JP2007109588A - Fluorescent discharge tube and liquid crystal display device - Google Patents

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Masayoshi Misono
正義 御園
Takeaki Tanzawa
偉哲 丹沢
Shoichi Noguchi
祥一 野口
Toshio Nakayama
俊雄 中山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluorescent discharge tube capable of retaining a non-defective level by improving dark starting characteristics, and of improving quality and yield. <P>SOLUTION: This is provided with an ultraviolet ray transmitting glass tube in which a phosphor film is formed on the inner face, and in which a noble gas and mercury, or the noble gas are sealed inside, a pair of cup electrodes CE which are sealed and arranged opposite to both end parts of this glass tube, and a pair of lead wires for power feeding in which one end is connected to these cup electrodes CE and the other end is airtightly sealed and drawn outside the glass tube. By integrally forming a recess groove DEN which is recessed in the electrode axial direction along the electrode axial direction on the outer face of the pair of cup electrodes CE, an electric charge becomes easy to be collected at starting, and lighting delay is efficiently eliminated, since sputtering from the recessed groove DEN of the cup electrodes CE becomes easier to be film-formed as a sputtering thin film on the inner wall faces of the opposite glass tube in an aging process during the manufacturing process. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、暗黒始動特性を改善させた蛍光放電管及びこの蛍光放電管を用いた液晶表示装置に係わり、特に液晶表示装置の光源装置に用いて好適な内部電極型の蛍光放電管の電極構造に関するものである。   The present invention relates to a fluorescent discharge tube having improved dark start characteristics and a liquid crystal display device using the fluorescent discharge tube, and more particularly to an electrode structure of an internal electrode type fluorescent discharge tube suitable for use in a light source device of a liquid crystal display device. It is about.

各種の光源装置に中で低消費電力,高輝度または小寸法の光源として放電管が多く用いられている。これらの放電管のうち、蛍光体を内壁面に塗布した透光性絶縁材料からなる外套管とも称されるガラス管内に不活性ガスと水銀とを封入した低電圧放電管は蛍光灯として広く知られている。この種の低電圧放電管には熱電子を用いる熱陰極型と冷電子を用いる冷陰極型とがある。   Among various light source devices, a discharge tube is often used as a light source with low power consumption, high luminance, or small dimensions. Among these discharge tubes, a low voltage discharge tube in which an inert gas and mercury are enclosed in a glass tube made of a translucent insulating material with a phosphor coated on the inner wall surface is widely known as a fluorescent lamp. It has been. This type of low voltage discharge tube includes a hot cathode type using thermoelectrons and a cold cathode type using cold electrons.

例えば、液晶表示装置の光源装置に光源には、冷電子を放出して蛍光体を励起して発光させる冷陰極蛍光管(CCFL)が採用されている。一般に冷電子を放出する電極にはニッケル等に金属材料が用いられる。このような電極は、スパッタ性があるために動作中に消散し、消耗する。したがって、冷陰極蛍光管に電極は、ある程度の大きさが必要とされる。一方、電極寸法が大きくなると、その表面積も大きくなって単位面積当りの電流密度が低下し、放電時(特に製品出荷前におけるエージング時)における電極材料の外套管内壁へのスパッタリング量が少なくなる。   For example, a cold cathode fluorescent tube (CCFL) that emits cold electrons to excite phosphors to emit light is employed as a light source in a light source device of a liquid crystal display device. Generally, a metal material such as nickel is used for an electrode that emits cold electrons. Such electrodes dissipate and wear out during operation due to their sputtering properties. Accordingly, the cold cathode fluorescent tube requires a certain size of electrode. On the other hand, as the electrode dimensions increase, the surface area also increases, the current density per unit area decreases, and the amount of sputtering of the electrode material onto the inner wall of the outer tube during discharge (especially during aging before product shipment) decreases.

この種の冷陰極蛍光管では、その放電開始時間(放電始動時間)の短縮が要請されており、特に暗黒中での放電始動に要する時間に遅れが生じるという問題があった。一般にニッケル材等からなる電極の一部を外套管の内壁にスパッタリングさせると、このスパッタ膜から誘発される電子が放電始動時間を短縮させるという効果が知られている。冷陰極としてカップ状電極を利用する場合、その電極の外径(特に開口端の外径)を外套管の内径に対して小さくすると、その電極材料の外套管内壁へのスパッタリングが促進される。しかし、電極材料のスパッタリングは、電極自体を磨耗させるために電極の寿命を短縮させる。また、エージング工程によりスパッタ膜を形成しても、これによる放電開始時間の短縮は十分と言えなかった。   This type of cold cathode fluorescent tube is required to shorten the discharge start time (discharge start time), and there is a problem that the time required for the discharge start in the dark is delayed. In general, when a part of an electrode made of a nickel material or the like is sputtered on the inner wall of the outer tube, an effect that electrons induced from the sputtered film shorten the discharge start time is known. When a cup-shaped electrode is used as a cold cathode, if the outer diameter of the electrode (especially the outer diameter of the open end) is made smaller than the inner diameter of the outer tube, sputtering of the electrode material onto the inner wall of the outer tube is promoted. However, sputtering of the electrode material shortens the life of the electrode due to wear of the electrode itself. Moreover, even if the sputtered film is formed by the aging process, it cannot be said that the discharge start time is sufficiently shortened.

この放電始動時間に遅れを改善するためには、外套管の内壁面(特に電極に近接した部分)に放電を誘発する物質を配置することが有効である。このためには、現状では、下記に示す方法が採用されている。電子放射性の高い金属化合物、例えばタングステン酸セシウム等のセシウム化合物を電極の表面に付着させる。上記セシウム化合物等の電子放射性の高い金属化合物を水銀放出物質に混合したものを用い、製造工程における水銀放出加熱時に管内に上記セシウム化合物等の電子放射性の高い金属化合物を管内に放散させる。電極に高電流(例えば、電極外径が約1.7mmでは約8〜15mA程度)を流して電極を加熱し、当該電極材料の一部を消散させて外套管の電極近傍内壁にスパッタ膜を形成する。そして、蛍光体膜内にアルミナを添加する。   In order to improve the delay in the discharge start time, it is effective to dispose a substance that induces discharge on the inner wall surface of the outer tube (particularly in the vicinity of the electrode). For this purpose, the following method is currently employed. A metal compound having a high electron emission property, for example, a cesium compound such as cesium tungstate is attached to the surface of the electrode. A metal compound having a high electron emission property such as the cesium compound mixed with a mercury-emitting substance is used, and a metal compound having a high electron emission property such as the cesium compound is diffused into the tube during the mercury emission heating in the manufacturing process. A high current (for example, about 8 to 15 mA when the outer diameter of the electrode is about 1.7 mm) is applied to the electrode to heat the electrode, and a part of the electrode material is dissipated to form a sputtered film on the inner wall near the electrode of the outer tube. Form. Then, alumina is added into the phosphor film.

この放電始動時間の遅れを改善する具体的な手段としては、外套管内におけるカップ状電極の近傍内壁に金属またはその金属化合物を主成分とするスパッタ膜を形成し、電極に印加される電圧で生成される冷電子による放電を誘発させ、放電始動時間を短縮させている。また、電極面積を大きくするために電極形状をカップ状とし、その内壁面に上記金属材料を含む薄膜を形成し、エージング工程でこの金属材料を含む薄膜を外套管に電極近傍内壁に加熱蒸散させてスパッタ膜を形成させている。なお、この種の技術に関しては、例えば下記特許文献1及び特許文献2等に開示されている。   As a concrete means to improve the delay of the discharge start time, a sputtered film mainly composed of a metal or a metal compound thereof is formed on the inner wall near the cup-shaped electrode in the outer tube, and generated by a voltage applied to the electrode. This induces a discharge caused by cold electrons and shortens the discharge start time. Also, in order to increase the electrode area, the electrode shape is cup-shaped, a thin film containing the above metal material is formed on the inner wall surface, and the thin film containing the metal material is heated and evaporated on the inner wall near the electrode in the outer tube in the aging process. A sputtered film is formed. This type of technology is disclosed in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2 below.

