JPH07240180A

JPH07240180A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH07240180A
Application number: JP2811294A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshige Matsuura; 清茂松浦
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-02-25
Filing date: 1994-02-25
Publication date: 1995-09-12

Abstract

(57)【要約】【構成】ガラス管５の半面の内壁に蛍光物質２が塗布
され、残りの半面の外壁に紫外線反射透明膜４が膜付け
される。【効果】蛍光ランプの輝度を高めることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、蛍光物質の発光を利用
した蛍光ランプであって、特に液晶を駆動する画像表示
装置に用いられる蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電圧や電荷を与えると透明度が変
化する液晶を用いて、光の透過と遮断とを行う画素を格
子状に並べた表示装置である液晶表示装置が存在する。
図４は、液晶表示装置の概略的な構成を示したものであ
り、この液晶表示装置は主に液晶表示部２０と照明部と
から成る。液晶表示装置の液晶表示部２０は、表面に透
明電極が付けられた２枚のガラス基板の間に液晶を挟ん
で構成される液晶セル等から成る。液晶は、誘電率や透
磁率に異方性を有し、分子間力が弱いために電界や磁界
で容易に配向を変化させることができるので、この液晶
に対して２枚のガラス基板に付けられた透明電極によっ
て電圧又は電荷を与えて配向させる。

【０００３】また、照明部は導光板１６及び蛍光ランプ
２１等から成り、通常、バックライトと呼ばれる。この
図４では、具体的に、蛍光ランプ２１を導光板１６の横
に配置するサイドライト型バックライトを示している。
蛍光ランプ２１から直接出射する可視光又は蛍光ランプ
２１からの出射光がリフレクタ１８により反射された可
視光は、導光板１６に入射されて、この導光板１６によ
り導かれ、上記液晶表示部２０に出射される。このと
き、上記配向された液晶の配向方向に基づいて、上記液
晶表示部２０に入射された可視光が透過又は遮断される
ことにより、この液晶表示部２０の上面から出射される
光量が変化する。これにより、表示画面の輝度が変えら
れる。

【０００４】図４には、上記蛍光ランプ１の断面図を示
す。ここでは、具体的に冷陰極蛍光ランプについて説明
する。この蛍光ランプ１においては、円筒状のガラス管
５の内壁全面に蛍光物質２が塗布され、このガラス管５
の内部にはアルゴンガスと適量の水銀とが封入されてい
る。また、ガラス管５の両端には図示しない板状の電極
が取り付けられている。この電極間に高電圧を印加する
と、ガラス管５内に存在する電子が陽極に引かれて高速
に移動する。これらの電子が電極に衝突して二次電子が
放出されることにより放電が始まる。この放電により流
れる電子はガラス管５内の水銀電子３に衝突して、波長
２５３．７ｎｍの紫外線が発生される。この紫外線が上
記蛍光物質２に当たり、上記蛍光物質２は励起されて発
光することにより、可視光が発生される。

【０００５】上述したように、液晶表示装置においては
バックライトにおいて蛍光ランプを用いている。この蛍
光ランプの発光に寄与するものは紫外線であり、この紫
外線を如何に有効に蛍光物質に照射するかによって、こ
の蛍光ランプの最大輝度が決定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した蛍
光ランプにおいては、蛍光物質２がガラス管５の内壁全
面に塗布されているので、発生された可視光線は必ず蛍
光物質２を通して外部に出射されることになり、輝度が
低下する。

【０００７】また、蛍光ランプの輝度を上げるには、水
銀電子と衝突して紫外線を発生する電子を増加させる方
法が考えられる。この電子を増加させるには、ガラス管
内に流れる電流量をさらに多くすれば良いが、蛍光ラン
プの寿命は電流量の二乗に反比例するので、電流を多く
流すことにより蛍光ランプの寿命は短くなる。

【０００８】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、寿命
に影響しないで輝度を高めることができる蛍光ランプを
提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る蛍光ランプ
は、上記円筒状の管の外壁の上記可視光を出射する側の
面上に膜付けされた、紫外線を反射し、可視光を透過す
る透明膜を備えて成ることにより上述した課題を解決す
る。

