JPH0336273B2 - - Google Patents
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- JPH0336273B2 JPH0336273B2 JP17645284A JP17645284A JPH0336273B2 JP H0336273 B2 JPH0336273 B2 JP H0336273B2 JP 17645284 A JP17645284 A JP 17645284A JP 17645284 A JP17645284 A JP 17645284A JP H0336273 B2 JPH0336273 B2 JP H0336273B2
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- Japan
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- cold cathode
- discharge lamp
- cathode discharge
- light
- glass bulb
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
- H01J61/72—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a main light-emitting filling of easily vaporisable metal vapour, e.g. mercury
Landscapes
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は受光形表示デバイスのバツクライト用
の冷陰極放電灯装置に関し、特にカラー液晶表示
パネルのバツクライトシステムに好適する低入力
で高効率の冷陰極放電灯を含む放電灯点灯装置に
関するものである。 〔従来技術〕 一般に表示デバイスは装飾、広告媒体を始めと
して、いわゆるマンマシーンインターフエイス、
情報端末として、その重要性は日毎に増大してき
ている。この表示デバイスの中でも特に機能性に
富んだ電子表示デバイスの開発はめざましく、
種々のデバイスについて大面積化、大表示容量
化、多色・フルカラー化などの研究開発が進めら
れている。 電子表示デバイスとしては陰極線管（CRT）
が代表的であり、家庭用、工業用テレビジヨンを
始めとしてコンピユータ端末など各種用途に広く
用いられている。しかし乍ら、このCRTは表示
面積に比較して特に奥行きが深く、嵩ばる、重い
或いは目が疲れ易いといつた欠点を有し、扁平、
軽量化が進められていると共に、CRTに代る薄
形のデバイス、即ち電子式表示パネルの開発が活
発に進められている。 例えばプラズマデイスプレイパネル、螢光表示
パネル、エレクトロルミネセンスパネル、液晶表
示パネルがよく知られているが、中でも液晶表示
パネルは薄形、軽量で目が疲れないといつた特長
に加えて、低電圧駆動、低消費電力の特長を有し
ているために、実用化が進み、研究開発も活発で
ある。 この液晶パネルは自から発光しない印刷物と同
様の受光形の表示デバイスであり、これが目を疲
れさせない原因と考えられるが、その反面、照明
光がなければ見ることができないという不都合が
ある。従つて、液晶表示パネルを用いる場合には
常に照明体と対にしてまたは外光利用との兼用を
考えなければならない。 従来、液晶表示パネル用の照明体としてはエレ
クトロルミネセンス光源或いは螢光灯が用いられ
ている。しかし乍ら、エレクトロミネセンス光源
は30ft−Ｌ程度の輝度しか得られず、表示パネル
の表示の明るさの点で不充分である。又、螢光灯
の場合には輝度は2000ft−Ｌ程度と充分である
が、発熱のために、表示パネルに密着しては使用
できず、そのために照明体まで含めると奥行きが
深くなり、表示パネルの薄形の特長が損なわれて
しまう。その上、螢光灯ではバルブ端での輝度低
下が著しく、面積的にもスペースフアクタが悪く
なる。さらには消費電力の70％近くが赤外線を含
む熱として放出され、その損失のかなりの部分が
発光に寄与しないフイラメント電極及びその近傍
で消費される。このフイラメント電極での消費電
力は螢光灯のバルブ長には依存しないので、それ
が短かくなればなるほど、輝度効率は低下する。
即ち、同一輝度を得るのに必要な電力が増大し、
液晶表示パネルが低消費電力であるという特長を
