WO1997040517A1

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Publication number: WO1997040517A1
Application number: PCT/JP1997/001351
Authority: WO
Inventors: Kenichi Ukai; Nobuyuki Takahashi; Eiichi Shitamori
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha; Idemitsu Kosan Co., Ltd.
Priority date: 1996-04-19
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 1997-10-30
Also published as: JPH09288993A; CN1216634A; KR20000005534A; EP0895274A4; EP0895274A1; US6254244B1

Description

明細書照明装置及びこの照明装置を利用した表示装置技術分野

本発明は、低圧水銀ランプ、その他の光源の周囲にヒータを設けた照明装置並びにこの照明装置を利用した表示装置に関するものである。背景技術

車載メータ、ナビゲーシヨンシステム等の液晶を利用した表示装置では、直下式バックライト、エッジライト式等のタイプを問わず照明装置が利用されている。白熱電球に比べて発光効率が優れているとともに発熱が少なく、長寿命であり、しかも、長い放電路を有するので発光面積が大きく、配光分布が均一になる等の利点があることから、液晶を利用した照明装置として低圧水銀ランプが利用されている。

この低圧水銀ランプは温度条件の厳しい環境下で使用されることがある。例えば、車両は熱帯から極地までのプラス 4 0 °Cから氷点下 3 0 °C位までの広い温度範囲の地帯で使用されており、この車両に使用される車載メータやナビゲ一ションシステムに利用される低圧水銀ランプも当然、この温度環境に晒される。

この低圧水銀ランプの諸特性は、内部に封入される水銀の蒸気圧で定まるため、必ず周囲温度の影響を受けることになる。最も著しい影響を受けるのは光束と始動特性で、低温では 2 5 4及び 1 8 5 nmの放射が少なくなり、光束が減少して暗く、かつ、封入した不活性ガスに対する水銀蒸気の分圧が減少するために点灯し難くなって、所定の輝度に達するまでに長時間を要する。

通常の低圧水銀ランプは、周囲温度が約 4 0でのときに発光効率が最大となり、 5〜4 0 の範囲で使用されるのが好ましい。

そのため、低温の環境下で使用される照明装匱は低圧水銀ランプの周囲にヒ一タを設けて構成され、低圧水銀ランプの表面温度は種々の手段で制御されている _c この照明装置の従来例として、液晶を照明する低圧水銀ランプの表面に所定の幅で設けられたヒータと、低圧水銀ランプの温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出された低圧水銀ランプの温度に応じてヒ一タを制御する制御装置とを備えて構成し、この制御装置を、低圧水銀ランプを点灯するインバ一タと、このインバ一タに接続されたインバ一タ用電源と、低圧水銀ランプの温度に応じてィンバ一タ電源をオンオフ制御するィンバ一タ用電源制御手段とから構成した従来例 1 (特開平 7-43680 号）がある。

さらに、液晶ディスプレーに複数本の蛍光灯を並べて配匱し、液晶ディスプレ —の反対側に薄片形加熱素子を低圧水銀ランプに熱結合し、この加熱素子を P T Cサ一ミスタで熱結合し、この P T Cサ一ミスタで加熱素子の温度調整を行う従来例 2 (特表平 7-501155号；国際公開番号 WO 93/10479) がある。

また、一般の蛍光灯に正温度係数特性（P T C特性）を有する自己温度制御発熱体部を所定の幅に渡って密着して取り付けた従来例 3 (特開昭 63-224140 号）力 Sある。

し力しながら、従来例 1では、低圧水銀ランプの表面にヒータが所定の幅で設けられているため、このヒータが低圧水銀ランプの光束を遮蔽することになり、液晶を照射する光量が少なくなるという問題点がある。

その上、ヒータは、インバ一タ、インバ一タ用電源及びインバ一タ用電源制御手段から構成される制御回路で制御されているため、この制御回路が正しく作動しなレ、場合にはヒータの熱暴走が生じるという問題点がある。

従来例 2では、低圧水銀ランプを加熱する加熱素子を P T Cサーミスタで温度調整を行うため、 P T Cサーミスタが正しく作動しない場合にはヒ一タの熱暴走が生じるという問題点がある。

従来例 3では、蛍光灯に自己温度制御発熱体部が所定の幅に渡つて密着して取り付けられているため、この発熱部が蛍光灯の光束を遮蔽することになるという問題点がある。

本発明の目的は、加熱源による光束遮蔽量を少なくするとともに加熱源の熱暴走を防止できる照明装置及びこの照明装置を利用した表示装置を提供することにある。発明の開示

そのため、本発明は、光源と自己発熱調節型加熱源との間に光反射層を設けて前記目的を達成しようとするものである。

具体的には、本発明の照明装置は、光源の周囲に自己発熱調節型加熱源を設けた照明装置であって、少なくとも前記光源と前記自己発熱調節型加熱源との間に光反射層を設けたことを特徴とする。

この構成の本発明では、加熱源が自己発熱調節型であり、加熱源を制御するための温度検知手段及び制御回路が不要とされるので、加熱源の熱暴走を防止できる。

その上、光源と自己発熱調節型加熱源との間には光反射層が設けられているため、光源から照射される光は光反射層で反射されるので、自己発熱調節型加熱源で遮られる光束の量が少ない。

