JP2008058871A

JP2008058871A - ランプユニット

Info

Publication number: JP2008058871A
Application number: JP2006238642A
Authority: JP
Inventors: Toyohito Hatashita; 豊仁畑下
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-09-04
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】冷陰極管の表面の温度を所定の温度に調節することにより、冷陰極管の寿命および輝度の低下を防止できることができ、さらに、その温度を調節する機能を安価な構成で実現できるランプユニットを提供する。
【解決手段】冷陰極管１と、冷陰極管１の片側に沿って配置された金属製リフレクター２と、冷陰極管１の表面を加熱するヒーター２と、冷陰極管１の表面に接触配置された放熱線５と、一端側が放熱線５に接続され、他端側が冷陰極管１の温度に応じて金属製リフレクター２と接離自在であるバイメタル６とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ランプユニットに関するものであり、特に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶表示装置）などの平面表示装置に使用されるバックライトの光源であるランプユニットに関するものである。

ＬＣＤなどの平面表示装置では、液晶表示パネルに向かって発光するバックライトを備える。そのバックライトの光源には、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）が用いられる。この冷陰極管は、所定の温度範囲以上または以下で使用された場合、寿命が極端に短くなり、さらに、輝度が低下する。

この問題を解決するために、冷陰極管の温度を所定の温度範囲に調節する発明がなされている。特許文献１には、加熱および冷却の両方の制御ができるように、温度センサーとペルチェ素子を用いて、冷陰極管の温度を所定の温度範囲内に調節する発明が記載されている。特許文献２には、冷陰極管の光を反射するために冷陰極管の周囲に設けられたリフレクターを通電して発熱させることにより、使用開始直後の低温状態を所定の温度範囲に素早く上昇させる発明が記載されている。

特開平６−３２４３０４号公報特開平８−３６１７７号公報

しかしながら、特許文献１のランプユニットでは、加熱および冷却の両方の制御が可能であるが、ペルチェ素子、および、温度センサーを使用するため、全体として高価なユニットとなっていた。また、特許文献２のランプユニットでは、加熱することはできるが、冷却はできないという問題点があった。

この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、冷陰極管の温度を所定の温度範囲に調節することにより、冷陰極管の寿命および輝度の低下を防止できる安価なランプユニットを得ることを目的とする。

本発明に係るランプユニットは、冷陰極管と、前記冷陰極管の片側に沿って配置された金属製リフレクターと、前記冷陰極管の表面を加熱するヒーターと、前記冷陰極管の表面に接触配置された放熱線と、一端側が前記放熱線に接続され、他端側が前記冷陰極管の温度に応じて前記金属製リフレクターと接離自在であるバイメタルとを備える。

また、上記と別構成において、本発明に係るランプユニットは、冷陰極管と、前記冷陰極管の片側に沿って配置された金属製リフレクターと、前記冷陰極管の表面を加熱するヒーターと、一端側が前記ヒーターに接続され、他端側が前記冷陰極管の温度に応じて前記金属製リフレクターと接離自在であるバイメタルとを備える。

本発明のランプユニットによれば、バイメタルの金属製リフレクターへの接離に応じ、冷陰極管の表面の温度を所定の温度に調節することにより、冷陰極管の寿命および輝度の低下を防止でき、さらに、その温度に調節する機能を安価な構成で実現することができる。

＜実施の形態１＞
本実施の形態に係るランプユニットを図１に示す。図に示すように、冷陰極管１と、金属製リフレクター２と、ヒーター３と、ヒーター用電源４と、放熱線５と、バイメタル６とを備える。冷陰極管１は、電力が供給されると発光するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）のランプなどが該当する。金属製リフレクター２は、冷陰極管１の片側に沿って配置されており、冷陰極管１の光を所定の方向、例えば、ＬＣＤの導光板に向けて反射する。ヒーター３は、冷陰極管１の表面にスパイラル状に直に巻回されており、電力を供給されることにより発熱し、冷陰極管１の表面を加熱する。ヒーター３の両端には、ヒーター用電源４が接続されている。ヒーター用電源４は、例えば、冷陰極管１の点灯と同じぐらいのタイミングで、ヒーター３への電力供給を開始する。放熱線５は、冷陰極管１の表面に接触配置されており、冷陰極管１の表面の熱を冷陰極管１の外部に伝えるものである。図１では、放熱線５は、冷陰極管１の表面にヒーター３と交互にスパイラル状に直に巻回されている。

