JP2002117804A - 冷陰極蛍光ランプの電極構造 - Google Patents
冷陰極蛍光ランプの電極構造Info
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- JP2002117804A JP2002117804A JP2000345869A JP2000345869A JP2002117804A JP 2002117804 A JP2002117804 A JP 2002117804A JP 2000345869 A JP2000345869 A JP 2000345869A JP 2000345869 A JP2000345869 A JP 2000345869A JP 2002117804 A JP2002117804 A JP 2002117804A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の冷陰極蛍光ランプの電極構造は、ニッ
ケルまたは鉄・ニッケル合金などで形成した円筒形状の
ものであったので、円筒の内側で電極のスパッタ現象が
激しく起り、電極壁に穴が空くという問題点があった。 【解決手段】 本発明により、従来の円筒形状の電極の
円筒内側の底部に、ニッケルより仕事関数の小さいアル
ミニウムまたはジルコニウムまたはその合金で形成した
円板形状または有底円筒形状の内部電極を設けること
で、円筒形状の電極の円筒の内側で起る電極のスパッタ
現象を抑制し、電極壁に穴が空くという従来の課題を解
決するものである。
ケルまたは鉄・ニッケル合金などで形成した円筒形状の
ものであったので、円筒の内側で電極のスパッタ現象が
激しく起り、電極壁に穴が空くという問題点があった。 【解決手段】 本発明により、従来の円筒形状の電極の
円筒内側の底部に、ニッケルより仕事関数の小さいアル
ミニウムまたはジルコニウムまたはその合金で形成した
円板形状または有底円筒形状の内部電極を設けること
で、円筒形状の電極の円筒の内側で起る電極のスパッタ
現象を抑制し、電極壁に穴が空くという従来の課題を解
決するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、液晶表示器のバ
ックライトなどに使用される冷陰極蛍光ランプに関する
ものであり、詳細には、冷陰極蛍光ランプの特性と寿命
に大きな影響を及ぼす電極構造に係るものである。
ックライトなどに使用される冷陰極蛍光ランプに関する
ものであり、詳細には、冷陰極蛍光ランプの特性と寿命
に大きな影響を及ぼす電極構造に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】 従来の、一般的な冷陰極蛍光ランプの
構造と電極装着形態は、図５に示すように、内面に蛍光
体塗膜１０が形成されたガラス管１１と、その両端に溶
着されたガラスビード１２・１２ａとで封体が構成され
ており、封体の内部はあらかじめ真空ポンプで高真空に
排気された後、水銀（図示せず）とネオン・アルゴン混
合ガス（図示せず）が封入されている。そして、ガラス
ビード１２・１２ａを貫通して封着されたリード線１・
１ａの先端部に電極２・２ａがスポット溶接またはかし
めなどにより装着されている。この冷陰極蛍光ランプを
点灯させるには、リード線１・１ａにインバータを介し
て電圧を加えればよい。
構造と電極装着形態は、図５に示すように、内面に蛍光
体塗膜１０が形成されたガラス管１１と、その両端に溶
着されたガラスビード１２・１２ａとで封体が構成され
ており、封体の内部はあらかじめ真空ポンプで高真空に
排気された後、水銀（図示せず）とネオン・アルゴン混
合ガス（図示せず）が封入されている。そして、ガラス
ビード１２・１２ａを貫通して封着されたリード線１・
１ａの先端部に電極２・２ａがスポット溶接またはかし
めなどにより装着されている。この冷陰極蛍光ランプを
点灯させるには、リード線１・１ａにインバータを介し
て電圧を加えればよい。
【０００３】 では、従来の電極構造の実施形態につい
て説明する。従来の電極構造は、ニッケルまたは鉄・ニ
ッケル合金などで形成された円筒形状をしたものであ
り、図６に示す実施形態は、有底円筒形状の電極２Ｘを
