JP2005339842A - 照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 色むらを低減できる光を照射する照明装置を提供する。
【解決手段】 照明装置１００は、ランプハウス９の開口部１０内に収納されたＵ形蛍光ランプ７と、Ｕ形蛍光ランプ７を覆って開口部１０に設けられ、Ｕ形蛍光ランプ７からの光を透過させる拡散板３とを備え、Ｕ形蛍光ランプ７は、屈曲ガラス管部８で接続されたガラス管部１、２を有し、ガラス管部１，２に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、各ガラス管部１，２に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、としたときに、ガラス管部１での蛍光体比率が、ガラス管部２での蛍光体比率よりも大きく、ガラス管部１とガラス管部２とを拡散板３に垂直な方向から見て重ね合わせて配置する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶バックライトおよび各種ディスプレイ等用の光源として利用される冷陰極蛍光ランプ等を備えた照明装置に関する。

特開平７−２７２５０６号公報には、液晶バックライト用の冷陰極蛍光ランプを備えた従来の直下型照明装置が開示されている。図７（ａ）は従来の直下型照明装置９０の構成を示す正面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）の断面７Ｂ−７Ｂに沿った断面図である。直下型照明装置９０は、直方体形状のランプハウス９を備える。ランプハウス９は、前方（図７（ａ）において紙面の裏から表へ向かう方向）へ開口する開口部１０を有する。開口部１０内には、４個のＵ形蛍光ランプ７が収納される。

Ｕ形蛍光ランプ７は、屈曲ガラス管部８で接続されたガラス管部１および２を有する。ガラス管部１の端部４およびガラス管部２の端部５には、ガラス管部１および２の中に挿入された図示しない電極にそれぞれ接続されたリード線１４が設けられる。リード線１４は、ランプハウス９の側板に取り付けられ、図示しないインバータ回路に接続される。

照明装置９０には、Ｕ形蛍光ランプ７を覆ってランプハウス９に取り付けられた拡散板３（図７（ｂ））が設けられる。拡散板３は、Ｕ形蛍光ランプ７からの光を透過させる。図７（ａ）では図示を明瞭にするために、拡散板３を省略して示している。Ｕ形蛍光ランプ７を挟んで拡散板３と対向する反射板１１が開口部１０に設けられる。

Ｕ形蛍光ランプ７は、ガラス管部１の管軸とガラス管部２の管軸とを含む面が拡散板３と平行になる位置に配置される。液晶表示装置を小型化、薄型化および軽量化するために、ガラス管部１および２、ならびに屈曲ガラス管部８の管径は、２〜５ｍｍと細い。

ガラス管部１、ガラス管部２および屈曲ガラス管部８の内面には、赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体とを含む蛍光体被膜が塗布される。図８（ａ）〜図８（ｄ）は、蛍光体被膜をガラス管の内面に塗布する方法を説明するための断面図である。

図８（ａ）を参照すると、蛍光体塗布装置は、図示しない真空ポンプとコンプレッサとに選択的に接続された円筒形状の吸排管２３０を備える。吸排管２３０の一端にアタッチメント２００が取り付けられる。アタッチメント２００は、吸排管２３０の軸方向に貫通する貫通孔を略中心に有する柱状の弾性体２１０と、弾性体２１０の貫通孔に内設された円筒部を有する内設体２２０とを備える。内設体２２０には、吸排管２３０の軸方向に貫通する貫通孔２２６が形成される。まず、把持部材２５０によって垂直方向に把持されたガラス管２４０の上端２４２を弾性体２１０の下面２１４に押し当てる。

そして図８（ｂ）に示すように、懸濁液２６２が収容されたトレー２６０を上昇させてガラス管２４０の下端を懸濁液２６２に浸し、アタッチメント２００の貫通孔２２６を介してガラス管２４０の内部を図示しない真空ポンプにより吸引してガラス管２４０の下端から懸濁液２６２を吸い上げる。懸濁液２６２は、赤色蛍光体と緑色蛍光体と青色蛍光体とを含む。

次に図８（ｃ）に示すように、吸い上げられた懸濁液２６２の上面が、把持部材２５０の下面に取り付けられた光センサ２５１によって検出されると懸濁液２６２の吸引を停止し、トレー２６０を下方へ移動させてガラス管２４０の下端をトレー２６０内の懸濁液２６２から離す。そして、ガラス管２４０に懸濁液２６２を吸い上げた状態を保持したまま所定位置へガラス管２４０をおよび蛍光体塗布装置を移動させる。

