(57)【要約】【課題】調光率を小さくした場合においても発光のちらつきの小さい放電灯装置、バックライト及び液晶表示装置用バックライトを提供する。【解決手段】点灯回路４は矩形波発生回路５、駆動信号発生回路６、調光制御回路７、スイッチング回路８、パルストランス９により構成される。矩形波発生回路５は矩形波信号Ｓｂを駆動信号発生回路６へ入力する。駆動信号発生回路６は矩形波信号Ｓｂと調光制御回路７から入力される調光信号Ｓａとに基づいて発生した駆動信号Ｓｃをスイッチング回路８へ入力する。スイッチング回路８は駆動信号Ｓｃに基づいてパルストランス９への入力を制御し、パルストランス９により昇圧され、負の矩形波電圧から始まる交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａを発光管１の第１電極２と接地された第２電極３との間に印加するものとする。【選択図】  図１
2006079830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
希ガスが封入された発光管の内部に設けられる第１電極と前記発光管の外部に設けられる第２電極との間に交番矩形波電圧を印加する点灯回路を備える放電灯装置において、
前記第２電極を０Ｖとし、前記点灯回路は調光制御のための間欠発光期間において負の矩形波電圧から始まる交番矩形波電圧を前記第１電極へ印加する構成としてあることを特徴とする放電灯装置。
【請求項２】
前記第２電極は発光管の管軸方向において複数個離間配置してあることを特徴とする請求項１記載の放電灯装置。
【請求項３】
前記第１電極は円筒状であることを特徴とする請求項１又は２記載の放電灯装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の放電灯装置を備えることを特徴とするバックライト。
【請求項５】
請求項１乃至３のいずれかに記載の放電灯装置と、液晶表示素子の背面に配置すべき導光板とを備える液晶表示装置用バックライトであって、前記発光管を導光板に対向して配置してあることを特徴とする液晶表示装置用バックライト。
【請求項６】
前記発光管はＬ字形状であり、前記導光板の端部側面に対向配置してあることを特徴とする請求項５記載の液晶表示装置用バックライト。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光管へ交番矩形波電圧を印加する点灯回路を備えた放電灯装置、該放電灯装置を備えたバックライト及び液晶表示装置用バックライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
放電灯装置は使用する環境の周囲照度に応じた明るさを要求されることが多い。これは、放電灯装置の明るさを一定にしたままでは、周囲の照度により、明るすぎたり、逆に暗すぎたりすることから、使用に際し不快感を生じるからである。このような問題は放電灯装置をバックライト、例えば液晶表示装置のバックライトに用いて精細な表示をするような場合に特に顕在化する。このような事情から、液晶表示装置用バックライト等においては周囲照度環境に応じた輝度を得るように調光機能を備える。
【０００３】
また、環境問題への対策のため水銀を使用しない無水銀の放電灯装置が要求されている。無水銀の放電灯装置として、希ガスを封入した発光管を用いた放電灯装置がある。例えば、キセノン、クリプトン、アルゴン等の内の少なくとも１種からなる希ガスを封入した発光管の一端に内部電極を、発光管の外部表面の管軸方向に外部電極を帯状に形成した発光管が知られている（例えば、特許文献１参照）。この発光管は内部電極と外部電極の間に高周波を印加して誘電体バリア放電による紫外線を生じさせ、発光管の内部表面に被覆した蛍光体を紫外線により励起して可視光を外部に放出するものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−１６３００５号公報（第３頁、図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図８は放電灯装置の概略ブロック図である。１は発光管であり、２は発光管１の第１電極であり、３は発光管１の第２電極である。第１電極２は発光管１の内部に設けられる内部電極であり、第２電極３は発光管１の外部に設けられる外部電極である。第２電極３は通常接地されている。第１電極２と第２電極３との間には、発光管１の内部で放電を生じさせ、発光させるための交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａが点灯回路４から印加される。交番矩形波電圧を印加する理由は（放電灯装置全体としての）総合的な発光効率を大きくできるからである。
