JP2006049236A - Discharge lamp device, light source device, and liquid crystal display - Google Patents

Discharge lamp device, light source device, and liquid crystal display Download PDF

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紀和 山本
Satoshi Kominami
智 小南
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a discharge lamp device capable of controlling a dark position at lighting, and a well-proportioned light source device using the same. <P>SOLUTION: In the discharge lamp device (10) lighted by a single lighting circuit (13) impressing a voltage between a plurality of inner electrodes (21) and outer electrodes (22), positions of dark parts generated at the lighting of a light-emitting tube (20) are regulated to required positions by differentiating the voltages (V2, V3) impressed on each of the plurality of inner electrodes (21) from each other by a voltage conversion means (13F). <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、放電媒体が封入された発光管とその放電媒体を励起するための電極とを備える放電灯装置、およびそれを用いた光源装置、液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a discharge lamp device including an arc tube in which a discharge medium is sealed and an electrode for exciting the discharge medium, a light source device using the same, and a liquid crystal display device.

近年、液晶技術の発達と共にテレビやモニタ等の表示装置として液晶ディスプレイが一般的に普及している。液晶ディスプレイは、液晶の背面に平面状に発光する光源装置(以下「バックライト」という。)を配置し、このバックライトからの光を透過させて画面を表示する構造を有する。   In recent years, with the development of liquid crystal technology, liquid crystal displays are widely used as display devices such as televisions and monitors. The liquid crystal display has a structure in which a light source device (hereinafter referred to as “backlight”) that emits light in a planar shape is disposed on the back surface of the liquid crystal, and a screen is displayed by transmitting light from the backlight.

バックライトの主な光源として、水銀を用いた放電灯の研究に加え、水銀を用いずに希ガスを用いた放電灯を用いたバックライト(以下「水銀レスバックライト」という。)の研究がさかんに行われている。水銀レスバックライトは、水銀を使用しないことから、水銀温度の上昇に伴う発光効率の低下を招くことがないので光束の立ち上がりが早い。また、水銀レスバックライトは環境上好ましい。   In addition to research on discharge lamps using mercury as the main light source for backlights, research on backlights using discharge lamps that use rare gases without using mercury (hereinafter referred to as “mercury-less backlights”) is being conducted. It is being done easily. Since the mercury-less backlight does not use mercury, the luminous flux rises quickly because it does not cause a decrease in luminous efficiency due to an increase in mercury temperature. In addition, a mercury-less backlight is environmentally preferable.

水銀レスバックライトは細管構造を有しており、発光輝度及び発光効率を高めることが必要なことから、発光管の内部と発光管の外部形成した電極間に電圧を印加させて点灯する構造の希ガスを用いた放電灯装置が研究されている。   Mercury-less backlights have a thin tube structure, and it is necessary to increase the luminance and luminous efficiency. Therefore, the mercury-less backlight has a structure that is lit by applying a voltage between the inside of the arc tube and the electrode formed outside the arc tube. A discharge lamp apparatus using a rare gas has been studied.

希ガスを用いた放電灯装置としては、図15に示すように、希ガスが封入された放電容器1と、その放電容器1の両端に封装された一対の内部電極2と、放電容器1外面の長手方向に沿って延在する外部電極3を有する放電ランプDLが開示されている(特許文献1参照)。この放電ランプは両端に封装された内部電極2と外部電極3との間に高周波電源6から電圧を印加させて放電ランプDLを点灯した際に発生するランプ中心部の暗部(以下「中心暗部」という。)を、外部電極の形状・面積を任意に変化させて緩和させ、配光分布を改善するものである。   As shown in FIG. 15, the discharge lamp device using the rare gas includes a discharge vessel 1 in which the rare gas is sealed, a pair of internal electrodes 2 sealed at both ends of the discharge vessel 1, and the outer surface of the discharge vessel 1. A discharge lamp DL having an external electrode 3 extending in the longitudinal direction is disclosed (see Patent Document 1). In this discharge lamp, a dark portion (hereinafter referred to as “central dark portion”) generated when the discharge lamp DL is turned on by applying a voltage from the high-frequency power source 6 between the internal electrode 2 and the external electrode 3 sealed at both ends. Is improved by arbitrarily changing the shape and area of the external electrode to improve the light distribution.

また、図16に示すように、希ガスが封入された発光管1と、発光管の外面に螺旋状にかつ互いに絶縁関係に形成された複数の外部電極7a、7bと、互いに絶縁関係に配置され、発光管1の内部に各々の外部電極7a、7bと対応するように形成された内部電極8a、8bとを備える希ガス放電灯が開示されている(特許文献2参照)。この放電灯装置は、複数の点灯回路9a、9bを用いて、複数の内部電極8a、8bおよび外部電極7a、7b間に電圧を印加し、それぞれ独立に放電させることで、輝度低下や短寿命を改善させるものである。   In addition, as shown in FIG. 16, the arc tube 1 in which the rare gas is sealed, and a plurality of external electrodes 7a and 7b that are spirally formed on the outer surface of the arc tube and insulated from each other are arranged in an insulated relationship with each other. In addition, a rare gas discharge lamp is disclosed that includes internal electrodes 8a and 8b formed in the arc tube 1 so as to correspond to the external electrodes 7a and 7b, respectively (see Patent Document 2). This discharge lamp device uses a plurality of lighting circuits 9a and 9b to apply a voltage between the plurality of internal electrodes 8a and 8b and the external electrodes 7a and 7b, and discharge them independently, thereby reducing luminance and shortening the service life. Is to improve.

特開2000−40494号公報JP 2000-40494 A 特開2001−313002号公報JP 2001-313002 A

しかしながら、図15のような構成では中央暗部を少なくするためには、規定の電流密度に設計しなくてはならない。また、その場合でも中央暗部の度合いがある程度改善されるのみで、完全には中央暗部を無くすことができない。また、暗部が必ずランプ中央に位置するという問題があった。   However, in the configuration shown in FIG. 15, in order to reduce the central dark portion, the current density must be designed to a specified value. Even in that case, the degree of the central dark part is improved to some extent, and the central dark part cannot be completely eliminated. There is also a problem that the dark part is always located at the center of the lamp.

さらに、この放電ランプを複数本配置し、光源装置(バックライト)とした場合、ランプの中央暗部が集中するため、均一な発光が得られないという問題があった。   Furthermore, when a plurality of discharge lamps are arranged to form a light source device (backlight), there is a problem that uniform light emission cannot be obtained because the central dark portion of the lamp is concentrated.

また、図16に示すように、一つの発光管において電極および点灯回路を完全に分離して複数設けた場合、中央暗部は外部電極7a、7bの配置により決定できるが、点灯回路が一つの発光管に対して複数必要となるという問題がある。さらに、暗部の位置を変える場合は、新たに別の放電灯を製造する必要があり、工数が必要であった。   In addition, as shown in FIG. 16, when a plurality of electrodes and lighting circuits are provided separately in one arc tube, the central dark portion can be determined by the arrangement of the external electrodes 7a and 7b. There is a problem that multiple pipes are required. Furthermore, when changing the position of a dark part, it was necessary to newly manufacture another discharge lamp, and the man-hour was required.

本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、単一の点灯回路にて中央暗部の位置を制御可能な放電灯装置およびそれを用いた光源装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a discharge lamp device capable of controlling the position of the central dark portion with a single lighting circuit and a light source device using the same. There is.

本発明に係る第1の光源装置は、対向して設けられた少なくとも2つの内部電極と、外部電極とを有し放電媒体が封入された複数の発光管と、複数の発光管からの光を入光して伝播させる導光板と、発光管の内部電極と外部電極に電圧を印加する電圧を生成する点灯回路と、点灯回路からの出力電圧を変換して各発光管の内部電極及び外部電極に印加する電圧変換手段とを備える。複数の発光管は並列して配置されている。電圧変換手段は、各発光管において、内部電極と外部電極には異極性の電圧を印加し、内部電極のそれぞれには同極性であってそれぞれ異なる大きさの電圧を印加する。電圧変換手段は、複数の発光管に生じる暗部の位置が散在して分布するように各発光管のそれぞれの内部電極に印加する電圧の差を制御する。   A first light source device according to the present invention includes a plurality of arc tubes each having at least two internal electrodes and an external electrode that are provided to face each other and enclosing a discharge medium, and light from the plurality of arc tubes. A light guide plate that receives and propagates light, a lighting circuit that generates a voltage for applying a voltage to the internal and external electrodes of the arc tube, and an internal electrode and an external electrode of each arc tube that convert the output voltage from the lighting circuit And a voltage conversion means for applying to. The plurality of arc tubes are arranged in parallel. In each arc tube, the voltage conversion means applies a voltage of different polarity to the internal electrode and the external electrode, and applies a voltage of the same polarity and different magnitude to each of the internal electrodes. The voltage conversion means controls the difference in voltage applied to each internal electrode of each arc tube so that the positions of dark portions generated in the plurality of arc tubes are scattered and distributed.

