JP2003223868A - Light source device and liquid crystal display device - Google Patents

Light source device and liquid crystal display device

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JP2003223868A
JP2003223868A JP2002329969A JP2002329969A JP2003223868A JP 2003223868 A JP2003223868 A JP 2003223868A JP 2002329969 A JP2002329969 A JP 2002329969A JP 2002329969 A JP2002329969 A JP 2002329969A JP 2003223868 A JP2003223868 A JP 2003223868A
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source device
electrode
arc tube
gas
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Nobuhiro Shimizu
伸浩 清水
Norikazu Yamamoto
紀和 山本
Teruaki Shigeta
照明 重田
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source device and a liquid crystal display device which realizes luminescence of high, good luminance distribution, and easy manufacturing. <P>SOLUTION: The light source device or the liquid crystal display device is provided with at least one luminescence tube 20, a discharge medium which is sealed in the luminescence tube 20, and the first and the second electrodes 21 and 22 for exciting the discharge medium. The first electrode 21 is disposed inside the luminescence tube 20 or outside it. The second electrodes 22 contact with outer surface of the luminescence tube 20 at a plurality of discrete contacting areas which are situated at different distances from the first electrode 21. At least one gas chosen from argon gas or krypton gas, and xenon gas of 60 to 80 vol.%, are sealed in the luminescence tube 20. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源装置およびそ
れを用いた液晶表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source device and a liquid crystal display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイなどに用いられ
るバックライト(光源装置)において、水銀を用いたバ
ックライトの研究に加え、水銀を用いないバックライト
(以下、水銀レスバックライトという場合がある)の研
究がさかんに行われている。水銀レスバックライトは、
水銀を使用しないことから、水銀温度の上昇に伴う発光
効率の低下を招くことがないので光束の立ち上がりが早
い。また、水銀レスバックライトは環境上好ましい。
2. Description of the Related Art In recent years, in backlights (light source devices) used for liquid crystal displays and the like, in addition to research on backlights that use mercury, backlights that do not use mercury (hereinafter sometimes referred to as mercuryless backlights). Is being actively researched. The mercury-less backlight is
Since mercury is not used, the luminous efficiency does not decrease as the mercury temperature rises, and the luminous flux rises quickly. A mercury-less backlight is environmentally preferable.

【0003】水銀を用いない光源装置としては、希ガス
が封入されたバルブと、そのバルブの内部に配置された
内部電極と、バルブの外部に配置された外部電極とを有
する放電灯装置が開示されている(特許文献1参照)。
この外部電極は線状の電極であり、バルブの中心軸に平
行になるように、バルブの外面に形成されている。この
希ガス放電灯装置は、内部電極と外部電極とに電圧を印
加することによって発光する。
As a light source device that does not use mercury, a discharge lamp device having a bulb filled with a rare gas, an internal electrode arranged inside the bulb, and an external electrode arranged outside the bulb is disclosed. (See Patent Document 1).
The external electrode is a linear electrode and is formed on the outer surface of the valve so as to be parallel to the central axis of the valve. This rare gas discharge lamp device emits light by applying a voltage to the inner electrode and the outer electrode.

【0004】また、希ガスが封入された発光管と、発光
管の内部に形成された内部電極と、発光管の外周面に螺
旋状に形成された外部電極とを備える希ガス放電ランプ
が開示されている(特許文献2参照)。
Also disclosed is a rare gas discharge lamp having an arc tube filled with a rare gas, an internal electrode formed inside the arc tube, and an external electrode spirally formed on the outer peripheral surface of the arc tube. (See Patent Document 2).

【0005】また、希ガスを主な放電媒体とする放電ラ
ンプとして、気密容器と、気密容器の内部に配置された
内部電極と、コイル状またはメッシュ状といった形状の
外部電極とを備える放電ランプが開示されている(特許
文献3参照)。この公報には、収縮チューブを用いて外
部電極を固定する方法が開示されている。
Further, as a discharge lamp using a rare gas as a main discharge medium, there is a discharge lamp having an airtight container, an internal electrode arranged inside the airtight container, and an external electrode having a coil shape or a mesh shape. It is disclosed (see Patent Document 3). This publication discloses a method of fixing an external electrode using a shrinkable tube.

【0006】また、特許文献4(U.S.Patent
5,604,410)に開示された放電ランプは、希ガ
スが封入された発光管と、内部電極および外部電極とを
備える。内部電極は、発光管の中心軸に沿って、発光管
のほぼ全域に形成されている。外部電極は、線状の電極
であり、発光管の中心軸と平行になるように、発光管の
外面に形成されている。
Further, Patent Document 4 (US Patent)
No. 5,604,410) includes a discharge tube filled with a rare gas, an internal electrode and an external electrode. The internal electrodes are formed on almost the entire area of the arc tube along the central axis of the arc tube. The external electrode is a linear electrode and is formed on the outer surface of the arc tube so as to be parallel to the central axis of the arc tube.

【0007】[0007]

【特許文献1】特開平5−29085号公報[Patent Document 1] JP-A-5-29085

【0008】[0008]

【特許文献2】特開平10−112290号公報[Patent Document 2] Japanese Patent Laid-Open No. 10-112290

【0009】[0009]

【特許文献3】特開2001−325919号公報[Patent Document 3] Japanese Patent Laid-Open No. 2001-325919

【0010】[0010]

【特許文献4】米国特許第5604410号明細書[Patent Document 4] US Pat. No. 5,604,410

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、発光管のほぼ
全域に線状の外部電極を形成すると、放電が外部電極の
近傍に集中して放電が収縮してしまい、放電媒体を効率
よく励起できない場合があり、その結果、発光効率が低
下する場合がある。一方、発光管の外面に螺旋状の外部
電極を設ける場合でも、外部電極が発光管の外面に線状
に接触するため、放電が収縮しやすい。
However, if a linear external electrode is formed over almost the entire area of the arc tube, the discharge is concentrated near the external electrode and the discharge contracts, so that the discharge medium cannot be efficiently excited. In some cases, as a result, luminous efficiency may decrease. On the other hand, even when a spiral external electrode is provided on the outer surface of the arc tube, the external electrode linearly contacts the outer surface of the arc tube, so that the discharge easily contracts.

【0012】このような状況に鑑み、本発明は新規な光
源装置、およびそれを用いた液晶表示装置を提供するこ
とを目的とする。
In view of such circumstances, it is an object of the present invention to provide a novel light source device and a liquid crystal display device using the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の光源装置は、少なくとも1つの発光管と、
前記発光管に封入された放電媒体と、前記放電媒体を励
起するための第1および第2の電極とを備え、前記第1
の電極が前記発光管の内部または外部に配置されてお
り、前記第2の電極が、前記第1の電極からの距離が異
なり且つ不連続な複数の接触部において前記発光管の外
面に接触しており、前記発光管には、アルゴンガスおよ
びクリプトンガスから選ばれる少なくとも1つのガス
と、60体積%〜80体積%の範囲のキセノンガスとを
含む混合ガスが封入されていることを特徴とする。この
光源装置によれば、輝度分布が均一で高輝度の発光が得
られる。
In order to achieve the above object, the light source device of the present invention comprises at least one arc tube,
A discharge medium enclosed in the arc tube, and first and second electrodes for exciting the discharge medium.
Electrode is disposed inside or outside the arc tube, and the second electrode contacts the outer surface of the arc tube at a plurality of discontinuous contact portions having different distances from the first electrode. The arc tube is filled with a mixed gas containing at least one gas selected from argon gas and krypton gas and xenon gas in the range of 60% by volume to 80% by volume. . According to this light source device, high-luminance light emission with uniform luminance distribution can be obtained.

【0014】上記光源装置では、前記混合ガスは、アル
ゴンガスとキセノンガスとからなるものでもよい。
In the above light source device, the mixed gas may be composed of argon gas and xenon gas.

【0015】上記光源装置では、前記放電媒体が水銀を
含まないことが好ましい。
In the above light source device, it is preferable that the discharge medium does not contain mercury.

【0016】上記光源装置では、前記混合ガスの圧力
が、13kPa〜36kPaの範囲であってもよい。
In the above light source device, the pressure of the mixed gas may be in the range of 13 kPa to 36 kPa.

【0017】上記光源装置では、複数の前記接触部が、
前記発光管の管軸の方向に沿って配置されていてもよ
い。
In the above light source device, the plurality of contact portions are
It may be arranged along the direction of the tube axis of the arc tube.