リード線１の先端部にスポット溶接により装着した形態
である。図７に示す実施形態は、しぼり付円筒形状の電
極２Ｙのしぼり部にリード線１を挿入して、スポット溶
接またはかしめにより装着した形態である。
て説明する。従来の電極構造は、ニッケルまたは鉄・ニ
ッケル合金などで形成された円筒形状をしたものであ
り、図６に示す実施形態は、有底円筒形状の電極２Ｘを
リード線１の先端部にスポット溶接により装着した形態
である。図７に示す実施形態は、しぼり付円筒形状の電
極２Ｙのしぼり部にリード線１を挿入して、スポット溶
接またはかしめにより装着した形態である。
【０００４】 前記した従来の電極構造が、冷陰極蛍光
ランプの特性と寿命に及ぼす影響度は、有底円筒形状の
電極２Ｘおよびしぼり付円筒形状の電極２Ｙともほとん
ど変らないので、従来の技術に関する説明は、有底円筒
形状の電極２Ｘを中心に行うものとする。さて、電極構
造を円筒形状にしたことで２つの効果が生れた。（１）
電極の表面積が大きくなり、ランプ点灯中の電極の電流
密度が小さくなったことで、電極の発熱が抑制でき、特
性改善効果が生れた。（２）対向電極から飛来する電子
が電極の円筒の内側に流入し、電子が電極に衝突して起
る電極のスパッタ現象がほとんど円筒の内側で発生する
ので、電極材料の飛散によるガラス管内壁の黒化が抑制
でき、寿命改善効果が生れた。
ランプの特性と寿命に及ぼす影響度は、有底円筒形状の
電極２Ｘおよびしぼり付円筒形状の電極２Ｙともほとん
ど変らないので、従来の技術に関する説明は、有底円筒
形状の電極２Ｘを中心に行うものとする。さて、電極構
造を円筒形状にしたことで２つの効果が生れた。（１）
電極の表面積が大きくなり、ランプ点灯中の電極の電流
密度が小さくなったことで、電極の発熱が抑制でき、特
性改善効果が生れた。（２）対向電極から飛来する電子
が電極の円筒の内側に流入し、電子が電極に衝突して起
る電極のスパッタ現象がほとんど円筒の内側で発生する
ので、電極材料の飛散によるガラス管内壁の黒化が抑制
でき、寿命改善効果が生れた。
【０００５】 電極構造を円筒形状にしたことで生れた
効果は、冷陰極蛍光ランプの更なる改善への期待を生
み、新しい実験が行われた。それは、冷陰極蛍光ランプ
の放電電流を増加させて輝度を向上させつつ、従来の寿
命時間を維持しようというものである。実験の結果は、
寿命試験において所定の寿命時間以前に、図８に示すよ
うに、有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内側で起った激し
いスパッタ現象により、電極内壁の一部分Ｊが極端に消
耗し穴が空き始めるとともに、飛散した電極材料が他の
部分Ｋに堆積する現象が、電極断面の顕微鏡写真により
確認された。図８は、その顕微鏡写真を図面化したもの
である。
効果は、冷陰極蛍光ランプの更なる改善への期待を生
み、新しい実験が行われた。それは、冷陰極蛍光ランプ
の放電電流を増加させて輝度を向上させつつ、従来の寿
命時間を維持しようというものである。実験の結果は、
寿命試験において所定の寿命時間以前に、図８に示すよ
うに、有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内側で起った激し
いスパッタ現象により、電極内壁の一部分Ｊが極端に消
耗し穴が空き始めるとともに、飛散した電極材料が他の
部分Ｋに堆積する現象が、電極断面の顕微鏡写真により
確認された。図８は、その顕微鏡写真を図面化したもの
である。
【０００６】 前記した寿命試験品と同類の冷陰極蛍光
ランプについて、更に寿命試験を継続したところ、図９
に示すように、有底円筒形状の電極２Ｘの一部分Ｌに大
きな穴が空いてしまい、この冷陰極蛍光ランプは、所定
の寿命時間以前に不良品となってしまったことが、顕微
鏡写真により確認された。図９は、その顕微鏡写真を図
面化したものである。
ランプについて、更に寿命試験を継続したところ、図９
に示すように、有底円筒形状の電極２Ｘの一部分Ｌに大
きな穴が空いてしまい、この冷陰極蛍光ランプは、所定
の寿命時間以前に不良品となってしまったことが、顕微
鏡写真により確認された。図９は、その顕微鏡写真を図
面化したものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】 前記した従来の技術
