(57)【要約】【課題】ガラス管の両端部近くまで有効な発光部として利用でき、ひいては輝度ムラがなく、効率の良いバックライト光源ランプとして利用できる扁平形蛍光ランプを提供する。【解決手段】両管端の内部に電極２２が封装され、当該両管端の電極封装部２１Ａ，２１Ａ間の中間部分が発光部２１Ｂとされたガラス管２１であって、電極封装部の断面形状が真円形状で、発光部の少なくとも内部の断面形状が楕円若しくは扁平形状にされ、管内壁面のほぼ全面に蛍光体膜２３が形成され、管内部に放電媒体が封入されたガラス管２１で成る扁平形蛍光ランプであって、そのガラス管をその中心軸を通り、かつ、発光部の長径方向に垂直な面で切断した断面の内面形状について、電極封装部と発光部との境界部２１Ｃの内面を、当該電極側から見て９０度〜１５０度の角度をもってつながる形状にして、発光部の端部での輝度低下を抑え、ガラス管の両端部近くまで有効な発光部として利用できるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管の両管端の内部に電極が封装され、当該両管端の電極封装部間の中間部分が発光部とされ、前記電極封装部の断面形状が真円形状で、前記発光部の少なくとも内部の断面形状が楕円若しくは扁平形状にされ、管内壁面のほぼ全面に蛍光体膜が形成され、管内部に放電媒体が封入された扁平形蛍光ランプにおいて、
前記ガラス管をその中心軸を通り、かつ、前記発光部の長径方向に垂直な面で切断した断面の内面形状について、前記電極封装部と発光部とがつながる境界部の内面を、当該電極側から見て９０度〜１５０度の傾斜角をもってつながる形状にしたことを特徴とする扁平形蛍光ランプ。
【請求項２】
請求項１に記載の扁平形蛍光ランプを光源ランプとして備えたバックライト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平形蛍光ランプ及びそれを光源ランプとするバックライト装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図１０に示すように、ガラス管１の断面形状が両端の電極２の封装部１Ａでも中間の発光部１Ｂでも真円形状である直管形で、そのガラス管１の内壁面に蛍光体膜３が形成され、管内に放電媒体が封入された構成の冷陰極蛍光ランプが知られている。この蛍光ランプでは、放電媒体として、例えば、アルゴン、ネオン、キセノン等の希ガスの少なくとも１種類と水銀とが封入されている。
【０００３】
また図１１に示すように、両端内部に電極１２が封装され、当該両端の電極１２，１２間の中間部分が発光部１１Ｂとされたガラス管１１であって、電極封装部１１Ａの断面形状が同図（ｃ）のように真円形状で、発光部１１Ｂの断面形状が同図（ｄ）のように楕円若しくは扁平形状にされ、当該ガラス管１１の内壁面に蛍光体膜１３が形成され、また管内に放電媒体が封入された扁平形冷陰極蛍光ランプも知られている。
【０００４】
これらの冷陰極蛍光ランプは液晶表示装置のバックライト装置の光源ランプとして使用されるものである。そして、近年は特に液晶表示装置の明るさを向上させるために高効率の蛍光ランプを得る目的で、後者の扁平形冷陰極蛍光ランプが採用されるようになってきている。
【０００５】
図１１に示した扁平形冷陰極蛍光ランプでは、その製造においてガラス管１１の中間部分の発光部１１Ｂを扁平に加工するために、プレス成形やローラー成形が採用されている。
【０００６】
ところが、このような従来の扁平形冷陰極蛍光ランプにあっては、断面真円形状の電極封装部１１Ａと中間の発光部１１Ｂとがつながる境界部１１Ｃでの輝度がそれよりも中央部の輝度よりも暗くなる。そのため、これを液晶表示装置のバックライト装置の光源ランプとして使用したときには、境界部１１Ｃでも液晶パネルを照明させる構造にすればランプ軸方向において輝度ムラが発生する。そして輝度ムラが出ないようにより輝度の高い中央部分からの光だけで液晶パネルを照明する構造にすれば液晶パネルに比べてバックライト装置のサイズが大きくなり、近年の液晶表示装置の狭額縁化に応えられなくなる。
【特許文献１】特開平７−１０９１３７号公報
【特許文献２】実開平５−２７０２５号公報
【特許文献３】特開平７−１０５９０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、真円形状の電極封装部と扁平形状の発光部との境界部の傾斜角度を適切な範囲に設定することで発光部の端部での輝度低下を抑え、ガラス管の両端部近くまで有効な発光部として利用でき、ひいては輝度ムラがなく、効率の良いバックライト光源ランプとして利用できる扁平形蛍光ランプとそれを用いたバックライト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】
