JP2007059372A - 蛍光管ユニット、蛍光管、バックライト装置、及び液晶表示装置 - Google Patents

蛍光管ユニット、蛍光管、バックライト装置、及び液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】色再現範囲の拡大を目的とした、例えば4波長蛍光管を採用したとしても、直下式バックライト装置に搭載した場合に、光源の温度特性に依らずに画面上に均一な発光色を呈することが可能な蛍光管ユニットを提供する。
【解決手段】蛍光管ユニット1は、2つの直管13,14と2つのプラグ11,16を有する。プラグ11,16は、CCFLを駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグである。これらプラグ11,16は、互いに隣り合うCCFL(直管13,14)の電極の各々から引き出されたリード線の先端を保持する。リード線を介して、プラグに接続された1又は複数のCCFLの各電極は、各CCFLの長手方向に沿って発生するCCFLの発光色の差分を補うように、互いに接続されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、蛍光管ユニット、蛍光管、そのユニット又は蛍光管を備えた直下式のバックライト装置、及びそのバックライト装置を備えた液晶表示装置に関する。
液晶表示装置をはじめとする映像表示装置や液晶プロジェクタをはじめとする投射型映像表示装置において、バックライト装置の色再現範囲を拡大するために、特に赤色の色純度を向上させるための手法が提案されている。例えば、特許文献1には、投写型映像表示装置に具備するための照明装置が開示されており、この照明装置は、白色の超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等に代表される主光源と赤色発光素子を含んだ補助光源で構成されている。このように、バックライト装置の光源の波長特性として、赤の発光色をより長波長に設計することで、その色再現範囲を十分に広げることが可能になることが知られている。
しかし、特許文献1のごとき投射型映像表示装置の構成と異なり、近年の大画面液晶ディスプレイ装置に採用されている、いわゆる直下式バックライト装置などにおいては、主光源と補助光源を併用した構成を採用した場合、各光源の発光特性(温度依存性等)の違いにより、混色が難しく画面全体の色の均一性に大きな影響を与えるといった技術的課題もある。
従って、直下式バックライト装置では、光源の温度特性に依存しないように容易に混色できるような構成が求められている。原理的には、バックライトに封入されている蛍光体の組成として、赤、青、緑の3原色を発光させる従来の各種蛍光体に加え、赤の別な発光波長(特に、赤の従来の蛍光体の発光波長より長波長側の発光波長)を有した蛍光体をドープする蛍光管によってバックライトを構成する4波長管バックライト方式を採用するとよい。このような4波長管バックライト方式を採用することで、各光源の温度特性の違いに依存することのない色再現範囲の広いバックライト装置を提供することが可能になる。
一般の照明器具に用いられるいわゆる3波長管は、例えば、以下の3つの蛍光体の組合せで構成されている。
青色蛍光体:3(BaMg)O・8A123 /Eu、(Sr,Ba,Ca)10・(PO 4 6 ・Cl12/Eu
緑色蛍光体:(La,Ce)PO4 /Tb、(La,Ce)(P,Si)O4 /Tb
赤色蛍光体:Y2 3 /Eu
このような照明用の蛍光体としては、半値幅が狭く且つ発光効率の高い希土類蛍光体が一般的であり、これらの3つの蛍光体が、同じく蛍光管内部に封入されている水銀等の紫外光の発光を受けることによって励起発光されて各色の蛍光発光を行う。そして、ここで発せられた光を液晶パネルに照射することで、画面上でのフルカラー液晶表示を実現している。
そして、いわゆる4波長管は、上述のごとく特に赤色の色再現範囲を拡大するためのものであり、これらの蛍光管に別の発光ピーク波長(特に上記赤色蛍光体の発光ピーク波長よりも更に長波長)の蛍光体を導入することによって構成される発光特性を有した蛍光管である。その新たな赤色蛍光体の代表例として、例えば、赤(650nm付近の発光域):EuSm系又はMn系の蛍光体(3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn等)などが挙げられる。これらの蛍光体の混合物で構成された蛍光灯を、直下式バックライトの筐体に搭載することにより、赤色の色再現範囲を拡大することが可能になる。
特開2005−99590号公報
しかしながら、上述のごとき4波長管バックライト方式においても、別な要因による混色の容易性を妨げる要因が存在する。その要因とは、これまでの赤、緑、青の3つの各種蛍光体と赤のより長波長の蛍光体との間では、蛍光体の比重や蛍光管への蛍光液ドープ時における蛍光体の沈降速度の違い等によって、蛍光管両端間の発光体の成分比に著しい差が発生することである。このように発生する蛍光管両端間の発光体の成分比に著しい差のため、この蛍光管両端の間に発光色の差が生じてしまう。
このような問題が発生するプロセスを以下に説明する。図17は従来の吸上式による蛍光体塗布工程を説明するための概略図で、図18は図17の工程によって製造されたバックライト装置を示す概略図である。
蛍光管への蛍光体塗布工程で採用される手法として、従来、図17のように蛍光管100を立てた状態で管の下に位置する各種蛍光体の混合液を表面張力等を利用して吸い上げる方式(吸上式)が一般的である。つまり、一旦蛍光管100の上部まで吸上げられた蛍光体混合液を、その後、蛍光管100が立てられた状態で乾燥させ、溶媒を揮発化させて、蛍光体の膜が蛍光管内壁に均一になるように形成させる。
