JPH0652838A - 平面発光型放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電開始電圧を低減し、低温での始動を容易
にした蛇行状放電路を有する平面発光型放電灯を提供す
る。 【構成】 平板ガラス５１と，凹部５３を形成した平板
ガラス５２とを気密接合して蛇行状放電路５４を形成
し、前記凹部の内面に放電路に沿って透明導電膜２や金
属層３などの導電層を形成する。 【効果】 電極間に電圧を印加した際、電子（またはイ
オン）の流れが、従来の電極→電極から、本発明の電極
→導電層→電極となり、実効的な電極間距離が短縮でき
るので、放電開始の容易な高輝度・輝度均一化を図った
平面発光型放電灯を提供できる。また、点灯回路の低コ
スト化、小型化が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は平面発光型放電灯に関
し、特に液晶ディスプレイのバックライトに好適する、
低温での放電開始を容易にした低消費電力の平面発光型
放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータを中核にした情報化
社会の進展にともなって、端末機器であるパーソナルコ
ンピュータやワードプロセッサなどのＯＡ機器の普及が
著しい。これらのＯＡ機器は小型化が要求され、ディス
プレイとして薄型・軽量の特徴を有する液晶ディスプレ
イが搭載されている。

【０００３】液晶ディスプレイは自身で発光しないた
め、光源であるいわゆるバックライトが必要である。こ
のバックライトは均一な面発光で、かつ薄型・軽量のも
のが求められており、有機分散型電界発光灯を使用した
もの、直管状蛍光ランプを並べてその上に拡散板を配設
した直下型のもの、および薄い導光板の端面に直管状蛍
光ランプを配設したサイドライト型のものなどが一般的
である。

【０００４】上記の有機分散型電界発光灯は、極めて薄
いという特徴を有するが、輝度が低く、特に三原色を必
要とするカラー液晶ディスプレイには適さない。

【０００５】また、直下型のものは蛍光ランプの使用数
を増やせば十分な輝度が得られるが、薄型化に限度があ
り、かつ管長に制限があるため蛍光ランプの効率向上に
も限度がある。また、サイドライト型のものは，直下型
よりも薄くできるが、蛍光ランプの使用本数に限度があ
り、高輝度化にも限度がある。

【０００６】これら従来のバックライトの欠点を改善す
るものとして、蛇行状放電路を有する薄型の平面発光型
放電灯が提案されている（例えば、特願平３−２１２２
９４号）。

【０００７】以下、この従来の平面発光型放電灯につい
て、図を参照して説明する。

【０００８】図９は従来の蛇行状放電路を有する平面発
光型放電灯の一部切欠き平面図であり、図１０は図１の
Ｂ−Ｂに沿う放電路の要部拡大断面図である。図１０、
１１において、平面発光型放電灯５０は、表面側ガラス
板５１と成型などで蛇行状に凹部５３を形成した裏面側
ガラス板５２とが互いに接して対向配置され、かつ凹部
５３による蛇行状放電路５４の両端には水銀ディスペン
サを組み込んだ一対の電極５５，５５とそのリード５５
ａ，５５ａが配設され，かつ蛇行状放電路５４の屈曲部
にも中間電極５６とそのリード５６ａが配設され、前記
放電路５４に面したガラス板５１，５２の内面には蛍光
膜５７，５８が塗布され、前記ガラス板５１，５２の周
縁部とリード５５ａ，５５ａ，５６ａはフリットガラス
（図示せず）で気密封止された構造を有しており、排気
管５９を介して真空に排気し、加熱脱ガス後、アルゴン
等の希ガスを封入して排気管５９をチップした後、水銀
ディスペンサを高周波加熱して水銀を蒸発させて完成さ
れる。

