JP4004759B2

JP4004759B2 - Manufacturing method of backlight

Info

Publication number: JP4004759B2
Application number: JP2001292086A
Authority: JP
Inventors: 哲也小林; 哲也 ▲浜▼田; 猛後藤; 啓二林; 真理菅原; 敏弘鈴木
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003100130A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a back light making hard the movement of liquid mercury or, even if the liquid mercury is moved, preventing a brightness from lowering, and a method of manufacturing the back light. SOLUTION: This back light comprises a discharge tube 24 containing mercury and having liquid most mercury 28 excluding gaseous mercury amount at the time of discharge collected to a first position apart from the end part of a discharge tube, a cooling device 32 for cooling the first position of the discharge tube, and at least one second cooling device 33 for cooling the position of the discharge tube different from the first position.

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバックライトの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置などの表示装置のバックライトは、１つ又は複数の放電管とリフレクタとからなる光源装置を用いている。放電管は冷陰極管であり、水銀がＡｒガスやＮｅガスの中に封入され、放電管の管壁には蛍光物質が塗布されている。水銀ガスは放電中に紫外線を発生し、紫外線が蛍光物質に当たって可視光が発生する。
【０００３】
例えば、光源装置が導光板の両側に向かい合わせて配置され、各光源装置は２つの放電管とリフレクタとからなる。この配置では、１０mm以下の狭い領域に、直径数mmの２つの放電管が配置される。そのため、放電管の周囲が７０℃になることが多く、放電管の発光量が低下する問題がある。そこで、放電管の一部を冷却し、局部的な最冷部を設けることにより、放電管の発光量を最大にする提案がある。例えば、特開平９−９２２１０号公報、同１０−３３３１４２号公報、同９−１５７５４号公報、同７−１７５０３５号公報、同７−７８５７５号公報、同２０００−１０５４７２号公報、同１１−９５６７８号公報、同８−７８１８０号公報等参照。
【０００４】
本願の先願である特願平１３−１４６９２５号においては、リフレクタに取り付けられ且つ放電管の第１の位置に接触又は近接して配置された導熱部材を有するバックライトを提案している。また、この先願では、放電管の第１の位置に液体水銀を集めておき、その第１の位置を冷却することにより、輝度を向上することのできるバックライトを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、放電管の第１の位置に液体水銀を集めておいても、その後の使用において液体水銀が第１の位置から移動すると、液体水銀のない第１の位置を冷却しても最大の輝度を得られない。
【０００６】
本発明の目的は、液体水銀が移動しにくくし、あるいは液体水銀が移動しても、輝度が低下しないようにしたバックライトの製造方法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によるバックライトの製造方法は、放電管の端部から離れた放電管の第１の位置に放電時の気体水銀量を除くほとんど全ての液体水銀を集める工程と、その後、該放電管の第１の位置を冷却する冷却装置を設ける工程とを含む水銀を含むバックライトの製造方法であって、前記液体水銀を集める工程は、放電管を加熱しつつ放電管の第１の位置を冷却し、放電管の第１の位置を冷却する際、放電管の第１の位置を複数の部分に分割し、該複数の部分のうちの中央部に位置する部分を、該複数の部分のうちの周辺部に位置する部分よりも先に冷却することを特徴とする。
【０００８】
この場合、液体水銀の粒の大きさを小さくすることができ、液体水銀が移動しにくくなる。従って、高い輝度が維持される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の参考に係るバックライトを含む液晶表示装置を示す図、図２は図１のバックライトの断面図である。図１及び図２において、液晶表示装置１０は、液晶パネル１２と、バックライト１４とを含む。バックライト１４は、導光板１６と、導光板１６の両側に配置された光源装置１８と、導光板１６の下側に配置された散乱反射板２０と、導光板１６の上側に配置された散乱板２２とを含む。
【００１０】
各光源装置１８は、２つの放電管２４と、リフレクタ２６とからなる。放電管２４の出射光の一部は直接に導光板１６に入射し、放電管２４の出射光の他の一部はリフレクタ２６で反射されて導光板１６に入射する。光は導光板１６内を進み、散乱反射板２０で反射されてから液晶パネル１２へ向かって導光板１６から出射し、散乱板２２で散乱されて液晶パネル１２に入射する。液晶パネル１２は画像を形成し、バックライト１４から供給された光が液晶パネル１２で形成された画像を照明し、観視者は明るい画像を見ることができる。
【００１１】
図３は図１及び図２の光源装置１８を示す略断面図である。実施例においては、放電管２４は蛍光ランプと呼ばれる冷陰極管であり、放電管２４の内径は２．０mm、外径は２．６mm、全長は３８０mmのもの（消費電力３．５Ｗ）である。放電管２４の内部には水銀２８が封入され、放電管２４の内壁には蛍光物質３０（図３には図示せず）が塗布されている。リフレクタ２６はアルミミラーであり、２本の放電管２４を覆うように高さ（導光板１６の厚さ方向の高さ）が８．５mmのものである。放電管２４の両端部には電極２５が配置される。リフレクタ２６はバックライト１４のハウジング１４Ｈに取りつけられる。放電管２４はその両端部が保持部材２７によってリフレクタ２６に保持される。
【００１２】
第１の導熱部材３２が放電管２４の中央部分（第１の位置）に接触し且つリフレクタ２６に取付けられている。従って、放電管２４の第１の位置が第１の導熱部材３２によって局所的に冷却される。リフレクタ２６は金属であり、熱伝導性及び放熱性が高いので、放電管２４の熱は導熱部材３２を介してリフレクタ２６へ伝達され、リフレクタ２６から排熱される。
【００１３】
このように、第１の導熱部材３２を放電管２４及びリフレクタ２６に結合するように構成することによって、導熱部材３２を放電管２４を覆っているリフレクタ２６内の狭いスペースに配置することができ、かつ放電管２４の一部分の熱を効率よく排熱することができる。導熱部材３２は、好ましくは非金属からなり、そして、導熱性樹脂、導熱性ゴム及び導熱性接着剤の少なくとも一つからなる。
【００１４】
さらに、２つの第２の導熱部材３３が第１の導熱部材３２とは異なる第２の位置に設けられる。実施例においては、各第２の導熱部材３３は第１の導熱部材３２と保持部材２７との間に配置される。
【００１５】
図４は図３の線IV−IVを通る放電管２４及びリフレクタ２６の断面図である。保持部材２７は放電管２４を嵌合する穴を有し且つリフレクタ２６に嵌合される。保持部材２７はシリコーンによって形成される。
【００１６】
図５は図３の線Ｖ−Ｖを通る放電管２４及びリフレクタ２６の断面図である。第１の導熱部材３２はリフレクタ２６の底部から放電管２４の外周面の半分を覆い、放電管２４の外周面の他の半分を露出させるように配置されている。第２の導熱部材３３は第１の導熱部材３２と同様に形成される。第１及び第２の導熱部材３２，３３は例えば放電管２４の長手方向に見た幅が２０mmの放熱用シリコーンで形成される。あるいは、第１及び第２の導熱部材３２，３３は導熱性樹脂、導熱性ゴム、及び導熱性接着剤の少なくとも１つで形成される。
【００１７】
放電管２４内に封入されている水銀２８の量は放電に必要な水銀量よりもかなり多い。従って、多量の水銀は液体水銀の状態で存在し、少量の水銀が気体水銀の状態で存在する。放電時に一部の液体水銀が蒸発して気体水銀となり、一部の気体水銀は液化して液体水銀となる。放電管２４内の飽和蒸気圧が最適な値のときに放電管２４の発光の輝度は最大となり、飽和蒸気圧が最適な値から高くなっても低くなっても放電管２４の発光の輝度は低下する。放電管２４内の飽和蒸気圧は放電管２４の最冷部の温度の関数になる。従って、放電管２４の第１の位置を最冷部とすることによって、放電管２４の発光の輝度を最大にすることができる。
【００１８】
図１０は、放電管２４の温度と輝度との関係を示す図である。曲線Ｘが図３に示す放電管２４の特性を示す。第１の導熱部材３２は、例えば室温が２５℃のときに、放電管２４の発光の輝度が最大（Ａ）になるように適合されている。曲線Ｙは液体水銀の粒子が移動した場合の特性を示す。このとき、例えば室温が２５℃のときに、放電管２４の発光の輝度が（Ｃ）になる。曲線Ｚは液体水銀の粒子が移動した後で第２の導電部材の位置で液化した場合の特性を示す。このとき、例えば室温が２５℃のときに、放電管２４の発光の輝度が（Ｂ）になる。
【００１９】
図３においては、液体水銀２８が放電管２４の第１の導熱部材３２と同じ位置（第１の位置）に集められている。放電管２４の製造直後においては、液体水銀は放電管２４内の全領域に分布しており、第１の位置に集められていない。このような状態から放電管２４を使用すると、液体水銀はバックライトの使用とともに第１の導熱部材３２の位置する第１の位置に集まる。しかし、液体水銀２８が自然に第１の位置に集まるまでにはかなりの時間がかかり、それまでは放電管２４を輝度が低い状態で使い続けなければならない。従って、本発明では、放電管２４の出荷に先立って、短い時間で液体水銀２８を第１の位置に集めておく。
【００２０】
図１１は液体水銀を第１の位置に集めるための装置を示す図である。この段階では、放電管２４はすでに製造され、放電管２４はまだリフレクタ２６に取り付けられていない。液体水銀２８を第１の位置に集めるための装置は、ヒータ８２と冷却用開口部８４とを有する電気炉８０を含む。さらに、冷却用ファン８６が冷却用開口部８４に挿入されたダクト８８に配置されている。冷却用ファン８６は電気炉８０内の放電管２４の第１の位置に冷却空気を吹き出す。
【００２１】
装置の作動において、ヒータ８２に通電して電気炉８０内の温度を上昇させる。最初は、液体水銀２８は放電管２４内に全体的に分布している。電気炉８０内の温度が上昇するにつれて、液体水銀２８は蒸発する。好ましくは、電気炉８０内の温度を３００℃以上まで上昇させる。電気炉８０内の温度が３００℃以上になると、水銀の飽和蒸気圧が高くなり、封入されている全ての水銀が蒸発する。電気炉８０内の温度が概ね３５０℃になったときに、冷却用ファン８６を始動させ、その後にヒータ８２の通電を停止する。
【００２２】
こうして、放電管２４の第１の位置が他の位置よりも温度が低い状態を保ちながら、電気炉８０内の温度を室温まで低下させる。放電管２４の第１の位置が低下するにつれて、この部分の水銀の飽和蒸気圧がその他の部分の水銀の飽和蒸気圧よりも低下し、水銀が第１の位置において液化して、液体水銀２８が第１の位置に集められる。これによって、比較的に短い時間で液体水銀２８を第１の位置に集めることができる。その後で、第１及び第２の導熱部材３２，３３とともに、放電管２４をリフレクタ２６に取り付ける。この際、第１の導熱部材３２が放電管２４の第１の位置にくるようにする。
【００２３】
図１２は液体水銀を第１の位置に集めるための装置の変形例を示す図である。液体水銀を第１の装置に集めるための装置は、ヒータ８２と冷却用開口部８４とを有する電気炉８０を含む。さらに、ヒートシンク９４Ａ付き冷却用金具９４が、冷却用開口部８４に出没自在に配置される。ファン（図示せず）がヒートシンク９４Ａを介して冷却用金具９４を冷却する。この装置の作動は図１１の装置の作動と同様である。
【００２４】
このように、液体水銀２８が放電管２４の第１の位置に集められ、第１の導熱部材（冷却装置）３２が放電管２４の第１の位置を冷却するように構成されていると、輝度の高いバックライト１４を得ることができる。
【００２５】
この場合の問題点は、第１の位置に集められている液体水銀２８が、第１の位置から移動することがあることである。例えば、バックライト１４に衝撃を加えると、液体水銀２８が第１の位置から移動することがある。液体水銀２８が第１の位置から移動すると、第１の導熱部材（冷却装置）３２は液体水銀２８のない第１の位置を冷却することになり、図１０の曲線Ｙで示されるように、放電管の温度−輝度特性が変化し、室温２５℃ではバックライト１４の輝度がＣで示されるように低下する。
【００２６】
図８は放電管２４の管壁２４Ｗの一部、管壁２４Ｗに塗布された蛍光物質３０及び液体水銀２８の粒子２８Ｐを示す図である。好ましくは、液体水銀２８の粒子２８Ｐの大きさは０．２mm以下である、あるいは液体水銀２８の粒子２８Ｐが蛍光物質３０にしみ込んでいるのが好ましい。こうすれば、バックライト１４に衝撃を加えても、液体水銀２８は第１の位置から移動しにくくなる。
【００２７】
従って、放電管２４は、できるだけ液体水銀２８の粒子２８Ｐの大きさが０．２mm以下である、あるいは液体水銀２８の粒子２８Ｐが蛍光物質３０にしみ込んでいる、ような状態になる条件で製造される。しかし、バックライト１４に振動を加えると、液体水銀２８の粒子２８Ｐは図８に破線で示されるように振動し、矢印で示されるように動いて、隣接する液体水銀２８の粒子２８Ｐ同士が接触することがある。その結果、図９に示されるように、液体水銀２８の小さな複数の粒子２８Ｐが大きな１つの粒子２８Ｐになる。液体水銀２８の大きな粒子２８Ｐは衝撃により放電管２４の管壁２４Ｗに対して移動しやすくなり、上記した特性の変化の原因となる。
【００２８】
図３において、この問題点を解決するために、第１の導熱部材３２が放電管２４の第１の位置に配置されているとともに、第２の導熱部材３３が放電管２４の第１の位置とは異なった第２の位置に配置されている。第１の導熱部材３２の作用については上記した通りである。第２の導熱部材３３の作用は図６を参照して説明される。
【００２９】
図６は図３のバックライトの作用を説明する図である。第１の位置に集められた液体水銀２８の一部（あるいは全部）が２８Ａで示される位置に移動したとする。この液体水銀２８Ａは第１の導熱部材３２と第２の導熱部材３３との間に位置する。この場合の温度−輝度特性は図１０の曲線Ｙで示される。
【００３０】
液体水銀２８Ａの位置する部分（第３の位置）は冷却されていないので、その部分の温度は第１の導熱部材３２の位置する部分（第１の位置）の温度及び第２の導熱部材３３の位置する部分（第２の位置）の温度よりも高い。ここで、第１の位置の温度をＴ１とし、第２の位置の温度をＴ２とし、第３の位置の温度をＴ３とすると、Ｔ１≦Ｔ２＜Ｔ３となる。第２の導熱部材３３が異なった位置に複数設けられている場合に第２の導熱部材３３の温度を一般化してＴｎとすれば、Ｔ１≦Ｔｎ＜Ｔ３となる。
【００３１】
液体水銀２８Ａは第３の位置において蒸発し、第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３において液化する。つまり、液体水銀２８Ａは使用中に第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３へ移動する。第２の位置の温度（Ｔ２）が第１の位置の温度（Ｔ１）と同じである場合には、温度−輝度特性は図１０の曲線Ｘで示した特性に戻る。第２の位置の温度（Ｔ２）が第１の位置の温度（Ｔ１）よりも高い場合には、第２の導熱部材３３に移動した液体水銀２８Ａはさらに第２の位置で蒸発して第１の導熱部材３２へ移動する。温度−輝度特性は図１０の曲線Ｙで示した特性を経て図１０の曲線Ｘで示した特性に戻る。この場合の温度の一例においては、Ｔ１＝７０℃，Ｔ２＝７５℃，Ｔ３＝８５℃とした。
【００３２】
第２の導熱部材３３がなくても、液体水銀２８Ａは蒸発して、ルートＤを通って第１の導熱部材３２で液化する。しかし、この場合には、液体水銀２８Ａが第１の導熱部材３２へ移動するのにかなりの時間がかかる。本発明では、液体水銀２８Ａは蒸発して、複数のルートＤ及びルートＥを通って且つ短いルートＥを利用して第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３で液化するので、液体水銀２８Ａが第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３へ移動する時間を短縮することができる。つまり、所望の輝度特性を短い時間で回復することができる。
【００３３】