この乾燥過程において、内壁の蛍光体粒子は溶媒が揮発し終わらない期間中は各粒子が沈降し続けるが、この時の各蛍光体の沈降速度が異なってしまう。この原因として、その蛍光体粒子の比重や大きさ又は粒子の分散度等の違いが挙げられる。その結果、立てられた蛍光管100の上側(2次封止側:後で封止する側)102と下側101とで発光色の色味が異なってしまう。すなわち、従来の方式では、蛍光膜を均一化させても、上側と下側で各色の蛍光体の密度が異なり互い電極の色見が異なってしまう。ここで、蛍光管100の下側101とは、リード線103を引き出すように最初に封止する側であり、1次封止側という。また、蛍光管100の上側102とは、リード線104を引き出すように1次封止後に封止する側であり、2次封止側という。
このような問題点を解決するための従来の方法としては、赤、青、緑3つの蛍光体の沈降速度が同じになるような最適条件を、各蛍光体の比重、大きさ、溶媒の粘度の選択や、界面活性剤等による粒子間の分散度の調整などによって半経験的に探し出していた。
しかしながら、特に赤色の蛍光体の色再現範囲を広げることを目的として従来の赤い蛍光体に620nm以上の赤い波長域の蛍光体を更に加えることによって、3つの蛍光体に更に新たな蛍光体が加えられるのでその最適条件を探し直すことが必要とされる。また、選択する蛍光体の種類によっては探し直してもその条件が見つからないことも十分に考えられ、十分な対策とは言い難い。
つまり、この発光色の差は蛍光管に蛍光体を塗布する生産工程における調整能力に大きく起因し、蛍光管の管内の壁面に蛍光体を塗布する過程において、従来の赤、緑、青の3つの各種蛍光体と、赤のより長波長の蛍光体との物性(比重、分散度)の差や蛍光体を溶かす溶媒等によってそれぞれの蛍光体の沈降速度が大きく異なる。その結果、喩え溶液に界面活性剤などの分散度を調整する素材を導入しても、各発光波長に応じた蛍光体の数が多いほど蛍光管の内壁に4つの蛍光体の配合比が変わらないように調整することはより困難を極める。
また、さらに直下式のバックライトにおいては、第8世代〜第10世代といったガラス基板ラインの大型化に伴いそのサイズにあわせた蛍光管の長尺化が自ずと要求され、蛍光管の作成可能な長さは基板ガラスの作成可能なサイズと同等のサイズで常に技術進歩している。しかし、蛍光体の塗布技術というのは、蛍光管の長尺化に伴って上述した問題点の解決のために、より厳密な最適条件が要求され、生産効率や歩留まりといった問題を犠牲にせざるを得ない状況も十分想定される。
その結果、図18に示すように、このような蛍光管100を複数並列に配設して構成したバックライト装置110では、上側102と下側101とが全ての蛍光管100において同じ側に配置されてしまい、画面の片側が明るく、他の片側が暗くなってしまう。すなわち、特に、直下式バックライトにこのような4波長蛍光管を水平に並列搭載した場合には、画面の左右での画面の発色に著しい差が生じてしまうことが十分問題視され、この問題は長尺化された蛍光管を用いた場合ほど起り得るものである。
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、色再現範囲の拡大を目的とした、例えば4波長蛍光管を採用したとしても、直下式バックライト装置に搭載した場合に、光源の温度特性に依らずに画面上に均一な発光色を呈することが可能な蛍光管ユニット、その蛍光管ユニットを備えた直下式のバックライト装置、並びに、そのバックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することをその目的とする。
本発明の他の目的は、隣り合う蛍光管ユニット装置間の配列が生産工程において適当に、つまり均一な発光色を呈するように配することを可能とする蛍光管ユニット、その蛍光管ユニットを備えた直下式のバックライト装置、並びに、そのバックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、異なる形状又は色彩を有する1次封止側の電極及び2次封止側の電極を備えることにより、複数の蛍光管が平行的に並列するように、該蛍光管をバックライト装置の筐体が有する支持部に支持させる組立工程で、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管を誤り無く支持部に支持させることができる蛍光管、及び該蛍光管を備えることで、均一な発光色を呈することができるバックライト装置、及び該バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、1次封止側の電極を支持する支持部及び2次封止側の電極を支持する支持部の形状又は色彩が異なるように構成することにより、各支持部の形状又は色彩が同一である場合に比べてより誤り無く、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管を支持部に支持させることができ、また均一な発光色を呈することができるバックライト装置、及び該バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、1次封止側の電極及び該電極を支持する支持部が対応した形状又は色彩を有し、2次封止側の電極及び該電極を支持する支持部が対応した形状又は色彩を有するように構成することにより、より誤り無く、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管を支持部に支持させることができ、また均一な発光色を呈することができるバックライト装置、及び該バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することにある。
本発明は、上述のごとき課題を解決するために、以下の各技術手段でそれぞれ構成される。
