バックライトシステム

【課題】
青色光の点灯時間の経過に伴う光量低下を抑制すると共に、表示面７４の色むらを防止したバックライトシステム１を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、外部電極型希ガス蛍光ランプと発光ダイオードからなる光照射口を有したバックライトシステムにおいて、前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであって、前記発光ダイオードをランプ直下に配置したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置や店頭表示装置に用いられるバックライトシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置や店頭表示装置には、冷陰極蛍光ランプを使用したバックライトシステムがあった。従来技術に係るバックライトシステム１を図１３に示す。従来のバックライトシステム１は、光照射口２４を有する筐体２と、冷陰極蛍光ランプ８と、拡散板７１と、拡散シート７２と、プリズムシート７３とを具えている。バックライトシステム１は、筐体内に冷陰極蛍光ランプ８を配置させ、筐体２の光照射口２４に蓋をするように拡散板７１，拡散シート７２及びプリズムシート７３が配置される。バックライトシステム１の筐体２の光照射口２４側の外面に液晶表示面又は店頭表示面７４が配置される。
しかしながら、冷陰極蛍光ランプ８には水銀が含まれており、環境への配慮から水銀を含まない光源が望まれている。
【０００３】
外部電極型希ガス蛍光ランプは、水銀を含まない光源である。例えば、特許文献１に外部電極型希ガス蛍光ランプが開示される。従来技術に係る外部電極型希ガス蛍光ランプ５を図１４に示す。図１４（ａ）は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面図であり、（ｂ）は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の斜視図である。外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、管状の放電管５１と、放電管５１の外周面の概略全長に亘って互いに離隔するように配置された一対の外部電極５２と、放電管５１の内周面の概略全長に亘って塗布された蛍光体５３とからなる。放電管５１の内部には放電用ガスとしてキセノンガス等が封入され、外部電極５２には図示しない電源が接続される。
放電管５１に塗布される蛍光体５３は、白色光を得る場合、赤色光用蛍光体５３，緑色光用蛍光体５３及び青色光用蛍光体５３を混合して使用する。ランプ５点灯時、放電管５１に封入されたキセノンガスから１７２ｎｍの真空紫外光が発生し、蛍光体５３が励起される。励起された蛍光体５３からは、赤色光，緑色光及び青色光の励起光が発生し、混色されることで白色光となる。外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの照射光９２は、図１４（ａ）に示すように、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面で見ると概略３６０°方向に照射される無指向性の光９２である。
【０００４】
しかしながら、非特許文献１には、真空紫外光により青色光用蛍光体５３が早期に劣化することにより、赤色光用蛍光体５３や緑色光用蛍光体５３より発光効率が低下することが記載されている。つまり、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の点灯時間の経過に伴って、青色光用蛍光体５３は、真空紫外光を照射され続けるため、赤色光用蛍光体５３や緑色光用蛍光体５３より光量低下することになる。その結果、使用開始時の外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの光の色バランスが、点灯時間の経過に伴って青色光の光量が低下したものになる色バランスの変化問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２１３９５６号公報
【特許文献２】特開平０６−２４４４５８号公報
【非特許文献１】張書秀著，「カラーＰＤＰ用青色蛍光体の熱劣化特性」，月刊ディスプレイ，株式会社テクノタイムズ社出版，２００１年５月号，ｐ．４３−４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
外部電極型希ガス蛍光ランプ５の点灯時間の経過に伴う青色光の光量低下を抑制するために、青色発光ダイオード３２を組み合わせることが検討される。
【０００７】
