冷陰極蛍光ランプ
【課題】 管電圧を低減し、かつ点灯中にもその効果を保持できる冷陰極蛍光ランプを提供する。
【解決手段】 ガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、ガラスバルブの両端部それぞれに、シリカ系化合物の表層３１の形成された電極３が互いに対向するように封着された構造の冷陰極蛍光ランプ１２。
【解決手段】 ガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、ガラスバルブの両端部それぞれに、シリカ系化合物の表層３１の形成された電極３が互いに対向するように封着された構造の冷陰極蛍光ランプ１２。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライト光源や小型照明装置の光源として使用される冷陰極蛍光ランプ１０は図７に示すようにガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ１内に水銀と希ガスの放電媒体が封入され、ガラスバルブ１の両端部それぞれに電極３が互いに対向するように封着された構成である。なお、この電極３は導入線４と一体的に接合されていて、これにビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部にビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共に取り付けられたものである。
【０００３】
一般にこのような構成の冷陰極蛍光ランプの技術的課題の１つは、管電圧を低減することである。管電圧を低減させることができれば、同じ明るさを保ちながら機器の消費電力を低減することができ、また同じ管電圧ならばより明るく照明することができるからである。
【０００４】
従来、このような冷陰極蛍光ランプ１０に対する管電圧低減技術として電極にエミッタを塗布する対策と電極材料を変更する対策である。前者のエミッタの物質としてはＬａＢ6 やＢａＡｌ2 Ｏ4 などが知られている。図８には、図７に示した冷陰極蛍光ランプ１０と同様の構成で、ただし、電極３の表面にエミッタ物質としてＬａＢ6 層３０を塗布形成した冷陰極蛍光ランプ１１を示している。エミッタを電極表面に塗布することで、初期には大幅な管電圧低減が可能である。しかしながら、エミッタ物質を用いても、点灯時間が長くなれば電極のスパッタリングによって電圧低減効果も減少し、最終的にはエミッタ物質を塗布しない蛍光ランプと同じレベルまで管電圧が上昇してしまう問題点があった。
【０００５】
他方、電極材料については、現在主流であるＮｉ電極に変わり、より仕事関数の低いＭｏ，Ｎｂ，Ｔａ等を使用して陰極低下電圧を低減する研究開発が進んでいるが、コスト的な問題があり、現在までのところ主流になっていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の記述的課題に鑑みてなされたもので、管電圧を低減し、かつ点灯中にもその効果を保持できる冷陰極蛍光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】
請求項１の発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、前記ガラスバルブの両端部それぞれに、中の電極材料よりも仕事関数の低い物質の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、前記ガラスバルブの両端部それぞれに、シリカ系化合物の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極表面にシリカ系化合物のように電極材料よりも仕事関数の低い物質の表層を電極表面に形成することによって、管電圧の低減を防ぎ、かつ点灯中にもその効果を保持できる。
【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。図１は本発明の１つの実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１１の構成を示している。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１１は、従来例と同様にガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ１内に水銀と希ガス（例えばＮｅとＡｒ）の放電媒体が封入され、ガラスバルブ１の両端部それぞれに有底筒体の電極３が互いに対向するように封着されている。
【００１１】
電極３は、導入線４と一体的に接合されていて、これにビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部にビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共に取り付けられたものである。この電極３はＮｉ製の有底筒体であり、図２に示すようにその外周面にシリカ系化合物の表層としてＳｉＯ2 層３１が形成してある。電極３の表層３１のＳｉＯ2 は電極材Ｎｉよりも仕事関数が低い物質である。図３の表は、ＮｉとＳｉＯ2 との仕事関数を示している。
【実施例１】
【００１２】
