JPH07240179A - 平面型蛍光管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発光面におけるデッドスペースの幅、面積を
縮小して、有効発光面の面積比率を上げた小形化に適し
た平面型蛍光管。 【構成】 二枚のガラス板４，５の間にＷ字状に蛇行さ
せて形成された放電路１の長時間点灯で黒化する両端部
１ａを、放電方向と直交方向に屈曲させ、この屈曲端部
１ａの奥部分に電極２を配置する。Ｗ字状放電路１の中
央の蛇行放電部１ｂを端部１ａと一直線上に並べて、こ
の蛇行放電部１ｂの中央に電極３を配置して、放電路１
を二分する。黒化現象が生じる放電路１の両端部１ａと
中央蛇行放電部１ｂの在る領域がデッドスペース部Ｄと
なり、放電路１の他の部分が有効発光部Ｓとなる。デッ
ドスペース部Ｄの幅は、端部１ａの黒化する長さに関係
無く端部１ａの幅Ｗ₁ 程度に縮小され、この幅縮小分、
平面型蛍光管の小形化や有効発光部Ｓの面積拡大化が可
能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイパネ
ルのバックライトなどに使用される平面型蛍光管に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイパネルのバックライト
として、帯状の放電路を蛇行させるなどして面発光させ
るようにした平面型蛍光管が賞用されている。この平面
型蛍光管は、衝合させた二枚のガラス板の間に放電幅１
０ｍｍ以下程度の細長い帯状の放電路を形成したもの
や、帯状の放電路を管径１０ｍｍ以下の細管状の蛍光ラ
ンプで形成したものがあり、その一般的従来例を図７乃
至図９を参照して説明する。

【０００３】同図に示される平面型蛍光管は、矩形平板
状の表面ガラス板１５と矩形波形の裏面ガラス板１６を
気密に重ね合わせ、裏面ガラス板１６の表面ガラス板１
５との衝合面に絞り加工などで蛇行状に形成した凹部１
７と表面ガラス板１５とで蛇行状の放電路１８を形成し
ている。凹部１７は、例えばＷ字状に蛇行し、その内面
に図示しない蛍光体被膜が形成される。Ｗ字状放電路１
８の両端部１８ａと中央の蛇行放電部１８ｂにそれぞれ
電極１９，２０が配置される。電極１９は、冷陰極又は
熱陰極型電極で、各々からリード２１がガラス板１５，
１６の外部に導出される。放電路１８内は、真空状態で
加熱脱ガス後にアルゴンなどの不活性ガスと水銀が封入
される。

【０００４】放電路１８の両端の電極１９を同極、中央
の電極２０を異極として両端電極１９と中央電極２０の
間に所定の電圧を印加すると、放電路１８を二分したＵ
字状の第１放電路１８ｍと第２放電路１８ｎでそれぞれ
にグロー放電が発生して、各放電路１８ｍ，１８ｎの蛍
光体被膜が発光する。各放電路１８ｍ，１８ｎの光は表
面ガラス板１５上で面発光して、表面ガラス板１５の上
方に配置された図示しない液晶ディスプレイパネルを照
明する。

【０００５】このような平面型蛍光管は、Ｗ字状の放電
路１８の中央の蛇行放電部１８ｂに電極２０を配置する
ことにより、放電路１８を第１放電路１８ｍと第２放電
路１８ｎの２つに分け、各放電路１８ｍ，１８ｎの電極
間のアーク長を短くすることで、放電開始電圧をより低
くし、消費電力が少なくなるようにしている。また、放
電路１８を矩形断面にすることで、上下ガラス板１５，
１６の全体の厚さを小さくして、全体を１０ｍｍ以下と
薄型化している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な平面型蛍光管は、通常の蛍光ランプと同様に点灯時間
が長くなると、放電路１８の電極近傍の内壁面、つま
り、両端部１８ａと中央の蛇行放電部１８ｂの内壁面が
電極スパッタリングにて黒化し、輝度が極端に低下する
〔黒化部を斜線で示した〕。そのため、放電路１８の黒
化現象が生じる両端部１８ａと中央の蛇行放電部１８ｂ
の在る領域上は、液晶ディスプレイパネルのバックライ
ト領域として使用できないデッドスペースとなる。実
際、表面ガラス板１５の電極配置側の端から放電路１８
の両端部１８ａの黒化現象が生じる所定の長さまでの端
部がデッドスペース部Ｄ’として設定され、表面ガラス
板１５上のデッドスペース部Ｄ’を除く部分が液晶ディ
スプレイパネルのバックライトとして有効な有効発光部
Ｓ’として使用される。

