(57)【要約】【課題】  薄型化したバックライト装置に組み込まれても照射面で輝度ムラを発生させることがない希ガス蛍光ランプを提供することにある。【解決手段】  本発明の希ガス蛍光ランプは、発光管１の外面に管軸に沿って一対の外部電極３を有し、発光管１の内面に蛍光体層２が形成され、発光管１内に希ガスが封入された希ガス蛍光ランプにおいて、発光管１は、管軸Ｘと直交する方向の断面において、それぞれの外部電極３の間に位置する発光管１の一部が、発光管１の外面によって形成される包絡線Ｋより発光管の１内部方向に凹んだ凹部１ａ，１ｂとなっていることを特徴とする。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光管の外面に管軸に沿って一対の外部電極を有し、発光管の内面に蛍光体層が形成され、発光管内に希ガスが封入された希ガス蛍光ランプにおいて、
前記発光管は、管軸と直交する方向の断面において、それぞれの外部電極の間に位置する前記発光管の一部が、当該発光管の外面によって形成される包絡線より発光管の内部方向に凹んだ凹部となっていることを特徴とする希ガス蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示体などのバックライト装置の光源に関し、特に、外部電極型の希ガス蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示装置などのバックライト装置に使用される光源は、細長いガラス管からなる発光管内に希ガスが封入され、内面に蛍光体が塗布されたものであり、発光管の外面に形成された一対の帯状の外部電極に電圧を印加して、発光管内にエキシマ放電を発生させ、紫外線で蛍光体を励起して可視光を得る外部電極型の放電ランプが知られている。
【０００３】
図１０（ａ）は、従来の外部電極型の希ガス蛍光ランプの概略図であり、図１０（ｂ）は管軸と直交する方向の断面図である。
希ガス蛍光ランプ１１は、直管状の発光管１の内面に全周に渡って蛍光体層２が形成されており、発光管１の外面に管軸方向に伸びる一対の帯状の外部電極３を有している。
発光管１内には、例えば希ガスとしてキセノンが封入されており、外部電極３間に高周波高電圧を印加することにより、発光管１内に発生した放電により紫外線を発生させ、紫外線で蛍光体を励起して可視光を放射するものである。
なお、この希ガス蛍光ランプでは、外部電極３間に高周波高電圧を印加する際に、外部電極３と対向する２箇所の発光管１が誘電体となり、発光管内にエキシマ放電を発生さるものである。
このような技術は、特開２００７−１３４０５９号公報に記載されている。
【０００４】
次に、この希ガス蛍光ランプを光源としたバックライト装置を、図１１を用いて説明する。
希ガス蛍光ランプ１１は、同一平面上に、各ランプの管軸が互いに平行になるよう配置されている。複数の希ガスランプ１１を取り囲む箱状の筐体５１は、外周部分５１１が例えば鋼板よりなり、その内部に白色のポリカーボネイト製の反射成形体５１２が嵌め込まれている。
筐体５１上部には、投光開口５２が形成され、これを覆うように拡散板５３、拡散シート５４、指向性制御シート５５が積層状態に配設されており、最外部に配置された指向性制御シート５５から光が放出され、ここから出た光が液晶パネル（不図示）を照射する。
このようなバックライト装置によれば、光源である希ガス蛍光ランプ１１は立ち上がりが速く拡散光を放射するものであるうえ輝度が高く、液晶表示用のバックライトの光源として好適に使用することができる。
【特許文献１】特開２００７−１３４０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近では、液晶表示体の薄型化が要求されてきており、その内部に組み込まれるバックライト装置も薄型化してきている。
この結果、図１１に示すバックライト装置では、筐体５１の高さ方向の長さｈが短くなり、希ガス蛍光ランプ１１の光が放射される外面と拡散板５３との距離が短くなり、隣り合う希ガス蛍光ランプ１１の間のランプが存在しない領域の影響により、液晶パネル面で輝度ムラが発生するという問題があった。
