JPH09504638A - Improvements in or related to backlighting - Google Patents

Improvements in or related to backlighting

Info

Publication number
JPH09504638A
JPH09504638A JP7508517A JP50851795A JPH09504638A JP H09504638 A JPH09504638 A JP H09504638A JP 7508517 A JP7508517 A JP 7508517A JP 50851795 A JP50851795 A JP 50851795A JP H09504638 A JPH09504638 A JP H09504638A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
backlight
envelope
winding
dimensions
pattern
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7508517A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
チャールズ アレン,フィリップ
Original Assignee
セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB939318567A external-priority patent/GB9318567D0/en
Priority claimed from GB939320633A external-priority patent/GB9320633D0/en
Application filed by セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド filed Critical セントラル リサーチ ラボラトリーズ リミティド
Publication of JPH09504638A publication Critical patent/JPH09504638A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/048Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by using an excitation coil
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels

Abstract

(57)【要約】 バックライト装置は、放電ランプエンベロープ(10)及びらせん状に形成された誘導巻線(2)を具備し、この巻線は単層で形成されている。交流電圧が巻線(2)に供給された時に生成される電磁場は、エンベロープ(10)内部に結合し、この中でプラズマアークが生成される。 (57) [Summary] The backlight device comprises a discharge lamp envelope (10) and a spirally formed induction winding (2), and the winding is formed of a single layer. The electromagnetic field produced when an alternating voltage is applied to the winding (2) couples inside the envelope (10) in which a plasma arc is produced.