【0018】上記光源装置は、前記発光管の内面に形成
された蛍光体層をさらに備えてもよい。
The light source device may further include a phosphor layer formed on the inner surface of the arc tube.

【0019】上記光源装置では、前記発光管は、ガラス
管と、前記ガラス管の外面に形成された誘電体層とを含
んでもよい。
In the above light source device, the arc tube may include a glass tube and a dielectric layer formed on the outer surface of the glass tube.

【0020】上記光源装置では、前記第2の電極は、誘
電体を介して前記発光管と接触していてもよい。
In the above light source device, the second electrode may be in contact with the arc tube via a dielectric.

【0021】上記光源装置は、支持板をさらに備え、前
記発光管が前記支持板の側面に配置されていてもよい。
この場合、前記支持板は、前記発光管から発せられた光
を取り込んで前記支持板の一主面から放射してもよい。
The light source device may further include a support plate, and the arc tube may be disposed on a side surface of the support plate.
In this case, the support plate may take in the light emitted from the arc tube and emit the light from one main surface of the support plate.

【0022】上記光源装置は、支持板と、前記支持板上
に配置された複数の前記発光管とを備え、前記第2の電
極は、互いに平行になるように前記支持板上に配置され
た複数の線状電極を含み、前記発光管は、前記線状電極
と直交するように配置されていてもよい。
The light source device comprises a support plate and a plurality of the arc tubes arranged on the support plate, and the second electrodes are arranged on the support plate so as to be parallel to each other. The arc tube may include a plurality of linear electrodes, and the arc tube may be arranged so as to be orthogonal to the linear electrodes.

【0023】また、本発明の液晶表示装置は、光源装置
と、前記光源装置から発せられる光が透過する液晶パネ
ルとを備える液晶表示装置であって、前記光源装置は、
上述した本発明の光源装置である。
Further, the liquid crystal display device of the present invention is a liquid crystal display device including a light source device and a liquid crystal panel through which light emitted from the light source device is transmitted, wherein the light source device comprises:
It is the above-mentioned light source device of the present invention.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明で
は、同様の部分には同一の付して重複する説明を省略す
る場合がある。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the same parts may be given the same parts, and duplicate descriptions may be omitted.

【0025】(実施形態1)実施形態1では、本発明の
光源装置(放電灯装置)の一例について説明する。実施
形態1の光源装置10の構成を図1(A)に示す。図1
(A)の線I−Iにおける断面図を図1(B)に示す。
光源装置10は、発光管(放電管)20と、発光管20
の内部に配置された第1の電極21と、発光管20の外
部に配置された第2の電極22とを備える。第1の電極
21にはリード24が接続されている。
(Embodiment 1) In Embodiment 1, an example of a light source device (discharge lamp device) of the present invention will be described. The configuration of the light source device 10 of the first embodiment is shown in FIG. Figure 1
A cross-sectional view taken along line I-I of (A) is shown in FIG.
The light source device 10 includes an arc tube (discharge tube) 20 and an arc tube 20.
And a second electrode 22 arranged outside the arc tube 20. A lead 24 is connected to the first electrode 21.

【0026】発光管20は、透光性の材料で形成され、
たとえばホウケイ酸ガラスで形成される。また、発光管
20は、石英ガラス、ソーダガラスまたは鉛ガラスで形
成してもよい。なお、発光管20は、その外部表面に配
置された誘電体層(たとえば樹脂層)を含んでもよい。
そのような発光管20の一例を図1(C)に示す。発光
管20は、管20aと、管20aの外面に形成された誘
電体層20bとを含む。管20aは、たとえばホウケイ
酸ガラスからなる。誘電体層20bには、たとえばポリ
エステル系樹脂からなる多層膜や、酸化チタンや酸化ケ
イ素からなる薄膜を用いることができる。発光管20に
用いられるガラス管の外径は、通常、1.2mm〜15
mm程度である。また、ガラス管の外面と内面との距
離、すなわちガラス管の肉厚(wall thickn
ess)は、通常、0.2mm〜1.0mm程度であ
る。ガラス管の表面に誘電体層を形成する場合、誘電体
層の厚さは、通常、0.5μm〜100μm程度であ
る。なお、発光管20は、直線状の形状に限らず、他の
形状であってもよい。たとえば、L字状、U字状または
矩形状であってもよい。
The arc tube 20 is made of a translucent material,
For example, it is formed of borosilicate glass. The arc tube 20 may be made of quartz glass, soda glass, or lead glass. The arc tube 20 may include a dielectric layer (for example, a resin layer) arranged on the outer surface thereof.
An example of such an arc tube 20 is shown in FIG. The arc tube 20 includes a tube 20a and a dielectric layer 20b formed on the outer surface of the tube 20a. The tube 20a is made of, for example, borosilicate glass. For the dielectric layer 20b, for example, a multilayer film made of polyester resin or a thin film made of titanium oxide or silicon oxide can be used. The outer diameter of the glass tube used for the arc tube 20 is normally 1.2 mm to 15 mm.
It is about mm. Further, the distance between the outer surface and the inner surface of the glass tube, that is, the wall thickness of the glass tube (wall thickness)
ess) is usually about 0.2 mm to 1.0 mm. When the dielectric layer is formed on the surface of the glass tube, the thickness of the dielectric layer is usually about 0.5 μm to 100 μm. The arc tube 20 is not limited to the linear shape and may have another shape. For example, it may be L-shaped, U-shaped or rectangular.

【0027】発光管20は封止されており、その内部に
は、放電媒体(図示せず)が封入されている(以下の実
施形態においても同様である)。放電媒体は、少なくと
もキセノンを含む。発光管20には、アルゴンガスおよ
びクリプトンガスから選ばれる少なくとも1つのガス
と、キセノンガスとが封入されている。そして、発光管
20に封入されているガスに占めるキセノンガスの割合
は、60体積%〜80体積%の範囲である。キセノン以
外のガスは、40体積%〜20体積%の範囲であり、ア
ルゴンガス、クリプトンガス、またはアルゴンガスとク
リプトンガスとの混合ガスを用いることができる。たと
えば、発光管20に含まれるガスとしては、キセノンガ
ス(60体積%〜80体積%)とアルゴンガス(40体
積%〜20体積%)との混合ガス、キセノンガス(60
体積%〜80体積%)とクリプトンガス(40体積%〜
20体積%)との混合ガス、キセノンガス(60体積%
〜80体積%)とアルゴンガスとクリプトンガスとの混
合ガスを用いることができる。なお、発光管20に封入
されているガスには、上記希ガス以外のガス(たとえば
希ガス)がわずかに含まれてもよい。ただし、環境の点
から、放電媒体は水銀を含まないことが好ましい。
The arc tube 20 is sealed, and a discharge medium (not shown) is sealed inside (the same applies to the following embodiments). The discharge medium contains at least xenon. The arc tube 20 is filled with at least one gas selected from argon gas and krypton gas and xenon gas. The proportion of xenon gas in the gas sealed in the arc tube 20 is in the range of 60% by volume to 80% by volume. The gas other than xenon is in the range of 40% by volume to 20% by volume, and argon gas, krypton gas, or a mixed gas of argon gas and krypton gas can be used. For example, the gas contained in the arc tube 20 is a mixed gas of xenon gas (60% by volume to 80% by volume) and argon gas (40% by volume to 20% by volume), xenon gas (60% by volume).
Volume% to 80 volume% and krypton gas (40 volume% to
20% by volume, mixed gas, xenon gas (60% by volume)
Mixed gas of argon gas and krypton gas can be used. The gas sealed in the arc tube 20 may slightly contain a gas other than the rare gas (for example, a rare gas). However, from the environmental point of view, it is preferable that the discharge medium does not contain mercury.

【0028】発光管20に封入されているガスの圧力、
すなわち発光管20の内部の圧力は、13kPa〜36
kPaの範囲であることが好ましく、17kPa〜28
kPaの範囲であることがより好ましい。なお、発光管
20に封入されるガスの種類および圧力は、以下の実施
形態の光源装置においても同様である。
The pressure of the gas enclosed in the arc tube 20,
That is, the pressure inside the arc tube 20 is 13 kPa to 36 kPa.
It is preferably in the range of kPa, and 17 kPa to 28
The range of kPa is more preferable. The type and pressure of the gas sealed in the arc tube 20 are the same in the light source devices of the following embodiments.