特開2001−76617号公報JP 2001-76617 A 特開2002−231133号公報JP 2002-231133 A

しかしながら、エージング工程でカップ状電極内部に起因するスパッタ膜を、カップ状電極の開口部近傍のガラス管内壁に形成した場合には、カップ状電極内部に起因するスパッタリングはプロセス的な安定性に欠けるために不良品が続出し、品質保証の観点から、約0.1ルックス以下の暗黒雰囲気中に約24時間以上放置した後、約0.1ルックス以下の暗黒雰囲気中で1本ずつ全数点灯検査を行なっていたので、多大な労力を費やし、歩留まりが低下し、生産性を低下させる。   However, when the sputtered film resulting from the inside of the cup-shaped electrode is formed on the inner wall of the glass tube in the vicinity of the opening of the cup-shaped electrode in the aging process, the sputtering resulting from the inside of the cup-shaped electrode lacks process stability. For this reason, from the viewpoint of quality assurance, after leaving it in a dark atmosphere of about 0.1 lux or less for about 24 hours or more, 100% lighting inspection is performed one by one in the dark atmosphere of about 0.1 lux or less. Therefore, a great deal of labor is spent, yield decreases, and productivity decreases.

また、全数点灯検査の結果、良品判定した内から、再検査により約半分が不良品となったり、逆に不良判定された内から再検査により約半分が良品となる等、検査の信頼性が低い上に数パーセントの不良品の発生も収益を悪化させるという課題があった。さらに十分なスパッタ量を得るためには長時間(約2時間程度)のエージングが必要であり、生産性を低下させることから、事業拡大に最大の阻害要因の一つになっているという課題があった。   In addition, as a result of 100% lighting inspection, about half of the defective products are judged to be defective by re-inspection, and conversely, about half of the defective products are judged to be good by re-inspection. In addition to being low, the occurrence of a few percent of defective products also has the problem of worsening profits. Furthermore, in order to obtain a sufficient amount of sputtering, aging for a long time (about 2 hours) is required, which reduces productivity, and is one of the biggest obstacles to business expansion. there were.

したがって、本発明は、前述した従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、暗黒始動特性を向上させることによって良品レベルを保持させ、歩留まりを向上させることができる蛍光放電管を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the object thereof is to maintain a non-defective product level by improving the dark starting characteristics and to improve the yield. Is to provide.

また、本発明の他の目的は、液晶表示パネルの画像表示領域周辺部(画像を表示しない箇所:額縁)の増加を抑制しながら、点灯遅れを軽減させた高品位,高品質の液晶表示装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a high-quality, high-quality liquid crystal display device in which the delay in lighting is reduced while suppressing an increase in the peripheral portion of the image display area of the liquid crystal display panel (location where no image is displayed: frame). Is to provide.

このような目的を達成するために、本発明による蛍光放電管は、内面に蛍光体膜が形成され、且つ内部に希ガス及び水銀または希ガスが封入された紫外線透過性のガラス管と、このガラス管の両端部に対向して封入配置された一対のカップ電極と、このカップ電極に一端が接続され、他端が当該ガラス管外に気密封止して導出された一対の給電用リード線とを備え、一対のカップ電極の外面に電極軸方向に凹む凹溝を電極長方向に沿って一体的に形成することにより、製造工程中でのエージング工程でカップ電極の凹溝からのスパッタリングが対向するガラス管の内壁面にスパッタ膜として安定して形成され、蛍光放電管の起動時に電荷が集結され易くなるので、点灯遅れが効率的に解消されることにより、背景技術の課題を解決することができる。   In order to achieve such an object, a fluorescent discharge tube according to the present invention includes an ultraviolet ray transmissive glass tube in which a phosphor film is formed on an inner surface, and a rare gas and mercury or a rare gas are enclosed therein, A pair of cup electrodes encapsulated and arranged opposite to both ends of the glass tube, and a pair of power supply lead wires that are connected to the cup electrode at one end and hermetically sealed outside the glass tube And forming a concave groove recessed in the electrode axial direction on the outer surface of the pair of cup electrodes along the electrode length direction so that sputtering from the concave groove of the cup electrode can be performed in the aging process during the manufacturing process. It is stably formed as a sputtered film on the inner wall surface of the opposing glass tube, and charges are easily collected when the fluorescent discharge tube is started, so that the problem of background art is solved by effectively eliminating the lighting delay. Can Kill.

本発明による液晶表示装置は、内面に画素形成用の電極を有する一対の透光性基板の間に液晶層を挟持して構成された液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの背面に照明光を照射する少なくとも1本の蛍光放電管を有するバックライト装置と、液晶表示パネルとバックライト装置との間に介挿された光学補償シート積層体と、液晶表示パネル及びバックライト装置を収容するフレームとを備えた液晶表示装置において、蛍光放電管は、紫外線透過性のガラス管の両端部に電極開口端を向して封入配置された一対のカップ電極の外面に電極軸方向に凹む凹溝を電極長方向に沿って一体的に形成することにより、蛍光放電管の点灯遅れを効率的に解消させた液晶表示装置が実現できる。   A liquid crystal display device according to the present invention includes a liquid crystal display panel configured by sandwiching a liquid crystal layer between a pair of translucent substrates having electrodes for forming pixels on the inner surface, and illumination light on the back of the liquid crystal display panel. A backlight device having at least one fluorescent discharge tube to be irradiated; an optical compensation sheet laminate interposed between the liquid crystal display panel and the backlight device; and a frame for housing the liquid crystal display panel and the backlight device. In the liquid crystal display device having the above, the fluorescent discharge tube is provided with a concave groove recessed in the electrode axial direction on the outer surface of a pair of cup electrodes encapsulated and arranged at both ends of the ultraviolet ray transparent glass tube facing the electrode opening end. By integrally forming along the long direction, a liquid crystal display device can be realized in which the lighting delay of the fluorescent discharge tube is efficiently eliminated.

なお、本発明は、上記構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく、種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to the said structure, A various change is possible without deviating from the technical idea of this invention.

本発明による蛍光放電管によれば、暗黒始動特性を高レベルに保持できるとともに、点灯遅れを軽減させることができるので、品質及び歩留まりを大幅に向上させることができるという極めて優れた効果が得られる。   According to the fluorescent discharge tube of the present invention, the dark start characteristic can be maintained at a high level and the lighting delay can be reduced, so that an extremely excellent effect that the quality and the yield can be greatly improved is obtained. .

また、本発明による蛍光放電管によれば、暗黒始動特性検査が不要となるので、製造工程が大幅に削減できるとともに、エージング装置装置への投資を低減でき、既存のエージング設備の保守が容易となる等の極めて優れた効果が得られる。   In addition, the fluorescent discharge tube according to the present invention eliminates the need for a dark starting characteristic inspection, which can greatly reduce the manufacturing process, reduce investment in the aging device, and facilitate maintenance of existing aging equipment. An extremely excellent effect such as is obtained.

本発明による液晶表示装置によれば、液晶表示パネルの画像表示領域の画像が表示されない周辺部の増加を抑制しながら、蛍光放電管の点灯遅れを軽減させた高品位,高品質の画像表示が得られる等の極めて優れた効果を有する。   According to the liquid crystal display device of the present invention, a high-quality and high-quality image display in which the delay in lighting of the fluorescent discharge tube is reduced while suppressing an increase in the peripheral portion where the image in the image display area of the liquid crystal display panel is not displayed. It has extremely excellent effects such as being obtained.

周知のように冷陰極蛍光放電管は、例えば暗室内等の暗い環境下ではスイッチをオンしてから、実際に点灯するまでに時間遅れが生じ易い。明るい環境下ではスイッチオンすると、瞬時に点灯する。環境が明るいと、蛍光放電管の内部に封入されているガスの一部が光により電離してイオンの状態になっているため、スイッチオンすると、イオンが電界により移動して周辺に気体を電離する現象が連鎖的に起こり、蛍光放電管内の全体にガス電離が急激に進むことになる。   As is well known, a cold cathode fluorescent discharge tube is likely to have a time delay from when the switch is turned on to when it is actually turned on in a dark environment such as a dark room. Lights up instantly when switched on in a bright environment. When the environment is bright, some of the gas sealed inside the fluorescent discharge tube is ionized by light and becomes ionized. When switched on, the ions move by the electric field and ionize the gas to the surroundings. This phenomenon occurs in a chain, and gas ionization rapidly proceeds throughout the fluorescent discharge tube.

