(57)【要約】【課題】  発光する前面板に形成された電極により生じる暗部を最小化し、消費電力を低減しつつ、輝度と発光効率とを高めることができる平板ランプを提供する。【解決手段】  相互離隔して配置され、その間に放電空間を形成する前面板１１０及び背面板１２０と、前記放電空間内に放電を起こす電界を印加し、前記放電空間において発生した可視光を透過させる貫通孔（１３１ａ，１４１ａ）が形成された電極（１３１，１４１）とを備える平板ランプである。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互離隔して配置され、その間に放電空間を形成する前面板及び背面板と、
前記放電空間内に放電を起こす電界を印加し、前記放電空間において発生した可視光を透過させる貫通孔が形成された電極とを備えること、
を特徴とする平板ランプ。
【請求項２】
前記電極は、
前記前面板の一つの面に形成される一対の第１前面板電極及び第２前面板電極を含み、前記貫通孔は、前記第１前面板電極及び前記第２前面板電極のうち少なくとも一つに形成されること、
を特徴とする請求項１に記載の平板ランプ。
【請求項３】
前記背面板の一つの面に形成される一対の第１背面板電極及び第２背面板電極をさらに含むこと、
を特徴とする請求項２に記載の平板ランプ。
【請求項４】
前記貫通孔は、前記第１前面板電極及び前記第２前面板電極のうち少なくとも一つの縁部以外の部位に形成されること、
を特徴とする請求項２に記載の平板ランプ。
【請求項５】
前記貫通孔は、前記第１前面板電極及び前記第２前面板電極のうち少なくとも一つに複数形成されること、
を特徴とする請求項２に記載の平板ランプ。
【請求項６】
前記複数の貫通孔は、同じサイズで形成されること、
を特徴とする請求項５に記載の平板ランプ。
【請求項７】
前記複数の貫通孔は、前記第１前面板電極と前記第２前面板電極との間の中心線から遠いほどそのサイズが小さく形成されること、
を特徴とする請求項５に記載の平板ランプ。
【請求項８】
前記前面板と前記背面板との間隔を一定に維持させ、前記放電空間を密閉させる壁体を備えること、
を特徴とする請求項１に記載の平板ランプ。
【請求項９】
前記前面板及び前記背面板の内面には蛍光体層が形成されること、
を特徴とする請求項１に記載の平板ランプ。
【請求項１０】
前記背面板の内面には前記放電空間で発生した可視光を、前記前面板側に向かわせる反射層が形成されること、
を特徴とする請求項１に記載の平板ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板ランプに係り、詳細には、発光する前面板に形成された電極により生じる暗部を最小化し、消費電力を低減しつつ、輝度および発光効率を高めた平板ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
主に、液晶ディスプレイ(ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）のバックライトとして開発されている平板ランプは、従来の冷陰極蛍光ランプを用いたエッジライトまたはダイレクトライト方式から、発光効率、輝度の均一度などを考慮して発光面の下部全体が放電空間になる面放電型または対向放電型ランプの形態に発展した。
面放電型平板ランプは、対向放電型平板ランプに比べて放電特性が安定している利点があるものの、全体的な輝度は低い。そして、対向放電型平板ランプは、面放電型平板ランプに比べて輝度は高いものの、過多電流により発光効率が低く、放電が不安定であるという欠点がある。
【０００３】
このような面放電型平板ランプの低い輝度と対向放電型平板ランプの不安定性を同時に解決するためになされた従来技術による平板ランプの斜視図及び断面図を、図１及び図２に示す。
【０００４】
図１及び図２を参照すれば、前面板１０と背面板２０とが壁体３０により所定の間隔を維持しつつ放電ガスが充填される放電空間８０を形成する。前面板１０及び背面板２０の内面側には蛍光体層６１が形成されている。そして、前面板１０及び背面板２０の外面側に第１電極対（３１，３２）と第２電極対（４１，４２）とが、それぞれ設けられている。各電極対の電極（３１，３２，４１，４２）は、放電空間８０を挟んで互いに対向するように位置し、互いに対向する第１前面板電極３１と第１背面板電極３２とは、互いに同電位を維持して相互には放電が誘導されない。また、第２前面板電極４１と第２背面板電極４２ともやはり同電位を維持して相互には放電が誘導されない。一方、第１電極対（３１、３２）と第２電極対（４１、４２）との間には、それぞれ所定の電位差が存在して前面板１０または背面板２０に平行した方向にある電極対間で放電が誘導される。
【０００５】
このような平板ランプでは、面放電型平板ランプが有する放電の安定性と、対向放電型平板ランプが有する高い輝度とが確保される。
しかしながら、上記のように発光する前面板に電極が形成されている構造では、電極が不透明な材質により形成されると、その電極部分が暗部になって、輝度及び光の均一度が低下してしまう。一方、前面板に形成される電極として透明電極を使用すれば、製造コストが増加し、透明電極の抵抗により発光効率が低下してしまうという短所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前記した問題点を解決するために案出されたものであって、発光する前面板に形成された電極により生じる暗部を最小化し、消費電力を低減しつつ、輝度と発光効率とを高めることができる平板ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明に係る平板ランプは、相互離隔して配置され、その間に放電空間を形成する前面板及び背面板と、前記放電空間内に放電を起こす電界を印加し、前記放電空間において発生した可視光を透過させる貫通孔が形成された電極とを備える。
前記電極は、前記前面板の一つの面に形成される一対の第１前面板電極及び第２前面板電極を含み、前記貫通孔は、前記第１前面板電極及び前記第２前面板電極のうち少なくとも一つに形成されることが望ましい。