Description

【発明の詳細な説明】 バックライティングにおける又はそれに関連する改良 本発明は、バックライティング(背面照明)特に液晶ディスプレイ(LCDs)の バックライティングに関するものであるが、これらに制限されるわけではない。 はるかに長期にわたり実証されてきた広範な競合力をもつ陰極線管(CRT)技術 に比べてLCD 技術が有する主要な利点の1つは、厚み寸法のコンパクト性にあり 、いくつかのディスプレイ応用分野ではこのコンパクト性によってLCD が唯一の 採算可能な解決法である場合もある。そのかさばりによって美的理由からCRT が 望ましくないものとなっている利用分野は他にも多く存在する。 CRT は有効にも独自の光源を含んでいるが、一方、LCD は外部の照明を必要と する。時として、これは周囲照明によって提供でき、この場合LCD は本来反射性 をもつ。しかしながら、より往々にしてLCD はバックライティングを受けること を必要とし、このとき、バックライティング技術が、厚み寸法における前述のコ ンパクト性を不当に侵さないことが不可欠である。バックライティングは、同様 に、実質的に均等な輝度をもち、その電力消費面で経済的であり、かつ受容でき る寿命を示すものである必要がある。 かくして、LCD のための効率の良いコンパクトなバックライトの開発に対し多 大な努力が払われてきており、螢光管及び拡散器を含んで成るバックライトが良 く知られている。さらに、改良型装置に関する提案が、例えばJP-A-63150850,J P-A-63208543,JP-A-62150647 及びUS-A-4,872,741において公表されている。 上述の公報は全て、無電極ランプ技術を利用する比較的薄いバッ クライトを開示している。JP-A-63150850 及びJP-A-63208543 は、共通のハウジ ング内での複数の管状無電極ランプの使用を開示している。一方JP-A-62150647 及びUS-A-4872741号では、単体の平らなエンベロープを含む無電極ランプの使用 が開示されている。 優れた均等性及び高い輝度を示す光出力を送り出し、しかも長い耐用寿命を示 し厚み寸法のコンパクト性に関する潜在性をもつことができることから、LCD の バックライティングには無電極技術を使用することが明らかに望ましい。 しかしながら、無電極ランプは、それが作動するためには励起されなくてはな らない気体充てん材を含んでおり、かかるランプの点弧及び作動には、無線周波 数(RF)エネルギーを励起要素に印加し気体充てん材内へと結合させることが必 要である、という点で、問題が存在する。このような結合の効率は、ランプが高 い信頼性でかつ高く均等な輝度で作動しなければならない場合に、きわめて重要 である。本発明が主として関係しているのは、無電極バックライティング技術の この面である。 JP-A-62150647 は、矩形の無電極バックライトの周囲に結合要素を配置するこ とを提案している。しかしながらこの配置では、バックライトの平面内で比較的 小さな一定の寸法を超過した場合、必要とされる均等度でランプを励起すること ができないだろう。一方、US-A-4,872,741は、矩形バックライトの背面全体にわ たり分布した環状コイルのアレイの使用を提案している。しかしながら、この配 置は、ランプを点弧する上で制限を生み出し、しかも、バックライトの全体的厚 み寸法に対し環状コイルの厚みが加わることから成る程度はアセンブリのコンパ クト性を侵害する。その上、生成される気体放電の形状に対する制御が欠如しひ いては均等性性能が制限される傾向がある。 本発明に従うと、ディスプレイを照明するための無電極バックライトにおいて 、ディスプレイの寸法に適合するよう2つの次元で構成され、第3の次元がアセ ンブリの厚みを表わし、かつそれ自体可視光を生成するべく変換作用を刺激する 電磁放射を生成するよう無線周波数(RF)エネルギーが加わった時点でそれに応 答することのできる気体充てん材を収納する少なくとも1つのエンベロープを内 蔵する、実質的に平担なアセンブリを含むバックライトであって、前記2つの次 元においては広がりをもつが前記第3の次元では実質的に導電性材料の厚みのみ について広がっている予め定められたパターンに適合するこの導電性材料から成 る単数又は複数の駆動手段を含む、前記気体充てん材に対し前記RFエネルギーを 加えるための手段を特徴とし、前記パターンが全体としてらせん形構成のもので あり前記エンベロープと並置されている、無電極バックライトが提供されている 。 本発明を明確に理解し、容易に有効に実施するため、ここで添付図面を参考に しながら単なる例としていくつかの実施態様について記述する。なお図中、 図1は、本発明の第1の実施態様を概略的に表わしている。 図2は、代替的ならせん状に形成された巻線を表わしている。 図3は、代替的な巻線のプラズマアークに対する効果を概略的に示している。 図4は、らせん状に形成された巻線の代替的配置を概略的に表わしている。 図5は、本発明に従った巻線を駆動するための回路を概略的に示している。 図6は、本発明に従った非平面配置を概略的に表わしている。 図7は、ランプエンベロープの上に直接形成されたらせん状の巻 線を概略的に表わしている。 図8(a),8(b)及び8(c)は、各々独自のらせん状電極を単数又は複 数伴う比較的小さい一定数の個々のバックライトからどのようにして広面積ディ スプレイ用のバックライトを構築できるかを示している。 図9は、六角形バックライトのモザイク加工を含むバックライティング配置の 一部分を表わす。 図10及び11は、本発明の一実施態様に従った円形バックライトの標準的構造の それぞれ斜視図及び立体分解図である。又、 図12は、RF駆動回路のための適切な回路配置を示す。 まず図1を参照すると、この場合銅である導電性材料の誘導性巻線2が、回路 盤基板44の上にらせん状に形成されていることがわかる。回路盤4は当初その主 要な表面のうちの少なくとも1方に銅のコーティングを施され、銅は巻線2の全 体としてらせん状のパターンを作り上げるため標準的なリトグラフ技術によって 除去される。 回路盤4は、気体充てん材を収納する密封されたガラスエンベロープ10と近接 させられる。気体充てん材の性質は、バックライトが作り出すべき望ましい光学 特性によって決定されるが、標準的には、エンベロープ10は減圧(≒2mbar)ガ ス又は不活性ガスを収納し、又少量の水銀も収納している。エンベロープの2つ の主要表面のうちの1つ、この場合は回路盤4から最も遠くにある主要表面(す なわち照明を受けるべきLCD に面する前方表面)は、その内側にリン光物質コー ティングを有する。回路盤4及びエンベロープ10が、図1で破線12により示され ている通り互いに隣接し、かくして巻線2がエンベロープ10と並置されている場 合、電圧供給源(図示せず)から接点6.8 を介して巻線2に無線周波数(RF)で 交流電圧が供給される。らせん状巻線2は、図に示されているように単向性であ る必要はなく、気体充てん材の中でこれにより誘導される電流が非相殺電流であ ることが重要である。この必要条件は、当業者であれば容易に理解できるだろう 。既知の通り、エンベロープ10内でプラズマアークが開始し、これが、リン光物 質を励起させて可視放射を発生させるような波長をもつ紫外放射を生成する。こ の要領で、バックライトは可視光を生成し、次にこれをLCD の照射に使用するこ とができる。 明らかに、エンベロープ10のもう一つの主要表面(望ましい場合には副次的表 面も)をリン光物質でコーティングすることができる。通常、エンベロープ10は 、ガラスでできており、その場合、リン光物質コーティング(単数又は複数)は 、ガラスが紫外放射を吸収しかくしてリン光物質がエンベロープの外にあるとす れば装置の効率が著しく低減すると思われることから、エンベロープの内部にあ る必要がある。しかしながら、エンベロープ10が紫外放射を有意に吸収しない石 英といった材料で作られている場合には、内部コーティングよりも実施しやすい 外部リン光物質コーティングを使用することができる。 記述されている配置のいずれにおいても、反射性材料は、そうでなければ後部 表面を通して漏出し無駄になってしまうあらゆる可視又は紫外放射をエンベロー プの中に反射し戻すべくエンベロープ10の後部表面上又はこの表面に隣接して具 備することができる。図1の例では、巻線2は単一の規則的な幾何的らせんとし てらせん状に形成されているものとして示されている。同様に図2を参照すると 、巻線のためのらせん形成の代替的形態が見られ、その各々が既知の非らせん形 成型誘導性巻線に比べて異なる利点を提供している。しかしながら、一貫した利 点は、このような全体としてらせんのパターンとの適合性が放電の点弧(すなわ ち開始)をより容易でかつ 信頼性の高いものにするということにある。これは、このような全体にらせんの パターンを用いて生成された電界が放射性をもつことに起因している。 図2(a)が図1と同じ円形のらせん状に形成された巻線2を表わしているの に対し、図2(b)は、楕円形のらせん状に形成された巻線2を示し、図2(c )が矩形の巻線を示し、図2(d)が多重同心巻線を示していることがわかる。 かくして、ここで全体を通して用いられている「らせん状に」及び「らせんの」 という語が、曲線のみならず直線、非均等及び複数のらせんをも網羅するよう意 図されていることは明らかであろう。しかしながら各々の特徴は、巻線の各々の 完全なループ又は旋曲と共に増大し続ける中央基準点からの「半径」である。 らせん状に形成された巻線2の形状は、図2に示されている通り任意の度合を もつものであるが、各々の形状はエンベロープ10の気体充てん材の中でそれ独自 の特徴的プラズマアークを生成する。図1,2及び3を参照することによって、 このような特徴のいくつかを以下で例示する。 図3(a),(b)及び(c)の各々において、エンベロープ10の断面ABCDは 、ラインCDが長辺に沿ってエンベロープを二等分するように図1に矢印の方向で 見た状態で示されている。図3の各々の図は、異なる形状の巻線のための気体充 てん材の中のプラズマアーク放電の例を示している。かくして、断面ABCD内の実 線13はプラズマアークの電子密度の輪郭である。 図3(a)は、US-A-4,872,741の中で提案されているような環状コイルにより 生成される不均等な放電を例示している。コイルは円形形状を有し、12という番 号を付して横断面で示されている。 図3(b)では、横断面14は、図2(a)に示されているものの ような規則的ならせん状に形成された巻線2の横断面である。図3(b)の高い 電子密度の輪郭13が図3(a)のものに比べてエンベロープのまわりにより均等 に分布していることがわかる。これは、巻線の平担ならせん性状のせいである。 同様にして、図3(c)の横断面16は、図2(d)のらせん状に形成された巻 線2のものである。輪郭形状によって明らかにわかるように、これは、図3に示 されている巻線配置全ての中で最も均等な電子密度分布ひいては最も均等な光出 力を提供することができる。しかし実際には、図2(a)の円形らせん配置又は 図2(b)の楕円構成のいずれかを使用することが好ましい。 本発明に従ったらせん状に形成された巻線が単層のものであり、かくして例え ば環状巻線よりも小さい空間しか占有しない2次元巻線を有効に提供していると いうのが本発明の1つの特徴であるが、図4に例示されている通り、このような 層を多く積重ねる及び/又ははさみ込むことも可能である。 図4(a)は、数多くの正方形のらせん状に形成された巻線18を例示しており 、一方図4(b)は、数多くの六角形のらせん状に形成された巻線を例示してい る。図3を特に参照しながら論述した通り、これらの配置の各々は、エンベロー プ10内のプラズマアークにその独自の特性を付与することになる。円形のらせん 状に形成された巻線を例示する図4(c)では、前景内の巻線22は、回路盤4の 片面に形成され、一方巻線234 は回路盤4のもう一方の面に形成される。 ここで図5を参照すると、本発明に従った巻線を駆動するのに適した回路が概 略的に例示されている。巻線2は、接点6.8 により、又コンデンサ26,28を介し て電圧発生器30に結合されている。電圧発生器30は13.56MHzで交流電圧を生成し 、コンデンサ26は19pFのコ ンデンサであり、一方コンデンサ28は54pFである。巻線2は、2.5mHのインダク タンスをもつよう(既知の要領で)寸法決定されている。 本発明に従ったらせん状に形成された巻線は単層で形成されなくてはならない が、前出の例にある通り、この層が平面である必要もエンベロープが平面である 必要も全くない。当然のことながら、バックライトと巻線の間の効率の良い結合 のためには、巻線の単層の形状はバックライトの形状に適合していなくてはなら ず、従ってこの層は適宜湾曲していてもねじれていてもよい。このような例は、 図6に示されており、この図で、これまでに記述されてきたものと同じ構成要素 は同じ番号を有している。図6では、巻線2は回路盤4上でなお単層であるもの の、回路盤4は以前に示したように平面ではなく湾曲している。 以上の例では、巻線2は回路盤4の上に形成された状態で示され、エンベロー プ10と隣接はしているものの分離している。これは必ずしもそうでなくてもよく 、図7に示されている通り、巻線2をエンベロープ10の上そしてエンベロープ10 と一体化した形で形成することもできる。こうして、上述のもの以上にさらにス リムな配置が得られる。 当業者であれば、その形状の如何に関わらずらせん状に形成された巻線が均等 な旋曲間隔どりを有することが強要されることは全くないということがわかるだ ろう。従って本発明は、単層のらせん状に形成された巻線を利用することによっ てこれまで知られてきたものよりもさらに均等な光出力をもつより薄型のバック ライトを達成することを目指している。 又、当業者にとっては、本発明に従ったらせん状に形成された巻線が、導電性 部材の各々の連続した旋曲又はループの間につねに空 隙又は間隔を有することになる、ということも明らかであろう。この空隙又は間 隔は、例えば各ループ間に空隙を残すことによってか又は導電性部材に電気絶縁 材料をコーティングし次にこのアマルガムをらせん状に自らのまわりに巻きつけ ることによって達成できる。 比較的広い面積のディスプレイ(例えば9インチ×8インチ)のためのバック ライトを製造する場合には、各々独自の単数又は複数の付勢用電極を伴う複数の より小さいバックライトからこれを作り上げるのが適当である。例えば、6″× 8″のバックライトは、各々図8(a),8(b)及び8(c)の中で示されて いるような構成で1つ、2つ又は3つのらせん電極によって駆動されかつ並べて 置かれた4つの6″×2″のエンベロープで作り上げることができる。 明らかに、エンベロープは矩形である必要はなく、矩形であったとしても、図 8(a),8(b)及び8(c)に示されている構成に適合する必要性は全くな い。例えば、4つの6″×2″のエンベロープよりもむしろ8つの3″×2″の エンベロープから6″×8″のディスプレイのためのバックライトを製造するこ とが好ましいと考えられ、らせん電極の構成はそれ相応に異なるかもしれない。 しかしながら一般的には、さまざまなエンベロープの間の接合部又は突合せライ ンは光出力の不均等性をひき起こし得ることから、この節及び先行する節で論述 した種類の複合バックライトを製造するのに使用される個々のエンベロープの数 を最小限におさえることが好ましい。これは、望まれる場合、拡散器又はマイク ロレンズアレイなどのさまざまな光学的構成要素を用いて補償できるが、追加の 構成要素無しで複合バックライトを製造する方が廉価かつ容易である。 ハニカム様の構造を作り出す各々六角形のエンベロープのモザイク加工から成 る複合バックライトは、光出力の非線形性がディスプレイの全表面積にわたり受 容できる形で分布するように、規則的でかつ非線形の突合せラインが分布してい るという点で、特に適切な構成である。このような配置は図9に概略的に示され ている。 全ての実施態様において、プリント回路盤といった非導電性基板上に銅層クラ ッドを通してエッチングすることによりらせん電極を製造することが適切である が、これが不可欠であるわけではない。銅の厚みは標準的には30〜60 ミクロン であり、エッチングは、標準的写真製版手順に従って実施される。らせん電極は 標準的に13.56MHzで駆動され約20ワットの電力供給を受けることから、基板材料 は重大な加熱に耐えることができなくてはならず、 或る種の状況下ではセラミクス基板を使用することが好ましい場合もある。代 替的には前述の通り、エンベロープ自体の表面上に直接単数又は複数のらせん電 極を形成することができ、このエンベロープは標準的にはガラス又は石英で作ら れることになる。 図5を見ればわかるように、この場合、コンデンサは、らせん電極のインダク タンスで回路を同調させるために使用される。これらのコンデンサは、特に両面 に銅クラッドを施された基板を使用する場合に、単数又は複数の電極により占有 されている部域から離れた銅クラッディングの未使用部域の中に形成されること が適切である。その場合、基板の相対する側の銅クラッディングの重複する部域 を所定の位置に残してコンデンサを作り出すことが可能である。いずれの場合で も、微同調ケイパビリティが提供されることが適切であり、これは、電源及び単 数又は複数の電極との関係において適切に置かれた可動な介在要素のトリミング コンデンサの形をとりうる。 図10は、直径70mmの円形バックライトユニットのための標準的構造を示してお り、これには基本的に、低くなった円筒形バックライトエンベロープ36を収納す る主要ハウジング34が含まれている。図11の立体分解図を見るとより容易にわか るように、構成要素34及び36には、後方に、以上に記述してきた種類のらせん電 極38,DCからRFへの変換器そして主要ハウジング34内にある整合電力駆動回路40 が補足されている。さらに、後方締付けプレート42及びユニット裏部品44、そし てユニットの前部には前方締付けプレート46ネオプレン製緩衝シム48、透明保護 スクリーン50及びエンベロープ保持プレート52といったようなさまざまな位置設 定及び保護用構成要素が存在する。主要ハウジング34の前方には、型式及び通し 番号用プレート54も貼り付けられている。DC電力が主要ハウジング34内のソケッ ト56を介して印加され、回路40に接続される。 図12は、以上に記述したようならせん電極を駆動するための13.56MHz,20ワッ トの電源用の適切な回路配置を示している。 この回路配置は、図10及び11に関連して前述した円形ランプ(図示せず)と共 に使用するよう作られたダイキャストボックス(図示せず)の中に収納されるよ う意図されている。これには、1.25ampsという電流容量をもつ最高30ボルトのDC 電源が必要である。ボックスの外側に固定されたヒートシンクが、連続運転を可 能にしている。 回路は、単端増幅器60を駆動する水晶制御の発振器58を有する。この増幅器は 、80%のDC−RF効率が得られる場合、50オームの負荷インピーダンスでクラスE で作動するように設計されている。その他のインピーダンスで駆動した場合には 、さらに低い効率が得られる可能性がある。 2つのFET62 と64が回路内で、1つの2N7000(62)が発振器内で 、又1つのIRF510(64)が出力増幅器として使用される。2N7000に対する初期バ イアスは、ゲート電圧を提供する1M/100 Kオームの分圧器66,68によって提 供される。ひとたび始動した時点で、必要とあらば給電を低減しうるように始動 バイアスをオーバーライドする振動を開始させるべく、約25の供給電圧が必要と される。振動を維持するためのフィードバックは、FET62 のドレンゲートの間の 4K7 抵抗器70及び13.56MHzの水晶72により供給される。