本発明に係る第2の光源装置は、対向して設けられた少なくとも2つの内部電極と、外部電極とを有し放電媒体が封入された複数の発光管と、複数の発光管からの光を入光して伝播させる導光板と、発光管の内部電極と外部電極に電圧を印加する電圧を生成する点灯回路と、点灯回路からの出力電圧を変換して各発光管の内部電極及び外部電極に印加する電圧変換手段とを備える。発光管は曲折部を有し、曲折部が導光板の角部近傍に位置するように導光板横側に配置されている。電圧変換手段は、各発光管において、内部電極と外部電極には異極性の電圧を印加し、内部電極のそれぞれには同極性であってそれぞれ異なる大きさの電圧を印加し、発光管の暗部がその曲折部に生じるように発光管のそれぞれの内部電極に印加する電圧の差を制御する。   A second light source device according to the present invention includes at least two internal electrodes provided opposite to each other, a plurality of arc tubes each having an external electrode and sealed with a discharge medium, and light from the plurality of arc tubes. A light guide plate that receives and propagates light, a lighting circuit that generates a voltage for applying a voltage to the internal and external electrodes of the arc tube, and an internal electrode and an external electrode of each arc tube that convert the output voltage from the lighting circuit And a voltage conversion means for applying to. The arc tube has a bent portion, and is disposed on the side of the light guide plate so that the bent portion is positioned near the corner of the light guide plate. In each arc tube, the voltage conversion means applies a voltage of different polarity to the internal electrode and the external electrode, applies a voltage of the same polarity and a different magnitude to each of the internal electrodes, and the dark portion of the arc tube The difference in the voltage applied to each internal electrode of the arc tube is controlled so that is generated at the bent portion.

上記光源装置において、電圧変換手段は、点灯回路と内部電極との間に直列に接続されるコンデンサを含んでもよい。   In the light source device, the voltage conversion means may include a capacitor connected in series between the lighting circuit and the internal electrode.

また、上記光源装置において、少なくとも2つの内部電極は発光管の両端に設けられてもよい。   In the light source device, at least two internal electrodes may be provided at both ends of the arc tube.

また、上記光源装置において、外部電極は接地されていてもよい。   In the light source device, the external electrode may be grounded.

本発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルへ照明光を供給する上記の光源装置とを備える。   A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal panel and the light source device that supplies illumination light to the liquid crystal panel.

本発明に係る放電灯装置は、対向して設けられた少なくとも2つの内部電極と、外部電極とを有し放電媒体が封入された発光管と、発光管の内部電極と外部電極に電圧を印加する電圧を生成する点灯回路と、点灯回路からの出力電圧を変換して各発光管の内部電極及び外部電極に印加する電圧変換手段とを備える。電圧変換手段は、発光管において、内部電極と外部電極には異極性の電圧を印加し、内部電極のそれぞれには同極性であってそれぞれ異なる大きさの電圧を印加する。電圧変換手段は、発光管のそれぞれの内部電極に印加する電圧間の差を制御することにより発光管発光時に生じる暗部の位置を所望の位置に調整する。   A discharge lamp device according to the present invention includes an arc tube having at least two internal electrodes provided opposite to each other and an external electrode, in which a discharge medium is enclosed, and applies a voltage to the internal electrode and the external electrode of the arc tube A lighting circuit for generating a voltage to be applied, and voltage conversion means for converting an output voltage from the lighting circuit and applying the voltage to the internal electrode and the external electrode of each arc tube. In the arc tube, the voltage conversion means applies voltages of different polarities to the internal electrode and the external electrode, and applies voltages of the same polarity and different magnitudes to the internal electrodes. The voltage conversion means adjusts the position of the dark portion generated during light emission of the arc tube to a desired position by controlling the difference between the voltages applied to the respective internal electrodes of the arc tube.

本発明によれば、内部電極と外部電極間のみに単一の高周波電源より電圧を印加して点灯させる際に、ランプ中央部に発生する中央暗部の位置を容易に制御することを可能とする。このことから、例えば、本発明の思想を適用した放電装置をバックライト等の平面状の光源装置として利用した場合、発光時に生じる暗部を平面的に分散できるため、光出力ムラを大幅に低減することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to easily control the position of the central dark portion generated in the center portion of the lamp when a voltage is applied from a single high-frequency power source to the internal electrode and the external electrode to light the lamp. . For this reason, for example, when a discharge device to which the idea of the present invention is applied is used as a planar light source device such as a backlight, dark portions generated at the time of light emission can be dispersed in a planar manner, thereby greatly reducing light output unevenness. It becomes possible.

以下、添付の図面を参照して本発明の放電灯装置等の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、同様の部分には同一の参照番号を付して重複する説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of a discharge lamp device and the like of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the same parts may be denoted by the same reference numerals and redundant description may be omitted.

(実施の形態1)
まず、本発明に係る放電灯装置の一例について説明する。図1(a)に本実施形態の放電灯装置の構成を示す。図1(b)は、図1(a)の線I−Iにおける断面図である。
(Embodiment 1)
First, an example of a discharge lamp device according to the present invention will be described. FIG. 1A shows the configuration of the discharge lamp device of the present embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line I-I in FIG.

光源装置10は、点灯回路13と、電圧変換手段13Fと、発光管20とを備える。発光管20は、その内部に配置された複数の内部電極21と、外部に配置された外部電極22とを備える。内部電極21にはリード24が接続されている。   The light source device 10 includes a lighting circuit 13, a voltage conversion unit 13 </ b> F, and an arc tube 20. The arc tube 20 includes a plurality of internal electrodes 21 disposed therein and external electrodes 22 disposed outside. A lead 24 is connected to the internal electrode 21.

発光管20内において、複数の内部電極21が互いに離間して封装される。図1(a)は一例として内部電極を2つ封装する場合を示している。同図のように発光管20の両端部に内部電極21を配置すると、最も少ない数の内部電極で発光管全域を点灯できるため好ましい。なお、以下では、説明の便宜上、内部電極数が2の場合の例を説明する。   Within the arc tube 20, a plurality of internal electrodes 21 are sealed apart from each other. FIG. 1A shows a case where two internal electrodes are sealed as an example. It is preferable to arrange the internal electrodes 21 at both ends of the arc tube 20 as shown in the figure, because the entire arc tube can be lit with the smallest number of internal electrodes. In the following, for convenience of explanation, an example in which the number of internal electrodes is two will be described.

発光管20は、透光性の材料で形成され、たとえばホウケイ酸ガラスで形成される。また、発光管20は、石英ガラス、ソーダガラスまたは鉛ガラスで形成してもよい。発光管20に用いられるガラス管の外径は、通常、1.2mm〜15mm程度である。また、ガラス管の外面と内面との距離すなわちガラス管の厚さは、通常、0.2mm〜1.0mm程度である。なお、発光管20は、直線状の形状に限らず、他の形状であってもよい。たとえば、L字状、U字状または矩形状であってもよい。   The arc tube 20 is formed of a translucent material, for example, borosilicate glass. The arc tube 20 may be formed of quartz glass, soda glass, or lead glass. The outer diameter of the glass tube used for the arc tube 20 is usually about 1.2 mm to 15 mm. Further, the distance between the outer surface and the inner surface of the glass tube, that is, the thickness of the glass tube is usually about 0.2 mm to 1.0 mm. The arc tube 20 is not limited to a linear shape, and may have other shapes. For example, it may be L-shaped, U-shaped or rectangular.