【0029】図1(B)に示すように、発光管20の内
面には、蛍光体層23が形成されている。蛍光体層23
は、放電媒体から発せられた光の波長を変換するために
形成される。蛍光体層23の材料を変化させることによ
って、さまざまな波長の光が得られる。たとえば、白色
光や、赤、緑および青(RGB)の光が得られる。蛍光
体層23は、放電灯に一般的に用いられる材料で形成で
きる。
As shown in FIG. 1B, a phosphor layer 23 is formed on the inner surface of the arc tube 20. Phosphor layer 23
Are formed to convert the wavelength of light emitted from the discharge medium. Light of various wavelengths can be obtained by changing the material of the phosphor layer 23. For example, white light and red, green, and blue (RGB) light can be obtained. The phosphor layer 23 can be formed of a material generally used for a discharge lamp.

【0030】第1の電極21は、発光管20の一端の内
部に形成されている。第1の電極21は、たとえばタン
グステンやニッケルなどの金属で形成できる。第1の電
極21の表面は、酸化セシウム、酸化マグネシウムまた
は酸化バリウムといった金属酸化物層で覆われていても
よい。このような金属酸化物層を用いることによって、
点灯開始電圧を低減でき、イオン衝撃による電極の劣化
を防止できる。また、第1の電極21の表面は、誘電体
層(たとえばガラス層)で覆われていてもよい。図1
(D)に、金属電極21aと、それを覆うように形成さ
れた誘電体層21bとを備える第1の電極21の断面図
を示す。このような誘電体層を用いることによって、放
電時の電流を抑制できる。その結果、放電時に継続的に
電流が流れることを抑制でき、放電を安定化することが
できる。また、第1の電極21は、実施形態2で説明す
るように、発光管20の外部に形成されていてもよい。
The first electrode 21 is formed inside one end of the arc tube 20. The first electrode 21 can be formed of a metal such as tungsten or nickel. The surface of the first electrode 21 may be covered with a metal oxide layer such as cesium oxide, magnesium oxide, or barium oxide. By using such a metal oxide layer,
The lighting start voltage can be reduced, and the deterioration of the electrode due to ion bombardment can be prevented. Moreover, the surface of the first electrode 21 may be covered with a dielectric layer (for example, a glass layer). Figure 1
FIG. 1D shows a cross-sectional view of the first electrode 21 including the metal electrode 21a and the dielectric layer 21b formed so as to cover the metal electrode 21a. By using such a dielectric layer, the electric current at the time of discharge can be suppressed. As a result, it is possible to suppress the continuous flow of current during discharge and stabilize the discharge. The first electrode 21 may be formed outside the arc tube 20 as described in the second embodiment.

【0031】第2の電極22は、発光管20の外部に接
触している複数の電極22aを含む。それぞれの電極2
2aは配線で接続されている。電極22aは、導電性の
材料で形成できる。たとえば、電極22aは、銅やアル
ミニウムやリン青銅といった金属で形成してもよいし、
金属粉末(たとえば銀粉末)と樹脂とを含む金属ペース
トで形成してもよい。以下で説明する第2の電極も同様
の材料で形成できる。第2の電極22は、第1の電極2
1からの距離が異なり且つ不連続な複数の部分(接触
部)で発光管20の外面と接触している。
The second electrode 22 includes a plurality of electrodes 22a which are in contact with the outside of the arc tube 20. Each electrode 2
2a is connected by wiring. The electrode 22a can be formed of a conductive material. For example, the electrode 22a may be formed of a metal such as copper, aluminum or phosphor bronze,
You may form with the metal paste containing a metal powder (for example, silver powder) and resin. The second electrode described below can be formed of the same material. The second electrode 22 is the first electrode 2
A plurality of discontinuous portions (contact portions) having different distances from 1 are in contact with the outer surface of the arc tube 20.

【0032】図1(A)の線II−IIにおける断面図を図
2(A)に示す。第2の電極22は、複数の接触部22
Pにおいて発光管20と接触している。複数の接触部2
2Pは、第1の電極21からの距離が異なり且つ互いに
離れている。複数の接触部22Pは、発光管20の管軸
方向AXに沿って並んでいる。なお、図2(B)に示す
ように、複数の接触部22Pは、発光管20の管軸方向
AXに沿って並んでいる複数のグループを構成してもよ
い。それぞれのグループに含まれる接触部22Pは、発
光管20の管軸方向AXに沿って並んでいる。なお、接
触部22Pは、管軸方向AXに沿って並んでいなくても
よい。また、接触部22Pの形状は、正方形に限られな
い。たとえば、接触部22Pの形状は、長方形や線状で
あってもよい。また、図2(B)に示すように、第1の
電極21からの距離が異なる接触部を含む限り、第1の
電極21からの距離が等しい接触部を含んでもよい。1
つの接触部22Pの管軸方向の長さは、発光管20の管
軸方向の長さの、たとえば0.1%〜5%の範囲であ
り、たとえば0.5%〜3%の範囲である。管軸方向に
隣接する2つの接触部22Pの間隔は、発光管20の肉
厚よりも大きく、且つ、発光管20の最大内径の10倍
以下とすることが好ましい。上記間隔を発光管20の肉
厚よりも大きくすることによって、放電が第2の電極2
2に沿って線状に収縮することを防止できる。また、上
記間隔を発光管20の最大内径の10倍以下とすること
によって、放電が不均一となることを防止できる。ま
た、第2の電極22によって光が遮蔽されることを抑制
するため、発光管20の周方向における接触部22pの
長さは、発光管20の円周の半分以下とすることが好ま
しい。
A sectional view taken along line II-II in FIG. 1A is shown in FIG. The second electrode 22 has a plurality of contact portions 22.
It is in contact with the arc tube 20 at P. Multiple contact parts 2
2P have different distances from the first electrode 21 and are separated from each other. The plurality of contact portions 22P are arranged along the tube axis direction AX of the arc tube 20. As shown in FIG. 2B, the plurality of contact portions 22P may form a plurality of groups arranged along the tube axis direction AX of the arc tube 20. The contact portions 22P included in each group are arranged along the tube axis direction AX of the arc tube 20. The contact portions 22P do not have to be aligned along the tube axis direction AX. Further, the shape of the contact portion 22P is not limited to the square. For example, the shape of the contact portion 22P may be rectangular or linear. Further, as shown in FIG. 2B, as long as the contact portions having different distances from the first electrode 21 are included, the contact portions having the same distance from the first electrode 21 may be included. 1
The length of the two contact portions 22P in the tube axis direction is, for example, in the range of 0.1% to 5% of the length of the arc tube 20 in the tube axis direction, for example, in the range of 0.5% to 3%. . The interval between the two contact portions 22P adjacent to each other in the tube axis direction is preferably larger than the wall thickness of the arc tube 20 and not more than 10 times the maximum inner diameter of the arc tube 20. By making the interval larger than the wall thickness of the arc tube 20, the discharge is generated by the second electrode 2
It is possible to prevent linear shrinkage along the line 2. Further, by setting the interval to 10 times or less of the maximum inner diameter of the arc tube 20, it is possible to prevent non-uniform discharge. Further, in order to prevent light from being shielded by the second electrode 22, it is preferable that the length of the contact portion 22p in the circumferential direction of the arc tube 20 be half or less of the circumference of the arc tube 20.

【0033】光源装置10では、第1の電極21と第2
の電極22との間に電圧を印加することによって放電が
生じ、放電媒体が励起される。励起された放電媒体は、
基底状態に移行する際に紫外線を発する。この紫外線
は、蛍光体層23で可視光に変換され、発光管20から
放射される。
In the light source device 10, the first electrode 21 and the second electrode 21
A discharge is generated by applying a voltage between the electrode 22 and the electrode 22, and the discharge medium is excited. The excited discharge medium is
It emits ultraviolet rays when it moves to the ground state. This ultraviolet ray is converted into visible light by the phosphor layer 23 and emitted from the arc tube 20.