本発明に係る蛍光管ユニットは、4つ以上のピーク強度波長分布をもつ蛍光管と、該蛍光管の両端に設けられた電極に接続し、前記蛍光管を駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグとを有する蛍光管ユニットであって、前記電極は、前記蛍光管の長手方向に沿って発生する発光色の差分を補うような位置で、他の電極又は前記プラグに接続されていることを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、前記プラグが、前記電極から引き出されたリード線の先端を保持することで、前記電極と接続することを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、前記電極が無電極管の少なくとも両端の管周を覆う形状をもち、前記プラグは、前記電極そのものを保持することで、前記電極と接続することを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、前記蛍光管の電極が、1次封止側と2次封止側とが近接するような位置で、他の電極又は前記プラグに接続されていることを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、前記蛍光管として直管型蛍光管を複数本有し、前記プラグは1対で設けられ、各蛍光管の一端の電極は一方のプラグに接続されるのと同時に、他端の電極は他方のプラグに接続されていることを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、前記蛍光管として直管型蛍光管を複数本有し、互いの蛍光管は直列に接続されていることを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、前記蛍光管が、U字状に形成されていることを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、当該蛍光管ユニットが配置される向きを、識別するための方向識別手段を有することを特徴とする。
本発明に係る蛍光管ユニットは、1次封止側の電極と2次封止側の電極とを識別するための封止順序識別手段を有することを特徴とする。
本発明に係る蛍光管は、1次封止側の電極と、2次封止側の電極とを備え、複数のピーク強度波長分布をもつ直管型の蛍光管において、前記1次封止側の電極及び前記2次封止側の電極は、異なる形状又は色彩を有することを特徴とする。
本発明に係るバックライト装置は、前記複数の蛍光管と、該複数の蛍光管が平行的に並列するように、該複数の蛍光管の電極を支持する複数の支持部を有する筐体とを備え、前記複数の支持部は、一の前記蛍光管が備える前記1次封止側の電極及び他の前記蛍光管が備える前記2次封止側の電極が交互に並列するように、前記複数の蛍光管の各電極を支持していることを特徴とする。
本発明に係るバックライト装置は、前記1次封止側の電極を支持する支持部及び前記2次封止側の電極を支持する支持部は、異なる形状又は色彩を有することを特徴とする。
本発明に係るバックライト装置は、前記1次封止側の電極及び該電極を支持する支持部は対応した形状又は色彩を有し、前記2次封止側の電極及び該電極を支持する支持部は対応した形状又は色彩を有することを特徴とする。
本発明に係るバックライト装置は、上述のいずれか一つの蛍光管ユニットを備えた直下式であることを特徴とする。
本発明に係る液晶表示装置は、上述のいずれか一つのバックライト装置を備えることを特徴とする。
本発明にあっては、蛍光管の電極は、蛍光管の長手方向に沿って発生する発光色の差分を補うような位置で、他の電極又はプラグに接続されているため、つまり各蛍光管の明るい側と暗い側とが交互に配列するように構成されているため、各蛍光管の隣り合う電極部付近からの発光色が互いに相殺し合う。従って、色再現範囲の拡大を目的とした、例えば4波長蛍光管を採用したとしても、直下式バックライト装置に搭載した場合に、光源の温度特性に依らずに画面上に均一な発光色を呈することが可能となる。
本発明にあっては、方向識別手段を備えているため、隣り合う蛍光管ユニット装置間の配列が生産工程において適当になされるようにすることを可能とする。つまり、蛍光管の長手方向に沿って発生する発光色の差分を補うように、蛍光管を配することを可能にする。
本発明にあっては、蛍光管の1次封止側の電極と、2次封止側の電極とが異なる形状又は色彩を有しているため、蛍光管の使用者は、同一形状又は同一色彩を有する電極を備えた蛍光管に比べて、蛍光管が備えた一の電極が1次封止側の電極又は2次封止側の電極のいずれであるかを容易に識別することができる。
また、筐体が有する複数の支持部は、蛍光管が平行的に並列するように該蛍光管を支持する。そして、各支持部は、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に並列するように蛍光管を支持している。従って、蛍光管の1次封止側の発光色と、蛍光管の2次封止側の発光色とが異なる場合であっても、蛍光管の1次封止側の隣には、他の蛍光管の2次封止側が配されているため、1次封止側の光の発光色と、2次封止側の光の発光色とが混色し、バックライト装置は、均一な発光色を呈することができる。
更に、支持部に蛍光管の電極を支持させるバックライトの組立工程では、蛍光管の使用者は、蛍光管の1次封止側の電極と、2次封止側の電極とを容易に識別することができるため、誤り無く、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが並列するように、各蛍光管の電極を支持部に支持させることができる。
本発明にあっては、蛍光管の1次封止側の電極を支持する支持部と、蛍光管の2次封止側の電極を支持する支持部とは、異なる形状又は色彩を有しているため、使用者は、同一形状又は同一色彩を有する支持部を備えたバックライト装置に比べて、筐体が有する一の支持部が、1次封止側の電極を支持する支持部又は2次封止側の電極を支持する支持部のいずれであるかを容易に識別することができる。
従って、蛍光管を支持部に支持させる組立工程で、蛍光管の1次封止側の電極と、2次封止側の電極とが交互に配列するように、誤りなく蛍光管を支持部に支持させることができる。
本発明にあっては、蛍光管の1次封止側の電極と、該電極を支持する支持部とは対応する形状又は色彩を有し、同様に蛍光管の2次封止側の電極と、該電極を支持する支持部とは、対応する形状又は色彩を有しているため、使用者は、蛍光管の電極と該電極を支持する支持部が対応する形状又は色彩を有さない場合に比べて、蛍光管の1次封止側の電極と、該電極を支持する支持部とを容易に対応付けることができる。同様に、使用者は、蛍光管の2次封止側の電極と、該電極を支持する支持部とを容易に対応付けることができる。
