JPH0320954A - 平面形蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は液晶テレビ等の液晶ディスプレイパネルを背面
から照明するバックライトに好適な平面形蛍光ランプに
係り、特に、正弦波点灯により一層の薄形化と高ｎ度効
率化とを共に図った平面形蛍光ランプに関する。

（従来の技術） 従来、この種の平面形蛍光ランプとしては特開昭６２−
２０８５３７号公報に掲載されているものがある。

これは第７図に示すように１枚の透明板ガラスからなる
前面プレート１に、これと同形同大の１枚の板ガラスか
ら成る背面プレート２を対向配置し、これら両プレート
１．２の外周縁部間にガラス製矩形枠のスペーサ３を気
密に介在させることにより偏平バルブ４を構成している
。

前面プレート１はその内而（第７図では下面〉に図示し
ない蛍光膜をほぼ全面的に被着し、その外面を発光面と
している。背面プレート２はその内而（第７図では上面
〉に図示しない蛍光膜を被着し、前面プレート１側へ光
を反射するようになっている。

そして、偏平バルブ４内には例えばホローカソード型冷
陰極等の一対の電極５，５が相互に離間して対向配置さ
れており、これら一対の電極５，５は断面コ字形の箱形
に形或され、これらコ字形開口を互いに対向させている
。

これら一対の電極５．５はその軸方向一端に固着した金
Ｒ製帯板状の一対のリード片６，６を輔方向外方に一休
に延出さ仕、各リード片６の先端部を偏平バルブ４の外
部へ気密に延出させて、図示しない点灯回路に電気的に
接続されるようになっている。

なお、第７図中符号７は排気管であり、この排気管７を
介して偏平パルプ４内を排気する一方、所定量の水銀と
希ガスとが封入される。

このように構成ざれた平面形蛍光ランプでは一対の電極
５，５間に所定の電圧が印加されると、両者５．５間に
グロー放電が発生する。このグロー放電は偏平バルブ４
内の水銀原子を励起して紫外線を発生させ、この紫外線
が前面プレート１および背面プレート２の蛍光躾を励起
し、可視光が前面プレート１の外面の発光面から放射さ
れる。

また、偏平パルブ４内で発生した紫外線は背面プレー１
・２の蛍光膜を励起、発光させるとともに、光反射膜に
より反射されて前面プレート１より放射され発光効率が
高められる。

したがって、前面プレート１の全体がほぼ一様に発光す
るので、ｒ４度ムラが少ない。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような平面形蛍光ランプでは偏平バルブ４
のｇｉ横面にお１ノる長辺の長さ／知辺の長さで定義さ
れる偏平率がある程度を超えると、すなわち偏平バルブ
４の薄形化があるＶ１度進んだ場合に、これを正弦波電
圧または直流電圧で点灯したときには面状の陽光ｕ／ｆ
ｉ線状に集中したり、偏平バルブ４の長辺方向への振動
が発生し、面状発光を一様に得ることが困難になる。

このように偏平バルブ４の偏平率を大きくした（薄形化
）ときに、面状の陽光柱が１本の線状に集中していく現
象については、Ｈ．Ａ．ＣａｙｌｃｓｓＢｒｉｔｉｓｈ
　　Ｊｏｕｒｎａｌ　　ｏｆ　　Ａｐｐｌｉｅｄ　　Ｐ
ｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ１１．Ｎｏｖ（１９（ｉ０年版Ｐ
４９２〜Ｐ４９８）に詳しく記載されている。

また、このときに偏平バルブ４内の電子密度分布が不安
定を示す点については、Ｊ．Ｆ．Ｗａｙｍｏｕｔｈ：Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃ　Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ　Ｌａｍｐｓ，Ｈ
ＩＴ　Ｐｒｅｓｓ　（１９７１年版Ｐ１６３）の記叔か
ら容易に推測できる。

ちっとも、このようなａｉＩ形の平面形蛍光ランプでも
パルス点灯すれば、安定な放電は｛ｑられる。

しかし、パルス点灯では、例えばラジオ波やテレビ波等
の放送電波等に対してノイズを増大させる一方、偏平バ
ルブ４内の一対の電極５．５のスバッタが増大して黒化
を助長し、電極寿命を短くすること、パルス電圧波形が
正弦波電圧波形に比して無効部分が多いことから、入力
電力の割には十分な輝度がＶｔにくい、つまり、輝度効
率が低い等が課題として挙げられる。

すなわち、従来の平面形堂光ランブではａ形化を進めて
いくために、偏平バルブ４の偏平率を大きくしていくと
、正弦波電圧により安定な点灯を行なうことができず輝
度と効率が低い。

一方、輝度と効率を向上するのために平面形蛍光ランプ
を正弦波点灯する場合には、偏平バルブ４の偏平率を小
さくしなければならず、これは偏平バルブ４の薄形化に
逆行して厚さを増大させる。

