JP2001230088A - 低圧放電ランプ装置 - Google Patents
低圧放電ランプ装置Info
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Abstract
のランプを確実に安定して点灯することのできる低圧放
電ランプ装置を得る。 【解決手段】 2本のランプ1,2は平行かつ近接して
設けられているとともに、それぞれ一方の電極6,8に
接続された電極端子9,10同士を接続体としてリード
線19によって直列接続している。他方の電極端子12
は点灯回路13の高圧側15に接続され、また、電極端
子11は点灯回路13の低圧側14に接続されている。
平行にかつ近接して設けられたランプ1,2間の距離は
Oリング16と、ランプ1,2の両端部を保持するゴム
ブッシング17により規定されている。バルブ3,4の
内面には、蛍光体18が塗布されている。
Description
等のバックライトに用いられる低圧放電ランプ装置に関
する。
取らないことから、いわゆる据え置き型の液晶モニター
やノートパソコンなどが普及している。これらの液晶機
器には、薄型化が容易であることからサイドライト方式
のバックライトが多く使用されている。しかし、サイド
ライト方式のバックライトでは直下型方式に比べ光利用
率が低い。したがって、例えばノートパソコンの冷陰極
蛍光ランプ(以下ランプという)の一般的な1本使用に
対して、明るさを必要とするAV使用の液晶モニターな
どでは必要画面輝度を確保するため、ランプの使用本数
を少なくとも2本以上に増やす必要がある。例えば4本
の冷陰極蛍光ランプを使用した場合のサイドライト方式
のバックライトは、図7に示すように、導光板24の両
側面にランプ25,26を各2本配置し、図8に示すよ
うに、各1台の点灯回路27で並列接続点灯させる。こ
の構成により、点灯した4本のランプの直接照射光とリ
フレクター28の反射光とを導光板24の両側面より入
射させ、その光を導光板24底面の反射シート29等に
より反射させて、ほぼ均一に導光板24面上から取り出
し、導光板24上に配置される液晶パネル(図示せず)
に供給することが可能となる。ここで2本のランプを2
台の点灯回路ではなく、1台の点灯回路で点灯させたの
はバックライトシステムの小型化と省電力化が可能だか
らである。
晶機器では、外部の光が液晶パネルや拡散板等により遮
光されるため、リフレクター28の内部には光量が0.
1ルクス以下の暗所状態が発生してしまう。一般に、冷
陰極蛍光ランプは、2次電子放出機構のためランプ自体
が初期電子を生成することができず、ランプ内に初期電
子を生成するためには外光やγ線等ランプ外からのエネ
ルギーを必要とする。したがって、暗所状態においては
外部エネルギーが得られないためランプ内の初期電子が
不足し始動確率が低下してしまう。
プの暗所始動特性に大きなばらつきがあると、1台の点
灯回路27で2本のランプ25,26を点灯させる場合
に、一方のランプが先に点灯した時、点灯回路27の出
力電圧が低下するため、他方のランプは出力電圧が足り
ず点灯しないという問題があった。
こと等でランプの暗所始動を改善する方法があるが、エ
ージング効果の小さいホロー構造の電極を備えるランプ
において暗所始動確率を高めるには過電流エージングを
長時間行う(例えば10mA、24時間)必要があり、
このために蛍光体が劣化してしまい初期輝度が低下して
しまうという不具合が生じる。
なされたもので、暗所状態においても、1台の点灯回路
で2本のランプを確実に安定して点灯することのできる
低圧放電ランプ装置を提供することを目的とする。
装置は、ガラスバルブ内部の両端に電極を有し、前記ガ
ラスバルブ内に希ガスが封入された2本の低圧放電ラン
プが、平行にかつ近接して配置されているとともに、直
列に接続されており、直列に接続された2本の前記低圧
放電ランプの最両端に位置する2つの電極のうち、一方
の電極は点灯回路の高圧側に、他方の電極は低圧側に接
続された構成を有している。
内を電流が流れる状態になるためには両方のランプが点
灯し点灯回路の出力間で導電性がある状態でなければな
らず、片方のランプだけが点灯することがないので、1
台の点灯回路で2本のランプを確実に点灯することがで
きる。
1記載の発明において、前記点灯回路の前記高圧側に接
続された前記電極近傍の前記低圧放電ランプの表面に、
