JPH04137429A - 冷陰極蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、冷陰極蛍光ランプに関する。

（従来の技術） 一般に、例えば液晶表示装置などの光源として蛍光ラン
プが使用されているが、特に、蛍光ランプのうち冷陰極
蛍光ランプは電極の寿命が長いために広く使用されてい
る。

この冷陰極蛍光ランプは、陰極降下電圧が１００Ｖ以上
もあるために、点灯中に電極はイオンによって絶えずス
パッタリングされ、第９図に示すようにこの電極のガラ
ス管体の管壁と対向する電極面からのスパッタリング物
質はこの電極面２１と対向するランプ管体２２の管壁２
３に付着して、冷陰極蛍光ランプの長時間の点灯によっ
て管壁２３の黒化部２４として認められ、これが冷陰極
蛍光ランプの性能を劣化させる原因の一つになっている
。

そこで、この管壁２３の黒化部２４を減少するために、
陰極降下電圧を小さくして単位点灯時間あたりの電極の
スパッタリング量を低減できる電極部材およびその形状
、冷陰極蛍光ランプの点灯条件の検討が行われてきた。

まず、電極は、仕事関係の低いアルカリ金属（Ｋ、　Ｃ
ｓ）　、アルカリ土類金属（Ｂａ、　Ｃａ、　Ｓｒ）、
■、■族の遷移金属（Ｘ「、　Ｔｉ）または精工類金属
（ＬＬ　Ｃｅ）をベース金属に混合した電極部材を用い
て形成し、陰極降下電圧を小さくしている。例えば、セ
シウム（Ｃｓ）を含浸させたタングステン（Ｗ）の焼結
体やアルミニウム（Ａｌ）　、ジルコニラム（２「）の
粉末をニッケル（Ｎｉ）の粉末に混合し焼成して電極を
形成したり、モリブデン（ＭＯ）にスパッタリングにて
ホウ化ランタン（ＬａＢ６）薄膜を形成して電極を形成
している。

また、電極はたとえば円筒形に形成されている場合、電
極の互いに対向する電極面の間隔ａと冷陰極蛍光ランプ
の封入ガス圧Ｐとの積ａｐを所定値に設定して冷陰極蛍
光ランプにホローカソード効果を実現させ、陰極効果電
圧を小さくしている。このホローカソード効果を実現す
るための、例えばアルゴン水銀（Ａｒ−Ｈｇ　）系の封
入ガスの条件については、平成元年照明学会全国大会等
で報告されている。

さらに、一般に電極の陰極降下電圧は、冷陰極蛍光ラン
プに流れる電流を電極の表面積で割った値である陰極電
流密度ｊｋと封入ガス圧Ｐとで定義される換算電流密度
ｉｋ／　Ｐ　’の即調増加関数になっている。そこで、
電極の表面積を大きくしたり、または、封入ガス圧Ｐを
高くしたりすると、陰極降下電圧を小さ（することがで
きる。この時の陰極電流密度ｉｋと封入ガス圧Ｐの条件
については、昭和６３年度照明学会東京支部大会等で報
告されている。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来の冷陰極蛍光ランプの構成では、高輝度化のた
めに電極に流す電流を増やすと、この電極全面が負グロ
ーブで覆われる。従って、上記従来の冷陰極蛍光ランプ
は、陰極降下電圧を小さくして単位点灯時間あたりの電
極のスパッタリングを減らしているだけなので、この電
極のガラス管体の管壁と対向する電極面からのスパッタ
リング物質は、徐々に管壁に付着していき、黒化として
認められるまでに要する点灯時間は長くなるものの電極
に対向するガラス管体の管壁に黒化が生じることが問題
になっている。

本発明の目的は、上記問題点を解決するために、長時間
の点灯によって電極に対向したガラス管体の管壁に生じ
る黒化が少い構造の冷陰極蛍光ランプを提供することに
ある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明の冷陰極蛍光ランプは、互いに対向する第１の電
極面部とガラス管体の管壁に対向する第２の電極面部と
を備えた電極部を前記ガラス管体の端部に設け、前記第
１の電極面部は導体に形成され、前記第２の電極面部は
絶縁体にて形成されたものである。

