の偏りが生じてしまう可能性がある。

【００７１】一方、距離ｗが４５×ｄより小さくなけれ
ばならないのは、導光板１の光射出平面Ｓ’（いわゆる
裏面側）に設けられた散乱パターン１１４等での光吸収
によるエネルギ損失を抑えるためである。散乱パターン
１１４等での１回の反射で２％以上の光吸収が生じる。
そこで、導光板１の端部から他端部までの光路での光吸
収によるエネルギロスを概ね２５％以下になるように設
定する。距離ｗ＝４５×ｄとすると、導光板１の端部か
ら他端部までの光の反射回数は平均１３回である。１３
回の反射で失うエネルギＥは、Ｅ＝（１−（０．９８）
¹³）＝０．２３となりエネルギロスを設定値以下にする
ことができる。

【００７２】（第１の実施の形態における実施例６）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図５を用いて説明する。図５は、図４（ｂ）と同様の
方向から見た一部断面を示している。実施例４の図４に
示す構成と同様の構成には同一の符号を付してその説明
は省略する。

【００７３】導光板１の側面に小さい入射角で入射する
光は、導光板１の光射出平面Ｓ（Ｓ’）近傍の光反射部
材１０の反射面と冷陰極管２、４とに近接する領域を通
過する光である。光路変更要素３４を用いてこの領域の
光を導光板１方向に約１０°曲げ、導光板１への入射角
度を小さくすることにより導光板１の射出光量分布を改
善できる。光路変更要素３４としては、アクリル樹脂製
の中空の三角柱（プリズム）型要素を用いることができ
る。光路変更要素３４は、冷陰極管２、４からの射出光
の一部が、導光板１の光射出平面Ｓ（Ｓ’）の延長上に
ある光反射部材１０の反射面に垂直に入射する位置の透
明液体８中に配置される。

【００７４】以上説明した各実施例は、冷陰極管２、４
と光反射部材１０との間の空間に液体を充填した例で説
明しているが、充填物質はパテや接着剤等であってもよ
い。さらに、冷陰極管２、４と光反射部材１０との間の
空間の大部分をアクリル板などの透明な固体で埋め、冷
陰極管２、４とアクリル板との隙間を光学オイル（また
は光学接着剤）で埋めるようにしてももちろんよい。要
は、充填物質が「透明であること」と「屈折率が冷陰極
管のガラスや導光体と概ね一致すること」の２条件を満
たせばよい。

【００７５】次に、本発明の第２の実施の形態による液
晶表示装置等に用いるバックライトユニットについて図
６乃至図８を用いて説明する。本実施の形態では、冷陰
極管の光を効率よく導光板側へ反射できるサイドライト
型のバックライトユニットを提供する。

【００７６】本実施の形態は、冷陰極管に対して導光板
の逆側に配置され、冷陰極管からリフレクタ側に射出さ
れた光を反射するリフレクタの反射面を、冷陰極管と冷
陰極管の隙間、あるいは、冷陰極管とリフレクタの隙間
に反射光の大部分が向かうように規定したことを特徴と
している。

【００７７】本実施の形態では、冷陰極管からリフレク
タ側への射出光が、従来例を示す図４２の光線ｍ３、ｍ
４の如くリフレクタで反射後、冷陰極管に再入射せずに
冷陰極管と冷陰極管の隙間や冷陰極管とリフレクタの隙
間を通って導光板に到達する。したがって、冷陰極管へ
の再入射による光の散乱や吸収、あるいは冷陰極管やガ
ラス内での多重反射がなくなり、冷陰極管からの射出光
を効率よく導光板に入射してバックライトユニットを高
輝度化させることができるようになる。

【００７８】以下、本実施の形態によるバックライトユ
ニットについて具体的な実施例を用いて説明する。

【００７９】（第２の実施の形態における実施例１）ま
ず、本実施例によるバックライトユニットの概略の構成
を図６を用いて説明する。図６は、図４２と同方向の断
面であって、光源ユニット近傍だけを示している。図６
に示すように、冷陰極管２、４は、光反射面が内面に形
成されたリフレクタ１０に囲まれている。リフレクタ１
０の開口側には導光板１の端面が位置している。図６で
は省略しているが、導光板１の逆側の端面にも図示の光
源ユニットが配置されている。各冷陰極管２、４の直径
は２．６ｍｍであり、導光板１の板厚は８ｍｍである。
リフレクタ開口部の高さは８．１ｍｍであり、開口部で
０．１ｍｍ程度重なるようにして導光板１端部が配置さ
れている。

【００８０】冷陰極管２、４はリフレクタ１０と導光板
１端部のほぼ中央に配置されている。より具体的には、
冷陰極管４の中心軸はリフレクタ１０底面から２．３ｍ
ｍの高さでリフレクタ１０開口部から２．２ｍｍの位置
に配置され、冷陰極管２の中心は、リフレクタ１０開口
部からの位置は同一で冷陰極管４の中心から３．６ｍｍ
直上に位置している。冷陰極管２、４は導光板１端面に
沿って平行に配置されている。冷陰極管２と冷陰極管４
の隙間は１ｍｍである。

【００８１】導光板１端部と接続されているリフレクタ
１０開口部の反対側に位置するリフレクタ１０背面に
は、リフレクタ１０内部からみて凹状の曲面Ｃ１、Ｃ
２、Ｃ３、Ｃ４が形成されている。図６に示すように、
リフレクタ１０上面から下面に沿ってそれぞれ所定位置
に曲率中心を有する半径Ｒ＝３．２ｍｍの曲面Ｃ１と半
径Ｒ＝４．０ｍｍの曲面Ｃ２が形成されている。曲面Ｃ
３は、リフレクタ１０の上下面のほぼ中央で上下面に平
行な仮想直線について曲面Ｃ２と対称に形成され、曲面
Ｃ４は同様に曲面Ｃ２と対称に形成されている。

【００８２】この構成により、冷陰極管２、４の半径方
向に射出する冷陰極管２からの射出光の主光線Ｌａ１は
曲面Ｃ１に入射して冷陰極管２とリフレクタ１０上壁面
との隙間に反射する。また、冷陰極管２からの射出光の
主光線Ｌａ２は曲面Ｃ２に入射して冷陰極管２と冷陰極
管４の隙間に反射する。冷陰極管２からの射出光の主光
線Ｌａ３は曲面Ｃ３に入射して冷陰極管４とリフレクタ
２０下壁面の隙間に反射する。

【００８３】同様に冷陰極管４からの射出光の主光線Ｌ
ｂ１は曲面Ｃ４に入射して冷陰極管４とリフレクタ１０
下壁面の隙間に反射する。また、冷陰極管４からの射出
光の主光線Ｌｂ２は曲面Ｃ３に入射して冷陰極管２と冷
陰極管４の隙間に反射する。冷陰極管４からの射出光の
主光線Ｌｂ３は曲面Ｃ２に入射して、冷陰極管２とリフ
レクタ１０上壁面の隙間に反射する。

【００８４】本実施例であれば、冷陰極管２、４からリ
フレクタ１０背面側へ向かう射出光のうち、冷陰極管２
では曲面Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３に向かう光を、冷陰極管４で
は曲面Ｃ２、Ｃ３，Ｃ４に向かう光を冷陰極管２または
４に戻さずに導光板１に入射できる。

【００８５】したがって、冷陰極管２、４への再入射に
よる光の散乱や吸収、あるいは冷陰極管やガラス内での
多重反射を最小限にできるので、冷陰極管２、４からの
射出光を効率よく導光板に入射でき、バックライトユニ
ットの高輝度化が可能となる。

【００８６】（第２の実施の形態における実施例２）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図７を用いて説明する。図７は、図６と同様の状態の
光源ユニット近傍を示している。図７に示す光源ユニッ
トは、リフレクタ１０上面の導光板１端部側からリフレ
クタ１０背面に向かって、リフレクタ１０内部からみて
凹状の曲面Ｃ６、Ｃ５がこの順に形成されている。曲面
Ｃ６は、所定位置に曲率中心を有する半径Ｒ＝３．２１
の曲面であり、曲面Ｃ５は所定位置に曲率中心を有する
半径Ｒ＝４．４６の曲面である。

【００８７】リフレクタ１０下面の導光板１端部側から
リフレクタ１０背面に向かって、リフレクタ１０内部か
らみて凹状の曲面Ｃ６’、Ｃ５’がこの順に形成されて
いる。曲面Ｃ６’、Ｃ５’は、リフレクタ１０の上下面
のほぼ中央で上下面に平行な仮想直線について曲面Ｃ
６、Ｃ５とそれぞれ対称に形成されている。

【００８８】本実施例における光源ユニットの上記以外
の構成は図６に示した実施例１と同一である。本構成に
より、リフレクタ１０背面に入射する光は、実施例１と
同じに動作する。これらに加え、冷陰極管２からの射出
光の主光線Ｌａ４は曲面Ｃ４に入射して反射した後、曲
面Ｃ５に入射する。次いで、曲面Ｃ５で冷陰極管４とリ
フレクタ１０下壁面との隙間に反射する。また、冷陰極
管２からの射出光の主光線Ｌａ５は曲面Ｃ６に入射して
導光板１方向に反射される。リフレクタ１０下面でも同
様の動作が生じる。

【００８９】以上の構成により、実施例１で説明した光
線に加えて、リフレクタ１０上下面に向かう光線につい
ても効率よく導光板１に導くことが可能となり、実施例
１より高効率なバックライトユニットが実現できる。

【００９０】（第２の実施の形態における実施例３）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図８を用いて説明する。図８は、図６と同様の状態の
光源ユニット近傍を示している。図８に示す光源ユニッ
トは、１つの冷陰極管２とリフレクタ１０との構成を有
し、冷陰極管２とリフレクタ１０との間に第２の導光板
３６を配置していることを特徴とする。

【００９１】冷陰極管２と第２の導光板３６との間、及
び第２の導光板３６とリフレクタ１０との間には空隙が
形成され、空隙には空気層が形成されている。第２の導
光板３６はポリカーボネート、アクリル等の透明樹脂、
あるいはガラス製であり、その屈折率は１．５近辺であ
る。冷陰極管２からリフレクタ１０背面に射出する射出
光は空気層（屈折率ｎ＝１）を介して殆ど全て第２の導
光板３６に入射する。入射光は、第２の導光板３６内を
通ってリフレクタ１０背面側の界面に到達する。

【００９２】第２の導光板３６のリフレクタ１０背面側
の界面で反射及び屈折が起こり、反射光の多くは第２の
導光板３６内を導光する。また、屈折光はリフレクタ１
０背面に入射して反射し、再度第２の導光板３６に入射
する。第１の導光板１端面に対向した第２の導光板３６
端面からの射出光は、第１の導光板１端面から第１の導
光板１に入射する。

【００９３】この構造にすることにより、第２の導光板
３６に入射した光のうち冷陰極管２側に射出する成分を
減らせるため、冷陰極管２への再入射による光の散乱、
吸収や、冷陰極管、ガラス内での多重反射がなく、冷陰
極管２からの射出光を効率よく導光板１に入射でき、バ
ックライトユニットの高輝度化が可能となる。

