JP4102531B2 - 平面形希ガス蛍光ランプ - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は平面形希ガス蛍光ランプに関し、特に、液晶表示装置のバックライト用光源に適用される平面形希ガス蛍光ランプの改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図19に示す希ガス放電灯DLを提案した。同図において、Aは例えばガラスバルブにて密閉状に構成された直管状の外囲器であって、その内面には希土類蛍光体,ハロリン酸塩蛍光体などの1種又は2種以上の蛍光体を含む発光層Bが形成されている。特に、この発光層Bには所定の開口角θを有するアパーチャ部(発光層の未形成部)Baがほぼ全長に亘って形成されている。そして、外囲器Aの封着構造は、例えばガラスバルブの所望部分を加熱しながら縮径加工し溶断するいわゆるトップシールによって構成されているが、ガラスバルブの端部にディスク状のガラス板を封着することによって構成することもできる。この外囲器Aの密閉された内部空間には水銀などの金属蒸気を含まないキセノン,クリプトン,ネオン,ヘリウムなどの希ガスが単体又は混合して所定量封入されているが、キセノンガスを主成分とする希ガスの封入が望ましい。さらに、外囲器Aの外周面には金属部材よりなる帯状の一対の外部電極C,Dが、第1,第2の開口部E,Fが形成されるように互いに離隔して配置されている。
【0003】
この希ガス放電灯DLは、外部電極C,Dに高周波高電圧を印加することにより、希ガス放電が生じ、発光層Bから光が放射される。発光層Bから放射された光は主としてアパーチャ部Baを介して第1の開口部Eから外部に放出される。特に、この希ガス放電灯DLには水銀が用いられていないために、点灯後における光量の立ち上がりが急峻であり、点灯と同時に大きな光量が得られるという特徴を有している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
従って、この希ガス放電灯DLは、ファクシミリ,イメージスキャナ,複写機などのOA機器の原稿読取用光源として好適するのみならず、例えば図20に示すような液晶表示装置のバックライト用光源への適用が試みられている。
【0005】
この液晶表示装置は、例えばアクリル樹脂板などにて形成された導光板Lと、導光板Lの光放出面側に配置された液晶パネルLCDと、導光板Lと液晶パネルLCDとの間に配置された光拡散板DBと、導光板Lの対向する端面La,Lbに配置された希ガス放電灯DL,DLとから構成されている。特に、希ガス放電灯DLは導光板Lに対し、第1の開口部Eが端面La,Lbに対向するように配置されている。
【0006】
この液晶表示装置よれば、希ガス放電灯DL,DLから放出された光は導光板Lの端面La,Lbから導光板Lの内部に導入され、内部で反射され、光放出面側から光拡散板DBを介して液晶パネルLCDに入射(照射)される。これによって、液晶パネルLCDに所望の画像表示が行なわれるものである。
【0007】
しかしながら、このような液晶表示装置ではバックライトがエッジライト方式であるために、希ガス放電灯DLから放出された光の利用効率が不十分となる。従って、液晶パネルLCDの輝度を十分に高くできず、表示品位が損なわれるという問題がある。
【0008】
例えば外囲器Aの外径が10mmの希ガス放電灯DL,DLを12インチの導光板Lの端面La,Lbに配置して点灯させた場合、導光板Lの中央部分の輝度は3500(cd/m2)程度であり、この種のサイズの液晶表示装置に要求されている5000(cd/m2)なる輝度値に満たないものである。尚、この輝度要求値は光源として冷陰極蛍光ランプ(水銀の共鳴線にて発光層を励起・発光させる蛍光ランプ)を適用した場合のものである。
【0009】
又、例えば外囲器Aの外径が8mmの希ガス放電灯DL,DLを7インチの導光板Lの端面La,Lbに配置して点灯させた場合、導光板Lの中央部分の輝度は6000(cd/m2)程度であり、この種サイズの液晶表示装置に要求されている7000(cd/m2)なる輝度値に満たないものである。
【0010】
それ故に、本発明の目的は、中央部輝度を高くすることが可能な平面形希ガス蛍光ランプを提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の平面形希ガス蛍光ランプは、上述の目的を達成するために、透光性を有すフラット状の第1の部材と、周縁部分にフランジ部を有し、フランジ部の内側部分に、溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第2の部材と、第1の部材の周縁部と第2の部材のフランジ部とを互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第2の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、各々の前記壁面部の断面形状を台形に形成したことを特徴とする。
【0013】