（作用） 本発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラス管体の端部に設け
られた電極部のうち、互いに対向する第１の電極面部は
導体にて形成され、前記ガラス管体の管壁に対向する第
２の電極面部は絶縁体にて形成されて、第１の電極面部
では放電が行われ、一方、第２の電極面部では放電が行
われないので、この第２の電極面部のスパッタリングは
生じない。

従って、第２の電極面部と対向するガラス管体の管壁に
スパッタリング物質が付着しにくくなるので、この冷陰
極蛍光ランプに生じる黒化を減らすことができる。

（実施例） 本発明の冷陰極蛍光ランプの一実施例を図面に基づき説
明する。

第１図において、１はＵ字形に折曲形成されたガラス管
体で、このガラス管体Ｊ−は、管壁２の内面に紫外線吸
収膜および蛍光膜が積層形成されている。また、このガ
ラス管体１の端部には、略円筒形の電極部３が軸方向を
ガラス管体１の長手方向と平行に設けられている。そし
て、この端部は、この電極部３に接続する内部導入線４
が固定され、この内部導入線４を外部に導出させた端子
ピン５を設けたステム６によってそれぞれ封止されると
ともに、ガラス管体１の内部はステム６に設けられた排
気管７より排気され、所定圧力のアルゴン（Ａｒ）およ
び水銀（ｔ（ｇ）が封入されて、冷陰極蛍光ランプ８を
構成している。

前記電極部３は、電極部材として導電体であるニッケル
（Ｎ１）にて円筒形に形成され、ガラス管体１の管壁２
に対向する第２の電極面部としての電極部３の外周面９
には絶縁体としての例えば酸化アルミニウム（＾１２０
３　）がプラズマ溶射されてこの外周面９に被覆されて
いる。すなわち、この電極部３は、互いに対向する第１
の電極面部としての電極部３の内周面１０は導体で形成
され、前記ガラス管体１の管壁２に対向する第２の電極
面部としての外周面９は絶縁体になっている。

次に本実施例の作用について説明する。

上記冷陰極蛍光ランプ８を点灯させた場合、電極部３の
外周面９は絶縁体で被覆されているため、電極部３の放
電は、この電極部３の第１の電極面部である内周面１０
で生じて、電極部３の外周面９では生じない。

従って、電極部３の内周面１０だけに陰極降下電圧が印
加されるので、この内周面１０は、イオンによってスパ
ッタリングされるのでスパッタリング物質は飛散するが
、電極部３の外周面９と対向するガラス管体１の管壁２
には付着しない、−刃型極部３の外周面９はイオンによ
ってスパッタリングされないので、この電極部３の外周
面９と対向するガラス管体１の管壁２にはスパッタリン
グ物質が付着せず、電極部３と対向する管壁２に黒化は
生じにくくなる。

このように上記構成によれば、第３図に示すように、電
極部３と対向するガラス管体１の管壁２に黒化が生じに
＜＜、電極部３の開口端部１１に対向するガラス管体１
の管壁２に、放電が起った電極部３の内周面１ｏからの
スパッタリング物質が付着して黒化部１２が生じるだけ
になり、管壁２に生じた黒化部１２の領域を縮少するこ
とができる。

また、管壁２に生じた黒化部１２の領域は、電極部３の
開口端部１１に対向する管壁２に限られるので、第４図
に示すように、電極部３の外周面９を絶縁体で被覆しな
い構造の冷陰極蛍光ランプの黒化の進行（図中ｍ）に比
べると、本実施例の冷陰極蛍光ランプ８の黒化の進行（
図中１）は遅いので、黒化部１２による冷陰極蛍光ラン
プ８の性能の劣化を防止することができる。