バイメタル６は、一端側が放熱線５の所定の箇所（図１では放熱線５の一端）に接続され、他端側が冷陰極管１の温度に応じて金属製リフレクター２と接離自在である。具体的には、バイメタル６は、冷陰極管１の温度が所定値以上（高温）である場合に、金属製リフレクター２と接触し、冷陰極管１の温度が所定値未満（低温）である場合に、金属製リフレクター２と非接触となる。この所定値が、冷陰極管１の寿命および輝度の低下を防止できる所定の温度範囲内となるようにバイメタル６を構成する。例えば、バイメタルが熱膨張率の異なる２種類の金属板を貼り合わせたものから構成される場合には、金属板の材質をうまく選べば、所定値を上記所定の温度範囲内にすることができる。なお、本実施の形態では図示はしないが、バイメタル６は放熱線５の異なる複数個所に接続して複数設けられてもよい。

以上のような構成をもつランプユニットの動作について説明する。冷陰極管１が点灯されておらず、冷陰極管１の温度が低温である場合には、バイメタル６が、金属製リフレクター２と非接触となる。冷陰極管１の点灯開始直後の場合も、冷陰極管１の温度が低温であるため、バイメタル６は金属製リフレクター２と非接触となる状態を維持するが、冷陰極管１はヒーター３、および、自己発熱により加熱される。

やがて、これらの加熱により、冷陰極管１の温度は上昇し、高温となる。この場合に、バイメタル６は、金属製リフレクター２と接触する。この接触により、冷陰極管１の表面の熱は、当該表面に接触配置された放熱線５からバイメタル６に伝えられ、このバイメタル６を介して、金属製リフレクター２に放熱される。この放熱により、冷陰極管１の温度上昇は抑えられる。放熱が上記加熱よりも優勢となり、冷陰極管１の温度が下がった場合には、再びバイメタル６は金属製リフレクター２と非接触となるため、放熱による冷陰極管１の温度下降は抑えられる。

以上のような動作を行うランプユニットによれば、冷陰極管１の温度が低温である場合、ヒーター３による加熱、および、冷陰極管１の自己発熱によって、冷陰極管１の温度を素早く上昇させることができる。その一方で、冷陰極管１の温度が高温である場合には、バイメタル６が金属製リフレクター２と接触して冷陰極管１の熱を放熱する。このため、金属製リフレクター２が放熱できる限りにおいて、冷陰極管１が高温になることを防ぐことができる。これにより、冷陰極管１の温度を所定の温度範囲内の所定値に調節することができる。このようにして、冷陰極管１の寿命および輝度の低下を防ぐことができ、さらに以上のような構成であるため、安価なランプユニットを実現することができる。さらに、複数のバイメタル６を放熱線５に接続した場合には、この温度調節を効率よく行うことができる。また、放熱線５が、冷陰極管１の表面にヒーター３と交互にスパイラル状に巻回されていることにより、ヒーター３から冷陰極管１に伝わる熱が放熱線５により均等化され、更に、放熱線５より均等に放熱されることから、冷陰極管１の温度分布を均一にすることができる。

＜実施の形態２＞
図２は、本実施の形態に係るランプユニットを示したものであり、図のように、冷陰極管１と、金属製リフレクター２と、ヒーター３と、ヒーター用電源４と、バイメタル６とを備える。以下、実施の形態１と重複する部分の説明については省略する。

バイメタル６は、一端側がヒーター３の所定の箇所（図２ではヒーター３の一端）に接続され、他端側が冷陰極管１の温度に応じて金属製リフレクター２と接離自在である。なお、本実施の形態では図示はしないが、バイメタル６はヒーター３の異なる複数個所に接続して複数設けられてもよい。

ヒーター用電源４と、ヒーター３との間に、給電線回路が配設されており、ヒーター用電源４が給電線回路を介してヒーター３に電力を供給することにより、ヒーター３は発熱する。本実施の形態では、図のように、ヒーター３の両端が給電線回路の給電線によってヒーター用電源４に接続されている。また、ヒーター３の端部のうち、バイメタル６を設けた一端と異なる他端において、給電線回路の給電線は金属製リフレクター２にも電気的に接続されている。こうして、この給電線回路は、バイメタル５が金属製リフレクター２に接触すると、ヒーター用電源４からの電力の大半が金属製リフレクター２に供給されるようになり、ヒーター用電源４からヒーター３への給電が実質的に停止するように構成されている。