一例を挙げると、筐体５１の高さ方向の長さｈは、従来２５ｍｍ〜３５ｍｍであったものが、薄型化により、１５ｍｍ〜２０ｍｍになっている。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、薄型化したバックライト装置に組み込まれても照射面で輝度ムラを発生させることがない希ガス蛍光ランプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の希ガス蛍光ランプは、発光管の外面に管軸に沿って一対の外部電極を有し、発光管の内面に蛍光体層が形成され、発光管内に希ガスが封入された希ガス蛍光ランプにおいて、前記発光管は、管軸と直交する方向の断面において、それぞれの外部電極の間に位置する前記発光管の一部が、当該発光管の外面によって形成される包絡線より発光管の内部方向に凹んだ凹部となっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の希ガス蛍光ランプによれば、それぞれの外部電極の間に位置する発光管の一部が、当該発光管の外面によって形成される包絡線より発光管の内部方向に凹んだ凹部となっているので、薄型化したバックライト装置に本願発明の希ガス蛍光ランプを組み込んでも、発光管の凹部によって、発光管の外面と拡散シートとの距離を十分に確保することができ、照射面で輝度ムラが発生しない希ガス蛍光ランプとなるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本願発明の希ガス蛍光ランプを図面を用いて説明する。
図１は、本願発明の希ガス蛍光ランプの斜視図であり、図２は、図１に示す希ガス蛍光ランプの管軸と直交する方向のＡ−Ａ断面図である。
【００１０】
希ガス蛍光ランプ１０の発光管１は、管軸方向の長さが１０７０ｍｍ、肉厚０．４ｍｍの透光性のガラスよりなり、その材質としては例えばソーダライムガラス、硼珪酸ガラスなどである。発光管１の外面には一対の帯状の外部電極３が、当該発光管１の管軸Ｘ方向に沿って伸びるように配置されている。これら外部電極３は、図２に示すように、互いに対向するよう配置されている。
【００１１】
外部電極３は、材質としては導電性のものであれば特に制限されるものではなく、例えば、金、銀、ニッケル、カーボン、金パラジウム、銀パラジウム、白金などを好適に用いることができ、発光管１の外表面にテープ状金属を貼付したり、銀の導電性ペーストをスクリーン印刷して焼成したりすることにより、実現している。
この外部電極３は、幅が０．５ｍｍであり、長さ１０５０ｍｍである。
【００１２】
外部電極３は、図示はしていないが、発光管１より融点の低い透明フリットガラスよりなる保護膜で被覆されており、この保護膜は外部電極３間の沿面放電を防止するとともに、外部電極３が大気中に含まれる水分等で劣化することを防止するものである。
なお、この保護膜は、必要に応じて設けるものであり、保護膜を必要としない場合もある。
【００１３】
発光管１の内面には、全周に亘って蛍光体層２が形成されている。蛍光体は、赤色蛍光体がユーロピウム付活酸化イットリウム蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）または（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、緑色蛍光体がセリウム・テルビウム付活リン酸ランタン蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）、青色の蛍光体がユーロピウム付活アルミン酸バリウム・マグネシウム蛍光体（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）である。
【００１４】
この希ガス蛍光ランプでは、外部電極３に不図示の点灯電源より高周波電圧が印加されると、発光管１内で波長１７２ｎｍの紫外線が発生し、この紫外線が蛍光体層２における蛍光体を照射して励起し、可視光が放射される。
【００１５】
次に、本願発明の希ガス蛍光ランプの発光管の構造を詳細に説明する。
図２に示すように、本願発明の希ガス蛍光ランプ１０の発光管１は、管軸と直交する方向の断面において、それぞれの外部電極３の間に位置する発光管１の一部が、発光管１の外面によって形成される図中点線で示す包絡線Ｋより発光管１の内部方向に凹んだ凹部１ａ、１ｂとなっている。
【００１６】
この凹部１ａ、１ｂの作り方は、管軸と直交する方向の断面形状が円形となっている発光管形成材料をバナー等で加熱し軟化した状態にしておき、カーボンローラを発光管形成材料の外面に押し当て、管軸に方向に沿って押し圧しながら動かすことにより、カーボンローラが当たった部分のみが発光管１の凹部１ａ、１ｂとなり、それ以外の部分は元々の円形形状を保った発光管となるものである。
【００１７】
図３は、本願発明の希ガス蛍光ランプの発光管と従来の希ガス蛍光ランプの発光管の形状を比較するためのモデル説明図である。
