JP4050886B2

JP4050886B2 - Liquid crystal display

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Publication number: JP4050886B2
Application number: JP2001283500A
Authority: JP
Inventors: 利浩矢島; 清一西山; 祥一野口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2021-09-18
Also published as: JP2003091007A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To extend a life span of a liquid crystal display device by suppressing lowering of luminous efficiency of a linear light source and preventing display quality from being deteriorated. SOLUTION: A fluorescent material film PH in the vicinity of external electrodes ED1, ED2, where sputtering of sealed in mercury HG most easily takes place, is removed.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置に係り、特に液晶表示パネルと、この液晶表示パネルに形成された電子潜像を可視化する照明光源を備えた液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノート型コンピユータやディスプレイモニターあるいはテレビ受像機用の高精細、薄型、軽量、かつカラー表示が可能な表示装置として液晶表示装置が広く採用されている。この種の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルには、各内面に互いに交差する如く形成された平行電極を形成した一対の基板で液晶層を挟持した液晶表示パネルを用いた単純マトリクス型を用いたものと、一対の基板の一方に画素単位で選択するためのスイッチング素子を有する液晶表示パネルを用いたアクティブマトリクス型液晶表示装置とに大別される。
【０００３】
アクティブマトリクス型液晶表示パネルは、ツイステッドネマチック（ＴＮ）方式に代表されるように、画素選択用の電極群を上下一対の基板のそれぞれに形成した、所謂縦電界方式（一般に、ＴＮ方式と称する）と、画素選択用の電極群が上下一対の基板の一方のみに形成した、所謂横電界方式（一般に、ＩＰＳ方式と称する）とが知られている。
【０００４】
前者のＴＮ方式の液晶表示パネルは、一対（第１の基板（下基板）と第２の基板（上基板）からなる２枚）の基板内で液晶が例えば９０°ねじれて配向されており、その液晶表示パネルの上下基板の外面に吸収軸方向をクロスニコル配置し、かつ入射側の吸収軸をラビング方向に平行または交差させた２枚の偏光板を積層している。
【０００５】
このようなＴＮ方式アクティブマトリクス型液晶表示パネルは、電圧無印加時で入射光は入射側偏光板で直線偏光となり、この直線偏光は液晶層のねじれに沿って伝播し、出射側偏光板の透過軸が当該直線偏光の方位角と一致している場合は直線偏光は全て出射して白表示となる（所謂、ノーマリオープンモード）。また、電圧印加時は、液晶層を構成する液晶分子軸の平均的な配向方向を示す単位ベクトルの向き（ダイレクター）は基板面と垂直な方向を向き、入射側直線偏光の方位角は変わらないため出射側偏光板の吸収軸と一致するため黒表示となる。（１９９１年、工業調査会発行「液晶の基礎と応用」参照）。
【０００６】
一方、一対の基板の一方にのみ画素選択用の電極群や電極配線群を形成し、当該基板上で隣接する電極間（画素電極と対向電極の間）に電圧を印加して液晶層を基板面と平行な方向にスイッチングするＩＰＳ方式の液晶表示パネルでは、電圧無印加時に黒表示となるように偏光板が配置されている（所謂、ノーマリクローズモード）。
【０００７】
ＩＰＳ方式液晶表示パネルの液晶層は、初期状態で基板面と平行なホモジニアス配向で、かつ基板と平行な平面で液晶層のダイレクターは電圧無印加時で電極配線方向と平行または幾分角度を有し、電圧印加時で液晶層のダイレクターの向きが電圧の印加に伴い電極配線方向と垂直な方向に移行し、液晶層のダイレクター方向が電圧無印加時のダイレクター方向に比べて４５°電極配線方向に傾斜したとき、当該電圧印加時の液晶層は、まるで１／２波長板のように偏光の方位角を９０°回転させ、出射側偏向板の透過軸と偏光の方位角が一致して白表示となる。このＩＰＳ方式液晶表示パネルは視野角においても色相やコントラストの変化が少なく、広視野角化が図られるという特徴を有している（特開平５−５０５２４７号公報参照）。
【０００８】
上記した各種の液晶表示パネルを用いた液晶表示装置では、その液晶表示パネルに形成した電子的な画像（電子潜像）を可視化するために外部から照明を与える必要がある。この照明手段としては、周囲光を用いるパッシブ照明方式と、液晶表示パネルの背面側あるいは表面側に冷陰極蛍光灯や発光ダイオード等の光源を設置するアクティブ照明方式とがある。
【０００９】
アクティブ照明方式のうち、液晶表示パネルの表面側に光源を配置する方式（一般に、フロントライト方式と称する）は携帯型の情報機器に多く採用される。一方、パソコンやディスプレイモニターなどの比較的サイズが大きい液晶表示装置では、その液晶表示パネルの背面に光源を配置するのが一般的である（これを一般にバックライトと称する）。
【００１０】
ノートパソコン等の薄型化が要求される情報機器では、透明板（導光板と称する）の端縁に外部電極蛍光ランプ（以下、ＬＡＭＰとも言う）などの線状光源を配置して照明光源を構成している。これを、一般にサイドエッジ型と称している。しかし、近年のディスプレイモニターや動画対応のテレビ受像機等に用いられる液晶表示装置の液晶表示パネルの大型化に伴い、画面の明るさ（輝度）を充分に得るため、かつ画面輝度を均一にするために複数のＬＡＭＰ等の線状光源を液晶表示パネルの背面直下に配置した照明光源が採用されるようになっている。これを、一般に直下型と称している。
【００１１】
上記の線状光源として広く採用されている外部電極蛍光ランプＬＡＭＰは、所謂低圧水銀灯（蛍光ランプ）であり、ガラスやセラミックス等の透明無機材料でなる小径の筒状細管の内壁に蛍光体膜を塗布し、不活性ガスと水銀を封入して構成される。封入した水銀を蒸発させて励起する手段として、細管内に少なくとも２つの内部電極を設置して、当該電極間に電圧を印加して放電を発生させる構造とした内部電極方式が一般的である。
【００１２】
これに対し、本発明者等は、先に、細管の端部外面あるいは端部と中間部外面に外部電極を設置し、この外部電極に電圧を印加することで生じる電界を水銀の励起エネルギーとして加える外部電極方式を提案した（特願２０００−１６２５９３号他）。この方式によるランプの一例は、放電管の外壁に一対の電極（所謂外部電極）を離間して設け、この電極間に生じる電界を放電管内に生じる電離気体に容量結合させるため、電界結合型放電ランプ（Electric Field Coupled Discharge Lamp）、又は電界結合型無電極蛍光ランプ（Electric Field Coupled Electrodeless Fluorescent Discharge Lamp）とも呼ばれる。この一対の電極は例えば放電管の両端に設けるが、これらの外部電極間に位置する放電管外壁に別の外部電極を互いに離間させて追加し、３箇所以上に設けた外部電極により放電管内に形成する電界強度を強めてもよい。この外部電極方式は細管内に電極を有せず、したがって、動作中の水銀蒸気がスパッタすることによる水銀の消耗がないため、長寿命であるという特徴を有する。この外部電極方式には、水銀を励起するエネルギーを印加する手段の相違で、電界結合方式、上記電極にマイクロ波を印加するマイクロ波結合方式、あるいは磁界を印加する磁界結合方式などがある。
【００１３】
図１５は電界結合方式を用いた外部電極方式の蛍光ランプ（以下、外部電極蛍光ランプと呼ぶ）の構造の一例を説明する模式図であり、同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に外部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設け、両外部電極の間の領域を出光領域Ｌ１としている。なお、外部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設置した領域を、それぞれ端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２と呼ぶ。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
各端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２と出光領域Ｌ１を含む細管ＴＢの内壁に蛍光体膜ＰＨが塗布等の手段で形成されている。この蛍光体膜ＰＨを構成する蛍光体としては、所謂三波長蛍光体が使用されている。その成分は、青色蛍光体として（Ｓｒ（ＣａＢａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺、あるいはＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺、緑色蛍光体としてＬａＰＯ₄：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺、赤色蛍光体としてＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺が代表的である。また、細管ＴＢの内部には水銀ＨＧが封入されている。
【００１５】
この外部電極蛍光ランプでは、その動作中の放電により蛍光体膜で水銀ＨＧの消費が生じる。この原因は、前記した蛍光体に含まれる金属成分と水銀とが化合することによるものと考えられる。水銀の消費量は、細管内に電極が存在した場合の電極への水銀蒸気のスパッタによる消費量に比べれば少ない。しかし、このような外部電極方式の外部電極蛍光ランプでは、当該外部電極を設置した領域（端部電極領域）Ｌ２１，Ｌ２２における蛍光体膜に黒化現象が生じる。この黒化現象は水銀蒸気が外部電極領域にある蛍光体にスパッタしていることに起因すると考えられ、その分の水銀の消費がなされ、この水銀の消耗が外部電極方式の外部電極蛍光ランプの長寿命化を阻害する要因となっている。
【００１６】
なお、内部電極方式の冷陰極蛍光ランプでは、細管内の電極間における放電電流に起因する水銀原子の蛍光体への吸着による発光効率の低下を防止するために、蛍光体膜を保護膜で覆ったものが照明学会研究会資料（２０００年１月、ＭＤ−００−３４）に開示されている。しかし、この資料では、内部電極間での蛍光体膜の劣化を問題としているものであり、外部電極方式の外部電極蛍光ランプにおける当該外部電極の設置領域と水銀の消耗に関しては何ら考慮がなされていない。
【００１７】
本発明の目的は、照明光源として用いる外部電極方式の外部電極蛍光ランプにおける水銀消費量を抑制して長寿命化をさらに図った液晶表示装置を提供することにある。
【００１８】
上記目的を達成するため、本発明は、照明光源として外部電極方式の外部電極蛍光ランプを用いた液晶表示装置において、封入された水銀のスパッタが最も起こり易い外部電極近傍における蛍光体膜を除去したことを特徴とする。また、外部電極の設置領域に細管を構成するガラスよりも二次電子放出係数が大きく、耐スパッタ性が高い膜を形成したことを特徴とする。さらに、外部電極の設置領域における蛍光体膜をガラスよりも二次電子放出係数が大きく、耐スパッタ性が高い膜で被覆したことを特徴とする。以下、本発明の代表的な構成を記述する。
【００１９】
（１）、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに設置されて当該液晶表示パネルに形成された電子潜像を可視化する照明光源を備えた液晶表示装置であって、
前記照明光源は、少なくとも外面の各端部電極領域のそれぞれに外部電極を備えて前記端部電極領域の間に出光領域を有する筒状細管の前記出光領域の内壁にのみ形成された蛍光体膜を有すると共に、前記筒状細管の内部に水銀を封入した外部電極蛍光ランプを備えた。
【００２０】
（２）、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに設置されて当該液晶表示パネルに形成された電子潜像を可視化する照明光源を備えた液晶表示装置であって、
前記照明光源は、少なくとも外面の各端部電極領域のそれぞれに外部電極を備えて前記端部電極領域の間に出光領域を有し、前記筒状細管の前記出光領域および前記各端部電極領域を含めた内壁に形成された蛍光体膜を有し、前記各端部電極領域の前記蛍光体膜を覆って前記端部電極領域の内壁に二次電子放出係数が高く、かつ耐スパッタ性が大きい物質膜を有すると共に、前記筒状細管の内部に水銀を封入した外部電極蛍光ランプを備えた。
【００２１】
（３）、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに設置されて当該液晶表示パネルに形成された電子潜像を可視化する照明光源を備えた液晶表示装置であって、
前記照明光源は、端部の各端部電極領域のそれぞれの外面に設けた端部電極と、前記各端部電極の間の外面の中間電極領域に設けた少なくとも１つの中間電極とを備えて前記各端部電極領域と前記中間電極領域の間に出光領域を有する筒状細管の前記出光領域の内壁にのみ蛍光体膜が形成されると共に、前記筒状細管の内部に水銀を封入した外部電極蛍光ランプを備えた。
【００２２】
（４）、（１）〜（３）における前記筒状細管の前記端部電極領域の内壁に二次電子放出係数が高い耐スパッタ性膜として、例えば酸化マグネシウムを用いる。また、前記筒状細管に不活性ガスを封入する。
【００２３】
（５）、（１）〜（４）において、前記液晶表示パネルに設置する照明光源が、前記液晶表示パネルの直下に前記外部電極蛍光ランプを複数配列した直下型光源とした。
【００２４】
（６）、（１）〜（４）において、前記液晶表示パネルに設置する照明光源が、導光板の側縁に沿って前記外部電極蛍光ランプを設置したサイドエッジ型光源とした。
【００２５】
以上の各構成とすることにより、照明光源として用いる外部電極方式の外部電極蛍光ランプにおける水銀消費量を抑制して長寿命化をさらに図った液晶表示装置を提供することができる。なお、本発明は、上記の各構成および後述する実施例の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形が可能である。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の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。図１は本発明による液晶表示装置の第１実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けている。両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２の間の領域Ｌ１は出光領域、両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けた領域はそれぞれ端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２である。
【００２７】
図１において、細管ＴＢの両端の端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の外周には端部電極ＥＤ１，ＥＤ２がそれぞれ設置されている。そして、内壁の上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２を避けた出光領域Ｌ１にのみ蛍光体膜ＰＨが形成されている。なお、細管ＴＢの内部にはネオン、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを封入しているが、このガスは必須ではない。図１の（ｂ）に端部電極領域Ｌ２１の部分を拡大断面図で示してある。
【００２８】
端部電極ＥＤ１，ＥＤ２設置した端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁の近傍には当該端部電極ＥＤ１，ＥＤ２で発生される電界が集中し、蒸発した水銀蒸気が集まり易い。この部分の蛍光体膜が存在すると、水銀が蛍光体を構成する物質と反応して化合物を生成する。その結果、前記した水銀の消費が起こる。しかし、本実施例のように、この端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁には蛍光体膜が存在しないため、水銀の消費は抑制される。このように、本実施例によれば、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの細管内に封入した水銀の消費が低減され、長寿命化が図られる。
【００２９】
図２は本発明による液晶表示装置の第２実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けている。両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２の間の領域Ｌ１は出光領域、両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けた領域はそれぞれ端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２である。
【００３０】
図２において、細管ＴＢの両端の端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の外周には端部電極ＥＤ１，ＥＤ２がそれぞれ設置されている。そして、内壁の上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２を避けた出光領域Ｌ１にのみ蛍光体膜ＰＨが形成されている。そして、上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２には細管ＴＢを構成するガラスよりも二次電子放出係数が高く、耐スパッタ性が大きい酸化マグネシウム膜ＭＧを形成してある。なお、細管ＴＢの内部にはネオン、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを封入しているが、このガスは必須ではない。図２の（ｂ）に端部電極領域Ｌ２１の部分を拡大断面図で示してある。
【００３１】
端部電極ＥＤ１，ＥＤ２設置した端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁の近傍には当該端部電極ＥＤ１，ＥＤ２で発生される電界が集中し、蒸発した水銀蒸気が集まり易い。この部分の蛍光体膜が存在すると、水銀が蛍光体を構成する物質と反応して化合物を生成する。その結果、前記した水銀の消費が起こる。しかし、本実施例のように、この端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁には蛍光体膜が存在しないため、この部分で水銀は消費されない。
【００３２】
さらに、蛍光体膜を形成しない端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁に酸化マグネシウム膜ＭＧを形成してあるため、水銀原子からの一次電子が酸化マグネシウム膜ＭＧに衝突して二次電子が放出され、これが上記一次電子と共に蛍光体膜の励起エネルギーとなって、紫外線発生量を増加させる。その結果、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの発光輝度が高くなる。このように、本実施例によれば、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの細管内に封入した水銀の消費が低減され、長寿命化が図られるとともに、その管内における放電効率も向上される。
【００３３】
図３は本発明による液晶表示装置の第３実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けている。両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２の間の領域Ｌ１は出光領域、両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けた領域はそれぞれ端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２である。
【００３４】
図３において、細管ＴＢの両端の端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の外周には端部電極ＥＤ１，ＥＤ２がそれぞれ設置されている。内壁の上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２と出光領域Ｌ１を含む全領域に蛍光体膜ＰＨが形成されている。そして、上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２に有する蛍光体膜ＰＨを覆って、細管ＴＢを構成するガラスよりも二次電子放出係数が高く、耐スパッタ性が大きい酸化マグネシウム膜ＭＧを形成してある。なお、細管ＴＢの内部にはネオン、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを封入しているが、このガスは必須ではない。図２の（ｂ）に外部電極領域Ｌ２１の部分を拡大断面図で示してある。
