JP2001176445A - 冷陰極低圧放電灯 - Google Patents
冷陰極低圧放電灯Info
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- JP2001176445A JP2001176445A JP36175999A JP36175999A JP2001176445A JP 2001176445 A JP2001176445 A JP 2001176445A JP 36175999 A JP36175999 A JP 36175999A JP 36175999 A JP36175999 A JP 36175999A JP 2001176445 A JP2001176445 A JP 2001176445A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バックライトユニットの薄型化、軽量化、高
輝度化、長寿命化などが可能な、細管形の冷陰極低圧放
電灯の提供。 【解決手段】 内壁面に蛍光体層５が設けられ、かつ希
ガスもしくは希ガスと水銀との混合体を封入するガラス
管６、および前記ガラス管６の少なくとも一端部に封装
された金属製の内径 0.8mm未満の筒状冷陰極７を具備し
て成る冷陰極低圧放電灯において、前記筒状冷陰極７
は、放電領域側が開口する有底形で、かつ内底壁面から
開口端までが空洞を成すとともに、少なくとも内底壁面
から 2mm以内の側壁部の一部が切欠９されていることを
特徴とする冷陰極低圧放電灯である。
輝度化、長寿命化などが可能な、細管形の冷陰極低圧放
電灯の提供。 【解決手段】 内壁面に蛍光体層５が設けられ、かつ希
ガスもしくは希ガスと水銀との混合体を封入するガラス
管６、および前記ガラス管６の少なくとも一端部に封装
された金属製の内径 0.8mm未満の筒状冷陰極７を具備し
て成る冷陰極低圧放電灯において、前記筒状冷陰極７
は、放電領域側が開口する有底形で、かつ内底壁面から
開口端までが空洞を成すとともに、少なくとも内底壁面
から 2mm以内の側壁部の一部が切欠９されていることを
特徴とする冷陰極低圧放電灯である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は細管型の冷陰極低圧
放電灯に係り、特に高性能で、小形化や長寿命化などを
図った冷陰極低圧放電灯に関する。
放電灯に係り、特に高性能で、小形化や長寿命化などを
図った冷陰極低圧放電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば液晶ディスプレイ、ワードプロ
セッサー、パーソナルコンピューターを始めとした液晶
表示機器は、その普及に伴って高性能化、多機能化、小
形化、長寿命化などが要求されている。こうした要求に
対応して、バックライト用光源としての冷陰極低圧放電
灯（冷陰極蛍光ランプ）についても、高性能化などのレ
ベルアップが必然的に要望されている。
セッサー、パーソナルコンピューターを始めとした液晶
表示機器は、その普及に伴って高性能化、多機能化、小
形化、長寿命化などが要求されている。こうした要求に
対応して、バックライト用光源としての冷陰極低圧放電
灯（冷陰極蛍光ランプ）についても、高性能化などのレ
ベルアップが必然的に要望されている。
【０００３】図６ (a)， (b)は、バックライト用光源と
して、従来使用されている冷陰極低圧放電灯の概略構成
を示したもので、図６ (a)は全体の断面図、図６ (b)は
封装されている冷陰極の拡大断面図である。図６ (a)，
(b)において、１は内壁面に紫外線による刺激で発光す
る蛍光体層２が設けられ、かつ希ガスもしくは希ガスと
水銀との混合系を封入するガラス管（ガラスバルブ）、
３，３′はこのガラス管１の両端部にそれぞれ封装され
た金属製の筒状冷陰極（放電電極）の対である。ここ
で、ガラス管１は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ50〜 5
00mm程度であり、ガラス管１内には、たとえば 0.5〜
2.0mg／cm3 程度の水銀および 8〜20 kPa程度の希ガス
が放電媒体として封入されている。
して、従来使用されている冷陰極低圧放電灯の概略構成
を示したもので、図６ (a)は全体の断面図、図６ (b)は
封装されている冷陰極の拡大断面図である。図６ (a)，
(b)において、１は内壁面に紫外線による刺激で発光す
る蛍光体層２が設けられ、かつ希ガスもしくは希ガスと
水銀との混合系を封入するガラス管（ガラスバルブ）、
３，３′はこのガラス管１の両端部にそれぞれ封装され
た金属製の筒状冷陰極（放電電極）の対である。ここ
で、ガラス管１は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ50〜 5
00mm程度であり、ガラス管１内には、たとえば 0.5〜
2.0mg／cm3 程度の水銀および 8〜20 kPa程度の希ガス
が放電媒体として封入されている。
【０００４】また、図６ (a)， (b)に図示する構成にお
いて、筒状冷陰極３，３′は、たとえば内径 0.2〜 1.0
mm程度、肉厚 0.1〜 0.2mm程度、長さ 2〜 4mm程度のニ
ッケル製の有底筒状カップ（スリーブ）であり、この有
底筒状カップ３，３′の一端側に係合的に固定し電気的
に接続する一方、前記ガラス管１の端部に封止・導出さ
れた給電用リード線４，４′で形成されている。つま
り、給電用リード線４，４′を介して冷陰極３，３′
に、所要の電圧を印加し、冷陰極３，３′を放電電極と
して機能させる構成と成っている。
いて、筒状冷陰極３，３′は、たとえば内径 0.2〜 1.0
mm程度、肉厚 0.1〜 0.2mm程度、長さ 2〜 4mm程度のニ
ッケル製の有底筒状カップ（スリーブ）であり、この有
底筒状カップ３，３′の一端側に係合的に固定し電気的
に接続する一方、前記ガラス管１の端部に封止・導出さ
れた給電用リード線４，４′で形成されている。つま
り、給電用リード線４，４′を介して冷陰極３，３′
に、所要の電圧を印加し、冷陰極３，３′を放電電極と
して機能させる構成と成っている。
【０００５】なお、ここでの有底円筒状カップとは、そ
れ自体が一端開口の有底筒状体を成す場合（この場合
は、有底筒状体の外底面に給電用リード線が溶接などに
より接続）と、筒状体の一端は開口し他端側に給電用リ
ード線を挿入・固定することにより、給電用リード線先
端面が底面を成している場合とがある。
れ自体が一端開口の有底筒状体を成す場合（この場合
は、有底筒状体の外底面に給電用リード線が溶接などに
より接続）と、筒状体の一端は開口し他端側に給電用リ
ード線を挿入・固定することにより、給電用リード線先
端面が底面を成している場合とがある。
【０００６】そして、この種の冷陰極低圧放電灯は、給
電用リード線４，４′を介して冷陰極３，３′に通電す
ることによって発生した初期プラズマ中のイオンによ
り、冷陰極３，３′から二次電子が放出され、ガラス管
１内で放電が開始し、その放電が維持される。そして、
この放電エネルギーで励起された希ガスや水銀の共鳴遷
移によって紫外線が放射され、この紫外線がガラス管１
の内壁面に形成した蛍光体層２によって可視光線に変換
して、冷陰極低圧放電灯として機能する。
電用リード線４，４′を介して冷陰極３，３′に通電す
ることによって発生した初期プラズマ中のイオンによ
り、冷陰極３，３′から二次電子が放出され、ガラス管
１内で放電が開始し、その放電が維持される。そして、
この放電エネルギーで励起された希ガスや水銀の共鳴遷
移によって紫外線が放射され、この紫外線がガラス管１
の内壁面に形成した蛍光体層２によって可視光線に変換
して、冷陰極低圧放電灯として機能する。
【０００７】なお、この種の有底筒状冷陰極３，３′を
備えた冷陰極低圧放電灯の高性能化などの改善策とし、
たとえば特開平3-184252号公報、特開平 9-82275号