このように、従来の平面形蛍光ランプではその薄形化と
正弦波点灯による高輝度高効率化は相容れないものであ
った。

そこで、本発明は前記事情を考慮してなされたもので、
その目的はより一層の薄形化と正弦波点灯による高輝度
高効率化とを共に達成することができる平面形蛍光ラン
プを提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明者らは平面形蛍光ランプの研究を長年続けてきた
結果、偏平バルプ４の偏平率が２０以上の薄形の平面形
蛍光ランプにおいても、一対の電極５．５間に導電体を
介在させるとともに、管壁最冷部の温度と電流密度を制
ｌＩＩすることにより、正弦波点灯で一様で安定した放
電を１９ることかでき、薄形化と高輝度高効率化とを共
に図ることができる点を知見し、本発明を完成させるに
至った。

すなわち本願の請求項１記叙の発明は、偏平バルブ内に
一対の電極を内蔵する平面形蛍光ランプにＪ３いて、前
記一対の電極間に、複数本の導電体をその？ｌｌｆ極軸
にほぼ平行にそれぞれ離間させて配慢したことを特徴と
する。

また、請求項２記載の発明は、偏平バルブ内放電空間の
縦断而形状の長辺の長さ／短辺の長さである偏平率が２
０以上、電流密度が５〜１５ｍＡ／　ｃＩｉ、偏平バル
プの最冷部温度が２０〜７０℃であることを特徴とする
。

（作用） 偏平バルブ内の一対の電極間に、例えば周波数が４０ｋ
口の正弦波電圧を印加したところ、これら電極間に安定
した面状放電が得られた。

したがって本発明によれば、偏平バルブの薄形化と高輝
ｒｆ１高効率化とを共に図ることができる。

（実施例〉 以下本発明の実施例を第１図〜第６図に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例の全体構成を示す分解斜視
図であり、本実施例の平面形蛍光ランプ１０は透明板ガ
ラスからなる前面プレー｝−　１．　１と、これと同形
同大の板ガラスからなる背面プレート１２とを対向配置
し、これら両プレーｈｌｌ，１２の外周縁部間にはガラ
ス製矩形粋のスペーサ１３を気密に介在し、偏平バルブ
１４を構成している。

前面プレート１１はその内面（第１図では下面）に図示
しない蛍光膜をほぼ全面的に被着し、その外面を発光面
としている。背面プレート１２はその内面（第１図では
上面）に図示しない蛍光膜と光反射膜とを上下２層に被
看している。

偏平バルブ１４内には例えば断面コ字形の樋状のホロー
カソード型冷陰極等の一対の電極１５．１５を相互に離
間して、各コ字状聞口を互いに対向させて配置している
。

したがって、偏平バルプ１４内は一対の電極１５．１５
により放電される放電空間１６に構成されている。

また、一対の電極１５．１５はその電極軸をスベーサ１
３の知辺部１３ａ，１３ａにほぼ平行に並設されている
。

一対の電極１５．１５の軸方向両端にはビン状のリード
線１７をそれぞれ電気的に接続し、これらリード線１７
の先端部をその軸方向外方にそれぞれ延出させ、偏平バ
ルブ１４の外部へ気密に延出させ、図示しない点灯回路
に接続されるようになっている。

偏平バルブ１４内は排気管１８を介して排気されるー・
方、所定ほの水銀と共に、アルゴン等の希ガスを例えば
３　Ｑ　ｔｏｒｒで封入している。

そして、偏平バルプ１４内には第２図にも示すように一
対の電極１５．１５間にて例えば直径が０．５ｓＩ＋の
ニッケル製の導電体であるワイヤー１９の例えば８本を
雷極１５の電極頓にほぼ平行にほぼ等ピッチでＩ’ｌｉ
！設している。

これらワイヤー１９．１９・・・は第３図に示すように
一対の電極１５．１５の下端部相互を結ぶ直線上にほぼ
１列に配列されており、このときの一対の電極１５．１
５の電極間距離ａを９５ａｍに設定すると共に、放電空
間１６の縦方向の長さ（短辺）ｂを３　ｍ　，その横方
向長さ（長辺〉Ｃを６０Ｍにそれぞれ設定しており、そ
の偏平率を約２０に設定している。

次に本実施例の作用を説明する。

このように構成された平面形蛍光ランプ１０の一対の電
極１５．１５間に周波数が４０ｋ口の正弦波電圧を印加
して点灯させ、管壁最冷部である排気管１８の温度を順
次変えながら、一対の電極１５．１５間の放電が安定す
る領域を調査した。

その結果、管壁最冷部編度（’Ｃ）と電流密度（　ｍ　
Ａ　／　ｃｉ　）が第４図で示す斜線粋の範囲内にあれ
ば、面状に一様に拡がった放電が安定して得られること
が判明した。

また、この平面形猾光ランプ１０における前面プレート
１１と背面プレート１２の蛍光躾に３波長域発光形蛍光
体を用い、正弦波点灯してその輝度（ｃｄ／１１ｔ）と
ランプ電力（ＷＬ　）を測定したところ、２５００ｃｄ
／１ｒｔ−ＷＬの輝度効率を得た。

