(57)【要約】【課題】  長期にわたり紫外線放出量を低減することができ、バックライトユニットその他の光源として利用した場合に紫外線放出による周辺部材に対する紫外線劣化を抑えることができる冷陰極蛍光ランプを提供する。【解決手段】  ガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、ガラスバルブの両端部それぞれに電極３が互いに対向するように封着され、ガラスバルブ外壁面の全面にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムを含有する高分子化合物の被膜１２が形成された構造の冷陰極蛍光ランプ１２。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、
前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、
前記ガラスバルブの両端部それぞれに電極が互いに対向するように封着され、
前記ガラスバルブ外壁面の全面にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムを含有する高分子化合物の被膜が形成されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記高分子化合物の被膜は３０μｍ以内の膜厚であることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
請求項１又は２の冷陰極蛍光ランプを、液晶画面のバックライト光源とすることを特徴とするバックライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプ及びバックライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置のバックライト光源や小型照明装置の光源として使用される冷陰極蛍光ランプ１０は、図６に示すように硼珪酸製のガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ１内に放電媒体が封入され、ガラスバルブ１の両端部それぞれに電極３が互いに対向するように封着された構成である。なお、この電極３は導入線４と一体的に接合されていて、これにビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部にビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共に取り付けられたものである。
【０００３】
このような従来の冷陰極蛍光ランプ１０では、ガラスバルブ１にはコバールまたはタングステンを封着する、熱膨張係数が４３〜５５×１０-7／℃である硼珪酸ガラスを用いている。またその発光原理は、ガラスバルブ１の両端でガラスバルブ１内の放電空間を介して対向する電極３，３間に高電圧を印加して放電させ、ガラスバルブ１内に封入されている放電媒体のうちの水銀を励起させて紫外線を放出させ、その紫外線をガラスバルブ１の内壁面に形成されている蛍光体被膜２に当てて可視光を発光させるというものである。
【０００４】
このような冷陰極蛍光ランプ１０は発光時に紫外線を多量に放出する。そのため、例えばバックライト光源としてバックライトユニットに組み込んだ場合、冷陰極蛍光ランプ１０から放出される多量の紫外線がバックライトユニットを構成する部材である導光板のような周辺部材に照射され、継続的な点灯によってその周辺部材を紫外線によって短期間の打ちに劣化させる問題点があった。
【０００５】
このような従来の技術的な課題を解決するために、図７に示す構成の冷陰極蛍光ランプ１１も提案されている。この図７に示した冷陰極蛍光ランプ１１は、ガラスバルブ１の内部構造は図６に示したものと同様であるが、紫外線劣化対策のためにガラスバルブ１の外壁面全体にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含む高分子化合物の被膜６を形成したものである。
【０００６】
ところが、このようなベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含む高分子化合物の被膜をガラスバルブの外周面に形成した冷陰極蛍光ランプ１１であっても、その高分子化合物の被膜６の劣化が速く、紫外線吸収能が経時劣化してランプ点灯中に紫外線が徐々に放出され始め、バックライトユニットを構成する導光板を紫外線照射によって劣化させてしまう問題点がやはり存在していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、長期にわたり紫外線放出量を低減することができ、バックライトユニットその他の光源として利用した場合に紫外線放出による周辺部材に対する紫外線劣化を抑えることができる冷陰極蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００８】
本発明はまた、そのような冷陰極蛍光ランプを組み込むことによって紫外線放出による周辺部材の経時劣化が小さく、部材交換なしに長期の使用が可能なバックライトユニット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】
【０００９】
請求項１の発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、前記ガラスバルブの両端部それぞれに電極が互いに対向するように封着され、前記ガラスバルブ外壁面の全面にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムを含有する高分子化合物の被膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の冷陰極蛍光ランプにおいて、前記高分子化合物の被膜は３０μｍ以内の膜厚であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明のバックライトユニットは、請求項１又は２の冷陰極蛍光ランプを、液晶画面のバックライト光源とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の冷陰極蛍光ランプによれば、ガラスバルブ外壁面の全面にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムを含有する高分子化合物の被膜を形成したことにより、ランプ点灯時に発生する紫外線をベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムを含有する高分子化合物の被膜によって吸収することができ、またその吸収性能を長期にわたり持続することができ、結果的に点灯時の紫外線カット性能を長期間にわたり持続することができ、液晶表示装置のバックライト光源やその照明装置の光源として用いた場合に周辺部材の紫外線による経時劣化を長期にわたり引き起こすことがない。
【００１３】