発光管20は封止されており、その内部には、放電媒体が封入されている(以下の実施形態においても同様である)。放電灯装置10で用いられる放電媒体としては、希ガスを用いることができる。希ガスとしては、クリプトンガス、アルゴンガス、ヘリウムガスおよびキセノンガスから選ばれる少なくとも1つのガスを用いることができる。特に、キセノンガスから放出される紫外線の波長は、水銀から放出される紫外線の波長と近接している。このため、希ガスとしてキセノンガスを用いることによって、水銀を用いた蛍光ランプと同じ蛍光体を利用できるという利点があるため好ましい。この放電媒体は、希ガスに加えてさらに水銀を含んでもよい。ただし、放電媒体が水銀を含まない場合、周囲温度の変化に伴う水銀蒸気圧の変化によって発光効率が変化することを防止できる。なお、上述した放電媒体は、以下の実施形態の放電媒体としても適用できる。   The arc tube 20 is sealed, and a discharge medium is sealed therein (the same applies to the following embodiments). As a discharge medium used in the discharge lamp device 10, a rare gas can be used. As the rare gas, at least one gas selected from krypton gas, argon gas, helium gas, and xenon gas can be used. In particular, the wavelength of ultraviolet rays emitted from xenon gas is close to the wavelength of ultraviolet rays emitted from mercury. For this reason, it is preferable to use xenon gas as a rare gas because there is an advantage that the same phosphor as that of a fluorescent lamp using mercury can be used. The discharge medium may further contain mercury in addition to the rare gas. However, when the discharge medium does not contain mercury, it is possible to prevent the light emission efficiency from changing due to a change in mercury vapor pressure accompanying a change in ambient temperature. The discharge medium described above can also be applied as a discharge medium in the following embodiments.

図1(b)に示すように、発光管20の内面には、蛍光体層23が形成されている。蛍光体層23は、放電媒体から発せられた光の波長を変換するために形成される。蛍光体層23の材料を変化させることによって、さまざまな波長の光が得られる。たとえば、白色光や、赤、緑および青(RGB)の光が得られる。蛍光体層23は、放電灯に一般的に用いられる材料で形成できる。   As shown in FIG. 1B, a phosphor layer 23 is formed on the inner surface of the arc tube 20. The phosphor layer 23 is formed in order to convert the wavelength of light emitted from the discharge medium. By changing the material of the phosphor layer 23, light of various wavelengths can be obtained. For example, white light and red, green, and blue (RGB) light can be obtained. The phosphor layer 23 can be formed of a material generally used for a discharge lamp.

なお、発光管20は、その外部表面に配置された誘電体層(たとえば樹脂層)を含んでもよい。そのような発光管20の一例を図2(a)に示す。発光管20は、管20aと、管20aの外面に形成された誘電体層20bとを含む。管20aは、たとえばホウケイ酸ガラスからなる。誘電体層20bには、たとえばポリエステル系樹脂からなる多層膜や、酸化チタンや酸化ケイ素からなる薄膜を用いることができる。ガラス管の表面に誘電体層を形成する場合、その厚さは、通常、0.5μm〜100μm程度にするのが好ましい。   The arc tube 20 may include a dielectric layer (for example, a resin layer) disposed on the outer surface thereof. An example of such an arc tube 20 is shown in FIG. The arc tube 20 includes a tube 20a and a dielectric layer 20b formed on the outer surface of the tube 20a. The tube 20a is made of, for example, borosilicate glass. For the dielectric layer 20b, for example, a multilayer film made of polyester resin, or a thin film made of titanium oxide or silicon oxide can be used. When the dielectric layer is formed on the surface of the glass tube, the thickness is usually preferably about 0.5 μm to 100 μm.

内部電極21は発光管20の内部において、その両端に形成されている。内部電極21は、たとえばタングステンやニッケルなどの金属で形成できる。内部電極21の表面は、酸化セシウム、酸化マグネシウムまたは酸化バリウムといった金属酸化物層で覆われていてもよい。このような金属酸化物層を用いることによって、点灯開始電圧を低減でき、イオン衝撃による電極の劣化を防止できる。また、内部電極21の表面は、誘電体層(たとえばガラス層)で覆われていてもよい。図2(b)に、金属電極21aと、それを覆うように形成された誘電体層21bとを備える内部電極21の断面図を示す。このような誘電体層を用いることによって、放電時の電流を抑制できる。その結果、放電時に継続的に電流が流れることを抑制でき、放電を安定化することができる。   The internal electrodes 21 are formed at both ends of the arc tube 20. The internal electrode 21 can be formed of a metal such as tungsten or nickel. The surface of the internal electrode 21 may be covered with a metal oxide layer such as cesium oxide, magnesium oxide, or barium oxide. By using such a metal oxide layer, the lighting start voltage can be reduced and electrode deterioration due to ion bombardment can be prevented. The surface of the internal electrode 21 may be covered with a dielectric layer (for example, a glass layer). FIG. 2B shows a cross-sectional view of the internal electrode 21 including a metal electrode 21a and a dielectric layer 21b formed so as to cover the metal electrode 21a. By using such a dielectric layer, current during discharge can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the continuous flow of current during discharge and to stabilize discharge.

外部電極22は発光管20の外部に形成されている。外部電極22は、導電性の材料で形成できる。たとえば、外部電極22は、銅やアルミニウムやリン青銅といった金属で形成してもよいし、金属粉末(たとえば銀粉末)と樹脂とを含む金属ペーストで形成してもよい。   The external electrode 22 is formed outside the arc tube 20. The external electrode 22 can be formed of a conductive material. For example, the external electrode 22 may be formed of a metal such as copper, aluminum, or phosphor bronze, or may be formed of a metal paste containing a metal powder (for example, silver powder) and a resin.

外部電極22は発光管20の外部に形成されており、かつ放電が行えればよく、その位置や面積は限定されない。言い換えれば、発光管の外面に直接接触していても、接触していなくてもよい。図2(c)に、発光管20と外部電極22を空隙を介して離間配置した際の断面図を示す。このように、空隙を設け、発光管20と外部電極22の間隔を、この空隙にかかる電界強度が空気の絶縁破壊を生じない距離にすることにより、発光管20と外部電極22間にできた微小空間でのコロナ放電を防止し、オゾンの発生を防ぐことができる。また、接触させる場合でも、外部電極を発光管20の周方向に螺旋状に旋回配置しても良いことはもちろんである。   The external electrode 22 is formed outside the arc tube 20 and may be discharged, and its position and area are not limited. In other words, it may or may not be in direct contact with the outer surface of the arc tube. FIG. 2C shows a cross-sectional view when the arc tube 20 and the external electrode 22 are spaced from each other with a gap. In this way, a gap is provided, and the distance between the arc tube 20 and the external electrode 22 is set such that the electric field strength applied to the gap does not cause dielectric breakdown of the air. Corona discharge in a minute space can be prevented, and generation of ozone can be prevented. In addition, even in the case of contact, it goes without saying that the external electrode may be spirally arranged in the circumferential direction of the arc tube 20.

外部電極22はリード線等で電気的に接続され、かつ同電位であれば配置や数量は限定されない。図3(a)に外部電極22を管軸方向に2分割した例を、図3(b)に外部電極22を複数分割、離間配置した際の一例を示す。外部電極22を複数分割した際は、外部電極22近傍の発光管内壁に放電が収縮するのを抑制することができるため、発光効率を向上させることが可能となる。   The arrangement and quantity of the external electrodes 22 are not limited as long as they are electrically connected by lead wires or the like and have the same potential. FIG. 3A shows an example in which the external electrode 22 is divided into two in the tube axis direction, and FIG. 3B shows an example in which the external electrode 22 is divided into a plurality of parts and spaced apart. When the external electrode 22 is divided into a plurality of parts, it is possible to suppress the discharge from contracting to the inner wall of the arc tube in the vicinity of the external electrode 22, so that the light emission efficiency can be improved.

