(57)【要約】【課題】熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトの熱問題を簡便な構成で解決する。【解決手段】熱陰極蛍光ランプ１０と、熱陰極蛍光ランプ１０を保持するランプホルダ７５とを備え、熱陰極蛍光ランプ１０は、バルブ１２とフィラメント１４とから構成され、ランプホルダ７５は、フィラメント１４が存在するフィラメント存在領域１４ｃのバルブ１２の外面に配設され、かつ、ランプホルダ１４は、金属材料から構成されている、バックライト１００である。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱陰極蛍光ランプと、
前記熱陰極蛍光ランプを保持するランプホルダと
を備え、
前記熱陰極蛍光ランプは、内面に蛍光体が形成されたバルブと、前記バルブ内に設けられ、熱電子を放出するフィラメントとから構成されており、
前記ランプホルダは、前記フィラメントが存在するフィラメント存在領域の前記バルブの外面に配設され、かつ、
前記ランプホルダは、金属材料から構成されていることを特徴とする、バックライト。
【請求項２】
前記フィラメント存在領域は、前記フィラメントの中心位置から±３０ｍｍの範囲内である、請求項１に記載のバックライト。
【請求項３】
前記フィラメント存在領域は、前記フィラメントの中心位置から±１０ｍｍの範囲内である、請求項２に記載のバックライト。
【請求項４】
熱陰極蛍光ランプと、
前記熱陰極管を保持するランプホルダと
を備え、
前記熱陰極蛍光ランプは、内面に蛍光体が形成されたバルブと、前記バルブ内に設けられ、熱電子を放出するフィラメントとから構成されており、
前記ランプホルダは、前記フィラメントが存在する箇所からバルブの端部側の範囲にてバルブの外面を保持し、かつ、
前記ランプホルダは、金属材料から構成されていることを特徴とする、バックライト。
【請求項５】
前記ランプホルダは、全て金属材料から構成されている、請求項１から４の何れか一つに記載のバックライト。
【請求項６】
前記ランプホルダと前記バルブとの隙間には、フィラーを含有する樹脂材料が形成されている、請求項１から５の何れか一つに記載のバックライト。
【請求項７】
前記バックライトは、直下型の画像表示装置用のバックライトである、請求項１から６の何れか一つに記載のバックライト。
【請求項８】
前記バックライトは、３２インチから４６インチの画面サイズの液晶ディスプレイ用の光源であり、
前記バックライトには、前記熱陰極蛍光ランプが４本から６本配置されている、請求項７に記載のバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトに関し、特に、大画面テレビ用または看板用のバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、液晶ディスプレイのバックライトユニットの光源としては、冷陰極蛍光ランプが主に採用されている。冷陰極蛍光ランプは、細径化に適しているので、薄型化が要求されるバックライトユニットの光源として用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭５６−７３８５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、液晶ディスプレイの大型化が進んでおり、これに伴ってバックライトユニットも大型化してきている。このバックライトユニットの大型化により、光源として冷陰極蛍光ランプを用いると、点灯回路が複雑になるとともに、消費電力が高くなることが危惧されている。
【０００４】
さらに説明すると、冷陰極蛍光ランプは、他のランプと比べて駆動に必要な電圧（駆動電圧）が大きく、高圧な電源を用いることが必要である。特に、画面サイズが３２インチ又はそれを超えるような大型の液晶ディスプレイ（例えば、３２インチ、４２インチ、４６インチ、６５インチまたはそれ以上の液晶ディスプレイ）が最近登場しているため、ランプ長はより長くなり、その分、駆動電圧はさらに高圧化する傾向が強くなっている。
【０００５】
また、冷陰極蛍光ランプは、１本当たりに投入する電力が小さいため、画面輝度を確保するためには本数を多くする必要があり、それゆえに、部品コストが増大するとともに、組み立て工数がかかるという問題が顕在化する可能性が高い。
【０００６】
そのような中、冷陰極蛍光ランプよりも高効率であり、点灯回路も簡素化できる熱陰極蛍光ランプをバックライトユニットの光源として採用することが検討され始めている。しかしながら、バックライトとしては冷陰極蛍光ランプの開発・研究が今日に至るまで盛んに行われた結果、熱陰極蛍光ランプの欠点が克服されていないのが実情である。
【０００７】
本願発明者は、液晶ディスプレイの大型化に伴って益々顕在化してくるバックライトユニットの問題を、現在主流の冷陰極蛍光ランプの改良により解決するのではなく、熱陰極蛍光ランプを用いることによって解決することを試みている。
【０００８】
熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトユニットでは、冷陰極蛍光ランプを用いたものと比較して、非常に発熱が多い。これは、冷陰極蛍光ランプとは異なり、熱陰極蛍光ランプでは、熱電子を放出するフィラメントを含む電極が用いられるからであり、そして、放電電流または熱電子を放出するのに維持するための電力をフィラメントに入力しなければならないためであり、加えて、冷陰極蛍光ランプと比較して、熱陰極蛍光ランプに投入される電力（パワー）が大きいからである。
【０００９】
実際のバックライトユニットでは、熱陰極蛍光ランプの熱対策のために、ファンのような放熱部材を導入することが必要となるが、それではコストアップに繋がってしまう。かといって、熱陰極蛍光ランプからの熱が光学部材へ影響を及ぼさないくらいにまで電力の投入を低減してしまうと、熱陰極蛍光ランプのメリットはなくなってしまう。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトにおいて簡便な構成で熱問題を解決できる構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のバックライトは、熱陰極蛍光ランプと、前記熱陰極蛍光ランプを保持するランプホルダとを備え、前記熱陰極蛍光ランプは、内面に蛍光体が形成されたバルブと、前記バルブ内に設けられ、熱電子を放出するフィラメントとから構成されており、前記ランプホルダは、前記フィラメントが存在するフィラメント存在領域の前記バルブの外面に配設され、かつ、前記ランプホルダは、金属材料から構成されている。
【００１２】
ある好適な実施形態において、前記フィラメント存在領域は、前記フィラメントの中心位置から±３０ｍｍの範囲内である。
【００１３】
前記フィラメント存在領域は、前記フィラメントの中心位置から±１０ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１４】
本発明の他のバックライトは、熱陰極蛍光ランプと、前記熱陰極管を保持するランプホルダとを備え、前記熱陰極蛍光ランプは、内面に蛍光体が形成されたバルブと、前記バルブ内に設けられ、熱電子を放出するフィラメントとから構成されており、前記ランプホルダは、前記フィラメントが存在する箇所からバルブの端部側の範囲にてバルブの外面を保持し、かつ、前記ランプホルダは、金属材料から構成されている。
【００１５】
ある好適な実施形態において、前記ランプホルダは、全て金属材料から構成されている。
【００１６】
ある好適な実施形態において、前記ランプホルダと前記バルブとの隙間には、フィラーを含有する樹脂材料が形成されている。
【００１７】
ある好適な実施形態において、前記バックライトは、直下型の画像表示装置用のバックライトである。
【００１８】
ある好適な実施形態において、前記バックライトは、３２インチから４６インチの画面サイズの液晶ディスプレイ用の光源であり、前記バックライトには、前記熱陰極蛍光ランプが４本から６本配置されている。
【００１９】
ある実施形態において、前記フィラメントは、四重コイルからなる。
【００２０】
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプは、公称寿命２万時間以上のランプである。
【００２１】
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプの一本における一対の電極のうちの一個の前記フィラメントに５．０ｍｇ以上のエミッタが塗布されている。
【００２２】
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプにおける前記バルブ内のガス圧は、５００Ｐａ以上である。
【００２３】
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプのバルブの断面は、円形である。
【００２４】
ある実施形態において、前記熱陰極蛍光ランプのバルブの断面は、略楕円形となっている。
【発明の効果】
【００２５】
本発明のバックライトによると、ランプホルダによって、フィラメントが存在するフィラメント存在領域のバルブの外面が保持され、かつ、そのランプホルダは、金属材料から構成されているので、ファンのような放熱部材を用いなくても、樹脂製のランプホルダと比べて顕著に温度低下の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本願発明者は、大画面化が益々加速する液晶ディスプレイ用のバックライトに好適なものは、現在主流の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）を用いたものでなく、冷陰極蛍光ランプと比べて１本あたりに大出力の電力を投入できる熱陰極蛍光ランプ（ＨＣＦＬ）を用いたものに移行すると考え、研究開発を行っていた。そのように移行すると考えた理由は、熱陰極蛍光ランプの「大出力」という特徴を生かすことで、液晶テレビにおけるコントラスト比を大きくすることができ、動画を含めた高画質化が可能となるとともに、冷陰極蛍光ランプに比べ、バックライトとして使用するランプの本数が大幅に削減でき、コストダウンが可能であるからである。
【００２７】
