冷陰極蛍光ランプ
【課題】 蛍光体被膜の材料である蛍光体粒子に対して金属化合物微粒子をその表面の一部にコートし、蛍光ランプとしての初期の全光束を改善した。
【解決手段】 ガラス管１の内部に水銀及び希ガスを１種類以上封入し、ガラス管の両端内部に封着線３を介し、一対の放電電極４を設置し、ガラス管の内壁に、その表面に金属化合物１２がコートされた蛍光体粒子１１による蛍光体被膜２を形成した冷陰極蛍光ランプにあって、金属化合物１２は、蛍光体粒子１１の表面積に対してコート面積を１０〜４０％にした。
【解決手段】 ガラス管１の内部に水銀及び希ガスを１種類以上封入し、ガラス管の両端内部に封着線３を介し、一対の放電電極４を設置し、ガラス管の内壁に、その表面に金属化合物１２がコートされた蛍光体粒子１１による蛍光体被膜２を形成した冷陰極蛍光ランプにあって、金属化合物１２は、蛍光体粒子１１の表面積に対してコート面積を１０〜４０％にした。
【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】
液晶ディスプレイのバックライト用光源として用いられている冷陰極蛍光ランプは、図５、図６に示す構成である。図５は従来の冷陰極蛍光ランプの長手方向の断面図であり、図６は輪切り状態の断面図である。ガラス管１の内部に水銀及び希ガスを１種類以上封入し、その両端内部には封着線３を介し、一対の放電電極４を設置してある。また、ガラス管１の内壁には蛍光体被膜２を約１０〜４０μｍの厚さで形成してある。この蛍光体被膜２の材料である蛍光体には主に赤・緑・青色から成る三波長蛍光体が使用されている。
【０００３】
蛍光体は冷陰極ランプの寿命中に水銀の吸着などにより、全光束の低下などのランプ寿命特性が悪化していく。この改善のために現在までは、蛍光体粒子のほぼ全面に金属化合物をコートさせる方法で改善してきた。
【０００４】
ところが、蛍光体粒子に金属化合物を被覆させると、蛍光ランプとしてその初期の全光束が低下するという問題点があった。また、従来は蛍光体粒子表面に被覆する金属化合物の量は蛍光体との重量比により決めていたが、この方法では、使用する金属化合物の比重により蛍光体粒子表面にコートされる面積が変化してしまう問題点もあった。
【特許文献１】特開２００４−１８２９０７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、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蛍光体の全光束は蛍光体粒子表面の面積で決定されるので、蛍光体に対する金属化合物の重量比ではなく被覆される面積を調整し、蛍光ランプとしての初期の全光束を改善した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】
【０００６】
本発明は、ガラス管の内部に水銀及び希ガスが１種類以上封入され、前記ガラス管の両端内部に封着線を介し、一対の放電電極が設置され、前記ガラス管の内壁には、その表面に金属化合物がコートされた蛍光体粒子による蛍光体被膜が形成された冷陰極蛍光ランプであって、前記金属化合物は、蛍光体粒子の表面積に対してコート面積が１０〜４０％であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の冷陰極蛍光ランプにあっては、前記金属化合物としてその粒子径が０．１μｍ〜０．２μｍのものを採用することができる。
【０００８】
また本発明の冷陰極蛍光ランプにあっては、前記金属化合物の粒子の一部が凝集し偏在した状態で前記蛍光体粒子の表面にコートすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蛍光体粒子表面の一部への金属化合物のコートにより蛍光体への水銀吸着を防ぎ、初期の全光束を向上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。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプは、従来と同様に、図５、図６に示した構造である。そして、蛍光体被膜２の材料となる蛍光体の粒子表面の一部に、若しくは蛍光体被膜２の表面の一部に金属化合物微粒子、特にＬａ（ランタン）もしくはＹ（イットリア）、Ａｌ（アルミニウム）をコートすることにより、蛍光体への水銀吸着を防ぎ、蛍光ランプの初期の全光束量を大きくし、かつ、ランプの寿命特性を改善している。
【００１１】
図１、図２は蛍光体粒子１１の表面にＬａ微粒子１２をコートする説明図であり、図１は上面図、図２は側面図である。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプでは、赤色蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、緑色蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）、青色蛍光体（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）にそれぞれ蛍光体重量に対し７０％を超えない範囲でＬａ微粒子１２をコートする。ガラス管１の内部への蛍光体の塗布は、ポリエチレンオキサイドなどの増粘剤を水に溶解した無機バインダーに蛍光体を分散させた蛍光体スラリーや、ニトロセルロースなどの増粘剤を酢酸ブチルに溶解させた有機バインダーに蛍光体を分散させた蛍光体スラリーを用いる。そして塗布した後に乾燥させることで蛍光体被膜２を形成する。被膜の膜厚は従来同様に、１０〜４０μｍｗである。
【００１２】
本実施の形態の冷陰極蛍光ランプによれば、蛍光体被膜２に使用されている蛍光体の粒子１１の表面の一部へ金属化合物微粒子１２をコートしたことにより蛍光体への水銀吸着を防ぎ、蛍光ランプとしてその初期の全光束量を向上させることができ、また冷陰極蛍光ランプのランプ寿命特性を改善することができる。