【００９４】（第２の実施の形態における実施例４）本
実施例は、実施例３における第２の導光板３６の冷陰極
管側形状を、冷陰極管外形と相似にすることを特徴とす
る。この形状にすることにより冷陰極管２からの射出光
は第２の導光板３６にほぼ垂直に入射して表面反射が最
小になるので、第２の導光板３６への入射光量を増加で
きる。このため、実施例３より光射出効率を高くするこ
とができる。これにより、より一層バックライトユニッ
トの高輝度化が可能となる。

【００９５】（第２の実施の形態における実施例５）本
実施例５は、実施例３における第２の導光板３６のリフ
レクタ側形状を、第２の導光板３６と空気層との界面で
光が全反射する形状にしている。すなわち、界面への入
射角が４５°以上になることにより、第２の導光板（屈
折率は約１．５）３６と空気層（屈折率は、１）との界
面で光が全反射する。これにより、リフレクタ１０が不
要になるだけでなく、反射率が９５％程度のリフレクタ
１０に対して、１００％の反射率を実現でき、高反射に
よる効率向上が可能となる。

【００９６】同様に、第２の導光板３６のリフレクタ１
０側に反射膜を形成することにより、同様の効果が期待
できる。

【００９７】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、冷陰極管からリフレクタ側に射出した光を冷陰極管
とリフレクタの間や冷陰極管同士の隙間を介して導光板
側に射出させることができる。これにより、冷陰極管射
出光を効率よく導光板側に射出してバックライトユニッ
トの高輝度化を実現することができる。

【００９８】次に、本発明の第３の実施の形態による液
晶表示装置等に用いるバックライトユニットについて図
９乃至図２１を用いて説明する。本実施の形態では、冷
陰極管の発光効率が低くても実用に耐えるバックライト
ユニットを提供する。そのために、本願発明者達は、先
ず光学的な観点から可視光の効率分析を行った。その結
果、上記従来の技術で図４３を用いて説明した冷陰極管
においては、蛍光体１３８から放射される可視光は、全
体の約３０〜５０％がガラス管１３６の中に入射する
が、ガラス管１３６から外部に抜け出る光量は非常に小
さく、全体の約５〜２０％に過ぎないことが判った。

【００９９】すなわち、ガラス管（屈折率ｌ．５前後）
１３６の外面で反射され、再び放電領域に戻った光は、
ほとんどが水銀、水銀ガス、蛍光体、あるいは電極周囲
の金属によって吸収され、損失となることが判った。

【０１００】さらに、一旦、ガラス管１３６の外に出た
光も、光反射部材１１０等で反射されて再びガラス管１
３６の外面に触れると、屈折してガラス管１３６の内面
に塗布された蛍光体１３８にまで必ず到達し、概ね半分
が吸収されて損失になるとともに、反射光もほとんどが
完全散乱されて、損失増大の原因となっていることも判
った。

【０１０１】また、光反射部材１１０等で反射されて再
びガラス管１３６の近傍を通過する光を遮らないよう
に、冷陰極管自体を小さくすることは現実的でない。そ
の理由は、小径管ほど管温度が高くなって水銀蒸気が濃
くなり、水銀が発生するＵＶ光の増加量よりも吸収する
ＵＶ光の増加量が大きくなってしまうからである。その
結果、蛍光体に照射されるＵＶ光の減少と共に可視光発
光量が減少して、光反射部材を含めた光源全体としてみ
ると暗くなってしまう。

【０１０２】上記の損失を低減して、光利用効率を高く
するため、ガラス管の外側に透明な液体または不定形体
または固体、すなわち、屈折率がガラス管に近い透明体
を充填することにより、ガラス管の外面を光学的に無く
すようにした。さらに、充填する透明な液体を冷却液と
して利用し、冷陰極管の発光量を維持したまま、直径
（内径、外径とも）を大幅に小さくした。ガラス管（屈
折率は概ね１．５）と外の空間（屈折率１）での全反射
が全くあるいは殆どなくなるため、光射出効率が３０〜
５０％に増大する。

【０１０３】反射部材等で反射した光はガラス管の外面
に触れても、ガラス管の内面に触れない限り直進し、ま
たはほとんど直進して、有効光として取り出すことがで
きる。すなわち、光を遮る冷陰極管の直径を、従来は外
径で考えなければならなかったが、本実施形態において
は、より小さい内径で考えればよいため、実質的に冷陰
極管が細くなる。例えば、標準の冷陰極管の一例は、外
径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍである。

【０１０４】２本の当該冷陰極管を、高さ６ｍｍのコの
字型の光反射部材の内方に並べると、光反射部材の背面
で反射されて光反射部材前面の導光板端面に向かう光
は、冷陰極管と冷陰極管の隙間、および、冷陰極管と光
反射部材の天井面または床面との隙間、合計して僅か
０．８ｍｍの隙間を通過しなければ有効光にならない。
これに対して、本実施形態では、冷陰極管の直径を内径
で考えればよいため、実質的に２．８ｍｍの隙間がある
ことになり、光利用効率が大幅に増大する。

【０１０５】あるいは、上記の例の場合に、同等の隙間
を保持する場合に、冷陰極管２本のガラス管の肉厚分
１．２ｍｍだけ、薄い光源を作ることができる。従来、
厚さ８ｍｍであった光源では、本実施形態を採用するこ
とにより厚さ６．８ｍｍにすることができる。

【０１０６】さらに、冷却効果も付与したことで冷陰極
管の直径を小さくすることができるため、光反射部材を
含めた光源ユニットからの有効な射出光を増大すること
ができる。これにより、明るさを維持したまま、より薄
型の光源ユニットを実現できる。

【０１０７】以下、本実施の形態によるバックライトユ
ニットについて具体的な実施例を用いて説明する。

【０１０８】（第３の実施の形態における実施例１）ま
ず、本実施例によるバックライトユニットの概略の構成
について図９を用いて説明する。図９は、エッジライト
型バックライトユニットの光源ユニットの光射出方向に
切った断面を示している。図９に示す光源ユニットは、
金属製の筐体６内に基本構造が従来型の冷陰極管１０
２、１０４を取り付け、透明液体８を充填している。筐
体６の開口部は、例えば、アクリルシート１２で封止さ
れている。筐体６内面は光反射部材１０が貼り付けられ
ている。

【０１０９】本例では金属製の筐体６を用いたが、透明
なガラスやプラスチック等で筐体６を作製してもしても
もちろんよい。１本の冷陰極管１０２の発光量は数Ｗ〜
１０Ｗ程度と小さく、また、冷陰極管１０２が細長いた
め放熱面積も広くとれるため部材温度を６０℃以下に抑
えることができる。

【０１１０】透明液体８としては、水（屈折率１．３３
３）、エチレングリコール（屈折率１．４３１８）、グ
リセリン（屈折率１．４７３）、フェニル系シリコンオ
イル等のシリコンオイル（屈折率１．４０３）、シリコ
ンゲル（屈折率１．４０５）、シロキサン系液体、グリ
セリン３０％とエチレングリコール７０％の混合液（屈
折率１．４４３）、水とエチレングリコールの混合液、
および上記液体の混合液等が使用可能である。

【０１１１】あるいは、フッ素系不活性液体等、例え
ば、住友スリーエム株式会社製のパーフロロカーボン液
等の電気絶縁性液体を用いることもできる。結像を目的
としないため、温度ムラによる屈折率分布が液体内にあ
ってもほとんど問題とならない。全ての光学オイル（マ
ッチングオイル）、冷却オイル、その他すべての透明な
液体が使用可能である。もちろん、ゾルゲル状態の物質
など、空間に充填することができる物質はすべて使用可
能である。

【０１１２】冷陰極管１０２、１０４は、外径２．６ｍ
ｍ、内径２．０ｍｍのガラス管の内側に蛍光体を塗布し
たものを用いた。ガラス管はホウ珪酸ガラスを用いた
が、その他のシリコンガラス等の硬化ガラス、半硬化ガ
ラスを用いてもよい。蛍光体は、いわゆる三波長蛍光体
である（ＳｒＣａＢａ）₅（ＰＯ₄）₃ＣＬ：Ｅｕや、Ｌ
ａＰＯ₄：Ｃｅ、Ｔｂや、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ等を所定の比率
で混合したものを用いた。ガラス管の内には電極と、水
銀、Ａｒ、Ｎｅが混入されている。

【０１１３】光反射部材１０は、反射率の高いフィルム
（ミラーフィルム）を用いた。アルミニウム等の無機部
材、誘電体多層膜等の干渉型反射部材を用いてもよい。
液体との反応性や液体への溶解性等、液体との相互作用
で経時変化をする反射面の場合には、保護のために酸化
シリコン等のハードコートを設けたり、ガラス容器の外
面に反射物を形成すればよい。

【０１１４】本実施例における光反射部材１０は、筐体
６の形状に沿って概ねコの字型で開口部の高さが６ｍｍ
と８ｍｍの二種類を用いている。高さが６ｍｍの光反射
部材１０の場合、冷陰極管１０２、１０４の背後の光反
射部材１０背面で反射して開口部に向かう光が通り抜け
る隙間は、冷陰極管１０２と冷陰極管１０４の隙間、お
よび冷陰極管１０２、１０４と光反射部材１０の隙間で
あって、従来構造（例えば図４２）では合計０．８ｍｍ
程度しかないのに対して、本実施例では２．０ｍｍとな
る。

【０１１５】開口部の高さが８ｍｍの光反射部材１０の
場合、冷陰極管１０２と冷陰極管１０４の隙間、および
冷陰極管１０２、１０４と光反射部材１０の隙間の合計
は、従来構造（例えば図４２）では２．８ｍｍしかない
のに対して、本実施例では４．０ｍｍとなる。

【０１１６】図３８に示すように、冷陰極管１０２（１
０４）に接触した光はほとんどが反射されて対向する冷
陰極管１０４（１０２）に向かうか、あるいはガラス管
１３６を透過して蛍光体１３８に接触し概ね半分が蛍光
体１３８または水銀に吸収され、残りは散乱後蛍光体１
３８等に殆どが吸収されて消滅する。これに対して本実
施例では、図９に示すようにガラス管１３６が無いかの
ように光ｌ１、ｌ２、ｌ３、ｌ４、ｌ５は屈折や反射を
せずに直進するので、そのまま開口部から射出すること
ができる。

【０１１７】また、蛍光体１３８から発生する光、およ
び散乱される光も、従来構造では、ガラス管（屈折率は
概ね１．５で全反射角は概ね４２度）の外面で反射され
る（図３８参照）ため、約２０％しかガラス管の外に射
出されない。これに対して、本実施例では、概ね１００
％が射出されるようになる。

【０１１８】（第３の実施の形態における実施例２）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図１０を用いて説明する。実施例１と異なるのは、蛍
光体を内部に分散させたガラス管４４を用いた冷陰極管
４０、４２を使用している点にある。蛍光体をできるだ
けガラス管内部の内面側に分散させることで、実質的な
冷陰極管径を小さくすることができる。また、蛍光体を
ガラス管全体に均一に分散させてあっても、局所的な散
乱能は小さいため、やはり実質的な冷陰極管径をガラス
管外径よりも小さくできる。

