KR20080055942A

KR20080055942A - 냉음극 형광램프, 백라이트 유닛 및 액정표시장치

Info

Publication number: KR20080055942A
Application number: KR1020087009802A
Authority: KR
Inventors: 다카시 마니와; 아키코 나카니시; 가즈히로 구마다; 마사노부 무라카미; 다이조우 오노
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-10-04
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2008-06-19
Also published as: TW200721238A; WO2007043362A1; CN101278371A; JPWO2007043362A1; US20090237597A1

Abstract

이 발명은 전체로 대형화를 초래하지 않고 냉음극 형광램프의 방열특성을 향상시키는 것 및 냉음극 형광램프의 리드 선을 잘 구부러지지 않게 하는 것을 목적으로 한다.

이 발명의 냉음극 형광램프(20)는, 전극 본체(28a, 30a)와 리드 선(28b, 30b)으로 이루어지는 전극(28, 30)과, 상기 리드 선을 단부에 봉착한 유리벌브(21)와, 상기 리드 선 중 상기 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체(32, 34)를 구비한다. 상기 방열체는 상기 리드 선을 포위하는 영역에서 상기 유리벌브의 단면(21c, 21d)에 접촉해 있다.

냉음극 형광램프, 리드 선, 유리벌브, 방열체

Description

냉음극 형광램프, 백라이트 유닛 및 액정표시장치{COLD-CATHODE FLUORESCENT LAMP, BACKLIGHT UNIT, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY}

본 발명은 냉음극 형광램프, 당해 냉음극 형광램프를 광원으로 하는 백라이트 유닛, 당해 백라이트 유닛을 탑재하는 액정표시장치에 관한 것이다.

냉음극 형광램프는 통 형상의 유리벌브와 유리벌브의 양단에 밀봉부착된 냉 음극형의 전극을 구비한다. 전극은, 예를 들어 밑면이 있는 통 형상의 전극 본체와 그 밑면에 장착된 리드 선을 가지며, 리드 선의 일부분이 유리벌브의 단부에 밀봉부착됨으로써 유리벌브에 장착되어 있다.

이와 같은 냉음극 형광램프를 광원으로 이용한 것에는 예를 들어 액정텔레비전 등의 액정표시장치의 백라이트 유닛이 있다. 최근, 냉음극 형광램프는 액정표시장치(백라이트 유닛)의 박형화(薄型化)에 따라서 관의 직경도 작아지고 있고, 이에 맞춰서 전극(본체)의 소형화나 리드 선의 세선화(細線化)가 진행되고 있다.

한편, 액정표시장치는 박형화 외에도 표시패널의 대화면화가 진행되는 경향에 있고, 광원으로서 휘도 향상이 요망되어, 냉음극 형광램프로의 투입전류가 커지고 있다.

따라서, 최근의 냉음극 형광램프는 리드 선의 세선화, 투입전류의 증대에 의 해 리드 선에서의 전류밀도가 커져서 점등시의 리드 선에서의 발열량이 증대하고 있다. 또, 전극 본체에 대해서도 투입전류의 증대에 의해 발열량이 증대한다. 이와 같은 전극의 발열량의 증대는 전극의 온도상승으로 이어지고, 결과적으로 수명이 짧아지는 동시에 램프효율의 저하를 초래한다.

전극의 온도상승을 억제한 냉음극 형광램프로, 리드 선 중 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 리드 선보다도 직경이 큰 방열체를 설치해서 표면적을 크게 하여 방열특성을 개선한 것이 있다(특허문헌 1).

특허문헌 1 : 일본국 특개 2002-190279호 공보

그러나 상기 냉음극 형광램프에서는 방열특성이 충분하지 않고, 또, 리드 선이 절손(折損)되기 쉽다고 하는 문제가 있다. 즉, 방열체는 그 외경이 리드 선보다 커서 리드 선에 비해서 방열면적이 커져서 방열특성은 개선되나, 냉음극 형광램프를 백라이트 유닛 내에 수납할 필요가 있으므로, 방열체를 이 이상 대형화(외경 또는 길이의 양방)하기는 어려우며, 결과적으로 방열특성이 불충분하게 된다.

또, 방열체는 냉음극 형광램프의 단부에서 연장되는 리드 선에 설치되고, 또, 리드 선은 그 직경이 매우 작으므로, 백라이트 유닛으로 조립할 때에 방열체가 주변 부재와 접촉하면 리드 선이 파손되기 쉽다.

본 발명은 상기의 과제를 감안하여, 전체로서 대형화를 초래하지 않고, 방열특성을 향상시키며, 그럼에도 리드 선이 잘 파손되지 않는 냉음극 형광램프 및 백라이트 유닛을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 냉음극 형광램프는, 유리벌브와, 전극 본체와 리드 선을 가지고, 또한 상기 전극 본체가 상기 유리벌브의 내부에 위치하는 상태에서 상기 리드 선이 상기 유리벌브의 단부에서 밀봉된 전극과, 상기 리드 선 중 상기 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체를 구비하며, 램프 전류 값이 5mA 이상 12mA 이하에서 사용되며, 상기 방열체는 상기 리드 선의 연장방향의 외측에서 본 때에 상기 리드 선을 포위하는 상태로 상기 유리벌브의 단부 외면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 방열체와 유리벌브의 단부가 직접 접촉하게 되므로, 유리벌브에서 방열체로 직접 전달되는 열의 전달량을 증가시킬 수 있다. 또, 방열체와 유리벌브가 접촉하고 있는 부분을 리드 선의 연장방향의 외측에서 본 때에 리드 선이 다각형의 내부에 위치하므로 리드 선이 안정된 상태로 지지되게 된다.

또, 상기 방열체는 일단이 폐쇄된 통 형상을 하고, 폐쇄된 단면이 상기 유리벌브의 단면에 대략 면 접촉하고 있는 것을 특징으로 하며, 또한, 상기 방열체는 기둥형상을 하고, 당해 단면이 당해 유리벌브의 단면에 면 접촉하고 있는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 방열체는 도전성 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하고, 또한, 상기 리드 선은 상기 방열체와 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 유리벌브와, 전극 본체와 리드 선을 가지며 상기 전극 본체가 상기 유리벌브의 내부에 위치하는 상태에서 상기 리드 선이 상기 유리벌브의 단부에서 밀봉된 전극과, 상기 리드 선 중 상기 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체를 구비하는 냉음극 형광램프에 있어서, 상기 전극 본체의 외주 면과 상기 유리벌브의 내면의 간격이 0.2㎜ 이하이며, 상기 방열체는 상기 리드 선의 연장방향의 외측에서 본 때에 상기 리드 선을 포위하는 상태로 상기 유리벌브의 단부 외면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 방열체는 땜납으로 이루어지는 제 1 부재와, 땜납 이외의 도체로 이루어지며 상기 제 1 부재와 접합하고 있는 제 2 부재를 구비하며, 상기 유리벌브의 단면에 적합한 형상을 갖는 면은 상기 제 1 부재에 형성되어 있는 것을 특징으로 하고, 또는 상기 방열체는 땜납 이외의 도체로 이루어지는 도체 판과, 상기 도체 판과 접합하고 있는 땜납체를 구비하고, 상기 유리벌브의 단면에 적합한 형상을 갖는 면은 상기 도체 판에서의 상기 땜납체와 반대 측의 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 도체 판에는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 리드 선과 상기 방열체는 간격을 두고 배치되어 있는 동시에 땜납을 통해서 전기적으로 접속되어 있고, 당해 땜납은 과전류가 흘렀을 때의 주울 열(joule heat)에 의해 용단하는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 땜납에서의 상기 리드 선과 상기 방열체의 접속부분 근방의 공간을 밀폐하는 절연 부재를 구비하는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 절연 부재는 로진(rosin)인 것을 특징으로 하며, 또, 상기 리드 선은 당해 외경보다 큰 벌지(bulge)를 구비하고, 당해 벌지는 유리벌브의 단부 외면에 접촉상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

한편, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 관한 백라이트 유닛은 광원으로 상기에 기재된 냉음극 형광램프가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명에 관한 백라이트 유닛은, 광원으로서의 복수 개의 냉음극 형광램프와, 상기 냉음극 형광램프를 수납하는 하우징(housing)과, 상기 하우징 내에 설치되며, 또한 상기 냉음극 형광램프의 외주를 협지(挾持)하는 U자형의 램프홀더와, 상기 냉음극 형광램프를 점등시키기 위한 점등회로를 구비하며, 상기 냉음극 형광램프는 청구항 7에 기재된 냉음극 형광램프이고, 상기 램프홀더는 상기 냉음극 형광램프의 피복체의 외주를 협지함으로써 전기적으로 접속하며, 복수 개의 상기 냉음극 형광램프의 각각은 간격을 두고 대략 평행하게 배열된 상태로 상기 램프홀더에 의해 협지되고, 평행하게 배열된 적어도 인접하는 2개의 냉음극 형광램프의 한쪽의 피복체를 협지하는 램프홀더끼리가 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또는, 본 발명에 관한 백라이트 유닛은, 광원으로서의 복수 개의 냉음극 형광램프와, 상기 냉음극 형광램프를 수납하는 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 또한 상기 냉음극 형광램프를 지지하는 램프홀더와, 상기 냉음극 형광램프를 점등시키기 위한 점등회로를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서, 상기 냉음극 형광램프는 청구항 7에 기재된 냉음극 형광램프이고, 상기 램프홀더는 상기 냉음극 형광램프의 피복체와 접촉함으로써 전기적으로 접속하며, 복수 개의 상기 냉음극 형광램프의 각각은 간격을 두고 대략 평행하게 배열된 상태로 상기 램프홀더에 의해 지지되고, 평행하게 배열된 적어도 인접하는 2개의 냉음극 형광램프의 한쪽의 피복체와 접촉하는 램프홀더는 접지 측에 접속되며, 다른 쪽의 피복체와 접촉하는 램프홀더는 상기 점등회로의 고압 측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 본 발명에 관한 액정표시장치는, 상기에 기재된 백라이트 유닛이 탑재되어 있는 것을 특징으로 한다. 또, 여기서 말하는 「액정표시장치」는 액정 컬러 텔레비전, 컴퓨터용의 액정 모니터 외에 휴대용 및 차량 탑재용의 소형 표시장치 등을 포함한다.

본 발명의 냉음극 형광램프는, 유리벌브에서 방열체로 전달되는 열 전달량을 증가시킬 수 있으므로, 램프의 직경을 크게 하지 않고도 방열특성을 향상시킬 수 있다. 또, 리드 선이 방열체와 유리벌브의 접촉부분에서 지지되게 되므로, 예를 들어, 방열체가 무엇인가에 접촉한 경우에도 리드 선이 잘 변형되지 않으며, 결과적으로 리드 선의 절손을 적게 할 수 있다.

본 발명의 백라이트 유닛은, 상기 냉음극 형광램프를 광원으로 구비하고 있으므로 방열특성을 향상시킬 수 있고, 또, 백라이트 유닛을 조립할 때에, 예를 들어 방열체가 무엇인가에 접촉한 경우에도 전극의 리드 선의 절손이 잘 발생하지 않아서 제조 수율을 향상시킬 수 있다.

도 1은 제 1 실시 예의 액정텔레비전(1)의 개요를 나타내는 도면이다.

도 2는 제 1 실시 예의 백라이트 유닛(5)의 구성을 도시한 개략 사시도이다.

도 3 (a)는 본 실시 예의 램프(20)의 구성을 도시한 단면도이고, (b)는 방열체(32, 34)가 유리벌브(21)의 단면에 접촉하고 있는 부분을 나타내는 도면이다.

도 4는 제 2 실시 예에서의 백라이트 유닛(100)의 개략 사시도이고, 내부의 상태를 알 수 있도록 일부를 절취하고 있다.

도 5는 백라이트 유닛(100)이 구비하는 점등회로(160)의 일례를 도시한 것으로, 도 5 (a)는 점등회로(160)를 나타내는 도면이고, 도 5 (b)는 점등회로(160)에 접속된 각 램프(La)의 접속관계를 나타내는 도면이다.

도 6은 제 2 실시 예의 램프(120)의 단부의 확대 단면도이다.

도 7은 제 3 실시 예의 램프(200)의 단부의 확대 단면도이다.

도 8은 퓨즈(200) 내의 땜납(222)이 용단했을 때의 도면이다.

도 9는 제 3 실시 예의 변형 예를 나타내는 도면이다.

도 10은 램프 전류 Ila와 전극온도 T의 관계를 나타낸다.

도 11은 변형 예 1의 램프(300)의 단부를 나타내는 확대도이다.

도 12는 방열체가 유리 부재의 단면에 접촉하고 있는 부분을 나타내는 도면이다.

도 13은 변형 예 2의 램프(310)의 단부를 나타내는 확대도이다.

도 14는 변형 예 2의 램프(310)의 단부를 나타내는 확대도이다.

도 15는 방열체가 유리벌브의 단면에 접촉하고 있는 부분을 나타내는 도면이다.

도 16은 변형 예 3의 램프(320)의 단부를 나타내는 확대도이다.

도 17은 변형 예 4의 램프(340)의 단부를 나타내는 확대도이다.

도 18은 방열체(343)의 구성을 설명하는 도면이다.

