JP2007207559A

JP2007207559A - Backlight unit

Info

Publication number: JP2007207559A
Application number: JP2006024551A
Authority: JP
Inventors: Yuji Takeda; 雄士武田; Eiju Yano; 英寿矢野; Kazuya Nakamura; 和也中村; Tsukasa Kachi; 司加地; Masasane Takagi; 将実高木
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2006-02-01
Filing date: 2006-02-01
Publication date: 2007-08-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight unit in which mercury is not unevenly distributed toward lower side even if a flat fluorescent lamp is lighted for a long period in a normal state of standing upright, capable of maintaining uniformity of total lightness for a long period. <P>SOLUTION: On the backlight unit, formed by housing the flat fluorescent lamp as a light source in a case 11, the flat fluorescent lamp is mounted inside the case so that surface temperature of the lamp at bottom side becomes higher than that at top side in a state of normal usage thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面蛍光ランプを光源とするバックライトユニットに関する。 The present invention relates to a backlight unit using a flat fluorescent lamp as a light source.

従来、特開平１０−２２２０８３号公報（特許文献１）に記載されているような平面蛍光ランプを光源とするバックライトユニットが知られている。このような形態の従来のバックライトユニットでは、図９、図１０に示すように、平面蛍光ランプ１は、透光性のガラス板から構成される前面ガラス板２と、スペーサを兼用すべく波板形に成形された背面ガラス板３とを対向させて配置し、両ガラス板２，３の周辺部をフリットガラス層４にて封着することにより平面型放電容器を形成し、この平面型放電容器内には希ガスと水銀との混合ガスを放電媒体５として封入している。前面ガラス板２、背面ガラス板３の内側それぞれには蛍光体層６を形成してあって、この蛍光体層６は、放電によって放電媒体５から放射される紫外線を可視光に変換して放出する。さらに、この平面蛍光ランプ１の前面ガラス板２の外面には、一対の外部電極７ａ，７ｂが配置してある。外部電極７ａと外部電極７ｂとの間には、周波数１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの矩形波電圧、三角波電圧、正弦波電圧又はパルス電圧を印加して放電媒体５を励起して放電を生起させて紫外線を発生させ、これを蛍光体層６に照射させることで可視光を発光させ、外部に放射させるために、インバータを接続する。 Conventionally, there has been known a backlight unit using a flat fluorescent lamp as a light source as described in JP-A-10-2222083 (Patent Document 1). In the conventional backlight unit having such a configuration, as shown in FIGS. 9 and 10, the flat fluorescent lamp 1 includes a front glass plate 2 made of a light-transmitting glass plate and a wave to be used as a spacer. A flat type discharge vessel is formed by arranging a rear glass plate 3 formed in a plate shape so as to face each other, and sealing the periphery of both glass plates 2 and 3 with a frit glass layer 4. A mixed gas of rare gas and mercury is sealed as a discharge medium 5 in the discharge vessel. A phosphor layer 6 is formed inside each of the front glass plate 2 and the back glass plate 3, and the phosphor layer 6 converts ultraviolet rays emitted from the discharge medium 5 by discharge into visible light and emits it. To do. Further, a pair of external electrodes 7 a and 7 b are disposed on the outer surface of the front glass plate 2 of the flat fluorescent lamp 1. Between the external electrode 7a and the external electrode 7b, a rectangular wave voltage, a triangular wave voltage, a sine wave voltage or a pulse voltage having a frequency of 10 kHz to 200 kHz is applied to excite the discharge medium 5 to generate a discharge to generate ultraviolet rays. In order to emit visible light by irradiating the phosphor layer 6 with this and to emit the visible light to the outside, an inverter is connected.