一方、この平面形蛍光ランプ１０を、オン時間２０μｓ
ｅｃ　，オフ時間６０μｓｅｃの矩形パルスにより点灯
したところ、その輝度効率は約１０００Ｃｄ／１ｄ−Ｗ
Ｌ程度であり、正弦波点灯よりも輝度効率が著しく低下
することが判明した。

第５図は本発明の第２の実施例を示す一部省略平面図で
あり、本実施例の平面形蛍光ランプ３０は一対の電極３
１．３１をスペーサ１３の長辺部１３ｂ，１３ｂにほぼ
平行に並設すると共に、直径が０．５ｍのニッケル製の
Ｑ電体であるワイヤー１９の３本を、一対の電極３１．
３１間にほぼ等ピッチで介在させた点に特徴がある。こ
れ以外は第１実施例と同様であるので、第５図中第１図
〜第３図と共通する部分には同一符号を付してその説明
を省略する。

すなわち、一対の電極３１．３１をスベーサ１３の各良
辺部１３ｂ．１３ｂｌ．：並設したので、その電極間距
１ｌｄを例えば６０ｊｌＩに設定して、第１実施例のも
のよりも接近させると共に、放電空間１６における縦断
面勺法を高さ（短辺）を３Ｍに、横方向長さ（長辺〉を
１００ｍ＋にそれぞれ設定し、その長辺／短辺である偏
平率を約３３に設定しており、第１実施例のもの１０よ
りもより一層薄くしている。

次に本実施例の作用を説明する。

このように構成された平面形蛍光ランプ３０の一対の電
極３１．３１間に、例えば周波数が４０ｋ　Ｈの正弦波
電圧を印加して点灯し、管壁最冷部である排気管１８の
温度を順次変えながら、一対の電極３１．３１間の放電
が安定する領域を調査した。

その結果、管壁最冷部温度と電流密度が第４図で示す斜
線枠の範囲内にあれば面状に一様に拡がった放電が安定
して得られることが判明した。

したがって本実施例によっても、平面形世光ランプ３０
の薄形化と輝度および効率の向上とを共に図ることがで
きる。

なお、前記第１、第２実施例では希ガスの劃入ガス圧を
３　Ｑ　ｔｏｒｒで一定とした場合について説明したが
、１Ｑ　ｔＯｒｒ〜３　０　ｔｏｒｒまでの範囲では放
電の安定領域に差は認められないので、その間で適宜設
定することができる。

すなわち、一般的に希ガスの封入ガス圧を高圧にした方
が電極１５．１５．３１．３１のスバツタを減少させ、
その黒化を低減することができるので、長寿命化を図る
ことができ、保守の面で優れている。

また、同一の電流密度に対して陰極降下電圧を低くでき
るが、その反面、陽光柱の発光効率が低下するので、こ
れらを総合的に検討して封入ガス圧を決定するとよい。

さらに、ワイヤー１９・・・はその断面形状を任意でよ
く、また、ワイヤー１９の配列についても、一対の電極
１５．１５，３１．３１間の上側または中間に配列して
もよく、その配列ピッチも等ピッチに限定されない。ま
た、ワイヤー１９・・・を、ガラス体の内面に導電膜を
被着したものに置換してもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、偏平バルブ内の一対の電
極間に、複数本の導電体をその電極軸にほぼ平行に並設
したので、正弦波点灯時の放電を安定させることができ
、薄形化と高輝度高効率化とを共に図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る平面形ｉ！光ランプの第１実施例
の全体構成を示す分解斜視図、第２図は第１図の前面プ
レートを省略した状態の平面図、第３図は第２図の■一
■線断面図、第４図は第１実施例において放電が安定す
る領域を示すグラフ、第５図は本発明の第２実施例にお
いて前面プレー１一を省略して示す平面図、第６図は第
２実施例の放電が安定する領域を示すグラフ、第７図は
従来の平面形蛍光ランプの全体構成を示す分解斜視図で
ある。 １０．３０・・・平面形蛍光ランプ、１１・・・前面プ
レート、１２・・・ずテ面プレート、１３・・・スベー
ザ、１４・・・偏平バルブ、１５・・・電極、１６・・
・放電空間、１９・・・ワイヤ （導電体）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、偏平バルブ内に一対の電極を内蔵する平面形蛍光ラ
   ンプにおいて、前記一対の電極間に、複数本の導電体を
   その電極軸にほぼ平行にそれぞれ離間させて配置したこ
   とを特徴とする平面形蛍光ランプ。 ２、偏平バルブ内放電空間の縦断面形状の長辺の長さ／
   短辺の長さである偏平率が２０以上、電流密度が５〜１
   ５ｍＡ／ｃｍ＾２、偏平バルブの最冷部温度が２０〜７
   ０℃であることを特徴とする請求項１記載の平面形蛍光
   ランプ。