【０００７】かかる平面型蛍光管における放電路１８の
端部１８ａでの黒化現象は点灯条件に左右されるが、例
えば入力電力が数ワット、点灯時間１００００時間程度
の場合、放電方向に５〜８ｍｍ程度の長さで生じるた
め、表面ガラス板１５の端部におけるデッドスペース部
Ｄ’の幅は実質上２０ｍｍ以上必要としていた。このよ
うなデッドスペース部Ｄ’の幅は、表面ガラス板１５上
の有効発光部Ｓ’の面積の大小に関係無く決まり、平面
型蛍光管が小形になるほど表面ガラス１５上でのデッド
スペース部Ｄ’の面積比率が高くなり、平面型蛍光管の
実質上の小形化を難しくしていた。

【０００８】表面ガラス１５上でのデッドスペースを小
さくして、有効発光面積を大きくする工夫として、電極
１９の放電方向での長さを短くし、短くした分だけデッ
ドスペース部Ｄ’の幅を小さくすることが一部で行われ
ている。しかし、電極１９の小形化によるデッドスペー
スの幅縮小化の実質上の効果はほどんど無く、かえって
電極寿命が短くなって蛍光管が短寿命となる問題があ
る。

【０００９】また、有効発光部Ｓ’における放電路１８
は、Ｕ字状の第１放電路１８ｍと第２放電路１８ｎで、
この各放電路１８ｍ，１８ｎのＵ字状に蛇行する蛇行放
電部１８ｄがほぼ半円形であり、各放電路１８ｍ，１８
ｎの４条の平行な直線放電部１８ｃ，…の間隔を同一に
して、各放電路１８ｍ，１８ｎを同一輝度で発光させて
いる。そのため、各放電路１８ｍ，１８ｎの中間位置に
相当する有効発光部Ｓ’の中央点Ｑ₁ が最も明るくな
り、各放電路１８ｍ，１８ｎの半円形蛇行放電部１８ｃ
から離れた矩形有効発光部Ｓ’の一辺の両端の角近傍点
Ｑ₂ と一辺の中央近傍点Ｑ₃ の３点の部分が目立って暗
くなり、有効発光部Ｓ’の全体の輝度分布である均斉度
が悪くなる問題もあった。

【００１０】本発明の目的とするところは、面発光する
表面でのデッドスペースを最小限にして、表面全体での
有効発光面の面積比率を上げると共に、輝度分布の均斉
度を向上させた、長寿命で小形化の容易な平面型蛍光管
を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、両端に電極を
有する帯状の放電路の端部を、放電路内の放電方向と略
直交方向に屈曲させ、この端部の屈曲点から所定距離の
奥部分に電極を配置したことにより、上記目的を達成す
るものである。

【００１２】前記放電路は、密着させて重ね合わせた二
枚のガラス板の間に形成されたもの、又は、細管状の蛍
光ランプで形成されたものが適用される。

【００１３】また、前記放電路を蛇行状に形成した場
合、蛇行状放電路の両端部と、この両端部間の約１８０
゜蛇行させた蛇行放電部を一直線上に並べ、この両端部
と蛇行放電部に電極を配置して、蛇行状放電路を各電極
間の複数の放電路に分割することが実用上望ましい。

【００１４】また、矩形の平面に放電路をＷ字状に蛇行
させて形成した場合、Ｗ字状放電路の４条の略直線状の
直線放電部の幅を、隣接する各直線放電部を連通する蛇
行放電部の幅より大きくし、４条の直線放電部の中央部
分を順に小、大、小の異なる２段階の間隔で隣接させ、
Ｗ字状放電路の中央の蛇行放電部を除く２つの隣接する
蛇行放電部が矩形平面の一辺に平行で、この各蛇行放電
部の内側端部が矩形平面の一辺の中央近傍に張り出し、
各蛇行放電部の外側端部が矩形平面の一辺の両端の角近
傍まで張り出しているようにすることが、矩形の有効発
光面の均斉度をより良好にする上で望ましい。

【００１５】

【作用】両端に電極を有する帯状の放電路の両端部を放
電方向と直交方向に屈曲させて、この屈曲端部に電極を
配置すると、電極スパッタリングで電極近傍の放電路内
壁面が黒化しても、この黒化した部分は放電路の屈曲し
た端部だけに生じる。したがって、放電路の屈曲した端
部を除く部分を有効発光部に設定することができ、この
場合、有効発光部から食み出すデッドスペースの幅は、
放電路のＬ形に折曲された端部の幅に相当して、デッド
スペースの幅、面積が小さくなる。