なお、上記実施例において、電極部３は円筒形に形成し
たが、これに限らず、例えば第５図および第６図に示す
ように電極部３は三角筒または四角筒に形成され、電極
部３の第１の電極面部としての内周面１０が導体で形成
され、電極部３の第２の電極面部としての外周面９が絶
縁体で被覆された構造でも良い。

また、第７図に示すように、電極部３は円筒の内部が導
体によるハニカム構造になっていても良い。この電極部
３は、ハニカム構造により表面が導体となる電極表１面
積を、互いに対向する電極面の間隔ａを同じに形成した
第１の実施例の電極部３よりも増加させることができる
ので、陰極電流密度ｊｋを下げて陰極降下電圧を小さく
することができ、ガラス管体１の管壁２の黒化の進行を
さらに遅くすることができる。さらに、同じ電極表面積
とする場合、ハニカム構造により互いに対向する電極面
の間隔ａを小さ（することができるので、冷陰極蛍光ラ
ンプ８を細径化することができる。

さらに、上記実施例は、長手方向に直交する方向の断面
形状が円形となるガラス管体１を用いて説明したが、こ
れに限らず、第８図に示すように、平板状の冷陰極蛍光
ランプ８を構成し、長手方向方向に直交する方向の断面
形状が矩形となるガラス管体１を用いても、上記実施例
と同様にガラス管体１に生じた黒化部１２の領域を減ら
して、黒化による冷陰極蛍光ランプ８の性能の劣化を防
ぐことができる。

また、電極部３の第２の電極面部としての外周面９を被
覆する絶縁体は、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ２）に限
・らず、酸化ジルコニウム（２ｒＯ，）、酸化シリコン
（５ｉｎ２）　、酸化チタン（ＴｉＯ２）等でも良い。

さらに、電極部３を形成する電極部材として、ホウ化ラ
ンタン（ＬａＢ６）やアルミニウム（ＡＪ）、ｚ「（ジ
ルコニウム）等の電子放出率の良い金属を用いることも
できる。

〔発明の効果〕

本発明の冷陰極蛍光ランプは、ガラス管体の端部に設け
られた電極部のうち、このガラス管体の管壁と対向する
第２の電極面部は、絶縁体にて形成されているために、
この冷陰極蛍光ランプの点灯中に放電が行われずガラス
管体の内部のイオンによってスパッタリングされないの
で、電極部と対向するガラス管体の管壁にはスパッタリ
ング物質が付着しにくくなっている。

従って、前記電極部と対向するガラス管体の管壁にはス
パッタリング物質の付着による黒化部が生じにくくなっ
ており、この黒化部による冷陰極蛍光ランプの性能の劣
化を防ぐことができる。

また、電極部と対向するガラス管体の管壁には黒化部が
生じにくいので、生じた黒化部の領域を縮少することが
できるとともに、黒化の進行を遅くすることができ、長
時間点灯させても黒化が少い冷陰極蛍光ランプを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す冷陰極蛍光ランプの正
面図、第２図は同上電極部の斜視図、第３図は同上端部
の正面図、第４図は同上冷陰極蛍光ランプの点灯時間と
黒化の程度の関係を説明する図、第５図から第７図は同
上的の実施例としての電極部の構成図、第８図は同上的
の実施例を示す冷陰極蛍光ランプの斜視図、第９図は従
来の冷陰極蛍光ランプの端部の正面図である。 １・・ガラス管体、２・・管壁、３・・電極部、８・・
冷陰極蛍光ランプ、９・・ガラス管体の管壁に対向する
第２の電極面部としての電極部の外周面、１０・・互い
に対向する第１の電極面部としての電極部の内周面。 １力゛獣誉浴 」すＵ酊

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）互いに対向する第１の電極面部とガラス管体の管
   壁に対向する第２の電極面部とを備えた電極部を前記ガ
   ラス管体の端部に設け、 前記第１の電極面部は導体に形成され、前記第２の電極
   面部は絶縁体にて形成されたことを特徴とする冷陰極蛍
   光ランプ。