前記点灯回路の低圧側に接続された近接導体が設けられ
た構成を有している。
においては近接導体と電極間の距離が短いため、先ず近
接導体と電極間で浮遊容量を介した微弱発生の初期放電
が発生するので、ランプは直ちに一対の電極間の安全放
電に移行する。また、低圧側に接続されたランプは、高
圧側に接続されたランプのリーク電流による弱い放電に
よる照射光の光電効果により、ランプの点灯性が向上す
るので、1台の点灯回路で2本のランプを確実に点灯す
ることができる。
1または請求項2記載の発明において前記低圧放電ラン
プの表面と前記近接導体との間に絶縁体が設けられた構
成を有する。
中の絶縁破壊によるリーク電流の発生が抑制できる。
1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記近
接導体と前記点灯回路の低圧側との接続間にヒューズが
設けられた構成を有する。
による大きなリーク電流が発生した場合、直ぐにヒュー
ズが溶断することによって直ちに回路を遮断することが
できるので過電流の発生を止めることができる。
1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、2本の
前記低圧放電ランプのそれぞれ一方の電極同士を接続し
た接続体の中間にスイッチング素子を設けた構成を有す
る。
で容易にでき、1本切り替え時に省電力が可能となる。
1〜請求項4のいずれかに記載の発明において、前記電
極は、ホロー構造電極からなる構成を有する。
る金属膜が厚くなるため、最終的に電極と金属膜が接触
し、金属膜は電極と通電状態になる。つまり金属膜が電
極として働くので、近接導体と電極との距離が近づくこ
とになり絶縁破壊が生じやすくなる。しかし、上記構成
によれば、放電はホロー構造電極の内部に入り込むため
定常点灯中の電極のスパッタリングによるバルブ内面へ
の金属膜の生成量が少なくなり、大きいリーク電流が発
生しにくくできる。
1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記低
圧放電ランプの外径は5mm以下1.5mm以上である
とともに、平行する2本の低圧放電ランプの間隔は2m
m以下0.2mm以上である構成を有する。
域のランプを使用し、また、ランプ間距離を発光効率で
適正かつ接触による破損防止距離を確保しているので、
バックライトの薄型が可能であるとともに、発光効率を
高く、さらにランプの破損確率を低減することができ
る。
第1の実施形態である低圧放電ランプ装置は、後述の細
管形のランプ1,2を用いている。すなわち、ランプ
1,2は例えばホウケイ酸ガラスからなるバルブ3,4
の内部の両端にタングステン等からなる電極5,6,
7,8を備えるとともに、バルブ3,4内に所定量の水
銀とアルゴンとネオンとの混合ガス11kPaを封入し
ている。
けられているとともに、それぞれ一方の電極6,8に接
続された電極端子9,10同士を接続体として例えば直
径0.4mmのニッケルのリード線19によって直列接
続している。他方の電極端子12は点灯回路13の高圧
側15に接続され、また、電極端子11は点灯回路13
の低圧側14に接続されている。
2間の距離はシリコン製のOリング16と、ランプ1,
2の両端部を保持するシリコン製のゴムブッシング17
により規定されている。
m、外径が2.6mm、内径が2.0mmである。バル
ブ3,4の内面には、蛍光体18が塗布されており、蛍
光体18は例えば、(Y,Eu)2O3、(La,Ce,
Tb)PO4、(Ba,Eu)MgAl10O17の三波長
型の蛍光体からなる。
は10mA、10時間の過電流エージングを実施してい
る。
下、本発明品1という)において、暗所での始動確率に
ついての検討を行った。その結果を表1に示す。
ルクス以下の空間とする。また、ここでいう始動確率と
は、全サンプル数に対して、ランプ2本がともに始動し
た割合を示すこととする。また、比較のため、図8に示
す点灯回路27に低圧放電ランプを並列接続した従来低
圧放電ランプ装置(以下、比較品という)での暗所始動
確率を調べた。本発明品1および比較品のサンプル数
は、各々1000本ずつである。
回路の出力電圧が1200Vrms、かつ出力時間が5
00msecの場合、暗所での始動確率が95%であ
り、ランプ1本のみが点灯したものは0%であった。ま
