JPH11307060A

JPH11307060A - 希ガス放電灯

Info

Publication number: JPH11307060A
Application number: JP11462298A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Shinada; 眞一品田; Yoji Arai; 要次新井; Masashi Tsuchiya; 正志土屋; Yasushi Ikuta; 靖生田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1998-04-24
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 1999-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】放電電流を増やしたときの電極スパッタを減
少，放電の安定性向上を図り、高輝度で輝度劣化が少な
い長寿命の希ガス放電灯を提供する。【解決手段】内面に蛍光体層が形成された透光性を有す
る誘電体である筒状の容器と、前記容器の外面に形成さ
れた透明導電膜からなる外部電極と、前記容器の内部に
設けられた表面が誘電体で覆われた金属からなる内部電
極を有し、前記容器の内部にキセノン等の希ガスを封入
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放電灯、特に液晶パ
ネル等の表示素子を使用する、例えばテレビ，ゲーム機
やカーナビゲーションシステム等の情報映像機器やワー
プロ等のＯＡ機器等のバックライト用や、ファクシミ
リ，複写機等の情報機器、若しくは光源を内蔵した表示
システム等における放電灯，放電灯を用いた照明装置お
よび液晶表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルは薄型軽量でありかつ低消費
電力であるため、パソコンやテレビ等各種の情報映像デ
ィスプレイとして広く利用されているが、液晶自体は発
光素子でなく、表示のためには液晶パネルの背面から光
を供給する平面発光のバックライトが必要である。バッ
クライト用の光源には主として水銀と希ガスを封入した
冷陰極蛍光ランプが用いられているが、キセノンを封入
した蛍光ランプや複写機用等では外部電極型の放電灯も
使用されている。

【０００３】図４は、例えば特公平3−30259号公報に記
載されている従来の外部電極型放電灯の断面図である。
図に示すように、１は放電灯、１０はソーダガラス等か
らなるガラスバルブで内面には蛍光体４０が塗布され、
内部にはキセノン等の希ガスが封入されている。ガラス
バルブ１０の外周にはＩＴＯ等の透明導電膜からなる外
部電極２０が形成されており、ガラスバルブ１０内には
金属製の内部電極３０がバルブのほぼ全長に設けてあ
る。

【０００４】本構成による放電灯は、電極２０，３０間
に交流電圧を印加することによりガラスバルブ１０のほ
ぼ全域に希ガスの放電が発生し、放電で発生した紫外線
により蛍光体４０が励起されて発光し、光が放電灯１か
ら放射される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の冷陰極蛍光ラン
プは水銀放電で発生する紫外線により蛍光体を励起発光
させているため高輝度，高効率の特徴を有し、通常のバ
ックライトとして広く用いられている。しかし、水銀を
利用しているため温度特性、特に低温になると大幅な輝
度の低下や始動電圧の上昇等が起き、短寿命になる問題
があった。

【０００６】このような温度特性改善のために、例えば
上記したようにキセノンを封入した希ガス蛍光灯が開発
されているが、高輝度を得るために放電電流を増やすと
金属製の内部電極がスパッタし、蛍光体に付着して輝度
の低下を引き起こし、短寿命になる問題があった。

【０００７】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、高輝度で長寿命の希ガス放電灯を提供す
ることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、内面
に蛍光体層が形成された透光性を有する誘電体である筒
状の容器と、前記容器の外面に形成された透明導電膜か
らなる外部電極と、前記容器の内部に設けられた表面が
誘電体層で覆われた導電体からなる内部電極を有し、前
記容器の内部に希ガスを封入した構成の放電灯を用い
る。

【０００９】また、上記外部電極としてメッシュ状の導
体を用いる。また、上記外部電極として開口部を有する
金属箔やシート，蒸着金属等を用いる。また、上記内部
電極として薄肉のガラス管等からなる誘電体のパイプの
中に導電体を設けたものを用いる。また、上記内部電極
の誘電体層の表面に蛍光体層を形成する。また、上記誘
電体である筒状容器の内面と上記内部電極の誘電体層の
表面を保護層で覆う。また、上記封入ガスとしてキセノ
ンやクリプトン等の希ガス単体か、これら希ガスを混合
したガスを用いる。

