JP2004047253A - 冷陰極放電管および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光拡散性を向上させた冷陰極放電管および低消費電力化と薄型化を図った照明装置を提供する。
【解決手段】冷陰極放電管１３は、ガラスバルブ１４の両端部に主電極１９がビードガラス１８を介して封止され、ガラスバルブ１４の内面に蛍光被膜が形成されている。本発明の冷陰極放電管１３は、前記ガラスバルブ１４が平坦部１５と樋状部１６とからなる半円筒形状とされている。また、本発明の照明装置は、従来よりも少ない複数の冷陰極放電管１３が並列に配列され、ガラスバルブ１４の平坦部１５が基盤９上に積層された光反射板１０に接合している。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライト光源として採用される冷陰極放電管および冷陰極放電管を備えた照明装置に関し、詳しくは、光拡散性を向上させた冷陰極放電管および低消費電力化と薄型化を図った照明装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のようにパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサあるいは液晶テレビなどにおいては、液晶表示装置が使用されている。この液晶表示装置のバックライト光源として冷陰極放電管が広く採用されている。
【０００３】
此種の従来の冷陰極放電管は、４に示すように、従来の冷陰極放電管１は、円筒形のガラスバルブ２の両端部に主電極３がビードガラス４を介して封止され、ガラスバルブ２の内面に蛍光被膜５が形成され、そしてガラスバルブ２内にネオンとアルゴンとの混合ガスおよび水銀が適切な分量だけ拡散封入された構成となっている。
【０００４】
主電極３は、ビードガラス４が取り付けられた軸状の導入金属体６と、導入金属体６の先端部に取り付けられガラスバルブ２内に収納される例えばホロー形状の電極金属体７とから構成されている。導入金属体６は、ビードガラス４との間の気密性を確保するため、融点が高いタングステンが用いられており、また電極本体７は、ニッケルやニオブなどの金属材料が用いられている。
【０００５】
このような冷陰極放電管１は、図５に示すような液晶表示装置の照明装置として使用されている。この照明装置は例えば１５インチ程度の大型の液晶表示装置で使用される直下型で、箱形の容器８内に複数本、例えば５本の冷陰極放電管１が並列に収納されている。容器８の底部を構成している基盤９には、光反射板１０が積層され、その光反射板１０上に例えば５本の冷陰極放電管１が並列に載置され、そして容器８の開口部は、光拡散板１１と光制御部材１２とが重ね合わされた状態に塞がれている。
【０００６】
光拡散板１１は光を拡散する光変換部材であり、透明な樹脂シートの内部に屈折率の異なる材料を分散したものや透明シートの表面に凹凸を形成したものなどがある。また光制御部材１２は例えば光の方向を制御するプリズムシートでなり、この光制御部材の上部には液晶表示素子（図示せず）が配備されている。
【０００７】
そして、冷陰極放電管１の一対の主電極３に電圧が印加されると、一対の電極金属体間で放電が発生し、ガラスバルブ２内の希ガスおよび水銀によって紫外線が発生し、この紫外線が蛍光被膜５によって可視光の光に変換され、照明光として外部に放射される。ガラスバルブ２が液晶表示素子と対向している側から放射された光は、光拡散板１１および光制御部材１２を通過して液晶表示素子を背面から照明する。他方、ガラスバルブ２が光反射板１０と対向している側から放射された光は一旦、光反射板１０によって反射し、その反射光が光拡散板１１および光制御部材１２を透過して液晶表示素子を背面から照明する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の冷陰極放電管１は、ガラスバルブ２が円筒形であるため、液晶表示素子が配置されていない裏面側からも光が放射される。この裏面側から放射された光は、光反射板１０によって反射され、光拡散板１１および光制御部材１２を透過して液晶表示素子を背面側から照明するものの、一旦、光反射板１０によって反射されるため、そこで、光の強度が減衰し、ガラスバルブ２で発生した可視光を有効に利用しているとはいえない。
