JP4102527B2 - 平面形希ガス蛍光ランプ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は平面形希ガス蛍光ランプに関し、特に、液晶表示装置のバックライト用光源に適用される平面形希ガス蛍光ランプの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本出願人は、先に、図２２に示す希ガス放電灯ＤＬを提案した。同図において、Ａは例えばガラスバルブにて密閉状に構成された直管状の外囲器であって、その内面には希土類蛍光体，ハロリン酸塩蛍光体などの１種又は２種以上の蛍光体を含む発光層Ｂが形成されている。特に、この発光層Ｂには所定の開口角θを有するアパーチャ部（発光層の未形成部）Ｂａがほぼ全長に亘って形成されている。そして、外囲器Ａの封着構造は、例えばガラスバルブの所望部分を加熱しながら縮径加工し溶断するいわゆるトップシールによって構成されているが、ガラスバルブの端部にディスク状のガラス板を封着することによって構成することもできる。この外囲器Ａの密閉された内部空間には水銀などの金属蒸気を含まないキセノン，クリプトン，ネオン，ヘリウムなどの希ガスが単体又は混合して所定量封入されているが、キセノンガスを主成分とする希ガスの封入が望ましい。さらに、外囲器Ａの外周面には金属部材よりなる帯状の一対の外部電極Ｃ，Ｄが、第１，第２の開口部Ｅ，Ｆが形成されるように互いに離隔して配置されている。
【０００３】
この希ガス放電灯ＤＬは、外部電極Ｃ，Ｄに高周波高電圧を印加することにより、希ガス放電が生じ、発光層Ｂから光が放射される。発光層Ｂから放射された光は主としてアパーチャ部Ｂａを介して第１の開口部Ｅから外部に放出される。特に、この希ガス放電灯ＤＬには水銀が用いられていないために、点灯後における光量の立ち上がりが急峻であり、点灯と同時に大きな光量が得られるという特徴を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従って、この希ガス放電灯ＤＬは、ファクシミリ，イメージスキャナ，複写機などのＯＡ機器の原稿読取用光源として好適するのみならず、例えば図２３に示すような液晶表示装置のバックライト用光源への適用が試みられている。
【０００５】
この液晶表示装置は、例えばアクリル樹脂板などにて形成された導光板Ｌと、導光板Ｌの光放出面側に配置された液晶パネルＬＣＤと、導光板Ｌと液晶パネルＬＣＤとの間に配置された光拡散板ＤＢと、導光板Ｌの対向する端面Ｌａ，Ｌｂに配置された希ガス放電灯ＤＬ，ＤＬとから構成されている。特に、希ガス放電灯ＤＬは導光板Ｌに対し、第１の開口部Ｅが端面Ｌａ，Ｌｂに対向するように配置されている。
【０００６】
この液晶表示装置よれば、希ガス放電灯ＤＬ，ＤＬから放出された光は導光板Ｌの端面Ｌａ，Ｌｂから導光板Ｌの内部に導入され、内部で反射され、光放出面側から光拡散板ＤＢを介して液晶パネルＬＣＤに入射（照射）される。これによって、液晶パネルＬＣＤに所望の画像表示が行なわれるものである。
【０００７】
しかしながら、このような液晶表示装置ではバックライトがエッジライト方式であるために、希ガス放電灯ＤＬから放出された光の利用効率が不十分となる。従って、液晶パネルＬＣＤの輝度を十分に高くできず、表示品位が損なわれるという問題がある。
【０００８】
例えば外囲器Ａの外径が１０ｍｍの希ガス放電灯ＤＬ，ＤＬを１２インチの導光板Ｌの端面Ｌａ，Ｌｂに配置して点灯させた場合、導光板Ｌの中央部分の輝度は３５００（ｃｄ／ｍ²）程度であり、この種のサイズの液晶表示装置に要求されている５０００（ｃｄ／ｍ²）なる輝度値に満たないものである。尚、この輝度要求値は光源として冷陰極蛍光ランプ（水銀の共鳴線にて発光層を励起・発光させる蛍光ランプ）を適用した場合のものである。
【０００９】
又、例えば外囲器Ａの外径が８ｍｍの希ガス放電灯ＤＬ，ＤＬを７インチの導光板Ｌの端面Ｌａ，Ｌｂに配置して点灯させた場合、導光板Ｌの中央部分の輝度は６０００（ｃｄ／ｍ²）程度であり、この種サイズの液晶表示装置に要求されている７０００（ｃｄ／ｍ²）なる輝度値に満たないものである。
【００１０】
それ故に、本発明の目的は、中央部輝度を高くすることが可能な平面形希ガス蛍光ランプを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明は、上述の目的を達成するために、透光性を有するほぼフラット状の第１の部材と、周縁部分にフランジ部を有し、フランジ部の内側部分に、溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第２の部材と、第１の部材の周縁部と第２の部材のフランジ部とを互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第２の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極が同電位となるように接続された構成、または接続される構成であることを特徴とする。
【００１３】
又、本発明の第２の発明は、透光性を有するほぼフラット状の第１の部材と、少なくとも一方の端部が開口された溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第２の部材と、第２の部材における壁面部の一方の端部に、溝状の空間部の開口部分が閉塞されるように封着したほぼフラット状の第３の部材と、第１，第２，第３の部材のそれぞれの周縁部を互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第２の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極が同電位となるように接続された構成、または接続される構成であることを特徴とする。
