JPH04167347A - 偏平形けい光ランプ - 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、ＶＴＲのカラービューファインダや小形液晶
表示装置等のバックライトに適用して良好な偏平形けい
光ランプに関する。

（従来の技術） 一般に液晶表示装置は、液晶表示パネルと、この表示パ
ネルの背面側に設けられてこの液晶表示パネルの背面を
照射するバックライトとで構成されており、バックライ
ト光源としては、直管形けい光ランプやＵ字形あるいは
Ｗ字形のけい光ランプが多用されている。

しかしながら、最近、ＶＴＲのカラービューファインダ
として小形の液晶表示装置が開発されており、このもの
は液晶表示パネルが２３ｍｇ＋Ｘ１８■程度の大きさで
あるため、上記従来の直管形けい光ランプやＵ字形ある
いはＷ字形のけい光ランプは使用できず、きわめて小さ
い偏平形の冷陰極けい光ランプを使用することが検討さ
れている。

上記小形液晶表示装置の構成について、第８図ないし第
１１図にもとづき説明すると、１は液晶表示パネル、２
はこの液晶表示パネルの背面に設けられた偏平形けい光
ランプである。

偏平形けい光ランプ２は、断面が長円形をなしたバルブ
３を有し、このバルブ３の両端部を冷陰極を兼用するキ
ャップ４．４で閉塞しである。冷陰極を兼用するキャッ
プ４．４はニッケル合金などからなり、ガラス接着剤に
より上記バルブ３の端部に気密に接合されている。これ
ら冷陰極４．４には高周波電源などに接続される給電端
子片５．５が接続されている。

なお、バルブ３の内面にはけい光体被膜６が形成され、
このバルブ３内には水銀と希ガスが封入されている。

このランプ２は平面的な広がりを持っ一側面を液晶表示
パネル１の背面に対面させて配置し、このランプ２を点
灯するとバルブ３が光り、上記−側面から出た光が液晶
表示パネル１の背面を照らし、この液晶表示パネル１の
表示を照射する。

（発明が解決しようとする課題） 上記のような偏平形けい光ランプ２は、対向する一対の
冷陰極４．４が平板形状をなしており、放電空間に対し
て直交する方向に配置されている。

このような構造の場合、冷陰極４．４の中心で放電が行
われ、ランプ内部のポテンシャル分布は第１０図の等高
線Ａで示す通り、対向する電極間の中間部が高く、電極
に近い程両端部が歪み、しかもこの傾向は偏平度を大き
くする（長径に対して短径を小さくする）程、および封
入ガス圧を高くする程歪みが大きくなる。

このようなランプ２はその平坦面の輝度分布が、第１１
図に等高線Ｂで示す通り、電極間の中間部で高く、電極
に近づくに応じて電極中央部に集中する。

つまり、平坦面の隅部においては、第１１図で斜線で示
すように、輝度の低い領域が発生し、このため平坦面に
おける輝度分布の均斉度（輝度最低値／輝度最高値）が
低下する不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、平
坦な発光面の輝度分布が良好になり、均斉度が向上する
偏平形けい光ランプを提供しようとするものである。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明においては、冷陰極を両端部および中央部が放電
空間側に突出した形状に形成したことを特徴とする。

（作　用） 本発明によると、冷陰極を両端部および中央部が放電空
間側に突出した形状に形成したので、ポテンシャルの分
布がよくなり、輝度分布の均斉度が向上する。

（実施例） 以下本発明について、第１図ないし第５図に示す第１の
実施例にもとづき説明する。

図において１は液晶表示パネルであり、本実施例では長
さ２３麿１、幅１８ｍ５の平板形状をなしている。

図面は理解し易いために、実際の物より拡大して示しで
ある。

１０は偏平形冷陰極けい光ランプである。このランプ１
０は鉛ガラスなどからなる断面長円形のバルブ１１を有
し、その平面的な広がりを持つ一側面を液晶表示バネル
トの背面に対面させて配置されるようになっており、こ
の−側面の発光面積は上記液晶表示パネル１の表示エリ
アと路間等な面積をなすように形成されている。

このバルブ１１の内面には３波長形けい光体被膜１２が
形成されている。なお、けい光体被膜１２は、光照射に
有効な面の膜厚がその他の領域の膜厚より薄く形成され
、可視光の透過をよくしである。

バルブ１１の両端部は、導電性金属からなるキャップ１
３．１３によって気密に閉塞されている。

これらキャップ１３．１３は、ガラスと熱膨脹が近似す
る金属、例えば鉄−ニッケルークロム合金などによって
バルブ１１の端部に被さる形状をなしており、後述する
ガラス接着剤１９により真空封着方法にてバルブ１１の
端部に接合されている。