は、冷陰極蛍光ランプの電極構造を円筒形状にしたこと
で、（１）電極の発熱抑制。（２）ガラス管内壁の黒化
防止。という効果を生んだが、冷陰極蛍光ランプの輝度
向上のために放電電流を増加させた場合、円筒形状の電
極の内側で起る電極のスパッタ現象が極端に激しくな
り、電極材料が消耗して電極壁に穴が空き、冷陰極蛍光
ランプの寿命を著しく短縮させるという問題点がある。
は、冷陰極蛍光ランプの電極構造を円筒形状にしたこと
で、（１）電極の発熱抑制。（２）ガラス管内壁の黒化
防止。という効果を生んだが、冷陰極蛍光ランプの輝度
向上のために放電電流を増加させた場合、円筒形状の電
極の内側で起る電極のスパッタ現象が極端に激しくな
り、電極材料が消耗して電極壁に穴が空き、冷陰極蛍光
ランプの寿命を著しく短縮させるという問題点がある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】 本発明により前記した
従来の課題を解決するために、まず、冷陰極蛍光ランプ
の放電電流を増加させると、何故、円筒形状の電極の内
側で起るスパッタ現象が極端に激しくなるのかを考察し
た。すべての金属は、それぞれ固有の仕事関数を持って
いて、仕事関数の小さい金属ほど電子の放出・吸収が容
易であるとされている。従来の円筒形状の電極を形成し
ている金属の主体はニッケルであり、ニッケルの仕事関
数は４．８４（ｅＶ）であり、金属の中で仕事関数が大
きい部類に属する。従って、冷陰極蛍光ランプの放電電
流を増加させたことで増加した電子を、ニッケル製の円
筒形状の電極が吸収しきれず、電子が電極の円筒の内側
に乱舞状態で滞留し、電極のスパッタ現象を繰返し引起
こしたものと考えられる。
従来の課題を解決するために、まず、冷陰極蛍光ランプ
の放電電流を増加させると、何故、円筒形状の電極の内
側で起るスパッタ現象が極端に激しくなるのかを考察し
た。すべての金属は、それぞれ固有の仕事関数を持って
いて、仕事関数の小さい金属ほど電子の放出・吸収が容
易であるとされている。従来の円筒形状の電極を形成し
ている金属の主体はニッケルであり、ニッケルの仕事関
数は４．８４（ｅＶ）であり、金属の中で仕事関数が大
きい部類に属する。従って、冷陰極蛍光ランプの放電電
流を増加させたことで増加した電子を、ニッケル製の円
筒形状の電極が吸収しきれず、電子が電極の円筒の内側
に乱舞状態で滞留し、電極のスパッタ現象を繰返し引起
こしたものと考えられる。
【０００９】 本発明は、従来の課題を解決する具体的
な手段として、従来のニッケルまたは鉄・ニッケル合金
などで形成された円筒形状の電極の円筒内側の底部に、
ニッケルより仕事関数の小さいアルミニウムまたはジル
コニウムまたはその合金で形成した円板形状または有底
円筒形状の内部電極を設けることで、電極の円筒内側に
滞留する電子を吸収して、従来の課題を解決するもので
ある。アルミニウムの仕事関数は３．７４であり、ジル
コニウムの仕事関数は３．８４である。アルミニウムは
優れた電極材料としてガイスラー管にも使用されている
が、アルミニウムは水銀アマルガムを作り易い金属とし
て、水銀を封入した蛍光ランプの材料としては敬遠され
ている。本発明では、従来のニッケルまたは鉄・ニッケ
ル合金などで形成された円筒形状の電極の円筒内側の底
部に、アルミニウムまたはジルコニウムまたはその合金
で形成した円板形状または有底円筒形状の内部電極を設
けることで、内部電極と水銀との接触を回避することを
特徴としている。
な手段として、従来のニッケルまたは鉄・ニッケル合金
などで形成された円筒形状の電極の円筒内側の底部に、
ニッケルより仕事関数の小さいアルミニウムまたはジル
コニウムまたはその合金で形成した円板形状または有底
円筒形状の内部電極を設けることで、電極の円筒内側に
滞留する電子を吸収して、従来の課題を解決するもので
ある。アルミニウムの仕事関数は３．７４であり、ジル
コニウムの仕事関数は３．８４である。アルミニウムは
優れた電極材料としてガイスラー管にも使用されている
が、アルミニウムは水銀アマルガムを作り易い金属とし
て、水銀を封入した蛍光ランプの材料としては敬遠され
ている。本発明では、従来のニッケルまたは鉄・ニッケ
