JP2004063245A

JP2004063245A - 冷陰極放電管

Info

Publication number: JP2004063245A
Application number: JP2002219358A
Authority: JP
Inventors: Nobuhito Tsujikawa; 辻川　信人
Original assignee: West Electric Co Ltd
Current assignee: West Electric Co Ltd
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】ガラスバルブ内に拡散封入された水銀によって、ガラスバルブの内面に形成された蛍光被膜に水銀粒が付着することがなく、しかも長寿命化を可能とした冷陰極放電管を提供する。
【解決手段】冷陰極放電管１２は、電極本体１３付近のガラスバルブ１４にガラスバルブ１４内と連通する水銀収納室１５が設けられ、この水銀収納室１５に長寿命化を図る水銀１６が貯留されるとともに、ガラスバルブ１４内に発光するために最適な量の水銀が拡散封入されている。この水銀収納室１５は、ガラスバルブ１４の外側に突出している。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置などの照明装置として使用されている冷陰極放電管に関し、詳しくは、ガラスバルブ内に拡散封入された水銀によって、ガラスバルブの内面に形成された蛍光被膜に水銀粒が付着することがなく、しかも長寿命化を可能とした冷陰極放電管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のようにパーソナルコンピュータ、ワードプロセッサあるいは液晶テレビなどにおいては、液晶表示装置が多用されている。また、この液晶表示装置のバックライト光源として冷陰極放電管が広く採用されている。
【０００３】
図３に示すように従来の冷陰極放電管１は、円筒形のガラスバルブ２の両端部に棒状の導入金属体２がビードガラス４を介して気密に封止され、ガラスバルブ２内に配置される電極本体５が該導入金属体２の先端に取り付けられ、ガラスバルブ２の内面に蛍光被膜６が形成され、そしてガラスバルブ２内にネオンとアルゴンとの混合ガスおよび水銀（図示せず）が適切な分量だけ拡散封入された構成となっている。導入金属体２は、ビードガラス４との間の気密性を確保するため、例えば、融点が高いタングステンとニッケル金属との接合金属体が用いられている。電極本体５は、ニッケルやニオブなどの金属材料が用いられ、放電面積を大きくするため、底部と筒状部とからなるホロー形状とされている。
【０００４】
このような冷陰極放電管１は、液晶表示装置の照明装置に使用されている。液晶表示装置の照明装置には、図４に示すように液晶表示素子（図示せず）の裏面側に配置される例えば楔形状の導光体７と、該導光体７の厚肉側の端面に近接して配置される冷陰極放電管１と、導光体７側を除いて冷陰極放電管１を囲むＵ字形の反射傘８とが備えられている。導光体７と液晶表示素子との間には、光変換部材である光拡散板やプリズムシートなどの光制御部材１０が密着して配置されている（図面においては、見やすくするため隙間を設けて描いてある）。導光体７の反対側の裏面には、光反射率の高い光反射板９が密着して配置されている（図面においては、見やすくするため隙間を設けて描いてある）。
【０００５】
そして、冷陰極放電管１の一対の導入金属体２に電圧が印加されると、一対の電極本体５間で放電が発生し、この放電により混合ガスおよび水銀が電離および励起され、紫外線が発生し、この紫外線が蛍光被膜６によって可視光に変換され、該可視光がガラスバルブ２の外部に放射され、冷陰極放電管１が発光する。冷陰極放電管１が発光すると、その光は、導光体７の端面から導光体７内に直接、入射するとともに、光反射傘８の反射面に一旦、反射して、導光体７の端面から導光体７の内部に入射する。この導光体７内に入射した光は、導光体７内を光誘導され、導光体下面より放出された光が光反射板９によっ再度導光体７に入射される．この動作を繰り返しながら冷陰極放電管１の発光は導光体７の上面から放出され、さらに光制御部材１０によって拡散され、液晶表示素子を背面から照明する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、冷陰極放電管１のガラスバルブ２内の水銀は、寿命を長くするため、発光するために最適な量よりもやや多く拡散封入されている。しかし、水銀の量が多いことにより、ガラスバルブ２内で励起する水銀が過剰となり、この過剰の水銀が図３および図４に示すように、多数の水銀粒１１となってガラスバルブ２の内面に形成された蛍光被膜６に付着する。すると、水銀粒１１が紫外線を遮蔽し、冷陰極放電管１は多数の斑点の影を含んで発光する。このような冷陰極放電管１からの発光に基く照明装置は、何点かの陰影を有しており液晶表示素子を均等に照明することができなくなるという問題が生じる。
【０００７】
