JP2965861B2 - 平面型蛍光ランプ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は蛍光ランプに関するもの
であり、詳細には例えば液晶表示素子のバックライトと
して適するように面光源状として形成される平面型蛍光
ランプの構成に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の平面型蛍光ランプ９０の
構成の例を示すものが図５および図６であり、この平面
型蛍光ランプ９０は一方のガラス基板９１の一面には透
明電極層９２、透明誘電体層９３および蛍光体層９４を
積層しておき、他の一方のガラス基板９５の一面には不
透明電極層９６、透明誘電体層９３および蛍光体層９４
を積層しておき、両ガラス基板９１、９５を積層が行わ
れた面同士を対峙させて構成するものである。

【０００３】このときに、両ガラス基板９１、９５間が
適宜な間隔を保つように例えばガラス球によるスペーサ
ー９７を挟持させて、略ロ字状に封着材９８により接着
して放電室９０ａを構成し、この放電室９０ａ内に希ガ
ス、水銀などを封入しておくものである。従って、前記
放電室９０ａの透明電極層９２が積層された基板９１の
側に発光エリア９０ｂが生じるものとなる。

【０００４】また、前記両ガラス基板９１、９５を接着
を行い放電室９０ａを構成する際には、両ガラス基板９
１、９５の透明電極層９２、不透明電極層９６の一部を
透明誘電体層９３および蛍光体層９４に覆われないよう
に露出して形成し、この露出された部分が側方に突出す
るように両ガラス基板９１、９５をずらせて接着するこ
とで、この露出した部分をもって給電部９２ａ、９６ａ
とされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の平面型蛍光ランプ９０の構成では、この平面型
蛍光ランプ９０の消費電流（電力）は対峙する透明電極
層９２と電極層９６との面積に比例するものとなるの
で、結果的には発光エリア９０ｂの大きさに比例して消
費電流が定まるものとなる。従って、具体例として平面
型蛍光ランプ９０が液晶表示器のバックライトとして採
用される場合には、必要とされる発光エリア９０ｂの大
きさに対応する電流値が絶対的に必要となり、例えば電
池を電源とする機器などにおいては、実質的に平面型蛍
光ランプ９０の消費電力で使用可能時間が制約されてし
まう問題点を生じている。

【０００６】また、上記発光エリア９０ｂの大きさに比
例して消費電流が定まるものとなることは、例えば液晶
表示器の５インチ型用のバックライトを基準として比較
してみると、７インチ型用では消費電流は２倍、１０イ
ンチ型用では４倍、１４インチ型用では８倍と言うよう
に液晶表示器の大型化に伴って飛躍的に消費電流の増加
を来すものとなり、近来の表示面積の大型化に伴って上
記した平面型蛍光ランプ９０の消費電力の問題は顕著化
するものとなり、この点の解決が早急な課題となってい
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的な手段として、電極層と蛍
光体層が一面に積層された一対の基板を、前記積層が行
われた面同士を適宜な間隔で対峙させて周縁を封止して
成る平面型蛍光ランプにおいて、少なくとも一方の基板
側の前記電極層は透明電極層であり、且つ前記透明電極
層の発光エリア部は櫛歯状若しくは網状とされて無電極
部が設けられていることを特徴とする平面型蛍光ランプ
を提供することで課題を解決するものである。

【０００８】

【実施例】つぎに、本発明を図に示す一実施例に基づい
て詳細に説明する。図１に符号１で示すものは本発明に
係る平面型蛍光ランプの要部であり、この平面型蛍光ラ
ンプ１には、ＩＴＯなどによる透明電極層３、ＳｉＯ₂
などによる透明誘電体層４および蛍光体層５とが積層さ
れた一方のガラス基板２と、アルミニュウムなどによる
不透明電極層７、透明誘電体層４および蛍光体層５とが
積層された他の一方のガラス基板６とが、積層された面
側を対峙させて構成されているものである点は従来例の
ものと同様である。

【０００９】ここで、本発明においては、例えば一方の
ガラス基板２に積層されている透明電極層３に無電極部
３ｃを設けるものであり、この無電極部３ｃにより前記
平面型蛍光ランプ１の消費電流（電力）を調整可能なも
のとしている。尚、この実施例では前記無電極部３ｃを
一方のガラス基板２の側に設けるものとして説明してい
るが、これは他の一方のガラス基板６に積層されている
不透明電極層７の側に設けても良く、あるいは、双方の
ガラス基板２、６に同時に設けても良いものである。