本発明の冷陰極蛍光ランプの実施例１として、バルブ径φ２．２ｍｍ、内径φ１．８ｍｍ、バルブ全長１５０ｍｍ、電極間距離１４０ｍｍ、放電媒体としてＡｒとＮｅの混合希ガスと水銀を封入したもので、Ｎｉ材の電極３の表層にＳｉＯ2 を１μｍ形成したものを作成した。また比較例１として、実施例１と同寸法であり、ただし電極がＮｉ材であり、表層を形成していないものも作成した。
【００１３】
そして、実施例１と比較例１の冷陰極蛍光ランプを点灯させ、それらの管電圧と管壁温度を測定した。管電圧の測定結果は図４に示し、管壁温度の測定結果は図５に示してある。これらの測定結果から、実施例１の冷陰極蛍光ランプは図７に示した従来例に対応する比較例１の冷陰極蛍光ランプよりも約２５Ｖ管電圧が低減されることが確かめられた。また実施例１の冷陰極蛍光ランプは比較例１のものよりも管壁温度が約１５℃低減されることが確かめられた。
【００１４】
さらに、比較例２として、図８に示した従来例に対応する冷陰極蛍光ランプを実施例１と同寸法で作成した。そして実施例１と比較例２について、常温寿命特性を測定した。その結果は図６に示してある。この測定結果から、電極表層にＬａＢ6 層を形成した比較例２のものでは３０００時間を超えたあたりからランプ電圧が上昇を始めて寿命が到来したが、同層にＳｉＯ2 層を形成した実施例１の冷陰極蛍光ランプは６０００時間の連続点灯でもランプ電圧が上昇することがなく、ランプ寿命を延すことができることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施の形態の冷陰極蛍光ランプの断面図。
【図２】図１における電極部分の拡大斜視図。
【図３】電極材Ｎｉと表層材ＳｉＯ2 の仕事関数の比較表。
【図４】実施例１と比較例１とのランプ電圧特性の測定グラフ。
【図５】実施例１と比較例１との電極温度特性の測定グラフ。
【図６】実施例１と比較例２とのランプ寿命特性の測定グラフ。
【図７】従来例の断面図。
【図８】別の従来例の断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１ ガラスバルブ
２ 蛍光体被膜
３ 電極
３１ ＳｉＯ2 層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置のバックライト光源や小型照明装置の光源として使用される冷陰極蛍光ランプ１０は図７に示すようにガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ１内に水銀と希ガスの放電媒体が封入され、ガラスバルブ１の両端部それぞれに電極３が互いに対向するように封着された構成である。なお、この電極３は導入線４と一体的に接合されていて、これにビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部にビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共に取り付けられたものである。
【０００３】
一般にこのような構成の冷陰極蛍光ランプの技術的課題の１つは、管電圧を低減することである。管電圧を低減させることができれば、同じ明るさを保ちながら機器の消費電力を低減することができ、また同じ管電圧ならばより明るく照明することができるからである。
【０００４】
従来、このような冷陰極蛍光ランプ１０に対する管電圧低減技術として電極にエミッタを塗布する対策と電極材料を変更する対策である。前者のエミッタの物質としてはＬａＢ6 やＢａＡｌ2 Ｏ4 などが知られている。図８には、図７に示した冷陰極蛍光ランプ１０と同様の構成で、ただし、電極３の表面にエミッタ物質としてＬａＢ6 層３０を塗布形成した冷陰極蛍光ランプ１１を示している。エミッタを電極表面に塗布することで、初期には大幅な管電圧低減が可能である。しかしながら、エミッタ物質を用いても、点灯時間が長くなれば電極のスパッタリングによって電圧低減効果も減少し、最終的にはエミッタ物質を塗布しない蛍光ランプと同じレベルまで管電圧が上昇してしまう問題点があった。
【０００５】
他方、電極材料については、現在主流であるＮｉ電極に変わり、より仕事関数の低いＭｏ，Ｎｂ，Ｔａ等を使用して陰極低下電圧を低減する研究開発が進んでいるが、コスト的な問題があり、現在までのところ主流になっていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した従来の記述的課題に鑑みてなされたもので、管電圧を低減し、かつ点灯中にもその効果を保持できる冷陰極蛍光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】
請求項１の発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、前記ガラスバルブの両端部それぞれに、中の電極材料よりも仕事関数の低い物質の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２の発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、前記ガラスバルブの両端部それぞれに、シリカ系化合物の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電極表面にシリカ系化合物のように電極材料よりも仕事関数の低い物質の表層を電極表面に形成することによって、管電圧の低減を防ぎ、かつ点灯中にもその効果を保持できる。