そして図８（ｄ）に示すように、この所定位置には移動後のガラス管２４０の下方に、ガラス管２４０内の懸濁液２６２を受けるトレー２６０Ａが配置されており、ガラス管２４０が所定位置に到達すると、トレー２６０Ａが上昇してガラス管２４０の下端がトレー２６０Ａ内に位置する。

次にガラス管２４０内の真空状態をゆっくり開放し、図示しないコンプレッサによりアタッチメント２００の貫通孔２２６を介してガラス管２４０の内部に乾燥エアを吹き込む。この乾燥エアは、例えば所定温度の空気であり、アタッチメント２００からの吹き込み量は例えば０．２リットル／分である。

そして、ガラス管２４０内で乾燥エアに押圧される懸濁液２６２の上面２６４と、ガラス管２４０の内周面に塗布され乾燥エアにより乾燥した蛍光体被膜の部分と未乾燥の蛍光体被膜の部分との境界２６６とが下降し、ガラス管２４０内の懸濁液２６２がトレー２６０Ａに排出される。このようにして、ガラス管２４０の内面に蛍光体被膜が塗布される。

次に、蛍光体被膜が内面に塗布されたガラス管を加熱してＵ字形に折り曲げ、図７（ａ）に示す屈曲ガラス管部８とガラス管部１および２とを形成する。その後、ガラス管部１の端部４およびガラス管２の端部５の中に、リード線１４を接続した電極をそれぞれ挿入し、端部４および５を封止してＵ形蛍光ランプ７を完成する。
特開平７−２７２５０６号公報 特開平６−２８３１３５号公報

図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照して前述したガラス管２４０の内面に塗布される蛍光体被膜の赤色蛍光体および緑色蛍光体の比重（５．２）は、青色蛍光体の比重（３．８）よりも大きい。そして、比重の大きい赤色蛍光体および緑色蛍光体は丸形形状をしており、比重の小さい青色蛍光体は六角形形状をしている。

このため、図８（ａ）〜図８（ｄ）を参照して前述した方法でガラス管の内面に塗布された蛍光体被膜では、比重が大きく丸形形状をした赤色蛍光体および緑色蛍光体は、比重が小さく六角形形状をした青色蛍光体よりも、ガラス管２４０の内面に沿ってガラス管２４０の下端へ向かう重力作用方向へ移動する傾向が強まる。

本発明者らは、ガラス管２４０に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）が、ガラス管２４０の上端部から下端部に向かって減少してゆくことを見出した。

図９は、ガラス管２４０の内面に塗布された蛍光体被膜の色成分を表すカラーポイントとガラス管２４０の軸方向に沿った位置との関係を示すグラフである。横軸はガラス管２４０の軸方向に沿った位置を示している。位置Ｐはガラス管２４０の下端に相当し、位置Ｑは上端に相当する。縦軸は、色成分を表すカラーポイントｘおよびｙの値を示す。折れ線Ｃ５はカラーポイントｘとガラス管２４０の軸方向に沿った位置との関係を示し、折れ線Ｃ６はカラーポイントｙとガラス管２４０の軸方向に沿った位置との関係を示す。

ガラス管２４０の上端に相当する位置Ｑでは、青色蛍光体の成分が多く、赤色蛍光体および緑色蛍光体の成分が少なく、上記蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）は大きく、カラーポイントｘおよびカラーポイントｙは小さい値を示す。ガラス管２４０の下端に相当する位置Ｐでは、青色蛍光体の成分が少なく、赤色蛍光体および緑色蛍光体の成分が多く、上記蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）は小さく、カラーポイントｘおよびカラーポイントｙは大きい値を示す。そして、位置Ｐから位置Ｑに向かってカラーポイントｘおよびｙは減少する。

このようなガラス管２４０を折り曲げて製造した図７（ａ）および図７（ｂ）のＵ形蛍光ランプ７において、ガラス管２４０の上端部がガラス管部１の端部４に相当し、ガラス管２４０の下端部がガラス管部２の端部５に相当するとすると、ガラス管部１および２の内面に塗布された蛍光体被膜の蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）は、ガラス管部１の端部４から屈曲ガラス管部８に向かって減少し、屈曲ガラス管部８からガラス管部２の端部５に向かってさらに減少する。このように、蛍光体被膜の色成分が、ガラス管部１および２の管軸方向に沿って変化するので、ガラス管部１および２から拡散板３を透過した光を使用する液晶表示装置等の画面において、ガラス管部１および２の管軸方向に沿った色むらが生じるという問題があった。