【0034】以下に、第1の電極21と第2の電極22
との間に印加する電圧の一例について説明する。第1の
電極21と第2の電極22との間に印加する電圧は、た
とえば矩形波であり、その極性は変化してもしなくても
よい。印加電圧の一例を図3(A)に示す。図3(A)
に示す例では、第1の電極21に対する印加電圧は、0
ボルトと正の電圧V1との間で変調されている。電圧V
1を印加する時間T1と矩形波の周期T2との比(T1
/T2)の値は、0.15〜0.5程度であることが好
ましい。また、矩形波の周波数は、たとえば10kHz
〜60kHzの範囲である。図3(A)に示す電圧を印
加した場合に2つの電極間を流れる電流を図3(B)に
示す。第1の電極21と第2の電極22との間には、印
加電圧の微分波形に対応する電流が流れる。
Below, the first electrode 21 and the second electrode 22
An example of the voltage applied between and will be described. The voltage applied between the first electrode 21 and the second electrode 22 is, for example, a rectangular wave, and its polarity may or may not change. An example of the applied voltage is shown in FIG. Figure 3 (A)
In the example shown in, the applied voltage to the first electrode 21 is 0
It is modulated between a volt and a positive voltage V1. Voltage V
The ratio of the time T1 for applying 1 to the period T2 of the rectangular wave (T1
The value of / T2) is preferably about 0.15 to 0.5. The frequency of the rectangular wave is, for example, 10 kHz.
Is in the range of -60 kHz. The current flowing between the two electrodes when the voltage shown in FIG. 3 (A) is applied is shown in FIG. 3 (B). A current corresponding to the differential waveform of the applied voltage flows between the first electrode 21 and the second electrode 22.

【0035】図3(A)に示すような電圧を印加するた
めの点灯回路13の一例の構成を図4に示す。第1の電
極21と第2の電極22との間には、点灯回路13が接
続されている。第2の電極22は、通常、グランドに接
続される。点灯回路13は、交流電源13aと、整流回
路13bと、平滑回路13cと、昇圧回路13dと、ス
イッチング回路13eとを備える。これらの回路には、
一般的な回路を用いることができる。交流電源13aで
生成された交流電圧は、整流回路13bによって直流の
正電圧へ変換される。そして、整流された電圧は、平滑
回路13cで平滑化され、昇圧回路13dで昇圧され
る。昇圧された電圧は、スイッチング回路13eによっ
て、所定の時間T1だけ印加される。このようにして、
矩形波電圧が印加される。なお、極性が変化する矩形波
を印加する場合には、点灯回路を簡略化することができ
る。
FIG. 4 shows an example of the structure of the lighting circuit 13 for applying the voltage shown in FIG. 3 (A). The lighting circuit 13 is connected between the first electrode 21 and the second electrode 22. The second electrode 22 is usually connected to ground. The lighting circuit 13 includes an AC power supply 13a, a rectifier circuit 13b, a smoothing circuit 13c, a booster circuit 13d, and a switching circuit 13e. These circuits include
A general circuit can be used. The AC voltage generated by the AC power supply 13a is converted into a DC positive voltage by the rectifier circuit 13b. The rectified voltage is smoothed by the smoothing circuit 13c and boosted by the boosting circuit 13d. The boosted voltage is applied for a predetermined time T1 by the switching circuit 13e. In this way
A rectangular wave voltage is applied. The lighting circuit can be simplified when a rectangular wave whose polarity changes is applied.

【0036】光源装置10では、第2の電極22が不連
続に発光管20と接触しているため、放電が第2の電極
22側に収縮することを防止できる。そのため、光源装
置10では、封入ガス圧を高くしたり、入力する電力を
高くした場合でも、均一な放電が得られやすい。その結
果、光源装置10では、放電効率を高めることができ、
同じ電力を入力した従来の光源装置と比較して、輝度を
向上させることができる。また、光源装置10では、第
2の電極22が発光管20に接触するように第2の電極
22を容易に固定できるため、低コストで容易に製造で
きる。
In the light source device 10, since the second electrode 22 is discontinuously in contact with the arc tube 20, it is possible to prevent discharge from contracting to the second electrode 22 side. Therefore, in the light source device 10, uniform discharge is likely to be obtained even when the filled gas pressure is increased or the input power is increased. As a result, in the light source device 10, the discharge efficiency can be increased,
The brightness can be improved as compared with the conventional light source device to which the same electric power is input. Further, in the light source device 10, since the second electrode 22 can be easily fixed so that the second electrode 22 contacts the arc tube 20, it can be easily manufactured at low cost.

【0037】(実施形態2)実施形態2では、本発明の
光源装置の他の一例について説明する。実施形態2の光
源装置50の構成を図5に模式的に示す。また、図5の
線VIA−VIAにおける断面図を図6(A)に示し、図5の
線VIB−VIBにおける断面図を図6(B)に示す。なお、
図5では、拡散板の図示を省略している。また、図6
(A)および6(B)では、蛍光体層の図示を省略して
いる。また、図5、6(A)および6(B)では、右端
の発光管の図示を省略している。
Embodiment 2 In Embodiment 2, another example of the light source device of the present invention will be described. The configuration of the light source device 50 of the second embodiment is schematically shown in FIG. A cross-sectional view taken along line VIA-VIA in FIG. 5 is shown in FIG. 6A, and a cross-sectional view taken along line VIB-VIB in FIG. 5 is shown in FIG. 6B. In addition,
In FIG. 5, the illustration of the diffusion plate is omitted. In addition, FIG.
In (A) and 6 (B), illustration of the phosphor layer is omitted. Further, in FIGS. 5, 6 (A) and 6 (B), the arc tube at the right end is not shown.

【0038】光源装置50は、支持板51、拡散板5
2、発光管20、発光管20の内部に配置された第1の
電極21、および発光管20の外部に配置された第2の
電極62を備える。第2の電極62はグランドに接続
(接地)されている。第1の電極21と第2の電極62
との間には、点灯回路13によって電圧が印加されてい
る。点灯回路13には、インバータ回路などを含む一般
的な回路を用いることができる。
The light source device 50 includes a support plate 51 and a diffusion plate 5.
2, the arc tube 20, the first electrode 21 arranged inside the arc tube 20, and the second electrode 62 arranged outside the arc tube 20. The second electrode 62 is connected (grounded) to the ground. First electrode 21 and second electrode 62
A voltage is applied by the lighting circuit 13 between and. As the lighting circuit 13, a general circuit including an inverter circuit can be used.

【0039】支持板51には、発光管20が配置される
断面V字状の溝51aが形成されている。発光管20
は、支持部材53で支持板51に固定されている。支持
板51は、樹脂や金属(たとえばアルミニウム)などで
形成できる。支持板51の表面は、光の反射効率および
拡散効率を向上させるための処理がなされていることが
好ましい。たとえば、表面に酸化チタンの粉末を塗布し
たり、反射シートを貼り付けたりしてもよい。また、第
2の電極62との絶縁性を確保できる限り、支持板51
の表面に金属膜を形成してもよい。また、表面をサンド
ブラスト処理してもよい。なお、支持板51の裏面側か
ら光を出射させる場合には、透明な樹脂やガラスで支持
板51を形成する。なお、支持板51の形状は、限定が
なく、用途に応じて決定される。
A groove 51a having a V-shaped cross section in which the arc tube 20 is arranged is formed in the support plate 51. Arc tube 20
Are fixed to the support plate 51 by support members 53. The support plate 51 can be formed of resin, metal (for example, aluminum), or the like. The surface of the support plate 51 is preferably treated to improve the light reflection efficiency and the light diffusion efficiency. For example, titanium oxide powder may be applied to the surface or a reflection sheet may be attached. In addition, as long as insulation with the second electrode 62 can be secured, the support plate 51
A metal film may be formed on the surface of the. Further, the surface may be sandblasted. When light is emitted from the back surface side of the support plate 51, the support plate 51 is made of transparent resin or glass. The shape of the support plate 51 is not limited and is determined according to the application.

【0040】拡散板52は、発光管20を挟んで支持板
51に対向するように配置されている。拡散板52は、
発光管20から発せられた光を均一に拡散させるために
配置される。拡散板52は、ガラスや透光性の樹脂で形
成される。
The diffusion plate 52 is arranged so as to face the support plate 51 with the arc tube 20 interposed therebetween. The diffusion plate 52 is
It is arranged to uniformly diffuse the light emitted from the arc tube 20. The diffusion plate 52 is formed of glass or translucent resin.

【0041】支持板51上には、複数の発光管20が平
行に配置されている。発光管20の数は限定がない。そ
れぞれの発光管20の一端の内部には、第1の電極21
が配置されている。発光管20は、支持部材53から容
易に取り外しが可能である。
A plurality of arc tubes 20 are arranged in parallel on the support plate 51. The number of arc tubes 20 is not limited. A first electrode 21 is provided inside one end of each arc tube 20.
Are arranged. The arc tube 20 can be easily removed from the support member 53.

