外部電極放電ランプ
【課題】扁平放電管１の長手方向の両端部の外面に電極２，２を配置することにより、放電ガスや内部電極の消耗をなくして長寿命化を可能にすると共に、発光輝度が高くチラつきの少ない外部電極放電ランプを提供する。
【解決手段】前後の長さＬが左右の幅Ｗよりも長く、この左右の幅Ｗが上下の高さＨより広く、少なくとも上下の両扁平壁１ａ，１ａが平坦な扁平放電管１の内部に低圧の放電ガスを封入すると共に、この扁平放電管１の前後の両端部に、当該端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁１ａの外面を覆う電極２がそれぞれ配置された構成とする。
【解決手段】前後の長さＬが左右の幅Ｗよりも長く、この左右の幅Ｗが上下の高さＨより広く、少なくとも上下の両扁平壁１ａ，１ａが平坦な扁平放電管１の内部に低圧の放電ガスを封入すると共に、この扁平放電管１の前後の両端部に、当該端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁１ａの外面を覆う電極２がそれぞれ配置された構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平放電管の外部に電極を形成した外部電極放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイのバックライトには、現在は冷陰極管が用いられることが多い。冷陰極管は、長い円筒管状の放電管の内部における管軸方向の両端部に電極を配置すると共に、この放電管の内壁面に蛍光体を塗布し、この内部に低圧の例えばアルゴンガスと水銀蒸気からなる放電ガスを封入して両端を封口したものである。この冷陰極管は、電極間に発生した電場により放電管内の電子を加速させて水銀原子に衝突させ励起状態にすることにより放出させた紫外線を、放電管の内壁面の蛍光体によって可視光に変換し、発光光として外部に放出する。
【０００３】
しかしながら、上記冷陰極管のように内部に電極を配置した放電ランプは、放電プラズマ中でイオン化した水銀イオンやアルゴンイオン等が負極となった電極に衝突することにより、これらの電極の金属材料がスパッタリングによって管内空間に放出され、水銀原子と結合しアマルガムを生成することになるので、点灯時間の経過に伴ってこれら電極の金属材料と水銀原子が徐々に消耗されることになり、ランプ寿命を短縮する主な要因となっていた。
【０００４】
そこで、従来から、放電管の外部に電極を配置した外部電極放電ランプが種々研究されている。また、この外部電極放電ランプでは、管形状の自由度が増すために、円筒管状の放電管ではなく、長手方向に直交する断面を長円形や方形の扁平形状とした扁平放電管を用いたものも種々検討されている。扁平放電管とは、長手方向を前後とし、これに直交する断面形状の長尺方向を左右としたときに、上下方向に平坦な両扁平壁を有すると共に、この扁平壁の投影面積を示す前後の長さと左右の幅の積よりも、左右の側壁の投影面積を示す前後の長さと上下の高さの積や、前後の端壁の投影面積を示す左右の幅と上下の高さの積の方が小さいものをいい、一般には、前後の長さと左右の幅が等しく、扁平壁が正方形状のものも含む。
【０００５】
上記扁平放電管を用いた外部電極放電ランプとしては、上下の両扁平壁の外面に電極を形成したもの（例えば、特許文献１参照。）や、左右の両側壁の外面に電極を形成したもの（例えば、特許文献２参照。）が従来から開発されている。
【０００６】
ところが、これらの扁平放電管を用いた外部電極放電ランプは、いずれも前後の長手方向に沿った長尺な電極が対向して配置されることになるので、これらの電極間の管内で放電プラズマによる陽光柱が長手方向に沿って頻繁に移動してバタつくことになり、輝度にチラつきが生じるという問題があった。また、特に上下の両扁平壁の外面に電極を形成した場合には、この上下の高さの間隔が短いために、この間隔が電極間で加速される電子の平均自由行程よりも短くなり、発光輝度を十分に高めることができないという問題もあった。しかも、左右の両側壁の外面に電極を形成した場合にも、通常はこの左右の幅の間隔が前後の長さより短いために、程度の差はあれ、同様の問題が生じることがある。
【特許文献１】特開２００３−３１７６６６号公報
【特許文献１】特開平５−２１７５６０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、扁平放電管の長手方向の両端部の外面に電極を配置することにより、放電ガスや内部電極の消耗をなくして長寿命化を可能にすると共に、発光輝度が高くチラつきの少ない外部電極放電ランプを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の外部電極放電ランプは、前後の長さが左右の幅よりも長く、この左右の幅が上下の高さより広く、少なくとも上下の両扁平壁が平坦な扁平放電管の内部に低圧の放電ガスを封入すると共に、この扁平放電管の前後の両端部に、当該端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁の外面を覆う電極がそれぞれ配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の外部電極放電ランプは、前記電極が、扁平放電管の前後の各端部における、上下の両扁平壁と左右の両側壁の外面を取り巻いて覆う扁平環状の金属板からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の外部電極放電ランプは、前記扁平放電管の扁平壁及び／又は側壁の外面に、端部をいずれかの電極に接続された、前後に細長い陽光柱対策用電極が配置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の外部電極放電ランプは、前記扁平放電管の右側の側壁の外面に、後方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が後方端部から前方端部の手前まで配置されると共に、左側の側壁の外面に、前方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が前方端部から後方端部の手前まで配置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の外部電極放電ランプは、前記扁平放電管が、平坦な両扁平壁と平坦な両側壁と平坦な両端壁とに囲まれたほぼ直方体状のガラス管であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、扁平放電管における最も長尺な前後の長さ方向の両端部に電極を形成することにより、この扁平放電管において最も断面積の狭い内部空間を横切って陽光柱が形成されるので、この陽光柱の形成位置を安定化させることができ、発光輝度のチラつきを低減することができるようになる。特に、前後の両端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁の外面を覆って電極が配置されるので、陽光柱の基部がこれらの電極の前後方向中央寄りの端辺付近の管内で形成されることになり、この陽光柱をより安定化させることができる。しかも、扁平放電管における最も長尺な前後の両端部に電極を配置することにより、この電極間の距離が電子の平均自由行程よりも十分に長くなるので、発光輝度を十分に高くすることもできるようになる。
【００１４】
なお、電極は、扁平放電管の端部における上下いずれかの扁平壁の外面だけでなく、これら双方の両扁平壁の外面に配置してもよく、これと共に、この端部の左右いずれか又は双方の側壁の外面に配置してもよく、前後の両端壁の外面に配置してもよい。また、扁平放電管の扁平壁や側壁の外面には、電極には接続されない導線等からなる陽光柱対策用導体を配置して、陽光柱をさらに確実に安定化させるようにしてもよい。