このモデル図は、発光管の管軸と直交する方向の断面図であり、従来の発光管の外面形状を破線で示し、本願の発光管の外面形状を実線で示すものである。
従来の発光管は、管軸と直交する方向の断面形状が円形になっており、図３中、破線で示す位置が発光管の外面Ｐとなる構造である。
一方、本願の発光管１は、それぞれの外部電極３の間に位置する発光管１の一部が発光管１の内部方向に凹んだ凹部１ａ、１ｂとなっている構造である。
そして、従来の発光管の外径Ｌは９．８ｍｍであり、本願の発光管１では、凹部１ａ、１ｂ方向での発光管１の外径Ｌ１は５．０ｍｍとなっている。
つまり、図３から分るように、従来の発光管の外径Ｌより、本願の発光管１の凹部１ａ、１ｂ方向での発光管１の外径Ｌ１を小さくできるものである。
図３の場合は、本願発明の希ガス放電ランプでは発光管の外径を、従来の発光管の外径に比べ、４．８ｍｍ小さくすることができる。
【００１８】
また、図３中、それぞれの外部電極３は、管軸Ｘに対して点対称の位置にあり、それぞれの外部電極３が対向する位置にあるが、図中、点線で示す位置にそれぞれの外部電極３を配置してもよい。この場合、それぞれの外部電極３は対向していない位置に形成されたことになるが、この位置に外部電極３が形成されても、発光管１内でエキシマ放電を発生させることができる。
なお、外部電極３は、発光管の管軸と直交する方向の断面において、発光管の管軸を中心点とする円状の外面部分に形成されたものである。
【００１９】
さらには、発光管１に凹部１ａ、１ｂを設けることにより、従来の発光管に比べ発光管１内の体積を小さくすることができ、封入する希ガスの量を減らすことができる。
ランプから放射される光出力は、外部電極３同士の間の放電空間に存在する希ガスの量によって決まるものであり、放電空間全体の希ガスの量に起因するものではないので、従来のランプと比べ、希ガスの封入量が減っても、光出力は低下しないものである。
【００２０】
本願発明の希ガス蛍光ランプ１０では、発光管１に凹部１ａ、１ｂを設けることにより、発光管１の外径を従来の発光管の外径より小さくすることができ、薄型化したバックライト装置に本願発明の希ガス蛍光ランプを組み込んでも、発光管１の外面と拡散シートとの距離を十分に確保することができ、照射面で輝度ムラが発生しないものである。
【００２１】
さらに、図１、図２に示すように、凹部１ａ、１ｂが発光管１の長手方向全域に亘って形成されているので、発光管１の強度を増大させることができ、発光管１内が負圧状態であっても、大気圧に耐えることができる構造となり、発光管１が破損しないものである。
【００２２】
図４は、本願発明の他の実施例の希ガス蛍光ランプの斜視図であり、図５は、図４に示す希ガス蛍光ランプの管軸と直交する方向のＡ−Ａ断面図である。
この希ガス蛍光ランプ１０の発光管１は、管軸と直交する方向の断面において、外部電極３の間に位置し、図５中下方に位置する発光管１の一部が、発光管１の外面によって形成される図中点線で示す包絡線Ｋより発光管１の内部方向に凹んだ凹部１ｃとなっている。
【００２３】
この凹部１ｃの作り方は、管軸と直交する方向の断面形状が円形となっている発光管形成材料をバナー等で加熱し軟化した状態にしておき、カーボンローラを発光管形成材料の外面に押し当て、管軸に方向に沿って押し圧しながら動かすことにより、カーボンローラが当たった部分のみが発光管の凹部１ｃとなり、それ以外の部分は元々の円形形状を保った発光管となるものである。
【００２４】
このような希ガス蛍光ランプによれば、発光管１に凹部１ｃを設けることにより、発光管１の外径を従来の発光管の外径より小さくすることができ、薄型化したバックライト装置にこの希ガス蛍光ランプを組み込んでも、発光管１の外面と拡散シートとの距離を十分に確保することができ、照射面で輝度ムラが発生しないものである。
さらに、図４、図５に示すように、凹部１ｃが発光管１の長手方向全域に亘って形成されているので、発光管１の強度を増大させることができ、発光管１内が負圧状態であっても、大気圧に耐えることができる構造となり、発光管１が破損しないものである。
【００２５】
図６は、本願発明の他の実施例の希ガス蛍光ランプの斜視図であり、図７は、図６に示す希ガス蛍光ランプの管軸と直交する方向のＡ−Ａ断面図である。
この希ガス蛍光ランプ１０の発光管１は、管軸と直交する方向の断面において、外部電極３の間に位置し、図７中上方に位置する発光管１の一部が、発光管１の外面によって形成される図中点線で示す包絡線Ｋより発光管１の内部方向に凹んだ凹部１ｄとなっている。
【００２６】
