JPH06302297A

JPH06302297A - 放電ランプ電極

Info

Publication number: JPH06302297A
Application number: JP5087542A
Authority: JP
Inventors: Munemitsu Hamada; 宗光浜田; Haruo Taguchi; 春男田口; Hiroaki Abe; 宏昭阿部; Shoichi Iwatani; 昭一岩谷
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1993-04-14
Filing date: 1993-04-14
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】セラミック陰極蛍光放電ランプの管径を小さ
くする。【構成】セラミック陰極蛍光放電ランプの水銀ゲッタ
ーを電極円筒とリード線の導出部との間に配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、携帯用のパーソナル・
コンピュータあるいはワード・プロセッサ等に用いられ
る液晶表示装置用バックライト放電ランプの電極に係る
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年の急速なパーソナル・コンピュータ
の普及の中で、携帯に適した小型のパーソナル・コンピ
ュータあるいはワード・プロセッサが急速に普及しつつ
あり、特に外形が一般のビジネス文書と同じＡ４型の大
きさであるノート型と呼ばれるパーソナル・コンピュー
タは携帯が小型軽量である上に価格が低廉であるという
ことから人気がある。

【０００３】このノート型パーソナル・コンピュータに
は表示装置として多くの場合液晶表示装置が用いられて
いるが、この液晶表示装置は発光表示装置でないため表
示内容を見るためには光源が必要である。この光源とし
て最も単純なものは外部光源を利用するが、外部光源が
不十分な場所で使用するためあるいはカラー表示を行う
ためには十分な量の外部光が必要なため内部光源が必要
である。この内部光源は液晶表示装置の背面から光を照
射するためバックライト光源と呼ばれ、液晶表示面の全
体を表示するために面光源であることが要求されてい
る。そのため、現在は電界発光（Electro Luminescent=
EL）素子あるいは導光板と組み合わされた蛍光放電ラン
プがバックライト光源として使用されている。

【０００４】蛍光放電ランプを用いたバックライト光源
の構成を図１に示す。この図において１はガラスあるい
はアクリル樹脂等の透光性材料からなる導光板であり、
その表面には板の側面から入射された光を平面方向に放
射するための凹凸が形成されている。そして、導光板１
の両側面には導光板１に光を入射させるための光源とし
て蛍光放電ランプ２，２が取り付けられている。

【０００５】一般的な放電ランプは、ガラス等の透明材
料で形成された管内に放電用ガスが封入され、ガラス管
内に対向して配置された放電電極に交流あるいは直流電
圧が印加されることにより放電用ガスを介して放電が発
生し、光が外部に放射される。蛍光放電ランプの場合は
放電用ガスに低圧（１Ｐａ程度）の水銀（Ｈｇ）ガスを
用い、水銀ガスが放射する波長２５３.７nmの紫外線を
ガラス管内壁に塗布されたハロ燐酸カルシウム（３Ｃａ
₃（ＰＯ₄）₂・ＣａＦＣｌ／Ｓｂ，Ｍｎ）等の蛍光物質
に照射して可視光に変換している。また、放電用ガス中
にはこの他に水銀ガスの電離を促進して放電をし易くす
るため（ペニング効果）に数１００Ｐａ程度の圧力のア
ルゴン（Ａｒ）ガスが封入されている。

【０００６】従来のバックライト光源用に用いられる蛍
光放電ランプ２の断面図を図２（ａ）に、管端部の円ｂ
部の拡大断面図を図２（ｂ）に示す。この図において２
１は内壁に蛍光物質が塗布された円筒型の細長い密封ガ
ラス管容器であり、ガラス管容器２１の左右側端部には
それぞれリード線２２，２２が設けられている。リード
線２２の先端には酸化バリウム（ＢａＯ）等の電子放射
物質を塗布されたタングステン製フィラメント２３，２
３が取り付けられ、このフィラメント２３，２３と管端
部との間に水銀ゲッター２４，２４が配設されている。