発光ダイオードは水銀を含まない光源である。特許文献２には、青色発光ダイオードチップにより、青色光を照射する青色発光ダイオードについての技術が記載されている。発光ダイオードの構成は、フラットタイプＳＭＤ構造の発光ダイオードと砲弾形（又は丸型）発光ダイオードとがある。図１５は砲弾形発光ダイオード３２の構造についての説明図であり、砲弾形発光ダイオード３２の断面図である。発光ダイオード３２は、発光ダイオードチップ３３と、これを封止する樹脂からなる発光ダイオード３２の光照射口３５と、一対の電極３４と、金属線３７からなる。発光ダイオードチップ３３は、一対の電極３４のうち一方の電極３４上に絶縁的に載置され、金属線３７によって一対の電極３４それぞれと電気的に接続される。発光ダイオードチップ３３は、樹脂によって封止され、この樹脂が発光ダイオード３２の光照射口３５となる。
【０００８】
しかしながら、発光ダイオード３２は電極３４に載置されることにより、その照射光９１は指向性を有する。このため、青色発光ダイオード３２を外部電極型希ガス蛍光ランプ５に単に組み合わせて図１３のようなバックライトシステム１を構築したとしても、青色発光ダイオード３２からの指向性を有した青色光９１と外部電極型希ガス蛍光ランプ５の照射光９２が十分に混色されず、液晶表示面や店頭表示面７４に色むらが発生する。このため、外部電極型希ガス蛍光ランプ５と青色発光ダイオード３２の色むらを防止するためには、多数の拡散板７１や拡散シート７２が必要になり、バックライトシステム１の省スペース化の要求に反し、コストも増大化してしまう。
そこで、本発明の目的は、青色光の点灯時間の経過に伴う光量低下を抑制すると共に、表示面７４の色むらを防止したバックライトシステム１を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載のバックライトシステムは、外部電極型希ガス蛍光ランプと発光ダイオードからなる光照射口を有したバックライトシステムにおいて、前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであって、前記発光ダイオードをランプ直下に配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載のバックライトシステムは、前期光照射口に対向した一面に反射シートが配置され、前記反射シートに光照射口へ延びる突部を形成したことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトシステム。
【００１１】
請求項３に記載のバックライトシステムは、前記外部電極型希ガス蛍光ランプの青色光用蛍光体からの青色光の光量を前記バックライトシステムの全青色光の５０％ないし１５％にし、これに対して青色発光ダイオードからの青色光の光量を前記バックライトシステムの全青色光の５０％ないし８５％にしたことを特徴とする、請求項１に記載のバックライトシステム。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、上記構成によって、以下の効果を有する。
外部電極型希ガス蛍光ランプと青色発光ダイオードを組み合わせることにより、外部電極型希ガス蛍光ランプの点灯時間経過に伴う青色光の光量低下を、青色発光ダイオードによる青色光により補うことができ、バックライトシステムからの点灯時間経過に伴う青色光の光量低下を抑制できる。
また、青色発光ダイオードをランプ直下に配置することにより、バックライトシステムの点灯時に、青色発光ダイオードの青色光をバックライトシステムの光照射口に直接照射することを抑制でき、ランプ内で青色発光ダイオードの青色光が拡散されることでランプの励起光と青色発光ダイオードの青色光を混色できるので、表示面の色むらの発生を抑制できる。
【００１３】
さらに、反射シートに光照射口へ延びる突部を形成することにより、バックライトシステムの点灯時に、青色発光ダイオードの青色光を光照射口に直接照射することを防止できる。
【００１４】
その上、外部電極型希ガス蛍光ランプの青色光用蛍光体からの青色光の光量と青色発光ダイオードからの青色光の光量を規定することにより、バックライトシステムの点灯開始時の色バランスの点灯時間経過に伴う色バランス変化を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係るバックライトシステムの第１の実施形態を、図１ないし図４を用いて説明する。
【００１６】
まず、図１及び図２を用いてバックライトシステム１の全体の構成について説明する。
図１は本発明のバックライトシステム１の概略構成を示しており、バックライトシステム１を分解した斜視図である。図２は、バックライトシステム１を組み立てたときのバックライトシステム１の長手方向に対して垂直方向の断面図である。
バックライトシステム１は光照射口２４を有する矩形状の筐体２と、プリント基板３１と、青色発光ダイオード３２と、反射シート４と、外部電極型希ガス蛍光ランプ５と、ランプホルダ６と、拡散板７１と、拡散シート７２と、プリズムシート７３とを具えている。
【００１７】
筐体２は、矩形状の例えばポリカーボネート樹脂からなる箱型であり、一面取り除いた五面から形成される。これにより、筐体２には、四枚の矩形状の例えばポリカーボネート樹脂に取り囲まれた光照射口２４（筐体２の取り除かれた一面）が形成される。この筐体２の光照射口２４がバックライトシステム１の光照射口２４となる。