又、本発明の他の平面形希ガス蛍光ランプは、透光性を有すフラット状の第1の部材と、少なくとも一方の端部が開口された溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第2の部材と、第2の部材における壁面部の一方の端部に、溝状の空間部の開口部分が閉塞されるように封着したほぼフラット状の第3の部材と、第1,第2,第3の部材のそれぞれの周縁部を互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第2の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、各々の前記壁面部の断面形状を台形に形成したことを特徴とする。
【0014】
上記本発明の平面形希ガス蛍光ランプにおいて、前記第1の部材を、透光性を有するガラス板又はセラミックス板にて構成してもよい。また、前記第2の部材を、誘電物質にて構成してもよい。
さらに、前記第2の部材をガラス部材にて構成してもよい。前記ガラス部材は、硼珪酸ガラス系,バリウムガラス,鉛ガラス,ソーダガラスのうちのいずれか1つで構成されていてもよい。さらに、前記第1,第2の部材のそれぞれの周縁部を低融点ガラスにて気密に封着してもよい。
【0015】
さらに前記発光層を1種の蛍光体又は複数種の蛍光体を混合してなる混合蛍光体にて形成してもよい。さらには、前記第1,第2の部材によって構成された内部空間に、水銀を含まないキセノンガスを含む希ガスを封入してもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプの第1の実施例について図1〜図4を参照して説明する。同図において、PLは平面形希ガス蛍光ランプであって、次のように構成されている。
【0017】
即ち、1は透光性を有するほぼフラット状の第1の部材であって、透光性を有する角形のガラス板又はセラミックス板にて構成されているが、特に透明なガラス板が推奨される。2は第2の部材であって、内側に溝状の空間部3を有する複数の壁面部4を連結部5を介して並列的に一体的に形成すると共に、連結部5の頂部にほぼ円柱状の突出部6が、第2の部材2の周縁部2aを含む面とほぼ同一高さないし若干低い目となるように一体的に形成して構成されている。この突出部6の形状は円柱状が推奨されるが、楕円柱状,角柱状に構成することも可能である。尚、壁面部4の底面部4aから周縁部2aまでの高さは壁面部4の底面部4aから連結部5の頂部までの高さより高くなるように設定されているが、同一高さに設定することも可能であり、この場合には突出部6は形成されない。
【0018】
上述の第2の部材2における溝状の空間部3(即ち、壁面部4)の断面形状は台形,皿状などを含むほぼ矩形状に形成されており、図示例はほぼ台形状に形成されている。又、突出部6は連結部5の頂部に部分的に形成されており、その形成数は後述するように第1,第2の部材1,2を封着した際の強度などによって適宜の数に設定される。尚、強度をより高めたい場合には突出部6を溝状の空間部3に沿った細長い壁状の形状に形成することも可能であるし、強度的な問題がなければ突出部6を省略することも可能である。又、第2の部材2における壁面部4の一部には排気管7が接続されているが、それぞれの溝状の空間部3が互いに独立的に構成される場合にはそれぞれの空間部3に排気管7を設ける必要がある。
【0019】
又、第2の部材2におけるそれぞれの壁面部4の内面には希土類蛍光体,ハロリン酸塩蛍光体などのうち、1種の蛍光体或いは複数種よりなる混合蛍光体にて発光層8が形成されており、それぞれの壁面部4の外面には金属部材よりなる外部電極9,10が、溝状の空間部3の延びる方向に沿って互いに離隔して形成されている。この外部電極9,10は、例えばアルミニウム,銀,銅,ニッケルなどの金属箔に接着層を形成し、この金属箔を所定の形状に裁断したものを、壁面部4の外面に接着層を利用して貼着して構成したり、例えば銀,銅,カーボンなどの金属粉末を含む導電性ペーストをスクリーン印刷したり、吹き付けしたり、塗布したり、金属蒸着したりすることにより形成される。尚、外部電極9,10の壁面部4への形成は後述する第1,第2の部材1,2を封着し、排気処理した後に行なうことが望ましいが、使用する金属,形成方法,構造などによっては封着前或いは排気処理前に行なうことも可能である。
【0020】
特に、これら外部電極9,10のうち、互いに隣接する外部電極9,10は、平面形希ガス蛍光ランプPLを後述する点灯装置に組み込んだ場合に、同電位となるように接続されているか、或いは同電位となるように接続可能に構成されている。具体的には、互いに隣接する外部電極9,10を、導電部材によって直接的に接続したり、或いは外部電極自身の構成部材によって直接的に接続したりされる。又は、互いに隣接する外部電極の端部からリード端子(図示せず)を導出し、隣接する外部電極が同電位となるように接続可能に構成したりされる。尚、このリード端子は外部電極自身の構成部材を延在して一体的に形成したり、或いは別部材にて構成し、これを外部電極9,10の端部に電気的機械的に接続したりすることもできる。
【0021】