【０００７】蛍光放電ランプを製造する際放電開始用ガ
スであるアルゴンガスを封入して、管端部を閉じて管全
体を密封し、その後水銀ゲッター２４，２４を高周波誘
導加熱装置等を用いて加熱することにより、封入されて
いるＴｉ₃Ｈｇを分解することによりチタン蒸気と水銀
蒸気を発生させる。発生したチタン蒸気はガラス管内壁
に付着しゲッター膜を形成し不要ガスを吸着し、水銀蒸
気はガラス管容器２１内に充満し放電により紫外線を発
生する。

【０００８】この蛍光放電ランプはフィラメント２３を
有する熱陰極型であるため、消費電力が大きいばかりで
なくイオン衝撃によりフィラメントに塗布された電子放
射物質及びフィラメントを構成するタングステンがスパ
ッタして失われるため管の寿命が短い。また、フィラメ
ントがある程度の大きさを必要とするためガラス管の内
径を小さくすることができず、通常のガラス管外径は８
mm程度である。

【０００９】蛍光放電ランプを使用したバックライト光
源が多く用いられているノート型パーソナル・コンピュ
ータに対する小型化及び省電力化の要求は強く、したが
ってバックライト光源に対する省電力化及び薄型化への
要求も強い。この要求に応えるため、図３に管端部の拡
大断面図を示すフィラメントを有しない冷陰極型蛍光放
電ランプが提案されている。この冷陰極放電ランプは図
２に示された熱陰極放電ランプのフィラメント及び水銀
ゲッターに代えて、水銀ゲッターを兼ねる冷陰極２５が
リード線２６に取り付けられている。なお、冷陰極２５
は冷陰極として動作させるためにその先端は尖ってい
る。

【００１０】この冷陰極型蛍光放電ランプは図２に示し
た熱陰極型蛍光放電ランプと異なり熱陰極を有しないた
め、消費電力が小さくまた管の寿命は長い。また、フィ
ラメントを用いないためガラス管の内径を小さくするこ
とができ、通常ガラス管外径は４mm程度にすることがで
きる。しかし、熱陰極ではないため放電開始電圧が高く
また輝度を高くすることができないため用途に限界があ
る。

【００１１】本発明者らは、特開平２−３８０６号公
報，特開平２−３８０７号公報，特開平２−２１５０３
９号公報，特開平４−４３５４６号公報において、これ
ら熱陰極型蛍光放電ランプの有する問題点と冷陰極型蛍
光放電ランプの有する問題点とをともに解決することが
できる蛍光放電ランプとしてセラミック半導体材料を陰
極とする蛍光放電ランプを提案した。

【００１２】図４に示すのはこのセラミック陰極蛍光放
電ランプの管端部の拡大断面図であり、放電電極は耐熱
金属であるタングステン製リード線２６端部に形成され
た分岐部２７に弾性挟持され一方が開放口となっている
有底円筒状の高融点又は耐スパッタリング性の良好な半
導体磁器、例えばＢａ（Ｚｒ，Ｔａ）Ｏ₃系の半導体磁
器からなる電極円筒２８と、この電極円筒２８内に収納
されたからなる塊状または粒状もしくは多孔質状の電子
放出性半導体磁器２９とにより構成されている。電極円
筒２８の表面上にはＴａ系のスパッタリング防止層が形
成されている。電極円筒２８の大きさとしては内径０.
９mm、外径１.９mm、長さ２.３mmのもの及び内径１.６m
m、外径２.６mm、長さ２.３mmのものがある。このセラ
ミック陰極蛍光放電ランプの水銀ゲッター３０は電極円
筒２８に近接した位置の半径方向外側に配設されてい
る。

【００１３】このセラミック陰極蛍光放電ランプにおい
て、放電開始用アルゴンガスにより放電が開始されると
電離したガスが放電電極付近でプラズマを生成し、この
プラズマにより電子放出性半導体磁器２９が加熱される
ため、電子放出性半導体磁器２９は熱陰極として動作す
る。

