説明

冷陰極ランプ、バックライト装置及び液晶表示装置

【課題】規格NTSCの色度座標に近いスペクトルを発し低コストの冷陰極ランプ、該冷陰極ランプを備えたバックライト装置及び該バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供する。
【解決手段】気密に封止された内部空間内に少なくとも希ガスが封入され、粒子状の蛍光体が積層した蛍光体膜が内壁面に形成されたガラス管と、前記内部空間内に配置された電極と、一端が前記電極に接合され、他端が前記ガラス管を貫通して外部に引き出されたリード線と、を有する冷陰極ランプにおいて、前記蛍光体膜が緑色成分として、CMZ(Ce(Mg,Zn,Mn)AlxOy)を含むことを特徴とする冷陰極ランプ。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、冷陰極ランプ、該冷陰極ランプを光源として備えるバックライト装置及びコンピューターのモニター等として用いられる該バックライト装置を備える液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶表示用バックライト光源として使用される蛍光ランプは、赤色にYO(Y23:Eu)、緑色にLaP(LaPO4:Ce,Tb)、青色にBAM(BaMgAl1017:Eu)の蛍光体が標準的に使用されている。しかし、表示できる色域はsRGB規格の範囲内であり、陰極線管:CRT(cathode ray tube)で表示されているカラーTVの規格NTSC及びDTPなどで標準となっているadobeRGB規格に対して色域が狭い。
【0003】
これに対し、近年は赤色にGe(3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)やYVO(YVO4:Eu又はY(P,V)O4:Eu)、緑色にBAM:Mn(BaMgAl1017:Eu,Mn)、青色にSCA((Sr,Ba,Ca,Mg)10(PO46Cl2:Eu又はSr5(PO43Cl:Eu)などの蛍光体と従来の蛍光体との組合せで輝度をある程度維持しながら使用している。しかしながら、規格NTSCに対して特に緑色の色度がずれており、色の表現が重要となるコンピューターのモニター用としては、規格NTSCの色度座標に近いスペクトルを発するランプが望まれている(特許文献1)。
【0004】
また、LED等がNTSC規格及びadobeRGB規格対応の高色域バックライトに使用され始めているが、コスト及び寿命特性などから高級機種のみの対応となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−351579号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、規格NTSCの色度座標に近いスペクトルを発し低コストの冷陰極ランプ、該冷陰極ランプを備えたバックライト装置及び該バックライト装置を備えた液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る冷陰極ランプは、気密に封止された内部空間内に少なくとも希ガスが封入され、粒子状の蛍光体が積層した蛍光体膜が内壁面に形成されたガラス管と、前記内部空間内に配置された電極と、一端が前記電極に接合され、他端が前記ガラス管を貫通して外部に引き出されたリード線と、を有する冷陰極ランプにおいて、前記蛍光体膜が、緑蛍光体として、CMZ(Ce(Mg,Zn,Mn)AlxOy)を含むことを特徴とする。
【0008】
また、前記蛍光体膜が、緑蛍光体としてCMZ(Ce(Mg,Zn,Mn)AlxOy)、赤色蛍光体としてYVO(YVO4:Eu又はY(P,V)O4:Eu)、青色蛍光体としてSCA((Sr,Ba,Ca,Mg)10(PO46Cl2:Eu又はSr5(PO43Cl:Eu)、を少なくとも含むことを特徴とする。
【0009】
また、前記蛍光体膜が、緑蛍光体としてCMZ、赤色蛍光体としてYOS(Y22S:Eu)及びGe(3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)、青色蛍光体としてSPE((Sr,Ba)227:Eu)、を少なくとも含むことを特徴とする。
【0010】
本発明に係るバックライト装置は、前記冷陰極ランプを光源として少なくとも備えることを特徴とする。
【0011】
本発明に係る液晶表示装置は、3色以上のカラーフィルターと、前記バックライト装置とを少なくとも備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、NTSC規格の色域をほぼ再現することができると共に、LEDに近い色域を再現でき、かつ低コストのバックライト装置及び液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明に係る冷陰極ランプの実施形態の一例を示す模式的断面図である。