損なう結果になつている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような螢光灯の発熱、スペースフアクタ、
消費電力といつた点での不都合を克服する光源と
して例えば昭和59年照明学会全国大会講演論文集
（第17頁）に開示されているような冷陰極放電灯
が一部で使用されている。 この冷陰極放電灯は電極加熱を必要としないた
めに、電極での熱損失が少なく点灯回路を含めて
の低消費電力化ができるし、又、電極構造を単純
化できることから、外径の一層小さなガラスバル
ブの適用が可能となるために、バルブ端での輝度
低下が改善でき、軸方向の輝度分布もより均一化
できるものである。 しかし乍ら、螢光灯の場合、扁平な螢光灯が面
光源として用いられるのに対し、冷陰極放電灯は
線光源であるために、表示パネルの表示面を均一
に高輝度で照明するためには複数本を平行に配置
して用いる必要がある。このために、消費電力が
冷陰極放電灯の本数に比例して増加し、この点、
螢光灯を用いる場合と同様に液晶表示パネルの低
消費電力の特長を損なう結果となつている。 それ故に、本発明の目的は簡単な構成によつて
熱損失を少なくでき、かつ軸方向の輝度分布を均
一化できるという効果を損なうことなく、低入力
（低消費電力）で高効率化できる冷陰極放電灯装
置を提供することにある。 〔問題を解決するための手段〕 従つて、本発明はこのような目的を達成するた
めに、高周波電圧を発生するインバータ回路の入
力側に直流電源を、出力側にインピーダンス素子
を介して冷陰極放電灯を接続してなり、上記冷陰
極放電灯を、外径が５〜10mmのガラスバルブの内
面に発光層を形成すると共に、それの両端に電極
を、アーク長が400mm以下となるように配設し、
かつガラスバルブに屈曲部を形成して構成し、動
作時のランプ電流を２〜10ｍＡに設定したもので
ある。 しかし乍ら、ガラスバルブの外径が５mm未満で
は管電圧が高くなり、インバータ回路の設計とも
関連して低消費電力化が困難になり、システム効
率が低下する上、放電状態も不安定になるし、逆
に10mmを越えると、表示デバイスのバツクライト
システムの奥行きが深くなる。又、アーク長が
400mmを越えると、管電圧が高くなり、インバー
タ回路の出力電圧の上昇とも関連して低消費電力
化が困難になる上、放電状態も不安定になる。さ
らにはランプ電流が２ｍＡ未満になると、輝度が
低下するのみならず、放電状態も不安定になる
し、逆に10ｍＡを越えると、電極スパツタが早期
に発生して短寿命となる。従つて、上記範囲を逸
脱することは好ましくない。 〔実施例〕 次に本発明の一実施例について第１図〜第２図
を参照して説明する。 図において、１はインバータ回路であつて、例
えば発振トランス２と、２個のトランジスタ３
と、駆動コイル４と、抵抗とから構成されてい
る。このインバータ回路１の入力側にはスイツチ
５を介して直流電源６が、出力側にはコンデンサ
（インピーダンス素子）７を介して冷陰極放電灯
８がそれぞれ接続されている。そして、この冷陰
極放電灯８は例えば外径が５〜10mm（肉厚が0.65
〜0.7mm）で蛇行状に屈曲されたガラスバルブ９
の内面に、青色領域、緑色領域、赤色領域に発光
ピークを有し、かつ色温度が6500〓以上に設定さ
れた発光層１０を形成すると共に、ガラスバルブ
９の両端にニツケル、銅、鉄などの金属板よりな
る電極１１，１１を、アーク長が400mm以下、好
ましくは200〜400mmとなるように配設し、かつこ
の電極１１，１１より外部リード線１２，１２を
導出して構成されている。 このように構成された冷陰極放電灯装置におい
て、冷陰極放電灯８は例えば第３図〜第４図に示
すように反射板１３及び液晶表示パネル１４との
間に配置される。即ち、ガラスバルブ９の直線部
９ａは放物反斜面１３ａに対向する部分でかつ液
晶表示パネル１４の下面に密接するように、直線
部９ａを連結する蛇行部９ｂは液晶表示パネル１
４、反射板１３より喰み出すように配置される。
尚、蛇行部９ｂは液晶表示パネル１４などから喰
み出さないように構成することもできる。 この構成において、冷陰極放電灯８のガラスバ
ルブ９の肉厚を0.65mm、外径及びアーク長を第１
表のように設定すると共に、発光層を450nｍに
発光ピークを有するユーロピウム付活アルミン酸
バリウムマグネシウム螢光体（BaMg2Al16O27：
Eu）20重量％と544nｍに発光ピークを有するセ
リウム、テルビウム付活リン酸ランタン螢光体
（LaPO4：Cl、Tb）40重量％と611nｍに発光ピー