図１１〜図１３は、このような平面蛍光ランプ１をバックライトユニットの光源として組み込んだ従来のバックライトユニットの構成を示している。従来のバックライトユニットは、筐体であるユニット容器１１に対して平面蛍光ランプ１を収容してスペーサ部１２にて背面ガラス板３を受持固定し、ユニット容器１１の開口部の周縁に設けたランプ留め１３にて平面蛍光ランプ１の前面ガラス板２の端部に留め、その前面に光学シート１４を配置する構成である。そして、平面蛍光ランプ１に給電するためのインバータ８はユニット容器１１の背面中央部に設置し、リード線１５ａ，１５ｂにて外部電極７ａ，７ｂに接続している。このインバータ８は、２個のトランス９を用いて外部電極７ａ，７ｂに位相の１８０度ずれた電圧を印加する所謂フローティング出力タイプのインバータである。 11 to 13 show a configuration of a conventional backlight unit in which such a flat fluorescent lamp 1 is incorporated as a light source of the backlight unit. In the conventional backlight unit, the flat fluorescent lamp 1 is accommodated in the unit container 11 which is a casing, and the rear glass plate 3 is received and fixed by the spacer portion 12, and provided on the periphery of the opening of the unit container 11. The lamp holder 13 is fastened to the end of the front glass plate 2 of the flat fluorescent lamp 1 and the optical sheet 14 is disposed on the front face thereof. An inverter 8 for supplying power to the flat fluorescent lamp 1 is installed at the center of the back surface of the unit container 11 and connected to the external electrodes 7a and 7b by lead wires 15a and 15b. This inverter 8 is a so-called floating output type inverter that uses two transformers 9 to apply a voltage that is 180 degrees out of phase to the external electrodes 7a and 7b.

このような構成のバックライトユニットは、通常の使用状態では、図示の姿勢で上側を天側、下側を地側にして液晶表示装置の背部に組み込み、光源として利用する。ところが、図示のような立てた状態で使用すると、放電媒体５に混入されている水銀が重力によってランプ１の地側に移動して偏在するようになり、ランプ１の天側での水銀蒸気圧が低下して暗くなる問題点があった。
特開平１０−２２２０８３号公報 In a normal use state, the backlight unit having such a configuration is incorporated in the back of the liquid crystal display device with the upper side on the top side and the lower side on the ground side, and is used as a light source. However, when used in a standing state as shown in the figure, mercury mixed in the discharge medium 5 moves to the ground side of the lamp 1 due to gravity and becomes unevenly distributed. There was a problem that it became dark as it decreased.
JP-A-10-2222083

本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、光源である平面蛍光ランプを立てた通常の使用状態で長時間点灯させても水銀がランプの地側に偏在するようになることがなく、したがって長期に渡り、天側、地側で明るさの均一性を持続できるバックライトを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technical problems, and even if the flat fluorescent lamp as a light source is erected for a long time in a normal use state, mercury is unevenly distributed on the ground side of the lamp. Therefore, an object of the present invention is to provide a backlight that can maintain brightness uniformity on the top side and the ground side over a long period of time.

請求項１の発明は、平面蛍光ランプを光源とし、当該平面蛍光ランプを筐体に収容したバックライトユニットにおいて、当該バックライトユニットの通常の使用状態で前記平面蛍光ランプの天側よりも地側の方がランプ表面温度が高くなる形態にて前記筐体内に当該平面蛍光ランプを組み込んだものである。 The invention of claim 1 is a backlight unit in which a flat fluorescent lamp is used as a light source and the flat fluorescent lamp is housed in a casing, and the ground side is more than the top side of the flat fluorescent lamp in a normal use state of the backlight unit. In this case, the flat fluorescent lamp is incorporated in the housing in such a form that the lamp surface temperature is higher.

請求項２の発明は、請求項１のバックライトユニットにおいて、前記平面蛍光ランプに給電するインバータを備え、当該インバータは、その動作により発する熱が前記平面蛍光ランプの天側よりも地側に多く伝熱する形態で当該平面蛍光ランプの背部に取付けたことを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, the backlight unit of the first aspect includes an inverter that supplies power to the flat fluorescent lamp, and the inverter generates more heat to the ground side than the top side of the flat fluorescent lamp. It is attached to the back part of the said flat fluorescent lamp in the form which heat-transmits.