【０００６】
点灯回路４は矩形波発生回路５、駆動信号発生回路６、調光制御回路７、スイッチング回路８、パルストランス９により構成される。矩形波発生回路５は連続した矩形波である矩形波信号Ｓｂを発生し、矩形波信号Ｓｂを駆動信号発生回路６へ入力する。駆動信号発生回路６は矩形波信号Ｓｂと調光制御回路７から入力される調光信号Ｓａとに基づいて駆動信号Ｓｃを発生し、駆動信号Ｓｃをスイッチング回路８へ入力する。スイッチング回路８は駆動信号Ｓｃに基づいてパルストランス９への入力を制御し、パルストランス９により昇圧した交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａを第１電極２と第２電極３との間に印加する。
【０００７】
図９は図８の放電灯装置における各部波形を示す波形図である。調光信号Ｓａは間欠発光期間Ｔｏｎを有し、この間欠発光期間Ｔｏｎにおいて発光管１の発光を生じるように間欠制御される。調光信号Ｓａの周波数（調光周波数）は、間欠発光期間Ｔｏｎと発光停止期間Ｔｏｆｆとの繰り返しによるちらつきを感じないようにするため、１００〜３００Ｈｚ程度に設定される。間欠発光期間Ｔｏｎ及び発光停止期間Ｔｏｆｆにより１周期（Ｔ＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）を構成する。調光周波数により決まる１周期Ｔにおいて、発光停止期間Ｔｏｆｆに比較して間欠発光期間Ｔｏｎを長くすれば、発光管１の輝度を上げることができ、逆に発光停止期間Ｔｏｆｆに比較して間欠発光期間Ｔｏｎを短くすれば、発光管１の輝度を下げることができる。この輝度調整の度合いを表す指数として、α＝（Ｔｏｎ／Ｔ）×１００（％）で求まる値を調光率αとして用いる。つまり、調光率１００％は連続発光状態を、調光率０％は発光停止状態を、調光率５０％は発光期間と発光停止期間とが同じ状態を示す。
【０００８】
矩形波信号Ｓｂの周波数（矩形波周波数）は発光管１の発光効率等を考慮して発光管１が放電を生じて効率良く発光するのに必要な２０〜５０ｋＨｚ程度に設定される。矩形波発生回路５からの矩形波信号Ｓｂ及び調光制御回路７からの調光信号Ｓａを受けた駆動信号発生回路６は、調光信号Ｓａ及び矩形波信号Ｓｂを適宜論理演算処理することにより、駆動信号Ｓｃを発生する。駆動信号発生回路６から駆動信号Ｓｃを入力されたスイッチング回路８は駆動信号Ｓｃに同期して動作し、パルストランス９から駆動信号Ｓｃに同期した印加電圧Ｖａを発生する。
【０００９】
印加電圧Ｖａはピーク対ピーク電圧で約２ｋＶ、つまり＋１ｋＶ〜−１ｋＶの交番矩形波電圧である。第１電極２と第２電極３との間に印加される印加電圧Ｖａは図示するように間欠発光期間Ｔｏｎと発光停止期間Ｔｏｆｆとの比で決まるため、印加電圧Ｖａの第１周期Ｔａ１の波形方向はタイミング条件により正の矩形波や負の矩形波となるから一定にならない。また、第２電極３は接地されているから、印加電圧Ｖａは第１電極２に印加される電圧でもあり、タイミング条件により電圧符号が変化するといったことが同様に生じる。
【００１０】
図１０は図８の放電灯装置において、初期印加電圧が正の矩形波電圧となった際のランプ電流の拡大波形を示す波形図である。調光信号Ｓａの間欠発光期間Ｔｏｎに対応させて、印加電圧Ｖａ及び発光管１に流れるランプ電流Ｉａを示す。調光信号Ｓａの間欠発光期間Ｔｏｎに対応して印加した印加電圧Ｖａの印加開始初期（特に、第１周期Ｔａ１、第２周期Ｔａ２、第３周期Ｔａ３）におけるランプ電流Ｉａの状況をみると、第１周期Ｔａ１においては電流がほとんど流れず、ランプ電流Ｉａの大幅な低下現象があり、その後の数周期において電流値が徐々に増加した後に安定状態に移行していることがわかる。なお、ランプ電流Ｉａのピーク電流値は安定状態（ここでは第４周期以降）で約±３５〜４０ｍＡである。またこの時の矩形波信号Ｓｂの周波数は約３０ｋＨｚとしており、第１周期Ｔａ１等の周期は約３３マイクロ秒になる。なお、発光管１の仕様は後述する図３の場合と同一である。