도 19 (a)는 방열체(360)의 변형 예 4-1을 나타내는 도면이고, (b)는 방열 체(370)의 변형 예 4-2를 나타내는 도면이며, (c)는 방열체(380)의 변형 예 4-3을 나타내는 도면이다.

도 20은 변형 예 5의 램프의 일 단부를 도시한 확대 단면도이다.

도 21은 변형 예 6의 피복체(420)를 도시한 사시도이다.

도 22 (a)는 점등회로(440)를 나타내는 도면이고, 도 22 (b)는 점등회로(440)에 접속된 각 램프(La)의 접속관계를 나타내는 도면이다.

도 23은 변형 예 8의 램프(500)의 개략도이다.

(부호의 설명)

1 액정텔레비전 3 액정화면유닛

5 백라이트 유닛 10 하우징

20 냉음극 형광램프 21 유리벌브

22 유리관 28, 30 전극

28a, 30a 전극 본체 28b, 30b 리드 선

32, 34 방열체 44, 46 유리비드

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예의 냉음극 형광램프(이하, 「램프」라고 한다), 백라이트 유닛 및 액정표시장치에 대하여 설명한다. 또, 본 발명을 설명하는 도면은 백라이트 유닛 및 램프의 구성의 파악을 용이하게 하기 위한 모식도로, 그 치수 및 비율은 실제의 것과 다르다.

<제 1 실시 예>

1. 액정텔레비전의 구성

도 1에 도시한 액정텔레비전(1)은 본 발명의 액정표시장치의 하나이며, 예를 들어 32인치 액정텔레비전이다. 액정텔레비전(1)은 액정화면유닛(3)과 백라이트 유닛(5)을 구비한다.

액정화면유닛(3)은 컬러필터기판, 액정, TFT 기판, 구동모듈 등(도시생략)을 구비하고, 외부로부터의 화상 신호에 의거하여 컬러 화상을 형성한다.

2. 백라이트 유닛의 구성

먼저, 백라이트 유닛(5)의 구성에 대하여 설명한다.

도 2는 제 1 실시 예의 백라이트 유닛(5)의 구성을 도시한 개략 사시도이다. 본 도면에서는 내부의 구조를 나타내기 위해서 전면 패널(16)의 일부를 절취하여 도시하고 있다.

백라이트 유닛(5)은, 예를 들어 복수(예를 들어 14개)의 냉음극 형광램프(이하, 「램프」라 한다)(20)와, 개구부를 가지며 이들 램프(20)를 수납하는 하우징(10)과, 이 하우징(10)의 개구부를 덮는 전면 패널(16)과, 복수의 램프(20)를 점등하는 점등장치(50)(도 2에서는 생략, 도 1 및 도 5를 참조)를 구비한다.

하우징(10)은 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 수지로 이루어지고, 장방형상의 저벽(底壁)(10a)과 당해 저벽(10a)의 단부 둘레부분에서 수직으로 설치된 4개의 측벽(10b, 10c, 10d, 10e)을 가지며, 그 내면에 은 등의 금속이 증착되어 반사 면이 형성되어 있다.

또, 하우징(10)의 재료로는 수지 이외의 재료, 예를 들어 알루미늄, SPCC 등의 금속재료에 의해 구성하여도 된다. 또, 하우징 내측의 반사 면으로 금속 증착 막 외에, 예를 들어 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지에 탄산 칼슘, 이산화티탄 등을 첨 가하여 반사율을 높인 반사시트를 하우징의 측벽이나 저벽에 부착하여 구성하여도 된다.

또, 하우징(10)의 개구부는 확산 판(13), 확산시트(14) 및 렌즈시트(15)를 적층하여 이루어지는 투광성의 전면 패널(16)로 덮여 있어서, 티끌이나 먼지 등의 이물질이 하우징(10)의 내부에 들어가지 않도록 하고 있다.

확산 판(13)은, 예를 들어 폴리메탈메타크릴레이트(PMMA) 수지로 이루어지며, 하우징(10)의 개구부를 폐쇄하도록 배치되어 있다. 확산 시트(14)는, 예를 들어 폴리에스테르 수지로 이루어지며, 램프(20)에서 방사된 광을 산란 및 확산시킨다. 렌즈시트(15)는, 예를 들어 아크릴 수지제의 시트와 폴리에스테르 수지제의 시트를 접합한 것으로, 당해 시트(15)의 법선 방향으로 광을 정렬시킨다. 그리고 이들 확산 판(13), 확산시트(14) 및 렌즈시트(15)에 의해서 램프(20)에서 나온 광이 전면 패널(16)의 표면(발광 면) 전체에 걸쳐서 균일하게 전방을 조사하게 된다.

램프(20)는 냉 음극형의 전극을 이용한 형광램프로, 도 2에 도시한 것과 같이, 본 실시 예에서는 14개의 램프(20)가 그 축심이 하우징(10)의 긴 변을 따른 방향(도면 중의 Y 방향)을 향하도록 배열되어 있으나, 그 축심이 하우징(10)의 짧은 변을 따른 방향(X 방향)을 향하도록 배열하여도 된다.

3. 램프의 구성

이어서, 램프(20)의 구성에 대하여 설명한다.

도 3 (a)는 본 실시 예의 램프(20)의 구성을 도시한 단면도이고, (b)는 방열체(放熱體)(32, 34)가 유리벌브(21)의 단면에 접촉하고 있는 부분을 나타내는 도면이다.

램프(20)는 직관 원통 형상을 한 유리관(22)의 양단이 밀봉되어 이루어지는 유리벌브(21)와, 이 유리벌브(21)의 양단부(21a, 21b)에 밀봉부착된 전극(28, 30)과, 이 전극(28, 30) 중 상기 유리벌브(21)의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체(32, 34)를 구비한다.

또, 전극(28, 30)으로의 전류공급은, 도 3 (a)에 도시한 바와 같이, 급전부(40, 42)에서 이루어진다. 또, 유리벌브(21)는, 그 양단부(21a, 21b)가 예를 들어 후술하는 유리비드(44, 46)를 이용하여 밀봉된 경우에는 유리관(22) 외에 유리비드(44, 46)도 포함하고, 예를 들어 유리관의 단부가 핀치 실링(pinch seal) 된 경우에는 유리관만으로 구성된다.

유리관(22)은, 예를 들어 붕규산 유리로 이루어지고, 축심에 수직인 평면으로 절단했을 때의 단면(횡단면)은 대략 원 형상을 하고 있다. 또, 유리관(22)은 붕규산 유리에 한정되지 않으며, 납 유리(lead glass), 납 프리 유리(lead-free glass), 소다 유리(soda glass) 등을 이용해도 된다. 이 경우에 암흑시동특성을 개선할 수 있다. 즉, 상기 유리는 산화나트륨(Na₂O)으로 대표되는 알칼리금속산화물을 많이 포함하며, 예를 들어 산화나트륨의 경우는 나트륨(Na) 성분이 시간의 경과와 함께 유리벌브 내면으로 용출한다. 나트륨은 전기 음성도가 낮으므로(보호막이 형성되어 있지 않다), 유리벌브 내측 단부로 용출한 나트륨이 암흑시동특성의 향상에 기여하는 것으로 생각되기 때문이다.

예를 들어, 알칼리금속산화물이 산화나트륨인 경우, 그 함유율은 5mol%이상 20mol% 이하가 바람직하다. 5mol% 미만이면 암흑시동시간이 길어지고, 20mol% 이상이면 장시간의 사용에 의해 유리벌브가 흑화(黑化, browning) 하여 휘도의 저하를 초래하거나, 유리벌브의 강도가 저하하는 등의 문제가 발생하기 때문이다.

또, 자연환경보호를 고려한 경우에는 납 프리 유리를 이용하는 것이 바람직하다. 다만, 납 프리 유리는 제조과정에서 불순물로 납을 포함해버리는 경우가 있다. 그래서, 0.1Wt% 이하라는 불순물 레벨로 납을 함유하는 유리도 납 프리 유리로 정의하는 것으로 한다.

또, 유리관(22)은 그 횡단면 형상이 원형으로 한정되는 것이 아니며, 다른 형상, 예를 들어 타원형이어도 된다.

유리벌브(21)의 내부에는, 예를 들어 수은이나 희 가스(예를 들어, 아르곤, 네온) 등의 방전매체가 소정의 봉입 압력으로 봉입되어 있다. 또, 이들 방전매체는 감압상태로 충전되어 있다.

유리벌브(21)의 내면에는 형광체 층(23)이 형성되어 있다.

형광체 층(23)은 수은에서 방사된 자외선을 소정의 가시광으로 변환하기 위한 것으로, 예를 들어 희토류의 형광체로 구성된다. 희토류의 형광체로는, 예를 들 어, 적(Y₂O₃Eu³ ⁺), 녹(LaPO₄Ce³ ⁺, Tb³ ⁺) 및 청(BaMg₂Al₁₆O₂₇Eu² ⁺)을 이용할 수 있다.

또, 형광체 층(23)의 구성은 상기의 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 적색 형광체(YVO₄Eu³ ⁺), 녹색 형광체(BaMg₂Al₁₆O₂₇Eu² ⁺,Mn² ⁺), 청색 형광체(BaMg₂Al₁₆O₂₇Eu² ⁺) 등과 같이 313㎚의 자외선을 흡수하는 형광체가 포함되어 있어도 된다.

상기와 같이 313㎚의 자외선을 흡수하는 형광체를 형광체의 총 중량의 50wt% 이상 포함하는 경우에는 313㎚의 자외선이 램프의 외부로 누설되는 것을 대부분 방지할 수 있고, 이 램프를 이용하여 백라이트 유닛을 구성한 경우에 전면 패널(16)(도 2 참조)에 사용되고 있는 수지 등이 자외선에 의해 열화하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 전면 패널(16)의 확산 판(13)으로 폴리카보네이트(PC) 수지를 이용한 경우에는, 아크릴 수지를 이용한 경우보다 313㎚의 자외선에 의해 열화 및 변색하는 등의 영향을 받기 쉽다. 따라서, 313㎚의 자외선을 흡수하는 형광체를 형광체 층(23)에 포함하는 경우에는 PC 수지의 확산 판을 이용한 백라이트 유닛이라도 백라이트 유닛으로서의 특성을 장시간 유지할 수 있다.

여기서, 「313㎚의 자외선을 흡수」 한다는 것은, 254㎚ 부근의 여기 파장 스펙트럼(여기 파장 스펙트럼이란, 형광체를 파장변화시키면서 여기 발광시켜서, 여기 파장과 발광강도를 플롯(plot) 한 것이다)의 강도를 100%로 했을 때 313㎚의 여기 파장 스펙트럼의 강도가 80% 이상인 것으로 정의한다. 즉, 313㎚의 자외선을 흡수하는 형광체는 313㎚의 자외선을 흡수하여 가시광으로 변환할 수 있는 형광체이다. 또, 파장 313㎚의 자외선을 흡수하는 형광체의 예는 다음과 같다.

· 청색 형광체 … BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu² ⁺, Sr₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu² ⁺, (Sr, Ca, Ba)₁₀(PO₄)₆Cl₂:Eu²⁺, Ba₁ _-x- _ySr_XEu_yMg₁ _- _zMn_zAl₁₀O₁₇(단, x, y, z는 각각 0≤x≤0.4, 0.07≤y≤0.25, 0.1≤z≤0.6으로 이루어지는 조건을 만족하는 수이고, z는 0.4≤z≤0.5인 것이 특히 바람직하다).

· 녹색 형광체 … BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu² ⁺, Mn² ⁺, MgGa₂O₄:Mn² ⁺, CeMgAL₁₁O₁₉:Tb³ ⁺

· 적색 형광체 … YVO₄:Eu³ ⁺, YVO₄:Dy³ ⁺(녹색과 적색의 발광)

또, 한 종류의 발광 색에 대하여 다른 화합물의 형광체를 혼합하여 사용해도 된다. 예를 들어, 청색에 BAM만, 녹색에 LAP(313㎚을 흡수하지 않는다)와 BAM : Mn²⁺, 적색에 YOX(313㎚을 흡수하지 않는다)와 YVO₄ : Eu³ ⁺의 형광체를 사용해도 상관없다.

전극(28, 30)은, 도 3 (a)에 도시한 바와 같이, 일단이 폐쇄된 통 형상을 한 전극 본체(28a, 30a)와, 당해 폐쇄된 단벽에 일단이 고착된 리드 선(28b, 30b)을 구비한다. 또, 전극(28, 30)은 서로 동일한 구성을 하고 있다.

전극 본체(28a, 30a)는 여기에서는 홀로 형(hollow)을 이용하며, 원통 형상 의 내면에 전자방사물질인 이미터(emitter)가 도포되어 있다. 또, 전극 본체(28a, 30a)는, 예를 들어 니켈, 니오브, 탄탈, 몰리브덴, 텅스텐 등의 금속에 의해 형성되어 있고, 또, 이미터에는 예를 들어, 바륨, 스트론튬, 칼슘 등의 탄산염 외에 알칼리 금속산화물이나 알칼리토류금속 산화물이 이용된다.