これらキャップ１３．１３には給電端子片１４．１４が
接続されている。

これらキャップ１３．１３の内側には冷陰極１５．１５
が接合されている。

冷陰極１５．１５はニッケル板を短冊形に切出し、これ
を概略Ｗ字形に屈曲成形したもので、キャップ１３．１
３の内側にスポット溶接されている。

すなわち、それぞれの冷陰極１５は中央部１５ａと両端
部１５ｂ、１５ｂが放電空間側に突出しており、他の部
分１５　Ｃｓ　１５　ｃがキャップ１３．１３の内面に
接し、ここがキャップ１３．１３にスポット溶接されて
いる。

このため、一対の電極１５．１５間においては、中央部
同志および両端部同志の電極間距離が短く、他の部分の
電極間距離が長くなっている。

このような偏平形バルブ１１には、水銀およびアルゴン
等の希ガスが封入されているが、本実施例では予めアマ
ルガムまたは水銀含有物１６の形態で冷陰極１５に取着
されている。

この場合、アマルガムまたは水銀含有物１６は一方の冷
陰極１５における中央突出部１５ｇの背面にスポット溶
接などの手段で取り付けられている。

なお、本実施例の偏平形冷陰極けい光ランプ１０は、完
成したランプの外面が透光性絶縁フィルム１７により覆
われている。

透光性絶縁フィルム１７は熱収縮性チューブなどからな
り、外部に露出する通電部材であるキャップ１３．１３
を覆うもので、バルブ１１の軸方向（放電方向）に対し
て交差する方向から被せられている。

このような偏平形冷陰極けい光ランプ１０を組立てる方
法を説明しておく。

それぞれの冷陰極１５．１５はキャップ１３．１３の内
側に予めスポット溶接されており、その一方のキャップ
１３をバルブ１１の一端に接合する。

この場合は、アマルガムまたは水銀含有物１６を取付け
ていない冷陰極１５を有する一方のキャップ１３をバル
ブ１１の一端に接合する。

そして、この接合作業は、大気中、真空中または不活性
ガス中で、キャップ１３とパルプ１１端部の間に固形ガ
ラス接着剤１９を介在させ、これを加熱して溶融させる
。するとこの溶融ガラス接着剤１９が第４図で一部拡大
して示す通り、キャップ１３とバルブ１１の間に濡れて
これら両者をガラス接着剤１９により接合する。

このようにして、バルブの一端側の閉止が終えると、次
に他端側を封止するが、これは第５図に示す気密容器２
０内で行う。

この気密容器２０の内部には加熱台２１が設置されてい
る。この加熱台２１は、例えばカーボンヒータ２２によ
り加熱される。

また、気密容器２０は開閉弁２３．２４を介して真空ポ
ンプ２５およびアルゴンなどの希ガス供給ボンベ２６に
接続されている。

上記加熱台２１の上に、他方のキャップ１３と上記一端
が閉塞されたバルブ１１の他端を、これらの間に枠状の
固形ガラス接着剤を介在させて載置する。このキャップ
１３は、冷陰極１５にアマルガムまたは水銀含有物１６
を取付けである方のキャップである。

このような重合状態で開閉弁２３を開き、真空ポンプ２
５によって気密容器２０内を排気する。

この排気により、バルブ１１内の空間も同時に排気され
る。

この時、加熱台２１を通じてキャップ１３を加熱する。

すると、この熱はキャップ１３を伝わって固形ガラス接
着剤に伝わり、バルブ１１に伝わる。しかしながら、こ
の時の加熱温度は固形ガラス接着剤の溶融点以下とし、
この加熱によりバルブ１１や電極１５に吸着されている
不純物を放出させ、これら不純物を真空ポンプ２５で外
部に強制排除する。

このような排気により気密容器２０内が所定の真空度に
達すると、開閉弁２３を閉じ、他方の排気弁２４を開い
て希ガス供給ボンベ２６から容器２０内にアルゴンなど
の希ガスを供給する。

容器２０内の希ガスが所定圧になると、バルブ１１内も
希ガスが所定圧充満される。

この状態で加熱台２１を通じて再びキャップ１３を加熱
する。この熱はキャップ１３から固形ガラス接着剤に伝
わり、この固形ガラス接着剤を溶融する。この溶融ガラ
ス接着剤は他方のキャップ１３とバルブ１１の他端を気
密に接合する。

この時、このキャップ１３に取付けられた冷陰極１５の
アマルガムまたは水銀含有物１６も加熱されて蒸発し、
放電空間に放出される。

このような封止方法は、キャップ１３とバルブ１１の気
密接合と同時に、バルブ１１内の排気と希ガスの封入を
連続して行うことができる。

また、アマルガムまたは水銀含有物１６からの水銀放出
も同時に行うことができる。

このような構成の偏平形けい光ランプ１０によると、給
電端子片１４．１４を通じて高周波電力を供給すると、
キャップ１３．１３に溶接された冷陰極１５．１５間で
グロー放電を発生する。このグロー放電は、放電空間内
に充填した水銀蒸気を励起し、紫外線を放出させ、この
紫外線はけい光体被膜１２を励起し、このけい光体被膜
１２は可視光を発生する。したがって、ランプが発光す
る。

