JPH01248454A - けい光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、所定の周期で電圧を印加し、すなわち休止期
間を存する電圧を印加して、あたかも連続点灯している
かのように点灯されるけい光ランプに関する。

（従来の技術） 最近、液晶による表示原理を利用したいわゆる液晶テレ
ビや計器類が開発され、広く普及しつつある。この種の
液晶表示装置は、画像表示パネルを背面から照射するバ
ックライトが必要であり、このバックライトは所定面積
の平面を全体に亘り、しかも均等な輝度分布となるよう
に照射する必要がある。

このような平面的光源として従来、小形直管形けい光ラ
ンプやＵ字形けい光ランプを複数本並列的に配置し、光
反射面や光拡散面などと組合わせて平面的に−様な輝度
分布を得るような装置が提案されている。

このような複数本のランプを並置したものは、比較的的
広い面積を照射することが可能であり、また輝度むらを
少なくすることも可能である。

このような複数本のランプを並置してなるバックライト
は、既に２インチないし４インチの液晶テレビに実用化
されている。

ところで、この種の液晶テレビは小形、軽量であって、
携帯用とされており、したがって乾電池による駆動が前
提となる。そのためには、乾電池駆動式であって長い時
間の使用が可能となるように、低消費電力形に改善され
ることが要求されている。

このようなことから、特開昭６２−２３４１８６号には
複数本のけい光ランプを平面的に並べて平面形の照明装
置を構成するとともに、これらけい光ランプを順次点灯
させるような装置が提案されている。

上記公報に示されたけい光ランプ照明装置は、光反射体
を兼ねた器具本体に、例えば３本の直管形けい光ランプ
を平面的に配置して収容し、この器具本体の前面開口部
を光拡散透過板により覆って形成しである。そして、上
記３本の直管形けい光ランプはインバータ回路や無安定
マルチバイブレークにパルス増幅回路などを付加した点
灯回路に接続されるとともに、切換スイッチなどよりな
る順次点灯制御回路に接続され、これら点灯回路や順次
点灯制御回路は乾電池などのような電源に接続されてい
る。

このような構成の照明装置の場合、第１のけい光ランプ
が点灯され、これが消灯するタイミングで第２のけい光
ランプが点灯され、次に第２のけい光ランプが消灯する
タイミングで第３のけい光ランプが点灯され、さらに第
３のけい光ランプが消灯するタイミングで再び第１のけ
い光ランプが点灯され、以後このように順番に点灯、消
灯が繰り返される。

このように複数のけい光ランプを順次点滅させる場合、
その点滅周期が人間の目で感じる残光時間内であれば、
この照明装置は見掛上全面が連続して発光しているよう
にみえる。すなわち、液晶テレビの場合は、画面を１秒
間に６０回スキャンしており、このような周波数以上で
ランプを点滅させるようにすれば、ちらつきの発生が防
止される。

したがって、このような照明装置によれば、３本のラン
プを全て同時に連続点灯させる必要がないので消費電力
が低減され、乾電池などの電源を使用しても長時間点灯
させることが可能になる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このようなけい光ランプ照明装置では、
消費電力の一層の低減化が強く要請されている。

すなわち、液晶テレビや液晶表示計器類では、今後の傾
向として益々大形化されることが予想され、上記けい光
ランプ照明装置をこのような表示装置のバックライトと
して使用するには大形化が余儀無くされ、それ故に消費
電力の低減化が一層要請される。

また、上記のような順次点灯方式によると、再点弧、消
弧時のノイズが画質に悪影響を与えるため、点滅周波数
は低いことが望まれる。

一方、ランプの点滅周波数と液晶表示画面のスキャン周
波数はストロボ効果を生じ、画面のコシトラストを著し
く低下させる場合があるので、この点からは周波数を高
くすることが望ましい。