外径２．６mm、内径２．０mm、管長３８０mmの放電管２４に１０mAの電流を流して点灯した場合の輝度が回復する時間を比較した結果は下記の通りであった。第１の導熱部材３２は放電管２４の中央（管端から１９０mm）に位置し、２つの第２の導熱部材３３は第１の導熱部材３２の両側にあって放電管２４の各管端から９０mmに位置し、液体水銀２８Ａは放電管２４の管端から１４０mmに位置していた（液体水銀２８Ａは第１の導熱部材３２と第２の導熱部材３３との中点にあった）。第１の位置の温度（Ｔ１）及び第２の位置の温度（Ｔ２）は７０℃、第３の位置（Ｔ３）は８５℃であった。
【００３４】
第１の導熱部材３２のみを設けたバックライトでは、液体水銀２８Ａが第１の導熱部材３２へ移動するのに９０時間かかった。第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３を設けたバックライトでは、液体水銀２８Ａが第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３へ移動するのに２４時間かかった。このように、本発明によれば、液体水銀２８Ａを約１／４の時間で所定の冷却部（導熱部材３２，３３）へ移動することができ、所望の輝度を回復することができた。同様に、冷却部の数を増加することで、液体水銀２８Ａが近接する冷却部に移動する時間が短くなるため、一層の時間短縮が可能になる。
【００３５】
液体水銀２８Ａがどこにあるかによって、輝度が回復する時間が変わる。上記実施例のように、移動した液体水銀２８Ａの両側に冷却点がある場合、液体水銀２８Ａは互いに逆の２方向に移動していくため、最も時間がかかるのは、液体水銀２８Ａが２つの冷却点の中点にある場合である。液体水銀２８Ａの片側にのみ冷却点がある場合、例えば、液体水銀２８Ａが電極２５と第２の導熱部材３３との間にある場合、液体水銀２８Ａが電極２５に最も近い位置にある場合に液体水銀２８Ａが第２の導熱部材３３へ移動するのに最も時間がかかる。また、この場合には、液体水銀２８Ａは第２の導熱部材３３までしか移動しないため、両側にある場合と比べて２倍の時間がかかる。
【００３６】
冷却点が３点の場合に、液体水銀２８Ａがどこにあっても、最短の時間で輝度が回復する冷却点の位置関係を図７を参照して検討する。
【００３７】
図７は図３のバックライトの第１及び第２の導熱部材３２，３３の位置関係を示す図である。放電管２４の両端の電極２５の先端間の距離をＬとし、第１の冷却点（第１の導熱部材３２）は放電管２４の中点にあり、第２の冷却点（第２の導熱部材３３）は放電管２４の各端の電極２５の先端からＡの距離にあるとする。第２の冷却点（第２の導熱部材３３）は対称な位置にあるとする。
【００３８】
第１の冷却点と第２の冷却点との間においては、冷却点が２つあり、且つ冷却ルートが２つある。電極２５と第２の冷却点との間においては、冷却点が１つあり、且つ冷却ルートが１つある。従って、液体水銀２８Ａが第１の冷却点と第２の冷却点の中点から第１の冷却点及び第２の冷却点へ移動するのにかかる時間が、液体水銀２８Ａが電極２５から第２の冷却点へ移動するのにかかる時間と等しいとしたときには、第１の冷却点と第２の冷却点との間の距離Ｍは、電極２５と第２の冷却点との間の距離Ａの４倍（４Ａ）になる。つまり、下記の関係が成立する。
【００３９】
冷却点が３つの場合には、
Ｌ＝２×（Ａ＋２×Ａ＋２×Ａ）
すなわち、Ｌ＝１０Ａ
になる。
【００４０】
同様に、冷却点が４つの場合には、
Ｌ＝Ａ＋４×Ａ＋４×Ａ＋４×Ａ＋Ａ
すなわち、Ｌ＝１４Ａ
になる。
【００４１】
同様に、冷却点がＮの場合には、
Ｌ＝２Ａ＋（Ｎ−１）×Ａ×４×Ａ
すなわち、Ｌ＝（４×Ｎ−２）Ａ
になる。
【００４２】
次に、第２の冷却点（第２の導熱部材３３）は、放電管２４の電極２５の先端から５Ｄ（好ましくは１０Ｄ）あるいは０．２５Ｌ以上離れた位置に設けるのが好ましい。Ｌは放電管２４の両端の電極２５の先端間の距離、Ｄは放電管２４の内径である。放電管２４の電極２５は放電中にスパッタされ、スパッタ物が放電管２４の内壁に付着する。液体水銀が放電管２４の電極２５の先端の近くにあると、液体水銀は電極２５のスパッタ物に影響され、消費され、放電管２４の寿命が短くなる。内径Ｄが２〜３mmの放電管２４の場合、電極２５の先端から３〜８mmの領域に水銀があると、大幅に水銀の消費が増え、放電管２４の寿命が短くなる。従って、第２の導熱部材３３はスパッタ物に影響されない放電管２４の電極２５の先端から５Ｄ（好ましくは１０Ｄ）あるいは０．２５Ｌ以上離れた位置に設けると、放電管２４の寿命を長くすることができる。
【００４３】
さらに、第２の導熱部材３３は電極２５の先端に近い領域に溜まっている液体水銀を第２の導熱部材３３の位置に移動させる作用を有する。
【００４４】
図１６は放電管２４の点灯時間と液体水銀の付着領域との関係を示す図である。液体水銀の付着領域は電極２５の先端からの距離であらわした。最初に１．６mgの液体水銀を電極２５の先端の位置において、放電管２４を点灯した。曲線Ｆは第１の導熱部材３２のみがある場合を示し、曲線Ｇは第１の導熱部材３２及び第２の導熱部材３３がある場合を示する。第２の導熱部材３３は電極２５の先端から２０mmの位置に配置された。曲線Ｆにおいては、液体水銀が電極２５の先端の位置から８mm移動させるのに７．５時間かかった。曲線Ｇにおいては、液体水銀が電極２５の先端の位置から８mm移動させるのに２．０時間かかった。従って、第２の導熱部材３３を設けることによって、液体水銀が電極２５の先端の位置から短い時間で移動し、放電管２４の寿命を長くすることができる。
【００４５】
図１３は液体水銀を第１の位置に集めるための装置の変形例を示す図である。液体水銀を第１の位置に集めるための装置は、ヒータ８２と冷却用開口部８４とを有する電気炉８０を含む。さらに、ヒートシンク９４Ａ付き冷却用金具９４が、冷却用開口部８４に出没自在に配置される。ファン９６がヒートシンク９４Ａを介して冷却用金具９４を冷却する。この装置の作動は図１２の装置の作動と同様である。
【００４６】
冷却用金具９４は放電管２４の第１の位置を複数の部分に分割する金具部分９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄからなる。冷却用金具９４の幅が２０mmであり、各金具部分９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄの幅が５mmである。さらに、金具部分９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄを個別に作動させるために、図示しない作動手段が設けられる。
【００４７】
電気炉８０を加熱した後で冷却用金具９４によって放電管２４の第１の位置を冷却する際に、中央部に位置する金具部分９４ｂ，９４ｃが最初に放電管２４の第１の位置に接触するように作動され、それから周辺部に位置する金具部分９４ａ，９４ｄが放電管２４の第１の位置に接触するように作動される。つまり、放電管２４の第１の位置の複数の部分の冷却時期を変えるようになっている。さらに、複数の部分の冷却時期を変えることは、第１の位置に温度分布を形成することと表現できる。
【００４８】
例えば図１２を参照すると、放電管２４の第１の位置を冷却用金具９４で冷却するときに、多くの気体水銀は矢印で示されるように放電管２４の長手方向に移動しながら放電管２４の第１の位置に付着する。このため、液体水銀は主として第１の位置の周辺部で液化することになり、第１の位置の中央部で液化する液体水銀の量は少なくなる。図１２においては、第１の位置の周辺部に付着した液体水銀が２８Ｅで示されており、第１の位置の中央部に付着した液体水銀が２８Ｃで示されている。第１の位置の周辺部に付着した液体水銀２８Ｅの密度は高く、第１の位置の中央部に付着した液体水銀２８Ｃの密度は低くなる。
【００４９】
液体水銀の密度が高い領域があると、その領域において液体水銀の粒子の大きさが大きくなり勝ちである。例えば図８を参照すると、液体水銀２８の粒子２８Ｐは破線で示されるように振動して、図９を参照して説明したように、複数の小さい粒子２８Ｐが１つの大きい粒子２８Ｐになることがある。液体水銀２８の粒子２８Ｐの密度が高いと、複数の小さい粒子２８Ｐが互いに接触する可能性は高くなり、１つの大きい粒子２８Ｐになりやすい。
【００５０】
従って、図１３においては、中央部に位置する金具部分９４ｂ，９４ｃが最初に放電管２４の第１の位置に接触するように作動されることによって、第１の位置の中央部に付着する液体水銀の量を増やし、第１の位置の周辺部に位置する金具部分９４ａ，９４ｄに付着する液体水銀の量を減らし、液体水銀が放電管の第１の位置全体として一様に分布するようにする。これによって、複数の小さい粒子２８Ｐが互いに接触することなく、１つの大きい粒子２８Ｐにならないようにする。このようにして、液体水銀２８が放電管２４の第１の位置から移動しないようにする。
【００５１】
以上の説明は、放電管の端部から離れた放電管の第１の位置に放電時の気体水銀量を除くほとんど全ての液体水銀を集める工程と、その後、該放電管の第１の位置を冷却する冷却装置を設ける工程とを含む水銀を含むバックライトの製造方法であって、前記液体水銀を集める工程は、放電管を加熱しつつ放電管の第１の位置を冷却し、放電管の第１の位置を冷却する際、該第１の位置に温度分布を形成することを特徴とするバックライトの製造方法、をも説明したものである。
【００５２】
図１４は液晶パネル１２の表示面１２ａと第１及び第２の導熱部材３２，３３とを示す図である。第１及び第２の導熱部材３２，３３は上記したように放電管２４に接触せしめられている。液晶パネル１２の表示面１２ａには、第１及び第２の導熱部材３２，３３の影３２Ｓ，３３Ｓができる。第１及び第２の導熱部材３２，３３はほとんど透明、あるいは白色の熱伝導性樹脂等で作られているので、第１及び第２の導熱部材３２，３３に対応する表示面１２ａの部分の輝度の低下は小さいが、第１及び第２の導熱部材３２，３３のない表示面１２ａの部分と比較すると、いくらか暗くなり、影３２Ｓ，３３Ｓができる。図１５はこの問題点の解決策を提供するものである。
【００５３】
図１５は液晶パネル１２の表示面１２ａと第１及び第２の導熱部材３２，３３の変形例を示す図である。第１の導熱部材３２の面積（Ｓ１）は、第２の導熱部材３３の面積（Ｓ２）とは変えてある。Ｓ１＞Ｓ２となっている。第２の導熱部材３３が複数ある場合には、第２の導熱部材３３の面積を（Ｓｎ）として、Ｓ１＞Ｓｎとする。例えば、図１５の例では、第１の導熱部材３２の管長手方向の幅は２０mmであり、放電管２４の半周分の長さをｄとすると（図５）、面積（Ｓ１）は２０ｄである。第２の導熱部材３３の管長手方向の幅は１０〜１５mmであり、放電管２４の半周分の長さをｄとすると（図５）、面積（Ｓ２）は１０ｄ〜１５ｄになる。このようにすることで、輝度低下、及び輝度ムラを縮小することが可能になる。
【００５４】
図１７は本発明の他の参考に係るバックライトの一部である放電管及びリフレクタを示す正面図である。図１８は図１７の線XVII−XVIIに沿ったバックライトの断面図である。バックライト１４は、導光板１６と、導光板１６の両側に配置された光源装置１８（図１８には１つの光源装置１８のみ示される）とを備える。光源装置１８は、２本の放電管２４と、リフレクタ２６とを有する。バックライト１４はさらに図１及び図２に示されるように、散乱反射板２０と、散乱板２２とを備えることができる。
【００５５】
リフレクタ２６は２本の放電管２４から放射された光を反射させるものである。リフレクタ２６はその内面を２本の放電管２４に向けて２本の放電管２４を包囲している。リフレクタ２６はその内面の一部に突起４０を有する。この突起４０が放電管２４の第１の位置に接触又は近接するように配置される。放電管２４は保持部材２７（図４）によってリフレクタ２６に保持される。
【００５６】
図１８においては、突起４０はクランク状に曲げられた板部材４２からなる。リフレクタ２６はほぼＵ字状の形状を有し、Ｕ字の中央の平坦な底部に板部材４２が取り付けられている。板部材４２は、底板部４２ａと、垂直壁４２ｂと、頂部壁４２ｃとを有する。底板部４２ａがＵ字の中央の平坦な底部に固定され、頂部壁４２ｃが２本の放電管２４に接触する。あるいは、Ｕ字の中央の平坦な底部の一部をスリット状に切り、そしてスリットに隣接する部分を曲げ起こして、板部材４２と同様の構造を得ることもできる。
【００５７】
底板部４２ａと、垂直壁４２ｂと、頂部壁４２ｃの表面（内面）は反射面となっている。突起４０の放電管２４に接触する面以外の面、すなわち垂直壁４２ｂは断熱材４４で覆われている。リフレクタ２６のＵ字の中央の平坦な底部と板部材４２の頂部壁４２ｃとの間には導熱性シリコーン樹脂４６が充填されている。断熱材４４は厚さ０．３mmのベーク板であり、アクリル系両面接着テープで垂直壁４２ｂに貼りつけられている。断熱材４４は垂直壁４２ｂを通してリフレクタ２６の内部に向かう熱の拡散を防止し、放電管２４の第１の位置の熱を突起４０を介してリフレクタ２６に伝導させる。この突起４０の作用は前に説明した第１の導熱部材３２の作用と同様である。
【００５８】
図１９は本発明のさらに他の参考に係るバックライトの制御のブロック図である。制御手段は、放電管２４のための点灯回路４８と、調光回路５０とを有する。調光設定スイッチ５２が調光回路５０の作動タイミングを切り替える。作動タイミングはタイマー５８によって制御され、環境温度センサ５６及びオンオフスイッチ５８がタイマー５８に接続される。点灯回路４８は放電管２４に供給する電流を制御し、調光回路５０は電流を制御することにより、又はデューティ制御により、放電管２４の発光量を調節する。
【００５９】
調光設定スイッチ５２はユーザーが所望の調光率を設定する。例えば、調光率を１００％から０％の範囲で設定することができる。オンオフスイッチ５８はユーザーがオンオフする。環境温度センサ５６は例えば室温を検出する。放電管２４は第１の位置に第１の導熱部材３２を備えており、例えば室温が２５℃のときにバックライトが最大の輝度を得ることができるようになっている。
【００６０】
タイマー５８は、オンオフスイッチ５８がオンにされたときに、点灯回路４８を起動させるとともに、時間の計測を開示する。調光回路５０は、調光設定スイッチ５２に従った調光率に対応する信号を点灯回路４８に送るとともに、点灯の初期には設定調光率及び環境温度に従って調光率を補正する。すなわち、調光回路５０は、設定調光率が最大値よりも小さいときに、または環境温度が放電管２４の発光量が最大になる温度よりも低いときに、放電管２４の点灯開始からの所定の時間最大の調光率で放電管２４を点灯させる。
【００６１】
図２０は図１９の制御のブロックで実施される点灯制御の一例を示す図である。曲線Ｈは設定調光率が２０％のときの点灯時間と輝度との関係を示し、破線の曲線Ｉは調光率が最大値（１００％）のときの点灯時間と輝度との関係を示し、曲線Ｊは本発明の条件に従って制御されたときの点灯時間と輝度との関係を示す図である。
【００６２】
曲線Ｈに示されるように、設定調光率が２０％のときには、輝度が所望の値（この場合には約８０cd／ｍ² ）に達するまでに約２００秒かかる。従って、もっと早く輝度が高くなるようにしたい。そのために、最初は曲線Ｊは曲線Ｉと同じになるように制御される。すなわち、放電管２４の点灯開始からの所定の時間ｔ₀ 最大の調光率（１００％）で放電管２４を点灯させるようにする。所定の時間ｔ₀ に達したら、曲線Ｊは曲線Ｈの特性に基づいて制御される。この場合、輝度はすでに所望の値に達しているので、曲線Ｊは曲線Ｈと同じにはならず、曲線Ｊは所望の輝度のままで曲線Ｈの飽和値に重なっていく。このようにして、調光率が低い場合でも、短い時間で所望の輝度まで立ち上げることができる。ここでは、放電管２４の点灯開始からの所定の時間ｔ₀ を継続時間と呼ぶ。
【００６３】
図２１は設定調光率及び環境温度に従って定められる継続時間の例を示す図である。図２１においては、Ａ領域からＧ領域までが設定調光率及び環境温度の２次元関数としてマップ化されている。Ａ領域の継続時間は６０〜７０秒であり、Ｂ領域の継続時間は５０〜６０秒であり、Ｃ領域の継続時間は４０〜５０秒であり、Ｄ領域の継続時間は３０〜４０秒であり、Ｅ領域の継続時間は２０〜３０秒であり、Ｆ領域の継続時間は１０〜２０秒であり、Ｇ領域の継続時間は０〜１０秒である。従って、継続時間は、設定調光率及び環境温度に従って変化するようになっている。
【００６４】
図２２は本発明の他の参考に係るバックライトを示す図である。図２３は図２２の上方の光源装置及び下方の光源装置を示す断面図である。バックライト１４は導光板１６の両側に光源装置１８Ｕ，１８Ｌを有する。各光源装置１８Ｕ，１８Ｌは２本の放電管２４と１個のリフレクタ２６とからなる。液晶パネルが垂直な状態で使用される場合、一方の光源装置１８Ｕは導光板１６の上側に配置され、他方の光源装置１８Ｌは導光板１６の下側に配置される。このような場合、上方の光源装置１８Ｕの特性が下方の光源装置１８Ｌの特性と異なることがある。図２３においては、上方の光源装置１８Ｕの放電管を２４ａ，２４ｂで示し、下方の光源装置１８Ｌの放電管を２４ｃ，２４ｄで示してある。
【００６５】
下記の表１は、冷却なし（放電管２４ａ〜２４ｄの第１の位置に第１の導電部材３２がない場合）と、冷却あり（放電管２４ａ〜２４ｄの第１の位置に同じ第１の導電部材３２がある場合）と、冷却組み合わせ（放電管２４ａ〜２４ｄの第１の位置に異なった第１の導電部材３２がある場合）について、放電管２４ａ〜２４ｄの表面の温度を調べた結果である。
【００６６】
【表１】