公報、特開平10-21876号公報、特開平10-69887号公
報、特開平 10-188888号公報などにより、いろいろの
手段が提案されている。
備えた冷陰極低圧放電灯の高性能化などの改善策とし、
たとえば特開平3-184252号公報、特開平 9-82275号
公報、特開平10-21876号公報、特開平10-69887号公
報、特開平 10-188888号公報などにより、いろいろの
手段が提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶ディス
プレイやスキャナーなどの機器の薄型化、軽量化、高性
能化の動向に伴って、バックライト用光源や読取り用光
源として使用される冷陰極低圧放電灯も、より一層の細
管化、軽量化、長寿命化、高輝度化が要求されている。
ここで、冷陰極低圧放電灯の細管化は、ガラス管１内に
封装される金属製の円筒状冷陰極３，３′も細径化する
必要がある。
プレイやスキャナーなどの機器の薄型化、軽量化、高性
能化の動向に伴って、バックライト用光源や読取り用光
源として使用される冷陰極低圧放電灯も、より一層の細
管化、軽量化、長寿命化、高輝度化が要求されている。
ここで、冷陰極低圧放電灯の細管化は、ガラス管１内に
封装される金属製の円筒状冷陰極３，３′も細径化する
必要がある。
【０００９】しかし、筒状冷陰極３，３′の細径化は、
筒状冷陰極３，３′の表面積を減少させるため、点灯中
におけるイオン衝突による筒状冷陰極３，３′材のスパ
ッターリング現象が激しくなり易い。そして、前記スパ
ッターリングで飛散した筒状冷陰極３，３′材物質がガ
ラス管１内の水銀と化合して、放電に寄与する純水銀量
の消耗を進行させるので、点灯寿命の低下を招来すると
いう問題がある。なお、液晶ディスプレイのバックライ
トに要求される点灯寿命は、少なくとも 10000時間程度
である。
筒状冷陰極３，３′の表面積を減少させるため、点灯中
におけるイオン衝突による筒状冷陰極３，３′材のスパ
ッターリング現象が激しくなり易い。そして、前記スパ
ッターリングで飛散した筒状冷陰極３，３′材物質がガ
ラス管１内の水銀と化合して、放電に寄与する純水銀量
の消耗を進行させるので、点灯寿命の低下を招来すると
いう問題がある。なお、液晶ディスプレイのバックライ
トに要求される点灯寿命は、少なくとも 10000時間程度
である。
【００１０】本発明者は、上記点灯寿命の低下の問題を
踏まえながら、後端側が封止・底面化された筒状冷陰極
３，３′の構造について、さらに鋭意検討し、次のよう
な現象を知見した。すなわち、金属製の筒状冷陰極は、
その内径が 0.8mm未満の場合、筒状冷陰極３，３′の空
洞内壁面全域が均等にスパッターリングせずに、局部的
に、一部の領域が優先的にスパッターリングされ、筒状
冷陰極が途中から分断されて、その先端開口部側が脱落
することを見出した。
踏まえながら、後端側が封止・底面化された筒状冷陰極
３，３′の構造について、さらに鋭意検討し、次のよう
な現象を知見した。すなわち、金属製の筒状冷陰極は、
その内径が 0.8mm未満の場合、筒状冷陰極３，３′の空
洞内壁面全域が均等にスパッターリングせずに、局部的
に、一部の領域が優先的にスパッターリングされ、筒状
冷陰極が途中から分断されて、その先端開口部側が脱落
することを見出した。
【００１１】先ず、内壁面に蛍光体層２を設けたガラス
管１が外径 2.0mm、内径 1.6mm、長さ 220mm、封入した
放電媒体（ネオン−アルゴン−水銀）が7000 kPa、後端
側が給電用リード線４，４′の挿入で封止された筒状冷
陰極３，３′が封装されて成る９種の冷陰極低圧放電灯
を用意する。ここで、筒状冷陰極３，３′は、肉厚 0.1
mm、内径 0.4〜 1.4mm、空洞部の長さ（給電用リード線
の先端面から先端開口部間での長さ） 3mmである。
管１が外径 2.0mm、内径 1.6mm、長さ 220mm、封入した
放電媒体（ネオン−アルゴン−水銀）が7000 kPa、後端
側が給電用リード線４，４′の挿入で封止された筒状冷
陰極３，３′が封装されて成る９種の冷陰極低圧放電灯
を用意する。ここで、筒状冷陰極３，３′は、肉厚 0.1
mm、内径 0.4〜 1.4mm、空洞部の長さ（給電用リード線
の先端面から先端開口部間での長さ） 3mmである。
【００１２】次に、上記各冷陰極低圧放電灯を室温（25
℃）、ランプ電流 6mAで点灯して、それら各冷陰極低圧
放電灯の点灯寿命をスパッターリングによって、筒状冷
陰極３，３′が分断し、その先端開口部側が脱落する現
象から試験評価した。図７はこの試験評価の結果、すな
わち筒状冷陰極の内径と先端開口部側の脱落までの点灯
時間との関係を示す特性図である。
℃）、ランプ電流 6mAで点灯して、それら各冷陰極低圧
放電灯の点灯寿命をスパッターリングによって、筒状冷
陰極３，３′が分断し、その先端開口部側が脱落する現
象から試験評価した。図７はこの試験評価の結果、すな
わち筒状冷陰極の内径と先端開口部側の脱落までの点灯
時間との関係を示す特性図である。
【００１３】ここで、筒状冷陰極３の先端部脱落は、筒
状冷陰極面積の急激な減少となり、一方では、筒状冷陰
極３の電流密度（電極面積／ランブ電流）が大幅に増加
し、電極部の温度上昇を招来するため、周辺部材の溶融
や焼損事故などを起こす恐れがある。そして、このよう
な現象は、筒状冷陰極３を構成する金属製の筒状部材の
内径が約 0.8mmを境にして 0.8mm未満の場合に急激に発
生し、 0.8mm以上（たとえば内径が約 0.9mmあるいは
1.4mm）の場合は、筒状冷陰極内壁面が全域に亘ってほ
ぼ均等にスパッタリングされており、点灯 15000時間後
でも先端部の脱落など認められなかった。
状冷陰極面積の急激な減少となり、一方では、筒状冷陰
極３の電流密度（電極面積／ランブ電流）が大幅に増加
し、電極部の温度上昇を招来するため、周辺部材の溶融
や焼損事故などを起こす恐れがある。そして、このよう
な現象は、筒状冷陰極３を構成する金属製の筒状部材の
内径が約 0.8mmを境にして 0.8mm未満の場合に急激に発
生し、 0.8mm以上（たとえば内径が約 0.9mmあるいは
1.4mm）の場合は、筒状冷陰極内壁面が全域に亘ってほ
ぼ均等にスパッタリングされており、点灯 15000時間後
でも先端部の脱落など認められなかった。
【００１４】図８(a) ，(b) ，(c) は、前記筒状冷陰極
３，３′における局部的なスパッタリングの進行状態を
模式的に示す拡大断面図である。図８(a) は点灯初期の
状態であり、図８(b) は点灯3000〜5000時間における状
態で、円筒状冷陰極３の開口端面側に向かって給電用リ
ード線４の先端面から約 1.5mm程度の範囲内で、筒状冷
陰極３の内壁面が激しくスパッターリング現象を起こし
て、肉厚が薄くなっている。図８(c) は点灯5000〜1000
0 時間における状態で、上記局部的なスパッタリング進
行領域にて筒状冷陰極３が分断し、その先端部が脱落す
る。
３，３′における局部的なスパッタリングの進行状態を
模式的に示す拡大断面図である。図８(a) は点灯初期の
状態であり、図８(b) は点灯3000〜5000時間における状
態で、円筒状冷陰極３の開口端面側に向かって給電用リ
ード線４の先端面から約 1.5mm程度の範囲内で、筒状冷
陰極３の内壁面が激しくスパッターリング現象を起こし
て、肉厚が薄くなっている。図８(c) は点灯5000〜1000
0 時間における状態で、上記局部的なスパッタリング進
行領域にて筒状冷陰極３が分断し、その先端部が脱落す
る。
【００１５】なお、前記局部的なスパッターリングによ
る筒状冷陰極先端部の脱落は、ランプ電流の低減によっ
て若干ながら抑えることもできるが、必要な明るさが得
られない。また、封入ガスを増加させることにより、ス
パッターリングを抑制することも考えられるが、ランプ
電圧の上昇となって、結果として、消費電力が増加する
という問題がある。
