(57)【要約】【課題】平面型蛍光ランプの隣り合う放電小空間間で互いに反転した位相の電圧を印加させて放電点灯させることで放電媒体中の水銀が偏在することを防止する。【解決手段】本発明の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａは、所定の間隔で対向する前面板４と背面板５との一方あるいは両方に蛍光体層６を有し、前面板と背面板との間の放電空間内に放電媒体が封入されており、電圧を供給するために放電空間内あるいは放電空間外に少なくとも１対の電極１１，１２が設置され、かつ、放電空間内にこれを複数の放電小空間８に分割する複数のスペーサ７を具備し、各放電小空間内で発生した紫外線を蛍光体層によって励起して可視光を得る平面型蛍光ランプ２と、平面型蛍光ランプの隣り合う放電小空間に、位相の反転した電圧を印加する電源３とを備えたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の間隔で対向する前面板と背面板との一方あるいは両方に蛍光体層を有し、前記前面板と背面板との間の放電空間内に放電媒体が封入されており、電圧を供給するために、前記放電空間内あるいは放電空間外に少なくとも１対の電極が設置され、かつ、前記放電空間内にこれを複数の放電小空間に分割する複数のスペーサを具備し、各放電小空間内で発生した紫外線を前記蛍光体層によって励起して可視光を得る平面型蛍光ランプと、
前記平面型蛍光ランプの隣り合う放電小空間に、位相の反転した電圧を印加する電源とを備えたことを特徴とする平面型蛍光ランプ点灯装置。
【請求項２】
同じ位相の電圧を印加する複数の放電小空間を第１セットとし、当該第１セットに印加される電圧とは位相の反転した電圧を印加する複数の放電小空間を第２セットとし、前記第１セットと第２セットとに個別に、互いに位相の反転した電圧を印加する電源を接続したことを特徴とする請求項１に記載の平面型蛍光ランプ点灯装置。
【請求項３】
前記複数の放電小空間のすべての片側には共通する帯電極を設置し、前記複数の放電小空間の他側には放電小空間毎に電極を設置し、当該放電小空間毎の電極に対して、隣り合う放電小空間に位相の反転した電圧を印加するように前記電源を接続したことを特徴とする請求項１に記載の平面型蛍光ランプ点灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面型蛍光ランプ点灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、２枚のガラス板を前面板と背面板として対向配置させて貼り合わせた平面型蛍光ランプとして、特公平６−５０６２４号公報（特許文献１）に記載されたものや、特開平１０−２２２０８３号公報（特許文献２）に記載されたものが知られている。特許文献１に記載された平面型蛍光ランプでは、その図１の符号２０のように前面板の内側に電極を配置している。特許文献２に記載された平面型蛍光ランプでは、その図２の符号９０のように、前面板の外側に電極を配置している。
【０００３】
これらの従来の平面型蛍光ランプ点灯装置は、図１６、図１７に示すように、平面型蛍光ランプ１００の１対の帯電極１０３，１０４を前面板１０１又は背面板１０２の対向する端部それぞれに設置し、この１対の帯電極１０３，１０４に対してインバータ電源１０５から逆位相の電圧を印加して放電点灯させる構成である。
【０００４】
このため、従来の平面型蛍光ランプ点灯装置では、前面板と背面板との間の放電空間をスペーサで複数の放電小空間に分割してはいるが、各放電小空間には同一位相の電圧が印加される。ところが、このように複数の放電小空間に同一の位相の電圧が印加される平面型蛍光ランプ点灯装置の場合、インバータ電源に必須のトランスがその設計により印加電圧波形のわずかな正負非対称が発生するため、一方の側の電極からもう一方の側の電極への電界による陽イオンの平均自由工程が正負工程において異なり、放電媒体中に含まれている水銀が偏在するようになり、面全体で均一な明るさに発光させることができない問題点があった。
【特許文献１】特公平６−５０６２４号公報
【特許文献２】特開平１０−２２２０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、平面型蛍光ランプの隣り合う放電小空間間で互いに反転した位相の電圧を印加させて放電点灯させることで放電媒体中の水銀が偏在することを防止し、面全体で均一な明るさで発光させることができる平面型蛍光ランプ点灯装置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】
【０００６】