【００６７】
冷却なしの場合には、上方の光源装置１８Ｕの放電管２４ａ−２４ｂの表面の温度と下方の光源装置１８Ｌの放電管２４ｃ−２４ｄの表面の温度との間には７℃程度の差がある。そのため、冷却ありの場合には、同程度の温度差が残る。この場合、第１の導電部材３２として、熱伝導度１．２Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサを使用し、管表面温度の変化に対して、輝度はおよそ０．６％／℃の率で変化する。そのため、上方の光源装置１８Ｕと下方の光源装置１８Ｌとの間で４℃の温度差があるとすると、２％の輝度傾斜を起こす原因となる。
【００６８】
そこで、上方の光源装置１８Ｕと下方の光源装置１８Ｌとで第１の導電部材３２の熱伝導度又は形状を異ならせる。冷却組み合わせはこの条件に従ったものである。例においては、上方の光源装置１８Ｕの第１の導電部材３２を熱伝導度１．２Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサとし、下方の光源装置１８Ｌの第１の導電部材３２を熱伝導度１．４Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサとした。この結果、表１の冷却組み合わせの項に示されるように、上方の光源装置１８Ｕと下方の光源装置１８Ｌとの間で２℃の温度差となり、輝度傾斜を１％程度にすることができた。
【００６９】
図２４は図２３の実施例のバックライトの変形例を示す図である。各光源装置は３本の放電管を含む。すなわち、上方の光源装置１８Ｕは放電管２４ａ，２４ｂ，２４ｃを含み、下方の光源装置１８Ｌは放電管２４ｄ，２４ｅ，２４ｆを含む。さらに、第１の導電部材３２は、３つの導電部分３２ｐ，３２ｑに分割されている。上方の光源装置１８Ｕにおいては、２つの放電管２４ａ，２４ｂがリフレクタ２６の外方（開口部側）にあり、１つの放電管２４ｃがリフレクタ２６の内方にある。外方の放電管２４ａ，２４ｂは導電部分３２ｐに接触し、内方の放電管２４ｃは導電部分３２ｑに接触する。下方の光源装置１８Ｌにおいては、２つの放電管２４ｄ，２４ｅがリフレクタ２６の外方にあり、１つの放電管２４ｆがリフレクタ２６の内方にある。外方の放電管２４ｄ，２４ｅは導電部分３２ｐに接触し、内方の放電率２４ｆは導電部分３２ｑに接触する。
【００７０】
下記の表２は、冷却なし（放電管２４ａ〜２４ｄの第１の位置に第１の導電部材３２がない場合）と、冷却組み合わせ（放電管２４ａ〜２４ｆの第１の位置に異なった導電部材３２ｐ，３２ｑがある場合）について、放電管２４ａ〜２４ｆの表面の温度を調べた結果である。
【００７１】
【表２】

