JP3710492B2 - Cold cathode compact fluorescent discharge lamp - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、冷陰極電極の総表面積が１０００mm2 以下、または放電空間の内表面積が３０００mm2 以下の冷陰極小型蛍光放電灯において、暗黒中での始動特性を改善した手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、各種放電ランプは、始動時に放電のきっかけとなる初期電子が存在しないと電離が円滑に行われず、したがって始動が不能もしくは困難になる。放電のきっかけとなる初期電子としては、熱電子、光電子、高電界により放出される電子、自然界の宇宙線などがある。しかし、外部からの光が届かない暗黒雰囲気中に放電灯を留置いた場合は、光電子が存在しないため宇宙線のみとなり、始動が困難になる傾向にある。
【０００３】
ところで、最近、ＶＴＲのカラービューファインダとして小形の液晶表示装置が開発されており、このものは２３mm×１８mm程度の大きさの液晶表示パネルをその背面からバックライトで照明するようになっている。バックライトとしては、熱的負荷が小さく、寿命特性に優れた冷陰極けい光ランプを使用しており、例えば直管形あるいはＵ字形等の屈曲形冷陰極けい光ランプや、偏平形の冷陰極けい光ランプが用いられている。
【０００４】
冷陰極けい光ランプは、一般にガラスバルブ内に一対の冷陰極を対向して設けるとともに、このバルブ内に水銀と不活性ガスを封入し、かつバルブの内面にけい光体被膜を形成して構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記液晶表示のバックライトとして用いられるこの種のランプは、遮蔽されたハウジングやケ−シング内で使用される場合が多いため、外部から入り込む光が少なく、しかも冷陰極であるため熱電子の放出も少なく、放電開始に必要な初期電子の充分な供給が期待できないという実情にある。
【０００６】
加えて、この種のランプは、その用途から小形化されており、電極や放電空間の内表面積が小さく、外部から飛び込んでくる宇宙線を捕獲して放電に有効に利用できる確率が小さい。 このようなことから、この種の冷陰極小形けい光ランプは、暗黒中で、しかも水銀蒸気圧の低下により放電開始電圧が高くなる低温雰囲気での始動特性がよくなく、始動に長い時間を要する不具合がある。
【０００７】
始動時間を短くするには、始動電圧を高くする手段が考えられるが、始動電圧を高くすると点灯回路の大型化を招き、耐電圧対策として点灯回路の格別な絶縁構造が必要となり、よって絶縁が複雑になり、結局高価になるなどの不具合がある。
【０００８】
本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、その目的とするのは、暗黒、低温下においても始動性が向上する冷陰極小型蛍光放電灯を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
発明の一番目は、冷陰極電極を封装したバルブ内面に蛍光体を形成し、かつ水銀と不活性ガスを封入した冷陰極小型低圧水銀放電灯において、放電空間の内表面積が３０００mm² 以下で総表面積は１０００mm² 以下の冷陰極近傍の放電空間表面に粒径が４４〜７４μｍの還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる暗黒特性改善物質を露出させて設けたことを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明によると、バルブの内面に設けた、還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる物質が、暗黒中で偶発的に存在する電子を増加させるため、放電が容易になり、始動性を向上させることができる。
【００１２】
【実施例】
以下本発明について、図１ないし図３に示す第１の実施例にもとづき説明する。
図面は、ＶＴＲのカラービューファインダに適用される液晶表示装置のバックライトとして用いられる偏平形冷陰極けい光ランプを示す。
【００１３】
図１の（Ａ）図および（Ｂ）図において、１は断面が長円形の筒形をなす偏平バルブであり、例えば長さＬが３０mm、幅Ｗが２６mm、高さＨが１０mm程度の長円形の筒形をなしている。なお、バルブ１の肉厚ｔは約１mmである。このため、バルブ１の内表面積は約２０７０mm² となっている。
【００１４】
上記偏平形バルブ１の両端開口部は平板形ステム２、２で気密に閉塞されている。ステム２、２はガラス板からなり、平板形をなしているのでいわゆるボタンステムである。このような平板形ステム２、２には、それぞれ冷陰極３、３が取付けられている。冷陰極３、３は、例えばニッケル板からなり、前面にジルコン−アルミニウムからなるゲッター４を塗布するとともに、背面に図示しない水銀−チタン合金からなる水銀放出構体を付着させて構成されている。
