(57)【要約】【課題】  低コストで、製造工程の簡略化が可能な平面ランプ及びバックライトを提供する。【解決手段】  本発明の平面ランプは、ガラス基板が対向配置され、内部が気密に保たれた放電容器１と、放電容器１内に封入された放電媒体と、放電容器１に形成された電極５１、５２とを具備し、放電容器１は加工ガラス基板１１と平板ガラス基板１２とを張り合わせてなり、加工ガラス基板１１にはガラスの厚さ方向に貫通するように排気孔１１３が形成されているとともに、排気孔１１３には一端がチッピングされた排気チップ３が形成されている。【選択図】  図４
2008210622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板が対向配置され、内部が気密に保たれた放電容器と、前記放電容器内に封入された放電媒体と、前記放電容器に形成された電極とを具備し、
前記ガラス基板の少なくとも一は加工ガラス基板であり、前記加工ガラス基板にはガラスの厚さ方向に貫通するように排気孔が形成されており、前記排気孔には少なくとも一部分がチッピングされた排気チップが形成されていることを特徴とする平面ランプ。
【請求項２】
前記排気孔は、型抜きにより形成されたことを特徴とする請求項１に記載の平面ランプ。
【請求項３】
前記加工ガラス基板には排気凹凸部が形成されており、前記排気孔及び前記排気チップは前記排気凹凸部に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の平面ランプ。
【請求項４】
有底開口の筐体と、
前記筐体内に加工ガラス基板が開口側になるように配置された請求項１乃至請求項３の何れか一に記載の平面ランプと、
前記筐体の開口部分に配置された光学面材とを具備することを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイのバックライトや一般照明などに用いられる平面ランプ及びバックライトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
平面ランプの一例として、特開２００６−９３０７２号公報（以下、特許文献１）、特開２００５−２６８２１５号公報（以下、特許文献２）に記載のような平面型蛍光ランプが知られている。平面型蛍光ランプは放電容器に希ガスや水銀などの放電媒体が封入されるとともに、外部電極が形成されてなる。この放電容器の形成には、一般に２枚のガラス基板を張り合わすことにより行われる。特許文献１、２では、平板状のガラス基板（以下、平板ガラス基板）と凹凸形状を有するガラス基板（以下、加工ガラス基板）とが用いられており、平板ガラス基板には、排気・放電媒体封入のために用いられた排気孔及び排気チップが形成されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−９３０７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２６８２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、排気孔の形成には、通常、ドリルなどの機械的な手段が用いられている。このドリルによる排気孔の形成では、切削時にガラス屑が発生するため、孔をあけた後にガラス基板を洗浄し、乾燥させる工程が必要となる。なお、その他の方法で排気孔を形成したとしても、不純物等の除去のために洗浄・乾燥工程が必須である。
【０００５】
一方、加工ガラス基板の成形は、ガラスを成形用の型により熱成形するのが一般的である。この方法では、成形後のガラス基板には型の材料の一部が付着するため、洗浄および乾燥の工程が必要となる。
【０００６】
すなわち、排気孔を平板ガラス基板側に形成すると、それぞれのガラス基板について、洗浄と乾燥の工程が必要であったため、製造コスト及び製造工程が増加するという問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、低コストで、製造工程の簡略化が可能な平面ランプ及びバックライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の平面ランプは、ガラス基板が対向配置され、内部が気密に保たれた放電容器と、前記放電容器内に封入された放電媒体と、前記放電容器に形成された電極とを具備し、前記ガラス基板の少なくとも一は加工ガラス基板であり、前記加工ガラス基板にはガラスの厚さ方向に貫通するように排気孔が形成されており、前記排気孔には少なくとも一部分がチッピングされた排気チップが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、低コストで、かつ製造工程の簡略化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明の第１の実施の形態の平面型蛍光ランプについて図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の平面型蛍光ランプについて説明するための図であり、（ａ）は加工ガラス基板側から見た図、（ｂ）は平板ガラス基板側から見た図である。図２は、図１（ａ）のＸ−Ｘ’の断面を矢印方向から見た状態について説明するための図、図３は、図１（ａ）のＹ−Ｙ’の断面を矢印方向から見た状態について説明するための図である。
