WO2006054413A1

WO2006054413A1 - 外部電極蛍光ランプ、照明装置及び表示装置

Info

Publication number: WO2006054413A1
Application number: PCT/JP2005/019069
Authority: WO
Inventors: Yoshiki Takata
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2004-11-17
Filing date: 2005-10-18
Publication date: 2006-05-26
Also published as: JPWO2006054413A1; US20080012498A1

Description

明細書

外部電極蛍光ランプ、照明装置及び表示装置

示装置

技術分野

[0001] この発明は、外部電極蛍光ランプに関する。

背景技術

[0002] 上記外部電極蛍光ランプは、内部に水銀や希ガスが充填された直線状のガラス管両端の外周面に、近接導体や銀ペースト等を外部電極として取り付けた構造を成すものである。電極を外部に設ける構造であるので、加工し易ぐ長寿命化が可能とも言われている。その一例が下記の公知文献 1に示されている。この文献の発明は、その外部電極の部分のバックライトユニットに対する取り付け構造に関するものである。

[0003] その実施形態では、先ず、外部電極としてアルミ箔をガラス管の両端部に装着したものとし、その外部電極部を挟持する保持金具を内装した差込口を有するホルダをバックライトユニット側に設けている。

[0004] そして、その差込口内の前記保持金具が接続部を介して電源部に電気的に接続されており、外部電極をその差込口に差し込むだけで、ランプが機械的、電気的にバックライトユニット側に接続されるという簡単な構造のものを提唱している。

[0005] この文献 1では、今述べたように、保持部としての外部電極をバックライトユニット側に取り付ける際に、その取り付けが容易な取り付け構造を提唱したものであるが、外部電極蛍光ランプの取り付けは、この文献のものに限らず、その両端の外部電極を保持部として、るのが基本構造の一つとなって、る。

[0006] ところで、近年、表示装置の表示画面の表示領域の拡大と見易さを図るため、バックライトユニットの有効発光領域を拡大しょうとする、言い換えれば、ランプ発光部の両側にある保持部としての外部電極部の狭額縁ィ匕を図ろうとする取り組みが成されている。その一例が、下記の公知文献 2に示されている。

[0007] この文献 2では、先ず、構造上、単純に、ランプの保持部たる外部電極長を短くし、発光部の有効長を長くして狭額縁ィ匕を図っている。そうした場合、外部電極長を短くした分、十分な管電流を得るための対策を講じる必要がある力その対策として、管電圧を上昇させたり、インバータの発信周波数を高くすることを挙げ、後者はトランスの制限により実現が困難であるので、この文献 2では、管電圧を上昇させる前者の対策を講じている。

[0008] しかし、その方法では、必要な管電流を得るために大きな管電圧を印加せねばならず、そうすると、コロナ放電によりオゾンが発生するという新たな問題が生じることとなる。

[0009] そこで、この文献 2では、最終的にバックライトユニットの一構成要素として、ランプ両端の外部電極に高周波電圧を印加するための点灯装置を設けて、両電極間に高周波、正弦波電圧を出力するようにしている。そうすることにより、矩形波電圧を印加する場合よりも低周波数の正弦電圧を印加することができるので、電極でのコロナ放電によるオゾン発生を防ぐことができる、というわけである。

[0010] なお、この公知文献 2においても、外部電極蛍光ランプのバックライトユニットに対する取り付けは、前記公知文献 1のように、外部電極の部分を電源部に接続された保持金具で保持するようにしてヽる。

特許文献 1 :特開 2003— 168395号公報 (第 2図、第 3図）

特許文献 2：特開 2004 - 200127号公報 (第 1図）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 前記公知文献 2では、狭額縁化で外部電極を短くしたことによる必要電流の担保のため、最終的には高周波電圧印加用の点灯装置を設けているが、それはバックライトユニットが大型化することにつながり、あらゆる分野で軽薄短小化が要請されている昨今の事情に逆行するものである。

[0012] また、機械的強度の点からも、保持部を兼ねている外部電極をむやみに短くすることはできず、高輝度化の要請から、電圧を下げ、電流を多く流すためには、むしろ、外部電極についてはその長さを長くしょうとする流れもある。

[0013] そこで、この発明の課題は、上記従来例が有する限界を超えて、かつ、簡易な方法で、外部電極蛍光ランプを装着するバックライトユニットの有効発光領域の拡大 (狭額縁化）を図ることにある。