【００７２】
冷却なしの場合には、外方の放電管２４ａ−２４ｂ，２４ｄ−２４ｅの管表面の温度と、内方の放電管２４ｃ，２４ｆの管表面の温度との間には２５℃程度の差がある。そのため、冷却ありの場合には、同程度の温度差が残る。このため、温度が高くなる内方の放電管２４ｃ，２４ｆに対しては、熱伝導率の高いゴムスペーサを使用し、温度が低くなる外方の放電管２４ａ−２４ｂ，２４ｄ−２４ｅについては熱伝導率の低いゴムスペーサを使用する。これに加えて、上方の光源装置１８Ｕと下方の光源装置１８Ｌとの差を考慮して熱伝導率を決める。
【００７３】
例えば、上方の光源装置１８Ｕについては、内方の放電管２４ｃのための導電部分３２ｑは熱伝導度２．０Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサを使用し、外方の放電管２４ａ，２４ｂのための導電部分３２ｐは熱伝導度１．６Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサを使用した。下方の光源装置１８Ｌについては、内方の放電管２４ｆのための導電部分３２ｑは熱伝導度１．６Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサを使用し、外方の放電管２４ｄ，２４ｅのための導電部分３２ｐは熱伝導度１．２Ｗ／Ｋ／ｍのゴムスペーサを使用した。ゴムスペーサは加熱プレスすることで形成した。
【００７４】
この結果、上方の光源装置１８Ｕと下方の光源装置１８Ｌとの間で、放電管２４の第１の位置の温度差は５℃以内になった。また、各光源装置１８Ｕ，１８Ｌ内においては、温度差は１０℃程度になった。
【００７５】
図２５は外気温度と輝度との関係を示す図である。曲線Ｋは図２４の構成を採用した場合の特性を示し、曲線Ｌは図２４の構成と同様の放電管の構成に対し、全ての導電部分を同一にした場合の特性を示する。全体的にみれば、曲線Ｋの輝度は曲線Ｌの輝度よりも高くなる。また、この実施例によれば、全ての放電管の第１の位置の温度は等しくならないが、全ての放電管の第１の位置の温度は等しい場合と比べて、外気温度に対する温度依存性は小さくなる。
【００７６】
本発明の参考に係るバックライトは、水銀を含み且つ放電時の気体水銀量を除くほとんど全ての液体水銀が放電管の中央部に集められた放電管と、該放電管の中央部にある第１の位置を冷却する第１の冷却装置と、該放電管の該第１の位置を基準にして対称な１つの位置または複数の異なる位置を冷却する第２の冷却装置とを備え、前記放電管の内径をＤとしたとき、前記第２の冷却装置が該放電管の両端の電極の先端から５Ｄ以上離れた位置に設けられていることを特徴とするものである。
【００７７】
この構成によれば、放電管の第１の位置に液体水銀が集められ且つ使用において放電管が第１の位置において冷却されるので、放電管は高い輝度で光を放射することができる。その後、液体水銀が第１の位置から移動したとしても、液体水銀は移動した位置で蒸発して、冷却されている第１の位置及び第２の位置で再び液化し、放電管は高い輝度で光を放射することができる。
【００７８】
さらに、本発明の参考に係るバックライトは、水銀を含む放電管と、該放電管から放射された光を反射させるリフレクタとを備え、該リフレクタはその内面の一部に突起を有し、該リフレクタは該内面を該放電管に向けて該放電管を包囲し且つ該突起が放電管の一部に接触又は近接するように配置されることを特徴とする。
【００７９】
さらに、本発明の参考に係るバックライトは、放電管と、該放電管の発光量を調節する調光手段とを備え、該調光手段は、設定調光率が最大値よりも小さいときに、または環境温度が該放電管の発光量が最大になる温度よりも低いときに、該放電管の点灯開始からの所定の時間最大の調光率で該放電管を点灯させるようにしたバックライトであって、該所定の時間が、設定調光率及び環境温度に従って変化することを特徴とする。
【００８０】
さらに、本発明の参考に係るバックライトは、水銀を含む第１の放電管と、該第１の放電管から放射された光を反射させる第１のリフレクタと、水銀を含む第２の放電管と、該第２の放電管から放射された光を反射させる第２のリフレクタと、該第１のリフレクタに取り付けられて該第１の放電管の一部を局部的に冷却する第１の冷却部材と、該第２のリフレクタに取り付けられて該第２の放電管の一部を局部的に冷却する第２の冷却部材とを備え、該第１の冷却部材の熱伝導度又は形状が該第２の冷却部材の熱伝導度又は形状とは異なっていることを特徴とする。
【００８１】
さらに、本発明の参考に係るバックライトは、水銀を含む第１の放電管と、水銀を含む第２の放電管と、該第１及び第２の放電管から放射された光を反射させるリフレクタと、該リフレクタに取り付けられて該第１の放電管の一部を局部的に冷却する第１の冷却部材と、該リフレクタに取り付けられて該第２の放電管の一部を局部的に冷却する第２の冷却部材とを備え、該第１の冷却部材の熱伝導度又は形状が該第２の冷却部材の熱伝導度又は形状とは異なっていることを特徴とする。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体水銀が移動しにくくし、あるいは液体水銀が移動しても、高い輝度を維持することができる。また、放電管の発光量を種々の手段で制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の参考に係るバックライトを含む液晶表示装置を示す略図である。
【図２】図１のバックライトを示す断面図である。
【図３】図１及び図２の放電管及びリフレクタを示す断面図である。
【図４】図３の線IV−IVを通る放電管及びリフレクタの断面図である。
【図５】図３の線Ｖ−Ｖを通る放電管及びリフレクタの断面図である。
【図６】図３のバックライトの作用を説明する図である。
【図７】図３のバックライトの第１及び第２の導熱部材の位置関係を示す図である。
【図８】放電管の管壁の一部、蛍光物質及び液体水銀の粒子を示す図である。
【図９】図８の液体水銀の粒子が一塊になった状態を示す図である。
【図１０】放電管の温度と輝度との関係を示す図である。
【図１１】液体水銀を第１の位置に集めるための装置を示す図である。
【図１２】液体水銀を第１の位置に集めるための装置の変形例を示す図である。
【図１３】液体水銀を第１の位置に集めるための装置の変形例を示す図である。
【図１４】液晶パネルの表示面と第１及び第２の導熱部材とを示す図である。
【図１５】液晶パネルの表示面と第１及び第２の導熱部材の変形例を示す図である。
【図１６】放電管の点灯時間と液体水銀の付着領域との関係を示す図である。
【図１７】本発明の他の参考に係るバックライトの一部である放電管及びリフレクタを示す正面図である。
【図１８】図１７の線XVII−XVIIに沿ったバックライトの断面図である。
【図１９】本発明の参考に係るバックライトの制御のブロック図である。
【図２０】図１９の制御のブロックで実施される点灯制御の一例を示す図である。
【図２１】設定調光率及び環境温度に従って定められる継続時間の例を示す図である。
【図２２】本発明の参考に係るバックライトを示す図である。
【図２３】図２２の上方の光源装置及び下方の光源装置を示す断面図である。
【図２４】図２３のバックライトの変形例を示す図である。
【図２５】外気温度と輝度との関係を示す図である。
【符号の説明】
１０…液晶表示装置
１２…液晶パネル
１４…バックライト
１６…導光板
１８…光源装置
２４…放電管
２６…リフレクタ
２８…水銀
３０…蛍光物質
３２…第１の導電部材
３３…第２の導電部材
５０…調光回路
５８…タイマー
８０…電気炉
８６…冷却用ファン
９４…冷却用金具
９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ…金具部分[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present inventionHaThe present invention relates to a manufacturing method of kwright.
[0002]
[Prior art]
  A backlight of a display device such as a liquid crystal display device uses a light source device including one or a plurality of discharge tubes and a reflector. The discharge tube is a cold cathode tube, mercury is sealed in Ar gas or Ne gas, and a fluorescent material is applied to the tube wall of the discharge tube. Mercury gas generates ultraviolet rays during discharge, and the ultraviolet rays hit the fluorescent material to generate visible light.
[0003]
  For example, the light source device is disposed to face both sides of the light guide plate, and each light source device includes two discharge tubes and a reflector. In this arrangement, two discharge tubes having a diameter of several mm are arranged in a narrow region of 10 mm or less. For this reason, the temperature around the discharge tube is often 70 ° C., and there is a problem that the light emission amount of the discharge tube is reduced. Therefore, there is a proposal for maximizing the light emission amount of the discharge tube by cooling a part of the discharge tube and providing a local coldest portion. For example, JP-A-9-92210, JP-A-10-333142, JP-A-9-15754, JP-A-7-175035, JP-A-7-78575, JP-A-2000-105472, and JP-A-11-95678. See, for example, Japanese Patent Publication No. 8-78180.
[0004]
  Japanese Patent Application No. 13-146925, which is a prior application of the present application, proposes a backlight having a heat conducting member attached to a reflector and arranged in contact with or close to a first position of a discharge tube. In addition, this prior application proposes a backlight capable of improving luminance by collecting liquid mercury at a first position of the discharge tube and cooling the first position.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  However, even if liquid mercury is collected at the first position of the discharge tube, if the liquid mercury moves from the first position in subsequent use, the maximum brightness is obtained even if the first position without liquid mercury is cooled. I can't get it.
[0006]
  An object of the present invention is to provide a backlight that makes liquid mercury difficult to move or prevents liquid mercury from moving when liquid mercury moves.ToIs to provide a manufacturing methodThe
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  BookThe method of manufacturing a backlight according to the invention includes a step of collecting almost all liquid mercury except the amount of gaseous mercury at the time of discharge at a first position of the discharge tube away from the end of the discharge tube, and then a second step of the discharge tube. A method of manufacturing a backlight containing mercury, the method including collecting a liquid mercury, cooling the first position of the discharge tube while heating the discharge tube. When cooling the first position of the discharge tube, the first position of the discharge tube is divided into a plurality of portions, and the portion located at the center of the plurality of portions is It cools before the part located in a periphery part.
[0008]
  In this case, the size of the liquid mercury particles can be reduced, and the liquid mercury becomes difficult to move. Therefore, high brightness is maintained.The
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 illustrates the present invention.Related to referenceFIG. 2 is a cross-sectional view of the backlight of FIG. 1, showing a liquid crystal display device including a backlight. 1 and 2, the liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal panel 12 and a backlight 14. The backlight 14 includes a light guide plate 16, a light source device 18 disposed on both sides of the light guide plate 16, a scattering reflection plate 20 disposed on the lower side of the light guide plate 16, and a scattering disposed on the upper side of the light guide plate 16. Plate 22.
[0010]
  Each light source device 18 includes two discharge tubes 24 and a reflector 26. A part of the light emitted from the discharge tube 24 directly enters the light guide plate 16, and another part of the light emitted from the discharge tube 24 is reflected by the reflector 26 and enters the light guide plate 16. The light travels through the light guide plate 16, is reflected by the scattering reflection plate 20, exits from the light guide plate 16 toward the liquid crystal panel 12, is scattered by the scattering plate 22, and enters the liquid crystal panel 12. The liquid crystal panel 12 forms an image, and the light supplied from the backlight 14 illuminates the image formed by the liquid crystal panel 12, so that the viewer can see a bright image.
[0011]
  FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the light source device 18 of FIGS. 1 and 2. In the embodiment, the discharge tube 24 is a cold cathode tube called a fluorescent lamp, and the discharge tube 24 has an inner diameter of 2.0 mm, an outer diameter of 2.6 mm, and an overall length of 380 mm (power consumption 3.5 W). . Mercury 28 is sealed inside the discharge tube 24, and a fluorescent material 30 (not shown in FIG. 3) is applied to the inner wall of the discharge tube 24. The reflector 26 is an aluminum mirror and has a height (height in the thickness direction of the light guide plate 16) of 8.5 mm so as to cover the two discharge tubes 24. Electrodes 25 are disposed at both ends of the discharge tube 24. The reflector 26 is attached to the housing 14H of the backlight 14. Both ends of the discharge tube 24 are held by the reflector 26 by holding members 27.
[0012]
  The first heat conducting member 32 is in contact with the central portion (first position) of the discharge tube 24 and is attached to the reflector 26. Accordingly, the first position of the discharge tube 24 is locally cooled by the first heat conducting member 32. Since the reflector 26 is made of metal and has high thermal conductivity and heat dissipation, the heat of the discharge tube 24 is transmitted to the reflector 26 through the heat conducting member 32 and is exhausted from the reflector 26.
[0013]
  In this way, by configuring the first heat conducting member 32 to be coupled to the discharge tube 24 and the reflector 26, the heat conducting member 32 can be disposed in a narrow space within the reflector 26 covering the discharge tube 24. And the heat of a part of the discharge tube 24 can be efficiently exhausted. The heat conducting member 32 is preferably made of a non-metal and made of at least one of a heat conducting resin, a heat conducting rubber, and a heat conducting adhesive.
[0014]
  Further, the two second heat conducting members 33 are provided at a second position different from the first heat conducting member 32. In the embodiment, each second heat conducting member 33 is disposed between the first heat conducting member 32 and the holding member 27.
[0015]
  4 is a cross-sectional view of the discharge tube 24 and the reflector 26 taken along line IV-IV in FIG. The holding member 27 has a hole for fitting the discharge tube 24 and is fitted to the reflector 26. The holding member 27 is made of silicone.
[0016]
  FIG. 5 is a cross-sectional view of the discharge tube 24 and the reflector 26 taken through the line VV in FIG. The first heat conducting member 32 is arranged so as to cover half of the outer peripheral surface of the discharge tube 24 from the bottom of the reflector 26 and to expose the other half of the outer peripheral surface of the discharge tube 24. The second heat conducting member 33 is formed in the same manner as the first heat conducting member 32. The first and second