しかし、液晶表示装置などのバックライト装置に蛍光放電管を実装するなどの暗い環境下では、放電の切っ掛けとなる最初のガス電離を光以外に頼る必要がある。放電の切っ掛けを光以外に頼る場合、冷陰極蛍光放電管のどの部位で最初のガス電離を起こさせれば、効率良く点灯遅れを解消できるかということを知ることが要点となる。そのメカニズムの解明には高度の技術力が必要であるが、発明者等は以下の実験により、このメカニズムを解明した。   However, in a dark environment such as mounting a fluorescent discharge tube on a backlight device such as a liquid crystal display device, it is necessary to rely on something other than light for the first gas ionization that triggers discharge. When relying on something other than light as the starting point of the discharge, it is important to know at which part of the cold cathode fluorescent discharge tube the first gas ionization can be efficiently eliminated. The elucidation of the mechanism requires a high level of technical ability, but the inventors have clarified this mechanism through the following experiment.

以下、本発明による蛍光放電管の概略について図6乃至図10を用いて説明する。
図6は、蛍光放電管の概略構造を示す要部断面図である。図6に示す蛍光放電管CCFLは、透光性のガラス管VALの両端内部には一対のカップ電極CEが先端開口部を対向させて配置され、希ガス及び水銀が封入されて構成されている。このガラス管VALの内壁面には蛍光体膜FLUが被着形成されている。また、この一対のカップ電極CEは、両先端開口部は主放電領域に向き、その後端部にはインナーリードILEを突き合わせて接合されて電気的に接続されている。
Hereinafter, an outline of a fluorescent discharge tube according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a cross-sectional view of the main part showing the schematic structure of the fluorescent discharge tube. The fluorescent discharge tube CCFL shown in FIG. 6 is configured by arranging a pair of cup electrodes CE with the tip opening portions facing each other inside both ends of a translucent glass tube VAL and enclosing rare gas and mercury. . A phosphor film FLU is deposited on the inner wall surface of the glass tube VAL. Further, the pair of cup electrodes CE have both front end openings facing the main discharge region, and the rear end portions thereof are joined by abutting inner leads ILE to be electrically connected.

このインナーリードILEは、ガラスビーズGBEに支持されてガラス管VALに内外部を気密状態に封着され、外部に突出した一対のインナーリードILEにはアウターリードOLEに接合されて電気的に接続されている。この一対のアウターリードOLEは電源回路に接続されてカップ電極CEに点灯電力が供給される。   The inner leads ILE are supported by the glass beads GBE and sealed inside and outside of the glass tube VAL in an airtight state, and the pair of inner leads ILE protruding outside are joined and electrically connected to the outer leads OLE. ing. The pair of outer leads OLE is connected to a power supply circuit to supply lighting power to the cup electrode CE.

図7は、上述した蛍光放電管CCFLの管内全体に放電に成長する放電開始点を突き止めて暗黒始動特性改善のデータを得るための実験方法を説明する実験装置の模式的断面図であり、図8は蛍光放電管CCFLの電源回路である。図7において、この実験では、蛍光放電管CCFLは、内壁面に蛍光体膜が塗布されていない直径約2.4mmのガラス管VALを用い、カップ電極CEは電極長が約3.00mmで電極開口径が約1.8mmのカップ状電極を用いた。   FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of an experimental apparatus for explaining an experimental method for obtaining the data for improving the dark starting characteristics by ascertaining the discharge starting point that grows into a discharge in the entire fluorescent discharge tube CCFL described above. Reference numeral 8 denotes a power supply circuit of the fluorescent discharge tube CCFL. In FIG. 7, in this experiment, the fluorescent discharge tube CCFL is a glass tube VAL having a diameter of about 2.4 mm and the inner wall surface is not coated with a phosphor film, and the cup electrode CE has an electrode length of about 3.00 mm. A cup-shaped electrode having an opening diameter of about 1.8 mm was used.

ここで、内壁面に蛍光体膜が塗布していない蛍光放電管CCLFは、暗黒雰囲気中では電源回路(インバータ)で定格電圧を印加しても特別な刺激がないと、管内放電が起こり難い。さらに、蛍光体膜による散乱がないので、光を管内の狭い範囲に導入できるので、スポット的に管内ガスを電離できる。蛍光放電管CCFLを一旦点灯しても、電源をオフした後に数分間の暗黒雰囲気内の放置により暗黒始動特性が元の状態に戻る。したがって、蛍光体膜に塗布していないガラス管VALを使用することにより、実験に精度及び能率を飛躍的に向上できる。   Here, in the fluorescent discharge tube CCLF in which the phosphor film is not applied to the inner wall surface, even if a rated voltage is applied by a power supply circuit (inverter) in a dark atmosphere, the discharge in the tube hardly occurs. Further, since there is no scattering by the phosphor film, light can be introduced into a narrow range in the tube, so that the gas in the tube can be ionized in a spot manner. Even if the fluorescent discharge tube CCFL is turned on once, the dark start-up characteristic is restored to the original state by being left in the dark atmosphere for several minutes after the power is turned off. Therefore, by using the glass tube VAL that is not applied to the phosphor film, the accuracy and efficiency can be dramatically improved in the experiment.

まず、最初に試料としての蛍光放電管CCFLを暗黒雰囲気中に放置する。次にこの試料のアウターリードOLEに暗室内に設置した図8の電源回路のインバータIVのホット側を接続し、この試料を水平且つ実験台から離して配置する。ここで、試料の配置への注意は、周囲に配置されている物体からの光の反射の影響を避けるためである。   First, the fluorescent discharge tube CCFL as a sample is first left in a dark atmosphere. Next, the hot side of the inverter IV of the power supply circuit of FIG. 8 installed in the dark room is connected to the outer lead OLE of this sample, and this sample is placed horizontally and away from the experimental table. Here, attention is paid to the arrangement of the sample in order to avoid the influence of reflection of light from an object arranged around.

次に、インバータIVの電源をパルス状にON−OFF駆動しながら、試料の一部に投光器LGからの集光を幅の細いスリットSL及びレンズLENを通して縦長で幅の狭い約0.5mm程度の光束LFで電極近傍を照射しつつ、矢印で示すX−X´方向に移動し、管内ガス中で光束LFによりスポット的に発生した電離イオンがトリガとなって放電の始まる照射位置を探した。つまり、管内全体の放電に成長するときの最初のイオン発生部位を突き止めた。   Next, while the power source of the inverter IV is turned on and off in pulses, the light collected from the projector LG is condensed on a part of the sample through a narrow slit SL and a lens LEN and is about 0.5 mm long and narrow. While irradiating the vicinity of the electrode with the light beam LF, the ion beam moved in the XX ′ direction indicated by an arrow, and the irradiation position where discharge was triggered by ionized ions generated in a spot manner by the light beam LF in the in-tube gas was searched. That is, the first ion generation site when growing into a discharge in the entire tube was identified.

蛍光体膜を塗布していない蛍光放電管CCFLは、暗黒雰囲気内で定格の電圧印加では管内放電が起こり難い。さらに、蛍光体膜による反射がないので、光束LFを管内に容易に挿入できる。また、一旦点灯しても、電源をオフし、数分間暗黒雰囲気中で放置すれば、始動特性は元の状態に戻るので、実験の能率を飛躍的に向上できる。実際には照射部位で反復して数回にわたってインバータIVの電源をON−OFF駆動して再現性があることを確認した。   In the fluorescent discharge tube CCFL not coated with the phosphor film, the discharge in the tube hardly occurs when a rated voltage is applied in a dark atmosphere. Furthermore, since there is no reflection by the phosphor film, the light beam LF can be easily inserted into the tube. In addition, even if it is once lit, if the power is turned off and left in a dark atmosphere for several minutes, the starting characteristics are restored to the original state, so that the efficiency of the experiment can be greatly improved. In practice, it was confirmed that there was reproducibility by repeatedly turning on and off the power source of the inverter IV several times repeatedly at the irradiation site.

実際の管球で当該イオン発生部位において、電子放射による管内ガスの電離が行なわれれば、管内全体の放電を引き起こす。したがって、暗黒始動特性改善のためには、当該イオン発生部位を電界による電子放射が行なわれ易くすれば良い。   If ionization of the gas in the tube by electron emission is performed at the ion generation site in the actual tube, discharge of the entire tube is caused. Therefore, in order to improve the dark start-up characteristics, it is only necessary that the ion generation site is easily subjected to electron emission by an electric field.