ここで、本発明では、前記光源と前記光反射層との間に熱伝導が空気より高い透光性材料を設けた構造としてもよい。

この構造では、光源から照射される光は光反射層で確実に反射されることになり、自己発熱調節型加熱源で遮られる光束の量をより少なくできる。

さらに、本発明では、前記光源は長尺状に形成され、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源の長手方向に沿つて配匱された対電極を有する構造としてもよい。この構造では、光源の長手方向に沿って対電極が配置されているため、自己発熱調節型加熱源の長手方向での局所発熱が生じることがなく、光源への加熱が均一になる。

また、本発明では、前記自己発熱調節型加熱源は、具体的には、力一ボンブラックからなる導電性粒子と熱可塑性樹脂とを有し、かつ、正温度係数特性を示す発熱体を含んで構成された構造でもよい。

この構造では、発熱体が確実に正温度係数特性を有することになるため、高温領域での抵抗値の低下がないので、発熱体のオーバヒートを効果的に防止できる ₌ また、前記自己発熱調節型加熱源の抵抗温度特性は、前記光源の発光効率が最大となる温度とこの温度から 3 0 ¾高い温度との間の範囲で抵抗値変化が 1.2 倍以上である構成としてもよい。この構成では、光源の発光効率が最大となる温度を越えると抵抗値が大きくなるので、光源の発光効率が最大となった直後の加熱体のオーバヒー卜を防止できる。

さらに、前記自己発熱調節型加熱源の抵抗温度特性は、一 3 (TCから前記光源の発光効率が最大となる温度の範囲で抵抗値変化が 1 0倍以内である構成としてもよい。

この構成では、光源の発光効率が最大となる温度まで加熱源の抵抗値が小さレ、ので、光源の発光効率が最大となるまで加熱源に多量の電流が流れることになり、加熱源の発熱量を大きくすることができる。

また、前記自己発熱調節型加熱源の抵抗温度特性は、前記光源の発光効率が最大となる温度とこの温度から 1 5 0 °C高い温度との間の範囲で抵抗値変化が減少しない構成としてもよい。

この構成では、過酷な高温度下で照明装置を使用しても、加熱源のオーバヒ一トを防止できる。

また、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源に熱的に結合するように接触されている構造でもよい。

この構造では、加熱源で発生した熱が光源に直接伝達されるので、光源への加熱効率を向上させることができる。

さらに、前記自己発熱調節型加熱源は、前記光源の被照射側とは反対側の位置において前記光源とは離れて配置されているものでもよい。

この構成では、加熱源を光源の周囲に設けても光反射効率の低下が少なくてすみ、加熱源による光束遮蔽量を確実に少なくすることができる。

さらに、前記光源は略円柱状の低圧水銀ランプであり、前記自己発熱調節型加熱源の幅寸法が前記低圧水銀ランプの直径寸法の 2分の 1以下である構成でもよい。

この構成では、加熱源で遮蔽される低圧水銀ランプの光束量を確実に少なくすることができる。

また、前記光源と前記自己発熱調節型加熱源とを両面テープ等の自己接着機能材料で接着した構造でもよい。この構造では、光源と自己発熱調節型加熱源との熱的な結合を簡易な手段で実現することができる。

さらに、前記光源は折れ曲がった低圧水銀ランプであり、前記自己発熱調節型加熱源は可撓性を有するとともに、前記低圧水銀ランプに沿って配置された構造でもよい。

この構造では、低圧水銀ランプの特殊な形状に合わせて加熱源を配置することができるため、形状にかかわらず低圧水銀ランプを確実に加熱することができる。また、本発明では、前記照明装置と、この照明装置で照明される透過型表示パネルとを備えて表示装置を構成してもよく、この場合、前記透過型表示パネルを液晶パネルとしてもよい。

さらに、この表示装置は、前記照明装置からの照明を前記液晶パネルに導く導光板を備えたエッジライト式の液晶装置であり、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源の前記導光板とは反対側に配置されている構成でもよい。

これに対して、この表示装置は、前記照明装置からの照明を前記液晶パネルに導く導光板を備えたエッジライト式の液晶装置であり、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源の前記導光板側とこの導光板側とは反対側の 2方向以外において透光性を有する自己接着機能材料で接着された構造でもよい。

さらに、本発明では、前記導光板は透明アクリル板から構成してもよい。

また、前記光反射層は前記導光板の裏面及び前記光源の周囲を覆う反射シ一トから構成されたものでもよい。

さらにまた、前記反射シ一トは白色の発泡ポリエチレンテレフタレ一トから形成されたものでもよい。図面の簡単な説明

図 1は本発明の第 1の実施の形態に係る表示装置の全体を示す一部を破断した斜視図である。

図 2は図 1の要部断面図である。

図 3は自己発熱調節型加熱源を示す斜視図である。

図 4は低圧水銀ランプの周囲温度と相対輝度との関係を示すダラフである。図 5は自己発熱調節型加熱源の温度と抵抗値との関係を示すグラフである図 6は本発明の第 2の実施の形態に係る表示装置の要部を示す断面図である。図 7は本発明の第 3の実施の形態に係る表示装置の要部を示す断面図である。図 8は本発明の第 4の実施の形態に係る表示装置の全体を示す一部を破断した斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、各実施の形態中、同一構成要素は同一符号を付して説明を省略もしくは簡略にする。