【００３５】
端部電極ＥＤ１，ＥＤ２設置した端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁の近傍には当該端部電極ＥＤ１，ＥＤ２で発生される電界が集中し、蒸発した水銀蒸気が集まり易い。この部分の蛍光体膜ＰＨを構成する物質は水銀と反応して化合物を生成する。その結果、前記した水銀の消費が起こる。しかし、本実施例のように、この端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁に形成された蛍光体膜ＰＨには酸化マグネシウム膜ＭＧが被覆されているため、上記のような化合物の生成は抑制される。
【００３６】
さらに、酸化マグネシウム膜ＭＧは水銀原子からの一次電子の衝突で二次電子を放出する。これが上記一次電子と共に蛍光体膜の励起エネルギーとなって、紫外線発生量を増加させる。その結果、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの発光輝度が高くなる。このように、本実施例によれば、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの細管内に封入した水銀の消費が低減され、長寿命化が図られる。
【００３７】
図４は本発明による液晶表示装置の第４実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けていると共に、当該筒状細管ＴＢの中間部の中間電極領域Ｌ２３にも中間電極ＥＤ３を設けたものである。そして、各端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２と中間電極領域Ｌ２３の間に出光領域Ｌ１１，Ｌ１２を有する。筒状細管ＴＢの出光領域Ｌ１１，Ｌ１２の内壁にのみ蛍光体膜が形成され、前記筒状細管の内部に水銀を封入している。なお、細管ＴＢの内部にはネオン、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを封入しているが、このガスは必須ではない。図４の（ｂ）に端部電極領域Ｌ２１と中間電極領域Ｌ２３の部分を拡大断面図で示してある。
【００３８】
端部電極ＥＤ１，ＥＤ２設置した端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁および中間電極ＥＤ３を設置した中間電極領域Ｌ２３の近傍には当該外部電極ＥＤ１，ＥＤ２，ＥＤ３で発生される電界が集中し、蒸発した水銀蒸気が集まり易い。この部分に蛍光体膜が存在すると、水銀が蛍光体を構成する物質と反応して化合物を生成する。その結果、前記した水銀の消費が起こる。しかし、本実施例のように、この端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間出領域Ｌ２３の内壁には蛍光体膜が存在しないため、水銀の消費は抑制される。このように、本実施例によれば、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの細管内に封入した水銀の消費が低減され、長寿命化が図られる。
【００３９】
図５は本発明による液晶表示装置の第５実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設け、中央部外周に中間電極ＥＤ３を設けている。端部電極ＥＤ１，ＥＤ２と中間電極ＥＤ３の間の領域Ｌ１１およびＬ１２は出光領域、端部電極ＥＤ１，ＥＤ２および中間電極ＥＤ３を設けた領域はそれぞれ端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２、中間電極領域Ｌ２３である。
【００４０】
図５において、細管ＴＢの両端の端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の外周には端部電極ＥＤ１，ＥＤ２がそれぞれ設置され、中間電極領域Ｌ２３の外周には中間電極ＥＤ３が設置されている。そして、内壁の上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極領域Ｌ２３を避けた出光領域Ｌ１１，Ｌ１２にのみ蛍光体膜ＰＨが形成されている。そして、上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極領域Ｌ２３には細管ＴＢを構成するガラスよりも二次電子放出係数が高く、耐スパッタ性が大きい酸化マグネシウム膜ＭＧを形成してある。なお、細管ＴＢの内部にはネオン、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを封入しているが、このガスは必須ではない。図５の（ｂ）に端部電極領域Ｌ２１の部分を拡大断面図で示してある。
【００４１】
端部電極ＥＤ１，ＥＤ２、中間電極ＥＤ３を設置した端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極領域Ｌ２３の内壁の近傍には当該端部電極ＥＤ１，ＥＤ２、中間電極ＥＤ３で発生される電界が集中し、蒸発した水銀蒸気が集まり易い。この部分の蛍光体膜が存在すると、水銀が蛍光体を構成する物質と反応して化合物を生成する。その結果、前記した水銀の消費が起こる。しかし、本実施例のように、この端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極ＥＤ３の内壁には蛍光体膜が存在しないため、この部分で水銀は消費されない。
【００４２】
さらに、蛍光体膜を形成しない端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極電極領域Ｌ２３の内壁に酸化マグネシウム膜ＭＧを形成してあるため、水銀原子からの一次電子が酸化マグネシウム膜ＭＧに衝突して二次電子が放出され、これが上記一次電子と共に蛍光体膜の励起エネルギーとなって、紫外線発生量を増加させる。その結果、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの発光輝度が高くなる。このように、本実施例によれば、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの細管内に封入した水銀の消費が低減され、長寿命化が図られる。
【００４３】
図６は本発明による液晶表示装置の第６実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。同図（ａ）は全体図、同（ｂ）は同（ａ）の要部拡大断面図を示す。この外部電極蛍光ランプＬＡＭＰはガラス製の筒状細管ＴＢの両端部外周に端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を、また中間部に中間電極ＥＤ３を設けている。両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２と中間電極ＥＤ３の間の領域Ｌ１１、Ｌ１２は出光領域、両端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設けた領域および中間電極ＥＤ３を設けた領域はそれぞれ端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極領域である。
【００４４】
図６において、細管ＴＢの両端の端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の外周には端部電極ＥＤ１，ＥＤ２が設置され、中間電極領域Ｌ２３の外周には中間電極ＥＤ３がそれぞれ設置されている。内壁の上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極領域と出光領域Ｌ１、Ｌ２を含む全領域に蛍光体膜ＰＨが形成されている。そして、上記端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２と中間電極領域Ｌ２３に有する蛍光体膜ＰＨを覆って、細管ＴＢを構成するガラスよりも二次電子放出係数が高く、耐スパッタ性が大きい酸化マグネシウム膜ＭＧを形成してある。なお、細管ＴＢの内部にはネオン、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガスを封入しているが、このガスは必須ではない。図６の（ｂ）に外部電極領域Ｌ２１と中間電極領域の部分を拡大断面図で示してある。
【００４５】
端部電極ＥＤ１，ＥＤ２を設置した端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２の内壁の近傍および中間電極ＥＤ３を設置した中間電極領域Ｌ２３には当該端部電極ＥＤ１，ＥＤ２および中間電極ＥＤ３で発生される電界が集中し、蒸発した水銀蒸気が集まり易い。この部分の蛍光体膜ＰＨを構成する物質は水銀と反応して化合物を生成する。その結果、前記した水銀の消費が起こる。しかし、本実施例のように、この端部電極領域Ｌ２１，Ｌ２２および中間電極領域Ｌ２３の内壁に形成された蛍光体膜ＰＨには酸化マグネシウム膜ＭＧが被覆されているため、上記のような化合物の生成は抑制される。
【００４６】
さらに、酸化マグネシウム膜ＭＧは水銀原子からの一次電子の衝突で二次電子を放出する。これが上記一次電子と共に蛍光体膜の励起エネルギーとなって、紫外線発生量を増加させる。その結果、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの発光輝度が高くなる。このように、本実施例によれば、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの細管内に封入した水銀の消費が低減され、長寿命化が図られるとともに、その管内における放電効率も向上される。
【００４７】
次に、以上の各実施例で説明した外部電極蛍光ランプを用いた照明光源の構成例と、この照明光源を組み込んだ液晶表示装置の構造例および駆動回路構成例を説明する。
【００４８】
図７は照明光源の１構成例である直下型バックライトの一例を説明する展開斜視図である。この直下型バックライトは、一般に金属材からなる下フレームＦＬＭ−Ｄの上面に複数の外部電極蛍光ランプＬＡＭＰを、その長手方向が平行になるように配列してある。この上に上フレームＦＬＭ−Ｕを被せて両者を爪ＮＬで合体し、両側（左右）に樹脂材のモールドＭＬＤ−Ｌ（左モールド）、ＭＬＤ−Ｒ（右モールド）で上フレームＦＬＭ−Ｕと下フレームＦＬＭ−Ｄを挟持して一体化している。
【００４９】
図７では、下フレームＦＬＭ−Ｄの外部電極蛍光ランプＬＡＭＰ側の面は反射板の機能を有している。しかし、図示しないが、この下フレームＦＬＭ−Ｄと外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの間に光反射機能を有するシートなどの別部材を介挿したもの、あるいは外部電極蛍光ランプＬＡＭＰの長手方向に沿って下フレームＦＬＭ−Ｄの全面に山形の反射板を配置したもの、この反射シートあるいは反射機能を有する下フレームＦＬＭ−Ｄの上記ＬＡＭＰの下部を除いた部分に山形の反射板を配置したものもある。
【００５０】
そして、上フレームＦＬＭ−Ｕの上に光拡散板ＳＣＴ（以下、単に拡散板と言う）や拡散シートＳＣＴＳ、プリズムシートＰＲＳなどからなる光学補償シートＯＰＳを積層して直下型のバックライトを構成している。なお、上記拡散板ＳＣＴと拡散シートＳＣＴＳの一方のみを有したものもある。この直下型バックライトの上方に液晶表示パネル（図示せず）が載置され、外部電極蛍光ランプＬＡＭＰを駆動する電源、その他の必要回路、構造部材が実装される。なお、直下型のバックライトは上記の構成に限らず、多様な組み立て形状が知られている。
【００５１】
図８は本発明による液晶表示装置を実装したディスプレイモニターの一例を示す外観図である。このモニターの画面すなわち表示部に実装する液晶表示装置を構成するバックライトは前記実施例の何れかで説明した外部電極蛍光ランプを用いた直下型バックライトである。図中、ＰＮＬは液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの表示面である。
【００５２】
図９は導光板の対向する２辺のそれぞれのサイドエッジに各１本の外部電極蛍光ランプを設置したバックライト構造体を用いた液晶表示装置の要部構造を模式的に説明する断面図である。図中、参照符号ＢＬはバックライト構造体であり、アクリル樹脂を好適とする平板状の導光板ＧＬＢの対向する２辺のそれぞれに沿って各一本の外部電極蛍光ランプＬＡＭＰ１、ＬＡＭＰ２を配置している。各外部電極蛍光ランプには前記実施例の何れかが使用される。外部電極蛍光ランプＬＡＭＰ１、ＬＡＭＰ２の導光体ＧＬＢと対向する部分を除いた部分にはランプ反射シートＬＳ１、ＬＳ２が設置され、また導光板ＧＬＢの背面には反射板ＲＦを備えている。
【００５３】
この導光板ＧＬＢの上面には拡散板ＳＰＳとプリズムシートＰＲＳが積層され、その上に液晶表示パネルＰＮＬが対向して積層されている。液晶表示パネルＰＮＬは一対の基板ＳＵＢ１とＳＵＢ２の間に液晶層を封止してなり、両面のそれぞれに偏光板ＰＯＬ１、ＰＯＬ２が設けられている。
【００５４】
図１０はサイドエッジ型バックライトを備えた液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。この液晶表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと導光板ＧＬＢと外部電極蛍光ランプＬＡＭＰ１、ＬＡＭＰ２、および拡散板ＳＰＳ、プリズムシートＰＲＳからなる光学シートを収納した下ケースＭＣＡと、同じく枠状部材である上ケースＳＨＤを下ケースＭＣＡに被せ、上ケースＳＨＤの周辺に有する爪ＮＬを下ケースＭＣＡの係合部ＮＡにかしめて一体化される。この係合は、爪ＮＬを係合部ＮＡの内側に折り曲げることで行われる。
【００５５】
なお、本発明による液晶表示装置は、ディスプレイモニターやノートパソコンに限るものではなく、テレビ受像機、その他の機器の表示デバイスにも使用できる。
【００５６】
図１１は本発明の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの構成を説明する模式図である。ここでは、所謂ＴＮ方式の液晶表示パネルを例として説明するが、他の所謂アクティブマトリクス型についても、その画素電極構成を除いて周辺に配置される駆動回路等の構成は略同様である。図１１において、液晶表示パネルＰＮＬは薄膜トランジスタＴＦＴに代表されるスイッチング素子を形成した第１基板ＳＵＢ１とカラーフィルタを形成した第２基板ＳＵＢ２とで構成される。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２の間には液晶が挟持されている。
【００５７】
液晶表示パネルＰＮＬの一辺（図のｘ方向左側の短辺）側にはゲート駆動用の集積回路（ゲートドライバ）ＧＤＲが複数個実装され、隣接する他の辺（図のｙ方向上側の長辺）側にはドレイン駆動用の集積回路（ドレインドライバ）ＤＤＲが複数個実装されている。ゲートドライバＧＤＲから液晶表示パネルＰＮＬの表示領域にゲート線ＧＬが敷設されている。同様にドレインドライバＤＤＲからは液晶表示パネルＰＮＬの表示領域にドレイン線ＤＬがゲート線ＧＬと交差して敷設されている。そして、隣接する２本のゲート線ＧＬおよびドレイン線ＤＬで囲まれた領域に各１個（２個の場合もある）の薄膜トランジスタＴＦＴを有した１画素が形成されている。
【００５８】
各ゲートドライバＧＤＲはフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１を介して表示制御回路基板ＣＲＬＰに搭載された表示制御回路ＣＲＬから走査信号を受け、複数のゲート線ＧＬに走査信号を順次供給する。ドレインドライバＤＤＲも同様にフレキシブルプリント基板ＦＰＣ２を介して表示制御回路基板ＣＲＬＰに搭載された表示制御回路ＣＲＬから画像信号を受け複数のドレインドライバＤＤＲに画像信号を供給する。
【００５９】
表示制御回路基板ＣＲＬＰは表示信号源であるホストコンピュータＨＳＴにケーブルＣＢで接続されており、各種のタイミング信号を生成するタイミングコンバータＴＣＯＮや階調信号作成回路ＨＴＶＣ、電源回路ＰＷ、その他の表示制御信号生成回路等からなる表示制御回路ＣＲＬが搭載されている。なお、ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３はケーブルＣＢと表示制御回路基板ＣＲＬＰ、表示制御回路基板ＣＲＬＰとフレキシブルプリント基板ＦＰＣ１，２を接続するコネクタである。
【００６０】
図１２は本発明を適用する一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成と駆動システムの説明図である。この種の液晶表示装置は、液晶表示パネルＰＮＬと、この液晶表示パネルＰＮＬの周辺に前記したドレイン線ＤＬ（データ線、ドレイン信号線とも言う）駆動回路（集積回路）すなわちドレインドライバＤＤＲ、走査線ＧＬ（ゲート線またはゲート信号線とも言う）駆動回路（集積回路）すなわちゲートドライバＧＤＲを有している。これらドレインドライバＤＤＲとゲートドライバＧＤＲに画像表示のための表示データやクロック信号、階調電圧などを供給する表示制御手段である表示制御装置ＣＲＬ、電源回路ＰＷＵを備えている。これら表示制御回路ＣＲＬは表示制御回路基板ＣＲＬＰに実装されている。
【００６１】
表示制御回路ＣＲＬは、コンピュータ、パソコンやテレビ受像回路などの画像信号源（図１１におけるＨＳＴ）からクロック信号、表示タイミング信号、同期信号などが入力される。表示制御装置ＣＲＬには、階調基準電圧生成部、タイミングントローラＴＣＯＮなどが備えられており、外部からの表示データを液晶表示パネルＰＮＬでの表示に適合した形式のデータに変換する。
【００６２】
ゲートドライバＧＤＲとドレインドライバＤＤＲに対する表示データとクロック信号は図１２に示したように供給される。ドレインドライバＤＤＲの前段のキャリー出力は、そのまま次段のドレインドライバのキャリー入力に与えられる。
【００６３】
図１３は液晶表示パネルの各ドライバの概略構成と信号の流れを示すブロック図である。ドレインドライバＤＤＲは画像信号等の表示データのデータラッチ部と出力電圧発生回路とから構成される。また、表示制御回路基板ＣＲＬＰには、階調基準電圧生成部ＨＴＶ、マルチプレクサＭＰＸ、コモン電圧生成部ＣＶＤ、コモンドライバＣＤＤ、レベルシフト回路ＬＳＴ、ゲートオン電圧生成部ＧＯＶ、ゲートオフ電圧生成部ＧＦＤ、およびＤＣ−ＤＣコンバータＤ／Ｄを有する電源回路ＰＷＵが設けられる。
【００６４】
図１４は信号源から表示制御装置に入力される表示データおよび表示制御装置からドレインドライバとゲートドライバに出力される信号を示すタイミング図である。表示制御装置ＣＲＬは信号源からの制御信号（クロック信号、表示タイミング信号、同期信号）を受けて、ドレインドライバＤＤＲへの制御信号としてクロックＤ１（所謂ＣＬ１）、シフトクロックＤ２（所謂ＣＬ２）および表示データを生成し、同時にゲートドライバＧＤＲへの制御信号として、フレーム開始指示信号ＦＬＭ、クロックＧ（所謂ＣＬ３）および表示データを生成する。
【００６５】
なお、信号ソースからの表示データの伝送に低電圧差動信号（ＬＶＤＳ信号）を用いる方式では、当該信号ソースからのＬＶＤＳ信号を上記表示制御装置を搭載する基板（インターフェイス基板）に搭載したＬＶＤＳ受信回路で元の信号に変換してからゲートドライバＧＤＲおよびドレインドライバＤＤＲに供給する。図１４に示されたように、ドレインドライバのシフト用クロック信号Ｄ２（ＣＬ２）は本体コンピュータ等から入力されるクロック信号（ＤＣＬＫ）および表示データの周波数と同じであり、ＸＧＡ表示では約４０ＭＨｚ（メガヘルツ）の高周波となる。
【００６６】
上記で説明した構成としたことにより、外部電極蛍光ランプの発光効率の低下を抑制して表示品質の劣化が防止される。また、本発明は、電界結合方式に限らず、電極にマイクロ波を印加するマイクロ波結合方式、あるいは磁界を印加する磁界結合方式などの各種外部電極方式の外部電極蛍光ランプにも同様に適用される。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外部電極蛍光ランプの外部電極近傍における蛍光体を除去することで、その細管の内壁上の蛍光体が細管内に封入された水銀によるスパッタで消費される量を抑制される。また外部電極近傍の細管内壁にこの細管を構成するガラスよりも二次電子放出係数が大きく且つ耐スパッタ性の高い膜を形成したことにより、長寿命且つ高発光効率の外部電極蛍光ランプを備えた液晶表示装置を提供することができる。
【００６８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液晶表示装置の第１実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。
【図２】本発明による液晶表示装置の第２実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。
【図３】本発明による液晶表示装置の第３実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。