以上のような構成をもつランプユニットの動作について説明する。冷陰極管１が点灯されておらず、冷陰極管１の温度が低温である場合には、バイメタル６は、金属製リフレクター２と非接触となる。冷陰極管１の点灯開始直後の場合も、冷陰極管１の温度が低温であるため、バイメタル６は金属製リフレクター２と非接触となる状態を維持するが、冷陰極管１はヒーター３、および、自己発熱により加熱される。

やがて、これらの加熱により、冷陰極管１の温度は上昇し、高温となる。この場合に、バイメタル６は、金属製リフレクター２と接触する。この接触により、冷陰極管１の表面の熱は、当該表面に接触配置されたヒーター３からバイメタル６に伝えられ、このバイメタル６を介して、金属製リフレクター２に放熱される。さらにこの接触により、ヒーター用電源４からヒーター３への供電が実質的に停止することにより、ヒーター３は冷陰極管１の表面への加熱を停止する。これらにより、冷陰極管１の温度上昇は抑えられる。放熱が続き、冷陰極管１の温度が下がった場合には、再びバイメタル６は金属製リフレクター２と非接触となるため、ヒーター３による加熱が始まる。

以上のような動作を行うランプユニットによれば、冷陰極管１の温度が低温である場合、ヒーター３による加熱、および、冷陰極管１の自己発熱によって、冷陰極管１の温度を素早く上昇させることができる。その一方で、冷陰極管１の温度が高温である場合には、バイメタル６が金属製リフレクター２と接触して冷陰極管１の熱を放熱する。

このとき、さらに、ヒーター３の加熱を停止することができるため、仮に金属製リフレクター２の放熱能力が低い場合でも、冷陰極管１が高温になることを防ぐことができる。これにより、冷陰極管１の温度を所定の温度範囲内の所定値に調節することができる。このようにして、冷陰極管１の寿命および輝度の低下を防ぐことができ、さらに以上のような構成であるため、安価なランプユニットを実現することができる。さらに、複数のバイメタル６をヒーター３に接続した場合には、この温度調節を効率よく行うことができる。

なお、金属製リフレクター２の放熱能力が高い場合には、上記のような給電停止は必ずしも必要はなく、金属製リフレクター２の放熱だけで冷陰極管１が高温になることを防ぐことができる。従って、このような場合には、ヒーター３の端部のうち、バイメタル６を設けた一端と異なる他端において、金属製リフレクター２と電気的に接続された給電線回路の給電線を省略することができる。

実施の形態１に係るランプユニットを示す図である。実施の形態２に係るランプユニットを示す図である。

符号の説明

１冷陰極管、２金属製リフレクター、３ヒーター、４ヒーター用電源、５放熱線、６バイメタル。

Claims

冷陰極管と、
前記冷陰極管の片側に沿って配置された金属製リフレクターと、
前記冷陰極管の表面を加熱するヒーターと、
前記冷陰極管の表面に接触配置された放熱線と、
一端側が前記放熱線に接続され、他端側が前記冷陰極管の温度に応じて前記金属製リフレクターと接離自在であるバイメタルとを備える、
ランプユニット。
冷陰極管と、
前記冷陰極管の片側に沿って配置された金属製リフレクターと、
前記冷陰極管の表面を加熱するヒーターと、
一端側が前記ヒーターに接続され、他端側が前記冷陰極管の温度に応じて前記金属製リフレクターと接離自在であるバイメタルとを備える、
ランプユニット。
ヒーター用電源と、
前記ヒーター用電源と前記ヒーターとの間に配設される給電線回路とをさらに備え、
前記給電線回路は、前記バイメタルが前記金属製リフレクターに接触すると、前記ヒーター用電源から前記ヒーターへの給電が停止するように構成される、
請求項２に記載のランプユニット。
前記バイメタルは、
前記冷陰極管の温度が所定値以上である場合に前記金属製リフレクターと接触し、前記冷陰極管の温度が所定値未満である場合に前記金属製リフレクターと非接触となる、
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のランプユニット。
前記バイメタルは複数設けられる、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のランプユニット。