【０１１９】（第３の実施の形態における実施例３）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成を図１
１（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。本実施例の光源ユ
ニットは、透明液体８を充填した筐体６の内側に温度セ
ンサ４６と、加熱用のヒータ４８と、冷却用のペルチエ
素子５０とを配設している点に特徴を有している。温度
センサ４６でモニタした筐体６内の温度が所定温度にな
るように、ヒータ４８とペルチエ素子５０で調節する。
温度センサ４６は、冷陰極管１０２の最冷部の近くに配
置する。温度センサ４６を用いた温度モニタにより、冷
陰極管１０２の最冷部が常に所定温度に維持されるよう
に制御して、冷陰極管１０２内の水銀ガスが所定の蒸気
圧を維持して発光量が最大となるようにする。

【０１２０】液晶表示装置に組み込まれたバックライト
のなかで、冷陰極管は表示画面の短辺側に配設される場
合と、表示画面の長辺側に配設される場合とがある。ま
た、表示装置の通常の使用形態は、表示画面を傾斜させ
ている。このとき、表示画面の短辺と長辺の一方が水平
になり、他方が傾斜する。

【０１２１】そこで本実施例では、冷陰極管１０２を水
平に配置した場合に最冷部となるガラス管の表面の近傍
且つ光反射部材の背後に温度センサ４６を密着させて配
設する。それと共に、冷陰極管１０２を垂直（図１１
（ａ）、（ｂ）において、光源ユニット端部Ｂ側を下方
にする）に配置したときに温度センサ４６の近傍で温度
センサ４６の下側となる適当な位置にヒータ４８を配設
し、温度センサ４６の上側となる適当な位置にペルチエ
素子５０を配設している。

【０１２２】筐体６を金属材料で作製した場合には、熱
輸送性がよいため優れた冷却効果が得られ、ペルチエ素
子を用いなくても所期の温度制御が可能になる。

【０１２３】意図的に最冷部を所定位置に形成して当該
位置で温度管理するのも効果的である。本実施例の光源
ユニットをバックライトユニットに組み込んで液晶表示
装置に取り付ける際に、温度センサ４６とヒータ４８と
ペルチエ素子５０の周辺部分を除く筐体６の周りを、厚
さ１ｍｍ以下のプラスチックシート等の熱伝導性の小さ
い部材で包んで弱い保温性を持たせるようにしてもよ
い。本実施例の構造以外でも、気体を閉じこめる閉空間
を筐体６の周囲に構成したり、空気流動性を防止できる
構造であれば同様の効果が得られる。これは、上述のペ
ルチエ素子を用いない光源ユニットを備えたバックライ
トユニット及び液晶表示装置に適用しても同様の効果を
奏する。

【０１２４】（第３の実施の形態における実施例４）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図１２を用いて説明する。本実施例は、実施例１の筐
体６の周辺に、冷陰極管１０２の軸方向の全面に渡っ
て、放熱のための冷却フィン５２を設けている点に特徴
を有している。放熱フィン５２は表面積を増やすために
配設しているので、単なる熱伝導性のよい材料の凹凸面
であっても、熱伝導性の良好な多孔性部材であっても本
目的に適うものであれば、全て使用可能である。熱伝導
性のよい材料としては、アルミニウム、銅、鉄などの金
属、カーボン、グラファイト、金属やカーボンやグラフ
ァイトの微粒子または粉末を分散した樹脂、ポリピロー
ルなどの導電性高分子などが使用可能である。

【０１２５】放熱フィン５２の形状や分布は、冷陰極管
１０２を組み込むバックライトや液晶表示装置の構造を
考慮して決める。例えば、放熱フィン５２を冷陰極管１
０２の軸方向の中央付近、または、温度センサ４６とヒ
ータ４８とペルチエ素子５０の配置してある付近、ある
いは、温度センサ４６とヒータ４８の配置してある付近
にのみ設けるようにしてもよい。こうすることにより、
冷陰極管１０２の最冷部の位置を確定するとともに、最
冷部の温度を一定にできるため、冷陰極管１０２の発光
量を最大に維持できる。

【０１２６】あるいは、冷陰極管１０２の軸方向の中央
付近、または、温度センサ４６とヒータ４８とペルチエ
素子５０の配置してある付近、または、温度センサ４６
とヒータ４８の配置してある付近に放熱フィン５２の数
を多くし、または、当該位置でのフィンの表面積を大き
くすることで、冷陰極管１０２の最冷部の位置を確定す
るとともに、最冷部の温度を一定にできるため、冷陰極
管１０２の発光量を最大に維持できる。

【０１２７】（第３の実施の形態における実施例４の変
形例１）本変形例によるバックライトユニットの概略の
構成について図１３を用いて説明する。本変形例では、
図１２の冷陰極管１０２、１０４に代えてそれより管径
の小さい冷陰極管１０２’、１０４’を用いた点に特徴
を有している。管径を小さくしても、冷陰極管の最冷部
の温度を従来の管径が大きいときとほぼ同じにでき水銀
蒸気圧を概ね等しくできるため発光輝度を同等に得るこ
とができる。

【０１２８】本変形例における光反射部材１０の形状は
コの字型で開口高さが８ｍｍのものを用いている。冷陰
極管１０２’、１０４’を効率よく冷却できることによ
り、管電流を従来と同様の５〜８ｍＡにして発光効率を
同じにすると、従来の管内径２．０ｍｍを１．５ｍｍに
短くすることができる。その結果、冷陰極管１０２’と
冷陰極管１０４’の隙間、および冷陰極管１０２’、１
０４’と光反射部材１０の隙間の合計は、上述のように
従来構造では２．８ｍｍしかないのに対して、本変形例
では５．０ｍｍにすることができる。これにより、実施
例１と同様に開口部からの射出光量を増加させることが
可能になる。

【０１２９】（第３の実施の形態における実施例４の変
形例２）本変形例によるバックライトユニットの概略の
構成について図１４を用いて説明する。本変形例では、
上記変形例１で用いた小径の冷陰極管１０２’、１０
４’を、冷陰極管１０２’と冷陰極管１０４’の隙間、
および冷陰極管１０２’（１０４’）と光反射部材１０
の隙間の合計が従来の太径の冷陰極管１０２、１０４を
用いた場合と同じになるように、筐体６及び光反射部材
１０の高さを設定した。

【０１３０】その結果、光反射部材１０の高さは、従来
構造で８ｍｍであったものが、本変形例では５．８ｍｍ
と小さくすることができた。この効果により、従来のも
のより薄型のバックライトあるいは液晶表示装置を実現
することができる。さらに、導光板も薄くできるので、
より軽量のバックライトあるいは液晶表示装置を実現す
ることができる。

【０１３１】（第３の実施の形態における実施例５）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図１５を用いて説明する。本実施例では、細長い直方
体形状のガラス部材５４を筐体６及び透明液体８の代わ
りに用いている点に特徴を有している。ガラス部材５４
の長辺に沿って所定の位置に円筒型の貫通孔を２つ設
け、貫通孔の壁に蛍光体１３８を塗布し、貫通孔内に水
銀やアルゴン等を封入して両側から電極を差し込み封止
して冷陰極管５６、５８が形成されている。ガラス部材
５４の外壁には、光反射部材１０が設けられている。ガ
ラス部材５４は、硼珪酸ガラスなどの硬質ガラスを用い
ることができる。

【０１３２】（第３の実施の形態における実施例６）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図１６を用いて説明する。本実施例は、実施例５の光
反射部材１０の外面に放熱フィン５２を設けた点に特徴
を有している。

【０１３３】実施例４と同様に、放熱フィン５２は表面
積を増やすために配設しているので、単なる熱伝導性の
よい材料の凹凸面であっても、熱伝導性の良好な多孔性
部材であっても本目的に適うものであれば全て使用可能
である。具体的材料は実施例４に示したものを用いるこ
とができる。

【０１３４】また、実施例３で説明した温度センサ４６
とヒータ４８とペルチエ素子５０、あるいは温度センサ
４６とヒータ４８を冷陰極管５６、５８の長手方向の中
央付近に設けてもよい。なお、放熱フィン５２の形状や
分布は、実施例３と同様にすることができる。

【０１３５】（第３の実施の形態における実施例７）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図１７を用いて説明する。本実施例では、実施例１の
光源ユニットをエッジライト方式（サイドライト方式）
のバックライトに適用するのに際し、マッチングオイル
１４を用いて光源ユニットを導光板１に接続している。

【０１３６】導光板１としては、ポリメタクリル酸系、
ポリカーボネート、ガラスなどを用いることができる。

【０１３７】マッチングオイル１４としては、実施例１
で用いたのと同じ透明液体８を用いることができる。マ
ッチングオイル１４の屈折率は、光源ユニットの開口部
を塞ぐ封止部材１２の屈折率と導光板１の屈折率に近い
値であることが望ましい。

【０１３８】本実施例では、マッチングオイル１４は光
源ユニットと導光板１の間に含浸させただけであるが、
さらに、光源ユニットと導光板１に面していないマッチ
ングオイルの側面部をガラス容器等の固体の壁面によっ
て囲み込むことにより、外気に触れず酸化や揮発を防止
してオイルの長寿命化を実現することができる。また、
光源ユニット内に充填されている透明液体８とマッチン
グオイル１４とを一体化して、導光板１の端面を光源ユ
ニットの開口部に一致させることでオイルの長寿命化を
図ることができる。

【０１３９】本実施例では、透明液体８を充填した光源
ユニットを用いたが、実施例５に示したガラス材を用い
た光源ユニットを用いても同様の効果が得られる。

【０１４０】図１８は、本実施例の効果を説明するた
め、上段に本実施例の光源ユニットが設けられ、下段に
従来の光源ユニットが設けられた仮想のバックライトユ
ニットを示している。図１８に示すように、導光板１内
では光射出平面への入射角度が４２度以上の光が全反射
するようになっている。ところが、従来の光源ユニット
では、導光板（屈折率が概ね１．５）１の端面から入射
した光は、導光板１の光射出平面で全反射しながら導光
板１内を進むが、光射出平面への入射角度が概ね４８度
以上の光しか存在しない。一方、本実施例では、導光板
１内に入射角度が４２度の光も導入することができるた
め、従来に比べて１．３１倍の立体角内に存在する光を
取り込むことができ、概ね１．３１倍の高輝度化が期待
できる。

【０１４１】（第３の実施の形態における実施例８）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図１９を用いて説明する。本実施例は、実施例７にお
いて、筐体６外面に放熱フィン５２を配設したものであ
る。放熱フィン５２による作用効果は実施例４と同じで
あるのでその説明は省略する。

【０１４２】（第３の実施の形態における実施例９）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図２０を用いて説明する。本実施例では、導光板１の
端部に貫通孔が設けられており、貫通孔の壁面に蛍光体
が塗布されている。また、導光板１端部外面に光反射部
材１０を形成している。すなわち、実施例５に示したガ
ラス部材５４に代えて導光板１の端部を流用して冷陰極
管５６、５８を形成している。この構造により信頼性の
高いバックライトを実現することができる。