つまり、幅の細いスリットSLを通した光束LFを照射することは、任意の位置に微小なガス電離を起させるためである。僅かな電離ガスが存在すれば、周辺の気体を電離する現象を連鎖的に起し、蛍光放電管CCFL内の全体にガス電離を急激に進めて瞬時に点灯する切っ掛けとなる部位に光を照射すれば、光束LFのエネルギーによるガス電離により蛍光放電管CCFLは瞬時に点灯するので、上記イオン発生部位の分布を詳細に知ることができる。   That is, the irradiation with the light beam LF that has passed through the narrow slit SL is to cause minute gas ionization at an arbitrary position. If there is a slight amount of ionized gas, the phenomenon of ionizing surrounding gas will occur in a chain, and light will be irradiated to the part that will be turned on instantly by rapidly advancing gas ionization throughout the fluorescent discharge tube CCFL. Then, since the fluorescent discharge tube CCFL is turned on instantaneously by gas ionization by the energy of the light beam LF, the distribution of the ion generation site can be known in detail.

ここで、図7に示すようにガラス管VALに光束LFを照射する部位を、カップ電極CEの中央部近傍をAとし、開口部近傍をBとし、開口部近傍Bから距離d1=約3mm離れた部位をCとしてそれぞれ設定し、インバータIVのホット側に接続したカップ電極CE近傍の上記各部位に投光器LGを矢印X−X´方向に移動させながら、光束LFを照射させた場合に蛍光放電管CCFLが瞬時に点灯する頻度について、蛍光放電管CCFLの15本の試料について実験を行なった。その結果を下記表1に示す。   Here, as shown in FIG. 7, the portion that irradiates the light beam LF to the glass tube VAL is A near the center of the cup electrode CE, B is near the opening, and the distance d1 is about 3 mm away from the opening B. Fluorescent discharge when the light beam LF is irradiated while moving the projector LG in the direction of the arrow XX ′ to each of the above portions in the vicinity of the cup electrode CE connected to the hot side of the inverter IV. Experiments were conducted on 15 samples of the fluorescent discharge tube CCFL with respect to the frequency at which the tube CCFL is lighted instantaneously. The results are shown in Table 1 below.

表1に示すようにカップ電極CEの側面中央部近傍Aでは、15本の試料のうち、11本が光束LFの照射で瞬時に点灯した。残りの4本については光束LFの照射後、1秒以内に点灯した。なお、1秒以内の点灯は実用上、全く問題がない。開口部近傍Bでは15本のうち14本が光束LFの照射で瞬時に点灯した。残りの1本も1秒以内に点灯した。カップ開口部近傍Bから距離d=約3mm離れた部位Cでは15本のうち12本が光束LFの照射で瞬時に点灯した。残りの3本も1秒以内に点灯した。しかし、カップ電極CEからの距離が長くなるに伴い瞬時点灯の確率は急激に低下する。   As shown in Table 1, in the vicinity A of the central portion of the side surface of the cup electrode CE, 11 of the 15 samples were turned on instantaneously by irradiation with the light beam LF. The remaining four lights were turned on within 1 second after irradiation with the light beam LF. In addition, lighting within 1 second has no problem in practice. In the vicinity of the opening B, 14 out of 15 lights up instantaneously by irradiation with the light beam LF. The remaining one lighted up within 1 second. In the part C at a distance d = about 3 mm from the vicinity B of the cup opening, 12 of the 15 lights were instantly turned on by irradiation with the light beam LF. The remaining three lights turned on within 1 second. However, as the distance from the cup electrode CE increases, the probability of instantaneous lighting decreases rapidly.

また、インバータIVのホット側に接続したカップ電極ELEの開口部近傍Bから距離d2離れた部位Dに光束LFを照射した場合に瞬時に蛍光放電管CCFLが点灯するカップ電極ELEからの限界距離について、蛍光放電管CCFLの10本の試料について実験を行なった結果を下記表2に示す。   Further, regarding the limit distance from the cup electrode ELE that the fluorescent discharge tube CCFL is instantaneously turned on when the light beam LF is irradiated to the portion D that is a distance d2 away from the vicinity B of the opening of the cup electrode ELE connected to the hot side of the inverter IV. Table 2 below shows the results of experiments performed on 10 samples of the fluorescent discharge tube CCFL.

表2に示すように10本の試料のうち限界距離d2が短いものでは約5mm、最も限界距離d2が長いものでも、約45mmである。なお、インバータIVのアース側が接続されるカップ電極の場合には表1及び表2に示す現象が生じない。   As shown in Table 2, among the 10 samples, the shortest distance d2 is about 5 mm, and the longest distance d2 is about 45 mm. Note that the phenomenon shown in Tables 1 and 2 does not occur in the case of the cup electrode to which the ground side of the inverter IV is connected.

実際の蛍光放電管CCFLの長さは、特殊なものを除けば数100mmから約1000mmを超えるものもあるが、蛍光放電管CCFLの点灯時に直接的に関係しているのはインバータIVのホット側に接続されたカップ電極CEの極近傍のみであることが明らかとなった。   The actual length of the fluorescent discharge tube CCFL, except for special ones, may be several hundred mm to over about 1000 mm, but it is directly related to the hot side of the inverter IV when the fluorescent discharge tube CCFL is turned on. It was revealed that it was only in the vicinity of the cup electrode CE connected to the.

本発明では、上述した瞬時点灯する確率の高い部位にガス電離を起させる手段として当該部位に電界放出による電子を発生させる。電界放出による電子の発生は、周知のようにファウラー・ノルドハイムの式に従う。電子放射に電流密度Jは、下記式1に示すように表される。ここで、E:電界、φ:仕事関数、A,B:定数である。
In the present invention, as a means for causing gas ionization in a portion having a high probability of instantaneous lighting described above, electrons due to field emission are generated in the portion. The generation of electrons by field emission follows the Fowler-Nordheim equation as is well known. The current density J in electron emission is expressed as shown in Equation 1 below. Here, E: electric field, φ: work function, A, B: constant.

上記式1の内には、電界放出の効果要因として電界Eと電子放出源の仕事関数φとがある。先ず、電界Eの強度を考える。図9は、バックライト装置への実装状態における蛍光放電管CCFLの放電開始前時点でのカップ状電極近傍における電界強度及び等電位分布をコンピュータでシミュレーションした一例を示す写真図であり、図中、VALはガラス管、INLはインナーリード、CEはカップ電極、OCEはカップ電極の開口部である。図9に示すように電界強度が大きい部分はカップ電極CEの近傍のみである。上記図7に示すカップ開口部近傍Bから離れた部位Cは、カップ電極ELEから離れているので、電界を強くすることは困難である。電界をより強くできる部分は、図7のカップ電極CEの側面中央部近傍A及びその開口部近傍Bのみである。   In the above formula 1, there are the electric field E and the work function φ of the electron emission source as the effect factors of the field emission. First, consider the strength of the electric field E. FIG. 9 is a photographic diagram showing an example of computer simulation of the electric field strength and equipotential distribution in the vicinity of the cup-shaped electrode at the time before the start of the discharge of the fluorescent discharge tube CCFL in the mounted state in the backlight device. VAL is a glass tube, INL is an inner lead, CE is a cup electrode, and OCE is an opening of the cup electrode. As shown in FIG. 9, the portion where the electric field strength is large is only in the vicinity of the cup electrode CE. Since the part C away from the cup opening vicinity B shown in FIG. 7 is away from the cup electrode ELE, it is difficult to increase the electric field. The portions where the electric field can be further strengthened are only the vicinity A of the side surface of the cup electrode CE and the vicinity B of the opening thereof in FIG.

電界Eを強くするには複数の手段があるが、その一つは通電中にカップ電極がイオンにより研削されてガラス管の内壁面にスパッタリングすることにより成膜される薄膜である。ガラス管の内壁面には蛍光体の粒子からなる蛍光体膜が形成されているので、その表面は粗面化された突起物の集合体である。その上に導電物であるカップ電極からのスパッタリング膜が形成されるので、強電界を形成できる。この場合、強電界による電子の放出量が多いほどガス電離を促進し易い。特に蛍光放電管の製造工程のエージング工程において、意識的にスパッタリングさせることにより、ガラス管の内壁面に広い面積の導電膜を形成し、カップ電極の周辺に誘起する電荷を集結することができるので、蛍光放電管の点灯遅れを軽減できる。   There are a plurality of means for increasing the electric field E, one of which is a thin film formed by sputtering the cup electrode onto the inner wall surface of the glass tube while the cup electrode is ground with ions. Since a phosphor film made of phosphor particles is formed on the inner wall surface of the glass tube, the surface is an aggregate of roughened projections. Since a sputtering film from the cup electrode, which is a conductive material, is formed thereon, a strong electric field can be formed. In this case, the more the amount of electrons emitted by the strong electric field, the easier the gas ionization is promoted. In particular, in the aging process of the fluorescent discharge tube manufacturing process, it is possible to form a conductive film with a large area on the inner wall surface of the glass tube and to collect the charges induced around the cup electrode by sputtering intentionally. The delay in lighting of the fluorescent discharge tube can be reduced.