【００１５】
このようなプレート形の冷陰極３，３は、それぞれ表裏両面の表面積が１５０mm² とされており、対向する冷陰極３，３の総表面積は３００mm² とされている。これら冷陰極３，３は、それぞれウエルズ５，５に接合されており、これらウエルズ５，５はステム２、２を気密に貫通して外部に導出されている。したがって、ステム２、２をバルブ１の両端開口部に接合すると、上記冷陰極３、３は所定の電極間距離ｎ、例えば２５mmを有して互いに対向される。
【００１６】
バルブ１の内面には、図１の（Ｂ）図に示すように、還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる物質（暗黒特性改善物質）からなる被膜７が形成されている。
図２は、粒径４４〜７４μ m の還元鉄粉に対して様々な電気陰性度を有する物質を接触させた場合に、還元鉄粉に帯電する帯電量を示すグラフである。暗黒特性改善物質は、還元鉄粉に接触してその還元鉄粉を正に帯電させる物質、つまり図２の縦軸に示した帯電量が０μｃ／ｇを越える物質である。このように帯電量が正であると暗黒中で偶発的に存在する電子を増加させる。例えば、暗黒特性改善物質は、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ から選ばれた少なくとも１種からなる物質である。本実施例では、粒径が０．０１〜０．１μm のアルミナＡｌ₂ Ｏ₃ を用いている。
【００１７】
なお、還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる物質としては、上記ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ の外に、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＰｂＯ、ＨｇＯ等も考えられるが、後者の物質は化学的安定性に劣るため取扱いが困難であり、使用し難いので、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ の中の少なくとも１種を用いるのがよい。 このような帯電物質の被膜７の内面にはけい光体被膜８が形成されており、このけい光体被膜８は、バルブ１の両端部を除いて形成されている。このため、冷陰極３，３の近傍では上記帯電物質の被膜７が放電空間に剥きだしに露出されている。
【００１８】
バルブ１の放電空間には、所定量の水銀と、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトのうちの少なくとも１種からなる不活性ガスが、例えば５０Torr程度封入されている。
【００１９】
このような構成の偏平形冷陰極けい光ランプは、周囲温度が０℃の状態で、３０ＫＨｚの正弦波の高周波を印加した場合、実効値８００ボルトであれば１００msec以内に放電が開始された。
【００２０】
これに対し、帯電物質の被膜７を形成しない従来構造の場合は、同一条件で実効値１２００ボルトを印加しないと１秒以内では放電を開始しなかった。 すなわち、上記実施例のように帯電物質の被膜７を形成した場合、ランプに印加する始動電圧を低くしても短時間に放電を開始するが、帯電物質の被膜７を形成しないランプでは、始動電圧を高くしないと短時間に放電が開始せず、かつ始動電圧が低い場合は放電開始時間が長くなる。
これは、バルブ１の内面に設けた帯電物質の被膜７が、暗黒中で偶発的に存在する電子を増加させる機能があると考えられる。
【００２１】
本発明は、全部の電極３の表面積の和、つまり総表面積が１０００mm² 以下、または放電空間の内表面積が３０００mm² 以下の冷陰極小形水銀蒸気放電灯に適用して有効である。すなわち、電極３の総表面積が１０００mm² 以下、または放電空間の内表面積が３０００mm² 以下の小形ランプは、表面積が小さいので外部から飛び込んでくる宇宙線を放電に有効利用できる確率が小さく、このため、この種の冷陰極小形けい光ランプは、暗黒中でしかも低温雰囲気での始動特性がよくない。よって、この種のランプに本発明を適用すればその効果が顕著である。
電極３の表面積を変化させた場合について実験した結果を説明する。
【００２２】
図３の（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ表面積を変化させた電極の構造を示すもので、図３（Ａ）は電極プレートを２枚用いることにより片側の電極３ａの表面積を３００mm² 、両側の電極の総表面積を６００mm² にした場合、図３（Ｂ）は大きめの電極プレートを３枚用いることにより片側の電極３ｂの表面積を５００mm² 、両側の電極の総表面積を１０００mm² にした場合、さらに図３（Ｃ）は円筒体の内部に仕切板を収容して表面積を増大した円筒形電極を用いることにより片側の電極３ｃの表面積を１０００mm² 、両側の電極の総表面積を２０００mm² にした場合である。
