(57)【要約】【課題】冷陰極型蛍光ランプの電極部近傍と発光部分との温度差を少なくし、ガラス管内の水銀を発光部分へ集めて効率的に使用し、水銀の偏りも少なくし、また、冷陰極型蛍光ランプの始動特性を改善する。【解決手段】  冷陰極型蛍光ランプ１のガラス管壁に背面フレーム５を直接に、もしくはホルダ３やＯリング２０を介して接触させる。背面フレーム５に圧接された冷陰極型蛍光ランプ１の電極２０の部分のガラス管壁温度に対し、背面フレーム５とホルダ３やＯリング２０で接触した部分のガラス管壁温度をさらに低い状態にする。こうして、温度分布が中央付近で低くなったガラス管内の余剰水銀をホルダ３やＯリング２０の接触部分近傍（発光部分）へ保持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管内の放電空間に配置された電極と、該電極に接続され前記ガラス管の外部と繋がるリード線と、からなる冷陰極型蛍光ランプと、
前記リード線に圧接して電気を供給するための圧接端子を有し、前記冷陰極型蛍光ランプを光源として照明するためのバックライトユニットと、
を備えた照明装置において、
前記ガラス管と前記バックライトユニットを熱伝導性が０．３×１０−２［Ｗ／ｍ２］以上で接触させるための接触部を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記バックライトユニットは、
前記冷陰極型蛍光ランプの背面に配置され導体で構成された背面フレームを備えることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記接触部は、
前記冷陰極型蛍光ランプユニットの長手軸方向へ複数で配置されていることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光ランプを光源とする照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ、液晶テレビ、計器用表示パネル等のバックライトとして用いられる照明装置には、冷陰極型蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）を光源として使用するものである。このような照明装置では、冷陰極型蛍光ランプをバックライトユニットに収容して照明装置を構成している。
【０００３】
このバックライトユニットを構成する下フレームには、ポリカーボネート樹脂製のものが採用され、複数本の冷陰極型蛍光ランプのそれぞれの端部の電極を保持し、かつそれらに給電するための給電部材が下フレームに配置されている。
【０００４】
また、冷陰極型蛍光ランプのガラス管内部に確保される放電空間には、その放電のための電極として金属板や金属カップが配置されており、この電極と接続されたリード線によってガラス管の外部の空間へと繋がっている。このリード線は給電部材を介してバックライトユニットへ接続しており、ここから照明のための電気が供給される。
【０００５】
バックライトユニットと冷陰極型蛍光ランプの接続はリード線に電線を半田付けし、ゴムホルダで覆われた冷陰極型蛍光ランプをバックライトユニットに組み込むことによって構成されるものが主流となっている。
【０００６】
バックライトユニットへの冷陰極型蛍光ユニットの組み込みは、その組み込み作業によって煩雑なものとなっている。リード線とバックライトユニットとの接続に圧接端子を使用した公知例では、原稿読取り用のランプユニットとして圧接端子が使用されており、半田接合が不必要となることから、工程および設備投資の削減、自動化のメリットを挙げている。
【特許文献１】特開平８−１７２５０８号公報
【特許文献２】特開平８−１７１１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の照明装置においては、冷陰極型蛍光ランプとバックライトユニットとの接続において、この接続を簡素化し省力化するために圧接端子が使用されている。圧接端子を使用する構成は従来の接続方法の構成とは大きく異なっており、接続方法や端子形状などの工夫によって電極部周囲の放熱性を向上させ、照明効率を上げることが期待できる。
【０００８】
しかし、圧接端子の使用による放熱性の向上は、冷陰極型蛍光ランプの端部電極周囲に対して大きな影響があるため、冷陰極型蛍光ランプの長手軸方向の温度分布が従来の接続方法による構成と比して異なる可能性がある。ガラス管内の水銀は、冷陰極型蛍光ランプの長手軸方向の温度分布に大きく依存して分布している。
