(57)【要約】【課題】熱陰極蛍光管をバックライトとして用いる場合であっても、電子放出物質の脱落による寿命劣化を抑制することを可能にする。【解決手段】液晶パネルのバックライトに用いられる熱陰極蛍光管３を、ダブルヘリカル構造の熱陰極フィラメント１１と、前記熱陰極フィラメント１１の全体を覆う円筒状のスリーブ１２と、前記熱陰極フィラメント１１の先端部と前記スリーブ１２の一端とを固定するとともに当該固定端と当該一端との導通を確保するスリーブタブ１３と、前記熱陰極フィラメント１１の両足部への電圧印加と前記スリーブ１２および前記スリーブタブ１３を通じて前記熱陰極フィラメント１１の先端部への電圧印加とを行うための電極リード対１４と、を備えて構成する。【選択図】図２
2009259673.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、
前記液晶パネルのバックライトに用いられる熱陰極蛍光管とを備え、
前記熱陰極蛍光管は、
密巻き部の中央付近に疎巻き部が位置するように芯線に線材が巻きつけられてなるフィラメントが、円柱状芯棒の一端に前記疎巻き部が固定され他端に前記フィラメントの両足部が位置する状態で当該円柱状芯棒に巻き付けられてなり、さらに前記芯線の選択的除去後に電子放出物質の元となる部材が充填塗布されてなる、ダブルヘリカル構造の熱陰極フィラメントと、
前記熱陰極フィラメントの全体を覆う円筒状のスリーブと、
前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記疎巻き部の固定端と前記スリーブの一端とを固定するとともに、当該固定端と当該一端との導通を確保するスリーブタブと、
前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記両足部への電圧印加と、前記スリーブおよび前記スリーブタブを通じて前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記疎巻き部への電圧印加とを行うための電極リード対と
を備える液晶表示装置。
【請求項２】
密巻き部の中央付近に疎巻き部が位置するように芯線に線材が巻きつけられてなるフィラメントが、円柱状芯棒の一端に前記疎巻き部が固定され他端に前記フィラメントの両足部が位置する状態で当該円柱状芯棒に巻き付けられてなり、さらに前記芯線の選択的除去後に電子放出物質の元となる部材が充填塗布されてなる、ダブルヘリカル構造の熱陰極フィラメントと、
前記熱陰極フィラメントの全体を覆う円筒状のスリーブと、
前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記疎巻き部の固定端と前記スリーブの一端とを固定するとともに、当該固定端と当該一端との導通を確保するスリーブタブと、
前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記両足部への電圧印加と、前記スリーブおよび前記スリーブタブを通じて前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記疎巻き部への電圧印加とを行うための電極リード対と
を備える熱陰極蛍光管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置およびこれに用いられる熱陰極蛍光管に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示装置のバックライトに用いられる蛍光管としては、発光輝度と光利用効率、装置薄型化の要求等を鑑み、φ２〜６ｍｍ程度の細管のものが用いられる。このような細管の蛍光管は、管を構成するガラスの厚みを考えると、その内径がφ１〜５ｍｍ程度となる。したがって、通常は、照明用の熱陰極電極の代りに、図６（ａ）に示すようなニッケルやモリブデン等の板状またはカップ状の電極３１を用いて電子放出物質を使わない、冷陰極蛍光管（ＣＣＦＬ；Cold Cathode Fluorescent Lamp）３０が利用されることが多い（例えば、特許文献１参照。）。