【０００８】
請求項１の発明は、ガラス管の両管端の内部に電極が封装され、当該両管端の電極封装部間の中間部分が発光部とされ、前記電極封装部の断面形状が真円形状で、前記発光部の少なくとも内部の断面形状が楕円若しくは扁平形状にされ、当該ガラス管の内壁面のほぼ全面に蛍光体膜が形成され、管内部に放電媒体が封入された扁平形蛍光ランプにおいて、前記ガラス管をその中心軸を通り、かつ、前記発光部の長径方向に垂直な面で切断した断面の内面形状について、前記電極封装部と発光部とがつながる境界部の内面を、当該電極側から見て９０度〜１５０度の傾斜角をもってつながる形状にしたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の扁平形蛍光ランプを光源ランプとして備えたバックライト装置を特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の扁平形蛍光ランプによれば、真円形状の電極封装部と扁平形状の発光部との境界部の傾斜角度を適切な範囲に設定することで、この境界部での輝度低下を抑え、ガラス管の両端部近くまで有効な発光部として利用でき、ひいては輝度ムラがなく、効率の良いバックライト光源ランプとして採用することができる。
【００１１】
本発明のバックライト装置によれば、ガラス管の両端部近くまで有効な発光部として利用できる扁平形蛍光ランプを光源ランプとして使用しているので、効率良く、しかも液晶パネルの全面を輝度ムラなく照明ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。図１は本発明の第１の実施の形態の扁平形蛍光ランプ２１を示している。尚、図１では左半分の端部近くの断面だけを示しているが、全体では図１１のようになる。
【００１３】
本実施の形態の扁平形蛍光ランプは、両管端の内部に電極２２が封装され、当該両管端の電極封装部２１Ａ，２１Ａ間の中間部分が発光部２１Ｂとされたガラス管２１をランプバルブとし、このガラス管２１の電極封装部２１Ａの断面形状を図１１（ｃ）に示した従来例と同様の真円形状とし、発光部２１Ｂの少なくとも内部の断面形状を図１１（ｄ）に示した従来例と同様の楕円若しくは扁平形状にし、当該ガラス管２１の内壁面のほぼ全面に蛍光体膜２３を形成し、管内部に放電媒体を封入した構成である。そして、本実施の形態の特徴として、ガラス管２１をその中心軸を通り、かつ、発光部２１Ｂの長径方向に垂直な面で切断した断面の内面形状について、電極封装部２１Ａと発光部２１Ｂとがつながる境界部２１Ｃの少なくとも内面の傾斜を、当該電極２２側から見て９０度の角度をもってつながる傾斜角度ＡＧＬにしている。
【００１４】
この境界部２１Ｃの傾斜角度ＡＧＬは、９０度〜１５０度とする。図２は、第２の実施の形態として、ガラス管２１の境界部２１Ｃの傾斜角度ＡＧＬを１５０度にした扁平形蛍光ランプの断面を示している。
【００１５】
尚、本発明において扁平形蛍光ランプの電極封装部２１Ａと発光部２１Ｂとの境界部２１Ｃの傾斜角度を９０度〜１５０度とする理由は次の通りである。図３は境界部２１Ｃの傾斜角度を９０度よりも小さい角度、つまり鋭角にした扁平形蛍光ランプを例示している。境界部２１Ｃにこのような傾斜角度を持たせた扁平形蛍光ランプでは、液晶バックライト装置として使用する場合に、短径方向の前方に設置される拡散板２６（あるいは、後述するタンデム形バックライト装置の場合には導光板）の方向に境界部２１Ｃから出射する光の進路上にその境界部２１Ｃ自身の他の部分が重なって存在するようになるために光の損失が大きく、電極端部近くまで高い輝度を得ることができなくなるためである。また、境界部２１Ｃの傾斜角度を１５０度までとするのは、図４に示したように、断面真円形状の電極封装部から扁平断面形状の発光部までの境界部の移行幅が長くなれば、本来の扁平形蛍光ランプの短径方向での高い輝度の指向特性が境界部では得られなくなるためである。
【００１６】
上記構成の扁平形蛍光ランプは、次のようにして製造する。図５（ａ）に示すように、直管のガラス管２１ｉを用意し、これを軟化温度まで加熱し、プレス治具３１を用いて、境界部２１Ｃに相当する部分から発光部２１Ｂに相当する部分を断面形状が楕円若しくは長円形状になるようにプレス成形加工する。このプレス成形加工の際に、ガラス管２１ｉを内側から支持しない状態では同図（ａ）に示すように境界部２１Ｃに相当する部分が丸くなってしまう。そこで、図５（ｂ）に示すように、ガラス管２１ｉの開口端部にエアを吹込み、プレス治具３１の角部３２に管端部を押し付けて境界部２１Ｃに相当する部分をプレス治具３１の角部３２の角度に成形する。
【００１７】