【００１５】
請求項２の発明によれば、電極を扁平環状の金属板によって構成することにより、扁平放電管の端部の外周に嵌めて両平坦壁と両側壁の周囲を囲むように配置するので、この電極の作製と扁平放電管への組み付けを容易にし、製造コストを低減することができるようになる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、扁平放電管の扁平壁や側壁に、電極に接続された前後に細長い陽光柱対策用電極が配置されるので、この陽光柱対策用電極が管内の陽光柱を導くことにより、この陽光柱をさらに確実に安定化させることができるようになる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、扁平放電管の左右の両側壁に配置された前後に細長い陽光柱対策用電極が管内の陽光柱を導くので、この陽光柱をさらに確実に安定化させることができるようになる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、扁平放電管が直方体状となるので、特に両側壁に無駄な膨らみがなくなることで、狭い空間に効率良く配置することができるようになる。しかも、複数の外部電極放電ランプを並べて配置する場合には、扁平放電管の側壁同士を近接させて並べることができるようになり、各外部電極放電ランプの間での輝度の低下を防止することもできるようになる。また、扁平放電管がガラス管によって作製されるので、材料コストを低減することもできるようになる。
【００１９】
なお、本願における前後、左右及び上下の方向は、三次元において互いに直交する方向を相対的に示すための便宜上のものにすぎず、実際の方向は外部電極放電ランプの配置によって変化する。例えば液晶パネルの表示面を垂直に配置した液晶ディスプレイのバックライトとして放電ランプを用いる場合には、前後が実際に液晶ディスプレイに対面したときの左右方向となり、左右が実際の上下方向となり、上下が実際の前後方向となることが多い。また、前後、左右及び上下の各方向も、単に互いに逆方向を示すための便宜的なものにすぎず、例えば左右の左と右だけを入れ替えたものも同じ構成を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。なお、図１、図４、図５、図６、図９及び図１０の外部電極放電ランプは、図面を見やすくするために、前後方向の長さを実際よりも短く図示している。また、図３、図７及び図８の外部電極放電ランプは、図面を見やすくするために、電極や蛍光体層の厚さを実際よりも厚く図示している。
【００２１】
本実施形態は、液晶ディスプレイのバックライトに用いられる外部電極放電ランプについて説明する。この外部電極放電ランプは、図１に示すように、扁平放電管１と一対の電極２，２からなる。
【００２２】
扁平放電管１は、図２に示すように、上下に配置された互いに平行で平坦な両扁平壁１ａ，１ａと、左右に配置された互いに平行で平坦な両側壁１ｂ，１ｂと、前後に配置された互いに平行で平坦な両端壁１ｃ，１ｃとに囲まれたほぼ直方体状のガラス管であり、前後の長さＬが左右の幅Ｗよりも十分に長く、この左右の幅Ｗが上下の高さＨよりも十分に広くなっていて、上下に扁平で前後に細長い形状を成している。
【００２３】
上記扁平放電管１の内部には、低圧のアルゴンガスと水銀蒸気等からなる放電ガスが封入されている。また、この扁平放電管１は、図２及び図３に示すように、前後の両端部を除く両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの内壁面に蛍光体が塗布されて蛍光体層３が形成されている。
【００２４】
上記扁平放電管１の前後の両端部には、図１及び図３に示すように、電極２，２が取り付けられている。各電極２は、導電性の帯状の金属板を方形環状にしたものであり、扁平放電管１の端部の外周にほとんど隙間なく外嵌することにより、この端部の両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの外面を覆うように配置されている。この扁平放電管１の端部に配置される電極２の前後方向の幅は、これが広すぎると両扁平壁１ａ，１ａがこの電極２によって遮蔽される領域が大きくなりすぎるので、前後の長さＬに比べて極めて短いことが好ましい。
【００２５】
上記扁平放電管１の両端部の電極２，２には、インバータ４から出力される交流電源が供給されるようになっている。インバータ４は、商用周波数の交流電源を整流したり、蓄電池等から供給される直流電源を、４５〜６０ｋＨｚ程度の交流電源に変換する電源回路であり、適宜出力周波数や出力波形を調整できるようになっている。なお、放電管の電源は、直流成分が含まれると、放電管内の電子の密度に偏りが生じるので、このインバータ４は、直流成分を含まない交流電源とする必要がある。
【００２６】
上記構成の外部電極放電ランプは、インバータ４から供給される交流電源が、扁平放電管１内における電極２，２間に電場を発生させるので、この電場によって加速された電子が水銀原子に衝突して励起状態にし、これによって発生した紫外線を蛍光体層３が可視光に変換することにより、この発光光を外部に放射することができる。
【００２７】
しかも、上記扁平放電管１内の放電プラズマによる陽光柱は、放電空間における面積が最も狭い断面に直交するように前後方向に長く形成されるので、発光輝度のチラつきを低減させることができる。即ち、この扁平放電管１の前後と上下と左右に直交する各断面積の広さは、Ｗ×Ｈ＜Ｈ×Ｌ＜Ｌ×Ｗの関係となり、上下と左右に沿った平面で切断した断面積Ｗ×Ｈが最も狭くなる。そして、陽光柱は、この最も狭い断面（Ｗ×Ｈ）に直交する方向に形成されるので、上下や左右に移動する余地が少なくなることにより、形成位置が随時変化するバタつきが少なくなって安定化し、発光輝度のチラつきを低減することができるようになる。また、この陽光柱の基部は、両端部の方形環状の電極２，２における前後方向中央寄りの端辺付近の管内（図３のＡ部）に形成され、エッジ間で放電が行われるので、例えば広い平行面を有する電極間に発生する陽光柱のように基部の位置が随時変化してバタつくようなことがなくなり、この陽光柱をさらに安定化させることができるようになる。
【００２８】
さらに、上記外部電極放電ランプの電極２，２は、扁平放電管１における最も長尺な前後の両端部に配置されることにより、これらの電極２，２間の距離が電子の平均自由行程よりも十分に長くなるので、発光輝度を十分に高くすることもできるようになる。
【００２９】
さらに、上記実施形態では、電極２，２を方形環状の金属板によって構成し、扁平放電管１の端部に外嵌して配置することができるので、これらの電極２，２の作製と扁平放電管１への組み付けを容易にし、製造コストを低減することができるようになる。
【００３０】
さらに、上記実施形態では、扁平放電管１が直方体状となるので、特に両側壁１ｂ，１ｂに無駄な膨らみがなくなることで、狭い収容スペースに効率良く配置することができるようになる。しかも、複数の外部電極放電ランプを並べて配置する場合には、扁平放電管１の側壁１ｂ同士を近接させて並べることができるようになり、各外部電極放電ランプの間での輝度の低下を防止することもできるようになる。また、上記実施形態では、扁平放電管１がガラス管によって作製されるので、高価な石英ガラス等を用いる場合に比べて、材料コストを低減することもできるようになる。
【００３１】