本発明の目的は、色むらを低減できる光を照射する照明装置を提供することにある。

本発明に係る第１の照明装置は、ランプハウスの開口部内に収納されたＵ形蛍光ランプと、前記Ｕ形蛍光ランプを覆って前記ランプハウスに設けられ、前記Ｕ形蛍光ランプからの光を透過させる拡散板とを備え、前記Ｕ形蛍光ランプは、屈曲ガラス管部で接続された第１および第２ガラス管部を有し、前記第１および前記第２ガラス管部に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、各ガラス管部に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、としたときに、前記第１ガラス管部での蛍光体比率が、前記第２ガラス管部での蛍光体比率よりも大きい照明装置において、前記第１ガラス管部と前記第２ガラス管部とを前記拡散板に垂直な方向から見て重ね合わせて配置することを特徴とする。

本発明に係る第２の照明装置は、導光板と、前記導光板の端面に対向して配置されたＵ形蛍光ランプと、前記導光板の裏面に設けられ、前記Ｕ形蛍光ランプからの光を反射する反射板と、前記導光板の表面に設けられ、前記反射板で反射された前記Ｕ形蛍光ランプからの光を透過させる拡散板とを備え、前記Ｕ形蛍光ランプは、屈曲ガラス管部で接続された第１および第２ガラス管部を有し、前記第１および前記第２ガラス管部に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、各ガラス管部に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、としたときに、前記第１ガラス管部での蛍光体比率が、前記第２ガラス管部での蛍光体比率よりも大きい照明装置において、前記第１ガラス管部と前記第２ガラス管部とを前記導光板の端面に垂直な方向から見て重ね合わせて配置することを特徴とする。

本発明に係る第３の照明装置は、導光板と、前記導光板の端面に対向して配置された一対の蛍光ランプと、前記導光板の裏面に設けられ、前記蛍光ランプからの光を反射する反射板と、前記導光板の表面に設けられ、前記反射板で反射された前記蛍光ランプからの光を透過させる拡散板とを備え、各蛍光ランプは、一対のガラス管部をそれぞれ有し、各ガラス管部は、第１端部および第２端部を有し、各端部に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、各端部に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、としたときに、前記第１端部での蛍光体比率が、前記第２端部での蛍光体比率よりも大きく、前記一対のガラス管部の一方および他方は、互いに略平行に配置され、接続管で互いに接続される照明装置において、前記一対のガラス管部の一方の前記第１端部が前記一対のガラス管部の他方の前記第２端部に対向し、前記一対のガラス管部の一方の前記第２端部が前記一対のガラス管部の他方の前記第１端部に対向し、前記一対の蛍光ランプの一方の前記ガラス管部の前記第１端部と前記一対の蛍光ランプの他方の前記ガラス管部の前記第２端部とを、前記導光板の端面に垂直な方向から見て重ね合わせて配置することを特徴とする。

本発明によれば、色むらを低減できる光を照射する照明装置を提供することができる。

本実施の形態に係る第１の照明装置では、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の大きい蛍光体被膜が内面に塗布された第１ガラス管部と、蛍光体比率Ｋの小さい蛍光体被膜が内面に塗布された第２ガラス管部とが、拡散板に垂直な方向から見て重ね合わせて配置される。このため、第１ガラス管部からの蛍光体比率Ｋの大きい光と、第２ガラス管部からの蛍光体比率Ｋの小さい光とが、混合し合って拡散板を透過する。その結果、拡散板に平行に第１および第２ガラス管部が配置された従来の照明装置よりも、色むらを低減した光を照射する照明装置を得ることができる。

この実施の形態では、前記Ｕ形蛍光ランプを挟んで前記拡散板と対向する反射板をさらに備えることが好ましい。Ｕ形蛍光ランプから拡散板と反対側へ向かう光を反射板で反射して、拡散板を透過させることができるので、光の利用効率が向上する。

前記第１および前記第２ガラス管部の外径は、２ｍｍ以上１６ｍｍ以下であり、前記第１および前記第２ガラス管部間の隙間は、前記外径の２倍以下であることが好ましい。外径を１６ｍｍ以下とし、隙間を外径の２倍以下にすると照明装置をバックライト装置に用いた液晶表示装置および各種ディスプレイ装置を薄型化できる。外径が２ｍｍよりも小さいとランプ電流当たりの管壁負荷が大きくなり、例えばテレビに使用する場合には５万時間以上の所望のランプ寿命が得られなくなる点で好ましくない。