【０００９】
このため、圧接端子を使用した構成では、ガラス管端部のリード線引出し部とガラス管中央部の間で温度差が生じ、これに起因した水銀分布の偏りが生じる可能性があった。
【００１０】
また、冷陰極型蛍光ランプの点灯初期の始動特性については、バックランプユニットがポリカーボネート樹脂などの絶縁体で構成されており、近接導体としての寄生容量も少なく、点灯開始時の始動特性において高い要求電圧を必要としていた。
【００１１】
本発明の目的は、上記に鑑みてなされたものであり、冷陰極型蛍光ランプの電極部近傍と発光部分との温度差を少なくし、ガラス管内の水銀を発光部分へ集めて効率的に使用し、水銀の偏りも少なくすることにある。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、冷陰極型蛍光ランプの始動特性を改善することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る照明装置は、ガラス管内の放電空間に配置された電極と、該電極に接続され前記ガラス管の外部と繋がるリード線と、からなる冷陰極型蛍光ランプと、前記リード線に圧接して電気を供給するための圧接端子を有し、前記冷陰極型蛍光ランプを光源として照明するためのバックライトユニットと、を備えた照明装置において、前記ガラス管と前記バックライトユニットを熱伝導性が０．３×１０−２［Ｗ／ｍ２］以上で接触させるための接触部を備える。
【００１４】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１において、前記バックライトユニットは、前記冷陰極型蛍光ランプの背面に配置され導体で構成された背面フレームを備える。
【００１５】
また、請求項３に記載の本発明は、請求項１乃至２のいずれかにおいて、前記接触部は、前記冷陰極型蛍光ランプユニットの長手軸方向へ複数で配置されている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷陰極型蛍光ランプの電極部近傍と発光部分との温度差を少なくすることができ、ガラス管内の水銀を発光部分へ集めて効率的に使用でき、水銀の偏りも少なくすることができる。
【００１７】
また、本発明の別の効果は、冷陰極型ランプの始動特性を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第１の実施の形態＞
図１は、照明装置の第１の実施の形態に係る、全体構成図を示す。
【００１９】
この図１には、ガラス管内に形成された放電空間が発光して光源となる冷陰極型蛍光ランプ（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）１と、冷陰極型蛍光ランプ１を光源として備えるバックランプユニット２と、が組み合わされて示されている。
【００２０】
さらに、このバックランプユニット２は、断面が略Ｕ字型に形成されて冷陰極型蛍光ランプ１を把持するためのホルダ３と、冷陰極型蛍光ランプ１に電圧印加するためのリード線７と、リード線７に圧接して通電する圧接端子４と、圧接端子４に電圧を印加するインバータ（点灯回路）８と、インバータ８と圧接端子４を接続して導通する中継ハーネス９と、ホルダ３を備えバックランプユニット２の主要部分を構成する背面フレーム５と、圧接端子４を保持しフレーム５に嵌着して冷陰極型蛍光ランプ１も所定位置に保持するためのゴムホルダ６と、が示されている。
【００２１】
このような構成において、圧接端子４を介してリード線７にインバータ８が接続された冷陰極型蛍光ランプ１に対し、背面フレーム５にホルダ３を配置する。このホルダ３は図１に示すように複数個で配置してもよく、この図１には２個のホルダ３を配置した例を示している。
【００２２】
配置されたホルダ３は冷陰極型蛍光ランプ１の発光部分に接触するとともに把持している。ホルダ３が冷陰極型蛍光ランプ１に接触して把持する部分の形状は図２に示す形状であることが好ましい。この図２は、ホルダ３を冷陰極型蛍光ランプ１の長手方向軸から見た構成図を示している。
【００２３】
このホルダ３は、その先端に形成された把持部分の断面が略Ｕ字型であり、このＵ字型の内腔に冷陰極型蛍光ランプ１が嵌挿されて把持される。ホルダ３の基部は背面フレーム５に接着あるいは接触している。また、ホルダ３の把持部分の形状については必ずしも略Ｕ字型でなくともよく、たとえば略Ｃ字型や略Ｖ字型などを含む他の形状で把持および接触を確保してもよい。これらの把持部分の形状により冷陰極型蛍光ランプ１の撓り防止や所定位置の保持を実現している。