放電灯装置10のより具体的な構成例について説明する。ここでは、発光管20は、たとえば外径が3.0mm、内径が2.0mm、長さが350mmとする。発光管20の内部には、蛍光体層として、一般の蛍光ランプに用いられる3波長発光形の希土類蛍光体が塗布されている。内部電極21は発光管の両端に1つずつ内封されており、たとえば外形が1.5mm、内径が1.3mm、長さが5mmである。外部電極22の幅は1.5mmであり、発光管の外面に管軸方向全体に直線状に配置している。発光管の内部には、圧力が約21kPaとなるようにキセノンガスとアルゴンガスとの混合ガスが封入される。   A more specific configuration example of the discharge lamp device 10 will be described. Here, the arc tube 20 has an outer diameter of 3.0 mm, an inner diameter of 2.0 mm, and a length of 350 mm, for example. The arc tube 20 is coated with a three-wavelength emission type rare earth phosphor used for a general fluorescent lamp as a phosphor layer. The internal electrodes 21 are enclosed one by one at both ends of the arc tube. For example, the outer diameter is 1.5 mm, the inner diameter is 1.3 mm, and the length is 5 mm. The width of the external electrode 22 is 1.5 mm, and is arranged linearly on the entire outer surface of the arc tube in the tube axis direction. Inside the arc tube, a mixed gas of xenon gas and argon gas is sealed so that the pressure is about 21 kPa.

放電灯装置10では、点灯回路13からの電圧を電圧変換手段13Fを通じて、内部電極21と外部電極22との間に電圧を印加することによって放電が生じ、放電媒体が励起される。励起された放電媒体は、基底状態に移行する際に紫外線を発する。この紫外線は、蛍光体層23で可視光に変換され、発光管20から放射される。   In the discharge lamp device 10, discharge is generated by applying a voltage from the lighting circuit 13 to the internal electrode 21 and the external electrode 22 through the voltage conversion means 13F, and the discharge medium is excited. The excited discharge medium emits ultraviolet rays when transitioning to the ground state. This ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor layer 23 and emitted from the arc tube 20.

以下、内部電極21と外部電極22との間に印加する電圧について説明する。
電圧変換手段13Fは、複数の内部電極21のそれぞれに対し同じ極性の電圧を印加するが、内部電極21と外部電極22には互いに異なる極性の電圧を印加する。これは、内部電極21間どうしでの放電を防止し、外部電極22と各内部電極21との間においてのみ放電が生じるようにするためである。なお、本実施例では、外部電極22の電位を基準電位としている。
Hereinafter, the voltage applied between the internal electrode 21 and the external electrode 22 will be described.
The voltage conversion unit 13F applies the same polarity voltage to each of the plurality of internal electrodes 21, but applies different polarities to the internal electrode 21 and the external electrode 22. This is for preventing discharge between the internal electrodes 21 and causing discharge only between the external electrode 22 and each internal electrode 21. In this embodiment, the potential of the external electrode 22 is set as a reference potential.

さらに、電圧変換手段13Fは、1つの発光管20において各内部電極21に印加する電圧の大きさを互いに異ならせる。そして、電圧変換手段13Fは、各内部電極21に印加する電圧間の差を調整することにより、発光管20において生じる暗部の位置を所望の位置に制御する。   Furthermore, the voltage conversion means 13F varies the magnitude of the voltage applied to each internal electrode 21 in one arc tube 20. And the voltage conversion means 13F controls the position of the dark part produced in the arc_tube | light_emitting_tube 20 to a desired position by adjusting the difference between the voltages applied to each internal electrode 21. FIG.

内部電極21と外部電極22の間に印加する電圧は、正弦波でも矩形波でもよく、極性が変化してもしなくてもよい。発光管20の内部に水銀が含まれない場合、すなわち放電媒体が希ガスのみである場合には、外部電極22を接地し、内部電極21に対して電圧の極性が変化しない矩形波電圧を印加することが好ましい。   The voltage applied between the internal electrode 21 and the external electrode 22 may be a sine wave or a rectangular wave, and the polarity may or may not change. When mercury is not contained in the arc tube 20, that is, when the discharge medium is only a rare gas, the external electrode 22 is grounded and a rectangular wave voltage that does not change the voltage polarity is applied to the internal electrode 21. It is preferable to do.

今、点灯回路13が図4(a)に示すような出力電圧V1を出力する場合を検討する。図4(a)に示す例では、内部電極21に対する印加電圧は、0ボルトと正の電圧V1との間で変調されている。電圧V1を印加する時間T1と矩形波の周期T2との比(T1/T2)の値は、0.15〜0.5程度であることが好ましい。また、矩形波の周波数は、たとえば10kHz〜60kHzの範囲である。図4(b)に、図4(a)に示す電圧を印加した場合に2つの電極21、22間を流れる電流を示す。同図のように内部電極21と外部電極22との間には、印加電圧の微分波形に対応する電流が流れる。   Now, consider the case where the lighting circuit 13 outputs an output voltage V1 as shown in FIG. In the example shown in FIG. 4A, the applied voltage to the internal electrode 21 is modulated between 0 volts and the positive voltage V1. The value of the ratio (T1 / T2) between the time T1 for applying the voltage V1 and the period T2 of the rectangular wave is preferably about 0.15 to 0.5. Moreover, the frequency of a rectangular wave is the range of 10 kHz-60 kHz, for example. FIG. 4B shows a current flowing between the two electrodes 21 and 22 when the voltage shown in FIG. 4A is applied. As shown in the figure, a current corresponding to the differential waveform of the applied voltage flows between the internal electrode 21 and the external electrode 22.

点灯回路13の構成例を図5(a)に示す。内部電極21と外部電極22との間には、電圧変換手段13Fを通じて点灯回路13が接続されている。外部電極22は、通常、グランド(基準電位点)に接続される。点灯回路13は、交流電源13aと、整流回路13bと、平滑回路13cと、昇圧回路13dと、スイッチング回路13eとを備える。これらの回路には、一般的な回路を用いることができる。交流電源13aで生成された交流電圧は、整流回路13bによって直流の正電圧へ変換される。そして、整流された電圧は、平滑回路13cで平滑化され、昇圧回路13dで昇圧される。昇圧された電圧は、スイッチング回路13eによって、所定の時間T1だけ印加される。このようにして、矩形波電圧が点灯回路13から出力される。   A configuration example of the lighting circuit 13 is shown in FIG. A lighting circuit 13 is connected between the internal electrode 21 and the external electrode 22 through voltage conversion means 13F. The external electrode 22 is normally connected to the ground (reference potential point). The lighting circuit 13 includes an AC power supply 13a, a rectifier circuit 13b, a smoothing circuit 13c, a booster circuit 13d, and a switching circuit 13e. A general circuit can be used for these circuits. The AC voltage generated by the AC power supply 13a is converted into a DC positive voltage by the rectifier circuit 13b. The rectified voltage is smoothed by the smoothing circuit 13c and boosted by the boosting circuit 13d. The boosted voltage is applied for a predetermined time T1 by the switching circuit 13e. In this way, a rectangular wave voltage is output from the lighting circuit 13.

点灯回路13から出力された矩形波電圧V1は、図5(b)に示すように電圧変換手段13Fを通して電圧のピーク値のみ変調される。すなわち、0ボルトを基準として正の電圧V1を正の電圧V2及び電圧V3に変換するが、電圧V2及びV3を印加する時間T1と矩形波の周期T2との比(T1/T2)の値は元の電圧V1と変わらない。このようにして、矩形波電圧V2、V3が電圧変換手段13Fから各内部電極21に印加される。この際、電圧V2もしくは電圧V3のどちらか一方が電圧V1と同じであっても良い。   The rectangular wave voltage V1 output from the lighting circuit 13 is modulated only by the voltage peak value through the voltage conversion means 13F as shown in FIG. 5B. That is, the positive voltage V1 is converted into the positive voltage V2 and the voltage V3 with reference to 0 volt, but the value of the ratio (T1 / T2) between the time T1 for applying the voltages V2 and V3 and the period T2 of the rectangular wave is It is not different from the original voltage V1. In this way, the rectangular wave voltages V2 and V3 are applied from the voltage conversion means 13F to each internal electrode 21. At this time, either the voltage V2 or the voltage V3 may be the same as the voltage V1.

