JP2593410Y2 - 蛍光放電灯 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、液晶ディスプレイパネ
ルのような表示デバイスのバックライトなどに好適な蛍
光放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】水銀共鳴線で蛍光体を発光させる形式の
蛍光放電灯においてその容器内部に水銀を充填するため
に、チタンと水銀を含む金属間化合物にて成る水銀放出
構体を放電電極近傍に配置し、容器の排気封止後に加熱
し、その熱で水銀の金属間化合物を分解して水銀を容器
内部に放出させることができる。また、その熱分解で同
時に放出される水蒸気などの不純ガスを吸収するため、
さらには経時的に容器内で発生する不純ガスを吸収する
ために、容器内にはゲッター材が配置される。更に、非
余熱型の冷陰極形式の蛍光放電灯においてその放電電極
には、ジルコニウムやバリウムなどのエミッター材が配
置される。それら水銀の金属間化合物、ゲッター材、及
びエミッター材は、その組成からも類推されるように、
粉体若しくは粒体を固めた焼結体のような状態を呈し、
その上、それらは容器の内部で露出されていなければな
らないため、水銀放出構体から水銀を放出するときの
熱、容器をステムなどで封止するときの熱、更には点灯
時におけるイオン衝撃などで、それらの粉や粒が容器内
に脱落飛散する虞のあることが本考案者によって明らか
にされた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、容器内
部でその様な水銀放出構体、ゲッター材、エミッタ材か
ら不所望に脱落飛散した粉や粒は、表示性能という点に
おいて悪影響を及ぼすことが本考案者によって見い出さ
れた。例えば、液晶ディスプレイパネルのような表示デ
バイスの背面に配置される形式のバックライト光源とし
て適用される冷陰極平面型蛍光灯において、容器内部で
脱落した前記粉や粒は、発光光を遮り、表示デバイスに
対してあたかもドット抜けがあるように作用し、表示デ
バイスによる表示性能を低下させてしまう。

【０００４】本考案の目的は、水銀放出構体、ゲッター
材、及びエミッター材の中から選ばれた単数若しくは複
数のものが容器内部で粉体又は粒体として不所望に脱落
する事態を防止することができる蛍光放電灯を提供する
ことにある。本考案の更に別の目的は、表示デバイスの
表示性能を低下させないバックライト光源として利用さ
れる蛍光放電灯を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本考案は上記課題を解決
するための手段として、蛍光放電灯において、放電電極
の表面にゲッター材を配置すると共に、当該ゲッター材
の粒径よりも小さな多数の開口を備えたメッシュ部材で
該ゲッター材を被覆した、電極構造を採用するものであ
る。前記ゲッター材としては、ジルコニウムとチタンの
うちから選ばれたものと、アルミニウムとニッケルの中
から選ばれたものから成る金属間化合物を主体とし、エ
ミッタ作用を有する合金ゲッターを採用することができ
る。また、チタンと水銀の金属間化合物を主体とする水
銀放出合金、若しくは熱でこれが分解されて残留した分
解生成物を、放電電極の表面に有するものに対しても、
それらの粒径よりも小さな多数の開口を備えたメッシュ
部材でそれらを被覆した電極構造を採用することができ
る。このような電極構造を持つ蛍光放電灯は、前記容器
が偏平中空状であって、その偏平面が表示デバイスに対
向される、バックライト光源に最適である。さらに別の
電極構造として、エミッタ作用を有する合金ゲッター
と、水銀放出合金とを、多孔質焼結体に圧入した構造を
採用する。また、エミッタ作用を有する合金ゲッターと
水銀放出合金とを、金属製パイプに圧入充填し、当該金
属製パイプの外周部にはその軸方向に延存し且つ対向電
極に向いて貫通溝を構成する割り端部を形成して、放電
電極を構成することができる。

【０００６】

【作用】上記した手段によれば、水銀放出構体から水銀
を放出するときの熱、容器をステムなどで封止するとき
の熱、更には点灯時におけるイオン衝撃などで、水銀放
出構体、ゲッター材、エミッター材の粉や粒が脱落しよ
うとしても、その上を覆うメッシュ部材の目は斯る粉や
粒径よりも小さいから、容器の内周面に向けてその様な
粉体や粒体が飛散する事態を防止する。多孔質焼結体を
利用する電極構造及びパイプ圧入形式の電極構造におい
ては、それに圧入された水銀放出構体、ゲッター材、エ
ミッター材はイオン衝撃を受けても脱落しない。