heat conducting members

32 and 33 are made of, for example, a heat radiation silicone having a width of 20 mm when viewed in the longitudinal direction of the discharge tube 24. Alternatively, the first and second

heat conducting members

32 and 33 are formed of at least one of a heat conducting resin, a heat conducting rubber, and a heat conducting adhesive.
[0017]
  The amount of mercury 28 enclosed in the discharge tube 24 is considerably larger than the amount of mercury necessary for discharge. Therefore, a large amount of mercury exists in the state of liquid mercury, and a small amount of mercury exists in the state of gaseous mercury. During discharge, some liquid mercury evaporates into gaseous mercury, and some gaseous mercury liquefies into liquid mercury. When the saturated vapor pressure in the discharge tube 24 is an optimum value, the luminance of the light emission of the discharge tube 24 is maximized. descend. The saturated vapor pressure in the discharge tube 24 is a function of the temperature of the coldest part of the discharge tube 24. Therefore, by setting the first position of the discharge tube 24 as the coldest portion, the luminance of light emission of the discharge tube 24 can be maximized.
[0018]
  FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the temperature of the discharge tube 24 and the luminance. A curve X indicates the characteristics of the discharge tube 24 shown in FIG. For example, when the room temperature is 25 ° C., the first heat conducting member 32 is adapted so that the luminance of light emitted from the discharge tube 24 is maximized (A). Curve Y shows the characteristics when liquid mercury particles move. At this time, for example, when the room temperature is 25 ° C., the luminance of light emission of the discharge tube 24 becomes (C). Curve Z shows the characteristics when the liquid mercury particles move and then liquefy at the position of the second conductive member. At this time, for example, when the room temperature is 25 ° C., the luminance of light emission of the discharge tube 24 becomes (B).
[0019]
  In FIG. 3, the liquid mercury 28 is collected at the same position (first position) as the first heat conducting member 32 of the discharge tube 24. Immediately after the manufacture of the discharge tube 24, liquid mercury is distributed over the entire region in the discharge tube 24 and is not collected at the first position. When the discharge tube 24 is used from such a state, the liquid mercury collects at the first position where the first heat conducting member 32 is located with the use of the backlight. However, it takes a considerable time for the liquid mercury 28 to naturally gather at the first position, and until that time, the discharge tube 24 must be used in a low luminance state. Therefore, in the present invention, the liquid mercury 28 is collected in the first position in a short time before the discharge tube 24 is shipped.
[0020]
  FIG. 11 shows an apparatus for collecting liquid mercury at the first position. At this stage, the discharge tube 24 has already been manufactured and the discharge tube 24 has not yet been attached to the reflector 26. The apparatus for collecting the liquid mercury 28 at the first position includes an electric furnace 80 having a heater 82 and a cooling opening 84. Further, a cooling fan 86 is disposed in a duct 88 inserted into the cooling opening 84. The cooling fan 86 blows cooling air to the first position of the discharge tube 24 in the electric furnace 80.
[0021]
  In the operation of the apparatus, the heater 82 is energized to increase the temperature in the electric furnace 80. Initially, the liquid mercury 28 is distributed throughout the discharge tube 24. As the temperature in the electric furnace 80 increases, the liquid mercury 28 evaporates. Preferably, the temperature in the electric furnace 80 is raised to 300 ° C. or higher. When the temperature in the electric furnace 80 reaches 300 ° C. or higher, the saturated vapor pressure of mercury increases, and all of the enclosed mercury evaporates. When the temperature in the electric furnace 80 reaches approximately 350 ° C., the cooling fan 86 is started, and then the energization of the heater 82 is stopped.
[0022]
  Thus, the temperature in the electric furnace 80 is lowered to room temperature while the first position of the discharge tube 24 is kept at a lower temperature than the other positions. As the first position of the discharge tube 24 is lowered, the saturated vapor pressure of mercury in this portion is lower than the saturated vapor pressure of mercury in the other portions, and the mercury is liquefied at the first position, so that liquid mercury 28 Are collected in the first position. Thereby, the liquid mercury 28 can be collected at the first position in a relatively short time. Thereafter, the discharge tube 24 is attached to the reflector 26 together with the first and second