【００１６】また、矩形平面で放電路をＷ字状に蛇行さ
せ、この放電路の直線放電部の幅を蛇行放電部の幅より
大きくすると、矩形平面の中央部の輝度が下がり、蛇行
放電部を矩形平面の角近傍に張り出すように形成する
と、矩形平面の角近傍の輝度が上がり、全体として矩形
平面の有効発光面の輝度分布がより均一となり、均斉度
が良くなる。

【００１７】

【実施例】以下、実施例について図１乃至図６を参照し
て説明する。

【００１８】図１乃至図３に示される実施例の平面型蛍
光管は、図７の平面型蛍光管と同一タイプのもので、気
密に重ね合わせて接合一体化した矩形平板状の表面ガラ
ス板４と矩形波板状の裏面ガラス板５の間に略Ｗ字状に
蛇行する帯状の放電路１を形成している。裏面ガラス板
５の衝合面に絞り加工などで略Ｗ字状に形成した凹部６
と表面ガラス板４とで放電路１が形成され、凹部６又は
放電路１の内面に蛍光体被膜が形成される。

【００１９】上記実施例においては、放電路１の両端部
１ａを放電方向と直交方向内側に屈曲させて、この両端
部１ａの奥部分に電極２を配置したことを特徴とする。
更に、上記実施例においては、放電路１の中央の蛇行放
電部１ｂを両端部１ａと一直線上に形成して、この蛇行
放電部１ｂの中央に電極３を配置したことを特徴とす
る。なお、各電極２、３は、冷陰極又は熱陰極型電極で
あり、各々からリード７がガラス板４，５の外部に導出
され、放電路１内は加熱脱ガス処理後にアルゴンなどの
不活性ガスと水銀が封入される。

【００２０】放電路１の両端部１ａの電極２を同極、中
央の電極３を異極として両端電極２と中央電極３の間に
所定の電圧を印加すると、放電路１を二分したＵ字状の
第１放電路１ｍと第２放電路１ｎでそれぞれにグロー放
電又はアーク放電が発生して、各放電路１ｍ，１ｎの蛍
光体被膜が発光し、この光が表面ガラス板４上で面発光
する。

【００２１】Ｗ字状放電路１を点灯させたとき、両端部
１ａと中央蛇行放電部１ｂの内壁面が電極スパッタリン
グで黒化する〔黒化部を斜線で示す〕。この黒化現象
は、放電方向に５〜８ｍｍ程度の長さで生じる。そこ
で、放電路１の両端部１ａの屈曲点から電極２までの長
さと、中央の蛇行放電部１ｂを直線状にして、その中央
の電極３から蛇行放電部１ｂの両端の屈曲点までの長さ
を黒化現象が生じる長さ程度にする。このようにする
と、Ｗ字状放電路１の黒化現象が生じてデッドスペース
となる部所は、一直線上に並ぶ両端部１ａと中央蛇行放
電部１ｂだけとなり、この場合のデッドスペース部Ｄの
幅は放電路１の両端部１ａの幅Ｗ₁ 程度になる。

【００２２】例えば小形の平面型蛍光管における帯状の
放電路１の平均幅を５ｍｍ程度に設定した場合、表面ガ
ラス板４上でのデッドスペース部Ｄの幅は８ｍｍ程度と
縮小される。したがって、図１の平面型蛍光管の有効発
光部Ｓと図７の平面型蛍光管の有効発光部Ｓ’が同一サ
イズ、面積であるとすると、図１の平面型蛍光管の方が
デッドスペース部Ｄの幅縮小分だけ図７の平面型蛍光管
より小形化される。また、図１の平面型蛍光管と図７の
平面型蛍光管の外径サイズが同一とすると、図１の平面
型蛍光管の有効発光部Ｓの面積がデッドスペース部Ｄの
幅縮小分だけ図７の平面型蛍光管の有効発光面積より大
きくなる。

【００２３】次に、上記実施例の具体的構造例、他の実
施例を説明する。

【００２４】二枚のガラス板４，５を重ねて形成された
放電路１は略矩形断面であり、このような断面の放電路
１に配置される電極２，３は、図４（ａ）（ｂ）や図５
（ａ）（ｂ）に示すような扁平型のホローカソード型電
極が、長寿命で始動特性に優れることで望ましい。