る筒状冷陰極先端部の脱落は、ランプ電流の低減によっ
て若干ながら抑えることもできるが、必要な明るさが得
られない。また、封入ガスを増加させることにより、ス
パッターリングを抑制することも考えられるが、ランプ
電圧の上昇となって、結果として、消費電力が増加する
という問題がある。
【００１６】上記、放電領域側が開口し、後端側が封止
（閉塞）された内径 8mm未満の筒状冷陰極における局部
的なスパッターリング問題に対し、筒状冷陰極の後端封
止（閉塞）内底面に隣接する側壁の一部を切欠しておく
と、前記局部的なスパッターリング問題を防止ないし回
避できることを見出した。すなわち、放電領域側が開口
し、後端側が実質的に封止・閉塞された内径 0.8mm未満
の筒状冷陰極の場合、内底面から 2mm以内の側壁領域
に、たとえば孔もしくはスリットを１個以上形設した構
成を採ると、内径 0.8mm以上の円筒状冷陰極の場合に匹
敵する点灯寿命を呈することを確認した。
（閉塞）された内径 8mm未満の筒状冷陰極における局部
的なスパッターリング問題に対し、筒状冷陰極の後端封
止（閉塞）内底面に隣接する側壁の一部を切欠しておく
と、前記局部的なスパッターリング問題を防止ないし回
避できることを見出した。すなわち、放電領域側が開口
し、後端側が実質的に封止・閉塞された内径 0.8mm未満
の筒状冷陰極の場合、内底面から 2mm以内の側壁領域
に、たとえば孔もしくはスリットを１個以上形設した構
成を採ると、内径 0.8mm以上の円筒状冷陰極の場合に匹
敵する点灯寿命を呈することを確認した。
【００１７】ここで、筒状冷陰極の内底面に隣接する側
壁領域の一部を切欠した場合、局部的なスパッターリン
グ問題を防止ないし回避できるのは、次のような理由に
よると考えられる。すなわち、ガラス管１内に封入され
ている放電媒体（水銀蒸気など）は、放電によって紫外
線や可視光を発生する役目だけでなく、放電中、冷陰極
に電子やイオンが衝突することに伴う冷陰極構成物質の
スパッターリングをブロックし、スパッターリングされ
た冷陰極構成物質を冷陰極面に再び戻す作用（逆拡散現
象）がある。
壁領域の一部を切欠した場合、局部的なスパッターリン
グ問題を防止ないし回避できるのは、次のような理由に
よると考えられる。すなわち、ガラス管１内に封入され
ている放電媒体（水銀蒸気など）は、放電によって紫外
線や可視光を発生する役目だけでなく、放電中、冷陰極
に電子やイオンが衝突することに伴う冷陰極構成物質の
スパッターリングをブロックし、スパッターリングされ
た冷陰極構成物質を冷陰極面に再び戻す作用（逆拡散現
象）がある。
【００１８】しかし、筒状冷陰極の後端側が封止（閉
塞）されている場合、筒状冷陰極の内径が 0.8mm以下に
低減すると、筒状冷陰極の空洞部底面まで水銀蒸気が進
入（供給）するのが困難となって、上記逆拡散現象が働
き難くなる。これに対して、筒状冷陰極の内底面に隣接
する側壁領域の一部を切欠した場合は、その切欠部を介
して空洞部底面側への水銀蒸気進入（供給）が行われ易
くなって、筒状冷陰極の空洞部内壁面の局部的なスパッ
ターリングが、防止ないし回避できることになると考え
られる。
塞）されている場合、筒状冷陰極の内径が 0.8mm以下に
低減すると、筒状冷陰極の空洞部底面まで水銀蒸気が進
入（供給）するのが困難となって、上記逆拡散現象が働
き難くなる。これに対して、筒状冷陰極の内底面に隣接
する側壁領域の一部を切欠した場合は、その切欠部を介
して空洞部底面側への水銀蒸気進入（供給）が行われ易
くなって、筒状冷陰極の空洞部内壁面の局部的なスパッ
ターリングが、防止ないし回避できることになると考え
られる。
【００１９】本発明は上記知見に基づいてなされたもの
で、バックライトユニットの薄型化、軽量化、高輝度
化、長寿命化などが可能な、細管形の冷陰極低圧放電灯
の提供を目的とする。
で、バックライトユニットの薄型化、軽量化、高輝度
化、長寿命化などが可能な、細管形の冷陰極低圧放電灯
の提供を目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、内壁
面に蛍光体層が設けられ、かつ希ガスもしくは希ガスと
水銀との混合体を封入するガラス管、および前記ガラス
管の少なくとも一端部に封装された金属製の内径 0.8mm
未満の円筒状冷陰極を具備して成る冷陰極低圧放電灯に
おいて、前記筒状冷陰極は、放電領域側が開口する有底
形で、かつ内底壁面から開口端までが空洞を成すととも
に、少なくとも内底壁面から 2mm以内の側壁部の一部が
切欠されていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯であ
る。
面に蛍光体層が設けられ、かつ希ガスもしくは希ガスと
水銀との混合体を封入するガラス管、および前記ガラス
管の少なくとも一端部に封装された金属製の内径 0.8mm
未満の円筒状冷陰極を具備して成る冷陰極低圧放電灯に
おいて、前記筒状冷陰極は、放電領域側が開口する有底
形で、かつ内底壁面から開口端までが空洞を成すととも
に、少なくとも内底壁面から 2mm以内の側壁部の一部が
切欠されていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯であ
る。
【００２１】請求項２の発明は、請求項１記載の冷陰極
低圧放電灯において、筒状冷陰極側壁部の一部切欠が、
少なくとも１個の孔もしくはスリットであることを特徴
とする。
低圧放電灯において、筒状冷陰極側壁部の一部切欠が、
少なくとも１個の孔もしくはスリットであることを特徴
とする。
【００２２】請求項３の発明は、請求項１もしくは請求
項２記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷陰極の内
底壁面から 2mm以内の側壁部の一部切欠領域の総面積が
0.02〜 0.4mm2 であることを特徴とする。
項２記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷陰極の内
底壁面から 2mm以内の側壁部の一部切欠領域の総面積が
0.02〜 0.4mm2 であることを特徴とする。
【００２３】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷
陰極の側壁厚が0.13〜0.25mmであることを特徴とする。
３いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷
陰極の側壁厚が0.13〜0.25mmであることを特徴とする。
【００２４】請求項５の発明は、請求項１ないし請求項
４いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷
陰極がニッケル、ステンレス鋼、モリブデン、タンタル
およびタングステンの群れから選ばれた１種の金属製で
あることを特徴とする。
４いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷
陰極がニッケル、ステンレス鋼、モリブデン、タンタル
およびタングステンの群れから選ばれた１種の金属製で
あることを特徴とする。
【００２５】すなわち、本発明は発光管内に希ガスもし
くは水銀と希ガスとの混合系を封入するとともに、少な
くとも一端部に金属製の筒状冷陰極を封装して成る冷陰
極低圧放電灯において、放電領域に対向する冷陰極端面
が開口したたとえばニッケル製の有底筒状カップから成
り、この有底筒状カップの内底壁面に隣接する（ 2mm以
内）側壁部の一部に穿孔、スリット形設などの切欠きを
設けた構成とすることを骨子とする。
くは水銀と希ガスとの混合系を封入するとともに、少な
くとも一端部に金属製の筒状冷陰極を封装して成る冷陰
極低圧放電灯において、放電領域に対向する冷陰極端面
が開口したたとえばニッケル製の有底筒状カップから成
り、この有底筒状カップの内底壁面に隣接する（ 2mm以