その一方で、一般の蛍光灯照明では、寸法の制約が少ないため、図６（ｂ）に示すように、φ２０〜３８ｍｍの蛍光管４０の両端に、バリウム酸化物を主成分とする電子放出物質を塗布したタングステンフィラメント４１が配置され、交流放電の陽極動作中のフィラメントへの電子の流入により自己加熱し、最適な電子放出温度となるように設計されている。そのため、タングステンフィラメント４１が陰極動作中に十分な電子を放出することができ、陰極管動作での所謂陰極降下電圧が著しく低下することになる。
このような方式の蛍光管は、熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ；Hot Cathode Fluorescent Lamp）と呼ばれている。熱陰極蛍光管は、陰極降下電圧が小さい分、冷陰極管に比べてエネルギーの利用効率が２０％程度高く、発光効率もその分よくなる。このことから、液晶表示装置については、省エネルギー化の重要な手段の一つとして、熱陰極蛍光管をバックライトとして用いることが検討されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１９００４号公報
【特許文献２】特開２００７−２７２０４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
陰極をφ２〜６ｍｍ程度の細管の蛍光管に配置する場合、従来の蛍光灯照明のタングステンフィラメント形状では、寸法的に無理である。そのため、液晶表示装置のバックライトとして用いるべく、細管の熱陰極蛍光管を構成する場合には、図６（ｃ）に示すように、フィラメント５１の形状を細長くし、フィラメントの両端部５２が、内径の小さな寸法に独立して２本取り出せる構造、すなわちダブルヘリカル構造とすることが考えられる。このとき、フィラメント５１については、当該フィラメント５１の実効長さと外形が、充填塗布する電子放出物質の総量を制限し、その総量がランプ寿命を決めることになる。
ただし、液晶表示装置に用いられる冷陰極蛍光管の寿命は通常５万時間程度であり、最低でもその寿命と同等でなければ液晶表示装置のバックライト用としては使えない。
したがって、バックライト用として用いるのであれば、設定寿命から、必要な電子放出物質の総量が求まり、フィラメント５１の形状が決定されることになる。その結果、細管の熱陰極蛍光管に配置できる電極は、ダブルヘリカル構造を用いたとしても、φ２０〜３０μｍのタングステン線の両端をランプ両端のガラス封止部のサポート電極で支持するものとなり、その長さが５〜１０ｍｍ程度の形状のものとなる。
【０００５】
しかしながら、ダブルヘリカル構造のフィラメント５１に所定の電子放出物質を充填塗布して熱陰極蛍光管を構成した場合には、以下に述べるような難点が生じるおそれがある。当該熱陰極蛍光管では、フィラメント５１が、強度の弱いタングステン線で片持ち支持されることになる。そのため、図７に示すように、外部からの振動や衝撃等によって、フィラメント５１が大きく振動してしまい、その結果として当該フィラメント５１の先端部分がガラス管内壁に繰り返し衝突することになるおそれがある。そして、このときに、充填塗布されていた電子放出物質が機械的ストレスにより脱落してしまうと、当該電子放出物質について所定の総量を維持できなくなり、設定寿命よりも遥かに短い期間で蛍光管寿命に至ることになる。
【０００６】
この点を回避するためには、例えば、図８に示すように、電子放出物質の粒径を小さくし、フィラメント５１の１次巻き部の内部にだけ密に充填させて、必要な総量を確保することが考えられる。このようにすれば、粒状の電子放出物質同士が密に結着するとともに、１次巻きフィラメント５１が外側を覆うため、ガラス管内壁に衝突したときも、電子放出物質が脱落し難くなるからである。ところが、この対応策では、フィラメント５１で覆われている分だけ電子放出物質の表面積が小さくなり、当該フィラメント５１の内部と外部との両方に充填塗布した場合に比べて、印加電流に対する電子放出能力が不足しがちになる。