【０００９】
したがって、従来の冷陰極放電管１を使用した照明装置では、液晶表示素子を照明するための冷陰極放電管１が多数必要となり、その分、消費電力も大きくなってしまう。
【００１０】
また、従来の冷陰極放電管１は、ガラスバルブ２が円筒形であるため、この冷陰極放電管１を備えた照明装置は、ガラスバルブ２の直径よりも薄型化を図ることができない。
【００１１】
そこで本発明は、光拡散性を向上させた冷陰極放電管および低消費電力化と薄型化を図った照明装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る冷陰極放電管は、ガラスバルブの両端部に主電極がビードガラスを介して封止され、ガラスバルブの内面に蛍光被膜が形成されている冷陰極放電管であって、前記ガラスバルブが平坦部と樋状部とからなる半円筒形状とされていることを特徴としている。
【００１３】
この冷陰極放電管によれば、ガラスバルブが平坦部と樋状部とからなる半円筒形状とされることにより、ガラスバルブ内で発生した光が、樋状部から広い幅で放射され、樋状部側に配置された液晶表示素子などを少ない本数で効率的に照明することができる。
【００１４】
前記ガラスバルブの平坦部の外側に、ガラスバルブ内で発生した光を樋状部の方へ反射させる光反射層が形成されていてもよい。
【００１５】
この冷陰極放電管によれば、ガラスバルブ内で発生した光は、樋状部から直接、放射されるとともに、平坦部の外側に形成された光反射層によって反射され、ガラスバルブにより光再入射さえたのち、樋状部から放射され、樋状部側に配置された液晶表示素子などを照明する。すなわち、平坦部に光反射層が形成されていないときに、平坦部から放射されていた光が、平坦部に形成された光反射層に一旦、反射して、樋状部から放射されるため、平坦部に光反射層が形成されていないときよりも樋状部の方へ強い光を放射することができる。
【００１６】
本発明に係る照明装置は、前記冷陰極放電管が１本または並列に配列された複数本備えられ、ガラスバルブの平坦部が基盤上に積層された光反射板に接合していることを特徴としている。
【００１７】
この照明装置によれば、ガラスバルブの平坦部が基盤上に積層された光反射板に接合して載置されることにより、ガラスバルブ内で発生した光が、樋状部から直接、放射されるとともに、光反射層が形成されていない平坦部から放射した光が光反射板に反射し、樋状部から基盤の方へ放射した光が光反射板に反射して、樋状部の方へ放射される。また、ガラスバルブの平坦部が基盤上に接合することにより、冷陰極放電管を安定した状態に固定することができる。
【００１８】
なお、ガラスバルブの平坦面に光反射層が形成された冷陰極放電管は、基盤上に積層された光反射板上に載置される必要は必ずしもないものの、樋状部から基盤の方へ放射した光が光反射板により反射され、ガラスバルブ内に再度光入射され、樋状部から放出され、樋状部側に配置された液晶表示素子などを照明することができる。
【００１９】
本発明に係る前記とは異なる照明装置は、前記ガラスバルブの平坦部に光反射層が形成された冷陰極放電管が１本または並列に配列された複数本備えられ、ガラスバルブの平坦部が基盤上に接合していることを特徴としている。
【００２０】
この照明装置によれば、ガラスバルブの平坦部が、光反射板を積層していない基盤上に接合するが、ガラスバルブの平坦部に光反射層が形成されていることにより、ガラスバルブ内で発生した光は、この光反射層に反射してガラスバルブの樋状部から放射される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る冷陰極放電管について図１および図２を参照しながら説明する。図１は一実施形態に係る冷陰極放電管の斜視図、図２は同じくその断面図である。
【００２２】
図１および図２に示すように本実施形態に係る冷陰極放電管１３は、ガラスバルブ１４が平坦部１５と樋状部１６とからなる半円筒形状とされていることを特徴としている。すなわち、ガラスバルブ１４は、平坦部１５の長辺側の各端縁と樋状部１６の各端縁とが接合した半円筒形状とされている。そして、ガラスバルブ１４内はガラスバルブ１４の横長方向と直交した縦断面形状が楕円形とされ、平坦部１５の長辺側の各端縁と樋状部１６の各端縁の接合部は曲面の肉厚とされている。