【００１１】
平面型蛍光ランプの主要部である放電容器１は、例えば透光性のソーダガラスからなる加工ガラス基板１１と平板ガラス基板１２を対向配置するとともに、その端縁に接合材としてフリットガラス２１を塗布することにより構成されている。
【００１２】
加工ガラス基板１１は、凹凸部１１１と枠部１１２で構成されている。凹凸部１１１は、図１のＸ−Ｘ’断面では、図２に示すように山谷（以下、便宜上、枠部１１２とほぼ同じ高さの部分を谷部分、他方を山部分と称する）が複数交互に連続した波状の形状になっている。一方で、Ｘ−Ｘ’に対して垂直な断面であるＹ−Ｙ’断面では、図３に示すように山部分が長く平坦な形状になっている。枠部１１２は、凹凸部１１１の四方を包囲する額縁状であり、この面にフリットガラス２１が形成されることになる。
【００１３】
ここで、「加工ガラス基板」とは、他のガラス基板との張り合わせによって、その内部に放電空間ができるような形状に、少なくとも一部が加工・変形されたガラス基板であることを意味している。その加工方法は特に問わないが、所望形状の成形しやすさを考えると、平板状のガラス基板を加熱したのち、所望形状を形成するための面を有する型でプレスし、その形状をガラス基板に転写する方法が最も適している。また、「凹凸部」としては、半円状や矩形状、台形状など特に形状や大きさに制限はない。が、光の拡散性を高めるために少なくとも山部分が曲面形状であるのが望ましく、さらには本実施の形態のように凹凸部１１１が曲面のみで形成された波状であるのが望ましい。
【００１４】
凹凸部１１１には、排気孔１１３が形成されている。図４においては構成上、排気孔１１３を確認しにくいが、図１のように凹凸部１１１端部の山部分の頂上において、ガラスの厚さ方向に貫通するように形成されている。そして、この排気孔１１３内には排気チップ３がその先端が少し突出するように挿入されている。排気孔１１３と排気チップ３の固定は、主にそれらの側面にフリットガラス２２を形成することにより行っている。ここで、排気チップ３は、もともとは両端が開口した筒状の排気管であり、放電媒体の封入後に一端がバーナー等で加熱封着、いわゆるチッピングされて図のような形状に至ったものである。ここで、排気チップ３のチッピングの形状、場所等は本実施の形態に限定されるものではなく、またチッピングされた部分が実質、複数箇所存在していも良い。なお、放電容器への排気管の形成〜排気・放電媒体封入〜排気チップの形成については、当社の先願である特願２００６−２１８７４５号を援用することにし、本願では説明を省略する。
【００１５】
上記のような加工ガラス基板１１と平板ガラス基板１２による放電容器１では、凹凸部１１１の谷部分と平板ガラス基板１２との接触により、内部にそれぞれがほぼ独立した複数の放電セル１３が形成される。
【００１６】
放電セル１３には、希ガスと水銀を含む放電媒体が封入されている。希ガスとしては、キセノン、クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウムから選択された少なくとも一種のガス、又は２種以上の混合ガスとして封入することができる。なお、希ガスを２種以上混合して封入する場合、希ガス特有の特性を考慮して封入するのが望ましい。すなわち、発光効率及びランプの低電圧始動性の特性を向上させたい場合、ネオンとアルゴンからなる混合ガスの場合、ネオン：アルゴン＝５０：５０〜９９：１とし、発光の立ち上がり特性を向上させたい場合、ネオン：アルゴン＝１：９９〜５０：５０とすればよく、本発明においては、ネオン：アルゴン＝６０：４０〜９５：５が望ましい範囲である。なお、ガス圧に関しては、発光効率、低電圧始動性、寿命の特性を考慮して、１〜７００ｔｏｒｒ、好適には２０〜１００ｔｏｒｒ、さらに好適には３０〜８０ｔｏｒｒであるのが良い。なお、水銀としては１０〜３００ｍｇ封入しているが、環境適合のために水銀を使用しない放電媒体構成であってもよい。
【００１７】
放電容器１の内面、すなわち、加工ガラス基板１１と平板ガラス基板１２の放電空間側の面には、蛍光体層４１、４２が形成されている。蛍光体層４１、４２は、放電によって放射される紫外線を可視光に変換するものであればよく、例えば、一般照明や冷陰極蛍光ランプに使用されている単色の蛍光体やＲＧＢの複数種の蛍光体を使用することができる。なお、異なる発光色の蛍光体を縞状に又はドット状に塗布して形成することもできる。