したがって、この種のランプでは、省電力の観点からは
周波数を低くすることが望まれるが、このようにすると
ちらつきが発生することが心配される。

本発明においては、電圧を印加しない休止時間を大きく
して、すなわち周波数を低くして消費電力を低減するこ
とができるとともに、ちらつきの発生がないけい光ラン
プを提供しようとするものである。

［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は、所定の周期で電圧を
印加してあたかも連続点灯しているかのごとく点灯され
るけい光ランプにおいて、残光時間を従来より長くした
ことを特徴とする。

また本発明の２番目は、バルブに塗布されるけい光体被
膜を、アンチモン−マンガン共付活ノ１０リン酸カルシ
ウムけい光体より残光時間の長いけい光体を使用するこ
とによりランプの残光時間を従来より長くしたことを特
徴とする。

本発明の３番目は、バルブの断面を偏平形状にすること
によりプラズマの消滅時間を長くして、ランプの残光時
間を従来より長くしたことを特徴とする。

（作用） 本発明によると、いづれの発明も、残光時間が長くなる
ので休止時間を長くしてもちらつきの発生がなく、した
がって周波数を低くすることができて消費電力を低減す
ることができる。

（実施例） 以下、本発明の第１の実施例について、第１図ないし第
５図にもとづき詳細に説明する。

図面において、ｌａ、　ｌｂ、ｌｃは直管形けい光ラン
プ、２はこれら直管形けい光ランプｌａ、　ｌｂ、　ｌ
ｃを平面的に配置して収容する光反射体を兼ねた器具本
体、３は器具本体の前面開口を覆う光拡散透過板である
。また、４はインバータ回路や無安定マルチバイブレー
タにパルス増幅回路（いづれも図示しない）などからな
る点灯回路、５は切換スイッチなどよりなる順次点灯制
御回路、６は乾電池などのような電源を示す。

本実施例の直管形けい光ランプｌａ、　ｌｂ、　ｌｃは
、従来と同様の構造であってよく、断面円形の直管形ガ
ラスバルブ１０の両端に冷陰極または熱陰極よりなる電
極１１を封着してあり、かつこのバルブ１０の内面には
けい光体被膜１２を形成しである。

このけい光体被膜１２は、従来用いられていたアンチモ
ン・マンガン共付活ハロリン酸カルシウムけい光体より
も残光時間の長いけい光体を使用しである。

アンチモン・マンガン共付活ハロリン酸カルシウムけい
光体よりも残光時間の長いけい光体としては、ユーロピ
ウム３価付活酸化イツトリウム（Ｙ２０３　　；　Ｅｕ
）　、アパタイト構造を有するユーロピウム２価付活ア
ルカリ土類ハロリン酸塩けい光体、（３Ｓｒ３　　（Ｐ
Ｏ４）２　・ＳｒＣノ２　；Ｅ　ｕ　”、３Ｓｒ３　　
（ＰＯ４）２　　・ＣａＣノ２　；Ｅｕ”ｌ、あるいは
ユーロピウム２価付活バリウムマグネシウムアルミネー
トけい光体（ＢａＭｇ２Ａ）＋６０２７　；　Ｅ　ｕ　
”）などに代表される希土類けい光体、さらには（Ｌａ
ＰＯ４；Ｃｅ５Ｔｂ）、（Ｌ　ａ２０３　拳Ｐ２０５　
”　Ｓ　ｌ　０２　；Ｃｅ５Ｔｂ）、（Ｚ　ｎ−３ｉ　
０４　　；　Ｍｎ）などが好適する。

このようなバルブ１０には所定量の水銀と、少なくとも
キセノンおよびクリプトンのいづけか１種を含む希ガス
が封入されており、しかもこの希ガスの封入圧力は従来
の２〜３　ｔｏｒｒよりも高い圧力の５　ｔｏｒｒ以上
が封入されている。