【００２３】
この楕円形のガラスバルブ１４の内面には蛍光被膜１７が形成されている。蛍光被膜１７は、例えば容器内に貯留された蛍光液（図示せず）に鉛直姿勢のガラスバルブ１４の下端部を浸漬し、蛍光液をガラスバルブ１４内に吸引し、ガラスバルブ１４の内面に蛍光液を塗布し、その塗布した蛍光液を乾燥させた後、高温にて焼成することにより形成される。したがって、ガラスバルブ１４内の縦断面形状が楕円形であると、ガラスバルブ１４内に蛍光液を確実に塗布することができ、蛍光被膜１７を所期の状態に形成することができる。
【００２４】
そして、ガラスバルブ１４の両端面には、ビードガラス１８によって主電極１９が封止される。ビードガラス１８は、ガラスバルブ１４が半円筒形状とされ、ガラスバルブ１４内の縦断面形状が楕円形とされていることにより、ガラスバルブ１４の端面から若干、突出した状態となる。このビードガラス１８は、軸状の導入金属体２０を気密に封止し、ガラスバルブ１４内に位置した導入金属体２０の先端部には、例えばホロー形状の電極本体２１が取り付けられている。また、ガラスバルブ１４内には、例えばアルゴンとネオンの混合した希ガスおよび水銀が適切な分量だけ拡散封入されている。
【００２５】
このように構成された冷陰極放電管１３は、光の強度が同じ円筒形のガラスバルブ１４の冷陰極放電管１３と比べて幅広でかつ薄肉とすることができる。
【００２６】
さらに、本冷陰極放電管１３は図１の仮想線に示すように、ガラスバルブ１４の平坦部１５の外側にガラスバルブ１４内で発生した光を樋状部１６の方へ反射させる光反射層２２を形成したものとすることができる。ガラスバルブ１４内で発生した光は、樋状部１６から直接、放射されるとともに、光反射層２２によって一旦、反射した後、再入射されて樋状部１６から放射される。
【００２７】
次に、光反射層２２が形成されていない冷陰極放電管１３が使用される本発明の一実施形態に係る照明装置について、図３を参照しながら説明する。図３は本発明の一実施形態に係る照明装置の正面断面図である。なお、従来と同一部分は同一符号を付して説明する。
【００２８】
本実施形態に係る照明装置は、図３に示すように複数本、例えば３本の冷陰極放電管１３が箱形の容器８内に並列に配列され、冷陰極放電管１３のガラスバルブ１４の平坦部１５が容器８の底部を構成している基盤９上に積層された光反射板１０に接合していることを特徴としている。本冷陰極放電管１３は、従来よりも幅が広く、光を樋状部１６から効率的に光を放射するため、従来と同じ幅の容器８内には、従来よりも少ない複数本、例えば３本だけ配列される。また、本冷陰極放電管１３はガラスバルブ１４が半円筒形状とされ、薄肉化されているため、容器８は薄型化されている。
【００２９】
そして、ガラスバルブ１４の平坦部１５が光反射板１０上に接合するため、冷陰極放電管１３は容器８内に安定した状態に固定される。また、容器８の開口部は、光拡散板１１と光制御部材１２とが重ね合わされた状態で塞がれている。
【００３０】
本実施形態に係る照明装置は以上のように構成され、光制御部材１２上に例えば液晶表示素子（図示せず）が配備される。そして、冷陰極放電管１３の一対の主電極１９に電圧が印加されると、一対の電極金属体２１間で放電が発生し、ガラスバルブ１４内の希ガスおよび水銀によって紫外線が発生し、この紫外線が蛍光被膜１７によって可視光である光に変換され、この光は樋状部１６から放射され、照明光として光拡散板１１および光制御部材１２を透過して液晶表示素子を背面から照明する。
【００３１】
ガラスバルブ１４の樋状部１６は、従来の円筒形のガラスバルブ１４よりも幅広であるため、１本の冷陰極放電管１３は、従来の冷陰極放電管１３よりも幅広く液晶表示素子を照明する。さらに、ガラスバルブ１４内で発生し、蛍光被膜によって変換された可視光の光は、平坦部１５側のガラスバルブ１４を透過して基盤９上に積層された光反射板１０によって反射し、ガラスバルブ１４に再入射し樋状部１６より放出され、光拡散板１１および光制御部材１２を透過して液晶表示装置を背面から照明する。したがって、冷陰極放電管１３の本数が従来よりも少なくとも、従来と同様の光度でもって、液晶表示素子を背面から照明する。