【0042】第2の電極62は、支持板51上に形成さ
れた複数の線状電極62aを備える。複数の線状電極6
2aは、配線で連結され、点灯回路13に接続されてい
る。図5に示すように、第2の電極62は、グランドに
接続されていることが好ましい。第2の電極62をグラ
ンドに接続することによって、発光管20を安全に交換
できる。複数の線状電極62aは、互いに平行になるよ
うにストライプ状に配置されている。各線状電極62a
は、発光管20の中心軸と直交するように形成されてい
る。線状電極62aは、たとえば、金属ペースト(たと
えば銀ペースト)や金属膜で形成できる。また、線状電
極62aは、導電性の樹脂で形成してもよい。この場
合、樹脂からなる支持板51と樹脂からなる線状電極6
2aとを一体に成形できる。
The second electrode 62 comprises a plurality of linear electrodes 62a formed on the support plate 51. Multiple linear electrodes 6
2a is connected by a wire and is connected to the lighting circuit 13. As shown in FIG. 5, the second electrode 62 is preferably connected to the ground. The arc tube 20 can be safely replaced by connecting the second electrode 62 to the ground. The plurality of linear electrodes 62a are arranged in stripes so as to be parallel to each other. Each linear electrode 62a
Are formed so as to be orthogonal to the central axis of the arc tube 20. The linear electrode 62a can be formed of, for example, a metal paste (for example, silver paste) or a metal film. Further, the linear electrode 62a may be formed of a conductive resin. In this case, the support plate 51 made of resin and the linear electrode 6 made of resin
2a can be integrally molded.

【0043】線状電極62aの間隔を一定にすると、第
1の電極21から離れるほど輝度が低下する場合があ
る。そのため、図5に示すように、第1の電極21から
離れるほど、隣接する線状電極62a間の間隔を狭くし
てもよい。この場合、第1の電極21から離れるほど、
線状電極62aの幅を太くしてもよい。このような構成
によって、均一な発光が得られやすくなる。一方、線状
電極62aの幅および間隔を一定とする場合には、製造
が容易になる。特に、本発明の光源装置では、発光管2
0に封入するガスの組成および圧力を限定しているた
め、線状電極62aの幅および間隔を一定にしても輝度
分布が均一な発光が得られやすい。
If the distance between the linear electrodes 62a is constant, the brightness may decrease as the distance from the first electrode 21 increases. Therefore, as shown in FIG. 5, the distance between the adjacent linear electrodes 62a may be reduced as the distance from the first electrode 21 increases. In this case, as the distance from the first electrode 21 increases,
The width of the linear electrode 62a may be increased. With such a configuration, uniform light emission can be easily obtained. On the other hand, if the widths and intervals of the linear electrodes 62a are constant, manufacturing becomes easy. Particularly, in the light source device of the present invention, the arc tube 2
Since the composition and pressure of the gas sealed in 0 are limited, it is easy to obtain light emission with a uniform luminance distribution even if the width and interval of the linear electrodes 62a are constant.

【0044】図6(A)に示すように、線状電極62a
は、溝51aの部分で発光管20と接触する。すなわ
ち、第2の電極62は、第1の電極21からの距離が異
なる複数の接触部で発光管20の外面と接触する。この
接触部は、図2(B)の接触部22Pと同様に、発光管
20の中心軸に平行に配置された2つのグループを形成
する。これらの接触部は、互いに離れており、連続して
いない。
As shown in FIG. 6A, the linear electrode 62a is formed.
Contacts the arc tube 20 at the groove 51a. That is, the second electrode 62 contacts the outer surface of the arc tube 20 at a plurality of contact portions having different distances from the first electrode 21. Similar to the contact portion 22P of FIG. 2B, the contact portions form two groups arranged parallel to the central axis of the arc tube 20. These contact portions are separated from each other and are not continuous.

【0045】光源装置50では、第1の電極21と第2
の電極62との間に電圧を印加することによって放電が
生じ、放電媒体が励起される。励起された放電媒体は、
基底状態に移行する際に紫外線を発する。この紫外線
は、蛍光体層23で可視光に変換され、発光管20から
放射される。放射された可視光は、拡散板52によって
より均一な光となる。このようにして、光源装置50
は、面光源として機能する。
In the light source device 50, the first electrode 21 and the second electrode 21
A discharge is generated by applying a voltage between the electrode 62 and the electrode 62, and the discharge medium is excited. The excited discharge medium is
It emits ultraviolet rays when it moves to the ground state. This ultraviolet ray is converted into visible light by the phosphor layer 23 and emitted from the arc tube 20. The emitted visible light becomes more uniform light by the diffusion plate 52. In this way, the light source device 50
Functions as a surface light source.

【0046】実施形態2の光源装置50を用い、封入ガ
スの組成および圧力と、輝度との関係を調べた結果を図
7に示す。図7の横軸は、発光管20に封入されたガス
の圧力を示し、縦軸は輝度の相対値を示す。また、線
a、b、c、d、e、fおよびgは、それぞれ、封入ガ
スが、キセノン−アルゴン(80vol%:20vol
%)、キセノン−アルゴン(60vol%:40vol
%)、キセノン−クリプトン(80vol%:20vo
l%)、キセノン−クリプトン(60vol%:40v
ol%)、キセノン−ネオン(80vol%:20vo
l%)、キセノン−ネオン(60vol%:40vol
%)およびキセノン100vol%である場合を示す。
なお、発光管20には、内径2mm、外径2.6mm、
長さ164mmの発光管を用いた。また、第2の電極
は、管軸方向における接触部の長さが3mmとなるよう
に形成した。また、隣接する接触部間の管軸方向におけ
る間隔を1mmとした。
FIG. 7 shows the result of examining the relationship between the composition and pressure of the enclosed gas and the brightness using the light source device 50 of the second embodiment. The horizontal axis of FIG. 7 represents the pressure of the gas sealed in the arc tube 20, and the vertical axis represents the relative value of brightness. Further, in the lines a, b, c, d, e, f and g, the enclosed gas is xenon-argon (80 vol%: 20 vol), respectively.
%), Xenon-argon (60 vol%: 40 vol)
%), Xenon-krypton (80 vol%: 20 vo)
1%), xenon-krypton (60 vol%: 40v)
ol%), xenon-neon (80 vol%: 20 vo)
1%), xenon-neon (60 vol%: 40 vol)
%) And xenon 100 vol%.
The arc tube 20 has an inner diameter of 2 mm, an outer diameter of 2.6 mm,
An arc tube having a length of 164 mm was used. Further, the second electrode was formed so that the length of the contact portion in the tube axis direction was 3 mm. Moreover, the interval in the tube axis direction between the adjacent contact portions was set to 1 mm.

【0047】図7に示すように、アルゴンガス/クリプ
トンガスとキセノンガス(60vol%〜80vol
%)との混合ガスを用いた光源装置(線a、b、cおよ
びd)は、キセノンガスのみを用いた光源装置(線g)
よりも輝度のピークが高くなった。そして、線b、cお
よびdの光源装置では、輝度のピークが高圧側にシフト
した。
As shown in FIG. 7, argon gas / krypton gas and xenon gas (60 vol.% To 80 vol.
%) Is a light source device using a mixed gas (lines a, b, c and d) is a light source device using only xenon gas (line g).
The peak of brightness was higher than that. Then, in the light source devices of the lines b, c, and d, the peak of the brightness was shifted to the high voltage side.

【0048】キセノン−ネオン(80vol%:20v
ol%)を用いた光源装置(線e)は、キセノンガスの
みを用いた光源装置(線g)よりも輝度がわずかに高く
なった。キセノン−ネオン(60vol%:40vol
%)を用いた光源装置(線f)は、キセノンガスのみを
用いた光源装置(線g)よりも輝度のピークが低くなっ
た。
Xenon-neon (80vol%: 20v
The brightness of the light source device (line e) using (ol%) was slightly higher than that of the light source device using only xenon gas (line g). Xenon-neon (60vol%: 40vol
%), The luminance peak was lower than that of the light source device (line g) using only xenon gas.