図１に示す電極３（総表面積が３００mm² ）と、図３の（Ａ）〜（Ｃ）に示す電極について点灯始動時間を測定した結果を、下記表１に示す。
【００２３】
【表１】

【００２４】
上記表１に示すデータは、各試験ランプを常温中にて７日間明暗を繰り返して留め置き（明所は１０００lmで１２時間、暗所１２時間）し、その後暗箱に入れて暗黒中にて０℃の温度で２４時間放置し、この後ランプの両電極間に電圧を印加してから主放電電流が流れるまでの点灯所要時間をシンクロスコープにて測定したものである。各試験ランプはそれぞれ４０個づつ測定し、それぞれ平均を層別して示す。
【００２５】
なお、印加電圧は３０ｋＨｚの高周波であり、実効値を示す。また、Ａｌ₂ Ｏ₃ の被膜は、図１の（Ｂ）に示すように、電極近傍のバルブ壁で放電空間に露出させた。
【００２６】
表１から、印加電圧を大きくすればランプは始動し易く、かつ電極の総表面積が大きい程始動し易いことが判る。特に、電極の総表面積を２０００mm² 以上にした場合は、始動が容易である。しかしながら、ランプの小形化のために電極の総表面積は１０００mm² 以下に規制しなければならず、このような場合はＡｌ₂ Ｏ₃ の被膜を形成したランプが、Ａｌ₂ Ｏ₃ の被膜を形成しないランプに比べて、明らかに始動性の向上することが認められる。
【００２７】
なお、上記実施例では、帯電物質の被膜７をバルブ１の内面の全体に亘り形成した場合を示したが、本発明は図４に示す第２の実施例のように、帯電物質の被膜７は冷陰極３，３の近傍のみに、しかも放電空間に露出して形成してもよい。
また、図５に示す第３の実施例のように、帯電物質の被膜７をステム２，２の内面に形成してもよい。
さらに、図示しないが、帯電物質の被膜７は冷陰極３の背面に形成してもよい。
【００２８】
そしてまた、帯電物質の粉末をけい光体に混合またはけい光体粉末に混合し、これをけい光体被膜としてバルブの内面に塗布し、このけい光体被膜から帯電物質の一部の粉末が放電空間に露出するようにしてもよい。
さらに、発明は偏平形けい光ランプに限定されるものではなく、直管形けい光ランプや屈曲形けい光ランプであってもよい。
【００２９】
すなわち、図６に示す第４の実施例では、カラー液晶用バックライトに用いられるＷ字形の冷陰極けい光ランプを示す。同図において６０はＷ字形のバルブであり、バルブ径が８．５mm、バルブ長５００mmであり、両端はステム６１、６１により閉塞されている。ステム６１、６１にはそれぞれウエルズ６２、６２が封着されており、これらウエルズ６２、６２には円筒形の冷陰極６３、６３が接続されている。冷陰極６３、６３はニッケルなどからなり、片側の電極の表面積は４２０mm² であり、両端の電極の総面積は８４０mm² とされている。そして、バルブ６０の内面には図７に示す通り、けい光体被膜６４が形成されており、電極の近傍にはＡｌ₂ Ｏ₃ の被膜６５が放電空間に露出して形成されている。
このような構成の屈曲形けい光ランプの場合であっても、帯電物質の被膜６５が暗黒中で偶発的に存在する電子を増加させることから、始動特性が向上する。
【００３０】
また、図８に示す第５の実施例では、メータ表示用光源に用いられる馬蹄（Ω）形の冷陰極けい光ランプを示す。同図において８０はＷ字形のバルブであり、バルブ径が９．５mm、バルブ長２００mmであり、両端はステム８１、８１により閉塞されている。ステム８１、８１にはそれぞれウエルズ８２、８２が封着されており、これらウエルズ８２、８２には山形の冷陰極８３、８３が接続されている。冷陰極８３、８３はニッケルなどからなり、片側の電極の表面積は２００mm² であり、両端の電極の総面積は４００mm² とされている。そして、バルブ８０の内面には図９に示す通り、けい光体被膜８４が形成されており、このけい光体被膜８４にはＭｇＯやＡｌ₂ Ｏ₃ などのような帯電物質の粒子８５が混合されている。すなわち、ＭｇＯやＡｌ₂ Ｏ₃ などの帯電物質の粒子は、けい光体粉末にまぶせられて一緒に混ぜ合わされ、この状態でけい光体被膜を形成してあり、よって帯電物質の粒子はその一部が放電空間に露出されている。
このような構成の屈曲形けい光ランプの場合であっても、帯電物質の粒子８５の作用により始動特性が向上する。
【００３１】
そしたまた、図１０に示す第６の実施例では、液晶用バックライトに用いられる直管形冷陰極けい光ランプを示す。同図において９０は直管形のバルブであり、両端は封止部９１、９１（片端のみ示す）により閉塞されている。封止部９１にはウエルズ９２が封着されており、このウエルズ９２には平板形の冷陰極８３が接続されている。冷陰極９３はニッケルなどからなり、片側の電極の表面積は１００mm² であり、両端の電極の総面積は２００mm² とされている。そして、バルブ９０の内面にはけい光体被膜９４が形成されており、このけい光体被膜９４にはＡｌ₂ Ｏ₃ などのような帯電物質の粒子９５が混合されている。Ａｌ₂ Ｏ₃ などの帯電物質の粒子９５は、けい光体粉末に混合されてけい光体被膜を形成しており、よって帯電物質の粒子９５はその一部が放電空間に露出されている。