筐体２には、四枚の矩形状の例えばポリカーボネート樹脂に取り囲まれると共に光照射口２４に対向する一面の外面に、プリント基板３１が適合する溝部２１（図１には図示しない。図２ではプリント基板３１が適合している部分に相当する。）が筐体２の長手方向に向かって形成される。さらに、筐体２の光照射口２４に対向する筐体２の溝部２１を有する一面には、青色発光ダイオード３２が適合する穴部２３が形成される。
筐体２の長手方向（図中Ｘ軸方向）にある対向する二面それぞれには、ランプホルダ６が適合する穴部２２が形成される。
【００１８】
プリント基板３１は、板状であり、青色発光ダイオード３２に給電するための図示しない配線が形成される。プリント基板３１上には、青色発光ダイオード３２が図示しない配線と電気的に接続されて配置される。青色発光ダイオード３２が接続されたプリント基板３１は、筐体２の光照射口２４に対向する筐体２の溝部２１を有する一面の穴部２３に青色発光ダイオード３２を突出させ、筐体２の溝部２１に適合するように配置され、ネジ止め等により筐体２に固定される。
【００１９】
反射シート４は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂からなる部材に例えば酸化チタンからなる白色顔料を混合することにより形成され、青色発光ダイオード３２に対応した位置に穴部４１が設けられる。穴部４１を有する反射シート４は、穴部４１に青色発光ダイオード３２が適合するように配置され、筐体２の光照射口２４に対向した一面（筐体２の溝部２１を有する一面）の内面を覆うように配置され、ネジ止め等により筐体２に固定される。これにより、筐体２の光照射口２４に対向する一面には反射シート４と反射シート４の穴部４１に配置された青色発光ダイオード３２との一面が形成される。
【００２０】
ランプホルダ６は、例えばシリコン樹脂からなり、バックライトシステム１の光照射方向９に対して垂直方向（図中Ｘ軸方向）にある対向する筐体２の穴部２２に嵌合するように外形が形成され、外部電極型希ガス蛍光ランプ５が嵌合するランプホルダ６の穴部６１を設けられる。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、長手方向の両端をランプホルダ６の穴部６１に嵌合され、筐体２の長手方向にある対向する二面のそれぞれの穴部２２（図中Ｘ軸方向にある筐体２の穴部２２）にランプホルダ６を配置され固定することで、筐体２に支持される。複数の外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、バックライトシステム１の光照射方向９に対して垂直方向（図中Ｚ軸方向）に、平行に配置される。
【００２１】
拡散板７１は筐体２の光照射口２４に蓋をするように配置され、さらにそれを覆うようにバックライトシステム１の光照射方向９の外面に一または複数の拡散シート７２が配置される。プリズムシート７３は、拡散シート７２を拡散板７１と挟み込むように、バックライトシステム１の光照射方向９の最外面にある拡散シート７２を覆うように配置される。
【００２２】
次に、図３及び図４を用いて、本発明の実施形態のバックライトシステム１に配置される外部電極型希ガス蛍光ランプ５と青色発光ダイオード３２の構成について説明する。
図３は図２のバックライトシステム１の外部電極型希ガス蛍光ランプ５，反射シート４，筐体２，青色発光ダイオード３２，プリント基板３１とを拡大した説明図である。図３（ａ）は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面図であり、（ｂ）は斜視図である。
図４は図３の青色発光ダイオード３２を拡大した説明図であり、ＳＭＤ構造の発光ダイオード３２である。図４（ａ）は青色発光ダイオード３２の断面図であり、（ｂ）は斜視図である。
【００２３】
外部電極型希ガス蛍光ランプ５の構成について、その一例を、図３を用いて説明する。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、管状の例えばソーダガラス等の融点の低いガラスからなる放電管５１と、放電管５１の外面の長手方向の概略全長に亘って離隔するように配置された一対の概略帯状の外部電極５２と、放電管５１の内面の長手方向の概略全長に亘って塗布される蛍光体５３と、放電管５１の内部に封入される放電ガスとから構成される。
外部電極５２は、例えばアルミニウムからなる導電性テープから形成され、放電管５１の外面に貼り付けることにより配置される。また、外部電極５２は、例えば銀からなる導電性ペーストから形成され、スクリーン印刷し、焼き付けることにより配置したものであっても良い。
一対の外側電極５２の長手方向にある一方の端部のそれぞれに外部リード５４が接続され、外部リード５４は図示しない電源に接続される。
蛍光体５３は、ランプ点灯時に、青色の励起光が照射される青色光用蛍光体５３として例えばＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕと、緑色の励起光が照射される緑色光用蛍光体５３として例えばＬａＰＯ_４：Ｔｂと、赤色の励起光が照射される赤色光用蛍光体５３として例えば（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕとを混合したものであり、放電管５１の内面に膜厚を例えば１５μｍで塗布される。