さらに、上述の第1,第2の部材1,2は第1の部材1の周縁部と第2の部材2の周縁部2aとを、例えばフリットガラスなどの低融点ガラスよりなる封着部材11によって気密なるように封着されている。この際に、第2の部材2における突出部6の先端部は対向する第1の部材1の内面に当接(或いは若干の隙間を介して近接)されている。そして、第1,第2の部材1,2の封着によって形成された溝状の空間部3を含む内部空間には、排気管7を利用して、水銀などの金属蒸気を含まないキセノン,クリプトン,ネオン,ヘリウムなどの希ガスが単体又は混合して所定量封入されているが、キセノンガスを主成分とする希ガスの封入が望ましい。
【0022】
特に、上述の第2の部材2の構成部材としては、例えば150°Cにおける体積抵抗率が1×109Ωcm以上であり、酸化珪素,酸化硼素を主成分とする鉛を含まない硼珪酸ガラス系(以下、便宜的にBFKガラスと呼称する)が好適する。このBFKガラスは、例えば酸化珪素(67.6%),アルミナ(4%),酸化硼素(18%),酸化ナトリウム(1%),酸化カリウム(8%),酸化リチウム(1%),酸化チタン(0.4%)などから構成されている。この他にも、鉛ガラス,ソーダガラスやバリウムガラスなどが適用できる。このバリウムガラスは、例えば珪酸,アルミナ,硼酸,カリウム,バリウム,カルシウムなどの酸化物などから構成されている。これらガラスの肉厚は機械的な強度が許容される限り小さいことが望ましく、0.4〜0.7mmの範囲が推奨されるが、用途,期待される特性などによっては0.7mmを超える肉厚に設定することも可能である。尚、体積抵抗率は、平面形希ガス蛍光ランプPLの消費電力によっては(第2の部材2が動作時に熱暴走によって体積抵抗が極端に低くならないような消費電力の場合には)、上述よりも低い抵抗値に設定することも可能であるし、上述以外のガラス部材を利用することも可能である。
【0023】
又、第1の部材1は透光性を有すればどのようなガラス部材も適用可能であるが、第1の部材1と第2の部材2とを封着部材11によって封着されることから、第2の部材2と同一のガラス部材を用いることが望ましい。この第1の部材1は、第1,第2の部材1,2が封着され、希ガスが封入された完成品状態において、内部空間が負圧に構成されているために、光放出面1aに大気圧が作用することから、一定の機械的な強度が要求される。従って、第1の部材1の肉厚は大きければ大きいほど機械的な強度を高めることができ、望ましいものである。しかしながら、液晶表示装置などへの適用には軽量化,薄形化などが求められていることから、その肉厚は例えば0.7〜3.5mmの範囲が適当であり、1.0mm程度が推奨される。
【0024】
このように構成された平面形希ガス蛍光ランプPLは、例えば図1〜図7に示すように製造される。まず、第2の部材2は、例えば図5に示すような凹形の成形治具FA及び凸形の成形治具FBを用いて成形される。成形治具FAには複数の凹部Faが、成形治具FBには凹部Faに対応する部分に凸部Fbが形成されている。これら成形治具FA,FBの間に加熱軟化状態の板状のガラス部材Pを配置した後に、成形治具FA,FBを接近するように移動させることにより、ガラス部材Pはそれぞれの成形治具FA,FBの凹部Fa,凸部Fbに倣うように成形され、図4に示す第2の部材2が製造される。尚、ガラス部材Pは成形治具FA,FBの間に配置した後に加熱軟化することもできる。次に、図4に示すように第2の部材2における壁面部4の底面部4aの端部に孔を形成し、この部分に排気管7を接続する。
【0025】
次に、図6に示すように第2の部材2における壁面部4の内面に発光層8を形成すると共に、周縁部2aの全体及び連結部5の頂部の一部(例えば突出部6の存在する頂部の一部)に封着部材11を図示斜線で示すように被着する。尚、封着部材11には封着温度で溶融しない微細粒径のガラスビーズを混入することが望ましい。次に、この第2の部材2の上に、図3に示すフラット状の第1の部材1を重ね合わせ、加熱炉に挿入・配置すると共に、それぞれの重ね合わせ部分に加重を付与する。この状態において、突出部6の先端部は対向する第1の部材1の内面に当接ないし近接される。尚、封着部材11にガラスビーズを混入する場合にはガラスビーズの介在によって重ね合わせ部分に加重を付与しても、封着部材11の不所望な食み出しを軽減できる。これによって、第1,第2の部材1,2は封着部材11により気密に封着され、封着構体が製造される。
【0026】
次に、図7に示すように封着構体を排気装置の載置台Mに配置すると共に、排気管7を排気ヘッドEXに接続する。そして、開閉バルブ(図示せず)の開放により真空系に接続すると共に、封着構体を加熱状態にする。これにより、封着構体内の空気などの不純ガスが排出される。次に、排気ヘッドEXを希ガスの充填系に切り替え、所定量の希ガスを排気管7を介して封着構体の内部空間に封入し、排気管7を許容し得る範囲で短い目に封じ切る(溶断する)。次に、封着構体を排気装置から取り出し、第2の部材2におけるすべての壁面部4の外面に外部電極9,10を、溝状の空間部3の延びる方向に沿って互いに離隔して形成する。次に、外部電極9,10の端部にリード端子(図示せず)を半田,導電性接着剤などによって接続する。これにより、図1〜図2に示す平面形希ガス蛍光ランプPLが製造される。
【0027】