このような実施例のけい光ランプ照明装置の作用につい
て説明する。

電源６から供給される電力を、点灯回路４および順次点
灯制御回路５により制御して各ランプｌａ〜１ｃに順次
印加する。この場合、第１のけい光ランプｌａが点灯さ
れ、これが消灯された後所定のタイミング経過後に第２
のけい光ランプｉｂを点灯し、次にこの第２のけい光ラ
ンプ１ｂが消灯された後所定のタイミング経過後に第３
のけい光ランプ１ｂを点灯し、さらに第３のけい光ラン
プ１ｃを消灯して所定のタイミング経過後に第１のけい
光ランプｌａを点灯させ、以後このように順番に点灯、
消灯を繰り返す。

上記のように、複数のけい光ランプ１ａ〜１ｃを順次点
滅させることにより、その点滅周期を残光時間内に設定
すれば、この照明装置は見掛上全面が連続して発光して
いるようにみえる。

そして上記実施例の場合、けい光体被膜１２として残光
時間の長いものを使用しているので、電圧の印加を休止
した後も人間の目には残光が長く残リ、第４図に示すよ
うに電圧印加時間ｔ１に対して見掛は上の発光時間が長
くなる。すなわち、電圧印加周期Ｔｌを長くして休止時
間を長くすることができ、第５図に示す従来の場合（ｔ
２およびＴ２）と比べ、周波数を低くしても見掛上全面
が連続して発光しているようにみえるようになり、した
がって消費電力を節約することが出来る。

この結果、携帯用液晶テレビなどに適用すれば、乾電池
を使用しても長時間点灯させることが可能になる。

また、本実施例の場合、けい光体として従来よりも残光
特性の長いけい光体を使用するばかりでなく、希ガスと
して一般のけい光ランプに使われているアルゴンに加え
、さらに質量の大きなキセノンおよびクリプトンうちの
少なくともいづれか一方のガスを使用しているので、ガ
スの平均原子量が重いことにより電圧印加の休止後にお
いて放電空間内に発生していたイオンの拡散移動が緩慢
となり、プラズマが消滅し難い。したがって、このこと
も残光時間を長くするのに役立っている。

さらにまた、本実施例の場合、上記組成の希ガスを１０
　ｔｏｒｒ以上の高い圧力で封入しであるから、電圧印
加の休止後において放電空間内に発生していたイオンや
電子がガスに衝突する回数が多くなり、拡散移動が緩慢
となり、このこともプラズマの消滅をゆっくりさせてい
る。したがって、このことも残光時間を長くするのに役
立っている。

すなわち、上記実施例では、残光時間の長いけい光体を
使用している、平均原子量の重い希ガスを使用している
、希ガスの封入圧力を大きくしている、等により、従来
に比べてランプの残光時間を長くしである。

なお、けい光体の残光時間が長い程体止時間を長くとれ
ることは上述した通りであるが、実際上の目安としては
残光時間τは１　ａｓｅｃ以上がよい。

ここで残光時間τというのは、電圧休止後発光二がピー
クの半分まで低下した時までを計った時間をいう。前述
した通り、液晶テレビの場合毎秒６０回のスキャンを行
っており、点滅周波数は毎秒６０回数以上であることが
必要であり、従来は１ＫＨｚ　（１回の周期は１　ａｓ
ｅｃ）としていた。したがって、残光時間τを、τ≧Ｉ
　ｌｌ１ｓｅｃとすれば、点滅周波数をＩＫＨｚ以下に
低減してもちらつきを生じないので、消費電力を節減す
ることができる。

なお、本発明は上記第１の実施例に制約されるものでは
ない。

すなわち、第６図および第７図は本発明の第２の実施例
を示す。第２の実施例ではバルブ２０の断面形状を第６
図に示す通り偏平形状にしたことに特徴がある。

このような構造にすると、同じ周波数に対して偏平な短
径と同じ直径を有する円形断面のバルブを使用した場合
より、電圧休止時間での残光時間が長くなる。これは、
断面が偏平であるとプラズマが横幅方向にも拡散し、電
圧を切っても拡散したプラズマが消滅するのに時間を要
し、したがって残光時間が長くなるものと考えられる。