請求項３の発明は、請求項１のバックライトユニットにおいて、前記筐体を、前記平面蛍光ランプの天側に、地側よりも広い容積で接触する形態にして当該平面蛍光ランプを収容したことを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the backlight unit of the first aspect, the casing is housed in a form in which the casing is in contact with the top side of the flat fluorescent lamp with a larger volume than the ground side. It is characterized by.

請求項４の発明は、請求項１のバックライトユニットにおいて、前記筐体の前記平面蛍光ランプの天側に対応する部分に通風穴を設け、当該筐体の前記平面蛍光ランプの地側に対応する部分は密閉構造にしたことを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the backlight unit of the first aspect, a ventilation hole is provided in a portion of the casing corresponding to the top side of the flat fluorescent lamp, and corresponds to the ground side of the flat fluorescent lamp of the casing. The part to be made has a sealed structure.

本発明によれば、通常の使用状態で平面蛍光ランプの天側よりも地側の方がランプ表面温度が高くなる形態にて筐体内に平面蛍光ランプを組み込んであるので、放電媒体中の水銀蒸気を地側で温めて天側に移動させることができ、地側に水銀が偏在するのを防止することができ、長期に渡り、天側、地側で明るさの均一性を持続するバックライトを提供することができる。 According to the present invention, since the flat fluorescent lamp is incorporated in the housing in such a form that the lamp surface temperature is higher on the ground side than on the top side of the flat fluorescent lamp in a normal use state, the mercury in the discharge medium The steam can be warmed on the ground side and moved to the heaven side, mercury can be prevented from being unevenly distributed on the ground side, and the brightness that maintains the uniformity of brightness on the heaven side and the ground side for a long time Can provide light.

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）図１〜図３を用いて、本発明の第１の実施の形態のバックライトユニットについて説明する。平面蛍光ランプ１は、図９、図１０に示した従来のものと同様の構成である。図１〜図３は、このような平面蛍光ランプ１をバックライトユニットの光源として組み込んだ本発明の第１の実施の形態のバックライトユニットの構成を示している。本実施の形態のバックライトユニットは、筐体であるユニット容器１１に対して平面蛍光ランプ１を収容してスペーサ部１２にて背面ガラス板３を受持固定し、ユニット容器１１の開口部の周縁の適当箇所に設けたランプ留め１３にて平面蛍光ランプ１の前面ガラス板２の端部に留め、その前面に光学シート１４を配置した構成である。 (First Embodiment) A backlight unit according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The flat fluorescent lamp 1 has the same configuration as the conventional one shown in FIGS. 1 to 3 show the configuration of the backlight unit according to the first embodiment of the present invention in which such a flat fluorescent lamp 1 is incorporated as a light source of the backlight unit. In the backlight unit of the present embodiment, the flat fluorescent lamp 1 is accommodated in the unit container 11 which is a casing, and the rear glass plate 3 is supported and fixed by the spacer portion 12. It is the structure which fastened to the edge part of the front glass plate 2 of the flat fluorescent lamp 1 with the lamp holder 13 provided in the appropriate location of the periphery, and has arrange | positioned the optical sheet 14 in the front surface.

平面蛍光ランプ１に給電するためのインバータ８は、液晶表示装置の通常の使用状態である立てた状態で当該バックライトユニットの下側に来る部分、つまりユニット容器１１の地側に熱伝導体２１を介在させて設置している。このインバータ８をリード線１５ａ，１５ｂにて平面蛍光ランプ１の外部電極７ａ，７ｂに接続して、例えば、周波数１０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの矩形波電圧、三角波電圧、正弦波電圧又はパルス電圧を印加するようにしている。 The inverter 8 for supplying power to the flat fluorescent lamp 1 has a heat conductor 21 on the portion that comes to the lower side of the backlight unit in the standing state, which is the normal use state of the liquid crystal display device, that is, on the ground side of the unit container 11. Is installed. The inverter 8 is connected to the external electrodes 7a and 7b of the flat fluorescent lamp 1 by lead wires 15a and 15b so that, for example, a rectangular wave voltage, a triangular wave voltage, a sine wave voltage or a pulse voltage having a frequency of 10 kHz to 200 kHz is applied. I have to.