【実施例】
【００１３】
有機バインダーを用いて蛍光体被膜を塗布形成し、ランプ特性を測定した。特性比較のために、蛍光体に対する金属化合物Ｌａ微粒子のコートは、蛍光体粒子の表面に対して、０％〜１００％の間で、１０％刻みで行った。冷陰極蛍光ランプの形状は図５、図６に示した従来型と同様であり、有機バインダーを用い蛍光体被膜２を塗布し形成した。蛍光ランプの仕様は、次の通りである。ガラス管内径：φ２．０ｍｍ、ランプ長：３５０ｍｍ、そして管電流は６ｍＡｒｍｓとした。
【００１４】
実験では、冷陰極蛍光ランプのＬａコート面積別の０Ｈｒ初期での相対全光束、２０００Ｈｒ寿命後の初期全光束に対する全光束維持率を測定した。図３にＬａコート面積別の０Ｈｒ初期での相対全光束の測定結果を示し、図４に２０００Ｈｒ寿命後の初期全光束と比較した全光束維持率の測定結果を示す。図３、図４に示すように蛍光体粒子に対する金属化合物のコート面積が増えていくに従い初期の相対全光束は低下していったが、２０００Ｈｒ後の全光束維持率は改善された。そしてコート面積が１０〜４０％範囲では、初期の相対全光束の低下を３％以下に抑え、２０００Ｈｒ後の全光束維持率も９０％以上あった。このことから、本発明によりランプの寿命特性を改善することができることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施の形態の蛍光体粒子の表面にＬａ微粒子をコートした状態の上面図。
【図２】本発明の１つの実施の形態の蛍光体粒子の表面にＬａ微粒子をコートした状態の側面図。
【図３】本発明の実施例の初期０Ｈｒ時の相対全光束を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例の２０００Ｈｒ寿命後の全光束維持率を示すグラフ。
【図５】一般的な冷陰極蛍光ランプの長手方向断面図。
【図６】一般的な冷陰極蛍光ランプの輪切り断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１ ガラス管
２ 蛍光体被膜
４ 電極
１１ 蛍光体粒子
１２ Ｌａ微粒子
【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】
液晶ディスプレイのバックライト用光源として用いられている冷陰極蛍光ランプは、図５、図６に示す構成である。図５は従来の冷陰極蛍光ランプの長手方向の断面図であり、図６は輪切り状態の断面図である。ガラス管１の内部に水銀及び希ガスを１種類以上封入し、その両端内部には封着線３を介し、一対の放電電極４を設置してある。また、ガラス管１の内壁には蛍光体被膜２を約１０〜４０μｍの厚さで形成してある。この蛍光体被膜２の材料である蛍光体には主に赤・緑・青色から成る三波長蛍光体が使用されている。
【０００３】
蛍光体は冷陰極ランプの寿命中に水銀の吸着などにより、全光束の低下などのランプ寿命特性が悪化していく。この改善のために現在までは、蛍光体粒子のほぼ全面に金属化合物をコートさせる方法で改善してきた。
【０００４】
ところが、蛍光体粒子に金属化合物を被覆させると、蛍光ランプとしてその初期の全光束が低下するという問題点があった。また、従来は蛍光体粒子表面に被覆する金属化合物の量は蛍光体との重量比により決めていたが、この方法では、使用する金属化合物の比重により蛍光体粒子表面にコートされる面積が変化してしまう問題点もあった。
【特許文献１】特開２００４−１８２９０７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、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、蛍光体の全光束は蛍光体粒子表面の面積で決定されるので、蛍光体に対する金属化合物の重量比ではなく被覆される面積を調整し、蛍光ランプとしての初期の全光束を改善した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】
【０００６】
本発明は、ガラス管の内部に水銀及び希ガスが１種類以上封入され、前記ガラス管の両端内部に封着線を介し、一対の放電電極が設置され、前記ガラス管の内壁には、その表面に金属化合物がコートされた蛍光体粒子による蛍光体被膜が形成された冷陰極蛍光ランプであって、前記金属化合物は、蛍光体粒子の表面積に対してコート面積が１０〜４０％であることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の冷陰極蛍光ランプにあっては、前記金属化合物としてその粒子径が０．１μｍ〜０．２μｍのものを採用することができる。
【０００８】
また本発明の冷陰極蛍光ランプにあっては、前記金属化合物の粒子の一部が凝集し偏在した状態で前記蛍光体粒子の表面にコートすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、蛍光体粒子表面の一部への金属化合物のコートにより蛍光体への水銀吸着を防ぎ、初期の全光束を向上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。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプは、従来と同様に、図５、図６に示した構造である。そして、蛍光体被膜２の材料となる蛍光体の粒子表面の一部に、若しくは蛍光体被膜２の表面の一部に金属化合物微粒子、特にＬａ（ランタン）もしくはＹ（イットリア）、Ａｌ（アルミニウム）をコートすることにより、蛍光体への水銀吸着を防ぎ、蛍光ランプの初期の全光束量を大きくし、かつ、ランプの寿命特性を改善している。
【００１１】