図5(a)は電圧変換手段13Fの具体的な構成例も示している。放電灯装置10に接続されている発光管20は誘電体を介したバリア放電構造であり、いわばコンデンサと類似した構造となっている。そのため、図5(a)のように電圧変換手段13Fとして発光管20の内部電極21に対して直列に容量の異なるコンデンサC1およびC2を接続することで、分圧された電圧V2およびV3が各内部電極21に印加される。また、少なくとも1つの内部電極に対してのみコンデンサを接続し、分圧された電圧V2及び分圧されていない電圧V1とをそれぞれの内部電極に印加するようにしても良い。なお、電圧変換手段13Fは上述のごとく、コンデンサ用いるのが好ましいが、それぞれの内部電極21へ印加する電圧を異ならせることができれば、他の回路を用いてもよい。   FIG. 5A also shows a specific configuration example of the voltage conversion unit 13F. The arc tube 20 connected to the discharge lamp device 10 has a barrier discharge structure through a dielectric, which is a structure similar to a capacitor. Therefore, by connecting capacitors C1 and C2 having different capacities in series to the internal electrode 21 of the arc tube 20 as the voltage conversion means 13F as shown in FIG. 5A, the divided voltages V2 and V3 are respectively Applied to the internal electrode 21. Alternatively, a capacitor may be connected only to at least one internal electrode, and the divided voltage V2 and the undivided voltage V1 may be applied to each internal electrode. As described above, it is preferable to use a capacitor as the voltage conversion unit 13F. However, other circuits may be used as long as the voltage applied to each internal electrode 21 can be varied.

図6に、において一方の内部電極に対してのみコンデンサC1を直列に挿入した電圧変換手段13Fを用いた場合における、コンデンサC1の容量と発光管20に生じる暗部の位置との関係を示す。図6では、点灯回路10より出力される電圧波高値V1は2.0kVであり、印加する時間T1と矩形波の周期T2との比(T1/T2)の値は0.5、周期T2の周波数は40kHzとした。結果として、コンデンサC1の容量が小さくなるにつれ、コンデンサC1挿入側の内部電極に印加される電圧が低下するため、コンデンサC1挿入側の内部電極の方に暗部が移動していく。本実施形態では、暗部の移動量は、コンデンサC1の容量が2005pFの場合は発光管中心から5mm移動し、同様に998pFでは35mm、508pFでは61mm、252pFでは86mm、126pFでは105mm、64pFでは116mmであった。   FIG. 6 shows the relationship between the capacitance of the capacitor C1 and the position of the dark portion generated in the arc tube 20 when the voltage conversion means 13F in which the capacitor C1 is inserted in series only with respect to one of the internal electrodes is used. In FIG. 6, the voltage peak value V1 output from the lighting circuit 10 is 2.0 kV, and the ratio (T1 / T2) between the time T1 to be applied and the period T2 of the rectangular wave is 0.5, and the period T2 The frequency was 40 kHz. As a result, as the capacitance of the capacitor C1 decreases, the voltage applied to the internal electrode on the capacitor C1 insertion side decreases, so the dark portion moves toward the internal electrode on the capacitor C1 insertion side. In the present embodiment, the moving amount of the dark portion is 5 mm from the center of the arc tube when the capacitance of the capacitor C1 is 2005 pF. there were.

以下、上記の放電灯装置10を用いた光源装置について説明する。
図7に、上記の放電灯装置10を並列に複数本並べて平面のバックライトとした場合の光源装置11の構成例を示す。また、図8に、図7の線II−IIにおける断面図を示す。なお、図8には拡散板63および液晶パネル70も示している。図7および図8では、蛍光体層は省略している。液晶パネル70及び光源装置11は液晶表示装置を構成する。
Hereinafter, a light source device using the discharge lamp device 10 will be described.
FIG. 7 shows a configuration example of the light source device 11 when a plurality of the discharge lamp devices 10 are arranged in parallel to form a flat backlight. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 8 also shows the diffusion plate 63 and the liquid crystal panel 70. 7 and 8, the phosphor layer is omitted. The liquid crystal panel 70 and the light source device 11 constitute a liquid crystal display device.

図7の光源装置11は、発光管20、内部電極21、外部電極22、点灯回路13および電圧変換手段13Fを備える。   The light source device 11 of FIG. 7 includes an arc tube 20, an internal electrode 21, an external electrode 22, a lighting circuit 13, and voltage conversion means 13F.

外部電極22は発光管20の外表面に形成されている。外部電極22は、金属ペーストや導電性樹脂で形成できる。複数の発光管20は、支持部材62で反射板25上に平行に支持されている。内部電極21は発光管20の両端に1つずつ内封されている。反射板25は、発光管20の周囲を箱状に囲い、発光管20から拡散板63への光の入射効率を高める機能をする。   The external electrode 22 is formed on the outer surface of the arc tube 20. The external electrode 22 can be formed of a metal paste or a conductive resin. The plurality of arc tubes 20 are supported by the support member 62 in parallel on the reflection plate 25. One internal electrode 21 is enclosed at each end of the arc tube 20. The reflection plate 25 surrounds the arc tube 20 in a box shape and functions to increase the incident efficiency of light from the arc tube 20 to the diffusion plate 63.

外部電極22は、必要な光学特性により、幅や長さ、面積を自由に変えても良い。外部電極22が同電位であれば、たとえば発光管の長さ方向軸方向に分割・離間配置してもよいし、螺旋状に旋回配置しても良いことはもちろんである。   The external electrode 22 may be freely changed in width, length, and area depending on necessary optical characteristics. If the external electrodes 22 are at the same potential, for example, they may be divided / separated in the longitudinal direction of the arc tube, or may be spirally arranged.

光源装置11では、点灯回路13からの電圧を、電圧変換手段13Fを通じて、内部電極21と外部電極22との間に電圧を印加することによって放電が生じ、放電媒体が励起される。励起された放電媒体は、基底状態に移行する際に紫外線を発する。この紫外線は、蛍光体層23で可視光に変換され、発光管20から放射される。   In the light source device 11, discharge is generated by applying a voltage from the lighting circuit 13 between the internal electrode 21 and the external electrode 22 through the voltage conversion means 13F, and the discharge medium is excited. The excited discharge medium emits ultraviolet rays when transitioning to the ground state. This ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor layer 23 and emitted from the arc tube 20.

図8に示すように、発光管20から出射された光は、拡散板63を介してその表面63aからほぼ均一に出射され、液晶パネル70を照射する。拡散板63は、たとえば乳白状の樹脂で形成できる。また、拡散板63の表面63a上には、使用状況に応じて、拡散シートやレンズシートを配置してもよい。   As shown in FIG. 8, the light emitted from the arc tube 20 is emitted almost uniformly from the surface 63 a through the diffusion plate 63 and irradiates the liquid crystal panel 70. The diffusion plate 63 can be formed of, for example, a milky white resin. Further, on the surface 63a of the diffusion plate 63, a diffusion sheet or a lens sheet may be arranged depending on the use situation.

電圧変換手段13Fは、例えば図5(a)に示すように、発光管両端の内部電極21および外部電極22と直列に接続したコンデンサより構成される。   For example, as shown in FIG. 5A, the voltage conversion means 13F is composed of a capacitor connected in series with the internal electrode 21 and the external electrode 22 at both ends of the arc tube.

従来のような電圧変換手段13Fを用いない場合は、発光管20の各内部電極には同じ電圧が印加されるため、それぞれにおいて図9(a)に示すように発光管の長さ方向の中央部分に暗部Xが発生する。この暗部Xの位置が重なることにより、拡散板63の表面63aから映し出された光出力は線状に暗部が発生した不均一な光出力となる。   When the conventional voltage conversion means 13F is not used, the same voltage is applied to each internal electrode of the arc tube 20, so that the center in the longitudinal direction of the arc tube is shown in FIG. A dark portion X occurs in the portion. By overlapping the positions of the dark portions X, the light output projected from the surface 63a of the diffusing plate 63 becomes a non-uniform light output in which dark portions are generated linearly.

この問題を解決するため、本実施形態では、点灯回路13と発光管20の間に直列挿入するコンデンサによって、各発光管20において一の内部電極に印加する電圧と他の内部電極に印加する電圧とを異ならせ、かつ、その電圧差を適宜調整する。これにより、各発光管20において発生する暗部Xの位置を制御している。すなわち、隣接する発光管間において生じる暗部の位置を異ならせるようにすることにより、図9(b)に示すように面全体として暗部Xの位置が分散されるため、拡散板63を介してその表面63aから映し出された光出力は均一なものとなる。   In order to solve this problem, in this embodiment, a voltage applied to one internal electrode and a voltage applied to another internal electrode in each arc tube 20 by a capacitor inserted in series between the lighting circuit 13 and the arc tube 20. And the voltage difference is adjusted as appropriate. Thereby, the position of the dark part X generated in each arc tube 20 is controlled. That is, by making the position of the dark part generated between adjacent arc tubes different, the position of the dark part X is dispersed as a whole surface as shown in FIG. The light output projected from the surface 63a is uniform.