【０１４３】（第３の実施の形態における実施例１０）
本実施例によるバックライトユニットの概略の構成につ
いて図２１を用いて説明する。本実施例のバックライト
ユニットは、図４３に示した直下型のバックライトに対
し、光反射部材１０と開口部とで囲まれた空間に複数の
冷陰極管１０２ａ〜１０２ｄを配設し、且つそれらを埋
め込むように透明液体８を充填している。開口部上部に
は不図示の拡散板やプリズムアレイ、あるいはレンズア
レイ等の拡散要素が配置され、さらに上部には偏光板や
液晶パネルが配設されて液晶表示装置が実現される。

【０１４４】本実施例においては、冷陰極管１０２ａ〜
１０２ｄのガラス管１３６の厚さが光学的に無視できる
ため、ガラス管１３６からの光射出効率が従来構造の約
５倍になる。冷陰極管１０２ａ〜１０２ｄのガラス管１
３６内に光が侵入しても、蛍光体１３８に触れない限り
光はそのまま直進することができる。つまり、従来の光
源ユニットがガラス管１３６の外径で大きさが決まって
いたのに対して、本実施例では、冷陰極管１０２ａ〜１
０２ｄの内径が冷陰極管１０２ａ〜１０２ｄの実質的な
大きさとなり、遮光物としての冷陰極管１０２ａ〜１０
２ｄを実質的に小さくすることができる。

【０１４５】また、透明液体８を充填するため、発光効
率を維持したままで冷陰極管１０２ａ〜１０２ｄの内径
を小さくできるため、冷陰極管をさらに小さくすること
ができる。さらに、光反射部材１０が液体で冷却される
ため、光反射部材１０の熱による劣化を防止できる。そ
のため光反射部材１０の寿命を延ばし、ひいてはバック
ライト全体としての寿命及び液晶表示装置の寿命を延ば
すことができるようになる。

【０１４６】以上説明した本実施の形態における実施例
では、サイドライト型バックライトの説明で１又は２本
の冷陰極管を備える光源ユニットを例にとって説明した
が、３本以上の冷陰極管を備える光源ユニットであって
も上記実施例で説明した機能作用を奏することができる
のは言うまでもない。

【０１４７】以上説明したように本実施の形態によれ
ば、冷陰極管のガラス管から射出する光はガラス管外面
で反射しない。このため、従来光源に比して約５倍の高
効率化を達成できる。光反射部材からの反射光や隣接の
冷陰極管から放出された光はガラス管を無視して直進す
る。このため、従来は冷陰極管の外径で光源ユニットの
大きさが決まっていたのに対し、本実施形態によれば冷
陰極管の内径を基準にして光源ユニットの大きさを決め
ることができる。そのため、光源ユニットを実質的に小
さくすることができる。

【０１４８】また、液体冷却の効果により、冷陰極管を
小さくしてもＵＶ光や可視光を吸収する水銀蒸気圧が上
昇しないので高い発光効率が実現できる。さらに、光学
的な障害物あるいは遮光物としての冷陰極管を小さくす
ることができるため、高効率化、光源あるいはバックラ
イトあるいは液晶表示装置を薄く軽くすることができ
る。さらに、反射部材の劣化防止やその他の熱に弱い部
材を合わせて冷却することができるため、光源やバック
ライトあるいは液晶表示装置を長寿命化できる効果があ
る。

【０１４９】次に、本発明の第４の実施の形態による液
晶表示装置等に用いるバックライトユニットについて図
２２乃至図２６を用いて説明する。本実施の形態では、
冷陰極管の発光効率を向上させたバックライトユニット
を提供する。

【０１５０】上述の従来技術４の課題は、蛍光体粉末と
放電管の壁材（ガラス）とが密着していないことに原因
がある。そこで、このような状態を防止する本実施例で
は以下のような対策を施している。

【０１５１】まず、放電管の壁材として、蛍光中心を導
入した透明材料を用いる。また、冷陰極管を管状構造に
する。これは、壁材に導入した蛍光中心が不純物として
働き、壁材の機械的強度が低下することを補うためであ
る。

【０１５２】さらに、放電管の紫外線源として水銀を用
いる。水銀はもっとも紫外線発光効率が高く、紫外線源
として多用されている。あるいは、放電管の紫外線源と
してＸｅもしくはＮｅを用いる。これらの物質を用いた
放電管は、水銀を用いた放電管に比ベ、有害物質を出す
ことがないので廃棄時のコストを削減できる。

【０１５３】また、水銀の輝線２５４ｎｍに対して概ね
透明な硬質ガラス、石英、あるいは金属ハロゲン化物質
を冷陰極管の壁材に用いる。これにより、壁材中の蛍光
中心に到達する紫外光を強くすることができる。また、
壁材内に導入する蛍光中心として、金属原子を用いる。
また蛍光中心として、紫外線を吸収し青帯域の光を発光
する物質と青色を吸収し他の波長域の可視光を発光する
物質とを混在させる。

【０１５４】また、上記壁材を複数貼り合せて構成し、
各々の壁材には１種類以上の蛍光中心を導入する。紫外
線源に近い側に青色発光の物質を導入する。蛍光中心の
濃度を発光が色毎に均等になるよう濃度を調整する。こ
れにより、三原色の発光バランスが良好になり白バラン
スが取り易くなる。また、蛍光中心の量子効率に反比例
して含有量を定める。また、管状の放電管において、管
端の紫外光発光の暗部に当る部分で蛍光中心の数を多く
し、白色蛍光輝度の分布を緩和する。

【０１５５】以下、本実施の形態によるバックライトユ
ニットに使用する冷陰極管の具体的構成について実施例
を用いて説明する。

【０１５６】なお、以下に説明する管の母材と導入物質
の組み合わせは一例であり、増感剤の配合や射出させる
可視光の色調により、他の組み合わせで冷陰極管を作り
得ることは言うまでもない。例えば、管の母材として
は、ＣａＦ₂、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＮａＦ等の紫外線に透
明な物質が最適であるが、従来の冷陰極管に用いられて
いる蛍光中心の場合には、ガラス材の石英やシリコンガ
ラスのように近紫外光（波長２５４ｎｍ）を透過するも
のも適している。また、蛍光中心を比較的表面付近に分
布させる場合には硬質ガラスも使用できる。

【０１５７】また、蛍光中心としては、以下の実施例で
は金属原子（もしくはイオン）のみについて説明してい
るが、ＣｄＳ（青光を吸収し、オレンシ色を発光する物
質である）などの分子、もしくは通常の蛍光体、例え
ば、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ（蛍光中心の波長域は赤）や（ＳｒＣ
ａＢａ）₅（ＰＯ₄）₃ＣＬ：Ｅｕ（蛍光中心の波長域は
緑）、ＬａＰＯ₄：Ｃｅ、Ｔｂ（蛍光中心の波長域は
青）などの微結晶を導入する方法もある。

【０１５８】また以下の実施例では紫外光源として水銀
を用いているが、他にＸｅ、Ａｒガスを光源とすること
も可能である。

【０１５９】（第４の実施の形態における実施例１）金
属ハロゲン化物を透明部材に用いた冷陰極管の実施例に
ついて図２２を用いて説明する。図２２（ａ）に示すよ
うに、内面に光反射膜６８が貼り付けられ内部に窒素ガ
ス又は乾燥空気が充填された筐体６６内に、対向する２
つの電極６０、６２を中心にして結晶成長した弗化リチ
ウム結晶を半球殻状に研磨仕上げして組み合わせて光学
接着剤で接着した透明部材６９が配置されている。

【０１６０】球殻内部６４には、０．１気圧程度の不活
性ガス（ＡｒとＮｅの混合ガス）と水銀（Ｈｇ）が封入
されている。透明部材６９の部材内には、Ｆ中心７０が
主として導入されている（このＦ中心７０が重合してＭ
中心が微量に生じている）。Ｆ中心７０は、カリウム金
属蒸気雰囲気下で加熱する着色法を用いて導入される。

【０１６１】図２２（ａ）及び図２２（ｂ）の外観斜視
図に示すように、筐体６６の壁面に透明窓７２が設けら
れ、筐体６６内部の透明部材６９からの射出光が透明窓
７２を介して外部に取り出せるようになっている。透明
窓７２は、透明部材６９の直径とほぼ同径の白板ガラス
を用いている。

【０１６２】図２２（ｃ）は透明部材６９の部材内にＦ
中心７０を導入する方法を簡略に示している。図２２
（ｃ）において、透明部材６９を結晶導入用コンテナ７
５に保持して電気炉７３内に搬入してから約５００℃に
電気炉７３内を加熱する。次いで、カリウム金属蒸気を
透明部材６９の内面に当る領域７４付近で充満させる。
その結果、金属リチウム蒸気と弗化リチウム結晶の間で
熱平衡に至りＦ中心７０が一定濃度で生成される。これ
により形成された透明部材６９を有する放電ランプを筐
体６６内に収納して図２２（ａ）、（ｂ）に示す光源が
完成する。

【０１６３】（第４の実施の形態における実施例２）本
実施例による冷陰極管の概略の構成について図２３を用
いて説明する。図２３（ａ）は放電管の管軸に垂直な方
向に切った断面を示している。図２３（ｂ）は放電管の
管軸方向の断面を示している。この放電管の壁材は、３
種類のガラス管を光学接着層９１でそれぞれ貼り合せて
形成されている。管長軸両端部には円柱形のＮｉ電極９
０が取り付けられている。３種類のガラス管の形状材質
は、外径φ３．０ｍｍ肉厚０．２ｍｍのシリカガラス管
７８、外径φ２．６ｍｍ肉厚０．２ｍｍのシリカガラス
管７７、外径φ２．２ｍｍ肉厚０．２ｍｍのシリカガラ
ス管７６である。最も内側のガラス管７６で形成された
空洞領域７９には、Ｎｅガス、Ａｒガス、及び水銀ガス
が混合されて封入されている。

【０１６４】これら各々のガラス管７６、７７、７８に
それぞれ、次の条件で金属イオンを導入している。ガラ
ス管７８には、Ｅｕ原子の濃度がモル比にして０．１８
％になるように単体金属として導入している。ガラス管
７７にはＴｂ原子の濃度がモル比にして０．９４％にな
るように単体金属として導入している。ガラス管７６に
は、Ｍｎ原子の濃度がモル比にして０．１９％になるよ
うに単体金属として導入している。

【０１６５】以上の金属は、ガラス中のＳｉ原子位置に
配位することによりそれぞれ、Ｅｕが青色、Ｔｂが緑
色、Ｍｎが赤色を発光し、全体として色バランスのよい
光源となる。またこれら三者を共通の硝材に導入する場
合に比ベ、個々の蛍光中心間のエネルギ輸送が起こら
ず、蛍光の発光効率が高くなる。

【０１６６】（第４の実施の形態における実施例３）本
実施例による冷陰極管の概略の構成について図２４を用
いて説明する。図２４（ａ）は放電管の管軸に垂直な方
向に切った断面の斜視図を示している。図２４（ｂ）は
放電管の管軸方向の断面を示している。この放電管は、
壁材に厚さｂ＝０．７ｍｍの石英ガラスを用いた石英ガ
ラス管８０を有している。また、ガラス管８０内で直径
ｃ＝２．０ｍｍを有する空洞領域７９には紫外線源とし
てＸｅ水銀の混合気体が封入されている。このため波長
１５０ｎｍ付近に輝線が現れる。