【００１１】
第１周期Ｔａ１におけるランプ電流Ｉａは、正負いずれの方向においてもピーク電流値の約１割程度と低下が顕著であり、放電状態にあるとしても極めて不安定な状態にあり発光状態への移行が不十分と思われる。第２周期Ｔａ２におけるランプ電流Ｉａは、正負いずれの方向においてもピーク電流値の約５〜８割程度で、安定した放電状態とは言えず、電流値の変動幅（バラツキ）も大きく、十分安定した発光状態に達していないと思われる。第３周期Ｔａ３におけるランプ電流Ｉａは、正負いずれの方向においてもピーク電流値の約９割程度で、ほぼ安定した放電状態（発光状態）に到達しているものと思われる。
【００１２】
印加電圧Ｖａの印加開始初期にランプ電流Ｉａの低下及びバラツキを生じることが発光のちらつきの原因となり、特に調光率αを小さくした場合（間欠発光期間Ｔｏｎを短くしたことにより、印加電圧Ｖａの交番矩形波パルス数が少なくなった場合）に影響が大きくなる。調光率α（％）とちらつき（ちらつき感）の関係は図７に示し、その説明は後述する。
【００１３】
上述したとおり、従来の放電灯装置は調光率を小さくした場合に、発光のちらつきを生じるという問題があった。また、このような放電灯装置をバックライトに用いた場合には表示がちらつくことから表示が見づらくなるという問題があった。特に幅広い調光率を要求され調光率を極めて小さくする場合がある液晶表示装置用バックライトにおいては発光のちらつきが顕著になるという問題があった。
【００１４】
本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは調光率を小さくした場合においても発光のちらつきの小さい放電灯装置を提供することにある。
【００１５】
また、本発明の他の目的は、調光率を小さくした場合においても発光のちらつきの小さいバックライト及び液晶表示装置用バックライトを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放電灯装置は、希ガスが封入された発光管の内部に設けられる第１電極と前記発光管の外部に設けられる第２電極との間に交番矩形波電圧を印加する点灯回路を備える放電灯装置において、前記第２電極を０Ｖとし、前記点灯回路は調光制御のための間欠発光期間において負の矩形波電圧から始まる交番矩形波電圧を前記第１電極へ印加する構成としてあることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る放電灯装置においては、前記第２電極は発光管の管軸方向において複数個離間配置してあることが好ましい。
【００１８】
本発明に係る放電灯装置においては、前記第１電極は円筒状であることが好ましい。
【００１９】
本発明に係るバックライトは、本発明に係る前記放電灯装置のいずれかを備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る液晶表示装置用バックライトは、本発明に係る前記放電灯装置のいずれかと、液晶表示素子の背面に配置すべき導光板とを備える液晶表示装置用バックライトであって、前記発光管を導光板に対向して配置してあることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る液晶表示装置用バックライトにおいては、好適な実施の形態として、前記発光管はＬ字形状であり、前記導光板の端部側面に対向配置してある。
【００２２】
本発明においては、調光制御のために間欠制御される間欠発光期間において、発光管の内部電極に印加される印加電圧を負の矩形波電圧から始まる交番矩形波電圧とすることにより、間欠発光期間における交番矩形波電圧の印加開始初期におけるランプ電流（放電電流）を大きくできるので、調光率の低い場合（輝度を下げるために高調光をした場合）のランプ電流のゆらぎ（バラツキ）を小さくでき、発光のちらつきの少ない安定した調光制御が可能な放電灯装置が可能となる。