리드 선(28b, 30b)은 통 형상의 전극 본체(28a, 30a)보다 가늘고, 재료로는 예를 들어 텅스텐이 이용되고 있다. 전극(28, 30)의 유리벌브(21)의 단부(21a, 21b)로의 밀봉은, 예를 들어 도 3 (a)에 도시한 바와 같이, 유리비드(44, 46)의 관통 구멍(44a, 46a)에 리드 선(28b, 30b)이 기밀형상으로 삽입된 상태로 유리비드(44, 46)의 외주와 유리벌브(21)의 단부(21a, 21b)의 내주를 실링 함으로써 행해진다.

방열체(32, 34)는, 전극 본체(28a, 30a)의 형상과 동일하게, 중앙부에 관통 구멍을 갖는 단벽(32a, 34a)을 일단에 갖는 통 형상을 하며, 상기 관통 구멍에 리드 선(28b, 30b)의 타단이 삽입되어 있다. 또, 방열체(32, 34)로는, 예를 들어 리드 선(28b, 30b)과 동일한 텅스텐을 이용할 수 있다.

이 방열체(32, 34)의 단벽(32a, 34a)의 외면은, 리드 선(28b, 30b)의 연장방향의 외측에서 본 때에, 도 3 (b)에 도시한 바와 같이, 리드 선(28b, 30b)을 포위하는 상태로 유리벌브(21)의 단면(실제로는 유리비드(44, 46)의 단면이나, 유리비드(44, 46)는 유리벌브(21)에 포함되는 것으로 하고 있다)에 면 접촉하고 있다. 즉, 리드 선(28b, 30b)의 축심이 연장하는 방향(이하, 「축심 방향」이라고도 한다)의 외측에서 접촉하고 있는 부분을 보면, 방열체(32, 34)의 단벽(32a, 34a)은 리드 선(28b, 30b)의 둘레(둘레방향)를 전체 둘레에 걸쳐서(방열체(32, 34)의 단벽(32a, 34a)의 외면의 대략 전체 범위에 걸쳐서) 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)과 접촉하고 있다.

또, 방열체(32, 34)의 외경(D2)을 유리벌브(21)의 외경(D1)보다 작게 함으로써 방열체(32, 34)의 단벽(32a, 34a)에서의 외면의 전체 범위를 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)에 대략 접촉시킬 수 있다. 단, 램프 점등시의 방열체(32, 34)의 방열 특성을 고려하면, 방열체(35, 36)의 외경(D2)이 커질수록 방열면적이 넓어져서 방열특성도 좋아지나, 램프(20)보다 방열체(32, 34) 쪽이 두꺼워지면 백라이트 유닛이 두꺼워지게 된다. 따라서 방열체(32, 34)의 외경(D2)은 유리벌브(21)의 외경(D1)과 대략 동등하거나 그 이하가 바람직하다.

4. 작용효과

(1) 리드 선의 절손

상기 구성의 램프(20)는 리드 선(28b, 30b)의 일단에 설치된 방열체(32, 34)의 단벽(32a, 34a)이 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)에 면 접촉하고 있으므로, 예를 들어 램프(20)를 하우징(10)의 내부에 설치할 때에 방열체(32, 34)가 하우징(10)의 벽면 등에 접촉해도 리드 선(28b, 30b)이 변형하여 절손하는 것을 방지할 수 있다.

(2) 방열특성

상기 구성의 램프(20)에서는, 점등한 때에 리드 선(28b, 30b) 및 전극 본체(28a, 30a)에서 발생한 열을 리드 선(28b, 30b)으로부터 유리비드(44, 46)를 통 해서 방열체(32, 34)에 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 리드 선(28b, 30b)으로부터 직접 방열체(32, 34)에 전달할 수 있다. 따라서, 방열체(32, 34)에 전달되는 열량은 예를 들어 종래의 방열체가 유리벌브와 떨어져 있는 경우에 비해서 많아지며, 그만큼 전극 본체(28a, 30a)의 온도상승을 억제할 수 있다.

또, 방열체(32, 34)는 원 형상을 하고 있으므로, 그 외주 면에서 방열할 뿐만 아니라 내주 면에서도 방열할 수 있어서, 리드 선(28b, 30b)을 통해서 전달되어 오는 열을 효율 좋게 방열할 수 있다. 또, 방열체(32, 34)의 외경(D2)과 유리벌브(21)의 외경(D1)을 대략 동일하게 하고 있으므로, 램프(20)의 대형화를 초래하지 않고 상기 효과를 얻을 수 있다.

<제 2 실시 예>

제 1 실시 예에서는 방열체(32, 34) 및 리드 선(28b, 30b)에 급전부(40, 42)를 접촉시킴으로써 램프(20)에 전류를 공급하고 있다. 제 2 실시 예에서는 유리벌브의 단부에 급전부를 설치하고, 램프를 하우징에 장착하고 급전하는 방식을 소켓방식으로 하고 있다.

1. 백라이트 유닛의 구성

도 4는 제 2 실시 예에서의 백라이트 유닛(100)의 개략 사시도이며, 내부의 모습을 알 수 있도록 일부를 절취하고 있다.

백라이트 유닛(100)은, 제 1 실시 예와 마찬가지로, 하우징(110)과, 전면 패널(도시생략)과, 복수의 램프(120)와, 복수의 램프(120)를 점등하는 점등회로(160)(도 5 참조)를 구비한다.

하우징(110)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 당해 하우징(110)의 저벽(110a)에 설치되고, 각 램프(120)의 장착 위치에 대응하여 배치된 한 쌍의 U자 형상의 램프홀더(130, 132)와, 예를 들어, 하우징(110)의 외부에 장착되고, 램프홀더(130, 132)에 접속된 각 램프(120)를 점등시키기 위한 점등회로(160)(도 5 참조)로 구성되어 있다. 또, 램프(120)는 유리벌브(121)의 단부 외주에 급전부(124, 126)가 설치되고, 이 급전부(124, 126)를 통해서 상기 램프홀더(130, 132)로부터 전력의 공급을 받는다.

램프홀더(130, 132)는 도전성을 갖는 재료, 예를 들어 스테인리스, 인청동 등의 판재를 구부려서 형성한 것이다. 그리고 각 램프홀더(130, 132)는 협지 판(130a, 130b)(132a, 132b)과 이들 협지 판(130a, 130b)(132a, 132b)을 그 하단 가장자리에서 연결하는 연결편(130c)(132c)으로 이루어진다.

협지 판 130a, 130b 및 협지 판 132a, 132b에는, 램프(120)의 급전부(124, 126)의 외형에 맞춘 오목부가 설치되어 있고, 그 오목부 내에 램프(120)의 급전부(124, 126)를 삽입함으로써 협지 판 130a, 130b 및 협지 판 132a, 132b의 판 스프링 작용에 의해 각 램프(120)가 각 램프홀더(130, 132)에 지지 되는 동시에 램프홀더(130, 132)와 급전부(124, 126)가 전기적으로 접속된다.

또, 램프홀더(130, 132)의 지지부분의 폭 DL은 램프 점등시의 코로나 방전의 발생을 억제하기 위해서 램프(120)의 양단부의 외측에 설치된 급전부(124, 126)의 영역 내에서 지지할 수 있는 치수로 설계하고 있다.

도 5는 백라이트 유닛(100)이 구비하는 점등회로(160)의 일례를 나타내며, 도 5 (a)는 점등회로(160)를 나타내는 도면이고, 도 5 (b)는 점등회로(160)에 접속된 각 램프(La)의 접속관계를 나타내는 도면이다.

백라이트 유닛(100)에 설치된 각 램프(120)에는 도 5에 도시한 점등회로(160)에서 램프홀더(130, 132)를 통해서 전력이 공급된다.

여기에서는, 램프홀더(130, 132)에 의해 복수 개의 램프(120) 각각이 소정의 간격을 두고 대략 평행하게 지지 되고, 또한, 인접하는 2개의 램프(120)에서의 일방의 급전부(126)(도 5 (b), (c)에서는 램프 La1, La2 및 램프 La7, La8 등의 급전부(126))를 지지하는 램프홀더(132)와 램프홀더(132)는 전기적으로 접속되어 있다.

그 결과, 예를 들어 2개의 직관형상의 램프 La1, La2에 의해 의사 굴곡관(pseudo-curved tube)(U자 관)을 형성할 수 있다. 이 구성에 의하면, 인버터 개수를 반으로 줄일 수 있는 의사 굴곡 관(U자 관)을 형성할 수 있음은 물론, 이에 더하여, 종래의 굴곡부를 갖는 램프에 비하여 램프(120)의 길이방향(축심 방향이며, 하우징 내의 좌우 양측이다)의 휘도 편차를 적게 할 수 있고, 또한, 램프(120)의 밀봉부 등의 파손을 방지하고, 램프(120)를 원터치로 착탈할 수 있다.

또, 양단부에 후술하는 전극(28)을 갖는 직관형상의 램프(120)를 예를 들어 상하방향으로 배열하고 있으므로, 발열 원이 되는 전극(28)이 한쪽에 집중하지 않게 되어서 하우징(110) 내의 좌우에 온도 차가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 램프(120)의 수은 증기압의 영향에 의해 발생하는 백라이트 유닛(100)의 휘도 편차를 억제할 수 있다.

또, 램프홀더(130, 132)와 하우징(110) 사이에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 램프홀더(130, 132)와 하우징(110)을 절연하는 폴리카보네이트로 이루어지는 절연 판(134)이 배치되어 있다.

또, 도 5(b)에서의 램프 La1과 램프 La2의 급전부(126) 또는 램프 La7과 램프 La8의 급전부(126)가 접속되어 있는 램프홀더(132)는 이들 하나하나를 금속기판(132d)에 용접한 것이다.

또, 이 램프홀더(132)는 각 램프(120)에 대응하도록 U자 형상의 램프홀더(132) 하나하나를 금속기판(132d)에 용접한 복수의 부품으로 구성된 것이나, 이에 한정되지는 않으며, 주지의 방법에 의해 1장의 판에서 각 협지 판(132a, 132b)을 절취하여 일으켜세운 1 부품의 구성으로 해도 된다.

이어서, 점등회로(160)에 대한 일례를 설명한다.

점등회로(160)는, 도 5 (a)에 도시한 바와 같이, 직류전원(V_DC), 직류전원(V_DC)에 접속된 스위치 소자 Q1, Q2 및 콘덴서 C2, C3, 스위치 소자 Q1과 스위치 소자 Q2의 접속점과 콘덴서 C2와 콘덴서 C3의 접속점 사이에 접속된 승압 트랜스 T1, T2(또는, 승압 트랜스 T7, T8), 스위치 소자 Q1, Q2를 교대로 ON-OFF시키기 위한 게이트 신호를 공급하는 인버터 제어 IC로 구성된 것이다.

또, 트랜스 2차 측에서는, (b)에 도시한 바와 같이, 트랜스 2차 측 누설 인덕턴스와 트랜스 출력과 하우징(110)의 내면 및 램프에 발생하는 기생용량에 의해 직렬 공진회로를 형성하고, 점등회로(160)는 인접하는 2개의 램프 La1, La2에 위상 차를 대략 180도로 한 정현파 전류를 공급한다.

또, 복수 개의 램프(La)의 접속은, 도 5 (b)에 도시한 바와 같이, 인접하는 2개의 램프 La1, La2의 한쪽의 급전부(126)를 지지하는 램프홀더(132)와 램프홀더(132) 사이가 접속되어 의사 굴곡 관(U자 관)을 형성하는 형태에 한정되지는 않으며, 도 5 (c)에 도시한 바와 같이, 램프홀더가 서로 인접하는 2개의 램프(La)의 일방 사이의 급전부(124) 또는 타 방 사이의 급전부(126)를 교대로 접속하는 것으로, 복수 개가 배열된 램프(La)(예를 들어, 인접하는 2개의 램프 La1, La2, 인접하는 2개의 램프 La2, La3, 인접하는 램프 La3, La4나 인접하는 2개의 램프 La9, La10, 인접하는 2개의 램프 La10, La11, 인접하는 2개의 램프 La11, La12 등이며, 이후, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 인접하는 2개의 램프 La1, La2, 인접하는 2개의 램프 La2, La3, 인접하는 2개의 램프 La3, La4에 대해서만 설명한다)에서 인접하는 2개의 램프 La1, La2의 급전부(126) 끼리, 이어서 인접하는 2개의 램프 La2, La3의 급전부(124) 끼리 및 이어서 인접하는 2개의 램프 La3, La4의 급전부(126) 끼리 순으로 접속하도록 램프홀더(130, 132)를 지그재그형으로 배치한 것이어도 된다.

또, 이 경우는, 도 5 (c)에 도시한 바와 같이, 램프 La1과 램프 La2 등의 급전부(126)끼리는 이들 램프홀더(132)끼리가 금속기판(132d)을 통해서 접속되고, 또 램프 La2와 램프 La3 등의 급전부(124)끼리는 이들 램프홀더(130)끼리가 금속기판(130d)을 통해서 접속된다.

이 구성에 의하면, 인버터 개수를 더 적게 할 수 있는 동시에 램프홀더(130, 132)에 의한 지그재그형으로 배치하는 것만으로도 하네스 처리(harness process)를 할 수 있고, 즉, 각 램프홀더(130, 132)에 대하여 점등회로로부터의 배선처리를 행할 필요가 없으므로 하네스 처리를 경감할 수 있다.