【００１０】図２は、前記一方のガラス基板２の透明電
極層３の敷設の状態を示すものであり、この一方のガラ
ス基板２の一端側には従来例でも説明したように外部か
ら給電を行うための給電部３ａがベタ面として設けら
れ、そして、発光エリア部１ａ（従来例の図５も参照）
に相当する部分には図３に示すように櫛歯状とされた透
明電極部３ｂとされている。

【００１１】従って、夫々の前記透明電極部３ｂの間に
は無電極部３ｃが存在するものとなり、これを発光エリ
ア部１ａ全体として見た場合には前記透明電極部３ｂと
無電極部３ｃとが発光エリア部１ａの一端から他端まで
に渡り櫛歯状に整列するものと成り、これら透明電極部
３ｂと無電極部３ｃとを覆って透明誘電体層４および蛍
光体層５が積層されるものと成っている。

【００１２】このときに、本発明では前記透明電極部３
ｂの幅Ｗ１に対して無電極部３ｃの幅Ｗ２を適宜の比率
とすることで、消費電流（電力）を調整するものであ
り、例えば前記透明電極部３ｂが発光エリア部１ａの全
面に敷設されている状態に対して、２０％の電流の低減
を図る場合には、前記透明電極部３ｂの幅Ｗ１と無電極
部３ｃの幅Ｗ２との比を４：１として、即ち、無電極部
３ｃを２０％として基本的にはその目的を達するもので
ある。

【００１３】次いで、上記の構成とした本発明の平面型
蛍光ランプ１の作用および効果について説明を行う。先
ず、前記平面型蛍光ランプ１を点灯させる時には、一方
のガラス基板２の透明電極層３と、他の一方のガラス基
板６の不透明電極層７との間に交流電圧を印加し、放電
室１ｂ内に放電を発生させ、この放電室１ｂ内に封止さ
れた水銀により紫外線を生じさせる。

【００１４】前記紫外線は、両ガラス基板２、６に設け
られた蛍光体層５を励起して可視光を発生するものとな
り、この可視光が前記透明誘電体層４および透明電極層
３（透明電極部３ｂ）を透過して発光エリア部１ａから
取出されるものとなる。尚、このときに、他の一方のガ
ラス基板６に敷設されている不透明電極層７は上記した
ようにアルミニウムなどで形成された鏡面であるので、
可視光を発光エリア部１ａ側に向けて反射し、他の一方
のガラス基板６側から光が放出されることはない。

【００１５】ここで、前記透明電極部３ｂと不透明電極
層７との間の放電が最短距離で行われるものであれば、
前記無電極部３ｃに対峙する位置となる蛍光体層５は励
起されることがないものとなり、従って、理論的には発
光エリア部１ａは透明電極部３ｂんに対応する位置が明
るく、無電極部３ｃに対応する位置が暗い櫛歯模様に光
輝することとなる。

【００１６】しかしながら実際には、前記蛍光体層５で
発せられる可視光は拡散光であり、また、蛍光体層５自
体も拡散性を有しているので、他の一方のガラス基板６
側の蛍光体層５で発せられた可視光が一方のガラス基板
２側の蛍光体層５に達するときには更なる拡散が行わ
れ、無電極部３ｃに対応する位置も光輝するものとな
り、実用上に支障を生じる程に櫛歯模様を生じることは
ないものとなる。

【００１７】また、水銀励起により生じる紫外線も拡散
性を有するものであるので、前記無電極部３ｃに対応す
る位置にある蛍光体層５の部分に達して可視光を発生さ
せるものとなり、更には、透明電極部３ｂから不透明電
極層７に対して斜め方向にも電界を生じて無電極部３ｃ
に対応する空間にもプラズマを生じるものとなり、これ
らが相乗されて発光エリア部１ａは均一に発光を行うも
のとなり、従って、櫛歯模様の光ムラなど不具合を全く
に生じることなく、消費電流の低減が図れるものとな
る。

【００１８】ここで、前記透明電極部３ｂと無電極部３
ｃとの比率と、実際の消費電流の低減の度合いとを発明
者の実験の結果に基づいて説明すると、基本的には透明
電極部３ｂ側の占める割合を減少していくほどに消費電
流も減少していく傾向にあるが、その敷設の形態などに
よっても多少の影響を受けるものであることが判明して
いる。