フィードバック信号の位 相は、アースに接続された33pFのコンデンサ74によって最適化される。この段に ついての同調された負荷は、0.68uHの誘導子76,220pF のコンデンサ78及びFET6 4 のゲート容量によって提供される。 所要出力については、約10オームの負荷インピーダンスが必要とされ、従って 低域「L」断面インピーダンス変成器が内蔵される。この変成器の直列インダク タンスは、出力回路網の直列誘導子と組合わされて、単一の構成要素を提供して いる。この誘導子は、回路の調整及び許容誤差を許容するべく可変的に作られて いる。 電源からコンデンサ80及び100nF のコンデンサ82を通してアースまでの10nFの フィードが、供給電線に沿って導かれるRFを低減させる。 クラスEの回路は単純かつ効率が良いものの、トランシスタに対し高い電圧を 課す。ピーク電流は、平均のほぼ3倍であり、ピーク電圧は、給電の3倍以上で ある。100ボルトのトランジスタが使用されている場合、最大給電は30ボルトに 制限されるべきである。 補完すると、図12に例示されている残りの構成要素の値は、以下の通りである 。 抵抗器84 … 1M 抵抗器86 … 100K 抵抗器88 … 120 コンデンサ90 … 4n7 抵抗器92 … 1K 誘導子94 … 4μH コンデンサ96 … 150p コンデンサ98 … 470p 誘導子100 … 0.6μH 可変 コンデンサ102 … 180p コンデンサ104 … 330p 非常に高い輝度及び照明均等性が必要とされる状況下で有用なもう1つの改良 について、次に記述する。この場合、前面のリン光物質コーティング(すなわち 、ディスプレイに面するバックライトの主要表面上のもの)は削除できる。この 層は、実際のリン光物質により生成される順方向可視光を過度に吸収するほど厚 くてはならないものの、放電からの順方向紫外放射の可視光への有効な変換を行 なうのに充分な厚みを有していなければならないことから、製造が特に困難であ る。 実際には、これらの目標を両方共同時に達成することは非常にむずかしく、前 面リン光物質に到達する全ての紫外線を可視放射に完全に変換するには薄すぎる リン光物質を使用することが関与する1つの妥協に達する必要がある。究極的に は、これはすなわち、バックライトが輝度又は均等性に関してその完全な潜在能 力を達成しないということを意味する可能性がある。さらに、厚い後面リン光物 質と充分に制御された薄い前面リン光物質を伴うエンベロープを生産すると、特 に内部リン光物質を伴うガラスエンベロープを使用すべき場合に重大な製造上の 問題が結果としてもたらされる。 これらの問題点は、エンベロープの後部にありその外部又は内部 のいずれのものであってもよい単一のリン光物質層のみをバックライトに備えた ならば、克服又は低減できるものである。このリン光物質は、順方向(すなわち ディスプレイに向かって)での可視放射の最大限の生成を確実にするのに充分な 厚みをもつ。(紫外線透過性でなくてはならない)エンベロープの前面に隣接し てダイクロイックミラーが設置され、このミラーは、スペクトルの可視部分内の 放射(波長>400nm)を透過し、スペクトルの紫外線部分内の放射(波長<400nm、 ただし主として、低圧水銀放電において生成される254nm 近くの主要UVライン) を反射する特性をもつ。この結果、最小限の減衰でバックライトから順方向に透 過されているプラズマから直接、そして後部表面リン光物質からという両方から 生成される有用な可視放射が得られることになる。しかしながら、プラズマから の順方向紫外放射は、プラズマに向かって反射し戻され、そこで再度プラズマの 中に吸収されるか又はプラズマの中を伝播して、後部表面リン光物質の照射を助 ける。このようにして、プラズマからの順方向紫外放射の大部分は、放電プラズ マを光ポンピングすることによって(従って放電を駆動するのに必要とされるRF 出力を減少させることによって)か又は後部リン光物質から生成される可視放射 の量を増大させることによって、利用されることになる。スペクトルの一部分に おける非常に高い透過及びスペクトルのもう1つの部分における高い反射率とい う必要な特性を有するダイクロイックミラーが現在利用可能である。Detailed Description of the Invention Improvements in or related to backlighting   The present invention is directed to backlighting, especially for liquid crystal displays (LCDs). It is related to backlighting, but is not limited to these.   Widely competitive cathode ray tube (CRT) technology that has been demonstrated for much longer One of the main advantages of LCD technology compared to Due to its compactness, LCD is the only LCD in some display applications. It may be a profitable solution. Due to its bulkiness, CRTs for aesthetic reasons There are many other fields of use that have become undesirable.   CRTs effectively also include their own light source, while LCDs require external lighting. I do. Sometimes this can be provided by ambient lighting, where the LCD is inherently reflective. With. However, more often LCDs are backlit. Is required, and the backlighting technology is It is essential that the compactness is not unduly compromised. Back lighting is the same In addition, it has a substantially uniform brightness, is economical in its power consumption, and is acceptable. It must indicate the life expectancy.   Thus, there is a great deal of interest in developing efficient and compact backlights for LCDs. Significant efforts have been made to make good backlights that include fluorescent tubes and diffusers. Well known. Further proposals for improved devices are given, for example, in JP-A-63150850, J Published in P-A-63208543, JP-A-62150647 and US-A-4,872,741.   All of the above publications are relatively thin bags that utilize electrodeless lamp technology. Discloses Crite. JP-A-63150850 and JP-A-63208543 are common housings. Discloses the use of multiple tubular electrodeless lamps within a ring. On the other hand JP-A-62150647 And US-A-4872741 use an electrodeless lamp containing a single flat envelope. Is disclosed.   Delivers a light output with excellent uniformity and high brightness, yet exhibits a long service life Since it has the potential for compactness in the thickness dimension, It is clearly desirable to use electrodeless technology for backlighting.   However, the electrodeless lamp must be excited for it to operate. Not containing a gas filling material, and the radio frequency It is necessary to apply a number (RF) energy to the excitation element and couple it into the gas-filled material. There is a problem in that it is important. The efficiency of such coupling is Very important when you need to operate with high reliability and high brightness It is. The present invention is mainly related to electrodeless backlighting technology. On this side.   JP-A-62150647 is designed to place coupling elements around a rectangular electrodeless backlight. Is proposed. However, with this arrangement, relatively in the plane of the backlight. Exciting the lamp with the required evenness if it exceeds a small constant size You won't be able to On the other hand, US-A-4,872,741 covers the entire back surface of the rectangular backlight. It proposes to use an array of circularly distributed annular coils. However, this The placement creates a limitation in igniting the lamp and yet the overall thickness of the backlight. To the extent that the thickness of the annular coil is added to the measured size, Violate the sexuality. Moreover, there is a lack of control over the shape of the gas discharge produced. Furthermore, the uniformity performance tends to be limited.   According to the invention, in an electrodeless backlight for illuminating a display , Composed of two dimensions to fit the dimensions of the display, the third dimension Represents the thickness of the assembly and stimulates the conversion process to produce visible light itself. When radio frequency (RF) energy is added to produce electromagnetic radiation, it responds accordingly. Contains at least one envelope containing a gas-fillable material capable of responding A backlight including a substantially flat assembly for storing, comprising: Originally it has a spread, but in the third dimension, it is substantially only the thickness of the conductive material. Made of this conductive material that conforms to a predetermined pattern that extends about The RF energy to the gas-filled material, including one or more drive means Characterized by means for adding, said pattern being of a helical configuration as a whole Provided with electrodeless backlight, juxtaposed with the envelope .   In order to clearly understand the present invention and to carry out the present invention easily and effectively, reference will be made to the accompanying drawings. However, some embodiments are described by way of example only. In the figure,   FIG. 1 schematically represents a first embodiment of the invention.   FIG. 2 represents an alternative spirally formed winding.   FIG. 3 schematically shows the effect of an alternative winding on a plasma arc.   FIG. 4 schematically represents an alternative arrangement of spirally formed windings.   FIG. 5 schematically shows a circuit for driving a winding according to the invention.   FIG. 6 schematically represents a non-planar arrangement according to the invention.   FIG. 7 shows a spiral winding formed directly on the lamp envelope. The line is schematically represented.   FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c) each show a unique spiral electrode in single or multiple How do we get a large area display from a relatively small number of individual backlights Shows if a backlight for spraying can be built.   FIG. 9 shows a backlighting arrangement including mosaic processing of a hexagonal backlight. Represents a part.   10 and 11 show a standard structure of a circular backlight according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view and a three-dimensional exploded view, respectively. or,   FIG. 12 shows a suitable circuit arrangement for the RF drive circuit.   Referring first to FIG. 1, an inductive winding 2 of a conductive material, in this case copper, is It can be seen that it is formed in a spiral shape on the board substrate 44. Circuit board 4 is initially the main At least one of the required surfaces has a copper coating, which is By standard lithographic techniques to create a spiral pattern on the body To be removed.   