heat conducting members

32 and 33. At this time, the first heat conducting member 32 is positioned at the first position of the discharge tube 24.
[0023]
 FIG. 12 is a view showing a modification of the apparatus for collecting liquid mercury at the first position. The apparatus for collecting liquid mercury in the first apparatus includes an electric furnace 80 having a heater 82 and a cooling opening 84. Further, the cooling metal fitting 94 with the heat sink 94A is disposed in the cooling opening 84 so as to be able to appear and retract. A fan (not shown) cools the cooling metal fitting 94 via the heat sink 94A. The operation of this device is similar to that of the device of FIG.
[0024]
 As described above, when the liquid mercury 28 is collected at the first position of the discharge tube 24 and the first heat conducting member (cooling device) 32 is configured to cool the first position of the discharge tube 24, A backlight 14 with high brightness can be obtained.
[0025]
 The problem in this case is that the liquid mercury 28 collected at the first position may move from the first position. For example, when an impact is applied to the backlight 14, the liquid mercury 28 may move from the first position. When the liquid mercury 28 moves from the first position, the first heat conducting member (cooling device) 32 cools the first position without the liquid mercury 28, and as indicated by the curve Y in FIG. The temperature-luminance characteristic of the discharge tube changes, and the luminance of the backlight 14 decreases as indicated by C at room temperature of 25 ° C.
[0026]
 FIG. 8 is a view showing a part of the tube wall 24W of the discharge tube 24, the fluorescent material 30 applied to the tube wall 24W, and particles 28P of the liquid mercury 28. Preferably, the size of the particles 28P of the liquid mercury 28 is 0.2 mm or less, or the particles 28P of the liquid mercury 28 are soaked in the fluorescent material 30. This makes it difficult for the liquid mercury 28 to move from the first position even when an impact is applied to the backlight 14.
[0027]
 Therefore, the discharge tube 24 is manufactured under such conditions that the size of the particles 28P of the liquid mercury 28 is 0.2 mm or less as much as possible, or the particles 28P of the liquid mercury 28 are soaked in the fluorescent material 30. The However, when vibration is applied to the backlight 14, the particles 28P of the liquid mercury 28 vibrate as indicated by broken lines in FIG. 8 and move as indicated by arrows, so that the adjacent particles 28P of the liquid mercury 28 contact each other. There are things to do. As a result, as shown in FIG. 9, a plurality of small particles 28P of liquid mercury 28 become one large particle 28P. Large particles 28P of the liquid mercury 28 are easily moved with respect to the tube wall 24W of the discharge tube 24 by an impact, causing the above-described change in characteristics.
[0028]
 In FIG. 3, in order to solve this problem, the first heat conducting member 32 is disposed at the first position of the discharge tube 24, and the second heat conducting member 33 is disposed at the first position of the discharge tube 24. It is arranged at a second position different from. The operation of the first heat conducting member 32 is as described above. The operation of the second heat conducting member 33 will be described with reference to FIG.
[0029]
 FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the backlight of FIG. It is assumed that a part (or all) of the liquid mercury 28 collected at the first position has moved to the position indicated by 28A. The liquid mercury 28 A is located between the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33. The temperature-luminance characteristic in this case is shown by a curve Y in FIG.
[0030]
 Since the part where the liquid mercury 28A is located (third position) is not cooled, the temperature of that part is the temperature of the part where the first heat conducting member 32 is located (first position) and the second heat conducting member 33. It is higher than the temperature of the part (second position) where is located. Here, if the temperature at the first position is T1, the temperature at the second position is T2, and the temperature at the third position is T3, then T1 ≦ T2 <T3. If a plurality of second heat conducting members 33 are provided at different positions and the temperature of the second heat conducting member 33 is generalized to Tn, T1 ≦ Tn <T3.
[0031]
 The liquid mercury 28 A evaporates at the third position and is liquefied at the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33. That is, the liquid mercury 28A moves to the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33 during use. When the temperature (T2) at the second position is the same as the temperature (T1) at the first position, the temperature-luminance characteristic returns to the characteristic indicated by the curve X in FIG. When the temperature (T2) at the second position is higher than the temperature (T1) at the first position, the liquid mercury 28A moved to the second heat conducting member 33 is further evaporated at the second position and is It moves to the heat conducting member 32. The temperature-luminance characteristic returns to the characteristic indicated by the curve X in FIG. 10 through the characteristic indicated by the curve Y in FIG. In an example of the temperature in this case, T1 = 70 ° C., T2 = 75 ° C., and T3 = 85 ° C.
[0032]
 Even without the second heat conducting member 33, the liquid mercury 28 A evaporates and is liquefied by the first heat conducting member 32 through the route D. However, in this case, it takes a considerable time for the liquid mercury 28 A to move to the first heat conducting member 32. In the present invention, the liquid mercury 28A evaporates and is liquefied by the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33 through the plurality of routes D and E and using the short route E. The time for 28A to move to the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33 can be shortened. That is, desired luminance characteristics can be recovered in a short time.
[0033]
 The results of comparison of the time required for the brightness to recover when a current of 10 mA was passed through a discharge tube 24 having an outer diameter of 2.6 mm, an inner diameter of 2.0 mm, and a tube length of 380 mm were as follows. The first heat conducting member 32 is located in the center of the discharge tube 24 (190 mm from the tube end), and the two second heat conducting members 33 are on both sides of the first heat conducting member 32 and from each tube end of the discharge tube 24. Located at 90 mm, the liquid mercury 28A was located 140 mm from the tube end of the discharge tube 24 (the liquid mercury 28A was at the midpoint between the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33). The temperature at the first position (T1) and the temperature at the second position (T2) were 70 ° C., and the third position (T3) was 85 ° C.
[0034]
 In the backlight provided with only the first heat conducting member 32, it took 90 hours for the liquid mercury 28 A to move to the first heat conducting member 32. In the backlight provided with the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33, it took 24 hours for the liquid mercury 28A to move to the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33. As described above, according to the present invention, the liquid mercury 28A can be moved to the predetermined cooling section (heat conducting members 32 and 33) in about ¼ time, and the desired luminance can be recovered. Similarly, by increasing the number of cooling units, the time for the liquid mercury 28A to move to the adjacent cooling unit is shortened, so that further time reduction is possible.
[0035]
 Depending on where the liquid mercury 28A is located, the time for the luminance recovery varies. As in the above embodiment, when there are cooling points on both sides of the moved liquid mercury 28A, the liquid mercury 28A moves in two directions opposite to each other. This is the case at the midpoint of the cooling point. When there is a cooling point only on one side of the liquid mercury 28A, for example, when the liquid mercury 28A is between the electrode 25 and the second heat conducting member 33, the liquid mercury 28A is located closest to the electrode 25. It takes the longest time for the mercury 28 A to move to the second heat conducting member 33. Further, in this case, since the liquid mercury 28A moves only to the second heat conducting member 33, it takes twice as long as when it is on both sides.
[0036]
 When there are three cooling points, the positional relationship of the cooling points where the luminance is restored in the shortest time regardless of where the liquid mercury 28A is located will be discussed with reference to FIG.
[0037]
 FIG. 7 is a view showing the positional relationship between the first and second

heat conducting members

32 and 33 of the backlight shown in FIG. The distance between the tips of the electrodes 25 at both ends of the discharge tube 24 is L, the first cooling point (first heat conducting member 32) is at the midpoint of the discharge tube 24, and the second cooling point (second heat conducting member). It is assumed that the member 33) is at a distance A from the tip of the electrode 25 at each end of the discharge tube 24. The second cooling point (second heat conducting member 33) is assumed to be in a symmetrical position.
[0038]
  Between the first cooling point and the second cooling point, there are two cooling points and two cooling routes. There is one cooling point and one cooling route between the electrode 25 and the second cooling point. Therefore, the time taken for the liquid mercury 28A to move from the midpoint of the first cooling point and the second cooling point to the first cooling point and the second cooling point is the time that the liquid mercury 28A moves from the electrode 25 to the second cooling point. The distance M between the first cooling point and the second cooling point is equal to the distance A between the electrode 25 and the second cooling point. It becomes 4 times (4A). That is, the following relationship is established.
[0039]
  If there are three cooling points,
  L = 2 × (A + 2 × A + 2 × A)
  That is, L = 10A
become.
[0040]
  Similarly, if there are four cooling points,
  L = A + 4 × A + 4 × A + 4 × A + A
  That is, L = 14A
become.
[0041]
  Similarly, when the cooling point is N,
  L = 2A + (N−1) × A × 4 × A
  That is, L = (4 × N−2) A
become.
[0042]
  Next, the second cooling point (second heat conducting member 33) is preferably provided at a position separated from the tip of the electrode 25 of the discharge tube 24 by 5D (preferably 10D) or 0.25L or more. L is the distance between the tips of the electrodes 25 at both ends of the discharge tube 24, and D is the inner diameter of the discharge tube 24. The electrode 25 of the discharge tube 24 is sputtered during discharge, and the sputtered material adheres to the inner wall of the discharge tube 24. If liquid mercury is near the tip of the electrode 25 of the discharge tube 24, the liquid mercury is affected by the spatter of the electrode 25 and consumed, and the life of the discharge tube 24 is shortened. In the case of the discharge tube 24 having an inner diameter D of 2 to 3 mm, if mercury is present in the region of 3 to 8 mm from the tip of the electrode 25, the consumption of mercury is greatly increased and the life of the discharge tube 24 is shortened. Therefore, if the second heat conducting member 33 is provided at a position 5D (preferably 10D) or 0.25L or more away from the tip of the electrode 25 of the discharge tube 24 that is not affected by spatter, the life of the discharge tube 24 is extended. Can do.
[0043]
  Further, the second heat conducting member 33 has an action of moving liquid mercury accumulated in a region near the tip of the electrode 25 to the position of the second heat conducting member 33.
[0044]
  FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the lighting time of the discharge tube 24 and the liquid mercury adhesion region. The liquid mercury adhesion region is represented by the distance from the tip of the electrode 25. First, the discharge tube 24 was lit at 1.6 mg of liquid mercury at the position of the tip of the electrode 25. A curve F indicates a case where only the first heat conducting member 32 is provided, and a curve G indicates a case where the first heat conducting member 32 and the second heat conducting member 33 are present. The second heat conducting member 33 was disposed at a position 20 mm from the tip of the electrode 25. In curve F, it took 7.5 hours for liquid mercury to move 8 mm from the position of the tip of electrode 25. In curve G, it took 2.0 hours for liquid mercury to move 8 mm from the position of the tip of electrode 25. Therefore, by providing the second heat conducting member 33, the liquid mercury moves from the position of the tip of the electrode 25 in a short time, and the life of the discharge tube 24 can be extended.
[0045]
  FIG. 13 is a view showing a modification of the apparatus for collecting liquid mercury at the first position. The apparatus for collecting liquid mercury at the first location includes an electric furnace 80 having a heater 82 and a cooling opening 84. Further, the cooling metal fitting 94 with the heat sink 94A is disposed in the cooling opening 84 so as to be able to appear and retract. The fan 96 cools the cooling metal fitting 94 via the heat sink 94A. The operation of this device is similar to that of the device of FIG.
[0046]
  The cooling metal fitting 94 includes metal

fitting parts

94a, 94b, 94c, and 94d that divide the first position of the discharge tube 24 into a plurality of parts. The cooling metal piece 94 has a width of 20 mm, and the