放電ガスは、例えばキセノンガス又はキセノンと他の希ガスの混合ガスであり、その封入量は例えば２４ＫＰａである。
【００２４】
青色発光ダイオード３２の構成について、その一例を、図４を用いて説明する。
青色発光ダイオード３２の内部に、例えばＩｎＧａＮからなる発光ダイオードチップ３３が基板３６上に載置される。基板３６の側面には一対の電極３４が離隔されるように配置され、一方の電極３４が例えば金などの金属線３７を介して発光ダイオードチップ３３に接続され、他方の電極３４が図示しない配線により電気的に接続される。基板３６上に載置される発光ダイオードチップ３３は例えばシリコン樹脂により封止される。発光ダイオードチップ３３を封止する例えばシリコン樹脂は発光ダイオード３２の光照射口３５となる。
【００２５】
図３に戻って外部電極型希ガス蛍光ランプ５と青色発光ダイオード３２の位置関係について説明する。
青色発光ダイオード３２の光照射口３５がプリント基板３１に対向しないように、青色発光ダイオード３２の一対の電極３４はプリント基板３１上の図示しない配線に電気的に接続され、プリント基板３１は図示しない電源に接続される。
青色発光ダイオード３２が接続されたプリント基板３１は、筐体２の穴部２２に青色発光ダイオード３２を突出させ、筐体２の溝部２１に適合するように配置される。これにより、青色発光ダイオード３２の光照射口３５が筐体２の図示しない光照射口に対向される。
穴部４１を設けた反射シート４は、穴部４１が青色発光ダイオード３２に適合するように配置される。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５は青色発光ダイオード３２と筐体２の図示しない光照射口に挟まれるように配置され、青色発光ダイオード３２の光照射口３５は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の管径の範囲Ｌにあるランプ５直下Ｍになるように配置される。
【００２６】
バックライトシステム１の点灯時の光照射について図２ないし図４を用いて説明する。
バックライトシステム１は点灯時、図示しない電源から電力が供給されることにより、外部電極型希ガス蛍光ランプ５及び青色発光ダイオード３２が点灯される。外部電極型希ガス蛍光ランプ５は電力が供給されることにより、封入される放電ガスであるキセノンガスから、１７２ｎｍの真空紫外光が発生し、放電管５１内に塗布された蛍光体５３を励起させ、青，緑及び赤色の励起光を発生させる。放電管５１内で発生した励起光は放電管５１内で混色され、放電管５１外へ無指向性の照射光９２を照射する。一方、青色発光ダイオード３２は電力が供給されることにより、青色発光ダイオードチップ３３から青色光が照射され、青色発光ダイオード３２の光照射口３５から光照射方向９に向かう指向性の光９１が照射される。
青色発光ダイオード３２がランプ５直下に配置され、青色発光ダイオード３２の光照射口３５と筐体２の光照射口２４が外部電極型希ガス蛍光ランプ５を介して対向配置されることにより、青色発光ダイオード３２からの青色光９１は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５に照射され、放電管５１の内部に取り込まれる。外部電極型希ガス蛍光ランプ５の内面に塗布された蛍光体５３によって乱反射されることで、青色発光ダイオード３２の青色光は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の励起光と混色され外部に無指向性の光９２として照射される。筐体２の光照射方向９とは反対の方向に照射された光は、筐体２の光照射口２４と対向する反射シート４によって光照射方向９に反射される。外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの照射光９２や反射シート４からの反射光は、筐体２の光照射口２４から照射される。
【００２７】
本発明のバックライトシステム１の第１の実施形態の構成とその効果を以下にまとめる。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５に青色発光ダイオード３２を組み合わせることにより、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の点灯時間経過に伴う青色光用蛍光体５３の劣化による青色光の低下を、青色発光ダイオード３２による青色光により補うことができ、バックライトシステム１からの点灯時間経過に伴う青色光の早期の光量低下を抑制できる。
さらに、青色発光ダイオード３２が外部電極型希ガス蛍光ランプ５のランプ５直下に配置されることにより、バックライトシステム１の点灯時に青色発光ダイオード３２の青色光を筐体２の光照射口２４に直接照射することを抑制でき、多数の拡散板７１や拡散シート７２を適用しなくても図示しない液晶表示面又は図示しない店頭表示面の色むらの発生を抑制できる。