【図４】本発明による液晶表示装置の第４実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。
【図５】本発明による液晶表示装置の第５実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。
【図６】本発明による液晶表示装置の第６実施例の照明光源を構成する外部電極蛍光ランプの模式図である。
【図７】照明光源の１構成例である直下型バックライトの一例を説明する展開斜視図である。
【図８】本発明による液晶表示装置を実装したディスプレイモニターの一例を示す外観図である。
【図９】導光板の対向する２辺のそれぞれのサイドエッジに各１本の外部電極蛍光ランプを設置したバックライト構造体を用いた液晶表示装置の要部構造を模式的に説明する断面図である。
【図１０】サイドエッジ型バックライトを備えた液晶表示装置の全体構成を説明する展開斜視図である。
【図１１】本発明の液晶表示装置を構成する液晶表示パネルの構成を説明する模式図である。
【図１２】本発明を適用する一般的なアクティブマトリクス型液晶表示装置の構成と駆動システムの説明図である。
【図１３】液晶表示パネルの各ドライバの概略構成と信号の流れを示すブロック図である。
【図１４】信号源から表示制御装置に入力される表示データおよび表示制御装置からドレインドライバとゲートドライバに出力される信号を示すタイミング図である。
【図１５】電界結合方式を用いた外部電極方式の外部電極蛍光ランプの構造例を説明する模式図である。
【符号の説明】
ＬＡＭＰ・・・・外部電極蛍光ランプ、ＴＢ・・・・筒状細管、ＥＤ１，ＥＤ２・・・・端部電極、ＥＤ３・・・・中間電極、Ｌ１，Ｌ１１，Ｌ１２・・・・出光領域、Ｌ２１，Ｌ２２，Ｌ２３・・・・端部電極領域、ＰＨ・・・・蛍光体膜、ＭＧ・・・・マグネシウム膜、ＨＧ・・・・水銀。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device including a liquid crystal display panel and an illumination light source that visualizes an electronic latent image formed on the liquid crystal display panel.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Liquid crystal display devices are widely used as display devices for notebook computers, display monitors, or television receivers that are capable of high definition, thinness, light weight, and color display. As a liquid crystal display panel constituting this type of liquid crystal display device, a simple matrix type using a liquid crystal display panel in which a liquid crystal layer is sandwiched between a pair of substrates having parallel electrodes formed so as to intersect each other on the inner surfaces is used. And an active matrix liquid crystal display device using a liquid crystal display panel having a switching element for selecting on a pixel basis on one of a pair of substrates.
[0003]
An active matrix liquid crystal display panel is a so-called vertical electric field method (generally referred to as a TN method) in which pixel selection electrode groups are formed on a pair of upper and lower substrates, as represented by a twisted nematic (TN) method. In addition, a so-called lateral electric field method (generally called an IPS method) in which an electrode group for pixel selection is formed on only one of a pair of upper and lower substrates is known.
[0004]
In the former TN liquid crystal display panel, the liquid crystal is twisted and oriented, for example, by 90 ° in a pair of substrates (two sheets including a first substrate (lower substrate) and a second substrate (upper substrate)). Two polarizing plates are laminated on the outer surfaces of the upper and lower substrates of the liquid crystal display panel, the absorption axis direction being arranged in a crossed Nicol manner, and the incident-side absorption axis being parallel or intersecting with the rubbing direction.
[0005]
In such a TN type active matrix liquid crystal display panel, when no voltage is applied, incident light becomes linearly polarized light on the incident side polarizing plate, and this linearly polarized light propagates along the twist of the liquid crystal layer and is transmitted through the outgoing side polarizing plate. When the axis coincides with the azimuth angle of the linearly polarized light, all the linearly polarized light is emitted and white display is performed (so-called normally open mode). When a voltage is applied, the direction of the unit vector (director) indicating the average orientation direction of the liquid crystal molecular axes constituting the liquid crystal layer is directed to the direction perpendicular to the substrate surface, and the azimuth angle of the incident side linearly polarized light is changed. Since it coincides with the absorption axis of the exit-side polarizing plate, black is displayed. (See “Basics and Applications of Liquid Crystals” published by the Industrial Research Council in 1991).
[0006]
On the other hand, a pixel selection electrode group or an electrode wiring group is formed only on one of a pair of substrates, and a liquid crystal layer is formed by applying a voltage between adjacent electrodes (between the pixel electrode and the counter electrode) on the substrate. In an IPS liquid crystal display panel that switches in a direction parallel to the surface, a polarizing plate is disposed so as to display black when no voltage is applied (so-called normally closed mode).
[0007]
In the initial state, the liquid crystal layer of the IPS liquid crystal display panel is homogeneously aligned parallel to the substrate surface, and the director of the liquid crystal layer is parallel to the substrate surface in a state parallel to the electrode wiring direction or at some angle when no voltage is applied. When the voltage is applied, the direction of the director of the liquid crystal layer shifts to a direction perpendicular to the electrode wiring direction as the voltage is applied, and the direction of the director of the liquid crystal layer is 45 compared to the direction of the director when no voltage is applied. When tilted in the direction of electrode wiring, the liquid crystal layer when the voltage is applied rotates the polarization azimuth by 90 ° like a half-wave plate, and the transmission axis of the exit side deflection plate and the polarization azimuth are Match and white display. This IPS liquid crystal display panel has a feature that a change in hue and contrast is small even at a viewing angle, and a wide viewing angle can be achieved (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-505247).
[0008]
In a liquid crystal display device using the various liquid crystal display panels described above, it is necessary to provide illumination from the outside in order to visualize an electronic image (electronic latent image) formed on the liquid crystal display panel. As the illumination means, there are a passive illumination system using ambient light and an active illumination system in which a light source such as a cold cathode fluorescent lamp or a light emitting diode is installed on the back side or the front side of the liquid crystal display panel.
[0009]
Of the active illumination methods, a method (generally referred to as a front light method) in which a light source is arranged on the surface side of a liquid crystal display panel is often employed in portable information devices. On the other hand, in a liquid crystal display device having a relatively large size such as a personal computer or a display monitor, a light source is generally disposed on the back surface of the liquid crystal display panel (this is generally referred to as a backlight).
[0010]
In information devices such as notebook computers that require thinning, a linear light source such as an external electrode fluorescent lamp (hereinafter also referred to as LAMP) is arranged on the edge of a transparent plate (referred to as a light guide plate) to constitute an illumination light source. is doing. This is generally called a side edge type. However, with the recent increase in the size of the liquid crystal display panel of the liquid crystal display device used for a display monitor, a television receiver for moving pictures, etc., the screen brightness (brightness) is sufficiently obtained and the screen brightness is made uniform. Therefore, an illumination light source in which a plurality of linear light sources such as LAMP are arranged immediately below the back surface of the liquid crystal display panel is adopted. This is generally called a direct type.
[0011]
The external electrode fluorescent lamp LAMP widely used as the linear light source is a so-called low-pressure mercury lamp (fluorescent lamp), and a phosphor film is formed on the inner wall of a small-diameter cylindrical thin tube made of a transparent inorganic material such as glass or ceramics. It is configured by applying and enclosing inert gas and mercury. As means for evaporating and exciting the enclosed mercury, an internal electrode system in which at least two internal electrodes are installed in a narrow tube and a discharge is generated by applying a voltage between the electrodes is generally used.
[0012]
On the other hand, the inventors previously installed an external electrode on the outer surface of the end of the capillary tube or on the outer surface of the end and the middle, and applied an electric field to this external electrode as the excitation energy of mercury. An external electrode system was proposed (Japanese Patent Application No. 2000-162593, etc.). An example of a lamp using this method is that a pair of electrodes (so-called external electrodes) are provided apart from each other on the outer wall of a discharge tube, and an electric field generated between the electrodes is capacitively coupled to an ionized gas generated in the discharge tube. It is also called a lamp (Electric Field Coupled Discharge Lamp) or an electric field coupled electrodeless fluorescent lamp (Electric Field Coupled Electrodeless Fluorescent Discharge Lamp). The pair of electrodes are provided at both ends of the discharge tube, for example, but another external electrode is added to the outer wall of the discharge tube located between the external electrodes so as to be spaced apart from each other, and the external electrodes provided at three or more locations in the discharge tube. The electric field strength to be formed may be increased. This external electrode system does not have an electrode in a thin tube, and therefore has a feature that it has a long life because mercury is not consumed by sputtering of mercury vapor during operation. This external electrode system includes an electric field coupling system, a microwave coupling system in which a microwave is applied to the electrode, or a magnetic field coupling system in which a magnetic field is applied, depending on the means for applying energy for exciting mercury.
