JP4643466B2

JP4643466B2 - 冷陰極蛍光ランプ及びバックライト装置

Info

Publication number: JP4643466B2
Application number: JP2006044302A
Authority: JP
Inventors: 隆史西原; 正和堀内
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2011-03-02
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: JP2007227027A

Description

本発明は、冷陰極蛍光ランプ及びそれを光源として備えたバックライト装置に関する。

液晶ディスプレイのバックライト装置に光源として用いられる蛍光ランプは、図７に示す構造の冷陰極蛍光ランプ１００である。この冷陰極蛍光ランプ１００は、両端部が封着されたガラス管１０１の内壁面に蛍光体層１０２が形成され、またガラス管１０１の内部空間１０３に希ガスの１又は複数種と水銀との混合ガスで成る放電媒体が封入され、ガラス管１０１の両端部の内部に内部電極１０４が設置された構成である。そして、さらに従来の冷陰極蛍光ランプ１００では、始動性を改善するために、ガラス管１０１の内壁面における内部電極１０４の周辺に相当する部分に、例えば、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属の金属酸化粉末層１０５が形成されている。尚、図７において１０６はガラス管１０１の端部を封着するガラスビーズ、１０７は内部電極１０４に接続された封着線、１０８はリードである。

冷陰極蛍光ランプ１００において、ガラス管１０１の端部の内部電極１０４の周辺に金属酸化物粉末層１０５を形成する理由は、次の通りである。すなわち、液晶ディスプレイのバックライト装置に光源として装着された冷陰極蛍光ランプの場合、外光がバックライト装置内に入らないように密閉されているため、電源がオフされた状態では暗黒状態の中に置かれることになる。そして暗黒状態の中に長時間放置された蛍光ランプの場合、放電を開始するために必要な初期電子が蛍光体層やガラス管の内壁にトラップされてしまうために、図７に示した従来例のように金属酸化粉末層１０５を内部電極１０４の周辺に形成してない蛍光ランプの場合、その内部電極に電力を供給しても瞬時に放電点灯を開始することができない、つまり、暗黒始動性が悪い。そこで、冷陰極蛍光ランプの始動特性を改善するために、従来は、図７に示したように、ガラス管１０１における内部電極１０４の周辺に金属酸化粉末層１０５を形成することにより、暗黒中でも電子の一種であるＥＸＯ電子を放出させるようにして暗黒中での始動特性を高めている。

しかしながら、このような従来の金属酸化粉末層１０５が内部電極１０４の周辺に形成されている冷陰極蛍光ランプ１００にあっても、それを液晶ディスプレイ用のバックライト装置内に装着して使用する場合、暗黒中での放置時間が比較的長くなると、まれに始動特性が悪化する場合があった。
特開２００３−３３１７８５号公報

本発明は、上記従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、暗黒中での放置時間が長くても始動特性が悪化しない冷陰極蛍光ランプ及びそれを光源として装着したバックライト装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、両端部が封着されたガラス管の内壁面に蛍光体層が形成され、前記ガラス管の内部空間に放電媒体が封入され、前記ガラス管の両端部の内部に電極が設置され、前記ガラス管の内壁面における前記電極の周辺に相当する部分に金属酸化粉末層が形成された冷陰極蛍光ランプにおいて、前記ガラス管における前記金属酸化粉末層の形成された部分の一部に、前記電極に近接するように窪みが形成されていることを特徴とするものである。

請求項２の発明は、請求項１の冷陰極蛍光ランプにおいて、前記窪みが複数箇所に形成されていることを特徴とするものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の冷陰極蛍光ランプを光源として備えたバックライト装置である。

本発明の冷陰極蛍光ランプ及びそれを光源として装着したバックライト装置では、暗黒状態に長時間放置された状態で点灯させても瞬時に点灯し、良好な始動特性を示すことができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。

（第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１を示している。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１は、両端部が封着されたガラス管２の内壁面に蛍光体層３が形成され、ガラス管２の内部空間４に１種類若しくは複数種類の希ガスと水銀との混合ガスで成る放電媒体が封入され、ガラス管２の両端部の内部に電極５が設置され、ガラス管２の内壁面における電極５の周辺に相当する部分にアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の金属酸化粉末層６が形成され、さらに、ガラス管２における金属酸化粉末層６の形成された部分の一部に、電極５に近接するように窪み７が形成された構成である。尚、図１において８はガラス管２の端部を封着するガラスビーズ、９は電極５に接続された封着線、１０はリードである。

ガラス管２に電極５に近接するように形成する窪み７は、図１では片側２箇所にしているが、これは特に限定されるわけではなく、１箇所だけであってもよいし、３箇所以上、あるいはガラス管２の端部の全周に渡るように形成してもよい。また、窪み７を形成する位置は、その内側に内部電極５が存在し、金属酸化粉末層６がその内部電極５に近接するようになる位置であれば限定されるものではない。また金属酸化粉末層６の形成幅や形成位置についても特に限定されるものではなく、図示のように窪み７の内側全体を覆うように幅広く形成する外にも、窪み７の内側部分だけに形成してもよい。