したがって本発明は、ガラスバルブ内に拡散封入された水銀によって、ガラスバルブの内面に形成された蛍光被膜に水銀粒が付着することがなく、しかも長寿命化を可能にした冷陰極放電管を提供することを課題としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る冷陰極放電管は、ガラスバルブの内部に放電用の希ガスと水銀とが拡散封入され、ガラスバルブの内面に蛍光被膜が形成され、ガラスバルブの両端部に棒状の導入金属体がビードガラスを介して気密に封止され、ガラスバルブ内に配置される電極本体が該導入金属体の先端に取り付けられた冷陰極放電管であって、電極本体付近のガラスバルブに水銀収納室が設けられ、該水銀収納室に水銀が貯留されるとともに、ガラスバルブ内に発光するために最適な量の水銀が拡散封入されていることを特徴としている。
【０００９】
この冷陰極放電管によれば、ガラスバルブ内には発光するために最適な水銀が拡散封入され、水銀が過剰に拡散されないことから、ガラスバルブの内面に形成された蛍光被膜には、水銀粒が付着することがない。また、冷陰極放電管の寿命を長くするための水銀を貯留する水銀収納室が、電極本体付近に設けられ、電極が放電によって温度上昇し、水銀収納室に貯留された水銀が加温され、ガラスバルブ内に蒸散する。したがって、ガラスバルブ内には水銀収納室に貯留された水銀が徐々にガラスバルブ内に蒸散することとなり、冷陰極放電管の寿命を延ばすことができる。
【００１０】
前記水銀収納室は、ガラスバルブの外側に突出していることが好ましい。水銀収納室は、電極本体付近に設けられるため、ガラスバルブの内側に突出させることが困難であるが、ガラスバルブの外側に突出することにより、水銀を貯留させたい大きさを確保することができる。
【００１１】
前記水銀収納室は、ガラスバルブとの境界部に設けられた排出口で狭窄していることが好ましい。水銀収納室のガラスバルブとの境界部に設けられた排出口が狭窄することにより、水銀収納室がガラスバルブの上側に位置するように冷陰極放電管がセッティングされても、水銀が水銀収納室内から垂れ落ちないようにすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る一実施形態の冷陰極放電管について図１および図２を参照しながら説明する。図１は本実施形態の冷陰極放電管の正面断面図、図２は本冷陰極放電管を使用した照明装置の側面断面図である。なお、従来と同一部分は、同一符号を付して説明する。
【００１３】
本実施形態の冷陰極放電管１２は、電極本体１３付近のガラスバルブ１４にガラスバルブ１４内と連通する水銀収納室１５が設けられ、該水銀収納室１５に長寿命化を図るための水銀１６が貯留されるとともに、またガラスバルブ１４内に発光するために最適な量の水銀（図示せず）が拡散封入されていることを特徴としている。この水銀収納室１５は、ガラスバルブ１４の外側に図示したような１箇所、または一方の電極本体１３もしくは両方の電極本体１３付近に複数箇所に突出して設けられる。
【００１４】
水銀収納室１５を一方の電極に２箇所に突出するときは、９０度の角度で設けることにより、本冷陰極放電管１２を液晶表示素子の照明装置として使用するときに、各水銀収納室１５を導光体７の端面に近接して配置することができる（詳しくは後述する）。また、水銀収納室１５を各電極本体１３付近に１箇所ずつ突出するときは、同一方向または９０度の角度で設けることにより、各水銀収納室１５を導光体７の端面に近接して配置することができる。
【００１５】
そして、水銀収納室１５とガラスバルブ１４との境界部が水銀１６の排出口１７とされ、その排出口１７を狭窄することにより、水銀収納室１５がガラスバルブ１４の上側に位置するように冷陰極放電管１２がセッティングされても、水銀収納室１５内の水銀１６が排出口１７から垂れ落ちないようにすることができる。ただし、水銀１６と他の金属との合金であるアマルガムや多孔質のペレットに水銀を含浸させたものを使用する場合には、水銀収納室１５の排出口１７を狭窄する必要はない。
【００１６】
その他、円筒形のガラスバルブ１４の両端部に棒状の導入金属体１８がビードガラス１９を介して気密に封止され、ガラスバルブ１４内に配置される電極本体１３が前記導入金属体１８の先端に取り付けられ、ガラスバルブ１４の内面に蛍光被膜２０が形成され、そしてガラスバルブ１４内にネオンとアルゴンとの混合ガスおよび水銀が適切な分量だけ拡散封入された構成は、従来と同じである。ただし、ガラスバルブ１４内には、冷陰極放電管１２の寿命を延ばすための余分な水銀が拡散封入されず、発光するために最適な量の水銀がガラスバルブ１４内に拡散封入されている。
【００１７】
