JP2000011950A

JP2000011950A - 平板型光源

Info

Publication number: JP2000011950A
Application number: JP10172330A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Shinada; 眞一品田; Yoji Arai; 要次新井; Yasushi Ikuta; 靖生田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1998-06-19
Publication date: 2000-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】平板型光源の薄型、軽量化の要求に対し、従来
通りの放電電流が維持でき、高輝度、高発光効率かつ動
作マージンがが大きい平板型光源を実現する。【解決手段】透光性の前面板（３）と背面板（２）で断
面が偏平状の密閉容器（１）を構成し、密閉容器（１）
の内面には蛍光体（４）が塗布され、放電空間（７）内
に希ガスや水銀等の放電ガスが封入されて、密閉容器
（１）の対向する横側面の内側に長さ方向全体に渡って
表面形状を曲面や折れ曲がり面にした少なくとも１対の
放電電極（８、９）を設け、前記放電電極の全面を覆っ
て誘電体層を形成する。【効果】放電電極の表面積を大きくできるので従来通り
の放電電流を確保でき、、輝度、発光効率を低下せずに
表示することができ、動作マージンも従来通りで安定で
長寿命の平板型光源が得られる。放電電極の表面積は折
り曲げの角度を変えることで簡単に調整できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面状に発光する
放電装置等の平板型光源、例えば液晶パネル等のバック
ライトが必要な表示素子を使用するテレビ、ゲーム機や
カーナビゲーションシステム等の情報映像機器やワープ
ロ等のＯＡ機器、若しくは光源を内蔵した表示システム
等における平板型光源、平板型光源を用いた照明装置及
び液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルは薄型軽量でありかつ低消費
電力であるため、パソコンやテレビ等各種の情報映像デ
ィスプレイとして広く利用されているが、液晶自体は発
光素子でなく、表示のためには液晶パネルの背面から光
を供給するバックライトが必要である。通常用いられて
いるバックライトは、細径の蛍光ランプとアクリル樹脂
の導光体を組み合わせたものが主であるが、平板型の放
電ランプも使用されている。

【０００３】平板型の放電ランプで、有効な発光面積を
もつものとして、図５の断面図に示すような構造のもの
がある。透光性の材料からなる密閉容器１の前面板３と
背面板１５の内面には蛍光体４が塗布されている。電極
１８、１９は密閉容器１の左右両側板２０の内壁面にそ
の長さ方向全体に渡って設けられており、更に電極１
８、１９の表面には誘電体層２１が形成されている。密
閉容器１の内部の放電空間５には希ガスと水銀が封入さ
れている。

【０００４】本構造による平板型光源は両電極１８、１
９間に高周波電圧を印加することにより放電空間５内に
放電が発生し、これにより蛍光体４が励起されて発光
し、前面板を通して外部に放射される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近、液晶表示装置の
バックライトは薄型、軽量化への要求がますます強くな
っており、扁平状の密閉容器を用いる平板型光源では放
電空間を狭くしたり密閉容器板厚を薄くするなどして対
応している。しかし、上述の従来の平板型光源は、電極
１８、１９が密閉容器１の左右両側面の内壁面に設けら
れている構造であるため、放電空間、すなわち前面板３
と背面板１５との間隔を狭くすると電極幅も狭くなり電
極表面積が小さくなる。このため、従来通りの放電電流
が流せなくなり、輝度が低下し、発光効率も低くなる問
題があった。また、電極面積が減少すると動作マージン
が小さくなり安定に動作しにくく短寿命になる問題もあ
った。

【０００６】本発明の目的は、上述した課題を解決する
ためになされたもので、簡単な構造で、高輝度、高効率
で長寿命な平板型光源を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明による平板型光源は、断面が偏平状の密閉容器
を構成し、上記密閉容器の内面には蛍光体が塗布され、
内部に希ガスや水銀等の放電ガスが封入され、上記密閉
容器の対向する横側面の内側に少なくとも１対の放電電
極を設けられ、前記放電電極の全面を覆って誘電体層が
形成された平板型光源において、上記密閉容器の対向す
る横側面の内側に設ける放電電極の形状を、有効放電電
極面積が平板型電極より大きくなる形状にした。ここ
で、平板型電極とは、図５に示したような上記密閉容器
の対向する横側面の内側面とほぼ一致する平面形状電極
である。上記本発明に使用される放電電極の具体的形状
は、有効放電電極面が電極の長さ方向全体にわたって曲
面、折れ曲がり面、あるいは凹凸面等をもつ。