本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１では、ガラス管２において内部電極５に近接する位置に窪み７を形成したことによって、この部分がストレートになっていた従来の冷陰極蛍光ランプ１よりも金属酸化粉末層６と内部電極５との間の距離をより短くでき、内部電極５に電力が供給された瞬間に金属酸化粉末層６から非定常的に放出されるＥＸＯ電子が容易に初期放電に寄与する役割を果たし、長い時間暗黒状態に放置された後に始動させる場合でも安定して瞬時に放電点灯させることができる。

尚、本実施の形態では直管形の冷陰極蛍光ランプ１を示したが、バックライト装置の使用により、ガラス管がＬ字形、Ｃ字形、Ｕ字形に屈曲する屈曲管形の冷陰極蛍光ランプについて、同様に適用することができる。

（第２の実施の形態）図２、図３は本発明の第２の実施の形態の直下型のバックライト装置１０の構成を示している。第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１は、このバックライト装置１０の光源として、筐体内に必要な明るさを得るために所定本数を並べて同時に点灯させる。

本実施の形態の直下型のバックライト装置１０では、バックフレーム１１とフロントフレーム１２にて筐体を構成する。フロントフレーム１２には、光拡散のために光学シート（図示せず）が装着される。当該バックライト装置１０を構成するためには、バックフレーム１１の底部に反射ケース１３を設置し、その上に両端部にゴムホルダー１４を装着した必要本数の冷陰極蛍光ランプ１を収容し、上からフロントフレーム１２を被せて合体させる。そして、これは液晶パネルの背面に設置することで液晶ディスプレイが完成する。

本実施の形態の直下型のバックライト装置１０では、その光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１を採用しているので、暗黒始動特性が良くて、電源投入時に瞬時に点灯させてバックライト照明ができる。

尚、図２、図３では光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１のような直管形のものを採用したが、直下型のバックライト装置の光源としては、実施の形態のものに代えて、ガラス管がＬ字形、Ｃ字形、Ｕ字形に屈曲する屈曲管形の冷陰極蛍光ランプを採用することもできる。

（第３の実施の形態）次に、本発明の第３の実施の形態のエッジライト形のバックライト装置２０について、図４を用いて説明する。本実施の形態のバックライト装置２０は、アクリル製導光板２１のエッジに沿ってＣ字溝若しくはＵ字溝を有するリフレクタ２２を、その溝が導光板２１のエッジに対向して開口するように配置し、さらに光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１をリフレクタ２２に２本並列に内挿している。さらに、導光板２１の裏面側には反射シート２４を当て、その表面側には光拡散シート２５、そして集光シート２６を配している。

このような構成の第３の実施の形態のバックライト装置では、バックライト光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１を用いたことにより、暗黒始動特性が良くて、電源投入時に瞬時に点灯させてバックライト照明ができる。

尚、図４でも光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１のような直管形のものを採用したが、実施の形態のものに代えて、ガラス管がＣ字形やＵ字形に屈曲する屈曲管形の冷陰極蛍光ランプを採用することもできる。

図７に示した従来例のガラス管に窪みのない冷陰極蛍光ランプと、ガラス管の両端それぞれに１箇所ずつ窪みを形成した冷陰極蛍光ランプ（実施例１）と窪みを２箇所ずつ形成した冷陰極蛍光ランプ（実施例２）について、それぞれ１０本ずつ同仕様、同寸法のものを作製し、暗黒状態に置いた後の始動特性を測定した。この暗黒始動特性の測定結果は図５に示す表、図６に示すグラフのようになった。

この実験から、ガラス管に窪みを設けない従来例の冷陰極蛍光ランプに対して、窪みを１箇所だけ設けた実施例１の冷陰極蛍光ランプでは平均で半分近くまで始動時間が速くなり、窪みを２箇所に設けた実施例２の冷陰極蛍光ランプでは平均で５分の１近くまで始動時間が速くなることが確認できた。

本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプの一部切欠せる断面図。本発明の第２の実施の形態の直下型のバックライト装置の分解斜視図。上記第２の実施の形態のバックライト装置のランプ装着部の平面図。本発明の第３の実施の形態のエッジライト型のバックライト装置の分解斜視図。本発明の実施例と従来例との始動特性の実験結果の表。本発明の実施例と従来例との始動特性の実験結果のグラフ。従来例の冷陰極蛍光ランプの一部切欠せる断面図。

符号の説明

１冷陰極蛍光ランプ
２ガラス管
３蛍光体層
４内部空間
５内部電極
６金属酸化粉末層
７窪み
１０バックライト装置
２０バックライト装置

Claims

両端部が封着されたガラス管の内壁面に蛍光体層が形成され、前記ガラス管の内部空間に放電媒体が封入され、前記ガラス管の両端部の内部に電極が設置され、前記ガラス管の内壁面における前記電極の周辺に相当する部分に金属酸化粉末層が形成された冷陰極蛍光ランプにおいて、
前記ガラス管における前記金属酸化粉末層の形成された部分の一部に、前記電極に近接するように窪みが形成されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
前記窪みが複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
請求項１又は２に記載の冷陰極蛍光ランプを光源として備えたバックライト装置。