内）側壁部の一部に穿孔、スリット形設などの切欠きを
設けた構成とすることを骨子とする。
【００２６】請求項１ないし５の発明において、ガラス
管は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ50〜 500mm程度であ
り、またガラス管内には、アルゴン、ネオン、キセノ
ン、クリプトンなどの希ガス、もしくはこれらの希ガス
と水銀との混合系などの放電媒体が封入されている。こ
こで、希ガスの封入量は 8〜20 kPa程度、水銀の封入量
は 0.5〜 3.5mg／cm3 程度である。
管は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ50〜 500mm程度であ
り、またガラス管内には、アルゴン、ネオン、キセノ
ン、クリプトンなどの希ガス、もしくはこれらの希ガス
と水銀との混合系などの放電媒体が封入されている。こ
こで、希ガスの封入量は 8〜20 kPa程度、水銀の封入量
は 0.5〜 3.5mg／cm3 程度である。
【００２７】また、有底の筒状冷陰極は、たとえばニッ
ケル、ステンレス鋼、モリブデン、タンタルおよびタン
グステンの群れから選ばれた１種の金属製で、たとえば
内径0.2〜 0.8mm未満、肉厚0.05〜 0.2mm程度、長さ 2
〜 4mm程度である。そして、有底の筒状冷陰極は、一般
的に、ガラス管の両端部に対向して封装された構成を採
るが、対向電極の一方をガラス管の外周面に配置した外
面電極ランプの構成を採ることもできる。
ケル、ステンレス鋼、モリブデン、タンタルおよびタン
グステンの群れから選ばれた１種の金属製で、たとえば
内径0.2〜 0.8mm未満、肉厚0.05〜 0.2mm程度、長さ 2
〜 4mm程度である。そして、有底の筒状冷陰極は、一般
的に、ガラス管の両端部に対向して封装された構成を採
るが、対向電極の一方をガラス管の外周面に配置した外
面電極ランプの構成を採ることもできる。
【００２８】なお、この有底の筒状冷陰極（有底筒状カ
ップ）は、一端開口の有底筒状体を成す構造（この場合
は、有底筒状体の外底壁面に給電用リード線が溶接など
により接続）と、筒状体の一端は開口し他端側に給電用
リード線を挿入・固定することにより、給電用リード線
先端面が底面を成している構造とがある。また、筒状冷
陰極の構造は、円筒形状が一般的であるが、円筒形状以
外の四角形、六角形のような多角型の筒形でもよく、要
は、中心径（内径）の最短部が 0.8mm未満であれば、い
ずれの場合でもよい。
ップ）は、一端開口の有底筒状体を成す構造（この場合
は、有底筒状体の外底壁面に給電用リード線が溶接など
により接続）と、筒状体の一端は開口し他端側に給電用
リード線を挿入・固定することにより、給電用リード線
先端面が底面を成している構造とがある。また、筒状冷
陰極の構造は、円筒形状が一般的であるが、円筒形状以
外の四角形、六角形のような多角型の筒形でもよく、要
は、中心径（内径）の最短部が 0.8mm未満であれば、い
ずれの場合でもよい。
【００２９】さらに、筒状冷陰極の側壁部を一部切欠す
る手段は、たとえば孔の穿設、スリットの形設などが挙
げられ、これらは複数個でもよいし、孔およびスリット
の組み合わせでもよい。しかし、いずれの場合において
も、有底筒状カップの内底壁面隣接する（ 2mm以内）側
壁部の少なくとも一部が切欠しているように設定され
る。
る手段は、たとえば孔の穿設、スリットの形設などが挙
げられ、これらは複数個でもよいし、孔およびスリット
の組み合わせでもよい。しかし、いずれの場合において
も、有底筒状カップの内底壁面隣接する（ 2mm以内）側
壁部の少なくとも一部が切欠しているように設定され
る。
【００３０】たとえば、有底筒状カップの中央部ないし
先端開口部に亘って、あるいは後端側から中央部に亘っ
てスリットを形設してもよいが、そのスリットは有底筒
状カップの内底壁面隣接する（ 2mm以内）側壁部を起点
としている必要がある。なお、この内底壁面隣接する
（ 2mm以内）における切欠部（切欠領域）の総面積は、
有底の筒状冷陰極を上記寸法とした場合、0.02〜 0.4mm
2 程度が好ましい。
先端開口部に亘って、あるいは後端側から中央部に亘っ
てスリットを形設してもよいが、そのスリットは有底筒
状カップの内底壁面隣接する（ 2mm以内）側壁部を起点
としている必要がある。なお、この内底壁面隣接する
（ 2mm以内）における切欠部（切欠領域）の総面積は、
有底の筒状冷陰極を上記寸法とした場合、0.02〜 0.4mm
2 程度が好ましい。
【００３１】請求項１ないし５の発明では、内径 0.8mm
未満の空洞型冷陰極の構成において、前記空洞内底面に
隣接する側壁部の切欠領域を介して、空洞型冷陰極部の
内底面側にも、点灯中、水銀蒸気が容易に供給され、空
洞型冷陰極の内底面側での局部的なスパッターリングが
抑制される。つまり、局部的なスパッターリングによる
空洞型冷陰極の破断・先端部の脱落などが、容易に防止
されて所要の放電機能を長期間に亘って維持・発揮す
る。
未満の空洞型冷陰極の構成において、前記空洞内底面に
隣接する側壁部の切欠領域を介して、空洞型冷陰極部の
内底面側にも、点灯中、水銀蒸気が容易に供給され、空
洞型冷陰極の内底面側での局部的なスパッターリングが
抑制される。つまり、局部的なスパッターリングによる
空洞型冷陰極の破断・先端部の脱落などが、容易に防止
されて所要の放電機能を長期間に亘って維持・発揮す
る。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下図１、図２、図３、図４およ
び図５を参照して実施例を説明する。
び図５を参照して実施例を説明する。
【００３３】実施例１ 図１は、この実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成
を拡大して示す断面図である。すなわち、内壁面に紫外
線による刺激で発光する蛍光体層５が設けられ、かつ希
ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封入する外径
1.6mm、内径 1.2mm（肉厚 0.2mm）、長さが 220mmのホ
ウケイ酸ガラス製のガラス管６と、このガラス管６の両
端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷陰極（放電
電極）７とで構成されている。
を拡大して示す断面図である。すなわち、内壁面に紫外
線による刺激で発光する蛍光体層５が設けられ、かつ希
ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封入する外径
1.6mm、内径 1.2mm（肉厚 0.2mm）、長さが 220mmのホ
ウケイ酸ガラス製のガラス管６と、このガラス管６の両
端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷陰極（放電
電極）７とで構成されている。
【００３４】ここで、有底筒状冷陰極７は、外径 0.9m
m、内径 0.7mm、長さ 4mmのニッケル製の円筒状スリー
ブであり、この円筒状スリーブ７の後端側（放電領域に
対して）に、給電用リード線（外径 0.5mm弱のコバール
線）８の先端部を挿入し、有底筒状冷陰極７のカシメな
いし絞りによって固定・接合して、給電用リード線８の
他端側がガラス管６外に封止・導出されている。また、
筒状冷陰極７は、空洞部の長さが 3mm程度で、その内底
面（給電用リード線８の先端面）から 2mm以内の側壁部
には、孔径 0.1mm2 の孔９が形設されている。
m、内径 0.7mm、長さ 4mmのニッケル製の円筒状スリー
ブであり、この円筒状スリーブ７の後端側（放電領域に
対して）に、給電用リード線（外径 0.5mm弱のコバール
線）８の先端部を挿入し、有底筒状冷陰極７のカシメな
いし絞りによって固定・接合して、給電用リード線８の