特に、高輝度、大電流で蛍光管を点灯させようとしたときに、陰極降下電圧が十分に減少しないことが起こり、発光効率の低下を招いてしまうことが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、熱陰極蛍光管をバックライトとして用いる場合であっても、電子放出物質の脱落による寿命劣化の可能性を抑制することができ、これにより高効率および高信頼性を実現することのできる液晶表示装置およびこれに用いられる熱陰極蛍光管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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために案出された液晶表示装置で、液晶パネルと、前記液晶パネルのバックライトに用いられる熱陰極蛍光管とを備え、前記熱陰極蛍光管は、密巻き部の中央付近に疎巻き部が位置するように芯線に線材が巻きつけられてなるフィラメントが、円柱状芯棒の一端に前記疎巻き部が固定され他端に前記フィラメントの両足部が位置する状態で当該円柱状芯棒に巻き付けられてなり、さらに前記芯線の選択的除去後に電子放出物質の元となる部材が充填塗布されてなる、ダブルヘリカル構造の熱陰極フィラメントと、前記熱陰極フィラメントの全体を覆う円筒状のスリーブと、前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記疎巻き部の固定端と前記スリーブの一端とを固定するとともに、当該固定端と当該一端との導通を確保するスリーブタブと、前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記両足部への電圧印加と、前記スリーブおよび前記スリーブタブを通じて前記熱陰極フィラメントを構成する前記フィラメントにおける前記疎巻き部への電圧印加とを行うための電極リード対とを備えるものである。
【０００９】
上記構成の液晶表示装置では、フィラメントの疎巻き部が円柱状芯棒の一端に固定されるとともに、その固定端とスリーブの一端とがスリーブタブによって固定されているので、当該スリーブタブの配置側、すなわちスリーブの先端側においてもフィラメントが支えられる構造となり、フィラメントが片持ち支持される場合に比べて、外部からの振動や衝撃等の影響によるフィラメントの揺れが抑制されることになる。また、フィラメントの疎巻き部の固定端側では、当該固定端とスリーブとの導通も確保されているので、電極リード対への電圧印加によって、フィラメントの両足部と疎巻き部との両側から、すなわち根元側と先端側との両方から、通電過熱を行い得るようになる。つまり、蛍光管からの引き出し電極リードが２本のままで、フィラメント加熱を行い得るようになる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、液晶表示装置に用いられる熱陰極蛍光管において、当該熱陰極蛍光管を構成する熱陰極フィラメントの揺れを、当該熱陰極フィラメントが片持ち支持される場合に比べて略４分の１程度に減らすことができる。したがって、外部からの振動や衝撃等の影響による電子放出物質の脱落を防止して、熱陰極フィラメントの寿命劣化の可能性を低減させることが可能となり、その結果として液晶表示装置のバックライトとして用いる場合の５万時間以上という寿命を保証し得るようになる。また、フィラメントの両足部を同じ電極リードに接続する一方で、スリーブ等を通じてフィラメントの頭部（疎巻き部）への通電過熱を行うことにより、引き出し電極リードが２本のままでフィラメント加熱を行うことが可能となる。これにより、高効率および高信頼性の液晶表示装置用の熱陰極蛍光管を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明に係る液晶表示装置および熱陰極蛍光管について説明する。
【００１２】
先ず、液晶表示装置の概略構成を説明する。
図１は、液晶表示装置の概略構成例を示す説明図である。
図例の液晶表示装置は、液晶パネル１と、拡散板２と、熱陰極蛍光管３と、を備えて構成されている。
【００１３】
液晶パネル１は、ガラス等で形成された２枚の透明基板を互いに対向配置させ、その間隙に液晶を封入した液晶層を設けて構成されたもので、印加される電圧の大きさによって当該液晶層における光の透過率が可変するようになっている。
【００１４】
拡散板２は、液晶パネル１と熱陰極蛍光管３との間に配設されているもので、当該熱陰極蛍光管３からの光を散乱・拡散させて、当該液晶パネル１の面全体で均一な明るさにするために使用されるものである。
【００１５】