【０００９】また、上記平面発光型放電灯の表面側に光
の拡散板を、裏面に反射板をそれぞれ配設し、輝度分布
を均一化してバックライトに供している（図示省略）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記平面発光型放電灯
からなるバックライトを点灯するには、通常、電池等の
直流電圧をインバータによって高周波の高電圧に変換し
て電極間に印加する。このためできるだけ消費電力を低
減し、効率を向上し、かつ輝度分布を均一化する必要が
あり、そのため放電路を長くして蛇行数を増やす必要が
ある。その結果、電極間距離が長くなり、放電開始がし
にくくなり、特に低温での始動が困難となる。このため
インバータの出力電圧をさらに高くすると、放電開始が
容易になる反面電極が損傷して寿命が低下したり、イン
バータなどの駆動装置が大型化したり、コスト高になる
という問題点があった。

【００１１】本発明の目的は、上記問題点を解決した、
放電開始電圧の低い、特に低温での始動を容易にした新
規な平面発光型放電灯を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の技術的手段として、本発明は、少なくとも一方のガラ
ス板に蛇行状に凹部を形成した表裏一対のガラス板を対
向配置して気密的に接合し、蛇行状放電路を形成し、放
電路に面して蛍光膜を形成した平面発光型放電灯におい
て、蛇行状放電路に沿って、導電層を配設したことを特
徴とする。

【００１３】また、前記導電層が裏面側ガラス板に配設
された透明導電膜であることを特徴とする。

【００１４】また、前記導電層が裏面側ガラス板に配設
された反射性の金属層であって、かつ金属層の上に蛍光
膜を配設したことを特徴とする。

【００１５】また、ガラス板に複数の係止部を設け、金
属板を係止したことを特徴とする。

【００１６】また、前記導電層が電極近傍に配設された
透明導電膜と、この透明導電膜の端部と電気的に接続
し、かつ電極近傍以外の部分に配設された金属層とを具
備することを特徴とする。

【００１７】また、前記放電路の内面に透明導電膜を配
設し、かつ裏面側ガラスの外側に反射性金属層を配設
し、該金属層を接地するか、または電極リードに接地し
たことを特徴とする。

【００１８】

【作用】本発明は、蛇行状放電路に沿って導電層を配設
したので、放電路の電界分布が改善されて放電開始が容
易となり寿命が伸び、また点灯回路が容易になりコスト
パホーマンスが向上する。

【００１９】また、透明導電膜を凹部の側壁や裏面側ガ
ラスの蛍光膜の下層に配設した場合は、点灯中の透明導
電膜の劣化（変色）による輝度低下を最小限に抑制でき
る。

【００２０】また、金属層を裏面側ガラスに配設した場
合は、光反射層を兼ねるため、輝度並びに輝度分布の均
一性が向上する。

【００２１】また、電極近傍に透明導電膜を配設し、中
間部には金属層を電気的に接続して配設することによ
り、透明導電膜の安定性と金属層の低抵抗による放電開
始電圧の低下を兼備させることができる。

【００２２】また、放電路の内面に透明導電膜を配設
し、かつ外面に反射性金属層を配設し、該金属層を接地
するか、または、一方の電極リードに接続することによ
り、電界分布をさらに改善できて放電開始がさらに容易
になる。

【００２３】また、放電路に面するガラス板に複数の係
止部を設けることにより，金属層を容易に係止固定する
ことが出来る。

【００２４】

【実施例】本発明の第１の実施例を図に基づいて説明す
る。従来の図９，１０と同一部分は同一符号を付して重
複した説明を省略する。

【００２５】図１は、本発明の導電体層を配設した平面
発光型放電灯の一部切欠き平面図である。図２は図１の
Ａ−Ａに沿う放電路の要部拡大断面図である。図１にお
いて、１は本発明の平面発光型放電灯で、リード５５
ａ，５６ａの封止部近傍を除いて蛇行状放電路５４に沿
って透明導電膜２が形成されている（ただし、蛍光膜の
図示は省略）。図２（ａ）は透明導電膜２を表面側ガラ
ス板５１の内面、および裏面側ガラス板５２に形成した
凹部５３の内面に形成した例である。５７，５８は蛍光
膜である。放電路に沿って透明導電膜２を配設したの
で、電極間に電圧を印加した際、電子の流れが電極→透
明導電膜→対向電極となって、実質的な電極間距離が大
幅に短縮される結果、放電開始電圧が低下する。透明導
電膜の形成面積が広いので、放電開始電圧の低下が著し
いという利点がある。放電灯の点灯時間が経過するにつ
れて透明導電膜が黒化し、光の透過率が低下したり、蛍
光膜が変色したりするので、これを防止するために、図
２（ｂ）のように外観上特に問題になる表面側ガラス板
５１には透明導電膜を形成しないようにしてもよい。ま
た、凹部の底部５３ａの蛍光体５８の変色も防止する必
要がある場合は、図２（ｃ）のように凹部の側部５３ｂ
にのみ透明導電膜２を形成してもよい。この場合、放電
開始電圧を低下させる効果は、透明導電膜の面積が小さ
い分図２（ａ），（ｂ）よりは小さい。