クを有するユーロピウム付活酸化イツトリウム螢
光体（Y2O3：Eu）40重量％との混合螢光体にて
形成し、かつガラスバルブ９内に水銀と封入圧
25torrのアルゴンを封入する。この冷陰極放電灯
８を出力電圧（開放電圧）が800V、発振周波数
が35KHzのインバータ回路１の出力側に接続し、
ランプ電流が６ｍＡとなるように点灯させた処、
第２表、第３表に示す結果が得られた。
の冷陰極放電灯装置に関し、特にカラー液晶表示
パネルのバツクライトシステムに好適する低入力
で高効率の冷陰極放電灯を含む放電灯点灯装置に
関するものである。 〔従来技術〕 一般に表示デバイスは装飾、広告媒体を始めと
して、いわゆるマンマシーンインターフエイス、
情報端末として、その重要性は日毎に増大してき
ている。この表示デバイスの中でも特に機能性に
富んだ電子表示デバイスの開発はめざましく、
種々のデバイスについて大面積化、大表示容量
化、多色・フルカラー化などの研究開発が進めら
れている。 電子表示デバイスとしては陰極線管（CRT）
が代表的であり、家庭用、工業用テレビジヨンを
始めとしてコンピユータ端末など各種用途に広く
用いられている。しかし乍ら、このCRTは表示
面積に比較して特に奥行きが深く、嵩ばる、重い
或いは目が疲れ易いといつた欠点を有し、扁平、
軽量化が進められていると共に、CRTに代る薄
形のデバイス、即ち電子式表示パネルの開発が活
発に進められている。 例えばプラズマデイスプレイパネル、螢光表示
パネル、エレクトロルミネセンスパネル、液晶表
示パネルがよく知られているが、中でも液晶表示
パネルは薄形、軽量で目が疲れないといつた特長
に加えて、低電圧駆動、低消費電力の特長を有し
ているために、実用化が進み、研究開発も活発で
ある。 この液晶パネルは自から発光しない印刷物と同
様の受光形の表示デバイスであり、これが目を疲
れさせない原因と考えられるが、その反面、照明
光がなければ見ることができないという不都合が
ある。従つて、液晶表示パネルを用いる場合には
常に照明体と対にしてまたは外光利用との兼用を
考えなければならない。 従来、液晶表示パネル用の照明体としてはエレ
クトロルミネセンス光源或いは螢光灯が用いられ
ている。しかし乍ら、エレクトロミネセンス光源
は30ft−Ｌ程度の輝度しか得られず、表示パネル
の表示の明るさの点で不充分である。又、螢光灯
の場合には輝度は2000ft−Ｌ程度と充分である
が、発熱のために、表示パネルに密着しては使用
できず、そのために照明体まで含めると奥行きが
深くなり、表示パネルの薄形の特長が損なわれて
しまう。その上、螢光灯ではバルブ端での輝度低
下が著しく、面積的にもスペースフアクタが悪く
なる。さらには消費電力の70％近くが赤外線を含
む熱として放出され、その損失のかなりの部分が
発光に寄与しないフイラメント電極及びその近傍
で消費される。このフイラメント電極での消費電
力は螢光灯のバルブ長には依存しないので、それ
が短かくなればなるほど、輝度効率は低下する。
即ち、同一輝度を得るのに必要な電力が増大し、
液晶表示パネルが低消費電力であるという特長を
損なう結果になつている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 このような螢光灯の発熱、スペースフアクタ、
消費電力といつた点での不都合を克服する光源と
して例えば昭和59年照明学会全国大会講演論文集
（第17頁）に開示されているような冷陰極放電灯
が一部で使用されている。 この冷陰極放電灯は電極加熱を必要としないた
めに、電極での熱損失が少なく点灯回路を含めて
の低消費電力化ができるし、又、電極構造を単純
化できることから、外径の一層小さなガラスバル
ブの適用が可能となるために、バルブ端での輝度
低下が改善でき、軸方向の輝度分布もより均一化
できるものである。 しかし乍ら、螢光灯の場合、扁平な螢光灯が面
光源として用いられるのに対し、冷陰極放電灯は
線光源であるために、表示パネルの表示面を均一
に高輝度で照明するためには複数本を平行に配置
して用いる必要がある。このために、消費電力が
冷陰極放電灯の本数に比例して増加し、この点、
螢光灯を用いる場合と同様に液晶表示パネルの低
消費電力の特長を損なう結果となつている。 それ故に、本発明の目的は簡単な構成によつて
熱損失を少なくでき、かつ軸方向の輝度分布を均
一化できるという効果を損なうことなく、低入力
（低消費電力）で高効率化できる冷陰極放電灯装