2. 램프의 구성

도 6은 제 2 실시 예의 램프(120)의 단부의 확대 단면도이다. 또, 제 1 실시 예와 동일한 구조의 것은 동일한 부호를 부여하고 있다.

램프(120)는, 제 1 실시 예와 마찬가지로, 유리벌브(21)와, 유리벌브(21)의 단부(21a, 21b)에 밀봉부착된 전극(28, 30)과, 유리벌브(21)의 단부(21a, 21b) 보다도 외측으로 튀어나오면서 유리벌브(21)의 단부(21a, 21b)를 피복하는 피복체(125, 125)와, 당해 급전부(124, 126)의 내부이면서 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)에서 연장되는 리드 선(28b, 30b)에 설치된 방열체(128, 128)를 구비한다.

피복체(125) 내에 도전재료인 방열체(128, 128)가 충전되고, 피복체(125, 125)와 리드 선이 전기적으로 접속된 것을 급전부(124, 126)로 하고 있다.

또, 도 6에서는 램프(120)의 일단 측(급전부 124 측)만이 도시되어 있으나, 타단 측에도, 제 1 실시 예와 마찬가지의 전극이 설치되고, 상기 일단 측과 마찬가지의 피복체(125)와 방열체(128)로 이루어지는 급전부(126)가 설치되어 있다. 또, 유리벌브(21) 내부에는, 제 1 실시 예와 마찬가지로, 수은, 희 가스 등의 봉입되고, 유리벌브(21)의 내면에는 형광체 층(23)이 형성되어 있다.

전극(28, 30)은 제 1 실시 예와 마찬가지로, 전극 본체(28a, 30a)와, 리드 선(28b, 30b)을 구비한다. 방열체(128, 128)는, 피복체(125, 125)의 내부이면서 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)에서부터 피복체(125, 125)에서의 램프의 축심 방향의 바깥쪽 측단까지의 영역에 걸쳐서, 예를 들어 땜납을 충전함으로써 구성되어 있다. 또, 방열체(128, 128)는 리드 선(28b, 30b)을 대략 중앙에 매설하는 상태로 형성되고, 또, 방열체(128, 128)의 단부(128a, 128a)가 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)에 면 접촉하고 있다.

상술한 바와 같이, 방열체(128, 128)는 도전성을 갖는 재료(땜납)가 사용되고, 피복체(125, 125)는 램프홀더(130, 132)에 램프(120)를 장착했을 때 램프홀더(130, 132)로부터 급전을 받으며, 이에 의해 전극 본체(28a, 30a)에 전류가 흐른다. 또, 피복체(125, 125)는 이와 같이 전류를 흐르게 할 필요가 있으므로 통전성이 좋은 재료(금속)가 사용된다.

3. 작용효과

(1) 리드 선의 절손

상기 제 2 실시 예의 램프(120)에서는 리드 선(28b)을 내부에 매설상태로 구비하는 방열체(128, 128)가 유리벌브(21)의 단면(21c, 21d)에 면 접촉해 있으므로, 제 1 실시 예와 마찬가지로, 예를 들어 램프(120)를 하우징(110) 내에 장착할 때에 방열체(128, 128) 부근이 하우징(110) 등에 접촉하여도 리드 선(28b, 30b)이 절손되는 경우를 적게 할 수 있다.

(2) 방열특성

상기 구성의 램프(120)에서는, 점등한 때에 리드 선(28b, 30b) 및 전극 본체(28a, 30a)에서 발생한 열을 리드 선(28b, 30b)으로부터 유리비드(44, 46)를 통해서 방열체(128, 128)로 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 리드 선(28b, 30b)으로부터 도 직접 방열체(128, 128)로 전달할 수 있고, 또한 방열체(128, 128) 및 유리비드(44, 46)로부터 피복체(125, 125)에 전달할 수 있다.

따라서, 방열체(128, 128)나 피복체(125, 125)에 전달하는 열량은 종래와 같이 방열체가 유리벌브와 떨어져 있는(유리벌브와 접촉하고 있지 않다) 경우에 비하여 많아지며, 그만큼 전극 본체(28a, 30a)의 온도상승을 억제할 수 있다.

<제 3 실시 예>

제 2 실시 예의 램프(120)는 유리벌브(21), 전극(28, 30), 급전부(124, 126)를 구비하고 있었으나, 예를 들어 다른 부재를 구비하여도 된다.

제 3 실시 예에서는 다른 부재로 퓨즈를 구비하는 경우에 대하여 설명한다.

1. 구성

도 7은 제 3 실시 예의 램프(200)의 단부의 확대 단면도이다.

먼저, 제 3 실시 예의 램프(200)는 유리벌브(202), 전극(204), 피복체(207), 방열체(208) 및 퓨즈(220)를 갖는다.

전극(204)은, 여기에서는 전극 본체(212)와 리드 선(214)을 구비하고, 리드 선(214)은 대경부(large-diameter part)(214a)와, 당해 대경부(214a) 보다도 좁은 소경부(small-diameter part)(214b)로 이루어진다. 대경부(214a)는 리드 선(214)에서의 전극 본체(212)의 접속부분에서 유리벌브(202)의 실링부(202a)의 바깥쪽 단까지의 영역에 형성되고, 또한 소경부(214b)는 유리벌브(202)에서 외부로 연장되어 있는 영역에 형성되어 있다.

리드 선(214)의 바깥쪽 단, 즉 소경부(214b)의 바깥쪽 단에는 퓨즈(220)가 장착되어 있다. 또, 리드 선(214)과 퓨즈(220)는 전기적으로 접속되어 있다.

퓨즈(220)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 땜납(222)을 통해서 한 쌍의 단자 리드 선(224, 226)이 접속되어서 이루어지고, 단자 리드 선(224)이 리드 선(214)에 대략 동일 선상에 접속되어 있다. 또, 리드 선(214)과 단자 리드 선(224) 사이의 접속은 예를 들어 용접에 의해 행해지고 있다.

땜납(222)과, 당해 땜납(222)과 각 단자 리드 선(224, 226)과의 접속부분은 로진(rosin, 228)에 의해 피복되고, 또한 땜납(222)은 절연 케이스(230)에 의해 밀폐되어 있다. 절연 케이스(230)는 통 형상체(232)와, 당해 통 형상체(232)의 양단의 개구를 폐쇄하는 뚜껑(234a, 234b)으로 이루어진다.

여기서, 단자 리드 선(224, 226)은 예를 들어 니켈 선으로 구성되고, 땜납(222)은 그 조성이, 예를 들어 Sn : 96.5%, Ag : 3.0%, Au :0.5%의 땜납으로 구성되며, 당해 땜납의 융점은 약 220℃이다. 통 형상체(232)는 예를 들어 세라믹으로 이루어지고, 뚜껑(234a, 234b)은 예를 들어 수지(에폭시 수지)제이다.

피복체(207)는 제 2 실시 예와 마찬가지로 금속제 슬리브를 이용하고, 유리벌브(202)의 단부로부터 그 일단이 튀어나오도록 상기 유리벌브(202)의 단부(202a)를 피복하고 있다.

피복체(207)의 내부이면서 유리벌브(202)의 단부(202a)로부터 튀어나와 있는 부분에는, 절연공간(236)을 제외하고 예를 들어 땜납으로 이루어지는 방열체(208)가 충전되어 있다. 이에 의해, 방열체(208)는 단자 리드 선(226)과 급전부(206)와의 통전성을 확보하며, 또 이들에 의해 급전부(206)가 구성된다.

또, 절연공간(236)을 설치하는 이유는, 리드 선(214)의 소경부(214a) 및 단자 리드 선(224)으로 이루어지는 방열체(208)를 통해서 피복체(207)에 전류가 흐르는 것을 방지하여, 퓨즈(202) 내의 땜납(222)에 전류를 흐르게 하기 위해서이다.

땜납(222)은, 당해 땜납(222)을 흐르는 전류가 소정 값을 초과하여 과전류가 되면 용단하고, 이에 의해 급전부(206)에서 전극(204)으로의 급전(통전)이 차단된다.

도 8은 퓨즈(220) 내의 땜납(222)이 용단했을 때의 도면이다.

땜납(222)에 과전류가 흐르면, 도 8에 도시한 바와 같이, 땜납(222)이 용단하여 땜납 222a와 땜납 222b로 분열한다. 분열한 땜납 222a와 땜납 222b는 그대로 로진(228)에 의해 피복된다.

이 로진(228)은 절연성 재료이므로, 단자 리드 선(224)과 단자 리드 선(226)은 전기적으로 절연상태가 된다. 이 상태에서 급전부(206)에 전압이 인가되었다고 해도, 급전부(206)와 리드 선(214)은 전기적으로 절연상태이므로 리드 선(214)에 전류가 흐르는 일은 없다.

또, 땜납(222a, 222b)은 절연성의 로진(228)에 의해 피복되어 있으므로, 용단 후의 땜납 222a와 땜납 222b 사이에서 방전(코로나 방전)이 발생하지 않게 되어 오존의 발생이 방지된다.

땜납(222a, 222b)이 로진(228)에 의해 피복되지 않고 당해 로진(228)으로부터 노출되어, 땜납(222a, 222b) 사이에서 가사 방전이 발생한 경우에도, 단자 리드 선(224, 226)과 땜납(222a, 222b)과의 접합부 근방의 공간은 절연 케이스(230)에 의해 밀폐되어 있으므로, 상기 방전에 의해 대기중의 산소가 오존으로 변화하는 일은 없다. 따라서 오존의 생성이 방지되게 된다.

또, 제 3 실시 예의 형태에서는 피복제(207)는 슬리브 형상이었으나, 다른 형상, 예를 들어 캡 형상을 하고 있어도 되며, 제 3 실시 예의 변형 예로서 간단하게 설명한다.

도 9는 제 3 실시 예의 변형 예를 나타내는 도면이다.

변형 예의 램프(250)는, 제 3 실시 예의 형태와 마찬가지로, 유리벌브(202), 전극(204), 피복체(253), 방열체(208) 및 퓨즈(220)를 갖는다.

피복체(253)는 도 9에 도시한 바와 같이 캡 형상을 하며, 통부(253a)와 당해 통부(253a)의 일단을 막는 바닥부(253b)로 이루어진다. 본 예에서는, 퓨즈(220)에서의 리드 선(214)과 접속되지 않은 단자 리드 선(254)이 피복체(253)의 바닥부(253b)의 관통 구멍에 삽입되어 있다. 또, 단자 리드 선(254)과 피복체(253)는 전기적으로 접속되어 있어도 되고, 접속되어 있지 않아도 된다.

2. 방열효과

발명자들은 방열체의 효과에 대하여 확인시험을 행하였다. 구체적으로는, 후술하는 변형 예 4에서 설명하는 도 17에 도시한 전극의 리드 선(350)(외부 리드 선(354))을 방열체(343)의 단부까지 연장한 램프를 이용하여 시험을 하였다.

시험에 이용한 램프의 기본구성에 대하여 설명한다. 유리벌브(243)의 외경 R이 3.0㎜, 램프의 전체 길이가 417㎜이다. 전극의 리드 선(350) 중 내부 리드부(352)의 외경이 1.0㎜, 외부 리드부(354)의 외경 0.8㎜이다. 피복체(345)의 전체 길이는 7.5㎜이고, 유리벌브(342)에 피복체(345)를 피복한 상태에서 형성되는 잔존공간 전부에 방열체(343)가 설치되어 있다.

또, 전극 본체(348)는 니켈 제이고, 리드 선(350) 중 내부 리드부(352)는 텅스텐 제이며, 외부 리드부(354)는 니켈 제이다. 방열체(343)는 땜납으로 구성되고, 또 피복체(345)는 철 및 니켈 합금 제이다.

시험에서는, 피복체(345)의 유리벌브(342)의 단면으로부터의 돌출 양, 즉 도 17의 「L」이 0.5㎜, 1.0㎜, 1.5㎜의 3종류의 램프를 제작하여, 이들 램프를 이용하여 램프 전류와 전극 본체의 온도의 관계를 측정하여 방열체의 효과를 확인하였다.

도 10은 램프 전류Ila와 전극온도 T의 관계를 나타낸다.

도 10에서는 도 17의 「L」이 0.5㎜인 램프의 결과를 「○」으로, 1.0㎜인 램프의 결과를 「□」로, 1.5㎜인 램프의 결과를 「△」로 나타내고 있다. 또, 상기 방열체의 효과를 확인하기 위해서, 슬리브와 방열체를 구비하지 않으며, 또한 외부 리드부의 길이가 1.5㎜의 램프에 대해서도 동일한 시험을 행하고, 도 10에 「× ref」로 나타내고 있다.

방열체를 구비한 램프와 피복체 및 방열체를 구비하지 않은 램프 모두 램프 전류 Ila의 증가에 따라서 전류온도 T가 상승하고 있다. 그러나 방열체를 구비한 램프와 피복체 및 방열체를 구비하지 않은 램프를 비교하면 명백하게 방열체를 구비한 램프 쪽이 램프 전류 Ila의 증가에 따른 전류온도 T의 상승이 적다(온도 구배가 작다)는 것을 알 수 있다.

