WO2005117066A1 - 放電管及びそれを使用する面光源装置 - Google Patents

放電管及びそれを使用する面光源装置 Download PDF

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WO2005117066A1
WO2005117066A1 PCT/JP2005/005689 JP2005005689W WO2005117066A1 WO 2005117066 A1 WO2005117066 A1 WO 2005117066A1 JP 2005005689 W JP2005005689 W JP 2005005689W WO 2005117066 A1 WO2005117066 A1 WO 2005117066A1
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discharge tube
intermediate portion
source device
light source
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PCT/JP2005/005689
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Inventor
Toyomi Yamashita
Takuo Saitoh
Original Assignee
Sanken Electric Co., Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers
    • H01J61/33Special shape of cross-section, e.g. for producing cool spot
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
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    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/007Incandescent lamp or gas discharge lamp
    • G02B6/0071Incandescent lamp or gas discharge lamp with elongated shape, e.g. tube
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01J61/02Details
    • H01J61/30Vessels; Containers
    • H01J61/305Flat vessels or containers

Definitions

  • the present invention relates to a discharge tube in which light emission luminance is improved by increasing the density of a tube current, and a surface light source device such as a backlight using the characteristics of the discharge tube.
  • Discharge tubes such as fluorescent discharge lamps and fluorescent lamps in which the entire bulb has a non-circular ring shape such as an ellipse are known.
  • a fluorescent lamp disclosed in Patent Literature 1 below includes a bulb filled with a discharge gas containing a small amount of mercury and having a substantially flat cross section such as an ellipse, an ellipse, and a semicircle; It has a phosphor applied to the inner wall and electrodes introduced at both ends of the bulb.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 58-134856 (page 1, FIG. 2)
  • the fluorescent lamp disclosed in Patent Document 2 below has a thin tube portion having a substantially elliptical cross-sectional shape alternately formed on the upper and lower peripheral surfaces along the central axis direction of the bulb connecting the electrodes except for the bulb end. Is done.
  • the tube cross-sectional area of the thin tube portion having a substantially elliptical annular cross section is reduced, the electrode force is increased, the density of emitted thermoelectrons is increased, and the potential gradient of the light emitting portion is increased. Can be improved.
  • Patent Document 2 JP-A-56-99961 (page 3, FIG. 8 and FIG. 9)
  • a surface light source device such as a backlight including a reflector arranged in parallel with the discharge tube and spaced apart from the discharge tube and a light guide plate having an end face arranged to face the discharge tube is publicly available.
  • a backlight device of a liquid crystal display device disclosed in Patent Document 3 below includes a discharge tube in which a diameter of an intermediate portion is smaller than both ends where the electrodes are arranged.
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 198917 (Page 5, FIG. 4)
  • the cross-sectional shape of the electrode is varied. It is necessary to have a substantially flat shape such as an ellipse, an ellipse, or a semicircle similar to the cross-sectional shape of the lube. For this reason, a special electrode shape is required, and there is a problem that an inexpensive general electrode having a circular cross section cannot be used. In other words, if the electrode is enlarged (increased area) to increase the current using a conventional general electrode with a circular cross section, the distance between the electrode and the inner wall surface of the bulb cannot be secured, and Life is shortened.
  • the light extraction surface around the light emitting portion becomes narrow, and there is a problem that a high level of luminance cannot be achieved even when the current density is increased.
  • the light reflected by the reflector cannot be taken out to the outside, and there is a problem that the brightness of the display surface is not necessarily improved in a direct-type backlight device or the like.
  • an object of the present invention is to provide a discharge tube capable of improving the light emission luminance by increasing the current density of the tube current. Another object of the present invention is to provide a discharge tube which can use a conventional electrode having a circular cross section, can be manufactured at low cost, and can be easily manufactured. Another object of the present invention is to provide a discharge tube with high luminance and long life. Still another object of the present invention is to provide a high-intensity surface light source device that can be thinned.
  • a discharge tube (1) according to the present invention includes a bulb (2) forming a closed space (3), and a pair of electrodes fixed to both ends of the bulb (2) and arranged in the closed space (3). (4), and a voltage is applied between the pair of electrodes (4) to discharge through the discharge gas to emit light.
  • the bulb (2) of the discharge tube (1) is formed between both ends (2a) where the electrode (4) is arranged and has a circular annular cross section and both ends (2a) with a non-circular annular cross section and is formed in a radial direction.
  • the middle part where the cross-sectional area of is smaller than both ends (2a) (2b), and a connecting part (2c) for connecting both ends (2a) and the intermediate part (2b).
  • the circumference of the intermediate portion (2b) is equal to the circumference of both ends (2a). Further, it is desirable that the diameter of the cup-shaped or cylindrical electrode (4) is larger than the shortest diameter of the intermediate portion (2b) of the bulb (2).
  • the connecting portion (2c) has a reduced diameter portion (2d) in which both ends (2a) also gradually reduce the force toward the intermediate portion (2b), and a reduced diameter portion (2d) in which the force is separated in the circumferential direction and reduced. It is desirable to have an enlarged diameter portion (2e) connected to the diameter portion (2d) and gradually increasing in diameter from both end portions (2a) toward the intermediate portion (2b). Furthermore, the length (L) of the middle part (2b) of the non-circular annular cross section is calculated by summing the length (L + L
  • a surface light source device (20) has a reflector (21) arranged apart from a discharge tube (1), and an end face (22a) arranged opposite to the discharge tube (1).
  • each intermediate portion (2b) is inclined in parallel to a plane (C) perpendicular to the end surface (22a) of the light guide plate (22), and the central axes of the bulbs (2) are mutually aligned.
  • the multiple discharge tubes (1) are
  • the surface light source device is disposed in (21), it is possible to reduce the thickness of the surface light source device and to improve the light emission luminance of the surface light source device.
  • the cross-sectional area of the intermediate portion (2b) of the valve (2) is smaller than that of the conventional valve, the pipe flowing to the intermediate portion (2b) of the valve (2) between the pair of electrodes (4)
  • the emission brightness of the discharge tube can be improved.
  • a conventional electrode (4) having a circular cross section can be arranged in both ends (2a) of the circular annular cross section. In this case, the distance between the electrode (4) and the inner wall of the bulb (2) can be made relatively large even if the electrode (4) is enlarged to increase the current, so that mercury generated by sputtering of the electrode (4) can be obtained.
  • the darkening phenomenon of the discharge tube (1) due to the deposition of amalgam can be suppressed, and the discharge tube (1) having high luminance and long life can be obtained. Also, if the peripheral lengths of both ends (2a) and the middle part (2b) of the knob (2) are the same, the surface area of the bulb (2) becomes the same as that of a conventional bulb having a circular annular cross section, and a large light emitting area is obtained. Therefore, high brightness can be achieved at a high level.
  • the discharge tube is relatively inexpensive through simple machining using a conventional valve with a circular annular cross section to make the central part flat. Can be manufactured.