熱陰極蛍光管３は、液晶パネル１のバックライト光源として用いられるものである。さらに詳しくは、管の両側に電極リードが形成されるとともに、その電極リードにはフィラメントが接続されており、これを熱して熱電子放出を起こさせ、熱電子が管内の希ガス原子と衝突して励起され紫外線を放射し、この紫外線が管壁に塗布されている蛍光材料により吸収されて白色光を外部に出射するように構成されている。このような熱陰極蛍光管３は、液晶パネル１の面全体の大きさに合わせて、複数本を並設することが考えられる。なお、熱陰極蛍光管３の背面側（液晶パネル１および拡散板２の側と反対側）には、当該熱陰極蛍光管３からの光を効率的に拡散板２へ導くために、反射板（ただし不図示）を設けることが望ましい。
【００１６】
なお、ここで挙げた液晶表示装置の構成は一具体例に過ぎず、他の構成であっても構わないことは勿論である。
【００１７】
次に、上述した構成の液晶表示装置において用いられる熱陰極蛍光管３について、さらに詳しく説明する。
図２は、本発明に係る熱陰極蛍光管の構成例を示す説明図である。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、熱陰極蛍光管３は、例えば外径が６ｍｍ程度以下のガラス細管３ａの両側のそれぞれに、フィラメントユニット３ｂが配されて構成されている。
【００１９】
各フィラメントユニット３ｂは、いずれも、図２（ｂ）および（ｃ）に示すように、熱陰極フィラメント１１と、スリーブ１２と、スリーブタブ１３と、電極リード対１４と、を備えて構成されている。
【００２０】
熱陰極フィラメント１１は、熱電子放出を起こすものである。そのために、熱陰極フィラメント１１は、詳細を後述するように、密巻き部の中央付近に疎巻き部が位置するように芯線に線材が巻きつけられてなるフィラメントが、円柱状芯棒の一端に疎巻き部が固定され他端に当該フィラメントの両足部が位置する状態で当該円柱状芯棒に巻き付けられてなり、さらに芯線の選択的除去後に電子放出物質の元となる部材が充填塗布されて構成されている。すなわち、熱陰極フィラメント１１は、フィラメントが螺旋状に巻き付けられてなる、所謂ダブルヘリカル構造を有している。
【００２１】
スリーブ１２は、熱陰極フィラメント１１の全体を覆うように構成された円筒状のものである。
【００２２】
スリーブタブ１３は、熱陰極フィラメント１１を構成するフィラメントにおける疎巻き部の固定端と、スリーブ１２の一端とを、互いに固定するためのものである。ただし、スリーブタブ１３は、当該固定によって、当該固定端と当該一端との導通を確保するようにもなっている。
【００２３】
電極リード対１４は、熱陰極フィラメント１１を構成するフィラメントにおける両足部への電圧印加と、スリーブ１２およびスリーブタブ１３を通じて熱陰極フィラメント１１を構成するフィラメントにおける疎巻き部への電圧印加と、を行うためのものである。さらに詳しくは、電極リード対１４は、２本の電極リードによって構成されるものである。そして、一方の電極リードにはフィラメントの両足部が接続されており、他方の電極リードにはスリーブ１２およびスリーブタブ１３を通じてフィラメントの頭部（疎巻き部）が導通するようになっている。
【００２４】
次に、以上のような構成の熱陰極蛍光管３の作成手順、特にフィラメントユニット３ｂの作成手順について、具体的に説明する。
図３および図４は、フィラメントユニットの作成手順の一具体例を示す説明図である。
【００２５】
フィラメントユニット３ｂの作成にあたっては、先ず、図３に示すように、例えばモリブデン（Ｍｏ）線からなる芯線（１次マンドレル）２１に、例えばタングステン（Ｗ）線からなる線材２２を巻き付ける１次巻きを行う。１次巻きは、芯線２１の周りを一定速度で回転するボビンに予め線材２２を巻き付けておくことで行う。これにより、芯線２１の送り速度の調節によって、当該芯線２１への線材２２の巻きピッチが決まることになる。