従って、蛍光管を支持部に支持させる組立工程において、使用者は、蛍光管の1次封止側の電極と、2次封止側の電極とが交互に配列するように、誤り無く蛍光管を支持部に支持させることができる。
本発明によれば、色再現範囲の拡大を目的とした、例えば4波長蛍光管を採用したとしても、直下式バックライト装置に搭載した場合に、光源の温度特性に依らずに画面上に均一な発光色を呈することが可能となる。
本発明によれば、隣り合う蛍光管ユニット装置間の配列が生産工程において適当に、つまり均一な発光色を呈するようにすることを可能とする。
本発明によれば、複数の蛍光管が平行的に並列するように、該蛍光管をバックライト装置の筐体が有する支持部に支持させる組立工程で、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管を誤り無く支持部に支持させることができ、バックライト装置は、均一な発光色を呈することができる。
本発明によれば、各支持部が同一形状又は同一色彩を有する場合に比べて、使用者は、組立工程で、蛍光管の1次封止側の電極を支持する支持部と、2次封止側の電極を支持する支持部とを容易に識別し、蛍光管をより誤り無く、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管を支持部に支持させることができ、バックライト装置は、均一な発光色を呈することができる。
本発明によれば、蛍光管の電極と該電極を支持する支持部とが対応する形状又は色彩を有さない場合に比べて、使用者は、組立工程で、蛍光管の1次封止側の電極と該電極を支持する支持部と、又は蛍光管の2次封止側の電極と該電極を支持する支持部とを容易に対応付け、より誤り無く、一の蛍光管が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管を支持部に支持させることができ、バックライト装置は、均一な発光色を呈することができる。
(実施の形態1)
本発明に係る蛍光管ユニットは、4つ以上のピーク強度波長分布をもつ蛍光管と、蛍光管の両端に設けられた電極に接続し、蛍光管を駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグとを有するものとする。そして、この蛍光管における電極は、蛍光管の長手方向に沿って発生する発光色の差分を補うような位置で、他の電極又は前記プラグに接続されている。また、本発明としては、このような蛍光管ユニットを備えたバックライト装置としての形態、さらにはこのようなバックライト装置を備えた液晶表示装置等の特に薄型の表示装置としての形態も採り得る。
この蛍光管ユニットは、いわゆる外部(管外)電極蛍光ランプ(EEFL:External Electrode Fluorescent Lamp)を1又は複数本備えて構成されるものであってもよい。本発明にEEFLを適用する場合、電極は無電極管の少なくとも両端の管周を覆う形状をもち、プラグは、電極そのものを保持することで電極と接続することとなる。
EEFLとしては、ベルト形であっても、金属カプセル形であってもよい。ベルト形EFFLは、ガラス管の両端部だけでなく中間部にも電極を設けている。両端部の電極は数MHz以上の高周波で駆動され、また中間部の電極は特に高周波駆動でガラス管の長さが長い場合に設けている。金属カプセル形EEFLは、ガラス管の両端部に金属カプセルを設けたものであり、特にガラス管の径が大きい場合に用いられる。
また、この蛍光管ユニットは、いわゆる冷陰極蛍光ランプ(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)を1又は複数本備えて構成されるものであってよい。本発明にCCFLを適用する場合、プラグは、電極から引き出されたリード線の先端を保持することで、電極と接続することとなる。以下、本発明として、図面を参照しながら、基本的にCCFLを備えた蛍光管ユニットについてのみ説明するが、上述したEEFLであっても同様に適用可能である。
図1は、本発明の一実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図で、図中、1は蛍光管ユニット、11,16はプラグ、12a,12b,15a,15bはリード線、13,14は直管形蛍光管、13a,14aは1次封止側電極、13b,14bは2次封止側電極である。
図1で例示する蛍光管ユニット1は、2つの直管13,14と2つのプラグ11,16を有する。図1の例並びに後述の他の形態でも、1ユニットのみで説明するが、通常具備されるように複数ユニットをセットとして有してもよい。プラグ11,16は、CCFLを駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグである。これらプラグ11,16は、互いに隣り合うCCFL(直管13,14)の電極の各々から引き出されたリード線の先端を保持する。
直管13の1次封止側電極13aにはリード線12aが接続され、リード線12aの他端は第1のプラグ11に接続されている。直管13の2次封止側電極13bにはリード線13bが接続され、リード線13bの他端は第2のプラグ16に接続されている。一方、直管14の1次封止側電極14aにはリード線15bが接続され、リード線15bの他端は第2のプラグ16に接続されている。直管14の2次封止側電極14bにはリード線12bが接続され、リード線12bの他端は第1のプラグ11に接続されている。
このように、本発明に係るCCFLの電極は、リード線を介して、プラグに接続された1又は複数のCCFLの各電極は、各CCFLの長手方向に沿って発生するCCFLの発光色の差分を補うように、互いに接続されている。さらに、本発明に係るCCFLの電極は、1次封止側(明るい側)と2次封止側(暗い側)とが近接するような位置で、他の電極又はプラグに接続されていることが好ましい。従って、この形態における1つのプラグ(例えばプラグ11/16)に接続されたCFLの電極には、CFLの1次封止側の電極(例えば電極13a/14a)と2次封止側の電極(例えば電極14b/13b)の両方が存在することとなる。なお、図4を参照して後述するが、全ての電極が、1次封止側と2次封止側とが近接するような位置で、他の電極又はプラグに接続されていなくても、各CCFLの長手方向に沿って発生するCCFLの発光色の差分を補うような配列は可能である。