  • the middle part (2b) of the bulb (2) is formed from the inside of the electrode (4). Since the electrons are smoothly released and the electrons flow dominantly in the center of the electrode (4), the emission of electrons on the side of the electrode (4) can be suppressed. As a result, the blackening phenomenon of the discharge tube (1) due to the deposition of mercury amalgam generated by the snuttering of the electrode (4) is successfully suppressed, and the life of the discharge tube (1) is extended to a high level. Can be planned.
  • the electrode (4) When the diameter of the cup-shaped or cylindrical electrode (4) is made larger than the shortest diameter of the intermediate portion (2b) of the bulb (2), the electrode (4) emits the emitted electrons to the intermediate portion of the bulb (2). Since it flows well in 2b), high luminance can be achieved. Further, if the connecting portion (2c) is tapered, a sufficient distance between the tip of the electrode (4) and the intermediate portion (2b) of the bulb (2) can be ensured, which is advantageous for preventing the blackening phenomenon.
  • the electrode ( 4) The emitted electrons are more likely to flow through the center of the bulb (2) and the electrode (4). Furthermore, the length (L) of the intermediate portion (2b) of the valve (2) is adjusted to the total length of both ends (2a).
  • one end of the longest diameter of the bulb (2) of the discharge tube of the present invention may be disposed so as to face the end face (22a) of the light guide plate (22), or may be perpendicular to the end face (22a) of the light guide plate (22).
  • the surface light source device of the present invention in which the longest diameters of the bulbs (2) of a plurality of discharge tubes are inclined in parallel with respect to a flat surface, and the discharge tubes are arranged in the reflector with the tube center axes parallel to each other, A thinner and higher-luminance surface light source device than before can be realized.
  • the intermediate portion (2b) of the bulb (2) of each discharge tube (1) forms an overlapping projection portion (A) when the surface including the end surface (22a) of the light guide plate (22) is orthogonally projected. Therefore, a thin and high-luminance surface light source device can be realized.
  • a regulating means (23) for supporting the intermediate portion (2b) of the bulb (2) of the discharge tube (1) and for regulating the inclination angle ( ⁇ ) of the intermediate portion (2b) is provided at the intermediate portion of the valve (2). Since the valve (2) is attached to (2b), the valve (2) can be fixed at a specified position, and furthermore, the destruction of the valve (2) due to vibration can be reduced.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a discharge tube according to the present invention.
  • FIG. 2 A plan cross-sectional view of the mounting of FIG. 1
  • FIG. 3 Side sectional view of the mounting of Fig. 1.
  • Figure 4 Front view of mounting of Figure 1
  • FIG. 6 is a side sectional view showing a state where a valve is arranged in a molding die.
  • FIG. 7 A plan sectional view of FIG.
  • FIG. 8 is a side sectional view showing a state in which the mold of FIG. 6 is clamped.
  • FIG. 9 is a cross-sectional side view showing a state in which a fluorescent film is applied to the inner wall of the bulb obtained in the step shown in FIG. 6.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the surface light source device using the discharge tube according to the present invention.
  • FIG. 11 is a front cross-sectional view showing details of a regulating member and a gripping piece.
  • FIG. 12 A perspective sectional view of FIG.
  • (32) ⁇ Lower mold, (31a, 32a) '' semi-cylindrical concave surface, (31b, 32b), semi-elliptic cylindrical concave surface, (31c, 32c) '' tapered concave surface, (33, 34) ⁇ Fixed type, (33a) ' ⁇ Gas supply hole, (34a)' 'flat surface,
  • FIG. 10 Embodiments of a surface light source device using a discharge tube according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 Embodiments of a surface light source device using a discharge tube according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 10 Embodiments of a surface light source device using a discharge tube according to the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
  • the discharge tube (1) of the present embodiment comprises a glass bulb (2) forming a closed space (3) for accommodating a discharge gas, and a bulb ( It comprises a pair of electrodes (4) hermetically fused to both ends of (2) and arranged in a closed space (3), and a fluorescent film (5) attached to the inner wall surface of the bulb (2).
  • the valve (2) is fitted with electrodes (4) and has a circular annular cross section. An end (2a), an intermediate part (2b) formed between both ends (2a) in an elliptical annular cross section and having a smaller radial cross-sectional area than both ends (2a), and an intermediate part between both ends (2a). And a connecting portion (2c) for connecting the portion (2b).
  • the circumference of the middle part (2b) of the valve (2) is substantially equal to the circumference of the two ends (2a).
  • the connecting portion (2c) has a reduced diameter portion (2d) in which both ends (2a) are gradually reduced in diameter toward the intermediate portion (2b), and a reduced diameter portion (2d) in which the force is also separated in the circumferential direction and reduced in diameter. (2d), and has an enlarged portion (2e) that gradually expands in diameter from both ends (2a) toward the intermediate portion (2b).
  • the length (L) of the intermediate portion (2b) of the valve (2) is longer than the total length (L + L) of the lengths of both ends (2a).
  • the closed space (3) of the bulb (2) is filled with a discharge gas such as a rare gas such as a conventional argon gas and a gas such as a mercury vapor.
  • the electrode (4) includes a lead portion (6) formed of, for example, nickel, an embedded portion (7) formed of, for example, tungsten, and a cup portion (11) formed in a cup shape having one end of a cylinder closed. It has. Note that a cylindrical (sleeve-shaped) electrode may be provided instead of the cup part (11). As shown in FIG. 5, the inner diameter (W) of the cup portion (11) is larger than the shortest diameter (W) of the intermediate portion (2b) of the valve (2).
  • the lead-out part (6) and the buried part (7) constitute a terminal member (9).
  • the guide portion (6) is led out to both ends (2a) of the bulb (2) and connected to the external terminal (10) via solder. Therefore, it is desirable that the lead-out portion (6) is formed of a metal having good solderability such as nickel. Both ends (2a) of the bulb (2) are fused to the buried portion (7), and one end of the bulb (2) is introduced into the bulb (2). Therefore, it is desirable that the buried portion (7) is formed of a metal that adheres well to the material constituting the valve (2).
  • tungsten which adheres well to a glass material having an ultraviolet blocking effect is desirable as a material for forming the buried portion (7).
  • the cup portion (11) is formed into a cup shape by punching or drawing, and is fused to the other end of the embedded portion (7) by resistance welding or the like.
  • the fluorescent film (5) emits visible light when irradiated with ultraviolet light generated by a discharge between the pair of electrodes (4).
  • the intermediate portion (2b) of the valve (2) is substantially equal to the circumference of both ends (2a), for example, the intermediate portion (2b) of the valve (2) having a circular annular cross section
  • the bulb (2) having the shape shown in Fig. 1 can be easily formed by simple processing such as heating and pressure deformation, and a high-intensity discharge tube can be provided at low cost.
  • the electrode (4) having a circular cross section is provided at both ends (2a) of the circular annular cross section, even if the electrode (4) is enlarged, the cup (11) and the valve are provided over the entire circumference of the electrode (4).