このとき、一般的には、図３（ｂ）に示すように、フィラメントの足部２３となる部分については、速い速度で芯線２１を送り、大きなスパイラルを描いて線材２２を巻き付ける。その後、芯線２１の送り速度を所定の一定した速度にし、その間に必要な線材２２の巻きピッチと総巻き数が得られるようにする。これにより、フィラメントの実効総重量と長さを正確に決めることができ、実働時のフィラメント抵抗を制御することができる。そして、必要な巻き数が得られたら、芯線２１の送り速度を再び速くして、大きなスパイラルを描いて線材２２を巻き付け、先に形成した足部２３と対になる部分を形成する。このような手順を経ることで、フィラメントの密巻き部２４となる部分と足部２３となる部分とが交互に繰り返して配置される１次巻きリード線ができあがるのである。
ただし、上述した構成の熱陰極蛍光管３を作成する場合には、図３（ｃ）に示すように、密巻き部２４の中央付近にきたときに、芯線２１の送り速度を、非常に短い間だけ速くし、これにより短い疎巻き部２５を形成する。これにより、できあがる１次巻きリード線は、密巻き部２４の中央付近に疎巻き部２５が位置するように芯線２１に線材２２が巻きつけられたものとなる。
そして、このようにして得られた１次巻きリード線について、大きなスパイラルを描いて線材２２が巻き付けられた足部２３となる部分で切断すると、足部２３、密巻き部２４、疎巻き部２５、密巻き部２４および足部２３が順に並ぶフィラメント２０が形成されることになる。
【００２６】
このようにしてフィラメント２０を形成した後は、続いて、そのフィラメント２０について２次巻き加工を施す。
具体的には、図４に示すように、所定の長さにカットされたフィラメント２０を、円柱状芯棒（２次マンドレル）２６に巻き付けて固定する。
このとき、図４（ｂ）に示すように、単にフィラメント２０を円柱状芯棒２６に巻き付けただけでは、その固定が確実に行われるとは限らない。
そこで、２次巻き加工に際しては、図４（ａ）に示すように、先端部にすり割りの入った円柱状芯棒２６を用意し、その円柱状芯棒２６のすり割り部分にフィラメント２０の疎巻き部２５を挟み込み、その円柱状芯棒２６を回転させながら移動して、当該フィラメント２０を当該円柱状芯棒２６に巻き付けていく。
これにより、円柱状芯棒２６の一端にフィラメント２０の疎巻き部２５が固定され、当該円柱状芯棒２６の他端に当該フィラメント２０の両足部２３が位置する状態で、当該円柱状芯棒２６に当該フィラメント２０が巻き付けられてなる、ダブルヘリカル構造の２次巻きヒーターが得られることになる。
【００２７】
その後は、巻き歪みを取り除くための高温水素炉での熱処理を経て、例えば酸を用いて、１次巻きのフィラメント２０における芯線２１だけを選択的に除去する。そして、芯線２１の除去後におけるフィラメント２０に対して、例えばバリウム炭酸塩の混合粉末といった電子放出物質の元となる部材を、ディップ法や吹付け法等を適宜組み合わせて、蛍光管としての設定寿命を満足するのに十分な重量分だけ充填塗布する。つまり、芯線２１の選択的除去後に、電子放出物質の元となる部材を充填塗布するのである。なお、このとき、フィラメント２０の外側にも、ある程度の量を塗布することが望ましい。
このような手順を経ることで、ダブルヘリカル構造の熱陰極フィラメント１１が得られることになる。
【００２８】
このようにして熱陰極フィラメント１１を形成した後は、続いて、図２（ｂ）に示すように、当該熱陰極フィラメント１１を構成するフィラメント２０における両足部２３を、電極リード対１４における一方の電極リード、すなわちビーズで固定絶縁したうちの一方に、両方とも溶接して電気的に接続させる。なお、もう一方の電極リードには、スリーブ１２を溶接して電気的に接続させておく。
【００２９】
このスリーブ１２は熱陰極フィラメント１１の全体を覆うように配置されるが、当該配置の際には、当該熱陰極フィラメント１１の頭部にあたる部分に引っ掛け用のタブを設け、当該頭部（すなわち、疎巻き部２５の固定端）とスリーブタブ１３とを溶接して固定する。このとき、熱陰極フィラメント１１の頭部側が疎巻き部２５となっていないと、その１次巻き部分に電子放出物質の元となる部材が充填塗布されたままの状態で溶接されるため、溶接固定の際にその部分から当該部材が脱落するばかりでなく、その近傍の材料ももろくなり崩れて脱落しやすくなり、所定の量が確実に維持できたか否かが不確かになるおそれがある。これを回避するためにも、熱陰極フィラメント１１の頭部側に疎巻き部２５を配することは、非常に有効である。
【００３０】