【図2】本発明に係る冷陰極ランプの内壁面の拡大図、及びバックライト装置、液晶表示装置の模式図である。
【図3】実施例、比較例において作製した冷陰極ランプのCIE色度を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
(冷陰極ランプ)
以下、本発明に係る冷陰極ランプの実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本発明に係る冷陰極ランプ1の構造概略を示す断面図である。
【0015】
冷陰極ランプ1は、硼・珪酸ガラスによって形成されたガラス管2を有する。ガラス管2の両端は、封止ガラス(ビードガラス3)によって気密に封止されている。ガラス管2の外径は、1.5〜6.0mmの範囲内、好ましくは1.5〜5.0mmの範囲内である。ガラス管2の材料は、鉛ガラス、ソーダガラス、低鉛ガラスなどでもよい。
【0016】
ガラス管2の内壁面4には、そのほぼ全長に亙って不図示の蛍光体膜が設けられている。蛍光体膜8は、図2に示すように、本発明に係る蛍光体を含む粒子状の蛍光体10が積層した膜であり、ガラス管2の内壁面4上に形成されている。
【0017】
内壁面4で囲まれたガラス管2の内部空間5には、希ガス(アルゴン、又はアルゴンとキセノンやネオン等との混合ガス)及び水銀が所定量封入され、内部圧力は大気圧の数十分の一程度に減圧されている。
【0018】
ガラス管2の長手方向両端には、一対の電極ユニット6が設けられている。各電極ユニット6は、筒状の電極7と、電極7に接合されたリード線9とから構成されている。各リード線9は、その一端が対応する電極7に溶接され、他端がビードガラス3を貫通してガラス管2の外部に引き出されている。
【0019】
(CMZ蛍光体)
本発明に係る冷陰極間ランプは、前記蛍光体膜が、緑色成分の蛍光体(緑蛍光体)としてCMZ(Ce(Mg,Zn,Mn)AlxOy)を含む。緑の色度がより深いCMZ(Ce(Mg,Zn,Mn)AlxOy)蛍光体を冷陰極ランプに使用することにより、NTSC規格の色域をほぼ再現することができると共に、LEDなどに近い色域を再現できる。また、CMZ以外にも、緑蛍光体として、LaP(LaPO4:Ce,Tb)、BAM:Mn等を含んでも良い。前記CMZを含む緑蛍光体の粒子径は、2μm〜8μmであることが膜質、輝度特性の観点から好ましい。
【0020】
(蛍光体膜)
前記蛍光体膜には、前記CMZを緑蛍光体として含むほか、赤色成分の蛍光体(赤色蛍光体)及び青色成分の蛍光体(青色蛍光体)を含む。これらを所望の配合量で混合することにより、望ましい白色を発することができる。
【0021】
前記赤色蛍光体としては、特に限定されないが、例えば、YO(Y23:Eu)、YVO(YVO4:Eu又はY(P,V)O4:Eu)、YOS(Y22S:Eu)、YO及び/又はYVOとGe(3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)との組み合わせ、YOSとGeとの組み合わせ等を用いることができる。Ge蛍光体は色度が深いが、輝度が極端に低く単独では使用できないため、YO及び/又はYVOとの組み合わせやYOSとの組み合わせにて輝度色度のバランスを取り使用される。前記赤色蛍光体の粒子径は、2μm〜8μmであることが膜質、輝度特性の観点から好ましい。
【0022】
前記青色蛍光体としては、特に限定されないが、例えば、BAM(BaMgAl1017:Eu)、SCA((Sr,Ba,Ca,Mg)10(PO46Cl2:Eu又はSr5(PO43Cl:Eu)、SPE((Sr,Ba)227:Eu)、BAMとSCAとの組み合わせ、BAMとSPEとの組み合わせ等を用いることができる。前記青色蛍光体の粒子径は、2μm〜8μmであることが膜質、輝度特性の観点から好ましい。
【0023】
前記蛍光体膜に含まれる各色蛍光体の好ましい組み合わせとしては、緑蛍光体としてCMZ、赤色蛍光体としてYVO、青色蛍光体としてSCAを少なくとも用いることが、NTSC規格の色域をほぼ再現することができるため好ましい。
【0024】
また、緑蛍光体としてCMZ、赤色蛍光体としてYOS及びGe、青色蛍光体としてSPEを少なくとも用いる場合にもNTSC規格の色域をほぼ再現することができるため好ましい。
【0025】
また、蛍光体膜の膜厚としては、15μm〜30μmであることが、輝度特性の観点から好ましい。
【0026】
(バックライト装置)