この平面形希ガス蛍光ランプPLは、例えば図8〜図9に示す液晶表示装置に適用される。同図において、LCDは液晶パネル、DBは光拡散板、HAはパルス状の高周波電圧を発生する点灯装置であり、平面形希ガス蛍光ランプPLの光放出面側1aに光拡散板DB,液晶パネルLCDが配置されている。又、点灯装置HAは、例えば一次コイルTRp,二次コイルTRsを有するトランスTRと、トランスTRの一次コイルTRpに直列的に接続された電界効果形トランジスタなどのスイッチング素子QAと、スイッチング素子QAに駆動信号を付与する駆動回路PDと、トランスTRの一次コイルTRpとアースとの間に接続されたコンデンサCAとから構成されており、この点灯装置の入力側には直流電源EBが、出力側には平面形希ガス蛍光ランプPLのそれぞれの外部電極9,10が並列的に接続されている。特に、図8に示すように、外部電極9,10のうち、互いに隣接する外部電極9,10は同電位となるように外部電極9,10から導出されたリード端子を接続し、交互に高電位H,低電位Lとなるように構成されている。尚、壁面部4の最も外側に位置し、隣接する外部電極を持たない外部電極9,10はそれぞれリード端子を介して点灯装置HAに接続され、低電位L,高電位Hとなるように構成されている。
【0028】
図示例では、1つの平面形希ガス蛍光ランプPLが1つの点灯装置HAにて点灯されるように構成されているが、1つの平面形希ガス蛍光ランプPLのうち、対をなすすべての組の外部電極毎に点灯装置HAを組み合わせたり、或いは対をなす2〜3組の外部電極を一纏めにしてこれに1つの点灯装置HAを組み合わせたりすることもできる。このような場合にも、互いに隣接する外部電極9,10は同電位となるように配慮される。
【0029】
この液晶表示装置は次のように動作する。まず、点灯装置HAの入力側に直流電源EBを接続すると、コンデンサCAは充電される。この状態において、駆動回路PDからスイッチング素子QAのゲートに方形波の駆動信号(ハイレベル)を印加すると、スイッチング素子QAはオン状態になり、トランスTRの一次コイルTRpには鋸歯状の電流が流れ、トランスTRの一次コイルTRpには電磁エネルギーが蓄積される。次に、駆動回路PDからの駆動信号がロウレベルになると、トランスTRの一次コイルTRpに蓄積された電磁エネルギーの作用に基づいて二次コイルTRsには一次,二次コイルの巻線比によるパルス状の高周波電圧が発生し、平面形希ガス蛍光ランプPLのそれぞれの外部電極9,10に印加される。これによって、それぞれの外部電極間には放電が生起され、点灯状態になり、発光層8からの光は第1の部材1の光放出面1aから光拡散板DBを介して液晶パネルLCDに入射され、所望の画像表示が行なわれる。
【0030】
この実施例によれば、第1,第2の部材1,2による封着構体の内部には複数の溝状の空間部3がほぼ一定の間隔で並列的に形成されているために、壁面部4の外面に形成した外部電極9,10にパルス状の高周波電圧を印加し、点灯状態にすることによって第1の部材1の光放出面1aから輝度の高い光を得ることができるし、空間部3の設置数などによっては輝度の均斉度を高めることも可能になる。従って、例えば図8に示す液晶表示装置に適用すれば、優れた画像表示が可能になり、表示品位の向上が期待できる。
【0031】
又、第1の部材1は透光性を有する部材、例えば透明なガラス部材をほぼフラット状に形成して構成されており、しかも、第1の部材1の光放出面1aに沿うように放電空間としての複数の溝状の空間部3が形成されているために、光放出面1aからフラット様の光を効率よく放出できる平面光源が得られる。
【0032】
しかも、第1の部材1の光放出面1aはほぼフラット状に形成されているために、例えば図8に示す液晶表示装置に適用する場合、液晶パネルLCD(又は光拡散板DB)の背面側に近接又は密着して配置できる。従って、液晶表示装置のサイズを比較的に薄形に構成でき、軽量,薄形化が可能になる。
【0033】
又、第2の部材2における複数の壁面部4の内部には溝状の空間部3が形成されており、その内部には発光層8が形成されているために、壁面部4の外面に外部電極9,10を離隔して形成することによって外部電極間の放電に基づいて発光層8を効果的に刺激でき、効率よく発光させることができる。従って、第1の部材1からの放出光量を増加できる。
【0034】
特に、第2の部材2における複数の壁面部4(溝状の空間部3)はその断面形状がほぼ台形に形成されているために、外部電極9,10間の放電距離を長くすることができる。従って、発光層8の発光効率を改善することができる上、第2の部材2の連結部5と第1の部材1との間に隙間Gが形成されていることと相俟って、連結部5に対応する第1の部材1の光放出面部分に生ずる影を軽減でき、輝度の均斉度の改善が可能になる。
【0035】
又、第1,第2の部材1,2による封着構体において、第2の部材2の連結部5と第1の部材1との間には隙間Gが形成されているが、その隙間Gに部分的に突出部6が介在されているために、第1,第2の部材1,2の肉厚を比較的に小さく設定しても、第1,第2の部材1,2に作用する大気圧によってそれぞれの部材1,2が破損されることはない。従って、第1の部材1の光放出面1aの輝度を高くすることができる。