課題を解決するための手段

[0014] 上記目的を達成するために、本発明は、両端に外部電極を備えた外部電極蛍光ランプの構成を、前記外部電極を備えた外部電極部の管軸のうち、少なくとも片側の軸力発光部の管軸に概ね直交して、るものとしたのである。

[0015] そのようにしたので、通常、保持部としての強度的な観点から、外部電極の管軸方向の長さは、外部電極の最外径寸法よりも長く設定されているが、外部電極を管軸に直交する方向とし、その部分でランプを保持する本発明では、そのランプを液晶表示装置等、ノックライトユニットを使用する表示装置のそのバックライトユニットに適用する場合には、外部電極の最外径寸法が額縁部の幅寸法となるので、ノックライトュ- ットのランプの装着面が同一形状、同一面積の場合には、管軸方向の外部電極を保持部とする場合に比べて、額縁部の寸法を小さくすることができる。従って、ノックライトユニットの有効発光領域を拡大することができる。

[0016] また、ランプ管を矩形環状に形成し、その矩形の対向短辺のそれぞれに外部電極を備えた構成のものとすれば、そのランプを表示装置のバックライトユニットに使用して両額縁部 (外部電極部)のそれぞれにおいて保持する際、もとは二つであったランプを一つの保持具で保持できるので、二つのランプの外部電極のそれぞれを個別に保持し、保持具を二つ必要としていた従来の場合に比べ、ノックライトユニットの有効発光領域の拡大とともに、部品点数を縮小することができ、また、ランプの装着時には、その手間も半減する。

[0017] 上記構成の下、上記ランプ管の内部を上記外部電極を備えた対向短辺のそれぞれの位置で壁で仕切って二つの放電用ガス空間とし、前記各外部電極がその二つの放電用ガス空間に作用する構成にすれば、仕切りが無い場合に比べて、二つのガス空間に確実に陽光柱を発生させることができる。

[0018] 上記各構成のランプにおいて、水銀を封入し、その紫外発光を利用することで蛍光体可視光を得る方式のものが最も一般的かつ発光効率が高い。一般的ゆえに低コストであり、発光効率が高いために低消費電力、高輝度表示装置の提供を可能とする [0019] また、常温で液体である水銀に代えて常温で気体であるキセノンを封入すれば、温度特性がないので、非常に応答性が良ぐさらには環境対応という意味でも水銀レスとして公害の心配もな、ものとなる。

[0020] 上記各構成の外部電極ランプを備えた表示装置のバックライトユニットにおいて、少なくとも、二個以上の前記外部電極ランプを電気的に並列接続した構成とすれば

、直列接続よりも、その駆動回路を簡略にすることができる。

[0021] 上記各構成の外部電極を備えた表示装置のノックライトユニットにおいて、上記外部電極蛍光ランプに電力を供給する筐体側電極に前記外部電極蛍光ランプの外部電極を保持する形態をもたせ、その筐体側電極に外部電極を保持させるようにすれば、外部電極ランプに対する電力供給と保持とがーつの部品で済むので、部品代の節約、組み立ての簡略ィ匕を図ることができる。

[0022] 前記構成にお!ヽて、前記筐体側電極の保持形態として、金属のパネ特性を利用して、そのパネ特性で電極を挟んで保持する形態のものとすれば、その構造が簡単なものとなる。

[0023] 上記バックライトユニットを備えた表示装置において、上記外部電極部が表示素子のアクティブエリアよりも外に外部電極が配置されるようにすれば、非発光領域の暗部が外に出るので、表示アクティブエリア内に好適な光供給が実施できる。結果、表示装置として非常に好適な品位を確保することが可能になる。

[0024] 上記バックライトユニットを備えた表示装置において、上記外部電極部と表示エリアの間に上記外部電極部を覆う部材を設置する構成にすれば、ランプの非発光部が表示アクティブエリア内に入る、最狭額縁設計においても、ランプ非発光部のムラを隠すことが可能となる。

[0025] 上記外部電極を覆う部材として鏡面反射もしくは散乱反射をする部材を用いることができ、そのようにすれば、その光を反射する性質を利用して、外部電極部と表示ェリアの間を明るくして、表示装置として非常に好適な品位を確保することが可能となる発明の効果