本発明に係るバックライト装置は、前記冷陰極ランプを光源として少なくとも備える。前記バックライト装置は、本発明に係る冷陰極ランプを備えているため、規格NTSCの色度座標に近い高色域を発することができ、またLEDと比較して低コストである。バックライト装置の構成としては、特に限定されず、本発明に係る冷陰極ランプを備えていればその他については従来の構成を用いることができ、例えば光源として本発明に係る冷陰極ランプの他に外面電極ランプを組み合わせてもよい。
【0027】
(液晶表示装置)
本発明に係る液晶表示装置は、3色以上のカラーフィルターと、前記バックライト装置とを少なくとも備える。
【0028】
本発明に係る液晶表示装置の一例を図2に示す。本発明に係る冷陰極ランプを複数本並べたバックライト装置11の表面に、光を散乱させ、面上の輝度及び色度を均一にする拡散シート12を配置する。また、冷陰極ランプはリード線にINVからの配線を直に半田付けしたものやクリップに挟み込んだものおよび冷陰極ランプの管端に口金を取り付けたものでクランプするように配置する。
【実施例】
【0029】
以下に、本発明に係る冷陰極ランプについて実施例を示すが、本発明はこれらに限定されない。
【0030】
(実施例1)
緑蛍光体としてCMZ(粒子径2μm〜8μm)、赤色蛍光体としてYO(粒子径2μm〜8μm)、青色蛍光体としてBAM(粒子径2μm〜8μm)を混合した。ガラス管の内壁面上に前記各色を混合した蛍光体で蛍光体膜を形成し、冷陰極ランプを作製した。前記冷陰極ランプ及び外面電極ランプを光源とするバックライト装置を組み込んだ、3色以上のフィルターを備えた液晶表示装置を作製した。前記液晶表示装置のCIE色度をSR−3により測定し、色域の評価を行った。
【0031】
(実施例2〜58、比較例1〜4)
表1に示す各色の蛍光体を混合した蛍光体を用いたこと以外は、実施例1と同様に液晶表示装置を作製し、評価した。
【0032】
【表1】

【0033】
図3に示す実施例15、また実施例21、実施例53等の組み合わせで各色蛍光体を所望の白色となる配合にて混合した蛍光体を用いた場合、緑蛍光体にLaPやBAM:Mnを用いた図3に示す比較例1及び2と比較して、高色域を実現することができる。また、色域は狭くなるが輝度を必要とする場合は、実施例4、実施例11等の組み合わせで標準蛍光体と所望の白色となる配合にて混合した蛍光体を用いることができる。
【符号の説明】
【0034】
1 冷陰極ランプ
2 ガラス管
3 ビードガラス
4 内壁面
5 内部空間
6 電極ユニット
7 電極
8 蛍光体膜
9 リード線
10 蛍光体
11 バックライト装置
12 拡散シート
13 液晶表示装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
気密に封止された内部空間内に少なくとも希ガスが封入され、
粒子状の蛍光体が積層した蛍光体膜が内壁面に形成されたガラス管と、
前記内部空間内に配置された電極と、
一端が前記電極に接合され、他端が前記ガラス管を貫通して外部に引き出されたリード線と、を有する冷陰極ランプにおいて、
前記蛍光体膜が、緑蛍光体としてCMZ(Ce(Mg,Zn,Mn)AlxOy)を含むことを特徴とする冷陰極ランプ。
【請求項2】
前記蛍光体膜が、緑蛍光体としてCMZ、赤色蛍光体としてYVO(YVO4:Eu又はY(P,V)O4:Eu)、青色蛍光体としてSCA((Sr,Ba,Ca,Mg)10(PO46Cl2:Eu又はSr5(PO43Cl:Eu)、を少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の冷陰極ランプ。
【請求項3】
前記蛍光体膜が、緑蛍光体としてCMZ、赤色蛍光体としてYOS(Y22S:Eu)及びGe(3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn)、青色蛍光体としてSPE((Sr,Ba)227:Eu)、を少なくとも含むことを特徴とする請求項1に記載の冷陰極ランプ。
【請求項4】
請求項1から3のいずれか1項に記載の冷陰極ランプを光源として少なくとも備えるバックライト装置。
【請求項5】
3色以上のカラーフィルターと、請求項4に記載のバックライト装置とを少なくとも備える液晶表示装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−114076(P2010−114076A)
【公開日】平成22年5月20日(2010.5.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−236213(P2009−236213)
【出願日】平成21年10月13日(2009.10.13)
【出願人】(300022353)NECライティング株式会社 (483)
【Fターム(参考)】