置を提供することにある。 〔問題を解決するための手段〕 従つて、本発明はこのような目的を達成するた
めに、高周波電圧を発生するインバータ回路の入
力側に直流電源を、出力側にインピーダンス素子
を介して冷陰極放電灯を接続してなり、上記冷陰
極放電灯を、外径が５〜10mmのガラスバルブの内
面に発光層を形成すると共に、それの両端に電極
を、アーク長が400mm以下となるように配設し、
かつガラスバルブに屈曲部を形成して構成し、動
作時のランプ電流を２〜10ｍＡに設定したもので
ある。 しかし乍ら、ガラスバルブの外径が５mm未満で
は管電圧が高くなり、インバータ回路の設計とも
関連して低消費電力化が困難になり、システム効
率が低下する上、放電状態も不安定になるし、逆
に10mmを越えると、表示デバイスのバツクライト
システムの奥行きが深くなる。又、アーク長が
400mmを越えると、管電圧が高くなり、インバー
タ回路の出力電圧の上昇とも関連して低消費電力
化が困難になる上、放電状態も不安定になる。さ
らにはランプ電流が２ｍＡ未満になると、輝度が
低下するのみならず、放電状態も不安定になる
し、逆に10ｍＡを越えると、電極スパツタが早期
に発生して短寿命となる。従つて、上記範囲を逸
脱することは好ましくない。 〔実施例〕 次に本発明の一実施例について第１図〜第２図
を参照して説明する。 図において、１はインバータ回路であつて、例
えば発振トランス２と、２個のトランジスタ３
と、駆動コイル４と、抵抗とから構成されてい
る。このインバータ回路１の入力側にはスイツチ
５を介して直流電源６が、出力側にはコンデンサ
（インピーダンス素子）７を介して冷陰極放電灯
８がそれぞれ接続されている。そして、この冷陰
極放電灯８は例えば外径が５〜10mm（肉厚が0.65
〜0.7mm）で蛇行状に屈曲されたガラスバルブ９
の内面に、青色領域、緑色領域、赤色領域に発光
ピークを有し、かつ色温度が6500〓以上に設定さ
れた発光層１０を形成すると共に、ガラスバルブ
９の両端にニツケル、銅、鉄などの金属板よりな
る電極１１，１１を、アーク長が400mm以下、好
ましくは200〜400mmとなるように配設し、かつこ
の電極１１，１１より外部リード線１２，１２を
導出して構成されている。 このように構成された冷陰極放電灯装置におい
て、冷陰極放電灯８は例えば第３図〜第４図に示
すように反射板１３及び液晶表示パネル１４との
間に配置される。即ち、ガラスバルブ９の直線部
９ａは放物反斜面１３ａに対向する部分でかつ液
晶表示パネル１４の下面に密接するように、直線
部９ａを連結する蛇行部９ｂは液晶表示パネル１
４、反射板１３より喰み出すように配置される。
尚、蛇行部９ｂは液晶表示パネル１４などから喰
み出さないように構成することもできる。 この構成において、冷陰極放電灯８のガラスバ
ルブ９の肉厚を0.65mm、外径及びアーク長を第１
表のように設定すると共に、発光層を450nｍに
発光ピークを有するユーロピウム付活アルミン酸
バリウムマグネシウム螢光体（BaMg2Al16O27：
Eu）20重量％と544nｍに発光ピークを有するセ
リウム、テルビウム付活リン酸ランタン螢光体
（LaPO4：Cl、Tb）40重量％と611nｍに発光ピー
クを有するユーロピウム付活酸化イツトリウム螢
光体（Y2O3：Eu）40重量％との混合螢光体にて
形成し、かつガラスバルブ９内に水銀と封入圧
25torrのアルゴンを封入する。この冷陰極放電灯
８を出力電圧（開放電圧）が800V、発振周波数
が35KHzのインバータ回路１の出力側に接続し、
ランプ電流が６ｍＡとなるように点灯させた処、
第２表、第３表に示す結果が得られた。
【表】
【表】
【表】
【表】
以上のように本発明によれば、ガラスバルブの
外径、アーク長、ランプ電流を特定範囲に規制す
る上、インバータ回路と組合せることによつて、
低入力で高効率化できる上、放電の安定性も改善
できる。特に、ガラスバルブには屈曲部が形成さ
れているので、表示デバイスに沿う面積を拡大で
き、高効率化のみならず、輝度の均一化も改善で
きる。 尚、本発明において、冷陰極放電灯は蛇行状の
他、第５図〜第７図に示すようにＵ字形、角形、
円形状のように構成することもできる。又、イン
バータ回路はトランジスタの他、サイリスタなど
を使用することもできる。
外径、アーク長、ランプ電流を特定範囲に規制す
る上、インバータ回路と組合せることによつて、
低入力で高効率化できる上、放電の安定性も改善
できる。特に、ガラスバルブには屈曲部が形成さ
れているので、表示デバイスに沿う面積を拡大で