【００２３】
本発明においては、調光制御時のランプ電流のゆらぎ（バラツキ）が小さい放電灯装置をバックライト、特に液晶表示装置用バックライトに用いることにより、発光のちらつきが少なく幅広い調光制御が可能なバックライト、液晶表示装置用バックライトが可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る放電灯装置の概略ブロック図である。１は発光管であり、２は発光管１の第１電極であり、３は発光管１の第２電極である。第１電極２は発光管１の内部に設けられる内部電極であり、第２電極３は発光管１の外部に接触又は接着するように設けられる外部電極である。第２電極３は通常接地され、０Ｖに設定されている。第１電極２と第２電極３との間には、発光管１の内部で放電を生じさせ、発光させるための交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａが点灯回路４から印加される。交番矩形波電圧を印加する理由は（放電灯装置全体としての）総合的な発光効率を大きくできるからである。第１電極２は棒状であり、ニッケル、タングステン等で形成されている。第２電極３は発光管１の外表面の管軸方向に適宜複数個に離間配置したものである。複数個に分割することにより、収縮放電が抑制され、より高輝度・高効率にすることができる。なお、第２電極３は均等に離間配置されているが、第１電極２から離れるにつれて離間間隔が狭くなるようにしても良い。このように配置することにより第１電極２から離れた位置でも輝度分布を制御することができる。また、第２電極３によって光が遮蔽されることを抑制するため、発光管１の円周方向における第２電極３の長さは発光管１の円周の半分以下とすることが好ましい。
【００２６】
本発明において、第１電極２は特定の形状に限定されるものではなく、棒状の他、円筒状その他の種々の形状が可能である。また、第２電極３は特定の形状に限定されるものではなく、上述したものの他、管軸方向に帯状に形成したもの、管軸方向にらせん状に形成したもの、メッシュ状のもの等、発光管１の外部に接触、接続、印刷等により電気的に接続されていれば良く、長さ、大きさ、個数は限定されない。
【００２７】
発光管１は希ガスを放電用媒体とし、水銀を含まない、いわゆる無水銀の蛍光管である。「水銀を含まない」とは、希ガス放電によって主な発光が得られる程度に含まないことを意味する。
【００２８】
点灯回路４は矩形波発生回路５、駆動信号発生回路６、調光制御回路７、スイッチング回路８、パルストランス９により構成される。矩形波発生回路５は連続した矩形波である矩形波信号Ｓｂを発生し、矩形波信号Ｓｂを駆動信号発生回路６へ入力する。駆動信号発生回路６は矩形波信号Ｓｂと調光制御回路７から入力される調光信号Ｓａとに基づいて駆動信号Ｓｃを発生し、駆動信号Ｓｃをスイッチング回路８へ入力する。スイッチング回路８は駆動信号Ｓｃに基づいてパルストランス９への入力を制御し、パルストランス９により昇圧した交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａを第１電極２と第２電極３との間に印加する。なお、矩形波発生回路５、駆動信号発生回路６、調光制御回路７は発振回路、論理回路等で構成され、調光信号Ｓａ、矩形波信号Ｓｂ、駆動信号Ｓｃの相互間の位相調整等は通常の論理設計の手法により行えば良い。
【００２９】
駆動信号発生回路６はさらに位相制御手段としての反転位相調整回路６ｍを備える。反転位相調整回路６ｍは印加電圧Ｖａの第１周期が負の矩形波電圧から始まるように位相制御（論理「１、０」制御）された駆動信号Ｓｃを発生する。つまり、交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａは発光期間における印加開始時に必ず負の矩形波電圧から始まるように制御された駆動信号Ｓｃがスイッチング回路８へ供給される。反転位相調整回路６ｍは印加電圧Ｖａの第１周期が負の矩形波電圧から始まるように制御された駆動信号Ｓｃを発生するものであればどのような形態の論理回路であっても良い。また、駆動信号発生回路６に反転位相調整回路６ｍを備えない構成とする場合には、スイッチング回路８に印加電圧Ｖａが負の矩形波電圧から始まるように制御する回路を位相制御手段として設けることにより同様な動作が可能である。なお、矩形波発生回路５、駆動信号発生回路６、調光制御回路７をマイクロコンピュータ（不図示）により制御することにより、印加電圧Ｖａの第１周期が負の矩形波電圧から始まるように調整された駆動信号Ｓｃを発生させても良いことはいうまでもない。