しかしながら、熱陰極蛍光ランプを用いたバックライトは、冷陰極蛍光ランプを用いたバックライトに比べ、高温になるという本質的な問題を内在している。バックライトが高温になると、バックライトに使用されている光学部材（例えば、光学シート、反射板）は高温に弱いものが多く、それらの劣化は、画像表示装置（液晶表示装置）の光学特性・画像特性の劣化をもたらすことになる。
【００２８】
このような中、本願発明者は、熱陰極蛍光ランプからの高温の影響を緩和させるために通常は、熱陰極蛍光ランプのフィラメントから離して配置するランプホルダを、あえて近づけて配置すると、ランプホルダを金属から構成した場合には、放熱部材を用いなくても、バックライトの温度を低下できることを偶然見出し、本発明に至った。
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のため、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。
【００３０】
図１から図４を参照しながら、本発明の実施形態に係るバックライト１００について説明する。
【００３１】
図１は、本実施形態のバックライト１００を含む画像表示装置（液晶表示装置）１０００の構成を模式的に示す分解斜視図であり、図２は、本実施形態のバックライト１００を構成する熱陰極蛍光ランプ１０の断面構成を模式的に示している。図３および図４は、それぞれ、本実施形態のバックライト１００および画像表示装置１０００の構成を示す断面図および上面図である。
【００３２】
本実施形態のバックライト１００は、図１に示すように、熱陰極蛍光ランプ１０と、熱陰極蛍光ランプ１０を保持するランプホルダ７５とを備えている。熱陰極蛍光ランプ１０は、図２に示すように、内面１２ａに蛍光体（不図示）が形成されたバルブ１２から構成されており、バルブ１２内には、熱電子を放出するフィラメント１４が設けられている。
【００３３】
ランプホルダ７５は、フィラメント１４が存在するフィラメント存在領域５５（図２参照）のバルブ１２の外面１２ｂを保持し、かつ、当該ランプホルダ７５は、金属材料から構成されている。フィラメント存在領域５５は、例えば、フィラメント中心位置１４ｃから±３０ｍｍの範囲内、好ましくは±１０ｍｍの範囲内とすることができる。
【００３４】
図１に示した例のランプホルダ７５は、全て金属材料から構成されており、その金属材料は、例えば、アルミニウム、真鍮、ステンレス、鉄（又は、メッキを施した鉄）などである。本実施形態では、アルミニウム製のランプホルダ７５を用いているが、ランプホルダ７５の全てを金属製にしなくても、フィラメント存在領域５５の部分を選択的に金属で構築することも可能である。また、ランプホルダ７５の厚さは、特に限定されないが、例えば、１ｍｍ以上であり、本実施形態の一例では、１〜１０ｍｍの厚さのランプホルダ７５を用いている。なお、ランプホルダ７５の効果等については後述する。
【００３５】
本実施形態の熱陰極蛍光ランプ１０の端部には、口金５０が設けられている。口金５０は、例えば、樹脂材料（ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）など）、または金属材料（アルミニウムなど）から構成されている。なお、本実施形態の構成では、口金５０の外部端子（例えば、ピン形状の端子）と接続されるように、口金５０の周囲にソケット（不図示）が配置されている。口金５０の外部端子は、例えば、バルブ１２の長手方向９２に対して略垂直な方向（例えば、スクリーン方向９０と逆方向）に延びている。なお、口金５０の外部端子は、バルブ１２の長手方向９２に沿って口金５０の端面から延びるように形成されていてもよい。
【００３６】
本実施形態のバックライト１００に用いる熱陰極蛍光ランプ１０についてさらに説明する。本実施形態の熱陰極蛍光ランプ１０は、バックライト用として用いられるので、長寿命のものが使用される。好ましくは、熱陰極蛍光ランプ１０は、公称寿命１．２万時間以上のランプであり、さらに好ましくは、公称寿命２万時間以上、または、３万時間以上のランプである。なお、ディスプレイとして従来から広く普及しているＣＲＴ（陰極線管）の寿命は、約２００００時間であるので、それ以上の寿命があるランプであることが望まれる。
【００３７】
図示した熱陰極蛍光ランプ１０は、直管状のガラスバルブ１２と、ガラスバルブ１２の両端に配設された一対の電極１１とから構成されている。
【００３８】
ガラスバルブ１２は、ソーダ石灰ガラス製、または、バリウム・ストロンチウムシリケート（軟化点６７５℃の軟質ガラス）製である。バルブ１２の寸法を例示すると、３２インチ用としては、バルブ１２の外径１２ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、長さ７３０ｍｍである。４５インチ用としては、バルブ１２の外径１２ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、長さ１０１０ｍｍである。６５インチ用としては、バルブ１２の外径２５．５ｍｍ、肉厚０．８ｍｍ、長さ１４９９ｍｍである。なお、１０５インチ用としては、バルブ１２の外径３８ｍｍ、肉厚０．９ｍｍ、長さ２３６７ｍｍである。なお、バルブの肉厚は、１．０ｍｍにすることもできる。
【００３９】