このような構成のけい光ランプの場合であっても、帯電物質の粒子９５の作用により始動特性が向上する。
【００３２】
さらに、本発明は、放電空間の内表面積が３０００mm² 以下の小形水銀蒸気放電灯に適用しても有効である。すなわち、放電空間の内表面積が３０００mm² 以下のランプも小形であり、外部から飛び込んでくる宇宙線を捕獲する確率が少ない。このため、この種の冷陰極小形けい光ランプは、暗黒中でしかも低温雰囲気での始動特性がよくなく、よって、この種のランプに本発明を適用すればその効果が顕著である。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、バルブの内面に設けた、還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる暗黒特性改善物質が、暗黒中で偶発的に存在する電子を増加させる機能があると考えられ、電極の表面積が小さなランプまたは放電空間の表面積が小さなランプであっても始動が容易になり、始動電圧を低くして放電開始時間を短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示し、（Ａ）図は偏平形冷陰極けい光ランプの分解した斜視図、（Ｂ）図はその断面図。
【図２】金属イオンの電気陰性度を示す図。
【図３】 表面積の異なる冷陰極の構造を示し、（Ａ）図は電極プレートを２枚用いた冷陰極の斜視図、（Ｂ）図は電極プレートを３枚用いた冷陰極の斜視図、（Ｃ）図は円筒形電極を用いた冷陰極の斜視図。
【図４】本発明の第２の実施例を示す偏平形冷陰極けい光ランプの断面図。
【図５】本発明の第３の実施例を示す偏平形冷陰極けい光ランプの断面図。
【図６】本発明の第４の実施例を示すＷ字形冷陰極けい光ランプの斜視図。
【図７】同実施例のランプの端部の断面図。
【図８】本発明の第５の実施例を示す馬蹄形冷陰極けい光ランプの斜視図。
【図９】同実施例のランプの端部の断面図。
【図１０】本発明の第６の実施例を示す直管形冷陰極けい光ランプの端部の断面図。
【符号の説明】
１、６０、８０、９０…バルブ、２、６１、８１…ステム、３、６３、８３、９３…冷陰極、５、６２、８２、９２…ウエルズ、７、６５…帯電物質の被膜、８、６４、８４、９４…けい光体被膜、８５、９５…帯電物質の粒子。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a cold cathode in which the total surface area of the cold cathode electrode is 1000 mm 2 or less, or the inner surface area of the discharge space is 3000 mm 2 or less.Small fluorescentThe present invention relates to means for improving the starting characteristics in the dark in a discharge lamp.
[0002]
[Prior art]
Generally, in various discharge lamps, if there is no initial electron that triggers discharge at the time of starting, ionization is not performed smoothly, and thus starting becomes impossible or difficult. Initial electrons that trigger discharge include thermionic electrons, photoelectrons, electrons emitted by a high electric field, natural cosmic rays, and the like. However, if the discharge lamp is left in a dark atmosphere where light from the outside does not reach, there is no photoelectron, so only cosmic rays are present, and starting tends to be difficult.
