説明

照明装置

【課題】 ローコストで安定した点灯が可能な誘電体バリア放電ランプを用いた照明装置を提供する。
【解決手段】 曲げ部分をC型またはU型に成形した異形の複数のガラス管2と、各ガラス管2内壁に塗布された蛍光体と、両端が封止された各ガラス管2の内部に封入された放電媒体と、各ガラス管2の両端の外壁に形成された外部電極3と、各ガラス管2の曲げ部分の外壁に形成された外部電極4を備え、この曲げ部分と各両端部には逆位相の高圧又は接地電圧が印加されるようにした照明装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、誘電体バリア放電ランプを用いた照明装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のLCDモニターまたはLCDTV用直下式バックライトにはCCFL(内部電極型冷陰極放電ランプ)の採用が主流とされており、近年になってバックライトユニットのローコスト化が重要視されるようになってきている。EEFL(外面電極型誘電体バリア放電ランプ)はその特性上、インバータトランス1個で複数本のEEFLを駆動させることが可能であるため、従来のCCFLよりローコスト化が可能である。また、最近ではLCDモジュールはTV等の動画対応に向けた開発が盛んになってきている。その動画対応においての問題点とし、LCDの場合には動画ボケがあり、各社共、LCDの応答速度の向上、バックライトユニットの間欠駆動による改善などを試みる対策が取られている。
【0003】
間欠駆動の方法の1つとしてフィールドシーケンシャル(以下「FS」と呼する)駆動がある。FS駆動にすれば、CF(カラーフィルター)が不要になるといったコストメリットがある。FS駆動に必要なランプ性能としては、ランプを間欠駆動させる場合に発生する蛍光体の残光時間の短縮が課題となる。この課題についてはほぼ解決され実用化のめどが立っている。
【0004】
図7は従来のバックライトユニットの上面図である。図7において、31はCCFLランプを表している。従来の直下式バックライトユニットでは、CCFLランプ31管を複数本配置しており、インバータトランス32はランプ31の1本につき1個接続し、このインバータ32の出力信号を変化させることによりランプ31の1番目からn番目のランプを順次間欠駆動させる方式が採用されていた。しかし、このような従来のバックライトユニットでは、インバータトランスが放電ランプの数と同数必要となり、コストアップしてしまう問題点があった。
【特許文献1】特表2001−507824号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、ローコストで安定した点灯が可能な照明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】
【0006】
請求項1の発明の照明装置は、曲げ部分をC型またはU型に成形した異形の複数のガラス管と、前記各ガラス管の内壁に塗布された蛍光体と、前記各ガラス管の内部に封入された放電媒体と、前記各ガラス管の両端の外壁に形成された外部電極と、前記各ガラス管の曲げ部分の外壁に形成された曲げ部外部電極とを備えた複数の誘電体バリア放電ランプと、前記誘電体バリア放電ランプ各々の曲げ部に同位相の高圧を印加し、前記誘電体バリア放電ランプ各々の両端部それぞれに前記曲げ部とは逆位相の高圧又は接地電圧を印加する電源回路とを備えたものである。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1の照明装置において、前記電源回路はインバータであり、当該インバータを当該照明装置の筐体の裏側中央部に設置したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、誘電体バリア放電ランプ各々の曲げ部に同位相の高圧を印加し、誘電体バリア放電ランプ各々の両端部それぞれに曲げ部とは逆位相の高圧又は接地電圧を印加することで、点灯回路のパターンを簡略化でき、トランスや発振回路等の電源回路部品の数を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【0010】
(第1の実施の形態)図1は本発明の第1の実施の形態のEEFLランプ(外面電極型誘電体バリア放電ランプ)の構成を示す図である。図1は曲げ部分がC型となったEEFLランプ1である。図1において、1はEEFLランプ、2はC型のガラス管、3はガラス管両端部の電極部、4は曲げ部の電極部を表している。
【0011】
本実施の形態のC型のEEFLランプ1は、ガラス管2の内壁に蛍光体が塗布されていて、ガラス管2内を負圧状態にした後、少量のArガス、Neガスと水銀を封入してある。C型のガラス管2の外壁表面の両端部には長さ20mm程度の電極部3としてSn、Znなどを主成分とする、鉛を含まない金属の半田層が形成されている。ガラス管2の曲げ部分には長さが40mm程度の電極部4として同様の半田層が形成されている。電極部3,4の膜圧は0.5μmから2μmの厚みに設定してある。ガラス管2の外径寸法は、φ2.4からφ4まで対応可能である。
【0012】
ガラス管2の曲げ部分に形成する電極部4は、管両端の電極部3の2倍の電極長を有する。曲げ部に流れる電流は管両端の理論的に2倍になるため電流による耐久性能を上げるため電極長を2倍にし表面積を増やすことが好ましいためである。ランプ駆動方法は、ランプ両端の電極部3へは40kHzから数百Khzまでの同位相の正弦波電圧を印加させ、曲げ部の電極部4へは管両端部の電極部3へ印加する同じ周波数で逆位相の正弦波を印加させる。
【0013】
本実施の形態によれば、電気的に安全かつこれまで不可能とされていたランプ長800mm以上の管長、外径寸法がφ4以下でコロナ放電、オゾンの発生もないEEFLを供給することが可能となる。
【0014】
また、本実施の形態のEEFLランプによれば、本来2本のランプが必要となる箇所に、1本のランプで対応可能となるため、電極部3ごとに1台、電極部4に1台の合計3台のトランスを接続することで点灯させることができ、照明装置としての全体でのコスト低下が図れる。
【0015】
