JPH08212974A

JPH08212974A - 平面発光型放電灯

Info

Publication number: JPH08212974A
Application number: JP2036695A
Authority: JP
Inventors: Mitsuya Ozaki; 光哉尾崎
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 1996-08-20

Abstract

(57)【要約】【目的】非発光面となるような支柱がなく、全面発光
する薄型、軽量、大面積の平面発光型放電灯を提供す
る。【構成】上基板２と下基板３で面放電空間７を形成す
ると共に、この面放電空間７の内部に上基板２及び下基
板３に当接させて直管側壁５を配設し、平行電極８対間
で面放電する面放電管と点電極９対間で線放電する直管
の機能を併せもつようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば液晶表示パネル
のバックライトとして利用される平面発光型放電灯に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液晶テレビやノート型パソコンな
どにおける液晶ディスプレイパネルのバックライトとし
て、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や放電灯が使用
されている。ＥＬは薄い面発光体で輝度分布が均一であ
るという利点を有する反面、輝度が低い、良好な白色が
出せない、寿命が短い等の問題がある。従って、ＥＬよ
りも高輝度の直管やＵ字管或いはＷ字管の放電灯を光源
に使用した直下型や、高透過率のアクリル樹脂のサイド
に直管を配したエッジライト型のバックライトが多く実
用化されている。

【０００３】また、バックライトの薄型化を実現するた
め、平面発光型放電灯が提案されている。平面発光型放
電灯には、図４に示す平行電極対間で面放電させる方式
と、図５に示す蛇行状の放電管を形成させた方式があ
る。

【０００４】平行電極対間で面放電させる方式では、図
４に示すように、上基板ガラス１００と下基板ガラス１
０１を、スペーサ１０２により通常数ミリの間隔を設け
て放電空間１０３を形成し、一対の電極１０４，１０４
を対向配置している。そして、内部が真空に近いので大
気圧に抗するため補強用の支柱（不図示）を設け、大型
化及び薄型化の要求に対応している。

【０００５】蛇行状の放電管を形成させた方式では、図
５に示すように、２枚の透明ガラス板１０５，１０６を
密着状態で重ね合わせ、その一方の透明ガラス板１０５
に絞り加工等で蛇行状の凹凸を設け、重ね合わせた空間
内に蛍光体膜を被着して、蛇行状の放電路１０７を形成
し、この放電路１０７両端の一対の電極１０８，１０８
間で放電させるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
ののうち前者おいては、単に支柱を設けるだけでは発光
面に支柱の影が映り、支柱を配置した付近は暗部とな
り、輝度分布が不均一となってしまう。そこで、支柱の
構造や形状、蛍光体の塗布厚み分布を考慮して製作した
としても、全面の輝度ムラを完全に無くすことは難し
く、拡散板を設けなければならない。しかし、拡散板を
設けると、放電灯全体の輝度を低下させてしまい、要求
する明るさが得られないという問題点を有していた。更
に、拡散板を配置すると、厚みや重量の増加やコストア
ップとなるという問題点を有していた。

【０００７】また、後者においては、放電路が長いた
め、放電電圧が高くなり、トランスが大型化してしまう
という問題点を有していた。更に、放電路断面の中心部
では強く発光するが、両側縁部では弱いため、両側縁部
に沿って線状の暗部ができるという問題点を有してい
た。

【０００８】本発明は、従来の技術が有するこのような
問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、非発光面となるような支柱がなく、全面発光す
る薄型、軽量、大面積の平面発光型放電灯を提供しよう
とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、上基板と下基板で面放電空間を形成すると共
に、この面放電空間の内部に前記上基板及び下基板に当
接させて直管側壁を配設し、平行電極対間で面放電する
面放電管と点電極対間で線放電する直管の機能を併せも
つようにした。

【００１０】前記線放電において電流密度が最大となる
位置である放電中心軸は、前記面放電空間の中央より前
記下基板側に位置し、且つ前記下基板より前方に位置す
るようにした。

【００１１】前記直管側壁は、断面略Ｕ字型に形成さ
れ、側壁の立上がり角度θが、０≦θ≦１０°で、前記
面放電空間の前記上基板側に位置する外面は曲面状に形
成するとよい。

【００１２】前記放電空間の内部には、蛍光体を塗布し
た塗布部と塗布しない非塗布部を形成した。

【００１３】

【作用】面放電による発光と線放電による発光が効率良
く行われ、全面発光する。また、直管側壁が耐圧用の支
柱として働くものの、支柱としての影を生じさせない。

【００１４】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図１は本発明に係る平面発光型放電
灯の構造を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）
のＢ−Ｂ線断面図、図２は図１（Ｂ）の要部拡大図、図
３は平面発光型放電灯を適用した店舗等の案内板の斜視
図である。