き、高効率化のみならず、輝度の均一化も改善で
きる。 尚、本発明において、冷陰極放電灯は蛇行状の
他、第５図〜第７図に示すようにＵ字形、角形、
円形状のように構成することもできる。又、イン
バータ回路はトランジスタの他、サイリスタなど
を使用することもできる。
第１図は本発明の一実施例を示す電気回路図、
第２図は冷陰極放電灯の要部破断平面図、第３図
は表示デバイスへの適用状態を示す平面図、第４
図は第３図の側断面図、第５図〜第７図は冷陰極
放電灯の他のそれぞれ異つた実施例を示す平面図
である。 図中、１はインバータ回路、６は直流電源、７
はインピーダンス素子（コンデンサ）、８は冷陰
極放電灯、９はガラスバルブ、１０は発光層、１
１は電極である。
第２図は冷陰極放電灯の要部破断平面図、第３図
は表示デバイスへの適用状態を示す平面図、第４
図は第３図の側断面図、第５図〜第７図は冷陰極
放電灯の他のそれぞれ異つた実施例を示す平面図
である。 図中、１はインバータ回路、６は直流電源、７
はインピーダンス素子（コンデンサ）、８は冷陰
極放電灯、９はガラスバルブ、１０は発光層、１
１は電極である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高周波電圧を発生するインバータ回路の入力
側に直流電源を、出力側にインピーダンス素子を
介して冷陰極放電灯を接続してなり、上記冷陰極
放電灯を、外径が５〜10mmのガラスバルブの内面
に発光層を形成すると共に、それの両端に電極
を、アーク長が400mm以下となるように配設し、
かつガラスバルブに屈曲部を形成して構成し、動
作時のランプ電流を２〜10ｍＡに設定したことを
特徴とする受光形表示デバイスのバツクライト用
の冷陰極放電灯装置。 ２ 発光層を青色領域、緑色領域、赤色領域に発
光ピークを有する三波長域発光形蛍光体にて形成
し、かつ色温度を6500〓以上に設定したことを特
徴とする特許請求の範囲第１項に記載の冷陰極放
電灯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17645284A JPS6154150A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 冷陰極放電灯装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17645284A JPS6154150A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 冷陰極放電灯装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154150A JPS6154150A (ja) | 1986-03-18 |
| JPH0336273B2 true JPH0336273B2 (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=16013950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17645284A Granted JPS6154150A (ja) | 1984-08-23 | 1984-08-23 | 冷陰極放電灯装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154150A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5204580A (en) * | 1988-09-20 | 1993-04-20 | Toshiba Lighting & Technology Corporation | Ring-shaped lamp device having bulb tiltable relative to base structure |
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-
1984
- 1984-08-23 JP JP17645284A patent/JPS6154150A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6154150A (ja) | 1986-03-18 |
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