ところで、上記実施形態では、扁平放電管１の前後の両端部にのみ電極２，２を配置していたが、特に扁平放電管１の前後の長さＬが長い場合や左右の幅Ｗが広い場合等に、陽光柱が完全に安定しないことがある。そこで、図４に示すように、扁平放電管１の両側壁１ｂ，１ｂに陽光柱対策用電極５，５を配置することもできる。陽光柱対策用電極５は、前後方向に細長い導線を扁平放電管１の側壁１ｂの外面に貼り付けたものであり、右側の側壁１ｂの外面に貼り付けた陽光柱対策用電極５は、後方端部を後方の電極２に接続固定されると共に、前方端が前方の電極２の少し手前まで達するように配置され、左側の側壁１ｂの外面に貼り付けた陽光柱対策用電極５は、前方端部を前方の電極２に接続固定されると共に、後方端が後方の電極２の少し手前まで達するように配置されている。
【００３２】
また、上記陽光柱対策用電極５は、扁平放電管１の両側壁１ｂ，１ｂに、図５に示すように配置することもできる。この場合、前方の電極２には、両側壁１ｂ，１ｂに１本ずつ、扁平放電管１の前後方向の中央部よりも手前まで配置された陽光柱対策用電極５，５の前方端部がそれぞれ接続固定され、後方の電極２には、両側壁１ｂ，１ｂに１本ずつ、扁平放電管１の前後方向の中央部よりも手前まで配置された陽光柱対策用電極５，５の後方端部がそれぞれ接続固定されている。
【００３３】
陽光柱の基部は、上記のように、電極２，２の前後方向中央寄りの端辺付近の管内に形成されるが、各電極２が方形環状であるため、この端辺も方形輪状となるので、この輪状のエッジに沿って位置が変化する場合がある。しかしながら、図４や図５に示したように両側壁１ｂ，１ｂに陽光柱対策用電極５…を配置すると、陽光柱がこれらの陽光柱対策用電極５，５に導かれて扁平放電管１の管内でさらに確実に安定化するようになる。
【００３４】
これらの陽光柱対策用電極５，５は、両側壁１ｂ，１ｂに配置することが好ましいが、両扁平壁１ａ，１ａに配置することもできる。しかも、また、この陽光柱対策用導体６は、導線に限らず、導電板や導電膜等、又は、導線や導電板、導電膜等を網状に形成したものによって構成することもでき、導電膜は透明電極材料（ＩＴＯ）を用いることもできる。特に、陽光柱対策用電極５を扁平壁１ａに配置する場合には、発光光の外部への放射をできるだけ阻害しないように、細い導線や幅の狭い導電板若しくは導電膜、開口面積の大きい網状の導電体、又は、透明電極材料を用いることが好ましい。
【００３５】
さらに、扁平放電管１には、上記陽光柱対策用電極５，５に代えて、図６に示すような陽光柱対策用導体６，６を配置することもできる。陽光柱対策用導体６，６は、前後方向に細長い金属線等からなる導線を扁平放電管１の一方（図では上側）の扁平壁１ａの外面に間隔を開けて平行に貼り付けたものであり、前後方向の端部は、いずれも電極２，２の少し手前まで達するように配置されている。このような陽光柱対策用導体６，６を配置すると、電極２，２には接続されていないが、扁平放電管１の管内の放電プラズマとの間で静電的に結合されるため、陽光柱対策用電極５，５の場合と同様に、陽光柱がこれらの陽光柱対策用導体６，６の間の扁平放電管１の管内でさらに確実に安定化するようになる。なお、この陽光柱対策用導体６は、１本だけでもよいが、陽光柱を安定化する効果は不十分であるため、２本を間隔を開けて配置することが好ましく、３本以上を併設することもできる。
【００３６】
これらの陽光柱対策用導体６，６は、扁平壁１ａに配置することが好ましいが、一方の扁平壁１ａに限らず、双方の両扁平壁１ａ，１ａに配置することもでき、側壁１ｂに形成することもできる。しかも、また、この陽光柱対策用導体６は、導線に限らず、導電板や導電膜等、又は、導線や導電板、導電膜等を網状に形成したものによって構成することもでき、導電膜は透明電極材料（ＩＴＯ）を用いることもできる。特に、陽光柱対策用導体６を扁平壁１ａに配置する場合には、発光光の外部への放射をできるだけ阻害しないように、細い導線や幅の狭い導電板若しくは導電膜、開口面積の大きい網状の導電体、又は、透明電極材料を用いることが好ましい。
【００３７】
なお、上記実施形態では、扁平放電管１の前後の長さＬと左右の幅Ｗと上下の高さＨがＬ＞＞Ｗ＞＞Ｈ（「＞＞」は十分大きいことを示す）の関係である場合を示したが、この関係はＬ＞Ｗ＞Ｈであっても同様の効果を得ることができる。ただし、扁平放電管１の前後の長さＬが左右の幅Ｗよりも十分に長ければ（Ｌ＞＞Ｗ）、陽光柱をより安定化させることができる。また、この左右の幅Ｗが上下の高さＨよりも十分に広ければ（Ｗ＞＞Ｈ）、外部への光を左右方向よりも前後方向に多く放射して発光光の利用効率が高い平面発光体を得ることができるだけでなく、扁平放電管１を薄くできるので、設置スペースも薄くできるようになる。もっとも、製造上や放電特性の都合上、扁平放電管１の上下の高さＨは０．５ｍｍ以下では狭すぎるのと、左右の幅Ｗと上下の高さＨの比Ｗ／Ｈも大きすぎると扁平になりすぎるので、この比Ｗ／Ｈは、２以上、５０以下（２≦Ｗ／Ｈ≦５０）であることが好ましい。
【００３８】
また、上記実施形態では、扁平放電管１における両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂと両端壁１ｃ，１ｃが全て平坦な直方体状である場合を示したが、少なくとも最大の面積（Ｌ×Ｗ）を有する両扁平壁１ａ，１ａが平坦であれば、発光光を広い面積の平坦面から外部に放射して光の利用効率を高めることができる。従って、扁平放電管１は、例えば両側壁１ｂ，１ｂが外側に円筒面状の膨らみを有する横断面が長円形のものであってもよく、端壁１ｃにガス抜きのための封止部の突起が形成されていてもよい。さらに、両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂと両端壁１ｃ，１ｃとの境界部分は、図示のようにアール状に繋がっていてもよいし、エッジを立てた角状や面取り部を介したアール状又は角状に繋がっていてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、扁平放電管１に封入する放電ガスとして、アルゴンガスと水銀蒸気を例示したが、希ガスと金属蒸気との混合ガスであれば、この組み合わせは任意である。さらに、上記実施形態では、扁平放電管１をガラス管によって構成する場合を示したが、石英ガラス等のように発光光を透過する他の材質を用いることもできる。さらに、上記実施形態では、扁平放電管１の内面の一部に蛍光体層３を形成する場合を示したが、内面全面に蛍光体層３を形成することもでき、この形成パターンは任意である。しかも、本実施形態のように液晶ディスプレイのバックライトとして用いる外部電極放電ランプの蛍光体層３は、紫外線を可視光領域内の広範囲な波長領域の光に変換するものを用いることが好ましいが、用途によっては、可視光領域内に限らない特定の波長領域の光に変換するものであってもよい。さらに、この外部電極放電ランプが紫外線を放射する紫外線ランプ等である場合には、扁平放電管１の内面に蛍光体層３を形成する必要もなくなる。
【００４０】