【0036】
又、第2の部材2の連結部5と第1の部材1との間には隙間Gが形成されているために、内部の空間は互いに連通した状態に構成されている。従って、排気管7が内部空間に連通する適宜の位置に配置することによって、1本の排気管7によって内部空間の排気,希ガスの封入を容易に行なうことができ、生産性を高めることができる。
【0037】
さらには、平面形希ガス蛍光ランプPLを点灯装置HAに組み込む際に、第2の部材2の壁面部4に形成された外部電極9,10は、隣接する外部電極が互いに同電位となるように接続されるために、隣接する外部電極間の間隔が狭くなっても、それらの間での沿面放電の発生を未然に防止できる。従って、外部電極間の絶縁処理が容易になるのみならず、ランプ設計に裕度を持たせることもできるようになる。
【0038】
特に、互いに隣接する外部電極9,10はこれらを直接的に接続したり、或いは外部電極9,10の端部から導出したリード端子を接続することによって同電位となるように構成されているために、平面形希ガス蛍光ランプPLを点灯装置HAに組み込む際に、両者の電気的な接続を容易に行なうことができる。
【0039】
図10は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプPLの第2の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図9に示す実施例と同じである。異なる点は、第1,第2の部材1,2による封着構体において、第2の部材2の外面のほぼ全面(壁面部4及び連結部5の外面の全面)に反射層12を形成したことである。この反射層12としては、例えばアクリル樹脂,ポリカーボネイト樹脂,酸化チタン,酸化マグネシウムなどの光反射性を有する部材を含む白色塗料が適用されるが、他の光反射性部材を適用することもできる。
【0040】
この反射層12は、第2の部材2のそれぞれの壁面部4に外部電極9,10を形成した後に、例えば液状の白色塗料に外部電極9,10を含む第2の部材2の外面の全面を浸漬し、引き上げた後、乾燥することによって形成される。
【0041】
この反射層12は浸漬法による他に、反射性,接着層を有する絶縁シートを貼着したり、白色塗料を吹き付けしたり、樹脂を含む白色塗料を静電塗装したり、白色塗料を刷毛塗りしたりして形成することもできる。
【0042】
この実施例によれば、壁面部4において、外部電極9,10の形成されていない部分(主として壁面部4の底面部分4a)に反射層12が形成されているために、同部分から外部に漏出して損失光となる光が反射層12で反射され、第1の部材1の光放出面1aから放出されるようになる。従って、光放出面1aの輝度を第1の実施例に比較して高めることができる。
【0043】
又、この反射層12に絶縁性を持たせれば、外部電極9,10の絶縁保護ができるのみならず、外部電極間の絶縁破壊に伴う沿面放電などを防止できる。
【0044】
その上、第2の部材2の外面が全面に亘って絶縁性を有する反射層12で被覆されるために、第2の部材2に対する補強効果が期待できる。
【0045】
特に、例えば白色部材に加熱によって軟化ないし溶融する性質を有する部材、例えばホットメルト(又は熱硬化性を有する樹脂系接着剤でも可)を混合した混合部材を適用すれば、第2の部材2への被着後に、ホットメルトの硬化によって第2の部材2に対する補強効果を一層に高めることができる。尚、このホットメルトは上述の絶縁シートの貼着面に被着しておき、第2の部材2への貼着後に加熱することによって絶縁シートと壁面部4との間に生ずる隙間を抑制でき、補強効果(さらには絶縁効果)を高めることも可能である。
【0046】
この実施例において、反射層12に代えて反射性を有しない絶縁部材を適用することによって、単に絶縁保護(さらには補強作用)のみを目的として利用することもできる。
【0047】
図11〜図13は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプPLの第3の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図9に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第2の部材2において、壁面部4における溝状の空間部3の一方の端部が開放された開口部分3aを形成すると共に、この開口部分3aにほぼフラット状の第3の部材2Aを気密に封着して閉塞したことである。尚、図示しない排気管7は第3の部材2Aの、開口部分3aに対応する部分に接続することもできる。
【0048】
この実施例によれば、第2の部材2を、開口部分3aが下方となるように傾斜させ、上方から蛍光体塗布液を流しながら発光層を形成することができるために、発光層の形成作業を能率よく遂行することが可能になる。
【0049】
又、この第3の実施例に、図10に示す実施例の反射層12(或いは絶縁層又は補強層)を適用することもできる。
【0050】