【００３０】
図２は本発明に係る放電灯装置における各部波形を示す波形図である。調光制御のための制御信号である調光信号Ｓａは間欠発光期間Ｔｏｎを有し、この間欠発光期間Ｔｏｎにおいて発光管１の発光を生じるように間欠制御される。調光信号Ｓａの周波数（調光周波数）は間欠発光期間Ｔｏｎと発光停止期間Ｔｏｆｆとの繰り返しによるちらつきを感じないようにするため、１００〜３００Ｈｚ程度の周波数に設定される。間欠発光期間Ｔｏｎ及び発光停止期間Ｔｏｆｆにより１周期（Ｔ＝Ｔｏｎ＋Ｔｏｆｆ）を構成する。調光周波数により決まる１周期Ｔにおいて、発光停止期間Ｔｏｆｆに比較して間欠発光期間Ｔｏｎを長くすれば、発光管１の輝度を上げることができ、逆に発光停止期間Ｔｏｆｆに比較して間欠発光期間Ｔｏｎを短くすれば、発光管１の輝度を下げることができる。従来技術と同様にα＝（Ｔｏｎ／Ｔ）×１００（％）で求まる値を調光率α（％）とする。つまり、調光率１００％は連続発光状態を、調光率０％は発光停止状態を、調光率５０％は発光期間と発光停止期間とが同じ長さの状態を示す。
【００３１】
矩形波信号Ｓｂの周波数（矩形波周波数）は発光管１の発光効率等を考慮して発光管１が放電を生じて発光するのに必要な２０〜５０ｋＨｚ程度に設定される。なお、第２電極３が発光管１の外表面の管軸方向に適宜複数個に離間配置された形状の電極である場合に、矩形波周波数を３０〜４５ｋＨｚ程度にすると発光効率をさらに大きくできることを確認した。
【００３２】
矩形波発生回路５から出力された矩形波信号Ｓｂ及び調光制御回路７から出力された調光信号Ｓａを受けた駆動信号発生回路６は、調光信号Ｓａ及び矩形波信号Ｓｂを反転位相調整回路６ｍにより適宜論理演算処理することにより、例えば従来技術の項で述べた場合と逆論理の駆動信号Ｓｃを発生する。駆動信号Ｓｃは、発光停止期間Ｔｏｆｆにおいては例えば論理「１」を維持するように設定されているが、調光信号Ｓａが間欠発光期間Ｔｏｎに移行したことに伴い、論理「１」から論理「０」へ移行し、間欠発光期間Ｔｏｎにおいて矩形波信号Ｓｂに同期した信号となる。駆動信号発生回路６から駆動信号Ｓｃを入力されたスイッチング回路８は駆動信号Ｓｃに同期して動作し、パルストランス９を適宜スイッチング駆動することにより、パルストランス９から駆動信号Ｓｃに同期した印加電圧Ｖａを発生する。なお、ここでは駆動信号Ｓｃは、発光停止期間Ｔｏｆｆにおいては論理「１」とし、間欠発光期間Ｔｏｎにおいて論理「０」へ移行する形態として説明したが、これに限るものではなく、例えばスイッチング回路８に論理反転回路を組み込むことにより、従来技術と同様の論理信号により構成することも可能である。つまり、間欠発光期間Ｔｏｎに移行した場合において、印加電圧Ｖａが負の矩形波電圧から始まるように制御できれば、位相制御手段としての論理回路の構成はどのように構成しても良い。また、位相制御手段は論理回路以外の方法によって構成しても良い。
【００３３】
印加電圧Ｖａはピーク対ピーク電圧で約２ｋＶ、つまり＋１ｋＶ〜−１ｋＶの交番矩形波電圧である。第１電極２と第２電極３との間に印加される印加電圧Ｖａは図示するように従来技術とは逆に、負の矩形波電圧から始まる交番矩形波電圧となるように構成され、印加電圧Ｖａの第１周期Ｔａ１は必ず負の矩形波電圧から始まり、正の矩形波電圧で終わる波形となる。第２電極３は接地されているから、印加電圧Ｖａは第１電極２に印加される電圧でもあり、第１電極２には必ず最初に負の電圧が印加されることになる。
【００３４】