ル合金などで形成された円筒形状の電極の円筒内側の底
部に、アルミニウムまたはジルコニウムまたはその合金
で形成した円板形状または有底円筒形状の内部電極を設
けることで、内部電極と水銀との接触を回避することを
特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】 ここで、本発明を図に示す実施
形態に基いて詳細に説明する。図１に示す実施形態は、
従来の有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内側の底部に、仕
事関数の小さいアルミニウムまたはジルコニウムまたは
その合金で形成した円板形状の内部電極３Ｘを挿入し、
スポット溶接で装着する形態である。図２に示す実施形
態は、従来の有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内側の底部
に、仕事関数の小さいアルミニウムまたはジルコニウム
またはその合金で形成した有底円筒形状の内部電極３Ｙ
を挿入し、スポット溶接で装着する形態である。図３に
示す実施形態は、従来のしぼり付円筒形状の電極２Ｙの
円筒内側の底部に、仕事関数の小さいアルミニウムまた
はジルコニウムまたはその合金で形成した円板形状の内
部電極３Ｘを挿入し、リード線１にスポット溶接で装着
する形態である。図４に示す実施形態は、従来のしぼり
付円筒形状の電極２Ｙの円筒内側の底部に、仕事関数の
小さいアルミニウムまたはジルコニウムまたはその合金
で形成した有底円筒形状の内部電極３Ｙを挿入し、リー
ド線１にスポット溶接で装着する形態である。
形態に基いて詳細に説明する。図１に示す実施形態は、
従来の有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内側の底部に、仕
事関数の小さいアルミニウムまたはジルコニウムまたは
その合金で形成した円板形状の内部電極３Ｘを挿入し、
スポット溶接で装着する形態である。図２に示す実施形
態は、従来の有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内側の底部
に、仕事関数の小さいアルミニウムまたはジルコニウム
またはその合金で形成した有底円筒形状の内部電極３Ｙ
を挿入し、スポット溶接で装着する形態である。図３に
示す実施形態は、従来のしぼり付円筒形状の電極２Ｙの
円筒内側の底部に、仕事関数の小さいアルミニウムまた
はジルコニウムまたはその合金で形成した円板形状の内
部電極３Ｘを挿入し、リード線１にスポット溶接で装着
する形態である。図４に示す実施形態は、従来のしぼり
付円筒形状の電極２Ｙの円筒内側の底部に、仕事関数の
小さいアルミニウムまたはジルコニウムまたはその合金
で形成した有底円筒形状の内部電極３Ｙを挿入し、リー
ド線１にスポット溶接で装着する形態である。
【００１１】
【発明の効果】 以上に説明したように、本発明によ
り、冷陰極蛍光ランプの内部の両端に設けられたニッケ
ルまたは鉄・ニッケル合金などで形成された円筒形状の
電極（従来の技術）の円筒内側の底部に、仕事関数の小
さいアルミニウムまたはジルコニウムまたはその合金で
形成した円板形状または有底円筒形状の内部電極を設け
た電極構造とすることで、つぎに示す効果が生れるもの
である。 （１）電極構造を円筒形状としたことで、電極の表面積
が大きくなり、ランプ点灯中の電流密度が小さくなるの
で、電極の発熱が抑制でき、特性改善効果が生れる。
（従来技術の効果）（２）電極構造を円筒形状としたこ
とで、対向電極から飛来する電子が電極の円筒内側に流
入し、電子が電極に衝突して起る電極のスパッタ現象
が、ほとんど円筒の内側で発生するので、電極材料の飛
散によるランプのガラス管内壁の黒化が抑制でき、寿命
改善効果が生れる。（従来技術の効果）（３）円筒形状
の電極の円筒内側の底部に、仕事関数の小さい内部電極
を設けることで、ランプの放電電流を増加させても、円
筒形状の電極の円筒内側で起る電極のスパッタ現象を抑
制できるので、冷陰極蛍光ランプの高輝度化・長寿命化
の効果が生れるものである。（本発明の効果）
り、冷陰極蛍光ランプの内部の両端に設けられたニッケ
ルまたは鉄・ニッケル合金などで形成された円筒形状の