また、図1で例示した蛍光管ユニット1は、CCFLとして直管型CCFLを複数本有し、プラグは1対で設けられ、各CCFLの一端の電極は一方のプラグに接続されるのと同時に、他端の電極は他方のプラグに接続されたものであり、両端駆動型のユニットである。
また、図1で例示したような両端駆動型の蛍光管ユニット1において、ユニット1が配置される向き(互いのCCFLユニットが配置される向き)を識別するための方向識別手段を有するようにすることが、生産工程において見易くするために好ましい。この方向識別手段としては、蛍光管13,14の一端やその電極に色付けやマーク付けすることや、リード線12a,12bをリード線15a,15bと異なる配色とするなどすればよい。この方向識別手段により、蛍光管ユニット1を複数並行に配列するなどしてバックライトを構成するときに、本発明の利点を複数のユニットとしても生かしきれる。
また、図1で例示したような両端駆動型の蛍光管ユニット1において、1次封止側の電極と2次封止側の電極とを識別するための封止順序識別手段を有するようにすることが、生産工程において見易くするために好ましい。この封止順序識別手段としては、蛍光管13,14の電極に色付けやマーク付けすることや、図1でリード線15a,12bをリード線12a,15bより薄い色で図示しているように、リード線の配色を変えるようにしてもよい。
本発明は、上述のごとき構成により、色再現範囲の拡大を目的とした、例えば4波長蛍光管を採用したとしても、直下式バックライト装置に搭載した場合に、光源の温度特性に依らずに画面上に均一な発光色を呈することが可能となる。また、本発明においては、このような効果に加え、隣り合う蛍光管ユニット装置間の配列が生産工程において適当になされるようにすることも可能となる。また、図2乃至図4で説明する他の形態においても、同様の効果を奏す。
図2は、本発明の他の実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図で、図中、2は蛍光管ユニット、21はプラグ、22a,22b,25はリード線、23,24は直管形蛍光管、23a,24aは1次封止側電極、23b,24bは2次封止側電極である。
図2で例示する蛍光管ユニット2では、直列に接続された2つの直管23,24と、1つのプラグ21を有する擬似U字型の蛍光管を形成している。プラグ21は、CCFLを駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグである。このプラグ21は、互いに隣り合うCCFL(直管23,24)における1次封止側電極23aと2次封止側電極24bからそれぞれ引き出されたリード線22a,22bの先端を保持する。そして、直管23の2次封止側電極23bにはリード線25が接続され、そのリード線25の他端は直管24の1次封止側電極24aに接続されている。
図3は、本発明の他の実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図で、図中、3は蛍光管ユニット、31はプラグ、32a,32bはリード線、33はU字形蛍光管、33aは1次封止側電極、33bは2次封止側電極である。
図3で例示する蛍光管ユニット3は、蛍光管33がU字状に形成されており、その両端を結ぶ1つのプラグ31を有する。ここで、U字状とは、折り曲げ部分がカーブ形状をもつものだけでなく、図3で図示するいわゆるコ字状のように、直角に折り曲げられているものも含むものとする。プラグ31は、CCFLを駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグである。このプラグ31は、U字管である蛍光管33の1次封止側電極33aと2次封止側電極33bからそれぞれ引き出されたリード線32a,32bの先端を保持する。図示したように、電極は全てプラグに接続されているようにしてもよいが、U字状のCCFLを複数直列に接続するなど、電極が全てプラグに接続されていない形態であってもよい。
図4は、本発明の他の実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図で、図中、4は蛍光管ユニット、41はプラグ、42a,42b,44,46,48はリード線、43,45,47,49は直管形蛍光管、43a,49aは1次封止側電極、43b,49bは2次封止側電極である。
図4で例示する蛍光管ユニット4は、図2の蛍光管ユニット2のように直列に接続された4つの直管43,45,47,49と、1つのプラグ41を有する。プラグ41は、CCFLを駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグである。このプラグ41は、直管43,49における1次封止側電極43aと2次封止側電極49bのそれぞれから引き出されたリード線42a,42bの先端を保持する。
そして、直管43の2次封止側電極43bにはリード線44が接続され、そのリード線44の他端は直管45の1次封止側電極(又は2次封止側電極)に接続されている。また、直管49の1次封止側電極49aにはリード線48が接続され、そのリード線48の他端は直管47の2次封止側電極(又は1次封止側電極)に接続されている。さらに、直管45の2次封止側電極(又は1次封止側電極)と直管47の1次封止側電極(又は2次封止側電極)とがリード線46で接続されている。
このように、図4の左端において、上から1次封止側電極、2次封止側電極、1次封止側電極、2次封止側電極といった並びが好ましいが、直管43,45,57,49を密に配列することで、上から1次封止側電極、1次封止側電極、2次封止側電極、2次封止側電極といった並びであってもよい。
図5は、本発明に採用するCCFLの分光分布特性の一例を示す図で、図6は、従来のCCFLの分光分布特性の一例を示す図である。本発明に採用するCCFLは、図5において破線で囲む領域で示すように、赤の650nm付近に極大波長を有した分光分布をもち、これが色再現性を向上させる要因となっている。それに対し、従来式のCCFLは、図6において破線で囲む領域で示すように、赤色の620nm以上の発光は殆ど無いことが分かる。