また、本実施形態の構成によれば、単一の点灯回路を用いたランプ設計の場合であっても、挿入するコンデンサの容量のみで電圧調整が可能なことから制御が容易であり、ランプ設計を変えることなく光出力が均一で、安価な光源装置を提供できる。   In addition, according to the configuration of the present embodiment, even in the case of a lamp design using a single lighting circuit, the voltage can be adjusted only by the capacity of a capacitor to be inserted, so that the control is easy. It is possible to provide an inexpensive light source device with uniform light output without changing the above.

(実施の形態2)
本実施形態では、本発明に係る光源装置の他の例について説明する。
図10に光源装置の別の構成を示す。また、図11に、図10の線X−Xにおける断面図を示す。なお、図11には液晶パネル70も示されている。さらに、図12に、別の例の光源装置の構成(構成断面図)を示す。図10、図11および図12では、蛍光体層の図示を省略している。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, another example of the light source device according to the present invention will be described.
FIG. 10 shows another configuration of the light source device. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line XX in FIG. FIG. 11 also shows the liquid crystal panel 70. Further, FIG. 12 shows a configuration (cross-sectional view) of a light source device of another example. In FIG. 10, FIG. 11, and FIG. 12, illustration of the phosphor layer is omitted.

図10に示す光源装置12は、導光板60、発光管20、内部電極21、外部電極22、点灯回路13および電圧変換手段13Fを備える。   The light source device 12 shown in FIG. 10 includes a light guide plate 60, an arc tube 20, an internal electrode 21, an external electrode 22, a lighting circuit 13, and voltage conversion means 13F.

外部電極22は発光管20の外表面に形成されている。外部電極22は金属ペーストや導電性樹脂で形成できる。発光管20はL字形状を有し、支持部材62で支持されている。内部電極21は発光管20の両端に1つずつ内封されている。発光管20は、導光板60の側面に配置される。反射板25は、発光管20の周囲をコの字状に囲い、発光管20から導光板60への光の入射効率を高める機能をする。   The external electrode 22 is formed on the outer surface of the arc tube 20. The external electrode 22 can be formed of a metal paste or a conductive resin. The arc tube 20 has an L shape and is supported by a support member 62. One internal electrode 21 is enclosed at each end of the arc tube 20. The arc tube 20 is disposed on the side surface of the light guide plate 60. The reflection plate 25 surrounds the arc tube 20 in a U-shape and functions to increase the light incident efficiency from the arc tube 20 to the light guide plate 60.

外部電極22は、必要な光学特性により、幅や長さ、面積を自由に変えても良い。外部電極22は同電位の複数に電極で構成されてよく、たとえば発光管の長さ方向軸方向に分割して、離間配置してもよいし、螺旋状に旋回配置しても良い。   The external electrode 22 may be freely changed in width, length, and area depending on necessary optical characteristics. The external electrode 22 may be composed of a plurality of electrodes having the same potential. For example, the external electrode 22 may be divided in the axial direction in the longitudinal direction of the arc tube and may be spaced apart or may be spirally disposed.

光源装置12では、点灯回路13からの電圧を、電圧変換手段13Fを通じて、内部電極21と外部電極22との間に電圧を印加することによって放電が生じ、放電媒体が励起される。励起された放電媒体は、基底状態に移行する際に紫外線を発する。この紫外線は、蛍光体層23で可視光に変換され、発光管20から放射される。   In the light source device 12, discharge is generated by applying a voltage from the lighting circuit 13 between the internal electrode 21 and the external electrode 22 through the voltage conversion means 13F, and the discharge medium is excited. The excited discharge medium emits ultraviolet rays when transitioning to the ground state. This ultraviolet light is converted into visible light by the phosphor layer 23 and emitted from the arc tube 20.

発光管20から出射された光は、導光板60を介してその表面60aからほぼ均一に出射される。導光板60は、たとえば透明な樹脂で形成できる。導光板60の裏面60bには、出射される光を均一にするために、凹凸が形成されている。また、裏面60b上には、反射層61が形成されている。反射層61は、たとえば酸化チタンや金属、樹脂等で形成できる。また、導光板60の表面60aには、使用状況に応じて、拡散シートやレンズシートを配置してもよい。   The light emitted from the arc tube 20 is emitted almost uniformly from the surface 60 a through the light guide plate 60. The light guide plate 60 can be formed of, for example, a transparent resin. On the back surface 60b of the light guide plate 60, irregularities are formed in order to make the emitted light uniform. A reflective layer 61 is formed on the back surface 60b. The reflective layer 61 can be formed of, for example, titanium oxide, metal, resin, or the like. In addition, a diffusion sheet or a lens sheet may be arranged on the surface 60a of the light guide plate 60 according to the use situation.

電圧変換手段13Fは例えば、図5(a)に示すように、発光管両端の内部電極21および外部電極22と直列に接続したコンデンサC1、C2より構成される。   For example, as shown in FIG. 5A, the voltage conversion means 13F includes capacitors C1 and C2 connected in series with the internal electrode 21 and the external electrode 22 at both ends of the arc tube.

図10の光源装置12では、発光管20に生じる暗部Xが発光管20のL字形の曲折部に位置するように、電圧変換手段13FのコンデンサC1、C2の容量を設定する。L字形の発光管20の曲折部は、ちょうど導光板60の側面の角部近傍に位置している。導光板60の側面の角部では、導光板に入射する光量は最小となる(すなわち、入光効率が最小となる)。このことから、暗部Xの位置を発光管20のL字形の曲折部に位置するよう制御することにより、暗部Xによる光出力の影響が最小となり、導光板60の表面60aから映し出される光出力は均一となる。よって、光出力が均一な光源装置が可能となる。   In the light source device 12 of FIG. 10, the capacities of the capacitors C1 and C2 of the voltage conversion unit 13F are set so that the dark portion X generated in the arc tube 20 is located at the L-shaped bent portion of the arc tube 20. The bent portion of the L-shaped arc tube 20 is located in the vicinity of the corner of the side surface of the light guide plate 60. At the corner of the side surface of the light guide plate 60, the amount of light incident on the light guide plate is minimized (that is, the light incident efficiency is minimized). Therefore, by controlling the position of the dark part X to be positioned at the L-shaped bent part of the arc tube 20, the influence of the light output by the dark part X is minimized, and the light output projected from the surface 60a of the light guide plate 60 is It becomes uniform. Therefore, a light source device with uniform light output is possible.

光源装置12について具体的な仕様の例を説明する。導光板60は、アクリル樹脂で形成でき、そのサイズは、160mm×93mmとすることができる。L字形の発光管20は、長さ252mm、外径2.6mm、内径2.0mmとすることができる。放電媒体には、キセノンガスとアルゴンガスとの混合ガス(圧力:約21kPa)を用いることができる。内部電極21は発光管の両端に1つずつ内封されており、たとえば外形が1.5mm、内径が1.3mm、長さが5mmとすることができる。発光管の内部には、蛍光体層として、一般の蛍光ランプに用いられる3波長発光形の希土類蛍光体を塗布することができる。外部電極の幅は1.5mmとし、発光管のほぼ全長に渡って配置することができる。電圧変換手段13FのコンデンサC1の容量値は75pFでありL字形の発光管20の短い辺側の内部電極21に挿入することができる。L字形の発光管20の長い辺側の内部電極21にはコンデンサは接続せず、点灯回路13の出力電圧をそのまま内部電極21に印加させることができる。   An example of specific specifications for the light source device 12 will be described. The light guide plate 60 can be formed of an acrylic resin, and the size thereof can be 160 mm × 93 mm. The L-shaped arc tube 20 can have a length of 252 mm, an outer diameter of 2.6 mm, and an inner diameter of 2.0 mm. As the discharge medium, a mixed gas of xenon gas and argon gas (pressure: about 21 kPa) can be used. The internal electrodes 21 are sealed one by one at both ends of the arc tube. For example, the outer diameter can be 1.5 mm, the inner diameter is 1.3 mm, and the length is 5 mm. In the arc tube, a three-wavelength emission type rare earth phosphor used in a general fluorescent lamp can be applied as a phosphor layer. The width of the external electrode is 1.5 mm and can be arranged over almost the entire length of the arc tube. The capacitance value of the capacitor C1 of the voltage conversion means 13F is 75 pF and can be inserted into the internal electrode 21 on the short side of the L-shaped arc tube 20. A capacitor is not connected to the internal electrode 21 on the long side of the L-shaped arc tube 20, and the output voltage of the lighting circuit 13 can be applied to the internal electrode 21 as it is.