【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。図１は本発明の１つの実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１１の構成を示している。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１１は、従来例と同様にガラスバルブ１の内壁面に蛍光体被膜２が形成され、ガラスバルブ１内に水銀と希ガス（例えばＮｅとＡｒ）の放電媒体が封入され、ガラスバルブ１の両端部それぞれに有底筒体の電極３が互いに対向するように封着されている。
【００１１】
電極３は、導入線４と一体的に接合されていて、これにビーズガラス５を被せ、ガラスバルブ１の端部にビーズガラス５を加熱して封着することによって導入線４と共に取り付けられたものである。この電極３はＮｉ製の有底筒体であり、図２に示すようにその外周面にシリカ系化合物の表層としてＳｉＯ2 層３１が形成してある。電極３の表層３１のＳｉＯ2 は電極材Ｎｉよりも仕事関数が低い物質である。図３の表は、ＮｉとＳｉＯ2 との仕事関数を示している。
【実施例１】
【００１２】
本発明の冷陰極蛍光ランプの実施例１として、バルブ径φ２．２ｍｍ、内径φ１．８ｍｍ、バルブ全長１５０ｍｍ、電極間距離１４０ｍｍ、放電媒体としてＡｒとＮｅの混合希ガスと水銀を封入したもので、Ｎｉ材の電極３の表層にＳｉＯ2 を１μｍ形成したものを作成した。また比較例１として、実施例１と同寸法であり、ただし電極がＮｉ材であり、表層を形成していないものも作成した。
【００１３】
そして、実施例１と比較例１の冷陰極蛍光ランプを点灯させ、それらの管電圧と管壁温度を測定した。管電圧の測定結果は図４に示し、管壁温度の測定結果は図５に示してある。これらの測定結果から、実施例１の冷陰極蛍光ランプは図７に示した従来例に対応する比較例１の冷陰極蛍光ランプよりも約２５Ｖ管電圧が低減されることが確かめられた。また実施例１の冷陰極蛍光ランプは比較例１のものよりも管壁温度が約１５℃低減されることが確かめられた。
【００１４】
さらに、比較例２として、図８に示した従来例に対応する冷陰極蛍光ランプを実施例１と同寸法で作成した。そして実施例１と比較例２について、常温寿命特性を測定した。その結果は図６に示してある。この測定結果から、電極表層にＬａＢ6 層を形成した比較例２のものでは３０００時間を超えたあたりからランプ電圧が上昇を始めて寿命が到来したが、同層にＳｉＯ2 層を形成した実施例１の冷陰極蛍光ランプは６０００時間の連続点灯でもランプ電圧が上昇することがなく、ランプ寿命を延すことができることが確かめられた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施の形態の冷陰極蛍光ランプの断面図。
【図２】図１における電極部分の拡大斜視図。
【図３】電極材Ｎｉと表層材ＳｉＯ2 の仕事関数の比較表。
【図４】実施例１と比較例１とのランプ電圧特性の測定グラフ。
【図５】実施例１と比較例１との電極温度特性の測定グラフ。
【図６】実施例１と比較例２とのランプ寿命特性の測定グラフ。
【図７】従来例の断面図。
【図８】別の従来例の断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１ ガラスバルブ
２ 蛍光体被膜
３ 電極
３１ ＳｉＯ2 層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、
前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、
前記ガラスバルブの両端部それぞれに、中の電極材料よりも仕事関数の低い物質の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、
前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、
前記ガラスバルブの両端部それぞれに、シリカ系化合物の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１】
ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、
前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、
前記ガラスバルブの両端部それぞれに、中の電極材料よりも仕事関数の低い物質の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
ガラスバルブ内壁面に蛍光体被膜が形成され、
前記ガラスバルブ内に放電媒体が封入され、
前記ガラスバルブの両端部それぞれに、シリカ系化合物の表層の形成された電極が互いに対向するように封着されていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−４６６３（Ｐ２００６−４６６３Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７７１１３（Ｐ２００４−１７７１１３）
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００１１１６７２）ハリソン東芝ライティング株式会社 (995)
【Ｆターム（参考）】
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