請求項１の発明の平面型蛍光ランプ点灯装置は、所定の間隔で対向する前面板と背面板との一方あるいは両方に蛍光体層を有し、前記前面板と背面板との間の放電空間内に放電媒体が封入されており、電圧を供給するために、前記放電空間内あるいは放電空間外に少なくとも１対の電極が設置され、かつ、前記放電空間内にこれを複数の放電小空間に分割する複数のスペーサを具備し、各放電小空間内で発生した紫外線を前記蛍光体層によって励起して可視光を得る平面型蛍光ランプと、前記平面型蛍光ランプの隣り合う放電小空間に、位相の反転した電圧を印加する電源とを備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の平面型蛍光ランプ点灯装置において、同じ位相の電圧を印加する複数の放電小空間を第１セットとし、当該第１セットに印加される電圧とは位相の反転した電圧を印加する複数の放電小空間を第２セットとし、前記第１セットと第２セットとに個別に、互いに位相の反転した電圧を印加する電源を接続したことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１の平面型蛍光ランプ点灯装置において、前記複数の放電小空間のすべての片側には共通する帯電極を設置し、前記複数の放電小空間の他側には放電小空間毎に電極を設置し、当該放電小空間毎の電極に対して、隣り合う放電小空間に位相の反転した電圧を印加するように前記電源を接続したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の平面型蛍光ランプ点灯装置によれば、平面型蛍光ランプの隣り合う放電小空間間で互いに反転した位相の電圧を印加するように電源を接続したことで、放電媒体中の水銀が偏在することを防止し、面全体で均一な明るさで発光させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１１】
（第１の実施の形態）図１、図２は、本発明の第１の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａを示している。この平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａは、平面型蛍光ランプ２と、これに給電する２台のインバータ電源３Ａ，３Ｂから構成されている。
【００１２】
平面型蛍光ランプ２は、図２、図３に示すように、所定の間隔で対向する前面板４と背面板５を対向させ、これら前面板４と背面板５との一方あるいは両方の内壁面に蛍光体層６を塗布形成し、前面板４と背面板５との間の放電空間内に複数のスペーサ７を等間隔に設けて当該放電空間を放電小空間８に分割し、各放電小空間８には、水銀と希ガスとの混合ガスで成る放電媒体９が封入してある。各放電小空間８に高周波電圧を供給するために、前面基板４の外面の一端と他端とには、各放電小空間８に高周波高電圧を印加するために、各放電小空間８に対応する位置に電極１１，１２が設置してある。
【００１３】
図１に示すように、一方のインバータ電源３Ａは、その一方の出力線１５Ａを電極１１の列の一つ置きの電極１１に接続し、その他方の出力線１５Ｂを電極１２の列の一つ置きの電極１２に接続してある。他方のインバータ電源３Ｂは、その一方の出力線１６Ａを電極１１の列の残りの一つ置きの電極１１に接続し、その他方の出力線１５Ｂを電極１２の列の残りの一つ置きの電極１２に接続してある。そして、図２に詳しいように、２台のインバータ電源３Ａ，３Ｂの出力線１５Ａ，１６Ａは互いに反転した位相の電圧を出力し、インバータ電源３Ａ，３Ｂの他方の出力線１５Ｂ，１６Ｂも互いに反転した位相の電圧を出力する。
【００１４】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａでは、インバータ電源３Ａ，３Ｂに同一仕様のものを採用し、これによって平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａを放電点灯させると、隣り合う放電小空間８，８には互いに反転した位相の高周波電圧が印加されることになる。
【００１５】
従来の平面型蛍光ランプ点灯装置では、隣り合う放電小空間に同位相の高周波電圧を印加していたので、正負非対称により水銀の偏在が発生していた。しかし、本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａでは、隣り合う放電小空間８，８に位相の反転した高周波電圧が印加されるので、わずかな電圧非対称を吸収して水銀の偏りを抑制することが可能である。このため、本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａでは、平面型蛍光ランプ２を面全体で均一な明るさで発光させることができる。また、複数台のインバータ電源３Ａ，３Ｂを設置した場合、同位相での電圧印加によりトランスからのノイズが大きくなるが、本実施の形態のように位相反転での駆動方式にすると、ノイズを軽減できる利点もある。