【０１６７】さらに、１８５ｎｍの紫外線が９５％透過
する厚さ、すなわち紫外線源側の管内壁距離ａ＝０．４
ｍｍの範囲内の石英ガラス管８０中に、Ｅｕ原子、Ｔｂ
原子、Ｍｎ原子を導入している。内壁から０．４ｍｍの
範囲内の石英ガラス管８０中に導入したＥｕ原子、Ｔｂ
原子、Ｍｎ原子の濃度分布について図２５を用いて説明
する。図２５において、横軸は石英ガラス管８０長手方
向位置を示している。また、左側縦軸はＵＶ光量を示
し、右横軸は蛍光体濃度を示している。

【０１６８】これら金属Ｅｕ原子、Ｔｂ原子、Ｍｎ原子
は、図２５に示すように、石英ガラス管８０長手方向に
対する紫外線発生量に反比例するように、且つ各金属原
子の発光時の量子効率に反比例するように濃度が調整さ
れて石英管内に導入されている。

【０１６９】すなわち本実施例の蛍光中心は、Ｒ（赤）
帯域光を発光する蛍光中心と、Ｇ（緑）帯域光を発光す
る蛍光中心と、Ｂ（青）帯域光を発光する蛍光中心から
なり、３種の蛍光中心の量子効率を各々σ（Ｒ），σ
（Ｇ），σ（Ｂ）としたとき、３種の蛍光中心の平均濃
度と導入範囲の厚みの積（光学濃度）が各々、１／σ
（Ｒ），１／σ（Ｇ），１／σ（Ｂ）に比例しているこ
とを特徴としている。

【０１７０】（第４の実施の形態における実施例４）金
属ハロゲン化物を透明部材に用いた冷陰極管の実施例に
ついて図２６を用いて説明する。図２６（ａ）に示すよ
うに、内面に光反射膜６８が貼り付けられ、内部に窒素
ガス又は乾燥空気が充填された筐体６６内に、対向する
２つの電極６０、６２を中心にして結晶成長した沃化カ
リウム結晶を半球殻状に研磨仕上げして組み合わせて光
学接着剤で接着した透明部材６９が配置されている。

【０１７１】図２６（ａ）及び図２６（ｂ）の外観斜視
図に示すように、筐体６６の位置壁面に透明窓７２が設
けられ、筐体６６内部の透明部材６９からの射出光が透
明窓７２を介して外部に取り出せるようになっている。
透明窓７２は、透明部材６９の直径とほぼ同径の白板ガ
ラスを用いている。

【０１７２】上記沃化カリウム結晶は、１０¹⁴個／ｃｍ
³程度の濃度でＧａ及びＴｌが混入されて結晶化してい
る。これらの不純物のＡ帯と呼ばれる吸収→蛍光過程で
は、それぞれ表３に示す波長で吸収／蛍光帯を持つ。

【０１７３】

【表３】

【０１７４】これらの原子濃度を調整することにより、
所望の色バランスで発光する冷陰極管を作成することが
できる。

【０１７５】従来の冷陰極管では蛍光中心が多結晶の粉
である蛍光体が塗り付けてある。蛍光体は、微結晶の表
面での乱反射と散乱で見かけ上不透明なものである。こ
れに対して、以上説明した本実施の形態の光源では、蛍
光中心が冷陰極管の管壁内に導入されている。この管壁
は蛍光中心により着色しているが透明であり、従来の冷
陰極管に比ベ冷陰極管に再度入射する光線が散乱するこ
となく透過もしくは反射するため、光源ユニットとして
の高い効率を得ることができる。本実施の形態による光
源を用いることにより、最大１８％もの効率増を見込む
ことができる。

【０１７６】次に、本発明の第５の実施の形態による液
晶表示装置等に用いるバックライトユニットについて図
２７乃至図３６を用いて説明する。本実施の形態では、
冷陰極管の発光効率を向上させたバックライトユニット
を提供する。

【０１７７】本実施例では、紫外線を発生させる発光管
と、この紫外線から発生する紫外光を受けて可視光を発
光する部材を別空間に配置し、紫外線発光管から発生す
る紫外光を反射させる紫外光反射部材を紫外光発光管と
空間を隔てて構成している。また、紫外線発光管と可視
光発光部材を空間的に離し、紫外光反射部材を紫外光発
光管と空間的に離して構成する。

【０１７８】発光管での吸収が少なければ管温度が上昇
しないので管径を小さくでき、その結果、発光管に入射
して散乱したりガス吸収されたりする光を減少させて高
輝度化を実現できる。

【０１７９】本実施の形態によれば、紫外光発光管に対
して、紫外光反射部材によって囲まれた空間が非常に大
きいため、紫外光が紫外光発光管へ再入射する量も減
り、従って、可視光取り出し窓に対して紫外光が最も効
率良く入射することができる。本実施の形態と従来の紫
外光発光管との可視光として取り出される可視エネルギ
を比較した結果を以下に示す。

【０１８０】 （本実施の形態と従来の紫外光発光管との可視光として取り出される可視エネル ギの比較） 前提： 発光管内で発生した紫外線エネルギ Ａ 蛍光体の発光効率 α＝０．４ 蛍光体の前方散乱／後方散乱光量比 １：１ 蛍光体の透過率 β＝０．５ 発光管ガラスの透過率 γ＝０．９５ 反射部材の反射率 δ＝０．９５ 管内ガス透過率 η＝０．８５ ＵＶ反射部材反射率 σ＝０．９５ 可視光射出開口部の透過率（本実施例のみ） ε＝０．９５

【０１８１】従来の紫外光発光管： （１）蛍光体→管ガラス→反射部材→可視光射出開口部 Ａ・１／２・α・γ・δ＝０．１８１Ａ （２）蛍光体→管内ガス→蛍光体→管ガラス→可視光射
出開口部 Ａ・１／２・α・η・β・γ＋Ａ・（１／２）²・α・
η²・β・γ・δ＋Ａ・（１／２）⁴・α・η³・β・γ
＋Ａ・（１／２）⁵・α・η⁴・β・γ・δ＋…＝（０．
０８０７＋０．０３２５＋０．００７３＋０．００２９
４＋…）・Ａ＝０．１２４Ａ 従って、（１）＋（２）＝０．３０５Ａ

【０１８２】本実施の形態による紫外光発光管： 管内ガス→管ガラス→蛍光体／反射部材→可視光射出開
口部 Ａ・γ・１／２・α・（ｌ＋β・δ＋（β・δ）²＋
（β・δ）³＋…）・ε＝０．３４０Ａ

【０１８３】従って、本実施の形態による紫外光発光管
の可視光エネルギ／従来の紫外光発光管の可視光エネル
ギ＝０．３４０Ａ／０．３０５Ａ＝１．１２すなわち、
本実施形態の構成では１２％程度可視エネルギが高くな
り（但し、見積りに用いた各部材の値は上記に限るもの
ではない）、バックライト光源の明るさを１２％程度向
上させることができる。

【０１８４】以下、本実施の形態によるバックライトユ
ニットについて具体的な実施例を用いて説明する。

【０１８５】（第５の実施の形態における実施例１）本
実施例による光源ユニットの概略の構成について図２７
を用いて説明する。図２７は本実施例の光源ユニットを
発光管の管軸に垂直な方向に切った断面を示している。
図２７に示すように、水銀とＮｅ、Ａｒ混合ガス封入の
紫外光発光管８１には、蛍光体や紫外光を吸収するコー
ティング処理は施されておらず、紫外光を透過するガラ
ス（石英、硬質ガラス、など）で管が構成されている。
紫外／可視光反射部材８２として例えば反射率９０％以
上のアルミニウム（Ａｌ）材が用いられ、図２７に示す
ように一部の空間を除いて発光管８１を囲むように構成
されている。なお、紫外／可視反射部材８２の内表面に
反射率をより高めるための処理（例えば、ダイクロイッ
クコーティング）を施してもよい。

【０１８６】紫外／可視光反射部材８２で覆っていない
部分には、紫外光反射部材８５が設けられている。紫外
光反射部材８５は、例えば透明ガラス基板（白板ガラ
ス、パイレックス（登録商標）等）８３にＵＶ反射膜８
４を設けている。

【０１８７】紫外光発光管８１から射出された紫外光
は、そのほとんどが紫外／可視光反射部材８２の内側に
設けてある可視光発光部材、例えば蛍光体８６へ入射す
る。蛍光体８６は、例えば、（ＳｒＣａＢａ）₅（Ｐ
Ｏ₄）₃ＣＬｌ：ＥｕやＬａＰＯ₄：Ｃｅ，Ｔｂあるいは
Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕが混ぜ込まれている。この蛍光体８６は入
射した紫外光を受けて可視光を放射する。この可視光
は、紫外光反射部材８５を通過して光源ユニットの外へ
射出される。

【０１８８】一方、紫外光発光管８１から紫外光反射部
材８５へ直接射出される紫外光は、紫外光反射部材８５
で反射されて紫外／可視光反射部材８２へ向かい、蛍光
体８６に入射して可視光に変換される。

【０１８９】紫外／可視光反射部材８２の形状は図２７
では放物面形状としているが、これに限ることはなく、
紫外／可視光反射部材８２内面で反射される可視光が紫
外光反射部材８５へ最も多く入射される形状にすれれば
よい。例えば、断面が四角形状であっても楕円形状であ
ってもよい。

【０１９０】（第５の実施の形態における実施例２）本
実施例による光源ユニットの概略の構成について図２８
を用いて説明する。図２８は本実施例の光源ユニットを
発光管の管軸に垂直な方向に切った断面を示している。
実施例１で説明した紫外光発光管８１の周囲空間を紫外
／可視光反射部材８２で囲っており、光源ユニットから
光源の外へ可視光を取り出す領域には透明ガラス基板８
３が設けられている。さらに紫外光発光管８１を向く面
側には、可視光発光部材の例えば蛍光体８６が設けられ
ている。透明基板８３は、無コート状態で紫外光を吸収
する特性を有するものでもよく、例えば白板ガラスやパ
イレックスでもよい。

【０１９１】紫外光発光管８１から射出される紫外光は
大部分が紫外／可視光反射部材８２面で反射されて蛍光
体８６へ向かい、そこで可視光を発光する。また紫外光
発光管８１から直接蛍光体８６へ向かう紫外線もあり、
これも蛍光体８６で可視光へ変換される。いずれも透明
基板８３を通過して光源から外部へ可視光が射出され
る。蛍光体８６の表面（紫外光発光管側）に可視光反射
部材（例えば、４２０〜６５０ｎｍ帯域を反射させるダ
イクロイックコートなど）８７を設けてもよい。この場
合、蛍光体８６が発光する可視光のうち紫外光発光管側
へ向かう可視光もすべて光源ユニットの外へ反射され
る。