また、上記実施形態では、電極２が方形環状の金属板である場合を示したが、４枚の平坦な金属板を扁平放電管１の端部における両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの外面にそれぞれ貼り付けたり、枠体で押さえ付ける等して配置するようにしてもよい。この場合、電極２となる４枚に分割された金属板は、半田付けや導線を介する等して別途接続すればよい。さらに、電極２は、扁平放電管１が直方体状ではない場合には、扁平放電管１の断面形状に沿わせた扁平環状にしてもよく、電極２の金属板を４分割する場合には、両側壁１ｂ，１ｂの外面に配置する金属板の形状をこの側壁１ｂの形状に沿わせたものにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、電極２が扁平放電管１の端部における両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの全ての外面を覆う場合を示したが、この電極２は、少なくともいずれかの扁平壁１ａを覆うように配置されていればよい。例えば図７に示すように、電極２を１枚の平坦な金属板によって構成し、扁平放電管１の前後の端部における上側の扁平壁１ａの外面にのみ配置することもできる。この場合、陽光柱の基部は、１枚の金属板からなる電極２の前後方向中央寄りの端辺付近の管内に形成されるので（図７のＢ部）、電極２が方形環状の金属板であればエッジとなる端辺が４辺となるが、この場合にはエッジとなる端辺が１辺だけとなり、電極２，２によるエッジ間の放電をさらに安定化させることができる。しかも、図８に示すように、前方の電極２を扁平放電管１の前方端部における下側の扁平壁１ａの外面に配置すれば、陽光柱の基部が扁平放電管１の管内を斜めに介した対向位置に形成されるので（図８のＣ部）、放電効率を高めて発光輝度を向上させることができるようになる。
【００４２】
さらに、上記電極２は、環状か扁平壁１ａ又は側壁１ｂの外面に沿った形状の金属板を用いる場合を示したが、例えばＬ字形やコの字形等の金属板を１枚だけ、又は、複数枚組み合わせて用いることもできる。しかも、この電極２は、扁平放電管１の前後の端部における上下いずれかの扁平壁１ａの外面に配置されていれば、これと共に、端壁１ｃに配置されていてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、１本の扁平放電管１ごとに電極２，２を配置する場合を示したが、図９に示すように、左右に細長い２本の金属板からなる電極２，２を間隔を開けて平行に設置し、これらの電極２，２間に複数本の扁平放電管１…を前後の両端部が電極２，２上に載置されるように配置することもできる。この場合、各扁平放電管１にとっては、電極２，２が図７に示したように配置されることになるが、複数本の扁平放電管１…にとっては、前後の両端部の電極２，２を共用することになる。これら複数本の扁平放電管１は、電極２，２に接着したり、これらの電極２，２に押し付けられた状態で枠体等により固定するだけで外部電極放電ランプを構成することができる。さらに、例えば前方の電極２のみを扁平放電管１の前方端部の上方に配置すれば、これらの電極２，２を図８に示したように配置することもできる。さらに、図１０に示すように、各電極２を上下に配置した左右に細長い２本ずつの金属板によって構成し、複数本の扁平放電管１…の前後の両端部をそれぞれ電極２の上下の金属板の間に挟持固定するようにしてもよい。
【００４４】
上記のようにして複数の扁平放電管１…を前後１本ずつ又は２本ずつの電極２，２間に配置すれば、広い面積での発光が必要となる液晶ディスプレイのバックライトや面発光の照明装置の構造を極めて単純化し、大幅なコストダウンを図ることができるようになる。また、これらの場合、複数本の扁平放電管１…は、１台のインバータ４によって並列駆動されることになるが、本実施形態で示した扁平放電管１は、構造が極めて単純であるため、特性のバラツキを極力減少させることができるので、発光輝度のムラ等も十分に抑制することができるようになる。
【００４５】
また、上記実施形態では、電極２が金属板からなる場合を示したが、このような金属板に限らず、金属以外の導電板でもよく、金属又は金属以外の導線を網状にしたものや導電膜等によって構成することもできる。導線を網状にした電極２を用いた場合には、扁平放電管１におけるこの電極２を配置した部分からも、網の目を通して発光光を外部に放射させることができるので、この発光光を効率良く利用することができるようになる。導電膜としては、扁平壁１ａ等の外面に蒸着やスパッタ等によって成膜した金属膜や透明電極等を用いることができ、導電性ペーストを塗布して焼成したり、導電性ポリマーフィルム等を貼り付けて用いることもできる。そして、透明電極を用いた場合には、導線を網状にした電極２の場合と同様に、発光光を効率良く利用することができるようになる。さらに、陽光柱対策用電極５についても、１本の導線に限らず、複数の導線を併設したり、極めて細長い金属板やその他の導電板を用いることもでき、導線を網状にしたものや導電膜等によって構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、扁平放電管の構造を示す中央部省略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの構造を示す縦断面側面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、陽光柱対策用電極を設けた外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、陽光柱対策用電極を設けた外部電極放電ランプの他の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態を示すものであって、陽光柱対策用導体を設けた外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態を示すものであって、電極を上方にのみ配置した外部電極放電ランプの構造を示す縦断面側面図である。
【図８】本発明の一実施形態を示すものであって、電極を上下互い違いに配置した外部電極放電ランプの構造を示す縦断面側面図である。
【図９】本発明の一実施形態を示すものであって、複数本の扁平放電管で電極を共用する外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示すものであって、複数本の扁平放電管で電極を共用する外部電極放電ランプの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 扁平放電管
１ａ 扁平壁
１ｂ 側壁
１ｃ 端壁
２ 電極
３ 蛍光体層
４ インバータ
５ 陽光柱対策用電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、扁平放電管の外部に電極を形成した外部電極放電ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイのバックライトには、現在は冷陰極管が用いられることが多い。冷陰極管は、長い円筒管状の放電管の内部における管軸方向の両端部に電極を配置すると共に、この放電管の内壁面に蛍光体を塗布し、この内部に低圧の例えばアルゴンガスと水銀蒸気からなる放電ガスを封入して両端を封口したものである。この冷陰極管は、電極間に発生した電場により放電管内の電子を加速させて水銀原子に衝突させ励起状態にすることにより放出させた紫外線を、放電管の内壁面の蛍光体によって可視光に変換し、発光光として外部に放出する。
【０００３】
しかしながら、上記冷陰極管のように内部に電極を配置した放電ランプは、放電プラズマ中でイオン化した水銀イオンやアルゴンイオン等が負極となった電極に衝突することにより、これらの電極の金属材料がスパッタリングによって管内空間に放出され、水銀原子と結合しアマルガムを生成することになるので、点灯時間の経過に伴ってこれら電極の金属材料と水銀原子が徐々に消耗されることになり、ランプ寿命を短縮する主な要因となっていた。
【０００４】