【００１６】
尚、本実施の形態では電極１１，１２を前面板４の外側に設置したが、これに限らず、前面板４の放電小空間８に面する内壁面に設置してもよい。また、背面板５に対して設置することも可能である。
【００１７】
（第２の実施の形態）図４は、本発明の第２の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｂを示している。本実施の形態の特徴は、インバータ電源３を１台とし、その一方の出力線１５Ａを電極１１の列の一つ置きの電極１１に接続し、また同じ出力線１５Ａを電極１２の列の一つ置きの電極１２に接続し、インバータ電源３の他方の出力線１５Ｂを電極１１の列の残りの１つの置きの電極１１に接続し、また同じ出力線１５Ｂを電極１２の列の残りの一つ置きの電極１２に接続した電源接続にある。平面型蛍光ランプ２は第１の実施の形態と同様のものである。
【００１８】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｂにあっても、第１の実施の形態と同様に、隣り合う放電小空間８，８に位相の反転した高周波電圧が印加されるので、わずかな電圧非対称を吸収して水銀の偏りを抑制することが可能であり、平面型蛍光ランプ２を面全体で均一な明るさで発光させることができる。
【００１９】
尚、本実施の形態でも電極１１，１２を前面板４の外側に設置したが、これに限らず、前面板４の放電小空間８に面する内壁面に設置してもよい。また、背面板５に対して設置することも可能である。
【００２０】
（第３の実施の形態）図５、図６を用いて、本発明の第３の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｃについて説明する。本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｃは、平面型蛍光ランプ２に対する電極１１Ａ，１２Ａの設置の仕方に特徴を有している。本実施の形態の場合、図６の断面図に詳しいように、隣接する２つの放電小空間８，８を１セットとし、１セットの放電小空間８，８に対して共通する１つの電極１１Ａ，１２Ａを設置し、かつ、隣り合う電極１１Ａ，１１Ａ、また電極１２Ａ，１２Ａに対しては位相が反転した高周波電圧を印加するように２台のインバータ電源３Ａ，３Ｂを設けている。
【００２１】
尚、１セットに組入れる放電小空間の数は３個以上であってもよい。その場合、１設置中の放電小空間の数を増やせば、逆位相で隣り合う放電小空間８の数が減ることで水銀偏り防止の効果が薄れるが、逆に電極接続のための貼り付け作業を少なくしてコストダウンが図れるので、コストと性能要求との最適な組合せを決定する。
【００２２】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｃにあっても、隣り合うセット毎の放電小空間８，８に位相の反転した高周波電圧が印加されるので、わずかな電圧非対称を吸収して水銀の偏りを抑制することが可能であり、平面型蛍光ランプ２を面全体で均一な明るさで発光させることができる。また、複数台のインバータ電源３Ａ，３Ｂを設置しているが、位相反転での駆動方式であるのでノイズを軽減できる利点もある。
【００２３】
尚、本実施の形態でも電極１１Ａ，１２Ａを前面板４の外側に設置したが、これに限らず、前面板４の放電小空間８に面する内壁面に設置してもよい。また、背面板５に対して設置することも可能である。また、第２の実施の形態のようにインバータ電源３を１台だけにして、その一方の出力線１５Ａを電極１１Ａの列の一つ置きの電極１１Ａに接続し、また同じ出力線１５Ａを電極１２Ａの列の一つ置きの電極１２Ａに接続し、インバータ電源３の他方の出力線１５Ｂを電極１１Ａの列の残りの１つの置きの電極１１Ａに接続し、また同じ出力線１５Ｂを電極１２Ａの列の残りの一つ置きの電極１２Ａに接続した構成にすることもできる。
【００２４】
（第４の実施の形態）本発明の第４の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｄを、図７を用いて説明する。本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｄでは、平面型蛍光ランプ２の電極１１Ｃを帯状の電極にして前面板４の一方の端部に設置して全放電小空間８に共通とし、前面板４の他方の端部に、第１の実施の形態と同様に放電小空間８毎に対応する位置に電極１２を設置している。そして、帯状の電極１１Ｃは接地し、電極１２の列に対しては１つの置きの電極１２を１台のインバータ電源３の一方の出力線１５Ａに接続し、電極１２の列の残りの１つの置きの電極１２をインバータ電源３の他方の出力線１５Ｂに接続している。