他端側がガラス管６外に封止・導出されている。また、
筒状冷陰極７は、空洞部の長さが 3mm程度で、その内底
面（給電用リード線８の先端面）から 2mm以内の側壁部
には、孔径 0.1mm2 の孔９が形設されている。
【００３５】上記構成の冷陰極低圧放電灯を室温25℃、
ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行ったとこ
ろ、高輝度で安定した光源として機能した。また、 150
00時間点灯後においても、筒状冷陰極７の脱落など発生
しなかった。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電
灯を破壊し、筒状冷陰極７の内壁面の状態を観察したと
ころ、全体的に、ほぼ均一にスパッターリングしている
ことも確認した。
ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行ったとこ
ろ、高輝度で安定した光源として機能した。また、 150
00時間点灯後においても、筒状冷陰極７の脱落など発生
しなかった。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電
灯を破壊し、筒状冷陰極７の内壁面の状態を観察したと
ころ、全体的に、ほぼ均一にスパッターリングしている
ことも確認した。
【００３６】なお、この実施例において、有底筒状冷陰
極７の外径 0.4〜 0.7mm、内径 0.2〜 0.6mmとし、かつ
2mm以内の側壁部に形設した孔径の大きさを代えた場合
も同様の作用・効果が認められた。また、内径が 0.7mm
程度で電極面積に余裕がある場合は、孔径を 0.4mm2 程
度に設定でき、孔の形設加工も容易になる。さらに、孔
の形状は、円形、三角形、方形などいずれでもよい。
極７の外径 0.4〜 0.7mm、内径 0.2〜 0.6mmとし、かつ
2mm以内の側壁部に形設した孔径の大きさを代えた場合
も同様の作用・効果が認められた。また、内径が 0.7mm
程度で電極面積に余裕がある場合は、孔径を 0.4mm2 程
度に設定でき、孔の形設加工も容易になる。さらに、孔
の形状は、円形、三角形、方形などいずれでもよい。
【００３７】実施例２ 上記実施例１の場合において、有底筒状冷陰極７を内径
0.7mm、肉厚 0.1mm、長さ 3mmのニッケル製の有底筒状
カップとした他は、実施例１の場合と同様の条件で構成
した冷陰極低圧放電灯を室温25℃、ランプ電流 6mAの条
件で点灯し、寿命試験を行ったところ、高輝度で安定し
た光源として機能した。また、 12000時間点灯後におい
ても、筒状冷陰極７の脱落など発生しなかった。
0.7mm、肉厚 0.1mm、長さ 3mmのニッケル製の有底筒状
カップとした他は、実施例１の場合と同様の条件で構成
した冷陰極低圧放電灯を室温25℃、ランプ電流 6mAの条
件で点灯し、寿命試験を行ったところ、高輝度で安定し
た光源として機能した。また、 12000時間点灯後におい
ても、筒状冷陰極７の脱落など発生しなかった。
【００３８】実施例３ 図２は、この実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成
を拡大して示す断面図である。すなわち、内壁面に紫外
線による刺激で発光する蛍光体層５が設けられ、かつ希
ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封入する外径
1.2mm、内径 0.9mm（肉厚0.15mm）、長さが 220mmのホ
ウケィ酸ガラス製のガラス管６と、このガラス管６の両
端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷陰極（放電
電極）７とで構成されている。
を拡大して示す断面図である。すなわち、内壁面に紫外
線による刺激で発光する蛍光体層５が設けられ、かつ希
ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封入する外径
1.2mm、内径 0.9mm（肉厚0.15mm）、長さが 220mmのホ
ウケィ酸ガラス製のガラス管６と、このガラス管６の両
端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷陰極（放電
電極）７とで構成されている。
【００３９】ここで、有底筒状冷陰極７は、外径 0.6m
m、内径 0.4mm、空洞部の長さ 2.5mmのモリブデン製の
有底筒状カップであり、この有底筒状カップの外底壁面
に、給電用リード線（外径 0.3mmのタングステン線）８
の先端部を溶接・固定して、給電用リード線８の他端側
が、ガラス管６外に封止・導出されている。また、冷陰
極７を成す有底円筒状カップの内底面から 2mm以内の側
壁部には、孔径0.02mm2の孔９が形設されている。
m、内径 0.4mm、空洞部の長さ 2.5mmのモリブデン製の
有底筒状カップであり、この有底筒状カップの外底壁面
に、給電用リード線（外径 0.3mmのタングステン線）８
の先端部を溶接・固定して、給電用リード線８の他端側
が、ガラス管６外に封止・導出されている。また、冷陰
極７を成す有底円筒状カップの内底面から 2mm以内の側
壁部には、孔径0.02mm2の孔９が形設されている。
【００４０】上記構成の冷陰極低圧放電灯を室温25℃、
ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行ったとこ
ろ、高輝度で安定した光源として機能し、また、 10000
時間点灯後においても、冷陰極７の脱落など発生しなか
った。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電灯を破
壊し、冷陰極７の内壁面の状態を観察したところ、全体
的に、ほぼ均一にスパッターリングしていることも確認
した。
ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行ったとこ
ろ、高輝度で安定した光源として機能し、また、 10000
時間点灯後においても、冷陰極７の脱落など発生しなか
った。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電灯を破
壊し、冷陰極７の内壁面の状態を観察したところ、全体
的に、ほぼ均一にスパッターリングしていることも確認
した。
【００４１】なお、この実施例において、有底筒状冷陰
極７の外径 0.4〜 0.7mm、内径 0.2〜 0.5mmとし、かつ
2mm以内の側壁部に形設した孔径の大きさを代えた場合
も同様の作用・効果が認められた。また、内径が 0.5mm
程度で電極面積に余裕がある場合は、孔径を 0.1mm2 程
度に設定でき、孔の形設加工も容易になる。さらに、孔
の形状は、円形、三角形、方形などいずれでもよい。
極７の外径 0.4〜 0.7mm、内径 0.2〜 0.5mmとし、かつ
2mm以内の側壁部に形設した孔径の大きさを代えた場合
も同様の作用・効果が認められた。また、内径が 0.5mm
程度で電極面積に余裕がある場合は、孔径を 0.1mm2 程
度に設定でき、孔の形設加工も容易になる。さらに、孔
の形状は、円形、三角形、方形などいずれでもよい。
【００４２】実施例４ 図３は、この実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成
を拡大して示す透視的側面図である。すなわち、内壁面
に紫外線による刺激で発光する蛍光体層５が設けられ、
かつ希ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封入す
る外径 1.6mm、内径 1.2mm（肉厚 0.2mm）、長さが 220
mmのホウケイ酸ガラス製のガラス管６と、このガラス管
６の両端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷陰極