【００２６】次に透明導電膜の形成方法について説明す
る。透明導電膜２は、真空中で酸化インジウム、酸化錫
などのターゲットを使用して電子ビーム蒸着やスパッタ
リングなどで適当なマスクを介してＩＴＯを必要な部位
に形成してもよいし、また大気中でガラス板５１，５２
などを数百度に加熱して、錫などを含む溶液を霧状にし
て吹き付けて高温ガラス上で反応させて酸化錫などの透
明導電膜を形成しても良い。

【００２７】次に、本発明の第２実施例を図３を用いて
説明する。

【００２８】図３（ａ）は裏面側ガラス板５２に形成し
た凹部５３の底部５３ａに反射率の高い金属層３を配設
し、その上に蛍光膜５８を配設したものである。金属層
３を放電路５４に配設することにより、図２の透明導電
膜２を配設した場合よりも、導電性が向上し、放電開始
時に金属層３を流れる電流が増えるので、透明導電膜２
を用いた場合よりも、放電開始電圧が低下する。また、
反射率の高いアルミニウム、ニッケル、チタンなどの薄
膜、シートなどからなる金属層３を形成したので、光の
反射板として使用でき、別設の反射板を使用することな
く、輝度の向上、輝度の均一化がはかれる。。また、変
形例として、図３（ｂ）に示すように、凹部の底部５３
ａに金属層３を配設すると共に、凹部の側部５３ｂに透
明導電膜２を配設してもよい。この場合、光の反射効果
に加え、放電開始電圧を図３（ａ）よりもさらに改善で
きる。蛍光膜５８は塗布でもよいし、転写でもよい。

【００２９】次に、本発明の第３の実施例を図４を用い
て説明する。

【００３０】図４は複合導電層４を形成した平面発光型
放電灯１の一部切欠き平面図で、放電路５４の電極５
５，５６近傍には透明導電膜４ａを形成し、他の部分に
は金属層４ｂを形成し、各々の端部を重合して（重合部
４ｃ）電気的に接続したものである。複合導電層４は、
凹部の底部５３ａに配設することが望ましいが、側部５
３ｂに配設してもよい。この第３の実施例では、電子や
イオンや熱の影響を受けやすい電極近傍には安定性の高
い酸化物系の透明導電膜４ａを配し、影響を受けにくい
他の部分は導電性の高い金属層４ａを配設することによ
り、高信頼性と高性能を兼備した平面発光型放電灯を提
供できる。金属層４ｂは、透明導電膜４ａと導通を取る
必要があるので、金属板は変形して不適であり、蒸着や
スパッタリングなどによる薄膜が望ましい。

【００３１】また、薄い金属板などを放電路５４のガラ
ス板上に係止する方法の一例について説明する。

【００３２】図５は凹部５３の要部拡大斜視図で、図５
（ａ）では、凹部の底部５３ａに突起５が形成され、一
方金属板６には孔６ａが形成され、両者を嵌合して、係
止する。 また、図５（ｂ）では、凹部の底部５３ａに
金属板６を設置後、弾性を有する金属線７を張り、その
折曲部７ａを凹部の一部に形成したくぼみ８に当接固定
して、係止する。係止方法はこれらに限定されず、要は
ガラス板に係止部があればよい。なお、金属板６にはあ
らかじめ蛍光膜を形成してもよい。