【００１４】
又、本発明の第３の発明は、前記第１の部材を、透光性を有するガラス板又はセラミックス板にて構成したことを特徴とし、第４の発明は、前記第２の部材を、誘電物質にて構成したことを特徴とし、第５の発明は、前記第２の部材を、硼珪酸ガラス系，バリウムガラス，鉛ガラス，ソーダガラスのいずれかからなるガラス部材にて構成したことを特徴とし、第６の発明は、前記第１，第２の部材のそれぞれの周縁部を低融点ガラスにて気密に封着したことを特徴とする。
【００１５】
又、本発明の第７の発明は、前記発光層を１種の蛍光体又は複数種の蛍光体を混合してなる混合蛍光体にて形成したことを特徴とし、第８の発明は、前記第１，第２の部材によって構成された内部空間に、水銀を含まないキセノンガスを成分に含む希ガスを封入したことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の第９の発明は、前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極が、同電位となるように直接的に接続された構成であることを特徴とし、第１０の発明は、前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極の端部からリード端子を導出し、隣接する外部電極が同電位となるように接続される構成であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプの第１の実施例について図１〜図４を参照して説明する。同図において、ＰＬは平面形希ガス蛍光ランプであって、次のように構成されている。
【００１８】
即ち、１は透光性を有するほぼフラット状の第１の部材であって、透光性を有する角形のガラス板又はセラミックス板にて構成されているが、特に透明なガラス板が推奨される。２は第２の部材であって、内側に溝状の空間部３を有する複数の壁面部４を連結部５を介して並列的に一体的に形成すると共に、連結部５の頂部にほぼ円柱状の突出部６が、第２の部材２の周縁部２ａを含む面とほぼ同一高さないし若干低い目となるように一体的に形成して構成されている。この突出部６の形状は円柱状が推奨されるが、楕円柱状，角柱状に構成することも可能である。尚、壁面部４の底面部４ａから周縁部２ａまでの高さは壁面部４の底面部４ａから連結部５の頂部までの高さより高くなるように設定されているが、同一高さに設定することも可能であり、この場合には突出部６は形成されない。
【００１９】
上述の第２の部材２における壁面部４の断面形状はほぼ台形状に形成されているが、矩形状，台形の皿状などに形成することも可能である。又、突出部６は連結部５の頂部に部分的に形成されており、その形成数は後述するように第１，第２の部材１，２を封着した際の強度などによって適切な数に設定される。尚、強度をより高めたい場合には突出部６を溝状の空間部３に沿った細長い壁状の形状に形成することも可能であるし、強度的な問題がなければ突出部６を省略することも可能である。又、第２の部材２における壁面部４の一部には排気管７が接続されているが、それぞれの溝状の空間部３が互いに独立的に構成される場合にはそれぞれの空間部３に排気管７を設ける必要がある。
【００２０】
又、第２の部材２におけるそれぞれの壁面部４の内面には希土類蛍光体，ハロリン酸塩蛍光体などのうち、１種の蛍光体或いは複数種よりなる混合蛍光体にて発光層８が形成されており、それぞれの壁面部４の外面には金属部材よりなる外部電極９，１０が、溝状の空間部３の延びる方向に沿って互いに離隔して形成されている。この外部電極９，１０は、例えばアルミニウム，銀，銅，ニッケルなどの金属箔に接着層を形成し、この金属箔を所定の形状に裁断したものを、壁面部４の外面に接着層を利用して貼着して構成したり、例えば銀，銅，カーボンなどの金属粉末を含む導電性ペーストをスクリーン印刷したり、吹き付けしたり、塗布したり、金属蒸着したりすることにより形成される。尚、外部電極９，１０の壁面部４への形成は後述する第１，第２の部材１，２を封着し、排気処理した後に行なうことが望ましいが、使用する金属，形成方法，構造などによっては封着前或いは排気処理前に行なうことも可能である。
【００２１】
特に、これら外部電極９，１０のうち、互いに隣接する外部電極９，１０は、平面形希ガス蛍光ランプＰＬを後述する点灯装置に組み込んだ場合に、同電位となるように接続されているか、或いは同電位となるように接続可能に構成されている。具体的には、互いに隣接する外部電極９，１０を、導電部材によって直接的に接続したり、或いは外部電極自身の構成部材によって直接的に接続したりされる。又は、互いに隣接する外部電極の端部からリード端子（図示せず）を導出し、隣接する外部電極が同電位となるように接続可能に構成したりされる。尚、このリード端子は外部電極自身の構成部材を延在して一体的に形成したり、或いは別部材にて構成し、これを外部電極９，１０の端部に電気的機械的に接続したりすることもできる。
【００２２】
さらに、上述の第１，第２の部材１，２は第１の部材１の周縁部と第２の部材２の周縁部２ａとを、例えばフリットガラスなどの低融点ガラスよりなる封着部材１１によって気密なるように封着されている。この際に、第２の部材２における突出部６の先端部は対向する第１の部材１の内面に当接（或いは若干の隙間を介して近接）されている。そして、第１，第２の部材１，２の封着によって形成された溝状の空間部３を含む内部空間には、排気管７を利用して、水銀などの金属蒸気を含まないキセノン，クリプトン，ネオン，ヘリウムなどの希ガスが単体又は混合して所定量封入されているが、キセノンガスを主成分とする希ガスの封入が望ましい。
【００２３】
