JP4573291B2 - 平面蛍光ランプ - Google Patents

Description

本発明は、液晶表示器の裏面に装着して、液晶表示器の裏面を照射することで、自発光しない液晶表示器の表示面に輝度を発生させるための液晶表示器用バックライトに関するものであり、詳細には、大型液晶テレビ等を対象とした大型バックライト用の平面蛍光ランプに係わるものである。

現在の液晶表示器用バックライトは、復数本の冷陰極蛍光ランプとアクリル製導光板とを組み合わせたものが主流となっているが、導光板による光の損失や、液晶表示器の大面積化に伴う冷陰極蛍光ランプの使用本数増加が問題となっている。１個のランプで液晶表示器用バックライトの役割を果たす平面蛍光ランプは、従来、実用化が困難であった。実施例として、非特許文献１に記載の液晶バックライト用平面蛍光ランプは、１インチ型は生産可能だが、５インチ型では外気圧に耐えられないことが課題となっていた。
日経ハイテク情報・９０．７．２付・新製品トピックス・２１頁

本発明が解決しようとする課題は、大面積でも外気圧に耐えられる構造で、表面輝度が均一で、低温でも明るく発光可能な平面蛍光ランプを提供することである。

本発明は、大面積でも外気圧に耐えられる構造を実現するための手段として、平面蛍光ランプを構成する前面ガラス基板と後面ガラス基板に波状の平行溝を形成することで、ガラス基板の耐圧性能を改善し、課題を解決するものである。

次に、表面輝度を均一にするための手段として、前記した前面ガラス基板と後面ガラス基板に形成した波状の平行溝が、ランプ内部において接触しないように、適切な間隔を取ることで、波状の平行溝の内面に形成した蛍光体塗膜を全面発光させ、課題を解決するものである。

そして、低温でも明るく発光可能な平面蛍光ランプを実現するための手段として、平面蛍光ランプの設置下側のランプ内にヒータ線を形成することで、低温においても、封入水銀の蒸発を活発化させ、課題を解決するものである。

本発明は、前記した課題を解決するための手段を実行することと、後記する発明を実施するための最良の形態を実現することで、大面積でも外気圧に耐えられる構造で、表面輝度が均一で、低温でも明るく発光可能な、大型液晶テレビ等を対象とした大型バックライト用の平面蛍光ランプを実現可能とする効果を奏するものである。

本発明を実施するための最良の形態は、先ず、図１、図２及び図３に示すように、溶着する外周部分を除いた全面に波状の平行溝を形成し、内面側に蛍光体塗膜５を形成した、四角形の前面ガラス基板１と後面ガラス基板２の外周部分を、ガラス枠３を介して溶着して形成したランプ封体を、波状の平行溝が横向きになるように立てて設置したとき、設置上側となるガラス枠３に、排気管４を形成し、設置横側となる対向するガラス枠３に、対向するように円筒電極７を溶接した点灯用導入線６を封着し、設置下側となるガラス枠３に、ヒータ線１０を接続したヒータ用導入線８を封着した構造としたものであり、大面積でも外気圧に耐えられる構造で、表面輝度が均一で、低温でも明るく発光可能な平面蛍光ランプが実現可能となる。

本発明を実施するための最良の形態について更に詳細に説明する。大面積でも外気圧に耐えられる構造の平面蛍光ランプ実現のための最良の形態は、図１及び図２に示すように、前面ガラス基板１と後面ガラス基板２の溶着する外周部分を除いた全面に波状の平行溝を形成した構造とすることであり、ガラス基板の耐圧性能が改善され、大面積でも外気圧に耐えられる構造の平面蛍光ランプが実現可能となる。尚、蛍光体塗膜５が形成された前面ガラス基板１と後面ガラス基板２の内面側が接触しないように、適切な間隔を設定する。

排気管４形成の最良の形態は、図１及び図２に示すように、平面蛍光ランプの設置上側となるガラス枠３に、排気管４を形成することであり、平面蛍光ランプの排気と、ネオン、アルゴン等の不活性ガス（図示省略）と水銀（図示省略）の封入が可能となり、設置上側に形成した効果で、排気管４への水銀の侵入が防止できる。

表面輝度が均一な平面蛍光ランプ実現のための最良の形態は、図１、図２及び図３に示すように、平面蛍光ランプの設置横側となる対向するガラス枠３に、対向するように円筒電極７を溶接した点灯用導入線６を三組封着した構造とすることであり、三組の点灯装置（図示省略）によって、三列の蛍光放電が実現できる。即ち、前面ガラス基板１と後面ガラス基板２の波状の平行溝によって形成されたトンネル状の空間にグロー放電が発生し、トンネル内の蛍光体塗膜が発光する。前記したように、トンネル状の空間を適切な間隔で隣と連結させたことで、蛍光体塗膜の発光も隣と連続したものとなり、表面輝度が均一な平面蛍光ランプが実現可能となる。尚、平面蛍光ランプを更に大面積化する場合は、ガラス基板を大型化し、円筒電極７を溶接した点灯用導入線６を三組から更に増加させればよい。