[0003]
Recently, a small-sized liquid crystal display device has been developed as a color view finder of a VTR, and this device illuminates a liquid crystal display panel having a size of about 23 mm × 18 mm from its back surface with a backlight. As the backlight, a cold cathode fluorescent lamp having a small thermal load and excellent life characteristics is used. For example, a bent-type cold cathode fluorescent lamp such as a straight tube type or a U-shape, or a flat type cold cathode. A fluorescent lamp is used.
[0004]
A cold cathode fluorescent lamp is generally constructed by providing a pair of cold cathodes in a glass bulb facing each other, enclosing mercury and an inert gas in the bulb, and forming a phosphor coating on the inner surface of the bulb. Has been.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since this type of lamp used as a backlight for the above-mentioned liquid crystal display is often used in a shielded housing or casing, it has a small amount of light entering from the outside and is a cold cathode. The actual situation is that a sufficient supply of initial electrons necessary for the start of discharge cannot be expected.
[0006]
In addition, this type of lamp is miniaturized because of its use, and the inner surface area of the electrode and the discharge space is small, and the probability that cosmic rays entering from the outside can be captured and effectively used for discharge is small. For this reason, this type of cold-cathode small fluorescent lamp has poor starting characteristics in the dark, and in a low-temperature atmosphere in which the discharge starting voltage increases due to a decrease in mercury vapor pressure, and it takes a long time to start. There is a bug.
[0007]
In order to shorten the starting time, a means to increase the starting voltage can be considered, but increasing the starting voltage leads to an increase in the size of the lighting circuit, and a special insulation structure for the lighting circuit is required as a countermeasure against withstand voltage. There are inconveniences such as complicated and eventually expensive.
[0008]
The present invention has been made on the basis of such circumstances, and its object is to provide a cold cathode whose startability is improved in the dark and at low temperatures.Small fluorescentIt is intended to provide a discharge lamp.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  A first aspect of the invention is a cold cathode small-sized low-pressure mercury discharge lamp in which a phosphor is formed on the inner surface of a bulb sealed with a cold cathode electrode, and mercury and an inert gas are enclosed. The inner surface area of the discharge space is 3000 mm.² Below the total surface areaIs1000mm² On the surface of the discharge space near the cold cathode belowParticle sizeIs provided by exposing a dark property improving substance having a positive contact charge amount with respect to reduced iron powder of 44 to 74 μm.
[0011]
[Action]
According to the present invention, a substance provided on the inner surface of the bulb, which has a positive contact charge amount with respect to reduced iron powder, increases the number of electrons that accidentally exist in the dark, thus facilitating discharge and improving startability. Can be made.
[0012]
【Example】
The present invention will be described based on the first embodiment shown in FIGS.
The drawing shows a flat type cold cathode fluorescent lamp used as a backlight of a liquid crystal display device applied to a color viewfinder of a VTR.
[0013]
1A and 1B, reference numeral 1 denotes a flat valve having a cylindrical shape with an oval cross section. For example, the length L is 30 mm, the width W is 26 mm, and the height H is about 10 mm. It has a circular cylindrical shape. The wall thickness t of the valve 1 is about 1 mm. For this reason, the inner surface area of the valve 1 is about 2070 mm.² It has become.
[0014]
Openings at both ends of the flat valve 1 are airtightly closed by flat stems 2 and 2. The stems 2 and 2 are made of glass plates and are so-called button stems because they have a flat plate shape. Cold cathodes 3 and 3 are attached to the flat plate stems 2 and 2, respectively. The cold cathodes 3 and 3 are made of, for example, a nickel plate, and a getter 4 made of zircon-aluminum is applied to the front surface, and a mercury discharge structure made of a mercury-titanium alloy (not shown) is attached to the back surface.
[0015]
Such plate-shaped cold cathodes 3 and 3 each have a surface area of 150 mm on both sides.² The total surface area of the opposing cold cathodes 3 and 3 is 300 mm.² It is said that. These cold cathodes 3 and 3 are joined to wells 5 and 5, respectively, and these wells 5 and 5 penetrate the stems 2 and 2 in an airtight manner and are led out to the outside. Therefore, when the stems 2 and 2 are joined to the opening portions at both ends of the bulb 1, the cold cathodes 3 and 3 are opposed to each other with a predetermined inter-electrode distance n, for example, 25 mm.