【０００８】本発明の好ましい実施形態として、上記放
電電極として金属板からなるものを用い表面を誘電体で
覆う。また、上記誘電体層を設けた放電電極として表面
をアルマイト処理したアルミニウムを用いる。また、上
記誘電体層を設けた放電電極として琺瑯処理した金属板
を用いる。他の実施形態の場合、上記放電電極と上記密
閉容器の上下の平面との間に空隙を設けて構成する。ま
た、他の好ましい実施形態として、上記密閉容器を透光
性を有する前面板と、絶縁基板、および側板とを組み合
わせて構成し、上記側板の内側表面形状を曲面や折れ曲
がり面にし、上記放電電極の表面全面を覆って誘電体層
を設ける。また、上記誘電体層の上にＭｇＯ等の保護膜
を形成する。本発明の平板型光源は、液晶表示装置のバ
ックライトとして有効であるが、直接照明装置の光源と
しても使用できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に説明する。

【００１０】図１は、本発明による平板型光源の一実施
形態を示す断面斜視図である。図に示すように、例えば
ソーダガラス等からなる透光性の前面板３とソーダガラ
スやセラミック等からなる箱形の背面板２とが、例えば
低融点ガラス（図示せず）で一体に気密封着され偏平状
の密閉容器１を構成している。一対の放電電極８、９は
例えばＦｅ−Ｎｉ合金を折り曲げて、表面にガラスから
なる誘電体層７を形成したもので、密閉容器１の横側面
の長さ方向のほぼ全体に渡って設けられている。放電電
極８、９には数ｋＨｚから１ＭＨｚ程度の高周波電圧
（正弦波か矩形波、またはパルス電圧等）を印加して放
電電極８と９の間で放電を行わせる。

【００１１】前面板３と背面板２の内面には蛍光体４が
塗布されており、放電で発生した紫外線で励起発光す
る。放電空間５には水銀と始動用ガスとしてアルゴンや
ネオンーアルゴン等の混合ガス、又はキセノン、クリプ
トン、アルゴン、ヘリウム、ネオン等の希ガスの放電ガ
スが封入されている。封入圧力は１０Paから１００kPa
の範囲で適当な圧力を選択すれば良い。

【００１２】本実施形態の平板型光源によれば、密閉容
器１を薄くするために放電空間５を狭くしても、放電電
極８、９を折り曲げることにより放電電極の表面積（す
なわち有効放電電極面積）を大きくできるので従来通り
の放電電流を確保できる。このため、輝度、発光効率を
低下せずに表示することができる。放電電極の表面積は
折り曲げの角度を変えることで簡単に調整できる。ま
た、折り曲げの方向は本実施例では電極の縦方向（上下
方向）としたが、電極の横方向でも勿論かまわないし、
折り曲げの形状も上記実施例に限らず波形や円形等自由
で良い。さらに、放電電極の形状として、ハニカム状の
ような穴が並んだものや、逆に凹凸部が分布したもので
も良い。

【００１３】密閉容器１の発光面が大きくなった場合、
放電電極８、９が長くなるので製作上の簡単さや駆動回
路の容量などを考慮して、一本でなく途中で分割して複
数本にして、複数対の放電電極を設けても良い。また、
誘電体層７の表面を例えばＭｇＯ等の保護層（図示せ
ず）で覆ってやることで動作電圧の低下、スパッタの減
少が可能になり、さらに長寿命の平板型光源が得られ
る。

【００１４】図２は、本発明による平板型光源の他の実
施形態を示す断面図である。本実施形態は、一対の放電
電極１０、１１の断面形状をＬ型にしたもので、他の構
成は図１と同じである。前記図１の実施形態では、放電
電極８、９に表面に誘電体層を形成した金属板を用いた
が、本実施形態の放電電極１０、１１は、Ｌ型に折り曲
げた金属板の表面に琺瑯引き（ガラス質の釉薬）したも
のを用いたもので、琺瑯層（ガラス層）が前記図１の誘
電体層７の働きをする。本実施例による構成は電極の有
効放電電極面積を大きくできると共に、前面板３の発光
面積を大きくできる効果もある。

【００１５】放電電極１１の材料としてはこのほか、例
えば上記誘電体層７を設けた放電電極をアルミニウムと
してその表面を陽極酸化（アルマイト処理）したアルミ
ナを誘電体層として用いても良い。これらは、アルマイ
ト処理層や琺瑯層が絶縁物で誘電体層となるので、簡単
に電極が製作できる。

【００１６】図３は、本発明による平板型光源の更に他
の実施形態を示す断面図である。本実施形態の放電電極
１２、１３は中心の金属棒に例えばジュメット線を用
い、表面にガラスの誘電体層７を巻き付けてある。ま
た、放電電極１２、１３を密閉容器１の前面板３と背面
板２の面に触れないよう配置する。電極が上下の板面に
触れないので電極全面が放電電極として利用でき、十分
な放電電流を確保でき、その効果は上述と同様である。
放電電極１２には金属棒を用いたが勿論パイプ状でも良
く、また、容器平面側に伸びた板状でも良い。