【００１５】図１に示すように、平面発光型放電灯１
は、上基板ガラス２と下基板ガラス３で４辺状に配した
スペーサガラス４を挟むように接着すると共に、中央部
分で対向するスペーサガラス４間に直管側壁５を配設す
ることによって、線放電空間６と直管側壁５で２分割さ
れた面放電空間７を構成している。

【００１６】直管側壁５は、円筒状の管を長さ方向に２
分割したような形状で、断面が略Ｕ字型のガラス体であ
る。そして、直管側壁５の頭部５ａを上基板ガラス２
に、足部５ｂを下基板ガラス３に当接している。

【００１７】また、直管側壁５によって２分割された面
放電空間７の夫々に直管側壁５と直交するスペーサガラ
ス４に沿って、１対の平行電極８，８が配置されてい
る。更に、線放電空間６に臨むスペーサガラス４近傍に
は、１対の点電極９，９が配置されている。なお、１０
は線放電空間５と面放電空間７内の空気を抜くための排
気管、１１は各電極８，９に接続したリード片である。

【００１８】本発明は、非発光面となるような耐圧用の
支柱がなく、全面発光する構造にするため、面放電と線
放電を融合させた機能を有するようにした。そこで、耐
圧性と平面に発光出射する面放電を確保すると共に、線
放電にその特徴である円周状に均一に発光出射する機能
を確保するため、発光した光が前面である上基板ガラス
２の前方に出射するように、平面発光型放電灯１の構造
を次のように形成した。

【００１９】図２に示すように、先ず直管側壁５の形状
を断面略Ｕ字型に形成してＲをもたせることによって、
大気圧に対する耐圧用の支柱として機能させた。更に、
線放電で前面である上基板ガラス２から出射する光が上
基板ガラス２面に対して垂直に出射するように、線放電
の中心軸Ｃを面放電空間７の中心面（上基板ガラス２と
下基板ガラス３の距離Ｄとした場合に、下基板ガラス３
からＤの１／２の所に形成される面）より下基板ガラス
３側に配置した。１２は基板ガラス２，３の内面及び直
管側壁５の面に塗布した蛍光体である。

【００２０】前面に出射する光は、直管側壁５の頭部５
ａを上基板ガラス２に当接した状態（上基板ガラス２に
対して逆Ｕ字型）とすることで、頭部５ａで発散し、そ
の周辺で収束することになる。従って、直管側壁５に対
向する下基板ガラス３の曲面３ａの曲率半径Ｒ1、曲面
３ａが対向する直管側壁５の曲面５ｃの曲率半径Ｒ2、
直管側壁５の立上がり角度θを所定範囲に設定すること
により、線放電の発光を直管側壁５周辺に集光させるこ
とで、非発光や弱発光による暗部をなくすことが出来
る。

【００２１】また、下基板ガラス３のうち直管側壁５で
囲まれた部分は外圧が小さいので、下基板ガラス３の厚
みｙを薄く出来る。そこで、下基板ガラス３のうち直管
側壁５で囲まれた部分を、Ｒ状の曲面３ａとした。更
に、線放電の中心軸Ｃが面放電空間の中心面より下基板
ガラス３側に配置されているので、下基板ガラス３の曲
面３ａに塗布した蛍光体１２で発光した光は、直管側壁
５の平凹レンズ形状によって発散し、直管側壁５の足部
５ｂの非発光部分とその周辺の暗部を足部５ｂの幅ｔと
曲面３ａの曲率半径Ｒ1を所定範囲に設定することによ
り、なくすことが出来る。

【００２２】上基板ガラス２、下基板ガラス３及び直管
側壁５の各形状の寸法範囲と相互関係については、先ず
側壁５の立上がり角度θを、０≦θ≦１０°としてい
る。立上がり角度θを１０°以上にすると、空間厚み方
向の電流密度が発光が大きい面放電空間７の中央部分に
比べ直管側壁５まぎわの部分が極端に弱くなり、暗部と
なる。立上がり角度θを１０°未満にすれば、直管側壁
５まぎわの部分の面放電空間７の中央部分に対する輝度
相対値（％）は８０％程度になり、暗部が目立たない。