【００１０】また、上記蛍光物質は上記透明膜が膜付け
されない面の上記円筒状の管の内壁に塗布することを特
徴とする。

【００１１】さらに、上記可視光を出射する側の面は、
入射光を導いて所定の方向から出射する導光板に対向す
る位置に配されることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明においては、可視光が出射される方向に
発生された紫外線は、蛍光ランプの管の外壁の可視光を
出射する側の面上に膜付けされた透明膜により反射され
て、上記可視光を出射しない面の円筒状の管の内壁に塗
布された蛍光物質に当てられる。これにより、蛍光物質
が発光して可視光が発生される。この可視光は、上記透
明膜が膜付けされた面上から上記円筒状の管の外部へ出
射される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の好ましい実施例について、図
面を参照しながら説明する。図１には、本発明に係る蛍
光ランプの断面図を示す。図１に示す蛍光ランプのガラ
ス管５の管内には適量の水銀電子３が封入されている。
また、このガラス管５の断面の中心を通る垂直線ａａ’
によって分割されるガラス管５の半面の内壁に蛍光物質
２が塗布されている。この蛍光物質２が塗布された残り
の半面の内壁には何も塗布されないが、この何も塗布さ
れていない内壁に対応する外壁には、波長２５３．７ｎ
ｍの紫外線を反射し、可視光を透過する透明な紫外線反
射透明膜４が膜付けされている。

【００１４】この紫外線反射透明膜４を膜付けする際に
は、高屈折率側材料及び低屈折率側材料を、薄い層とし
て交互に１７〜２１層重ねる。この低屈折率側材料とし
ては例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）を用い、また、高
屈折率側材料としては例えば酸化ジルコニウム（ＩＶ）
（ＺｒＯ₂）又は酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ₂Ｏ₅）を
用いる。尚、このときの高屈折率側材料及び低屈折率側
材料の１層の膜厚は９０ｎｍである。

【００１５】次に、液晶表示装置の照明部に本発明の蛍
光ランプを用いたときの照明部の一例の概略的な構成を
図２に示す。上述したような蛍光ランプは、液晶表示装
置の液晶表示部の下側に設けられる導光板１６の横に設
置される。このとき、ガラス管５の中心を通る垂直線ａ
ａ’が導光板１６と平行になるようにし、また、紫外線
反射透明膜４がガラス管５の外壁に膜付けされた面側
が、上記導光板１６に対向するように設置される。

【００１６】ここで、この蛍光ランプの動作について説
明する。蛍光ランプのガラス管５内では、放電によって
流れる電子が、封入された水銀原子３に衝突し、紫外線
が全方向に発生される。この全方向に発生された紫外線
の内で上記蛍光物質２が塗布されている面側に発生され
た紫外線は、直接に蛍光物質２に当たる。よって、上記
蛍光物質２は励起されて発光し、可視光が発生される。
上記紫外線反射透明膜４は可視光を透過するので、上記
発生された可視光は上記紫外線反射透明膜４を介してガ
ラス管５から導光板１６に対して出射される。

【００１７】また、全方向に発生された紫外線の内で上
記紫外線反射透明膜４が膜付けされている面側に発生さ
れた紫外線は、破線で示すように、上記紫外線反射透明
膜４によって反射された後に上記蛍光物質２に当たる。
従って、上記蛍光物質２は励起されて発光し、可視光が
発生される。この発生された可視光は上記紫外線反射透
明膜４を介してガラス管５から導光板１６へ出射され
る。

【００１８】上記導光板１６に入射された可視光は、こ
の導光板１６内で反射を繰り返し、さらに、上記導光板
１６の下部に設けられた反射膜６によって反射されて、
最終的には反射膜６が設けられた面側とは反対面側から
出射される。この出射された可視光は、図示しない液晶
表示部を介して液晶表示装置から出射されることによ
り、この液晶表示装置の表示画面の輝度が決定される。