図10は、蛍光放電管CCFLをバックライト装置に実装し、液晶表示装置として組み立てる場合の展開斜視図であり、図中、DFLは複数の蛍光放電管CCFLを所定間隔で並列配置させて収容する下フレーム、RFPは下フレームDFLの底面に敷設された反射板、HOLは複数の蛍光放電管CCFLを保持する保持部材、SCBは光拡散板、LCDは画像を表示する液晶表示パネルである。   FIG. 10 is a developed perspective view when the fluorescent discharge tube CCFL is mounted on a backlight device and assembled as a liquid crystal display device. In the drawing, the DFL accommodates a plurality of fluorescent discharge tubes CCFL arranged in parallel at predetermined intervals. The lower frame, RFP is a reflecting plate laid on the bottom surface of the lower frame DFL, HOL is a holding member that holds a plurality of fluorescent discharge tubes CCFL, SCB is a light diffusion plate, and LCD is a liquid crystal display panel that displays an image.

液晶表示装置としての必要事項は多数あるが、その一つに液晶表示パネルLCDの画像表示領域AR以外で画像表示されない領域は可能な限り小さくする要請がある。画像表示領域ARの周面部分の額縁と称される箇所である。この箇所に左右方向の長さは、主として蛍光放電管CCFLの発光しない領域長さLで決定される。この領域長さLを決める要因は、図7におけるカップ電極CEの管軸方向の電極長と、通電中に蛍光放電管CCFLのカップ電極内壁面がイオンにより研削されてガラス管の内壁面にスパッタリングされて形成される薄膜とにある。   There are many necessary items as a liquid crystal display device, and one of them is a demand for making an area where no image is displayed other than the image display area AR of the liquid crystal display panel LCD as small as possible. This is a portion called a frame of the peripheral surface portion of the image display area AR. The length in the left-right direction at this location is mainly determined by the region length L of the fluorescent discharge tube CCFL that does not emit light. The factors determining the region length L are the electrode length in the tube axis direction of the cup electrode CE in FIG. 7, and the inner wall surface of the cup electrode of the fluorescent discharge tube CCFL is ground by ions during energization and sputtered onto the inner wall surface of the glass tube. And the thin film formed.

蛍光放電管CCFLの長さは、設計上変更することは困難である。しかし、蛍光放電管CCFLの製造工程のエージング工程において、意識的にスパッタリングさせることにより、ガラス管の内壁面に導電膜を形成し、カップ電極CEの周辺に誘起する電荷を集結させる手段ではスパッタリング薄膜の表面積が増加すると、当該部の蛍光体膜に冷陰極蛍光放電管CCFL内の紫外線が当らなくなるので、蛍光体膜が発光しなくなる領域が広がる。したがって、この条件からは、スパッタリング薄膜の面積は狭い方が良いと言う矛盾が生じる。   The length of the fluorescent discharge tube CCFL is difficult to change in design. However, in the aging process of the manufacturing process of the fluorescent discharge tube CCFL, a sputtering thin film is used as a means for forming a conductive film on the inner wall surface of the glass tube by concentrating sputtering and concentrating charges induced around the cup electrode CE. When the surface area increases, the ultraviolet rays in the cold cathode fluorescent discharge tube CCFL do not hit the phosphor film of the part, and thus the area where the phosphor film does not emit light is expanded. Therefore, a contradiction arises from this condition that the area of the sputtering thin film should be small.

本発明では、カップ電極CEの側面に溝を設けることにより、スパッタリング薄膜をカップ電極CEの側面に対向するガラス管の内壁面に形成することにより、額縁の増加を抑制しながら、冷陰極蛍光放電管CCFLの点灯遅れを軽減できる。   In the present invention, by forming a groove on the side surface of the cup electrode CE and forming a sputtering thin film on the inner wall surface of the glass tube facing the side surface of the cup electrode CE, cold cathode fluorescent discharge is performed while suppressing an increase in the frame. The lighting delay of the tube CCFL can be reduced.

以下、本発明の具体的な実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings of the examples.

図1は、本発明による蛍光放電管の実施例1の構成を説明する冷陰極蛍光放電管の要部拡大断面図であり、前述した図と同一部分には同一符号を付してある。図1に示す蛍光放電管CCFLは、紫外線透過性のガラス管VALの両端内部には放電領域側に開口部を有する一対のカップ電極CEが対向して配置されている。図1では一端部のみを示してある。また、このガラス管VALの内部には希ガス及び水銀または希ガスが封入され、このガラス管VALの内壁面には希土類蛍光体膜FLUが被着形成されて構成されている。   FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a cold cathode fluorescent discharge tube for explaining the configuration of Embodiment 1 of the fluorescent discharge tube according to the present invention. The same parts as those shown in FIG. In the fluorescent discharge tube CCFL shown in FIG. 1, a pair of cup electrodes CE having openings on the discharge region side are arranged opposite to each other inside both ends of the ultraviolet ray transmissive glass tube VAL. In FIG. 1, only one end is shown. The glass tube VAL is filled with a rare gas and mercury or a rare gas, and a rare earth phosphor film FLU is deposited on the inner wall surface of the glass tube VAL.

また、この一対のカップ電極CEは、図2(a)に電極開口端側から見た要部平面図及び図2(b)に側面から見た要部平面図に示すように開口径が電極軸の中心を通る一方向とこの一方向と交差する他方向とで開口径が異なって形成されている。つまり、略楕円形状に形成されている。また、このカップ電極CEの外面には、カップ電極CEの管軸方向に凹む凹溝DENがこの管軸方向に沿って一体的に形成されている。この凹溝DENは、カップ電極CEの電極軸に対して対称でしかもガラス管VALの内壁面に近接する箇所(楕円形状カップ電極CEの曲率半径が小さい箇所)に形成されている。   In addition, the pair of cup electrodes CE has an opening diameter of electrodes as shown in FIG. 2 (a), a plan view of the main part viewed from the electrode opening end side, and a plan view of the main part viewed from the side in FIG. 2 (b). The opening diameter is different between one direction passing through the center of the shaft and the other direction intersecting with the one direction. That is, it is formed in a substantially elliptical shape. A concave groove DEN that is recessed in the tube axis direction of the cup electrode CE is integrally formed on the outer surface of the cup electrode CE along the tube axis direction. The concave groove DEN is formed at a location that is symmetrical with respect to the electrode axis of the cup electrode CE and is close to the inner wall surface of the glass tube VAL (a location where the radius of curvature of the elliptical cup electrode CE is small).

なお、一対のカップ電極CEの形状は、図2に示すように電極長D1が約3.0mm、開口端の長径D2が約2.0mm、短径D3が約1.8mm、凹溝の深さD4が約0.1mm、肉厚が約0.5mm程度の寸法を有して形成されている。   As shown in FIG. 2, the pair of cup electrodes CE has an electrode length D1 of about 3.0 mm, an open end major axis D2 of about 2.0 mm, a minor axis D3 of about 1.8 mm, and a groove depth. The thickness D4 is about 0.1 mm, and the thickness is about 0.5 mm.

また、この一対のカップ電極CEは、図1に示すように例えばニッケル材をプレス成形法によりカップ状に形成され、その内壁面には白色系金属酸化物として例えば酸化アルミニウムを焼結させて形成されたスパッタ源ASPが形成されており、その対向する両先端開口部は主放電領域に向き、その後端部にはガラスの熱膨張率に近似する例えばニッケル−コバルト−鉄合金などからなるインナーリードILEを突き合わせて溶接等の抵抗溶接法により接合されて電気的に接続されている。   Further, as shown in FIG. 1, the pair of cup electrodes CE is formed, for example, by pressing a nickel material into a cup shape by a press molding method and sintering, for example, aluminum oxide as a white metal oxide on the inner wall surface thereof. Sputtering source ASP is formed, and both opposing opening portions of the front end face the main discharge region, and the rear end portion thereof is an inner lead made of, for example, nickel-cobalt-iron alloy that approximates the thermal expansion coefficient of glass. The ILEs are butted together and joined by a resistance welding method such as welding to be electrically connected.