[0026] 本発明は、上記のように構成したので、外部電極部の管軸が発光部の管軸と同軸となって!/、る従来の一般的な外部電極蛍光ランプに比べ、ノックライトユニットのランプの装着面が同一形状、同一面積の場合には、より簡単な構成で、ノックライトュ- ットの狭額縁化、すなわち、有効発光領域の拡大化を図ることができる。これは、今後のバックライトユニットの高輝度化の進展に大いに寄与するものである。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]は、本発明の第 1の実施形態の外部電極蛍光ランプを示したものである。

[図 2]は、従来の外部電極蛍光ランプと、その保持具に対する取り付けの様子を (a) に正面図で示し、 (b)に側面図で示したものである。

[図 3]は、本発明の第 1の実施形態の外部電極蛍光ランプの保持具に対する取り付けの様子を (a)に正面図で示し、 (b)に平面図で示したものである。

[図 4]は、従来例に対する本発明の優位さを示したものである。

[図 5]は、（a)に、本発明の第 2の実施形態である環状の外部電極蛍光ランプを示し、

(b)にその環状ガラス管の内、内部を外部電極が形成されている位置で壁で仕切つた構造を断面図で示したものである。

[図 6]は、（〜 (c)に、本発明の趣旨を反映させた外部電極蛍光ランプの変形例を示したものである。

[図 7]は、本発明の趣旨を反映させた外部電極蛍光ランプを液晶表示装置のバックライトに備えたものの縦断面図である。

符号の説明

[0028] 1、 11、 21 外部電極蛍光ランプ

2、 12 発光部

3、 13 外部電極部

4、 14 外部電極

5 保持具

発明を実施するための最良の形態

[0029] 以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、発明の対象である外部電極蛍光ランプ (以下、簡単にランプともいう)について、その内部構造 (封入物を含む)や、電気的構成、およびランプが搭載されるノックライトユニットの基本構造等については、本発明の本質とするところではなぐ従来例や外部電極蛍光ランプに関する一般的な内容がそのまま適用できるので、それら重複する内容の説明や図示は省略する。図 1は本発明の第 1の実施形態のランプ単体を示したものである。

[0030] 図 1に示したように、この実施形態のランプ 1は、管軸が直線状の発光部 2と、その両端の、管軸が前記発光部 2の管軸に直交する外部電極部 3とから成る。両端の外部電極部 3の管軸の向きは同じであり、図では下向きのものを例示している。この外部電極部 3の外周面に外部電極 4が装着されている。外部電極 4は、前記従来例で示したような、近接導体、銀ペースト、あるいは金属箔 (アルミ箔)など、いずれのものでもよい。

[0031] このような構成のランプ 1の外部電極部 3をバックライトユニットの外部電極領域に設けられた保持具に取り付ける。図 2は、本発明との比較のために、従来の外部電極蛍光ランプと、その保持具に対する取り付けの様子を (a)に正面図で示し、（b)に側面図で示したものである。図中、本実施形態のランプ 1と区別するため、従来例のランプに符号 11を、その発光部に 12、外部電極部に 13、外部電極に 14を付す。

[0032] また、図 3は、従来例との比較のため本実施形態のランプ 1の保持具に対する取り付けの様子を (a)に正面図で示し、 (b)に平面図で示したものである。なお、保持具については、本実施形態、従来例とも、それぞれのランプ単体に対する保持具の構造は共通であり、符号も共通の 5を付している。

[0033] 図 2、図 3に示した保持具 5は、従来例、本実施形態とも、二枚のパネ鋼の板を組み合わせて、そのパネ性で一つのランプの外部電極を挟持するものとなっており、その保持具 5をランプの個数だけ、その並列方向に配設したものである。

[0034] 従来例では、外部電極部 13の管軸がランプ 11の管軸と平行 (同軸)となっているので、図 2に示すように、従来例のランプ 11の発光部 12を水平に配設すると、外部電極部 13の管軸も水平となる。

[0035] 他方、本実施形態のランプでは、図 1に示したように、外部電極部 3の管軸は発光部 2の管軸に対して直交しているので、そのランプ 1の発光部 2を水平に配設すると、外部電極部 3の管軸の方向は垂直方向下向きとなる。