【００１０】この場合、上記外部電極と内部電極の間に
正弦波か矩形波か三角波、またはパルス電圧を印加して
交流の高周波放電を行わせる。また、上記外部電極の表
面を透光性の絶縁物で覆う。また、照明装置や情報機器
において、上記の希ガス放電灯を用いて照明するよう構
成する。また、液晶表示装置において上記の希ガス放電
灯をバックライトとして用いる。

【００１１】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施例を図面と共
に説明する。図１は本発明による希ガス放電灯の一実施
例を示す管軸方向の断面図である。図に示すように、１
は希ガス放電灯で、例えばソーダガラスやホウ珪酸ガラ
ス等からなる透光性のガラスバルブ１０は、外表面の全
周に例えばＩＴＯ膜やネサ膜等の透明導電膜からなる外
部電極２０が形成され、上記ガラスバルブ１０の内面は
例えばＭｇＯやＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂Ｏ₃等からなる保護層６
０で覆われており、さらにその上には蛍光体４０が塗布
されている。ガラスバルブ１０の内部にはその軸方向に
沿って内部電極３０が設けられている。内部電極３０は
例えばジュメット線からなる金属導体３１の表面にガラ
ス等の誘電体層５０を形成し、その表面に保護層６０を
付け、さらに蛍光体４０を塗布する。上記ガラスバルブ
１０の内部には放電ガスとしてキセノンやクリプトン等
の希ガスが単体または混合して封入されている。

【００１２】本実施例による希ガス放電灯の点灯方法
は、外部電極２０と内部電極３０の間に数ｋＨｚから数
ＭＨｚの矩形波や正弦波または三角波かパルス電圧を印
加して交流の電界型放電を発生させ、放電で発生した紫
外線により蛍光体４０が励起されて放電管１のほぼ全領
域が均一な輝度で発光し、光がガラスバルブ１０を通し
て外部に放射される。

【００１３】本発明による希ガス放電灯は、ガラスバル
ブ１０と内部電極３０の誘電体層５０を介して放電が行
われるため、誘電体により電流が制限されグロー放電か
らアーク放電へと発展しない。また、特定の場所に放電
が集中せず、外部電極２０に面したガラスバルブ１０の
内面全体から放電が発生する。電流は印加した電圧の極
性が反転した直後に流れるのでパルス状の電流が流れ
る。

【００１４】このように、本発明による希ガス放電灯は
両電極とも金属が放電空間に露出していないので、高輝
度化のために放電電流を増やしても電極のスパッタを少
なくできる。また、誘電体層上にＭｇＯ等の保護層を形
成することでさらにスパッタを減少でき、放電の安定性
も大幅に向上する。このため、高輝度でかつ輝度劣化が
少ない長寿命の希ガス放電灯が得られる。また、輝度維
持率の改善だけでなく、放電は安定になり、電気的な特
性変化も小さくできる効果もある。本発明による希ガス
放電灯を例えば液晶表示装置のバックライト用光源に用
いれば、高輝度で長寿命のバックライトが得られる。

【００１５】上記外部電極２０は上記した実施例ではＩ
ＴＯ等の透明電極を用いたが、これに限らず、例えばメ
ッシュ状の金属を筒状にしてガラスバルブ１０に被せた
り、厚膜や薄膜の導体をメッシュ状のパターンでガラス
バルブ１０上に形成したりしてもよい。外部電極２０は
放電灯１の発光を減少しないよう有効に外部に取り出せ
る構成であればよい。

【００１６】また、上記希ガス放電灯において上記外部
電極２０の表面を例えばＰＥＴ等の透光性の絶縁物（図
示せず）で覆ってやることで放電灯の周囲や点灯回路と
の短絡事故を防止したり、感電を防止して安全性の向上
を図ることができる。

【００１７】内部電極３０の端子部分は上記実施例では
ガラスバルブ１０の両側から出ているが、片側だけでも
よい。

【００１８】図２は本発明による希ガス放電灯の他の実
施例を示す部分断面斜視図である。本実施例による放電
灯１は、外部電極２１として開口部を有する金属箔やシ
ート，蒸着金属等からなる金属導体を用いたもので、保
護層を形成していないが、他の構成は前記した図１の実
施例と同じである。本実施例による希ガス放電灯は前記
したと同じ効果を有し、周囲温度の変化に対して輝度変
化が小さく、輝度の立ち上がりも早い特徴を利用して複
写機，ファクシミリ，イメージリーダ等の情報機器等に
用いるとよい。

