JP2000011866A - 冷陰極蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内面に厚さが均一で、かつ被着強度が強固な
エミッタ層を有するホロー型エミッタ電極を備えること
によって、低消費電力でかつ長寿命を実現できる冷陰極
蛍光ランプの製造方法を得る。 【解決手段】 金属板７にターゲット８のエミッタをス
パッタ蒸着させる。エミッタ層３が形成された金属板７
から小片９をプレスカットし、エミッタ層３が形成され
た面が内側になるように曲げ加工を施し、筒状のホロー
型エミッタ電極４を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ディス
プレイ用バックライト等に適用される冷陰極蛍光ランプ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷陰極蛍光ランプは、液晶ディス
プレイを用いた携帯型機器、例えばビデオ一体型カメラ
等の液晶ディスプレイ用バックライト等に用いられてい
る。しかしながら、このような機器は、バッテリー駆動
式であるため、使用されるバックライトは低消費電力化
の要望が強い。

【０００３】冷陰極蛍光ランプの電極損失を低減して高
効率化、低消費電力化を図るには、電極材料として金属
材料に比べて仕事関数が低い１属、２属、３属の少なく
とも一元素を含むエミッタ材料を適用することが有効で
あり、従来、筒状金属の内面にエミッタ層を設けたホロ
ー型エミッタ電極を用いた冷陰極蛍光ランプが知られて
いる（特開昭６４−３３８４４号公報、特開平４−３３
７２３９号公報）。

【０００４】筒状金属の内面にエミッタ層を設けた、い
わゆるホロー型のエミッタ電極を用いた冷陰極蛍光ラン
プは、陰極降下電圧、すなわちランプ電圧を、ホロー型
以前に主に用いられていた棒状の金属電極のみの冷陰極
蛍光ランプよりも４０Ｖ程度低減でき、その分だけ低消
費電力化が達成することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発明者
が種々検討したところ、筒状金属内面に厚さを均一に、
かつ被着強度の強固なエミッタ材料の層を形成すること
は容易でなく、その形成方法が適切でないと実用に供し
得るだけの長寿命が達成できないことが明らかになっ
た。

【０００６】例えば、筒状金属内面にエミッタ層を形成
するための最も容易な方法としてディップ法を適用した
場合、形成されたエミッタ層はランプ生産工程中に離脱
しやすく、また点灯中のイオン衝撃によるエミッタの飛
散消耗による早期ランプ電圧上昇や、飛散したエミッタ
との反応等による封入水銀（Ｈｇ）の早期消耗による短
寿命が発生した。さらに、ディップ法によるため、筒状
金属の外面にもエミッタ層が形成されているので、点灯
中に筒状金属内面のエミッタが飛散消耗するにつれ、放
電が筒状金属外面のエミッタ層に移動してランプ端部の
温度が異常に上昇し、サイドライト方式のバックライト
では導光板を熱変形させるなどの問題を生じさせること
がわかった。

【０００７】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、内面に厚さが均一で、かつ被着
強度が強固なエミッタ層を有するホロー型エミッタ電極
を備えることによって、低消費電力でかつ長寿命を実現
できる冷陰極蛍光ランプの製造方法を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の冷陰極蛍光ラン
プの製造方法は、金属板の一方の表面にエミッタ材料を
スパッタ蒸着させてエミッタ層を形成した後、前記エミ
ッタ層が形成された面が内側となるように、前記金属板
を筒状に曲げ加工して形成されたホロー型エミッタ電極
を備える。

【０００９】これにより、エミッタ層は筒状金属の内面
のみに形成することができるとともに、均一で強固な薄
膜が得られるので、点灯中のイオン衝撃にも強く、よっ
て低消費電力でかつその効果を長時間持続できる冷陰極
蛍光ランプを得ることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態である冷陰極
蛍光ランプ（以下、本発明品という）は、図１に示すよ
うに、内面に蛍光体層２が被着されたガラスバルブ１の
両端部に内面に金属酸化物エミッタ層３を備えたホロー
型エミッタ電極４を備えている。ホロー型エミッタ電極
４は筒状金属の一方の開口部に導入線５が挿入されて溶
接されて形成されており、導入線５はガラスビーズ６を
介してガラスバルブ１の両端部にそれぞれ封止されてい
る。

【００１１】ホロー型エミッタ電極４の内面に形成され
ているエミッタ層３は、材料が（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ₃
で膜厚は６μｍであり、放電電極として有効なエミッタ
層３の寸法は外径が０．８ｍｍで長さ（ホロー深さ）は
３ｍｍである。ガラスバルブ１の内径は２．０ｍｍ、両
電極先端間距離は４７ｍｍであり、ガラスバルブ１内に
はＡｒ１０％−Ｎｅ９０％の混合ガスを１０ｋＰａの圧
力で封入するとともに水銀（Ｈｇ）５００μｇを封入し
ている。