[0036] 以上のような形状の本実施形態のランプと従来例のランプについて、それらをバックライトユニットに取り付けた際の、有効発光領域の比較について図 4を参照して言及する。図 4は、バックライトユニットのランプの装着領域が同一形状、同一面積の条件下で従来例のランプと本実施形態のランプ 1をバックライトユニットの保持具に取り付けた場合を模式的に示している。図では煩雑さを防ぐため、ノックライトユニット側のランプの取り付け領域の矩形枠 6を示しただけで、保持具等、実際に搭載される部品要素は一切、図示省略している。

[0037] 図 4に示したように、ノックライトユニットのランプの装着領域が同一形状、同一面積の条件下で、本実施形態のランプ 1と従来例のランプ 11をバックライトユニットに取り付けると、本実施形態の場合の額縁部の寸法は外部電極 4の最外径寸法 dとなり、従来例の場合の額縁部の寸法は、外部電極 14の軸方向寸法 Dとなる。

[0038] 通常、外部電極 4、 14の管軸方向の長さは、保持部としての強度的な観点から、外部電極 4、 14の最外径寸法よりも長く設定されている。従って、本実施形態のランプ 1 を用いれば、従来例のランプ 11を用いた場合より、ノックライトユニットの有効発光領域を大きくとることができる。

[0039] 次にこの発明の第 2の実施形態を示す。図 5 (a)は、その第 2の実施形態の外部電極蛍光ランプ 21の外観を示したものである。このランプ 21は、図に示したように、ガラス管を矩形環状に形成し、その矩形の対向短辺のそれぞれの位置の外周面に従来例と同じような近接導体、銀ペーストあるいは金属箔等を取り付けて外部電極を形成したものである。

[0040] このような環状のランプ 21をバックライトユニットに用いた場合、ノックライトユニットの両額縁部 (外部電極部)のそれぞれにおいて、その繋げたひとつの外部電極 14を保持して、もとは二つであったランプ 1を一つの保持具で保持することができる。従つて、二つのランプ 1の外部電極 4のそれぞれを個別に保持し、保持具を二つ必要としていた従来の場合に比べ、ノックライトユニットの有効発光領域の拡大とともに、部品点数を縮小することができる。また、ランプの装着時には、その手間も半減し、組み立て効率が向上する。

[0041] さらに、そのランプが水銀を封入したものである場合、ランプの取り外しの手間も半減することは、それが用いられた照明装置等を解体してリサイクルや廃棄工程に廻す場合、それらの作業が安全かつ容易に行えるので、環境保護が強く叫ばれている昨今の社会の要請に大きく応えるものとなる。

[0042] なお、図示はしないが、前記保持具 5をランプ 1、 21に電力を供給する筐体の電極に兼用させれば、それぞれを別体で形成する場合に比べて、部品点数の削減と組み立ての効率ィ匕に寄与できる。

[0043] 次に、図 5 (b)は、図 5 (a)の環状の外部電極蛍光ランプ 21において、そのガラス管内部の前記外部電極が形成された矩形の対向短辺の位置で壁を形成した構造のものの、そのガラス管の内部を断面図で模式的に示したものである。図 5 (b)に示すように、この実施形態のガラス管 7は、環状のガラス管内部がガラス壁によって二つの別の放電用ガス空間で区切られており、電気的には分割された状態になっているので、両方の放電用ガス空間のそれぞれに確実に陽光柱を繋ぐことのできる構造となつている。

[0044] 図 6は、（a)〜（c)に、この発明の趣旨を反映させた放電ランプの変形例を示したものである。発光部 2の形状に曲線部が存在したり、さらに、その曲線部が複数存在するものなどいろいろ提示している力いずれのものにも共通しているのは、それらをバックライトユニットに搭載した際に、ランプの支持部を兼ねた外部電極 4の管軸が発光部 2の主配設方向 (図の水平方向)のランプ 1の管軸に直交しており、主配設方向のランプ 1の管軸と同一となっている従来のものよりも有効発光領域が拡大されたものとなつている。

[0045] 以上が、本発明の外部電極蛍光ランプそのものの実施形態であるが、この外部電極蛍光ランプを用いた装置の例として、それを液晶表示装置用の照明装置たるバックライトに用いた一例を図 7に示す。この液晶表示装置のノックライトに用いた本発明の外部電極蛍光ランプの形態は、前出の図 3に示した形態のものである。図 7は、その図 3に示した外部電極蛍光ランプを取り付けた表示用照明装置をバックライトとした液晶表示装置の縦断面図である。