  • the distance from the inner wall surface of (2) can be sufficiently ensured, and the blackening phenomenon of the discharge tube (1) due to the deposition of mercury amalgam generated by sputtering the electrode (4) is suppressed. For this reason, it is possible to increase the brightness and extend the life of the discharge tube (1).
  • the connecting portion (2c) is formed in a tapered shape, the distance between the cup portion (11) of the electrode (4) and the intermediate portion (2b) of the bulb (2) can be sufficiently secured, and the blackening phenomenon occurs. The suppression effect can be achieved better.
  • the diameter (W) of the cup (11) of the electrode (4) is larger than the shortest diameter (W) of the middle part (2b) of the bulb (2)
  • a valve (2) having a circular annular cross section is prepared.
  • the valve (2) having a circular annular cross section is arranged in the mold (30).
  • the molding die (30) is composed of an upper die (31), a lower die (32) and a pair of fixed dies (33, 34) as shown in FIG. 6, and the upper die (31) and the lower die (32)
  • the fixed molds (33, 34) which are in contact with both end faces of the valve (2) are arranged so as to be able to approach and separate from each other.
  • the contact surfaces of the upper mold (31) and the lower mold (32) have a semi-cylindrical concave surface (31a, 32a) that forms both ends (2a) of the valve (2) in a circular annular cross section, respectively, and the valve (2)
  • a tapered concave surface (31c, 32c) interposed therebetween and forming a connecting portion (2c) of the valve (2).
  • a cavity (vacancy) conforming to the shape of the valve (2) to be formed is formed in the mold (30).
  • One fixed type (33) has one end of the valve (2) and a gas supply hole for supplying gas into the valve. (33a) is formed, and the other fixed mold (34) is formed with a flat surface (34a) for closing the other end of the valve (2).
  • the upper die (31) and the lower die (32) include a heater (not shown) for heating the valve (2).
  • valve (2) As shown in FIGS. 6 and 7, after the valve (2) is disposed in the molding die (30), the valve (2) is heated by a heater (not shown) built in the upper die (31) and the lower die (32). ) And the gas supply hole (33a) of one of the fixed molds (33) supplies the blowing gas, such as air or inert gas, into the valve (2) to apply external force. Prevents collapse of valve (2). Then, as shown in FIG. 8, the upper mold (31) and the lower mold (32) are brought close to each other, the upper mold (31) and the lower mold (32) are closed, and the mold (30) is clamped. At the same time, a further pressurized blowing gas is supplied into the valve (2).
  • the blowing gas such as air or inert gas
  • both ends (2a) of the valve (2) are held in a circular annular cross section, and the upper and lower portions of the intermediate portion (2b) of the valve (2) are expanded by the blowing gas to expand the diameter.
  • the left and right sides of the intermediate portion (2b) are pressed by the upper die (31) and the lower die (32) to reduce the diameter, and the intermediate portion (2b) is formed into an elliptical annular cross section.
  • the connecting portion (2c) of the valve (2) is connected to the reduced-diameter portion (2d) and the reduced-diameter portion (2d) that gradually reduce the force toward both ends (2a) toward the intermediate portion (2b).
  • the first mold and the second mold that move to the left and right in the horizontal direction to perform mold clamping and mold opening.
  • a pair of molds consisting of a pair of molds may be used.
  • a liquid containing a fluorescent substance is poured into the wall surface of the bulb (2).
  • a fluorescent film (5) is applied to the inner wall surface of (2).
  • a valve (2) having a fluorescent film (5) attached to the wall is provided with a sealable chamber (not shown). (Equipped in a container), the buried part (7) of a pair of electrodes (4) and the cup part (11) are arranged coaxially with both ends (2a) of the bulb (2) facing each other.
  • the chamber is sealed, and a discharge gas containing a rare gas such as argon gas and mercury vapor is filled in the bulb (2), and both ends of the bulb (2) are paired by an electric furnace or the like provided in the chamber. Both ends of the bulb (2) are closed by fusing to the buried part (7) of the electrode (4), and the cup part (11) of the pair of electrodes (4) is sealed in the bulb (2). .
  • the valve (2) does not collapse and the intermediate portion (2b) is formed in a shape that matches the shape of the cavity of the mold (30).
  • the intermediate portion (2b) of the valve (2) can be formed with a uniform thickness and an elliptical annular cross section.
  • the discharge tube (1) shown in FIGS. 1 to 9 can be applied to the edge illumination type surface light source device (20) shown in FIG.
  • the surface light source device (20) of the present embodiment has two discharge tubes (1) having the shape shown in FIG. 1 and having center lines in the bulb axis direction arranged in parallel with each other.
  • a reflector (21) arranged in parallel with the two discharge tubes (1) and with a reflection surface (21a) formed inside each discharge tube (1), and two discharge tubes ( A light guide plate (22) having an end face (22a) disposed opposite to 1).
  • the longest diameter of the middle part (2b) of the bulb (2) of each discharge tube (1) is parallel to the plane (C) perpendicular to the end face (22a) of the light guide plate (22), for example, at the same angle 0. (0 ° ⁇ ⁇ 90 °).
  • the angle ⁇ is too large, the outer dimensions become thicker than the conventional surface light source device using a discharge tube, so that the shape of the bulb (2) limits the inclination angle ⁇ .
  • an intermediate portion (2b) of each bulb (2) forms an overlapping projection portion A when orthogonally projected onto an end surface (22a) of the light guide plate (22),
  • the ratio AZ B between the overlapping projection part A and the oblique projection part B of the middle part (2b) of the bulb (2) with respect to the end surface (22a) of the light guide plate (22) is defined as 0 ⁇ (AZB) ⁇ 0.5. ) Is desirable.
  • the plane D passing through the tube center axes O and ⁇ of the two discharge tubes (1) is opposite to the end surface (22a) of the light guide plate (22) as shown in the figure.
  • a holder supporting the intermediate portion (2b) and maintaining the mounting inclination angle ⁇ of the longest diameter of the intermediate portion (2b).
  • the regulating member (23) as a regulating means) is attached to the middle part (2b) of the valve (2), respectively. Installing.
  • the reflecting surface (21a) of the reflector (21) has a pair of gripping pieces as fixing means for fixing the regulating members (23) attached to the intermediate portions (2b) of the two discharge tubes (1). (21b) Force pairs are formed.
  • the regulating member (23) has a notch (23c) and an annular support portion (23a) surrounding at least half of the intermediate portion (2b) of the discharge tube (1).
  • An extension (23b) extending radially outward of (1) and sandwiched between a pair of gripping pieces (21b) of the reflector (21), for example, integrally with a highly transparent resin such as acrylic resin. It can also be formed.
  • the regulating member (23) also has an effect of preventing the knurl (2) from being broken by vibration.
  • illustration of the regulating member (23) and the gripping piece (2 lb) is omitted to clearly show the positional relationship between the two discharge tubes (1) and the reflector (21).
  • a regulating member (23) is attached to the middle part (2b) of the two discharge tubes (1), and an extension (23b) of each regulating member (23) is provided on the reflector (21). Since the two discharge tubes (1) are fixed in the reflector (21) by sandwiching them between the two sets of gripping pieces (2 lb), the middle part (2b) of the two discharge tubes (1) can be easily used. Can be fixed at respective desired angles.