電極（従来の技術）の円筒内側の底部に、仕事関数の小
さいアルミニウムまたはジルコニウムまたはその合金で
形成した円板形状または有底円筒形状の内部電極を設け
た電極構造とすることで、つぎに示す効果が生れるもの
である。 （１）電極構造を円筒形状としたことで、電極の表面積
が大きくなり、ランプ点灯中の電流密度が小さくなるの
で、電極の発熱が抑制でき、特性改善効果が生れる。
（従来技術の効果）（２）電極構造を円筒形状としたこ
とで、対向電極から飛来する電子が電極の円筒内側に流
入し、電子が電極に衝突して起る電極のスパッタ現象
が、ほとんど円筒の内側で発生するので、電極材料の飛
散によるランプのガラス管内壁の黒化が抑制でき、寿命
改善効果が生れる。（従来技術の効果）（３）円筒形状
の電極の円筒内側の底部に、仕事関数の小さい内部電極
を設けることで、ランプの放電電流を増加させても、円
筒形状の電極の円筒内側で起る電極のスパッタ現象を抑
制できるので、冷陰極蛍光ランプの高輝度化・長寿命化
の効果が生れるものである。（本発明の効果）
【図１】 本発明による冷陰極蛍光ランプの電極構造の
第１の実施形態を示す説明図である。
第１の実施形態を示す説明図である。
【図２】 本発明による冷陰極蛍光ランプの電極構造の
第２の実施形態を示す説明図である。
第２の実施形態を示す説明図である。
【図３】 本発明による冷陰極蛍光ランプの電極構造の
第３の実施形態を示す説明図である。
第３の実施形態を示す説明図である。
【図４】 本発明による冷陰極蛍光ランプの電極構造の
第４の実施形態を示す説明図である。
第４の実施形態を示す説明図である。
【図５】 従来の一般的な冷陰極蛍光ランプの構造と電
極装着形態を示す説明図である。
極装着形態を示す説明図である。
【図６】 従来の冷陰極蛍光ランプの電極構造の第１の
実施形態を示す説明図である。
実施形態を示す説明図である。
【図７】 従来の冷陰極蛍光ランプの電極構造の第２の
実施形態を示す説明図である。
実施形態を示す説明図である。
【図８】 従来の冷陰極蛍光ランプの電極構造の問題点
を示す第１の説明図である。
を示す第１の説明図である。
【図９】 従来の冷陰極蛍光ランプの電極構造の問題点
を示す第２の説明図である。
を示す第２の説明図である。
１……………リード線 １ａ…………リード線（対向側） ２……………電極 ２ａ…………電極（対向側） ２Ｘ…………有底円筒形状の電極 ２Ｙ…………しぼり付円筒形状の電極 ３Ｘ…………円板形状の内部電極 ３Ｙ…………有底円筒形状の内部電極 １０…………蛍光体塗膜 １１…………ガラス管 １２…………ガラスビード １２ａ………ガラスビード（対向側） Ｊ……………有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内壁の一部
分 Ｋ……………有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内壁の他の
部分 Ｌ……………有底円筒形状の電極２Ｘの一部分
分 Ｋ……………有底円筒形状の電極２Ｘの円筒内壁の他の
部分 Ｌ……………有底円筒形状の電極２Ｘの一部分
Claims (1)
- 【請求項１】 冷陰極蛍光ランプの内部の両端に設けら
れたニッケルまたは鉄・ニッケル合金などで形成された
円筒形状の電極の円筒内側の底部に、アルミニウムまた
はジルコニウムまたはその合金で形成した円板形状また
は有底円筒形状の内部電極を設けたことを特徴とする冷
陰極蛍光ランプの電極構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345869A JP2002117804A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 冷陰極蛍光ランプの電極構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000345869A JP2002117804A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 冷陰極蛍光ランプの電極構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002117804A true JP2002117804A (ja) | 2002-04-19 |