ガラスバルブ１２の内面には蛍光体（不図示）が塗布されている。より具体的には、ガラスバルブ１２の内面１２ａには、アルミナからなる保護膜が形成されており、その保護膜の上に蛍光体層が積層されている。蛍光体層を構成する蛍光体は、例えば、赤（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、緑（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ３）および青（ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ，Ｍｎ）の各色を発光する希土類蛍光体を混合したものを用いることができる。なお、蛍光体は、他の希土類蛍光体を用いることができる。例えば、赤として、（Ｙ,Ｌａ）２Ｏ３：Ｅｕ、３．５ＭｇＯ・０．５ＭｇＦ２・ＧｅＯ２：Ｍｎ、緑として、ＣｅＭｇＡｌ１１Ｏ１９：Ｔｂ、ＧｄＭｇＢ２Ｏ１０：Ｃｅ，Ｔｂ、青として、（Ｓｒ，Ｃａ）１０（ＰＯ４）６Ｃｌ２：Ｅｕを挙げることができる。
【００４０】
ガラスバルブ１２内には、水銀と、希ガスが封入されている。本実施形態では、ガラスバルブ１２内に、約５ｍｇの水銀（不図示）と、緩衝用希ガスとして常温における圧力５００Ｐａのアルゴン（Ａｒ）が封入されている。なお、バルブ１２内に封入する水銀は、水銀単体の他に、例えば、亜鉛水銀、スズ水銀、ビスマス、インジウム水銀などのアマルガムの形態で封入することもできる。
【００４１】
また、希ガスとしては、アルゴン（Ａｒ）の混合比率が１００％のものの他、アルゴン（Ａｒ）にクリプトン（Ｋｒ）を混合したものを用いることもできる。クリプトン（Ｋｒ）の混合比（分圧比）は、例えば、２０％〜６０％であり、一例として、アルゴン：クリプトン＝５０％：５０％の混合ガス（ガス圧６００Ｐａ）を挙げることができる。
【００４２】
本実施形態における電極１１は、フィラメント１４と、フィラメント１４を保持する一対のリード線１３と、この一対のリード線１３を保持するビーズガラス１５とから構成されている。ビーズガラス１５は、ビーズマウントとも称される。図示した電極１１は、いわゆるガラスビーズマウント方式のものである。
【００４３】
フィラメント１４は、タングステン製であり、本実施形態の構成の一例では、長寿命ランプにするためにエミッタ塗布量を大きくするように複雑なコイル形状としている。すなわち、太いタングステン線の周囲にゆるく覆うように細いタングステン線を巻つけて長い籠状の構造体を形成し、この構造体を螺旋状に巻いたものが二重コイルと称される。フィラメント１４は前記二重コイルをいまいちど螺旋状に巻いて三重コイルとしたもの、または前記三重コイルをさらに螺旋状に巻いて四重コイルとしたものである。フィラメント１４が三重コイルの場合、三重目のコイルが５〜７ターンの電極コイルである。またフィラメント１４が四重コイルの場合、２〜４ターンの電極コイルである。
【００４４】
フィラメント１４に塗布されるエミッタは、例えば、ストロンチウム、カルシウム、バリウムの酸化物である。本実施形態では、長寿命ランプを実現するために、フィラメント１４に塗布するエミッタ量を多くするようにしており、本実施形態では、熱陰極蛍光ランプ１０の一本あたり、一対の電極のうちの一つのフィラメント１４に５．０ｍｇ以上のエミッタを塗布している。なお、希ガスの構成をアルゴン１００％でなく、アルゴンよりも原子量の大きいクリプトンを所定混合比で混入させると、エミッタがフィラメント１４から飛散し難くなり、その技術的意味でランプ寿命を長くすることができる。
【００４５】
図示した電極１１は、ガラスバルブ１２の封止部１６にてピンチシールされている。また、ガラスバルブ１２の少なくとも一方の端部には、排気管１７が封着されている。この排気管１７は、バルブ１２内を排気したり、希ガスを封入したりする時に使用され、その排気・封入の後に封着されたものである。なお、排気管１７をバルブ１２の一端でなく、両端に設けると、ガス排気・封入を効率良く行うことができるメリットがある。また、それにより、バルブ１２内部の不純物の割合を低下させることもできる。
【００４６】
ガラスバルブ１２の端部には、封止部１６や排気管１７を覆うように口金５０が設けられている。なお、封止部１６から外へ延びたリード線（１３）の延長部１８と口金５０との結線手法は、ランプ１０の仕様に合わせて適宜決定すればよい。具体的には、口金５０に形成された外部端子（例えば、ピン）と、リード線１３の延長部１８とが電気的に接続される。口金５０の外部端子（不図示）は、ソケット（不図示）に接続されることになる。
【００４７】
図１、図３及び図４に示すように、熱陰極蛍光ランプ１０を含むバックライト１００は、液晶表示装置１０００内に組み込まれており、本実施形態におけるバックライト１００は、直下型の画像表示装置用のバックライトである。加えて、バックライト１００は、例えば、２６インチ以上（好ましくは、３２インチ以上。例えば、３２インチ、４０インチ、４２インチ、４６インチ、６５インチなど）の液晶ディスプレイ用の面状光源として使用される。なお、図１では液晶パネル６０を示していないが、図３では液晶パネルを示している。
【００４８】