図３は本発明に係る放電灯装置における印加電圧及びランプ電流の拡大波形を示す波形図である。調光制御のための調光信号Ｓａにおける間欠発光期間Ｔｏｎに対応させて、印加電圧Ｖａ及び発光管１に流れるランプ電流Ｉａを示す。印加電圧Ｖａはピーク対ピーク値で約２ｋＶである。調光信号Ｓａの間欠発光期間Ｔｏｎに対応して発生した印加電圧Ｖａの印加開始初期（特に、第１周期Ｔａ１、第２周期Ｔａ２、第３周期Ｔａ３）におけるランプ電流Ｉａの状況をみると、第１周期Ｔａ１においては、負の立ち上がり時点では電流がほとんど流れないが、負の矩形波電圧から正の矩形波電圧に移行する際に流れる電流はピーク電流値の約５割程度であり、負から正に移行する際に流れる電流が従来技術に比較して大きく増加している。第２周期Ｔａ２におけるランプ電流Ｉａは、正負いずれの方向においてもピーク電流値の約９割程度となっていることから、ほぼ安定した放電状態（発光状態）に達しているものと思われる。
【００３５】
印加電圧Ｖａの印加開始初期におけるランプ電流Ｉａの低下現象が従来技術に比較して早く消失し、ランプ電流Ｉａは第２周期でほぼ安定状態に移行している。したがって、発光管１のちらつきを従来技術に比較して大きく改善できる。なお、ランプ電流Ｉａの低下が小さく、しかもランプ電流Ｉａが早く回復する理由は、内部電極である第１電極２が初めに陰極として動作することから、発光管１内部への電子の放出が安定かつ十分に行われるためと考えられる。なお、内部電極の表面積が外部電極の表面積より小さいとより効果的である。
【００３６】
ランプ電流Ｉａのピーク電流値は安定状態（ここでは第３周期以降）で約±３５〜４０ｍＡである。また、この時の矩形波信号Ｓｂの矩形波周波数は約３０ｋＨｚとしており、第１周期Ｔａ１等の周期は約３３マイクロ秒になる。なお、矩形波周波数が２０〜５０ｋＨｚ程度の場合において、同様な特性を得られた。また、安定状態に移行する周期等は印加電圧Ｖａ、発光管１の仕様、その他の条件により変動するものであり、この例に限るものではない。
【００３７】
図３の放電灯装置に係る発光管１の仕様は次のとおりである。基本形状は外径２．６ｍｍ、内径２．０ｍｍ、管長２５２ｍｍ（Ｌ字形状に加工）である。封入ガスはＸｅとＡｒの混合ガス（Ｘｅ６：Ａｒ４）であり、封入ガス圧力は１３．３ｋＰａ〜２６ｋＰａである。第１電極２の形状は、タングステン製の棒状である。なお、第１電極２の形状を円筒状（カップ状、ホロー形状）にした場合は第１電極２の表面積が広くなり、第１電極２から管内部へ放出される電子を多くすることができることから初期のランプ電流Ｉａを大きくでき、ランプ電流Ｉａの安定性を大きくすることができるので発光のちらつきをさらに小さくできる。第２電極３は発光管１の外部に１〜３ｍｍ幅で、１〜５ｍｍ間隔に配置し、接地する。
【００３８】
印加電圧Ｖａの印加開始初期におけるランプ電流Ｉａの低下及びバラツキを改善できることから、特に調光率αを小さくした場合（間欠発光期間Ｔｏｎを短くしたことにより、印加電圧Ｖａのパルス数が少なくなった場合）に改善効果は顕著になる。調光率α（％）とちらつき（ちらつき感）の関係は図７に示し、その説明は後述する。
【００３９】
図４は本発明に係る放電灯装置における発光管及び第２電極の構造例を示す説明図である。同図（ａ）は部分正面図、（ｂ）は（ａ）における矢符ＢＢ方向から見た断面図である。発光管１は円筒状のガラス管からなり、内部に放電用媒体としてＸｅ−Ａｒ混合ガスが封入されている。ガラス管の内部表面には図示しない蛍光体層が設けられている。発光管１の端部の内側には、タングステン製の内部電極として第１電極２が設けられ、リード線２ａにより外部へ導出され、点灯回路４との接続可能にされている。外部電極３は管軸方向に複数個に離間配置された分割電極部３ａとそれらを相互に接続する連結部３ｂとにより構成され、リード線３ｃにより点灯回路４との接続を可能にされている。連結部３ｂは分割電極部３ａを相互に接続する電気的な機能と分割電極部３ａを相互に連結保持する機械的な機能との二つの役割を有する。外部電極３はバネ性を有するリン青銅の板材からなり、各分割電極部３ａがガラス管の円周方向においてガラス管に接触し、発光管１の管軸方向において複数個離間配置された外部電極として作用するように、断面形状を凹凸に形成されている。なお、連結部３ｂはガラス管に接触しないようにガラス管の円周方向からは離れた位置に配置される構成としてある。また、第１電極２を発光管１の両方の端部に設けることにより、ランプ電流Ｉａの低下及びバラツキをさらに改善でき、特に発光管１の長さが長い場合に、大きな効果を奏する。なお、発光管１はガラス管と外部電極３とが圧接するように白抜き矢符１ｐの方向に導光板（不図示）により押圧される。