【００２５】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｄでも、１台のインバータ電源３により隣り合う放電小空間に位相の反転した電圧を印加することができる。そして本実施の形態の場合、片側の電極１１Ｃは接地し、電極１２の側だけに高圧を印加する片側高圧の点灯方式となるため、インバータ電源３は高圧を印加する電極１２の列の側に寄せて設置することが可能である。また、片側高圧であるため、放電小空間８は、接地側電極１１Ｃの内部で隣り合う放電小空間８と繋がっている形状とすることも可能である。尚、本実施の形態では、電極１１Ｃ，１２の貼り付けは、前面板４でも背面板５でもよい。
【００２６】
（第５の実施の形態）図８は、本発明の第５の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｅの断面構造を示している。第１の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａに対して、電極１１，１２を前面板４と背面板５との両方の外面に配置したことを特徴とする。インバータ電源３Ａ，３Ｂは、図１に示した第１の実施の形態と同様に２台設置している。
【００２７】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｅを液晶ディスプレイのバックライトユニットとして使用する場合、近年の狭額縁化に対応するためには、片面電極では電極表面積が不十分である。それに対応するためは、印加電圧を十分高くする必要があるが、その場合には、高出力インバータ電源が必要であり、コストアップに繋がる。これを回避するためには、本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｅのように、平面型蛍光ランプ２の前面、背面両面の対向位置に同じ電極１１，１２を配置することで電極表面積を確保することができる。また、複数台のインバータ電源３Ａ，３Ｂを設置し、位相反転での駆動方式にしたことで、トランスから発生するノイズを軽減できる。
【００２８】
尚、図４に示した第２の実施の形態及び図７に示した第４の実施の形態に対しても、上記と同様に平面型蛍光ランプ２の前面、背面両面の対向する同じ位置に電極１１，１２を設置し、１台のインバータ電源３に接続する構成にすることができる。
【００２９】
（第６の実施の形態）図９は、本発明の第６の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｆの断面構造を示している。図５、図６に示した第３の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｃに対して、電極１１Ａ，１２Ａを前面板４と背面板５との両方の外面に配置したことを特徴とする。インバータ電源３Ａ，３Ｂは、第３の実施の形態と同様に２台設置している。
【００３０】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｆも、第５の実施の形態と同様、液晶ディスプレイのバックライトユニットとして使用する場合、近年の狭額縁化に対応するために、平面型蛍光ランプ２の前面、背面両面の対向位置に同じ電極１１Ａ，１２Ａを配置することで電極表面積を確保することができる。また、複数台のインバータ電源３Ａ，３Ｂを設置し、位相反転での駆動方式にしたことで、トランスから発生するノイズを軽減できる。
【００３１】
（第７の実施の形態）図１０、図１１は本発明の第７の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｇを示している。
【００３２】
図１、図２に示した第１の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ａでは、隣り合う放電小空間８に位相の反転した電圧を印加するようにした。しかしながら、大型バックライトユニットとして使用する場合、電極１１，１２に高電圧を印加する必要がある。そして高電圧を電極１１，１２に印加する場合、隣り合う電極１１，１１間の距離が近すぎるとその間での放電が発生する。
【００３３】
本実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置１Ｇは隣接する電極１１，１１間、また電極１２，１２間での放電の発生を防ぐために、電極１１，１２それぞれを平面型蛍光ランプ２の表面側、背面側に交互に配置したことを特徴とする。尚、第１の実施の形態と同様にインバータ電源３Ａ，３Ｂは２台設置し、各電極１１，１２に接続する。