또, 방열체를 구비하는 램프끼리를 비교하면, 램프 전류 Ila의 증가에 따른 온도상승이 대략 동일한 것을 알 수 있다. 이는 유리벌브의 단면으로부터의 피복체의 돌출 양(「L」이다)이 상기 시험의 범위에서 변화해도 방열체와 유리벌브와의 접촉면적이 변화하지 않으므로, 그 방열효과에 큰 차이가 없었던 것으로 생각된다.

본 발명의 램프는 점등시의 램프 전류 Ila가 5mA 이상 12mA 이하의 범위에서 사용되는 것이 바람직하다. 이는, 램프 전류 Ila가 5mA보다 작은 경우에는 방열체의 효과를 얻을 수 없기 때문이다(즉, 방열체를 구비하지 않은 램프와 방열특성이 동일하다). 한편, 램프 전류 Ila가 12mA보다 큰 경우에는 전극의 온도가 지나치게 높아져서 방열체를 구성하는 땜납이 용융할 우려가 있기 때문이다.

또, 상기 램프 전류 Ila는 5mA 이상 9.5mA 이하의 범위에서 사용되는 것이 바람직하다. 이는, 램프 전류 Ila가 5mA보다 작은 경우는 상술한 바와 같다. 한편, 램프 전류 Ila가 9.5mA보다 큰 경우에는 전극 온도 T가 130℃ 이상이 되어, 스퍼터에 의한 전극 본체의 소모가 심해지고, 또한, 램프효율이 저하하기 때문이다.

이상, 본 발명을 각 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 내용이 상기의 각 실시 예에 나타낸 구체 예에 한정되지 않는 것은 당연하며, 예를 들어 이하와 같은 변형 예를 더 실시할 수 있다.

<변형 예>

1. 방열체에 대하여

(1) 형상

각 실시 예에서는, 방열체에서의 유리벌브 측의 단면은 평탄한 형상을 하고 있다. 이는 유리벌브(유리비드)의 단면이 유리벌브의 축심과 대략 직교하는 평탄한 형상을 하고 있고, 이 평탄한 단면에 면 접촉시키기 위해서 평탄한 형상으로 되어 있다. 또, 면 접촉시키는 이유는 방열체와 유리벌브의 접촉면적을 넓게 하기 위해서, 및 리드 선의 변형을 방지하기 위해서이다.

그러나 유리벌브의 단면의 형상은 유리벌브의 축심에 직교하는 평탄한 형상뿐 아니라 다른 형상인 경우도 있다. 이와 같은 경우는, 방열체의 유리벌브 측의 단면 형상은 평탄한 형상이 아니라 유리벌브의 단면의 형상에 맞춰서 방열체를 유리벌브의 단면에 면 접촉시키는 것이 바람직하다. 이하, 방열체의 형상에 대한 변형 예에 대하여 설명한다.

(1-1) 변형 예 1

도 11은 변형 예 1의 램프(300)의 단부를 나타내는 확대도이다. 또, 변형 예 1에서는 램프(300)의 일단 측에 대하여 설명하나, 타단 측의 구조도 일단 측과 동일하다.

변형 예 1의 램프(300)도 제 1 ~ 제 3 실시 예와 마찬가지로, 유리벌브(302), 전극(28) 및 방열체(304)를 구비한다.

전극(28)은 제 1 ~ 제 3 실시 예와 마찬가지로, 전극 본체(28a)와 리드 선(28b)을 구비하고, 리드 선(28b)이 유리비드(306)를 통해서 유리벌브(302)의 단부에 밀봉부착되어 있다. 여기에서도 유리벌브(302)는 유리관(308)과 유리비드(306)로 이루어진다.

유리벌브(302)는, 기본적으로는 제 1 ~ 제 3 실시 예와 동일하지만, 유리비 드(306)의 형상이 제 1 ~ 제 3 실시 예에서 설명한 것과 다르며, 바깥쪽으로 튀어나온 원호형상을 하고 있다. 이에 의해, 유리벌브(302)의 단면(302a)이 유리비드(306)의 단면형상과 마찬가지로 원호형상을 하고 있다.

방열체(304)는 제 1 ~ 제 3 실시 예와 마찬가지로, 전극(28)의 리드 선(28b)에서의 유리벌브(302)의 외부에 위치하는 부분에 설치되어 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 방열체(304)는 대략 기둥 형상을 하며, 그 유리벌브(302) 측의 단이 유리벌브(302)의 단면(302a)의 원호형상이 곡률보다 작은 곡률로 원호형상으로 오목하게 들어간 형상으로 형성되어 있다. 그리고 도 12에 도시한 바와 같이, 방열체(304)가 리드 선(28b)을 중심으로 한 소정의 반경(소정의 반경으로 소정의 폭을 가지고)의 원주 상에서 유리벌브(302)의 단면(302a)과 접촉(면 접촉)하고 있다(도 12의 접촉부이다).

즉, 방열체(304)는, 리드 선(28b)의 연장방향의 외측에서 본 때에, 리드 선(28b)을 중심으로 그 주변을 전체 둘레에 걸쳐서(리드 선(28b)을 포위하는 상태이다) 유리벌브(302)의 단면(302a)과 면 접촉하고, 특히 면 접촉하고 있는 부분은 도 12에 도시한 바와 같이 리드 선(28b)의 연장된 외측에서 본 때에 리드 선(28b)이 내부 중앙에 위치하는 가상삼각형 X2의 정점을 포함하고 있다.

이에 의해, 예를 들어 램프(300)를 하우징 내에 배치할 때에 방열체(304)가 주변부재와 접촉한 경우에도 리드 선(28b)의 변형을 억제할 수 있다. 말할 필요도 없이, 램프 점등시에 발생하는 열을 전극(28)으로부터 방열체(304)로 효율적으로 전달할 수도 있다.

이와 같은 방열체(304)를 유리벌브(302)에 장착할 때는, 예를 들어 유리벌브(302)의 단부를 약간 용융할 정도로까지 가열한 상태에서, 소정의 곡률의 원호로 오목하게 들어간 형(mold)을 가열부분에 접촉시켜서 눌러서, 유리벌브(302)의 단부 형상을 소정의 원호형상으로 먼저 형성하고, 미리 제조해 둔 방열체(304)에 있는 리드 선 용의 구멍(304b)을 리드 선(28b)에 열 피팅(heat-fitting) 하는 동시에 방열체(304)의 단면(304a)을 유리벌브(302)에 접촉시킨 상태에서 눌러서 삽입하여 장착함으로써 실시할 수 있다.

또, 변형 예 1에서는, 방열체(304)는 도 12에 도시한 바와 같이 유리벌브(302)의 단면(302a)에 면 접촉하고 있으나, 예를 들어 리드 선을 중심으로 그 주변을 전체 둘레에 걸쳐서 유리벌브의 단면에 선 접촉하고 있어도, 변형 예 1에서의 방열효과보다는 열등하나, 마찬가지로 방열효과를 얻을 수 있다. 즉, 이 경우에 전극으로부터 방열체에 전달되는 열량은 상기 변형 예 1과 같이 방열체(304)가 유리벌브(302)에 면 접촉하고 있는 경우보다는 적지만, 방열체가 유리벌브에 접촉하지 않은 것보다는 많다.

(1-2) 변형 예 2

도 13 및 도 14는 변형 예 2의 램프(310)의 단부를 나타내는 확대도이다. 또, 변형 예 2에서는 램프(310)의 일단 측에 대하여 설명하나, 타단 측의 구조도 일단 측과 동일하다.

도 13은 유리벌브의 단부를 핀치 실링 하는 핀치 실링 방향과 수직인 면에서의 단면을 핀치 실링 방향에서 본 도면이고, 도 14는 유리벌브의 단부를 핀치 실링 하는 핀치 실링 방향과 평행한 면에서의 단면을 핀치 실링 방향과 수직인 방향에서 본 도면이다.

변형 예 2의 램프(310)도 제 1 ~ 제 3 실시 예 및 변형 예 1(이하, 실시 예나 변형 예 등을 포함해서 말하는 경우에는 「실시 예 등」이라고 한다)과 마찬가지로 유리벌브(312), 전극(28) 및 방열체(314)를 구비한다.

전극(28)은 실시 예 등과 마찬가지로 전극 본체(28b)와 리드 선(28b)을 구비하고, 전극 본체(28a)가 유리벌브(312) 내에 삽입된 상태에서 유리 관(316)의 단부를 핀치 실링 함으로써 전극(28)이 유리벌브(312)에 밀봉부착된다. 또, 여기에서는 유리벌브(312)는 유리 관(316)으로 이루어진다.

유리벌브(312)는 유리 관(316)의 단부(316a)가 핀치 실링(실링부를 「316b」로 나타내고 있다)되어 있으므로, 단부 형상이 상기에서 설명한 실시 예 등에서의 유리벌브와 다르다.

방열체(314)는 전극(28)의 리드 선(28b)에서의 유리벌브(312)의 외부에 위치하는 부분으로, 유리벌브(312)(유리 관(316))의 단면(316c)에 접촉하도록 설치되어 있다.

방열체(314)는 대략 기둥형상을 하며, 그 유리벌브(312) 측의 단면(314a)은 유리벌브(312)의 단면(316c)의 형상에 맞춰서 유리벌브(312)의 실링부(316b)에 대응하는 부분이 오목하게 들어간 형상을 하고 있다.

방열체(314)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 유리벌브(312)의 실링부(316b)를 사이에 두고 대향 하는 상태(도면에서는 상하로 대향 하는 상태이다)로 유리벌브(312)의 단면(316c)과 실링부(316b)에 면 접촉하고 있다. 그리고 면 접촉하고 있는 부분은 도 15에 도시한 바와 같이 리드 선(28b)의 연장된 외측에서 본 때 리드 선(28b)을 포위하고 있다. 즉, 면 접촉하고 있는 부분은 리드 선(28b)이 내부 중앙에 위치하는 가상사각형 X3의 정점을 포함하고 있다.

이에 의해, 예를 들어 램프를 하우징 내에 장착시킬 때에 방열체(314)가 주변 부재와 접촉한 경우에도 리드 선(28b)의 변형을 억제할 수 있다. 말할 것도 없이, 램프 점등시에 발생하는 열을 전극(28)으로부터 방열체(314)로 효율적으로 전달할 수도 있다.

이와 같은 방열체(314)는, 예를 들어 방열체(314)의 외경 치수를 내경에 갖는 링 형상의 성형 틀을 유리벌브(314)의 단부에 배치하고, 용융한 땜납을 성형 틀에 충전시켜서 땜납을 고화시킴으로써 실시할 수 있다.

(1-3) 기타

제 2 실시 예에서의 램프의 유리벌브로, 예를 들어 변형 예 1 및 변형 예 2에서의 유리벌브를 이용할 수도 있다. 이 경우, 방열체는 제 2 실시 예나 제 3 실시 예 등에서 설명한 것을 사용하여도 되고, 변형 예 1에서 설명한 것을 사용하여도 된다. 또, 변형 예 1 및 변형 예 2에 대하여 유리벌브의 단부에 제 2 실시 예나 제 3 실시 예 등에서의 급전부를 설치하여도 된다.

(2) 리드 선과의 관계

실시 예 등에서의 방열체는 리드 선과 별개로 이루어졌으나 일체여도 된다. 예를 들어, 방열체를 리드 선과 동일한 재료로 구성하고, 리드 선에서의 전극 본체와 반대 측의 단부에 상기 실시 예 및 변형 예 등에서 설명한 방열체와 동일한 구성의 것을 형성하여도 된다. 또, 리드 선과 방열체를 별개로 구성하는 경우, 양자의 재료는 달라도 되고, 동일해도 된다.

(3) 방열체와 유리벌브의 접촉에 대하여

실시 예 등에서는 방열체와 유리벌브가 접촉하고 있는 부분이 리드 선의 연장된 외측에서 본 때에 리드 선이 내부 중앙에 위치하는 가상다각형의 정점을 포함하도록 방열체와 유리벌브를 면 접촉 또는 선 접촉시킴으로써, 램프의 단부에 무언가가 접촉한 경우에도 리드 선이 잘 변형되지 않도록 하고 있으나, 리드 선의 변형을 단지 억제하는 것이라면, 방열체와 유리벌브가 면 접촉 또는 선 접촉하고 있지 않아도 된다.

예를 들어, 방열체가, 유리벌브의 단면에, 내부에 리드 선이 위치하도록 3점 이상에서 접촉하고, 당해 접촉하고 있는 점을 연결하여 만들어지는 가상의 다각형(삼각형 이상의 다각형이다)의 내부에 리드 선이 위치하면 된다. 또, 상기 각 실시 예 및 각 변형 예에서의 방열체와 유리벌브의 접촉점은 상기 3점이 포함되어 있는 것은 말할 것도 없다.

2. 전극에 대하여

상기 제 2 실시 예에서의 전극의 리드 선은 대략 봉 형상(단차가 없는 형상)을 이루고 있었으나, 다른 형상을 하고 있어도 된다. 다른 형상의 것을 변형 예 3으로서 설명한다.

램프(320)는 제 2 실시 예에서의 램프(120)와 기본적으로 동일한 구성이고, 유리벌브(21), 전극(322), 방열체(128) 및 피복체(125)를 구비한다.

전극(322)은 전극 본체(324)와 당해 전극 본체(324)에 접속된 리드 선(326)을 구비한다. 리드 선(326)은 내부 리드부(327), 외부 리드부(328), 내부 리드부(327)와 외부 리드부(328) 사이에 위치하는 볼록부(329)로 이루어진다.