【００１４】このセラミック陰極蛍光放電ランプはフィ
ラメントを有しないため、消費電力が小さく、電子放射
物質等がスパッタして失われることによる短寿命の問題
はない。また、熱陰極型であるため冷熱陰極型と異なり
放電開始電圧が下げることができ、輝度を高くすること
ができる。しかし、水銀ゲッター３０の配設位置が電極
円筒２８に隣接した位置であるため、ガラス管の外径を
小さくすることができないので、ノート型パーソナル・
コンピュータのバックライト光源に対する要求を完全に
は満たしていない。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本件出願においては、
セラミック陰極蛍光放電ランプの有する上記問題点すな
わちガラス管の管径を小さくすることができないという
問題点を解決することを課題とし、ノート型パーソナル
・コンピュータのバックライト光源に使用するのに適し
た蛍光放電ランプを提供することを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本出願においては上記課
題を解決するために水銀ゲッターを電極円筒と直列に配
設したセラミック陰極蛍光放電ランプの発明すなわち
「放電ガスが封入された細長ガラス管の管端部からリー
ド線が導出される放電ランプ電極であって：該放電ラン
プ電極は、リード線の端部に支持された半導体磁器有底
円筒内に収納された電子放出性半導体磁器と；半導体磁
器有底円筒と前記リード線の導出部との間に配設され、
リード線に固着された水銀ゲッター容器とからなること
を特徴とする放電ランプ電極」であることを構成とする
発明を提供する。

【００１７】

【作用】上記構成を有する本願発明においては、放電ラ
ンプの製造時に放電ランプ電極のリード線途中に固着さ
れた水銀ゲッターから放電用の水銀蒸気及びゲッター金
属が放出され、放電ランプの使用時にリード線の端部に
設けられた半導体磁器有底円筒内に収納された電子放出
性半導体磁器から電子が放出されて放電が行われる。

【００１８】

【実施例】以下、図を用いて本願各発明の実施例を説明
する。なお、本発明のセラミック陰極放電ランプの基本
的な構成は図４に示した従来のセラミック陰極放電ラン
プの構成と共通であるから、以下に説明する実施例にお
いては本発明に係るセラミック陰極放電ランプの概要に
ついての説明は省略する。

【００１９】図５に示すのは本願発明に係るセラミック
陰極放電ランプの第１の実施例の管端部の拡大断面図で
あり、（ａ）に示すのは管軸方向に切断した拡大断面
図、（ｂ）に示すのは（ａ）のｂ−ｂ線において切断し
た拡大断面図である。。これらの図において、３は内壁
に蛍光物質が塗布された円筒型の細長い密封ガラス管容
器であり、ガラス管容器の左右側端部に耐熱金属である
タングステン製のリード線４が設けられている。

【００２０】リード線４の先端には複数の分岐部５が形
成されており、一方が開放口となっている有底円筒状の
高融点又は耐スパッタリング性の良好な半導体磁器、例
えばＢａ（Ｚｒ，Ｔａ）Ｏ₃系の半導体磁器からなる電
極円筒６がこれら分岐部５により弾性挟持されている。
この電極円筒６内には塊状または粒状もしくは多孔質状
の電子放出性半導体磁器７が収納されている。また、電
極円筒６はその表面上にＴａ系スパッタリング防止層が
形成されている。なお、電極円筒６には内径０.９mm、
外径１.９mm、長さ２.３mmのもの及び内径１.６mm、外
径２.６mm、長さ２.３mmのものがある。

【００２１】本願発明第１実施例のセラミック陰極蛍光
放電ランプの水銀ゲッター８は電極円筒６とリード線導
入部との間に配設され、リード線４による巻き付部９が
形成されることにより固着されている。なお、（ｂ）に
示すように電極円筒６の外周部には軸方向に少なくとも
１本の溝１０が形成されこの溝にリード線の分岐部５が
嵌入されることによって電極円筒とリード線の端部とが
固定されている。

【００２２】図６に本願発明を適用したセラミック陰極
蛍光放電ランプの第２実施例の管端部の拡大断面図を示
す。この本発明第２実施例のセラミック陰極蛍光放電ラ
ンプは図５に示した第１実施例のセラミック陰極蛍光放
電ランプと同様に、全体が細長いガラス管３中に封入さ
れており、一方が開放口となっている有底円筒状の電極
円筒６がリード線４の分岐部５により弾性挟持され、こ
の電極円筒６内に塊状または粒状もしくは多孔質状の電
子放出性半導体磁器７が収納されている。また、電極円
筒６は高融点又は耐スパッタリング性の良好な半導体磁
器、例えばＢａ（Ｚｒ，Ｔａ）Ｏ₃系の半導体磁器が用
いられ、特に磁器表面上にＴａ系層を形成してスパッタ
リング防止層としている。