[0013]
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining an example of the structure of an external electrode type fluorescent lamp using an electric field coupling method (hereinafter referred to as an external electrode fluorescent lamp). FIG. 15 (a) is an overall view, and FIG. 15 (b). Shows an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. In this external electrode fluorescent lamp LAMP, external electrodes ED1 and ED2 are provided on the outer periphery of both ends of a glass tubular tube TB, and a region between both external electrodes is defined as a light output region L1. The regions where the external electrodes ED1 and ED2 are installed are referred to as end electrode regions L21 and L22, respectively.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
A phosphor film PH is formed on the inner wall of the narrow tube TB including the end electrode regions L21 and L22 and the light output region L1 by means such as coating. A so-called three-wavelength phosphor is used as the phosphor constituting the phosphor film PH. The component is blue phosphor (Sr (CaBa) _Five (PO _Four ) _Three Cl: Eu ²⁺ Or BaMg ₂ Al ₁₆ O ₂₇ : Eu ²⁺ LaPO as a green phosphor _Four : Ce ³⁺ , Tb ³⁺ Y as red phosphor ₂ O _Three : Eu ³⁺ Is representative. Further, mercury HG is enclosed inside the narrow tube TB.
[0015]
In this external electrode fluorescent lamp, mercury HG is consumed in the phosphor film due to the discharge during its operation. This cause is considered to be due to the combination of the metal component contained in the phosphor and mercury. The amount of mercury consumed is small compared to the amount of mercury vapor sputtered onto the electrode when the electrode is present in the narrow tube. However, in such an external electrode fluorescent lamp of the external electrode type, a blackening phenomenon occurs in the phosphor films in the regions (end electrode regions) L21 and L22 where the external electrodes are installed. This blackening phenomenon is considered to be caused by the fact that mercury vapor is sputtered on the phosphor in the external electrode region, and that much mercury is consumed, and this mercury consumption is caused by the external electrode type external electrode fluorescent lamp. This is a factor that hinders long life.
[0016]
In an internal electrode type cold cathode fluorescent lamp, the phosphor film is covered with a protective film in order to prevent a decrease in luminous efficiency due to adsorption of mercury atoms to the phosphor due to a discharge current between the electrodes in the narrow tube. Is disclosed in the Society of Illuminating Engineers Research Materials (January 2000, MD-00-34). However, in this document, the deterioration of the phosphor film between the internal electrodes is a problem, and no consideration is given to the installation area of the external electrode and the consumption of mercury in the external electrode type fluorescent lamp. Absent.
[0017]
An object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that further suppresses mercury consumption in an external electrode type external electrode fluorescent lamp used as an illumination light source and further extends its life.
[0018]
In order to achieve the above object, the present invention removes the phosphor film in the vicinity of the external electrode where sputtering of the enclosed mercury is most likely to occur in a liquid crystal display device using an external electrode type fluorescent lamp as an illumination light source. It is characterized by that. Further, the present invention is characterized in that a film having a higher secondary electron emission coefficient and higher sputtering resistance is formed in the external electrode installation region than the glass constituting the thin tube. Further, the phosphor film in the external electrode installation region is covered with a film having a higher secondary electron emission coefficient than glass and high sputtering resistance. Hereinafter, representative configurations of the present invention will be described.
[0019]
(1) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and an illumination light source that is installed in the liquid crystal display panel and visualizes an electronic latent image formed on the liquid crystal display panel,
The illuminating light source is a phosphor film that is formed only on the inner wall of the light emission region of a cylindrical tubule having an outer electrode in each of the end electrode regions on the outer surface and having a light emission region between the end electrode regions. And an external electrode fluorescent lamp in which mercury is sealed inside the cylindrical tubule.
[0020]
(2) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and an illumination light source that is installed in the liquid crystal display panel and visualizes an electronic latent image formed on the liquid crystal display panel,
The illumination light source includes an external electrode at least in each end electrode region on the outer surface, and has a light output region between the end electrode regions, and the light output region and each end electrode region of the cylindrical tubule A phosphor film formed on the inner wall including the end electrode region, covering the phosphor film of each end electrode region, the inner wall of the end electrode region has a high secondary electron emission coefficient, and has a sputtering resistance. An external electrode fluorescent lamp having a large material film and having mercury enclosed in the cylindrical thin tube was provided.
[0021]
(3) A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and an illumination light source that is installed in the liquid crystal display panel and visualizes an electronic latent image formed on the liquid crystal display panel,
The illumination light source includes an end electrode provided on each outer surface of each end electrode region at the end, and at least one intermediate electrode provided on an intermediate electrode region on the outer surface between the end electrodes. An external body in which a phosphor film is formed only on the inner wall of the light emission region of a cylindrical capillary having a light emission region between each end electrode region and the intermediate electrode region, and mercury is enclosed inside the cylindrical capillary An electrode fluorescent lamp was provided.
[0022]
For example, magnesium oxide is used as a sputtering resistant film having a high secondary electron emission coefficient on the inner wall of the end electrode region of the cylindrical capillary in (4) and (1) to (3). Further, an inert gas is sealed in the cylindrical tubule.
[0023]
In (5) and (1) to (4), the illumination light source installed in the liquid crystal display panel is a direct light source in which a plurality of the external electrode fluorescent lamps are arranged directly under the liquid crystal display panel.
[0024]
In (6) and (1) to (4), the illumination light source installed in the liquid crystal display panel is a side edge type light source in which the external electrode fluorescent lamp is installed along the side edge of the light guide plate.
[0025]
With each of the above-described configurations, it is possible to provide a liquid crystal display device that further suppresses mercury consumption in the external electrode type external electrode fluorescent lamp used as an illumination light source and further extends the life. The present invention is not limited to the above-described configurations and the configurations of the embodiments described later, and various modifications can be made without departing from the technical idea of the present invention.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings of the embodiments. FIG. 1 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. This external electrode fluorescent lamp LAMP is provided with end electrodes ED1 and ED2 on the outer periphery of both end portions of a glass tubular tube TB. A region L1 between both end electrodes ED1 and ED2 is a light emission region, and a region provided with both end electrodes ED1 and ED2 is end electrode regions L21 and L22, respectively.
[0027]
In FIG. 1, end electrodes ED1 and ED2 are installed on the outer periphery of end electrode regions L21 and L22 at both ends of the narrow tube TB, respectively. The phosphor film PH is formed only in the light output region L1 that avoids the end electrode regions L21 and L22 on the inner wall. In addition, although inert gas, such as neon, argon, and helium, is enclosed inside the thin tube TB, this gas is not essential. FIG. 1B shows an enlarged sectional view of the end electrode region L21.
[0028]
The electric field generated by the end electrodes ED1 and ED2 is concentrated in the vicinity of the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 provided with the end electrodes ED1 and ED2, and evaporated mercury vapor is likely to collect. When this portion of the phosphor film is present, mercury reacts with a substance constituting the phosphor to produce a compound. As a result, the above-described mercury consumption occurs. However, as in the present embodiment, since no phosphor film is present on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22, the consumption of mercury is suppressed. As described above, according to this embodiment, the consumption of mercury enclosed in the thin tube of the external electrode fluorescent lamp LAMP is reduced, and the life is extended.
