专利名称：照明装置的制作方法
技术领域：
本发明有关液晶显示器、液晶电视机、仪表用显示屏等所用的具有多支荧光灯的照明装置。
背景技术：
最近作为液晶显示器、液晶电视机、仪表用显示屏等所用的背光源，以低功耗及低成本为目的，使用多支介质阻挡型放电灯(称为‘EEFL’)的小间距U形管或C形管的背光源正在成为主流，所述介质阻挡型放电灯的构成为将荧光体涂在内壁上，并将含水银的氖、氩等混合气体作为放介质，封装在两端封闭的透明玻璃管内，在玻璃管两端的外壁再覆盖金属等薄层，形成外部电极。采用这种U形管的EEFL或C形管的EEFL的背光源的结构示于图10，但这是一种在背光源灯框2内具有只在弯成小间距U形管或C形管的玻璃管两端的外部配置电极3的外部电极式的EEFL1的构成。还有，在背光源灯框2内设置反射灯光用的反射板2’。
现在，为了减少灯的支数，主要使用将直管形的玻璃管在中间处弯曲的U形管或C形管的结构。另外在大型的背光源中，EEFL的管长变长，为了使灯点亮，灯管电压也要2000V(单侧1000Vrms)以上。但是，当用2000V以上灯管电压使灯点亮时，因产生臭氧，故不能使用。另外，在使用多支U形管及C形管的背光源的设计中，在将灯的弯曲部分1A设置在设有反射板2’的有效发光部外的情况下，则如图11所示，因为与电极3一侧相比，弯曲部分1A一侧的管壁温度降低，因此水银集中在这部分，结果，整个灯的水银蒸汽量减少，产生亮度降低的所谓粉红色放电。另外，如图12所示，由于弯曲部分1A一侧的发光面积比电极3一侧大所以灯的光通量增多，在背光源的板面上发生亮度不均匀。再有，由于灯的灯管电压升高，电流泄漏也增大，其结果，因灯的管轴方向的亮度从电极一侧开始向弯曲部分一侧渐渐降低，从而也产生亮度不均匀。
专利文献1特開2002-82327号公报专利文献2特表2001-507824号公报发明内容本申请系基于上述技术性问题而提出，其目的在于提供一种照明装置，该照明装置具有象多支C形管或U形管那样的弯管式介质阻挡型放电灯(EEFL)并使它们同时点亮，通过减小灯弯曲部分的电极和管端电极间的温差，从而能防止灯管内水银集中，使灯弯曲部分的亮度降低，减少发光面上的亮度不均匀。
本申请的照明装置为并排设置多支弯管式荧光灯的照明装置，所述弯管式荧光灯的构成为在玻璃管的内壁形成荧光膜，在所述玻璃管的内部放电空间中封入一种或一种以上的稀有气体、或水银及一种或一种以上的稀有气体，将所述玻璃管两端封闭，而且在所述玻璃管的中间部位形成弯曲部分，在所述照明装置中，其特点是在所述弯管式荧光灯的两端和弯曲部分形成外部电极，并将反相的矩形波电压或正弦波电压分别加在所述两端的外部电极上，而所述弯曲部分的外部电极连接GND。
另外，本申请的照明装置为并排设置多支弯管式荧光灯的照明装置，所述弯管式荧光灯的构成为在玻璃管的内壁形成荧光膜，在所述玻璃管的内部放电空间中封入一种或一种以上的稀有气体、或水银及一种或一种以上的稀有气体，将所述玻璃管两端封闭，而且在所述玻璃管的中间部位形成弯曲部分，在所述照明装置中，其特点是在所述弯管式荧光灯的两端和弯曲部分形成外部电极，并将同相的矩形波电压或正弦波电压分别加在所述两端的外部电极上，而所述弯曲部分的外部电极连接GND。
再有，在本申请的照明装置中，上述的照明装置的所述弯管式荧光灯为C形管形状或U形管形状。
利用本申请的照明装置，在同时点亮多支C形管或U形管的弯管式EEFL之时，由于灯弯曲部分的外部电极和管端的外部电极间的温差减小，所以能防止灯管内水银集中，降低灯弯曲部分的亮度，使发光面上的亮度均匀，从而均匀发光。
图1为本发明第一实施方式的背光源的俯视图。
图2为上述实施方式的背光源的温度分布图。