特に、上述の第２の部材２の構成部材としては、例えば１５０°Ｃにおける体積抵抗率が１×１０⁹Ωｃｍ以上であり、酸化珪素，酸化硼素を主成分とする鉛を含まない硼珪酸ガラス系（以下、便宜的にＢＦＫガラスと呼称する）が好適する。このＢＦＫガラスは、例えば酸化珪素（６７．６％），アルミナ（４％），酸化硼素（１８％），酸化ナトリウム（１％），酸化カリウム（８％），酸化リチウム（１％），酸化チタン（０．４％）などから構成されている。この他にも、鉛ガラス，ソーダガラスやバリウムガラスなどが適用できる。このバリウムガラスは、例えば珪酸，アルミナ，硼酸，カリウム，バリウム，カルシウムなどの酸化物などから構成されている。これらガラスの肉厚は機械的な強度が許容される限り小さいことが望ましく、０．４〜０．７ｍｍの範囲が推奨されるが、用途，期待される特性などによっては０．７ｍｍを超える肉厚に設定することも可能である。尚、体積抵抗率は、平面形希ガス蛍光ランプＰＬの消費電力によっては（第２の部材２が動作時に熱暴走によって体積抵抗が極端に低くならないような消費電力の場合には）、上述よりも低い抵抗値に設定することも可能であるし、上述以外のガラス部材を利用することも可能である。
【００２４】
又、第１の部材１は透光性を有すればどのようなガラス部材も適用可能であるが、第１の部材１と第２の部材２とを封着部材１１によって封着されることから、第２の部材２と同一のガラス部材を用いることが望ましい。この第１の部材１は、第１，第２の部材１，２が封着され、希ガスが封入された完成品状態において、内部空間が負圧に構成されているために、光放出面１ａに大気圧が作用することから、一定の機械的な強度が要求される。従って、第１の部材１の肉厚は大きければ大きいほど機械的な強度を高めることができ、望ましいものである。しかしながら、液晶表示装置などへの適用には軽量化，薄形化などが求められていることから、その肉厚は例えば０．７〜３．５ｍｍの範囲が適当であり、１．０ｍｍ程度が推奨される。
【００２５】
このように構成された平面形希ガス蛍光ランプＰＬは、例えば図１〜図７に示すように製造される。まず、第２の部材２は、例えば図５に示すような凹形の成形治具ＦＡ及び凸形の成形治具ＦＢを用いて成形される。成形治具ＦＡには複数の凹部Ｆａが、成形治具ＦＢには凹部Ｆａに対応する部分に凸部Ｆｂが形成されている。これら成形治具ＦＡ，ＦＢの間に加熱軟化状態の板状のガラス部材Ｐを配置した後に、成形治具ＦＡ，ＦＢを接近するように移動させることにより、ガラス部材Ｐはそれぞれの成形治具ＦＡ，ＦＢの凹部Ｆａ，凸部Ｆｂに倣うように成形され、図４に示す第２の部材２が製造される。尚、ガラス部材Ｐは成形治具ＦＡ，ＦＢの間に配置した後に加熱軟化することもできる。次に、図４に示すように第２の部材２における壁面部４の底面部４ａの端部に孔を形成し、この部分に排気管７を接続する。
【００２６】
次に、図６に示すように第２の部材２における壁面部４の内面に発光層８を形成すると共に、周縁部２ａの全体及び連結部５の頂部の一部（例えば突出部６の存在する頂部の一部）に封着部材１１を図示斜線で示すように被着する。尚、封着部材１１には封着温度で溶融しない微細粒径のガラスビーズを混入することが望ましい。次に、この第２の部材２の上に、図３に示すフラット状の第１の部材１を重ね合わせ、加熱炉に挿入・配置すると共に、それぞれの重ね合わせ部分に加重を付与する。この状態において、突出部６の先端部は対向する第１の部材１の内面に当接ないし近接される。尚、封着部材１１にガラスビーズを混入する場合にはガラスビーズの介在によって重ね合わせ部分に加重を付与しても、封着部材１１の不所望な食み出しを軽減できる。これによって、第１，第２の部材１，２は封着部材１１により気密に封着され、封着構体が製造される。
【００２７】
次に、図７に示すように封着構体を排気装置の載置台Ｍに配置すると共に、排気管７を排気ヘッドＥＸに接続する。そして、開閉バルブ（図示せず）の開放により真空系に接続すると共に、封着構体を加熱状態にする。これにより、封着構体内の空気などの不純ガスが排出される。次に、排気ヘッドＥＸを希ガスの充填系に切り替え、所定量の希ガスを排気管７を介して封着構体の内部空間に封入し、排気管７を許容し得る範囲で短い目に封じ切る（溶断する）。次に、封着構体を排気装置から取り出し、第２の部材２におけるすべての壁面部４の外面に外部電極９，１０を、溝状の空間部３の延びる方向に沿って互いに離隔して形成する。次に、外部電極９，１０の端部にリード端子（図示せず）を半田，導電性接着剤などによって接続する。これにより、図１〜図２に示す平面形希ガス蛍光ランプＰＬが製造される。
【００２８】
この平面形希ガス蛍光ランプＰＬは、例えば図８〜図９に示す液晶表示装置に適用される。同図において、ＬＣＤは液晶パネル、ＤＢは光拡散板、ＨＡはパルス状の高周波電圧を発生する点灯装置であり、平面形希ガス蛍光ランプＰＬの光放出面側１ａに光拡散板ＤＢ，液晶パネルＬＣＤが配置されている。又、点灯装置ＨＡは、例えば一次コイルＴＲｐ，二次コイルＴＲｓを有するトランスＴＲと、トランスＴＲの一次コイルＴＲｐに直列的に接続された電界効果形トランジスタなどのスイッチング素子ＱＡと、スイッチング素子ＱＡに駆動信号を付与する駆動回路ＰＤと、トランスＴＲの一次コイルＴＲｐとアースとの間に接続されたコンデンサＣＡとから構成されており、この点灯装置の入力側には直流電源ＥＢが、出力側には平面形希ガス蛍光ランプＰＬのそれぞれの外部電極９，１０が並列的に接続されている。特に、図８に示すように、外部電極９，１０のうち、互いに隣接する外部電極９，１０は同電位となるように外部電極９，１０から導出されたリード端子を接続し、交互に高電位Ｈ，低電位Ｌとなるように構成されている。尚、壁面部４の最も外側に位置し、隣接する外部電極を持たない外部電極９，１０はそれぞれリード端子を介して点灯装置ＨＡに接続され、低電位Ｌ，高電位Ｈとなるように構成されている。