図 1から図 3には本発明の第 1の実施の形態にかかる表示装置 1が示されている。

全体構成を示す図 1及び図 2において、表示装置 1は、一平面側に矩形状の開口部 2 Aを有する箱状のケ一シング 2と、このケ一シング 2の開口部 2 Aに設けられた透過型表示パネルである液晶パネル 3と、この液晶パネル 3を照明する照明装匱 4と、この照明装置 4からの照明を液晶パネル 3に導く透明ァクリル板からなる導光板 5とを備えたエッジライト式の車載ナビゲ一ション装置である。照明装置 4は、導光板 5の互いに対向する両側面に沿って配置された光源としての 2本の低圧水銀ランプ 6と、これらの低圧水銀ランプ 6の導光板 5とは反対側にそれぞれ設けられた自己発熱調節型加熱源 7と、低圧水銀ランプ 6と自己発熱調節型加熱源 7との間に介装され低圧水銀ランプ 6と対向する第 1の光反射層 8と、この第 1の光反射層 8と間に自己発熱調節型加熱源 7を挟んで外側にラミネートされた第 2の光反射層 9と、第 1の光反射層 8と低圧水銀ランプ 6とを接着固定する両面テープ 1 0とを備えて構成されている。

低圧水銀ランプ 6は直径寸法が 2 mm〜 6 mmの略円柱状に形成されている。このランプ 6は、具体的には、冷陰極ランプ、熱陰極ランプである。

自己発熱調節型加熱源 7の具体的な構成が図 3に示されてレ、る。

図 3において、自己発熱調節型加熱源 7は、 2本の金属芯線 1 1に発熱組成物が被覆されて細長レ、板状に形成された発熱体であり、その長さ寸法 Lは低圧水銀ランプ 6の長さ寸法と略等しく、具体的には、 50mmから 400 mmであり、その厚さ寸法 Tは 0.3 mmから 0.8 mmであり、その幅寸法 Wは 1 mmから 3 mmである。この幅寸法 Wは低圧水銀ランプ 6の直径寸法 dの 2分の 1以下である。

2本の金属芯線 1 1は低圧水銀ランプ 6の長手方向に沿って配置された対電極として機能するものであり、それぞれ直径寸法 Dが 0.1 mmから 0.3 mmである。金属芯線 1 1は、金属線あるいは金属テープから構成され、その断面形状は、図では断面円形であるが、断面楕円形、正方形でもよい。

自己発熱調節型加熱源 7の発熱組成物は、熱可塑性樹脂及び導電性粒子を有し、温度の上昇とともに抵抗値が増大する正温度係数特性（P T C特性）を備えたものである。

自己発熱調節型加熱源 7を製造するにあたり、熱可塑性樹脂と導電性粒子とを混練した発熱組成物をそれぞれ金属芯線 1 1とともに押出成形する。

この熱可塑性樹脂としては、結晶性熱可塑性樹脂が好ましく、具体的には、ポリオレフイン樹脂及びその共重合榭脂、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール樹脂、熱可塑性ポリエステル樹脂、ポリフヱニレンォキシド及びノニル樹脂、ポリスルフォン等を挙げることができる。

前記ポリオレフイン樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン、中、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン等のポリエチレン類、ァイソタクチックポリプロピレン、シンジオタクチックポリプロピレン等のポリプロピレン類、ポリブテン、 4—メチルペンテン一 1樹脂等を挙げることができる。

また、本実施の形態においては、エチレン一プロピレン共重合体、エチレン一酢酸ビュル共重合体、エチレン一アクリル酸共重合体、エチレン一ェチルァクリレ一ト共重合体、エチレンーメチルァクリレ一ト共重合体等のエチレンーァクリレート系共重合体、エチレン—塩化ビュル共重合体等のォレフィンとビュル化合物との共重合体及びフッ素含有エチレン系重合体、ならびに、これらの変成物も使用できる。

前記酢酸ビュル系榭脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルァセトァセタール、ポリビエルプチラール等を挙げることができる。

前記ポリアミド榭脂としては、例えば、ナイロン 6、ナイロン 8、ナイロン 11、ナイロン 66、ナイロン 610 等を挙げることができる。前記ポリァセタールは、単一重合体であっても共重合体であってもよい。

前記熱可塑性ポリエステル榭脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレ一ト等を挙げることができる。

また、前記結晶性熱可塑性樹脂としては、前記のほかに、例えば、トランス一 1 , 3—ポリイソプレン、シンジオタクチック一 1， 2—ポリブタジエン等のジェン系重合体及び共重合体等も使用することができる。

前記各種の結晶性熱可塑性榭脂は、 1種単独で用いてもよいし、 2種以上をポリマープレンド等として併用してもよい。

もっとも、前記各種の結晶性熱可塑性樹脂の中でも、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状ポリエチレンやエチレン一酢酸ビニル共重合体、ェチレンーェチルァクリレ一ト共重合体等のォレフィン系共重合体やトランス一 1， 4ーポリイソプレン等が好ましい。

前記各種の結晶性熱可塑性榭脂は、必要に応じて他のポリマーや添加物との組成物として使用することもできる。

前記導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック粒子、グラフアイト粒子等の粒状物、金属粉体、金属酸化粉体等の粉状物、炭素繊維等の繊維状物等を举げることができる。これらの中でも力一ボンブラック粒子、グラフアイト粒子等の粒状物、特に、カーボンブラック粒子が好ましい。

前記各種の導電性粒子は、 1種単独で用いてもよいし、 2種以上を混合物として併用してもよい。

導電性粒子の粒径としては、特に制限はないが、例えば、平均粒径が通常 10 〜200 nm、好ましくは、 15〜： 100 runである。導電性粒子が繊維状である場合には、そのァスぺクト比は通常 1〜1000、好ましくは、 1〜100 程度である。前記結晶性榭脂と導電性粒子との配合割合は、重量比として、通常、 10〜80 ： 90〜20、好ましくは、 55〜75： 45〜25である _e 導電性粒子の配合割合がこの範囲より少ないと自己発熱調節型加熱源 7の抵抗値が大きくなり、加熱源 7が実用上、十分に発熱しないことがあり、一方、導電性粒子の配合割合がこの範囲より多いと正温度係数特性が十分に発現しないことになる。