【0049】以上のように、キセノン(60vol%〜
80vol%)と、アルゴンおよび/またはクリプトン
(40vol%〜20vol%)とを含むガスを発光管
20に封入した場合、輝度を高くできる。ガスの封入圧
は、キセノンガスのみを用いた光源装置(線g)よりも
輝度を高くし、且つ収縮放電の発生を防止するために、
13kPa〜36kPa(より好ましくは17kPa〜
28kPa)の範囲にすることが好ましい。封入圧が1
3kPa以下である場合には、紫外発光するキセノン原
子の数が減少し、輝度が低下する場合がある。封入圧が
36kPa以上である場合、放電が収縮して輝度が低下
する場合がある。なお、キセノンの割合を60vol%
以上とすることによって、紫外線を放出するキセノン原
子の数を十分に確保することができる。また、キセノン
の割合を80vol%以下とすることによって、放電時
の電流密度の上昇を抑制し、放電の収縮を抑制できる。
As described above, xenon (60 vol%-
When a gas containing 80 vol%) and argon and / or krypton (40 vol% to 20 vol%) is enclosed in the arc tube 20, the brightness can be increased. The filling pressure of the gas is higher than that of the light source device (line g) using only xenon gas, and in order to prevent contraction discharge,
13 kPa to 36 kPa (more preferably 17 kPa to
It is preferably in the range of 28 kPa). Filling pressure is 1
If it is 3 kPa or less, the number of xenon atoms that emit ultraviolet light may decrease, and the brightness may decrease. When the filling pressure is 36 kPa or more, the discharge may contract and the brightness may decrease. In addition, the ratio of xenon is 60 vol%
With the above, a sufficient number of xenon atoms that emit ultraviolet rays can be secured. Further, by setting the proportion of xenon to 80 vol% or less, it is possible to suppress an increase in current density during discharge and suppress contraction of discharge.

【0050】アルゴンガス/クリプトンガスとキセノン
ガスとの混合ガスを用いることによって輝度が高くなる
理由は、明確ではないが以下のように推測される。
The reason why the brightness is increased by using the mixed gas of argon gas / krypton gas and xenon gas is not clear, but is presumed as follows.

【0051】キセノン(80vol%)とアルゴン(2
0vol%)との混合ガスを封入ガスとして用いた光源
装置と、キセノンのみを封入ガスとして用いた光源装置
とについて、それぞれの発光スペクトルを図8に示す。
ここで、蛍光体層は3波長の蛍光体で形成した。また、
封入ガスの圧力は、15.6kPaとした。
Xenon (80 vol%) and argon (2
FIG. 8 shows the respective emission spectra of the light source device using a mixed gas of 0 vol%) as the filling gas and the light source device using only xenon as the filling gas.
Here, the phosphor layer was formed of phosphors of three wavelengths. Also,
The pressure of the enclosed gas was 15.6 kPa.

【0052】図8のグラフにおいて、450nm〜70
0nmのスペクトルは、励起された封入ガスから生じた
紫外線が蛍光体層を励起することによって生じた発光に
対応している。また、800nm以降のスペクトルは、
キセノンの発光に対応している。
In the graph of FIG. 8, 450 nm to 70 nm
The 0 nm spectrum corresponds to the luminescence generated by the excitation of the phosphor layer by the UV radiation generated from the excited fill gas. In addition, the spectrum after 800 nm is
It corresponds to the emission of xenon.

【0053】図8に示すように、封入ガスが異なって
も、823nmにおけるキセノンの発光強度はほぼ等し
かった。一方、828nmにおける発光強度は、混合ガ
スを用いた光源装置の方が小さかった。キセノン60v
ol%とアルゴン40vol%との混合ガス、キセノン
60vol%とクリプトン40vol%との混合ガス、
キセノン80vol%とクリプトン20vol%との混
合ガスを用いた光源装置についても、同様の結果が得ら
れた。蛍光体の発光スペクトル強度が大きいことは、光
源装置の輝度が高いことを意味し、また、封入ガスの励
起によって生じた紫外線(147nmおよび172n
m)の強度が大きいことを意味する。そして、800n
m以降のスペクトル強度(たとえば823nmや828
nmのピーク)の減少は、エネルギーロスの減少を意味
する。
As shown in FIG. 8, the emission intensities of xenon at 823 nm were almost the same even when the enclosed gas was different. On the other hand, the emission intensity at 828 nm was smaller in the light source device using the mixed gas. Xenon 60v
mixed gas of 40 vol% of argon and 40 vol% of argon, mixed gas of 60 vol% of xenon and 40 vol% of krypton,
Similar results were obtained for a light source device using a mixed gas of 80 vol% xenon and 20 vol% krypton. The high emission spectrum intensity of the phosphor means that the brightness of the light source device is high, and the ultraviolet rays (147 nm and 172n) generated by the excitation of the enclosed gas.
It means that the strength of m) is high. And 800n
spectrum intensity after m (for example, 823 nm or 828)
nm peak) means a reduction in energy loss.

【0054】図9は、キセノンの励起過程を示す模式図
である。キセノンとアルゴンとの混合ガスを用いた光源
装置では、図9に示す準安定状態6s(31)から高準
位帯への励起が抑制され、その余ったエネルギーが紫外
発光のために使用されたと考えられる。その結果、この
光源装置では828nmにおけるキセノンの発光スペク
トル強度が小さく、蛍光体の発光スペクトル強度が大き
くなったと考えられる。一方、図8に示すように823
nmにおけるキセノンの発光スペクトル強度がほぼ等し
かったのは、準安定状態6s(32)から高準位帯への
エネルギー差が大きく、高準位帯へ励起されにくいので
変化がなかったためであると考えられる。なお、封入さ
れるガスの圧力が一定である場合、キセノンの量を60
vol%以下とすると、紫外発光するキセノン原子の量
が減少するので、輝度は低下する。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the excitation process of xenon. In the light source device using the mixed gas of xenon and argon, the excitation from the metastable state 6s ( 3 P 1 ) to the high level band shown in FIG. 9 is suppressed, and the surplus energy is used for ultraviolet emission. It is thought that it was done. As a result, it is considered that in this light source device, the emission spectrum intensity of xenon at 828 nm was low and the emission spectrum intensity of the phosphor was high. On the other hand, as shown in FIG.
The emission spectrum intensities of xenon in nm were almost the same because the energy difference from the metastable state 6s ( 3 P 2 ) to the high level band was large and it was difficult to be excited to the high level band, and thus there was no change. it is conceivable that. If the pressure of the enclosed gas is constant, the amount of xenon should be 60%.
When the content is not more than vol%, the amount of xenon atoms that emit ultraviolet light decreases, so that the brightness decreases.

【0055】以上のように、実施形態2の光源装置の一
例について説明したが、本発明は上述の装置に限定され
ない。たとえば、本発明の光源装置は、発光管20の両
端に形成された2つの第1の電極21を備えてもよい。
また、第1の電極は筒状の形状を有し、発光管20の外
部に配置されてもよい。筒状の第1の電極101の一例
を図10(A)に示す。また、図10(A)の線X−X
における断面図を図10(B)に示す。第1の電極10
1の外側は、絶縁層で被覆されていることが好ましい。
第1の電極101は、発光管20の端部を覆うように配
置される。
Although an example of the light source device according to the second embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above device. For example, the light source device of the present invention may include two first electrodes 21 formed at both ends of the arc tube 20.
Further, the first electrode may have a tubular shape and may be arranged outside the arc tube 20. An example of the cylindrical first electrode 101 is shown in FIG. In addition, line XX in FIG.
FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line. First electrode 10
The outer side of 1 is preferably covered with an insulating layer.
The first electrode 101 is arranged so as to cover the end portion of the arc tube 20.

【0056】また、第1の電極は、線状電極62aと同
様に支持板51上に形成されてもよい。そのような光源
装置110の平面図を図11に示す。光源装置110
は、第1の電極111のみが光源装置50とは異なる。
第1の電極111は、線状電極62aと同様に金属ペー
ストで形成できる。
Further, the first electrode may be formed on the support plate 51 similarly to the linear electrode 62a. A plan view of such a light source device 110 is shown in FIG. Light source device 110
Is different from the light source device 50 only in the first electrode 111.
The first electrode 111 can be formed of a metal paste, like the linear electrode 62a.

【0057】また、本発明の光源装置は、フィールドシ
ーケンシャル形の表示装置のバックライトにも適用でき
る。この場合には、赤色光を発する発光管と、緑色光を
発する発光管と、青色光を発する発光管とを一組とする
発光管群を、支持板上に複数配置すればよい。
The light source device of the present invention can also be applied to the backlight of a field sequential type display device. In this case, a plurality of arc tube groups each including an arc tube that emits red light, an arc tube that emits green light, and an arc tube that emits blue light may be arranged on the support plate.