The circuit board 4 is in close proximity to the hermetically sealed glass envelope 10 containing the gas filling. To be made. The nature of the gas-filled material depends on the desired optics the backlight should produce. Typically, the envelope 10 has a reduced pressure (≈2 mbar) gas depending on its characteristics. Storm or inert gas is stored, and a small amount of mercury is also stored. Two of the envelopes One of the major surfaces of the That is, the front surface (facing the LCD) that is to be illuminated is the phosphor coating inside it. Have a ting. The circuit board 4 and the envelope 10 are indicated by the dashed line 12 in FIG. Are adjacent to each other, and thus the winding 2 is juxtaposed with the envelope 10. In case of a radio frequency (RF) from the voltage source (not shown) to the winding 2 via the contact 6.8. AC voltage is supplied. The spiral winding 2 is unidirectional as shown in the figure. The current induced in the gas-filled material is the non-cancelling current. It is very important to. This requirement will be readily apparent to one of ordinary skill in the art. . As is known, a plasma arc is initiated within envelope 10, which causes phosphorescence. It produces ultraviolet radiation having a wavelength that excites the quality to produce visible radiation. This In the same way, the backlight produces visible light which can then be used to illuminate the LCD. Can be.   Obviously, another major surface of envelope 10 (sub-table if desired) The surface as well) can be coated with a phosphor. Normally envelope 10 , Made of glass, in which case the phosphor coating (s) is / are , Suppose the glass absorbs UV radiation and thus the phosphor is outside the envelope. Since it would significantly reduce the efficiency of the device, Need to be However, a stone whose envelope 10 does not significantly absorb UV radiation Easier to perform than internal coating when made of materials such as English External phosphor coatings can be used.   In any of the arrangements described, the reflective material is otherwise Envelop any visible or UV radiation that leaks through the surface and is wasted On the rear surface of the envelope 10 or adjacent to this surface to reflect back into the chamber. Can be equipped. In the example of FIG. 1, the winding 2 is a single regular geometric spiral It is shown as being helically formed. Similarly, referring to FIG. , Alternative forms of helix formation for windings, each of which is a known non-helical form It offers different advantages over molded inductive windings. However, consistent profit The point is the ignition of the discharge (ie Start) is easier and It is about making it reliable. This is a whole spiral like this This is because the electric field generated by using the pattern is radiative.   FIG. 2 (a) shows a winding 2 formed in the same circular spiral shape as in FIG. On the other hand, FIG. 2B shows the winding 2 formed in an elliptical spiral shape, and FIG. 2) shows a rectangular winding, and FIG. 2D shows a multiple concentric winding. Thus, "spiral" and "spiral" as used throughout this document. Is intended to cover not only curves but also straight lines, non-uniformities and multiple helices. It will be clear that it is illustrated. However, each feature is The "radius" from a central reference point that keeps increasing with a complete loop or turn.   The shape of the winding 2 formed in a spiral shape has an arbitrary degree as shown in FIG. However, each shape is unique among the gas filling materials of envelope 10. To produce the characteristic plasma arc of. By referring to FIGS. 1, 2 and 3, Some of these features are exemplified below.   In each of FIGS. 3 (a), (b) and (c), the cross section ABCD of the envelope 10 is , In the direction of the arrow in Figure 1 so that the line CD bisects the envelope along the long side. Shown as seen. Each figure in FIG. 3 shows a gas charge for differently shaped windings. An example of plasma arc discharge in a filler is shown. Thus, the fruit in the cross section ABCD Line 13 is the contour of the electron density of the plasma arc.   FIG. 3 (a) shows an annular coil as proposed in US-A-4,872,741. 7 illustrates an uneven discharge generated. The coil has a circular shape, numbered 12 It is shown in cross section with the number.   In FIG. 3 (b), the cross-section 14 is shown in FIG. 2 (a). 3 is a cross section of the winding 2 formed in such a regular spiral shape. High in Figure 3 (b) The electron density contour 13 is more uniform around the envelope compared to that of FIG. It is understood that it is distributed in. This is due to the flat nature of the winding.   Similarly, the cross-section 16 of FIG. 3 (c) shows a spiral winding of FIG. 2 (d). The one on line 2. This is shown in Figure 3 as can be seen clearly by the contour shape. The most uniform electron density distribution and therefore the most uniform light output of all the winding arrangements Can provide power. However, in reality, the circular spiral arrangement of FIG. It is preferred to use either of the elliptical configurations of Figure 2 (b).   The spirally formed winding according to the invention is of a single layer, thus For example, it effectively provides a two-dimensional winding that occupies a smaller space than the annular winding. It is one of the features of the present invention that, as illustrated in FIG. It is also possible to stack and / or sandwich multiple layers.   FIG. 4 (a) illustrates a number of square spiral windings 18. On the other hand, FIG. 4 (b) illustrates a large number of hexagonal spirally formed windings. You. As discussed with particular reference to FIG. 3, each of these arrangements It will give the plasma arc in the oop 10 its own characteristics. Circular helix In FIG. 4 (c), which illustrates the windings formed in a strip shape, the windings 22 in the foreground are The winding 234 is formed on one side, and the winding 234 is formed on the other side of the circuit board 4.   Referring now to FIG. 5, a circuit suitable for driving a winding according to the present invention is generally shown. It is schematically illustrated. Winding 2 is via contact 6.8 and via capacitors 26 and 28 Coupled to the voltage generator 30. The voltage generator 30 generates an alternating voltage at 13.56MHz , The capacitor 26 is a 19pF Capacitor 28, while capacitor 28 is 54 pF. Winding 2 is a 2.5mH inductor Dimensioned (in a known manner) to have a closet.   The spirally wound winding according to the invention must be formed in a single layer However, as in the previous example, this layer needs to be flat and the envelope is flat There is no need at all. Naturally, an efficient coupling between the backlight and the winding For, the shape of the winding monolayer must match the shape of the backlight. No, so this layer may be appropriately curved or twisted. An example of this is As shown in FIG. 6, in this figure the same components as previously described Have the same number. In FIG. 6, the winding 2 is still a single layer on the circuit board 4. , The circuit board 4 is curved rather than flat as shown previously.   In the above example, the winding 2 is shown formed on the circuit board 4, It is adjacent to group 10 but separate. This does not have to be , Winding 2 over envelope 10 and envelope 10 as shown in FIG. It can also be formed in an integrated form. Thus, more than just the above A rim arrangement is obtained.   Those skilled in the art will appreciate that the spirally formed windings are uniform regardless of their shape. It turns out that you don't have to be forced to have a good turn spacing Would. The present invention thus utilizes a single layer spirally formed winding. A thinner back with a more even light output than previously known Aim to achieve the light.   It will also be appreciated by those skilled in the art that the spirally formed winding according to the present invention will be conductive. Always empty between each successive turn or loop of the member It will also be apparent that there will be gaps or intervals. This void or space Separation may be electrically isolated, for example, by leaving a void between each loop or on a conductive member. Coat the material and then wrap this amalgam in a spiral around itself Can be achieved by   Back for relatively large area displays (eg 9 "x 8") When manufacturing lights, multiple lights, each with its own single or multiple biasing electrodes It is appropriate to build this up from a smaller backlight. For example, 6 ″ × The 8 ″ backlight is shown in FIGS. 8 (a), 8 (b) and 8 (c), respectively. Driven by one, two or three spiral electrodes and arranged side by side It can be made up of four 6 ″ × 2 ″ envelopes placed.   Obviously, the envelope does not have to be rectangular, even if it is rectangular, the figure There is no need to conform to the configurations shown in 8 (a), 8 (b) and 8 (c). Yes. For example, eight 3 "x2" rather than four 6 "x2" envelopes. Manufacturing a backlight for a 6 "x 8" display from an envelope. Are considered to be preferred and the configuration of the spiral electrodes may be correspondingly different. However, in general, the joints or butt lines between the various envelopes are Can cause non-uniformity in light output, and are discussed in this and the previous section. Number of individual envelopes used to make a composite backlight of a given type Is preferably minimized. This is a diffuser or microphone if desired Compensation can be done using various optical components such as the Rollens array, but additional It is cheaper and easier to manufacture a composite backlight without components.   