図14〜図15は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプPLの第4の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図9に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第2の部材2の周縁部の全周にほぼ水平に延びるフランジ部2bを一体的に形成すると共に、このフランジ部2bと第1の部材1の周縁部とを封着部材11によって気密なるように封着したことである。
【0051】
この実施例によれば、第1,第2の部材1,2の封着面積が平面的に拡大されるために、全体に占める光放出面の比率が上述の各実施例に比べて減少するものの、両者の封着作業性,封着強度を改善できる。
【0052】
又、この第4の実施例に、図10に示す実施例の反射層12(或いは絶縁層又は補強層)を適用することもできる。
【0053】
図16は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプPLの第5の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図9に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第2の部材2において、連結部5の頂部から延びる突出部6の長さを長くし、第1の部材1と連結部5との間に形成される隙間Gを拡大したことである。特に、突出部6の長さを長くすることによって、第1の部材1と連結部5との間隔dは図1〜図2に示す実施例より大きくなり、壁面部4の底面部4aから連結部5の頂部までの高さhは図1〜図2に示す実施例より低くなるように構成されている。
【0054】
この実施例によれば、第1の部材1と連結部5の頂部との隙間Gが大きくなるように構成されているために、互いに隣り合う溝状の空間部3における発光層8から放射された光がそれぞれの隙間Gを介して第1の部材1の光放出面1aから放出されるようになる。従って、隙間Gに対応する第1の部材1の光放出面1aにおける影の形成が軽減され、輝度分布を均斉化することができる。
【0055】
特に、隙間Gを拡大すると共に、溝状の空間部3の深さ(壁面部4の底面部4aから連結部5の頂部までの高さh)を浅くすることにより、光の一部を隙間Gを介して第1の部材1の光放出面1aから放出し易くなるために、隙間Gに対応する第1の部材1の光放出面1aにおける影の形成がより一層に軽減され、輝度分布をさらに均斉化することができる。
【0056】
又、隙間Gの拡大によって、第1の部材1と第2の部材2における連結部5との間隔が大きくなり、外力の付与により第2の部材2が破損され易くなるものの、突出部6が両者間の隙間Gに介在されるために、一寸した外力の付与によって第2の部材2が破損されることはなくなる。
【0057】
さらには、この第5の実施例に、図10に示す実施例の反射層12(或いは絶縁層又は補強層)を適用することもできる。又、この第5の実施例に、図11〜図13或いは図14〜図15に示す実施例の構造を適用することもできる。
【0058】
図17は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプPLの第6の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図9に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第1の部材1における光放出面1aの内面に蛍光体よりなる発光層8Aを形成したことである。この発光層8Aの厚みは、例えば壁面部4の内面に形成されている発光層8の厚みより小さくなるように形成することが望ましい。特に、発光層8Aは発光層8と同一の蛍光体によって形成することが推奨される。
【0059】
この実施例によれば、光放出面1aの内面に形成された発光層8Aは外部電極間の放電によって発光し、発光層8からの光と共に発光層8Aを介して光放出面1aから外部に放出される。このために、発光層8Aの発光と発光層8Aによる光拡散作用とにより、光放出面1aの輝度分布が均斉化され易い。しかしながら、発光層8Aはその厚みが大きくなるほど、発光層8からの光の吸収が大きくなることから、その厚みは用途などを踏まえて適切に設定する必要がある。
【0060】
又、この第6の実施例に、図10に示す実施例の反射層12(或いは絶縁層又は補強層)を適用することもできる。又、この第6の実施例に、図11〜図13或いは図14〜図15に示す実施例の構造を適用することもできる。さらには、この第6の実施例に示す発光層8Aを上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【0061】
図18は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプPLの第7の実施例を示すものであって、基本的な構成は図1〜図9に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第2の部材2における壁面部4の外面側に凹部13,13を一体的に形成し、この凹部内に外部電極9,10を配置したことである。特に、外部電極9,10を形成する壁面部分にのみ凹部13,13を形成することによって、それの底面部13a,13aの肉厚d1が凹部13,13の形成されていない壁面部4の底面部の肉厚d2より小さく設定されている。