【０１９２】（第５の実施の形態における実施例３）本
実施例による光源ユニットの概略の構成について図２９
を用いて説明する。図２９（ａ）は本実施例の光源ユニ
ットを示す斜視図であり、図２９（ｂ）は図２９（ａ）
の矢印Ａ方向に見た光源ユニットの断面を示している。
また、図２９（ｃ）は変形例であって、図２９（ｂ）と
同方向から見た状態を示している。紫外光発光管８１は
長円筒形状をしており、これに対応して、外／可視光反
射部材８２が断面コの字状に紫外光発光管８１を囲んで
いる。

【０１９３】また、光源ユニットから外部への可視光射
出面（図２９（ａ）参照）も紫外光発光管８１の長手方
向に対応して長くなっている。これにより、紫外光発光
管８１の射出する紫外光を有効に可視光に変換できる。
図２９（ｂ）に示す構成は、外／可視光反射部材８２が
断面コの字状である点を除き図２７に示す実施例１と同
様である。

【０１９４】図２９（ｃ）は、同様に紫外光発光管８２
が長円筒形状であり、この長手方向に合わせて蛍光体８
６配置形状も長くなっており、紫外光発光管８１の紫外
線を有効に可視光変換できるようになっている。図２９
（ｃ）に示す構成は、外／可視光反射部材８２が断面コ
の字状である点を除き図２８に示す実施例２と同様であ
る。本例についても、実施例２と同様に蛍光体８６の紫
外光発光管面側に可視光反射部材８７を設けてもよい。

【０１９５】（第５の実施の形態における実施例４）本
実施例によるバックライトユニットの概略の構成につい
て図３０を用いて説明する。図３０（ａ）は本実施例の
光源ユニットを発光管の管軸に垂直な方向に切った断面
を示している。図３０（ｂ）は変形例に係る光源ユニッ
トを管軸に垂直な方向に切った断面を示している。図３
０（ａ）、（ｂ）に示す紫外光発光管８１は球状の発光
管である。紫外光発光管８１の近傍空間を囲む紫外／可
視光反射部材８２は、反射光の進行方向が反射面８２’
に効率よく照射されるように傾斜して配置されている。
傾斜角度は反射面８２’の長さにもよるため一義的に決
められるものではなく、可視光の光量が最も高くなるよ
うに設定すればよい。

【０１９６】蛍光体８６は、図３０（ａ）では反射面８
２’上に形成され、図３０（ｂ）では反射面８２’に対
向する光射出面側の透明ガラス基板８３の反射面８２’
側に形成されている。本例でも蛍光体８６の紫外光発光
管８１側に可視光反射部材８５を設けてもよい。

【０１９７】（第５の実施の形態における実施例５）本
実施例による光源ユニットの概略の構成について図３１
を用いて説明する。図３１は本実施例の光源ユニットを
発光管の管軸に垂直な方向に切った断面を示している。
本実施例では、紫外／可視光反射部材８２内面の紫外光
発光管８１と対向する壁部を凸凹状、あるいはΔ状にし
た点に特徴を有している。つまり、紫外／可視光反射部
材８２内表面が平坦化されていない。

【０１９８】こうすることで、紫外光発光管８１を囲む
空間内で紫外線を均一化させ、蛍光体８６から射出する
可視光を均一にすることができる。上記実施例１乃至４
において、紫外／可視光反射部材８２内面を図３１に示
す形状にすることももちろん可能である。この場合も、
蛍光体８６の紫外光発光管８１側に可視光反射部材８５
を設けてもよい。

【０１９９】（第５の実施の形態における実施例６）本
実施例による光源ユニットの概略の構成について図３２
を用いて説明する。図３２（ａ）、（ｂ）は本実施例の
光源ユニットを発光管の管軸に垂直な方向に切った断面
をそれぞれ示している。図３２（ａ）に示す光源ユニッ
トは、紫外／可視光反射部材８２の内面に、赤色を発光
する蛍光体８６Ｒと、緑色を発光する蛍光体８６Ｇと、
青色を発光する蛍光体８６Ｂとが交互に配置されている
点に特徴を有している。

【０２００】一方、図３２（ｂ）に示す光源ユニット
は、透明ガラス基板（例えば白板ガラス、パイレック
ス、石英）８３の内面に、蛍光体８６Ｒと、蛍光体８６
Ｇと、蛍光体８６Ｂとを交互に配置している点に特徴を
有している。

【０２０１】蛍光体８６Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂの材料とし
ては、実施例１で説明した蛍光体材料を用いることがで
きる。各蛍光体８６Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂは、他の蛍光体
と混ざっていないため発光効率が優れている。各蛍光体
８６Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂの寿命を延ばすことを考慮して
蛍光体粒径と層厚を決めればよい。また、白バランスを
とるために各蛍光体８６Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂの面積比率
を変えてもよい。図３２（ｂ）においては、蛍光体８６
Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂの紫外光発光管８１側に可視光反射
部材８７を設けるようにしてもよい。

【０２０２】また、図３２（ｂ）では、隣り合う蛍光体
８６Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂを各々密着させて透明ガラス基
板の内面全面に配置しているが間引きして配置してもよ
い。

【０２０３】また、各蛍光体８６Ｒ、８６Ｇ、８６Ｂを
そのまま配置しているが、紫外光を透過させる部材の中
に蛍光体を混ぜ込むこともできる。例えば、石英、フッ
燐酸塩を用い、これらが融解している状態で蛍光体を混
ぜ込み、冷え固まった後に所定の基板形状に加工すれば
よい。紫外光透過部材に蛍光体を混入することは、上記
実施例１乃至５においても適用可能である。

【０２０４】（第５の実施の形態における実施例７）本
実施例によるバックライトユニット及びそれを用いた液
晶表示装置の概略の構成について図３３を用いて説明す
る。本実施例は、上記実施例１乃至６に示した光源ユニ
ットを用いたバックライトユニットを使用した液晶表示
装置の概略構成を示している。図３３（ａ）は液晶表示
装置の斜視図であり、上から順に液晶パネル１３４、光
学シート１３０、バックライトユニット（主として導光
板１と光源ユニットを示している）が配置されている状
態を示している。

【０２０５】導光板１の端面側に光源ユニットが水平に
配置されている。光源ユニットの紫外光反射部材８５面
から可視光が射出され導光板１の端面に入射するように
なっている。図３３（ａ）では、導光板１の端面の一方
のみに光源ユニットを配置しているが、両端部にそれぞ
れ光源ユニットを配置してもよい。

【０２０６】図３３（ｂ）も液晶表示装置の斜視図であ
り、上から順に液晶パネル１３４、光学シート１３０、
バックライトユニット（主として導光板１と光源ユニッ
トを示している）が配置されている状態を示している。
図３３（ｂ）に示す液晶表示装置の特徴は、光源ユニッ
トが導光板１と同一面ではなく斜め方向に配置されてい
る点にある。光源ユニットの紫外光反射部材８５面から
射出される可視光は、紫外線反射部材８５面と導光板１
端面を囲む周辺を可視光反射部材８８で覆っており、こ
の可視光反射部材８８により可視光は無駄なく導光板１
へ導入される。

【０２０７】（第５の実施の形態における実施例８）本
実施例によるバックライトユニット及び液晶表示装置の
概略の構成について図３４を用いて説明する。本実施例
は、上記実施例１乃至６に示した光源ユニットを用いた
バックライトユニットを使用した液晶表示装置の概略構
成を示している。図３４は液晶表示装置の斜視図であ
り、上から順に、液晶パネル１３４、光学シート１３
０、導光板１、及び光源ユニットが配置されている状態
を示している。

【０２０８】本実施例は、導光板１下方に光源ユニット
を配置した直下型バックライトの構成を示している。実
施例１乃至６で示したいずれかの光源ユニットを用い、
それらの紫外反射部材８５面を導光板１に対向させて複
数並べて全体として１つの光源ユニットを構成してい
る。こうすることにより効率に優れた直下型バックライ
トを実現することができる。

【０２０９】（第５の実施の形態における実施例９）本
実施例による光源ユニットの概略の構成について図３５
を用いて説明する。図３５（ａ）は、本実施例による光
源ユニットの斜視図を示している。図３５（ａ）におい
て、紫外／可視光反射部材８２内方に紫外蛍光管８１が
配置されている。

【０２１０】また、図３５（ｂ）は、紫外蛍光管８１の
管軸に直交する方向で切った光射出側近傍断面を示して
いる。図３５（ｂ）に示すように、光射出側には可視光
を反射し紫外光を透過する特性を有する可視反射／紫外
透過部材８９と可視光発光部材である例えば蛍光体８６
とが貼り合わされて設けられている。

【０２１１】また、図３５（ｂ）に示すように、可視反
射／紫外透過部材８９は、紫外光を透過するガラス基板
（例えば石英ガラスなど）８３の光入射側面に可視光〜
赤外光を透過させるダイクロイックコート（例えば透過
率９０％以上）９２が形成されている。そして、ガラス
基板（例えば石英ガラスなど）８３の光射出面側に蛍光
体８６が塗布されている。

【０２１２】図３５（ｃ）は図３５（ｂ）と同方向から
見た可視反射／紫外透過部材８９の変形例であり、ガラ
ス基板８３の両面にダイクロイックコート９２が形成さ
れている。そして、ダイクロイックコート９２を挟んで
ガラス基板８３の光射出面側に蛍光体８６が塗布されて
いる。

【０２１３】可視反射／紫外透過部材８９は、紫外光図
３５（ａ）に示すように、紫外光発光管８１側と対向す
るように配置されている。この構成により、発光管８１
から射出された紫外光は直接または可視／紫外光反射部
材８２で反射して可視反射／紫外透過部材８９へ入射す
る。入射した紫外光は吸収／反射されることなくその９
０％以上が蛍光体８６へ入射する。蛍光体８６は可視光
を発光するが、発光した可視光のうち、紫外光発光管８
１側へ向かう光は可視反射／紫外透過部材８９に設けら
れたダイクロイックコート９２で反射して射出方向へ戻
される。

【０２１４】図３５（ｄ）は、図３５（ｂ）と同方向か
ら見た可視反射／紫外透過部材８９の他の変形例であ
り、紫外光発光管８１側から順に、可視光のみを透過ま
たは可視光〜赤外光を透過させるダイクロイックコート
９２、ガラス基板８３、蛍光体８６、及び可視透過／紫
外反射（または吸収）部材９３が配置されている。可視
透過／紫外反射（または吸収）部材９３は、例えば波長
４２０〜６５０ｎｍ帯域の光を透過させ、波長４２０ｎ
ｍ以下の光を反射させるダイクロイックコートで構成し
てもよいし、少なくとも波長４２０〜６５０ｎｍ帯域の
光を透過させ、波長４２０ｎｍ以下の光を反射または吸
収するガラス基板（白板ガラス、青板ガラス、ＢＫ７や
ＳＦ系などの光学ガラスなどであり、さらにＡＲコート
を設けてもよい）で構成してもよい。

【０２１５】可視反射／紫外透過部材８９には、上記構
成の他、紫外帯域での屈折率（実数部または虚数部）が
可視帯域での屈折率（実数部または虚数部）より格段に
大きい部材を用いてもよい。