本実施の形態のバックライトユニットでは、平面蛍光ランプ１を点灯させるためにインバータ８を動作させた時、トランス９等の電気部品が発熱するが、その熱はインバータ８とユニット容器１１との間に介在させた熱伝導体２１を通じてユニット容器１１の地側の部分に伝熱し、このユニット容器１１を通じて内部の平面蛍光ランプ１の地側の部分にも伝熱し、その地側の部分の温度が上昇し、平面蛍光ランプ１の天側の部分よりも高温になる。この温度分布により、ランプ点灯中にランプ１内で蒸気化している放電媒体５中の水銀は、自身の重さでランプの地側に移動しようとするが、同時にランプ温度の高い方から低い方に移動するので、ランプ１の地側に偏在するのを抑制できる。この結果、本実施の形態のバックライトユニットによれば、平面蛍光ランプ１の放電容器内で水銀蒸気が均一に分布するようになり、長期に渡り、天側、地側で明るさの均一性を持続できる。 In the backlight unit of the present embodiment, when the inverter 8 is operated to turn on the flat fluorescent lamp 1, electrical components such as the transformer 9 generate heat, but the heat is generated between the inverter 8 and the unit container 11. Heat is transferred to the ground side portion of the unit container 11 through the heat conductor 21 interposed therebetween, and is also transferred to the ground side portion of the flat fluorescent lamp 1 inside through the unit container 11. The temperature rises and becomes higher than the top side portion of the flat fluorescent lamp 1. Due to this temperature distribution, mercury in the discharge medium 5 that is vaporized in the lamp 1 during lamp operation tends to move to the ground side of the lamp by its own weight, but at the same time the lamp temperature is higher from the lower one. Therefore, uneven distribution on the ground side of the lamp 1 can be suppressed. As a result, according to the backlight unit of the present embodiment, the mercury vapor is uniformly distributed in the discharge vessel of the flat fluorescent lamp 1, and the brightness uniformity on the top side and the ground side over a long period of time. Can be sustained.

（第２の実施の形態）本発明の第２の実施の形態のバックライトユニットについて、図４、図５を用いて説明する。第２の実施の形態の特徴は、バックライトユニット容器１１の底面の構造にあり、平面蛍光ランプ１の波板状の背面ガラス板３に当接して支持するスペーサを、平面蛍光ランプ１を立てた通常の使用状態で天側となる部分では背面ガラス板３との接触面積を密にして平面蛍光ランプ１の発する熱を多く伝熱するようにし（図５では、その部分のスペーサをスペーサ１２Ａとしている）、天地の中間部分では背面ガラス板３との接触面積を中程度の広さにして平面蛍光ランプ１の発する熱を中程度に伝熱するようにし（図５では、その部分のスペーサをスペーサ１２Ｂとしている）、地側となる部分では背面ガラス板３との接触面積を粗くして平面蛍光ランプ１の発する熱を最も少なく伝熱するようにしている（図５では、その部分のスペーサをスペーサ１２Ｃとしている）。 (Second Embodiment) A backlight unit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The feature of the second embodiment lies in the structure of the bottom surface of the backlight unit container 11, and a spacer that abuts and supports the corrugated back glass plate 3 of the flat fluorescent lamp 1 stands upright. Further, in the portion on the top side in the normal use state, the contact area with the rear glass plate 3 is made dense so as to transfer a large amount of heat generated by the flat fluorescent lamp 1 (in FIG. In the middle part of the top and bottom, the contact area with the rear glass plate 3 is set to a medium size so that the heat generated by the flat fluorescent lamp 1 is transferred to a medium level (in FIG. In the portion on the ground side, the contact area with the rear glass plate 3 is roughened so that the heat generated by the flat fluorescent lamp 1 is minimized (in FIG. Spacer It is a spacer 12C).