【００２３】リード線４の途中には、Ｚ型の屈曲部１１
及び１２が形成されており、本願発明第２実施例のセラ
ミック陰極蛍光放電ランプの水銀ゲッター８は電極円筒
６とリード線導入部との間の位置に配設され、Ｚ型の屈
曲部１１及び１２の弾撥力により固着されている。

【００２４】図７に本願発明第３実施例のセラミック陰
極蛍光放電ランプの管端部の拡大断面図を示す。この本
願発明第３実施例のセラミック陰極蛍光放電ランプは図
５に示した第１実施例及び図６に示した第２実施例のセ
ラミック陰極蛍光放電ランプと同様に全体が細長いガラ
ス管３中に封入されており、リード線４の端部に複数の
分岐部５が形成され、一方が開放口となっている有底円
筒状の電極円筒６がこの分岐部５に弾性挟持されてい
る。また、この電極円筒６内には塊状または粒状もしく
は多孔質状の電子放出性半導体磁器７が収納されてい
る。また、電極円筒６は高融点又は耐スパッタリング性
の良好な半導体磁器、例えばＢａ（Ｚｒ，Ｔａ）Ｏ₃系
の半導体磁器が用いられ、特に磁器表面上にＴａ系層を
形成してスパッタリング防止層としている。

【００２５】本願発明第３実施例のセラミック陰極蛍光
放電ランプの水銀ゲッター８は電極円筒６とリード線導
入部との間に配設され、リード線４の途中に溶接部１３
が形成されることにより固着されている。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した実施例から明らかなよう
に、本願発明においては電極円筒と水銀ゲッターとを直
列に配設しているから、セラミック陰極蛍光放電ランプ
のガラス管容器として細径のものを使用することがで
き、このセラミック陰極蛍光放電ランプを採用した液晶
表示装置の薄型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】蛍光放電ランプを適用した液晶表示装置用バッ
クライトの斜視図。

【図２】従来例のバックライト用蛍光放電ランプの全体
断面図及び管端部断面図。

【図３】他の従来例のバックライト用蛍光放電ランプの
管端部断面図。

【図４】さらに他の従来例のバックライト用蛍光放電ラ
ンプの管端部断面図。

【図５】本願発明第１実施例の放電ランプの管端部断面
図。

【図６】本願発明第２実施例の放電ランプの管端部断面
図。

【図７】本願発明第３実施例の放電ランプの管端部断面
図。

【符号の説明】

１導光板２放電ランプ３，２１ガラス管容器４，２２，２６リード線５，２７分岐部６，２８電極円筒７，２９電子放出性半導体磁器８，２４，３０水銀ゲッター９巻き付部１０溝１１，１２屈曲部１３溶接部２３フィラメント２５冷陰極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩谷昭一東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電ガスが封入された細長ガラス管の管
端部からリード線が導出される放電ランプ電極であっ
て：該放電ランプ電極は、リード線の端部に支持された
半導体磁器有底円筒と；該半導体磁器有底円筒内に収納
された電子放出性半導体磁器と；前記半導体磁器有底円
筒と前記リード線の導出部との間に配設され、リード線
に固着された水銀ゲッター容器とからなることを特徴と
する放電ランプ電極。
【請求項２】リード線が水銀ゲッター容器の周囲に巻
き付けられていることにより、リード線が水銀ゲッター
容器に固着されていることを特徴とする請求項１記載の
放電ランプ電極。
【請求項３】リード線の弾撥力により、リード線が水
銀ゲッター容器に固着されていることを特徴とする請求
項１記載の放電ランプ電極。
【請求項４】リード線と水銀ゲッター容器とが溶接さ
れることにより、リード線が水銀ゲッター容器に固着さ
れていることを特徴とする請求項１記載の放電ランプ電
極。