図7及び図8は、各種蛍光体を用いた液晶表示装置の輝度及び色再現特性についての比較を説明するための図である。図7の比較表50では、次に説明する(I)従来式CCFL、(II)4波長管式CCFL、(III)赤色新規蛍光体CCFLのそれぞれを用いた液晶表示装置において、輝度及び色再現特性を比較している。比較表50において、(I),(II),(III)の場合を、それぞれ符号51,52,53で示している。また、図8では、これらの場合の色度x,y成分の再現範囲を示したグラフで、右上の破線部分の拡大図を大きく表記している。
(I)「従来式CCFL」はR蛍光体を610nmのみで配合したランプ(リファレンスサンプル)、(II)「4波長管式CCFL」はR蛍光体を611nm、658nm半分ずつ配合したランプ、(III)「赤色新規蛍光体CCFL」はR蛍光体を658nmのみで配合したランプである。ここで、測定条件としては、AC電力[W]がそれぞれ(I)148.6、(II)147.5、(III)146.3とし、エージングは2時間とし、輝度/色度測定は、画面中央のみ行った結果である。
(II)において、白画面表示時のセンタ輝度が550.1[cd/m2 ]と、(I)より低下しているのに対し、(III)では46540%[cd/m2 ]と、(I)に比べて高くなっている。また、白画面表示時のリファレンス比においても、(I)に比べて(III)はより下がっているのが分かる。さらに、白画面表示時の再現範囲EBU比が、(III)の場合に102%と100%を越え、色再現性に優れていることが分かる。ここで、EBUとは、ヨーロッパのスタジオ規格として採用されている色表現が広いとされる蛍光体を指す。
また、比較表50において数値を、図8においてそのグラフ表示を行っているように、白画面表示時には、色度が(III)の場合でy,v′成分が他の場合に比べ上がっており、x成分が(I)の場合と(II)の場合の中間的な値をとっており、u′成分が他の場合に比べ低い値をとっているが分かる。また、赤フル階調画面表示時においては、色度が(III)の場合でx,u′成分が他の場合に比べ上がっており、y,v′成分が他の場合に比べ下がっているのが分かる。このように、(III)の赤色新規蛍光体を用いると、色再現性が良くなる。
図9乃至図13は、本発明に係る直下式バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置の一構成例を示す概略図で、図9はその背面図、図10はその側面の断面図、図11は図10の一部拡大図、図12はその分解図、13はその蛍光管の配列を示す図である。図中、6は液晶表示装置(但し駆動回路等は省略)、9はバックライト装置(但しインバータ回路等は省略)、60はインバータ回路、61,81はプラグ、62a,62b,82a,82bはリード線(ハーネス)、63はインバータトランス、64はゴムホルダ、65はランプホルダ突起部、66は反射シート、67,67a,67bは蛍光管、68,88はランプホルダ、68aはランプホルダのホルダ部、69は筐体、69aは筐体におけるランプホルダ取付部、70はフレーム、71は液晶パネル、72は反射偏光板、73はプリズムシート、74は拡散シート、75は拡散板である。
液晶表示装置6は、インバータトランス63を有するインバータ回路60を備える。インバータトランス63によって昇圧され、プラグ61及びそれに接続されたハーネス62a,62bを介して蛍光管67に電圧が供給される。液晶表示装置6は、液晶パネル71がフレーム70によって筐体69に取り付けられている。さらに、筐体内部には、液晶パネル71の内側に、反射偏光板72、プリズムシート73、拡散シート74、拡散板75がこの順序で取り付けられ、拡散板75の背面側に、蛍光管67及びそれを保持するランプホルダ68が、さらに蛍光管67から発せられた光を反射する反射シート66が蛍光管67の背面側に設けられている。ランプホルダ68(88)は、ホルダ部68a(88a)によって蛍光管67(図12では蛍光管67a,67b)を保持し、ランプホルダ突起部65が筐体69の背面側に来るように、筐体69におけるランプホルダ取付部(取付穴)69aに取り付けられている。
このような構成、或いは他の構成において、図13に示すようにバックライト装置9に、図1乃至図8で説明したような蛍光管ユニットを適用して、符号90で示すように各蛍光管の明るい側と暗い側とを交互に配設する。各ランプユニットの隣り合う電極部付近からの発光色が互いに相殺し合うので、これにより、色再現範囲の拡大を目的とした、例えば4波長蛍光管を採用したとしても、直下式バックライト装置に搭載した場合に、光源の温度特性に依らずに画面上に均一な発光色を呈することが可能となる。
また、図12に示すように、例えば2本組品(蛍光管67a,67bを有する組品)のうち上側のハーネス62a(82a)を黒、下側のハーネス62b(82b)を灰色などと配色を異ならしめ、インバータ回路に接続するためのプラグ61(81)に接続する。これにより、複数本の蛍光管で構成されるランプユニットをバックライトへ挿入するときに、その蛍光管の上下の位置関係を目視で特定することが可能になり、ランプユニットを誤って挿入することを事前に防ぐことが可能になる。従って、隣り合うランプユニット同士の各蛍光管の配置関係が誤って配置されることがないので、発光色が確実に均一化されるように組み立てることが可能になる。
また、プラグについても、2本組品のうち蛍光管両端に位置する一対のプラグ61,81の色を互いに異ならしめることで、複数本の蛍光管で構成されるランプユニットをバックライトへ挿入するときに、その蛍光管の上下の位置関係を目視で特定することが可能になり、ランプユニットを誤って挿入することを事前に防ぐことが可能になる。さらに、それぞれのプラグ61,81の色は、そのプラグの挿入位置を同じ側に取り付けられるランプホルダ68,88の色と同じ色であるようにして、誤った取り付けを防止するようにしてもよい。
(実施の形態2)
図14は、本発明の実施の形態2に係る蛍光管213,214を示す模式図である。