また、このインナーリードILEは、ガラスビーズGBEに支持されてガラス管VALに内外部を気密状態に封着されている。ガラスビーズGBEは、ガラス管VALの両端部に溶着させてガラス管VALを封止切りし、外部に突出した一対のインナーリードILEには例えばニッケル材等からなるアウターリードOLEにレーザ溶接法等により接合されて電気的に接続されている。この一対のアウターリードOLEには図示しない電源回路に接続されてカップ電極CLEに点灯電力が供給される。   The inner lead ILE is supported by the glass beads GBE and sealed inside and outside of the glass tube VAL in an airtight state. The glass beads GBE are welded to both ends of the glass tube VAL to seal off the glass tube VAL, and a pair of inner leads ILE projecting to the outside, for example, an outer lead OLE made of a nickel material or the like by a laser welding method or the like. They are joined and electrically connected. The pair of outer leads OLE is connected to a power supply circuit (not shown), and lighting power is supplied to the cup electrode CLE.

このように構成された蛍光放電管CCFLは、一対のカップ電極CEの外面にこのカップ電極CEの電極軸方向に沿って凹む凹溝DENがカップ電極CEの電極軸に対して線対称で且つガラス管VALの内壁面に近接する楕円形状カップ電極CEの曲率半径が小さい箇所に形成されているので、製造工程中におけるエージング工程において、図1に示すようにカップ電極CEの凹溝DENからのスパッタが対向するガラス管VALの内壁面にスパッタリング薄膜SPMとして成膜され易くなるので、蛍光放電管CCFLの起動時に電荷が集結され易くなり、点灯遅れが効率的に解消される。   The fluorescent discharge tube CCFL configured in this way has a groove DEN which is recessed along the electrode axis direction of the cup electrode CE on the outer surface of the pair of cup electrodes CE and is symmetrical with respect to the electrode axis of the cup electrode CE. Since the elliptical cup electrode CE adjacent to the inner wall surface of the tube VAL has a small radius of curvature, the sputter from the concave groove DEN of the cup electrode CE as shown in FIG. Is easily formed as a sputtering thin film SPM on the inner wall surface of the opposing glass tube VAL, so that charges are easily collected when the fluorescent discharge tube CCFL is started up, and the lighting delay is effectively eliminated.

また、この一対のカップ電極CEの凹溝DENのある箇所は、ガラス管VALの内壁面との間のクリアランスが大きいので、イオン流がこの部分に選択的に大量に発生し、凹溝DENが存在しない箇所よりもスパッタ量が増加し、スパッタリング薄膜SPMの厚さが厚くなり、導電性が向上するので、蛍光放電管CCFLの起動時に電荷を集め易くなる。   In addition, since the clearance between the concave groove DEN of the pair of cup electrodes CE and the inner wall surface of the glass tube VAL is large, a large amount of ion flow is selectively generated in this portion, and the concave groove DEN is formed. Since the amount of spatter increases from the non-existing location, the thickness of the sputtered thin film SPM is increased, and the conductivity is improved, it is easy to collect charges when starting the fluorescent discharge tube CCFL.

さらには、エージング工程時にスパッタリングによるスパッタ薄膜SPMは、その膜表面が滑らかでない蛍光体膜FLU上に形成されるので、必然的に表面が粗面状の薄膜となるので、膜成長に伴い、選択的な針状の成長が行われる。この現象は、下地が滑らかな表面でないので、スパッタリングにより飛来したカップ電極CEの材料蒸発物が二次元な運動をして平滑な膜を形成する以前にエネルギーを失ってしまうことに起因している。   Furthermore, since the sputtered thin film SPM formed by sputtering during the aging process is formed on the phosphor film FLU whose surface is not smooth, the surface inevitably becomes a thin film with a rough surface. Acicular growth takes place. This phenomenon is caused by the fact that the material evaporate of the cup electrode CE that has come in by sputtering loses energy before forming a smooth film by two-dimensional movement because the base is not a smooth surface. .

このようなスパッタリングによる薄膜SPMの針状の形状は、前述した式1の電界Eの強度を大きくするので、電子放出が行なわれ易くなる。また、カップ電極ELEの全体の外形形状を縮小することでもスパッタ量を増加させることができるが、この場合、カップ電極ELEの全周からスパッタリングが発生して過剰となる。   Such a needle-like shape of the thin film SPM by sputtering increases the strength of the electric field E of the above-described formula 1, and therefore, electron emission is easily performed. In addition, the amount of sputtering can be increased by reducing the overall outer shape of the cup electrode ELE, but in this case, sputtering occurs from the entire circumference of the cup electrode ELE and becomes excessive.

このような構成において、カップ電極CEの外面に凹溝DENを形成することにより、エージング中にこの凹溝DENを伝わってイオン流がカップ電極CEの外面に到達し、凹溝DENに起因するスパッタ膜SPMをカップ電極CEの外面に対向するガラス管VALの内壁面に短時間(約30分程度)で安定して形成される。この結果、暗黒始動特性を高いレベルで保持できる。また、スパッタリング薄膜SPMの形成される部位が蛍光体膜FLUの発光しない箇所を主体としているので、スパッタリング薄膜SPMにより輝度の低下する箇所の拡大を抑制できる。   In such a configuration, by forming the concave groove DEN on the outer surface of the cup electrode CE, the ion flow reaches the outer surface of the cup electrode CE through the concave groove DEN during aging, and the spatter caused by the concave groove DEN. The film SPM is stably formed on the inner wall surface of the glass tube VAL facing the outer surface of the cup electrode CE in a short time (about 30 minutes). As a result, the dark start characteristic can be maintained at a high level. In addition, since the part where the sputtering thin film SPM is formed mainly includes the part where the phosphor film FLU does not emit light, the expansion of the part where the luminance is reduced by the sputtering thin film SPM can be suppressed.

このような構成によれば、カップ電極CEの外面に形成した凹溝DENによるスパッタリング薄膜SPMが蛍光放電管CCFLの起動特性及びスパッタ量のバランスが良くとれので、最適である。   According to such a configuration, the sputtering thin film SPM formed by the concave groove DEN formed on the outer surface of the cup electrode CE is optimal because the starting characteristics of the fluorescent discharge tube CCFL and the sputtering amount are well balanced.

図3は、本発明による蛍光放電管の実施例2によるカップ電極の構成を説明する図であり、図3(a)はカップ電極の開口端側から見た平面図、図3(b)はカップ電極の側面側からみた平面図であり、上述した図2と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略してある。図3に示すカップ電極CEは、図2と異なる点がカップ電極CEの外面に形成される凹溝DENが電極軸と交差する斜方向に一体形成されている。このような構成においても上記実施例1と同様な作用効果が得られる。   FIG. 3 is a diagram for explaining the configuration of a cup electrode according to Example 2 of a fluorescent discharge tube according to the present invention. FIG. 3 (a) is a plan view seen from the opening end side of the cup electrode, and FIG. It is a top view seen from the side surface side of a cup electrode, The same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG. 2 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. The cup electrode CE shown in FIG. 3 is integrally formed in an oblique direction in which a recessed groove DEN formed on the outer surface of the cup electrode CE differs from FIG. Even in such a configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.

図4は、本発明による蛍光放電管の実施例3によるカップ電極の構成を説明する図であり、図4(a)はカップ電極の開口端側から見た平面図、図4(b)はカップ電極の側面側からみた平面図であり、上述した図2と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略してある。図4に示すカップ電極CEは、図1と異なる点がカップ電極CEの外面に形成される凹溝DENが電極軸に対して対称に90度間隔で一体的に形成されている。このような構成においては、カップ電極CEの外面と対向するガラス管VALの内壁面のほぼ全面にスパッタリング薄膜がさらに短時間で安定して形成されるので、暗黒始動特性をさらに高レベルで保持できる。   4A and 4B are diagrams for explaining the configuration of a cup electrode according to Embodiment 3 of the fluorescent discharge tube of the present invention. FIG. 4A is a plan view seen from the opening end side of the cup electrode, and FIG. It is a top view seen from the side surface side of a cup electrode, The same code | symbol is attached | subjected to the same part as FIG. 2 mentioned above, and the description is abbreviate | omitted. The cup electrode CE shown in FIG. 4 is formed integrally with a concave groove DEN formed at the outer surface of the cup electrode CE at 90 ° intervals symmetrically with respect to the electrode axis. In such a configuration, since the sputtering thin film is stably formed on almost the entire inner wall surface of the glass tube VAL opposite to the outer surface of the cup electrode CE, the dark starting characteristics can be maintained at a higher level. .