【００１８】
ここで、本実施の形態では加工ガラス基板１１側が出光面、平板ガラス基板１２側が反射面として使用するのに適しているため、加工ガラス基板１１側は光の透過効率を高め、平板ガラス基板１２側は光の反射効率を高める構成とするのが望ましい。例えば、蛍光体層４１は平均粒径を約２．５μｍ以上、厚さを５〜１５μｍ、蛍光体層４２は、平均粒径を約２．５μｍ以下、厚さを３０〜２００μｍとするのがよい。また、背面側の反射効率をさらに高めるために、平板ガラス基板１２と蛍光体層４２との間に酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化イットリウムなどからなる微粒子の金属酸化物層を形成するのが良い。また、加工ガラス基板１１及び平板ガラス基板１２表面への水銀の移動を防止するために、蛍光体層４１、４２の間に酸化アルミニウム、酸化イットリウムの保護層を形成しても良い。
【００１９】
加工ガラス基板１１の外表面の両端部には、凹凸部１１１を横断する方向に、高圧電圧と低圧電圧が印加される一対の外部電極５１、５２がその凹凸形状に沿って形成されている。この外部電極５１、５２は、スズ、インジウム、ビスマス、鉛、亜鉛、アンチモン、銀を少なくとも一種類以上含む半田を、超音波振動を加えながらディスペンサーや浸漬により形成したものである。なお、外部電極５１、５２の形成方法に関して限定はなく、導電性の接着剤によってアルミニウムなどの導電性テープを貼り付けたり、銀などの金属粉と溶剤とバインダーを混合させてなる導電性ペーストをスクリーン印刷によって形成したりして、電極を形成しても良い。また、電極の形成場所に関しても限定はなく、平板ガラス基板１２のみに一対の外部電極を形成したり、加工ガラス基板１１及び平板ガラス基板１２に外部電極を形成したり、内部電極を容器内に配置したりしてもよい。
【００２０】
図５に基づき、平面型蛍光ランプの一実施例の寸法、材料等を説明する。
【００２１】
放電容器１：７３０ｍｍ×４０５ｍｍ×４．４ｍｍ、各放電セル１３の幅Ｗ＝６．０ｍｍ、高さＨ＝２．４ｍｍ、
加工ガラス基板１１：ソーダガラス製、排気孔１１３の直径Ｒ＝３．１ｍｍ、深さＤ＝１．０ｍｍ、
排気チップ３：直径ｒ＝３．０ｍｍ、凹凸部１１１の山部分からの突出長Ｌ１＝３．０ｍｍ、
平板ガラス基板１２：ソーダガラス製、
放電媒体  水銀＝５０ｍｇ、ネオン：アルゴン＝９：１、６０ｔｏｒｒ、
蛍光体層４１  粒径＝５．０μｍ、層の厚さ＝１０μｍ、
蛍光体層４２  粒径＝２．４μｍ、層の厚さ＝１５０μｍ。
【００２２】
ここで、排気孔１１３の形成方法について図５を参照して説明する。
【００２３】
本実施の形態では、型抜きによる方法を用いて排気孔１１３を形成している。具体的には、本方法を行うに際し、対応する一の部分に突起６１１、６２１が形成されている図のような波状の型６１、６２を用いている。型６１、６２としては、カーボンや耐熱性に優れた金属などを使用することが可能である。
【００２４】
まず、（ａ）のように型６１、６２に平板状のガラス基板１１’を挟みこみ、８００℃〜１０００℃の炉の中でこの状態のまま加熱する。加熱によりガラスが軟化温度に達すると、ガラス基板１１’が型６１に押されていき、最終的には（ｂ）のように上下の型６１、６２により完全にプレスされた状態になる。そして、ガラスが十分に冷えたのち、型６１、６２を外すと、排気孔１１３が形成された加工ガラス基板１１が得られる。このように、あらかじめ排気孔を形成するための突起が形成された型を用いた方法であれば、凹凸部１１１と排気孔１１３の成形を同時に行うことができるため、成形が容易でかつ製造工程を少なくすることができる。
【００２５】
また、本発明では、製造工程及び製造コストを低減することができる。すなわち、排気孔１１３を形成する場合、ドリルなどの機械的な手段であっても、型抜きによる方法であっても、形成後にはガラスの切削屑や不純物が形成後のガラス基板の表面に付着してしまう。一方、加工ガラス基板１１の凹凸部１１１の成形後においても、型６１、６２の一部などがガラス基板に付着してしまう。これらの屑や不純物は、そのままにしておくと発光特性を妨害するなど好ましくないため、洗浄し、乾燥させることが望ましい。従来は、平板ガラス基板に排気孔を形成し、他方を加工ガラス基板としていたため、洗浄・乾燥の工程をそれぞれのガラス基板に対して行わなければならず、製造工程及び製造コストの増加を招いていた。しかし、本発明においては、排気孔１１３及び凹凸部１１１が加工ガラス基板１１に形成されているため、洗浄・乾燥の工程が一回で済み、製造工程及び製造コストの低減になる。
【００２６】