実施の形態2に係る蛍光管213,214、バックライト装置209(図15参照)、及び液晶表示装置は、蛍光管213,214の1次封止側電極213a,214a及び2次封止側電極213b,214bの構成、並びにバックライト装置209のランプホルダ268,288の構成のみが実施の形態1と異なるため、以下では主に上記相違点について説明する。
実施の形態2に係る蛍光管213,214は、4以上のピーク強度波長分布をもつ円筒形の直管型であり、一方の端部に1次封止側電極213a,214a、他方の端部に2次封止側電極213b,214bを夫々備えている。
1次封止側電極213a,214aは、円柱形であり、2次封止側電極213b,214bは、先端が凸状に湾曲した円柱形である。また、1次封止側電極213a,214a及び2次封止側電極213b,214bは異なる色彩を有している。例えば、1次封止側電極213a,214aは白色であり、2次封止側電極213b,214bは赤色である。
図15は、本発明の実施の形態2に係るバックライト装置209の略示分解斜視図、図16は、バックライト装置209の略示正面図である。バックライト装置209は、筐体269及び1対のランプホルダ268,288を備えている。
ランプホルダ268,288は、略直方体であり、蛍光管213,214の1次封止側電極213a,214aを支持する1次側支持部268a,288a、及び2次封止側電極213b,214bを支持する2次側支持部268b,288bを備えている。
蛍光管213,214の1次封止側電極213a,214aを支持する一次側支持部及び蛍光管213,214の2次封止側電極213b,214bを支持する2次側支持部268b,288bは、交互に等間隔で配列するようにランプホルダ268,288の一の面に並設されている。
1次側支持部268a,288aは1次封止側電極213a,214aが嵌合する凹部を有し、蛍光管213,214の1次封止側電極213a,214aに対応する白色の色彩を有している。2次側支持部268b,288bは2次封止側電極213b,214bが嵌合する凹部を有し、蛍光管213,214の2次封止側電極213b,214bに対応する赤色の色彩を有している。
各ランプホルダ268,288は、蛍光管213,214が並行的に並列するように、蛍光管213,214の1次封止側電極213a,214a及び2次封止側電極213b,214bを支持するために、一の面が同一方向を向いて、離隔しており、一のランプホルダ268の1次側支持部268aと他のランプホルダ288の2次側支持部288bとが対向し、一のランプホルダ268の2次側支持部268bと他のランプホルダ288の1次側支持部288aとが対向するように筐体269に配されている。
次に、バックライト装置209の組立工程、特に蛍光管213,214の1次封止側電極213a,214a及び2次封止側電極213b,214bをランプホルダ268,288の1次側支持部268a,288a及び2次側支持部268b,288bに支持させる工程を説明する。
図15に示すように、使用者は、蛍光管213の1次封止側電極213aを1次封止側電極213aの形状又は色彩で識別し、ランプホルダ268の1次側支持部268aを、1次封止側電極213aに対応した1次側支持部268aの形状又は色彩で識別するする。また、使用者は、必要に応じて2次封止側電極214bを、2次封止側電極214bの形状又は色彩で識別し、ランプホルダ288の2次側支持部288bを、2次封止側電極213bに対応した2次側支持部288bの形状又は色彩で識別する。
そして、使用者は、蛍光管213の1次封止側電極213aを1次側支持部268aに支持させ、蛍光管213の2次封止側電極213bを2次側支持部288bに支持させることで、蛍光管213をランプホルダ268,288に備える。
以下、同様にして、他の蛍光管214の1次封止側電極214aを1次側支持部288aに支持させ、蛍光管214の2次封止側電極214bを2次側支持部268bに支持させることで、複数の蛍光管214の1次封止側電極214a及び2次封止側電極214bが交互に配列するように、蛍光管214をランプホルダ268,288に備える。
実施の形態2にあっては、使用者は、一の蛍光管213,214が備える1次封止側の電極と、他の蛍光管213,214が備える2次封止側の電極とが交互に配列するように、蛍光管213,214を誤り無くランプホルダ268,288の1次側支持部268a,288a及び2次側支持部268b,288bに支持させることができ、均一な発光色を呈するバックライト装置209を組み立てることができる。
また、蛍光管213,214を誤り無く、効率的に支持部に支持させることができるため、同一形状又は色彩の1次封止側電極及び2次封止側電極を備えた蛍光管213,214に用いる場合に比べて、バックライト装置209をより低コストで製造することができる。
なお、実施の形態2にあっては、蛍光管の1次封止側電極及び2次封止側電極は、先端部の形状及び色が異なるように構成してあるが、異なる形状又は色彩を有するのであれば、これに限定されない。例えば、蛍光管の1次封止側電極及び2次封止側電極に異なる模様を付しても良い。
また、蛍光管の1次封止側電極及び2次封止側電極は、異なる形状及び色彩を有するように構成してあるが、1次封止側電極及び2次封止側電極の形状又は色彩のいずれか一つのみが異なるように構成しても良い。
更にまた、蛍光管の1次封止側電極及び1次側支持部、並びに蛍光管の2次封止側電極及び2次側支持部は、夫々同一の色彩を有するように構成してあるが、1次封止側電極及び1次側支持部、並びに2次封止側電極及び2次側支持部の対応関係を使用者が識別できるのであれば、必ずしも同一の色彩を付す必要はなく、同様の色彩を付すように構成しても良い。
また、蛍光管の1次封止側電極及び1次側支持部、並びに蛍光管の2次封止側電極及び2次側支持部が対応する形状を有するように構成しても良い。
更にまた、1次側支持部及び2次側支持部は、異なる色彩を有するように構成してあるが、1次側支持部及び2次側支持部を同一色彩を有するように構成しても良い。