내부 리드부(327)는 유리비드(44)에 장착되어 있는 부분과 유리비드(44)에서 유리벌브(21)의 내부로 연장되어 있는 부분으로 이루어진다. 외부 리드부(328)는 볼록부(329)에서 내부 리드부(329)의 축심 상을 유리벌브(21)의 바깥쪽으로 연장하는 부분으로 이루어진다.

볼록부(329)는 적어도 내부 리드부(327)의 외경보다 큰 외경을 갖고 있다. 볼록부(329)는 예를 들어 내부 리드부(327)와 외부 리드부(328)를 용접에 의해 접합하여, 이 용접 접합한 부분에 형성된다.

전극(322)의 리드 선(326)에 볼록부(329)를 구비하면 볼록부(329)에서 전극 본체(324)까지의 치수를 일정하게 할 수 있다. 즉, 전극 본체(324)의 밑면 부분과 대향 하는 유리비드(44)의 내면과의 간극을 작게(예를 들어, 약 0.5㎜) 하여 램프로서의 유효발광 길이를 길게 할 수 있다.

또, 볼록부(329)는 외부 리드부(328)와 동일한 니켈 재료로 형성하였으나, 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 Fe-Ni 합금, Cu-Ni 합금, 또는 두멧(dumet) 등으로 형성하는 것을 생각할 수 있다.

내부 리드부(327)는 단면이 대략 원형이고, 예를 들어 전체 길이가 3㎜, 선의 직경이 0.8㎜이다. 또, 내부 리드부(327)는 볼록부(329) 측의 단부가 유리비드(44)의 단면에 접촉하는(혹은 대략 접촉한다) 상태로 관통 구멍(44a)에 삽입되어서 밀봉부착되고, 외부 리드부(328)와는 반대 측의 단부가 전극 본체(322)의 저부(322a)의 외측 면의 대략 중앙에 접합이 되어 있다.

외부 리드부(328) 및 볼록부(329)는 유리벌브(21)의 외 표면에서 축심 방향으로 돌출하는 돌출부분으로, 방열체(128)를 통해서 피복체(125)에 접합이 되어 있다. 이 구성에 의해 급전부(124)가 구성된다. 그리고 외부 리드부(328) 및 볼록부(329)는 그 횡단면이 대략 원형이고, 양자의 합계의 축심 방향의 전체 길이가 예를 들어 1㎜이며, 외부 리드부(328)의 축심과 유리벌브(21)의 단부에서의 축심이 대략 일치하고 있다.

외부 리드부(328) 및 볼록부(329)의 축심 방향의 합계의 전체 길이는 램프 전체 길이의 사이즈를 고려하면 1㎜ 이하가 적합하다. 또, 볼록부(329)의 외경은 유리비드(44)와 내부 리드부(327)가 밀봉부착하고 있는 부분(이하,「밀봉부」라고 한다)의 파손이나 부품가격을 고려하면 내부 리드부(327)의 외경의 1.5배~4배가 바람직하다.

상술한 바와 같이, 램프(320)를 가늘고 길게 하기 위해서는 유리벌브(21)의 외경이 1.8㎜~6.0㎜의 범위 내인 것이 바람직하나, 이와 같은 사이즈의 램프(320)에서 외부 리드부(328) 및 볼록부(329)의 축심 방향의 합계 전체 길이가 방열체(128)로부터 돌출하지 않는, 즉 방열체(128) 내에 매설시키는 길이이면 된다.

따라서 외부 리드부(328)가 주변 부재 등에 부딪혀서 외부 리드부(328)가 구부러지거나, 유리비드(44)와 내부 리드부(327)의 밀봉부를 파손시키는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 예를 들어 램프(320)를 백라이트 유닛에 장착할 때에 외부 리드부(328)가 백라이트 유닛의 하우징 또는 하우징 내의 소켓 등에 부딪혀서 구부러지거나, 그때에 외부 리드부(328)에 가해지는 응력에 의해 유리비드(44)가 깨지거나 할 우려가 적다.

또, 외부 리드부(328)가 방열체(128)에 의해 덮여지기 전에 외부의 어떤 부분에 부딪혔을 때에 볼록부(329)에 가해지는 힘이 유리벌브(21)의 양단부에서 흡수되므로, 내부 리드부(327)가 밀봉부착되어 있는 유리비드(44) 등의 파손에 의한 누설을 방지할 수 있다.

3. 피복체, 방열체 및 전극에 대하여

제 2 실시 예에서의 방열체(128)는 전극(28)이 매몰되는 상태로 슬리브 형상의 피복체(125) 내에 충전시키고, 또, 전극의 리드 선은 1개로 구성되어 있으나, 다른 구성이어도 된다. 다른 구성을 이하에서 변형 예로서 설명한다.

(1) 변형 예 4

변형 예 4의 램프(340)도 실시 예 등과 마찬가지로 유리벌브(342), 전 극(344), 방열체(343) 및 피복체(345)를 구비한다.

유리벌브(342)는 단면이 원환(圓環) 형상이며, 예를 들어 외경이 4㎜, 내경이 3㎜, 두께가 0.5㎜이다. 유리벌브(342)의 단부는 전극(344)을 장착하기 위해 핀치된 밀봉부(342a)로 되어 있다.

또, 유리벌브(342)의 내면에는 형광체 층이 형성되고, 또 내부에 수은 및 희 가스 등이 봉입되어 있다.

전극(344)은 소위 홀로 형으로, 전극 본체(348)와 리드 선(350)으로 구성되고, 유리벌브(342)의 밀봉부(342a)에 봉착되어 있다.

전극 본체(348)는, 니켈(Ni) 제로 밑면이 있는 통 형상을 하고 있다. 또, 전극 본체(348)는 니켈 제로 한정되지 않으며, 예를 들어 니오브(Nb), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo) 제로 하는 것을 생각할 수 있다.

전극 본체(348)는, 예를 들어 전체 길이가 5.2㎜, 외경이 2.7㎜, 내경이 2.3㎜, 두께가 0.2㎜이다. 전극(344)은 전극 본체(348)의 축심과 유리벌브(21)의 단부에서의 축심이 대략 일치하도록 배치되어 있고, 전극 본체(348)의 외주 면과 유리벌브(342)의 내주 면과의 간격은 전극 본체(348)의 외주 전역에 걸쳐서 대략 균일하게 되어 있다.

전극 본체(348)의 외주 면과 유리벌브(342)의 내면의 간격은 구체적으로는 0.15㎜이다. 이와 같이 간격이 좁으면 이 간격을 통해서 방전이 들어가지 않고, 전극 본체(348)의 내부에만 방전이 일어난다. 따라서, 방전에 의해 비산하는 스퍼터 물질이 유리벌브(342)의 내면에 부착되지 않게 되어서 램프(340)는 수명이 길어진 다.

한편, 상기 간격이 좁으면 방전시의 전자 등이 전극 본체(348)의 뒤쪽, 즉 리드 선(350) 측에 돌아서 들어가지 않으므로, 리드 선(350)이 방전시의 전자의 스퍼터 등에 의해 잘 가열되지 않게 된다.

또, 전극 본체(248)의 외주 면과 유리벌브(342)의 내면의 간격은 반드시 0.15㎜일 필요는 없으나, 당해 간격으로 방전이 흘러들어가지 않도록 하기 위해서는 0.2㎜ 이하인 것이 바람직하다.

리드 선(350)은 텅스텐(W) 제의 내부 리드부(352)와, 땜납 등에 잘 부착하는 니켈제의 외부 리드부(354)와의 이음 선으로 이루어지고, 내부 리드부(352)와 외부 리드부(354)의 접합 면이 유리벌브(342)의 외부표면과 대략 일치하여 일치된 면을 이루고 있다. 즉, 내부 리드부(352)는 유리벌브(342)의 외부표면보다 내측에 위치하고, 외부 리드부(354)는 유리벌브(342)의 외부표면보다 외측에 위치한다.

내부 리드부(352)는 단면이 대략 원형이고, 예를 들어 전체 길이가 3㎜, 선의 직경이 0.8㎜이다. 당해 내부 리드부(352)는 외부 리드부(354) 측의 단부가 유리벌브(342)의 봉착부(342a)에 봉착되고, 외부 리드부(354) 측과는 반대 측의 단부가 전극 본체(23)의 저부의 외측 면 대략 중앙에 접합이 되어 있다.

방열체(343)는 슬리브 형상의 피복체(345)의 내부에서, 유리벌브(342)의 단면에서부터 피복체(345)의 외측 단의 가장자리 사이의 잔존공간에 배치되어 있다. 이 방열체(343)는 땜납으로 구성되며, 미리 소정 형상(상기 잔존공간에 대응하는 형상)으로 형성되어 있다.

방열체(343)는 그 축심에 상당하는 위치에 전극(344)의 외부 리드부(354)용의 관통 구멍(343a)이 형성되어, 당해 관통 구멍(343a)에 외부 리드부(354)가 삽입되어 있다.

외부 리드부(354)는 유리벌브(342)의 외부표면에서 축심방향을 따라서 돌출하는 돌출부분에서 방열체(343)와 접합이 되어 있다. 당해 외부 리드부(354)는 전체 길이가 1~10㎜, 예를 들어 2㎜이고, 외부 리드부(354)의 축심과 유리벌브(342)의 축심이 대략 일치하고 있다.

피복체(345)는 철-니켈의 합금으로 이루어지는 슬리브 형상을 하고 있다.

외부 리드부(354)의 전체 길이가 10㎜을 초과하면 외부 리드부(354)의 응력에 의해 유리벌브(342)의 봉착부(342a)에 균열(crack)이 발생하는 경우가 있으며, 외부 리드부(354)의 기능을 다하기 위해서는 적어도 1㎜ 이상은 필요하다. 또, 외부 리드부(354)는 횡단면이 대략 원형이고, 선의 직경은 내부 리드부(352)보다 가는, 예를 들어 0.6㎜이다.

또, 본 변형 예 4에서도 급전부(346)는 피복체(345)가 방열체(343)를 통해서 리드 선(350)과 접속함으로써 구성되어 있다.

상기 구성에서는 피복체(345)에 유리벌브(342)의 단부가 직접 삽입되고, 피복체(345)의 잔존공간에 존재하는 방열체(343)를 통해서 외부 리드부(354)와 피복체(345)가 전기적으로 접속되어 있으므로, 방열체(343)가 유리벌브(342)와 접촉하였다고 해도 유리벌브(342)의 단면에서이며, 특허문헌 1과 같이 방열체가 유리벌브의 측면을 덮고 있지 않으므로, 램프의 점등 중에 방열체(343)와 유리벌브(342)의 열팽창계수의 차에 의해 유리벌브(342)에 응력이 발생한 경우에도 유리벌브(342)에 균열은 잘 발생하지 않는다고 하는 이점이 있다.

또, 도 17에 도시한 급전부(346)(피복체(345))의 바깥쪽의 단면과 유리벌브(342)의 단면 사이의 길이 L이 길수록 급전부(346)(방열체(343))의 표면적이 증가하여 방열성이 향상하게 된다. 구체적으로는, 예를 들어 길이 L은 유리벌브(342)의 외경 R보다 긴 것이 바람직하다.

여기서, 램프(340)의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 유리벌브(342), 방열체(343), 피복체(345)를 준비한다.

도 18은 방열체(343)의 구성을 설명하는 도면이다.

방열체(343)는 도 18에 도시한 바와 같이 원주형상을 하고, 그 일단의 형상이 유리벌브(342)의 단면의 형상과 맞도록 안쪽으로 오목하게 들어간 형상으로 형성되며, 또, 축심에 상당하는 위치에 관통 구멍(343a)이 형성되어 있다.

이 방열체(343)의 제조방법에 대하여 설명한다.

먼저, 원주형상의 땜납체를 형성한다. 이때, 원주 땜납체의 외경을 피복체(345)의 내경과 대략 동일하게 한다. 그리고 원주 땜납체의 축심에 외부 리드부(354)의 선의 직경과 대략 동일한 직경을 갖는 원주형상의 관통 구멍(343a)을 형성한다(원주 땜납체의 축심과 관통 구멍의 축심이 대략 일치하게 된다). 또, 원주 땜납체의 한쪽의 단면을 유리벌브의 단면과 적합한 형상으로(기계) 가공한다(성형공정). 이에 의해 방열체(343)가 얻어진다.

이어서, 피복체(345)의 장착공정에 대하여 설명한다.

피복체(345)의 일단에서 그 중간 정도까지 유리벌브(342)의 단부(342a)를 예를 들어 피복체(345)를 가공 등을 하여 삽입한(열 피팅) 후, 방열체(343)의 관통 구멍(343a)에 전극(344)의 외부 리드부(354)를 삽입하면서, 당해 방열체(343)의 단면(343b)과 유리벌브(342)의 단면을 밀접(密接)할 때까지 방열체(343)를 피복체(345) 내로 삽입한다.

마지막으로, 피복체(345)의 축심 방향의 대략 중앙부(유리벌브(342)와 방열체(343)가 접촉하는 위치에 상당하는 위치이다)에 열을 가한다. 그리고 땜납으로 이루어지는 방열체(343)에서의 유리벌브(342)의 단부에 가까운 부분을 상기 가열에 의해 용융시켜서 방열체(343)과 유리벌브(342)의 단면을 밀착(고착)시킨다.