Family
ID=18819827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000345869A Pending JP2002117804A (ja) | 2000-10-10 | 2000-10-10 | 冷陰極蛍光ランプの電極構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002117804A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289136A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | West Electric Co Ltd | 冷陰極放電管及び照明装置 |
| WO2005008721A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2005-01-27 | Sanken Electric Co., Ltd. | 放電管 |
| JP2007048527A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Stanley Electric Co Ltd | カップ型電極及びその製造方法並びに当該のカップ型電極を具備する冷陰極蛍光放電管 |
| JP2007188649A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Hitachi Displays Ltd | 冷陰極蛍光管及びその製造方法 |
| JP2008521187A (ja) * | 2004-11-24 | 2008-06-19 | ブラックバーン マイクロテック ソリューションズ リミテッド | 電極及びこれに関連する改良 |
-
2000
- 2000-10-10 JP JP2000345869A patent/JP2002117804A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002289136A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | West Electric Co Ltd | 冷陰極放電管及び照明装置 |
| JP4689066B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2011-05-25 | パナソニック フォト・ライティング 株式会社 | 冷陰極放電管用電極組立体、冷陰極放電管及び照明装置 |
| WO2005008721A1 (ja) * | 2003-07-17 | 2005-01-27 | Sanken Electric Co., Ltd. | 放電管 |
| KR100724952B1 (ko) * | 2003-07-17 | 2007-06-04 | 산켄덴키 가부시키가이샤 | 방전관 |
| JP2008521187A (ja) * | 2004-11-24 | 2008-06-19 | ブラックバーン マイクロテック ソリューションズ リミテッド | 電極及びこれに関連する改良 |
| JP2007048527A (ja) * | 2005-08-08 | 2007-02-22 | Stanley Electric Co Ltd | カップ型電極及びその製造方法並びに当該のカップ型電極を具備する冷陰極蛍光放電管 |
| JP4504280B2 (ja) * | 2005-08-08 | 2010-07-14 | スタンレー電気株式会社 | カップ型電極及びその製造方法並びに当該のカップ型電極を具備する冷陰極蛍光放電管 |
| JP2007188649A (ja) * | 2006-01-11 | 2007-07-26 | Hitachi Displays Ltd | 冷陰極蛍光管及びその製造方法 |
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