【００１７】図４は、本発明による平板型光源の更に別
の実施形態を示す断面図である。本実施形態による平板
型光源は、密閉容器１を透光性を有する前面板３と背面
板１５及び側板１４とを組み合わせて構成し、側板１４
の内側表面形状を凹面に湾曲させ、その表面に沿って、
長さ方向全体に渡って１対の放電電極１６、１７を形成
し、放電電極１６、１７の表面全面を覆って誘電体層７
を設けている。放電電極１６、１７や誘電体層７は、例
えば導電性ペーストやガラスペーストを用い、厚膜印刷
法で形成する。

【００１８】本実施例による平板型光源は、側板１４の
内面を曲面等にして表面積を大きくしておき、その表面
に放電電極を形成する構成となっている。本実施形態で
も前述と同様に有効放電電極面積は十分大きくできるの
で、輝度、発光効率の低下はなく、動作マージンも従来
通りで確保でき、安定で長寿命の平板型光源が得られ
る。

【００１９】以上本発明の実施形態について述べたが、
本発明が上記実施例に限定されるものではなく、製造の
容易性、コスト、平板型光源の用途等により、他の材料
の選択、電極の形状を変更できる。例えば、電極形状を
スパイラル状、角柱状にしてもよい。また、平板型光源
の構成について示したが、平板型光源を直接照明要光源
として使用できる。更に、平板型光源を液晶表示装置の
バックライトとして使用することにより特に本発明の効
果を発揮するものである。

【００２０】

【発明の効果】本発明による平板型光源、液晶表示装置
においては、密閉容器１を薄くするために放電空間５を
狭くしても、放電電極８、９を折り曲げる等により表面
積を大きくできるので従来通りの放電電流を確保でき
る。このため、輝度、発光効率を低下せずに表示するこ
とができ、動作マージンも従来通りで安定で長寿命の平
板型光源が得られる効果がある。放電電極の表面積は折
り曲げの角度を変えることで簡単に調整できる利点もあ
る。また、放電電極を琺瑯処理やアルマイト処理した金
属を用いれば簡単に製作できる効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による平板型光源の一実施形態を示す断
面斜視図である。

【図２】本発明による平板型光源の他の実施形態を示す
断面図である。

【図３】本発明による平板型光源のさらに他の実施形態
を示す断面図である。

【図４】本発明による平板型光源の別の実施形態を示す
断面図である。

【図５】従来の平板型光源の断面図である。

【符号の説明】

１…密閉容器、２、１５…背面板、３…前面板、４…蛍
光体、５…放電空間、７、２１…誘電体層、８、９、１
０、１１、１２、１３、１８、１９、１６、１７…放電
電極、１４、２０…側板。

フロントページの続き (72)発明者生田靖東京都青梅市新町六丁目16番地の２青梅産業株式会社内Ｆターム(参考） 2H091 FA37Z FA43Z LA11 LA16 5C015 EE07 5C043 AA02 AA07 BB04 CC08 CD08 DD03 DD39 EA01 EB14

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】偏平状の密閉容器の内面に蛍光体が塗布さ
れ、内部に放電ガスが封入され、上記密閉容器の対向す
る横側面の内側に長さ方向全体にわたって少なくとも１
対の放電電極を設け、上記放電電極を覆って誘電体層を
形成した平板型光源において、前記放電電極が、その有
効放電電極面積が平板型電極より大きくなる形状に形成
されたことを特徴とする平板型光源。
【請求項２】上記放電電極がアルミニウムで、上記誘電
体層がアルミナであることを特徴とする請求項１に記載
の平板型光源。
【請求項３】上記放電電極が金属板で、上記誘電体層が
ガラス層であることを特徴とする請求項１に記載の平板
型光源。
【請求項４】上記放電電極と上記密閉容器の上下の平面
との間に空隙部が形成されたこと特徴とする請求項１か
ら請求項４のいずれかに記載の平板型光源。
【請求項５】上記偏平状の密閉容器が透光性を有する前
面板と、絶縁基板からなる後面板と及び側板とを組み合
わせて構成され、対向する上記側板の内側表面形状が屈
曲面であり、上記放電電極が上記屈曲面に沿った層状導
電体で構成されたことを特徴とする請求項１から請求項
３のいずれかに記載の平板型光源。
【請求項６】上記誘電体層の上に保護膜を形成したこと
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の
平板型光源。
【請求項７】上記放電ガスとしてアルゴン、ネオン、キ
セノンの希ガスや水銀のいずれかを単体又は二種以上混
合して封入したことを特徴とする請求項１から請求項６
のいずれかに記載の平板型光源。
【請求項８】請求項１から請求項８のいずれかに記載の
平板型光源を光源とする照明するよう構成したことを特
徴とする照明装置。
【請求項９】請求項１から請求項８のいずれかに記載の
平板型光源をバックライトに用いたことを特徴とする液
晶表示装置。