そこで、従来から、放電管の外部に電極を配置した外部電極放電ランプが種々研究されている。また、この外部電極放電ランプでは、管形状の自由度が増すために、円筒管状の放電管ではなく、長手方向に直交する断面を長円形や方形の扁平形状とした扁平放電管を用いたものも種々検討されている。扁平放電管とは、長手方向を前後とし、これに直交する断面形状の長尺方向を左右としたときに、上下方向に平坦な両扁平壁を有すると共に、この扁平壁の投影面積を示す前後の長さと左右の幅の積よりも、左右の側壁の投影面積を示す前後の長さと上下の高さの積や、前後の端壁の投影面積を示す左右の幅と上下の高さの積の方が小さいものをいい、一般には、前後の長さと左右の幅が等しく、扁平壁が正方形状のものも含む。
【０００５】
上記扁平放電管を用いた外部電極放電ランプとしては、上下の両扁平壁の外面に電極を形成したもの（例えば、特許文献１参照。）や、左右の両側壁の外面に電極を形成したもの（例えば、特許文献２参照。）が従来から開発されている。
【０００６】
ところが、これらの扁平放電管を用いた外部電極放電ランプは、いずれも前後の長手方向に沿った長尺な電極が対向して配置されることになるので、これらの電極間の管内で放電プラズマによる陽光柱が長手方向に沿って頻繁に移動してバタつくことになり、輝度にチラつきが生じるという問題があった。また、特に上下の両扁平壁の外面に電極を形成した場合には、この上下の高さの間隔が短いために、この間隔が電極間で加速される電子の平均自由行程よりも短くなり、発光輝度を十分に高めることができないという問題もあった。しかも、左右の両側壁の外面に電極を形成した場合にも、通常はこの左右の幅の間隔が前後の長さより短いために、程度の差はあれ、同様の問題が生じることがある。
【特許文献１】特開２００３−３１７６６６号公報
【特許文献１】特開平５−２１７５６０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、扁平放電管の長手方向の両端部の外面に電極を配置することにより、放電ガスや内部電極の消耗をなくして長寿命化を可能にすると共に、発光輝度が高くチラつきの少ない外部電極放電ランプを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の外部電極放電ランプは、前後の長さが左右の幅よりも長く、この左右の幅が上下の高さより広く、少なくとも上下の両扁平壁が平坦な扁平放電管の内部に低圧の放電ガスを封入すると共に、この扁平放電管の前後の両端部に、当該端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁の外面を覆う電極がそれぞれ配置されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２の外部電極放電ランプは、前記電極が、扁平放電管の前後の各端部における、上下の両扁平壁と左右の両側壁の外面を取り巻いて覆う扁平環状の金属板からなることを特徴とする。
【００１０】
請求項３の外部電極放電ランプは、前記扁平放電管の扁平壁及び／又は側壁の外面に、端部をいずれかの電極に接続された、前後に細長い陽光柱対策用電極が配置されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の外部電極放電ランプは、前記扁平放電管の右側の側壁の外面に、後方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が後方端部から前方端部の手前まで配置されると共に、左側の側壁の外面に、前方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が前方端部から後方端部の手前まで配置されたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の外部電極放電ランプは、前記扁平放電管が、平坦な両扁平壁と平坦な両側壁と平坦な両端壁とに囲まれたほぼ直方体状のガラス管であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、扁平放電管における最も長尺な前後の長さ方向の両端部に電極を形成することにより、この扁平放電管において最も断面積の狭い内部空間を横切って陽光柱が形成されるので、この陽光柱の形成位置を安定化させることができ、発光輝度のチラつきを低減することができるようになる。特に、前後の両端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁の外面を覆って電極が配置されるので、陽光柱の基部がこれらの電極の前後方向中央寄りの端辺付近の管内で形成されることになり、この陽光柱をより安定化させることができる。しかも、扁平放電管における最も長尺な前後の両端部に電極を配置することにより、この電極間の距離が電子の平均自由行程よりも十分に長くなるので、発光輝度を十分に高くすることもできるようになる。
【００１４】
なお、電極は、扁平放電管の端部における上下いずれかの扁平壁の外面だけでなく、これら双方の両扁平壁の外面に配置してもよく、これと共に、この端部の左右いずれか又は双方の側壁の外面に配置してもよく、前後の両端壁の外面に配置してもよい。また、扁平放電管の扁平壁や側壁の外面には、電極には接続されない導線等からなる陽光柱対策用導体を配置して、陽光柱をさらに確実に安定化させるようにしてもよい。
【００１５】
請求項２の発明によれば、電極を扁平環状の金属板によって構成することにより、扁平放電管の端部の外周に嵌めて両平坦壁と両側壁の周囲を囲むように配置するので、この電極の作製と扁平放電管への組み付けを容易にし、製造コストを低減することができるようになる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、扁平放電管の扁平壁や側壁に、電極に接続された前後に細長い陽光柱対策用電極が配置されるので、この陽光柱対策用電極が管内の陽光柱を導くことにより、この陽光柱をさらに確実に安定化させることができるようになる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、扁平放電管の左右の両側壁に配置された前後に細長い陽光柱対策用電極が管内の陽光柱を導くので、この陽光柱をさらに確実に安定化させることができるようになる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、扁平放電管が直方体状となるので、特に両側壁に無駄な膨らみがなくなることで、狭い空間に効率良く配置することができるようになる。しかも、複数の外部電極放電ランプを並べて配置する場合には、扁平放電管の側壁同士を近接させて並べることができるようになり、各外部電極放電ランプの間での輝度の低下を防止することもできるようになる。また、扁平放電管がガラス管によって作製されるので、材料コストを低減することもできるようになる。
【００１９】
なお、本願における前後、左右及び上下の方向は、三次元において互いに直交する方向を相対的に示すための便宜上のものにすぎず、実際の方向は外部電極放電ランプの配置によって変化する。例えば液晶パネルの表示面を垂直に配置した液晶ディスプレイのバックライトとして放電ランプを用いる場合には、前後が実際に液晶ディスプレイに対面したときの左右方向となり、左右が実際の上下方向となり、上下が実際の前後方向となることが多い。また、前後、左右及び上下の各方向も、単に互いに逆方向を示すための便宜的なものにすぎず、例えば左右の左と右だけを入れ替えたものも同じ構成を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の最良の実施形態について図１〜図１０を参照して説明する。なお、図１、図４、図５、図６、図９及び図１０の外部電極放電ランプは、図面を見やすくするために、前後方向の長さを実際よりも短く図示している。また、図３、図７及び図８の外部電極放電ランプは、図面を見やすくするために、電極や蛍光体層の厚さを実際よりも厚く図示している。