ここで、低温でも明るく発光可能な平面蛍光ランプ実現のための最良の形態を説明する前に、蛍光ランプの低温点灯について説明する。周囲温度が氷点下の場合、蛍光ランプは点灯に時間が掛かり暗い点灯となる。理由は、ランプ内部の水銀が氷点下では十分に蒸発しないため、紫外線の発生が少なく、蛍光体塗膜が十分に発光しないからである。特に、平面蛍光ランプでは、点灯中に蒸発していた水銀が、ランプ消灯時には冷えて落下し、ランプの設置下側に集結するため、設置上側には水銀がほとんど存在しなくなるので、再点灯が非常に困難となる。

低温でも明るく発光可能な平面蛍光ランプ実現のための最良の形態は、図１及び図２に示すように、平面蛍光ランプを立てて設置したときの設置下側となるガラス枠３に、ヒータ線１０を接続したヒータ用導入線８を封着した構造とすることであり、ヒータ線１０に通電することで、ランプの設置下側に集結した水銀を加熱し、十分に蒸発させることが可能となり、低温でも明るく発光可能な平面蛍光ランプが実現可能となる。尚、ヒータ線１０は、図示したような丸線か、又は帯線とし、弛み防止のため板ばね９を介して接続することが望ましい。ヒータ線の材質は、タングステン、モリブデン等が一般的であるが、特にジルコニウムが最適である。ジルコニウムは摂氏２００度から６００度程度においてゲッタ作用を起こすので、ジルコニウムを使用することで、ヒータ作用と共に、ランプ内の残留有害ガスである二酸化炭素、一酸化炭素、水蒸気等を除去することが可能となり、平面蛍光ランプの性能と品質の更なる向上が期待できる。

最近、日本、韓国、台湾における液晶表示器の開発競争は、益々活発になってきており、液晶表示器と、そのバックライトは、産業として益々発展して行くものと思われる。平面蛍光ランプは、開発に成功し、量産化できれば、バックライトとして大いに利用されるものと考えられる。

本発明による平面蛍光ランプの最良の形態を示す平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１ 前面ガラス基板
２ 後面ガラス基板
３ ガラス枠
４ 排気管
５ 蛍光体塗膜
６ 点灯用導入線
７ 円筒電極
８ ヒータ用導入線
９ 板ばね
１０ ヒータ線

Claims (3)

1. 溶着される外周部分を除いた部分に波状の平行溝が形成された前面ガラス基板（１）と、溶着される外周部分を除いた部分に波状の平行溝が形成された後面ガラス基板（２）とを、ガラス枠（３）を介して、前記前面ガラス基板（１）上に形成された前記波状の平行溝と前記後面ガラス基板（２）上に形成された前記波状の平行溝とが同一の方向に延びるようにして溶着することでランプ封体が形成され、
   前記前面ガラス基板（１）および前記後面ガラス基板（２）の内面側には蛍光体塗膜（５）が形成され、
   前記波状の平行溝が延びる方向に対して平行な方向に延びる一方の側面部を構成する前記ガラス枠（３）の部位には排気管（４）が封着され、前記波状の平行溝が延びる方向に対して垂直な方向に延びる側面部をそれぞれ構成する対向する前記ガラス枠（３）の部位には、１または複数組の対向する円筒電極（７）にそれぞれ接続された１または複数組の点灯用導入線（６）が封着され、
   前記波状の平行溝が延びる方向に対して平行な方向に延びる他方の側面部を構成する前記ガラス枠（３）の部位には、ヒータ線（１０）が接続されたヒータ用導入線（８）が封着されることを特徴とする平面蛍光ランプ。
2. 前記ヒータ線（１０）の材質を、ジルコニウムとしたことを特徴とする請求項１に記載の平面蛍光ランプ。
3. 前記前面ガラス基板（１）の内面部と、前記後面ガラス基板（２）の内面部とが、接触することなく所定の間隔をあけるように、前記前面ガラス基板（１）および前記後面ガラス基板（２）が設置され、
   前記波状の平行溝が延びる方向に対して垂直な方向に延びる側面部をそれぞれ構成する対向する前記ガラス枠（３）の部位には、３組以上の対向する前記円筒電極（７）にそれぞれ接続された３組以上の前記点灯用導入線（６）が封着されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の平面蛍光ランプ。

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