【００２４】
冷陰極型蛍光ランプ１の長手方向の両端部の間の発光部分は、自身が発光する際に同時に熱を放射する。この放熱をホルダ３に伝熱して逃がし発光部分を構成するガラス管の管壁温度を下げることができる。
【００２５】
なお、ホルダ３としてゴムを採用する場合の例として、従来のＳＨ５０２ｕ（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製商品名）や、より熱伝導率の高いＸＥ２０−Ａ７０１６（ジーイー東芝シリコーン株式会社製商品名）などが挙げられる（ＳＨ５０２ｕ：０．３０９×１０−２［Ｗ／ｍ・Ｋ］、ＸＥ２０−Ａ７０１６：１．０１［Ｗ／ｍ・Ｋ］）。
【００２６】
次の図３には、冷陰極型蛍光ランプ１の点灯を説明するための説明図を示している。この図３に示すように、冷陰極型蛍光ランプ１は点灯回路１１に接続され、この点灯回路１１から印加された電圧がリード線７を介して電極１２へ導通している。冷陰極型蛍光ランプ１は両端部が外界と隔離するために封止されたガラス管により構成され、封止されたガラス管内部空間は放電空間として確保されている。この放電空間内は気相の水銀１３で満たされている。
【００２７】
そして点灯回路１１に接続された電極１２が配置された側のガラス管端部と反対側の端部にもう一方の電極１２が配置されている。この電極１２にもリード線７が接続され、このリード線７はグランドへと接続されている。
【００２８】
点灯回路１１で生成される冷陰極型蛍光ランプ１の点灯用電圧はガラス管内の２つの対向した電極１２間に印加され、水銀１３の雰囲気中で放電が開始される。この放電状態において、図３に示すようにガラス管に嵌挿されたホルダ３は電極１２との間に寄生容量Ｃ１０を形成する。
【００２９】
この冷陰極型蛍光ランプ１の周辺に寄生容量１０が存在することにより、ここで近接導体効果が生じるので、冷陰極型蛍光ランプ１の点灯開始時に必要な放電開始電圧を下げることができる。ガラス管の両端部の電極１２からの初期放電は寄生容量１０を持つホルダ３との間で開始されるので、点灯開始初期にはそれぞれの電極１２とホルダ３との間で放電開始し、その放電は２つの電極１２の間での放電に移行して安定する。
【００３０】
また、ホルダ３を実現するために背面フレーム５を機械加工して冷陰極型蛍光ランプ１に接触させる場合、この背面フレーム５の材質に金属などの導体を用いてもよい。こうした構成により、ホルダ３が導体で構成されるので、冷陰極型蛍光ランプ１の始動特性について改善できる。金属材料としては、好ましくはアルミニウム（導電率：３７．７［Ω・ｍｍ２］）などを用いることで入手や加工、コストの面での利点を得ることができる。
【００３１】
＜第２の実施の形態＞
図４は、照明装置の第２の実施の形態に係る、全体構成図を示す。この図４に示す構成は、すでに説明した第１の実施の形態に比してホルダ３に代えてＯリング２０を用いている点において異なっている。
【００３２】
この図４に示すように、背面フレーム５の加工やホルダ３を使用するのではなく、Ｏリング２０を介して冷陰極型蛍光ランプ１を把持している。そして、このＯリング２０を背面フレーム５と接触させることにより、Ｏリング２０が配置された部分のガラス管の管璧温度を電極部１２の近傍付近の温度よりも低下させることができる。
【００３３】
さらに詳述するならば、ガラス管の両端部に配置されているリード線７はそれぞれ圧接端子４で把持されているので、圧接端子４が金属で構成されている場合は放熱性がよく、これに起因して冷陰極型蛍光ランプ１（ガラス管）の端部の温度も低下し、ガラス管中央部分との温度差は拡大している。
【００３４】
そこで、冷陰極型蛍光ランプ１の長手軸方向にＯリング２０を接触させることによりガラス管中央付近での温度を下げて端部との温度差を少なくする。この温度差の解消により、ガラス管内で液相で存在する余剰水銀は、水銀特有の最冷部に密集する性質に従い、ガラス管壁の温度が高い側からガラス管壁の温度が低い側へと移動する。
【００３５】
その結果、ガラス管の途中にＯリング２０を配置することにより生じた低温部分に余剰水銀を集めることができ、冷陰極型蛍光ランプ１のリード線７が配置された端部に生じた余剰水銀の水銀偏りを解消することができるので、ガラス管内の水銀を有効に利用することができる。
【００３６】