It consists of mosaic processing of each hexagonal envelope that creates a honeycomb-like structure. The composite backlight allows the nonlinearity of light output to be received over the entire surface area of the display. The regular and non-linear butt lines are distributed so that they are distributed in an acceptable manner. This is a particularly suitable configuration in that Such an arrangement is shown schematically in FIG. ing.   In all embodiments, a copper layer class is deposited on a non-conductive substrate such as a printed circuit board. It is appropriate to manufacture the spiral electrode by etching through the pad But this is not essential. Copper thickness is typically 30-60 microns And the etching is performed according to standard photolithographic procedures. Spiral electrodes It is typically driven at 13.56MHz and receives about 20 watts of power, so Must be able to withstand significant heating,   It may be preferable to use a ceramic substrate under certain circumstances. Generation Alternatively, as described above, one or more helical electrodes can be directly attached to the surface of the envelope itself. A pole can be formed and this envelope is typically made of glass or quartz. Will be done.   As can be seen from FIG. 5, in this case, the capacitor is the inductor of the spiral electrode. Used to tune the circuit in the chest. These capacitors are especially double-sided. Occupied by single or multiple electrodes when using a copper clad substrate Be formed in an unused area of the copper cladding away from the area being Is appropriate. In that case, the overlapping areas of the copper cladding on opposite sides of the board Can be left in place to create a capacitor. In any case It is also appropriate to provide fine tuning capabilities, which can be Trimming of appropriately positioned movable interposer elements in relation to several or more electrodes It can take the form of a capacitor.   Figure 10 shows a standard construction for a circular backlight unit with a diameter of 70 mm. Which basically houses the lowered cylindrical backlight envelope 36. A main housing 34 is included. It is easier to see the three-dimensional exploded view of Fig. 11. As such, components 34 and 36 have, to the rear, a spiral wire of the kind described above. Pole 38, DC to RF converter and matched power drive circuit 40 in main housing 34 Is supplemented. Further, the rear tightening plate 42 and the unit back component 44, Front clamping plate 46 neoprene cushioning shims 48, transparent protection on the front of the unit Various positions such as screen 50 and envelope holding plate 52 There are constant and protective components. In front of the main housing 34 A numbering plate 54 is also attached. The DC power is Applied via circuit 56 and connected to circuit 40.   Figure 12 shows a 13.56MHz, 20 Watt drive for the spiral electrode as described above. 2 shows a suitable circuit layout for the power supply of the power supply.   This circuit arrangement is compatible with the circular lamp (not shown) previously described in connection with FIGS. Will be stored in a die-cast box (not shown) designed for use with Is intended. This includes DC up to 30 volts with a current capacity of 1.25 amps Power is needed. Heat sink fixed on the outside of the box allows continuous operation I'm working.   The circuit has a crystal controlled oscillator 58 that drives a single-ended amplifier 60. This amplifier , Class E with 50 ohm load impedance if 80% DC-RF efficiency is obtained Designed to work with. When driven with other impedance , Lower efficiency may be obtained.   Two FETs 62 and 64 in the circuit, one 2N7000 (62) in the oscillator Also, one IRF510 (64) is used as the output amplifier. Initial bus for 2N7000 Ias is provided by a 1M / 100K ohm voltage divider 66, 68 that provides the gate voltage. Provided. Once started, start to reduce power supply if necessary Approximately 25 supply voltages are required to initiate the bias overriding oscillation. Is done. Feedback to maintain oscillation is provided between the drain gate of FET62. Supplied with a 4K7 resistor 70 and a 13.56MHz crystal 72. Position of feedback signal The phase is optimized with a 33pF capacitor 74 connected to ground. In this stage The tuned load for this is a 0.68uH inductor 76, a 220pF capacitor 78 and a FET6. Offered by 4 gate capacities.   For the required output, a load impedance of about 10 ohms is needed, so A low frequency "L" cross-section impedance transformer is included. The series inductor of this transformer The closet, combined with the series inductor of the output network, provides a single component I have. This inductor is variably made to allow for circuit adjustments and tolerances. I have.   10nF from power supply to capacitor 80 and 100nF capacitor 82 to ground The feed reduces the RF guided along the supply line.   Class E circuits are simple and efficient, but provide high voltage to the transistor. impose. The peak current is almost three times the average, and the peak voltage is more than three times the power supply. is there. If 100 volt transistors are used, the maximum supply is 30 volt Should be restricted.   To complement, the values of the remaining components illustrated in Figure 12 are: .   Resistor 84 ... 1M   Resistor 86… 100K   Resistor 88… 120   Capacitor 90… 4n7   Resistor 92… 1K   Inductor 94… 4μH   Capacitor 96… 150p   Capacitor 98… 470p   Inductor 100… 0.6μH variable   Capacitor 102… 180p   Capacitor 104… 330p   Another improvement useful in situations where very high brightness and lighting uniformity are required Will be described next. In this case, the front phosphor coating (ie , On the main surface of the backlight facing the display). this The layer is thick enough to excessively absorb the forward visible light produced by the actual phosphor. Although not essential, it does provide effective conversion of forward UV radiation from the discharge into visible light. Manufacture is particularly difficult because it must have a sufficient thickness to be traced You.   In practice, achieving both of these goals together is very difficult and Too thin to completely convert all UV light reaching the surface phosphor into visible radiation One compromise must be reached involving the use of phosphors. Ultimately This means that the backlight has its full potential in terms of brightness or evenness. It can mean that you do not achieve power. Plus, a thick rear phosphor Producing envelopes with thin front phosphors of good quality and well-controlled results Significant manufacturing concerns when glass envelopes with internal phosphors should be used Problems result.   These problems are in the rear part of the envelope, Only a single phosphor layer, which can be any of the If so, it can be overcome or reduced. This phosphor is forward (ie Enough to ensure maximal production of visible radiation (towards the display) It has thickness. Adjacent to the front of the envelope (which must be UV transparent) Installed a dichroic mirror, which is located in the visible part of the spectrum. Transmits radiation (wavelength> 400 nm) and emits radiation in the UV portion of the spectrum (wavelength <400 nm, However, mainly the main UV line near 254 nm generated in low-pressure mercury discharge) Has the property of reflecting. This results in forward penetration from the backlight with minimal attenuation. Both directly from the plasma being exposed and from the rear surface phosphor The useful visible radiation produced will be obtained. However, from the plasma Forward UV radiation is reflected back towards the plasma, where it again Absorbed in or propagated in the plasma to aid irradiation of the rear surface phosphor. I can. In this way, most of the forward UV radiation from the plasma is discharged plasma. By optically pumping the laser (therefore the RF required to drive the discharge) Visible radiation produced by reducing the power) or from the rear phosphor Will be utilized by increasing the amount of. On a part of the spectrum Very high transmission and high reflectance in the other part of the spectrum Dichroic mirrors with the required properties are currently available.