図示した例では、熱陰極蛍光ランプ１０が６本配置された例を示している。しかし、熱陰極蛍光ランプ１０の本数は、この数に限定されるものではない。なお、本実施形態の好適な一例では、３２インチから４６インチの画面サイズの液晶ディスプレイのパネルに対して、熱陰極蛍光ランプ１０を４本から６本配置して、点灯・動作させることが可能である。また、ランプホルダ７５は、全てのランプ１０（この例では６本）を保持する構成のものであってもよいし、ランプ１０の１本ごとで保持できる構成、または複数本（例えば、２本や３本）ごとで保持できる構成のものであってもよい。
【００４９】
本実施形態のバックライト１００を収納する筐体の一部となる反射板２１は、金属板（例えば、メッキを施した鉄製、または、アルミニウム製）から構成されており、その厚さは１．５ｍｍである。図示した例では、反射板２１の一部は、凸状（三角状）に屈曲されて、補助反射板２２を構成している。補助反射板２２を含む反射板２１の上面（筐体の主面２０ｂ）には、反射シート２３が形成されている。反射シート２３は、白色の酸化チタン（又は炭酸カルシウム）が分散されてなるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の樹脂層から構成されており、その厚さは２．０ｍｍである。補助反射板２２の頂点（または稜線）の一部には、光学シート３０の下面を支持するための支柱２４が形成されている。支柱２４は、白色樹脂製である。なお、図３に示したバックライト１００の高さＨ（反射板２１の上面から光学シート３０が位置する面までの高さ）は、例えば、２７ｍｍである。
【００５０】
また、バックライト１００の反射板２１の下方には、図３に示すように、点灯回路（バラスト回路または安定器）７０を配設することができる。この例では、各ランプ１０に、一つの点灯回路７０が設けられており、したがって、６本のランプ１０に６個の点灯回路７０が使用されている。ただし、点灯回路７０とランプ１０の数は異なるものにすることが可能である。
【００５１】
点灯回路７０は、口金５０を介してランプ１０に電気的に接続されており、また、調光機能も備えている。点灯回路７０を収納するように反射板２１の下には、下カバー７２が設けられている。下カバー７２は、厚さ１．５ｍｍの金属板から構成されている。下カバー７２と反射板２１との間の空間には、例えば、配線が配設されている。なお、バックライト１００に下カバー７２は設けなくてもよく、その場合、点灯回路７０は液晶ディスプレイ（例えば、液晶テレビ）の筐体内に配置しておくことも可能である。
【００５２】
また、図４に示すように、反射板２１の端部には、上述したランプホルダ７５が設けられている。バックライト１００の筐体の開口部２０ａには、光学シート３０が配置されている。この例では、光学シート３０は、上から順に、偏向シート３１（住友３Ｍ社製のＤＢＥＦ（Dual Brightness Enhancement Film）、厚さ０．４４０ｍｍ）、レンズシート３２（厚さ０．１５５ｍｍ）、拡散シート３３（厚さ０．１１３ｍｍ）、拡散板３４（厚さ２．０ｍｍ）を含んでいる。拡散板３４の下面に、さらにレンズシートを設けることも可能である。
【００５３】
さらに、光学シート３０の上には、液晶パネル（例えば、厚さ約２ｍｍ）６０が配設され、そして、その液晶パネル６０及び光学シート３０を覆うように上カバー６２が配設されている。上カバー６２は、例えば、厚さ１．５ｍｍの金属板からなる。なお、この例における画像表示領域６５（図４参照）は、１０１８ｍｍ×５７３ｍｍであるが、勿論その寸法に限らず、他の寸法であってもよい。また、ランプ１０の封止部１６周辺は、ランプ１０の非点灯部位を隠すために額縁領域として覆われて、その非点灯の部位は外部には見えないことになる。なお、バックライト１００から見て、液晶パネル６０が位置する方向をスクリーン方向９０となる。
【００５４】
次に、図５を参照しながら、本実施形態の熱陰極蛍光ランプ１０及びランプホルダ７５についてさらに説明する。図５は、熱陰極蛍光ランプ１０とランプホルダ７５を説明するための斜視図である。
【００５５】
上述したように、本実施形態のランプホルダ７５は、フィラメント１４が存在するフィラメント存在領域５５のバルブ１２の外面を保持することによってランプ１０を保持しており、そして、このランプホルダ７５は、絶縁材料（特に、樹脂）から構成されているものではなく、金属材料から構成されている。
【００５６】
ここで、現在主流の冷陰極蛍光ランプ（ＣＣＦＬ）と対比しながら説明すると、冷陰極蛍光ランプは、駆動に必要な電圧（駆動電圧）が大きいという特徴がある。そのために、ランプの電気的インピーダンスが高くなり、周辺に金属があると漏れ電流が発生する。この漏れ電流の発生は、ランプの軸方向の輝度ムラや明るさの低下に繋がるため好ましくない。したがって、冷陰極蛍光ランプを保持するためにランプホルダを用いるとしても、樹脂（絶縁材料）製のものを用いるしかない。
【００５７】