[0016]
  On the inner surface of the bulb 1, as shown in FIG. 1B, a coating 7 made of a substance (darkness improving substance) having a positive contact charge amount with respect to the reduced iron powder is formed.
  2 shows a particle size of 44 to 74 μm. m It is a graph which shows the charge amount which electrically charges a reduced iron powder when the substance which has various electronegativity is made to contact with this reduced iron powder. The dark property improving substance is a substance that comes into contact with the reduced iron powder and positively charges the reduced iron powder, that is, a substance whose charge amount shown on the vertical axis in FIG. 2 exceeds 0 μc / g. In this way, if the charge amount is positive, the number of electrons accidentally existing in the dark is increased.For example,The dark property improving substance isMgO, ZnO, Al₂ O_Three A substance consisting of at least one selected fromThe BookIn the examples, alumina Al having a particle size of 0.01 to 0.1 μm₂ O_Three Is used.
[0017]
In addition, as a substance in which the contact charge amount with respect to the reduced iron powder becomes positive, the above MgO, ZnO, Al₂O_ThreeIn addition to BaO, CaO, SrO, PbO, HgO, and the like, the latter substance is inferior in chemical stability and difficult to handle and difficult to use, so MgO, ZnO, Al₂O_ThreeIt is preferable to use at least one of the above. A phosphor coating 8 is formed on the inner surface of the coating 7 of the charged material, and the phosphor coating 8 is formed except for both ends of the bulb 1. For this reason, in the vicinity of the cold cathodes 3 and 3, the coating 7 of the charged substance is exposed in the discharge space.
[0018]
The discharge space of the bulb 1 is filled with a predetermined amount of mercury and an inert gas composed of at least one of argon, neon, xenon and crypt, for example, about 50 Torr.
[0019]
In the flat cold cathode fluorescent lamp having such a configuration, when an ambient temperature was 0 ° C. and a high frequency of a 30 KHz sine wave was applied, discharge was started within 100 msec at an effective value of 800 volts.
[0020]
On the other hand, in the case of the conventional structure in which the coating 7 of the charged material is not formed, the discharge does not start within 1 second unless an effective value of 1200 volts is applied under the same conditions. That is, when the charged material coating 7 is formed as in the above embodiment, the discharge starts in a short time even if the starting voltage applied to the lamp is lowered. If the voltage is not increased, the discharge will not start in a short time, and if the starting voltage is low, the discharge start time will be longer.
It is considered that this is because the charged material coating 7 provided on the inner surface of the bulb 1 has a function of increasing the number of electrons that are present in the dark.
[0021]
In the present invention, the sum of the surface areas of all the electrodes 3, that is, the total surface area is 1000 mm.² Or the inner surface area of the discharge space is 3000 mm² It is effective when applied to the following cold cathode small mercury vapor discharge lamps. That is, the total surface area of the electrode 3 is 1000 mm² Or the inner surface area of the discharge space is 3000 mm² The following small lamps have a small surface area, so there is a low probability that cosmic rays entering from the outside can be effectively used for discharge, so this type of cold cathode small fluorescent lamp starts in the dark and at low temperatures. The characteristics are not good. Therefore, when the present invention is applied to this kind of lamp, the effect is remarkable.
The results of experiments performed when the surface area of the electrode 3 is changed will be described.
[0022]
3 (A), (B) and (C) show the electrode structures with different surface areas. FIG. 3 (A) shows the surface area of the electrode 3a on one side by using two electrode plates. 300mm² , The total surface area of the electrodes on both sides is 600mm² 3B, the surface area of the electrode 3b on one side is 500 mm by using three large electrode plates.² The total surface area of the electrodes on both sides is 1000mm² 3C, the surface of the electrode 3c on one side is increased to 1000 mm by using a cylindrical electrode in which a partition plate is accommodated inside the cylindrical body to increase the surface area.² The total surface area of the electrodes on both sides is 2000mm² This is the case.
Electrode 3 shown in FIG. 1 (total surface area is 300 mm² Table 1 below shows the results of measuring the lighting start time for the electrodes shown in (A) to (C) of FIG.