光源装置12を液晶表示装置として用いる場合には、図11のように液晶パネル70が導光板60上に配置される(以下の光源装置においても同様である)。   When the light source device 12 is used as a liquid crystal display device, the liquid crystal panel 70 is disposed on the light guide plate 60 as shown in FIG. 11 (the same applies to the following light source devices).

なお、反射板25をアルミニウム等の導電性物質で形成し、外部電極機能と反射板機能とを合わせ持たせてもよい。図12に、そのような反射板機能を兼ね備えた電極を有した光源装置の構成例を示す。   The reflection plate 25 may be formed of a conductive material such as aluminum, and may have both an external electrode function and a reflection plate function. FIG. 12 shows a configuration example of a light source device having an electrode having such a reflector function.

図12において、光源装置13は、導光板60、発光管20、内部電極21および反射板外部電極26を備える。   In FIG. 12, the light source device 13 includes a light guide plate 60, an arc tube 20, an internal electrode 21, and a reflection plate external electrode 26.

反射板機能付外部電極26は、発光管20の外表面に形成されている。発光管20と反射板機能付外部電極26は、たとえば空隙等で間隔を空けて導光板60の側面に配置される。空隙等で発光管20と外部電極26の間隔を空けることにより、発光管20と外部電極26間の微小空間でのコロナ放電を防止し、オゾンの発生を防ぐことができる。   The reflector-equipped external electrode 26 is formed on the outer surface of the arc tube 20. The arc tube 20 and the reflector-equipped external electrode 26 are arranged on the side surface of the light guide plate 60 with a gap, for example, between them. By spacing the arc tube 20 and the external electrode 26 with a gap or the like, corona discharge in a minute space between the arc tube 20 and the external electrode 26 can be prevented, and generation of ozone can be prevented.

図13に、光源装置のさらに別の例として、L字形の発光管20をコの字形の発光管に置換した光源装置の例を示す。図13の光源装置120において、発光管20の内部電極21は、コの字形の発光管20の両端に1つずつ内封されるとともに、発光管中央にも端部方向に向かうようにして1つだけ内封されている。   FIG. 13 shows an example of a light source device in which the L-shaped arc tube 20 is replaced with a U-shaped arc tube as another example of the light source device. In the light source device 120 of FIG. 13, the internal electrodes 21 of the arc tube 20 are encapsulated one by one at both ends of the U-shaped arc tube 20, and the inner electrode 21 is also directed in the end direction toward the center of the arc tube. Only one is enclosed.

図13の構成において、点灯回路13からの出力電圧は、電圧変換手段13Fを通じて各内部電極21に印加される。この状態で点灯すると、暗部は発光管の中央部で2分割したL字形の発光管と同じ状態で発生する。この際、電圧変換手段13Fのコンデンサの設定値を、コの字形の発光管20を2等分したL字形の発光管の場合の設定値と同じにし、発光管20の両端の内部電極21を同電位で点灯することで、暗部Xをコの字形状の発光管20の曲折部に位置するよう制御することが可能となり、暗部Xを導光板60の入光効率の最も低い位置近傍に位置させることができるため、導光板60の表面60aから均一性の高い光出力を得られる光源装置を実現することができる。   In the configuration of FIG. 13, the output voltage from the lighting circuit 13 is applied to each internal electrode 21 through the voltage conversion means 13F. When lit in this state, the dark part is generated in the same state as the L-shaped arc tube divided into two at the center of the arc tube. At this time, the set value of the capacitor of the voltage converting means 13F is made the same as the set value in the case of an L-shaped arc tube obtained by dividing the U-shaped arc tube 20 into two equal parts, and the internal electrodes 21 at both ends of the arc tube 20 are connected. By lighting at the same potential, it is possible to control the dark portion X to be positioned at the bent portion of the U-shaped arc tube 20, and the dark portion X is positioned near the position where the light incident efficiency of the light guide plate 60 is the lowest. Therefore, a light source device that can obtain a highly uniform light output from the surface 60a of the light guide plate 60 can be realized.

図14に光源装置のさらに別の例を示す。図14の光源装置は、長手方向に垂直な面で切断したときの断面が楔型形状を有する導光板60を備えている。このような導光板60の側面に2つのL字形状の発光管20が配置されている。このような導光板60の幅方向側面の幅方向の中央は、最も入光効率の低い位置であることから、発光管20の暗部Xは、導光板60の幅方向側面の幅方向の中央部近傍に位置するように制御される。これにより、導光板60の表面60aからの光出力に対する暗部Xの影響を最小にでき、均一な光出力を得ることができる。   FIG. 14 shows still another example of the light source device. The light source device of FIG. 14 includes a light guide plate 60 having a wedge-shaped cross section when cut along a plane perpendicular to the longitudinal direction. Two L-shaped arc tubes 20 are arranged on the side surface of the light guide plate 60. Since the center in the width direction of the side surface in the width direction of the light guide plate 60 is the position where the light incident efficiency is lowest, the dark portion X of the arc tube 20 is the center portion in the width direction of the side surface in the width direction of the light guide plate 60. It is controlled to be located in the vicinity. Thereby, the influence of the dark part X with respect to the light output from the surface 60a of the light guide plate 60 can be minimized, and a uniform light output can be obtained.

以上、本発明の実施の形態について例を挙げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されず本発明の技術的思想に基づき他の例にも適用することができることは言うまでもない。   The embodiments of the present invention have been described with reference to the examples. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be applied to other examples based on the technical idea of the present invention. .

本願発明の光源装置は、放電媒体が封入された発光管とその放電媒体を励起するための電極とを備える放電灯装置および光源装置であって、バックライト光源として有用であり、特に液晶ディスプレイのバックライトに有用である。   The light source device of the present invention is a discharge lamp device and a light source device including an arc tube in which a discharge medium is enclosed and an electrode for exciting the discharge medium, and is useful as a backlight light source. Useful for backlight.

(a)本発明の放電灯装置の一例の側面図、および(b)本発明の放電灯装置の一例の断面図。(A) The side view of an example of the discharge lamp apparatus of this invention, (b) Sectional drawing of an example of the discharge lamp apparatus of this invention. (a)は放電灯装置の他の例の断面図、(b)内部電極の他の例の断面図、及び(c)外部電極の他の例の断面図。(A) is sectional drawing of the other example of a discharge lamp apparatus, (b) Sectional drawing of the other example of an internal electrode, (c) Sectional drawing of the other example of an external electrode. 図1に示した放電灯装置の他の例の断面図。Sectional drawing of the other example of the discharge lamp apparatus shown in FIG. (a)本発明の放電灯装置に印加する電圧の一例を示す図、および(b)(a)の場合に電極間を流れる電流を示す図。(A) The figure which shows an example of the voltage applied to the discharge lamp apparatus of this invention, and the figure which shows the electric current which flows between electrodes in the case of (b) (a). (a)本発明の放電灯装置における電圧変換手段の具体的構成例を示す回路図、および(b)電圧変換手段の動作を示した図。(A) The circuit diagram which shows the specific structural example of the voltage conversion means in the discharge lamp apparatus of this invention, (b) The figure which showed operation | movement of the voltage conversion means. 実施の形態1における電圧変換手段としてコンデンサを用いた場合の暗部位置変化を示すグラフ。6 is a graph showing changes in dark portion position when a capacitor is used as the voltage conversion means in the first embodiment. 本発明の光源装置の一例の構成を示す図。The figure which shows the structure of an example of the light source device of this invention. 図7に示した光源装置の断面図。Sectional drawing of the light source device shown in FIG. (a)図7に示した光源装置において暗部が中央に集中して分布した様子を説明した図、および(b)図7に示した光源装置において暗部が分散して分布した様子を説明した図。(A) The figure explaining how the dark part was concentrated and distributed in the center in the light source device shown in FIG. 7, and (b) The figure explaining how the dark part was distributed and distributed in the light source apparatus shown in FIG. . 本発明の光源装置の他の例の構成を示す図(L字形状発光菅を含む)。The figure which shows the structure of the other example of the light source device of this invention (an L-shaped light emission lamp | ramp is included). 図10に示した光源装置の断面図。Sectional drawing of the light source device shown in FIG. 本発明の光源装置のさらに他の例の構成を示す断面図(発光板機能付電極を含む)。Sectional drawing which shows the structure of the further another example of the light source device of this invention (an electrode with a light emission plate function is included). 本発明の光源装置のさらに他の例の構成(コの字形状発光菅を含む)を示す図。The figure which shows the structure (a U-shaped light emission lamp | ramp is included) of the other example of the light source device of this invention. 本発明の光源装置のさらに他の例の構成(楔断面形状導光板を含む)を示す図。The figure which shows the structure (a wedge cross-section light guide plate is included) of the further another example of the light source device of this invention. 従来の放電ランプの構成図。The block diagram of the conventional discharge lamp. 従来の放電ランプの別の一例の構成図。The block diagram of another example of the conventional discharge lamp.