【0062】
それぞれの凹部13,13には外部電極9,10が、例えば導電性ペーストを用いてスクリーン印刷によって形成されているが、例えば裏面に接着層を有する帯状の金属部材を嵌め込んで接着したり、蒸着したり、塗布したりすることによって形成することもできる。
【0063】
本発明者らの実験によれば、壁面部4の肉厚を全体的に薄くすることによって始動特性が改善されることが認められた。しかしながら、例えば0.4mm未満のようにあまり薄くすると機械的な強度が低下してしまい、製造面,取り扱い面などで問題となることから、一定の肉厚が必要になるものの、このような肉厚では始動特性,発光特性などの改善が不十分になる。従って、本発明者らは実用に供し得る程度の強度が得られ、放電特性(始動特性),発光特性を改善可能な平面形希ガス蛍光ランプを見出したものである。
【0064】
上述のように、壁面部4の外面には外部電極9,10が形成される部分にのみ凹部13,13が形成されており、凹部13,13の底面部13a,13aの肉厚d1は他の壁面部の肉厚d2より薄く形成されているために、部分的に肉厚の薄い部分があっても、十分に実用に供し得る強度が得られるものである。
【0065】
しかも、外部電極9,10が形成される凹部13,13の底面部13a,13aの肉厚d1が他の壁面部の肉厚d2より薄く形成されているために、始動特性を改善できるのみならず、発光効率も改善でき、第1の部材1から放出される光量を上述の各実施例よりも増加させることが可能になる。
【0066】
特に、壁面部4の凹部13,13に外部電極9,10が強固に密着されるように形成すれば、凹部部分と外部電極9,10とが一体化され、凹部部分の強度が補強され、取り扱いなどによる破損を低減できる。
【0067】
さらに、この第7の実施例に、図10に示す実施例の反射層12(或いは絶縁層又は補強層)を適用することもできる。又、この第7の実施例に、図11〜図13或いは図14〜図15に示す実施例の構造を適用することもできる。又、この第7の実施例に、図17に示す実施例の発光層8Aの構成を適用することもできる。さらには、この第7の実施例に示す壁面部4における外部電極の形成構造を上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【0068】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば平面形希ガス蛍光ランプは液晶表示装置のバックライトの他に、ディスプレイ用の光源,一般照明用の光源としても利用できるし、大きな平面光源が必要な場合には複数の平面形希ガス蛍光ランプを所望の大きさになるように組み合わせることによって製造することができる。又、第1,第2(或いは第1,第2,第3)の部材の封着は排気作業に先立って行なう他に、真空チャンバーを利用して希ガスの封入作業及び封着作業をほぼ同時に行なうこともできる。具体的には、真空チャンバー内に第1,第2の部材を、封着面に封着部材を被着した状態でセットし、不純ガスの排出後、真空チャンバー内に所定圧力にコントロールされた希ガスを導入した状態において、第1,第2の部材をさらに加熱して気密に封着するものである。又、第1の部材の光放出面に粗面加工を施したり、複数の微小なプリズムを一体的に形成したりすることもできる。又、第1の部材と第2の部材における連結部との間に介在される突出部又は隙間は場合によっては省略することもできる。又、外部電極はほぼ帯状に形成されているが、それの側縁部に鋸歯状などの異形部を形成したり、側縁部でない部分に異形部,孔などを形成したりすることもできる。さらには、この平面形希ガス蛍光ランプの点灯装置としてはパルス状の高周波電圧を発生する回路が推奨され、図示例以外の回路構成を適用することもできるし、正弦波状の高周波電圧を発生する回路も利用できる。
【0069】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第1,第2の部材による封着構体の内部には複数の溝状の空間部がほぼ一定の間隔で並列的に形成されているために、壁面部の外面に形成した外部電極に高周波電圧を印加し、点灯状態にすることによって第1の部材の光放出面から輝度の高い光を得ることができるし、輝度の均斉度を高めることも可能になる。従って、例えば液晶表示装置に適用すれば、優れた画像表示が可能になり、表示品位の向上が期待できる。
【0070】
又、第1の部材は透光性を有する部材フラット状に形成して構成されており、しかも、第1の部材の光放出面に沿うように放電空間としての複数の溝状の空間部が形成されているために、光放出面から光を効率よく放出できる平面光源を得ることができる。
【0071】
又、第2の部材における複数の壁面部の内部には溝状の空間部が形成されており、その内面には発光層が形成されているために、壁面部の外面に外部電極を離隔して形成することによって外部電極間の放電に基づいて発光層を効果的に刺激でき、効率よく発光させることができる。従って、第1の部材からの放出光量を増加できる。
【0072】