[0029]
FIG. 2 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting the illumination light source of the second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. This external electrode fluorescent lamp LAMP is provided with end electrodes ED1 and ED2 on the outer periphery of both end portions of a glass tubular tube TB. A region L1 between both end electrodes ED1 and ED2 is a light emission region, and a region provided with both end electrodes ED1 and ED2 is end electrode regions L21 and L22, respectively.
[0030]
In FIG. 2, end electrodes ED1 and ED2 are installed on the outer periphery of the end electrode regions L21 and L22 at both ends of the thin tube TB, respectively. The phosphor film PH is formed only in the light output region L1 that avoids the end electrode regions L21 and L22 on the inner wall. In the end electrode regions L21 and L22, a magnesium oxide film MG having a higher secondary electron emission coefficient and higher sputtering resistance than the glass constituting the thin tube TB is formed. In addition, although inert gas, such as neon, argon, and helium, is enclosed inside the thin tube TB, this gas is not essential. FIG. 2B shows an enlarged sectional view of the end electrode region L21.
[0031]
The electric field generated by the end electrodes ED1 and ED2 is concentrated in the vicinity of the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 provided with the end electrodes ED1 and ED2, and evaporated mercury vapor is likely to collect. When this portion of the phosphor film is present, mercury reacts with a substance constituting the phosphor to produce a compound. As a result, the above-described mercury consumption occurs. However, as in this embodiment, since no phosphor film is present on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22, mercury is not consumed in this portion.
[0032]
Further, since the magnesium oxide film MG is formed on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 where the phosphor film is not formed, the primary electrons from the mercury atoms collide with the magnesium oxide film MG and secondary electrons are emitted. This becomes the excitation energy of the phosphor film together with the primary electrons, thereby increasing the amount of ultraviolet rays generated. As a result, the emission luminance of the external electrode fluorescent lamp LAMP is increased. As described above, according to this embodiment, the consumption of mercury enclosed in the thin tube of the external electrode fluorescent lamp LAMP is reduced, the life is extended, and the discharge efficiency in the tube is also improved.
[0033]
FIG. 3 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting the illumination light source of the third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. This external electrode fluorescent lamp LAMP is provided with end electrodes ED1 and ED2 on the outer circumferences of both ends of a glass tubular tube TB. A region L1 between both end electrodes ED1 and ED2 is a light emission region, and a region provided with both end electrodes ED1 and ED2 is end electrode regions L21 and L22, respectively.
[0034]
In FIG. 3, end electrodes ED1 and ED2 are installed on the outer periphery of the end electrode regions L21 and L22 at both ends of the thin tube TB, respectively. A phosphor film PH is formed in the entire region including the end electrode regions L21 and L22 and the light output region L1 on the inner wall. A magnesium oxide film MG having a higher secondary electron emission coefficient and higher sputtering resistance than the glass constituting the thin tube TB is formed so as to cover the phosphor film PH in the end electrode regions L21 and L22. . In addition, although inert gas, such as neon, argon, and helium, is enclosed inside the thin tube TB, this gas is not essential. FIG. 2B shows an enlarged sectional view of the external electrode region L21.
[0035]
The electric field generated by the end electrodes ED1 and ED2 is concentrated in the vicinity of the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 provided with the end electrodes ED1 and ED2, and evaporated mercury vapor is likely to collect. The substance constituting the phosphor film PH in this part reacts with mercury to generate a compound. As a result, the above-described mercury consumption occurs. However, since the phosphor film PH formed on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 is covered with the magnesium oxide film MG as in the present embodiment, the generation of the compound as described above is suppressed. The
[0036]
Further, the magnesium oxide film MG emits secondary electrons by collision of primary electrons from mercury atoms. This becomes the excitation energy of the phosphor film together with the primary electrons, thereby increasing the amount of ultraviolet rays generated. As a result, the emission luminance of the external electrode fluorescent lamp LAMP is increased. As described above, according to this embodiment, the consumption of mercury enclosed in the thin tube of the external electrode fluorescent lamp LAMP is reduced, and the life is extended.
[0037]
FIG. 4 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting the illumination light source of the fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. This external electrode fluorescent lamp LAMP is provided with end electrodes ED1 and ED2 on the outer periphery of both ends of a glass tube tubule TB, and an intermediate electrode ED3 is also formed in an intermediate electrode region L23 in the middle portion of the tube tube TB. It is provided. And it has light emission area | region L11, L12 between each edge part electrode area | region L21, L22 and intermediate | middle electrode area | region L23. A phosphor film is formed only on the inner walls of the light output regions L11 and L12 of the tubular tubule TB, and mercury is sealed inside the tubular tubule. In addition, although inert gas, such as neon, argon, and helium, is enclosed inside the thin tube TB, this gas is not essential. FIG. 4B shows an enlarged sectional view of the end electrode region L21 and the intermediate electrode region L23.
[0038]
Electric fields generated by the external electrodes ED1, ED2, ED3 are concentrated in the vicinity of the inner walls of the end electrode regions L21, L22 provided with the end electrodes ED1, ED2 and the intermediate electrode region L23 provided with the intermediate electrode ED3. Mercury vapor is easy to collect. When a phosphor film is present in this portion, mercury reacts with a substance constituting the phosphor to produce a compound. As a result, the above-described mercury consumption occurs. However, as in the present embodiment, since no phosphor film is present on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate protruding region L23, the consumption of mercury is suppressed. As described above, according to this embodiment, the consumption of mercury enclosed in the thin tube of the external electrode fluorescent lamp LAMP is reduced, and the life is extended.
[0039]
FIG. 5 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting the illumination light source of the fifth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. This external electrode fluorescent lamp LAMP is provided with end electrodes ED1 and ED2 on the outer periphery of both ends of a glass tubular tube TB, and an intermediate electrode ED3 on the outer periphery of the central portion. The regions L11 and L12 between the end electrodes ED1 and ED2 and the intermediate electrode ED3 are light emission regions, and the regions where the end electrodes ED1 and ED2 and the intermediate electrode ED3 are provided are the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region L23, respectively. is there.
[0040]
In FIG. 5, end electrodes ED1 and ED2 are installed on the outer periphery of the end electrode regions L21 and L22 at both ends of the narrow tube TB, and an intermediate electrode ED3 is installed on the outer periphery of the intermediate electrode region L23. The phosphor film PH is formed only in the light output regions L11 and L12 that avoid the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region L23 on the inner wall. The end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region L23 are formed with a magnesium oxide film MG having a higher secondary electron emission coefficient and higher sputtering resistance than the glass constituting the thin tube TB. In addition, although inert gas, such as neon, argon, and helium, is enclosed inside the thin tube TB, this gas is not essential. FIG. 5B shows an enlarged sectional view of the end electrode region L21.
[0041]
In the vicinity of the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region L23 where the end electrodes ED1 and ED2 and the intermediate electrode ED3 are installed, the electric fields generated by the end electrodes ED1 and ED2 and the intermediate electrode ED3 are concentrated. Evaporated mercury vapor is easy to collect. When this portion of the phosphor film is present, mercury reacts with a substance constituting the phosphor to produce a compound. As a result, the above-described mercury consumption occurs. However, as in this embodiment, since no phosphor film is present on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode ED3, mercury is not consumed in this portion.
