【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放電ランプ及び液晶バックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に各種放電ランプは、始動時に放電のきっかけとなる初期電子が存在しないと電離が円滑に行われず、したがって始動が不能もしくは困難になる特性がある。放電のきっかけとなる初期電子となるのは、熱電子、光電子、高電界により放出される電子、自然界の宇宙線などであり、外部から光が届かない暗黒雰囲気中に放電ランプを留め置きした場合、初期電子が存在しなくなるために始動特性が悪くなる。また、このような理由から、放電ランプの放電開始時間は確率的なバラツキを持つ。その平均放電開始遅れ時間τは、次式で表される。
【０００３】
【数１】
τ＝１／（Ｐ・Ｑ）
ただし、Ｐは１個の電子が放電に至る確率、Ｑは初期電子数（個／秒）である。
【０００４】
この数１式から分かるように、Ｐ及びＱが大きいほど平均放電開始時間は短くなる。初期電子は、（１）宇宙線、大地からの放射線により生成される電子、（２）光電子、（３）電界放出による電子、（４）ｅｘｏ電子などが挙げられる。
【０００５】
しかしながら、たとえば液晶バックライト装置等に組み込まれた状態では、放電ランプは暗所に存在することとなり、初期電子源である光電子の供給が期待できない。初期電子源を増やす方法として、放射性物質を管内に微量封入する方法や、ｅｘｏ電子を放出するＡｌ２ Ｏ３ などを管内に封入する方法などがよく知られている。
【０００６】
また、上記のＰについては、次式により与えられている。
【０００７】
【数２】
ここで、ｑはイオンにより放出された平均２次電子数、γは２次電子放出確率、ｄは電極間距離、ｐはガス圧、Ｅは電界強度、Ａ，Ｂは定数である。
【０００８】
すなわち、Ｐを大きくする方法の１つとして、電極間距離ｄを短くする方法が考えられる。
【０００９】
【特許文献１】
実開昭６１−１２６５５９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の技術的課題に鑑みたもので、円筒状のバルブの一端の内部に内部電極を設けるとともに、このバルブの外表面に外部電極を設け、内部電極と外部電極とで放電させる低圧放電ランプにあって、簡単な構成で暗所においても放電遅れが少なく、起動特性に優れた放電ランプ技術を提供することを目的とする。
【００１１】
本発明はまた、放電が安定化していてチラツキの無い放電ランプ技術を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、円筒状のバルブの内面に蛍光体層を形成し、前記バルブ内に希ガスを封入し、前記バルブの一端内部に内部電極を設け、前記バルブの外部に外部電極を設け、前記内部電極と外部電極との間に交流の高電圧を印加して前記希ガスを放電させ、前記蛍光体層を発光させる放電ランプであって、前記内部電極とバルブ内壁との距離が最短となる場所における当該バルブの外部位置に前記外部電極の一部が存在するようにしたものである。
【００１３】
請求項１の発明の放電ランプでは、バルブの内壁と内部電極とが最短距離となる位置において、バルブの外部に外部電極の一部が存在するようにしたことにより、バルブの内外の内部電極と外部電極とが最短になる位置関係になり、平均放電遅れ時間が短くなり、暗黒始動性が向上する。
【００１４】
請求項２の発明は、円筒状のバルブの内面に蛍光体層を形成し、前記バルブ内に希ガスを封入し、前記バルブの一端内部に内部電極を設け、前記バルブの外部に外部電極を設け、前記内部電極と外部電極との間に交流の高電圧を印加して前記希ガスを放電させ、前記蛍光体層を発光させる放電ランプであって、前記内部電極の形状を、バルブの長手軸方向に垂直な断面において非真円であるようにし、かつ、前記内部電極とバルブ内壁との距離が最短となる場所における当該バルブの外部位置に前記外部電極の一部が存在するようにしたものである。
【００１５】
請求項２の発明の放電ランプでは、バルブの断面方向に対し非真円である内部電極とバルブ外部の外部電極とが最短となる位置関係になり、平均放電遅れ時間が短くなり、暗黒始動性が向上する。
【００１６】
請求項３の発明は、円筒状のバルブの内面に蛍光体層を形成し、前記バルブ内に希ガスを封入し、前記バルブの一端内部に内部電極を設け、前記バルブの外部に外部電極を設け、前記内部電極と外部電極との間に交流の高電圧を印加して前記希ガスを放電させ、前記蛍光体層を発光させる放電ランプであって、前記内部電極と外部電極との最小距離を結んだ線上での当該内部電極からバルブの内壁までの距離を、放電始動が可能な範囲で、かつ０．２ｍｍ以下にしたものである。
【００１７】
請求項３の発明の放電ランプでは、バルブ内部の一端に位置する内部電極とバルブ外部の外部電極との最小距離を結んだ線上での内部電極からバルブ内壁までの距離を０．２ｍｍ以下にすることにより、平均放電遅れが短くなり、暗黒指導性が向上する。
【００１８】
請求項４の発明の液晶バックライト装置は、請求項１〜請求項３のいずれかの放電ランプを備えたものであり、暗黒始動性の良い液晶バックライト装置を提供できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は、本発明の１つの実施の形態の液晶バックライト装置を示している。この絵強バックライト装置は、放電ランプ１とこれに高周波高電圧を印加する電源１０から構成されている。
【００２０】
放電ランプ１は内部に細長い放電空間７を形成したバルブ２を備えている。このバルブ２はガラスチューブから成り、例えば外径φ２．４ｍｍ、内径φ２．０ｍｍ、全長１６０ｍｍに形成されている。
【００２１】