なお、排気孔１１３がどのような方法で形成されたかは、排気孔１１３を通るように加工ガラス基板１１をカットしたときの断面における排気孔１１３の面の状態を観察することで判別可能である。例えば、型抜きにより排気孔１１３を形成した場合には、凹凸部１１１とほぼ同じ表面状態、すなわち滑らかな面の状態をすることが確認できる。また、ドリルのような機械的手段により排気孔１１３を形成した場合には、微細に荒れた面の状態を確認することができる。
【００２７】
したがって、本実施の形態によれば、加工ガラス基板１１にガラスの厚さ方向に貫通するように排気孔１１３を形成し、排気孔１１３に一端がチッピングされた排気チップ３を形成することにより、加工ガラス基板１１成形後及び排気孔１１３形成後の洗浄・乾燥工程が一回で済むため、製造工程及び製造コストを低減することができる。
【００２８】
また、型抜きにより排気孔１１３を形成することにより、凹凸部１１１と排気孔１１３を同時に形成できるため、成形が容易かつ確実で製造工程を低減することができる
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の第２の実施の形態の平面型蛍光ランプの断面図である。この第２の実施の形態の各部について、第１の実施の形態の平面型蛍光ランプの各部と同一部分は同一符号で示し、その説明を省略する。
【００２９】
第２の実施の形態では、加工ガラス基板１１の一部として、端部に排気凹凸部１４が形成されており、その排気凹凸部１４に排気孔１１３及び排気チップ３が形成されている。また、この排気凹凸部１４は、凹凸部１１１の山部分よりも高さが低いため、排気チップ３を排気孔１１３に形成してもその排気チップ３の頂上の高さが凹凸部１１１と同程度になる。さらに、排気凹凸部１４の山部分は平坦形状にしているため、排気孔１３をドリル等によっても形成しやすく、排気チップ３の固定も行いやすい。
【００３０】
なお、本実施の形態においては、排気凹凸部１４はその内面に蛍光体層及び外部電極を形成していないため、内部空間１５は専ら排気のための空間として使用されているが、放電空間として使用してもよいことは言うまでもない。また、排気凹凸部１４を複数箇所、例えば、加工ガラス基板１１の４隅に形成してもよく、この場合には短時間で排気・放電媒体導入工程を行うことができるメリットが得られる。
【００３１】
したがって、本実施の形態では、加工ガラス基板１１に排気凹凸部１４を形成し、この排気凹凸部１４に排気孔１１３及び排気チップ３を形成することにより、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができるとともに、ランプの厚みを薄くすることができる。
【００３２】
（第３の実施の形態）
図７は、本発明の第３の実施の形態のバックライトについて説明するための図である。
【００３３】
バックライトの外囲器は、フロントケース１０１とバックケース１０２とからなる。フロントケース１０１は、蓋状であり、大きな開口面を有する。バックケース１０２は、有底開口状であり、その底部には、端縁にランプスペーサ１０３、中央にランプ支持部材１０４が形成されている。これらの部材は、例えば全てを白色プラスチック樹脂で構成することができる。
【００３４】
バックケース１０２内部には、加工ガラス基板１１が開口側、平板ガラス基板１２が底部側になるように平面型蛍光ランプＦＦＬが配置されている。その際、平面型蛍光ランプＦＦＬは、ランプスペーサ１０３及びランプ支持部材１０４によってのみ平板ガラス基板１２が支持され、大部分はバックケース１０２等と接触しない構造になっているため、断熱効果が高まり、ランプの温度低下を抑制できる。
【００３５】
バックケース１０２内に配置された平面型蛍光ランプＦＦＬの加工ガラス基板１１の端縁には、ランプ押さえ部材１０５、さらにその上には光学面材として拡散板１０６が配置されている。その際、加工ガラス基板１１から拡散板１０６までの距離Ｌ２は、輝度ムラ抑制と薄型化のバランスにより、例えば２．０ｍｍ〜１１．０ｍｍに設計される。なお、光学面材としては、透明板などの板を使用することができ、所要により、拡散シート、プリズムシート、偏光シートなどのシートをその板上にさらに配置してよい。そして、バックケース１０２内に収容された各部材は、フロントケース１０１によって固定されている。
【００３６】