自己発熱調節型加熱源 7の発熱組成物の比抵抗値は仕様や目的に応じて適宜選定することができるが、通常の場合、 10〜50000 Ω ' cm、好ましくは、 40〜20000 Ω · cmである。

結晶性熱可塑性榭脂の架橋は架橋剤及び/又は放射線を利用して行うことができる。前記架橋剤は、結晶性熱可塑性樹脂の種類に応じて、有機過酸化物、硫黄化合物、ォキシム類、ニトロソ化合物、ァミン化合物、ポリアミン化合物等から適宜選択して決定することができる。

例えば、前記結晶性熱可塑性榭脂がポリオレフイン系榭脂等である場合には、好適な架橋剤として、例えば、有機過酸化物を利用することができる。この有機過酸化物としては、例えば、ベンゾィルパ一ォキシド、ラウロイルパーォキシド、ジクミルパ一ォキシド、 tert—ブチルバ一ォキシド、 tert—ブチルバ一ォキシベンゾェ一ト、 tert—ブチルクミルパ一ォキシド、 tert—ブチルヒドロパ一ォキシド、 2 , 5—ジメチル一 2， 5—ジ（tert—ブチルパーォキシ）へキシン一 3、 1， 1一ビス（tert—ブチルペルォキシィソプロピル）ベンゼン、 1 , 1—ビス（tert —ブチルペルォキシ）一 3， 3， 5—トリメチノレシクロへキサン、 n—ブチノレー 4， 4一ビス（tert—ブチルペルォキシ）ノくレレ一ト、 2， 2—ビス（tert—ブチルペルォキシ）ブタン、 tert—ブチルペルォキシベンゼン等を挙げることができる。

これらの中でも、特に、 2， 5—ジメチル一 2， 5—ジ（tert—ブチルバ一ォキシ）へキシン— 3等が好ましい。なお、これらの各種の有機過酸化物は 1種単独で使用してもよいし、必要に応じて、トリァリルシアヌレートゃジビュルベンゼン、トリアリルイソシァヌト等の架橋補助剤を添加してもよレ、。

前記有機過酸化物の使用割合は、前記結晶性樹脂 100 重量部に対して、通常、 0.01〜5重量部、好ましくは、 0.05〜2重量部である。この割合が 0.01重量部未満では、架橋化が不十分となり、正温度係数特性が十分に発現しなかったり、高温領域での抵抗の低下がみられる等の問題が生じやすい。一方、 5重量部を越えると、架橋化度が高くなりすぎて、成形性が低下したり、正温度係数特性の低下する現象がみられることになる。

図 4は低圧水銀ランプ 6の周囲温度と相対輝度との関係を示すグラフであり、このグラフでは、周囲温度 2 0での時の輝度を 100 %として両者の関係が示されている。このグラフにおいて、周囲温度が 4 0 °Cの時に、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大値 MAX を示すことがわかる。

図 5は自己発熱調節型加熱源 7の温度と抵抗値との関係を示すグラフである。このグラフにおいて、自己発熱調節型加熱源 7は温度上昇に伴って抵抗値が上昇する正温度係数特性を有することがわかる。

ここで、自己発熱調節型加熱源 7の抵抗温度特性は、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度（4 0 ）の時の抵抗値 Roとこの温度から 3 0 °C高い温度 ( 7 0 °C) の時の抵抗値との間の範囲での抵抗値変化が 1.2 倍以上、好ましくは、 4倍以上、さらに好ましくは 100 倍以上であり、一3 の時の抵抗値 R₂から低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度の時の抵抗値 Ro との間の範囲での抵抗値変化（RoZRs!) が 1 0倍以内、好ましくは、 2倍以内である。

また、自己発熱調節型加熱源 7の抵抗温度特性は、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度（4 0 ) とこの温度から 1 5 0 °C高い温度（1 9 0 °C) との間の範囲での抵抗値変化が減少することがない。

図 1及び図 2において、第 1の光反射層 8及び第 2の光反射層 9は、それぞれ反射シートから構成され、これらの反射シートは導光板 5の裏面全部、 2本の低圧水銀ランプ 6の周囲及び導光板 5の正面の一部を覆う構造であり、低圧水銀ランプ 6から照射される光は導光板 5に照射されることになる。

第 1の光反射層 8を構成する反射シートは、白色の発泡 P E T (ポリエチレンテレフタレ一ト）から構成され、その厚さ寸法は 0.05mmから 0.2 mmである。第 2の光反射層 9を構成する反射シートは、白色の発泡 P E T (ポリエチレンテレフタレ一ト）から構成され、その厚さ寸法は第 1の光反射層 8の厚さ寸法より大きく、具体的には、 0.1 mmから 0.5 mmである。

これらの光反射層 8 , 9の問には自己発熱調節型加熱源 7が介装されているため、第 1の光反射層 8は低圧水銀ランプ 6側を頂点として略山形に形成されている。

これらの光反射層 8， 9同士は両面粘着テープで互いに貼付されるのでもよく, あるいは、第 1の光反射層 8を構成する反射シー卜の片面に熱融着層として E E A樹脂シ一トゃ L L D P E樹脂シートを配置してラミネートシートを形成し、これらのラミネ一トシ一ト同士を熱融着して両光反射層 8， 9を貼付するものでもよい。