符号の説明Explanation of symbols

1 放電容器
4 導入線
6 高周波電源
10 放電灯装置
11、12、13、120 光源装置
9a、9b、13 点灯回路
13F 電圧変換手段
20 発光管
20a 管
20b 誘電体層
2、8a、8b、21 内部電極
21a 金属電極
21b 誘電体層
3、7a、7b、22 外部電極
23 蛍光体層
24 リード
25 反射板
26 反射板外部電極
60、60a、60b 導光板
61 反射層
62 支持部材
63、63a 拡散板
X 暗部
70 液晶パネル
DL 放電ランプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge vessel 4 Introductory line 6 High frequency power supply 10 Discharge lamp device 11, 12, 13, 120 Light source device 9a, 9b, 13 Lighting circuit 13F Voltage conversion means 20 Arc tube 20a Tube 20b Dielectric layer 2, 8a, 8b, 21 Inside Electrode 21a Metal electrode 21b Dielectric layers 3, 7a, 7b, 22 External electrode 23 Phosphor layer 24 Lead 25 Reflector plate 26 Reflector plate external electrodes 60, 60a, 60b Light guide plate 61 Reflective layer 62 Support members 63, 63a Diffuser plate X Dark part 70 Liquid crystal panel DL Discharge lamp

Claims (7)

対向して設けられた少なくとも2つの内部電極と、外部電極とを有し、放電媒体が封入された、複数の発光管と、
前記複数の発光管からの光を入光して伝播させる導光板と、
前記発光管の内部電極と外部電極に電圧を印加する電圧を生成する点灯回路と、
前記点灯回路からの出力電圧を変換して各発光管の内部電極及び外部電極に印加する電圧変換手段とを備え、
前記複数の発光管は並列して配置されており、
前記電圧変換手段は、各発光管において、内部電極と外部電極には異極性の電圧を印加し、内部電極のそれぞれには同極性であってそれぞれ異なる大きさの電圧を印加し、前記複数の発光管に生じる暗部の位置が散在して分布するように各発光管のそれぞれの内部電極に印加する電圧の差を制御する
ことを特徴とする光源装置。
A plurality of arc tubes each having at least two internal electrodes provided opposite to each other and an external electrode, in which a discharge medium is enclosed;
A light guide plate that receives and propagates light from the plurality of arc tubes;
A lighting circuit for generating a voltage for applying a voltage to the inner electrode and the outer electrode of the arc tube;
Voltage conversion means for converting the output voltage from the lighting circuit and applying it to the internal electrode and the external electrode of each arc tube;
The plurality of arc tubes are arranged in parallel,
In each arc tube, the voltage conversion means applies a voltage having a different polarity to the internal electrode and the external electrode, applies a voltage having the same polarity and a different magnitude to each of the internal electrodes, A light source device characterized by controlling a difference in voltage applied to each internal electrode of each arc tube so that positions of dark portions generated in the arc tube are scattered and distributed.
対向して設けられた少なくとも2つの内部電極と、外部電極とを有し、放電媒体が封入された、複数の発光管と、
前記複数の発光管からの光を入光して伝播させる導光板と、
前記発光管の内部電極と外部電極に電圧を印加する電圧を生成する点灯回路と、
前記点灯回路からの出力電圧を変換して各発光管の内部電極及び外部電極に印加する電圧変換手段とを備え、
前記発光管は曲折部を有し、該曲折部が前記導光板の角部近傍に位置するように前記導光板横側に配置されており、
前記電圧変換手段は、各発光管において、内部電極と外部電極には異極性の電圧を印加し、内部電極のそれぞれには同極性であってそれぞれ異なる大きさの電圧を印加し、前記発光管の暗部がその曲折部に生じるように発光管のそれぞれの内部電極に印加する電圧の差を制御する
ことを特徴とする光源装置。
A plurality of arc tubes each having at least two internal electrodes provided opposite to each other and an external electrode, in which a discharge medium is enclosed;
A light guide plate that receives and propagates light from the plurality of arc tubes;
A lighting circuit for generating a voltage for applying a voltage to the inner electrode and the outer electrode of the arc tube;
Voltage conversion means for converting the output voltage from the lighting circuit and applying it to the internal electrode and the external electrode of each arc tube;
The arc tube has a bent portion, and is disposed on the side of the light guide plate so that the bent portion is positioned near the corner of the light guide plate,
In each arc tube, the voltage conversion means applies a voltage having a different polarity to the internal electrode and the external electrode, applies a voltage having the same polarity and a different magnitude to each of the internal electrodes, and the arc tube The light source device is characterized in that the difference in voltage applied to each internal electrode of the arc tube is controlled so that a dark part of the arc occurs at the bent part.
前記電圧変換手段は、前記点灯回路と前記内部電極との間に直列に接続されるコンデンサを含む、ことを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the voltage conversion unit includes a capacitor connected in series between the lighting circuit and the internal electrode. 前記少なくとも2つの内部電極は発光管の両端に設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the at least two internal electrodes are provided at both ends of the arc tube. 前記外部電極が接地されている、ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の光源装置。   The light source device according to claim 1, wherein the external electrode is grounded. 液晶パネルと、
該液晶パネルへ照明光を供給する、請求項1ないし5のいずれかに記載の光源装置と
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
LCD panel,
A liquid crystal display device comprising: the light source device according to claim 1 that supplies illumination light to the liquid crystal panel.
対向して設けられた少なくとも2つの内部電極と、外部電極とを有し、放電媒体が封入された発光管と、
前記発光管の内部電極と外部電極に電圧を印加する電圧を生成する点灯回路と、
前記点灯回路からの出力電圧を変換して各発光管の内部電極及び外部電極に印加する電圧変換手段とを備え、
該電圧変換手段は、発光管において、内部電極と外部電極には異極性の電圧を印加し、内部電極のそれぞれには同極性であってそれぞれ異なる大きさの電圧を印加し、
発光管のそれぞれの内部電極に印加する電圧間の差を制御することにより前記発光管の発光時に生じる暗部の位置を調整する
ことを特徴とする放電灯装置。
An arc tube having at least two internal electrodes provided opposite to each other and an external electrode, in which a discharge medium is enclosed;
A lighting circuit for generating a voltage for applying a voltage to the inner electrode and the outer electrode of the arc tube;
Voltage conversion means for converting the output voltage from the lighting circuit and applying it to the internal electrode and the external electrode of each arc tube;
In the arc tube, the voltage conversion means applies a voltage of different polarity to the internal electrode and the external electrode, applies a voltage of the same polarity and different magnitude to each of the internal electrodes,
A discharge lamp device characterized by adjusting a position of a dark portion generated during light emission of the arc tube by controlling a difference between voltages applied to respective internal electrodes of the arc tube.
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