尚、こうしてプレス成形して得たガラス管２１ｉに対して、その内部に蛍光体膜２３を塗布形成し、管内に希ガスの少なくとも１種類と水銀との混合ガスを封入し、ガラス管２１ｉの端部にガラスビーズ２４、電極２２付きのマウントを装着し、加熱封着することで図１、図２に示す構造の電極封装部２１Ａを形成する。２５はリード線である。
【００１８】
上記構成の扁平形蛍光ランプは、上記のプレス成形加工による製造方法に代えて、ガラス管を軟化温度以上に過熱した状態でローラーにて扁平形状になるように加圧成形する方法を採用することもできる。
【００１９】
このような扁平形蛍光ランプは、図６に示すような液晶表示装置のバックライト装置１００に要求される輝度に応じた本数だけ装着して使用する。このバックライト装置１００は、タンデム式バックライト装置であり、２１は扁平形蛍光ランプ、１０１は導光板、１０２は偏光板、１０３は拡散シートを表している。導光板１０１の一端部には、矩形の切欠を施すことで垂直な入射光面１０１ａと水平な入射光面１０１ｂが形成されている。そして、各扁平形蛍光ランプ２１を、その長径方向を導光板１０１の発光面に対して垂直に配置している。この構成のバックライト装置１００では、各扁平形蛍光ランプ２１から端径方向に放射する光が導光板１０１の垂直な入射光面１０１ａから導光板１０１内に入射し、導光板１０１内で反射、拡散し、上側の発光面からほぼ均一に輝度に分散して出射し、液晶パネル（図示せず）を背面から照明する。
【００２０】
尚、液晶表示装置のバックライト装置の構成は、これに限らず、例えば、扁平形蛍光ランプの必要本数をそれぞれの長径方向が液晶パネル面に平行になるように平らに並設し、それらの上側に拡散板を配置する構成であってもよい。
【実施例】
【００２１】
図１１に示した従来の扁平形蛍光ランプ、図１に示した第１の実施の形態の扁平形蛍光ランプ、図２に示した第２の実施の形態の扁平形蛍光ランプそれぞれを光源ランプとする比較例、実施例１、実施例２のバックライト装置について輝度測定を行った結果が、それぞれ図７〜図９に示してある。それぞれの扁平形蛍光ランプの電極封装部１１Ａ，２１Ａの真円径はφ４．０ｍｍであり、扁平な発光部１１Ｂ，２１Ｂの短径寸法は２．０ｍｍであった。そしてランプ長はいずれも等しいものであり、５７６ｍｍである。そして供給するランプ電流は４ｍＡ、電圧は１２４０Ｖｒｍｓであった。
【００２２】
測定結果から明らかなように、図７に示した従来例の扁平形蛍光ランプの輝度特性は、電極封装部１１Ａと発光部１１Ｂとの境界部１１Ｃでの輝度が低く、６１２０ｃｄ／ｍ２であったのに対して、実施例１の扁平形蛍光ランプでは図８に示しているように６８５０ｃｄ／ｍ２であり、実施例２の扁平形蛍光ランプでは図９に示しているように６５３０ｃｄ／ｍ２であり、ランプ端部まで輝度の向上が確認できた。尚、ランプ中央部の輝度はいずれのランプでもほぼ等しく、９０２０ｃｄ／ｍ２であった。
【００２３】
以上の実験結果より、本発明の実施例のように扁平形ガラス管２１の電極封装部２１Ａと発光部２１Ｂとの境界部２１Ｃの傾斜角度を、当該電極２２側から見て９０度〜１５０度の角度にすることで、バックライト装置の光源ランプとして採用するときに液晶端部まで輝度分布をいっそう均一化できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１の実施の形態の扁平形蛍光ランプの断面図。
【図２】本発明の第２の実施の形態の扁平形蛍光ランプの断面図。
【図３】本発明の比較例の扁平形蛍光ランプの断面図。
【図４】本発明の扁平形蛍光ランプの輝度特性のグラフ。
【図５】本発明の第１の実施の形態の扁平形蛍光ランプの製造方法の説明図。
【図６】本発明の第３の実施の形態のバックライト装置の分解斜視図。
【図７】従来例の扁平形蛍光ランプの輝度特性を示す説明図。
【図８】本発明の実施例１の扁平形蛍光ランプの輝度特性を示す説明図。
【図９】本発明の実施例２の扁平形蛍光ランプの輝度特性を示す説明図。
【図１０】従来の直管形蛍光ランプの断面図。
【図１１】従来の扁平形蛍光ランプの長径方向に沿った垂直断面図、短径方向に沿った水平断面図、電極封装部のランプ軸に垂直な方向の断面図、発光部のランプ軸に垂直な方向の断面図。
【符号の説明】
【００２５】
２１  ガラス管
２１Ａ  電極封装部
２１Ｂ  発光部
２１Ｃ  境界部
２２  電極
２３  蛍光体膜
【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１０】
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【図１１】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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