【００４０】
図５はスイッチング回路及びパルストランスの一例を示す詳細説明図である。スイッチング回路８はＭＯＳＦＥＴで構成されるスイッチング素子８Ａ、８Ｂ及びスイッチング素子８Ａ、８Ｂを制御するスイッチング制御回路８Ｃにより構成される。スイッチング素子８Ａ及びスイッチング素子８Ｂは、それぞれパルストランス９の１次巻線の両端に接続される。パルストランス９の１次巻線の中央には直流電圧ＤＣが供給される。駆動信号Ｓｃを入力されたスイッチング制御回路８Ｃは、駆動信号Ｓｃに同期してスイッチング素子８Ａとスイッチング素子８Ｂとを交互にオンし、パルストランス９の１次巻線に電流を流すことにより、パルストランス９の２次巻線に昇圧された交番矩形波電圧を誘起する。パルストランス９の２次巻線に発光管１の第１電極２及び第２電極３が接続され、第１電極２及び第２電極３の相互間に交番矩形波電圧が印加される。
【００４１】
例えばスイッチング素子８Ａがオンした場合には矢符Ａで示す方向に電流が流れ、パルストランス９の２次巻線には矢符Ｃで示す方向の電流が誘導される。この場合は第１電極２に対して第２電極３が高い電位であるから、第１電極２に対して正の矩形波電圧を印加した状態である。逆にスイッチング素子８Ｂがオンした場合には矢符Ｂで示す方向に電流が流れ、パルストランス９の２次巻線には矢符Ｄで示す方向の電流が誘導される。この場合は第１電極２に対して第２電極３が低い電位であるから、第１電極２に対して負の矩形波電圧を印加した状態である。なお、パルストランス９の２次巻線の電流方向は巻線方向により変動するので図示した場合に限るものではない。つまり、パルストランス９の巻線方向によっては発光管１の電極（第１電極２、第２電極３）の接続が逆になることもある。要は、間欠発光期間Ｔｏｎに対応して発生させる交番矩形波電圧である印加電圧Ｖａの第１周期Ｔａ１が負の矩形波電圧から始まるような接続にすれば良い。また、駆動信号発生回路６を制御して発光管１に同様の矩形波電圧を印加できるものであれば、回路構成はこれに限らず、ハーフブリッジ回路、フルブリッジ回路等どのような形態のものでも良い。
【００４２】
＜実施の形態２＞
図６は本発明に係るバックライトの平面視概略を示す説明図である。バックライト用としての所定形状を有する導光板１０の端部側面に対向して、Ｌ字形状に加工された２本の発光管１（発光管１ａ、１ｂ）が対称に配置される。いわゆるエッジライト方式のバックライトであるが、導光板１０の平面方向に発光管１を対向配置する直下方式のバックライトとすることも可能である。いずれの場合においてもちらつきの低減という有用な効果を奏することができる。発光管１ａ、１ｂはＬ字形状であることから、２本のみで導光板１０の４辺に対向配置することができる。また、発光管１ａ、１ｂはそれぞれ両端部に第１電極２を設けることにより、対向配置した場合に発光管１ａの第１電極２と発光管１ｂの第１電極２とを隣接させることができ、隣接する第１電極２を相互に共通接続して、点灯回路４の所定の端子に接続する。第２電極３についても発光管１ａ、１ｂの間を相互に共通接続して、点灯回路４の他方の端子に接続するので点灯回路４は１回路のみで構成できる。なお、点灯回路４を接続しない側の第１電極２は図示しないが、こちらにも第１電極２を設けて点灯回路４を接続すれば、ちらつきの低減効果がさらに大きくなることはもちろん、導光板１０の大型化（発光管１の長尺化）への対応が可能となる。
【００４３】
導光板１０は７インチワイドサイズ液晶表示装置に対応する大きさであり、長辺は１６０ｍｍ、短辺は９７ｍｍである。配光制御用にシルク印刷のドットパターン（図示しない）を用いた。光学シートとしては導光板１０の上に拡散シートを１枚配置した。なお、図６における発光管１及び点灯回路４の仕様は図３における放電灯装置のものと同一である。
【００４４】