本実施の形態に係る第２の照明装置では、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の大きい蛍光体被膜が内面に塗布された第１ガラス管部と、蛍光体比率Ｋの小さい蛍光体被膜が内面に塗布された第２ガラス管部とが、導光板の端面に垂直な方向から見て重ね合わせて配置される。このため、第１ガラス管部からの蛍光体比率Ｋの大きい光と、第２ガラス管部からの蛍光体比率Ｋの小さい光とが、混合し合って導光板へ入射し、反射板によって反射されて拡散板を透過する。その結果、導光板の端面に平行に第１および第２ガラス管部が配置された従来の照明装置よりも、色むらを低減した光を照射する照明装置を得ることができる。

本実施の形態に係る第３の照明装置では、一対のガラス管部の一方の第１端部が一対のガラス管部の他方の第２端部に対向し、一対のガラス管部の一方の第２端部が一対のガラス管部の他方の第１端部に対向し、一対の蛍光ランプの一方のガラス管部の第１端部と一対の蛍光ランプの他方のガラス管部の第２端部とを、導光板の端面に垂直な方向から見て重ね合わせて配置する。このため、一対の蛍光ランプの一方のガラス管部の第１端部からの蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の大きい光と、一対の蛍光ランプの他方のガラス管部の第２端部からの蛍光体比率Ｋの小さい光とが混合し合って導光板へ入射し、反射板によって反射されて拡散板を透過する。その結果、導光板の端面に平行に第１および第２ガラス管部が配置された従来の照明装置よりも、色むらを低減した光を照射する照明装置を得ることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１（ａ）は実施の形態１に係る直下型照明装置１００の構成を示す正面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の断面１Ｂ−１Ｂに沿った断面図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の断面１Ｃ−１Ｃに沿った断面図である。

直下型照明装置１００は、直方体形状のランプハウス９を備える。ランプハウス９は、前方（図１（ａ）において紙面の裏から表へ向かう方向）へ開口する開口部１０を有する。開口部１０内には、５個のＵ形蛍光ランプ７が収納される。Ｕ形蛍光ランプ７は、冷陰極蛍光ランプである。

Ｕ形蛍光ランプ７は、半円環状に屈曲する屈曲ガラス管部８で接続されたガラス管部１および２を有する。ガラス管部１の端部４およびガラス管部２の端部５には、ガラス管部１および２の中に挿入された図示しない電極にそれぞれ接続されたリード線１４が設けられる。リード線１４は、ランプハウス９の側板に取り付けられ、図示しないインバータ回路に接続される。

照明装置１００には、Ｕ形蛍光ランプ７を覆ってランプハウス９に取り付けられた拡散板３が設けられる。拡散板３は、Ｕ形蛍光ランプ７からの光を透過させる。図１（ａ）では図示を明瞭にするために、拡散板３を省略して示している。Ｕ形蛍光ランプ７を挟んで拡散板３と対向する反射板１１が開口部１０に設けられる。反射板１１は、アルミニウム等の金属板からなり、開口部１０の底面に貼り付けられる。反射板１１は、白色塗装を施した合成樹脂板、または銀蒸着シートで構成してもよい。

図８（ａ）〜図８（ｄ）および図９を参照して前述したように、ガラス管部１および２の内面に塗布された蛍光体被膜の蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）は、ガラス管部１の端部４から屈曲ガラス管部８に向かって減少し、屈曲ガラス管部８からガラス管部２の端部５に向かってさらに減少する。従って、ガラス管部１での蛍光体比率Ｋは、ガラス管部２での蛍光体比率Ｋよりも大きい。ガラス管部１とガラス管部２とは、拡散板３に垂直な方向から見て重ね合わせて配置される。

ガラス管部１および２の外径Ｄ１は、２ｍｍ以上１６ｍｍ以下であることが好ましく、ガラス管部１および２の間の隙間Ｄ２は、外径Ｄ１の２倍以下であることが好ましい。

このように構成された照明装置１００では、図示しないインバータ回路から各リード線１４へ電圧が供給されると、各Ｕ形蛍光ランプ７が点灯する。そして、ガラス管部２から拡散板３へ向かう蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の小さい光が、ガラス管部１から拡散板３へ向かう蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の大きい光と混合し合って拡散板３を透過する。また、ガラス管部１から反射板１１へ向かう蛍光体比率Ｋの大きい光が、ガラス管部２から反射板１１へ向かう蛍光体比率Ｋの小さい光と混合し合って反射板１１で反射され、拡散板３を透過する。