【００２５】図４（ａ）（ｂ）は、放電路１の両端部１
ａに配置される電極２が示され、これは一端開口他端閉
塞の扁平なキャップ状のニッケル製ホローカソード８の
中にセリウム−タングステンのフィラメント９を収納し
ている。放電路１の端部１ａの奥にホローカソード８の
開口を放電路１の放電方向に向けて配置することで、放
電時の電極周囲への電子の回り込みが少なくなって、良
好な放電特性が得られる。また、ホローカソード８によ
って内部のフィラメント９が保温され、低消費電力での
放電が可能になる。

【００２６】図５（ａ）（ｂ）は、放電路１の中央の蛇
行放電部１ｂに配置される電極３（で、両端開口中央閉
塞の扁平なキャップ状のニッケル製ホローカソード１０
の両端部開口内にそれぞれにセリウム−タングステンの
フィラメント１１を収納している。放電路１の蛇行放電
端部１ｂの中央にホローカソード１０の両端の開口を放
電路１の放電方向に向けて配置する。この電極３のホロ
ーカソード１０は、第１放電路１ｍと第２放電路１ｎの
両方の放電に共用されて、他の電極２の２倍の電圧を受
けることから、幅方向のサイズを大きくしておく。この
幅広に拡大された電極３に対応して、図１に示されるよ
うに、蛇行放電部１ｂの中央部の幅を少し拡大し、この
幅広中央部に電極３を配置する。このような蛇行放電部
１ｂの中央部の幅拡大化は、前述したデッドスペースの
幅縮小化により問題無く実行可能である。

【００２７】図１の平面型蛍光管の有効発光部Ｓの輝度
分布は、Ｗ字状放電路１の幅、間隔を次のようにするこ
とで、より均一となって均斉度が向上する。

【００２８】即ち、矩形の表面ガラス４の有効発光部Ｓ
下で蛇行する放電路１は、略平行に並ぶ略直線状の４条
の直線放電部１ｃと、左右一対の蛇行放電部１ｄで構成
される。ここで有効発光部Ｓでの４条の直線放電部１ｃ
の両端部分を除く中央部分の幅Ｗ₂ を左右の蛇行放電部
１ｂの幅Ｗ₃ より大きく設定すると共に、内側２条の直
線放電部１ｃの間隔Ｐ₁ を、内側２条の直線放電部１ｃ
とその隣りの外側２条の直線放電部１ｃとの間隔Ｐ₂ よ
りも大きく設定する。このような幅と間隔設定で、矩形
有効発光部Ｓの中央部（従来、明るくなり過ぎていた部
分）の明るさが少し低下し、矩形有効発光部Ｓの中央部
の幅方向の輝度分布が均一化する。

【００２９】また、有効発光部Ｓの放電路１における左
右の幅狭な蛇行放電部１ｄを放電方向で直線状にして、
矩形表面ガラス４の一辺と平行に沿わせると共に、蛇行
放電部１ｄの片端側を表面ガラス４の一辺の角部４''ま
で張り出すように蛇行させ、かつ、蛇行放電部１ｄの他
端側を表面ガラス４の一辺の中央部４’まで張り出すよ
うに蛇行させる。このようにすると、幅狭となって輝度
が上がった蛇行放電部１ｄが矩形の有効発光部Ｓの片端
部の角部４''と中央部４’の３点部分（従来暗くなって
いた部分）の輝度が上がる。この有効発光部Ｓにおける
端部の輝度アップと中央の輝度ダウンで、有効発光部Ｓ
の全体の輝度の均一化が可能となる。

【００３０】なお、放電路１の蛇行放電部１ｄの両端側
を矩形有効発光部Ｓの一辺の角近傍と中央近傍まで鋭角
的に張り出すようにしてもよいが、図１に示すように、
蛇行放電部１ｄの両端側を少し湾曲させて蛇行させるよ
うにすることが、この部分でのアーク長を短くして放電
開始電圧を低くし、放電駆動回路の負担を少なくする上
で望ましい。

【００３１】また、図１に示される平面型蛍光管の放電
路１の蛇行形状はＷ字状に限らず、蛇行形状以外であっ
てもよい。更に、放電路１は二枚のガラス板４，５の間
に形成したものに限らず、直管や曲管の蛍光ランプで形
成されたものであってもよく、その実施例が図６に示め
される。

