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 トップページ電気と磁気の?(はてな)館 > No.14 液晶テレビのバックライトとインバータトランス
電気と磁気の?(はてな)館

液晶テレビのバックライトとインバータトランス

 蛍光灯は放電ランプの一種で、白熱電球と違って点灯には高い電圧が必要。商用の交流電源から高い電圧を得るために、安定器のコイルが重要な働きをしています。蛍光灯よりもさらに高い電圧が求められるのは、液晶テレビのバックライトなどに使われる冷陰極管。高特性のフェライト材を利用したインバータトランスが、液晶テレビの大画面化に大きく貢献しています。

蛍光灯の安定器の役割は?
  蛍光灯は19世紀から試作されていましたが、量産技術がアメリカのGE社により確立され、一般への販売が開始されたのは1938年頃。日本でも1940年に製造されるようになり、白熱電球よりも発熱が少なく明るい照明として、法隆寺金堂の壁画を模写する際の照明として使われました。この模写作業は第2次世界大戦をはさんで戦後も続けられましたが、1949年1月26日、電気座布団のスイッチの切り忘れによる火災が起き、壁画が焼失するという事故が起きました。文化財保護法はこの火災事故をきっかけに制定されたものです。
 フィラメントから飛び出した熱電子がランプ内の水銀粒子に衝突し、このとき発生する紫外線によってランプ内壁の蛍光体を発光させるのが蛍光灯の原理。蛍光灯は放電ランプの一種で、点灯しているときは放電電流が蛍光ランプ内部を流れます。しかし、放電を開始させるためには高い電圧が必要です。その役割をになうのが安定器のコイルです。
 コイルは直流電流をスムーズに流しますが、交流電流に対してはブレーキをかけて抵抗のように振る舞います。コイルには流れてくる電流を流すまいと阻止し、逆に止まりそうになる電流を流し続けようとする性質があるからです。これをレンツの法則といいます。電子回路で使われるチョークコイルも同じ性質を利用したもの。チョークとは“詰まらせる”という意味です。
 蛍光灯の初期の点灯方式は手動スタートによるものでした。スイッチを押し続けてフィラメントを予熱させ、ころあいをみてスイッチを離すと、レンツの法則によって安定器のコイルは電流を流し続けようと高電圧を発生します。この高電圧を引き金として放電が始まり、蛍光灯が点灯するのです。グローランプを用いた方式は、点灯までの手動操作をグローランプ内部のバイメタルが受け持っています。バイメタルは膨張率の異なる2種類の金属を貼り合わせたもの。グロー放電が起きると、その熱によって接点が閉じます。

グローランプ方式の蛍光灯の点灯のしくみ

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