【００１９】従来の蛍光ランプにおいては、ガラス管内
の内壁全面に塗布された蛍光物質に紫外線が照射される
ので、発生した可視光は、導光板と対向していない面側
からも出射される。また、このときに蛍光物質を通して
外部に出射されることになる。これに対して、本発明の
蛍光ランプでは、可視光が出射される方向とは反対の方
向のガラス管の内壁面に塗布された蛍光物質２に紫外線
が直接に当たると共に、可視光が出射される方向と同じ
方向のガラス管の外壁面に膜付けされた紫外線反射透明
膜４によって反射された紫外線も上記紫外線反射透明膜
４によって反射されて上記蛍光物質２に当たることにな
る。従って、蛍光物質２から発生される可視光は、全て
一方方向、即ち紫外線反射透明膜４が膜付けされた面側
に送られる。従って、従来の蛍光ランプよりも、より高
い輝度を得ることができる。

【００２０】また、本発明の蛍光ランプにおいては、輝
度を高めるために、放電による電子量を増加させる必要
はない。

【００２１】さらに、液晶表示装置として、例えば、放
電プラズマを利用したいわゆるプラズマアドレス液晶表
示装置に本発明の蛍光ランプを用いた場合の概略的な構
成を図３を用いて詳細に説明する。

【００２２】このプラズマアドレス液晶表示装置の液晶
表示部は、電極１９が形成され、平坦で非導電性があ
り、光学的に十分に透明な液晶側ガラス１０と、複数の
放電電極１４が形成された基板ガラス１５との間に、電
気光学材料層である液晶１１を間挿すると共に、上記液
晶１１と上記基板ガラス１５との間の空間を放電領域３
０として成るものである。

【００２３】上記液晶側ガラス１０には、その一主面に
電極１９が形成されると共に、この電極１９に接してネ
マチック液晶等からなる液晶層１１が配置されている。
この液晶１１は、薄い誘電体膜である薄板ガラス１２に
よって上記液晶側ガラス１０との間に挟持されている。
これら液晶側ガラス１０、液晶層１１、及び薄板ガラス
１２によって、いわゆる液晶セルが構成された形になっ
ている。尚、上記薄板ガラス１２は液晶層１１と放電領
域３０との絶縁遮断層として機能するものである。ま
た、上記薄板ガラス１２は誘電体材料により形成される
ことから、キャパシタとしても機能する。

【００２４】一方、上記基板ガラス１５にも複数の放電
電極１４が形成されると共に、周囲を図示しないシール
剤によって支持することにより、上記薄板ガラス１２か
ら所定の間隔をもって配置される。これにより、上記基
板ガラス１５と薄板ガラス１２との間の空間が放電プラ
ズマを発生する放電領域３０となっている。各放電電極
１４は上記基板ガラス１５上に等間隔で配置され、この
放電電極１４上に複数の隔壁いわゆるリブ１３が印刷形
成されている。放電領域３０はこの複数のリブ１３によ
って仕切られ、それぞれ独立したプラズマ室Ｐ₁，
Ｐ₂，・・・に分割されている。各プラズマ室Ｐ₁，Ｐ
₂，・・・にはイオン化が可能なガスが封入されてい
る。このイオン化可能なガスとしては、ヘリウム、ネオ
ン、アルゴン、あるいはこれらの混合ガス等が用いられ
る。

【００２５】上記リブ１３は複数の放電電極１４の各帯
状電極上に形成されるもので、各走査単位毎に形成され
ている。従って、各プラズマ室Ｐ₁，Ｐ₂，・・・が各
走査線に対応している。上記リブ１３は印刷法、例えば
ガラスペーストをスクリーン印刷法により複数回印刷す
ることによって形成される。ここで、リブ１３は、放電
領域３０のギャップ間隔、即ち基板ガラス１５と薄板ガ
ラス１２との距離を規制する役割も果たすことになり、
これはスクリーン印刷の回数や各印刷時のガラスペース
トの量等を調節することにより制御することができる。
通常は、２００μｍ程度とされる。また、複数の電極１
４は、例えば銀粉末等を含有する導電ペーストを印刷す
ることにより、基板ガラス１５上に直接形成することが
できる。