なお、Ｏリング２０の材質としては、通常の半透明のＳＨ８５１ｕ（熱伝導率：０．１［Ｗ／ｍ２］−推定値）（東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社製商品名）などを使用してもよいし、第１の実施の形態で説明した熱伝導率のよいＸＥ２０−Ａ７０１６（ジーイー東芝シリコーン株式会社商品名）やＴＣ−ＢＧタイプ（３０ＢＧ）（熱伝導率：４．２[Ｗ／ｍ２]）（信越シリコーン株式会社商品名）といった材料を使用してもよい。
【００３７】
また、第１と第２の実施の形態においては、直管タイプの冷陰極型蛍光ランプ１について説明しているが、直管に代えてＣ管やＵ管などの曲げ管に対して本実施の形態を適用することもできる。
【００３８】
次に、図５には、本実施の形態による冷陰極型蛍光ランプ１のガラス管の管壁温度の分布を説明するためのグラフを示す。
【００３９】
この図５に示すのは、本実施の形態に示す冷陰極型蛍光ランプ１の管壁温度分布を示しており、このグラフの縦方向にはガラス管の管壁温度を示し、横方向には図面に向かって左手に封止側端部を示し、右手には排気側端部を示している。
【００４０】
なお、封止側端部とは冷陰極型蛍光ランプ１を製造する過程でガラス管の端部を封止する側を指している。また、排気側端部とは封止側端部と反対側の端部からガラス管内の空気を排気する排気側であることを示している。
【００４１】
図５中の実線２５は本実施の形態による管壁温度分布特性であり、破線２６は圧接端子４のみを用いるのみでホルダ３やＯリング２０を用いない場合の管壁温度分布特性であり、一点鎖線２７は圧接端子４とホルダ３およびＯリング２０のすべてを用いない場合の管壁温度分布特性を示している。実線２５の途中においてイ、ロで示された点はホルダ３もしくはＯリング２０が配置されたガラス管上の位置を示す。
【００４２】
実線２５と破線２６を比較すると、破線２６は封止側端部と排気側端部との間はほぼ一定の温度分布を示している。そして、封止側端部と排気側端部において温度が上昇している。この特性は圧接端子４を用いず放熱も期待できない一点鎖線２７においては更に顕著に現れている。
【００４３】
こうした特性を示す破線２６、一点鎖線２７に対して、実線２５は封止側端部と排気側端部の温度分布は破線２６と同じであるものの、ガラス管の中央付近におけるイ、ロの部分で管壁温度の低下を示している。管壁温度がイ、ロの部分で低下することにより、ガラス管内の余剰水銀がこの低温部分イ、ロに集まるので、発光部分における余剰水銀の有効利用ができる。
【００４４】
以上説明した実施の形態においては、冷陰極型蛍光ランプ１の両端部のリード線７を把持する圧接端子４は金属板で作られているため、放熱性にすぐれている。従って、圧接端子４を使用した接続方法では、使用しない接続方法に較べて冷陰極型蛍光ランプ１の長手軸方向の温度分布が変化する。
【００４５】
そこで、本実施の形態では、冷陰極型蛍光ランプ１のガラス管壁に背面フレーム５を直接に、もしくはホルダ３やＯリング２０を介して接触させる。その結果、圧接された冷陰極型蛍光ランプ１の電極２０の部分のガラス管壁温度に対し、背面フレーム５とホルダ３やＯリング２０で接触した部分のガラス管壁温度をさらに低い状態にすることができる。そして、温度分布が中央付近で低くなったガラス管内の余剰水銀をホルダ３やＯリング２０の接触部分近傍（発光部分）へ保持することができる。
【００４６】
また、圧接電極４を用いない場合の余剰水銀は無効発光部であるガラス管端部の封止部と電極２０との間へ集まる傾向があるが、本実施の形態によれば、これらの余剰水銀をガラス管中央付近の低温となった有効発光部へ集めることができるので、ガラス管内の水銀を効率的に使用でき、水銀の偏りを防止または低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】照明装置の第１の実施の形態に係る、全体構成図を示す。
【図２】ホルダを冷陰極型蛍光ランプの長手方向軸から見た構成図を示す。
【図３】冷陰極型蛍光ランプの点灯を説明するための説明図を示す。
【図４】照明装置の第２の実施の形態に係る、全体構成図を示す。
【図５】冷陰極型蛍光ランプのガラス管の管壁温度の分布を説明するためのグラフを示す。
【符号の説明】
【００４８】
１…冷陰極型蛍光ランプ
２…バックライトユニット
３…ホルダ
４…圧接端子
５…背面フレーム
７…リード線
１２…電極
１３…水銀
２０…Ｏリング
【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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