【手続補正書】特許法第184条の8 【提出日】1995年9月12日 【補正内容】 請求の範囲 1.ディスプレイを照明するための無電極バックライト装置であって、該ディ スプレイ装置の寸法に適合するように2つの次元で構成され、第3の次元がアセ ンブリの厚みを表わし、かつ順番に可視光を生成するべく変換作用を刺激する電 磁放射を生成するよう無線周波(RF)エネルギーの印加に応答することの可能な 気体充填部を収納する少なくとも1つのエンベロープ部(10,36)を内蔵する実 質的に平担なアセンブリを備えたバックライト装置であり、該エンベロープ部は 前記2つの次元において広がりをもつが、前記第3の次元では上記導電性材料の 厚みのみについて実質的に広がっている予め定められたパターンに適合する導電 性材料(2,38)より成る単数又は複数の駆動手段を備えた前記無線周波エネル ギーを前記気体充填部に印加する手段であり、茲に上記パターンは全体的にらせ ん状構造を有し、上記パターンにおいて前記導電性材料は前記エンベロープ部と 並列配置され極めて接近状態に設置された基板上に形成され、かつ該基板は実質 的に平担であるか或いは上記エンベロープ部に対し等角であるかのいずれかであ ることを特徴とするディスプレイ照明用の無電極バックライト装置。 2.ディスプレイを照明するための無電極バックライト装置であって、該ディ スプレイ装置の寸法に適合するように2つの次元で構成され、第3の次元がアセ ンブリの厚みを表わし、かつ順番に可視光を生成するべく変換作用を刺激する電 磁放射を生成するよう無線周波数(RF)エネルギーの印加に応答することの可能 な気体充填部を収納する少なくとも1つのエンベロープ部(10,36)を内蔵する 実質的に平担なアセンブリを備えたバックライト装置であり、該エンベロープ部 は前記2つの次元において広がりをもつが、前記第3 の次元では上記導電性材料の厚みのみについて実質的に広がっている予め定めら れたパターンに適合する導電性材料(2,38)より成る単数又は複数の駆動手段 を備えた前記無線周波エネルギーを前記気体充填部に印加する手段であり、茲に 上部パターンは一般にらせん状構造を有し、上記パターンにおいて前記導電性材 料は上記エンベロープ上に形成されることを特徴とする無電極バックライト装置 。 3.前記エンベロープがガラス製であり、前記2つの次元内に広がり、前記デ ィスプレイに対向するその少なくとも1つの表面上に内部燐光体被覆を支持する ものである、請求の範囲第1項又は第2項のいずれかに記載のバックライト装置 。 4.前記エンベロープが紫外線透過材料で製作され、前記2つの次元内に広が り、前記ディスプレイに対向するその少なくとも1つの表面上に外部燐光体被覆 を支持するものである、請求の範囲第1項又は第2項のいずれかに記載のバック ライト装置。 5.前記所定の全体的にらせん状のパターンが実質的に円形の構成に適応する ものである、先行する請求の範囲のいずれかに記載のバックライト装置。 6.前記所定の全体的にらせん状のパターンが実質的に楕円形の構成に適応す るものである、請求の範囲第1項、第2項、第3項或は第4項のいずれかに記載 のバックライト装置。 7.前記所定の全体的にらせん状のパターンが実質的に矩形の構成に適応する ものである、請求の範囲第1項、第2項、第3項或は第4項のいずれかに記載の バックライト装置。 8.前記所定の全体的にらせん状のパターンがその連続する方向転換の間の半 径方向の間隔中に少なくとも1個の不規則性を含むものである、先行する請求の 範囲のいずれかに記載のバックライト装 置。 9.前記導電性材料が30ミクロンメートルから60ミクロンメートルの範囲内の 厚みを有する銅である、先行する請求の範囲のいずれか1項に記載のバックライ ト装置。 10.前記銅は非金属基板へのクラッド式合せ板を具備するものである、請求の 範囲第9項記載のバックライト装置。 11.前記無線周波(RF)エネルギーを前記駆動手段に印加するのに用いられる 少なくとも1つのコンデンサが前記銅クラッド式合せ板の一部分により構成され るものである請求の範囲第10項記載のバックライト装置。 12.先行する請求の範囲のいずれか1項に記載の複数のバックライトのアセン ブリ(組立部)を具備するバックライト装置。 13.該アセンブリ内の夫々のバックライトは6角形のエンベロープを具備する ものである、請求の範囲第12項記載の装置。[Procedure of Amendment] Article 184-8 of the Patent Act [Submission date] September 12, 1995 [Correction contents]                         The scope of the claims   1. An electrodeless backlight device for illuminating a display, the device comprising: It consists of two dimensions to fit the dimensions of the spray device, the third dimension being the The electrical field that represents the thickness of the shell and in turn stimulates the conversion process to produce visible light. Capable of responding to the application of radio frequency (RF) energy to produce magnetic radiation A real built-in at least one envelope part (10, 36) containing a gas filling part A backlight device with a qualitatively flat assembly, wherein the envelope part It has a spread in the two dimensions, but in the third dimension it is Conductivity that conforms to a predetermined pattern that extends substantially only in thickness The radio frequency energy provided with one or more driving means made of a conductive material (2, 38) Is a means for applying a ghee to the gas-filled portion, and the pattern described above In the above pattern, the conductive material has a tubular structure and Formed on substrates placed in parallel and in close proximity, and the substrates are substantially Either flat or equiangular to the envelope. An electrodeless backlight device for display illumination, which is characterized in that   2. An electrodeless backlight device for illuminating a display, the device comprising: It consists of two dimensions to fit the dimensions of the spray device, the third dimension being the The electrical field that represents the thickness of the shell and in turn stimulates the conversion process to produce visible light. Capable of responding to the application of radio frequency (RF) energy to produce magnetic radiation At least one envelope part (10, 36) for accommodating a gas filling part A backlight device having a substantially flat assembly, the envelope portion comprising: Has a spread in the two dimensions, but the third In the dimension of the Driving means or means consisting of a conductive material (2,38) adapted to the patterned pattern Is a means for applying the radio frequency energy to the gas filling part, The upper pattern generally has a spiral structure, and the conductive material is used in the above pattern. Material is formed on the envelope, electrodeless backlight device .   3. The envelope is made of glass, extends in the two dimensions, and Carrying an internal phosphor coating on its at least one surface facing the display The backlight device according to any one of claims 1 and 2, which is .   4. The envelope is made of a UV transparent material and extends in the two dimensions. And an outer phosphor coating on at least one surface of the display facing the display. The bag according to any one of claims 1 and 2, which supports the bag. Light device.   5. The predetermined generally spiral pattern accommodates a substantially circular configuration A backlight device according to any of the preceding claims, which is   6. The predetermined generally spiral pattern is adapted to a substantially elliptical configuration. What is claimed is in any one of Claim 1, Claim 2, Claim 3, or Claim 4. Backlight device.   7. The predetermined generally spiral pattern accommodates a substantially rectangular configuration Claims 1, 2, 3 or 4 according to any one of claims Backlight device.   8. The predetermined generally spiral pattern is a half between its successive turns. The preceding claim containing at least one irregularity in the radial spacing. Backlight device described in any of the ranges Place.   9. The conductive material is in the range of 30 microns to 60 microns Backlight according to any one of the preceding claims, which is copper having a thickness. Device.   Ten. The copper comprises a clad laminate to a non-metallic substrate, A backlight device according to claim 9.   11. Used to apply the radio frequency (RF) energy to the drive means At least one capacitor is formed by a portion of said copper clad laminate 11. The backlight device according to claim 10, which is a device.   12. Assembly of a plurality of backlights according to any one of the preceding claims A backlight device including a brim (assembly unit).   13. Each backlight in the assembly has a hexagonal envelope 13. The device according to claim 12, which is