【００２１】
本実施形態は、液晶ディスプレイのバックライトに用いられる外部電極放電ランプについて説明する。この外部電極放電ランプは、図１に示すように、扁平放電管１と一対の電極２，２からなる。
【００２２】
扁平放電管１は、図２に示すように、上下に配置された互いに平行で平坦な両扁平壁１ａ，１ａと、左右に配置された互いに平行で平坦な両側壁１ｂ，１ｂと、前後に配置された互いに平行で平坦な両端壁１ｃ，１ｃとに囲まれたほぼ直方体状のガラス管であり、前後の長さＬが左右の幅Ｗよりも十分に長く、この左右の幅Ｗが上下の高さＨよりも十分に広くなっていて、上下に扁平で前後に細長い形状を成している。
【００２３】
上記扁平放電管１の内部には、低圧のアルゴンガスと水銀蒸気等からなる放電ガスが封入されている。また、この扁平放電管１は、図２及び図３に示すように、前後の両端部を除く両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの内壁面に蛍光体が塗布されて蛍光体層３が形成されている。
【００２４】
上記扁平放電管１の前後の両端部には、図１及び図３に示すように、電極２，２が取り付けられている。各電極２は、導電性の帯状の金属板を方形環状にしたものであり、扁平放電管１の端部の外周にほとんど隙間なく外嵌することにより、この端部の両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの外面を覆うように配置されている。この扁平放電管１の端部に配置される電極２の前後方向の幅は、これが広すぎると両扁平壁１ａ，１ａがこの電極２によって遮蔽される領域が大きくなりすぎるので、前後の長さＬに比べて極めて短いことが好ましい。
【００２５】
上記扁平放電管１の両端部の電極２，２には、インバータ４から出力される交流電源が供給されるようになっている。インバータ４は、商用周波数の交流電源を整流したり、蓄電池等から供給される直流電源を、４５〜６０ｋＨｚ程度の交流電源に変換する電源回路であり、適宜出力周波数や出力波形を調整できるようになっている。なお、放電管の電源は、直流成分が含まれると、放電管内の電子の密度に偏りが生じるので、このインバータ４は、直流成分を含まない交流電源とする必要がある。
【００２６】
上記構成の外部電極放電ランプは、インバータ４から供給される交流電源が、扁平放電管１内における電極２，２間に電場を発生させるので、この電場によって加速された電子が水銀原子に衝突して励起状態にし、これによって発生した紫外線を蛍光体層３が可視光に変換することにより、この発光光を外部に放射することができる。
【００２７】
しかも、上記扁平放電管１内の放電プラズマによる陽光柱は、放電空間における面積が最も狭い断面に直交するように前後方向に長く形成されるので、発光輝度のチラつきを低減させることができる。即ち、この扁平放電管１の前後と上下と左右に直交する各断面積の広さは、Ｗ×Ｈ＜Ｈ×Ｌ＜Ｌ×Ｗの関係となり、上下と左右に沿った平面で切断した断面積Ｗ×Ｈが最も狭くなる。そして、陽光柱は、この最も狭い断面（Ｗ×Ｈ）に直交する方向に形成されるので、上下や左右に移動する余地が少なくなることにより、形成位置が随時変化するバタつきが少なくなって安定化し、発光輝度のチラつきを低減することができるようになる。また、この陽光柱の基部は、両端部の方形環状の電極２，２における前後方向中央寄りの端辺付近の管内（図３のＡ部）に形成され、エッジ間で放電が行われるので、例えば広い平行面を有する電極間に発生する陽光柱のように基部の位置が随時変化してバタつくようなことがなくなり、この陽光柱をさらに安定化させることができるようになる。
【００２８】
さらに、上記外部電極放電ランプの電極２，２は、扁平放電管１における最も長尺な前後の両端部に配置されることにより、これらの電極２，２間の距離が電子の平均自由行程よりも十分に長くなるので、発光輝度を十分に高くすることもできるようになる。
【００２９】
さらに、上記実施形態では、電極２，２を方形環状の金属板によって構成し、扁平放電管１の端部に外嵌して配置することができるので、これらの電極２，２の作製と扁平放電管１への組み付けを容易にし、製造コストを低減することができるようになる。
【００３０】
さらに、上記実施形態では、扁平放電管１が直方体状となるので、特に両側壁１ｂ，１ｂに無駄な膨らみがなくなることで、狭い収容スペースに効率良く配置することができるようになる。しかも、複数の外部電極放電ランプを並べて配置する場合には、扁平放電管１の側壁１ｂ同士を近接させて並べることができるようになり、各外部電極放電ランプの間での輝度の低下を防止することもできるようになる。また、上記実施形態では、扁平放電管１がガラス管によって作製されるので、高価な石英ガラス等を用いる場合に比べて、材料コストを低減することもできるようになる。
【００３１】
ところで、上記実施形態では、扁平放電管１の前後の両端部にのみ電極２，２を配置していたが、特に扁平放電管１の前後の長さＬが長い場合や左右の幅Ｗが広い場合等に、陽光柱が完全に安定しないことがある。そこで、図４に示すように、扁平放電管１の両側壁１ｂ，１ｂに陽光柱対策用電極５，５を配置することもできる。陽光柱対策用電極５は、前後方向に細長い導線を扁平放電管１の側壁１ｂの外面に貼り付けたものであり、右側の側壁１ｂの外面に貼り付けた陽光柱対策用電極５は、後方端部を後方の電極２に接続固定されると共に、前方端が前方の電極２の少し手前まで達するように配置され、左側の側壁１ｂの外面に貼り付けた陽光柱対策用電極５は、前方端部を前方の電極２に接続固定されると共に、後方端が後方の電極２の少し手前まで達するように配置されている。
【００３２】
また、上記陽光柱対策用電極５は、扁平放電管１の両側壁１ｂ，１ｂに、図５に示すように配置することもできる。この場合、前方の電極２には、両側壁１ｂ，１ｂに１本ずつ、扁平放電管１の前後方向の中央部よりも手前まで配置された陽光柱対策用電極５，５の前方端部がそれぞれ接続固定され、後方の電極２には、両側壁１ｂ，１ｂに１本ずつ、扁平放電管１の前後方向の中央部よりも手前まで配置された陽光柱対策用電極５，５の後方端部がそれぞれ接続固定されている。
【００３３】
陽光柱の基部は、上記のように、電極２，２の前後方向中央寄りの端辺付近の管内に形成されるが、各電極２が方形環状であるため、この端辺も方形輪状となるので、この輪状のエッジに沿って位置が変化する場合がある。しかしながら、図４や図５に示したように両側壁１ｂ，１ｂに陽光柱対策用電極５…を配置すると、陽光柱がこれらの陽光柱対策用電極５，５に導かれて扁平放電管１の管内でさらに確実に安定化するようになる。
【００３４】
これらの陽光柱対策用電極５，５は、両側壁１ｂ，１ｂに配置することが好ましいが、両扁平壁１ａ，１ａに配置することもできる。しかも、また、この陽光柱対策用導体６は、導線に限らず、導電板や導電膜等、又は、導線や導電板、導電膜等を網状に形成したものによって構成することもでき、導電膜は透明電極材料（ＩＴＯ）を用いることもできる。特に、陽光柱対策用電極５を扁平壁１ａに配置する場合には、発光光の外部への放射をできるだけ阻害しないように、細い導線や幅の狭い導電板若しくは導電膜、開口面積の大きい網状の導電体、又は、透明電極材料を用いることが好ましい。
【００３５】
さらに、扁平放電管１には、上記陽光柱対策用電極５，５に代えて、図６に示すような陽光柱対策用導体６，６を配置することもできる。陽光柱対策用導体６，６は、前後方向に細長い金属線等からなる導線を扁平放電管１の一方（図では上側）の扁平壁１ａの外面に間隔を開けて平行に貼り付けたものであり、前後方向の端部は、いずれも電極２，２の少し手前まで達するように配置されている。このような陽光柱対策用導体６，６を配置すると、電極２，２には接続されていないが、扁平放電管１の管内の放電プラズマとの間で静電的に結合されるため、陽光柱対策用電極５，５の場合と同様に、陽光柱がこれらの陽光柱対策用導体６，６の間の扁平放電管１の管内でさらに確実に安定化するようになる。なお、この陽光柱対策用導体６は、１本だけでもよいが、陽光柱を安定化する効果は不十分であるため、２本を間隔を開けて配置することが好ましく、３本以上を併設することもできる。