[0042]
Further, since the magnesium oxide film MG is formed on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode electrode region L23 where the phosphor film is not formed, primary electrons from mercury atoms collide with the magnesium oxide film MG. Secondary electrons are emitted, and this becomes the excitation energy of the phosphor film together with the primary electrons, thereby increasing the amount of ultraviolet rays generated. As a result, the emission luminance of the external electrode fluorescent lamp LAMP is increased. As described above, according to this embodiment, the consumption of mercury enclosed in the thin tube of the external electrode fluorescent lamp LAMP is reduced, and the life is extended.
[0043]
FIG. 6 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting the illumination light source of the sixth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. This external electrode fluorescent lamp LAMP is provided with end electrodes ED1 and ED2 on the outer periphery of both ends of a glass tube tubule TB, and an intermediate electrode ED3 on an intermediate portion. The regions L11 and L12 between the both end electrodes ED1 and ED2 and the intermediate electrode ED3 are light emission regions, the region provided with both end electrodes ED1 and ED2 and the region provided with the intermediate electrode ED3 are the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate region, respectively. This is an electrode region.
[0044]
In FIG. 6, end electrodes ED1 and ED2 are installed on the outer periphery of the end electrode regions L21 and L22 at both ends of the narrow tube TB, and an intermediate electrode ED3 is installed on the outer periphery of the intermediate electrode region L23. A phosphor film PH is formed in the entire region including the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region and the light output regions L1 and L2 on the inner wall. The magnesium oxide film MG that covers the phosphor film PH in the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region L23 and has a higher secondary electron emission coefficient and higher sputtering resistance than the glass constituting the capillary tube TB. Is formed. In addition, although inert gas, such as neon, argon, and helium, is enclosed inside the narrow tube TB, this gas is not essential. FIG. 6B shows an enlarged sectional view of the external electrode region L21 and the intermediate electrode region.
[0045]
In the vicinity of the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 where the end electrodes ED1 and ED2 are installed and in the intermediate electrode region L23 where the intermediate electrode ED3 is installed, the electric fields generated by the end electrodes ED1 and ED2 and the intermediate electrode ED3 are generated. Concentrated and evaporated mercury vapor is easy to collect. The substance constituting the phosphor film PH in this part reacts with mercury to generate a compound. As a result, the above-described mercury consumption occurs. However, since the phosphor film PH formed on the inner walls of the end electrode regions L21 and L22 and the intermediate electrode region L23 is covered with the magnesium oxide film MG as in the present embodiment, the compound as described above is used. The generation of is suppressed.
[0046]
Further, the magnesium oxide film MG emits secondary electrons by collision of primary electrons from mercury atoms. This becomes the excitation energy of the phosphor film together with the primary electrons, thereby increasing the amount of ultraviolet rays generated. As a result, the emission luminance of the external electrode fluorescent lamp LAMP is increased. As described above, according to this embodiment, the consumption of mercury enclosed in the thin tube of the external electrode fluorescent lamp LAMP is reduced, the life is extended, and the discharge efficiency in the tube is also improved.
[0047]
Next, a configuration example of an illumination light source using the external electrode fluorescent lamp described in the above embodiments, a configuration example of a liquid crystal display device incorporating this illumination light source, and a drive circuit configuration example will be described.
[0048]
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an example of a direct type backlight that is one configuration example of the illumination light source. In this direct type backlight, a plurality of external electrode fluorescent lamps LAMP are arranged on the upper surface of a lower frame FLM-D generally made of a metal material so that their longitudinal directions are parallel to each other. The upper frame FLM-U is put on this, and both are united with the claws NL. The resin frame MLD-L (left mold) and MLD-R (right mold) are used on both sides (left and right). The lower frame FLM-D is sandwiched and integrated.
[0049]
In FIG. 7, the surface of the lower frame FLM-D on the external electrode fluorescent lamp LAMP side has a function of a reflector. However, although not shown in the drawing, another member such as a sheet having a light reflecting function is inserted between the lower frame FLM-D and the external electrode fluorescent lamp LAMP, or the longitudinal direction of the external electrode fluorescent lamp LAMP is lowered. There is a type in which a chevron-shaped reflector is disposed on the entire surface of the frame FLM-D, and a chevron-shaped reflector is disposed in a portion excluding the lower part of the LAMP of the reflective sheet or the lower frame FLM-D having a reflective function.
[0050]
Then, an optical compensation sheet OPS composed of a light diffusing plate SCT (hereinafter simply referred to as a diffusing plate), a diffusing sheet SCTS, a prism sheet PRS and the like is laminated on the upper frame FLM-U to constitute a direct type backlight. ing. Some have only one of the diffusion plate SCT and the diffusion sheet SCTS. A liquid crystal display panel (not shown) is placed above the direct type backlight, and a power source for driving the external electrode fluorescent lamp LAMP, other necessary circuits, and structural members are mounted. The direct type backlight is not limited to the above configuration, and various assembled shapes are known.
[0051]
FIG. 8 is an external view showing an example of a display monitor in which the liquid crystal display device according to the present invention is mounted. The backlight constituting the liquid crystal display device mounted on the screen of the monitor, that is, the display unit is a direct type backlight using the external electrode fluorescent lamp described in any of the above embodiments. In the figure, PNL is a display surface of a liquid crystal display panel constituting the liquid crystal display device.
[0052]
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating the main structure of a liquid crystal display device using a backlight structure in which one external electrode fluorescent lamp is installed on each of the two opposing side edges of the light guide plate. is there. In the figure, reference numeral BL denotes a backlight structure, and one external electrode fluorescent lamp LAMP1, LAMP2 is arranged along each of two opposing sides of a flat light guide plate GLB preferably made of acrylic resin. ing. Any of the above embodiments is used for each external electrode fluorescent lamp. Lamp reflecting sheets LS1 and LS2 are installed on the portion of the external electrode fluorescent lamps LAMP1 and LAMP2 excluding the portion facing the light guide body GLB, and the back surface of the light guide plate GLB is provided with a reflector plate RF.
[0053]
A diffusion plate SPS and a prism sheet PRS are stacked on the upper surface of the light guide plate GLB, and a liquid crystal display panel PNL is stacked on the diffusion plate SPS and the prism sheet PRS. The liquid crystal display panel PNL is formed by sealing a liquid crystal layer between a pair of substrates SUB1 and SUB2, and polarizing plates POL1 and POL2 are provided on both surfaces.
[0054]
FIG. 10 is a developed perspective view illustrating the entire configuration of a liquid crystal display device having a side edge type backlight. The liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel PNL, a light guide plate GLB, external electrode fluorescent lamps LAMP1, LAMP2, a lower case MCA containing an optical sheet composed of a diffusion plate SPS and a prism sheet PRS, and a frame-like member. The case SHD is covered with the lower case MCA, and the claws NL around the upper case SHD are crimped and integrated with the engaging portion NA of the lower case MCA. This engagement is performed by bending the claw NL inside the engagement portion NA.
[0055]
The liquid crystal display device according to the present invention is not limited to a display monitor or a notebook computer, but can be used for a display device of a television receiver or other devices.
[0056]
FIG. 11 is a schematic diagram for explaining a configuration of a liquid crystal display panel constituting the liquid crystal display device of the present invention. Here, a so-called TN liquid crystal display panel will be described as an example, but other so-called active matrix types have substantially the same configuration of drive circuits and the like arranged in the periphery except for the pixel electrode configuration. In FIG. 11, the liquid crystal display panel PNL includes a first substrate SUB1 on which a switching element represented by a thin film transistor TFT is formed, and a second substrate SUB2 on which a color filter is formed. Liquid crystal is sandwiched between the first substrate SUB1 and the second substrate SUB2.