【００２９】
図示例では、１つの平面形希ガス蛍光ランプＰＬが１つの点灯装置ＨＡにて点灯されるように構成されているが、１つの平面形希ガス蛍光ランプＰＬのうち、対をなすすべての組の外部電極毎に点灯装置ＨＡを組み合わせたり、或いは対をなす２〜３組の外部電極を一纏めにしてこれに１つの点灯装置ＨＡを組み合わせたりすることもできる。このような場合にも、互いに隣接する外部電極９，１０は同電位となるように配慮される。
【００３０】
この液晶表示装置は次のように動作する。まず、点灯装置ＨＡの入力側に直流電源ＥＢを接続すると、コンデンサＣＡは充電される。この状態において、駆動回路ＰＤからスイッチング素子ＱＡのゲートに方形波の駆動信号（ハイレベル）を印加すると、スイッチング素子ＱＡはオン状態になり、トランスＴＲの一次コイルＴＲｐには鋸歯状の電流が流れ、トランスＴＲの一次コイルＴＲｐには電磁エネルギーが蓄積される。次に、駆動回路ＰＤからの駆動信号がロウレベルになると、トランスＴＲの一次コイルＴＲｐに蓄積された電磁エネルギーの作用に基づいて二次コイルＴＲｓには一次，二次コイルの巻線比によるパルス状の高周波電圧が発生し、平面形希ガス蛍光ランプＰＬのそれぞれの外部電極９，１０に印加される。これによって、それぞれの外部電極間には放電が生起され、点灯状態になり、発光層８からの光は第１の部材１の光放出面１ａから光拡散板ＤＢを介して液晶パネルＬＣＤに入射され、所望の画像表示が行なわれる。
【００３１】
この実施例によれば、第１，第２の部材１，２による封着構体の内部には複数の溝状の空間部３がほぼ一定の間隔で並列的に形成されているために、壁面部４の外面に形成した外部電極９，１０にパルス状の高周波電圧を印加し、点灯状態にすることによって第１の部材１の光放出面１ａから輝度の高い光を得ることができるし、空間部３の設置数などによっては輝度の均斉度を高めることも可能になる。従って、例えば図８に示す液晶表示装置に適用すれば、優れた画像表示が可能になり、表示品位の向上が期待できる。
【００３２】
又、第１の部材１は透光性を有する部材、例えば透明なガラス部材をほぼフラット状に形成して構成されており、しかも、第１の部材１の光放出面１ａに沿うように放電空間としての複数の溝状の空間部３が形成されているために、光放出面１ａからフラット様の光を効率よく放出できる平面光源が得られる。
【００３３】
しかも、第１の部材１の光放出面１ａはほぼフラット状に形成されているために、例えば図８に示す液晶表示装置に適用する場合、液晶パネルＬＣＤ（又は光拡散板ＤＢ）の背面側に近接又は密着して配置できる。従って、液晶表示装置のサイズを比較的に薄形に構成でき、軽量，薄形化が可能になる。
【００３４】
又、第２の部材２における複数の壁面部４の内部には溝状の空間部３が形成されており、その内部には発光層８が形成されているために、壁面部４の外面に外部電極９，１０を離隔して形成することによって外部電極間の放電に基づいて発光層８を効果的に刺激でき、効率よく発光させることができる。従って、第１の部材１からの放出光量を増加できる。
【００３５】
又、第２の部材２における複数の壁面部４はその断面形状がほぼ台形に形成されているために、外部電極９，１０間の放電距離を長くすることができる。従って、発光層８の発光効率を改善することができる上、第２の部材２の連結部５と第１の部材１との間に隙間Ｇが形成されていることと相俟って、連結部５に対応する第１の部材１の光放出面部分に生ずる影を軽減でき、輝度の均斉度の改善が可能になる。
【００３６】
又、第１，第２の部材１，２による封着構体において、第２の部材２の連結部５と第１の部材１との間には隙間Ｇが形成されているが、その隙間Ｇに部分的に突出部６が介在されているために、第１，第２の部材１，２の肉厚を比較的に小さく設定しても、第１，第２の部材１，２に作用する大気圧によってそれぞれの部材１，２が破損されることはない。従って、第１の部材１の光放出面１ａの輝度を高くすることができる。
【００３７】
特に、第２の部材２の連結部５と第１の部材１との間には隙間Ｇが形成されているために、内部の空間は互いに連通した状態に構成されている。従って、排気管７が内部空間に連通する適宜の位置に配置することによって、１本の排気管７によって内部空間の排気，希ガスの封入を容易に行なうことができ、生産性を高めることができる。
【００３８】
さらには、平面形希ガス蛍光ランプＰＬを点灯装置ＨＡに組み込む際に、第２の部材２の壁面部４に形成された外部電極９，１０は、隣接する外部電極が互いに同電位となるように接続されるために、隣接する外部電極間の間隔が狭くなっても、それらの間での沿面放電の発生を未然に防止できる。従って、外部電極間の絶縁処理が容易になるのみならず、ランプ設計に裕度を持たせることもできるようになる。
【００３９】
特に、互いに隣接する外部電極９，１０はこれらを直接的に接続したり、或いは外部電極９，１０の端部から導出したリード端子を接続することによって同電位となるように構成されているために、平面形希ガス蛍光ランプＰＬを点灯装置ＨＡに組み込む際に、両者の電気的な接続を容易に行なうことができる。
【００４０】
図１０は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第２の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例と同じである。異なる点は、第１，第２の部材１，２による封着構体において、第２の部材２の外面のほぼ全面（壁面部４及び連結部５の外面の全面）に反射層１２を形成したことである。この反射層１２としては、例えばアクリル樹脂，ポリカーボネイト樹脂，酸化チタン，酸化マグネシウムなどの光反射性を有する部材を含む白色塗料が適用されるが、他の光反射性部材を適用することもできる。