[0023]
[Table 1]

[0024]
The data shown in Table 1 above shows that each test lamp was kept light and dark repeatedly at room temperature for 7 days (light place is 1000 lm for 12 hours, dark place 12 hours), and then placed in a dark box at 0 ° C in the dark. This was measured for 24 hours with a synchroscope after the voltage was applied between both electrodes of the lamp and the main discharge current flowed. For each test lamp, 40 are measured, and the averages are shown in layers.
[0025]
The applied voltage is a high frequency of 30 kHz and shows an effective value. Al₂O_ThreeAs shown in FIG. 1B, the coating was exposed to the discharge space at the bulb wall near the electrode.
[0026]
From Table 1, it can be seen that if the applied voltage is increased, the lamp is easier to start, and the greater the total surface area of the electrode, the easier it is to start. In particular, the total surface area of the electrode is 2000 mm² In the case described above, starting is easy. However, because of the miniaturization of the lamp, the total surface area of the electrode is 1000 mm.² The following must be regulated, in which case Al₂O_ThreeThe lamp with the coating of Al is Al₂O_ThreeIt can be seen that the starting performance is clearly improved as compared with the lamp which does not form the coating film.
[0027]
In the above embodiment, the case where the coating 7 of the charged material is formed over the entire inner surface of the bulb 1 is shown. However, the present invention is similar to the second embodiment shown in FIG. May be formed only in the vicinity of the cold cathodes 3 and 3 and exposed to the discharge space.
Further, as in the third embodiment shown in FIG. 5, a coating 7 of a charged substance may be formed on the inner surfaces of the stems 2 and 2.
Further, although not shown, the coating 7 of the charged material may be formed on the back surface of the cold cathode 3.
[0028]
In addition, the charged substance powder is mixed with the phosphor or mixed with the phosphor powder, and this is applied to the inner surface of the bulb as a phosphor film, and a part of the charged substance powder is formed from the phosphor film. It may be exposed to the discharge space.
Further, the invention is not limited to the flat fluorescent lamp, and may be a straight tube fluorescent lamp or a bent fluorescent lamp.
[0029]
That is, the fourth embodiment shown in FIG. 6 shows a W-shaped cold cathode fluorescent lamp used for a color liquid crystal backlight. In the figure, reference numeral 60 denotes a W-shaped valve having a valve diameter of 8.5 mm and a valve length of 500 mm. Both ends are closed by stems 61 and 61. Wells 62 and 62 are sealed to the stems 61 and 61, and cylindrical cold cathodes 63 and 63 are connected to the wells 62 and 62, respectively. The cold cathodes 63 and 63 are made of nickel or the like, and the surface area of one electrode is 420 mm.² The total area of the electrodes at both ends is 840 mm² It is said that. As shown in FIG. 7, a phosphor film 64 is formed on the inner surface of the bulb 60, and Al is formed in the vicinity of the electrode.₂O_ThreeThe film 65 is exposed to the discharge space.
Even in the case of a bent fluorescent lamp having such a configuration, the charged film 65 increases the number of electrons that are incidentally present in the dark, so that the starting characteristics are improved.
[0030]
In the fifth embodiment shown in FIG. 8, a horseshoe (Ω) type cold cathode fluorescent lamp used for a meter display light source is shown. In the figure, reference numeral 80 denotes a W-shaped valve having a valve diameter of 9.5 mm and a valve length of 200 mm. Both ends are closed by stems 81 and 81. Wells 82 and 82 are sealed to the stems 81 and 81, respectively, and chevron cold cathodes 83 and 83 are connected to the wells 82 and 82, respectively. The cold cathodes 83 and 83 are made of nickel or the like, and the surface area of one electrode is 200 mm.² The total area of the electrodes at both ends is 400 mm² It is said that. As shown in FIG. 9, a phosphor film 84 is formed on the inner surface of the bulb 80. The phosphor film 84 is coated with MgO or Al.₂O_ThreeOr the like. That is, MgO and Al₂O_ThreeThe particles of the charged substance such as the above are applied to the phosphor powder and mixed together to form a phosphor film in this state, so that part of the charged substance particles are exposed to the discharge space. ing.
Even in the case of a bent fluorescent lamp having such a configuration, the starting characteristics are improved by the action of the particles 85 of the charged substance.