その上、青色発光ダイオード３２の青色光が外部電極型希ガス蛍光ランプ５に照射され、外部電極型希ガス蛍光ランプ５内に青色発光ダイオード３２の青色光が好適に取り込まれる。このため、外部電極型希ガス蛍光ランプ５内の蛍光体５３の励起光と青色発光ダイオード３２の青色光が外部電極型希ガス蛍光ランプ５内の蛍光体５３に乱反射させることができ、好適に混色させることができる。
【００２８】
本発明のバックライトシステム１の第１の実施形態の別の実施形態を、図１及び図５を用いて説明する。
図５はバックライトシステム１の外部電極型希ガス蛍光ランプ５，反射シート４，筐体２，青色発光ダイオード３２，プリント基板３１とを拡大した説明図である。図５は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面図である。
図５は、放電管５１内に塗布された蛍光体５３を長手方向に向かって一部削除したアパーチャ部５５を有する点で、図３と異なる。
【００２９】
外部電極型希ガス蛍光ランプ５には、放電管５１内に塗布された蛍光体５３の一部を長手方向に向かって概略全長に削除したアパーチャ部５５が形成される。
青色発光ダイオード３２の光照射口３５が、筐体２の光照射口２４（図１に図示する。図５では図示しない。）に向かい、ランプ５直下に配置されると共に、外部電極型希ガス蛍光ランプ５のアパーチャ部５５に対向配置される。
これにより、バックライトシステム１点灯時、青色発光ダイオード３２から照射される青色光が、外部電極型希ガス蛍光ランプ５のアパーチャ部５５から好適に取り入れられ、外部電極型希ガス蛍光ランプ５内の蛍光体５３によって拡散され、蛍光体５３からの励起光と好適に混色される。
【００３０】
外部電極型希ガス蛍光ランプ５に青色発光ダイオード３２を組み合わせることにより、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の点灯時間経過に伴う青色光用蛍光体５３の劣化による青色光の低下を、青色発光ダイオード３２による青色光により補うことができ、バックライトシステム１からの点灯時間経過に伴う青色光の光量低下を抑制できる。
さらに、青色発光ダイオード３２が外部電極型希ガス蛍光ランプ５のランプ５直下に配置されることにより、バックライトシステム１の点灯時に青色発光ダイオード３２の青色光を筐体２の光照射２４口に照射することを抑制でき、多数の拡散板７１や拡散シート７２を適用しなくても図示しない液晶表示面又は図示しない店頭表示面の色むらの発生を抑制できる。
その上、青色発光ダイオード３２が外部電極型希ガス蛍光ランプ５のランプ５直下に配置されると共に青色発光ダイオード３２の光照射口３５が外部電極型希ガス蛍光ランプ５のアパーチャ部５５に対向することにより、青色発光ダイオード３２の青色光が外部電極型希ガス蛍光ランプ５に照射され、外部電極型希ガス蛍光ランプ５のアパーチャ部５５から青色発光ダイオード３２の青色光が好適に取り込まれる。このため、外部電極型希ガス蛍光ランプ５内の蛍光体５３の励起光と青色発光ダイオード３２の青色光が外部電極型希ガス蛍光ランプ５内の蛍光体５３に乱反射させることができ、好適に混色させることができる。
【００３１】
なお、図６ないし図８は本発明のバックライトシステム１の第１の実施例の別の実施形態であり、このような構成であってもかまわない。
図６ないし図８はバックライトシステム１の外部電極型希ガス蛍光ランプ５，反射シート４，筐体２，青色発光ダイオード３２，プリント基板３１とを拡大した説明図である。図６及び図７は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面図であり、図８拡大したバックライトシステム１の斜視図である。
図６は、管軸を中心に外部電極型希ガス蛍光ランプ５を回転させた点で図３と相違する。
図７は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面のランプ５直下において、複数の青色発光ダイオード３２を配置した点で、図３と相違する。
図８は、青色発光ダイオード３２を外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向のランプ５直下に、不規則に配置した点で、図３と相違する。
本発明の第１の実施形態は図６ないし図８の構成であってもかまわなく、図３の構成と同様の効果を得られる。
【００３２】
本発明のバックライトシステム１の第２の実施形態を、図９を用いて説明する。
図９はバックライトシステム１の外部電極型希ガス蛍光ランプ５，反射シート４，筐体２，青色発光ダイオード３２，プリント基板３１とを拡大した説明図であり、（ａ）は外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に対して垂直方向の断面図であり、（ｂ）は斜視図である。
図９は反射シート４に突部を形成した点で図３と相違する。
【００３３】