(第2の実施の形態)図2は本発明の第2の実施の形態のEEFLランプとして、U型となったEEFLランプ1を示している。本実施の形態のEEFLランプ1はU型であり、その両端に電極3、曲げ部分に電極部4を設けている。これらの電極部3、4は第1の実施の形態のものと同等である。
【0016】
第2の実施の形態のEEFLランプにあっても第1の実施の形態のEEFLランプと同様の効果を奏する。
【0017】
(第3の実施の形態)図3は本発明の第3の実施の形態のEEFLランプの構成の説明図である。図3において、5は赤色蛍光体、6は緑色蛍光体、7は青色蛍光体を表している。これらはいずれも短残光特性をもつ蛍光体であり、例えば赤色にはY:Eu、緑色にはLaPO:Ce,Tb、青色には(SrCaBaMb)(POCl:Euを使用する。尚、図3において、図1、図2と同一の要素には同一の符号を用いて表している。
【0018】
本実施の形態のEEFLランプは、第1又は第2の実施の形態の基本構造としたU型もしくはC型のランプを図示のように3体一組として照明装置に使用する。各ランプ1の曲げ部に2〜3mmの蛍光体間隔を空け、それまでから直管部を含む部分に3原色の短残光仕様蛍光体を塗布している。曲げ部の蛍光体塗布間隔を2〜3mm空けるのは、それぞれの蛍光体が発光する際に、対面する蛍光体色も発光することを避けるためである。
【0019】
また、3原色の配色はRed蛍光体5−Green蛍光体6がペア、Blue蛍光体7−Red蛍光体5がペア、Green蛍光体6−Blue蛍光体7がペアとなるようにランプを構成する。この3体を1組にし、バックライトユニットに光源として組み込めば、R、G、Bの配色での間欠駆動が可能となる。尚、上記の配色は一例であり、組み合わせは、自由に設定することが可能である。
【0020】
(第4の実施の形態)図4は本発明の第4の実施の形態の照明装置としてのバックライトユニットの構成を示す図である。図4において、11、12は管両端部の電極部、13は曲げ部の電極部、14はゴムホルダーを表している。15、16はトランス、17もトランスである。
【0021】
本実施の形態のバックライトユニットでは、第3の実施の形態の3体一組のEEFLランプ1を用いている。電極部13をランプ1の曲げ部に形成すれば、バックライトユニット内に設置したときに、ランプ1を保持する目的で曲げ部をシリコンなどから構成されるゴムホルダー14によって保持するので、その曲げ部をゴムホルダー14によって遮光することができ、光学特性上問題ない構造を得ることができる。
【0022】
本実施の形態のバックライトユニットにおける駆動方法を説明する。EEFLランプ1の曲げ部に形成した電極部13には管両端部電極11、12と同じ電圧、同じ周波数(数10kHzから数100kHz)を逆位相で印加させる。管両端部へ印加させる電圧は、電気的に安全な設計として波形は同位相とする。そこで、回路内に配置されたIC等によって出力電気信号を変化させ管両端電極部11、12に順次電圧を印加させる。そうするとL型、C型等の異形型EEFLランプ1の直管部分を順次発光させる間欠駆動ができる。
【0023】
尚、バックライトユニットとして、第3の実施の形態のランプセットを2組ないし3組組み込めばFS駆動対応のバックライトユニットとなり、CFレスが可能となる。
【0024】
(第5の実施の形態)図5は本発明の第5の実施の形態のバックライトユニット(B/L)の上面図であり、図6は回路図である。本実施の形態は、各ランプ1の曲げ部には、同位相の高圧を印加し、両端部それぞれには中央部とは逆位相の高圧(または接地電圧GND)を印加することを特徴とする。また、インバータ20はB/Lの裏側中央部に設置する。
【0025】
本実施の形態によれば、C型又はU型の異型のEEFLランプ1の曲げ部を高圧印加側として電気的に接続し、両端を逆位相のトランス22にて共通に電圧を印加することで点灯回路のパターンを簡略化でき、昇圧するトランス、発振回路なども削減することができる。また、インバータ20と電極の熱を利用し、照明装置の中央部の水銀気化を補い、軸方向へ水銀を拡散できる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第1の実施の形態の曲げ部分がC型のEEFLランプの構成を示す図。
【図2】本発明の第2の実施の形態の曲げ部分がU型のEEFLランプの構成を示す図。
【図3】本発明の第3の実施の形態のEEFLランプの説明図。
【図4】本発明の第4の実施の形態のバックライトユニットの構成を示す図。
【図5】本発明の第5の実施の形態のバックライトユニットの構成を示す上面図。
【図6】本発明の第5の実施の形態のバックライトユニットの構成を示す底面図。
【図7】従来のバックライトユニットの構成を示す上面図。
【符号の説明】
【0027】
1 EEFLランプ
2 ガラス管
3、4 電極部


【特許請求の範囲】
【請求項1】
曲げ部分をC型またはU型に成形した異形の複数のガラス管と、前記各ガラス管の内壁に塗布された蛍光体と、前記各ガラス管の内部に封入された放電媒体と、前記各ガラス管の両端の外壁に形成された外部電極と、前記各ガラス管の曲げ部分の外壁に形成された曲げ部外部電極とを備えた複数の誘電体バリア放電ランプと、
前記誘電体バリア放電ランプ各々の曲げ部に同位相の高圧を印加し、前記誘電体バリア放電ランプ各々の両端部それぞれに前記曲げ部とは逆位相の高圧又は接地電圧を印加する電源回路とを備えたことを特徴とする照明装置。
【請求項2】
前記電源回路はインバータであり、当該インバータを当該照明装置の筐体の裏側中央部に設置したことを特徴とする請求項1に記載の照明装置。



【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−53026(P2007−53026A)
【公開日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−237816(P2005−237816)
【出願日】平成17年8月18日(2005.8.18)
【出願人】(000111672)ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Fターム(参考)】