冷陰極蛍光ランプのランプ電圧が高い理由を述べると、次の通りである。冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブの内壁に蛍光体が塗布され、バッファーガスとしての希ガス（ＮｅやＡｒ）と適量の水銀が封入されている。電極はニッケルなどの金属を筒状にして取り付けており、電極間に高電圧を印加すると放電が発生する。冷陰極蛍光ランプは熱陰極蛍光ランプとは異なり、電極からの熱電子放出はなく、電極から電子を供給するために、非常に高い陰極効果電圧（１００〜２００Ｖ程度）が必要となる（熱陰極蛍光ランプでは１０Ｖ前後）。さらには、冷陰極蛍光ランプのランプ管径は極めて細く、ランプとしての電気的なインピーダンスが高いため、陰極降下電圧の高さと相まって高い管電圧（ランプ電圧）となってしまう。したがって、そのような高い電圧を必要とするランプにおいては、ランプホルダに導電性の材料（金属材料）を用いることは極めて困難となる。
【００５８】
一方、熱陰極蛍光ランプは、冷陰極蛍光ランプと比較して、非常に発熱が多いという特徴がある。これは、熱陰極蛍光ランプでは、冷陰極蛍光ランプとは異なり、熱電子を放出するフィラメントを含む電極が用いられるからであり、加えて、冷陰極蛍光ランプと比較して、熱陰極蛍光ランプに投入される電力（パワー）が大きいからである。
【００５９】
そのような発熱が大きい熱陰極蛍光ランプを使用する場合、そのランプホルダは、熱の影響を避けるために、熱陰極蛍光ランプのフィラメントから、かなり離して配置されることが好ましい。それは、フィラメント近傍の高温領域にランプホルダを配置してしまうと、ランプホルダが変形したりする可能性が高まるからである。
【００６０】
本願発明者は、ランプホルダを典型的な樹脂製のものから、金属製のものに代えて、通常では配置しないフィラメントの近傍に配置したところ、その実験において偶然、バックライトの温度低下の効果を見つけた。その温度低下は、ファンのような冷却手段を用いるものに匹敵するくらいの顕著なものであった。
【００６１】
その温度低下の効果について図６から図８を参照しながら説明する。本願発明者は、金属製のランプホルダ７５と熱陰極蛍光ランプ１０とのセットを用意し、その温度を測定する実験を行った。使用した熱陰極蛍光ランプ１０のバルブ１２は、略楕円形の断面のものを使用し、また、フィラメント１４の向きが縦置きのものと横置きのもので観測した。図６（ａ）は、フィラメント１４が縦置きの熱陰極蛍光ランプ１０であり、図６（ｂ）に示すようなフィラメント１４が横置きの熱陰極蛍光ランプ１０である。
【００６２】
なお、図６（ａ）中の口金５０には、バルブ１２の長手方向に垂直に延びたピン（外部端子）５１を表記している。ピン５１を口金５０の側面方向に延ばすと、狭額縁（すなわち、スクリーン表示領域外の縁の部分）の設計が容易になるという効果がある。
【００６３】
図６（ａ）に示したランプ１０の構成を、図５のような斜視図にして表すと、図７のようになる。ただし、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した構成は、ランプホルダ７５はフィラメント中心位置１４ｃから距離Ｌ２（８ｍｍ）ずらし、ランプホルダ７５の厚さが薄い（この例では、１ｍｍ）のアルミ製のランプホルダを使用した。なお、ランプホルダ７５の外縁（基準線）から外側に位置する長さＬ１（額縁長；いわゆる非表示面）は３０ｍｍとした。また、図６（ｂ）と同様の構成（フィラメント横置き）にて、樹脂製のランプホルダを用意し、それを比較例（リファレンス）として測定した。
【００６４】
その結果を図８に示す。図８は、図６（ａ）及び（ｂ）に示した構成、すなわち、略楕円バルブ１２のランプ１０をバックライトに組み込んで、温度測定を行った結果を示すグラフである。なお、図８中の縦軸は、反射板の温度［℃］であり、横軸は、調光を行った際のシステム入力電力［Ｗ］である。システム入力電力［Ｗ］が１３０Ｗ付近が、実験で使用したバックライトにおいてＤｕｔｙ比ほぼ１００％の調光状態で、そして、８０Ｗ付近がＤｕｔｙ比が４０％又はそれ未満の調光状態を表している。なお、この調光の制御は、ＰＷＭ制御にて電力を変化させることによって行っている。
【００６５】
図８に示すように、Ｄｕｔｙ比が４０％以上の範囲で、比較例（樹脂製ランプホルダのもの）のライン（Ｃ）と、金属製ランプホルダのライン（Ａ）及び（Ｂ）とを比較すると、約２０℃の温度低下の効果が観測され、Ｄｕｔｙ比が４０％未満の範囲では、その温度低下効果は約２５℃〜３０℃も観測された。なお、図８中のライン（Ａ）及び（Ｂ）は、図６（ａ）及び（ｂ）の形態にそれぞれ対応している。図６（ａ）及び（ｂ）に対応したライン（Ａ）及び（Ｂ）とも、ほぼ同様な結果となったため、断面が円形のバルブ１２の熱陰極蛍光ランプ１０を用いても、それらと同様なラインの結果になることが推測される。
【００６６】
冷却ファンのような部材を導入せずに、このような温度低下の効果を得ることは通常考えられない。つまり、通常、ある程度の温度低下（例えば、１０℃又はそれ以上の温度低下）の効果を得るには、冷却ファンのような専用の部品を導入するか、ランプ電力の大幅な投入をあきらめるという手段を採用せざるを得ない。つまり、反射板２１や光学シート３０の耐熱性の問題を避けることはできず、ランプ輝度を上げたいとしても、仮に１０℃の温度上昇がネック（すなわち、設計上の制約条件）となり、冷却部品（例えば、冷却ファン）を追加するか、バックライトの大幅な熱設計の変更を行うか、あるいは、ランプの出力（輝度）の向上をあきらめることを採用せざるをえない。
【００６７】