比較例1Comparative Example 1

図5は、現行の蛍光放電管の構成例を説明するカップ電極を示す図であり、図5(a)はカップ電極の開口端側から見た平面図、図5(b)はカップ電極の側面側からみた平面図である。図5に示すカップ電極CEは、その外形形状が略真円状に形成されているので、上記各実施例と同様な作用効果が得られるものではない。   FIG. 5 is a diagram showing a cup electrode for explaining a configuration example of a current fluorescent discharge tube, FIG. 5 (a) is a plan view seen from the opening end side of the cup electrode, and FIG. 5 (b) is a view of the cup electrode. It is the top view seen from the side surface side. Since the outer shape of the cup electrode CE shown in FIG. 5 is formed in a substantially circular shape, the same effects as those of the above embodiments cannot be obtained.

また、前述した各実施例において、蛍光放電管EEFLを構成する紫外線透過性のガラス管VALは、これに代えて紫外線での失透が少ない紫外線透過性の樹脂製の管を用いても上記同様の効果が得られる。   Further, in each of the embodiments described above, the ultraviolet transmissive glass tube VAL constituting the fluorescent discharge tube EEFL may be replaced with an ultraviolet transmissive resin tube that is less devitrified by ultraviolet rays. The effect is obtained.

また、前述した各実施例においては、一対のカップ電極CEの外面に凹溝DENを電極軸に対して対称に一対または二対設けた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、三対以上設けても良く、さらに、電極軸対称に対設置に特定されずにランダムに少なくとも一本(複数本)を設けても前述と略同様の効果が得られることは言うまでもない。   Further, in each of the embodiments described above, a case has been described in which a pair or two of the concave grooves DEN are provided symmetrically with respect to the electrode axis on the outer surface of the pair of cup electrodes CE, but the present invention is limited to this. Instead, three or more pairs may be provided, and it is needless to say that substantially the same effect as described above can be obtained even if at least one (plural) is provided at random without being specified as paired symmetrically with respect to the electrode axis. .

図11は、本発明による蛍光放電管をバックライト装置に装着した液晶表示装置の構成例を模式的に説明する展開斜視図である。なお、図11には、上フレームは液晶表示パネルLCDの上方にあるが、図11では省略されている。また、図12は、構成部材を一体化した液晶表示装置の構成を模式的に説明する断面図である。さらに図13は、光学補償シート積層体側から見た下フレームの構成例を模式的に説明する平面図である。なお、図12は、図13のA−A線に沿って切断した断面に相当する。   FIG. 11 is an exploded perspective view schematically illustrating a configuration example of a liquid crystal display device in which a fluorescent discharge tube according to the present invention is mounted on a backlight device. In FIG. 11, the upper frame is above the liquid crystal display panel LCD, but is omitted in FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view schematically illustrating the configuration of a liquid crystal display device in which constituent members are integrated. Further, FIG. 13 is a plan view schematically illustrating a configuration example of the lower frame as viewed from the optical compensation sheet laminate side. 12 corresponds to a cross section cut along the line AA in FIG.

図11〜図13において、液晶表示パネルLCDは、画素形成用の電極を有するガラス基板の間に液晶層を封止してなり、一方のガラス基板(通常、アクティブ・マトリクス基板とも称する)の二辺は他方の基板(通常、カラーフィルタ基板とも称する)から食み出ており、この食み出し部分に走査信号線駆動回路チップGCHを搭載したフレキシブルプリント回路基板FPC1と、データ信号線駆動回路チップDCHを搭載したフレキシブルプリント回路基板FPC2とが実装されている。   11 to 13, a liquid crystal display panel LCD has a liquid crystal layer sealed between glass substrates having electrodes for forming pixels, and is one of two glass substrates (usually referred to as an active matrix substrate). The side protrudes from the other substrate (usually also referred to as a color filter substrate), and the flexible printed circuit board FPC1 in which the scanning signal line driving circuit chip GCH is mounted on the protruding portion, and the data signal line driving circuit chip A flexible printed circuit board FPC2 mounted with DCH is mounted.

このような液晶表示装置は、下フレームDFL内に反射シートRFSを敷き、その上方に前述した本発明による複数本の冷陰極蛍光放電管CCFLを平行に設置してバックライトBLを構成している。下フレームDFLは金属板で形成され、同じく金属板で形成した上フレームUFLとの間に液晶表示パネルLCDを光学補償シート積層体PHSと共に重ねて一体化する機能も有する。液晶表示パネルLCDのサイズが大型になるに伴って冷陰極蛍光放電管CCFLの長さが長くなる。冷陰極蛍光放電管CCFLは直径の小さいガラス管で構成される蛍光灯であり、通常はゴムブッシュGBSによる両端部支持により設置される。   In such a liquid crystal display device, a reflection sheet RFS is laid in a lower frame DFL, and a plurality of cold cathode fluorescent discharge tubes CCFL according to the present invention are installed in parallel above the reflection sheet RFS to constitute a backlight BL. . The lower frame DFL is formed of a metal plate, and has a function of stacking and integrating the liquid crystal display panel LCD together with the optical compensation sheet laminate PHS between the upper frame UFL formed of the same metal plate. As the size of the liquid crystal display panel LCD increases, the length of the cold cathode fluorescent discharge tube CCFL increases. The cold cathode fluorescent discharge tube CCFL is a fluorescent lamp composed of a glass tube having a small diameter, and is usually installed by supporting both ends by a rubber bush GBS.

さらに、液晶表示装置においては、バックライトBLの上部には透光性樹脂材からなる導光板GLBが設置され、さらにこの導光板GLBの上部(液晶表示パネルLCDとの間)には複数種の光学補償シート群が設置される。この光学補償シート積層体PHSは、拡散板SCBと、第1拡散シートSCS1と、交差して配置された2枚のプリズムシートPRZと、第2拡散シートSCS2とを重ねて構成されている。直下型バックライトBKLは、有底で側縁を有する下フレームDFLの側縁に設けたサイドモールドと称する樹脂製の側部保持枠SMLDを有し、この側部保持枠SMLDに導光板GLB及び光学補償シート積層体PHSの周端を橋絡させて保持される。   Further, in the liquid crystal display device, a light guide plate GLB made of a translucent resin material is installed on the upper part of the backlight BL, and a plurality of kinds of light guide plates GLB are provided above the light guide plate GLB (between the liquid crystal display panel LCD). An optical compensation sheet group is installed. The optical compensation sheet laminate PHS is configured by stacking a diffusion plate SCB, a first diffusion sheet SCS1, two prism sheets PRZ arranged in an intersecting manner, and a second diffusion sheet SCS2. The direct type backlight BKL has a resin side holding frame SMLD called a side mold provided on the side edge of the bottom frame DFL having a bottom and a side edge. The light guide plate GLB and the side holding frame SMLD are provided on the side holding frame SMLD. The peripheral edge of the optical compensation sheet laminate PHS is bridged and held.

また、図12に示したように導光板GLB及び光学補償シート積層体PHSを保持したバックライトBLは、モールドフレームMLDで液晶表示パネルLCDと組み合わされた後、上フレームUFLを被せ、この上フレームUFLと下フレームDFLとを図示しない係止部材で結合し、一体化して液晶表示装置が構成される。なお、液晶表示パネルLCDが大型化される構成においては、導光板GLBに代えて光拡散板または光拡散シートが用いられる。   Also, as shown in FIG. 12, the backlight BL holding the light guide plate GLB and the optical compensation sheet laminate PHS is combined with the liquid crystal display panel LCD by the mold frame MLD, and then covered with the upper frame UFL. The UFL and the lower frame DFL are coupled by a locking member (not shown) and integrated to form a liquid crystal display device. In the configuration in which the liquid crystal display panel LCD is enlarged, a light diffusion plate or a light diffusion sheet is used instead of the light guide plate GLB.

このように構成される液晶表示装置においては、蛍光放電管CCFLのカップ電極CEの外面に凹溝DENを設けたことにより、液晶表示パネルLCDの画像表示領域ARの画像が表示されない周辺部の増加を抑制しながら、蛍光放電管の点灯遅れを軽減させた高品位,高品質の画像表示が得られる。   In the liquid crystal display device configured as described above, the concave portion DEN is provided on the outer surface of the cup electrode CE of the fluorescent discharge tube CCFL, thereby increasing the peripheral portion where the image of the image display area AR of the liquid crystal display panel LCD is not displayed. High-quality and high-quality image display with reduced lighting delay of the fluorescent discharge tube can be obtained.