放電ランプ１のバルブ２の一端には、リード線４が気密に貫通させてある。このリード線４から放電空間７内に延びた端部には、内部電極３を固定してある。バルブ２の内面には蛍光体被膜８が形成してあり、かつ、このバルブ２の放電空間７にはキセノン及びネオンの混合ガスが１０００〜３００００Ｐａの封入圧に封入してある。バルブ２の外表面には外部電極５が設けてある。この外部電極５の外側には、熱収縮チューブ６が外部電極５を被覆し、固定するように設けてある。
【００２２】
この構造の放電ランプ１では、内部電極３および外部電極５間に例えば高周波パルスインバータの様な電源１０により高周波の高電圧を印加することによってバルブ２を誘電体層として放電を行わせ、蛍光体被膜８で蛍光を発光させ、その光を外部に放射させ、液晶を背面から照明する光源として働く。
【００２３】
図２に示すように、放電ランプ１の内部電極３は、バルブ２の長手軸方向に垂直な断面における断面形状が非真円である。そして、この内部電極３とバルブ２の内壁が最短距離となる位置Ａにおいて、当該内部電極２の対向するバルブ２の外表面に外部電極５の一部が存在するようにしてある。この部分における内部電極３と外部電極５との最小距離を結んだ線上でのバルブ内壁までの間隔Ｄ１は、放電始動が可能な範囲で、かつ０．２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
【００２４】
なお、図３の断面図に示したように、放電ランプ１における内部電極３が真円の断面形状をなすものを使用することもできるが、この場合、この内部電極３の中心位置Ｃ１をバルブ２の中心軸Ｃ２からずらすことにより、内部電極３の一部がバルブ２の内壁に近づくようにし、かつ、その内部電極３とバルブ２の内壁とが最短距離をとる場所において、バルブ２の外側に外部電極５の一部が位置する構造にすることもできる。そしてこの場合にも、最短距離部分における内部電極３と外部電極５との最小距離を結んだ線上でのバルブ内壁までの間隔Ｄ２は、０．２ｍｍ以下に設定するのが好ましい。
【００２５】
また、外部電極５は、図１に示したような螺旋状に巻いた金属線で構成しなくてもよく、例えば、バルブ２の外表面にその長手軸方向に直線上に形成された金属テープ、蒸着膜、導電性樹脂等で構成してもよい。
【００２６】
上記図２の構成の放電ランプ１を用いた液晶バックライト装置で点灯を行ったところ、放電ランプ１の放電開始時間の分布が図４に示すものであった。このときの内部電極３と外部電極５の最小距離を結んだ線上でのバルブ内壁までの間隔Ｄ１は０．２ｍｍになるように設計した。従来ランプの放電開始時間の分布を図５に示す。従来ランプは、内部電極３と外部電極５の最小距離を結んだ線上でのバルブ内壁までの間隔Ｄ２にはばらつきが存在する。上記の図３に示した構成の放電ランプ１を用いた場合でも、同様の結果を示した。
【００２７】
この試験結果より、内部電極３とバルブ２の内壁との距離が最短となるバルブ２の対向する位置に外部電極５を形成した構成の放電ランプ１の場合、平均放電開始時間が短くなり、暗所始動性が向上することが確認できた。また、図２、図３いずれの構成の放電ランプ１の場合も、内部電極３と外部電極５とのバルブ２内面側放電が常に両者が一番近い位置に形成され、陽光柱の揺らぎによるチラツキが解消された。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明の放電ランプによれば、バルブの内壁と内部電極とが最短距離となる位置において、バルブの外部に外部電極の一部が存在するようにしたことにより、バルブの内外の内部電極と外部電極とが最短になる位置関係になり、これを放電点灯させる場合、平均放電遅れ時間が短くなり、暗黒始動性が向上する。
【００２９】
請求項２の発明の放電ランプによれば、バルブの断面方向に対し非真円である内部電極とバルブ外部の外部電極とが最短となる位置関係になり、これを放電点灯させる場合、平均放電遅れ時間が短くなり、暗黒始動性が向上する。
【００３０】
請求項３の発明の放電ランプによれば、バルブ内部の一端に位置する内部電極とバルブ外部の外部電極との最小距離を結んだ線上での内部電極からバルブ内壁までの距離が０．２ｍｍ以下にすることにより、これを点灯させる場合、平均放電遅れが短くなり、暗黒指導性が向上する。
【００３１】
請求項４の発明の液晶バックライト装置によれば、請求項１〜請求項３のいずれかの放電ランプを備えたものであり、暗黒始動性の良い液晶バックライト装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の液晶バックライト装置のブロック図。
【図２】上記第１の実施の形態に使用する放電ランプの断面図。
【図３】本発明の第２の実施の形態の放電ランプの断面図。
【図４】上記第２の実施の形態の放電ランプの点灯開始時間の分布を示すグラフ。
【図５】従来の放電ランプの点灯開始時間の分布を示すグラフ。
【符号の説明】
１ 放電ランプ
２ バルブ
３ 内部電極
４ リード線
５ 外部電極
６ 熱収縮チューブ
７ 放電空間
８ 蛍光体被膜
１０ 高周波電源[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a discharge lamp and a liquid crystal backlight device.
[0002]
[Prior art]