しかしながら、本実施形態の構成によれば、ランプホルダ７５を金属製にするということにより、ランプ周辺温度（特に、反射板２１と光学シート３０の温度）の顕著な低下の効果を実現することができる。したがって、新たに部品コストや、熱設計の開発コストをかけることなく、温度低下の効果を達成することができ、非常に大きな技術的貢献をもたらす。
【００６８】
また、本実施形態の構成を用いれば、たとえ冷却・放熱手段を導入する場合でも、本実施形態の冷却効果を利用できるので、簡便なもの又は安価なものを導入できたり、あるいは、熱設計の変更を行う場合でも、軽微な変更で対応できる可能性も高まる。したがって、その点でも技術的価値がある。
【００６９】
なお、ランプホルダ７５との組み込み安定性に加え、ランプ１０の放熱性を向上させるために、バルブ１２とランプホルダ７５との隙間に、フィラーを含有する樹脂材料７７（図７参照）を介在させることも好ましい。そのような樹脂材料７７としては、フィラーを含有するシリコーンシートから構成することができ、フィラーの種類によって樹脂材料７７の熱伝導率を上げて放熱性を向上させることもできる。例えば、無機フィラーとして、Ａｌ２Ｏ３、ＢＮ、 ＡｌＮ、ＳｉＯ２を樹脂（または、樹脂からなる弾性体）７７に添加した場合、熱伝導性を良好にすることができる。また、適切な無機フィラーを選択することによって、熱膨張係数を調整することが可能である。
【００７０】
ランプホルダ７５を金属製にすることによって温度が低下できる理由について本願発明者は、以下のように考えた。それは、樹脂製のランプホルダと、金属製のランプホルダとの熱伝導率の差によるものと考えられる。すなわち、樹脂と比較して金属の方が例えば１０００倍以上熱伝導率が良いため、熱陰極蛍光ランプ１０の熱、特にフィラメント存在領域５５の熱を、金属製のランプホルダ７５を通して、バックライトの筐体および空気に伝えることができ、その結果、放熱の効率を顕著に大きくすることができるからであると推測される。実際、図８に示した実験例では、金属製のランプホルダ７５の厚さは僅か１ｍｍしかないが、そのような少ない部材の存在によっても、冷却ファンの導入に匹敵する温度低下をもたらすことが確認された。
【００７１】
この顕著な温度低下の効果は、そもそも、冷陰極蛍光ランプと比較して非常に発熱が多い熱陰極蛍光ランプを保持するランプホルダの材質として、耐熱性の高い材料を用いることを本願発明者が検討していたという経緯のところに行き着く。耐熱性の高い材料としては、金属、セラミックなどが考えられるが、本願発明者は、加工性および材料コストのことを考慮し、金属製のランプホルダを作製した。そして、本願発明者は、通常は、高温になるフィラメント存在領域を避けてフィラメントから遠くに配設するランプホルダを、たまたまフラメント存在領域に配設したときに温度低減の顕著な効果を偶然見出し、当該顕著な温度低下の効果に辿り着いたものである。
【００７２】
次に、図９から図１１を参照しながら、フィラメント１４の周辺（フィラメント存在領域）の温度分布について説明する。各図の（ａ）は、管面温度［℃］と管軸方向位置［ｍｍ］の関係を示すグラフであり、（ｂ）は、管軸方向位置に対応したランプの断面図を示している。
【００７３】
図９（ａ）中のライン（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、楕円ランプの長径を横配置した場合の上面および側面を測定した結果を表している。図１０（ａ）中のライン（Ａ）及び（Ｂ）も、図９の関係と同じである。なお、図９は、インバータ（点灯回路）入力４０Ｗで、ランプ入力３０Ｗの場合の結果であり、一方、図１０は、インバータ（点灯回路）入力２６Ｗで、ランプ入力９Ｗの場合の結果である。
【００７４】
さらに、図１１（ａ）中のライン（Ａ）及び（Ｂ）は、それぞれ、ランプ入力９Ｗ及び３０Ｗの場合について、楕円ランプの長径を横配置した場合の側面を測定した結果である。図１１（ｂ）に示すように、図１１（ａ）の測定では、バルブ１２に口金５０を設けなかったものである。
【００７５】
図９から図１１の結果を見て分かるとおり、フィラメント１４の中心位置１４ｃから３０ｍｍ以内の範囲で高温になった領域が存在する。言い換えると、フィラメント１４の中心位置１４ｃから±３０ｍｍの範囲内では、それよりも遠い箇所にあるベースラインを基準にして、山になっていることがわかる高温領域が存在している。図９（ａ）及び図１０（ａ）に示したグラフでは、口金５０の影響によってランプ端面側のラインが対称形からずれているものが出ているが、口金５０の無い図１１を見ると、対称のラインで山が出来ていることがわかる。そして、フィラメント１４の中心位置１４ｃから±１０ｍｍの範囲内にて、山の高い領域（すなわち、より高温の領域）を占めるので、この位置に、金属製のランプホルダ７５を配置するとより大きな効果を得ることができる。
【００７６】
なお、上述した３０ｍｍまたは１０ｍｍの領域の関係は、基本的に、どの熱陰極蛍光ランプ１０でも同じであるので、本実施形態の技術を用いて、金属製のランプホルダ７５の顕著な温度低減効果を達成することができる。熱陰極蛍光ランプ１０の形態が変化しても、フィラメント存在領域（５５）が、フィラメント中心位置１４ｃから３０ｍｍまたは１０ｍｍの範囲内と適用することができる理由は以下の通りである。