【００１９】例えば、前記透明電極部３ｂの幅Ｗ１と無
電極部３ｃの幅Ｗ２との比が同じ４：１の場合、即ち、
面積での低減率８０％であっても、透明電極部３ｂの幅
Ｗ１を０．４mmとし無電極部３ｃの幅Ｗ２を０．１mmと
したときには消費電力の低減率は７６％であり、透明電
極部３ｂの幅Ｗ１を０．２mmとし無電極部３ｃの幅Ｗ２
を０．０５mmとしたときには消費電力の低減率は７３％
となり、共に面積での低減率８０％との間に多少の差を
生じている。尚、このとき同時に前記した斜め方向の電
界の発生などにより、消費電流の低下ほどに発光光量は
低下しないものであることが確認されている。

【００２０】従って、本発明を実施するに当たっては、
期待する消費電力が得られるように実験により前記透明
電極部３ｂの幅Ｗ１の寸法、あるいは、透明電極部３ｂ
の幅Ｗ１と無電極部３ｃの幅Ｗ２との比率などを決定す
ることが好ましく、このときには同時に、前記した光ム
ラなどの発生も少なくするように上記の敷設の条件を考
慮することが好ましいものとなる。

【００２１】図４は本発明の別の実施例を要部で示すも
のであり、前の実施例が前記透明電極層３の透明電極部
３ｂと無電極部３ｃとを櫛歯状として形成していたのに
対して、この実施例では透明電極層８の透明電極部８ｂ
を網状とするものであり、これにより無電極部８ｃは例
えば円形の窓状として透明電極部８ｂ内に配置されるも
のとなる。そして、消費電流を調整するときには、前記
透明電極部８ｂと無電極部８ｃとの面積比を調整して行
うものとされる。

【００２２】上記の形態としたときにも得られる作用、
効果は前の実施例と同様であるが、この実施例の場合に
は無電極部８ｃに対しての斜め電界は、この無電極部８
ｃの全周が透明電極部８ｂにより取囲まれているので、
全周方向から生じるものとなり、これにより透明電極部
８ｂと無電極部８ｃとの面積比よりも大きな比率の電流
が流れる傾向となり、従って、この実施例の場合にも前
の実施例と同様に実験などにより適宜な面積比を決定す
ることが好ましい。

【００２３】

【発明の効果】以上に説明したように本発明により、少
なくとも一方の基板側の前記電極層は透明電極層であ
り、且つ前記透明電極層の発光エリア部は櫛歯状若しく
は網状とされて無電極部が設けられていることを特徴と
する平面型蛍光ランプとしたことで、所定の発光面積の
平面型蛍光ランプに対して光ムラなどを生じることなく
消費電力の低減を可能とするものとなり、例えば、電池
を電源とする機器の使用可能時間の延長などこの種の平
面型蛍光ランプが使用される機器の自由度の向上あるい
は性能向上に極めて優れた効果を奏するものである。

【００２４】また、上記の構成としたことで、無電極部
には紫外線の回込み、蛍光体による可視光の拡散 更に
は、斜め方向の電界の発生などの作用が生じるものとな
り、これにより、上記の消費電流の低減量に比較して発
光光量の低下を少ないものとして、この種の平面型蛍光
ランプの効率向上にも優れた効果を併せて奏するものと
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る平面型蛍光ランプの一実施例を
示す断面図である。

【図２】 同じ実施例の要部を示す平面図である。

【図３】 図２のＡ部を拡大して示す説明図である。

【図４】 同じく本発明に係る平面型蛍光ランプの別の
実施例を要部で示す平面図である。

【図５】 従来例を示す斜視図である。

【図６】 図５のＢ―Ｂ線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１……平面型蛍光ランプ １ａ……発光エリア部 ２……一方のガラス基板 ３、８……透明電極層 ３ａ……給電部 ３ｂ、８ｂ……透明電極部 ３ｃ、８ｃ……無電極部 ４……透明誘電体層 ５……蛍光体層 ６……他の一方のガラス基板 ７……不透明電極層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−21984（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−176736（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−121050（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−75958（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/30

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極層と蛍光体層が一面に積層された一
   対の基板を、前記積層が行われた面同士を適宜な間隔で
   対峙させて周縁を封止して成る平面型蛍光ランプにおい
   て、少なくとも一方の基板側の前記電極層は透明電極層
   であり、且つ前記透明電極層の発光エリア部は櫛歯状若
   しくは網状とされて無電極部が設けられていることを特
   徴とする平面型蛍光ランプ。