  • FIGS. 1 to 9 show a valve (2) of an intermediate portion (2b) having an oval annular cross section.
  • the cross-sectional shape of the intermediate portion (2b) of the force valve (2) is an oval shape including a so-called oval shape. Any of a cross section and a D-shaped cross section including a semicircle may be used.
  • 10 to 12 show an example in which two discharge tubes (1) are arranged in the reflector (21) with the center lines in the valve axis direction parallel to each other.
  • the number of force discharge tubes (1) is two. The number is not limited to three, but may be three or more.
  • annular support portion (23a) having a notch (23c) and surrounding at least half of the intermediate portion (2b) of the discharge tube (1).
  • a regulating member having a support portion (12a) and an extension portion (23b) extending radially outward of the force discharge tube (1) and sandwiched between a pair of gripping pieces (21b) of the reflector (21).
  • 23 which has a hole for inserting the middle part (2b) of the discharge tube (1) or a concave part surrounding at least half of the middle part (2b) of the discharge tube (1) and a reflector (21) You may use the regulation member integrated with.
  • the plane D passing through the central axes O and O of the two discharge tubes (1) is not parallel to the end surface (22a) of the light guide plate (22).
  • the plane D passing through the central axes O and ⁇ of the two discharge tubes (1) is the end face of the light guide plate (22).
  • Two discharge tubes (1) may be arranged in parallel with (22a).
  • the surface light source device (20) may have only one discharge tube (1) .
  • one end of the longest diameter of the bulb (2) of the discharge tube (1) is connected to the end surface (22a) of the light guide plate (22). If they are arranged to face each other, a thinner and higher-luminance surface light source device can be realized as in the case shown in FIG.
  • the discharge tube (1) of the present invention can be applied not only to the straight tube shown in the figure, but also to a fluorescent discharge tube having a curved portion such as a U-shaped tube or an L-shaped tube.
  • the present invention can be applied to a cold cathode germicidal lamp and the like in which the fluorescent film (5) is not formed on the inner wall surface of the glass tube (2).
  • the present invention can be favorably applied to, for example, a discharge tube used in a surface light source device such as a backlight mounted on a thin, large-screen liquid crystal display device.

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Abstract

 管電流の電流密度を増加させて放電管の発光輝度を向上する。電極(4)が配置され且つ円形環状断面を有する両端部(2a)と、非円形環状断面で両端部(2a)間に形成され且つ径方向の断面積が両端部(2a)よりも小さい中間部(2b)と、両端部(2a)と中間部(2b)とを接続する接続部(2c)とを備えたバルブ(2)を放電管(1)に設ける。非円形環状断面の中間部(2b)は、円形環状断面の両端部(2a)よりも断面積が小さいため、電極(4)間で中間部(2b)を流れる管電流の電流密度が従来のバルブより増加し、放電管(1)の発光輝度を向上することができる。また、円形環状断面の両端部(2a)内に従来の円形断面の電極(4)を配置できるので、安価で一般的な円形断面の電極(4)を使用することができる。

Description

明 細 書
放電管及びそれを使用する面光源装置
技術分野
[0001] 本発明は、管電流の高密度化により発光輝度を向上させた放電管及びその放電 管の特性を利用したバックライト等の面光源装置に関する。
背景技術
[0002] バルブ全体の断面形状を楕円等の非円形環状とする蛍光放電灯や蛍光ランプ等 の放電管は公知である。例えば、下記の特許文献 1に開示される蛍光放電灯は、少 量の水銀を含む放電用ガスが封入され且つ楕円、長円及び半円等の略扁平形状の 断面を有するバルブと、バルブの内壁に塗布された蛍光体と、バルブの両端に導入 された電極とを備えて!/、る。
[0003] 特許文献 1 :実開昭 58— 134856号公報 (第 1頁、第 2図)