本発明による蛍光放電管の実施例1の構成を示す要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view which shows the structure of Example 1 of the fluorescent discharge tube by this invention. 図1のカップ電極の構成を示す図であり、図2(a)は電極開口端から見た要部平面図、図2(b)は側面から見た要部平面図である。2A and 2B are diagrams illustrating a configuration of a cup electrode in FIG. 1, in which FIG. 2A is a plan view of a main part viewed from an electrode opening end, and FIG. 2B is a plan view of a main part viewed from a side surface. 本発明による蛍光放電管の実施例2の構成を示す図であり、図3(a)は電極開口端から見た要部平面図、図3(b)は側面から見た要部平面図である。It is a figure which shows the structure of Example 2 of the fluorescent discharge tube by this invention, Fig.3 (a) is the principal part top view seen from the electrode opening end, FIG.3 (b) is the principal part top view seen from the side. is there. 本発明による蛍光放電管の実施例3の構成を示す図であり、図4(a)は電極開口端から見た要部平面図、図4(b)は側面から見た要部平面図である。It is a figure which shows the structure of Example 3 of the fluorescent discharge tube by this invention, Fig.4 (a) is the principal part top view seen from the electrode opening end, FIG.4 (b) is the principal part top view seen from the side. is there. 現行に蛍光放電管の構成を示す図であり、図5(a)は電極開口端から見た要部平面図、図5(b)は側面から見た要部平面図である。It is a figure which shows the structure of the fluorescent discharge tube now, Fig.5 (a) is the principal part top view seen from the electrode opening end, FIG.5 (b) is the principal part top view seen from the side surface. 本発明による蛍光放電管の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the fluorescent discharge tube by this invention. 蛍光放電管内全体の放電の切っ掛けとなる微小電離場所の確認実験装置の構成を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows the structure of the confirmation experiment apparatus of the micro ionization place used as the trigger of the whole discharge in a fluorescent discharge tube. 蛍光放電管を点灯させる電源回路を示す図である。It is a figure which shows the power supply circuit which makes a fluorescent discharge tube light. 蛍光放電管をバックライト装置に実装した時のカップ電極近傍の電界強度及び等電位分布のシミュレーション結果を示す写真図である。It is a photograph figure which shows the simulation result of the electric field strength of the cup electrode vicinity, and equipotential distribution when a fluorescent discharge tube is mounted in a backlight apparatus. 本発明による蛍光放電管をバックライト装置に実装し、液晶表示装置として組み立てる場合の展開斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view when the fluorescent discharge tube according to the present invention is mounted on a backlight device and assembled as a liquid crystal display device. 蛍光放電管をバックライト装置に装着した液晶表示装置の構成例を模式的に説明する展開斜視図である。It is an expansion | deployment perspective view which illustrates typically the structural example of the liquid crystal display device with which the fluorescent discharge tube was mounted | worn with the backlight apparatus. 構成部材を一体化した液晶表示装置の構成を模式的に説明する断面図である。It is sectional drawing which illustrates typically the structure of the liquid crystal display device which integrated the structural member. 光学補償シート積層体側から見た下フレームの構成例を模式的に説明する平面図である。It is a top view explaining typically the example of composition of the lower frame seen from the optical compensation sheet layered product side.

符号の説明Explanation of symbols

CCFL・・・蛍光放電管、VAL・・・ガラス管、CE・・・カップ電極、OCE・・・カップ電極開口部、FLU・・・蛍光体膜、ILE・・・インナーリード、OLE・・・アウターリード、GBE・・・ガラスビーズ、SPM・・・スパッタリング薄膜、DEN・・・凹溝、ASP・・・スパッタ源、IV・・・インバータ、LG・・・投光器、SL・・・スリット、LEN・・・レンズ、LF・・・光束、LCD・・・液晶表示パネル、AR・・・画像表示領域、SCB・・・拡散板、SCS・・・拡散シート、SCS1・・・第1拡散シート、SCS2・・・第2拡散シート、PRZ・・・プリズムシート、DFP・・・拡散板、PHS・・・光学補償シート積層体、GLB・・・導光板、RFP・・・反射板、UFL・・・上フレーム、DFL・・・下フレーム、BL・・・バックライト装置、HOL・・・保持部材。

CCFL ... fluorescent discharge tube, VAL ... glass tube, CE ... cup electrode, OCE ... cup electrode opening, FLU ... phosphor film, ILE ... inner lead, OLE ... Outer leads, GBE ... glass beads, SPM ... sputtering thin film, DEN ... concave groove, ASP ... sputter source, IV ... inverter, LG ... light projector, SL ... slit, LEN ... Lens, LF ... Luminous flux, LCD ... Liquid crystal display panel, AR ... Image display area, SCB ... Diffusion plate, SCS ... Diffusion sheet, SCS1 ... First diffusion sheet, SCS2 ... second diffuser sheet, PRZ ... prism sheet, DFP ... diffuser plate, PHS ... optical compensation sheet laminate, GLB ... light guide plate, RFP ... reflector plate, UFL ... ·Up Frame, DFL · · · lower frame, BL · · · backlight device, HOL · · · holding member.

Claims (6)

内面に蛍光体膜が形成され、且つ内部に希ガス及び水銀または希ガスが封入された紫外線透過性のガラス管と、
前記ガラス管の両端部に電極開口端を対向して封入配置された一対のカップ電極と、
前記カップ電極に一端が接続され、他端が前記ガラス管の外部に気密封止して導出された一対の電源給電用リード線と、
を備えた蛍光放電管であって、
前記一対のカップ電極の外面に電極軸方向に凹む凹溝を電極長方向に沿って一体的に形成したことを特徴とする蛍光放電管。
An ultraviolet light transmissive glass tube in which a phosphor film is formed on the inner surface and a rare gas and mercury or a rare gas are sealed inside;
A pair of cup electrodes encapsulated and disposed at opposite ends of the glass tube with the electrode opening ends facing each other;
One end of the cup electrode is connected to the other end, and the other end is hermetically sealed outside the glass tube.
A fluorescent discharge tube comprising:
A fluorescent discharge tube characterized in that a concave groove recessed in the electrode axial direction is integrally formed along the electrode length direction on the outer surface of the pair of cup electrodes.
前記凹溝は、前記電極軸方向と交差する斜方向に沿って形成したことを特徴とする請求項1に記載の蛍光放電管。   The fluorescent discharge tube according to claim 1, wherein the concave groove is formed along an oblique direction intersecting with the electrode axis direction. 前記一対のカップ電極は、前記電極開口端の口径が前記電極軸を通る一方向と当該一方向と交差する他方向とで異なることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蛍光放電管。   3. The fluorescent discharge according to claim 1, wherein the pair of cup electrodes have different aperture diameters in one direction passing through the electrode axis and in another direction intersecting the one direction. 4. tube. 前記凹溝は、前記電極軸に対して軸対称に少なくとも一対が形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れかに記載の蛍光放電管。   4. The fluorescent discharge tube according to claim 1, wherein at least a pair of the concave grooves are formed axially symmetrical with respect to the electrode axis. 5. 前記凹溝は、前記ガラス管の内壁面と最近接する箇所に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れかに記載の蛍光放電管。   The fluorescent discharge tube according to any one of claims 1 to 4, wherein the concave groove is formed at a position closest to an inner wall surface of the glass tube. 内面に画素形成用の電極を有する一対の透光性基板の間に液晶層を挟持して構成された液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの背面に照明光を照射する少なくとも1本の蛍光放電管を有するバックライト装置と、
前記液晶表示パネルと前記バックライト装置との間に介挿された光学補償シート積層体と、
前記液晶表示パネル及び前記バックライト装置を収容するフレームと、
を備えた液晶表示装置であって、
前記蛍光放電管は、紫外線透過性のガラス管の両端部に電極開口端を向して封入配置された一対のカップ電極の外面に電極軸方向に凹む凹溝を電極長方向に沿って一体的に形成されていることを特徴とする液晶表示装置。

A liquid crystal display panel configured by sandwiching a liquid crystal layer between a pair of translucent substrates each having an electrode for pixel formation on the inner surface;
A backlight device having at least one fluorescent discharge tube for irradiating illumination light on the back surface of the liquid crystal display panel;
An optical compensation sheet laminate interposed between the liquid crystal display panel and the backlight device;
A frame for housing the liquid crystal display panel and the backlight device;
A liquid crystal display device comprising:
The fluorescent discharge tube is integrally formed along the electrode length direction with a concave groove recessed in the electrode axial direction on the outer surface of a pair of cup electrodes encapsulated and arranged at both ends of an ultraviolet ray transmissive glass tube toward the electrode opening end. A liquid crystal display device characterized in that the liquid crystal display device is formed.

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