[发明专利]惰性气体荧光灯点亮装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用在液晶显示器面板的背景光、照明灯等中的惰性气体荧光灯点亮装置。

背景技术

在液晶显示器面板的背景光光源或照明用灯上，常使用冷阴极荧光灯或热阴极荧光灯。这些荧光灯在其内部封入有微量的水银，通过由放电激发的水银产生的紫外线使荧光体发光，其优点在于能得到高亮度且高效的发光。

但是，从防止环境污染的观点出发，优选不含水银的新光源。作为不含水银的荧光灯，提出了如下惰性气体荧光灯：在玻璃管的外面设有多根带状的电极，在这些电极上例如施加由升压变压器进行升压的高频高压，从而点亮。例如专利文献1所示，在这种惰性气体荧光灯上，形成有涂敷在玻璃管端部的内部的导电性物质等用于辅助惰性气体荧光灯起动的易起动部位。

此外，如专利文献2所示，在通过施加高频高压而点亮的外部电极型的惰性气体荧光灯中，施加在电极上的灯电压波形不是正弦波电压，而是施加矩形波电压等包括陡峭电压变化的电压，从而提高发光效率。

安装有这种惰性气体荧光灯的液晶显示器面板的画面亮度，一般可以根据周围的亮度、用户的习惯以及图像信息等调节为合适的大小。该画面亮度的调节是通过背景光的调光来进行。背景光的调光一般是脉冲调光。此外，在照明用途方面，在间接照明等情况下，为了调节成符合使用环境的亮度，也需要较宽的调光范围。作为方法一般有与背景光相同的脉冲调光。脉冲调光又称为占空比调光，例如以60Hz以上的周期重复灯的点亮期间和熄灭期间，以60～1kHz左右周期性地重复点亮期间和熄灭期间，通过对点亮期间与熄灭期间的时间比例的控制来进行调光。该调光周期在液晶背景光中适当选择60～300Hz左右，在照明用途中适当选择1kHz左右。上述周期均是选自人眼无法察觉到的周期，周期并不限定在上述范围内。

专利文献1：特许3149780号公报

专利文献2：特开平6—163008号公报

利用图14说明对惰性气体荧光灯1进行脉冲调光的情况。该图14是表示脉冲调光信号、测量点A处的光输出以及测量点B处的光输出的图。

在设有易起动部位15的惰性气体荧光灯1中，将易起动部位15附近设为测量点A，将远离易起动部位15处设为测量点B，对实施了脉冲调光点亮时的测量点A及测量点B的光输出进行测量。在点亮期间的初期，在测量点A立即开始发光，但在测量点B与测量点A相比，推迟开始发光。

如下考虑测量点B的发光相对测量点A推迟的原因。惰性气体荧光灯1的放电重复如下放电循环：在所施加的电压的极性反转时产生陡峭电压变化的瞬间产生放电，并至下一次陡峭的电压变化为止的期间则停止放电。此外，惰性气体荧光灯1，通过使电荷积累在与设置电极处对应的玻璃管11的内表面上，而容易产生放电。在点亮期间的初期，首先在易起动部位15处产生放电的起点，但在熄灭期间积累在玻璃管11的内表面上的电荷几乎消失掉，因此放电不会扩展到整个惰性气体荧光灯1上，仅在易起动部位15周围产生放电。在产生放电的区域电荷积累在玻璃管11的内表面上，因此在下一次放电循环中也容易产生放电，以此为起点，进而在其周围产生放电。这样，通过重复多次放电循环，使放电扩展到整个惰性气体荧光灯1上。重复该放电循环所需要的时间引起测量点B推迟发光。

此外，在点亮期间的初期，放电尚未充分形成，因此惰性气体荧光灯1的电容成分变小。灯电压波形的平坦部分可以看作是灯与连接到灯上的变压器的电感、电容成分的谐振波形的一部分，因此在惰性气体荧光灯1的电容成分小时，变成平坦部分的衰减大的电压波形。其结果，极性转变时的陡峭的电压变化的大小减小，供给到惰性气体荧光灯1上的能量减小，因此测量点B的发光的推迟延长。

由于这些原因，在脉冲调光的周期内的点亮期间初期，在易起动部位15处产生的放电扩展到惰性气体荧光灯1的整个轴方向上需要时间。因此，如图14所示，在点亮期间的初期，虽然在测量点A立即开始发光，但测量点B与测量点A相比，推迟开始发光。另一方面，在点亮期间结束时，惰性气体荧光灯1整体的放电几乎同时停止，因此测量点A、测量点B的发光同时停止。因此，点亮期间内的测量点B的发光时间与测量点A相比，仅短发光的推迟时间，亮度低于测量点A，惰性气体荧光灯1的轴方向上的亮度分布的均匀性变差。此外，测量点B的发光推迟时间相对其平均值的偏差范围为±40％左右。因此，测量点B的亮度在脉冲调光的每个周期都有变化，在测量点B的附近产生闪烁。

发明内容