さらに、第 1の実施の形態では、両光反射層 8， 9の少なくとも一方をアルミシート、銀シート等から構成してもよく、あるいは、低圧水銀ランプ 6に対向する第 1の光反射層 8を白色塗料又は白色成形樹脂から構成するものでもよい。両面テープ 1 0は自己発熱調節型加熱源 7と低圧水銀ランプ 6とを第 1の光反射層 8を介して互いに熱的に結合するように接触するものであり、低圧水銀ランプ 6との接着面積を小さくするために、その幅寸法が 0.5 mm〜2 mmであり、その厚さ寸法が 0.1 mm〜0.5 mmである。従って、自己発熱調節型加熱源 7は両面テープ 1 0の厚さ寸法だけ離れて低圧水銀ランプ 6に配置されていることになる。

両面テープ 1 0は、透明性が高く、かつ、熱伝導性が空気と比べて高い材質、例えば、アクリル樹脂、シリコン樹脂から構成されている。本実施の形態では、両面テープ 1 0は自己接着材料及び透光性材料として機能するものである。両面テープ 1 0に代えてアクリル系、シリコン系の接着材を自己接着材料及び透光性材料として利用してもよレ、。

この構成の第 1の実施の形態では、低圧水銀ランプ 6に通電すると低圧水銀ランプ 6から光が照射されるが、低圧水銀ランプ 6から照射される光は、直接に導光板 5に送られ、あるいは、光反射層 8， 9に反射された後で導光板 5に送られ、さらに、導光板 5を介して液晶パネル 3に入射される。

ここで、表示装置 1が低温の環境下で使用される場合には、自己発熱調節型加熱源 7の金属芯線 1 1に通電し、自己発熱調節型加熱源 7で低圧水銀ランプ 6を加熱する。この自己発熱調節型加熱源 7では、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度（4 0で）までは比較的に抵抗値が低く抑えられるため、発熱量が大きくなり、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度を経過した後は抵抗値が上昇するため、発熱量が抑えられる。

従って、第 1の実施の形態では、（1) 液晶を利用した表示装置 1の照明装置 4 において、低圧水銀ランプ 6の周囲に自己発熱調節型加熱源 7を設けたから、加熱源 7が自己発熱調節型であり、加熱源 7を制御するための温度検知手段及び制御回路が不要とされるので、加熱源 7が熱暴走することがない。

し力、も、（2) 低圧水銀ランプ 6と自己発熱調節型加熱源 7との間に光反射層 8， 9を設けたから、低圧水銀ランプ 6から照射される光は光反射層 8 , 9で反射されるので、自己発熱調節型加熱源 7で遮られる光束の量を少なくすることができる。

また、（3) 低圧水銀ランプ 6と光反射層 8， 9との間に熱伝導が空気より高い透光性材料である両面テープ 1 0を設けたから、低圧水銀ランプ 6から照射される光は光反射層 8， 9で確実に反射されることになり、自己発熱調節型加熱源 7 で遮られる光束の量をより少なくできる。

さらに、（4) 光源は長尺円柱状の低圧水銀ランプ 6であり、自己発熱調節型加熱源 7は低圧水銀ランプ 6の長手方向に沿って配置された対電極 1 1を有する構造なので、低圧水銀ランプ 6の長手方向に沿って対電極 1 1が配置されているため、自己発熱調節型加熱源 7の長手方向での局所発熱が生じることがなく、低圧水銀ランプ 6への加熱が均一になる。

また、（5) 第 1の実施の形態では、自己発熱調節型加熱源 7は、力一ボンブラックからなる導電性粒子と熱可塑性樹脂とを有し、かつ、正温度係数特性を示す発熱体を含んで構成されたから、発熱体自体が確実に正温度係数特性を有することになるため、高温領域での抵抗値の低下がないので、加熱源 7のオーバヒートを効果的に防止できる。

さらに、（6) 自己発熱調節型加熱源 7の抵抗温度特性は、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度（4 0 ）とこの温度から 3 0 高い温度 ( 7 0 X ) との間の範囲で抵抗値変化が 1.2 倍以上の構成としたから、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度を越えると抵抗値が大きくなるので、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となった直後の加熱源 7のオーバヒートを防止できる。その上、（7) 自己発熱調節型加熱源 7の抵抗温度特性は、 — 3 0 :から低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度の範囲で抵抗値変化が 1 0倍以内である構成としたから、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度まで加熱源 7の抵抗値が小さレ、ので、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となるまで加熱源 7に多量の電流が流れることになり、加熱源 7の発熱量を大きくすることができる。従って、液晶パネル 3の輝度の立ち上がりを早くすることができる。

また、（8) 自己発熱調節型加熱源 7の抵抗温度特性は、低圧水銀ランプ 6の発光効率が最大となる温度とこの温度から 1 5 0 高レ、温度との間の範囲で抵抗値変化が减少しない構成としたから、過酷な高温度下で照明装置 4を使用しても、加熱源 7のォ一バヒ一トを防止できる。

また、（9) 自己発熱調節型加熱源 7は低圧水銀ランプ 6に熱的に結合するように接触されているから、加熱源 7で発生した熱が低圧水銀ランプ 6に直接伝達されるので、低圧水銀ランプ 6への加熱効率を向上させることができる。

さらに、（10)自己発熱調節型加熱源 7は、低圧水銀ランプ 6の被照射側とは反対側の位置において低圧水銀ランプ 6とは離れて配置されているから、加熱源 7 を低圧水銀ランプ 6の周囲に設けても光反射効率の低下が 1 0 %以下に抑えることができ、加熱源 7による光束遮蔽量を確実に少なくすることができる。