图3为上述实施方式的背光源的亮度分布图。
图4为本发明第二实施方式的背光源的俯视图。
图5为上述实施方式的背光源的仰视图。
图6为本发明第三实施方式的背光源的俯视图。
图7为本发明第四实施方式的背光源中使用的C形弯管式EEFL的俯视图及侧视图。
图8为本发明第四实施方式的背光源中使用的U形弯管式EEFL的俯视图及侧视图。
图9为上述第四实施方式的背光源中省去一部分的俯视图。
图10为现有的背光源例子的俯视图。
图11为现有的背光源例子的温度分布图。
图12为现有的背光源例子的亮度分布图。
标号说明1EEFL、1A弯曲部分、2灯框、3电极、4橡胶灯座、5电极、6变压器、7逆变器具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
第一实施方式图1表示作为本发明的照明装置的第一实施方式的弯管式多灯的背光源。本实施方式的背光源将多支C形管EEFL1并排设于灯框2中。灯框2由构成反射板的容器状的反射灯箱2’和图中未示出的设置成盖住其上面的扩散板构成，在其内部并排设置多支C形管EEFL1。各EEFL1的两端在反射灯箱的外部插入内装外部电极3的或导电的橡胶灯座4。另外，各EEFL1的弯曲部分1A上设外部电极5，分别接GND。各EEFL1的弯曲部分1A配置在有效发光区域，即配置在设在灯框2内的反射板灯箱2’内。另外构成电源电路，该电路从逆变器7通过变压器6、6将反相的矩形波电压或正弦波电压加在各EEFL1两端的橡胶灯座4上。图中的圆圈10内表示外加的电压波形。
图2表示上述构成的背光源点亮时的温度分布，图3表示亮度分布。如上所述，在各C形管EEFL1的弯曲部分1A处设置外部电极5，将其接地，成为GND电位，通过将相位相反的矩形波电压或正弦波电压加在各EEFL1两端的电极3上，从而能降低灯管电压。即设于C形管EEFL1两端的一对外部电极3之间外加2000Vrms电压时，相对各外部电极3的GND电位的电位也能降低到灯管电压的一半1000Vrms。其结果，能防止前述那样的沿管轴方向的亮度不均匀，能获得近似均匀的亮度分布。
另外，虽然图中未示出弯曲部分1A，但通过设置在灯框2内表面所设的反射灯箱内即设置在有效发光区域内，从而如图2中的曲线所示，各EEFL1的弯曲部分1A一侧和电极3一侧的温差变小，能防止水银集中，其结果，能制止粉红色放电的发生。再有，通过在各C形管EEFL1的弯曲部分1A上形成电极5，能遮挡弯曲部分1A的光，所以如图3所示，能降低各EEFL1弯曲部分1A的亮度，能减少背光源板面上的亮度不均匀。
还有，上述实施方式中采用的是C形管EEFL，但也可采用U形管EEFL来代替，另外，这些C形管、U形管的弯管式灯管的断面不仅是圆形，而且也可以采用椭圆形的扁平管。另外，本实施方式中由于采用C形管EEFL，所以称其弯曲的部分为‘弯曲部分’，而是U形管EEFL时，对于称为‘短边部分’的连接部分同样地选用公用的名称，称为‘弯曲部分’。这些在以下其它实施方式中也都一样。
第二实施方式图4、图5表示本发明第二实施方式的背光源。本实施方式构成的特点为将多支C形管EEFL1分别排列，使得弯曲部分1A和装在内装外部电极3的橡胶灯座4的管端位于互相不同的位置，而且，在灯框2的背面侧，在两侧配置两台逆变器7，将对各端的外部电极3外加反相的矩形波电压或正弦波电压的变压器6设置在靠近各灯管的外部电极3的位置。还有，在图4、图5中，和图1示出的第一实施方式公用的要素上标注同一标号进行表示。通过这样，在第二实施方式中，由于多支C形管EEFL1交替地而向相反方向进行配置，因此对于弯曲部分1A的温度及亮度升高的外部电极3的位置交替调换，所以管轴方向的温差、板面亮度差能够减小。
