[发明专利]外套容器用玻璃

说明书

本案是申请日为2004年8月6日、申请号为200480022731.0(PCT/JP2004/011335)、发明名称为外部电极荧光灯用外套容器的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及作为液晶显示元件等照明装置的光源的外部电极荧光灯的外套容器用玻璃。

背景技术

由于液晶显示元件自己不发光，所以在用于笔记本型个人电脑、TV显示器、个人计算机(PC)显示器、车载用计价器等用途的情况下，广泛地使用专用的照明装置(下面称为背光单元)。

目前使用的作为背光单元光源的荧光灯，使用小型长寿命的冷阴极管，但是，其发光原理与一般的照明用荧光灯相同。即，通过封入在玻璃外套容器内的杜美包铜铁镍合金丝、科瓦铁镍钴合金、钨金属等，向内部电极提供电力，在电极间引起放电。通过该电极间的放电，激发封入外套容器内的水银(Hg)或氙(Xe)，发射紫外线。利用该发射的紫外线，在外套容器的内壁面涂敷的荧光体发出可视光线。为了控制荧光灯的发光中的电流量，冷阴极管单元由提高每个灯的电压的变换器(inverter)、控制电流的电容器构成。

近年来，液晶显示装置大型化，随之，为了确保充分的亮度，在背光单元中使用多根冷阴极管。例如，在TV显示器中，主要使用在液晶显示装置的背侧以大约1～5cm间隔均等地并列多根荧光灯来进行发光、通过扩散板取出均质光的背光单元。在这样的显示装置中，由于根据灯的根数来搭载电源，所以在装置内电源所占有的体积增大，不仅显示装置的薄型化困难，而且价格也高。因此，期待着将单元的电源整合为一个，但是由于不能省略电容器，所以目前而言是不可能的。

另外，现有的冷阴极灯，在点灯中，金属电极与Hg反应，构成合金，消耗Hg。由于Hg是有助于发光的成分，所以冷阴极灯慢慢地变暗，结果是不耐使用。这样，冷阴极管的寿命具有一定限度，就用于TV显示器中而言，其寿命不能说是足够长。

由于这样的问题，人们研究了没有容易影响寿命的内部电极、在灯外套管外周面的两端附近部分配置有电极的外部电极荧光灯(EEFL)(例如专利文献1、非专利文献1)。

外部电极荧光灯的电力供给方法是，使玻璃外套管的玻璃部分起到作为电介体的功能，利用其介质特性从管内面发出电子，而不象冷阴极灯那样从电极直接地发出电子。即，利用灯外套管构建电容器的替代机构。其结果是，不需要电容器并能够进行电源的整合。基本的发光原理与现有的荧光灯相同，通过Hg或Xe发生紫外线，使得荧光体发光。

专利文献1：特开2002-8408

非专利文献1：照明学会誌vol.87No.12003p18

发明内容

对于外部电极荧光灯的外套容器，要求具有下述特征：

(1)介质损耗小。

介质损耗表示电容器的能量损失，如果介质损耗大，能量损失就变大，作为热能放出，结果是，电介体(外套容器)本身发热。热能的产生使得灯的效率恶化，就环境上而言，是不可取的。

另外，通常的荧光灯因内部损失会有一定程度的温度升高。众所周知，驱动中的灯的温度比室温高。可是，在外部电极荧光灯中，如果外套容器的温度上升，则构成外套容器的玻璃的介质损耗变大，首先玻璃本身发热，该发热进一步使玻璃的介质损耗升高，就会陷入这样的恶性循环。其结果是，也存在周边部件发生火灾的危险性。特别是液晶背光单元，由被反射板或液晶面板包围，难以发散所发生的热量，灯周边温度容易上升。因此，就产生要考虑灯的发热的需要，既需要放热装置，又不能提高灯输出，其结果是，在用于大型液晶显示装置的光源时，会产生各种制约。

(2)没有介电容量(静电容量)的偏差。

外部电极荧光灯，在将玻璃制的外套容器用作电介体的特性上，决定向灯的投入电力量的电介体厚度即外套容器壁厚，在决定灯的特性方面是非常重要的。

外部电极荧光灯，如上述那样，是在内部不具有电极、在外套容器外周面上具有电极的构造。如图5所示，在将多个灯L1、L2与一个电源20连接的情况下，各个灯的电压都是相等的。外部电极荧光灯具有将玻璃壁厚设为电介体、将其中一个电极设为外部电极、将另一个电极设为灯内部的Hg蒸气或Xe的电容器替代机构。向灯的电力供给，通过以交流电源驱动该电容器替代机构来进行。灯的亮度由电力量来决定，电容器的电力量(电荷)利用静电容量和电压(下述)来求出。

Q＝C×V

[Q：电荷，C：静电容量，V：端子电压]