本発明の一実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図である。 本発明の他の実施形態に係る蛍光管ユニットの一構成例を示す概略図である。 本発明に採用するCCFLの分光分布特性の一例を示す図である。 従来のCCFLの分光分布特性の一例を示す図である。 各種蛍光体を用いた液晶表示装置の輝度及び色再現特性についての比較を説明するための図である。 各種蛍光体を用いた液晶表示装置の輝度及び色再現特性についての比較を説明するための図である。 本発明に係る直下式バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 本発明に係る直下式バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 本発明に係る直下式バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 本発明に係る直下式バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 本発明に係る直下式バックライト装置及びそれを備えた液晶表示装置の一構成例を示す概略図である。 本発明の実施の形態2に係る蛍光管を示す模式図である。 本発明の実施の形態2に係るバックライト装置の略示分解斜視図である。 バックライト装置の略示正面図である。 従来の吸上式による蛍光体塗布工程を説明するための概略図である。 図17の工程によって製造されたバックライト装置を示す概略図である。
符号の説明
1,2,3,4…蛍光管ユニット、6…液晶表示装置、9…バックライト装置、11,16,21,31,41,61,81…プラグ、12a,12b,15a,15b,22a,22b,25,32a,32b,42a,42b,44,46,48…リード線、13,14,23,24,33,43,45,47,49…蛍光管、13a,14a,23a,24a,33a,43a,49a…1次封止側電極、13b,14b,23b,24b,33b,43b,49b…2次封止側電極、60…インバータ回路、62a,62b,82a,82b…リード線(ハーネス)、63…インバータトランス、64…ゴムホルダ、65…ランプホルダ突起部、66…反射シート、67,67a,67b…蛍光管、68,88…ランプホルダ、68a…ランプホルダのホルダ部、69…筐体、69a…筐体におけるランプホルダ取付部、70…フレーム、71…液晶パネル、72…反射偏光板、73…プリズムシート、74…拡散シート、75…拡散板。

Claims (15)

  1. 4つ以上のピーク強度波長分布をもつ蛍光管と、該蛍光管の両端に設けられた電極に接続し、前記蛍光管を駆動するインバータ回路の端子ソケットに挿入するためのプラグとを有する蛍光管ユニットであって、前記電極は、前記蛍光管の長手方向に沿って発生する発光色の差分を補うような位置で、他の電極又は前記プラグに接続されていることを特徴とする蛍光管ユニット。
  2. 前記プラグは、前記電極から引き出されたリード線の先端を保持することで、前記電極と接続することを特徴とする請求項1に記載の蛍光管ユニット。
  3. 前記電極は無電極管の少なくとも両端の管周を覆う形状をもち、前記プラグは、前記電極そのものを保持することで、前記電極と接続することを特徴とする請求項1に記載の蛍光管ユニット。
  4. 前記蛍光管の電極は、1次封止側と2次封止側とが近接するような位置で、他の電極又は前記プラグに接続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の蛍光管ユニット。
  5. 前記蛍光管として直管型蛍光管を複数本有し、前記プラグは1対で設けられ、各蛍光管の一端の電極は一方のプラグに接続されるのと同時に、他端の電極は他方のプラグに接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蛍光管ユニット。
  6. 前記蛍光管として直管型蛍光管を複数本有し、互いの蛍光管は直列に接続されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蛍光管ユニット。
  7. 前記蛍光管は、U字状に形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の蛍光管ユニット。
  8. 当該蛍光管ユニットが配置される向きを、識別するための方向識別手段を有することを特徴とする請求項5の記載の蛍光管ユニット。
  9. 1次封止側の電極と2次封止側の電極とを識別するための封止順序識別手段を有することを特徴とする請求項5に記載の蛍光管ユニット。
  10. 1次封止側の電極と、2次封止側の電極とを備え、複数のピーク強度波長分布をもつ直管型の蛍光管において、
    前記1次封止側の電極及び前記2次封止側の電極は、異なる形状又は色彩を有する
    ことを特徴とする蛍光管。
  11. 請求項10に記載の複数の蛍光管と、
    該複数の蛍光管が平行的に並列するように、該複数の蛍光管の電極を支持する複数の支持部を有する筐体と
    を備え、
    前記複数の支持部は、
    一の前記蛍光管が備える前記1次封止側の電極及び他の前記蛍光管が備える前記2次封止側の電極が交互に並列するように、前記複数の蛍光管の各電極を支持している
    ことを特徴とするバックライト装置。
  12. 前記1次封止側の電極を支持する支持部及び前記2次封止側の電極を支持する支持部は、異なる形状又は色彩を有する
    ことを特徴とする請求項11に記載のバックライト装置。
  13. 前記1次封止側の電極及び該電極を支持する支持部は対応した形状又は色彩を有し、
    前記2次封止側の電極及び該電極を支持する支持部は対応した形状又は色彩を有する
    ことを特徴とする請求項12に記載のバックライト装置。
  14. 請求項1乃至9のいずれか1項に記載の蛍光管ユニットを備えた直下式のバックライト装置。
  15. 請求項11乃至14のいずれか1項に記載のバックライト装置を備えた液晶表示装置。
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