【００４１】
この反射層１２は、第２の部材２のそれぞれの壁面部４に外部電極９，１０を形成した後に、例えば液状の白色塗料に外部電極９，１０を含む第２の部材２の外面の全面を浸漬し、引き上げた後、乾燥することによって形成される。
【００４２】
この反射層１２は浸漬法による他に、反射性，接着層を有する絶縁シートを貼着したり、白色塗料を吹き付けしたり、樹脂を含む白色塗料を静電塗装したり、白色塗料を刷毛塗りしたりして形成することもできる。
【００４３】
この実施例によれば、壁面部４において、外部電極９，１０の形成されていない部分（主として壁面部４の底面部分４ａ）に反射層１２が形成されているために、同部分から外部に漏出して損失光となる光が反射層１２で反射され、第１の部材１の光放出面１ａから放出されるようになる。従って、光放出面１ａの輝度を第１の実施例に比較して高めることができる。
【００４４】
又、この反射層１２に絶縁性を持たせれば、外部電極９，１０の絶縁保護ができるのみならず、外部電極間の絶縁破壊に伴う沿面放電などを防止できる。
【００４５】
その上、第２の部材２の外面が全面に亘って絶縁性を有する反射層１２で被覆されるために、第２の部材２に対する補強効果が期待できる。
【００４６】
特に、例えば白色部材に加熱によって軟化ないし溶融する性質を有する部材、例えばホットメルト（又は熱硬化性を有する樹脂系接着剤でも可）を混合した混合部材を適用すれば、第２の部材２への被着後に、ホットメルトの硬化によって第２の部材２に対する補強効果を一層に高めることができる。尚、このホットメルトは上述の絶縁シートの貼着面に被着しておき、第２の部材２への貼着後に加熱することによって絶縁シートと壁面部４との間に生ずる隙間を抑制でき、補強効果（さらには絶縁効果）を高めることも可能である。
【００４７】
この実施例において、反射層１２に代えて反射性を有しない絶縁部材を適用することによって、単に絶縁保護（さらには補強作用）のみを目的として利用することもできる。
【００４８】
図１１〜図１３は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第３の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２において、壁面部４における溝状の空間部３の一方の端部が開放された開口部分３ａを形成すると共に、この開口部分３ａにほぼフラット状の第３の部材２Ａを気密に封着して閉塞したことである。尚、図示しない排気管７は第３の部材２Ａの、開口部分３ａに対応する部分に接続することもできる。
【００４９】
この実施例によれば、第２の部材２を、開口部分３ａが下方となるように傾斜させ、上方から蛍光体塗布液を流しながら発光層を形成することができるために、発光層の形成作業を能率よく遂行することが可能になる。
【００５０】
又、この第３の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。
【００５１】
図１４〜図１５は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第４の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２の周縁部の全周にほぼ水平に延びるフランジ部２ｂを一体的に形成すると共に、このフランジ部２ｂと第１の部材１の周縁部とを封着部材１１によって気密なるように封着したことである。
【００５２】
この実施例によれば、第１，第２の部材１，２の封着面積が平面的に拡大されるために、全体に占める光放出面の比率が上述の各実施例に比べて減少するものの、両者の封着作業性，封着強度を改善できる。
【００５３】
又、この第４の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。
【００５４】
図１６は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第５の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２において、連結部５の頂部から延びる突出部６の長さを長くし、第１の部材１と連結部５との間に形成される隙間Ｇを拡大したことである。特に、突出部６の長さを長くすることによって、第１の部材１と連結部５との間隔ｄは図１〜図２に示す実施例より大きくなり、壁面部４の底面部４ａから連結部５の頂部までの高さｈは図１〜図２に示す実施例より低くなるように構成されている。
【００５５】
この実施例によれば、第１の部材１と連結部５の頂部との隙間Ｇが大きくなるように構成されているために、互いに隣り合う溝状の空間部３における発光層８から放射された光がそれぞれの隙間Ｇを介して第１の部材１の光放出面１ａから放出されるようになる。従って、隙間Ｇに対応する第１の部材１の光放出面１ａにおける影の形成が軽減され、輝度分布を均斉化することができる。
【００５６】
特に、隙間Ｇを拡大すると共に、溝状の空間部３の深さ（壁面部４の底面部４ａから連結部５の頂部までの高さｈ）を浅くすることにより、光の一部を隙間Ｇを介して第１の部材１の光放出面１ａから放出し易くなるために、隙間Ｇに対応する第１の部材１の光放出面１ａにおける影の形成がより一層に軽減され、輝度分布をさらに均斉化することができる。
【００５７】
又、隙間Ｇの拡大によって、第１の部材１と第２の部材２における連結部５との間隔が大きくなり、外力の付与により第２の部材２が破損され易くなるものの、突出部６が両者間の隙間Ｇに介在されるために、一寸した外力の付与によって第２の部材２が破損されることはなくなる。
【００５８】