【００３３】次に、本発明の第４の実施例について説明
する。

【００３４】第１乃至第３の実施例では、放電路５４に
面して導電層を配設した例について説明したが、図６に
示すように放電路５４の外側、例えば表面側ガラス板５
１や裏面側ガラス板５２の外面に導電層を配設してもよ
いし、放電路５４と外面の両方に配設してもよい。表面
側ガラス板５１の外側に配設する導電層は、透明導電膜
９が望ましいし、裏面側ガラス板５２の外側に配設する
導電層は透明導電膜でもよいが、反射板を兼ねて金属層
１０を配設するのがよい。このようにガラス板の外側に
配設する場合は、放電開始電圧の低下が十分でないの
で、図７に示すように、外部導電層１１を一方のリード
（例えば５６ａ）と接続するか、または設置することに
より、電極近傍の電界強度を増強して、放電開始電圧を
低下することができる。ここで１２はインバータなどの
高周波電源である。放電路５４に導電層を配設し、かつ
外面にも導電層を配設することにより、放電開始電圧を
さらに低下させることができる。

【００３５】本発明の平面発光型放電灯の周囲温度−放
電開始電圧特性を従来例と比較して図８に示す。広い温
度範囲にわたって放電開始電圧が改善できることがわか
る。

【００３６】

【発明の効果】本発明は蛇行状放電路に沿って、透明導
電膜と高反射率の金属層を配設したので、放電開始電圧
の低下と高輝度・均斉化を図った平面発光型放電灯を提
供できる。また、点灯回路の低コスト化、小型化が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例を示す平面発光型放電
灯の一部切欠き平面図

【図２】 図１のＡ−Ａに沿う放電路の要部拡大断面図

【図３】 本発明の第２の実施例と変形例を示す放電路
の要部拡大断面図

【図４】 本発明の第３の実施例を示す平面発光型放電
灯の一部切欠き平面図

【図５】 本発明の金属板の係止方法を説明するための
凹部の要部拡大斜視図

【図６】 本発明の第４の実施例を示す放電路の要部拡
大断面図

【図７】 本発明の外部導電層の結線を示す図

【図８】 本発明と従来の平面発光型放電灯の放電開始
電圧の温度特性の比較を示す図

【図９】 従来の蛇行状放電路を有する平面発光型放電
灯の一部切欠き平面図

【図１０】 図９のＢ−Ｂに沿う要部拡大断面図

【符号の説明】

１ 平面発光型放電灯 ２，４ａ，９ 透明導電膜 ３，４ｂ，１０ 金属層 ４ 複合導電層 ４ｃ 重合部 ５ 突起 ６ 金属板 ６ａ 孔 ７ 金属線 ７ａ 折曲部 ８ くぼみ １１ 外部導電層 １２ 高周波電源

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方のガラス板に蛇行状に凹部
   を形成した表裏一対のガラス板を対向配置して気密に接
   合し、蛇行状放電路を形成し、該放電路に面して蛍光膜
   を形成した平面発光型放電灯において、前記蛇行状放電
   路に沿って、導電層を配設したことを特徴とする平面発
   光型放電灯。
2. 【請求項２】前記導電層が裏面側ガラス板に拝設された
   透明導電膜であることを特徴とする請求項１記載の平面
   発光型放電灯。
3. 【請求項３】前記導電層が裏面側ガラス板に配設された
   反射性の金属層であって、かつ金属層の上に蛍光膜を配
   設したことを特徴とする請求項１記載の平面発光型放電
   灯。
4. 【請求項４】前記金属層が金属板であって、ガラス板に
   設けた係止部によって係止固定されたことを特徴とする
   請求項３記載の平面発光型放電灯。
5. 【請求項５】前記導電層が電極近傍に配設された透明導
   電膜と、この透明導電膜の端部と電気的に接続し、かつ
   電極近傍以外の部分に配設された金属層とを具備するこ
   とを特徴とする請求項１記載の平面発光型放電灯。
6. 【請求項６】背面ガラス板の外側に反射性の金属層を配
   設し、該金属層を接地するか、または電極リードと接続
   したことを特徴とする請求項１記載の平面発光型放電
   灯。