このバックライトにおいては、排気チップ３を形成した加工ガラス１１が拡散板１０６側になるように、平板ガラス基板１２がバックケース１０２の底部側になるように配置しているため、バックケース１０２に特開２００６−９３０７２号公報のように排気チップ３を特別に収容するような形状を必要としない。また、加工ガラス基板１１側の排気チップ３は、その突出長Ｌ１は２．０ｍｍ〜１０．０ｍｍ程度であり、凹凸部１１１から拡散板１０６までの距離Ｌ２よりも短くすることが可能であるため、加工ガラス基板１１から拡散板１０６までの空間に排気チップ３を収容することが十分可能である。すなわち、加工ガラス基板１１から拡散板１０６までの輝度ムラを抑制するための空間が、排気チップ３を収容する空間として兼ねることで、バックライトを薄型化できる。なお、図のように、排気チップ３が有効発光領域内に存在したとしても、凹凸部１１１によって高い光拡散作用が得られるため、発光面上において排気チップ３の影が目立つようなことはなかった。
【００３７】
したがって、本実施の形態では、凹凸部１１１に排気チップ３が形成された平面型蛍光ランプＦＦＬの加工ガラス基板１１を開口側に向けて配置したことにより、均斉度が高く、薄型化されたバックライトを提供することができる。
【００３８】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施の形態のバックライトについて説明するための図である。
【００３９】
第４の実施の形態では、第２の実施の形態の平面型蛍光ランプＦＦＬを使用し、開口面に対して排気凹凸部１４を隠すように遮蔽部材１０７が突出形成されている。この遮蔽部材１０７は、白色プラスチック樹脂、又は開口面側の面に反射シート等が形成され、反射性に優れている。
【００４０】
このバックライトにおいては、排気凹凸部１４は、通常では暗部になりやすいところ、遮蔽部材１０７により発光面に対して排気凹凸部１４を隠すとともに、積極的に反射させるような形状、反射面の角度にしたため、暗部ができることはなく、むしろ端部において出光しやすくなり、均斉度が向上する。
【００４１】
したがって、本実施の形態では、第３の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
なお、本発明の実施の形態は上記に限られるわけではなく、例えば次のように変更してもよい。
【００４３】
排気孔１１３は、凹凸部１１１の山部分の頂上付近に限らず、山部分と谷部分の中間付近に斜めに形成し、それにあわせて排気管も斜めに形成してもよい。
【００４４】
排気孔１１３の他の形成方法として、加工ガラス基板１１を通常の型で成形したあと、ドリルのような機械的な手段で排気孔１１３を形成してもよい。また、途中まで型抜きによって加工ガラス基板１１に窪みを形成したのち、残りをドリルで貫通させて排気孔１１３を形成するような形成方法であってもよい。
【００４５】
排気孔１１３への排気チップ３の形成形態としては、当社の先願である特願２００６−１３８６９９号や特願２００６−２１８７４５号に記載された形成形態などであってもよい。
【００４６】
また、特に第２の実施の形態に関しては、排気孔１１３の直径Ｒよりも、直径ｒの方が大きい排気チップ３を図９のように形成してもよい。この排気チップ３は形成しやすい半面、突出長Ｌ１が長くなりやすいというデメリットがあるが、排気凹凸部１４の高さが凹凸部１１１の高さよりも低く形成されているため、そのデメリットによって拡散板１０６までの距離Ｌ２を余分に長く確保しなければならないという弊害は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の平面型蛍光ランプについて説明するための図。
【図２】図１（ａ）のＸ−Ｘ’の断面を矢印方向から見た状態について説明するための図。
【図３】図１（ａ）のＹ−Ｙ’の断面を矢印方向から見た状態について説明するための図。
【図４】排気チップ周辺について説明するための図。
【図５】排気孔の形成方法について説明するための図。
【図６】本発明の第２の実施の形態の平面型蛍光ランプについて説明するための図。
【図７】本発明の第３の実施の形態のバックライトについて説明するための図。
【図８】本発明の第４の実施の形態のバックライトについて説明するための図。
【図９】第２の実施の形態の他の実施例について説明するための図。
【符号の説明】
【００４８】
１  放電容器
１１  加工ガラス基板
１１１  凹凸部
１１２  枠部
１１３  排気孔
１２  平板ガラス基板
１３  放電セル
１４  排気凹凸部
２１、２２  フリットガラス
３  排気チップ
４１、４２  蛍光体層
５１、５２  外部電極
６１、６２  型
【図１】
2008210622.tif 000003
【図２】
2008210622.tif 000004
【図３】
2008210622.tif 000005
【図４】
2008210622.tif 000006
【図５】
2008210622.tif 000007
【図６】
2008210622.tif 000008
【図７】
2008210622.tif 000009
【図８】
2008210622.tif 000010
【図９】
2008210622.tif 000011