この形状の発光管の作り方は、管軸と直交する方向の断面形状が円形となっている発光管形成材料をバナー等で加熱し軟化した状態にしておき、板状のカーボン板を発光管形成材料の外面に押し当て、カーボン板が当たった部分の発光管形成材料の外面を扁平にする。そして、扁平部分以外の発光管形成材料の外面に、カーボンローラを押し当て、管軸に方向に沿って押し圧しながら動かすことにより、カーボンローラが当たった部分のみが発光管の凹部１ｄとなる。
【００２７】
このような希ガス蛍光ランプによれば、発光管１に扁平部分と凹部１ｄを設けることにより、発光管１の外径を従来の発光管の外径よりさらに小さくすることができ、薄型化したバックライト装置にこの希ガス蛍光ランプを組み込んでも、発光管１の外面と拡散シートとの距離を十分に確保することができ、照射面で輝度ムラが発生しないものである。
さらに、図６、図７に示すように、凹部１ｄが発光管１の長手方向全域に亘って形成されているので、発光管１の強度を増大させることができ、発光管１内が負圧状態であっても、大気圧に耐えることができる構造となり、発光管１が破損しないものである。
【００２８】
図８は、本願発明の他の実施例の希ガス蛍光ランプの斜視図であり、図９は、図８に示す希ガス蛍光ランプの管軸と直交する方向のＡ−Ａ断面図である。
この希ガス蛍光ランプ１０の発光管１は、管軸と直交する方向の断面において、外部電極３の間に位置する発光管１の一部が、発光管１の外面によって形成される図中点線で示す包絡線Ｋより発光管１の内部方向に凹んだ凹部１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈとなっている。
【００２９】
この凹部１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈの作り方は、管軸と直交する方向の断面形状が円形となっている発光管形成材料をバナー等で加熱し軟化した状態にしておき、先ず初めに、カーボンローラを発光管形成材料の外面に押し当て、管軸に方向に沿って押し圧しながら動かすことにより、カーボンローラが当たった部分のみが発光管の凹部１ｅとなり、次に、カーボンローラを凹部１ｅ以外の発光管形成材料の外面に押し当て、管軸に方向に沿って押し圧しながら動かすことにより、カーボンローラが当たった部分のみが発光管の凹部１ｆとなり、同様な工程を後２回繰り返して、凹部１ｇ、１ｈを形成する。
【００３０】
このような希ガス蛍光ランプによれば、発光管１に凹部１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈを設けることにより、発光管１の外径を従来の発光管の外径より小さくすることができ、薄型化したバックライト装置にこの希ガス蛍光ランプを組み込んでも、発光管１の外面と拡散シートとの距離を十分に確保することができ、照射面で輝度ムラが発生しないものである。
さらに、図８、図９に示すように、凹部１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈが発光管１の長手方向全域に亘って形成されているので、発光管１の強度を増大させることができ、発光管１内が負圧状態であっても、大気圧に耐えることができる構造となり、発光管１が破損しないものである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本願発明の希ガス蛍光ランプの斜視図である。
【図２】図１に示す希ガス蛍光ランプのＡ−Ａ断面図である。
【図３】本願発明の希ガス蛍光ランプの発光管と従来の希ガス蛍光ランプの発光管の形状を比較するためのモデル説明図である。
【図４】本願発明の希ガス蛍光ランプの他の実施例の斜視図である。
【図５】図４に示す希ガス蛍光ランプのＡ−Ａ断面図である。
【図６】本願発明の希ガス蛍光ランプの他の実施例の斜視図である。
【図７】図６に示す希ガス蛍光ランプのＡ−Ａ断面図である。
【図８】本願発明の希ガス蛍光ランプの他の実施例の斜視図である。
【図９】図８に示す希ガス蛍光ランプのＡ−Ａ断面図である。
【図１０】従来の希ガス蛍光ランプの概略斜視図と断面図である。
【図１１】バックライト装置の断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１          発光管
２          蛍光体層
３          外部電極
１ａ〜１ｈ  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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