In general, various types of discharge lamps have a characteristic that ionization is not smoothly performed unless there are initial electrons which trigger discharge at the time of starting, and therefore, starting is impossible or difficult. The initial electrons that trigger the discharge are thermoelectrons, photoelectrons, electrons emitted by a high electric field, cosmic rays in the natural world, etc.If the discharge lamp is kept in a dark atmosphere where light does not reach from the outside, Since the initial electrons are not present, the starting characteristics deteriorate. For such a reason, the discharge start time of the discharge lamp has a stochastic variation. The average discharge start delay time τ is expressed by the following equation.
[0003]
(Equation 1)
τ = 1 / (P · Q)
Here, P is the probability that one electron will be discharged, and Q is the initial number of electrons (pieces / second).
[0004]
As can be seen from Equation (1), the larger the P and Q, the shorter the average discharge start time. Examples of the initial electrons include (1) electrons generated by cosmic rays and radiation from the ground, (2) photoelectrons, (3) electrons by field emission, and (4) exo electrons.
[0005]
However, for example, when the discharge lamp is installed in a liquid crystal backlight device or the like, the discharge lamp exists in a dark place, and supply of photoelectrons as an initial electron source cannot be expected. As a method of increasing the number of initial electron sources, a method of enclosing a small amount of a radioactive substance in a tube, a method of enclosing Al 2 O 3 that emits exo electrons, and the like in a tube are well known.
[0006]
The above P is given by the following equation.
[0007]
(Equation 2)
Here, q is the average number of secondary electrons emitted by the ions, γ is the probability of secondary electron emission, d is the distance between the electrodes, p is the gas pressure, E is the electric field intensity, and A and B are constants.
[0008]
That is, as one method of increasing P, a method of shortening the inter-electrode distance d can be considered.
[0009]
[Patent Document 1]
Published Japanese Utility Model Application No. Sho 61-126559
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional technical problems, and provides an internal electrode inside one end of a cylindrical valve, and provides an external electrode on the outer surface of the valve, and the internal electrode and the external electrode It is an object of the present invention to provide a low-pressure discharge lamp for discharging, which has a simple configuration, has a small discharge delay even in a dark place, and has excellent starting characteristics.