このため、発光がより長く継続することになるので、第
７図に示すように、点滅周波数、つまり周期Ｔを従来の
円形断面の場合と同一にしても、ランプの点灯時間、す
なわち電圧印加時間ｔ１を従来ｔ２より小さくすること
ができ、逆に電圧印加時間ｆを従来と同じくした場合、
休止時間を長くとれるので周波数を低くすることができ
、しかもこのように周波数を低くしてもちらつきの発生
を防止することができる。

また、断面偏平形状のバルブは発光面が横幅方向に大き
くなるので、複数のランプを並置した場合、輝度むらが
少なくなる。

前記第１の実施例および第２の実施例から理解できる通
り、残光時間を長くする手段としては、１）残光時間の
長いけい光体を使用する、２）断面偏平形状のバルブを
使用する、３）質量の重い希ガスを使用する、４）希ガ
スの封入圧力を大きくする、等の手段があり、本発明の
１番目はこれらのいずれか１つを選択することにより実
現できるが、特に１）および２）を同時に実施すれば一
層効果が大きい。

また、本発明は複数のけい光ランプを並置して順次交互
に点滅させるような照明装置に制約されるものではなく
、１個のけい光ランプの場合であっても実施可能である
。すなわち、１個のけい光ランプを用いた照明装置にお
いても、前述のような休止時間を有する電圧を印加して
点滅点灯させることによりちらつきを発生させることな
く連続点灯しているかのように点灯させることができ、
省電力使用が可能である。

また、本発明のけい光ランプは、バルブ内に必ずしも水
銀を封入したタイプには限らず、水銀を封入せずに希ガ
スのみを封入したけい光ランプであってもよい。

さらにまた、けい光ランプを断面偏平形状とする場合は
、第８図（Ａ＋に示す矩形や、第８図（Ｂ）に示す三日
月形等であってもよい。

そしてまた、けい光ランプは直管形に制約されず、第９
図〔Ａ月こ示すＵ字形のもの、第９図（８月こ示すＷ字
形のものであってもよい。

［発明の効果］ 以上説明した通り本発明によると、残光時間が長くなる
ので休止時間を長くしてもちらつきの発生がなく、した
がって周波数を低くすることができて消費電力を低減す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はけい光ランプ照明装置の分解した斜視図、第２図
は断面図、第３図は回路装置とともに示す平面図、第４
図は本実施例の特性図、第５図は従来の特性図、第６図
および第７図は本発明の第２の実施例を示し、第６図は
バルブの断面図、第７図は特性図、第８図（Ａ）および
（Ｂ）は本発明の異なる断面形状を示す断面図、第９図
（Ａ）および（Ｂ）は本発明の異なるランプ形状を示す
平面図である。 ｌａ、　ｌｂ、　ｌｃ・・・けい光ランプ、２・・・器
具本体、３・・・光拡散透過板、１０．２０・・・バル
ブ、１１・・・電極、Ｉ２・・・けい光体被膜。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第８図　　　　　　　第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定の周期で電圧を印加してあたかも連続点灯し
   ているかのごとき点灯されるけい光ランプにおいて、 残光時間を、 断面形状が円形をなすバルブからなりこのバルブ内面に
   アンチモン・マンガン共付活ハロリン酸カルシウムけい
   光体を塗布するとともに、内部にアルゴンガスを３ｔｏ
   ｒｒ以下の範囲で封入してなるけい光ランプの残光時間
   よりも長くしたことを特徴とするけい光ランプ。
2. （２）上記特許請求の範囲第１項記載のけい光ランプに
   おいて、 バルブに塗布されるけい光体被膜は、アンチモン・マン
   ガン共付活ハロリン酸カルシウムけい光体より残光時間
   の長いけい光体を使用したことを特徴とするけい光ラン
   プ。
3. （３）上記特許請求の範囲第１項または第２項に記載の
   けい光ランプにおいて、 バルブの断面を偏平形状にしたことを特徴とするけい光
   ランプ。