尚、インバータ８はユニット容器１１の地側に設置している。また、平面蛍光ランプ１の構成は第１の実施の形態、従来例のものと同様であり、図９、図１０に示した構成である。 The inverter 8 is installed on the ground side of the unit container 11. The configuration of the flat fluorescent lamp 1 is the same as that of the first embodiment and the conventional example, and is the configuration shown in FIGS.

本実施の形態によれば、ユニット容器１１を、平面蛍光ランプ１の天側に、地側よりも広い容積で接触する形態にして平面蛍光ランプ１を収容しているので、平面蛍光ランプ１の点灯時に発する熱は容器１１の地側には少なく伝熱し、その天側には多く伝熱し、この結果、平面蛍光ランプ１の地側は天側よりも高い温度状態になる。この温度分布により、ランプ点灯中にランプ１内で蒸気化している放電媒体５中の水銀は、自身の重さでランプの地側に移動しようとするが、同時にランプ温度の高い方から低い方に移動するので、ランプ１の地側に偏在するのを抑制でき、この結果、平面蛍光ランプ１の放電容器内で水銀蒸気が均一に分布するようになり、長期に渡り、天側、地側で明るさの均一性を持続できる。 According to the present embodiment, the flat fluorescent lamp 1 is accommodated in such a form that the unit container 11 is in contact with the top side of the flat fluorescent lamp 1 with a larger volume than the ground side. Little heat is generated when the lamp 11 is lit, and the heat is transferred to the top side of the container 11 and a large amount of heat is transferred to the top side of the container 11. Due to this temperature distribution, mercury in the discharge medium 5 that is vaporized in the lamp 1 during lamp operation tends to move to the ground side of the lamp by its own weight, but at the same time the lamp temperature is higher from the lower one. Therefore, it is possible to suppress the uneven distribution of the lamp 1 on the ground side. As a result, the mercury vapor is uniformly distributed in the discharge vessel of the flat fluorescent lamp 1, and the ceiling side and the ground side are distributed over a long period of time. Can maintain uniformity of brightness.

（第３の実施の形態）本発明の第３の実施の形態のバックライトユニットについて、図６〜図８を用いて説明する。第３の実施の形態の特徴は、ユニット容器１１の底面の構造にあり、ユニット容器１１の底面に放熱用貫通孔２５を形成するのに、天側では放熱用貫通孔２５を密な分布になるように形成し、天地の中間部分では中程度の密な分布になるように形成し、地側で放熱用貫通孔２５を形成せずにほぼ密閉構造にしている。尚、インバータ８はユニット容器１１の地側に設置している。また、平面蛍光ランプ１の構成は第１の実施の形態、従来例のものと同様であり、図９、図１０に示した構成である。 (Third Embodiment) A backlight unit according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The feature of the third embodiment lies in the structure of the bottom surface of the unit container 11, and although the heat dissipation through holes 25 are formed on the bottom surface of the unit container 11, the heat dissipation through holes 25 are closely distributed on the top side. In the middle part of the top and bottom, it is formed so as to have a medium density distribution, and the heat radiation through holes 25 are not formed on the ground side, and a substantially sealed structure is formed. The inverter 8 is installed on the ground side of the unit container 11. The configuration of the flat fluorescent lamp 1 is the same as that of the first embodiment and the conventional example, and is the configuration shown in FIGS.