【００２３】また、直管側壁５の外面のうち、面放電空
間７の中心面より上基板ガラス２側に存在する部分は、
曲面状となっている。この曲面５ｄの曲率半径Ｒ3とす
ると、２ｍｍ≦（Ｒ3−Ｒ2＝ｄ）≦３．５ｍｍが望まし
い。２ｍｍ≦ｄとしたのは、耐圧強度上の設計値であ
る。面放電空間７の厚みを決定する上基板ガラス２と下
基板ガラス３の距離Ｄは、４〜７ｍｍが適当である。直
管側壁５の頭部５ａの厚みｄ（Ｒ3−Ｒ2）が距離Ｄの１
／２以上では、直管側壁５の足部５ｂの暗部をなくすこ
とが出来ない（面放電空間７の中央部分に対する足部５
ｂの輝度相対値を８０％以上に出来ない）ため、ｄ≦
３．５ｍｍでなければならない。

【００２４】また、足部５ｂの幅ｔは、０＜ｔ≦１．５
ｍｍとする。幅ｔが１．５ｍｍ以上になると、足部５ｂ
の暗部がなくならないからである。

【００２５】下基板ガラス３の厚みｙと足部５ｂの幅ｔ
との関係は、ｙ≧３ｔとなるのが望ましい。即ち、側壁
５の立上がり角度θは、θ≦１０°であるから、ｔａｎ
θ≦０．１７となる。従って、（ｔ／２）／ｙ≦０．１
７、よってｙ≧３ｔとなる。面より出射する光の輝度
は、垂直±１０°で殆ど同じ値を示す。足部５ｂの幅ｔ
は、出射する光の出射角度が１０°以内に収まれば見え
ない。

【００２６】なお、上基板ガラス２の厚みｘと足部５ｂ
の間隔Ｌについては、面放電と線放電を効率良く行うた
めの特別な範囲はないと考えられる。

【００２７】また、蛍光体１２の塗布範囲は、次のよう
になる。図２に示すように、直管側壁５の外面のうち、
面放電空間７の中心面より上基板ガラス２側に存在する
曲面５ｄの部分と、この曲面５ｄに対向する上基板ガラ
ス２内面の部分は、非塗布部とする。また、直管側壁５
の内面のうち下基板ガラス３から距離Ｄの１／３以内に
存在する面は、非塗布部とする。それ以外は、蛍光体１
２の塗布部とする。このように、所定の位置に塗布部と
非塗布部を形成することによって、支柱としての役割も
果たす直管側壁５を配置することにより生じる非発光面
をなくすようにしている。

【００２８】なお、液晶表示パネルのバックライトとし
ての平面光源以外の平面発光型放電灯１の用途として、
掲示板や装飾パネルの照明用が考えられる。例えば、図
３に示すように、文字、文章、絵などを背面光源で照し
て見易くした店舗（レストラン）の掲示板２０に適用さ
れる。その他、駅や店舗などの広告、案内や定価表など
に利用することが出来る。また、図３のように周囲から
見える両面発光にも適用出来る。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、面
放電と線放電を融合させて、光線の出射しない非発光面
をなくし、全面発光とすることが出来た。また、拡散板
を必要としないため、薄型、軽量化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る平面発光型放電灯の構造を示し、
（Ａ）は平面図、（Ｂ）は図１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図

【図２】図１（Ｂ）の要部拡大図

【図３】平面発光型放電灯を適用した店舗等の案内板の
斜視図

【図４】従来の平面発光型放電灯の構造を示し、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は図４（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図

【図５】従来の平面発光型放電灯の構造を示し、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図

【符号の説明】

１…平面発光型放電灯、２…上基板ガラス、３…下基板
ガラス、４…スペーサガラス、５…直管側壁、６…線放
電空間、７…面放電空間、８…平行電極、９…点電極、
１０…排気管、１１…リード片、１２…蛍光体、Ｃ…線
放電の中心軸、Ｄ…上基板ガラスと下基板ガラスの距
離、θ…直管側壁の立上がり角度。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上基板と下基板で面放電空間を形成する
と共に、この面放電空間の内部に前記上基板及び下基板
に当接させて直管側壁を配設し、平行電極対間で面放電
する面放電管と点電極対間で線放電する直管の機能を併
せもつことを特徴とする平面発光型放電灯。
【請求項２】前記線放電において電流密度が最大とな
る位置である放電中心軸は、前記面放電空間の中央より
前記下基板側に位置し、且つ前記下基板より前方に位置
する請求項１記載の平面発光型放電灯。
【請求項３】前記直管側壁は、断面略Ｕ字型に形成さ
れ、側壁の立上がり角度θが、０≦θ≦１０°で、前記
面放電空間の前記上基板側に位置する外面は曲面状に形
成した請求項１又は２記載の平面発光型放電灯。
【請求項４】前記放電空間の内部には、蛍光体を塗布
した塗布部と塗布しない非塗布部を形成した請求項１、
２又は３記載の平面発光型放電灯。