JP2526635B2

JP2526635B2 - 無電極平板光源装置

Info

Publication number: JP2526635B2
Application number: JP63128034A
Authority: JP
Inventors: 耕一小林
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1988-05-25
Filing date: 1988-05-25
Publication date: 1996-08-21
Anticipated expiration: 2011-08-21
Also published as: JPH01296562A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、例えば、液晶表示等のバックライト用とし
て、あるいは一般の照明用として用いられる無電極平板
形光源装置に関する。

［従来の技術］近年、液晶表示のバックライト用光源として、薄くて
平面状に均一発光する光源装置の要求が高まっている。
従来よりこの種の光源装置は、直管型螢光ランプを多数
個並べて構成したり、導光性拡散板の端面に螢光ランプ
を配し、該拡散板の平板表面を発光面とする構成のもの
がよく知られている。しかし、従来の螢光ランプは、そ
の内部両端に一対のフィラメント電極を有するので、ラ
ンプ長手方向の発光均斉度が悪いうえに、連続点灯中に
フィラメントに塗布されたエミッタ物質がランプ両端近
傍の管壁に付着し黒化を生じやすく、また、フィラメン
トを有するため、入力電流が制限され、光量が不足して
いた。

これに代わるものとして、無電極平板光源が研究開発
されており、例えば、第７図に示すような光源装置が提
案されている（例えば特開昭62−150647号）。かかる装
置は、その内部に水銀とアルゴンガスを封入した板状放
電管１と、該放電管１の厚さ方向の側面外壁に接して設
けられた誘導コイル２とよりなり、コイル２に高周波電
流を流すことにより、その電磁界によって放電管１内の
水銀及びアルゴンガスを励起させ、それにより発生した
紫外線は放電管１の上面内壁に塗布した螢光体（図示せ
ず）によって可視光に変換され外部へ放射される。この
ような無電極平板光源装置では、平板面全面の発光均斉
度が向上すると共に、光量の増大や長寿命が期待でき
る。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、上述の如き無電極平板光源装置では、
本願出願人が特願昭62−127601号に係る明細書中にも述
べたように、ある時間で、放電管１を周回するように巻
いた誘導コイル２に高周波電流が矢印方向に流れるとす
ると、その時、磁界による放電管１内における誘導電流
Iaは電解と同様、コイル電流とは逆方向に流れ、放電管
１内でのループ電流を形成する。この時、放電管１内に
供給される電力が、放電管１の形状やガス状態によって
決まる値より充分大きい場合、管内には高密度なプラズ
マが一様に形成されるが、管内に供給される電力が、例
えば調光等により少なくなったり、管表面温度の分布あ
るいはコイル２と放電管１との僅かな密着性の差等で、
時として高密度なプラズマが放電管１内に形成されず、
図において破線で示す領域に収縮される場合があり、こ
の時、プラズマ内の誘導電流1bは、その収縮したプラズ
マ内にループを形成しているものと思われる。

この収縮したプラズマは安定しているものではなく、
内部の金属蒸気等により、その領域は不規則に変化す
る。また、このような収縮プラズマが形成される条件
も、放電管１の形状、内部ガス圧、供給電力等の多くの
要因に影響されることが実験により確認されている。

従って、上述の如き無電極平板光源装置では、放電管
１内に形成されるプラズマが不規則になり、均一発光し
ないといった大きな問題がある。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、その目的
とするところは、平板面全域にわたり均一発光し、しか
も発光効率や寿命の点でも優れた無電極平板光源装置を
提供するにある。

［課題を解決するための手段］本発明は、少なくとも一方の平板面が透光性材料で形
成された平板状の光源体と、該光源体の厚さ方向の外壁
形状に沿って周回するように設けた誘導コイルとを備
え、上記光源体内に封入したガス体を上記誘導コイルに
高周波電圧を印加することにより放電、発光させて成る
無電極平板光源装置において、上記光源体の内部に、上
記誘導コイルに沿った方向に周回する放電路形成手段を
少なくとも１つ設けると共に、上記各放電路を同一空間
としたことを特徴とする。

［実施例］第１図及び第２図は本発明に係る第１の実施例を示す
もので、光源装置は平板状の光源体11と、該光源体11の
厚さ方向の側面外壁に接して周回するように設けられた
誘導コイル12と、該誘導コイル12に高周波電流を供給す
る高周波発生装置13とで構成され、前記光源体11は、例
えばセラミックスで成形され、一面開口で内部に周回す
る放電路形成手段としての複数個の隔壁14,15を有する
箱体16と、該箱体16の開口面を覆う透光性の板ガラス17
とから成り、板ガラス17はガラスフリット等により箱体
16の開口端面に密着され、気密空間を形成する。また、
上記隔壁14,15にはそれぞれ孔18が設けられており、該
孔18を介して光源体11の内部は同一気密空間を形成して
いる。そして、かかる気密空間には水銀とアルゴンガス
が封入されている。また、隔壁14,15の表面及び板ガラ
ス17の内面には螢光体19が塗布されている。