[0031]
In addition, the sixth embodiment shown in FIG. 10 shows a straight tube type cold cathode fluorescent lamp used for a liquid crystal backlight. In the figure, reference numeral 90 denotes a straight tube type valve, and both ends are closed by sealing portions 91 and 91 (only one end is shown). A well 92 is sealed to the sealing portion 91, and a flat cold cathode 83 is connected to the well 92. The cold cathode 93 is made of nickel or the like, and the surface area of one electrode is 100 mm.² The total area of the electrodes at both ends is 200 mm² It is said that. A phosphor film 94 is formed on the inner surface of the bulb 90, and the phosphor film 94 is made of Al.₂O_ThreeOr the like. Al₂O_ThreeThe charged substance particles 95 are mixed with the phosphor powder to form a phosphor film, and the charged substance particles 95 are partially exposed to the discharge space.
Even in the case of a fluorescent lamp having such a configuration, the starting characteristics are improved by the action of the particles 95 of the charged substance.
[0032]
Furthermore, according to the present invention, the inner surface area of the discharge space is 3000 mm.² It is also effective when applied to the following small mercury vapor discharge lamps. That is, the inner surface area of the discharge space is 3000 mm.² The following lamps are also small, and have a low probability of capturing cosmic rays coming in from the outside. For this reason, this type of cold cathode small fluorescent lamp has poor starting characteristics in a dark and low-temperature atmosphere. Therefore, when the present invention is applied to this type of lamp, the effect is remarkable.
[0033]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the contact charge amount with respect to the reduced iron powder provided on the inner surface of the valve becomes positive.Improved darkness characteristicsIt is considered that the substance has the function of increasing the electrons that are present in the dark, and even if the lamp has a small surface area of the electrode or a lamp having a small surface area of the discharge space, the starting is facilitated and the starting voltage is lowered. Thus, the discharge start time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is an exploded perspective view of a flat cold cathode fluorescent lamp, and FIG. 1B is a cross-sectional view thereof.
FIG. 2 is a graph showing electronegativity of metal ions.
FIG. 3 shows the structure of a cold cathode having a different surface area, (A) is a perspective view of a cold cathode using two electrode plates, (B) is a perspective view of a cold cathode using three electrode plates, (C) is a perspective view of a cold cathode using a cylindrical electrode.
FIG. 4 is a sectional view of a flat cold cathode fluorescent lamp showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a flat cold cathode fluorescent lamp showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a W-shaped cold cathode fluorescent lamp showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a sectional view of an end portion of the lamp according to the embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of a horseshoe-shaped cold cathode fluorescent lamp showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a sectional view of an end portion of the lamp according to the embodiment.
FIG. 10 is a sectional view of an end portion of a straight tube type cold cathode fluorescent lamp showing a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1, 60, 80, 90 ... valve, 2, 61, 81 ... stem, 3, 63, 83, 93 ... cold cathode, 5, 62, 82, 92 ... Wells, 7, 65 ... coating of charged substance, 8, 64, 84, 94: phosphor coating, 85, 95: charged substance particles.

Claims (2)

冷陰極電極を封装したバルブ内面に蛍光体を形成し、かつ水銀と不活性ガスを封入した冷陰極小型低圧水銀放電灯において、放電空間の内表面積が３０００mm² 以下で総表面積は１０００mm² 以下の冷陰極近傍の放電空間表面に粒径が４４〜７４μｍの還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる暗黒特性改善物質を露出させて設けたことを特徴とする冷陰極小型蛍光放電灯。In a cold cathode small-sized low-pressure mercury discharge lamp in which a phosphor is formed on the inner surface of a bulb sealed with a cold cathode electrode and mercury and an inert gas are enclosed, the inner surface area of the discharge space is 3000 mm ² or less and the total surface area is 1000 mm ² or less. A cold cathode small fluorescent discharge lamp characterized in that a dark property improving substance having a positive contact charge amount with respect to reduced iron powder having a particle size of 44 to 74 μm is exposed on the surface of the discharge space near the cold cathode. 上記還元鉄粉に対する接触帯電量が正となる暗黒特性改善物質は、ＭｇＯ、ＺｎＯ、Ａｌ₂ Ｏ₃ から選ばれた少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の冷陰極小型蛍光放電灯。The cold cathode small fluorescent emission according to claim 1, wherein the dark property improving substance having a positive contact charge amount with respect to the reduced iron powder is at least one selected from MgO, ZnO, and Al ₂ O _3. Electric light.

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