【０２１６】本実施例に示した光源ユニットを実施例７
又は８のバックライトユニット及び液晶表示装置に適用
することはもちろん可能である。

【０２１７】（第５の実施の形態における実施例１０）
本実施例による光源ユニットの概略の構成について図３
６を用いて説明する。図３６は本実施例の光源ユニット
を発光管の管軸に垂直な方向に切った断面を示してい
る。本実施例は、紫外光発光体８１の外表面の一部に蛍
光体８６’を設けている点に特徴を有している。

【０２１８】蛍光体８６’の塗布領域は、紫外光発光体
８１の中心点Ｏと、可視光を外部へ射出する開口部の上
下両端点Ｘ、Ｙを結んでできる角度範囲内である。紫外
光発光体８１から射出される紫外光のうち上記範囲内か
らの紫外光は、紫外光発光体８１の外表面に設けられた
蛍光体８６’で可視光に変換され、その大部分は開口部
へ向かい可視光として取り出されるので可視光取り出し
の効率が高くなる。

【０２１９】一方、紫外光発光体８１から射出される紫
外光のうち、上記範囲以外からの紫外光は開口部を囲む
紫外／可視光反射部材８２へ向かい、紫外／可視光反射
部材８２の反射表面に設けられている蛍光体８６によっ
て可視光に変換される。変換された可視光は、紫外／可
視光反射部材８２で反射して開口部へ向かい可視光とし
て取り出される。図３６では、角度Ｘ−Ｏ−Ｙの範囲を
規定したが、これに限ることはない。紫外光発光体８１
の管径の長さや開口部の大きさ、あるいは紫外／可視光
反射部材８２の大きさから、最も可視光取り出し効率が
高くなるように紫外光発光体８１への蛍光体８６’の塗
布領域を調整すればよい。

【０２２０】また、図３６では紫外光発光体８１は１個
であるが、複数用いるようにしてもよい。また、紫外／
可視光反射部材８２内面は平面でなくてもよいし、蛍光
体８６の塗布も発光帯域の種類毎に塗り分けてもよい。

【０２２１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、蛍光体面積を十分に大きくすることができるので、
蛍光体の粒径や密度あるいは厚みなどを最適化して、光
源ユニットの寿命と明るさを確実に向上させることがで
きるようになる。また、表示装置を薄型にするために発
光管を小さくしても蛍光体面積を十分大きくとることが
できるため明るさを損なうことがなく、装置薄型化に十
分貢献することができる。

【０２２２】以上説明した第１の実施の形態によるバッ
クライトユニットは、以下のようにまとめられる。

【０２２３】（付記１）内部の空洞領域に発光物質が封
入された屈折率ｎ０の透明体を有する発光体と、前記発
光体を内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐体と、
前記筐体内に充填された屈折率ｎ１の透明な充填体とを
有する光源ユニットと、屈折率ｎ２の透明物質で形成さ
れて光射出面を有する導光体とを備え、前記光反射部材
は、前記発光体から射出され前記光反射部材で反射して
前記光射出面に入射する射出光を、前記光射出面に臨界
角以上の入射角で入射させる反射面形状を有しているこ
とを特徴とするバックライトユニット。

【０２２４】（付記２）付記１記載のバックライトユニ
ットにおいて、前記反射面形状は、面上の任意の一点Ａ
での法線ｎＡと、前記点Ａから前記空洞領域の輪郭へ引
いた接線ｌとが成す角度をθ１とし、ほぼ平面をなす前
記光射出面に平行で、且つ前記法線ｎＡと前記接線ｌと
で作られる平面にある線分ｍと前記法線ｎＡとが成す角
をθ２とすると、 ｜θ１−θ２｜＜ｃｏｓ^-1（１／ｎ２） が成り立つことを特徴とするバックライトユニット。

【０２２５】（付記３）内部の空洞領域に発光物質が封
入された屈折率ｎ０の透明体を有する発光体と、前記発
光体を内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐体と、
前記筐体内に充填された屈折率ｎ１の透明な充填体と、
前記透明な充填体内に配置され光路を変更する光路変更
要素とを有する光源ユニットと、屈折率ｎ２の透明物質
で形成されて光射出面を有する導光体とを備えているこ
とを特徴とするバックライトユニット。

【０２２６】（付記４）内部の空洞領域に発光物質が封
入された屈折率ｎ０の透明体を有する発光体と、前記発
光体を内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐体と、
前記筐体内に充填された屈折率ｎ１の透明な充填体とを
有する光源ユニットと、屈折率ｎ２の透明物質で形成さ
れて光射出面を有する導光体と、前記光射出面に形成さ
れ、開口部を複数有する反射部材とを備えていることを
特徴とするバックライトユニット。

【０２２７】（付記５）付記４記載のバックライトユニ
ットにおいて、前記導光体の両端に前記光源ユニットが
それぞれ配置され、前記光源ユニット間の前記導光体の
距離をｗとし、前記導光体の厚さをｄとすると、２０×
ｄ＜ｗ＜４５×ｄを満足することを特徴とするバックラ
イトユニット。

【０２２８】（付記６）付記１乃至５のいずれか１項に
記載のバックライトユニットにおいて、前記発光体は放
電管であり、前記透明な充填体の誘電正接は、前記放電
管の駆動周波数付近で極小になることを特徴とするバッ
クライトユニット。

【０２２９】（付記７）付記１乃至６のいずれか１項に
記載のバックライトユニットにおいて、前記発光体は放
電管であり、前記透明な充填体の誘電率は、前記放電管
の駆動周波数付近で極大値を持つことを特徴とするバッ
クライトユニット。

【０２３０】（付記８）付記１乃至７のいずれか１項に
記載のバックライトユニットにおいて、前記透明な充填
体の屈折率ｎ１は、前記発光体を構成する透明体の屈折
率ｎ０と前記導光体の屈折率ｎ２の間の値であることを
特徴とするバックライトユニット。

【０２３１】以上説明した第２の実施の形態によるバッ
クライトユニットは、以下のようにまとめられる。 （付記９）光を反射するリフレクタと、前記リフレクタ
内に配置された複数の冷陰極管と、前記リフレクタの開
口部に接続されて前記冷陰極管から射出された光を導光
する導光板とを有するバックライトユニットにおいて、
前記リフレクタは、前記冷陰極管壁からほぼ垂直に射出
した光を前記冷陰極管に再入射しない方向に反射させる
反射面を有していることを特徴とするバックライトユニ
ット。

【０２３２】（付記１０）付記９記載のバックライトユ
ニットにおいて、前記反射面は、前記冷陰極管と前記リ
フレクタの間、あるいは前記複数の冷陰極管の間に形成
された隙間に前記射出光を反射する角度に配置されてい
ることを特徴とするバックライトユニット。

【０２３３】（付記１１）付記９又は１０に記載のバッ
クライトユニットにおいて、前記反射面は、一方の冷陰
極管からの前記射出光を一方の冷陰極管と他方の冷陰極
管の隙間に反射し、他方の冷陰極管からの前記射出光を
一方の冷陰極管と前記リフレクタ壁面との隙間に光を反
射する角度に配置されていることを特徴とするバックラ
イトユニット。

【０２３４】（付記１２）付記９乃至１１のいずれか１
項に記載のバックライトユニットにおいて、前記反射面
は、複数の曲面により構成されていることを特徴とする
バックライトユニット。

【０２３５】（付記１３）光を反射するリフレクタと、
前記リフレクタ内に配置された冷陰極管と、前記リフレ
クタの開口部に接続されて前記冷陰極管から射出された
光を導光する導光板とを有するバックライトユニットに
おいて、前記冷陰極管と前記リフレクタの間隙に配置さ
れ、端面が前記導光板端面に対向する端面を有する第２
の導光板を有していることを特徴とするバックライトユ
ニット。

【０２３６】（付記１４）付記１３記載のバックライト
ユニットにおいて、前記第２の導光体の前記冷陰極管外
表面と対向する面形状は、前記冷陰極管外表面形状と相
似であることを特徴とするバックライトユニット。

【０２３７】（付記１５）付記１４記載のバックライト
ユニットにおいて、前記第２の導光体の前記リフレクタ
側の面形状は、前記冷陰極管からの入射光が全反射する
条件を備えていることを特徴とするバックライトユニッ
ト。

【０２３８】（付記１６）付記１４記載のバックライト
ユニットにおいて、前記第２の導光体の前記リフレクタ
側の面は、全反射コーティングが施されていることを特
徴とするバックライトユニット。

【０２３９】以上説明した第３の実施の形態によるバッ
クライトユニットは、以下のようにまとめられる。

【０２４０】（付記１７）冷陰極管と、前記冷陰極管を
内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐体と、前記筐
体内に充填された透明充填体とを有する光源ユニット
と、前記光源ユニットからの光を導光して光射出面から
射出する導光体とを備え、前記冷陰極管は、管内部に蛍
光剤が分散されていることを特徴とするバックライトユ
ニット。

【０２４１】（付記１８）冷陰極管と、前記冷陰極管を
内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐体と、前記筐
体内に充填された透明充填体とを有する光源ユニット
と、前記光源ユニットからの光を導光して光射出面から
射出する導光体と、前記冷陰極管の温度を制御するため
の温度センサと、前記冷陰極管を加熱する加熱素子とを
備えていることを特徴とするバックライトユニット。

【０２４２】（付記１９）冷陰極管と、前記冷陰極管を
内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐体と、前記筐
体内に充填された透明充填体とを有する光源ユニット
と、前記光源ユニットからの光を導光して光射出面から
射出する導光体と、前記冷陰極管の温度を制御するため
の温度センサと、前記冷陰極管を冷却する放熱フィンと
を備えていることを特徴とするバックライトユニット。

【０２４３】（付記２０）光を透過する透明体と、前記
透明体内に形成された冷陰極管とを有する光源ユニット
と、前記光源ユニットからの光を導光して光射出面から
射出する導光体とを備えていることを特徴とするバック
ライトユニット。

【０２４４】（付記２１）光を導光して光射出面から射
出する導光体と、前記導光体内部に形成された冷陰極管
とを備えていることを特徴とするバックライトユニッ
ト。

【０２４５】以上説明した第４の実施の形態による光源
は、以下のようにまとめられる。

【０２４６】（付記２２）透明部材と、紫外光発光物質
と、電極とを備える光源であって、前記透明部材は紫外
光を吸収し可視光を発光する蛍光中心を部材内部に有
し、所定の空洞領域を囲む壁材の少なくとも一部を構成
し、前記紫外光発光物質及び前記電極は、前記空洞領域
内に配置されていることを特徴とする光源。

【０２４７】（付記２３）付記２２記載の光源におい
て、前記可視光の蛍光中心として、青帯域の可視光線を
発光する物質と、青帯域の可視光を吸収し当該可視光よ
り長波長域の可視光を発光する物質とを混在させている
ことを特徴とする光源。

【０２４８】（付記２４）付記２２又は２３に記載の光
源において、前記透明部材が複数の層からなり、２つ以
上の層にそれぞれ少なくとも１種類の蛍光中心を備えて
いることを特徴とする光源。