本実施の形態のバックライトユニットによれば、ユニット容器１１における平面蛍光ランプ１の天側に対応する部分に密な分布で放熱用貫通孔２５を設け、天地の中間部分では放熱用貫通孔２５を粗な分布になるように設け、地側ではほぼ密閉構造にしてあるので、平面蛍光ランプ１の点灯時に発する熱は容器１１の天側では多く排熱され、地側では容器１１内にその熱がこもるようになり、この結果、平面蛍光ランプ１の地側は天側よりも高い温度状態になる。この温度分布により、ランプ点灯中にランプ１内で蒸気化している放電媒体５中の水銀は、自身の重さでランプの地側に移動しようとするが、同時にランプ温度の高い方から低い方に移動するので、ランプ１の地側に偏在するのを抑制でき、この結果、平面蛍光ランプ１の放電容器内で水銀蒸気が均一に分布するようになり、長期に渡り、天側、地側で明るさの均一性を持続できる。 According to the backlight unit of the present embodiment, the heat radiating through holes 25 are provided in a dense distribution in the portion corresponding to the top side of the flat fluorescent lamp 1 in the unit container 11, and the heat radiating through holes 25 are provided in the middle part of the top and bottom. Since the ground side has a substantially sealed structure, the heat generated when the flat fluorescent lamp 1 is turned on is largely exhausted on the top side of the container 11, and the ground side has its heat in the container 11. As a result, the ground side of the flat fluorescent lamp 1 becomes higher in temperature than the top side. Due to this temperature distribution, mercury in the discharge medium 5 that is vaporized in the lamp 1 during lamp operation tends to move to the ground side of the lamp by its own weight, but at the same time the lamp temperature is higher from the lower one. Therefore, it is possible to suppress the uneven distribution of the lamp 1 on the ground side. As a result, the mercury vapor is uniformly distributed in the discharge vessel of the flat fluorescent lamp 1, and the ceiling side and the ground side are distributed over a long period of time. Can maintain uniformity of brightness.

本発明の第１の実施の形態のバックライトユニットの正面図。The front view of the backlight unit of the 1st Embodiment of this invention. 図１におけるＡ−Ａ’線断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 1. 上記実施の形態のバックライトユニットの背面図。The rear view of the backlight unit of the said embodiment. 本発明の第２の実施の形態のバックライトユニットの正面図。The front view of the backlight unit of the 2nd Embodiment of this invention. 図４におけるＢ−Ｂ’線断面図。B-B 'line sectional drawing in FIG. 本発明の第３の実施の形態のバックライトユニットの正面図。The front view of the backlight unit of the 3rd Embodiment of this invention. 図６におけるＣ−Ｃ’線断面図。C-C 'line sectional drawing in FIG. 上記実施の形態のバックライトユニットの背面図。The rear view of the backlight unit of the said embodiment. 一般的な平面蛍光ランプの正面図。The front view of a common flat fluorescent lamp. 図１０におけるＤ−Ｄ’線断面図。D-D 'line sectional drawing in FIG. 従来例のバックライトユニットの正面図。The front view of the backlight unit of a prior art example. 図１１におけるＥ−Ｅ’線断面図。E-E 'line sectional drawing in FIG. 従来例のバックライトユニットの背面図。The rear view of the backlight unit of a prior art example.

Explanation of symbols

１平明蛍光ランプ
８インバータ
９トランス
１１ユニット容器
１２，１２Ａ〜１２Ｃスペーサ
１３ランプ留め
１４光学シート
２１熱伝導体
２５放熱用貫通孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Plain fluorescent lamp 8 Inverter 9 Transformer 11 Unit container 12, 12A-12C Spacer 13 Lamp stop 14 Optical sheet 21 Thermal conductor 25 Radiation through-hole

Claims

In a backlight unit in which a flat fluorescent lamp is used as a light source and the flat fluorescent lamp is housed in a housing,
The back fluorescent lamp is characterized in that the flat fluorescent lamp is incorporated in the casing in such a form that the lamp surface temperature is higher on the ground side than on the top side of the flat fluorescent lamp in the normal use state of the backlight unit. Light unit.

An inverter for supplying power to the flat fluorescent lamp;
2. The backlight according to claim 1, wherein the inverter is attached to a back portion of the flat fluorescent lamp in a form in which heat generated by the operation is transferred to the ground side more than the top side of the flat fluorescent lamp. unit.

The backlight unit according to claim 1, wherein the flat fluorescent lamp is housed in a form in which the casing is in contact with the top side of the flat fluorescent lamp with a larger volume than the ground side.

2. A ventilation hole is provided in a portion corresponding to the top side of the flat fluorescent lamp in the casing, and a portion corresponding to the ground side of the flat fluorescent lamp in the casing is sealed. The backlight unit described.