図１、図２は蛍光体粒子１１の表面にＬａ微粒子１２をコートする説明図であり、図１は上面図、図２は側面図である。本実施の形態の冷陰極蛍光ランプでは、赤色蛍光体（Ｙ２Ｏ３：Ｅｕ）、緑色蛍光体（ＬａＰＯ４：Ｃｅ，Ｔｂ）、青色蛍光体（ＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕ）にそれぞれ蛍光体重量に対し７０％を超えない範囲でＬａ微粒子１２をコートする。ガラス管１の内部への蛍光体の塗布は、ポリエチレンオキサイドなどの増粘剤を水に溶解した無機バインダーに蛍光体を分散させた蛍光体スラリーや、ニトロセルロースなどの増粘剤を酢酸ブチルに溶解させた有機バインダーに蛍光体を分散させた蛍光体スラリーを用いる。そして塗布した後に乾燥させることで蛍光体被膜２を形成する。被膜の膜厚は従来同様に、１０〜４０μｍｗである。
【００１２】
本実施の形態の冷陰極蛍光ランプによれば、蛍光体被膜２に使用されている蛍光体の粒子１１の表面の一部へ金属化合物微粒子１２をコートしたことにより蛍光体への水銀吸着を防ぎ、蛍光ランプとしてその初期の全光束量を向上させることができ、また冷陰極蛍光ランプのランプ寿命特性を改善することができる。
【実施例】
【００１３】
有機バインダーを用いて蛍光体被膜を塗布形成し、ランプ特性を測定した。特性比較のために、蛍光体に対する金属化合物Ｌａ微粒子のコートは、蛍光体粒子の表面に対して、０％〜１００％の間で、１０％刻みで行った。冷陰極蛍光ランプの形状は図５、図６に示した従来型と同様であり、有機バインダーを用い蛍光体被膜２を塗布し形成した。蛍光ランプの仕様は、次の通りである。ガラス管内径：φ２．０ｍｍ、ランプ長：３５０ｍｍ、そして管電流は６ｍＡｒｍｓとした。
【００１４】
実験では、冷陰極蛍光ランプのＬａコート面積別の０Ｈｒ初期での相対全光束、２０００Ｈｒ寿命後の初期全光束に対する全光束維持率を測定した。図３にＬａコート面積別の０Ｈｒ初期での相対全光束の測定結果を示し、図４に２０００Ｈｒ寿命後の初期全光束と比較した全光束維持率の測定結果を示す。図３、図４に示すように蛍光体粒子に対する金属化合物のコート面積が増えていくに従い初期の相対全光束は低下していったが、２０００Ｈｒ後の全光束維持率は改善された。そしてコート面積が１０〜４０％範囲では、初期の相対全光束の低下を３％以下に抑え、２０００Ｈｒ後の全光束維持率も９０％以上あった。このことから、本発明によりランプの寿命特性を改善することができることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の１つの実施の形態の蛍光体粒子の表面にＬａ微粒子をコートした状態の上面図。
【図２】本発明の１つの実施の形態の蛍光体粒子の表面にＬａ微粒子をコートした状態の側面図。
【図３】本発明の実施例の初期０Ｈｒ時の相対全光束を示すグラフ。
【図４】本発明の実施例の２０００Ｈｒ寿命後の全光束維持率を示すグラフ。
【図５】一般的な冷陰極蛍光ランプの長手方向断面図。
【図６】一般的な冷陰極蛍光ランプの輪切り断面図。
【符号の説明】
【００１６】
１ ガラス管
２ 蛍光体被膜
４ 電極
１１ 蛍光体粒子
１２ Ｌａ微粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス管の内部に水銀及び希ガスが１種類以上封入され、前記ガラス管の両端内部に封着線を介し、一対の放電電極が設置され、前記ガラス管の内壁には、その表面に金属化合物がコートされた蛍光体粒子による蛍光体被膜が形成された冷陰極蛍光ランプであって、
前記金属化合物は、蛍光体粒子の表面積に対してコート面積が１０〜４０％であることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記金属化合物の粒子径が０．１μｍ〜０．２μｍであることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記金属化合物の粒子の一部が凝集し偏在した状態で前記蛍光体粒子の表面にコートされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項１】
ガラス管の内部に水銀及び希ガスが１種類以上封入され、前記ガラス管の両端内部に封着線を介し、一対の放電電極が設置され、前記ガラス管の内壁には、その表面に金属化合物がコートされた蛍光体粒子による蛍光体被膜が形成された冷陰極蛍光ランプであって、
前記金属化合物は、蛍光体粒子の表面積に対してコート面積が１０〜４０％であることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記金属化合物の粒子径が０．１μｍ〜０．２μｍであることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【請求項３】
前記金属化合物の粒子の一部が凝集し偏在した状態で前記蛍光体粒子の表面にコートされていることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷陰極蛍光ランプ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１２４５８（Ｐ２００７−１２４５８Ａ）
【公開日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９２２７８（Ｐ２００５−１９２２７８）
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【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１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月３０日（２００５．６．３０）
【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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