（放電電極）７とで構成されている。
を拡大して示す透視的側面図である。すなわち、内壁面
に紫外線による刺激で発光する蛍光体層５が設けられ、
かつ希ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封入す
る外径 1.6mm、内径 1.2mm（肉厚 0.2mm）、長さが 220
mmのホウケイ酸ガラス製のガラス管６と、このガラス管
６の両端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷陰極
（放電電極）７とで構成されている。
【００４３】ここで、有底円筒状冷陰極７は、外径 0.9
mm、内径 0.7mm、長さ 4mmのニッケル製の筒状スリーブ
であり、この筒状スリーブの後端側（放電領域に対し
て）に、給電用リード線（外径 0.5mm弱のコバール線）
８の先端部を挿入し、有底筒状冷陰極７のカシメないし
絞りによって固定・接合して、給電用リード線８の他端
側がガラス管６外に封止・導出されている。また、筒状
冷陰極７は、空洞部の長さが 3mm程度で、その内底面
（給電用リード線８の先端面）から 2mm以内の側壁部に
先端部が到達するように、また、内底面から 2mmの範囲
内における切欠部の面積が 0.1mm2 のスリット９′が形
設されている。
mm、内径 0.7mm、長さ 4mmのニッケル製の筒状スリーブ
であり、この筒状スリーブの後端側（放電領域に対し
て）に、給電用リード線（外径 0.5mm弱のコバール線）
８の先端部を挿入し、有底筒状冷陰極７のカシメないし
絞りによって固定・接合して、給電用リード線８の他端
側がガラス管６外に封止・導出されている。また、筒状
冷陰極７は、空洞部の長さが 3mm程度で、その内底面
（給電用リード線８の先端面）から 2mm以内の側壁部に
先端部が到達するように、また、内底面から 2mmの範囲
内における切欠部の面積が 0.1mm2 のスリット９′が形
設されている。
【００４４】図４は、この実施例における変形例の冷陰
極低圧放電灯の要部構成を拡大して示す透視的な側面図
である。この変形例は、有底筒状冷陰極７における切欠
部 0.1mm2 のスリット９′を給電用リード線８の先端挿
入側に形設した以外は同様の条件で構成されている。
極低圧放電灯の要部構成を拡大して示す透視的な側面図
である。この変形例は、有底筒状冷陰極７における切欠
部 0.1mm2 のスリット９′を給電用リード線８の先端挿
入側に形設した以外は同様の条件で構成されている。
【００４５】上記構成の各冷陰極低圧放電灯を室温25
℃、ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行った
ところ、高輝度で安定した光源として機能した。また、
15000時間点灯後においても、冷陰極７の脱落など発生
しなかった。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電
灯を破壊し、冷陰極７の内壁面の状態を観察したとこ
ろ、全体的に、ほぼ均一にスパッターリングしているこ
とも確認した。
℃、ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行った
ところ、高輝度で安定した光源として機能した。また、
15000時間点灯後においても、冷陰極７の脱落など発生
しなかった。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電
灯を破壊し、冷陰極７の内壁面の状態を観察したとこ
ろ、全体的に、ほぼ均一にスパッターリングしているこ
とも確認した。
【００４６】実施例５ 図５は、この実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成
を拡大して示す透視的な側面図である。すなわち、内壁
面に紫外線による刺激で発光する蛍光体層５が設けら
れ、かつ希ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封
入する外径 1.2mm、内径 0.9mm（肉厚0.15mm）、長さが
220mmのホウケィ酸ガラス製のガラス管６と、このガラ
ス管６の両端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷
陰極（放電電極）７とで構成されている。
を拡大して示す透視的な側面図である。すなわち、内壁
面に紫外線による刺激で発光する蛍光体層５が設けら
れ、かつ希ガス（ネオンおよびアルゴン）と水銀とを封
入する外径 1.2mm、内径 0.9mm（肉厚0.15mm）、長さが
220mmのホウケィ酸ガラス製のガラス管６と、このガラ
ス管６の両端部にそれぞれ封装された一対の有底筒状冷
陰極（放電電極）７とで構成されている。
【００４７】ここで、有底筒状冷陰極７は、外径 0.6m
m、内径 0.4mm、空洞部の長さ 2.5mmのモリブデン製の
有底筒状カップであり、この有底筒状カップの外底壁面
に、給電用リード線（外径 0.3mmのタングステン線）８
の先端部を溶接・固定して、給電用リード線８の他端側
がガラス管６外に封止・導出されている。また、筒状冷
陰極７を成す有底筒状カップの内底面から 2mm以内の側
壁部には、外底面に及ぶ切欠幅0.02mm2 のスリット９′
が形設されている。
m、内径 0.4mm、空洞部の長さ 2.5mmのモリブデン製の
有底筒状カップであり、この有底筒状カップの外底壁面
に、給電用リード線（外径 0.3mmのタングステン線）８
の先端部を溶接・固定して、給電用リード線８の他端側
がガラス管６外に封止・導出されている。また、筒状冷
陰極７を成す有底筒状カップの内底面から 2mm以内の側
壁部には、外底面に及ぶ切欠幅0.02mm2 のスリット９′
が形設されている。
【００４８】上記構成の冷陰極低圧放電灯を室温25℃、
ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行ったとこ
ろ、高輝度で安定した光源として機能し、また、 10000
時間点灯後においても、筒状冷陰極７の脱落など発生し
なかった。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電灯
を破壊し、筒状冷陰極７の内壁面の状態を観察したとこ
ろ、全体的に、ほぼ均一にスパッターリングしているこ
とも確認した。
ランプ電流 6mAの条件で点灯し、寿命試験を行ったとこ
ろ、高輝度で安定した光源として機能し、また、 10000
時間点灯後においても、筒状冷陰極７の脱落など発生し
なかった。さらに、寿命試験終了後、冷陰極低圧放電灯
を破壊し、筒状冷陰極７の内壁面の状態を観察したとこ
ろ、全体的に、ほぼ均一にスパッターリングしているこ
とも確認した。
【００４９】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変
形を採り得る。たとえば、発光管を成すガラス管の長さ
や直径などの寸法、放電電極間距離、放電電極の寸法、
形状など適宜変更・設定することも可能である。
のでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変
形を採り得る。たとえば、発光管を成すガラス管の長さ
や直径などの寸法、放電電極間距離、放電電極の寸法、
形状など適宜変更・設定することも可能である。
【００５０】
【発明の効果】上記説明から分かるように、放電電極の
構成に工夫を凝らした本発明に係る冷陰極低圧放電灯に
よれば、有底筒状冷陰極の空洞内壁部の局部的なスパッ
ターリングが防止され、有底筒状冷陰極の寿命が大幅に
延長されるため、小形サイズで、長寿命な冷陰極低圧放
電灯を提供できる。すなわち、小形、高輝度、長寿命化
などを要求されている液晶表示機器のバックライトに適
する冷陰極低圧放電灯の提供が可能となる。
