JP2000251844A - 冷陰極蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】暗黒特性改善用に冷陰極からの飛散物質をバル
ブ内面に被着させて黒化形成した状態を観察しやすくす
ることによって不良品判別の精度を向上させた冷陰極蛍
光ランプおよびこのランプを使用した照明装置を提供す
る。 【解決手段】冷陰極蛍光ランプは、放電媒体が封入され
たバルブ１と；このバルブ１の一端に封装された冷陰極
２と；バルブ１内面に形成されるとともに冷陰極２の近
傍に透光部４ａが形成された蛍光体層４と；この蛍光体
層４の透光部４ａに被着された冷陰極飛散物質６と；を
具備している。透光部４ａから冷陰極飛散物質６の状態
を容易に認識することができ、冷陰極飛散物質６の被着
量が不足している不良品や所望の被着状態が得られてい
ない不良品の判別精度を向上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は、暗黒始動を改善した冷陰極蛍光
ランプおよびこのランプを使用した照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に冷陰極蛍光ランプは、バルブ内に
存在する初期電子を印加電界によって加速させ、放電媒
体を励起、電離させることによって放電が生起される。
したがって、バルブ内に存在する初期電子数は、放電開
始時間と密接な関係にある。

【０００３】ところで、冷陰極ランプは、暗黒中に長時
間放置された場合に始動時の立上りが遅くなるというい
わゆる暗黒特性が悪くなる不具合がしばしば発生する。
暗黒特性が悪くなる理由は、暗黒中に長時間放置される
ことによって光電効果による光電子の放出が減少し、初
期電子の数が不足して、放電が生起され難くなるためと
考えられている。

【０００４】暗黒特性対策の一つとして、例えば掲載特
許第２７１４４７７号公報に記載されているように、冷
陰極近傍のバルブ内面に暗黒中で仕事関数以下の刺激エ
ネルギーで電子を放射するアルミナＡｌ_２Ｏ_３やマグネ
シアＭｇＯなどのＥｘｏ電子放射物質を設ける構成が知
られている。上記従来技術によれば、この冷陰極近傍の
バルブ内面に設けることで暗黒特性が改善されると説明
されている。

【０００５】従来技術のようにＥｘｏ電子放射物質を設
ける手段以外に、製造工程においてバルブ端部の内面に
冷陰極からの飛散物質をＥｘｏ電子放射物質として被着
させて故意に黒化を生じさせる手段がある。

【０００６】図４は、バルブ端部内面に冷陰極からの飛
散物質を被着させて故意に黒化を形成した状態を示す一
部拡大断面図である。この手段によれば、冷陰極２から
の飛散物質６によってバルブ１内の金属表面積が見かけ
上増えるため、Ｅｘｏ電子放射によって初期電子の放出
源が確保され、暗黒特性が改善されるものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のうち、
バルブ端部に黒化を生じさせる手段では、暗黒特性が改
善されるように一定の基準以上に黒化を形成する必要が
ある。一定の基準以上に黒化が形成されているか否かを
判別する手段としては、目視または監視カメラによって
撮像された画像をコンピュータに認識処理させる手段が
挙げられる。

【０００８】しかし、図４のように黒化の形成状態をバ
ルブ外部から判別する方法では、蛍光体層４を透過した
黒化の状態しか観察できないため、精度良く判別するこ
とが困難である。特に、目視によって判別する場合に
は、基準となる見本ランプを基に判別するため、量産工
程における目視での判断が曖昧となり、不良選別の精度
が悪化してしまう。

【０００９】本発明は、暗黒特性改善用に冷陰極からの
飛散物質をバルブ内面に被着させて黒化形成した状態を
観察しやすくすることによって不良品判別の精度を向上
させた冷陰極蛍光ランプおよびこのランプを使用した照
明装置を提供することを目的とする。

【課題を達成するための手段】請求項１の冷陰極蛍光ラ
ンプは、放電媒体が封入されたバルブと；このバルブの
少なくとも一端に封装された冷陰極と；バルブ内面に形
成されるとともに前記冷陰極近傍には透光部が形成され
た蛍光体層と；この蛍光体層の透光部に被着された冷陰
極飛散物質と；を具備していることを特徴とする。