【００１９】図３は本発明による希ガス放電灯の別の実
施例を示す部分断面図である。本実施例による希ガス放
電灯は、例えば薄肉のガラス管７０を誘電体層として用
い、この中に導電体層８０を設けたものを内部電極３０
として用いた。この他、内部電極はガラス管の中に金属
棒を通すことでも簡単に作れる。本実施例による希ガス
放電灯もその効果は前記したと同じである。

【００２０】以上、詳述したように本発明による希ガス
放電灯は、放電電極の表面が誘電体層に覆われており、
金属が放電空間に露出していないので、高輝度化のため
に放電電流を増やしても電極のスパッタを少なくできる
ので高輝度で輝度劣化が少ない長寿命の希ガス放電灯が
得られる。

【００２１】

【発明の効果】本発明による希ガス放電灯は、高輝度化
のために放電電流を増やしても電極のスパッタを大幅に
減少でき、放電の安定性も向上する。このため、高輝度
で輝度劣化が少ない長寿命の希ガス放電灯が得られる効
果がある。また、放電が安定になり電気的な特性変化も
小さくできる効果もある。本発明による希ガス放電灯を
例えば液晶表示装置のバックライト用光源に用いれば、
周囲温度の変化に対して特性変化が少なく、高輝度で長
寿命のバックライトが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による希ガス放電灯の断面図。

【図２】本発明による希ガス放電灯の他の実施例を示す
断面斜視図。

【図３】本発明による希ガス放電灯の別の実施例を示す
部分断面図。

【図４】従来の放電灯を示す断面図。

【符号の説明】

１…放電灯、１０…ガラスバルブ、２０…外部電極、２
１…外部電極、３０…内部電極、３１…金属電極、４０
…蛍光体、５０…誘電体層、６０…保護層、７０…ガラ
ス管、８０…導電体層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者生田靖東京都青梅市新町六丁目16番地の２青梅産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面に蛍光体層が形成された透光性を有す
る誘電体である筒状の容器と、前記容器の外面に形成さ
れた透明導電膜からなる外部電極と、前記容器の内部に
設けられた表面が誘電体層で覆われた導電体からなる内
部電極を有し、前記容器の内部に希ガスを封入したこと
を特徴とする希ガス放電灯。
【請求項２】上記外部電極としてメッシュ状の導体を用
いたことを特徴とする請求項１に記載の希ガス放電灯。
【請求項３】上記外部電極として開口部を有する金属箔
やシート，蒸着金属等を用いたことを特徴とする請求項
１に記載の希ガス放電灯。
【請求項４】上記内部電極として薄肉のガラス管等から
なる誘電体のパイプの中に導電体を設けたものを用いた
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記
載の希ガス放電灯。
【請求項５】上記内部電極の誘電体の表面に蛍光体層を
形成したことを特徴とする請求項１から請求項４のいず
れかに記載の希ガス放電灯。
【請求項６】上記誘電体である筒状容器の内面と上記内
部電極の誘電体表面を保護層で覆い、蛍光体層を形成し
たことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに
記載の希ガス放電灯。
【請求項７】上記封入ガスとしてキセノン，クリプトン
等の希ガス単体かまたはこれらの希ガスを混合したガス
を用いたことを特徴とする請求項１から請求項６のいず
れかに記載の希ガス放電灯。
【請求項８】上記外部電極と内部電極の間に正弦波か矩
形波か三角波、またはパルス電圧を印加して高周波放電
を行わせたことを特徴とする請求項１から請求項７のい
ずれかに記載の希ガス放電灯。
【請求項９】上記外部電極の表面を透光性の絶縁物で覆
ったことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか
に記載の希ガス放電灯。
【請求項１０】請求項１から請求項９のいずれかに記載
の希ガス放電灯を用いて照明するよう構成したことを特
徴とする照明装置。
【請求項１１】請求項１から請求項９のいずれかに記載
の希ガス放電灯をバックライトとして用いたことを特徴
とする液晶表示装置。