第三实施方式以下，参照图6对本发明第三实施方式的背光源进行说明。第三实施方式的特点在于相对图1示出的第一实施方式，加在各C形管EEFL1两端一侧的橡胶灯座4上的矩形波电压或正弦波电压为同相。
即本实施方式的背光源在灯框2内并排设置多支C形管EEFL1，将各EEFL1的两端的各端的外部电极3装在内装电极的或导电的橡胶灯座4上，另外，再在各EEFL1的弯曲部分1A上设置外部电极3，连接GND。使各EEFL1的弯曲部分1A位于有效发光区域。而且，构成电源电路，该电路从逆变器7通过公用的变压器6对各EEFL1的两端橡胶灯座4外加同相的矩形波电压或正弦波电压图中的圆圈11内表示外加的电压波形。
上述构成的背光源中，因对灯两端外部电极3外加同相的交变电压，所以在两极间不产生电位差。因此，不会发生在对两极加上不同相位的交变电压时产生的电极间的电流泄漏。因此，发光时的亮度分布、温度分布几乎和第一实施方式一样，其结果，能制止粉红色放电的发生，另外，能降低背光源板面上的亮度不均匀。此外，在图1示出的第一实施方式的情况下，为了外加反相的电压，至少要两台变压器6，但与此相反，在该第三实施方式的情况下，其优点为能公用最少1台变压器6。
还有，上述实施方式中是采用C形管EEFL，但也可采用U形管EEFL来代替，另外，这些C形管、U形管的弯管式灯管的断面不仅是圆形，而且也可以采用椭圆形的扁平管。
第四实施方式以下参照图7至图9对本发明的第四实施方式的背光源进行说明。本实施方式的特点为具有多灯的弯管式EEFL1的间歇点亮功能。如图7所示，EEFL1的结构为在玻璃管内壁涂布荧光体，在使玻璃管内部为负压后封入少量的Ar气、Ne气和水银，封闭该玻璃管两端，再在该玻璃管两端形成由Sn、Ag等金属构成的长20mm左右的焊锡层作为电极3。电极3的膜厚设定为0.5～2μm，灯自身的形状为C形。玻璃管的外径尺寸为能与φ2.4mm～φ4mm对应。再有，本实施方式中使用的弯管式EEFL1在其弯曲部分1A的灯管外壁形成和两端外部电极3的电极材料相同的外部电极5。该弯曲部分1A的外部电极5具有两倍于灯管两端外部电极3的电极长度。这是由于流过弯曲部分1A的电流为流过灯管两端的电流之两倍，所以要提高其耐用性，使电极长度为两倍，增加表面积。
本实施方式采用的EEFL1的驱动方法为，将40kHz至数百kHz的同相正弦波电压加在灯两端的外部电极3上，以和加在灯管两端相同的频率将反相的正弦波电压外加在弯曲部分1A的电极5上。若是该方法，则电气使用上安全，而且能实现迄今为止不可能的灯长超过800mm的管长、外径小于等于φ4mm的不会产生电晕放电及臭氧的EEFL。还有，也可采用图8示出的U形弯管式EEFL1代替C形弯管式EEFL1。此时，尺寸、电极长度、厚度等和图7的相同。
以下利用图9说明使上述弯管式EEFL1多灯、间歇点亮的背光源的构成。在本实施方式的背光源中，用变压器6将矩形波电压或正弦波电压加在各弯管式EEFL1的两端电极3和弯曲部分1A的电极5上，使多灯的弯管式EEFL1放电发光。
为便于说明，为了对多灯的EEFL1进行区别，标号依次设为1-1、1-2、…，为了区别各EEFL1的直管部分，EEFL1-1的两侧直管部分分别标注1-11、1-12的标号进行表示。另外，为了点亮各直管部分而将电压加在各电极3上的变压器也用标号6-11、6-12、6-13，…以示区别。再有，对于电压加在各EEFL1弯曲部分1A的电极上的变压器也用标号6-21、6-22、6-23，…以示区别。