た、出力電圧が1200Vrms、かつ出力時間が20
00msecの場合、暗所での始動確率が100%であ
った。
rms、かつ出力時間が500msecの場合、暗所で
の始動確率が93%で、ランプ1本のみが点灯したもの
は2%、また出力電圧が1200Vrms、かつ出力時
間が2000msecの場合、暗所での始動確率が97
%でランプ1本のみが点灯したものは3%であった。
して、出力時間が長い場合、確実に始動することができ
ることがわかった。すなわち本発明品1は、比較品に比
して暗所での始動性に優れていることが確認された。
が点灯つまりランプ内を電流が流れる状態になるために
は両方のランプが点灯し点灯回路の出力間で導電性があ
る状態でなければならず、片方のランプだけが点灯する
ことがないので、1台の点灯回路で2本のランプを確実
に点灯することができる。
プ装置について説明する。
である低圧放電ランプ装置は、点灯回路13の高圧側1
5に接続したランプ2の電極近傍のバルブ4表面に、一
端を点灯回路13の低圧側14に接続した近接導体20
を配置した点を除いて上記第1の実施形態の低圧放電ラ
ンプ装置と同様な構成を有している。
りなり、接着剤等でバルブ4の表面に貼り付けられて設
けられている。また、近接導体20は、リード線を介し
て点灯回路13の低圧側14に半田等により接続されて
いる。
圧放電ランプ装置(以下、本発明品2という)におい
て、暗所での始動確率についての検討を行った結果を表
1に示す。
電圧が1200Vrms、かつ出力時間が500mse
cの場合、および出力電圧が1200Vrms、かつ出
力時間が2000msecの場合において、ともに暗所
での始動確率が100%であった。したがって、本発明
品2では、本発明品1に比して、出力時間が短くても、
確実に始動することができることがわかった。すなわち
本発明品2は、本発明品1に比して暗所での始動性を、
より向上させることができることが確認された。
体と高圧側に接続された電極間の距離が短いため近接導
体と電極間でリーク電流による微弱は初期放電が発生し
易くなり高圧側に接続したランプの始動確率が上がる。
また、低圧側に接続されたランプは、前記高圧側のラン
プのリーク電流による弱い放電による照射光の光電効果
により低圧側接続のランプの点灯性が上がるので、1台
の点灯回路で2本のランプを確実に点灯することができ
る。
プ装置について説明する。
である低圧放電ランプ装置は、点灯回路13の絶縁体と
して高圧側15に接続したランプ2の電極近傍のバルブ
4表面と近接導体20との間に耐圧1.5kVのシリコ
ン製の絶縁層21を設けた点を除いて上記第2の実施形
態である低圧放電ランプ装置と同様な構成を有してい
る。なお、図4において、Oリング16と、ゴムブッシ
ング17の使用形態は同様なので図面から削除した。後
述の図5、図6も同様に削除した図を示す。
圧放電ランプ装置(以下、本発明品3という)におい
て、ランプ電流別のランプ輝度についての検討を行った
結果を表2に示す。
合、近接導体に電流がリークするためランプの輝度が低
下する。特に低ランプ電流の場合その傾向が顕著に表れ
る。
上では本発明品3と上記本発明品2のランプに輝度差は
ない。しかし4mA以下では本発明品3のランプ輝度が
本発明品2に比して高く、特にランプ電流2mAでは本
発明品3のランプは本発明品2に比して輝度を20%向
上することができることが確認された。
体と電極間で絶縁破壊によるリーク電流の発生が抑制で
きるので、特に低ランプ電流使用時にリーク電流による
ランプ輝度の低下を抑制できる。
プ装置について説明する。
である低圧放電ランプ装置は、点灯回路13の高圧側1
5に接続したランプ2の電極近傍のバルブ4表面に近接
導体20を配置し、この近接導体20と点灯回路13の
低圧側14との接続間にヒューズ22を配置した点を除
いて本発明の第2の実施形態である低圧放電ランプ装置
と同様な構成を有している。
圧放電ランプ装置(以下、本発明品4という)におい
て、近接導体20と電極7間で絶縁破壊による大きなリ
ーク電流が発生した場合のヒューズの効果についての結
果を示す。ここで、ヒューズ22として耐電流0.2A
の電流ヒューズと、耐熱温度200℃の温度ヒューズの
両方をテストした。
の約3倍である20mAにて点灯した場合、ランプ内の
水銀が電極スパッタ物質との反応などにより完全に消耗
された寿命末期のランプにおいて、上記本発明品2では