【００７７】
まず、熱陰極蛍光ランプの長さ（すなわち、バルブ１２の長さ）が変化しても、熱陰極蛍光ランプ１０の電極構造１１、特にフィラメント１４の周辺の基本構造は変わらないからである。すなわち、熱陰極蛍光ランプ１０においては、所定のフィラメント１４が用いられ、それが所定の構造（リード線１３など）によって固定されており、その基本構造は、例えば３２インチ用ランプであっても、６５インチ用ランプであっても変化しないからである。また、バルブ１２に封入されるガスの種類・ガス圧も、熱陰極蛍光ランプ１０として良好に動作させる条件下においてはさほど大きな変化はなく、フィラメント１４周辺の温度が大幅に変化させるようなことはない。
【００７８】
加えて、バルブ１２のガラス径が変化しても、バルブ長手方向（管軸方向）の位置において、高温領域（フィラメント存在領域５５）の範囲は変化しない。すなわち、バルブ１２のガラス径が変化すると、フィラメント１４とバルブ１２の管壁との距離が変わってその点では温度が上下するが、バルブ長手方向（管軸方向）の位置について言えば同じ傾向が維持するからである。これは、図９及び図１０において、断面が楕円形状のバルブ１２の異なるポイント（（Ａ）と（Ｂ））の温度を測定し、すなわち、フィラメント１４とバルブ１２の管壁との距離が異なるところを測定しても、バルブ長手方向（管軸方向）の位置に沿ってみれば、フィラメント１４の周辺の高温領域（フィラメント存在領域５５）は変化していないことからも理解できる。
【００７９】
さらに、フィラメント中心位置１４ｃからランプ端部側の領域は、フィラメント存在領域（５５）として規定可能な、フィラメント中心位置１４ｃから±３０ｍｍの範囲内と重なるので、それゆえ、金属製のランプホルダ７５を、フィラメント中心位置１４ｃからランプ端部側に配置して、顕著な温度低減効果を奏するようにしてもよい。
【００８０】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。
【００８１】
例えば、熱陰極蛍光ランプ１０のバルブ１２の断面は円形（又は略円形）に限らず、上述したように、略楕円形（楕円形、長円、その他の扁平形状）のものを用いることができる。熱陰極蛍光ランプ１０のフィラメント（コイル）１４の構造や配置も適宜好適なものを採用することができる。なお、また、口金５０の外部端子としてピン形状のものを例示したが、これに限らず、他の形状のもの（例えば、矩形のもの）を用いることも可能である。
【００８２】
また、本発明の実施形態に係るバックライトは、上述したように、例えば３２インチ以上の大画面液晶ＴＶに好適に用いられるが、それに限らず、中型（例えば、２６インチ〜１４インチ）の液晶ＴＶにも適用可能である。加えて、液晶ＴＶに限らず、他の画像表示装置（特に、大画面用）のバックライトに用いることも可能であるし、あるいは、広告看板のバックライトに用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明によれば、熱陰極蛍光ランプを備えたバックライトにおいて簡便な構成で熱問題を解決することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施形態に係るバックライト１００を含む画像表示装置１０００の構成を説明するための分解斜視図
【図２】本発明の実施形態に係る熱陰極蛍光ランプ１０を模式的に示す断面図
【図３】本発明の実施形態に係るバックライト１００の構成を示す断面図
【図４】本発明の実施形態に係るバックライト１００の構成を示す平面図
【図５】本発明の実施形態に係るランプホルダ７５の構成を説明するための斜視図
【図６】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態に係るバックライトの構成を示す平面図
【図７】本発明の実施形態に係るランプホルダ７５の構成を説明するための斜視図
【図８】反射板の温度［℃］に基づく温度低下効果を示すグラフ
【図９】管軸方向の位置と管面温度との関係を示すグラフ
【図１０】管軸方向の位置と管面温度との関係を示すグラフ
【図１１】管軸方向の位置と管面温度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
【００８５】
１０ 熱陰極蛍光ランプ
１１ 電極
１２ ガラスバルブ
１３ リード線
１４ フィラメント
１４ｃ フィラメント中心位置
１５ ビーズガラス
１６ 封止部
１７ 排気管
１８ 延長部
２１ 反射板
２２ 補助反射板
２３ 反射シート
２４ 支柱
３０ 光学シート
３１ 偏向シート
３２ レンズシート
３２ 画面サイズが
３３ 拡散シート
３４ 拡散板
５０ 口金
５５ フィラメント存在領域
６０ 液晶パネル
６２ 上カバー
６５ 画像表示領域
７０ 点灯回路
７２ 下カバー
７５ ランプホルダ
７７ 樹脂材料
９０ スクリーン方向
９２ バルブ長手方向
１００ バックライト
１０００ 画像表示装置（液晶表示装置）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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