【００３２】図６は、１本のＵ字形蛍光ランプ１２でＵ
字形放電路を形成した平面型蛍光管である。Ｕ字形蛍光
ランプの両端部１２ａをそれぞれ内側に直角に屈曲させ
て、両端部１２ａの奥部分に電極１３を配置する。この
場合、蛍光ランプ１２を図示しない反射板と拡散板で挟
むなどして、平面型蛍光管が構成される。また、図６の
平面型蛍光管においては、蛍光ランプ１２の屈曲された
両端部１２ａの在る領域がデッドスペース部Ｄとなり、
両端部１２ａ以外のＵ字状放電部分が有効発光部Ｓとし
て使用される。この場合もデッドスペース部Ｄの幅が、
蛍光ランプ１２の管径程度に縮小される。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、両端に電極を有する帯
状の放電路の端部を放電方向と直交方向に屈曲させたの
で、放電路を長時間点灯させて電極スパッタリングで電
極近傍の放電路内壁面が黒化しても、この黒化する部分
は放電路の屈曲した端部だけとなり、したがって、放電
路の屈曲した端部を除く部分を有効発光部に設定したと
きの有効発光部から食み出すデッドスペースの幅は、放
電路の折曲された端部の幅程度に縮小される。その結
果、平面型蛍光管の発光面全体に占めるデッドスペース
の面積の割合が小さくなり、逆に有効発光面の割合が大
きくなって、所定の面積の有効発光面を持つ平面型蛍光
管の小形コンパクト化や、所定サイズの平面型蛍光管の
有効発光面の面積拡大化が可能となる。

【００３４】また、矩形平面で放電路をＷ字状に蛇行さ
せ、この放電路の直線放電部の幅を蛇行放電部の幅より
大きくし、幅狭の蛇行放電部を矩形有効発光面の角近傍
に張り出すようにすると、矩形平面の有効発光面の中央
部の輝度が下がり、反対に矩形有効発光面の角近傍の輝
度が上がって、有効発光面全体の輝度分布がより均一と
なり、均斉度が良くなって、実用価値の高い平面型蛍光
管が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部省略部分を含む平
面図

【図２】図１の平面型蛍光管の正面図

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図

【図４】（ａ）及び（ｂ）は、図１の平面型蛍光管の放
電路両端に配置される電極の平面図及び断面図

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、図１の平面型蛍光管の放
電路中央に配置される電極の平面図及び断面図

【図６】本発明の他の実施例を示す要部の平面図

【図７】従来の平面型蛍光管の一部省略部分を含む平面
図

【図８】図７の平面型蛍光管の正面図

【図９】図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図

【符号の説明】

１ 放電路 １ａ 屈曲した端部 １ｂ 蛇行放電部 １ｄ 蛇行放電部 ２ 電極 ３ 電極 ４ ガラス板 ５ ガラス板 １２ 蛍光ランプ １２ａ 屈曲した端部 １３ 電極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に電極を有する帯状の放電路の端部
   を、放電路内の放電方向と略直交方向に屈曲させ、この
   端部の屈曲点から所定距離の奥部分に電極を配置したこ
   とを特徴とする平面型蛍光管。
2. 【請求項２】 密着させて重ね合わせた二枚のガラス板
   の間に放電路を形成した請求項１記載の平面型蛍光管。
3. 【請求項３】 細管状の蛍光ランプで放電路を形成した
   請求項１記載の平面型蛍光管。
4. 【請求項４】 矩形の平面に蛇行状に放電路を、放電路
   の屈曲された両端部とこの両端部間の１８０゜蛇行する
   蛇行放電部を一直線上に並べて形成し、この放電路の一
   直線上に並ぶ両端部の奥部分と蛇行放電部の中央に電極
   を配置して、蛇行状放電路を各電極間の複数の放電路に
   分割した請求項１記載の平面型蛍光管。
5. 【請求項５】 矩形の平面に放電路をＷ字状に蛇行させ
   て形成すると共に、放電路の４条の略直線状の直線放電
   部の幅を、隣接する各直線放電部を連通する蛇行放電部
   の幅より大きくし、４条の直線放電部の中央部分を順に
   小、大、小の異なる２段階の間隔で隣接させ、かつ、放
   電路の中央の蛇行放電部を除く２つの隣接する蛇行放電
   部が矩形平面の一辺に平行で、この各蛇行放電部の内側
   端部が矩形平面の一辺の中央近傍に張り出し、各蛇行放
   電部の外側端部が矩形平面の一辺の両端の角近傍まで張
   り出している請求項４記載の平面型蛍光管。