大きなリーク電流が発生することがわかった。そして、
この現象によってランプ2の電極7近傍が高温度になり
バルブ溶融によるランプ破損が生じたのに対し、本発明
品4のランプでは、大きなリーク電流が発生すると同時
にヒューズ22、すなわち電流ヒューズ、温度ヒューズ
は共に溶断し、近接導体20と電極7間での電流のリー
クは発生することがなく、また、ランプ破損も発生しな
かった。
体と電極間で絶縁破壊による大きなリーク電流が発生し
た場合、直ぐにヒューズ22が溶断することによって、
直ちに回路を遮断することができるので過電流の発生を
止めることができた。
放電ランプ装置について説明する。
である低圧放電ランプ装置は、リード線19の中間にス
イッチング素子23を設け、ランプ1,2の点灯本数を
2本または1本に切換え可能としている点を除いて本発
明の第1の実施形態である低圧放電ランプ装置と同様な
構成を有している。
圧放電ランプ装置(以下、本発明品5という)におい
て、調光性についての検討を行った結果を説明する。
位にした場合、ランプ1,2は高圧側15に接続された
方(ランプ2)だけが点灯する。なお、中間電位を2本
のランプの放電維持電圧の1/2にした場合2本のラン
プには同じランプ電流が流れた。
ライトの調光を2段階にすることができ、1本切り替え
時において省電力が可能となる。
いて、ランプ1,2に用いる電極5,6,7,8はホロ
ー構造電極より成ることが好ましい。以下、その理由に
ついて説明する。
ため電極のスパッタリングによるバルブ内面の導電膜の
生成量が少ないので、スパッタ量が多いタングステン等
の棒状電極に比して、大きいリーク電流が発生しにく
く、したがって、ガラスバルブやゴムブッシング、導光
板等に溶融破損が生じることを抑制することができる。
とニッケルの棒状電極を用いたランプによる比較を本発
明品1および本発明品4で行った結果、以下の様になっ
た。なお、暗所始動対策としてホロー構造電極を用いた
ランプにも上記各実施形態と同じ10mA、10時間の
過電流エージングを実施した。また、サンプル数は、各
1000本ずつである。
ホロー構造電極を用いたものでは、ランプの暗所での始
動確率は50%であり、棒状電極の96%に比して低く
なった。これに対し、本発明品4の構成のランプに、電
極としてホロー構造電極を用いたものでは、暗所始動確
率は100%であった。また、ランプ電流20mA使用
時の水銀消耗による寿命末期ランプにおいてもランプの
破損とヒューズ切れが発生しないことが分かった。
プを使用することにより、大きいリーク電流の発生を抑
制できると共に、暗所での始動確率を100%に維持で
きる。
プ1,2の外径が5mm以下1.5mm以上であるとと
もに、平行する2本のランプ1,2の間隔が2mm以下
0.2mm以上である構成を有することが好ましい。以
下、その理由について説明する。
る場合、バックライトの厚みを薄くし、かつ発光効率を
高めなければならない。2本のランプ1,2を平行に並
べて使用する場合に、実使用においてランプ外径が5m
m以上ではサイドライト方式のバックライトとして厚く
なり、直下型方式に対して厚さでのメリットが無くな
る。また、外径が1.5mm未満のランプは点灯中のラ
ンプ温度が上昇しすぎて水銀蒸気圧が最適値よりも高く
なるため発光効率が低下してしまう。ランプ間隔におい
ては、ランプ間隔を0.2mm以下の狭い間隔とした場
合、リフレクタの反射光の導光板への入射光量が低下し
て発光効率が低下してしまうが、ランプ間隔を2mmよ
り広くした場合、低圧放電ランプ装置としては厚いもの
となり、また発光効率にも変化が無いので、薄型が特徴
であるサイドライト方式のバックライトとしては間隔を
2mm以上にすることはメリットが無い。また0.2m
m未満ではOリングの強度によっては、ランプ同士が接
触し破損が生じる可能性がある。
1.5mm以上、平行する2本のランプの間隔を2mm
以下0.2mm以上とすることにより、バックライトの
薄型が可能であるとともに高い発光効率とランプ破損の
確率低減を得ることができる。
は、暗所状態においても、1台の点灯回路で2本のラン
プを確実に点灯することができるとともに、ランプの点
灯性、発光効率等のランプ特性を向上することができ、
また、ランプの破損確率を低減できるとともに、リーク
電流や過電流の発生を止めることができ、さらに、省電