このように、蛍光体比率Ｋの小さいガラス管部２からの光と蛍光体比率Ｋの大きいガラス管部１からの光とが互いに色成分を補完し合って拡散板３を透過する。

図２（ａ）は実施の形態１に係る色度差および相対輝度を評価するための照明装置１００Ａの構成を示す正面図であり、照明装置１００Ａは図１（ａ）〜図１（ｃ）の照明装置１００と類似の構成を有する。

図２（ａ）を参照すると、幅２５０ｍｍ、長さ３１６ｍｍのランプハウス９Ａ内に、８本のＵ形蛍光ランプ７を配置した。各Ｕ形蛍光ランプ７は、２本のガラス管部が、正面方向から見て重なり合う位置に配置した。各Ｕ形蛍光ランプ７のガラス管部の外径は５ｍｍ、ガラス管部間の隙間は１ｍｍであり、Ｕ形蛍光ランプ７の長さＬは３００ｍｍである。各Ｕ形蛍光ランプ７のランプ電力は４ワットであり、８本のトータルランプ電力は３２ワットである。

図２（ｂ）は図２（ａ）の照明装置１００Ａと比較するための従来の照明装置９０Ａの構成を示す正面図であり、照明装置９０Ａは図７の照明装置９０と類似の構成を有する。図２（ｂ）を参照すると、ランプハウス９Ａ内に４本のＵ形蛍光ランプ７を、ガラス管部１の管軸とガラス管部２の管軸とを含む面が図示しない拡散板３と平行になる位置に配置した。

照明装置１００Ａと照明装置９０ＡとをＵ形蛍光ランプ７の管軸方向に並べて配置したときに、図２（ａ）において最も上側に配置されたＵ形蛍光ランプ７の管軸Ｊ１と、図２（ｂ）において最も上側に配置されたＵ形蛍光ランプ７のガラス管部１の管軸Ｊ２とを一致させた。そして、照明装置９０Ａのガラス管部１およびガラス管部２間のピッチＰ２と、隣接するＵ形蛍光ランプ７のガラス管部１およびガラス管部２間のピッチＰ３と等しくし、照明装置１００ＡのＵ形蛍光ランプ７間のピッチＰ１を、ピッチＰ２およびピッチＰ３と等しくした。このようにして、照明装置１００Ａの８本のＵ形蛍光ランプ７の線Ａ１−Ａ１に沿った位置が、照明装置９０Ａの４本のＵ形蛍光ランプ７が有する合計８本のガラス管部１および２の線Ｂ１−Ｂ１に沿った位置にそれぞれ対応するようにした。図２（ａ）および図２（ｂ）では図示を明瞭にするために、拡散板３を省略して示している。

図３（ａ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）の照明装置１００Ａおよび９０Ａからの光を使用する表示装置の画面上の色度差を示すグラフである。曲線Ｃ４は従来の照明装置９０Ａを使用した時のＵ形蛍光ランプの管軸（線Ｂ２−Ｂ２）に沿った色度差を示す。曲線Ｃ３は本実施の形態に係る照明装置１００Ａを使用した時のＵ形蛍光ランプの管軸（線Ａ２−Ａ２）に沿った色度差を示す。本実施の形態では、Ｕ形蛍光ランプの管軸に沿った色度差が、従来の照明装置９０Ａを使用した時のＵ形蛍光ランプの管軸に沿った色度差よりも低減した。このため、表示装置の画面上においてＵ形蛍光ランプの管軸に沿った色むらが低減した。

図３（ｂ）は、図２（ａ）および図２（ｂ）の照明装置１００Ａおよび９０Ａからの光を使用する表示装置の画面上の相対輝度を示すグラフである。横軸は相対輝度を示しており、縦軸は照明装置に設けられたＵ形蛍光ランプの管軸に垂直な方向に沿った位置を示している。曲線Ｃ２は従来の照明装置９０ＡにおけるＵ形蛍光ランプの管軸に垂直な線Ｂ１−Ｂ１に沿った相対輝度を示し、曲線Ｃ１は本実施の形態に係る照明装置１００ＡにおけるＵ形蛍光ランプの管軸に垂直な線Ａ１−Ａ１に沿った相対輝度を示す。