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),CA,CN,JP,KR,U S────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (81) Designated countries EP (AT, BE, CH, DE, DK, ES, FR, GB, GR, IE, IT, LU, M C, NL, PT, SE), CA, CN, JP, KR, U S

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.ディスプレイを照明するための無電極バックライトであって、ディスプレ イの寸法に適合するよう2つの次元で構成され第3の次元がアセンブリの厚みを 表わし、かつそれ自体可視光を生成するべく変換作用を刺激する電磁放射を生成 するよう無線周波数(RF)エネルギーがそれに印加された時点でそれに応答する ことのできる気体充てん材を収納する少なくとも1つのエンベロープを内蔵する 実質的に平担なアセンブリを備えたバックライトであって、前記2つの次元にお いては広がりをもつが前記第3の次元では実質的に導電性材料の厚みのみについ て広がっている予め定められたパターンに適合するこの導電性材料から成る単数 又は複数の駆動手段を含む、前記気体充てん材に対し前記RFエネルギーを加える ための手段を特徴とし、前記パターンが全体としてらせん形構成をもち前記エン ベロープと並列されている、無電極バックライト。 2.前記エンベロープがガラスで作られ、前記2つの次元内に広がり前記ディ スプレイに面するその少なくとも1つの表面上に内部リン光物質コーティングを 支持している、請求の範囲第1項に記載のバックライト。 3.前記エンベロープが紫外線透過材料で作られ、前記2つの次元内に広がり 前記ディスプレイに面するその少なくとも1つの表面上に外部リン光物質コーテ ィングを支持している、請求の範囲第1項に記載のバックライト。 4.前記予め定められた全体的にらせん状のパターンが実質的に円形の構成に 適合している、請求の範囲第1項〜第3項のいずれか1項に記載のバックライト 。 5.前記予め定められた全体にらせん状のパターンが実質的に楕 円形の構成に適合している、請求の範囲第1項、2項又は3項のいずれか1項に 記載のバックライト。 6.前記予め定められた全体にらせん状のパターンが実質的に矩形の構成に適 合している、請求の範囲第1項、2項又は3項のいずれか1項に記載のバックラ イト。 7.前記予め定められた全体にらせん状のパターンが、その連続する方向転換 の間の半径方向間隔の中に少なくとも1つの不規則性を含む、請求の範囲第1項 〜第6項のいずれか1項に記載のバックライト。 8.前記導電性材料が30ミクロン〜60ミクロンの範囲内の厚みをもつ銅である 、請求の範囲第1項〜第7項のいずれか1項に記載のバックライト。 9.前記銅には、非金属基板上のクラッディングが含まれている、請求の範囲 第8項に記載のバックライト。 10.前記駆動手段に対して前記RFエネルギーを加えるのに用いられる少なくと も1つのコンデンサが、前記銅クラッディングの一部分によって構成されている 、請求の範囲第9項に記載のバックライト。 11.請求の範囲第1項〜第10項のいずれか1項に記載のバックライトアセンブ リを含むバックライト装置。 12.アセンブリ内の各々のバックライトが6角形のエンベロープを含む、請求 の範囲第11項に記載の装置。[Claims]   1. An electrodeless backlight for illuminating a display, It is composed of two dimensions to fit the dimensions of B, and the third dimension is the thickness of the assembly. Produces electromagnetic radiation that manifests itself and stimulates the transmutation action to produce visible light Responds to when radio frequency (RF) energy is applied to it Contains at least one envelope that contains a removable gas filling A backlight with a substantially flat assembly, the backlight comprising: However, in the third dimension, substantially only the thickness of the conductive material is concerned. A single piece of this conductive material that conforms to a pre-determined, spreading pattern Or applying the RF energy to the gas-filled material, including a plurality of drive means Characterized in that the pattern has an overall helical configuration An electrodeless backlight that is parallel to the bellows.   2. The envelope is made of glass and extends into the two dimensions. An internal phosphor coating on at least one surface facing the spray The backlight according to claim 1, which is supported.   3. The envelope is made of UV transparent material and extends in the two dimensions An external phosphor coating on at least one surface of the display facing the display The backlight according to claim 1, which supports the lighting.   4. The predetermined generally spiral pattern is in a substantially circular configuration. A backlight according to any one of claims 1 to 3, which is adapted. .   5. The predetermined overall spiral pattern is substantially elliptical. Any one of claims 1, 2 or 3 adapted to a circular configuration Backlight described.   6. The predetermined generally spiral pattern is suitable for a substantially rectangular configuration. The buckler according to any one of claims 1, 2, and 3 which are in conformity with each other. Ito.   7. The predetermined overall spiral pattern is its continuous turn. Claim 1 including at least one irregularity in the radial spacing between ~ The backlight according to any one of items 6.   8. The conductive material is copper with a thickness in the range of 30 to 60 microns The backlight according to any one of claims 1 to 7.   9. The copper includes cladding on a non-metallic substrate. The backlight according to item 8.   Ten. At least used to apply the RF energy to the drive means Another capacitor is formed by a portion of the copper cladding The backlight according to claim 9.   11. The backlight assembly according to any one of claims 1 to 10. Backlight device including   12. Each backlight in the assembly includes a hexagonal envelope Apparatus according to clause 11 of the.
JP7508517A 1993-09-07 1994-09-05 Improvements in or related to backlighting Pending JPH09504638A (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB939318567A GB9318567D0 (en) 1993-09-07 1993-09-07 Backlighting arrangement
GB9318567.6 1993-09-07
GB9320633.2 1993-10-07
GB939320633A GB9320633D0 (en) 1993-10-07 1993-10-07 Backlighting arrangement
PCT/GB1994/001919 WO1995007545A1 (en) 1993-09-07 1994-09-05 Backlighting device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09504638A true JPH09504638A (en) 1997-05-06