構成に工夫を凝らした本発明に係る冷陰極低圧放電灯に
よれば、有底筒状冷陰極の空洞内壁部の局部的なスパッ
ターリングが防止され、有底筒状冷陰極の寿命が大幅に
延長されるため、小形サイズで、長寿命な冷陰極低圧放
電灯を提供できる。すなわち、小形、高輝度、長寿命化
などを要求されている液晶表示機器のバックライトに適
する冷陰極低圧放電灯の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構
成を拡大して示す断面図。
成を拡大して示す断面図。
【図２】第２の実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構
成を拡大して示す断面図。
成を拡大して示す断面図。
【図３】第３の実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構
成を拡大して示す透視的な側面図。
成を拡大して示す透視的な側面図。
【図４】第３の実施例における変形例に係る冷陰極低圧
放電灯の要部構成を拡大して示す透視的な側面図。
放電灯の要部構成を拡大して示す透視的な側面図。
【図５】第４の実施例に係る冷陰極低圧放電灯の要部構
成を拡大して示す透視的な側面図。
成を拡大して示す透視的な側面図。
【図６】従来の冷陰極低圧放電灯の要部構成を示すもの
で、 (a)は全体の構成を示す断面図、 (b)は要部構成を
拡大して示す断面図。
で、 (a)は全体の構成を示す断面図、 (b)は要部構成を
拡大して示す断面図。
【図７】冷陰極低圧放電灯の冷陰極を成す金属製の円筒
状カップの内径と点灯寿命との関係例を示す特性図。
状カップの内径と点灯寿命との関係例を示す特性図。
【図８】(a) ，(b) ，(c) は冷陰極低圧放電灯の点灯時
間に伴って筒状冷陰極の空洞内部で局部的スパッターリ
ング現象が発生状態を模式的に示す断面図。
間に伴って筒状冷陰極の空洞内部で局部的スパッターリ
ング現象が発生状態を模式的に示す断面図。
１，６……ガラス管 ２，５……蛍光体層 ３，３′，７……筒状冷陰極（放電電極） ４，４′，８……給電用リード線 ９，９′……切欠き（孔、スリット）
【手続補正書】
【提出日】平成１１年１２月２７日（１９９９．１２．
２７）
２７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００３】図６ (a)， (b)は、バックライト用光源と
して、従来使用されている冷陰極低圧放電灯の概略構成
を示したもので、図６ (a)は全体の断面図、図６ (b)は
封装されている冷陰極の拡大断面図である。図６ (a)，
(b)において、１は内壁面に紫外線による刺激で発光す
る蛍光体層２が設けられ、かつ希ガスもしくは希ガスと
水銀との混合系を封入するガラス管（ガラスバルブ）、
３，３′はこのガラス管１の両端部にそれぞれ封装され
た金属製の筒状冷陰極（放電電極）の対である。ここ
で、ガラス管１は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ50〜 5
00mm程度であり、ガラス管１内には、たとえば 0.5〜
2.0mg程度の水銀および 8〜20 kPa程度の希ガスが放電
媒体として封入されている。
して、従来使用されている冷陰極低圧放電灯の概略構成
を示したもので、図６ (a)は全体の断面図、図６ (b)は
封装されている冷陰極の拡大断面図である。図６ (a)，
(b)において、１は内壁面に紫外線による刺激で発光す
る蛍光体層２が設けられ、かつ希ガスもしくは希ガスと
水銀との混合系を封入するガラス管（ガラスバルブ）、
３，３′はこのガラス管１の両端部にそれぞれ封装され
た金属製の筒状冷陰極（放電電極）の対である。ここ
で、ガラス管１は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ50〜 5
00mm程度であり、ガラス管１内には、たとえば 0.5〜
2.0mg程度の水銀および 8〜20 kPa程度の希ガスが放電
媒体として封入されている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶ディス
プレイやスキャナーなどの機器の薄型化、軽量化、高性
能化の動向に伴って、バックライト用光源や読取り用光
源として使用される冷陰極低圧放電灯も、より一層の細
管化、軽量化、長寿命化、高輝度化が要求されている。
ここで、冷陰極低圧放電灯の細管化は、ガラス管１内に
封装される金属製の筒状冷陰極３，３′も細径化する必
要がある。
プレイやスキャナーなどの機器の薄型化、軽量化、高性
能化の動向に伴って、バックライト用光源や読取り用光
源として使用される冷陰極低圧放電灯も、より一層の細
管化、軽量化、長寿命化、高輝度化が要求されている。
ここで、冷陰極低圧放電灯の細管化は、ガラス管１内に
封装される金属製の筒状冷陰極３，３′も細径化する必
要がある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】先ず、内壁面に蛍光体層２を設けたガラス
管１が外径 2.0mm、内径 1.6mm、長さ 220mm、封入した
放電媒体（ネオン−アルゴン−水銀）が８kPa 、後端側
が給電用リード線４，４′の挿入で封止された筒状冷陰
極３，３′が封装されて成る９種の冷陰極低圧放電灯を
用意する。ここで、筒状冷陰極３，３′は、肉厚 0.1m
m、内径 0.4〜 1.4mm、空洞部の長さ（給電用リード線
の先端面から先端開口部間での長さ） 3mmである。
管１が外径 2.0mm、内径 1.6mm、長さ 220mm、封入した
放電媒体（ネオン−アルゴン−水銀）が８kPa 、後端側
が給電用リード線４，４′の挿入で封止された筒状冷陰
極３，３′が封装されて成る９種の冷陰極低圧放電灯を
用意する。ここで、筒状冷陰極３，３′は、肉厚 0.1m
m、内径 0.4〜 1.4mm、空洞部の長さ（給電用リード線
の先端面から先端開口部間での長さ） 3mmである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】請求項４の発明は、請求項１ないし請求項
３いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷
陰極の側壁厚が0.05〜0.2mm であることを特徴とする。
３いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯において、筒状冷
陰極の側壁厚が0.05〜0.2mm であることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】請求項１ないし５の発明において、ガラス
管は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ40〜 500mm程度であ
り、またガラス管内には、アルゴン、ネオン、キセノ
ン、クリプトンなどの希ガス、もしくはこれらの希ガス
と水銀との混合系などの放電媒体が封入されている。こ
こで、希ガスの封入量は 8〜20 kPa程度、水銀の封入量
は 0.5〜 3.5mg程度である。
管は、外径 1.2〜 3.0mm程度、長さ40〜 500mm程度であ
り、またガラス管内には、アルゴン、ネオン、キセノ
ン、クリプトンなどの希ガス、もしくはこれらの希ガス
と水銀との混合系などの放電媒体が封入されている。こ
こで、希ガスの封入量は 8〜20 kPa程度、水銀の封入量
は 0.5〜 3.5mg程度である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３６】なお、この実施例において、有底筒状冷陰
極７の外径 0.4〜 0.8mm、内径 0.2〜 0.6mmとし、かつ
2mm以内の側壁部に形設した孔径の大きさを代えた場合
も同様の作用・効果が認められた。また、内径が 0.7mm
程度で電極面積に余裕がある場合は、孔径を 0.4mm2 程