このように構成された無電極平板光源装置において
は、高周波発生装置13により誘導コイル12に高周波電流
を供給したとき、それによって光源体11内に流れる誘導
電流は、それぞれの隔壁14,15に沿ってループを形成す
るように流れる。従って、光源体11内に供給される電力
が低下しても、その誘導電流は短絡した別のループを形
成することはなく、光源体11の発光面全域にわたり均一
発光が維持される。また、隔壁14,15を設けたことによ
り、光源体11の強度が増し、非常に大きな平板形光源を
可能にするといった効果も有する。

第３図は本発明に係る第２の実施例を示す断面図で、
本実施例では隔壁14,15の上端は板ガラス17と接してお
らず、前記孔18は特に設けられていない。また、板ガラ
ス17の内面には螢光体19は塗布されておらず、所謂アパ
ーチャー型の平板光源を構成している。

本実施例においても、誘導電流については前記実施例
と同様に、それぞれの隔壁14,15に沿ってループを形成
するように流れる。これは次のような理由による。すな
わち、隔壁14,15の上端と板ガラス17との間では、拡散
により所謂管壁損失が大となり、その部分での電位傾度
が高くなる。そのためその部分では電流は流れにくくな
り、所謂クロストーク現象が生じないためである。この
ことは試験によっても確認されている。なお、光源体11
内の誘導電流が周回ループを形成するために必要な光源
体11の厚さと隔壁14,15の高さとの比は、高周波電力、
隔壁14,15の幅、封入ガスの種類、ガス圧等によって決
まる。

このように構成することにより、光源体11の発光面、
即ち板ガラス17の側から見た輝度は大幅に上がると共
に、隔壁14,15と板ガラス17が接していないので、発光
面である平板面全面の発光均斉度はさらに増し、バック
ライト用光源として大きな効果を奏する。

第４図は本発明に係る第３の実施例を示す断面図で、
本実施例では、光源体11を構成する板ガラス17と隔壁1
4,15とが、フリット等を用いずに機械的に接している構
造となっており、光源体11の内部は上記実施例と同様、
同一気密空間を形成できると共に、機械的強度も第１の
実施例と同程度にできる。さらに、フリット等を使わな
いので、長期点灯中でも不純ガスが出ることもなく、寿
命の点でも有効である。

次に、第５図及び第６図は本発明に係る第４の実施例
を示すもので、本実施例は透過型液晶パネルのバックラ
イトとして構成したものである。

本実施例では、板ガラス17は透光性の導電性ガラスで
形成され、高周波による漏洩ノイズの防止が図られてい
る。また、光源体11及び高周波発生装置13を一体的に被
うシールドケース20が、光源体11の発光面である板ガラ
ス17の部分を除いて設けられており、漏洩ノイズの低減
効果を高めている。さらに、光源体11の一部は、製造時
内部を真空排気する際に必要な排気管21が、ある長さを
残して封止されており、高周波発生装置13の近傍に配置
されている。この排気管21にヒータ等を取り付けること
により、低温時において、点灯前にヒータで排気管21を
予熱しておくことにより、点灯後の光量立ち上がり特性
を大幅に改善できる。さらにまた、連続点灯中に光源体
11の温度が上がっても、排気管21の温度を空冷等により
適正値にすることにより、光源体11の発光効率を最適に
維持することも容易となる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されるものではな
いのは言うまでもないことで、例えば、光源体11はガラ
スで全体を構成してもよく、また、光源体11の形状も発
光面が矩形である必要はなく、円形でも構わない。さら
に、誘導コイル12は光源体11内の隔壁14,15に沿って周
回するように設けてもよく、このように構成すれば、漏
洩ノイズの低減において効果がある。

［発明の効果］本発明は上記のように、少なくとも一方の平板面が透
光性材料で形成された平板状の光源体と、該光源体の厚
さ方向の外壁形状に沿って周回するように設けた誘導コ
イルとを備え、上記光源体内に封入したガス体を上記誘
導コイルに高周波電圧を印加することにより放電、発光
させて成る無電極平板光源装置において、上記光源体の
内部に、上記誘導コイルに沿った方向に周回する放電路
形成手段を少なくとも１つ設けると共に上記各放電路を
同一空間としたことにより、点灯中、特に調光点灯中あ
るいは始動初期において、光源体内に形成されるプラズ
マが偏ったり、ちらついたりすることがなく、絶えず均
一発光すると共に、その均斉度は大幅に向上し、しかも
長寿命で高出力の平板光源を提供できる。なお、本発明
を液晶表示等のバックライトとして用いれば特に効果大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す斜視図、第２図は
同上の断面図、第３図は本発明の第２の実施例を示す断
面図、第４図は本発明の第３の実施例を示す断面図、第
５図は本発明の第４の実施例を示す平面図、第６図は同
上の断面図、第７図は従来例を示す斜視図である。 11……光源体、12……誘導コイル、13……高周波発生装
置、14,15……放電路形成手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一方の平板面が透光性材料で形
成された平板状の光源体と、該光源体の厚さ方向の外壁
形状に沿って周回するように設けた誘導コイルとを備
え、上記光源体内に封入したガス体を上記誘導コイルに
高周波電圧を印加することにより放電、発光させて成る
無電極平板光源装置において、上記光源体の内部に、上
記誘導コイルに沿った方向に周回する放電路形成手段を
少なくとも１つ設けると共に、上記各放電路を同一空間
としたことを特徴とする無電極平板光源装置。