Family

ID=26303493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7508517A Pending JPH09504638A (en) 1993-09-07 1994-09-05 Improvements in or related to backlighting

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0717879A1 (en)
JP (1) JPH09504638A (en)
KR (1) KR960705345A (en)
CN (1) CN1141691A (en)
CA (1) CA2171212A1 (en)
WO (1) WO1995007545A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007042429A (en) * 2005-08-03 2007-02-15 U-Tec Kk Discharge lamp

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013111652A1 (en) * 2013-10-23 2015-05-07 Karlsruher Institut für Technologie Light generating unit and electrodeless discharge lamp

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63150851A (en) * 1986-12-15 1988-06-23 Matsushita Electric Works Ltd Back light
US4872741A (en) * 1988-07-22 1989-10-10 General Electric Company Electrodeless panel discharge lamp liquid crystal display
SU1624561A1 (en) * 1988-08-30 1991-01-30 Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт источников света им.А.Н.Лодыгина Flat electrodeless gas dischatge valve

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007042429A (en) * 2005-08-03 2007-02-15 U-Tec Kk Discharge lamp
JP4629530B2 (en) * 2005-08-03 2011-02-09 ユーテック株式会社 Discharge lamp

Also Published As

Publication number Publication date
EP0717879A1 (en) 1996-06-26
CA2171212A1 (en) 1996-03-16
CN1141691A (en) 1997-01-29
KR960705345A (en) 1996-10-09
WO1995007545A1 (en) 1995-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4266167A (en) Compact fluorescent light source and method of excitation thereof
EP0593311B1 (en) Fluorescent light source
EP0602746B1 (en) Electrodeless discharge lamp
US5514934A (en) Discharge lamp, image display device using the same and discharge lamp producing method
US20020021564A1 (en) Backlight including external electrode fluorescent lamp and method for driving the same
US5747945A (en) Electrodeless discharge lamp utilizing induced electric field generated by a high frequency electromagnetic field
US4266166A (en) Compact fluorescent light source having metallized electrodes
WO2001079922A1 (en) Backlight including external electrode fluorescent lamp and method for driving the same
US5959412A (en) Inverter circuit for discharge tube having impedance matching circuit
JP2001291492A (en) Low pressure gas discharge lamp and apparatus for back light
JP3462306B2 (en) Cold cathode discharge lamp, lamp lighting device, and lighting device
US6806648B2 (en) Light source device and liquid crystal display device
JP3889987B2 (en) Discharge lamp device and backlight
JPH09504638A (en) Improvements in or related to backlighting
CA2006281C (en) Radio frequency powered large scale display
EP0511282A1 (en) Radio-frequency driven display.
US8102107B2 (en) Light-emitting devices having excited sulfur medium by inductively-coupled electrons
US6157129A (en) Discharge lamp
JP3087566B2 (en) Dielectric barrier discharge fluorescent lamp
JP2003223868A (en) Light source device and liquid crystal display device
JP2555080B2 (en) Electrodeless discharge lamp lighting device
JP2000215856A (en) Electrodeless fluorescent lamp
JPH10112291A (en) Electrodeless fluorescent lamp
JPH06349454A (en) High frequency lighting device