[0011]
Another object of the present invention is to provide a discharge lamp technique in which the discharge is stabilized and flicker free.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to the invention of claim 1, a phosphor layer is formed on the inner surface of a cylindrical bulb, a rare gas is sealed in the bulb, an internal electrode is provided inside one end of the bulb, and an external electrode is provided outside the bulb. A discharge lamp for applying a high AC voltage between the internal electrode and the external electrode to discharge the rare gas and emit light from the phosphor layer, wherein a distance between the internal electrode and the inner wall of the bulb is reduced. A part of the external electrode is present at an external position of the bulb at the shortest place.
[0013]
In the discharge lamp according to the first aspect of the present invention, a portion of the external electrode is present outside the bulb at a position where the inner wall of the bulb and the internal electrode are at the shortest distance. The position is shortest with the external electrode, the average discharge delay time is shortened, and the dark startability is improved.
[0014]
According to the invention of claim 2, a phosphor layer is formed on the inner surface of a cylindrical bulb, a rare gas is sealed in the bulb, an internal electrode is provided inside one end of the bulb, and an external electrode is provided outside the bulb. A discharge lamp for applying a high AC voltage between the internal electrode and the external electrode to discharge the rare gas and emit light from the phosphor layer, wherein the shape of the internal electrode is a length of a bulb. In the section perpendicular to the axial direction, a non-perfect circle was used, and a part of the external electrode was present at an external position of the valve at a location where the distance between the internal electrode and the valve inner wall was shortest. Things.
[0015]
In the discharge lamp according to the second aspect of the present invention, the inner electrode which is non-circular with respect to the cross-sectional direction of the bulb and the outer electrode outside the bulb have the shortest positional relationship, the average discharge delay time is reduced, and the dark startability is reduced. Is improved.
[0016]
The invention according to claim 3 is that a phosphor layer is formed on the inner surface of a cylindrical bulb, a rare gas is sealed in the bulb, an internal electrode is provided inside one end of the bulb, and an external electrode is provided outside the bulb. A discharge lamp for applying the alternating high voltage between the internal electrode and the external electrode to discharge the rare gas and emit the phosphor layer, wherein a minimum distance between the internal electrode and the external electrode is provided. The distance from the internal electrode to the inner wall of the bulb on the line connecting is set within a range in which discharge can be started and 0.2 mm or less.
[0017]
In the discharge lamp according to the third aspect of the present invention, the distance from the internal electrode to the inner wall of the bulb on a line connecting the minimum distance between the internal electrode located at one end inside the bulb and the external electrode outside the bulb is set to 0.2 mm or less. As a result, the average discharge delay is shortened, and the dark guidance is improved.
[0018]
A liquid crystal backlight device according to a fourth aspect of the present invention includes the discharge lamp according to any one of the first to third aspects, and can provide a liquid crystal backlight device having good dark startability.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a liquid crystal backlight device according to one embodiment of the present invention. This picture strength backlight device comprises a discharge lamp 1 and a power supply 10 for applying a high frequency and high voltage to the discharge lamp.
[0020]
The discharge lamp 1 has a bulb 2 in which an elongated discharge space 7 is formed. The bulb 2 is formed of a glass tube and has, for example, an outer diameter of 2.4 mm, an inner diameter of 2.0 mm, and a total length of 160 mm.
[0021]
A lead wire 4 is passed through one end of a bulb 2 of the discharge lamp 1 in an airtight manner. The internal electrode 3 is fixed to an end extending from the lead wire 4 into the discharge space 7. A fluorescent film 8 is formed on the inner surface of the bulb 2, and a mixed gas of xenon and neon is sealed in the discharge space 7 of the bulb 2 at a sealing pressure of 1000 to 30000 Pa. An external electrode 5 is provided on the outer surface of the bulb 2. A heat-shrinkable tube 6 is provided outside the external electrode 5 so as to cover and fix the external electrode 5.
[0022]
In the discharge lamp 1 having this structure, a high-frequency high voltage is applied between the internal electrode 3 and the external electrode 5 by a power source 10 such as a high-frequency pulse inverter, so that the bulb 2 is used as a dielectric layer to cause a discharge. The coating 8 emits fluorescent light, emits the light to the outside, and serves as a light source for illuminating the liquid crystal from the back.