【００２６】上記液晶側ガラス１０のうち上記基板ガラ
ス１５と対向する主面上に形成された複数の電極１９
は、例えばインジウム錫オキサイド（ＩＴＯ）等の透明
導電材料により形成されており、光学的に透明である。
また、各電極１９は互いに平行に配列され、例えば画面
に垂直に配列されている。一方、上記基板ガラス１５の
うち上記液晶側ガラス１０と対向する主面にも複数の放
電電極１４が形成されている。これら放電電極１４も平
行な帯状電極であるが、その配列方向は先の液晶側ガラ
ス１５上に形成された電極１９とは直交する方向であ
る。即ち、これら放電電極１４は画面に水平に配列され
ている。また、これら放電電極１４は、アノード電極と
カソード電極とから成り、これらを対にして放電用電極
が構成されている。上述のように放電電極１４上にリブ
１３を印刷形成した場合には、これらリブ１３で区切ら
れた各プラズマ室Ｐ₁，Ｐ₂，・・・においては、放電
電極１４が共用されている。即ち、例えば放電電極１４
ａはプラズマ室Ｐ₁の放電用電極でもあり、プラズマ室
Ｐ₂の放電用電極でもある。

【００２７】次に、プラズマアドレス液晶表示装置の照
明部を説明する。上述した液晶表示部の下部、即ち上記
基板ガラス１５の下側には、照明部であるバックライト
が備えられている。具体的には、上記基板ガラス１５の
下部に導光板１６が配置され、この導光板１６の横に上
述した蛍光ランプ１が配置されるサイドライト型バック
ライトを示している。

【００２８】この蛍光ランプ１から出射される可視光及
びこの蛍光ランプ１から出射されてリフレクタ１８によ
って反射された可視光は導光板１６に入射される。この
導光板１６では入射された可視光を反射する。この反射
された可視光は上記基板ガラス１５を介して液晶１１に
照射される。上記液晶１１はプラズマ放電によって所定
の方向に配列されることで、信号の書き込みが行われて
いる。このとき、この液晶１１によって遮られずに、上
記液晶側ガラス１０を介して出射される光量によって表
示画面の輝度が決定される。

【００２９】尚、上述した実施例においては、本発明の
蛍光ランプを冷陰極蛍光ランプとして説明したが、この
冷陰極蛍光ランプを熱陰極蛍光ランプに置き換えた場合
にも、冷陰極蛍光ランプと同様な効果を得ることができ
る。

【００３０】また、実施例では液晶表示装置としてプラ
ズマアドレス液晶表示装置を用いて説明したが、このプ
ラズマアドレス液晶表示装置に限定されることなく、他
の液晶表示装置において本発明の蛍光ランプを用いるこ
とも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る蛍光ランプは、上記円筒状の管の外壁の上記可
視光を出射する側の面上に膜付けされた、紫外線を反射
し、可視光を透過する透明膜を備えて成ることにより、
上記蛍光物質に照射される紫外線量を単純には２倍にす
ることができるので、輝度を高めることができる。

【００３２】また、上記蛍光物質は上記透明膜が膜付け
されない面の上記円筒状の管の内壁に塗布することによ
り、出射される可視光が蛍光物質によって遮られること
がないので、輝度を高めることができる。

【００３３】さらに、上記可視光を出射する側の面は、
入射光を導いて所定の方向から出射する導光板に対向す
る位置に配されることにより、出射される可視光が蛍光
物質によって遮られることなく導光板に入射されるの
で、輝度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る蛍光ランプの断面図である。

【図２】本発明に係る蛍光ランプを液晶表示装置に用い
たときの一例の概略的な構成を示す図である。

【図３】プラズマアドレス液晶表示装置の概略的な構成
を示す図である。

【図４】液晶表示装置の概略的な構成を示す図である。

【図５】従来の蛍光ランプの断面図である。

【符号の説明】

１蛍光ランプ２蛍光物質３水銀電子４紫外線反射透明膜５ガラス管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状の管の内壁に塗布された蛍光物質
が紫外線によって発光して可視光を発生する蛍光ランプ
において、上記円筒状の管の外壁の上記可視光を出射する側の面上
に膜付けされた、紫外線を反射し、可視光を透過する透
明膜を備えて成ることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】上記蛍光物質は上記透明膜が膜付けされ
ない面の上記円筒状の管の内壁に塗布することを特徴と
する請求項１記載の蛍光ランプ。
【請求項３】上記可視光を出射する側の面は、入射光
を導いて所定の方向から出射する導光板に対向する位置
に配されることを特徴とする請求項１記載の蛍光ラン
プ。