【0058】実施形態2の光源装置によれば、実施形態
1で説明した光源装置と同様の効果が得られる。実施形
態2の光源装置は、面光源として用いることができ、た
とえば液晶表示装置のバックライトとして用いることが
できる。その場合、拡散板52の上方に液晶パネルが配
置される。
According to the light source device of the second embodiment, the same effect as that of the light source device described in the first embodiment can be obtained. The light source device of the second embodiment can be used as a surface light source, and can be used as, for example, a backlight of a liquid crystal display device. In that case, the liquid crystal panel is arranged above the diffusion plate 52.

【0059】(実施形態3)実施形態3では、本発明の
光源装置について他の一例を説明する。実施形態3の光
源装置120を図12に示す。また、図12の線XIII−
XIIIにおける断面図を図13に示す。なお、図13には
液晶パネル130も図示する。
(Embodiment 3) In Embodiment 3, another example of the light source device of the present invention will be described. FIG. 12 shows the light source device 120 of the third embodiment. Also, line XIII- in FIG.
A sectional view taken along line XIII is shown in FIG. The liquid crystal panel 130 is also shown in FIG.

【0060】図12の光源装置120は、導光板12
1、発光管20、第1の電極21、第2の電極122お
よび反射板123を備える。
The light source device 120 shown in FIG.
1, an arc tube 20, a first electrode 21, a second electrode 122, and a reflector 123.

【0061】光源装置120では、導光板121と発光
管20との間に第2の電極122が配置されている。第
2の電極122は、金属ペーストや導電性樹脂で形成で
きる。L字形の発光管20は、支持部材53で支持され
ている。L字形の発光管20の曲がり部分には、第3の
電極を形成することが好ましい。発光管20の外側に
は、発光管20から発せられた光を導光板121側に反
射する反射板123が配置されている。光源装置120
を液晶表示装置のバックライトとして用いる場合には、
図13に示すように、導光板121上に液晶パネル13
0が配置される。
In the light source device 120, the second electrode 122 is arranged between the light guide plate 121 and the arc tube 20. The second electrode 122 can be formed of a metal paste or a conductive resin. The L-shaped arc tube 20 is supported by a support member 53. It is preferable to form a third electrode on the bent portion of the L-shaped arc tube 20. A reflection plate 123 that reflects the light emitted from the arc tube 20 to the light guide plate 121 side is arranged outside the arc tube 20. Light source device 120
When using as a backlight of a liquid crystal display device,
As shown in FIG. 13, the liquid crystal panel 13 is formed on the light guide plate 121.
0 is placed.

【0062】発光管20は、導光板121の側面に配置
される。発光管20から出射された光は、導光板121
によって、導光板121の表面121aからほぼ均一に
出射される。導光板121は、たとえば透明な樹脂で形
成できる。導光板121の裏面121bには、出射され
る光を均一にするために、凹凸が形成されている。ま
た、裏面121bには、反射層124が形成されてい
る。反射層124は、たとえば酸化チタンや金属で形成
できる。また、導光板121の表面121aには、使用
状況に応じて、拡散シートやレンズシートを配置しても
よい。光源装置120においても、第2の電極122
は、第1の電極21からの距離が異なり且つ不連続な複
数の部分で発光管20に接触している。
The arc tube 20 is arranged on the side surface of the light guide plate 121. The light emitted from the light emitting tube 20 is guided by the light guide plate 121.
Thus, the light is substantially uniformly emitted from the surface 121a of the light guide plate 121. The light guide plate 121 can be formed of, for example, a transparent resin. The back surface 121b of the light guide plate 121 is provided with irregularities in order to make the emitted light uniform. A reflective layer 124 is formed on the back surface 121b. The reflective layer 124 can be formed of, for example, titanium oxide or metal. Further, a diffusion sheet or a lens sheet may be arranged on the surface 121a of the light guide plate 121 depending on the usage situation. Also in the light source device 120, the second electrode 122
Are in contact with the arc tube 20 at a plurality of discontinuous and different distances from the first electrode 21.

【0063】また、第2の電極は、発光管と反射板との
間に配置されていてもよい。そのような光源装置140
の構成を図14に模式的に示す。また、線XV−XVにおけ
る断面図を図15に示す。なお、図15には、液晶パネ
ル130も図示する。
The second electrode may be arranged between the arc tube and the reflector. Such a light source device 140
14 schematically shows the structure of the above. Further, a cross-sectional view taken along the line XV-XV is shown in FIG. The liquid crystal panel 130 is also shown in FIG.

【0064】光源装置140では、発光管20と反射板
123との間に第2の電極142が配置されている。第
2の電極142は、金属ペーストや導電性樹脂で形成で
きる。L字形の発光管20は、支持部材53で支持され
ている。L字形の発光管20の曲がり部分には、第3の
電極143が形成されている。発光管20の外側に配置
された反射板123は、発光管20から発せられた光を
導光板121側に反射する。光源装置200を液晶表示
装置のバックライトとして用いる場合には、図15に示
すように、導光板121上に液晶パネル130が配置さ
れる。
In the light source device 140, the second electrode 142 is arranged between the arc tube 20 and the reflection plate 123. The second electrode 142 can be formed with a metal paste or a conductive resin. The L-shaped arc tube 20 is supported by a support member 53. A third electrode 143 is formed on the bent portion of the L-shaped arc tube 20. The reflection plate 123 arranged outside the arc tube 20 reflects the light emitted from the arc tube 20 toward the light guide plate 121 side. When the light source device 200 is used as a backlight of a liquid crystal display device, a liquid crystal panel 130 is arranged on the light guide plate 121 as shown in FIG.

【0065】以上、本発明の実施の形態について例を挙
げて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ず本発明の技術的思想に基づき他の実施形態に適用する
ことができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above by way of example, the present invention is not limited to the above embodiments and can be applied to other embodiments based on the technical idea of the present invention. .

【0066】[0066]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光源装置
によれば、本発明の光源装置は、第1の電極からの距離
が異なる複数の部分において第2の電極と放電管とが接
触している。この光源装置によれば、放電が第2の電極
近傍に集中することを防止することが可能である。ま
た、本発明の光源装置では、発光管に封入するガスを特
定することによって、高い輝度を得ることができる。ま
た、本発明の光源装置は、第2の電極を発光管に固定す
る際に収縮チューブなどを用いる必要がないため、製造
が容易であり、発光管を自由な形状とすることができ
る。本発明の光源装置は、液晶表示装置のバックライト
など、さまざまな装置の光源として用いることができ
る。
As described above, according to the light source device of the present invention, in the light source device of the present invention, the second electrode and the discharge tube are in contact with each other at a plurality of portions having different distances from the first electrode. is doing. According to this light source device, it is possible to prevent the discharge from being concentrated near the second electrode. Further, in the light source device of the present invention, high brightness can be obtained by specifying the gas to be sealed in the arc tube. Further, since the light source device of the present invention does not need to use a contraction tube or the like when fixing the second electrode to the arc tube, it is easy to manufacture and the arc tube can have a free shape. The light source device of the present invention can be used as a light source for various devices such as a backlight of a liquid crystal display device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 (A)および(B)は、それぞれ本発明の光
源装置の一例を示す側面図および断面図であり、(C)
は光源装置の他の一例を示す断面図であり、(D)は第
1の電極の一例を示す断面図である。
1A and 1B are a side view and a cross-sectional view showing an example of a light source device of the present invention, respectively, and FIG.
[Fig. 6] is a cross-sectional view showing another example of the light source device, and (D) is a cross-sectional view showing an example of the first electrode.

【図2】 (A)は図1(A)に示した光源装置の断面
図であり、(B)は他の一例の断面図である。
2A is a sectional view of the light source device shown in FIG. 1A, and FIG. 2B is a sectional view of another example.

【図3】 (A)は本発明の光源装置に印加する電圧の
一例を示す図であり、(B)は電極間を流れる電流の一
例を示す図である。
FIG. 3A is a diagram showing an example of a voltage applied to the light source device of the present invention, and FIG. 3B is a diagram showing an example of a current flowing between electrodes.

【図4】 本発明の光源装置を駆動するための点灯回路
の一例を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a lighting circuit for driving the light source device of the present invention.

【図5】 本発明の光源装置について他の一例を模式的
に示す平面図である。
FIG. 5 is a plan view schematically showing another example of the light source device of the present invention.

【図6】 (A)および(B)はそれぞれ図5に示した
光源装置の断面図である。
6A and 6B are cross-sectional views of the light source device shown in FIG. 5, respectively.