이때, 방열체(343)의 유리벌브(342) 측의 단면(343b)은 유리벌브(342)의 단면에 적합한 형상을 하고, 또한 방열체(343)에서의 유리벌브(342) 측의 단부(단면을 적어도 포함한다)를 용융시키고 있으므로, 유리벌브(342)의 단면과 피복체(345) 사이에 만들어지는 협소한 간극에도 땜납이 들어가서, 방열체(343)의 단면(343b)이 유리벌브(342)의 단면에 밀접하게 할 수 있다(밀접공정).

상기 제조방법에 의해 얻어진 램프(340)에서는 피복체(345)에 유리벌브(342)가 직접 삽입되고, 피복체(345)의 잔존공간에서 외부 리드부(354)와 피복체(345)가 방열체(343)를 통해서 전기적으로 접속되어 있다.

따라서 방열체(343)가 유리벌브(342)와 접촉하고 있다고 해도 이는 유리벌브(342)에서의 접촉이므로, 방열체(343)와 유리벌브(342)의 열 팽창계수의 차에 의해 유리벌브(342)에 응력이 발생한 경우라도 유리벌브(342)에 균열은 잘 발생하지 않는다.

또, 방열체(343)가 유리벌브(342)의 단면에 밀접한 상태로 설치되어 있으므로, 전극 본체(348)에서 발생한 열이 유리벌브(342), 리드 선(350), 방열체(343) 등을 통해서 피복체(345)로 전도되어서, 결과적으로 피복체(345)에서 대기 중으로 방열되게 되어 높은 방열성을 갖게 된다.

또, 상기 방열체(343)는 방열체(343)의 형상에 맞춘 금형 등을 이용하여 용융 상태의 땜납을 흘리는, 소위 주조에 의해 형성하여도 얻어진다.

(2) 다른 예에 대하여

상기 변형 예 4에서 설명한 것 외에 급전부 내에 배치되는 방열체로 이하와 같은 것도 실시할 수 있다.

(2-1) 변형 예 4-1

도 19(a)는 방열체(360)의 변형 예 4-1을 나타내는 도면이다.

도 19(a)에 도시한 바와 같이, 변형 예 4-1에 관한 방열체(360)는 본체부(362)와 땜납체(364)로 이루어진다. 본체부(362)는 예를 들어 동으로 이루어지고, 리드 선이 삽입되는 관통 구멍(362a)을 대략 중앙에 갖는 원주형상을 하고 있다.

본체부(362)의 한쪽의 단면(도면 중 좌측의 단면)에는 땜납체(364)가 접합되어 있다. 땜납체(364)는 중앙에 관통 구멍(364a)을 갖는 원판형상을 하고 있고, 본체부(362)와의 접합 면과는 반대 측의 면(364a)은 유리벌브의 단면형상에 대응하는 형상을 하고 있다.

방열체(360) 및 슬리브 형상의 피복체를 유리벌브에 장착하는 방법에 대해서 간단하게 설명한다.

먼저, 피복체를 예를 들어 열 피팅법을 이용하여 유리벌브의 단부에 장착한다.

이어서, 방열체(360)를 땜납체(364)의 면(364b)이 유리벌브의 단면에 접할 때까지 피복체 내에 삽입한다. 이때, 땜납체(364)의 면(364b)은 유리벌브의 단면에 대략 적합한 형상을 하고 있으므로, 땜납체(364), 즉 방열체(360)는 유리벌브의 단면에 밀접하게 된다(혹은 밀착하는 부분이 넓어진다).

이 상태에서 본체부(362)의 단면이나 피복체의 외주에서 땜납체(364)가 용융하는 온도가 될 때까지 열을 가한다. 땜납체가 용융하면 가열을 멈추고 자연냉각한다.

본 방법에 의해 피복체와 방열체(360)를 유리벌브에 장착하면, 유리벌브의 단면과 피복체 사이에서 형성되는 협소한 공간에도 용융한 땜납이 들어가므로, 방열체(360)는 유리벌브 사이에 공극이 생기지 않게 접합이 되며, 방열체(360)와 유리벌브의 단면이 밀접한 상태가 되어 방열특성을 향상시킬 수 있다.

도 19 (a)에 도시한 구성에서는 제조공정에서 유리벌브와 방열체를 접합할 때에 본체부(362)를 가열함에 따라서 유리벌브와의 접합부가 되는 땜납체(364)에 땜납을 용융시키기 위한 열이 잘 전달된다고 하는 이점이 있다.

(2-2) 변형 예 4-2

도 19 (b)는 방열체(370)의 변형 예 4-2를 나타내는 도면이다.

도 19 (b)에 도시한 바와 같이, 변형 예 4-2에 관한 방열체(370)는 본체부(372)와 땜납 막(374)으로 구성된다. 본체부(372)는 변형 예 4-1과 마찬가지로 원주형상을 하고 있고, 본체부(372)의 한쪽의 단면(도면 중의 좌측)(372a)은 유리벌브의 단면형상에 대응하는 형상을 갖는다.

본체부(372)의 단면(372a)에는 땜납 막(374)이 도포되어 있다. 땜납 막(374)은 본체부(372)의 단면(372a)에 대략 균일한 두께로 도포되어 있으므로, 땜납 막(374)의 표면(374a)은 유리벌브의 단면에 적합한 형상을 하고 있다. 또, 방열체(370) 및 슬리브 형상의 피복체를 유리벌브에 장착하는 방법에 대해서는 상기 변형 예 4-1과 마찬가지이다.

도 19 (b)에 도시한 구성에서는 도 19 (a)에 도시한 구성과 마찬가지로, 제조공정에서 유리벌브와 방열체(370)를 접합할 때에 방열체(370)의 본체부(372)를 가열함으로써 유리벌브와의 접합부가 되는 땜납 막(374)에 땜납을 용융시키기 위한 열이 충분히 전도된다고 하는 이점이 있다. 또, 땜납 막(374)을 본체부(372)의 단면(372a)에 균일한 두께로 도포하고, 땜납 막(374)의 용융시에 본체부(372)를 유리벌브의 단부 측으로 누르는 것만으로도 땜납 막(374)의 표면(374a)이 유리벌브의 단면에 적합한 형상이 되는 동시에 방열체와 유리벌브의 접촉면적을 증가시킬 수 있다. 물론 제조공정을 간략화할 수도 있다.

(2-3) 변형 예 4-3

도 19(c)는 방열체(380)의 변형 예 4-3을 나타내는 도면이다.

도 19(c)에 도시한 바와 같이, 변형 예 4-3에 관한 방열체(380)는 본체 부(382)와 땜납 막(384)으로 이루어진다. 본체부(382)는 변형 예 4-1과 마찬가지로 동 제(銅製)의 원주형상을 하고 있고, 본체부(382)의 한쪽의 단면(도면 중 좌측의 단면이다) 및 그 측면은 땜납 막(384)에 의해 피복되어 있다. 땜납 막(384) 중 유리벌브의 단면에 접하는 면(384a)은 유리벌브의 단면에 적합한 형상으로 미리 가공(형성)되어 있다.

방열체(370) 및 슬리브 형상의 피복체의 유리벌브로의 장착에 대해서는 상기 변형 예 4-1과 마찬가지이고, 또 도 19 (c)에 나타낸 구성에서도 상기 변형 예 4-1이나 4-2에서 설명한 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(3) 변형 예 5

상기 변형 예 4에서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 슬리브 형상의 급전부(346)와 땜납제의 방열체(343)를 이용하여 램프(340)를 구성하였으나, 다른 구성으로 이루어지는 것이어도 된다. 다른 구성을 이하 변형 예 5로서 설명한다. 또, 피복체와 방열체로 이루어지는 것을 「급전단자」라 하고, 이하 설명한다.

도 20은 변형 예 5의 램프의 일단부를 나타내는 확대 단면도이다.

도 20 (a)에 도시한 바와 같이, 변형 예 5의 급전단자(400)는 피복체(402)와 방열체(404)로 이루어지고, 유리벌브(342)의 단부에 장착되어 있다. 방열체(404)는 도체 판(406)과 땜납체(405)를 구비한다.

도체 판(406)은 예를 들어 피복체(402)와 동일한 재질인 철-니켈 합금으로 이루어진다. 도체 판(406)은 외경이 피복체(402)의 내경과 대략 동일하고, 또, 유리벌브(342)와의 접촉 면(406a)이 유리벌브(342)의 단면에 적합한 형상을 하고 있 다.

여기서, 급전단자(400)의 유리벌브(342)로의 장착공정에 대하여 설명한다. 먼저, 피복체(402)에 유리벌브(342)의 단부를 소정의 길이로 삽입하다. 이어서, 도체 판(406)을 그 관통 구멍(406b)에 외부 리드부(354)를 삽입시키고, 그 후, 도체 판(406)이 유리벌브(342)의 단면에 밀접할 때까지 땜납체(405)를 피복체(402)에 삽입한다.

그리고 유리벌브(342)를 그 축심이 연직방향을 향하도록 배치하고, 피복체(402)의 내벽과 도체 판(406)으로 구획되는 공간에 용융상태의 땜납(이하, 「용융 땜납」이라고도 한다)을 흘려 넣는다(이 땜납이 땜납체(405)가 된다). 피복체(402) 및 도체 판(406)은 열 전도율이 높고, 용융 땜납의 열에 의해 고온이 되므로, 피복체(402)와 도체 판(406)으로 형성되는 협소한 영역에도 용융 땜납이 흘러들어간다.

이에 의해, 도체 판(406)과 유리벌브(342)가 밀접하므로 유리벌브(342)에서 도체 판(406)으로의 전도효율이 높아진다. 이에 의해, 전극 본체(348)에서 발생한 열이 도체 판(406)과 연결되어 있는 피복체(402), 땜납체(405)에서 대기에 방열되며, 결과적으로 램프의 방열특성을 높일 수 있다.

여기서, 변형 예에서는 설명하지 않았으나, 예를 들어 도체 판(406)에 복수의 관통 구멍이 형성되어 있어도 된다. 이에 의해, 형성공정에서 당해 관통 구멍에 용융 땜납이 흘러들어가므로, 도체 판(406)과 유리벌브(342)의 단면과의 밀착성이 높아지고, 유리벌브(342)에서 도체 판(406)으로의 전열효과가 높아진다. 또, 관통 구멍은 직경 3㎜ 이하, 예를 들어 약 0.5㎜로 하여 복수 형성하는 것이 적합하다.

또, 도 20 (a)에서의 피복체(402)와 도체 판(406)을 미리 용접해두고, 도 20 (b)에 도시하는 바와 같이, 통 형상체와 도체 판이 일체가 된 피복체(410)를 이용하여 땜납체(408)와 함께 급전단자(412)를 구성해도 된다. 또, 이 경우에는 본 발명의 방열체는 피복체(410)가 해당한다.

(4) 변형 예 6

상기의 각 실시 예 및 각 변형 예에서의 피복체는 주로 슬리브 형상을 하고 있으나, 다른 형상이어도 된다. 다른 형상을 변형 예 6으로서 이하에 설명한다.

도 21은 변형 예 6에 관한 피복체(420)를 나타내는 사시도이다.

변형 예의 피복체(420)는 예를 들어 1장의 평판을 둥글게 말아서 그 단부끼리를 접합하지 않은 형상을 하고 있다. 즉, 통 형상으로 그 길이방향을 따라서 둘레 방향의 일부에 슬릿(422)을 갖는 형상을 하고 있다(길이방향과 수직인 절단면(횡단면)의 형상이 C자형을 하고 있다).

이 피복체(420)를 이용하여 유리벌브의 단부에 급전단자를 설치하고, 피복체(420)와 리드 선을 예를 들어 땜납으로 이루어지는 방열체로 접속할 때에 유리벌브와 땜납 사이에서 생성할 수 있는 공극에서의 기포가 슬릿(422)에서 방출되므로, 유리벌브와 방열체 사이에 공극이 잘 발생하지 않는다고 하는 효과를 얻을 수 있다고 생각된다. 또, 슬릿을 갖지 않는 슬리브 형상의 급전부를 이용하는 경우에는, 진공분위기 내에서 행하는 등의 방법에 의해 간극 내의 기포를 흡인 탈포하고 있다.

4. 백라이트 유닛에 대하여

(1) 구성

상기 각 실시 예에서 설명한 백라이트 유닛은 램프(20, 120)를 하우징(10, 110)의 내부에 저장하고, 램프(20, 120)에서 액정 화상유닛(11)을 직접 조사하는 직하 타입이었으나, 다른 타입, 구체적으로는, 램프를 도광판의 단연(端緣)에 배치하고, 램프로부터의 광을 상기 도광판에서 반사시켜서 액정 패널을 조사하는 에지 타입이어도 된다. 또, 에지 타입에서의 램프는 직관형이라도 좋고, 도광판의 인접하는 단연에 따른 「L」자 형상이라도 좋다.

(2) 변형 예 7

제 2 실시 예에서의 점등회로(160)는 인접하는 2개의 램프에 위상 차를 대략 180도로 하였으나, 예를 들어 인접하는 2개의 램프에 동 위상의 정현파 전류를 공급해도 된다.