[0004] また、下記の特許文献 2に開示される蛍光ランプは、バルブ端を除き、電極を結ぶ バルブの中心軸方向に沿う上下周面に交互に略楕円の断面形状を有する細管部が 形成される。この放電管では、略楕円形環状断面の細管部の管断面積を減少させて 、電極力 放出された熱電子の密度を増加し、発光部の電位傾度が増加するため、 蛍光ランプの発光輝度を向上できる。
[0005] 特許文献 2 :特開昭 56— 99961号公報 (第 3頁、第 8図及び第 9図)
[0006] また、放電管に並行に且つ放電管から離間して配置されたリフレクタと、放電管に 対向して配置された端面を有する導光板とを備えたバックライト等の面光源装置は公 知である。例えば、下記の特許文献 3に開示される液晶表示装置のバックライト装置 は、電極が配置された両端部よりその中間部の径が前記両端部より小さい放電管を 備えている。
[0007] 特許文献 3 :特開平 4 198917号公報 (第 5頁、第 4図)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] ところで、上記の特許文献 1に開示される蛍光放電灯では、電極の断面形状をバ ルブの断面形状と相似な楕円、長円又は半円等の略扁平形状にする必要がある。こ のため、特殊な電極形状となり、安価で一般的な従来の円形断面の電極を使用でき ない問題があった。即ち、従来の一般的な円形断面の電極を使用して、大電流化を 図るために電極を大型化(大面積化)すると、電極とバルブの内壁面までの距離を確 保できず、ランプ寿命が短くなる。また、上記の特許文献 2に開示される蛍光ランプで は、電極を結ぶバルブの中心軸方向に沿う上下周面に略楕円の断面形状を有する 細管部が交互に形成されるため、形状が複雑で製造が困難であり、その上、バルブ が複数の箇所で屈曲するため、発光部で電子が円滑に流れず、管軸方向に対して 均一に高い発光輝度が得られない欠陥があった。更に、上記の特許文献 3に開示さ れる液晶表示装置のバックライト装置では、バルブの両端部とそれ以外とでバルブの 円周が異なるため、 2種類の周の長さを有するバルブの構造は複雑で製造が困難で ある。また、バルブの発光部を細い円とした場合、発光部の周りの光取り出し面が狭 くなり、電流密度を高めても高輝度化を高水準に達成できないという問題がある。特 に、直下方式のノ ックライト装置等で使用した場合は、リフレクタで反射した光を外部 に良好に取り出せず、直下方式のバックライト装置等では表示面の輝度が必ずしも 向上しない問題がある。
[0009] そこで、本発明の目的は、管電流の電流密度を増加させて発光輝度を向上できる 放電管を提供することにある。また、本発明の別の目的は、従来の円形断面の電極 を使用でき、低コストで、且つ簡易に製造できる放電管を提供することにある。また、 本発明の他の目的は、高輝度で且つ寿命の長い放電管を提供することにある。本発 明の更なる他の目的は、薄型化が可能で高輝度な面光源装置を提供することにある 課題を解決するための手段
[0010] 本発明による放電管 (1)は、閉鎖空間 (3)を形成するバルブ (2)と、バルブ (2)の両端 に固定され且つ閉鎖空間 (3)内に配置された一対の電極 (4)とを備え、一対の電極 (4) 間に電圧を印加して放電用ガスを通じて放電させて発光させる。放電管 (1)のバルブ (2)は、電極 (4)が配置され且つ円形環状断面を有する両端部 (2a)と、非円形環状断 面で両端部 (2a)間に形成され且つ径方向の断面積が両端部 (2a)よりも小さい中間部 (2b)と、両端部 (2a)と中間部 (2b)とを接続する接続部 (2c)とを備える。ここで、中間部 (2b)の周の長さは両端部 (2a)の周の長さに等しいことが望ましい。また、カップ形状又 は円筒形状の電極 (4)の径はバルブ (2)の中間部 (2b)の最短径より大き 、ことが望まし い。また、接続部 (2c)は、両端部 (2a)力も中間部 (2b)に向けて徐々に縮径する縮径部 (2d)と、縮径部 (2d)力 周方向に離間し且つ縮径部 (2d)に接続されて両端部 (2a)から 中間部 (2b)に向けて徐々に拡径する拡径部 (2e)とを有することが望ましい。更に、非 円形環状断面の中間部 (2b)の長さ (L )を両端部 (2a)の長さの総和 (L +L はりも長く
B Al A2
するのが良い。
[0011] 本発明による面光源装置 (20)は、放電管 (1)から離間して配置されたリフレクタ (21)と 、放電管 (1)に対向して配置された端面 (22a)を有する導光板 (22)と、場合により放電 管 (1)を規制する規制手段 (23)とを備えている。また、本実施の形態の面光源装置
(20)では、導光板 (22)の端面 (22a)に垂直な平面 (C)に対して各中間部 (2b)の最長径 を並行に傾斜させると共に、バルブ (2)の中心軸を互いに並行に又は導光板 (22a)を 含む面に対して正射影した時、重複投影部 (A)をもって複数の放電管 (1)をリフレクタ
(21)内に配置するので、面光源装置を薄型化できると共に面光源装置の発光輝度を 向上することが可能となる。
発明の効果
[0012] 本発明では、バルブ (2)の中間部 (2b)の断面積が従来のバルブよりも小さいため、 一対の電極 (4)間でバルブ (2)の中間部 (2b)に流れる管電流の電流密度を従来の放 電管よりも増カロさせて、放電管の発光輝度を向上することができる。更に、円形環状 断面の両端部 (2a)内に従来の円形断面の電極 (4)を配置することができる。この場合 、電極 (4)を大型化して大電流化を図っても電極 (4)とバルブ (2)の内壁との間隔を比較 的大きくとれるので、電極 (4)のスパッタリングにより生成される水銀アマルガムの沈着 による放電管 (1)の黒ィ匕現象を抑制でき、高輝度であり且つ長寿命の放電管 (1)が得 られる。また、ノ レブ (2)の両端部 (2a)と中間部 (2b)の周の長さを同一にすると、バルブ (2)の表面積が従来の円形環状断面のバルブと同じとなり、大きな発光面積を得るこ とができ、高輝度化が高水準に達成される。また、円形環状断面を有する従来のバ ルブを利用して中央部分を扁平形にする程度の簡単な加工で放電管を比較的安価 に製造できる。更に、カップ形状又は円筒形状の電極 (4)の径をバルブ (2)の中間部 (2b)の最短径ょり大きくすると、電極 (4)の内側からバルブ (2)の中間部 (2b)に円滑に電 子が放出され、その電子が電極 (4)の中央側を支配的に流れるため、電極 (4)の側面 力もの電子の放出を抑制することができる。結果として、電極 (4)のスノッタリングによ り生成される水銀アマルガムの沈着による放電管 (1)の黒ィ匕現象を良好に抑制して、 放電管 (1)の長寿命化を高水準に図ることができる。また、カップ形状又は円筒形状 の電極 (4)の径をバルブ (2)の中間部 (2b)の最短径より大きくすると、電極 (4)力 放出 された電子がバルブ (2)の中間部 (2b)に良好に流れるので、高輝度化を図れる。また 、接続部 (2c)をテーパ形状にすると、電極 (4)の先端部とバルブ (2)の中間部 (2b)との 距離を十分に確保でき、黒化現象防止に有利である。更に、両端部 (2a)から中間部 (2b)に向けて徐々に縮径及び拡径する縮径部 (2d)及び拡径部 (2e)を有する接続部 (2c)を設けると、電極 (4)力も放出された電子が、よりバルブ (2)及び電極 (4)の中央側を 流れやすくなる。更に、バルブ (2)の中間部 (2b)の長さ (L )を、両端部 (2a)の長さの総