【００３４】
本実施の形態によれば、隣接する放電小空間８，８の電極１１，１１同士の間のスペースを十分に確保することが可能であり、高電圧を印加することが可能になり、大型バックライトユニットへの対応が可能となる。また、複数台のインバータ電源３Ａ，３Ｂを設置し、位相反転での駆動方式にしたことで、トランスから発生するノイズを軽減できる。
【００３５】
（第８の実施の形態）図１２、図１３には平面型蛍光ランプ２Ａの別の構造を示している。本実施の形態の平面型蛍光ランプ２Ａは、前面板４Ａと背面板５Ａとの間に、波状に成型されたガラス波板２１を配置し、このガラス波板２１の両側の凸部を所定の間隔で前面板４Ａと背面板５Ａとに接触させ若しくは封着剤にて封着している。本実施の形態の平面型蛍光ランプ２Ａでは、ガラス波板２１がスペーサの役割を果たし、前面板４Ａと背面板５Ａとの隙間が放電小空間８となる。電極１１，１２については、発光面の裏側又は両面に貼り付ける。
【００３６】
本実施の形態の場合、図１４に示すように、波状に成型されたガラス波板２１の板厚Ｔｗが、前面板４Ａ、背面板５Ａの板厚Ｔ１，Ｔ２より薄い構造とする。このように、ガラス波板２１の板厚Ｔｗを薄くすることで、各放電小空間８を広げることが可能である。また、このガラス波板２１を透過する光の透過率を向上させることもでき、前面板４Ａあるいは背面板５Ａからの発光量を増加させることができる。さらに、ガラス波板２１の板厚を薄くすることでランプ重量を軽量化することもできる。尚、ガラス波板２１に、前面板４Ａ、背面板５Ａのガラスの誘電率よりも低い誘電率のガラス材を採用することで、そのガラス損失を減少させることができる。
【００３７】
図１５は本実施の形態の平面型蛍光ランプ２Ａによる輝度分布特性を測定したグラフである。本実施の形態の場合、前面板４Ａと背面板５Ａの間のスペーサにガラス波板２１を採用したことでそれ自体の光透過率が向上し、発光面での輝度ムラが少ないことが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の第１の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置のブロック図。
【図２】上記実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置の断面図。
【図３】上記実施の形態における平面型蛍光ランプの斜視図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置のブロック図。
【図５】本発明の第３の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置のブロック図。
【図６】上記実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置の断面図。
【図７】本発明の第４の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置のブロック図。
【図８】本発明の第５の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置の断面図。
【図９】本発明の第６の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置の断面図。
【図１０】本発明の第７の実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置のブロック図。
【図１１】上記実施の形態の平面型蛍光ランプ点灯装置の断面図。
【図１２】本発明の第８の実施の形態の平面型蛍光ランプの斜視図。
【図１３】図１２におけるＡ−Ａ’線断面図。
【図１４】上記実施の形態の平面型蛍光ランプの前面基板、背面基板、波板間の厚みの関係の説明図。
【図１５】上記実施の形態の平面型蛍光ランプの輝度分布特性図。
【図１６】従来の平面型蛍光ランプの斜視図。
【図１７】従来の平面型蛍光ランプ点灯装置のブロック図。
【符号の説明】
【００３９】
１Ａ〜１Ｇ  平面型蛍光ランプ点灯装置
２，２Ａ  平面型蛍光ランプ
３，３Ａ，３Ｂ  インバータ電源
４，４Ａ  前面板
５，５Ａ  背面板
６  蛍光体層
７  スペーサ
８  放電小空間
１１，１１Ａ  電極
１２，１２Ａ  電極
１５Ａ，１５Ｂ  出力線
１６Ａ，１６Ｂ  出力線
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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