さらに、（11)自己発熱調節型加熱源 7の幅寸法 Wが低圧水銀ランプ 6の直径寸法 dの 2分の 1以下としたから、加熱源 7で遮蔽される低圧水銀ランプ 6の光束量を確実に少なくすることができる。

また、（12)低圧水銀ランプ 6と自己発熱調節型加熱源とを自己接着材料として機能する両面テープ 1 0で接着した構造なので、低圧水銀ランプ 6と自己発熱調節型加熱源 7との熱的な結合を簡易な手段で実現することができる。

さらに、（13)低圧水銀ランプ 6と光反射層 8 , 9との間に熱伝導が空気より高い透光性材料として両面テープ 1 0を設けたから、低圧水銀ランプ 6から照射される光は光反射層 8， 9で確実に反射されることになり、自己発熱調節型加熱源 7で遮られる光束の量をより少なくできる。

次に、本発明の第 2の実施の形態を図 6に基づいて説明する。

第 2の実施の形態は低圧水銀ランプ 6と第 1の光反射層 8との間に両面テープを設けることなく所定の隙間をあけた点が第 1の実施の形態とは異なり、他の構成は第 1の実施の形態の構成と同じである。

第 2の実施の形態の要部を示す図 6において、第 2の実施の形態にかかる表示装置 2 0は、前記ケ一シング 2 (図 1参照）と、前記液晶パネル 3と、この液晶パネル 3を照明する照明装匱 2 4と、前記導光板 5とを備えたエッジライト式の車載ナビゲーシヨン装置であり、照明装置 2 4は、前記低圧水銀ランプ 6と、前記自己発熱調節型加熱源 7と、光反射層 8， 9とを備え、低圧水銀ランプ 6と第 1の光反射層 8との間には空間が形成されている。

この構成の第 2の実施の形態では、第 1の実施の形態の（1) 〜(11)と同様の効果を奏することができる。

次に、本発明の第 3の実施の形態を図 7に基づいて説明する。

第 3の実施の形態は低圧水銀ランプ 6を光反射層 8， 9に取り付ける位置が第 1の実施の形態と異なり、他の構成は第 1の実施の形態の構成と同じである。第 3の実施の形態の要部を示す図 7において、第 3の実施の形態にかかる表示装置 3 0は、前記ケーシング 2 (図 1参照）と、前記液晶パネル 3と、この液晶パネル 3を照明する照明装置 3 4と、前記導光板 5とを備えたエッジライト式の車載ナビゲ一シヨン装匱である。

照明装匱 3 4は、第 1の実施の形態の照明装置 4と同様に、前記低圧水銀ランプ 6と、前記自己発熱調節型加熱源 7と、光反射層 8 , 9と、前記両面テープ 1 0とを備えて構成されているが、自己発熱調節型加熱源 7は低圧水銀ランプ 6に導光板側とこの導光板側とは反对側との 2方向以外、つまり、これらの方向と直行する方法において両面テープ 1 0で接着固定されている。

この構成の第 3の実施の形態では、第 1の実施の形態の (1) ~(13)と同様の効果を奏することができる。

次に、本発明の第 4の実施の形態を図 8に基づいて説明する。

第 4の実施の形態は低圧水銀ランプ、自己発熱調節型加熱源及び光反射層の形状が第 1の実施の形態と異なり、他の構成は第 1の実施の形態の構成と同じである。

第 4の実施の形態の全体を示す図 8において、第 4の実施の形態にかかる表示装置 4 0は、前記ケーシング 2 (図 1参照）と、前記液晶パネル 3と、この液晶パネル 3を照明する照明装置 4 4と、前記導光板 5とを備えたエッジライト式の車載ナビゲーシヨン装置である。

照明装匱 4 4は、コ字形に折れ曲がった低圧水銀ランプ 4 6と、この低圧水銀ランプ 4 6に沿って配置された自己発熱調節型加熱源 4 7と、一部が低圧水銀ランプ 4 6と自己発熱調節型加熱源 4 7との間に介装され低圧水銀ランプ 4 6と対向する第 1の光反射層 4 8と、この第 1の光反射層 4 8と間に自己発熱調節型加熱源 4 7を挟んで外側にラミネ一トされた第 2の光反射層 4 9と、第 1の光反射層 4 8と低圧水銀ランプ 4 6とを接着固定する両面テープ 1 0とを備えた構成である。

自己発熱調節型加熱源 4 7は前記自己発熱調節型加熱源 7と同じ構造であるが、低圧水銀ランプ 4 6に沿って配置されるため、可撓性を有する構造である _D 従つて、自己発熱調節型加熱源 4 7の対電極は低圧水銀ランプ 4 6の長手方向に沿つて配置されることになる。

光反射層 4 8 , 4 9はコ字形の低圧水銀ランプ 4 6に沿って配置されている点以外は前記光反射層 8 , 9と同じ構造である。

この構成の第 4の実施の形態では、第 1の実施の形態の（1) 〜（13)と同様の効果を奏することができる。

次に、第 1〜第 3の実施の形態の効果を確認するために、実施例について説明する。

実施例 1

エチレン一ェチルァクリレート共重合体（E E A樹脂） 6 0重量⁰ /oとカーボンブラック 4 0重量。 /₀とを 2軸混練機で混練し、ペレツト状混練物を得る。このべレツト状混練物に架橋剤としてバ一へキシン 2 5 Bを樹脂に対して 0.3 重量％添加する。