反射シート４は、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂からなる部材に例えば酸化チタンからなる白色顔料を混合することにより形成され、筐体２の図示しない光照射口に対向配置される。反射シート４には、筐体２の図示しない光照射口方向（バックライトシステムの光照射方向９）へ延びると共に、筐体２の外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に平行するように延びる一対の突部４２がランプ５直下に形成される。反射シート４の突部４２は例えば型に入れて成形する等して形成される。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向のランプ５直下に配置された青色発光ダイオード３２は、反射シート４の突部４２に挟まれるように配置される。
【００３４】
反射シート４の突部４２に青色発光ダイオード３２が挟まれることにより、青色発光ダイオード３２からの青色光９１は、反射シート４の突部４２に反射されるので、筐体２の図示しない光照射口に直接照射されることなく、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の放電管５１内に好適に取り込まれる。
また、外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの照射光のうち青色発光ダイオード３２の方向に放射される光９２は、突部４２を有する反射シート４に反射されることにより、青色発光ダイオード３２からの青色光と混色させることができる。
【００３５】
図３と相違する上記構成により、第１の実施形態の効果に加え下記の効果を得られる。
青色発光ダイオード３２が反射シート４の突部４２に挟まれることにより、バックライトシステム１の点灯時に青色発光ダイオード３２の青色光を筐体２の光照射口２４に照射することを防止でき、多数の拡散板７１や拡散シート７２を適用しなくても図示しない液晶表示面又は店頭表示面の色むらの発生を防止できる。
さらに、反射シート４の突部４２は反射機能を有することにより、青色発光ダイオード３２の青色光が外部電極型希ガス蛍光ランプ５内に好適に取り込むことができ、外部電極型希ガス蛍光ランプ５内の蛍光体５３に乱反射されることにより、好適に混色させることができる。
その上、反射シート４の突部４２が外部電極型希ガス蛍光ランプ５の長手方向に延びるように形成されることにより、外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの照射光のうちで青色発光ダイオード３２に向かって照射される光は突部４２を有する反射シート４に反射されることにより、青色発光ダイオード３２からの青色光と好適に混色させることができる。
【００３６】
本発明のバックライトシステム１の第３の実施形態を説明する。
第３の実施形態は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５と青色発光ダイオード３２の光量を規定した点で、第１の実施形態と相違する。
【００３７】
外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光用蛍光体５３からの青色光の光量は、蛍光体５３の量を調整することにより、バックライトシステムの所望の全青色光の光量の５０％ないし１５％にする。これに対して青色発光ダイオード３２からの青色光の光量は、青色発光ダイオード３２への入力電力を調整することにより、バックライトシステムの所望の全青色光の光量の５０％ないし８５％にする。
【００３８】
上記規定により、第１の実施形態の効果に加え下記の効果を得られる。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの青色光と青色発光ダイオード３２の青色光の光量比を調整することにより、点灯時間の経過に伴うバックライトシステム１からの照射光の色バランスの変化を抑制することができる。
【００３９】
第３の実施形態における効果を確認するための実験を行なった。
実験は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５と青色発光ダイオード３２を用いた。
実験には図１４に示す従来の外部電極型希ガス蛍光ランプ５を用いた。外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、ガラス管の放電管５１と、放電管５１の外面の長手方向の概略全長に亘って離隔するように配置された一対の外部電極５２と、放電管５１の内面の長手方向の概略全長に亘って塗布される蛍光体５３と、放電管５１の内部に封入される放電ガスとから構成される。放電管５１の内面に塗布される蛍光体５３は、青色光用蛍光体５３がＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕと、緑色光用蛍光体５３がＬａＰＯ_４：Ｔｂと、赤色光用蛍光体５３が（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕとを混合したものである。放電ガスはキセノンガスを２４ＫＰａ封入した。外部電極型希ガス蛍光ランプ５３の外周面には図示しない透光性を有した保護チューブを密着して覆うように配置した。外部電極５２には、電源を電気的に接続した。外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、ピーク電圧を３．５ＫＶ、点灯周波数を５０ＫＨｚの矩形波パルスにして印加することにより点灯させた。