[0046] 図 7に示すように、この液晶表示装置では、出射面側に光学シート 21を配置したバックライト 20と液晶パネル 25とが金属製のべゼル 30により挟持されている。

[0047] ノックライト 20は、液晶パネル 25の背面側の直下に、図 3に示した外部電極蛍光ランプ 1を 4本、その本体部 (発光部 2)の管軸を水平にして等間隔に配置している。そして、反射シート 22を内周面に取り付けた断面略凹状のケース 23で蛍光ランプ 1の背面を覆っている。また、蛍光ランプ 1と光学シート 21との間に拡散板 24を配置して、蛍光ランプ 1からの光のバラツキを低減している。

[0048] なお、蛍光ランプ 1の凹状ケース 23に対する取り付けは、この図 7には表れてこないが、図 3 (a)に示したような形態になっている。すなわち、凹状ケース 23を正面視した左右の側部に、図 3 (a)に示したパネ鋼の板を組み合わせた保持具が取り付けられており、その保持具に、図 3 (a)の前記蛍光ランプ 1が、その本体の管軸に対して直角方向に曲がった取り付け部 (外部電極部）が挟持されて取り付けられている。産業上の利用可能性

[0049] 本発明の外部電極蛍光ランプは、透過型液晶表示装置などに用いられるバックライトユニット全般に適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 外部電極を両端に備えた外部電極蛍光ランプであって、前記外部電極を備えた外部電極部の管軸のうち少なくとも片側の軸が、発光部の管軸に概ね直交している外部電極蛍光ランプ。

[2] 矩形環状に形成されたランプ管の前記矩形の対向短辺のそれぞれに外部電極を備えてなる外部電極蛍光ランプ。

[3] 請求項 2に記載の外部電極蛍光ランプにおいて、上記ランプ管の内部が、上記外部電極が備えられた対向短辺のそれぞれの位置で壁で仕切られて、二つの放電用ガス空間に分割されており、前記各外部電極が二つの放電用ガス空間に作用するようになって!/、る外部電極蛍光ランプ。

[4] 請求項 1から 3のいずれかに記載の外部電極蛍光ランプにおいて、水銀が封入されて、ることを特徴とする外部電極蛍光ランプ。

[5] 請求項 1から 3の、ずれかに記載の外部電極蛍光ランプにぉ、て、キセノンが封入されてヽることを特徴とする外部電極蛍光ランプ。

[6] 請求項 1から 5のいずれかに記載の外部電極蛍光ランプを備えた表示装置用照明装置。

[7] ダイレクト方式の表示装置のバックライト光源として用いることを特徴とする請求項 6 に記載の表示装置用照明装置。

[8] 請求項 6または 7のいずれかに記載の表示装置用照明装置の、上記外部電極蛍光ランプを二つ以上備えたものにおいて、少なくとも二個以上の外部電極ランプを電気的に並列に接続していることを特徴とする表示装置用照明装置。

[9] 請求項 6から 8のいずれかに記載の表示装置用照明装置において、上記外部電極蛍光ランプに電力を供給する筐体側電極が前記外部電極蛍光ランプの外部電極を保持する形態を有し、外部電極を保持するようになっていることを特徴とする表示装置用照明装置。

[10] 請求項 9に記載の表示装置用照明装置において、上記外部電極を保持する形態が金属のパネ特性を利用して、そのパネ特性で電極を挟んで保持するものであることを特徴とする表示装置用照明装置。

[11] 請求項 6から 10のいずれかに記載の照明装置を備えた表示装置。

[12] 請求項 11に記載の表示装置において、上記外部電極部が表示素子のアクティブエリアよりも外に外部電極が配置されて、る表示装置。

[13] 請求項 11に記載の表示装置において、上記外部電極部と表示エリアの間に上記外部電極部を覆う部材が設置されていることを特徴とする表示装置。

[14] 請求項 11に記載の表示装置において、上記外部電極部が表示素子のアクティブエリアよりも外に外部電極が配置されるように設計されており、かつ、上記外部電極部と表示エリアの間に上記外部電極部を覆う部材が設置されていることを特徴とする表示装置。

[15] 請求項 14に記載の表示装置において、上記外部電極を覆う部材として鏡面反射もしくは散乱反射をする部材を用いたことを特徴とする表示装置。

[16] 請求項 11から 15のいずれかに記載の表示装置が液晶表示装置であることを特徴とする表示装置。