【０００８】
また、前記平板ランプは、前記背面板の一つの面に形成される一対の第１背面板電極及び第２背面板電極をさらに含むことが望ましい。
また、前記貫通孔は、前記第１前面板電極及び前記第２前面板電極のうち少なくとも一つの縁部以外の部位に形成されてもよく、前記第１前面板電極及び前記第２前面板電極のうち少なくとも一つに複数形成されてもよい。後者の場合、前記貫通孔は、同じサイズで形成することもでき、前記第１前面板電極と前記第２前面板電極との間の中心線から遠いほどそのサイズを小さく形成することもできる。
【０００９】
また、前記前面板と前記背面板との間隔を一定に維持させ、前記放電空間を密閉させる壁体を備えることもできる。また、前記前面板及び前記背面板の内面には蛍光体層を形成することもできる。さらに、前記背面板の内面には前記放電空間で発生した可視光をすべて前記前面板側に向かわせる反射層を形成することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る平板ランプによれば、次のような効果を奏する。
第一に、前面板に形成された電極に放電時に発生する可視光を透過させる貫通孔を形成することによって、電極により生じる暗部が最小化できる。これにより、前面板を通じて放出される光の輝度及び均一度を向上させることができる。また、発光効率を増大させ、消費電力を低減できる。
【００１１】
第二に、前面板に形成された電極間の平均間隔を広くして放電経路を長くすることによって、発光効率を増大させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付した図面を参照しつつ本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。なお、添付した図面において同じ参照符号は同じ構成要素を示す。
【００１３】
図３及び図４は、本発明の実施の形態による平板ランプの概略的な斜視図及び断面図である。図３及び図４に示すように、前面板１１０と背面板１２０とは、一定間隔をおいて互いに対向して配置され、その間に放電空間１８０を形成している。ここで、前面板１１０及び背面板１２０としては、一般的なガラス基板を用いることができる。前面板１１０と背面板１２０との間には、前面板１１０と背面板１２０とを一定間隔に維持させ、放電空間１８０を密閉させる壁体１３０が設けられる。この壁体１３０によって密閉された放電空間１８０の内部には放電ガスが充填されている。
【００１４】
放電空間１８０の内壁をなす前面板１１０及び背面板１２０の内面には放電時に可視光を発生する蛍光体層１６１を形成することもできる。そして、放電空間１８０で発生した可視光をすべて前面板１１０側に向かわせるために、蛍光体層１６１と背面板１２０との間には反射層(図示せず）を形成することもできる。また、本実施の形態では、放電時に放電空間１８０に充填された放電ガスから直接可視光を発生させる構成としてもよい。
【００１５】
前面板１１０及び背面板１２０上には、放電空間１８０の内部に放電を起こす所定の電界を印加するための電極が設けられる。詳細には、背面板１２０の外面には互いに一定間隔で離隔して配置される一対の第１背面電極１３２及び第２背面板電極１４２が形成される。ここで、第１背面板電極１３２及び第２背面板電極１４２の間には所定の電位差が存在して背面板１２０に平行した方向への放電が誘導される。この第１背面板電極１３２及び第２背面板電極１４２は、背面板１２０の内面側に形成することも可能である。
【００１６】
前面板１１０の外面には背面板１２０の場合と同様に、互いに一定間隔で離隔されて配置される一対の第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１が形成される。ここで、第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１の間には所定の電位差が存在して前面板１１０に平行した方向への放電が誘導される。この第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１３１は、前面板１１０の内面側に形成することも可能である。一方、対向する第１前面板電極１３１と第１背面板電極１３２とは同電位を維持して相互間に放電が誘導されない。また、同様に第２前面板電極１４１と第２背面板電極１４２とは同電位を維持して相互間に放電が誘導されない。
【００１７】
第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１にはそれぞれ放電空間１８０から発生した可視光を前面板１１０に透過させる貫通孔（１３１ａ，１４１ａ）が形成されている。ここで、貫通孔（１３１ａ，１４１ａ）は、それぞれ第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１の縁部以外の部位に形成される。
【００１８】
前記のような構造で、第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１の間と、第１背面板電極１３２及び第２背面板電極１４２の間とに所定の電位差が印加されれば、放電空間１８０内部にはガス放電による可視光が発生する。そして、この発生した可視光は、前面板１１０を透過して進行する。このとき、第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１３１に向かう可視光の大部分は、第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１に形成された貫通孔（１３１ａ，１４１ａ）を通じて進行する。これにより、前面板１１０に形成された第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１３１により生じる暗部が、例えば、図１に示した従来技術よりも小さくなるので、前面板１１０から放射される光の輝度及び均一度が向上し、発光効率が増大する。
【００１９】