metal parts

94a, 94b, 94c, 94d have a width of 5 mm. Furthermore, in order to individually operate the metal

fitting portions

94a, 94b, 94c, 94d, an operating means (not shown) is provided.
[0047]
When the first position of the discharge tube 24 is cooled by the cooling metal fitting 94 after the electric furnace 80 is heated, the metal fitting portions 94b and 94c located at the center first contact the first position of the discharge tube 24. Then, the

metal parts

94a and 94d located at the periphery are operated so as to contact the first position of the discharge tube 24. That is, the cooling timing of the plurality of portions at the first position of the discharge tube 24 is changed. Furthermore, changing the cooling time of the plurality of portions can be expressed as forming a temperature distribution at the first position.
[0048]
  For example, referring to FIG. 12, when the first position of the discharge tube 24 is cooled by the cooling fitting 94, a large amount of gaseous mercury moves in the longitudinal direction of the discharge tube 24 as indicated by the arrows. It adheres to the first position. For this reason, liquid mercury is liquefied mainly at the periphery of the first position, and the amount of liquid mercury liquefied at the center of the first position is reduced. In FIG. 12, liquid mercury adhering to the periphery of the first position is indicated by 28E, and liquid mercury adhering to the center of the first position is indicated by 28C. The density of the liquid mercury 28E attached to the peripheral part of the first position is high, and the density of the liquid mercury 28C attached to the central part of the first position is low.
[0049]
  When there is a region where the density of liquid mercury is high, the size of liquid mercury particles tends to increase in that region. For example, referring to FIG. 8, the particles 28P of the liquid mercury 28 vibrate as indicated by broken lines, and as described with reference to FIG. 9, a plurality of small particles 28P may become one large particle 28P. is there. When the density of the particles 28P of the liquid mercury 28 is high, there is a high possibility that the plurality of small particles 28P come into contact with each other, and it tends to be one large particle 28P.
[0050]
  Accordingly, in FIG. 13, the metal parts 94b and 94c located at the center are first actuated so as to come into contact with the first position of the discharge tube 24, whereby the liquid adhering to the center of the first position. The amount of mercury is increased, the amount of liquid mercury adhering to the metal

fitting portions

94a, 94d located in the periphery of the first position is reduced, and the liquid mercury is uniformly distributed throughout the first position of the discharge tube. To do. This prevents a plurality of small particles 28P from coming into contact with each other and becoming one large particle 28P. In this way, the liquid mercury 28 is prevented from moving from the first position of the discharge tube 24.
[0051]
In the above description, the process of collecting almost all liquid mercury except the amount of gaseous mercury at the time of discharge at the first position of the discharge tube away from the end of the discharge tube, and then the first position of the discharge tube. A method of manufacturing a backlight including mercury, including a step of providing a cooling device for cooling, wherein the step of collecting liquid mercury cools the first position of the discharge tube while heating the discharge tube, It also describes a method for manufacturing a backlight, characterized in that a temperature distribution is formed at the first position when the first position is cooled.
[0052]
FIG. 14 is a diagram showing the display surface 12 a of the liquid crystal panel 12 and the first and second

heat conducting members

32 and 33. The first and second

heat conducting members

32 and 33 are in contact with the discharge tube 24 as described above. On the display surface 12a of the liquid crystal panel 12, shadows 32S and 33S of the first and second

heat conducting members

32 and 33 are formed. Since the first and second

heat conducting members

32 and 33 are made of almost transparent or white heat conductive resin, the portion of the display surface 12a corresponding to the first and second

heat conducting members

32 and 33 is provided. Although the decrease in luminance is small, it becomes somewhat darker and shadows 32S and 33S are formed as compared with the portion of the display surface 12a without the first and second

heat conducting members

32 and 33. FIG. 15 provides a solution to this problem.
[0053]
FIG. 15 is a view showing a modification of the display surface 12 a of the liquid crystal panel 12 and the first and second

heat conducting members

32 and 33. The area (S1) of the first heat conducting member 32 is different from the area (S2) of the second heat conducting member 33. S1> S2. When there are a plurality of second heat conducting members 33, the area of the second heat conducting member 33 is (Sn), and S1> Sn. For example, in the example of FIG. 15, the width of the first heat conducting member 32 in the longitudinal direction of the tube is 20 mm, and the length of a half circumference of the discharge tube 24 is d (FIG. 5), the area (S1) is 20 d. is there. The width of the second heat conducting member 33 in the longitudinal direction of the tube is 10 to 15 mm, and when the length of the half circumference of the discharge tube 24 is d (FIG. 5), the area (S2) is 10d to 15d. By doing so, it is possible to reduce luminance reduction and luminance unevenness.
[0054]
  FIG. 17 illustrates the present invention.Related to other referencesIt is a front view which shows the discharge tube and reflector which are some backlights. 18 is a cross-sectional view of the backlight taken along line XVII-XVII in FIG. The backlight 14 includes a light guide plate 16 and light source devices 18 (only one light source device 18 is shown in FIG. 18) disposed on both sides of the light guide plate 16. The light source device 18 includes two discharge tubes 24 and a reflector 26. As shown in FIGS. 1 and 2, the backlight 14 can further include a scattering reflector 20 and a scattering plate 22.
[0055]
  The reflector 26 reflects light emitted from the two discharge tubes 24. The reflector 26 surrounds the two discharge tubes 24 with its inner surface facing the two discharge tubes 24. The reflector 26 has a protrusion 40 on a part of its inner surface. The protrusion 40 is disposed so as to be in contact with or close to the first position of the discharge tube 24. The discharge tube 24 is held by the reflector 26 by a holding member 27 (FIG. 4).
[0056]
  In FIG. 18, the protrusion 40 is composed of a plate member 42 bent in a crank shape. The reflector 26 has a substantially U-shape, and a plate member 42 is attached to a flat bottom at the center of the U-shape. The plate member 42 includes a bottom plate portion 42a, a vertical wall 42b, and a top wall 42c. The bottom plate portion 42 a is fixed to the flat bottom portion at the center of the U-shape, and the top wall 42 c is in contact with the two discharge tubes 24. Alternatively, a part of the flat bottom at the center of the U-shape can be cut into a slit shape, and a portion adjacent to the slit can be bent and raised to obtain the same structure as the plate member 42.
[0057]
  The surfaces (inner surfaces) of the bottom plate portion 42a, the vertical wall 42b, and the top wall 42c are reflective surfaces. The surface of the protrusion 40 other than the surface that contacts the discharge tube 24, that is, the vertical wall 42 b is covered with a heat insulating material 44. A thermally conductive silicone resin 46 is filled between the flat bottom portion at the center of the U-shape of the reflector 26 and the top wall 42 c of the plate member 42. The heat insulating material 44 is a bake plate having a thickness of 0.3 mm, and is attached to the vertical wall 42b with an acrylic double-sided adhesive tape. The heat insulating material 44 prevents heat diffusion toward the inside of the reflector 26 through the vertical wall 42 b, and conducts heat at the first position of the discharge tube 24 to the reflector 26 through the protrusions 40. The operation of the protrusion 40 is the same as that of the first heat conducting member 32 described above.
[0058]
  FIG. 19 illustrates the present invention.In addition to other referencesIt is a block diagram of control of a backlight. The control means includes a lighting circuit 48 for the discharge tube 24 and a dimming circuit 50. The dimming setting switch 52 switches the operation timing of the dimming circuit 50. The operation timing is controlled by a timer 58, and an environmental temperature sensor 56 and an on / off switch 58 are connected to the timer 58. The lighting circuit 48 controls the current supplied to the discharge tube 24, and the dimming circuit 50 adjusts the light emission amount of the discharge tube 24 by controlling the current or by duty control.
[0059]
  The dimming setting switch 52 sets a desired dimming rate by the user. For example, the dimming rate can be set in the range of 100% to 0%. The user turns on / off the on / off switch 58. The environmental temperature sensor 56 detects room temperature, for example. The discharge tube 24 includes a first heat conducting member 32 at a first position. For example, when the room temperature is 25 ° C., the backlight can obtain the maximum luminance.
[0060]
  The timer 58 activates the lighting circuit 48 when the on / off switch 58 is turned on, and discloses time measurement. The dimming circuit 50 sends a signal corresponding to the dimming rate according to the dimming setting switch 52 to the lighting circuit 48, and corrects the dimming rate according to the set dimming rate and the ambient temperature at the beginning of lighting. That is, the dimming circuit 50 starts from the lighting start of the discharge tube 24 when the set dimming rate is lower than the maximum value or when the environmental temperature is lower than the temperature at which the light emission amount of the discharge tube 24 is maximized. The discharge tube 24 is turned on at a maximum dimming rate for a predetermined time.
[0061]
  FIG. 20 is a diagram showing an example of lighting control performed in the control block of FIG. Curve H shows the relationship between lighting time and luminance when the set dimming rate is 20%, and broken line curve I shows the relationship between lighting time and luminance when the dimming rate is the maximum value (100%). Curve J is a graph showing the relationship between lighting time and luminance when controlled according to the conditions of the present invention.
[0062]
  As shown by the curve H, when the set dimming rate is 20%, the luminance is a desired value (in this case, about 80 cd / m).² It takes about 200 seconds to reach). Therefore, we want to increase the brightness faster. Therefore, at first, the curve J is controlled to be the same as the curve I. That is, a predetermined time t from the start of lighting of the discharge tube 24₀ The discharge tube 24 is turned on at the maximum dimming rate (100%). Predetermined time t₀ Is reached, the curve J is controlled based on the characteristics of the curve H. In this case, since the luminance has already reached the desired value, the curve J does not become the same as the curve H, and the curve J remains at the desired luminance and overlaps the saturation value of the curve H. In this way, even when the dimming rate is low, it is possible to start up to a desired luminance in a short time. Here, a predetermined time t from the start of lighting of the discharge tube 24₀ Is called the duration.
[0063]
  FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a duration determined according to the set dimming rate and the environmental temperature. In FIG. 21, the area A to the area G are mapped as a two-dimensional function of the set dimming rate and the environmental temperature. The duration of the A region is 60 to 70 seconds, the duration of the B region is 50 to 60 seconds, the duration of the C region is 40 to 50 seconds, and the duration of the D region is 30 to 40 seconds. Yes, the duration of the E region is 20 to 30 seconds, the duration of the F region is 10 to 20 seconds, and the duration of the G region is 0 to 10 seconds. Therefore, the duration time changes according to the set dimming rate and the environmental temperature.
[0064]
  FIG. 22 illustrates the present invention.Related to other referencesIt is a figure which shows a backlight. 23 is a cross-sectional view showing the upper light source device and the lower light source device of FIG. The backlight 14 has

light source devices

18U and 18L on both sides of the light guide plate 16. Each of the

light source devices

18U and 18L includes two discharge tubes 24 and one reflector 26. When the liquid crystal panel is used in a vertical state, one light source device 18U is disposed above the light guide plate 16, and the other light source device 18L is disposed below the light guide plate 16. In such a case, the characteristics of the upper light source device 18U may differ from the characteristics of the lower light source device 18L. In FIG. 23, the discharge tubes of the upper light source device 18U are indicated by 24a and 24b, and the discharge tubes of the lower light source device 18L are indicated by 24c and 24d.
[0065]
Table 1 below shows that there is no cooling (when there is no first conductive member 32 at the first position of the discharge tubes 24a to 24d), and cooling (the same first position at the first position of the discharge tubes 24a to 24d). The result of investigating the surface temperature of the discharge tubes 24a to 24d for the combination of cooling (when there is a conductive member 32) and the cooling combination (when there are different first conductive members 32 at the first positions of the discharge tubes 24a to 24d) It is.
[0066]
[Table 1]