[0023]
As shown in FIG. 2, the internal electrode 3 of the discharge lamp 1 has a non-circular cross-sectional shape in a cross section perpendicular to the longitudinal axis direction of the bulb 2. At a position A where the inner electrode 3 and the inner wall of the bulb 2 are at the shortest distance, a part of the outer electrode 5 is present on the outer surface of the bulb 2 facing the inner electrode 2. The distance D1 from the inner electrode 3 to the inner wall of the bulb on the line connecting the minimum distance between the internal electrode 3 and the external electrode 5 is preferably set within a range in which discharge can be started and 0.2 mm or less.
[0024]
As shown in the cross-sectional view of FIG. 3, a discharge lamp 1 in which the internal electrode 3 has a perfect circular cross-sectional shape can be used. In this case, the center position C1 of the internal electrode 3 is determined by the bulb. 2 so that a part of the internal electrode 3 approaches the inner wall of the bulb 2 and at a location where the inner electrode 3 and the inner wall of the bulb 2 take the shortest distance, the outside of the bulb 2 Alternatively, a structure in which a part of the external electrode 5 is located may be adopted. Also in this case, it is preferable that the distance D2 between the inner electrode 3 and the outer electrode 5 in the shortest distance portion to the inner wall of the bulb on a line connecting the minimum distance is set to 0.2 mm or less.
[0025]
The external electrode 5 does not have to be formed of a spirally wound metal wire as shown in FIG. 1, for example, a metal tape formed on the outer surface of the bulb 2 in a straight line in the longitudinal axis direction thereof. , A deposited film, a conductive resin, or the like.
[0026]
When lighting was performed with a liquid crystal backlight device using the discharge lamp 1 having the configuration shown in FIG. 2, the distribution of the discharge start time of the discharge lamp 1 was as shown in FIG. At this time, the distance D1 to the inner wall of the bulb on a line connecting the minimum distance between the internal electrode 3 and the external electrode 5 was designed to be 0.2 mm. FIG. 5 shows the distribution of the discharge start time of the conventional lamp. In the conventional lamp, the distance D2 to the inner wall of the bulb on a line connecting the minimum distance between the internal electrode 3 and the external electrode 5 varies. Similar results were obtained when the discharge lamp 1 having the configuration shown in FIG. 3 was used.
[0027]
From this test result, in the case of the discharge lamp 1 having the configuration in which the external electrode 5 is formed at a position facing the bulb 2 where the distance between the internal electrode 3 and the inner wall of the bulb 2 is shortest, the average discharge start time is short, and It was confirmed that the starting performance was improved. Also, in the case of the discharge lamp 1 having any of the structures shown in FIGS. Was eliminated.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the discharge lamp of the first aspect of the present invention, a portion of the external electrode is present outside the bulb at a position where the inner wall of the bulb and the internal electrode are at the shortest distance. When the inner and outer internal electrodes and the external electrode are in the shortest position, and the discharge and lighting are performed, the average discharge delay time is shortened and the dark startability is improved.
[0029]
According to the discharge lamp of the second aspect of the invention, the inner electrode which is non-circular with respect to the sectional direction of the bulb and the outer electrode outside the bulb have the shortest positional relationship. The delay time is shortened, and the dark startability is improved.
[0030]
According to the discharge lamp of the third aspect, the distance from the internal electrode to the inner wall of the bulb on a line connecting the minimum distance between the internal electrode located at one end inside the bulb and the external electrode outside the bulb is 0.2 mm or less. Thus, when this is turned on, the average discharge delay is shortened, and the darkness guidance is improved.
[0031]
According to the liquid crystal backlight device of the invention of claim 4, the discharge lamp of any one of claims 1 to 3 is provided, and a liquid crystal backlight device with good dark startability can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal backlight device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a discharge lamp used in the first embodiment.
FIG. 3 is a sectional view of a discharge lamp according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a distribution of lighting start times of the discharge lamp according to the second embodiment.
FIG. 5 is a graph showing a distribution of lighting start times of a conventional discharge lamp.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Discharge lamp 2 Bulb 3 Internal electrode 4 Lead wire 5 External electrode 6 Heat shrink tube 7 Discharge space 8 Phosphor coating 10 High frequency power supply