이하, 이 경우를 변형 예 7로서 이하에 설명한다.

점등회로(440)는 제 2 실시 예의 점등회로(160)와 대략 동일한 구성으로 하고 있다. 점등회로(440)는 도 22 (a)에 도시한 바와 같이, 직류전원(V_DC)과, 직류전원(V_DC)에 접속된 스위치 소자 Q1, Q2 및 콘덴서 C2, C3, 스위치 소자 Q1과 스위치 소자 Q2의 접속점과 콘덴서 C2와 콘덴서 C3의 접속점 사이에 접속된 승압 트랜스 T1, 2T2(또는 승압 트랜스 T7, 2T8), 스위치 소자 Q1, Q2를 교대로 ON-OFF 시키기 위한 게이트 신호를 공급하는 인버터 제어 IC로 구성된 것이다.

제 2 실시 예의 점등회로(160)는 승압 트랜스 2T2, 2T8의 2차 측의 트랜스의 접속 방향이 다르다. 이에 의해, 인접하는 2개의 램프에 동 위상의 정현파 전류를 공급할 수 있다.

이어서 램프의 접속에 대해서 도 22 (b)를 이용하여 설명한다.

본 변형 예 7에서는, 제 2 실시 예와 마찬가지로, 유리벌브의 단부에 급전부를 설치하고, 하우징에 램프를 장착하고 및 급전하는 방식을 소켓 방식으로 하고 있다. 여기서는 램프, 램프홀더, 램프의 급전부는 제 2 실시 예와 동일하므로 동일한 부호로 하여 설명한다.

복수 개의 램프(120)는 램프홀더(130, 132)에 의해 각각이 소정의 간격을 가지고 대략 평행하게 접속되어 유지되어 있다. 그리고 인접하는 2개의 램프(120)에서의 한쪽의 급전부(126)(도 22 (b)에서는 램프 La1, La2 및 램프 La7, La8 등의 급전부(126))를 접속하여 유지하는 램프홀더(132)는 각각 접지 측에 접속되어 있다.

또, 인접하는 2개의 램프(120)에서의 다른 쪽의 급전부(124)(도 22 (b)에서는 램프 La1, La2 및 램프 La7, La8 등의 급전부(124))를 접속하여 유지하는 램프 홀더(130)의 각각이 점등회로(440)의 고압 측에 접속되어 있다.

이 구성에서도 제 2 실시 예와 동일한 효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전압의 위상 차를 대략 0도로 하고 있으므로, 인접하는 2개의 램프홀더(130)에 인가 하는 전압 위상차가 동 전위가 되어, 전압의 위상차를 대략 180도로 한 경우에 비하여 인접하는 2개의 램프(120)의 간격을 작게 할 수 있다.

또, 전압의 위상차를 대략 0도로 하고, 또, 하네스 처리를 더 경감하기 위해, 예를 들어 복수의 램프 La1~La8에서의 한쪽의 급전부(126)를 접속하여 유지하는 램프홀더(132)가 모두 접지되어 있다. 이 접지는 도 22 (b)에 도시한 바와 같이, 램프홀더(132) 측이 각 U자 형상의 램프홀더(132)의 하나하나를 금속기판(445)에 용접하여 행해지고 있다.

5. 램프형상 등에 대하여

상기 각 실시 예에서 설명한 램프는 직관형을 하고 있으나, 다른 형상, 예를 들어 「U」자형, 「コ」자형, 「W」자 형상을 하고 있어도 된다.

램프의 외경에 대해서는 5㎜ 이하가 바람직하다. 이는 램프가 가늘수록 전극이 가늘어져서 점등시의 전극의 온도가 높아지기 때문이다. 특히, 램프의 외경이 5㎜ 이하가 되면, 전극의 온도상승에 의해 전극(램프)의 수명이 짧아지고 램프 효율의 저하가 현저해져서 전극의 방열특성을 향상시킬 필요가 생기기 때문이다.

또, 실시 예 등에서의 램프는 그 횡단면 형상이 대략 원형을 하고 있으나, 다른 형상이어도 된다. 다른 형상의 램프를 변형 예 8로서 이하에 설명한다.

도 23은 변형 예 8의 램프(500)의 개략도이다.

램프(500)는 도 23에 도시한 바와 같이, 중앙부의 횡단면 형상이 타원형을 한 유리관(502)의 양단부(504, 506)가 밀봉되어서 이루어지는 유리벌브(508)와, 이 유리벌브(508)의 양단부(504, 50)에 밀봉부착된 전극(28, 30)과, 이 전극(28, 30) 중 상기 유리벌브(508)의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체(32, 34)를 구비한다.

또, 본 램프(500)는 유리벌브(508)를 제외하고 전극(28, 30), 방열체(32, 34)는 제 1 실시 예의 것과 동일한 구성이다.

유리벌브(508)를 구성하는 유리관(502)은 그 중앙부의 횡단면은 도 23 (c)에 도시한 바와 같이 타원형을 하고, 양단부(504)(506)의 횡단면은 도 23 (b)에 도시한 바와 같이 대략 원형을 하고 있다. 여기에서의 중앙부는 적어도 유리벌브(508)의 양광주 발광부(陽光柱發光部) 중(실질적으로 양광주가 발생하는 영역 내이다)의 광 인출부(유리벌브(508)의 양단에서 상기 개소에 배설된 전극 본체(28a, 30a)의 각각의 선단 간 영역부분에서의 편평한 형상부분이다)를 말한다. 또, 유리벌브(508)에서의 광 인출부에 상당하는 부분에는 형광체 층(509)이 형성되어 있다.

여기서, 램프(500)의 각 치수에 대하여 설명한다. 램프(500)의 전체 길이 L1은 705㎜, 양광주 발광부의 길이 Da는 약 680㎜, 전극부 측의 원형상 부분의 길이 Db, Dc는 각각 약 12㎜, 양광주 발광부의 외주 표면적은 약 105㎠이다.

또, 도 23 (c)에 도시한 바와 같이, 상기 대략 타원의 단 외경(ao)은 4.0㎜, 단 내경(ai)은 3.0㎜, 장 외경(bo)은 5.8㎜, 장 내경(bi)은 4.8㎜이다. 또, 도 23(b)에 도시한 바와 같이, 상기 대략 원형의 관의 외경(ro)은 5.0㎜, 관의 내경(ri)은 4.0㎜이다.

이 구성에 의하면, 유리벌브(508)의 광 인출부의 횡단면을 편평한 형상으로 함으로써 종래의 직관형 램프보다 외주 표면적을 증대시켜서 최 냉점(最冷點) 온 도의 과도한 상승을 억제할 수 있고, 또한 편평한 형상을 한 단 내경(ai)은 장 내경(bi)과 동일한 정도의 관 내경을 갖는 종래의 직관형 램프보다 짧으므로, 양광주 플라스마 공간의 중심에서 관 내벽까지의 거리는 실효적으로 짧게 유지할 수 있게 된다. 따라서 램프 전류를 종래보다 크게 하여도 발광효율이 저하되기 않게 할 수 있다.

본 발명의 냉음극 형광램프는 박형 및 대화면용의 백라이트 유닛의 광원으로, 본 발명의 백라이트 유닛은 박형 및 대화면용의 표시장치용으로 이용할 수 있다.

Claims

유리벌브와, 전극 본체와 리드 선을 가지며 상기 전극 본체가 상기 유리벌브의 내부에 위치하는 상태에서 상기 리드 선이 상기 유리벌브의 단부에서 밀봉된 전극과, 상기 리드 선 중 상기 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체를 구비하는 냉음극 형광램프에 있어서,

램프 전류 값이 5mA 이상 12mA 이하에서 사용되며,

상기 방열체는 상기 리드 선의 연장방향의 외측에서 본 때에 상기 리드 선을 포위하는 상태로 상기 유리벌브의 단부 외면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 방열체는 일단이 폐쇄된 통 형상을 하며, 폐쇄된 단면이 상기 유리벌브의 단면에 대략 면 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 방열체는 기둥형상을 하며, 당해 단면이 당해 유리벌브의 단면에 면 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 방열체는 도전성 재료에 의해 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 4 항에 있어서,

상기 리드 선은 상기 방열체와 일체로 되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
유리벌브와, 전극 본체와 리드 선을 가지며 상기 전극 본체가 상기 유리벌브의 내부에 위치하는 상태에서 상기 리드 선이 상기 유리벌브의 단부에서 밀봉된 전극과, 상기 리드 선 중 상기 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 설치된 방열체를 구비하는 냉음극 형광램프에 있어서,

상기 전극 본체의 외주 면과 상기 유리벌브의 내면의 간격이 0.2㎜ 이하이며,

상기 방열체는 상기 리드 선의 연장방향의 외측에서 본 때에 상기 리드 선을 포위하는 상태로 상기 유리벌브의 단부 외면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
유리벌브와, 전극 본체와 리드 선을 가지며 상기 전극 본체가 상기 유리벌브의 내부에 위치하는 상태에서 상기 리드 선이 상기 유리벌브의 단부에서 밀봉된 전극과, 상기 리드 선 중 상기 유리벌브의 외부에 위치하는 부분에 설치된 도전성의 방열체를 구비하는 냉음극 형광램프에 있어서,

상기 방열체는 도전성을 갖는 동시에, 상기 리드 선과 전기적으로 접속되고,

상기 유리벌브의 외주 단부에는 도전성을 갖는 피복체가 장착되고, 당해 피복체와 상기 방열체가 전기적으로 접속하고 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 7 항에 있어서,

상기 방열체의 상기 유리벌브 측의 면은, 상기 유리벌브의 단면에 적합한 형상을 갖는 동시에, 상기 유리벌브의 단면에 접촉하고 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 7 항에 있어서,

상기 방열체는 땜납(solder)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 8 항에 있어서,

상기 방열체는 땜납으로 이루어지는 제 1 부재와, 땜납 이외의 도체로 이루어지며 상기 제 1 부재와 접합하고 있는 제 2 부재를 구비하며, 상기 유리벌브의 단면에 적합한 형상을 갖는 면은 상기 제 1 부재에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 8 항에 있어서,

상기 방열체는 땜납 이외의 도체로 이루어지는 도체 판과, 상기 도체 판과 접합하고 있는 땜납체를 구비하고, 상기 유리벌브의 단면에 적합한 형상을 갖는 면은 상기 도체 판에서의 상기 땜납체와 반대 측의 면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 11 항에 있어서,

상기 도체 판에는 복수의 관통 구멍이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 7 항에 있어서,

상기 리드 선과 상기 방열체는 간격을 두고 배치되어 있는 동시에 땜납을 통해서 전기적으로 접속되어 있고, 당해 땜납은 과전류가 흐를 때의 주울 열에 의해 용단하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 13 항에 있어서,

상기 땜납에서의 상기 리드 선과 상기 방열체의 접속부분 근방의 공간을 밀폐하는 절연 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 14 항에 있어서,

상기 절연 부재는 로진(rosin)인 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
제 1 항에 있어서,

상기 리드 선은 당해 외경보다 큰 벌지(bulge)를 구비하고, 당해 벌지는 유리벌브의 단부 외면에 접촉상태로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 냉음극 형광램프.
광원으로 청구항 1에 기재된 냉음극 형광램프가 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
광원으로서의 복수 개의 냉음극 형광램프와, 상기 냉음극 형광램프를 수납하는 하우징(housing)과, 상기 하우징 내에 설치되며 상기 냉음극 형광램프의 외주를 협지(挾持)하는 U자형의 램프홀더와, 상기 냉음극 형광램프를 점등시키기 위한 점등회로를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서,

상기 냉음극 형광램프는 청구항 7에 기재된 냉음극 형광램프이고,

상기 램프홀더는 상기 냉음극 형광램프의 피복체의 외주를 협지함으로써 전기적으로 접속하며,

복수 개의 상기 냉음극 형광램프 각각은 간격을 두고 대략 평행하게 배열된 상태로 상기 램프홀더에 의해 협지되고, 평행하게 배열된 적어도 인접하는 2개의 냉음극 형광램프의 한쪽의 피복체를 협지하는 램프홀더끼리가 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
광원으로서의 복수 개의 냉음극 형광램프와, 상기 냉음극 형광램프를 수납하는 하우징과, 상기 하우징 내에 설치되며 상기 냉음극 형광램프를 지지하는 램프홀더와, 상기 냉음극 형광램프를 점등시키기 위한 점등회로를 구비하는 백라이트 유닛에 있어서,

상기 냉음극 형광램프는 청구항 7에 기재된 냉음극 형광램프이고,

상기 램프홀더는 상기 냉음극 형광램프의 피복체와 접촉함으로써 전기적으로 접속하며,

복수 개의 상기 냉음극 형광램프 각각은 간격을 두고 대략 평행하게 배열된 상태로 상기 램프홀더에 의해 지지되고, 평행하기 배열된 적어도 인접하는 2개의 냉음극 형광램프의 한쪽의 피복체와 접촉하는 램프홀더는 접지 측에 접속되며, 다른 쪽의 피복체와 접촉하는 램프홀더는 상기 점등회로의 고압 측에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 백라이트 유닛.
청구항 17에 기재된 백라이트 유닛이 탑재되어 있는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.