【００１０】本請求項および以下の各請求項において、
特に指定しない限り用語の定義および技術的意味は、以
下の説明による。

【００１１】放電媒体は、バルブ内に封入された水銀に
アルゴン、ネオンまたはクリプトンなどの希ガスが封入
されたものの他、キセノン、ネオン、アルゴン等の希ガ
スの単体または混合ガスである。なお、水銀はバルブ内
に封入されたアマルガムまたはセラミックスや多孔質ガ
ラスに水銀を含浸させたいわゆる水銀担持構体から放出
させてもよい。

【００１２】バルブは、ソーダライムガラス、ホウ珪酸
ガラス、石英ガラスやセラミックスなどの透光性材料か
ら形成されたものである。バルブの断面形状は円筒形に
限らず、楕円形または長円形などでもよく、外形は、直
線状、Ｕ字形、Ｗ字形など発明の趣旨を逸脱しないもの
であればいずれも形態であってもよい。

【００１３】冷陰極は、導電性を有する筒体または板体
などの例えば金属で形成されたものであり、バルブに封
着されたリード線と溶接など周知手段によって支持され
る。冷陰極に好適な金属としてはニッケル（Ｎｉ）など
が挙げられるが、タングステン（Ｗ）などの導電性を有
する高融点金属からなる焼結体であっもよい。

【００１４】冷陰極としては、ニッケルスリーブなどが
一般的であるが、例えば金属基体にバリウム・カルシウ
ム・ストロンチウムの酸化物やＬａＢ_６などのエミッタ
物質が塗布されたものや、Ｔｉ−Ｈｇ等の水銀放出構体
およびＺｒ−Ａｌ等のゲッターが被着されたペレット状
のものであってもよい。

【００１５】冷陰極は、バルブの両端に一対形成される
のが一般的であるが、一方を外部電極として誘電体バリ
ア放電を生起する構成であっても適用可能である。

【００１６】冷陰極飛散物質は、冷陰極からグロー放電
によるスパッタなどの手段によってバルブ内面に被着形
成されたものである。冷陰極から飛散させる手段はグロ
ー放電によるスパッタ以外の手段であってもよい。

【００１７】蛍光体層は、放電媒体から放射された紫外
線によって励起され、バルブ外部に光放射するようにバ
ルブ内面に形成されたものである。可視光発光形蛍光ラ
ンプには、ランプ効率を高めるためには例えば三波長発
光形蛍光体が使用されるが本発明ではこれに限らない。
また、紫外線発光形蛍光ランプには、放電媒体から放射
された紫外線を他の波長を有する紫外線に変換してバル
ブ外部に放射する蛍光体が使用される。

【００１８】蛍光体層の透光部は、バルブ内面の蛍光体
が形成されない領域によって形成される。ここで、冷陰
極飛散物質が外部から認識できる程度であれば透光部に
若干の蛍光体が被着されていても構わない。

【００１９】透光部の形成は、蛍光体層をバルブ内面全
体に形成した後、冷陰極近傍の領域のみ部分的に剥離さ
せる方法や、マスキングなどを用いて部分的に蛍光体層
が形成されないようにする方法が挙げられるが、透光部
が形成可能であればこれらの方法に限らない。

【００２０】透光部は、バルブ全周に形成する必要はな
く、部分的に形成してあってもよい。

【００２１】また、透光部以外の蛍光体層に冷陰極飛散
物質が被着していても構わない。

【００２２】請求項１の冷陰極蛍光ランプは、冷陰極蛍
光ランプの放電により、バルブ内に封入された放電媒体
が放電により電離、励起して紫外線が放射され、この紫
外線が蛍光体層によって可視光または他の波長を有する
紫外線に変換されてバルブの外部に放射される。また、
蛍光体層の冷陰極近傍に形成された透光部に冷陰極飛散
物質が被着されるように構成したので、この透光部から
冷陰極飛散物質の状態を容易に認識することができ、冷
陰極飛散物質の被着量が不足している不良品や所望の被
着状態が得られていない不良品の判別精度を向上させる
ことができる。