曲線Ｃ２に示すように、従来の照明装置９０Ａでは、一番上側に配置されたＵ形蛍光ランプ７に対応する位置では相対輝度のレベルが減少する。投入電力によるＵ形蛍光ランプ７の発熱により照明装置９０Ａのランプハウス９Ａ内の空気の温度が上がる。温度が上がった空気は図２（ｂ）の矢印Ａの方向に上昇する。このため、温度が上がった空気が上昇したランプハウス９Ａ内の上側では、水銀蒸気圧の最適値となるランプ表面温度の６０℃を超えて温度が上昇し、ランプ表面温度が６０℃を超えた一番上側のＵ型蛍光ランプ７に対応する位置で、曲線Ｃ２に示すように相対輝度のレベルが低下するという問題があった。

本実施の形態の照明装置１００Ａでは、従来の照明装置９０Ａの２倍の８本のＵ形蛍光ランプ７を配置しているため、同じ輝度を得るためには、Ｕ形蛍光ランプ７の１本当たりの投入電力は従来の照明装置９０Ａの場合の半分でよい。このため、投入電力によるＵ形蛍光ランプ７の１本当たりの発熱も半分になるので、Ｕ形蛍光ランプ７の発熱による温度上昇は、従来の照明装置９０Ａの場合よりも小さくなる。従って、温度上昇が小さい空気が上昇しても、一番上側のＵ形蛍光ランプ７付近でランプ表面温度の６０℃を超えて温度が上昇することがなくなる。このため、水銀蒸気圧の最適値となるランプ表面温度の６０℃が全Ｕ形蛍光ランプ７で実現できるので、曲線Ｃ１に示すように相対輝度のレベルの低下を解消することができた。

（実施の形態２）
図４は、実施の形態２に係るエッジライト型照明装置１００Ｂの構成を示す平面断面図である。実施の形態１で前述した照明装置１００の構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

エッジライト型照明装置１００Ｂは、矩形平板状の導光板１２を備える。導光板１２は、アクリル樹脂等を含む合成樹脂で構成される。導光板１２の端面１３に対向してＵ形蛍光ランプ７が配置される。Ｕ形蛍光ランプ７のガラス管部１とガラス管部２とは、導光板１２の端面１３に垂直な方向から見て重ね合わせて配置される。Ｕ形蛍光ランプ７は、反射カバー２６で覆われる。

導光板１２の裏面には、Ｕ形蛍光ランプ７からの光を反射する反射板１１Ａが設けられる。反射板１１Ａは、アルミニウム等の金属板からなる。白色塗装を施した合成樹脂板、または銀蒸着シートで反射板１１Ａを構成してもよい。

導光板１２の表面には、反射板１１Ａで反射されたＵ形蛍光ランプ７からの光を透過させる拡散板３Ａが設けられる。

このように構成された照明装置１００Ｂでは、図示しないインバータ回路からＵ形蛍光ランプ７へ電圧が供給されると、Ｕ形蛍光ランプ７が点灯する。そして、ガラス管部２から導光板１２の端面１３へ向かう蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の小さい光が、ガラス管部１から端面１３へ向かう蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）の大きい光と混合し合って導光板１２へ入射し、反射板１１Ａによって反射されて拡散板３Ａを透過する。

また、ガラス管部１から導光板１２の端面１３と反対側へ向かう蛍光体比率Ｋの大きい光は、ガラス管部２から端面１３と反対側へ向かう蛍光体比率Ｋの小さい光と混合し合って反射カバー２６で反射され、ガラス管部２および１を透過して導光板１２へ入射し、反射板１１Ａによって反射されて拡散板３Ａを透過する。

このように、蛍光体比率Ｋの小さいガラス管部２からの光と蛍光体比率Ｋの大きいガラス管部１からの光とが互いに色成分を補完し合って導光板１２へ入射し、反射板１１Ａによって反射されて拡散板３Ａを透過する。このため、色むらを低減した光を照射する照明装置を得ることができる。

図５は、実施の形態２に係る他のエッジライト型照明装置１００Ｃの構成を示す平面断面図である。前述した照明装置１００Ｂの構成要素と同一の構成要素には、同一の参照符号を付している。従って、これらの構成要素の詳細な説明は省略する。

エッジライト型照明装置１００Ｃは、矩形平板状の導光板１２を備える。導光板１２の各端面１３に対向して２個の蛍光ランプ２０がそれぞれ配置される。図６は、蛍光ランプ２０の構成を示す側面図である。蛍光ランプ２０は、冷陰極蛍光ランプである。

蛍光ランプ２０は、所定の間隔を空けて互いに略平行な２本のガラス管２１を備える。各ガラス管２１は、図８（ａ）〜図８（ｄ）および図９を参照して前述した方法で内面に蛍光体被膜が塗布される。従って、ガラス管２１の端部２４側の内面に塗布された蛍光体被膜は、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）が大きく、ガラス管２１の端部２５側の内面に塗布された蛍光体被膜は、蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）が小さい。