さらには、この第５の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。又、この第５の実施例に、図１１〜図１３或いは図１４〜図１５に示す実施例の構造を適用することもできる。
【００５９】
図１７は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第６の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第１の部材１における光放出面１ａの内面に蛍光体よりなる発光層８Ａを形成したことである。この発光層８Ａの厚みは、例えば壁面部４の内面に形成されている発光層８の厚みより小さくなるように形成することが望ましい。特に、発光層８Ａは発光層８と同一の蛍光体によって形成することが推奨される。
【００６０】
この実施例によれば、光放出面１ａの内面に形成された発光層８Ａは外部電極間の放電によって発光し、発光層８からの光と共に発光層８Ａを介して光放出面１ａから外部に放出される。このために、発光層８Ａの発光と発光層８Ａによる光拡散作用とにより、光放出面１ａの輝度分布が均斉化され易い。しかしながら、発光層８Ａはその厚みが大きくなるほど、発光層８からの光の吸収が大きくなることから、その厚みは用途などを踏まえて適切に設定する必要がある。
【００６１】
又、この第６の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。又、この第６の実施例に、図１１〜図１３或いは図１４〜図１５に示す実施例の構造を適用することもできる。さらには、この第６の実施例に示す発光層８Ａを上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【００６２】
図１８は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第７の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２における壁面部４の断面形状をほぼ半円状或いはほぼ正弦波状，楕円状などの異形の半円状に形成したことである。
【００６３】
このような断面形状を有するそれぞれの壁面部４は曲面を有する連結部５によって一体的に連結されており、その内面には発光層８が、外面には外部電極９，１０がそれぞれ形成されている。
【００６４】
この実施例によれば、壁面部４の断面形状はほぼ半円状或いは異形の半円状に形成されているために、壁面部４の内面への蛍光体（発光層８）の付着量を増加することができる。従って、第１の部材１における光放出面１ａからの放出光量を増加できる。
【００６５】
又、壁面部４の断面形状はほぼ半円状或いは異形の半円状に形成されているために、第１，第２の部材１，２による封着構体の機械的な強度を改善することができ、製造工程及び製品完成後における取り扱いなどによる破損を軽減することができる。
【００６６】
さらに、この第７の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。又、この第７の実施例に、図１１〜図１３或いは図１４〜図１５に示す実施例の構造を適用することもできる。又、この第７の実施例に、図１７に示す実施例の発光層８Ａの構成を適用することもできる。さらには、この第７の実施例に示す壁面部４の構造を上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【００６７】
図１９は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第８の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２における壁面部４の断面形状を、壁面部４の底面部４ａから連結部５の頂部までの高さｈが小さく設定された底の浅い円弧状又は皿状に形成したことである。
【００６８】
この実施例によれば、全体の厚みを薄くできるために、上述の各実施例に比較して薄形の平面形希ガス蛍光ランプＰＬを実現できる。従って、例えば液晶表示装置などに求められている薄形化を容易に達成することが可能になる。
【００６９】
又、この第８の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。又、この第８の実施例に、図１１〜図１３或いは図１４〜図１５に示す実施例の構造を適用することもできる。又、この第８の実施例に、図１７に示す実施例の発光層８Ａの構成を適用することもできる。さらには、この第８の実施例に示す壁面部４の構造を上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【００７０】
図２０は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第９の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図９に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２における壁面部４の断面形状をほぼ三角状（Ｖ字状）に形成したことと、互いに隣接する外部電極９，１０が同電位となるように、同外部電極を連結部５の部分で直接的に接続したことである。
【００７１】
この実施例によれば、平面形希ガス蛍光ランプＰＬを図８〜図９に示す液晶表示装置の点灯装置ＨＡに接続する際に、点灯装置ＨＡの出力側と外部電極との接続点数が減少し、接続作業性を改善できる。
【００７２】