【００２３】請求項２は、請求項1記載の冷陰極蛍光ラ
ンプにおいて、前記蛍光体層の透光部は、蛍光体層をネ
ッククリーニングすることによってバルブ内周に連続し
て形成されていることを特徴とする。

【００２４】ネッククリーニングは、バルブ端部の封着
部に蛍光体が存在しないようにブラシなどを用いて端部
領域のみバルブ全周にわたって剥離する工程である。

【００２５】請求項２によれば、ネッククリーニング工
程に透光部を同時に形成することができるので、工程を
増やすことなく透光部を容易に形成することができる。

【００２６】請求項３は、請求項２記載の冷陰極蛍光ラ
ンプにおいて、前記蛍光体層の透光部は、冷陰極の放電
空間側先端まで形成されていることを特徴とする。

【００２７】請求項３によれば、透光部が冷陰極から冷
陰極飛散物質が顕著に被着される冷陰極の放電空間側先
端まで形成されているので、ランプ全光束を低下させる
ことなく冷陰極飛散物質の状態をより効果的に認識する
ことが可能となる。

【００２８】請求項４の照明装置は、請求項１ないし３
いずれか一記載の冷陰極蛍光ランプと；このランプが装
着される装置本体と；を具備していることを特徴とする
照明装置。 照明装置は、液晶表示装置等に収納される
表示用のバックライト装置に適用可能であるが、これ以
外の表示装置や照明器具に使用することもできる。

【００２９】請求項４の照明装置によれば、請求項１な
いし３の冷陰極蛍光ランプの作用を有する照明装置を提
供することができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態の冷陰
極蛍光ランプを図面を参照して説明する。

【００３１】図１は、本実施形態の冷陰極蛍光ランプを
示す概略図であり、図２は図１の要部拡大断面図であ
る。

【００３２】１はバルブで、外径が約３ｍｍ、内径が約
２ｍｍ、全長が約２００ｍｍの直管状をなしており、ガ
ラスで形成されている。

【００３３】バルブ１内には、アルゴン（Ａｒ）とネオ
ン（Ｎｅ）との混合希ガスが約１０ｋＰａと水銀（Ｈ
ｇ）が封入されている。混合希ガスの封入圧比は、アル
ゴン（Ａｒ）が３％、ネオン（Ｎｅ）が９７％である。

【００３４】２，２は一対の冷陰極で、スリーブ状に形
成されたニッケル（Ｎｉ）メッキした鉄（Ｆｅ）製の筒
体３で構成されている。

【００３５】筒体３は、放電空間側に開口３ａが形成さ
れており、非開口側はかしめなどによってリード線に接
続されている。筒体３は、肉厚０．１１ｍｍ、外径１ｍ
ｍ、長さ３ｍｍのニッケル（Ｎｉ）製である。

【００３６】冷陰極２，２には、リード線４が接続され
ており、このリード線４が、バルブ１の両端に封着され
外部へ導出されている。なお、リード線４は封着部とイ
ンナーおよびアウターウェルズとが別部材によって構成
されていてもよい。

【００３７】４は、蛍光体層であり、青色、緑色、赤色
に発光領域を有し、色温度６０００Ｋで発光する蛍光体
を混合した三波長形蛍光体が形成されている。なお、蛍
光体層４のバルブ内面側（バルブ１内壁面）にアルミナ
（Ａｌ₂Ｏ₃）からなる保護膜を形成してもよい。

【００３８】４ａは透光部であり、蛍光体層４をネック
クリーニングする際に、冷陰極２の放電空間側先端まで
蛍光体層４が同時剥離されるように形成されている。な
お、本実施形態においては透光部４ａは一方の冷陰極側
のみに形成されているが、透光部を両方の冷陰極２，２
に対応してバルブ３両端に形成してもよい。

【００３９】リード線５は筒体３の中心軸に沿って開口
３ａ付近まで内方に延在している。

【００４０】６は、冷陰極飛散物質であり、ランプ製造
後、一対の冷陰極２，２間にグロー放電を生起させてニ
ッケルなどを飛散させてバルブ１内面に被着して透光部
４ａに形成したものである。すなわち、冷陰極蛍光ラン
プの黒化部は、このスパッタリングによって冷陰極２か
ら飛散した冷陰極飛散物質６によって形成されている。