このペレツト状混練物と直径 0.26mmの銅線（金属芯線） 2本とを混練機により共押出し、厚み寸法丁が 0.72ιηιη、幅寸法 Wが 1 mmの断面矩形状の成形体を得た。この成形体を長さ寸法 L 15cmに切り出して自己発熱調節型加熱源 7を得た。

第 1及び第 2の光反射層 8， 9をそれぞれ白色の発泡 P E Tからなるシートから構成し、これらの同士を両面粘着テープで互いに貼付した。なお、第 1の光反射層 8を構成する反射シートの片面に熱融着層として E E A樹脂シートや L L D P E榭脂シートを配置してラミネ一トシ一トを形成し、これらのラミネ一トシ一ト同士を熱融着して両光反射層 8， 9を貼付するものでもよレ、。

実施例 1の低圧水銀ランプ 6、加熱源 7及び光反射層 8， 9の構造は第 2の実施の形態に対応するものである。

この構成の実施例 1において、周囲温度が 2 5 °Cの安定時に低圧水銀ランプ 6 の輝度を測定した。また、周囲温度が—3 の時に、低圧水銀ランプ 6を点灯するとともに自己発熱調節型加熱源 7に通電した状態で、点灯後 6 0秒経過した後の低圧水銀ランプ 6の管壁温度を測定した。

その結果を表 1に表す。

実施例 2

実施例 2は第 1の実施の形態に対応するものであり、自己発熱調節型加熱源 7 並びに第 1及び第 2の光反射層 8， 9の具体的構成は実施例 1と同じである。この構成の実施例 2においても、実施例 1と同じ測定を行った。その結果を表 1に表す。

実施例 3

実施例 3は第 3の実施の形態に対応するものであり、自己発熱調節型加熱源 7 並びに第 1及び第 2の光反射層 8， 9の具体的構成は実施例 1と同じである。ただし、第 1の光反射層 8と低圧水銀ランプ 6とを接着する両面テープ 1 0の厚さ寸法を 0.06mmとした。

この構成の実施例 3においても、実施例 1と同じ測定を行った。その結果を表 1に表す。

実施例 4

実施例 4は第 3の実施の形態に対応するものであり、自己発熱調節型加熱源 7 並びに第 1及び第 2の光反射層 8， 9の具体的構成は実施例 1と同じである。ただし、第 1の光反射層 8と低圧水銀ランプ 6とを接着する両面テープ 1 0の厚さ寸法を 0.4mm とした。

この構成の実施例 4においても、実施例 1と同じ測定を行った。その結果を表 1に表す。

比較例 1

比較例 1は、第 1の実施の形態に比べて自己発熱調節型加熱源 7、その他のヒ —タを省略した点が相違する。比較例 1においても、実施例 1と同じ測定を行つた。その結果を表 1に表す。

比較例 2

比較例 2は第 1の実施の形態に比べて第 1の光反射層 8を省略し、自己発熱調節型加熱源 7を低圧水銀ランプ 6に直接接触するように取り付けた構造である。比較例 2においても、実施例 1 と同じ測定を行った。その結果を表 1に表す。比較例 3

比較例 3は、第 1の実施の形態に比べて第 1の光反射層 8を省略した構造であり、自己発熱調節型加熱源 7と低圧水銀ランプ 6との問には間に介装されるものがない状態である。比較例 3においても、実施例 1と同じ測定を行った。その結果を表 1に表す。

ほ 1 ]

※6 0秒後の輝度 Bは各々の構成において、常温（2 5 °C)安定時の輝度を 100% とした時の一 3 0 ¾ 6 0秒後の輝度相対値である。

この表 1によれば、比較例 1が周囲温度 2 5 の安定時において最も輝度が高い。これは、周囲温度 2 5 °Cでは低圧水銀ランプ 6が低温下での影響を受けないとともに、低圧水銀ランプ 6から照射される光の大部分が何ら遮蔽されることなく導光板 5に伝達されるからである。そのため、表 1に示す輝度比較は比較例 1 を 1 0 0 %とした。

また、比較例 2 , 3においては、低圧水銀ランプ 6から照射される光の多くが自己発熱調節型加熱源 7で遮蔽されことになり、輝度が低くなる。これに対して、各実施例では、輝度は比較例 1に比べて大きく低下してはいなレ、。

さらに、周囲温度が一 3 0 °Cの際の輝度推定値 Bは、自己発熱調節型加熱源 7 を低圧水銀ランプ 6に直接接触させた比較例 2が最も高いが、実施例 1〜 4の値は比較例 2に比べて大きく低下してはいない。

従って、総合評価において、周囲温度が一 3 0 °Cの際に 6 0秒経過した時の全体の輝度（A X B ) は実施例 1〜4では 6 9 °/₀以上である。これに対して、比較例では 6 3 %の比較例 2が最も高く、他の比較例 1， 3は実施例に及ばない。なお、本発明では、前記実施の形態の構成に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲であれば次に示す変形例を含むものである。

例えば、前記各実施の形態では、光反射層 8， 9， 4 8 , 4 9を 2層から形成したが、本発明では、光反射層を少なくとも 1つのみ形成すれば足りる。この場合、光を反射しない材質（例えば、喑色のプラスチック）のフィルムに前記白色塗料等を塗布したり、白色の発泡 P E Tシ一トをラミネ一トする構造でもよい。要するに、本発明では、低圧水銀ランプ 6， 4 6からの照明を反射できれば、その材質を問わない。