以上のような手順でフィラメントユニット３ｂを形成した後は、当該フィラメントユニット３ｂを、予め蛍光体を内面に塗布したガラス細管３ａの両端に配置して、当該ガラス細管３ａを封止する。そして、管内の真空引き、過熱、ガス出しを行った後に、真空中でフィラメント２０への通電加熱によって、例えばバリウム炭酸塩の混合粉末といった電子放出物質の元となる部材を分解活性化し、電子放出物質であるバリウム酸化物の混合物質に変える。それに続いて、アルゴン洗浄を行った後、目的のガス成分を導入し、所定の圧力雰囲気にしたあと、封着シールする。さらには、シール後、水銀ゲッターを加熱し、所定量の水銀を完成ランプ管部分に導入し、その後水銀ゲッターの入った小管部分を切り離して、熱陰極蛍光管３を完成させる。
【００３１】
次に、以上のような構成の熱陰極蛍光管３の駆動方法を説明する。
【００３２】
蛍光管を点灯させるためには管内に封入したガスを高電圧の印加により放電させる必要があるが、熱陰極蛍光管３の場合は、先ず、その管両端側に配されている熱陰極フィラメント１１に対して通電加熱を行って、電子放出物質が十分に動作できる温度、具体的には例えば６５０℃〜９５０℃程度にしてから高電圧を印加する。さらに詳しくは、上述した構成の熱陰極フィラメント１１であれば、フィラメント２０の両足部２３が接続された電極リードと、スリーブ１２が接続された電極リードとの間で、通電を行って当該フィラメント２０を過熱させる。
なお、引き出し線（電極リード）が３本出せる構成の場合には、フィラメント２０の両足部２３を夫々絶縁された２つの電極リードに接続することも可能である。この場合は、フィラメント２０の両足部２３に接続する各電極リードの夫々に通電して、当該フィラメント２０を過熱させることになる。そして、スリーブ１２が接続された電極リードは、フィラメント２０の通電および蛍光管の放電のどちらにも用いられない。そのため、スリーブ１２は、何らかの方法で支持され、かつ、フィラメント２０の両足部２３から絶縁されていればよいことになる。
【００３３】
このように、熱陰極蛍光管３では、予め熱陰極フィラメント１１を加熱することによって、ガス放電が開始するときのガスイオンのスパッターが著しく抑制され、充填塗布された電子放出物質の無駄な消耗を防ぐことができる。
そして、一旦放電が開始されると、放電維持電圧は放電開始電圧よりも低い電圧になり、比較的少ないスパッターとなる。
ただし、その状態でも、電子放出物質の消耗は無視できない。直流動作の場合は、常に陰極側の熱陰極フィラメント１１がイオンスパッターを受け、目標の寿命時間に達しないうちに電子放出物質が枯渇してしまうおそれがある。そのため、通常は、交流駆動を行い、交互にフィラメント電極の極性が入れ替わるようにすることが考えられる。これにより、両端の電極の電子放出物質の消耗を均等化するとともに、陽極側動作時に流入するランプ電流（電子）によって自己加熱し、陰極動作に切り替わった際にその予熱で電子放出物質が十分動作し、陰極から電子を陽光柱に供給することによって陰極降下電圧を低減しスパッターを軽減することが可能になる。
さらに積極的には、熱陰極フィラメント１１を常に最適な温度に加熱し続けることによって、スパッター量を最小限にすることが可能で、その場合は直流点灯を含め、比較的少ない電子放出物質の充填塗布量で、液晶表示装置バックライト用として必要な５万時間以上の寿命を満たすことが可能になる。
【００３４】
電子放出物質の必要量に関しては、蛍光管の動作条件等によっても大きく変わるため、一概には言えないが、例えば熱陰極フィラメント１１の温度を蛍光管点灯直前から点灯中にわたり常に８００℃前後に保っておくと、オン−オフの繰り返し回数に殆ど影響されずに、放電電流が１５ｍＡの動作において、炭酸バリウムを約５０％含む、炭酸ストロンチウム約４０％、炭酸カルシウム約１０％の０．４ｍｇの電子放出物質の充填塗布量で、５万時間以上の点灯寿命が確保できる。
一方、点灯時のフィラメント点灯や、動作中のフィラメント温度が適切に維持できない場合は、同じ条件でも、電子放出物質の消耗は大幅に異なり、５〜１０倍程度の量が充填塗布されないと、目標の寿命が確保できない。そのような量を保持するためには、当然フィラメント全体の容積が大きくなり、細いガラス管内に装着できなくなるか、できたとしても図５に示すように非常に長いフィラメントの形状となり、機械的強度が不十分になることが予想される。