【００３６】
これらの陽光柱対策用導体６，６は、扁平壁１ａに配置することが好ましいが、一方の扁平壁１ａに限らず、双方の両扁平壁１ａ，１ａに配置することもでき、側壁１ｂに形成することもできる。しかも、また、この陽光柱対策用導体６は、導線に限らず、導電板や導電膜等、又は、導線や導電板、導電膜等を網状に形成したものによって構成することもでき、導電膜は透明電極材料（ＩＴＯ）を用いることもできる。特に、陽光柱対策用導体６を扁平壁１ａに配置する場合には、発光光の外部への放射をできるだけ阻害しないように、細い導線や幅の狭い導電板若しくは導電膜、開口面積の大きい網状の導電体、又は、透明電極材料を用いることが好ましい。
【００３７】
なお、上記実施形態では、扁平放電管１の前後の長さＬと左右の幅Ｗと上下の高さＨがＬ＞＞Ｗ＞＞Ｈ（「＞＞」は十分大きいことを示す）の関係である場合を示したが、この関係はＬ＞Ｗ＞Ｈであっても同様の効果を得ることができる。ただし、扁平放電管１の前後の長さＬが左右の幅Ｗよりも十分に長ければ（Ｌ＞＞Ｗ）、陽光柱をより安定化させることができる。また、この左右の幅Ｗが上下の高さＨよりも十分に広ければ（Ｗ＞＞Ｈ）、外部への光を左右方向よりも前後方向に多く放射して発光光の利用効率が高い平面発光体を得ることができるだけでなく、扁平放電管１を薄くできるので、設置スペースも薄くできるようになる。もっとも、製造上や放電特性の都合上、扁平放電管１の上下の高さＨは０．５ｍｍ以下では狭すぎるのと、左右の幅Ｗと上下の高さＨの比Ｗ／Ｈも大きすぎると扁平になりすぎるので、この比Ｗ／Ｈは、２以上、５０以下（２≦Ｗ／Ｈ≦５０）であることが好ましい。
【００３８】
また、上記実施形態では、扁平放電管１における両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂと両端壁１ｃ，１ｃが全て平坦な直方体状である場合を示したが、少なくとも最大の面積（Ｌ×Ｗ）を有する両扁平壁１ａ，１ａが平坦であれば、発光光を広い面積の平坦面から外部に放射して光の利用効率を高めることができる。従って、扁平放電管１は、例えば両側壁１ｂ，１ｂが外側に円筒面状の膨らみを有する横断面が長円形のものであってもよく、端壁１ｃにガス抜きのための封止部の突起が形成されていてもよい。さらに、両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂと両端壁１ｃ，１ｃとの境界部分は、図示のようにアール状に繋がっていてもよいし、エッジを立てた角状や面取り部を介したアール状又は角状に繋がっていてもよい。
【００３９】
また、上記実施形態では、扁平放電管１に封入する放電ガスとして、アルゴンガスと水銀蒸気を例示したが、希ガスと金属蒸気との混合ガスであれば、この組み合わせは任意である。さらに、上記実施形態では、扁平放電管１をガラス管によって構成する場合を示したが、石英ガラス等のように発光光を透過する他の材質を用いることもできる。さらに、上記実施形態では、扁平放電管１の内面の一部に蛍光体層３を形成する場合を示したが、内面全面に蛍光体層３を形成することもでき、この形成パターンは任意である。しかも、本実施形態のように液晶ディスプレイのバックライトとして用いる外部電極放電ランプの蛍光体層３は、紫外線を可視光領域内の広範囲な波長領域の光に変換するものを用いることが好ましいが、用途によっては、可視光領域内に限らない特定の波長領域の光に変換するものであってもよい。さらに、この外部電極放電ランプが紫外線を放射する紫外線ランプ等である場合には、扁平放電管１の内面に蛍光体層３を形成する必要もなくなる。
【００４０】
また、上記実施形態では、電極２が方形環状の金属板である場合を示したが、４枚の平坦な金属板を扁平放電管１の端部における両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの外面にそれぞれ貼り付けたり、枠体で押さえ付ける等して配置するようにしてもよい。この場合、電極２となる４枚に分割された金属板は、半田付けや導線を介する等して別途接続すればよい。さらに、電極２は、扁平放電管１が直方体状ではない場合には、扁平放電管１の断面形状に沿わせた扁平環状にしてもよく、電極２の金属板を４分割する場合には、両側壁１ｂ，１ｂの外面に配置する金属板の形状をこの側壁１ｂの形状に沿わせたものにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、電極２が扁平放電管１の端部における両扁平壁１ａ，１ａと両側壁１ｂ，１ｂの全ての外面を覆う場合を示したが、この電極２は、少なくともいずれかの扁平壁１ａを覆うように配置されていればよい。例えば図７に示すように、電極２を１枚の平坦な金属板によって構成し、扁平放電管１の前後の端部における上側の扁平壁１ａの外面にのみ配置することもできる。この場合、陽光柱の基部は、１枚の金属板からなる電極２の前後方向中央寄りの端辺付近の管内に形成されるので（図７のＢ部）、電極２が方形環状の金属板であればエッジとなる端辺が４辺となるが、この場合にはエッジとなる端辺が１辺だけとなり、電極２，２によるエッジ間の放電をさらに安定化させることができる。しかも、図８に示すように、前方の電極２を扁平放電管１の前方端部における下側の扁平壁１ａの外面に配置すれば、陽光柱の基部が扁平放電管１の管内を斜めに介した対向位置に形成されるので（図８のＣ部）、放電効率を高めて発光輝度を向上させることができるようになる。
【００４２】
さらに、上記電極２は、環状か扁平壁１ａ又は側壁１ｂの外面に沿った形状の金属板を用いる場合を示したが、例えばＬ字形やコの字形等の金属板を１枚だけ、又は、複数枚組み合わせて用いることもできる。しかも、この電極２は、扁平放電管１の前後の端部における上下いずれかの扁平壁１ａの外面に配置されていれば、これと共に、端壁１ｃに配置されていてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、１本の扁平放電管１ごとに電極２，２を配置する場合を示したが、図９に示すように、左右に細長い２本の金属板からなる電極２，２を間隔を開けて平行に設置し、これらの電極２，２間に複数本の扁平放電管１…を前後の両端部が電極２，２上に載置されるように配置することもできる。この場合、各扁平放電管１にとっては、電極２，２が図７に示したように配置されることになるが、複数本の扁平放電管１…にとっては、前後の両端部の電極２，２を共用することになる。これら複数本の扁平放電管１は、電極２，２に接着したり、これらの電極２，２に押し付けられた状態で枠体等により固定するだけで外部電極放電ランプを構成することができる。さらに、例えば前方の電極２のみを扁平放電管１の前方端部の上方に配置すれば、これらの電極２，２を図８に示したように配置することもできる。さらに、図１０に示すように、各電極２を上下に配置した左右に細長い２本ずつの金属板によって構成し、複数本の扁平放電管１…の前後の両端部をそれぞれ電極２の上下の金属板の間に挟持固定するようにしてもよい。
【００４４】