【図7】 図5に示した光源装置について封入ガスの圧
力と相対輝度との関係を示すグラフである。
7 is a graph showing the relationship between the pressure of the enclosed gas and the relative brightness of the light source device shown in FIG.

【図8】 封入ガスが異なる光源装置の発光スペクトル
の一例を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing an example of an emission spectrum of a light source device with a different enclosed gas.

【図9】 キセノンの励起過程を模式的に示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram schematically showing an excitation process of xenon.

【図10】 (A)は第1の電極の他の一例を示す平面
図であり、(B)はその断面図である。
10A is a plan view showing another example of the first electrode, and FIG. 10B is a sectional view thereof.

【図11】 本発明の光源装置についてその他の一例を
模式的に示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view schematically showing another example of the light source device of the present invention.

【図12】 本発明の光源装置についてさらにその他の
一例を模式的に示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view schematically showing still another example of the light source device of the present invention.

【図13】 図12に示した光源装置の断面図である。13 is a cross-sectional view of the light source device shown in FIG.

【図14】 本発明の光源装置についてさらにその他の
一例を模式的に示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view schematically showing still another example of the light source device of the present invention.

【図15】 図14に示した光源装置の断面図である。15 is a cross-sectional view of the light source device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、50、110、120、140 光源装置 13 点灯回路 20 発光管 20a 管 20b 誘電体層 21、101、111 第1の電極 21a 金属電極 21b 誘電体層 22、62、122、142 第2の電極 22P 接触部 23 蛍光体層 143 第3の電極 51 支持板 51a 溝 52 拡散板 53 支持部材 62a 線状電極 121 導光板 123 反射板 124 反射層 130 液晶パネル 10, 50, 110, 120, 140 Light source device 13 Lighting circuit 20 arc tube 20a tube 20b dielectric layer 21, 101, 111 First electrode 21a metal electrode 21b Dielectric layer 22, 62, 122, 142 Second electrode 22P contact part 23 Phosphor layer 143 Third electrode 51 support plate 51a groove 52 Diffuser 53 Support member 62a linear electrode 121 Light guide plate 123 Reflector 124 reflective layer 130 LCD panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 重田 照明 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shigeta Lighting             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの発光管と、 前記発光管に封入された放電媒体と、 前記放電媒体を励起するための第1および第2の電極と
を備え、 前記第1の電極が前記発光管の内部または外部に配置さ
れており、 前記第2の電極が、前記第1の電極からの距離が異なり
且つ不連続な複数の接触部において前記発光管の外面に
接触しており、 前記発光管には、アルゴンガスおよびクリプトンガスか
ら選ばれる少なくとも1つのガスと、60体積%〜80
体積%の範囲のキセノンガスとを含む混合ガスが封入さ
れていることを特徴とする光源装置。
1. At least one arc tube, a discharge medium enclosed in the arc tube, and first and second electrodes for exciting the discharge medium, wherein the first electrode is the light emission. The second electrode is arranged inside or outside of a tube, and the second electrode is in contact with the outer surface of the arc tube at a plurality of discontinuous contact portions having different distances from the first electrode, The tube contains at least one gas selected from argon gas and krypton gas, and 60% by volume to 80% by volume.
A light source device characterized in that a mixed gas containing xenon gas in a volume range is filled.
【請求項2】 前記混合ガスは、アルゴンガスとキセノ
ンガスとからなる請求項1に記載の光源装置。
2. The light source device according to claim 1, wherein the mixed gas comprises argon gas and xenon gas.
【請求項3】 前記放電媒体が水銀を含まない請求項1
に記載の光源装置。
3. The discharge medium does not contain mercury.
The light source device according to.
【請求項4】 前記混合ガスの圧力が、13kPa〜3
6kPaの範囲である請求項1ないし3のいずれかに記
載の光源装置。
4. The pressure of the mixed gas is 13 kPa-3.
The light source device according to claim 1, wherein the light source device has a range of 6 kPa.
【請求項5】 複数の前記接触部が、前記発光管の管軸
の方向に沿って配置されている請求項1ないし3のいず
れかに記載の光源装置。
5. The light source device according to claim 1, wherein the plurality of contact portions are arranged along a tube axis direction of the arc tube.
【請求項6】 前記発光管の内面に形成された蛍光体層
をさらに備える請求項1ないし3のいずれかに記載の光
源装置。
6. The light source device according to claim 1, further comprising a phosphor layer formed on the inner surface of the arc tube.
【請求項7】 前記発光管は、ガラス管と、前記ガラス
管の外面に形成された誘電体層とを含む請求項1ないし
3のいずれかに記載の光源装置。
7. The light source device according to claim 1, wherein the arc tube includes a glass tube and a dielectric layer formed on an outer surface of the glass tube.
【請求項8】 前記第2の電極は、誘電体を介して前記
発光管と接触している請求項1ないし3のいずれかに記
載の光源装置。
8. The light source device according to claim 1, wherein the second electrode is in contact with the arc tube via a dielectric.
【請求項9】 支持板をさらに備え、前記発光管が前記
支持板の側面に配置されている請求項1ないし3のいず
れかに記載の光源装置。
9. The light source device according to claim 1, further comprising a support plate, wherein the arc tube is disposed on a side surface of the support plate.
【請求項10】 前記支持板は、前記発光管から発せら
れた光を取り込んで前記支持板の一主面から放射する請
求項9に記載の光源装置。
10. The light source device according to claim 9, wherein the support plate takes in light emitted from the arc tube and emits the light from one main surface of the support plate.
【請求項11】 支持板と、前記支持板上に配置された
複数の前記発光管とを備え、 前記第2の電極は、互いに平行になるように前記支持板
上に配置された複数の線状電極を含み、 前記発光管は、前記線状電極と直交するように配置され
ている請求項1ないし3のいずれかに記載の光源装置。
11. A support plate and a plurality of the arc tubes arranged on the support plate, wherein the second electrodes are arranged on the support plate so as to be parallel to each other. The light source device according to claim 1, further comprising a linear electrode, wherein the arc tube is arranged so as to be orthogonal to the linear electrode.
【請求項12】 光源装置と、前記光源装置から発せら
れる光が透過する液晶パネルとを備える液晶表示装置で
あって、 前記光源装置は、少なくとも1つの発光管と、前記発光
管に封入された放電媒体と、前記放電媒体を励起するた
めの第1および第2の電極とを備え、 前記第1の電極が前記発光管の内部または外部に配置さ
れており、 前記第2の電極が、前記第1の電極からの距離が異なり
且つ不連続な複数の接触部において前記発光管の外面に
接触しており、 前記発光管には、アルゴンガスおよびクリプトンガスか
ら選ばれる少なくとも1つのガスと、60体積%〜80
体積%の範囲のキセノンガスとを含む混合ガスが封入さ
れていることを特徴とする液晶表示装置。
12. A liquid crystal display device comprising a light source device and a liquid crystal panel through which light emitted from the light source device is transmitted, wherein the light source device is at least one arc tube and is enclosed in the arc tube. A discharge medium and first and second electrodes for exciting the discharge medium, wherein the first electrode is disposed inside or outside the arc tube, and the second electrode is A plurality of discontinuous contact portions having different distances from the first electrode are in contact with the outer surface of the arc tube, and the arc tube contains at least one gas selected from argon gas and krypton gas; Volume% to 80
A liquid crystal display device, wherein a mixed gas containing xenon gas in a volume range is filled.
【請求項13】 前記光源装置は、前記発光管から発せ
られた光を取り込んで一主面から出射する導光板をさら
に備え、 前記導光板と対向するように前記液晶パネルが配置され
ている請求項12に記載の液晶表示装置。
13. The light source device further includes a light guide plate that takes in light emitted from the arc tube and emits the light from one main surface, and the liquid crystal panel is arranged so as to face the light guide plate. Item 13. The liquid crystal display device according to item 12.
【請求項14】 前記光源装置は、支持板と、前記支持
板に支持された複数の前記発光管とを備え、 前記第2の電極は平行に配置された複数の線状電極を含
み、 前記発光管は前記線状電極と直交するように配置されて
いる請求項12に記載の液晶表示装置。
14. The light source device comprises a support plate and a plurality of the arc tubes supported by the support plate, the second electrode includes a plurality of linear electrodes arranged in parallel, The liquid crystal display device according to claim 12, wherein the arc tube is arranged so as to be orthogonal to the linear electrodes.
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