[0057]
A plurality of integrated circuits (gate drivers) GDR for driving a gate are mounted on one side of the liquid crystal display panel PNL (the short side on the left side in the x direction in the figure), and another adjacent side (the long side on the upper side in the y direction in the figure). ) Side, a plurality of integrated circuits (drain drivers) DDR for driving the drain are mounted. A gate line GL is laid from the gate driver GDR to the display area of the liquid crystal display panel PNL. Similarly, a drain line DL is laid from the drain driver DDR across the gate line GL in the display area of the liquid crystal display panel PNL. One pixel having one (or two in some cases) thin film transistor TFT is formed in a region surrounded by two adjacent gate lines GL and drain lines DL.
[0058]
Each gate driver GDR receives a scanning signal from the display control circuit CRL mounted on the display control circuit board CRLP via the flexible printed circuit board FPC1, and sequentially supplies the scanning signal to the plurality of gate lines GL. Similarly, the drain driver DDR receives an image signal from the display control circuit CRL mounted on the display control circuit board CRLP via the flexible printed circuit board FPC2, and supplies the image signal to the plurality of drain drivers DDR.
[0059]
The display control circuit board CRLP is connected to a host computer HST, which is a display signal source, by a cable CB. The timing converter TCON that generates various timing signals, the gradation signal generation circuit HTVC, the power supply circuit PW, and other display control signals A display control circuit CRL including a generation circuit and the like is mounted. CT1, CT2 and CT3 are connectors for connecting the cable CB and the display control circuit board CRLP, and the display control circuit board CRLP and the flexible printed circuit boards FPC1 and FPC2.
[0060]
FIG. 12 is an explanatory diagram of a configuration and driving system of a general active matrix type liquid crystal display device to which the present invention is applied. This type of liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel PNL and a drain line DL (also referred to as a data line or a drain signal line) driving circuit (integrated circuit), that is, a drain driver DDR, a scanning line around the liquid crystal display panel PNL. A GL (also referred to as a gate line or a gate signal line) driving circuit (integrated circuit), that is, a gate driver GDR is included. The drain driver DDR and the gate driver GDR are provided with a display control device CRL which is a display control means for supplying display data, a clock signal, a gradation voltage and the like for image display, and a power supply circuit PWU. These display control circuits CRL are mounted on a display control circuit board CRLP.
[0061]
The display control circuit CRL receives a clock signal, a display timing signal, a synchronization signal, and the like from an image signal source (HST in FIG. 11) such as a computer, a personal computer, or a television receiver circuit. The display control device CRL includes a gradation reference voltage generation unit, a timing controller TCON, and the like, and converts display data from the outside into data in a format suitable for display on the liquid crystal display panel PNL.
[0062]
Display data and clock signals for the gate driver GDR and the drain driver DDR are supplied as shown in FIG. The carry output of the previous stage of the drain driver DDR is directly supplied to the carry input of the drain driver of the next stage.
[0063]
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration and a signal flow of each driver of the liquid crystal display panel. The drain driver DDR includes a data latch unit for display data such as an image signal and an output voltage generation circuit. The display control circuit board CRLP includes a gradation reference voltage generation unit HTV, a multiplexer MPX, a common voltage generation unit CVD, a common driver CDD, a level shift circuit LST, a gate-on voltage generation unit GOV, a gate-off voltage generation unit GFD, and a DC. A power supply circuit PWU having a DC converter D / D is provided.
[0064]
FIG. 14 is a timing chart showing display data input from the signal source to the display control device and signals output from the display control device to the drain driver and the gate driver. The display control device CRL receives control signals (clock signal, display timing signal, synchronization signal) from the signal source, and controls the clock D1 (so-called CL1), the shift clock D2 (so-called CL2) and the display as control signals to the drain driver DDR. At the same time, a frame start instruction signal FLM, a clock G (so-called CL3), and display data are generated as control signals to the gate driver GDR.
[0065]
In the method using a low-voltage differential signal (LVDS signal) for transmission of display data from a signal source, LVDS reception in which the LVDS signal from the signal source is mounted on a substrate (interface substrate) on which the display control device is mounted. After being converted into the original signal by the circuit, it is supplied to the gate driver GDR and the drain driver DDR. As shown in FIG. 14, the clock signal D2 (CL2) for shifting the drain driver is the same as the frequency of the clock signal (DCLK) and display data input from the main body computer or the like, and about 40 MHz (megahertz) in the XGA display. ).
[0066]
With the configuration described above, it is possible to prevent deterioration in display quality by suppressing a decrease in the luminous efficiency of the external electrode fluorescent lamp. The present invention is not limited to the electric field coupling method, and is similarly applied to external electrode fluorescent lamps of various external electrode methods such as a microwave coupling method in which a microwave is applied to an electrode or a magnetic field coupling method in which a magnetic field is applied. The
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by removing the phosphor in the vicinity of the external electrode of the external electrode fluorescent lamp, the phosphor on the inner wall of the thin tube is consumed by sputtering with mercury enclosed in the thin tube. The amount to be suppressed is suppressed. In addition, an external electrode fluorescent lamp with a long life and high luminous efficiency is provided by forming a film having a higher secondary electron emission coefficient and higher sputtering resistance than the glass constituting the thin tube on the inner wall of the thin tube near the external electrode. A liquid crystal display device can be provided.
[0068]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a first embodiment of a liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a second embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a third embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a fourth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a fifth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 6 is a schematic view of an external electrode fluorescent lamp constituting an illumination light source of a sixth embodiment of the liquid crystal display device according to the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view illustrating an example of a direct type backlight that is one configuration example of an illumination light source.
FIG. 8 is an external view showing an example of a display monitor on which the liquid crystal display device according to the present invention is mounted.
FIG. 9 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part structure of a liquid crystal display device using a backlight structure in which one external electrode fluorescent lamp is installed on each of two opposing sides of a light guide plate. It is.
FIG. 10 is an exploded perspective view illustrating the entire configuration of a liquid crystal display device including a side edge type backlight.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid crystal display panel included in the liquid crystal display device of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory diagram of a configuration and driving system of a general active matrix liquid crystal display device to which the present invention is applied.
FIG. 13 is a block diagram showing a schematic configuration and a signal flow of each driver of the liquid crystal display panel.
FIG. 14 is a timing chart showing display data input from the signal source to the display control device and signals output from the display control device to the drain driver and the gate driver.
FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of the structure of an external electrode fluorescent lamp using an external electrode method using an electric field coupling method.
[Explanation of symbols]
LAMP ... external electrode fluorescent lamp, TB ... cylindrical tube, ED1, ED2, ... end electrode, ED3 ... intermediate electrode, L1, L11, L12 ... light emission area, L21, L22, L23... End electrode region, PH... Phosphor film, MG... Magnesium film, HG.