又、この第９の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。又、この第９の実施例に、図１１〜図１３或いは図１４〜図１５に示す実施例の構造を適用することもできる。又、この第９の実施例に、図１７に示す実施例の発光層８Ａの構成を適用することもできる。さらには、この第９の実施例に示す壁面部４の構造及び／又は隣接する外部電極の接続構成を上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【００７３】
図２１は本発明にかかる平面形希ガス蛍光ランプＰＬの第１０の実施例を示すものであって、基本的な構成は図１〜図２に示す実施例とほぼ同じである。異なる点は、第２の部材２における壁面部４の外面に凹部１３，１３を一体的に形成し、この凹部内に外部電極９，１０を配置したことである。特に、外部電極９，１０を形成する壁面部分にのみ凹部１３，１３を形成することによって、それの底面部１３ａ，１３ａの肉厚ｄ１が凹部１３，１３の形成されていない壁面部４の底面部の肉厚ｄ２より小さく設定されている。
【００７４】
それぞれの凹部１３，１３には外部電極９，１０が、例えば導電性ペーストを用いてスクリーン印刷によって形成されているが、例えば裏面に接着層を有する帯状の金属部材を嵌め込んで接着したり、蒸着したり、塗布したりすることによって形成することもできる。
【００７５】
この実施例によれば、外部電極９，１０が形成される凹部１３，１３の底面部１３ａ，１３ａの肉厚ｄ１が他の壁面部の肉厚ｄ２より薄く構成されているために、第１の部材１から放出される光量を上述の各実施例よりも増加できる。
【００７６】
又、第２の部材２には一定の機械的な強度が要求されることから、壁面部４の全体的な肉厚が一定の強度を維持し得る厚さに設定されていると共に、放電特性に影響を与える外部電極９，１０の形成部分にのみ凹部１３，１３が形成されているために、第２の部材２が一定の強度を保ちながら、放電特性（始動特性），光量の改善が可能になる。
【００７７】
特に、壁面部４の凹部１３，１３に外部電極９，１０が強固に密着されるように形成すれば、凹部部分と外部電極９，１０とが一体化され、凹部部分の強度が補強され、取り扱いなどによる破損を低減できる。
【００７８】
さらに、この第１０の実施例に、図１０に示す実施例の反射層１２（或いは絶縁層又は補強層）を適用することもできる。又、この第１０の実施例に、図１１〜図１３或いは図１４〜図１５に示す実施例の構造を適用することもできる。又、この第１０の実施例に、図１７に示す実施例の発光層８Ａの構成を適用することもできる。さらには、この第１０の実施例に示す壁面部４における外部電極の形成構造を上述のそれぞれの実施例に適用することも可能である。
【００７９】
尚、本発明は、何ら上記実施例にのみ制約されることなく、例えば平面形希ガス蛍光ランプは液晶表示装置のバックライトの他に、ディスプレイ用の光源，一般照明用の光源としても利用できるし、大きな平面光源が必要な場合には複数の平面形希ガス蛍光ランプを所望の大きさになるように組み合わせることによって製造することができる。又、第１，第２（或いは第１，第２，第３）の部材の封着は排気作業に先立って行なう他に、真空チャンバーを利用して希ガスの封入作業及び封着作業をほぼ同時に行なうこともできる。具体的には、真空チャンバー内に第１，第２の部材を、封着面に封着部材を被着した状態でセットし、不純ガスの排出後、真空チャンバー内に所定圧力にコントロールされた希ガスを導入した状態において、第１，第２の部材をさらに加熱して気密に封着するものである。又、第１の部材の光放出面に粗面加工を施したり、複数の微小なプリズムを一体的に形成したりすることもできる。又、第１の部材と第２の部材における連結部との間に介在される突出部又は隙間は場合によっては省略することもできる。又、外部電極はほぼ帯状に形成されているが、それの側縁部に鋸歯状などの異形部を形成したり、側縁部でない部分に異形部，孔などを形成したりすることもできる。さらには、この平面形希ガス蛍光ランプの点灯装置としてはパルス状の高周波電圧を発生する回路が推奨され、図示例以外の回路構成を適用することもできるし、正弦波状の高周波電圧を発生する回路も利用できる。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、第１，第２の部材による封着構体の内部には複数の溝状の空間部がほぼ一定の間隔で並列的に形成されているために、壁面部の外面に形成した外部電極に高周波電圧を印加し、点灯状態にすることによって第１の部材の光放出面から輝度の高い光を得ることができるし、輝度の均斉度を高めることも可能になる。従って、例えば液晶表示装置に適用すれば、優れた画像表示が可能になり、表示品位の向上が期待できる。
【００８１】
又、第１の部材は透光性を有する部材をほぼフラット状に形成して構成されており、しかも、第１の部材の光放出面に沿うように放電空間としての複数の溝状の空間部が形成されているために、光放出面から光を効率よく放出できる平面光源を得ることができる。
【００８２】
又、第２の部材における複数の壁面部の内部には溝状の空間部が形成されており、その内面には発光層が形成されているために、壁面部の外面に外部電極を離隔して形成することによって外部電極間の放電に基づいて発光層を効果的に刺激でき、効率よく発光させることができる。従って、第１の部材からの放出光量を増加できる。
【００８３】
さらには、第２の部材の壁面部に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極は同外部電極が同電位となるように接続された構成、または接続される構成であるために、平面形希ガス蛍光ランプを点灯装置に組み込む際に、隣接する外部電極を容易に同電位となるように接続することができる。従って、隣接する外部電極間の間隔が狭くなっても、それらの間での沿面放電の発生を未然に防止できる上、対向する外部電極間の絶縁処理が容易になるし、ランプ設計に裕度を持たせることも可能になる。