特に、第2の部材における複数の壁面部の各々はその断面形状が台形に形成されているために、外部電極間の放電距離を長くすることが可能になり、発光層の発光効率を改善することができる。従って、第1の部材からの放出光量を増加できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す平面図。
【図2】図1のX−X断面図。
【図3】図1に示す第1の部材であって、同図(a)は平面図、同図(b)は側断面図。
【図4】図1に示す第2の部材であって、同図(a)は平面図、同図(b)は側断面図。
【図5】図1に示す第2の部材の成形方法を説明するための側断面図。
【図6】封着前の第2の部材に封着部材を被着した状態を示す平面図。
【図7】排気方法を説明図するための概略側面図。
【図8】本発明の液晶表示装置への適用例を示す概略側面図。
【図9】図8に示す点灯装置の電気回路図。
【図10】本発明の第2の実施例を示す一部破断側面図。
【図11】本発明の第3の実施例を示す下面図。
【図12】図11の側面図。
【図13】図11の分解斜視図。
【図14】本発明の第4の実施例を示す側断面図。
【図15】図14に示す第2の部材の平面図。
【図16】本発明の第5の実施例を示す要部拡大断面図。
【図17】本発明の第6の実施例を示す要部拡大断面図。
【図18】本発明の第7の実施例を示す要部拡大断面図。
【図19】従来例にかかる希ガス放電灯の断面図。
【図20】希ガス放電灯の液晶表示装置への適用例を示す概略側面図。
【符号の説明】
1 第1の部材
1a 光放出面
2 第2の部材
2A 第3の部材
2a 周縁部
2b フランジ部
3 溝状の空間部
3a 開口部分
4 壁面部
4a 底面部
5 連結部
6 突出部
7 排気管
8,8A 発光層
9,10 外部電極
11 封着部材
12 反射層
13 凹部
13a 底面部
PL 平面形希ガス蛍光ランプ
G 隙間
FA,FB 成形治具
P 板状部材
EX 排気ヘッド
LCD 液晶パネル
DB 光拡散板
HA 点灯装置

Claims (9)

  1. 透光性を有すフラット状の第1の部材と、周縁部分にフランジ部を有し、フランジ部の内側部分に、溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第2の部材と、第1の部材の周縁部と第2の部材のフランジ部とを互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第2の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、各々の前記壁面部の断面形状を台形に形成したことを特徴とする平面形希ガス蛍光ランプ。
  2. 透光性を有すフラット状の第1の部材と、少なくとも一方の端部が開口された溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第2の部材と、第2の部材における壁面部の一方の端部に、溝状の空間部の開口部分が閉塞されるように封着したほぼフラット状の第3の部材と、第1,第2,第3の部材のそれぞれの周縁部を互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第2の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、各々の前記壁面部の断面形状を台形に形成したことを特徴とする平面形希ガス蛍光ランプ。
  3. 前記第1の部材を、透光性を有するガラス板又はセラミックス板にて構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
  4. 前記第2の部材を、誘電物質にて構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
  5. 前記第2の部材をガラス部材にて構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
  6. 前記ガラス部材は、硼珪酸ガラス系,バリウムガラス,鉛ガラス,ソーダガラスのうちのいずれか1つで構成されていることを特徴とする請求項5に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
  7. 前記第1,第2の部材のそれぞれの周縁部を低融点ガラスにて気密に封着したことを特徴とする請求項1または2に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
  8. 前記発光層を1種の蛍光体又は複数種の蛍光体を混合してなる混合蛍光体にて形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
  9. 前記第1,第2の部材によって構成された内部空間に、水銀を含まないキセノンガスを含む希ガスを封入したことを特徴とする請求項1または2に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
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