図７は調光率とちらつき感の関係を従来品と本発明品とについて比較した比較図表である。図６に示したバックライトにおいて、従来の発光管１を用いた従来品と本発明に係る発光管１を用いた本発明品とについて調光率αを変更した場合のちらつきを被験者１０名についてちらつき感として調べた。調光率αは１００〜１０（％）の間では１０％おきに、１０〜１（％）の間では１％おきに変更した。評価レベルは、「ちらつきを全く感じない（Ａ）、ちらつきは気にならない（Ｂ）、ちらつきは多少気になる（Ｃ）、ちらつきを感じる（Ｄ）」のＡＢＣＤ４段階とした。評価レベルＡ、Ｂと答えた人が１０人の場合は表中○で示し、評価Ａ、Ｂと答えた人が５人以上（９人以下）の場合は表中△で示し、評価Ａ、Ｂと答えた人が４人以下の場合は表中×で示す。従来品の場合は調光率１００〜１０％において○、９〜８％では△、７％以下が×であった。本発明品の場合は調光率１００〜５％において○、４〜３％では△、２％以下が×であった。つまり、従来品では９％以下の調光率とした場合に何らかのちらつきが感じられるのに対し、本発明品では４％以下の調光率とした場合に何らかのちらつきが感じられるに過ぎず、従来品に比較してちらつき（ちらつき感）が大幅に改善されていることがわかる。
【００４５】
本発明に係るバックライトを液晶表示装置用バックライトとして液晶表示装置に適用することにより、例えば液晶表示装置を用いた車載用のナビゲータのように極めて小さい調光率を要求される場合においても十分に利用可能な、発光のちらつきの少ない液晶表示装置を実現できる。なお、導光板１０を用いないで直接バックライトとして用いることも当然可能であり、この場合においても同様に発光のちらつきの少ないバックライトを実現できる。
【００４６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明にあっては、調光制御のための間欠発光期間において、発光管の内部電極に印加される印加電圧を負の矩形波電圧から始まる交番矩形波電圧とすることにより、間欠発光期間における交番矩形波電圧の印加開始初期におけるランプ電流（放電電流）を大きくできるので、調光率が特に低い場合のランプ電流のゆらぎ（バラツキ）を小さくでき、発光のちらつきの少ない安定した調光制御が可能な放電灯装置を実現できる。
【００４７】
本発明にあっては、調光制御時のランプ電流のゆらぎ（バラツキ）を小さくした放電灯装置をバックライト、液晶表示装置用バックライトに用いることにより、発光のちらつきが少なく幅広い調光制御が可能なバックライト、液晶表示装置用バックライトを提供でき、表示のちらつきが少なく幅広い調光制御が可能な表示装置、液晶表示装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放電灯装置の概略ブロック図
【図２】本発明に係る放電灯装置における各部波形を示す波形図
【図３】本発明に係る放電灯装置における印加電圧及びランプ電流の拡大波形を示す波形図
【図４】本発明に係る放電灯装置における発光管及び第２電極の構造例を示す説明図
【図５】スイッチング回路及びパルストランスの一例を示す詳細説明図
【図６】本発明に係るバックライトの平面視概略を示す説明図
【図７】調光率とちらつき感の関係を従来品と本発明品とについて比較した比較表図
【図８】放電灯装置の概略ブロック図
【図９】図８の放電灯装置における各部波形を示す波形図
【図１０】図８の放電灯装置において、初期印加電圧が正の矩形波電圧となった際のランプ電流の拡大波形を示す波形図
【符号の説明】
１，１ａ，１ｂ  発光管
２  第１電極
３  第２電極
３ａ  分割電極部
３ｂ  連結部
４  点灯回路
５  矩形波発生回路
６  駆動信号発生回路
６ｍ  反転位相調整回路
７  調光制御回路
８  スイッチング回路
８Ａ，８Ｂ  スイッチング素子
８Ｃ  スイッチング制御回路
９  パルストランス
１０  導光板
Ｉａ  ランプ電流
Ｓａ  調光信号
Ｓｂ  矩形波信号
Ｓｃ  駆動信号
Ｔｏｎ  間欠発光期間
Ｔｏｆｆ  発光停止期間
Ｖａ  印加電圧
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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