このランプ１０から放射される光は、バルブ１１の前面
側平坦部を通じて液晶表示パネル１の背面を照射する。

このような点灯において、本実施例の偏平形けい光ラン
プ１０の場合は、それぞれの冷陰極１５が、中央部１５
ａと両端部１５ｂ、１５ｂで放電空間側に突出しており
、他の部分１５ｃ、１５ｃがキャップ１３．１３の内面
に接してスポット溶接されているため、一対の電極１５
．１５間においては、中央部同志および両端部同志の電
極間距離が短く、他の部分の電極間距離が長くなる。こ
のため、これら一対の電極１５．１５間で発生するグロ
ー放電は、中央部と両端部の３箇所となり、放電空間の
全体に亘り拡がった放電となる。

したがって、ポテンシャルの歪みが少なくなり、輝度分
布は第３図の等高線りで示すように、全体に亘り均等に
なる。

つまり、第１１図に示した従来のような暗い部分が解消
され、しかも中央部の輝度も低下せず、全体の均斉度が
向上する。

なお、キャップ１３．１３は通電部材であるから外部に
露出する面積を小さくすることが好ましいが、上記実施
例のキャップ１３．１３はバルブ１１の端部に外側から
被さる形状をなしているので、第３図で寸法ｇで示す深
さ分が外部に露出する。

これを解消するため、第６図および第７図に第２の実施
例として示すようなキャップ３０，３０を用いると良い
。すなわち、第２の実施例のキャップ３０．３０は、フ
ランジ部３１と、このフランジ部３１からバルブ１１の
端部内側に入り込む突部３２とを有している。

このような構造のキャップ３０であれば、外部に露出す
る部分はフランジ部３１の肉厚ｔに相当する部分となり
、第１の実施例のキャップ１３より小さくなる。

また、各実施例においては、キャップ１３．３０と冷陰
極１５を別構造として両者を溶接したが、本発明はキャ
ップ１３．３０をプレス加工して中央部および両端部に
放電空間側に突出する箇所を形成し、これにより冷陰極
を兼用ようしてもよい。

さらに、電極は中央部と両端部のみに放電空間側に突出
する箇所を形成することには限らず、中央部と両端部の
間にさらに別の放電空間側に突出する箇所を形成しても
よい。

さらに、本発明は１本の偏平ガラスチューブにより形成
されたバルブを用いた偏平形けい光ランプに限らず、一
対の平板ガラスを周縁部で接合してこれらの間に放電空
間を形成したもの、平板ガラスと浅皿形ガラスとを接合
したもの、さらに−対の浅皿形ガラス同志を接合したも
のなどであっても実施可能である。

また、バルブ内に水銀を封入せずに、キセノンやネオン
、アルゴン、クリプトンの少なくとも１種を混合した混
合ガスを封入してもよい。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、冷陰極を両端部お
よび中央部が放電空間側に突出した形状に形成したので
、グロー放電が中央部および両端部に拡がり、ポテンシ
ャルの分布がよくなり、輝度分布の均斉度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す液晶表示装置の分
解した斜視図、第２図はその偏平形けい光ランプの分解
した斜視図、第３図はその組立て状態の断面図、第４図
および第５図は組立て方法を説明する図、第６図は本発
明の第２の実施例を示す偏平形けい光ランプの分解した
斜視図、第７図はその組立て状態の端部の断面図、第８
図は従来技術を示す液晶表示装置の分解した斜視図、第
９図はその偏平形けい光ランプの分解した斜視図、第１
０図はその組立て状態の断面とともに示すポテンシャル
分布図、第１１図はその組立て状態の断面とともに示す
輝度分布図である。 １・・・液晶表示パネル、 １０・・・偏平形けい光ランプ、１１・・・バルブ、１
２・・・けい光体被膜、１３・・・キャップ、１５・・
・冷陰極、１．５ａ・・・中央突出部、１５ｂ、１５ｂ
・・・端部突出部、１６・・・アマルガム。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第３図 第６図 、１０ 第７図 第１０図 第１１図 １訃

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）断面が偏平なバルブの両端部に、放電方向と直交
   する方向に延びる形状の冷陰極を封装した偏平形けい光
   ランプにおいて、 上記冷陰極は、両端部および中央部が放電空間側に突出
   した形状をなしていることを特徴とする偏平形けい光ラ
   ンプ。
2. （２）上記冷陰極の上記放電空間側に突出した部分の背
   面に、アマルガムまたは水銀含有物を取付けたことを特
   徴とする第１の請求項に記載の偏平形けい光ランプ。