B
和 (L +L はりも長くすると、発光領域を増大して高輝度化が図られる。
Al A2
また、本発明の放電管のバルブ (2)の最長径の一端を導光板 (22)の端面 (22a)に対 向させて配置するか、又は導光板 (22)の端面 (22a)に垂直な平面に対して複数の放 電管のバルブ (2)の最長径を並行に傾斜させ且つ管中心軸を互いに並行にして各放 電管をリフレクタ内に配置する本発明の面光源装置では、従来よりも薄型で高輝度 の面光源装置を実現することができる。更に、各放電管 (1)のバルブ (2)の中間部 (2b) は、導光板 (22)の端面 (22a)を含む面に対して正射影したとき、重複投影部 (A)を形成 するので、薄型で高輝度の面光源装置を実現できる。また、放電管 (1)のバルブ (2)の 中間部 (2b)を支持し且つ中間部 (2b)の傾斜角度( Θ )を規制する規制手段 (23)をバル ブ (2)の中間部 (2b)に装着するので、バルブ (2)を指定した位置に固定し、さらに振動 によるバルブ (2)の破壊を低減することができる。
図面の簡単な説明
[図 1]本発明による放電管の実施の形態を示す斜視図
[図 2]図 1の実装時の平断面図
[図 3]図 1の実装時の側断面図 [図 4]図 1の実装時の正面図
[図 5]図 2の一部拡大断面図
[図 6]バルブを成形型内に配置する状態を示す側断面図
[図 7]図 6の平断面図
[図 8]図 6の成形型を型締めする状態を示す側断面図
[図 9]図 6に示す工程で得られたバルブの内壁部に蛍光膜を被着する状態を示す側 断面図
[図 10]本発明による放電管を使用する面光源装置の他の実施の形態を示す断面図 [図 11]規制部材及び把持片の詳細を示す正断面図
[図 12]図 11の斜視断面図
符号の説明
[0014] (1)··放電管、 (2)··バノレブ、 (2a)' ·両端部、 (2b)',中間部、 (2c)' ·接続部、
(2d)··縮径部、 (2e)',拡径部、 (3)··閉鎖空間、 (4)··電極、 (5)··蛍光膜、 (6)· •導出部、 (7)··埋設部、 (8)··膨出部、 (9)··端子部材、 (10)··外部端子、 (11) ··カップ部、 (20)··面光源装置、 (21)··リフレクタ、 (21a)' ·反射面、 (21b)' '把 持片(固定手段)、 (22)··導光板、 (22&)··端面、 (23)··規制部材 (規制手段)、 (23a)' ·支持部、 (23b)''延出部、 (23c)' ·切欠部、 (30)··成形型、 (31)··上型、
(32)··下型、 (31a,32a)''半円柱形凹面、 (31b,32b), ·半楕円柱形凹面、 (31c,32c)''テーパ形凹面、 (33,34)··固定型、 (33a)' ·ガス供給孔、 (34a)' '平坦 面、
発明を実施するための最良の形態
[0015] 以下、本発明による放電管の実施の形態を図 1一図 9について説明する。また、本 発明による放電管を使用する面光源装置の実施の形態を図 10及び図 11につ ヽて 説明する。
[0016] 本実施の形態の放電管 (1)は、図 1一図 4に示すように、放電用ガスを収容する閉鎖 空間 (3)を形成するガラス製のバルブ (2)と、バルブ (2)の両端に気密に融着され且つ 閉鎖空間 (3)内に配置された一対の電極 (4)と、バルブ (2)の内壁面に被着された蛍光 膜 (5)とを備える。バルブ (2)は、電極 (4)が取り付けられ且つ円形環状断面を有する両 端部 (2a)と、楕円形環状断面で両端部 (2a)間に形成され且つ径方向の断面積が両 端部 (2a)より小さい中間部 (2b)と、両端部 (2a)と中間部 (2b)とを接続する接続部 (2c)と を備える。バルブ (2)の中間部 (2b)の周の長さは実質的に両端部 (2a)の周の長さに等 しい。接続部 (2c)は、両端部 (2a)力も中間部 (2b)に向けて徐々に縮径する縮径部 (2d) と、縮径部 (2d)力も周方向に離間し且つ縮径部 (2d)に接続されて両端部 (2a)から中間 部 (2b)に向けて徐々に拡径する拡径部 (2e)とを有する。また、バルブ (2)の中間部 (2b) の長さ (L )は両端部 (2a)の長さの総和 (L +L はりも長い。
B Al A2
[0017] バルブ (2)の閉鎖空間 (3)内には、放電用ガスとして例えば従来のアルゴンガス等の 希ガスと水銀蒸気等のガスが充填される。電極 (4)は、例えばニッケルにより形成され る導出部 (6)と、例えばタングステンにより形成される埋設部 (7)と、円筒の一端を閉塞 したカップ形状に形成されるカップ部 (11)とを備えている。なお、カップ部 (11)の代わり に円筒状 (スリーブ形状)の電極を設けても良い。図 5に示すように、カップ部 (11)の 内径 (W )はバルブ (2)の中間部 (2b)の最短径 (W )よりも大きい。導出部 (6)は、抵抗溶
1 2
接等によって埋設部 (7)の一端に融着され、その融着部分には膨出部 (8)が形成され る。導出部 (6)及び埋設部 (7)は端子部材 (9)を構成する。図 2—図 4に示すように、導 出部 (6)はバルブ (2)の両端部 (2a)力 外部に導出され、半田を介して外部端子 (10)に 接続される。したがって、導出部 (6)はニッケル等の半田付け性の良好な金属によつ て形成することが望ましい。埋設部 (7)にはバルブ (2)の両端部 (2a)が融着され、その 一方の端部側がバルブ (2)の内部に導入される。従って、埋設部 (7)はバルブ (2)を構 成する材料と良好に密着する金属によって形成することが望ましい。例えば、紫外線 遮断効果を有するガラス材と良好に密着するタングステンは、埋設部 (7)を形成する 材料として望ましい。カップ部 (11)は、打抜加工又は絞り加工等によりカップ形状に形 成され、抵抗溶接等によって埋設部 (7)の他端に融着される。蛍光膜 (5)は、一対の電 極 (4)間の放電により発生する紫外線の照射を受けて可視光線を放出する。
[0018] 本実施の形態の放電管 (1)によれば、下記の効果が得られる。
[1]非円形環状断面の中間部 (2b)は、円形環状断面の両端部 (2a)よりも断面積が小 さ ヽため、発光領域として機能する中間部 (2b)を流れる管電流の電流密度が従来の バルブより増加し、放電管 (1)の発光輝度を向上することができる。 [2]円形環状断面に形成されるバルブ (2)の両端部 (2a)内に従来の一般的な円形断 面の電極 (4)を配置できる。また、バルブ (2)の中間部 (2b)の周の長さが実質的に両端 部 (2a)の周の長さに等しいので、例えば円形環状断面のバルブ (2)の中間部 (2b)をカロ 熱して加圧変形させる程度の簡単な加工で図 1に示す形状のバルブ (2)を容易に形 成でき、高輝度の放電管を安価に提供できる。
[3]円形環状断面の両端部 (2a)に円形断面の電極 (4)を設けるため、電極 (4)を大型 化しても電極 (4)の全周にわたつてカップ部 (11)とバルブ (2)の内壁面との距離が十分 に確保でき、電極 (4)のスパッタリングにより生成される水銀アマルガムの沈着による 放電管 (1)の黒ィ匕現象が抑制される。このため、放電管 (1)の高輝度化と長寿命化を 図ることができる。特に、接続部 (2c)がテーパ形状に形成されるため、電極 (4)のカツ プ部 (11)とバルブ (2)の中間部 (2b)との距離を十分に確保でき、黒化現象抑制効果を より良好に達成できる。
[4]電極 (4)のカップ部 (11)の径 (W )がバルブ (2)の中間部 (2b)の最短径 (W )よりも大き