さらに、前記各実施の形態では、自己発熱調節型加熱源 7， 4 7を構成する金属芯線 2の本数は 2本であつたが、本発明では 3本以上であってもよい _c

また、本発明では、自己発熱調節型加熱源としてセラミック系の P T Cヒータを用いてもよい。

さらに、前記各実施の形態では、表示装置はエッジライト式の車載ナビゲ一シヨン装置であたつが、直下式バックライト式の車载ナビゲ一シヨン装置でもよく、さらには、車截メータ、 O A機器（例えば、ワープロ、ノソコン等）、その他、液晶を利用する表示装置ならばレ、ずれの表示装置も含まれる。

また、光源は低圧水銀ランプ 6， 4 6に限定されるものではない。

従って、本発明によれば、光源の周囲に自己発熱調節型加熱源を設け、これらの光源と自己発熱調節型加熱源との間に光反射層を設けたから、加熱源を制御するための温度検知手段及び制御回路が不要とされるので、加熱源が熱暴走することがなく、しかも、光源から照射される光は光反射層で反射されるので、自己発熱調節型加熱源で遮られる光束の量を少なくすることができる。産業上の利用可能性

以上の通り、本発明では、例えば、車載メータ、ナビゲ一シヨンシステム等の液晶を利用した表示装置として利用することに適しているつ

Claims

請求の範囲

1 . 光源の周囲に自己発熱調節型加熱源を設けた照明装置であって、少なくとも前記光源と前記自己発熱調節型加熱源との間に光反射層を設けたことを特徴とする照明装置。

2 . 請求項 1記載の照明装置において、前記光源と前記光反射層との間に熱伝導が空気より高い透光性材料を設けたことを特徴とする照明装匱。

3 . 請求項 1又は 2記載の照明装置において、前記光源は長尺状に形成され、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源の長手方向に沿つて配置された対電極を有することを特徴とする照明装置。

4 . 請求項 1から 3のいずれかに記載の照明装置において、前記自己発熱調節型加熱源はカーボンブラックからなる導電性粒子と熱可塑性樹脂とを有し、かつ、正温度係数特性を示す発熱体を含んで構成されたことを特徴とする照明装置。

5 . 請求項 1から 4のいずれかに記載の照明装匱において、前記自己発熱調節型加熱源の抵抗温度特性は、前記光源の発光効率が最大となる温度とこの温度から 3 0 °C高い温度との間の範囲で抵抗値変化が 1.2 倍以上であることを特徴とする照明装置。

6 . 請求項 1から 5のいずれかに記載の照明装置において、前記自己発熱調節型加熱源の抵抗温度特性は、一 3 から前記光源の発光効率が最大となる温度の範囲で抵抗値変化が 1 0倍以内であることを特徴とする照明装置。

7 . 請求項 1から 6のいずれかに記載の照明装置において、前記自己発熱調節型加熱源の抵抗温度特性は、前記光源の発光効率が最大となる温度とこの温度から

1 5 0 高い温度との間の範囲で抵抗値変化が減少しないことを特徴とする照明装置。

8 . 請求項 1から 7のいずれかに記載の照明装置において、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源に熱的に結合するように接触されていることを特徴とする照明装置。

9 . 請求項 1から 8のいずれかに記載の照明装置において、前記自己発熱調節型加熱源は、前記光源の被照射側とは反対側の位置にぉレ、て前記光源とは離れて配置されていることを特徴とする照明装置。

1 0 . 請求項 1から 9のいずれかに記載の照明装置において、前記光源は、略円柱状の低圧水銀ランプであり、前記自己発熱調節型加熱源の幅寸法が前記低圧水銀ランプの直径寸法の 2分の 1以下であることを特徴とする照明装置。

1 1 . 請求項 1から 1 0のいずれかに記載の照明装置において、前記光源と前記自己発熱調節型加熱源とは自己接着材料で接着されていることを特徴とする照明

1 2 . 請求項 1から 1 1のいずれかに記載の照明装置において、前記光源は折れ曲がった低圧水銀ランプであり、前記自己発熱調節型加熱源は可撓性を有するとともに、前記低圧水銀ランプに沿って配置されていることを特徴とする照明装置-

1 3 . 請求項 1から 1 2のいずれかに記載の照明装置と、この照明装置で照明される透過型表示パネルとを備えたことを特徴とする表示装置。

1 4 . 請求項 1 3記載の表示装置において、前記透過型表示パネルは液晶パネルであることを特徴とする表示装匱。

1 5 . 請求項 1 4記載の表示装匱において、前記照明装置からの照明を前記液晶パネルに導く導光板を備え、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源の前記導光板とは反対側に配置されていることを特徴とする表示装置。

1 6 . 請求項 1 4記載の表示装置において、前記照明装置からの照明を前記液晶パネルに導く導光板を備え、前記自己発熱調節型加熱源は前記光源の前記導光板側とこの導光板側とは反対側の 2方向以外において透光性を有する自己接着機能材料で接着されたことを特徴とする表示装匱。

1 7 . 請求項 1 5又は 1 6に記載の表示装置において、前記導光板は透明ァクリル板であることを特徴とする表示装置。

1 8 . 請求項 1 5から 1 7のいずれかに記載の表示装置において、前記光反射層は前記導光板の裏面及び前記光源の周囲を覆う反射シートから構成されていることを特徴とする表示装置。

1 9 . 請求項 1 8に記載の表示装置において、前記反射シートは白色の発泡ポリエチレンテレフタレートから形成されていることを特徴とする表示装匱-.