上記のようにして複数の扁平放電管１…を前後１本ずつ又は２本ずつの電極２，２間に配置すれば、広い面積での発光が必要となる液晶ディスプレイのバックライトや面発光の照明装置の構造を極めて単純化し、大幅なコストダウンを図ることができるようになる。また、これらの場合、複数本の扁平放電管１…は、１台のインバータ４によって並列駆動されることになるが、本実施形態で示した扁平放電管１は、構造が極めて単純であるため、特性のバラツキを極力減少させることができるので、発光輝度のムラ等も十分に抑制することができるようになる。
【００４５】
また、上記実施形態では、電極２が金属板からなる場合を示したが、このような金属板に限らず、金属以外の導電板でもよく、金属又は金属以外の導線を網状にしたものや導電膜等によって構成することもできる。導線を網状にした電極２を用いた場合には、扁平放電管１におけるこの電極２を配置した部分からも、網の目を通して発光光を外部に放射させることができるので、この発光光を効率良く利用することができるようになる。導電膜としては、扁平壁１ａ等の外面に蒸着やスパッタ等によって成膜した金属膜や透明電極等を用いることができ、導電性ペーストを塗布して焼成したり、導電性ポリマーフィルム等を貼り付けて用いることもできる。そして、透明電極を用いた場合には、導線を網状にした電極２の場合と同様に、発光光を効率良く利用することができるようになる。さらに、陽光柱対策用電極５についても、１本の導線に限らず、複数の導線を併設したり、極めて細長い金属板やその他の導電板を用いることもでき、導線を網状にしたものや導電膜等によって構成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、扁平放電管の構造を示す中央部省略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、外部電極放電ランプの構造を示す縦断面側面図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、陽光柱対策用電極を設けた外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、陽光柱対策用電極を設けた外部電極放電ランプの他の例を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態を示すものであって、陽光柱対策用導体を設けた外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態を示すものであって、電極を上方にのみ配置した外部電極放電ランプの構造を示す縦断面側面図である。
【図８】本発明の一実施形態を示すものであって、電極を上下互い違いに配置した外部電極放電ランプの構造を示す縦断面側面図である。
【図９】本発明の一実施形態を示すものであって、複数本の扁平放電管で電極を共用する外部電極放電ランプを示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施形態を示すものであって、複数本の扁平放電管で電極を共用する外部電極放電ランプの他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１ 扁平放電管
１ａ 扁平壁
１ｂ 側壁
１ｃ 端壁
２ 電極
３ 蛍光体層
４ インバータ
５ 陽光柱対策用電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前後の長さが左右の幅よりも長く、この左右の幅が上下の高さより広く、少なくとも上下の両扁平壁が平坦な扁平放電管の内部に低圧の放電ガスを封入すると共に、
この扁平放電管の前後の両端部に、当該端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁の外面を覆う電極がそれぞれ配置されたことを特徴とする外部電極放電ランプ。
【請求項２】
前記電極が、扁平放電管の前後の各端部における、上下の両扁平壁と左右の両側壁の外面を取り巻いて覆う扁平環状の金属板からなることを特徴とする請求項１に記載の外部電極放電ランプ。
【請求項３】
前記扁平放電管の扁平壁及び／又は側壁の外面に、端部をいずれかの電極に接続された、前後に細長い陽光柱対策用電極が配置されたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載された外部電極放電ランプ。
【請求項４】
前記扁平放電管の右側の側壁の外面に、後方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が後方端部から前方端部の手前まで配置されると共に、左側の側壁の外面に、前方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が前方端部から後方端部の手前まで配置されたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載された外部電極放電ランプ。
【請求項５】
前記扁平放電管が、平坦な両扁平壁と平坦な両側壁と平坦な両端壁とに囲まれたほぼ直方体状のガラス管であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の外部電極放電ランプ。
【請求項１】
前後の長さが左右の幅よりも長く、この左右の幅が上下の高さより広く、少なくとも上下の両扁平壁が平坦な扁平放電管の内部に低圧の放電ガスを封入すると共に、
この扁平放電管の前後の両端部に、当該端部における少なくとも上下いずれかの扁平壁の外面を覆う電極がそれぞれ配置されたことを特徴とする外部電極放電ランプ。
【請求項２】
前記電極が、扁平放電管の前後の各端部における、上下の両扁平壁と左右の両側壁の外面を取り巻いて覆う扁平環状の金属板からなることを特徴とする請求項１に記載の外部電極放電ランプ。
【請求項３】
前記扁平放電管の扁平壁及び／又は側壁の外面に、端部をいずれかの電極に接続された、前後に細長い陽光柱対策用電極が配置されたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載された外部電極放電ランプ。
【請求項４】
前記扁平放電管の右側の側壁の外面に、後方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が後方端部から前方端部の手前まで配置されると共に、左側の側壁の外面に、前方の電極に接続された細長い陽光柱対策用電極が前方端部から後方端部の手前まで配置されたことを特徴とする請求項１及び請求項２に記載された外部電極放電ランプ。
【請求項５】
前記扁平放電管が、平坦な両扁平壁と平坦な両側壁と平坦な両端壁とに囲まれたほぼ直方体状のガラス管であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の外部電極放電ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−１４１７６６（Ｐ２００７−１４１７６６Ａ）
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３７２２２（Ｐ２００５−３３７２２２）
【出願日】平成１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【出願人】（５９３１２２７８９）ユーテック株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月７日（２００７．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２２日（２００５．１１．２２）
【出願人】（５９３１２２７８９）ユーテック株式会社 (118)
【Ｆターム（参考）】
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