Claims

A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and an illumination light source that is installed in the liquid crystal display panel and visualizes an electronic latent image formed on the liquid crystal display panel,
The illumination light source is
Comprising a respective external electrodes of each end electrode area of at least the outer surface has a cylindrical capillary having a light exit region between the front Kitan unit electrode area,
It said tubular capillaries, the position of the external electrode has a Minihotaru light film of the inner wall of the light exit region which does not overlap, are external electrode fluorescent lamp filled with mercury to the inside of the cylindrical capillary liquid crystal display device.

2. The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising a sputtering resistant film having a high secondary electron emission coefficient on an inner wall of the end electrode region of the cylindrical capillary.

The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the sputter resistant film is magnesium oxide.

The liquid crystal display device according to claim 1, wherein an inert gas is sealed in the cylindrical thin tube.

Illumination light source to be installed in the liquid crystal display panel, according to the claim 1, characterized in that a direct type light source is formed by arranging plural said external electrode fluorescent lamp directly below the liquid crystal display panel Liquid crystal display device.

Illumination light source to be installed in the liquid crystal display panel, according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a side-edge type light source installed the external electrode fluorescent lamp along the side edges of the light guide plate Liquid crystal display device.

A liquid crystal display device comprising a liquid crystal display panel and an illumination light source,
The illumination light source comprises an external electrode fluorescent lamp having an external electrode at each end of the outer surface of the cylindrical tubule,
External electrode fluorescent lamp, between the outer electrodes of the inner surface of the cylindrical narrow tube, a liquid crystal display device comprising the phosphor film so as not to overlap with the external electrodes are arranged.

The liquid crystal display device according to claim 7, wherein mercury is sealed in a cylindrical thin tube of the external electrode fluorescent lamp.

9. The liquid crystal display device according to claim 8, further comprising a sputter-resistant film on the inner surface of the cylindrical thin tube of the external electrode fluorescent lamp at a position overlapping the external electrode.

The liquid crystal display device according to claim 9, wherein the sputtering resistant film is magnesium oxide.

The liquid crystal display device according to any one of claims 7 to 10, wherein an inert gas is sealed in a cylindrical thin tube of the external electrode fluorescent lamp.

The liquid crystal display device according to any one of claims 7 to 11, wherein the illumination light source is a direct light source in which a plurality of the external electrode fluorescent lamps are arranged immediately below the liquid crystal display panel.

The illumination source is installed on the liquid crystal display panel, according to any one of claims 7 to 11, characterized in that a side-edge type light source installed the external electrode fluorescent lamp along the side edges of the light guide plate Liquid crystal display device.