したがって、熱陰極蛍光管３の動作にあたっては、加熱のための余分な電力を必要とするが、常時外部電源を電極リードに供給し、熱陰極フィラメント１１を常に適切な温度に維持することが望ましい。
【００３５】
以上に説明したように、本実施形態における液晶表示装置において用いられる熱陰極蛍光管３は、フィラメント２０の両足部２３が電極リード対１４の一方に接続固定され、当該フィラメント２０の頭部（疎巻き部）側が電極リード対１４のもう一方に接続固定されたスリーブ１２とスリーブタブ１３を介して導通固定される構造となっている。したがって、熱陰極蛍光管３に対して外部からの振動や衝撃等が加わり当該熱陰極蛍光管３における熱陰極フィラメント１１が揺れたとしても、その揺れがフィラメント２０の頭部側についての固定によって制限されるため、管内壁やスリーブ内面に激しく衝突して電子放出物質が脱落してしまう危険を大幅に改善することができる。つまり、熱陰極蛍光管３に振動を与えると、フィラメント２０の足部側と頭部側との中央付近が一番大きな振幅となるものの、頭部側が固定されていない場合に比べてフィラメント２０の有効長が半分になり、かつ、当該フィラメント２０両端が固定されていることになるので、同じ振動を与えたときの振幅がおおよそ４分の１に減じることになる。
また、熱陰極フィラメント１１への通電中に振動が起こった場合も、２次巻線が螺旋状に巻かれたフィラメント２０の各半分は並列に通電されているため、隣り合った１次巻線同士が大きな電位を持っていないことになる。したがって、フィラメント２０の足部２３のみから電圧を供給する場合に比べて、振動時の接触によってもフィラメント２０内の短絡によってフィラメント電流が大きく変化したり、そのために温度分布が不均一になったりということが少ない。
さらには、このような構造にすると、振動によって比較的電子放出物質の脱落しやすい１次巻きフィラメント２０の外側にも電子放出物質を塗布することが可能になる。そのために、有効な電子放出エリアを拡大し、ランプ電流を増加した場合でも十分な電子放出能力を維持し、陰極降下電圧の上昇を抑え、イオンスパッターを低く抑えることが可能となる。
【００３６】
なお、以上に説明した実施の形態では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】液晶表示装置の概略構成例を示す説明図である。
【図２】本発明に係る熱陰極蛍光管の構成例を示す説明図であり、（ａ）はその概略構成例を示す図、（ｂ）および（ｃ）はその要部構成例を示す図である。
【図３】図２の熱陰極蛍光管におけるフィラメントユニットの作成手順の一例を示す説明図（その１）であり、（ａ）はその具体例を示す図、（ｂ）は比較となる一般的な例を示す図である。
【図４】図２の熱陰極蛍光管におけるフィラメントユニットの作成手順の一具体例を示す説明図（その２）であり、（ａ）はその具体例を示す図、（ｂ）は比較となる一般的な例を示す図である。
【図５】機械的強度が不十分になる場合のフィラメント構成の一例を示す説明図である。
【図６】一般的な冷陰極蛍光管および熱陰極蛍光管の構成例を示す説明図であり、（ａ）は液晶表示装置のバックライト用の冷陰極蛍光管を示す図、（ｂ）は照明用の熱陰極蛍光管を示す図、（ｃ）は液晶表示装置のバックライト用の熱陰極蛍光管を示す図である。
【図７】従来における液晶表示装置のバックライト用の熱陰極蛍光管の問題点の一例を示す説明図であり、（ａ）はフィラメント振動時の状態を示す図、（ｂ）は当該フィラメントを横から見た図、（ｃ）は当該フィラメントを上から見た図である。
【図８】従来における液晶表示装置のバックライト用の熱陰極蛍光管の問題点の他の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…液晶パネル、２…拡散板、３…熱陰極蛍光管、３ａ…ガラス細管、３ｂ…フィラメントユニット、１１…熱陰極フィラメント、１２…スリーブ、１３…スリーブタブ、１４…電極リード対、２０…フィラメント、２１…芯線、２２…線材、２３…足部、２４…密巻き部、２５…疎巻き部、２６…円柱状芯棒
【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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