1 2 いため、電子がバルブ (2)及びカップ部 (11)の中央付近を流れる。このため、カップ部 (11)の側面からの電子の放出を抑制することができ、黒ィ匕現象抑制効果がより高水 準に得られると共に、高輝度化が良好に達成される。
次に、図 1に示す放電管 (1)の製造方法について説明する。まず、円形環状断面を 有するバルブ (2)を用意する。次に、図 6及び図 7に示すように、円形環状断面を有す るバルブ (2)を成形型 (30)内に配置する。成形型 (30)は、図 6に示すように上型 (31)、 下型 (32)及び一対の固定型 (33,34)力 構成され、上型 (31)及び下型 (32)はバルブ (2) の両端面に当接する各固定型 (33 ,34)間に互 ヽに接近及び離間可能に配置される。 上型 (31)及び下型 (32)の接触面には、それぞれバルブ (2)の両端部 (2a)を円形環状 断面に形成する半円柱形凹面 (31a,32a)と、バルブ (2)の中間部 (2b)を楕円形環状断 面に形成する半楕円柱形凹面 (31b,32b)と、半円柱形凹面 (31a,32a)と半楕円柱形凹 面 (3 lb,32b)との間に介在し且つバルブ (2)の接続部 (2c)を形成するテーパ形凹面 (31c,32c)とが形成される。従って、上型 (31)と下型 (32)とを閉じたとき、成形型 (30)内 には形成すべきバルブ (2)の形状に合致するキヤビティ (空所)が形成される。また、 一方の固定型 (33)にはバルブ (2)の一端力 バルブ内にガスを供給するガス供給孔 (33a)が形成され、他方の固定型 (34)にはバルブ (2)の他端を閉塞する平坦面 (34a)が 形成される。上型 (31)及び下型 (32)にはバルブ (2)を加熱する図示しないヒータが内 蔵される。
[0020] 図 6及び図 7に示すように、成形型 (30)内にバルブ (2)を配置した後、上型 (31)及び 下型 (32)に内蔵の図示しないヒータによりバルブ (2)を加熱すると共に、一方の固定型 (33)のガス供給孔 (33a)力もバルブ (2)内に加圧された空気又は不活性ガス等の吹込 みガスを供給して、外力が加えられるバルブ (2)の圧潰を防止する。その後、図 8に示 すように、上型 (31)及び下型 (32)を互いに接近させて上型 (31)と下型 (32)とを閉じ、成 形型 (30)を型締めすると同時に、バルブ (2)内に更に加圧された吹込みガスを供給す る。これにより、バルブ (2)の両端部 (2a)が円形環状断面に保持されると共に、バルブ (2)の中間部 (2b)の上部と下部とが吹込みガスにより膨張して、拡径されると同時に、 中間部 (2b)の左右側部が上型 (31)と下型 (32)とにより押圧されて縮径し、中間部 (2b) は、楕円形環状断面に形成される。これと同時に、バルブ (2)の接続部 (2c)が両端部 (2a)力も中間部 (2b)に向けて徐々に縮径する縮径部 (2d)と縮径部 (2d)に接続されて両 端部 (2a)から中間部 (2b)に向けて徐々に拡径する拡径部 (2e)とを有する傾斜面形状 又は湾曲形状に形成される。バルブ (2)の冷却硬化後、上型 (31)及び下型 (32)を互い に離間させて上型 (31)と下型 (32)とを開放し、成形型 (30)力 バルブ (2)を取り出せば 、図 1に示す外形のノ レブ (2)が得られる。このように、上型 (31)と下型 (32)とによりバ ルブ (2)の中間部 (2b)を縮径方向に押圧すると同時に、上型 (31)と下型 (32)との押圧 方向とは直角な拡径方向に中間部 (2b)を加圧ガスにより膨張させながら加圧ガスの 吹込み成形を行うことが好ましい。勿論、垂直方向に型締めと型開きを行う上型 (31)と 下型 (32)との代わりに、水平方向の左右に移動して型締めと型開きを行う第 1の型と 第 2の型力 成る一対の型を使用してもよい。
[0021] 図 1に示す外形に成形されたバルブ (2)を成形型 (30)力 取り出した後、バルブ (2)の 壁面に蛍光物質を含む液体を流し込み、図 9に示すようにバルブ (2)の内壁面に蛍光 膜 (5)を被着させる。バルブ (2)を吹込み成形した後に蛍光膜 (5)を形成する代わりに、 蛍光膜 (5)をバルブ (2)の壁面に形成した後に、バルブ (2)の吹込み成形を行ってもよ い。次に、壁面に蛍光膜 (5)が被着されたバルブ (2)を図示しない密閉可能なチャンバ (容器)内に挿入し、バルブ (2)の両端部 (2a)に一対の電極 (4)の埋設部 (7)及びカップ 部 (11)を対向させて同軸上に配置する。その後、チャンバを密閉して例えばアルゴン ガス等の希ガスと水銀蒸気を含む放電用ガスをバルブ (2)内に充填し、チャンバ内に 設けられた電気炉等でバルブ (2)の両端を一対の電極 (4)の埋設部 (7)に融着させるこ とによりバルブ (2)の両端を閉塞し、一対の電極 (4)のカップ部 (11)をバルブ (2)内に封 止する。
[0022] 本実施の形態の放電管 (1)の製法では、成形型 (30)を型締めしてバルブ (2)の中間 部 (2b)を楕円形環状断面に形成する際に、バルブ (2)内にガス (空気)を供給して加 圧するので、バルブ (2)が形崩れせず、成形型 (30)のキヤビティの形状に符合する形 状に中間部 (2b)が形成され、均一な厚さで且つ楕円形環状断面にバルブ (2)の中間 部 (2b)を形成することができる。
[0023] 例えば図 10に示すエッジ照明型の面光源装置 (20)に図 1一図 9に示す放電管 (1) を適用することができる。本実施の形態の面光源装置 (20)は、図 10に示すように、図 1に示す形状を有し且つバルブ軸方向の中心線が互いに並行に配置された 2本の 放電管 (1)と、 2本の放電管 (1)に並行に且つ各放電管 (1)が内部に形成された反射面 (21a)力も離間して配置されたリフレクタ (21)と、 2本の放電管 (1)に対向して配置された 端面 (22a)を有する導光板 (22)とを備えて 、る。各放電管 (1)のバルブ (2)の中間部 (2b) の最長径は、導光板 (22)の端面 (22a)に垂直な平面 (C)に対して並行に、例えば同一 の角度 0 (0° ≤ Θ≤90° )で傾斜する。但し、角度 Θが大き過ぎると、従来の放電 管を使用した面光源装置よりも外形寸法が厚くなるので、バルブ (2)の形状により傾斜 角度 Θが制限される。 2本の放電管 (1)において、各バルブ (2)の中間部 (2b)は、導光 板 (22)の端面 (22a)に対して正射影したときに重複投影部 Aを形成し、重複投影部 A と導光板 (22)の端面 (22a)に対するバルブ (2)の中間部 (2b)の傾斜投影部 Bとの比 AZ Bを 0≤(AZB)≤0.5の範囲としてバルブ (2)を配置するのが望ましい。また、 2本の放 電管 (1)の管中心軸 O ,Οを通る平面 Dは、図示のように導光板 (22)の端面 (22a)に対
1 2