【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図。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図。
【図３】図１に示す第１の部材であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図。
【図４】図１に示す第２の部材であって、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は側断面図。
【図５】図１に示す第２の部材の成形方法を説明するための側断面図。
【図６】封着前の第２の部材に封着部材を被着した状態を示す平面図。
【図７】排気方法を説明図するための概略側面図。
【図８】本発明の液晶表示装置への適用例を示す概略側面図。
【図９】図８に示す点灯装置の電気回路図。
【図１０】本発明の第２の実施例を示す一部破断側面図。
【図１１】本発明の第３の実施例を示す下面図。
【図１２】図１１の側面図。
【図１３】図１１の分解斜視図。
【図１４】本発明の第４の実施例を示す側断面図。
【図１５】図１４に示す第２の部材の平面図。
【図１６】本発明の第５の実施例を示す要部拡大断面図。
【図１７】本発明の第６の実施例を示す要部拡大断面図。
【図１８】本発明の第７の実施例を示す要部拡大断面図。
【図１９】本発明の第８の実施例を示す要部拡大断面図。
【図２０】本発明の第９の実施例を示す要部拡大断面図。
【図２１】本発明の第１０の実施例を示す要部拡大断面図。
【図２２】従来例にかかる希ガス放電灯の断面図。
【図２３】希ガス放電灯の液晶表示装置への適用例を示す概略側面図。
【符号の説明】
１ 第１の部材
１ａ 光放出面
２ 第２の部材
２Ａ 第３の部材
２ａ 周縁部
２ｂ フランジ部
３ 溝状の空間部
３ａ 開口部分
４ 壁面部
４ａ 底面部
５ 連結部
６ 突出部
７ 排気管
８，８Ａ 発光層
９，１０ 外部電極
１１ 封着部材
１２ 反射層
１３ 凹部
１３ａ 底面部
ＰＬ 平面形希ガス蛍光ランプ
Ｇ 隙間
ＦＡ，ＦＢ 成形治具
Ｐ 板状部材
ＥＸ 排気ヘッド
ＬＣＤ 液晶パネル
ＤＢ 光拡散板
ＨＡ 点灯装置

Claims (10)

1. 透光性を有するほぼフラット状の第１の部材と、周縁部分にフランジ部を有し、フランジ部の内側部分に、溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第２の部材と、第１の部材の周縁部と第２の部材のフランジ部とを互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第２の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極が同電位となるように接続された構成、または接続される構成であることを特徴とする平面形希ガス蛍光ランプ。
2. 透光性を有するほぼフラット状の第１の部材と、少なくとも一方の端部が開口された溝状の空間部を有する複数の壁面部を連結部を介して並列的に一体的に形成すると共に、壁面部の内面に発光層を形成してなる第２の部材と、第２の部材における壁面部の一方の端部に、溝状の空間部の開口部分が閉塞されるように封着したほぼフラット状の第３の部材と、第１，第２，第３の部材のそれぞれの周縁部を互いに気密に封着することによって形成された内部空間に封入した希ガスと、第２の部材のそれぞれの壁面部の外面に、溝状の空間部の延びる方向に沿って互いに離隔して形成した外部電極とを具備し、前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極が同電位となるように接続された構成、または接続される構成であることを特徴とする平面形希ガス蛍光ランプ。
3. 前記第１の部材を、透光性を有するガラス板又はセラミックス板にて構成したことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
4. 前記第２の部材を、誘電物質にて構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
5. 前記第２の部材を、硼珪酸ガラス系，バリウムガラス，鉛ガラス，ソーダガラスのいずれかからなるガラス部材にて構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
6. 前記第１，第２の部材のそれぞれの周縁部を低融点ガラスにて気密に封着したことを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
7. 前記発光層を１種の蛍光体又は複数種の蛍光体を混合してなる混合蛍光体にて形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
8. 前記第１，第２の部材によって構成された内部空間に、水銀を含まないキセノンガスを成分に含む希ガスを封入したことを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
9. 前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極が、同電位となるように直接的に接続された構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。
10. 前記壁面部の外面に形成された外部電極のうち、互いに隣接する外部電極の端部からリード端子を導出し、隣接する外部電極が同電位となるように接続される構成であることを特徴とする請求項１または２に記載の平面形希ガス蛍光ランプ。

Images