【００４１】本実施形態の冷陰極蛍光ランプによれば、
バルブ１端部に存在する黒化によってバルブ内の電子放
射物質の表面積が見かけ上増加するため、冷陰極飛散物
質から放出されるＥｘｏ電子も増加するため、暗黒特性
を改善することが可能となる。また、蛍光体層４に透光
部４ａを形成し、この透光部４ａ上に冷陰極飛散物質を
被着させたので、蛍光体層４を介することなく黒化状態
及び範囲が目視でき、量産時における作業者による目視
確認または画像認識の精度が向上し、黒化不足の不具合
品をより確実に判別することができる。

【００４２】図３は、図１および２の冷陰極蛍光ランプ
を搭載した液晶表示装置を示す概略断面図である。１１
は液晶表示装置で、この液晶表示装置１１は前面に照射
用の開口１２を有する薄箱状のケース体１３を有し、こ
のケース体１３内には照明装置となるバックライトユニ
ット１４が収納されている。このバックライトユニット
１４は、冷陰極蛍光ランプＡを有し、この冷陰極蛍光ラ
ンプＡの近傍にはバルブ１を内包するように近接導体を
兼ねた銀蒸着されたフィルム状の反射面１５が一方向を
開口した状態で巻回され、この反射面１５の照射方向に
はアクリル樹脂製の導光板１６が配設されている。

【００４３】導光板１６はケース体１３の開口１２に対
向して位置している。また、導光板６の背面側には平面
状の反射板１８が配設され、導光板１６とケース体３と
の間には、拡散板２０および集光板２１にて構成される
制光手段２２が配設されている。そそて、ケース体１３
の開口１２の前面側には、表示手段としての液晶ユニッ
ト２４が配設されている。

【００４４】

【発明の効果】請求項１の冷陰極蛍光ランプは、蛍光体
層の冷陰極近傍に形成された透光部に冷陰極飛散物質が
被着されるように構成したので、この透光部から冷陰極
飛散物質の状態を容易に認識することができ、冷陰極飛
散物質の被着量が不足している不良品や所望の被着状態
が得られていない不良品の判別精度を向上させることが
できる。

【００４５】請求項２の冷陰極蛍光ランプは、請求項１
の効果に加えて、ネッククリーニング工程に透光部を同
時に形成することができるので、工程を増やすことなく
透光部を容易に形成することができる。

【００４６】請求項３の冷陰極蛍光ランプは、請求項２
の効果に加えて、透光部が冷陰極から冷陰極飛散物質が
顕著に被着される冷陰極の放電空間側先端まで形成され
ているので、ランプ全光束を低下させることなく冷陰極
飛散物質の状態をより効果的に認識することが可能とな
る。

【００４７】請求項４の照明装置は、請求項１ないし３
の冷陰極蛍光ランプの効果を有する照明装置を提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の冷陰極蛍光ランプを示す概略図。

【図２】図１の要部拡大断面図。

【図３】図１および２の冷陰極蛍光ランプを搭載した液
晶表示装置を示す概略断面図。

【図４】バルブ端部内面に冷陰極からの飛散物質を被着
させて故意に黒化を形成した状態を示す一部拡大断面
図。

【符号の説明】

１・・・バルブ、２・・・冷陰極、４・・・保護チューブ、２１・
・・ホルダ、２４・・・嵌合部、２７・・・傾斜部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電媒体が封入されたバルブと； この
   バルブの少なくとも一端に封装された冷陰極と； バル
   ブ内面に形成されるとともに前記冷陰極近傍には透光部
   が形成された蛍光体層と；この蛍光体層の透光部に被着
   された冷陰極飛散物質と；を具備していることを特徴と
   する冷陰極蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 前記蛍光体層の透光部は、蛍光体層をネ
   ッククリーニングすることによってバルブ内周に連続し
   て形成さ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。
3. 【請求項３】 前記蛍光体層の透光部は、冷陰極の放電
   空間側先端まで形成されていることを特徴とする請求項
   ２記載の冷陰極蛍光ランプ。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３いずれか一記載の冷陰
   極蛍光ランプと； このランプが装着される装置本体
   と；を具備していることを特徴とする照明装置。