JP2004079189A

JP2004079189A - 冷陰極蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2004079189A
Application number: JP2002233478A
Authority: JP
Inventors: Hironori Hirama; 平間　浩則
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2002-08-09
Filing date: 2002-08-09
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】従来の冷陰極蛍光ランプにおいては、外部電極をガラス管バルブの両端部近傍の管壁外周に設けるものであったので、この外部電極により遮光され、冷陰極蛍光ランプの有効長が短くなる問題点を生じていた。
【解決手段】本発明により、ガラス管バルブ２内に封止されたガスに金属電極で放電させ、ガラス管バルブ２内に塗布された蛍光体３を励起して点灯してなる冷陰極蛍光ランプ１において、金属電極５はガラス管バルブ２の両端部で放電空間２ａ近傍に位置し、放電側の表面を誘電体層６により覆われている冷陰極蛍光ランプ１としたことで、ガラス管バルブ２の両端部よりの外径に鉢巻き状の外部電極を設ける必要のないものとして、ガラス管バルブをほぼ全長にわたり発光可能なものとして課題を解決する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピュータの表示部として近年多く採用されるものとなった液晶表示器を背面から照明するバックライト装置の光源として使用される冷陰極蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の冷陰極蛍光ランプ９０の構成の例を示すものが図５であり、例えば外径が１ｍｍ、内径が０．７５ｍｍのガラスパイプの内径に蛍光体９１を塗布し、内部にキセノンガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスが封入されて両端で封止が行われてガラス管バルブ９２が構成されている。
【０００３】
また、前記ガラス管バルブ９２の両端近傍には、アルミ箔など金属テープが径方向に巻き付けられて、一対の外部電極９３とされており、この外部電極９３間に直流、もしくは、交流（高周波）の高電圧を印可することで、ガラス管バルブ９２内に放電を行わせ、この放電により前記蛍光体９１を励起させて発光させるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来の冷陰極蛍光ランプ９０においては、光を有効に取り出せるのは、前記外部電極９３が金属で形成されていることで、その設けられる部分は不透光性となり、結果として一対の外部電極９３の内側が有効な発光部分として使用可能であり、外部電極９３から外側の部分が冷陰極蛍光ランプ９０としては無効部分となる。
【０００５】
ここで、近年の携帯用コンピュータ、ＰＡＤと称されている情報用端末機器などにおいては小型化が市場からの最大要望項目であり、また、この種の機器においては液晶表示器など表示部が機器全体の大きさを定める大きな要素であるので、上記のように表示部に関与する部品に無効部分が含まれれば小型化が困難となり、市場の要望に応えることが困難となる問題点を生じている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、ガラス管バルブ内に封止された希ガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスに金属電極で放電させ、前記ガラス管バルブ内に塗布された蛍光体を励起して点灯してなる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記金属電極は前記ガラス管バルブの両端部でかつこのガラス管バルブの放電空間内に位置し、その放電側の表面を誘電体層により覆われていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプを提供することで課題を解決するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは本発明に係る冷陰極蛍光ランプ１の第一実施形態であり、この第一実施形態では、前記冷陰極蛍光ランプ１は、例えば外径１ｍｍ、内径０．７５ｍｍのガラスパイプ２ａの内面に蛍光体３を塗布し、キセノンガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスを内部に封入する状態で両端が封止されガラス管バルブ２が形成されるものである点は従来例のものと同様である。
【０００８】
ここで、この第一実施形態においては、図２に示すようにステム４を用いてガラスパイプ２ａの両端の封止を行い放電空間２ｂを形成するものであり、このときに、前記ステム４の略中心には金属電極５が設けられ、加えて、金属電極５のお互いが対峙する側の面は誘電体層６により覆われるものとされている。
【０００９】
従って、前記金属電極５は放電空間２ｂ内に突出するものとなるが、発明者の試作、検討の結果では、突出長Ｌを２０ｍｍ以下としておけば、前記放電空間２ｂ内に塗布された蛍光体３の全面を発光させることが可能であり、よって、突出長Ｌは２０ｍｍ以下として設定することが好ましい。
【００１０】
また、前記誘電体層６はステム４とで金属電極５が放電空間２ｂ内に露出することがないように覆うものであるが、このときには、前記金属電極５を覆う肉厚ｔを１０μｍ〜５ｍｍとしてある。これは、肉厚ｔが１０μｍ以下となると、冷陰極蛍光ランプ１を点灯するときの電圧に誘電体層６が耐えきれず破壊するからであり、また、肉厚ｔが５ｍｍ以上となると、誘電体層６による容量リアクタンスが大きくなりすぎ、この種の冷陰極蛍光ランプに組合わされている点灯装置では点灯不可能となったり、供給電力が不足して必要な明るさが得られなくなるからである。
【００１１】
尚、前記ステム４を形成するの当たっては、前記誘電体層６の部分をあわせて、粉末ガラスの型押し、焼成で形成しても良く、あるいは、ステム４部分を金属電極５が貫通する状態として粉末形成、あるいは、ガラスビーズの溶融法など適宜な手段で形成し、しかる後に、誘電体層６の部分をゾル・ゲル方などの液層成膜法で適宜な肉厚ｔとして形成しても良い。
【００１２】
図３は、本発明に係る冷陰極蛍光ランプ１の第二実施形態であり、この第二実施形態においては、前記ガラスパイプ２ａの両端は、金属電極５が貫通するなどして付属することのないステム４で封止が行われガラス管バルブ２が形成されている。そして、前記金属電極５は導電性接着剤の塗布、導電性テープの貼着、あるいは、金属の蒸着などの手段により、封止が行われたよりも後の時点で設けられている。
【００１３】
よって、金属電極５同士のお互いが対峙する側の面は、ステム４により覆われるものとなるので、前記ステム４が誘電体層を兼ねるものとなり、従って、この第二実施形態においては前記誘電体層６の形成は不要となる。このときに、前記ステム４の肉厚ｓは、０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが好ましい。
【００１４】
即ち、ステム４は放電空間２ａの気密を保つ作用が要求されるものであるので、この気密の確保が可能となる厚さの選定が第一要件となり、発明者の試作、検討の結果では、前記ステム４の肉厚ｓを０．５ｍｍ以下としたときには破損、クラックなどを生じやすく、著しく気密保持に対する性能が低下するからである。尚、最大肉厚側の設定は第一実施形態と同じ理由により行われている。
【００１５】
図４は、同じく本発明に係る冷陰極蛍光ランプ１の第三実施形態であり、この第三実施形態は、上記した第一実施形態と第二実施形態との中間的な形態とされ、ステム４内に金属電極５が埋設されている形態とされ、従って、ステム４は誘電体層６を兼ねる作用を行うものである点は第二実施形態と同様である。
【００１６】
しかしながら、この第三実施形態においては、前記ステム４は、金属電極５の放電空間２ｂ寄りの部分で誘電体層６に相当する機能を行い、金属電極５の外側の部分でガラスパイプ２ａの封止、即ち、本来のステム４としての機能を行えるものとなるので、それぞれの目的に対して最適の厚さを設定できるものとなる。ちなみに、この第三実施形態においては前記ステム４の放電空間２ｂ寄りである被覆部４ａの肉厚ｒは０．５μｍ以上として放電電流の増加を可能としている。
【００１７】
尚、この第三実施形態では金属電極５の先端は略円盤状に外径が拡大され、放電時の電流密度を減ずることで被覆部４ａの肉厚ｒをより薄く設定することを可能とし、同一放電電圧時での放電電流の増加を可能として、効率を向上させているが、第一実施形態においても同様な手段を実施し、効率を向上させるなどは自在である。
【００１８】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明により、ガラス管バルブ内に封止された希ガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスに金属電極で放電させ、前記ガラス管バルブ内に塗布された蛍光体を励起して点灯してなる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記金属電極は前記ガラス管バルブの両端部でかつこのガラス管バルブの放電空間近傍に位置し、その放電側の表面を誘電体層により覆われている冷陰極蛍光ランプとしたことで、ガラス管バルブの両端部よりの外径に鉢巻き状の外部電極を設ける必要のないものとして、ガラス管バルブをほぼ全長にわたり発光可能なものとし、液晶表示器バックライト用光源の小型化を可能とし、携帯用コンピュータ、携帯用情報端末機器などの小型化に極めて優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷陰極蛍光ランプの第一実施形態を示す断面図である。
【図２】同じく第一実施形態の要部を示す説明図である。
【図３】同じく本発明に係る冷陰極蛍光ランプの第二実施形態を示す断面図である。
【図４】同じく本発明に係る冷陰極蛍光ランプの第三実施形態を示す断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……冷陰極蛍光ランプ
２……ガラス管バルブ
２ａ……ガラスパイプ
２ｂ……放電空間
３……蛍光体
４……ステム
４ａ……被覆部
５……金属電極
６……誘電体層