一方のガラス管２１の端部２４は他方のガラス管２１の端部２５と対向する。一方のガラス管２１の端部２５は他方のガラス管２１の端部２４と対向する。

図６において上側に配置されたガラス管２１の端部２５と下側に配置されたガラス管２１の端部２４とは、接続管２２によって連結される。上側のガラス管２１の端部２４および下側のガラス管２１の端部２５には、各ガラス管２１の中に挿入された図示しない電極にそれぞれ接続されたリード線１４が設けられる。

導光板１２の端面１３に対向して配置された２個の蛍光ランプ２０は、端面１３に垂直な方向から見て重ね合わせて配置される。但し、端面１３から離れた側の蛍光ランプ２０は、端面１３に近い側の蛍光ランプ２０を図６に示す回転軸２３の周りに１８０度回転した姿勢で配置される。従って、端面１３から離れた側の蛍光ランプ２０に設けられたガラス管部２１の接続管２２側の端部２４は、端面１３に近い側の蛍光ランプ２０に設けられたガラス管部２１の接続管２２側の端部２５に対して、端面１３に垂直な方向から見て重ね合わせて配置される。同様に、端面１３から離れた側の蛍光ランプ２０に設けられたガラス管部２１の接続管２２側の端部２５は、端面１３に近い側の蛍光ランプ２０に設けられたガラス管部２１の接続管２２側の端部２４に対して重ね合わせて配置される。

このように構成された照明装置１００Ｃでは、図示しないインバータ回路から各リード線１４へ電圧が供給されると、各蛍光ランプ２０が点灯する。そして、外側の蛍光ランプ２０に設けられた図５において上側のガラス管部２１の端部２４から導光板１２の端面１３へ向かう蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）が大きい光は、内側の蛍光ランプ２０に設けられた図５において上側のガラス管部２１の端部２５から導光板１２の端面１３へ向かう蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）が小さい光と混合し合って導光板１２へ入射し、反射板１１Ａによって反射されて拡散板３Ａを透過する。

同様に、外側の蛍光ランプ２０に設けられた図５において下側のガラス管部２１の端部２５から導光板１２の端面１３へ向かう蛍光体比率Ｋが小さい光は、内側の蛍光ランプ２０に設けられた図５において下側のガラス管部２１の端部２４から導光板１２の端面１３へ向かう蛍光体比率Ｋが大きい光と混合し合って導光板１２へ入射する。

このように、一方の蛍光ランプ２０からの蛍光体比率Ｋが小さい光と、他方の蛍光ランプ２０からの蛍光体比率Ｋが大きい光とが互いに色成分を補完し合って導光板１２へ入射する。このため、色むらを低減した光を照射する照明装置を得ることができる。

なお、実施の形態１および２では、Ｕ形蛍光ランプ７および蛍光ランプ２０が冷陰極蛍光ランプである例を示したが、本発明はこれに限定されない。Ｕ形蛍光ランプ７および蛍光ランプ２０は、熱陰極ランプであってもよい。

また、半円環状に屈曲する屈曲ガラス管部８を有するＵ形蛍光ランプ７を用いた例を示したが、本発明はこれに限定されない。Ｕ形蛍光ランプ７の屈曲ガラス管部８は、コの字形に屈曲していてもよい。

本発明は、液晶バックライトおよび各種ディスプレイ等用の光源として利用される冷陰極蛍光ランプ等を備えた照明装置に適用することができる。

（ａ）は実施の形態１に係る照明装置の構成を示す平面図であり、 （ｂ）は図１（ａ）の断面１Ｂ−１Ｂに沿った断面図であり、 （ｃ）は図１（ａ）の断面１Ｃ−１Ｃに沿った断面図である。 （ａ）は実施の形態１に係る色度差および相対輝度を評価するための照明装置１００Ａの構成を示す正面図であり、 （ｂ）は図２（ａ）の照明装置と比較するための従来の照明装置の構成を示す正面図である。 （ａ）は図２（ａ）および図２（ｂ）の照明装置からの光を使用する表示装置の画面上の色度差を示すグラフであり、 （ｂ）は図２（ａ）および図２（ｂ）の照明装置からの光を使用する表示装置の画面上の相対輝度を示すグラフである。 実施の形態２に係る照明装置の構成を示す平面断面図である。 実施の形態２に係る他の照明装置の構成を示す平面断面図である。 実施の形態２に係る他の照明装置に設けられた蛍光ランプの構成を示す側面図である。 （ａ）は従来の照明装置の構成を示す平面図であり、 （ｂ）は（ａ）の線７Ｂ−７Ｂに沿った断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、Ｕ形蛍光ランプのガラス管の内面に蛍光体被膜を塗布する方法を説明するための断面図である。 ガラス管の内面に塗布された蛍光体被膜のカラーポイントとガラス管の軸方向に沿った位置との関係を示すグラフである。