一方、実験は図４に示す青色発光ダイオード３２を用いた。青色発光ダイオード３２は、基板３６上にＩｎＧａＮの発光ダイオードチップ３３を載置させ、一対の電極３４と発光ダイオード３２とを電気的に接続させ、発光ダイオードチップ３３をシリコン樹脂によって封止して形成した。青色発光ダイオード３２の電極には電源を電気的に接続した。青色発光ダイオード３２は、駆動電圧を３．６Ｖ、電流を２５ｍＡにして印加することにより点灯させた。
実験方法は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５及び青色発光ダイオード３２をそれぞれ点灯させ、それぞれの光源から１０ｍｍ離隔した位置に分光器を配置して、各発光スペクトルにおける光量を測定し、点灯時間の経過に伴う光量変化を観察した。測定した発光スペクトルは、青色の発光スペクトルとして４５０ｎｍを、緑色の発光スペクトルとして５４４ｎｍを、赤色の発光スペクトルとして６２７ｎｍを選択して観察した。
まず、図１０に、外部電極型希ガス蛍光ランプ５と青色発光ダイオード３２の測定結果を示す。外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、青色光，緑色光及び赤色光の各発光スペクトルの点灯時間の経過に伴う光量の相対強度を示している。一方、青色発光ダイオード３２は、青色光の発光スペクトルの点灯時間の経過に伴う光量の相対強度を示している。
図１０に示されるように、外部電極型希ガス蛍光ランプ５は、点灯時間の経過に伴い、赤色光及び緑色光に比較すると青色光の光量低下が著しいことが分かる。このため、点灯開始時の外部電極型希ガス蛍光ランプ５からの照射光の色バランスが、点灯時間の経過に伴い青色光が低下した照射光となることにより、変化していることが分かる。一方、青色発光ダイオード３２の青色光は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光に比べて、光量の低下が抑制されていることから、光量寿命に優れていることが分かる。
次に、図１０の実験結果を基に、２つの光源の全青色光の光量に対して、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光と青色発光ダイオード３２の青色光の光量の比率を５０％と５０％にして計算し、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の緑色光の光量の相対強度と比較すると、図１１の結果になった。
図１１に示されるように、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の光量：青色発光ダイオード３２の青色光の光量＝５０％：５０％の点灯時間の経過に伴う相対強度は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の緑色光の点灯時間の経過に伴う相対強度と近接していることが分かる。このため、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の光量と青色発光ダイオード３２の青色光の光量を５０％と５０％に規定することにより、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の緑色光の光量寿命とほぼ同じにすることができ、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の点灯開始時の色バランスが点灯時間の経過に伴う青色光の光量低下による色バランス変化を抑制できる。
最後に、図１０の実験結果を基に、２つの光源の全青色光の光量に対して、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光と青色発光ダイオード３２の青色光の光量の比率を１５％と８５％にして計算し、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の赤色光の光量の相対強度と比較すると、図１２の結果となった。
図１２に示されるように、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の光量：青色発光ダイオード３２の青色光の光量＝１５％：８５％の点灯時間の経過に伴う相対強度は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の赤色光の点灯時間の経過に伴う相対強度と近接していることが分かる。このため、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の光量と青色発光ダイオード３２の青色光の光量を１５％：８５％に規定することにより、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の赤色光の光量寿命とほぼ同じにすることができ、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の点灯開始時の色バランスが点灯時間の経過に伴う青色光の光量低下による色バランス変化を抑制できる。