して必ずしも平行でなくてもよい。更に、図 11及び図 12に示すように、 2本の放電管 (1)において、中間部 (2b)を支持し且つ中間部 (2b)の最長径の取付傾斜角度 Θを保 持するホルダ (規制手段)としての規制部材 (23)をそれぞれバルブ (2)の中間部 (2b)に 装着する。一方、リフレクタ (21)の反射面 (21a)には、 2本の放電管 (1)の中間部 (2b)に それぞれ装着された規制部材 (23)を固定する固定手段としての一対の把持片 (21b) 力^組形成される。規制部材 (23)は、切欠部 (23c)を有して放電管 (1)の中間部 (2b)を 半分以上包囲する環状の支持部 (23a)と、支持部 (12a)から放電管 (1)の径方向外側に 延出してリフレクタ (21)の一対の把持片 (21b)に挟持される延出部 (23b)とを備え、例え ばアクリル榭脂等の透明度の高い樹脂で一体に形成することもできる。また、規制部 材 (23)は、ノ レブ (2)が振動により破壊することを抑制する効果も有する。なお、図 10 では 2本の放電管 (1)とリフレクタ (21)の配置関係を明確に示すため、規制部材 (23)及 び把持片 (2 lb)の図示を省略する。
[0024] 本実施の形態の面光源装置 (20)によれば、下記の効果が得られる。
[1]放電管 (1)から直接導光板 (22)の端面 (22a)と対向するリフレクタ (21)の反射面 (21a)で反射する光の取り出し面が狭くなるので、リフレクタ (21)と放電管 (1)との間で反 射を繰り返す光が低減され、放電管 (1)から放出される光を有効に活用できる。
[2]図 10に示すように、 2本の放電管 (1)の中間部 (2b)が導光板 (22)の端面 (22a)に対 して重複投影部 Aを形成する場合は、リフレクタ (21)及び導光板 (22)の厚さを薄くでき ると共に、 2本の放電管 (1)の中間部 (2b)力も発生する光が重畳されてリフレクタ (21)の 反射面 (21a)にて反射されるため、薄型で高輝度な面光源装置 (20)を実現できる。
[3] 2本の放電管 (1)の中間部 (2b)にそれぞれ規制部材 (23)を装着すると共に、各規 制部材 (23)の延出部 (23b)をリフレクタ (21)に設けられた 2組の把持片 (2 lb)に挟持させ て 2本の放電管 (1)をリフレクタ (21)内に固定するので、容易に 2本の放電管 (1)の中間 部 (2b)をそれぞれ所望の角度で傾斜させて固定することができる。
[0025] 本発明の実施態様は前記の実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である 。例えば、図 1一図 9では楕円形の環状断面を有する中間部 (2b)のバルブ (2)を示す 力 バルブ (2)の中間部 (2b)の断面形状は、所謂小判形を含む長円形断面、半円形 を含む D字形断面の何れでもよい。また、図 10—図 12ではバルブ軸方向の中心線 が互いに並行に 2本の放電管 (1)をリフレクタ (21)内に配置する例について示す力 放 電管 (1)の本数は 2本に限定されず、 3本以上でもよい。また、図 11及び図 12では、 切欠部 (23c)を有して放電管 (1)の中間部 (2b)を半分以上包囲する環状の支持部 (23a) と、支持部 (12a)力 放電管 (1)の径方向外側に延出してリフレクタ (21)の一対の把持 片 (21b)に挟持される延出部 (23b)とを備えた規制部材 (23)を示すが、放電管 (1)の中 間部 (2b)を挿入する開孔部又は放電管 (1)の中間部 (2b)を半分以上包囲する凹部を 有し且つリフレクタ (21)と一体化された規制部材を使用してもよい。また、 2本の放電 管 (1)の管中心軸 O ,Οを通る平面 Dが導光板 (22)の端面 (22a)に対して平行でない
1 2
例を示すが、 2本の放電管 (1)の管中心軸 O ,Οを通る平面 Dが導光板 (22)の端面
1 2
(22a)に対して平行に 2本の放電管 (1)を配置してもよい。また、面光源装置 (20)の放電 管 (1)は 1本でもよぐこの場合は放電管 (1)のバルブ (2)の最長径の一端を導光板 (22) の端面 (22a)に対向させて配置すれば、図 10に示す場合と同様に従来よりも薄型で 高輝度の面光源装置を実現することができる。また、本発明の放電管 (1)は図示の直 管のみならず、 U字管や L字管等の湾曲部を有する蛍光放電管にも適用することも できる。更に、本発明はガラス管 (2)の内壁面に蛍光膜 (5)を形成しない冷陰極型殺菌 灯などにも適用することができる。
産業上の利用可能性
本発明は、例えば薄型で大画面の液晶表示装置に搭載されたバックライト等の面 光源装置で使用する放電管に良好に適用することが可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 閉鎖空間を形成するバルブと、該バルブの両端に固定され且つ前記閉鎖空間内 に配置された一対の電極とを備え、一対の前記電極間に電圧を印加して発光させる 放電管において、
前記バルブは、前記電極が配置され且つ円形環状断面を有する両端部と、非円形 環状断面で前記両端部間に形成され且つ径方向の断面積が前記両端部よりも小さ
Vヽ中間部と、前記両端部と前記中間部とを接続する接続部とを備え、
前記中間部の周の長さは前記両端部の周の長さに等しいことを特徴とする放電管
[2] 閉鎖空間を形成するバルブと、該バルブの両端に固定され且つ前記閉鎖空間内 に配置された一対の電極とを備え、一対の前記電極間に電圧を印加して発光させる 放電管において、
前記バルブは、前記電極が配置され且つ円形環状断面を有する両端部と、非円形 環状断面で前記両端部間に形成され且つ径方向の断面積が前記両端部よりも小さ Vヽ中間部と、前記両端部と前記中間部とを接続する接続部とを備え、
前記電極は、前記バルブの中間部の最短径よりも大きい径のカップ部又は筒状部 を有することを特徴とする放電管。
[3] 閉鎖空間を形成するバルブと、該バルブの両端に固定され且つ前記閉鎖空間内 に配置された一対の電極とを備え、一対の前記電極間に電圧を印加して発光させる 放電管において、
前記バルブは、前記電極が配置され且つ円形環状断面を有する両端部と、非円形 環状断面で前記両端部間に形成され且つ径方向の断面積が前記両端部よりも小さ Vヽ中間部と、前記両端部と前記中間部とを接続する接続部とを備え、
該接続部は、前記両端部から前記中間部に向けて徐々に縮径する縮径部と、該縮 径部から周方向に離間し且つ前記縮径部に接続されて前記両端部力 前記中間部 に向けて徐々に拡径する拡径部とを有することを特徴とする放電管。
[4] 前記バルブの前記中間部の長さは、前記両端部の長さの総和よりも長い請求項 1 一 3の何れか 1項に記載の放電管。
[5] 請求項 1一 4の何れか 1項に記載の放電管と、前記放電管力 離間して配置された リフレクタと、前記放電管に対向して配置された端面を有する導光板とを備えた面光 源装置において、
前記導光板の端面に前記放電管のバルブの最長径の一端を対向させて配置した ことを特徴とする面光源装置。
[6] 請求項 1一 4の何れか 1項に記載の複数の放電管と、前記放電管から離間して配 置されたリフレクタと、前記各放電管に対向して配置された端面を有する導光板とを 備えた面光源装置において、
前記放電管のバルブの最長径を前記導光板の端面に垂直な平面に対して並行に 傾斜させたことを特徴とする面光源装置。
[7] 請求項 1一 4の何れか 1項に記載の複数の放電管と、該各放電管から離間して配 置されたリフレクタと、前記各放電管に対向して配置された端面を有する導光板とを 備えた面光源装置において、
前記各放電管のバルブの中間部は、導光板の端面を含む面に対して正射影したと き、重複投影部を形成することを特徴とする面光源装置。
[8] 前記放電管のバルブの中間部を支持し且つ前記中間部の傾斜角度を規制する規 制手段を前記バルブの中間部に装着した請求項 6又は 7に記載の面光源装置。
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