このように構成された冷陰極放電管１２は、一対の導入金属体１８に電圧が印加されることにより、一対の電極本体１３間で放電が発生し、この放電により、混合ガスおよび水銀が電離および励起され、紫外線が発生し、この紫外線が蛍光被膜２０によって可視光に変換され、可視光がガラスバルブ１４の外部に放射され、冷陰極放電管１２が発光する。このとき、ガラスバルブ１４内には寿命を長くするための余分の水銀が拡散封入されていないため、ガラスバルブ１４内で拡散する水銀が過剰となっておらず、ガラスバルブ１４の内面に形成された蛍光被膜２０に水銀粒１１（図３および図４参照）が付着することがない。したがって、本発明の冷陰極放電管１２は、発光に影響も及ぼす斑点の陰影を含んでいない良好な発光をすることができる。
【００１８】
そして、冷陰極放電管１２が使用され続けると、ガラスバルブ１４内の水銀が減少していくが、一対の電極本体１３間で放電が発生するときに、電極本体１３の温度が上昇し、電極本体１３付近に設けられた水銀収納室１５内の水銀１６が加温されることにより、この水銀１６が排出口１７からガラスバルブ１４内に少しずつ蒸散する。したがって、冷陰極放電管１２が長期間使用されても、ガラスバルブ１４内には、常に最適な量の水銀が拡散封入された状態が維持され、良好な発光を継続することができる。
【００１９】
ここで、本発明の冷陰極放電管１２を液晶表示装置の照明装置として使用するときの構成について、図２を参照しながら説明する。照明装置は、冷陰極放電管１２が、導光体７の端面に近接して配置され、導光体７側を除いてＵ字形の反射傘８に囲まれた構成となっている。反射傘８は、冷陰極放電管１２で発生した光を効率的に導光体７の端面に反射することができるようにするため、反射傘８と冷陰極放電管１２との間隔はできるだけ小さくされている。したがって、ガラスバルブ１４に突出して設けられた水銀収納室１５を反射傘８と冷陰極放電管１２との間に配置することはできない。
【００２０】
しかし、導光体７の端面と冷陰極放電管１２と反射傘８とで囲まれた領域には空間２１が設けられており、この空間２１内に水銀収納室１５を配置する。水銀収納室１５が一方の電極本体１３付近の２箇所に突出して設けられているときは、２個の水銀収納室１５の角度が９０度とされることにより、２個の水銀収納室１５をこの空間２１内に配置し、冷陰極放電管１２と導光体７の端面との間隔を従来と同じとすることができる。また、２個の水銀収納室１５が各電極本体１３付近に突設して設けられているときは、この２個の水銀収納室１５が同一方向または９０度の角度とされることにより、２個の水銀収納室１５をこの空間２１内に配置することができる。
【００２１】
そして、冷陰極放電管１２で斑点なく良好に発光した光は、導光体７内に直接、入射するとともに、そして反射傘８で反射された反射光も、導光体７の内部に入射し、前述したように導光体７内を導光され導光体７下面を通過した光が、光反射板９によって反射、導光体７に再入射され以上の動作を繰り返しながら導光体７上面より光放出され、さらに光制御板１０によって拡散され、液晶表示素子を均等に照明する。
【００２２】
なお、本発明は前記発明の実施の形態に限定することなく特許請求の範囲に記載した技術的事項の範囲内において種々、変更することができる。例えば、電極本体１３とガラスバルブ１４の内面との間にスペースがあるときは、そのスペース内に水銀収納室１５を設けてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の冷陰極放電管はガラスバルブ内には発光するために最適な水銀が拡散封入され、過剰な水銀が拡散していないため、ガラスバルブの内面に形成された蛍光被膜には、水銀粒が付着することがない。したがって、斑点の陰影のない良好な光を発光することができる。また、冷陰極放電管の寿命を長くするための水銀を貯留する水銀収納室が、電極本体付近に設けられ、電極が放電によって温度上昇し、水銀収納室に貯留された水銀が加温されてガラスバルブ内に蒸散するため、従来と同様、寿命の長い冷陰極放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施形態の冷陰極放電管の正面断面図
【図２】本発明に係る一実施形態の冷陰極放電管を使用する照明装置の側面断面図
【図３】従来の冷陰極放電管の正面断面図
【図４】従来の照明装置の側面断面図
【符号の説明】
１２　冷陰極放電管
１３　電極本体
１４　ガラスバルブ
１５　水銀収納室
１７　排出口
１８　導入金属体
１９　ビードガラス
２０　蛍光被膜

Claims

ガラスバルブの内部に希ガスと水銀とが拡散封入され、前記ガラスバルブの内面に蛍光被膜が形成され、前記ガラスバルブの両端部に棒状の導入金属体がビードガラスを介して気密に封止され、前記ガラスバルブ内に配置される電極本体が前記導入金属体の先端に取り付けられた冷陰極放電管であって、前記電極本体付近のガラスバルブに水銀収納室が設けられ、この水銀収納室に水銀が貯留されるとともに、前記ガラスバルブ内に発光するために最適な量の水銀が拡散封入されていることを特徴とする冷陰極放電管。
水銀収納室は、ガラスバルブの外側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の冷陰極放電管。
水銀収納室は、ガラスバルブとの境界部に設けられた排出口で狭窄されていることを特徴とする請求項２に記載の冷陰極放電管。