度に設定でき、孔の形設加工も容易になる。さらに、孔
の形状は、円形、三角形、方形などいずれでもよい。
極７の外径 0.4〜 0.8mm、内径 0.2〜 0.6mmとし、かつ
2mm以内の側壁部に形設した孔径の大きさを代えた場合
も同様の作用・効果が認められた。また、内径が 0.7mm
程度で電極面積に余裕がある場合は、孔径を 0.4mm2 程
度に設定でき、孔の形設加工も容易になる。さらに、孔
の形状は、円形、三角形、方形などいずれでもよい。
Claims (5)
- 【請求項１】 内壁面に蛍光体層が設けられ、かつ希ガ
スもしくは希ガスと水銀との混合体を封入するガラス
管、および前記ガラス管の少なくとも一端部に封装され
た金属製の内径 0.8mm未満の筒状冷陰極を具備して成る
冷陰極低圧放電灯において、 前記筒状冷陰極は、放電領域側が開口する有底形で、か
つ内底壁面から開口端までが空洞を成すとともに、少な
くとも内底壁面から 2mm以内の側壁部の一部が切欠され
ていることを特徴とする冷陰極低圧放電灯。 - 【請求項２】 筒状冷陰極側壁部の一部切欠が、少なく
とも１個の孔もしくはスリットであることを特徴とする
請求項１記載の冷陰極低圧放電灯。 - 【請求項３】 筒状冷陰極の内底壁面から 2mm以内の側
壁部の一部切欠領域の総面積が、0.02〜 0.4mm2 である
ことを特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の冷陰
極低圧放電灯。 - 【請求項４】 筒状冷陰極の側壁厚が、0.05〜 0.2mmで
あることを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか
一記載の冷陰極低圧放電灯。 - 【請求項５】 筒状冷陰極が、ニッケル、ステンレス
鋼、モリブデン、タンタルおよびタングステンの群れか
ら選ばれた１種の金属製であることを特徴とする請求項
１ないし請求項４いずれか一記載の冷陰極低圧放電灯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36175999A JP3293815B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 冷陰極低圧放電灯 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36175999A JP3293815B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 冷陰極低圧放電灯 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001176445A true JP2001176445A (ja) | 2001-06-29 |
| JP3293815B2 JP3293815B2 (ja) | 2002-06-17 |
Family
ID=18474775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36175999A Expired - Fee Related JP3293815B2 (ja) | 1999-12-20 | 1999-12-20 | 冷陰極低圧放電灯 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3293815B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853139B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cold-cathode discharge lamp and lamp device having reduced sputtering on internal lead-in wire |
| WO2005109469A1 (ja) | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 冷陰極管用焼結電極、この冷陰極管用焼結電極を具備する冷陰極管および液晶表示装置 |
| WO2007105821A1 (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 冷陰極管用焼結電極およびそれを用いた冷陰極管並びに液晶表示装置 |
| US8072560B2 (en) | 2006-09-08 | 2011-12-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode for cold cathode tube, and cold cathode tube and liquid crystal display device using the same |
-
1999
- 1999-12-20 JP JP36175999A patent/JP3293815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6853139B2 (en) | 2001-03-28 | 2005-02-08 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Cold-cathode discharge lamp and lamp device having reduced sputtering on internal lead-in wire |
| WO2005109469A1 (ja) | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 冷陰極管用焼結電極、この冷陰極管用焼結電極を具備する冷陰極管および液晶表示装置 |
| US7551242B2 (en) | 2004-05-10 | 2009-06-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sintered electrode for cold cathode tube, cold cathode tube comprising this sintered electrode for cold cathode tube, and liquid crystal display device |
| WO2007105821A1 (ja) * | 2006-03-16 | 2007-09-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 冷陰極管用焼結電極およびそれを用いた冷陰極管並びに液晶表示装置 |
| US8698384B2 (en) | 2006-03-16 | 2014-04-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Sintered electrode for cold cathode tube, and cold cathode tube and liquid crystal display device using the sintered electrode |
| US8072560B2 (en) | 2006-09-08 | 2011-12-06 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Electrode for cold cathode tube, and cold cathode tube and liquid crystal display device using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3293815B2 (ja) | 2002-06-17 |
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