力化や、バックライトの薄型化を実現することができ
る。
装置の一部切欠正面図
するための一部切欠斜視図
装置の一部切欠正面図
装置の正面図
装置の正面図
装置の正面図
部切欠斜視図
Claims (7)
- 【請求項1】 ガラスバルブ内部の両端に電極を有し、
前記ガラスバルブ内に希ガスが封入された2本の低圧放
電ランプが、平行にかつ近接して配置されているととも
に、直列に接続されており、直列に接続された2本の前
記低圧放電ランプの最両端に位置する2つの電極のう
ち、一方の電極は点灯回路の高圧側に、他方の電極は低
圧側に接続されていることを特徴とする低圧放電ランプ
装置。 - 【請求項2】 前記点灯回路の前記高圧側に接続された
前記電極近傍の前記低圧放電ランプの表面に、前記点灯
回路の低圧側に接続された近接導体が設けられているこ
とを特徴とする請求項1記載の低圧放電ランプ装置。 - 【請求項3】 前記低圧放電ランプの表面と前記近接導
体との間に絶縁体が設けられていることを特徴とする請
求項1または2記載の低圧放電ランプ装置。 - 【請求項4】 前記近接導体と前記点灯回路の低圧側と
の接続間にヒューズが設けられていることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の低圧放電ランプ装置。 - 【請求項5】 2本の前記低圧放電ランプのそれぞれ一
方の電極同士を接続した接続体の中間にスイッチング素
子が設けられていることを特徴とする請求項1〜4のい
ずれかに記載の低圧放電ランプ装置。 - 【請求項6】 前記電極は、ホロー構造電極からなるこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の低圧放
電ランプ装置。 - 【請求項7】 前記低圧放電ランプの外径は5mm以下
1.5mm以上であるとともに、平行する2本の低圧放
電ランプの間隔は2mm以下0.2mm以上であること
を特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の低圧放電
ランプ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000037856A JP2001230088A (ja) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | 低圧放電ランプ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000037856A JP2001230088A (ja) | 2000-02-16 | 2000-02-16 | 低圧放電ランプ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001230088A true JP2001230088A (ja) | 2001-08-24 |
JP2001230088A5 JP2001230088A5 (ja) | 2005-10-06 |
Family
ID=18561685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001230088A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7291973B2 (en) | 2001-08-29 | 2007-11-06 | Hitachi, Ltd. | Organic El display having auxiliary electrodes formed adjacent light extraction layer |
-
2000
- 2000-02-16 JP JP2000037856A patent/JP2001230088A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US7291973B2 (en) | 2001-08-29 | 2007-11-06 | Hitachi, Ltd. | Organic El display having auxiliary electrodes formed adjacent light extraction layer |
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