【００３２】
次に、ガラスバルブ１４の平坦部１５の外側に光反射層２２が形成された冷陰極放電管１３を備えた照明装置について説明する。
【００３３】
ガラスバルブ１４の平坦部１５の外側に光反射層２２が形成された冷陰極放電管１３であっても、基盤９上に積層された光反射板１０上に載置することができる。この場合は、前記のようにガラスバルブ１４内で発生した紫外線が、蛍光被膜によって可視光に変換され、その光が直接、樋状部１６から放射されるとともに、平坦部１５の外側に形成された光反射層２２により、反射され、樋状部１６から液晶表示素子の方へ放射され、さらに樋状部１６から基盤９の方へ放射した可視光が光反射板１０によって反射され、その反射光がガラスバルブ１４に再入射して樋状部１６から光放出され、それぞれ光が光拡散板１１および光制御部材１２を透過して液晶表示素子を背面から照明する。
【００３４】
ただし、ガラスバルブ１４の平坦部１５に光反射層２２が形成された冷陰極放電管１３を備えた照明装置の基盤９上には、冷陰極放電管１３を載置しない部分にのみ光反射板１０を積層するようにしてもよい。
【００３５】
さらにガラスバルブ１４の平坦部１５に光反射層２２が形成された冷陰極放電管１３は、光反射板１０が積層されていない基盤９上に載置するようにしてもよい。ガラスバルブ１４内で発生した紫外線が、蛍光被膜によって可視光の光に変換され、その光が直接、樋状部１６から放射されるとともに、光反射層２２により一旦、反射された後、ガラスバルブ１４に再入射され、樋状部１６から放射される。この放射された光は、光拡散板１１および光制御部材１２を透過して液晶表示素子を背面から照明する。
【００３６】
本発明は前記実施の形態に限定することなく特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々、変更することができる。例えば、本照明装置は、液晶表示素子以外の素子や装置を照明することができる。また、本照明装置が照明する範囲が狭いときは、１本の冷陰極放電管１３のみ容器８内に載置されるようにする。
【００３７】
【発明の効果】
本発明の冷陰極放電管によれば、ガラスバルブが平坦部と樋状部とからなる半円筒形状としたことにより、ガラスバルブ内から放射される光は、樋状部の方への光拡散性を向上させることができ、樋状部側に配置された液晶表示素子などを効率的に照明することができるようになる。
【００３８】
また、本発明の冷陰極放電管を備えた照明装置は、従来よりも冷陰極放電管の本数を少なくすることができるため、消費電力を少なくすることができるとともに、薄肉の蒲鉾形の冷陰極放電管を備えることにより、装置全体の薄型化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態を示す冷陰極放電管の斜視図
【図２】同じく断面図
【図３】本発明に係る一実施形態を示す照明装置の断面図
【図４】従来の冷陰極放電管の断面図
【図５】従来の冷陰極放電管を備えた照明装置の断面図
【符号の説明】
９　基盤
１０　光反射板
１３　冷陰極放電管
１４　ガラスバルブ
１５　平坦部
１６　樋状部
１７　蛍光被膜
１８　ビードガラス
１９　主電極
２２　光反射層

Claims (4)

1. ガラスバルブの両端部に主電極がビードガラスを介して封止され、ガラスバルブの内面に蛍光被膜が形成されている冷陰極放電管であって、前記ガラスバルブが平坦部と樋状部とからなる半円筒形状とされていることを特徴とする冷陰極放電管。
2. ガラスバルブの平坦部の外側に、ガラスバルブ内で発生した光を樋状部の方へ反射させる光反射層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電管。
3. 請求項１または２に記載の冷陰極放電管が１本または並列に配列された複数本備えられ、ガラスバルブの平坦部が基盤上に積層された光反射板に接合していることを特徴とする照明装置。
4. 請求項２に記載の冷陰極放電管が１本または並列に配列された複数本備えられ、ガラスバルブの平坦部が基盤上に接合していることを特徴とする照明装置。

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