符号の説明

１ ガラス管部
２ ガラス管部
３ 拡散板
４ 端部
５ 端部
７ Ｕ形蛍光ランプ
８ 屈曲ガラス管部
９ ランプハウス
１０ 開口部
１１ 反射板
１２ 導光板
１３ 端面

Claims (5)

1. ランプハウスの開口部内に収納されたＵ形蛍光ランプと、
   前記Ｕ形蛍光ランプを覆って前記ランプハウスに設けられ、前記Ｕ形蛍光ランプからの光を透過させる拡散板とを備え、
   前記Ｕ形蛍光ランプは、屈曲ガラス管部で接続された第１および第２ガラス管部を有し、
   前記第１および前記第２ガラス管部に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、
   各ガラス管部に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、
   蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、
   としたときに、
   前記第１ガラス管部での蛍光体比率が、前記第２ガラス管部での蛍光体比率よりも大きい照明装置において、
   前記第１ガラス管部と前記第２ガラス管部とを前記拡散板に垂直な方向から見て重ね合わせて配置することを特徴とする照明装置。
2. 前記Ｕ形蛍光ランプを挟んで前記拡散板と対向する反射板をさらに備える請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１および前記第２ガラス管部の外径は、２ｍｍ以上１６ｍｍ以下であり、
   前記第１および前記第２ガラス管部間の隙間は、前記外径の２倍以下である請求項１に記載の照明装置。
4. 導光板と、
   前記導光板の端面に対向して配置されたＵ形蛍光ランプと、
   前記導光板の裏面に設けられ、前記Ｕ形蛍光ランプからの光を反射する反射板と、
   前記導光板の表面に設けられ、前記反射板で反射された前記Ｕ形蛍光ランプからの光を透過させる拡散板とを備え、
   前記Ｕ形蛍光ランプは、屈曲ガラス管部で接続された第１および第２ガラス管部を有し、
   前記第１および前記第２ガラス管部に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、
   各ガラス管部に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、
   蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、
   としたときに、
   前記第１ガラス管部での蛍光体比率が、前記第２ガラス管部での蛍光体比率よりも大きい照明装置において、
   前記第１ガラス管部と前記第２ガラス管部とを前記導光板の端面に垂直な方向から見て重ね合わせて配置することを特徴とする照明装置。
5. 導光板と、
   前記導光板の端面に対向して配置された一対の蛍光ランプと、
   前記導光板の裏面に設けられ、前記蛍光ランプからの光を反射する反射板と、
   前記導光板の表面に設けられ、前記反射板で反射された前記蛍光ランプからの光を透過させる拡散板とを備え、
   各蛍光ランプは、一対のガラス管部をそれぞれ有し、
   各ガラス管部は、第１端部および第２端部を有し、
   各端部に、赤色蛍光体、緑色蛍光体および青色蛍光体を含む蛍光体被膜が塗布され、
   各端部に塗布された蛍光体被膜に含まれる赤色蛍光体の重量％Ｒ、緑色蛍光体の重量％Ｇ、および青色蛍光体の重量％Ｂの蛍光体比率を、
   蛍光体比率Ｋ＝Ｂ／（Ｒ＋Ｇ）、
   としたときに、
   前記第１端部での蛍光体比率が、前記第２端部での蛍光体比率よりも大きく、
   前記一対のガラス管部の一方および他方は、互いに略平行に配置され、接続管で互いに接続される照明装置において、
   前記一対のガラス管部の一方の前記第１端部が前記一対のガラス管部の他方の前記第２端部に対向し、前記一対のガラス管部の一方の前記第２端部が前記一対のガラス管部の他方の前記第１端部に対向し、
   前記一対の蛍光ランプの一方の前記ガラス管部の前記第１端部と前記一対の蛍光ランプの他方の前記ガラス管部の前記第２端部とを、前記導光板の端面に垂直な方向から見て重ね合わせて配置することを特徴とする照明装置。
   
   

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