【０２４９】（付記２５）付記２２乃至２４のいずれか
１項に記載の光源において、前記蛍光中心は、Ｒ（赤）
帯域光を発光する蛍光中心と、Ｇ（緑）帯域光を発光す
る蛍光中心と、Ｂ（青）帯域光を発光する蛍光中心から
なり、前記３種の蛍光中心の量子効率を各々σ（Ｒ），
σ（Ｇ），σ（Ｂ）としたとき、前記３種の蛍光中心の
光学濃度が各々、１／σ（Ｒ），１／σ（Ｇ），１／σ
（Ｂ）に比例していることを特徴とする光源。

【０２５０】（付記２６）付記２５記載の光源におい
て、前記透明部材は管状であり、管の長手方向に対して
蛍光体の濃度分布があり、管端から全長の１０％の範囲
に渡って、前記蛍光中心の光学濃度が増大していること
を特徴とする光源。

【０２５１】以上説明した第５の実施の形態による光源
ユニット等は、以下のようにまとめられる。

【０２５２】（付記２７）紫外光を発光する紫外光発光
部材と、前記紫外光を受けて可視光を発光する可視光発
光部材と、前記紫外光及び前記可視光を反射する紫外／
可視光反射部材と、前記可視光を射出する開口部とを有
する光源ユニットであって、前記可視光発光部材は、前
記紫外／可視光反射部材の反射面に設けられていること
を特徴とする光源ユニット。

【０２５３】（付記２８）付記２７記載の光源ユニット
において、前記紫外光を反射する紫外光反射部材が、前
記開口部に設けられていることを特徴とする光源ユニッ
ト。 （付記２９）紫外光を発光する紫外光発光部材と、前記
紫外光を受けて可視光を発光する可視光発光部材と、前
記紫外光及び前記可視光を反射する紫外／可視光反射部
材と、前記可視光を射出する開口部とを有する光源ユニ
ットであって、前記可視光発光部材は、前記開口部に設
けられていることを特徴とする光源ユニット。

【０２５４】（付記３０）付記２７乃至２９のいずれか
１項に記載の光源ユニットにおいて、前記紫外光発光部
材上の前記開口部と対向する領域に、前記紫外光発光部
材の発光する紫外光を受けて可視光を発光する第２の可
視光発光部材を設けたことを特徴とする光源ユニット。

【０２５５】（付記３１）付記３０記載の光源ユニット
において、前記第２の可視光発光部材は、前記紫外光発
光部材の中心点から前記開口部を見込む角度内にある領
域に設けられていることを特徴とする光源ユニット。

【０２５６】（付記３２）付記２７乃至３１のいずれか
１項に記載の光源ユニットにおいて、前記可視光発光部
材は、発光波長帯域の異なる複数の発光部材を有してい
ることを特徴とする光源ユニット。

【０２５７】（付記３３）付記２７乃至３２のいずれか
１項に記載の光源ユニットにおいて、前記紫外光反射部
材は、光の波長がほぼ１５０〜３００ｎｍの帯域で反射
率が最も高く、光の波長がほぼ４００〜６５０ｎｍの帯
域で透過率が最も高い特性を有することを特徴とする光
源ユニット。

【０２５８】（付記３４）対向する２枚の基板で液晶を
挟んだ液晶表示装置において、付記１乃至３３のいずれ
か１項に記載の光源あるいは光源ユニット、若しくはバ
ックライトユニットを備えていることを特徴とする液晶
表示装置。

【０２５９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、冷陰極管
外周囲を冷陰極管外壁のガラス材と概ね同じ屈折率を持
つ液体で満たした光源ユニットを用いても、射出光が導
光板から外に逃げてしまうことのないバックライトユニ
ットを実現できる。

【０２６０】また、本発明によれば、冷陰極管の光を効
率よく導光板側へ反射できるようになる。さらに、本発
明によれば、冷陰極管の発光効率が低くても実用に耐え
るバックライトユニットを実現できる。またさらに、本
発明によれば、冷陰極管の発光効率を向上させことがで
きる。

【０２６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における実施例１と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態における実施例２と
してのバックライトユニットの構成の一部を示す図であ
る。

【図３】本発明の第１の実施の形態における実施例３と
してのバックライトユニットの構成の一部を示す図であ
る。

【図４】本発明の第１の実施の形態における実施例４と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図５】本発明の第１の実施の形態における実施例６と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態における実施例１と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図７】本発明の第２の実施の形態における実施例２と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図８】本発明の第２の実施の形態における実施例３と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図９】本発明の第３の実施の形態における実施例１と
してのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１０】本発明の第３の実施の形態における実施例２
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１１】本発明の第３の実施の形態における実施例３
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第３の実施の形態における実施例４
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第３の実施の形態における実施例４
の変形例１としてのバックライトユニットの概略構成を
示す図である。

【図１４】本発明の第３の実施の形態における実施例４
の変形例２としてのバックライトユニットの概略構成を
示す図である。

【図１５】本発明の第３の実施の形態における実施例５
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１６】本発明の第３の実施の形態における実施例６
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１７】本発明の第３の実施の形態における実施例７
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図１８】本発明の第３の実施の形態における実施例７
の効果を説明する図である。

【図１９】本発明の第３の実施の形態における実施例８
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図２０】本発明の第３の実施の形態における実施例９
としてのバックライトユニットの概略構成を示す図であ
る。

【図２１】本発明の第３の実施の形態における実施例１
０としてのバックライトユニットの概略構成を示す図で
ある。

【図２２】本発明の第４の実施の形態における実施例１
としての光源の概略構成を示す図である。

【図２３】本発明の第４の実施の形態における実施例２
としての光源の概略構成を示す図である。

【図２４】本発明の第４の実施の形態における実施例３
としての光源の概略構成を示す図である。

【図２５】本発明の第４の実施の形態における実施例３
における金属濃度を示す図である。

【図２６】本発明の第４の実施の形態における実施例４
としての光源の概略構成を示す図である。

【図２７】本発明の第５の実施の形態における実施例１
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図２８】本発明の第５の実施の形態における実施例２
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図２９】本発明の第５の実施の形態における実施例３
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図３０】本発明の第５の実施の形態における実施例４
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図３１】本発明の第５の実施の形態における実施例５
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図３２】本発明の第５の実施の形態における実施例６
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図３３】本発明の第５の実施の形態における実施例７
としてのバックライトユニット及び液晶表示装置の概略
構成を示す図である。

【図３４】本発明の第５の実施の形態における実施例８
としてのバックライトユニット及び液晶表示装置の概略
構成を示す図である。

【図３５】本発明の第５の実施の形態における実施例９
としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図３６】本発明の第５の実施の形態における実施例１
０としての光源ユニットの概略構成を示す図である。

【図３７】従来のバックライトユニットの概略構成を示
す図である。

【図３８】従来のバックライトユニットの問題点を説明
する図である。

【図３９】従来のバックライトユニットの概略構成を示
す図である。

【図４０】従来のバックライトユニットの問題点を説明
する図である。

【図４１】従来のバックライトユニットの概略構成を示
す図である。

【図４２】従来のバックライトユニットの問題点を説明
する図である。

【図４３】従来のバックライトユニットの概略構成を示
す図である。

【図４４】従来のバックライトユニットの問題点を説明
する図である。

【図４５】従来のバックライトユニットの概略構成を示
す図である。

【符号の説明】

１ 導光板 ２、４、４２、４４、５６、５８ 冷陰極管 ６ 筐体 ８ 透明液体 １０ 光反射部材 １２ アクリルシート １４ 光学接着剤 １６ 支持リング １８ 軸流ファン ２０ クロメル ２２ 回転数制御機構 ２４ リボンヒータ ２６ タイマ ２８ インバータ電源 ３０ スイッチ ３２ 反射ドット ３４ 光路変更要素 ３５ 放熱フィン ３６ 第２の導光板 ４６ 温度センサ ４８ ヒータ ５０ ペルチエ素子 ５２ 放熱フィン ５４ ガラス部材 ６０、６２ 電極 ６４ 球殻内部 ６６ 筐体 ６８ 光反射膜 ６９ 透明部材 ７０ Ｆ中心 ７２ 透明窓 ７３ 電気炉 ７４ 領域 ７５ 結晶導入用コンテナ ７６、７７、７８、８０ ガラス管 ７９ 空洞領域 ８１ 紫外光発光管 ８２ 紫外／可視光反射部材 ８３ 透明ガラス基板 ８４ ＵＶ反射膜 ８５ 紫外光反射部材 ８６ 蛍光体 ８７ 可視光反射部材 ８８ 可視光反射部材 ８９ 可視反射／紫外透過部材 ９０ Ｎｉ電極 ９１ 光学接着層 ９２ ダイクロイックコート ９３ 可視透過／紫外反射（または吸収）部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２１Ｖ 8/00 ６０１ Ｆ２１Ｖ 8/00 ６０１Ｚ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５２０ 1/13357 Ｆ２１Ｙ 103:00 // Ｆ２１Ｙ 103:00 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ (72)発明者 鈴木 敏弘 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 山口 久 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 小林 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 ▲浜▼田 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 菅原 真理 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA14Z FA21Z FA23Z FA41Z FA42Z FB02 LA04 LA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部の空洞領域に発光物質が封入された屈
   折率ｎ０の透明体を有する発光体と、 前記発光体を内蔵し、内面に光反射部材が形成された筐
   体と、 前記筐体内に充填された屈折率ｎ１の透明な充填体と、 屈折率ｎ２の透明物質で形成されて光射出面を有する導
   光体とを備え、 前記光反射部材は、前記発光体から射出され前記光反射
   部材で反射して前記光射出面に入射する射出光を、前記
   光射出面に臨界角以上の入射角で入射させる反射面形状
   を有していることを特徴とするバックライトユニット。
2. 【請求項２】光を反射するリフレクタと、前記リフレク
   タ内に配置された複数の冷陰極管と、前記リフレクタの
   開口部に接続されて前記冷陰極管から射出された光を導
   光する導光板とを有するバックライトユニットにおい
   て、 前記リフレクタは、前記冷陰極管壁からほぼ垂直に射出
   した光を前記冷陰極管に再入射しない方向に反射させる
   反射面を有していることを特徴とするバックライトユニ
   ット。
3. 【請求項３】光を導光して光射出面から射出する導光体
   と、 前記導光体内部に形成された冷陰極管とを備えているこ
   とを特徴とするバックライトユニット。
4. 【請求項４】透明部材と、紫外光発光物質と、電極とを
   備える光源であって、 前記透明部材は紫外光を吸収し可視光を発光する蛍光中
   心を部材内部に有し、所定の空洞領域を囲む壁材の少な
   くとも一部を構成し、 前記紫外光発光物質及び前記電極は、前記空洞領域内に
   配置されていることを特徴とする光源。
5. 【請求項５】紫外光を発光する紫外光発光部材と、 前記紫外光を受けて可視光を発光する可視光発光部材
   と、 前記紫外光及び前記可視光を反射する紫外／可視光反射
   部材と、 前記可視光を射出する開口部とを有する光源ユニットで
   あって、 前記可視光発光部材は、前記紫外／可視光反射部材の反
   射面に設けられていることを特徴とする光源ユニット。