以上、第１前面板電極１３１及び第２前面板電極１４１のそれぞれに貫通孔（１３１ａ、１４１ａ）を形成した場合について説明したが、第１前面板電極１３１と第２前面板電極１４１とのうち何れか一つの電極だけに貫通孔を形成することもできる。
【００２０】
また、図５に示すように、前面板１１０の外面側に形成された第１前面板電極２３１及び第２前面板電極２３１に、それぞれ複数の貫通孔（２３１ａ，２４１ａ）を形成することもできる。ここで、貫通孔（２３１ａ，２４１ａ）は同じサイズで形成される。
【００２１】
さらに、図６に示すように、前面板１１０の外面側に形成された第１前面板電極３３１及び第２前面板電極３４１に、それぞれ複数の貫通孔（３３１ａ、３４１ａ）を形成し、このとき、貫通孔（３３１ａ，３４１ａ）のサイズを相異なるように形成する。このとき、貫通孔（３３１ａ，３４１ａ）は、第１前面板電極３３１と第２前面板電極３４１との間の中心線から遠いほどそのサイズを小さく形成することが望ましい。この貫通孔（３３１ａ，３４１ａ）が、第１前面板電極３３１及び第２前面板電極３４１に形成されれば、第１前面板電極３３１と第２前面板電極３４１との間の平均間隔は、例えば、図１に示した従来技術よりも広くなる。これにより、第１前面板電極３３１と第２前面板電極３４１との間の平均放電経路が長くなり、その結果、発光効率が向上する。
【００２２】
以上、第１前面板電極及び第２前面板電極のそれぞれに複数の貫通孔を形成した場合について説明したが、第１前面板電極と第２前面板電極とのうち何れか一つの電極だけに複数の貫通孔を形成することもできる。
【００２３】
図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ従来の平板ランプと図４に示した本実施の形態による平板ランプにおける電界分布の計算結果を示したものである。図７Ａ及び図７Ｂにおいて左側は背面板方向を示し、右側は前面板方向を示す。
【００２４】
図７Ａ及び図７Ｂにおいて、前面板に形成される電極の形態は異なるものの、放電空間内部の電界構造は、従来の平板ランプと本実施の形態の平板ランプとは、ほぼ同じである。したがって、本実施の形態の平板ランプでは、放電特性が従来とほとんど差がなく、前面板に形成された電極により生じる暗部は、従来の平板ランプよりも狭くなるので、光の輝度及び均一度が向上し、発光効率が増大する結果をもたらす。
【００２５】
図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ従来の平板ランプと図４に示した本実施の形態による平板ランプにおけるガスを励起するために使われたエネルギーの計算結果を示したものである。図８Ａ及び図８Ｂにおいて左側は背面板方向を示し、右側は前面板方向を示す。
【００２６】
図８Ａ及び図８ｂにおいて、ガスを励起するために使われたエネルギーの大きさ及び分布は従来の平板ランプと本実施の形態の平板ランプとは、ほぼ同じである。そして、放電を通じて励起されたガスの密度は、発生する可視光の量に比例するので、発生する可視光の量は、従来の平板ランプと本実施の形態の平板ランプとは、ほぼ同じである。
一方、ガスを励起するために使われたエネルギーを入力電気エネルギーで割った効率は、本実施の形態の平板ランプの方が従来の平板ランプより約２.４％高い。これは、本実施の形態の平板ランプにおいて、前面板に形成された電極間の間隔がより大きい効果があるためである。そして、本実施の形態の平板ランプの電極形態によって、本実施の形態の平板ランプの発光面積は、従来の平板ランプの発光面積よりも約１５％広いことを考慮すれば、全体的に本実施の形態の平板ランプは、従来の平板ランプよりも約１７.８％の輝度及び効率の向上を期待することができる。
【００２７】
以上、本発明に係る望ましい実施の形態を説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当業者であれば、これにより多様な変形及び均等な他実施の形態を実施可能である。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求の範囲に記載された技術的思想により定められる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は主に液晶ディスプレイのバックライトとして使われている平板ランプに好適に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来の平板ランプの概略的な斜視図である。
【図２】図１に示した平板ランプの断面図である。
【図３】本発明の実施の形態による平板ランプの概略的な斜視図である。
【図４】図３に示した平板ランプの断面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態による平板ランプの前面板を示した平面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による平板ランプの前面板を示した平面図である。
【図７Ａ】従来の平板ランプの電界分布の計算結果を示した図である。
【図７Ｂ】本実施の形態の平板ランプの電界分布の計算結果を示した図である。
【図８Ａ】従来の平板ランプにおけるガスを励起するために使われたエネルギーの計算結果を示した図である。
【図８Ｂ】本実施の形態の平板ランプにおけるガスを励起するために使われたエネルギーの計算結果を示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１１０  前面板
１２０  背面板
１３０  壁体
１３１  第１前面板電極
１４１  第２前面板電極
１３２  第１背面板電極
１４２  第２背面板電極
１３１ａ、１４１ａ  貫通孔
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
2005197255.tif 000010
【図８Ａ】
2005197255.tif 000011
【図８Ｂ】
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