上記結果から以下に考察する。
外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の点灯時間の経過に伴う光量低下量に対して、青色発光ダイオード３２の青色光の点灯時間の経過に伴う光量低下量は少ない。つまり、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の光量寿命に対して青色発光ダイオード３２の青色光の光量寿命が優れていることから、外部電極型希ガス蛍光ランプ５に青色発光ダイオード３２を組み合わせたバックライトシステム１は、外部電極型希ガス蛍光ランプ５のみの青色光の点灯時間の経過に伴う光量低下を抑制できる。
さらに、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の青色光の光量をバックライトシステムの所望の全青色光の光量の５０％ないし１５％にし、これに対して青色発光ダイオード３２の青色光の光量をバックライトシステムの所望の全青色光の光量の５０％ないし８５％にすることにより、点灯時間の経過に伴う青色光の光量低下を、外部電極型希ガス蛍光ランプ５の赤色光及び緑色光の点灯時間の経過に伴う光量低下の範囲内とすることができ、バックライトシステム１の点灯開始時の色バランスの点灯時間経過に伴う変化を抑制することができる。
【００４０】
第１ないし３の実施形態の青色発光ダイオード３２は図４の構成のものに限られず、例えば従来の図１５の砲弾形青色発光ダイオード３２であってもかまわない。
【００４１】
反射シートの突部は、ランプ直下に限られるものではなく、青色発光ダイオードからの光をバックライトシステムの光照射口に直接照射させないように形成したものであれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明のバックライトシステムの説明図である。
【図２】本発明のバックライトシステムの説明図である。
【図３】本発明のバックライトシステムの一部を拡大した説明図である。
【図４】本発明のバックライトシステムに使用される青色発光ダイオードの説明図である。
【図５】本発明のバックライトシステムの一部を拡大した説明図である。
【図６】本発明のバックライトシステムの一部を拡大した説明図である。
【図７】本発明のバックライトシステムの一部を拡大した説明図である。
【図８】本発明のバックライトシステムの一部を拡大した説明図である。
【図９】実験結果の説明図である。
【図１０】実験結果の説明図である。
【図１１】実験結果の説明図である。
【図１２】本発明のバックライトシステムの一部を拡大した説明図である。
【図１３】従来のバックライトシステムの説明図である。
【図１４】従来の外部電極型希ガス蛍光ランプの説明図である。
【図１５】従来の発光ダイオードの説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１バックライトシステム
２筐体
２１筐体の溝部
２２筐体の穴部
２３筐体の溝部を有する一面の穴部
２４筐体の光照射口
３１プリント基板
３２発光ダイオード
３３発光ダイオードチップ
３４電極
３５発光ダイオードの光照射口
３６基板
３７金属線
４反射シート
４１反射シートの穴部
４２反射シートの突部
５外部電極型希ガス蛍光ランプ
５１放電管
５２外部電極
５３蛍光体
５４外部リード
５５アパーチャ部
６ランプホルダ
６１ランプホルダの穴部
７１拡散板
７２拡散シート
７３プリズムシート
７４液晶表示面又は店頭表示面
８冷陰極蛍光ランプ
９バックライトシステムの光照射方向
９１青色発光ダイオードからの照射光
９２外部電極型希ガス蛍光ランプからの照射光

【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部電極型希ガス蛍光ランプと発光ダイオードからなる光照射口を有したバックライトシステムにおいて、
前記発光ダイオードは青色発光ダイオードであって、
前記発光ダイオードをランプ直下に配置したことを特徴とするバックライトシステム。
【請求項２】
前期バックライトシステムの光照射口に対向した一面に反射シートが配置され、
前記反射シートに光照射口方向に延びる突部を形成したことを特徴とする請求項１に記載のバックライトシステム。
【請求項３】
前記外部電極型希ガス蛍光ランプの青色光用蛍光体からの青色光の光量を前記バックライトシステムの全青色光の５０％ないし１５％にし、これに対して青色発光ダイオードからの青色光の光量を前記バックライトシステムの全青色光の５０％ないし８５％にしたことを特徴とする請求項１に記載のバックライトシステム。

【図１】