また本発明のバックライトユニットによれば、ガラスバルブ外壁面の全面にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムを含有する高分子化合物の被膜を形成した冷陰極蛍光ランプをバックライト光源として使用したことにより、冷陰極蛍光ランプが紫外線カット性能を長期間にわたって持続するので導光板その他の周辺部材の紫外線照射によって経時劣化することが少なく、装置として部材交換することなく長期間使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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つの実施の形態の冷陰極蛍光ランプの構造を示している。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２は、図６、図７に示した従来例と同様に、硼珪酸製のガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ１内に放電媒体が封入され、ガラスバルブ１の両端部それぞれに電極３が互いに対向するように封着された構成である。この電極３は導入線４と一体的に接合されていて、これにビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部にビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共に取り付けられたものである。
【００１５】
このような構成の冷陰極蛍光ランプ１２は、従来例と同様に、ガラスバルブ１の両端でガラスバルブ１内の放電空間を介して対向する電極３，３間に高電圧を印加して放電させ、ガラスバルブ１内に封入されている放電媒体のうちの水銀を励起させて紫外線を放出させ、その紫外線をガラスバルブ１の内壁面に形成されている蛍光体被膜２に当てて可視光を発光させ、光源となる。
【００１６】
この発光の際に発生する紫外線はガラスバルブ１の外面の高分子化合物被膜６０によって吸収され、そこから外に放出されないようにカットされる。これによって、本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２を液晶表示装置のバックライト光源として用いた場合、導光板その他の周辺部材に紫外線が照射される量が少なく、その経時劣化を抑えることができる。しかも、本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２では、紫外線吸収のための高分子化合物被膜６０にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤と酸化セリウムとを含有するものを用いているので、紫外線吸収性をベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤単体のものよりも長期間にわたり維持でき、バックライトユニットその他の照明装置に組み込む時、その装置の長寿命化が図れることになる。
【００１７】
本実施の形態において、高分子化合物被膜６０におけるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤に対する酸化セリウムの添加量は１〜２％が好ましい。酸化セリウムの含有量が２％を超えるとその分散性が悪くなり、１％以下であれば長命化の効果がないためである。
【００１８】
また、高分子化合物被膜６０の膜厚と実験した結果が図２に示したグラフである。この場合、酸化セリウムの添加量は２％であり、ガラスバルブ１の外径φ２．６ｍｍ、内径φ２．０ｍｍ、電極外径φ１．７ｍｍである。また、放電媒体は水銀とＮｅ−Ａｒの希ガス混合ガスである。
【００１９】
図２のグラフに示したように、本発明の高分子化合物被膜６０の膜厚は１μｍの厚みでも紫外線吸収効果は高く、また３０μｍの膜厚にすると、その初期輝度率が被膜なしの場合に比べて５％低下し、９５％になった。この実験結果から、初期輝度率を維持しつつ紫外線カットの性能も高くするには、初期輝度率の低下を５％までとすると、高分子化合物被膜６０の膜厚は１μｍ〜３０μｍが好ましいことが分かった。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態のバックライトユニットについて、図３を用いて説明する。本実施の形態のバックライトユニットは、バックライト光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２を用いたことを特徴とする。液晶画面、反射板、導光板等の部材等はすべて従来から用いられているものと同様であり、ただ蛍光ランプとして第１の実施の形態のものを従来の蛍光ランプから置き換えて構成したものである。
【００２１】
本実施の形態のバックライトユニットはエッジ方式であり、アクリル製導光板２１のエッジに沿ってコ字溝若しくはＵ字溝を有するリフレクタ２２を、その溝が導光板２１のエッジに対向して開口するように配置し、さらに光源として冷陰極蛍光ランプ１２をリフレクタ２２に２本並列に内挿している。さらに、導光板２１の裏面側には反射シート２４を当て、その表面側には光拡散シート２５、そして集光シート２６を配している。
【００２２】
このように第２の実施の形態のバックライトユニットでは、バックライト光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２を用いることにより、紫外線の放出量が少ないために導光板その他の周辺部材が紫外線によって劣化する度合いが少なく、その分長期にわたって使用できる利点がある。
【００２３】
次に、本発明の第３の実施の形態のバックライトユニットについて、図４を用いて説明する。このバックライトユニットは、直下型バックライト方式であり、反射ケース２０１に光源として複数本の冷陰極蛍光ランプ１２を並列するように収容し、バックフレーム２０２とフロントフレーム２０３で補強した構造である。反射ケース２０１内には、ランプ１２の背面に近接又は接触するように光反射作用のあるリフレクタシート又は板材、樹脂成型品を収容している。
【００２４】
このような構成のバックライトユニットでも、バックライト光源として第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２を用いることにより、紫外線の放出量が少ないためにリフレクタシート、板材その他の周辺部材が紫外線によって劣化する度合いが少なく、その分長期にわたって使用できる利点がある。
【００２５】
図５は、本発明の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１２と、図６に示した従来の高分子化合物被膜６を施していないランプ１０と図７に示した従来のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤単体の高分子化合物被膜６をガラスバルブ１の外面に設けたランプ１１とのそれぞれを光源とする液晶表示装置用のバックライトユニットの板面輝度率を測定した結果を示している。
【００２６】
このグラフに示されているように、紫外線カット未対策の従来品を光源とするものでは３０００時間の時点で５０％の輝度率に低下し、紫外線カット対策した従来品を光源とするものでは４０００時間経過時点で５０％の輝度率を割ったのに対して、本発明品の場合、板面輝度率が５０００時間経過時点でも５０％以上を維持できた。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプの一部切欠せる断面図。
【図２】上記実施の形態における高分子化合物被膜の膜厚別輝度と紫外線カット率の測定結果のグラフ。
【図３】本発明の第２の実施の形態のエッジライト方式のバックライトユニットの分解斜視図。
【図４】本発明の第３の実施の形態の直下型バックライト方式のバックライトユニットの分解斜視図。
【図５】上記実施の形態のバックライトユニットの輝度維持率特性のグラフ。
【図６】従来例の冷陰極蛍光ランプの断面図。
【図７】他の従来例の冷陰極蛍光ランプの断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１  ガラスバルブ
２  蛍光体被膜
３  電極
１２  冷陰極蛍光ランプ
６０  高分子化合物被膜
【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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