Claims

ガラス管バルブ内に封止された希ガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスに放電空間外に設けられる金属電極で放電させ、前記ガラス管バルブ内に塗布された蛍光体を励起して点灯してなる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記金属電極は前記ガラス管バルブの両端部でかつこのガラス管バルブの放電空間内に位置し、その放電側の表面を誘電体層により覆われていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
前記金属電極の放電側の先端、もしくは、その近傍には外径拡大部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の冷陰極蛍光ランプ。
前記金属電極が前記ガラス管バルブの放電空間に突出する突出長は２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の冷陰極蛍光ランプ。
前記金属電極の放電側の表面を覆う前記誘電体の厚さは１０μｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜請求項３いずれかに記載の冷陰極蛍光ランプ。
ガラス管バルブ内に封止された希ガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスに金属電極で放電させ、前記ガラス管バルブ内に塗布された蛍光体を励起して点灯してなる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記金属電極は前記ガラス管バルブの端部の外面に密接して設けられ、かつ、前記金属電極と前記放電空間との間に設けられる誘電体層の厚みが０．５ｍｍ〜５ｍｍであることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
ガラス管バルブ内に封止された希ガス、あるいは、水銀と不活性ガスとを主成分とするガスに金属電極で放電させ、前記ガラス管バルブ内に塗布された蛍光体を励起して点灯してなる冷陰極蛍光ランプにおいて、前記金属電極が前記ガラス管バルブの端部の封止部内に設けられていることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
前記金属電極の放電側の先端、もしくは、その近傍には外径拡大部が設けられていることを特徴とする請求項６記載の冷陰極蛍光ランプ。
前記封止部内に設けられた金属電極と前記放電空間の間に位置する誘電体層の厚みは０．５μｍ〜５ｍｍであることを特徴とする請求項６または請求項７記載の冷陰極蛍光ランプ。