现对上述实施方式的背光源的驱动方法进行说明。将和灯管两端的外部电极3、3相同电压、相同频率(从数十kHz至数百kHz)的电压以相反相位外加在形成于各EEFL1的弯曲部分1A上的外部电极5上。外加于灯管两端电极3上的电压作为一种电气安全的设计，其波形为同相。所以利用配置在电路内的IC等使输出电信号可变，依次将电压加在两端电极3上。通过这样，就能实现使各EEFL1的直管部分1-11、1-12、1-21、1-22…依次发光的间歇驱动。
还有，为了改变背光源自身的亮度，不是直管部分的间歇驱动，而要对整盏灯的EEFL1作间歇驱动，但作为一种此时的驱动方法，是对于弯曲部分1A的外部电极也和上述同样，外加与灯管两端的外部电极3的外加电压相同的电压，再将电压加于灯管两端的外部电极3，从而也能使整盏灯进行一次间歇驱动。
还有，以上对作为本发明的实施方式的背光源举例进行了说明，但本发明广泛地适用于以同样的构成但用途不同的照明装置。
权利要求
1.一种照明装置，是并排设置多支弯管式荧光灯的照明装置，所述弯管式荧光灯的构成为在玻璃管的内壁形成荧光膜，在所述玻璃管的内部放电空间中封入一种或一种以上的稀有气体、或水银及一种或一种以上的稀有气体，将所述玻璃管两端封闭，而且在所述玻璃管的中间部位形成弯曲部分，其特征在于，在所述弯管式荧光灯的两端和弯曲部分形成外部电极，将反相的矩形波电压或正弦波电压分别加在所述两端的外部电极上，而所述弯曲部分的外部电极连接GND。
2.如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，将所述多支弯管式荧光灯并排设置在形成灯框的反射灯箱内，并且所述弯曲部分配置在所述反射灯箱内即有效发光区域内。
3.如权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述多支弯管式荧光灯配置成所述两端的外部电极和弯曲部分的外部电极的位置交替位于相反一侧，将所述矩形波电压或正弦波电压加在这些多支弯管式荧光灯上用的逆变器电路分散配置在所述灯框背面侧的两边。
4.如权利要求3所述的照明装置，其特征在于，所述弯管式荧光灯为C形管形状或U形管形状。
5.一种照明装置，是并排设置多支弯管式荧光灯的照明装置，所述弯管式荧光灯的构成为在玻璃管的内壁形成荧光膜，在所述玻璃管的内部放电空间中封入一种或一种以上的稀有气体、或水银及一种或一种以上的稀有气体，将所述玻璃管两端封闭，而且在所述玻璃管的中间部位形成弯曲部分，其特征在于，在所述弯管式荧光灯的两端和弯曲部分形成外部电极，将同相的矩形波电压或正弦波电压分别加在所述两端的外部电极上，而所述弯曲部分的外部电极连接GND。
6.如权利要求5所述的照明装置，其特征在于，将所述多支弯管式荧光灯并排设置在内部形成反射板的灯框内，并且所述弯曲部分配置在设置所述反射板的区域即有效发光区域内。
7.如权利要求6所述的照明装置，其特征在于，所述弯管式荧光灯为C形管形状或U形管形状。
全文摘要
在具有多支弯管式介质阻挡型放电灯(EEFL)并能使其同时点亮的照明装置中，能减少灯弯曲部分的电极和灯管端部的电极间的温差，防止灯管内水银集中，并且能减少发光面上的亮度不均匀。在并排设置多支具有弯曲部分(1A)的弯管式EEFL1的照明装置中，在每个弯管式EEFL灯的两端和弯曲部分上形成外部电极(3、5)，分别将反相的矩形波电压或正弦波电压外加在两端的外部电极(3)上，而弯曲部分的外部电极(5)连接GND。
文档编号G02F1/13GK1809238SQ20061000545
公开日2006年7月26日 申请日期2006年1月18日 优先权日2005年1月18日
发明者西原隆史, 森贞智博, 宇野一世, 堀内正和 申请人:哈利盛东芝照明株式会社