[0067]
  Without cooling, there is a difference of about 7 ° C. between the surface temperature of the discharge tubes 24a-24b of the upper light source device 18U and the surface temperature of the discharge tubes 24c-24d of the lower light source device 18L. . Therefore, in the case of cooling, the same temperature difference remains. In this case, a rubber spacer having a thermal conductivity of 1.2 W / K / m is used as the first conductive member 32, and the luminance changes at a rate of approximately 0.6% / ° C. with respect to the change in the tube surface temperature. To do. Therefore, if there is a temperature difference of 4 ° C. between the upper light source device 18U and the lower light source device 18L, it causes a 2% luminance gradient.
[0068]
  Therefore, the thermal conductivity or shape of the first conductive member 32 is made different between the upper light source device 18U and the lower light source device 18L. The cooling combination follows this condition. In the example, the first conductive member 32 of the upper light source device 18U is a rubber spacer having a thermal conductivity of 1.2 W / K / m, and the first conductive member 32 of the lower light source device 18L is a thermal conductivity of 1. A rubber spacer of 4 W / K / m was used. As a result, as shown in the cooling combination section of Table 1, a temperature difference of 2 ° C. between the upper light source device 18U and the lower light source device 18L resulted in a luminance gradient of about 1%. .
[0069]
  FIG. 24 is a view showing a modification of the backlight of the embodiment of FIG. Each light source device includes three discharge tubes. That is, the upper light source device 18U includes discharge tubes 24a, 24b, and 24c, and the lower light source device 18L includes

discharge tubes

24d, 24e, and 24f. Further, the first conductive member 32 is divided into three

conductive portions

32p and 32q. In the upper light source device 18 U, two discharge tubes 24 a and 24 b are on the outside (opening side) of the reflector 26, and one discharge tube 24 c is on the inside of the reflector 26. The outer discharge tubes 24a and 24b are in contact with the conductive portion 32p, and the inner discharge tube 24c is in contact with the conductive portion 32q. In the lower light source device 18L, two

discharge tubes

24d and 24e are located outside the reflector 26, and one discharge tube 24f is located inside the reflector 26. The

outer discharge tubes

24d and 24e are in contact with the conductive portion 32p, and the inner discharge rate 24f is in contact with the conductive portion 32q.
[0070]
Table 2 below shows no cooling (when there is no first conductive member 32 at the first position of the discharge tubes 24a to 24d) and a cooling combination (different conductive members at the first positions of the discharge tubes 24a to 24f). This is a result of examining the surface temperatures of the discharge tubes 24a to 24f.
[0071]
[Table 2]

[0072]
In the case of no cooling, there is a difference of about 25 ° C. between the temperatures of the outer discharge tubes 24a-24b, 24d-24e and the inner discharge tubes 24c, 24f. is there. Therefore, in the case of cooling, the same temperature difference remains. For this reason, a rubber spacer having high thermal conductivity is used for the inner discharge tubes 24c and 24f whose temperature is increased, and heat is applied to the outer discharge tubes 24a-24b and 24d-24e whose temperature is decreased. Use a rubber spacer with low conductivity. In addition, the thermal conductivity is determined in consideration of the difference between the upper light source device 18U and the lower light source device 18L.
[0073]
For example, for the upper light source device 18U, the conductive portion 32q for the inner discharge tube 24c uses a rubber spacer with a thermal conductivity of 2.0 W / K / m, and for the outer discharge tubes 24a and 24b. The conductive portion 32p was a rubber spacer having a thermal conductivity of 1.6 W / K / m. For the lower light source device 18L, the conductive portion 32q for the inner discharge tube 24f uses a rubber spacer having a thermal conductivity of 1.6 W / K / m, and the conductive portion for the

outer discharge tubes

24d and 24e. A rubber spacer having a thermal conductivity of 1.2 W / K / m was used for the portion 32p. The rubber spacer was formed by hot pressing.
[0074]
As a result, the temperature difference at the first position of the discharge tube 24 was within 5 ° C. between the upper light source device 18U and the lower light source device 18L. Moreover, in each

light source device

18U and 18L, the temperature difference became about 10 degreeC.
[0075]
  FIG. 25 is a diagram illustrating the relationship between the outside air temperature and the luminance. A curve K shows characteristics when the configuration of FIG. 24 is adopted, and a curve L shows characteristics when all the conductive portions are made the same with respect to the configuration of the discharge tube similar to the configuration of FIG. Overall, the brightness of the curve K is higher than the brightness of the curve L. Further, according to this embodiment, the temperatures at the first positions of all the discharge tubes are not equal, but the temperature dependence on the outside air temperature is less than that when the temperatures at the first positions of all the discharge tubes are equal. Get smaller.
[0076]
  The backlight according to the reference of the present invention includes a discharge tube in which almost all liquid mercury containing mercury and excluding the amount of gaseous mercury at the time of discharge is collected in the central portion of the discharge tube, and the first in the central portion of the discharge tube. A first cooling device that cools one position, and a second cooling device that cools one position or a plurality of different positions that are symmetrical with respect to the first position of the discharge tube, When the inner diameter of the tube is D, the second cooling device is provided at a position 5D or more away from the tips of the electrodes at both ends of the discharge tube.
[0077]
According to this configuration, since liquid mercury is collected at the first position of the discharge tube and the discharge tube is cooled at the first position in use, the discharge tube can emit light with high luminance. After that, even if the liquid mercury moves from the first position, the liquid mercury evaporates at the moved position and liquefies again at the first and second positions where it is cooled, and the discharge tube has high brightness. Can emit light.
[0078]
  Further, a backlight according to the present invention includes a discharge tube containing mercury and a reflector that reflects light emitted from the discharge tube, and the reflector has a protrusion on a part of its inner surface, The reflector is arranged so that the inner surface faces the discharge tube, surrounds the discharge tube, and the protrusion contacts or is close to a part of the discharge tube.
[0079]
Furthermore, the backlight according to the reference of the present invention includes a discharge tube and a dimming unit that adjusts the amount of light emitted from the discharge tube, and the dimming unit is configured when the set dimming rate is smaller than the maximum value. Or a backlight configured to light the discharge tube at a maximum dimming rate for a predetermined time from the start of lighting of the discharge tube when the environmental temperature is lower than the temperature at which the light emission amount of the discharge tube is maximum. The predetermined time varies according to the set dimming rate and the environmental temperature.
[0080]
Furthermore, the backlight according to the reference of the present invention includes a first discharge tube containing mercury, a first reflector that reflects light emitted from the first discharge tube, and a second discharge tube containing mercury. A second reflector that reflects light emitted from the second discharge tube, and a first cooling that is attached to the first reflector and locally cools a portion of the first discharge tube And a second cooling member attached to the second reflector for locally cooling a part of the second discharge tube, the thermal conductivity or shape of the first cooling member being The second cooling member is different from the thermal conductivity or shape of the second cooling member.
[0081]
Furthermore, a backlight according to the present invention includes a first discharge tube containing mercury, a second discharge tube containing mercury, and a reflector that reflects light emitted from the first and second discharge tubes. And a first cooling member attached to the reflector for locally cooling a part of the first discharge tube, and a part of the second discharge tube attached to the reflector for locally cooling the first cooling member. And the second cooling member is characterized in that the thermal conductivity or shape of the first cooling member is different from the thermal conductivity or shape of the second cooling member.
[0082]
【The invention's effect】
  As described above, according to the present invention, it is difficult for liquid mercury to move, or high luminance can be maintained even if liquid mercury moves. Further, the light emission amount of the discharge tube can be controlled by various means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 of the present inventionRelated to reference1 is a schematic diagram showing a liquid crystal display device including a backlight.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the backlight of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the discharge tube and reflector of FIGS. 1 and 2;
4 is a cross-sectional view of the discharge tube and reflector through line IV-IV in FIG. 3;
5 is a cross-sectional view of the discharge tube and reflector passing through line VV in FIG. 3;
6 is a diagram for explaining the operation of the backlight of FIG. 3. FIG.
7 is a diagram showing a positional relationship between first and second heat conducting members of the backlight of FIG. 3. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing a part of a tube wall of a discharge tube, fluorescent material, and liquid mercury particles.
9 is a diagram showing a state in which the liquid mercury particles in FIG. 8 are gathered together. FIG.
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the temperature of the discharge tube and the luminance.
FIG. 11 shows an apparatus for collecting liquid mercury in a first position.
FIG. 12 is a view showing a modified example of an apparatus for collecting liquid mercury at a first position.
FIG. 13 is a view showing a modified example of an apparatus for collecting liquid mercury at a first position.
FIG. 14 is a diagram showing a display surface of a liquid crystal panel and first and second heat conducting members.
FIG. 15 is a view showing a modification of the display surface of the liquid crystal panel and the first and second heat conducting members.
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between a discharge tube lighting time and a liquid mercury adhesion region;
FIG. 17 shows another embodiment of the present invention.Related to referenceIt is a front view which shows the discharge tube and reflector which are some backlights.
18 is a cross-sectional view of the backlight taken along line XVII-XVII in FIG.
FIG. 19 shows the present invention.Related to referenceIt is a block diagram of control of a backlight.
FIG. 20 is a diagram showing an example of lighting control performed in the control block of FIG.
FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a duration time determined according to a set dimming rate and an environmental temperature.
FIG. 22 shows the present invention.Related to referenceIt is a figure which shows a backlight.
23 is a cross-sectional view showing an upper light source device and a lower light source device in FIG.
FIG. 24No baIt is a figure which shows the modification of a crock.
FIG. 25 is a diagram showing a relationship between outside air temperature and luminance.
[Explanation of symbols]
10. Liquid crystal display device
12 ... LCD panel
14 ... Backlight
16 ... Light guide plate
18 ... Light source device
24 ... discharge tube
26 ... Reflector
28 ... Mercury
30 ... Fluorescent substance
32. First conductive member
33. Second conductive member
50. Light control circuit
58 ... Timer
80 ... Electric furnace
86 ... Cooling fan
94 ... Cooling bracket
94a, 94b, 94c, 94d ... bracket parts

Claims

A step of collecting almost all liquid mercury except the amount of gaseous mercury at the time of discharge at a first position of the discharge tube away from the end of the discharge tube, and a cooling device for cooling the first position of the discharge tube. A process for producing a backlight containing mercury comprising the step of providing,
The step of collecting the liquid mercury includes cooling the first position of the discharge tube while heating the discharge tube, and dividing the first position of the discharge tube into a plurality of portions when cooling the first position of the discharge tube. And the part located in the center part of these several parts is cooled before the part located in the peripheral part among these several parts, The manufacturing method of the backlight characterized by the above-mentioned.