【００１２】次に、本発明の一実施形態である冷陰極蛍
光ランプの製造方法について説明する。

【００１３】まず、本発明品に用いられるホロー型エミ
ッタ電極４は、図２に示すように、金属板７にターゲッ
ト８のエミッタをスパッタ蒸着させる。ターゲット８に
はエミッタ材料としてペロブスカイト型結晶構造を有す
る導電性酸化物（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ₃のφ２５４ｍｍ
の焼結体を用い、また、金属板７には焼き鈍しと洗浄を
施した厚み０．１ｍｍ、一辺が１７５ｍｍの正方形のＮ
ｉ板を用いた。そして、これらをセットしたスパッタ蒸
着装置（図示せず）の真空チャンバー内を１×１０^-7Ｐ
ａまで排気した後、Ａｒ：Ｏ₂＝３：１の分圧比の放電
ガスを０．７８ｍＰａ封入して５時間のスパッタ蒸着を
実施し、Ｎｉからなる金属板７の片面に膜厚６μｍの導
電性酸化物（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ₃からなるエミッタ層
３を形成した。

【００１４】次に、図３に示すように、エミッタ層３が
形成された金属板７から小片９をプレスカットし、エミ
ッタ層３が形成された面が内側になるように曲げ加工を
施し、筒状のホロー型エミッタ電極４を形成した。

【００１５】これにより、内面全体に均一で被着強度が
強固なエミッタ層３を有するホロー型エミッタ電極４を
形成することができる。

【００１６】そして、この形成されたホロー型エミッタ
電極４は上述したように、導入線５が設けられ、ガラス
バルブ１の両端部に位置して設けられる。

【００１７】図４に、本発明品と、本発明品と同仕様
で、異なるのは筒状金属にエミッタ層３をディップ法で
形成した冷陰極蛍光ランプ（以下、比較品Ａという）
と、本発明品と同仕様で、筒状金属にエミッタ層３を形
成していない冷陰極蛍光ランプ（以下、比較品Ｂとい
う）とを用い、高周波点灯回路を用いて周波数５６ｋＨ
ｚ、ランプ電流４ｍＡで点灯したときのそれぞれの累積
点灯時間およびランプ電圧変化の関係を示した。なお、
図４中、実線イは本発明品、破線ロは比較品Ａ、一点鎖
線ハは比較品Ｂの測定結果をそれぞれ示す。

【００１８】図４から明らかなように、エミッタ層３が
形成された電極使用の冷陰極蛍光ランプは、その形成方
法が本発明品に施したスパッタ蒸着法であっても、比較
品Ａに施したディップ法であっても、エミッタ層３を有
しない比較品Ｂに比べて初期のランプ電圧は約４０Ｖ低
減することがわかる。すなわち、電極形状が同じホロー
型であっても、エミッタ層３を形成した電極の方が省電
力化を実現できることがわかった。さらに、点灯中のラ
ンプ電圧変化を比較すると、比較品Ａでは約５００時間
でランプ電圧が上昇して効果を失ったのに対し、本発明
品は、点灯中のランプ電圧変化が緩やかで、２０００時
間以上その効果を持続することがわかり、良好な結果を
得ることができた。

【００１９】なお、本発明の実施の形態においては、エ
ミッタ材料として導電性酸化物（Ｌａ，Ｓｒ）ＭｎＯ₃
の場合について説明したが、エミッタ材料はこれに限定
されるものではなく、Ｌｉ、Ｓｒ、Ｌａなど仕事関数の
低い１属、２属、３属のうちの少なくとも一元素を含む
金属もしくは金属化合物であれば同じ効果が得られるも
のである。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明は、内面全体に均
一でかつ強固なエミッタ層を有するホロー型エミッタ電
極を得ることができ、点灯中のイオン衝撃によるエミッ
タの飛散消耗が少なく、よってランプ電圧が低く低消費
電力でかつ長寿命の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】

【図１】本発明の一実施形態である冷陰極蛍光ランプの
断面正面図

【図２】同じくスパッタ蒸着によるエミッタ層の形成を
説明するための図

【図３】同じくホロー型エミッタ電極の製造方法を説明
するための図

【図４】本発明品、比較品Ａ、および比較品Ｂの累積点
灯時間に対するランプ電圧の上昇変化を示す図

【符号の説明】

１ ガラスバルブ ２ 蛍光体層 ３ エミッタ層 ４ ホロー型エミッタ電極 ７ 金属板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板の一方の表面にエミッタ材料をス
   パッタ蒸着させてエミッタ層を形成した後、前記エミッ
   タ層が形成された面が内側となるように、前記金属板を
   筒状に曲げ加工して形成されたホロー型エミッタ電極を
   備えたことを特徴とする冷陰極蛍光ランプの製造方法。