【０００７】

【実施例】図１には本考案の一実施例に係る冷陰極平面
型蛍光灯の縦断面並びにその電極構造の詳細が示され、
図２には冷陰極平面型蛍光灯の概観斜視図画示される。
同図に示される冷陰極平面型蛍光灯１は、例えばカメラ
一体型ビデオカメラのカラー液晶ビューファインダのよ
うなカラー液晶ディスプレイパネルのバックライトに適
用されるものである。

【０００８】図において２は、内面に図示しない蛍光体
を塗布した偏平中空状の透明なガラス製の容器である。
前記容器２は例えば縦１６ｍｍ、横２１ｍｍ、厚さ５ｍ
ｍ程度の寸法を有する。前記図示しない蛍光体には公知
の３波長蛍光体を採用して高演色発光を実現している。
容器２の内部には、例えばキセノンやアルゴンなどの不
活性ガス、そして水銀蒸気が数１０Ｔｏｒｒから１００
Ｔｏｒｒ程度の圧力で充填されている。容器２の両端
は、夫々放電電極３を支持した概略長円形状のボタン型
ステム４で封止され、更に前記容器２の一外面にはアル
ミニウム又は銅箔或は一面を白に着色した反射性の導電
層５が設けられている。尚、導電層５の反射性は、発光
光を一方向に向けるためである。このとき図示しないカ
ラー液晶ディスプレイパネルは図２の状態において容器
２の上に近接配置される。

【０００９】前記放電電極３は、例えば鉄とニッケルの
合金等からなり、前記ボタン型ステム４に沿って延在さ
れた薄い板状を呈する。この放電電極３の表面には水銀
放出構体及び合金ゲッター１１が配置されている。水銀
放出構体は、例えば、チタンと水銀を含む金属間化合物
若しくは熱でこれが分解されて残留した分解生成物にて
成る。この水銀放出構体は、水銀共鳴線で蛍光体を発光
させるために容器２の内部に水銀を充填するためのもの
で、容器２の排気封止後に加熱されることにより、その
熱で水銀の金属間化合物が分解されて水銀を容器２の内
部に放出させる。前記合金ゲッターは、例えば、ジルコ
ニウムとチタンのうちから選ばれたものと、アルミニウ
ムとニッケルの中から選ばれたものから成る金属間化合
物を主体として成り、その組成からも明らかなようにエ
ミッタ作用を有する。この合金ゲッターは、前記水銀放
出構体の熱分解と同時に放出される水蒸気や酸素などの
不純ガスを吸収するため、並びに経時的に容器２内で発
生する不純ガスを吸収するために利用される。さらに放
電開始時の高電界で加速された初期電子による電子衝撃
などを受けて２次電子を放出するエミッタとしても作用
する。

【００１０】前記水銀放出構体及び合金ゲッター１１
は、粉体若しくは粒体を固めた焼結体のような状態を呈
し、放電電極３の表面に形成された凹部３Ａの中に圧着
固定されていて、その表面は容器２の内部に向けて露出
されている。この水銀放出構体及び合金ゲッター１１の
表面は、それらの粒径よりも小さな多数の開口を備えた
メッシュ部材１２で被覆されている。メッシュ部材１２
と放電電極３は例えばスポット溶接にて固定しておくこ
とができる。したがって、水銀放出構体から水銀を放出
するときの熱、容器２をステム４で封止するときの熱、
更には点灯時におけるイオン衝撃などで、水銀放出構体
及び合金ゲッター１１の粉や粒が脱落しようとしても、
その上を覆うメッシュ部材１２の目が斯る粉や粒径より
も小さいから、容器２の内周面に向けてその様な粉体や
粒体が飛散する事態を防止することができる。

【００１１】前記夫々のボタン型ステム４は、第１のリ
ード線６及び第２のリード線７を間隔を置いて挿通支持
する第１のボス部８及び第２のボス部９を前記容器２の
内側に向けて有し、前記第１のボス部８から突出する第
１のリード線６が前記放電電極３の一端側を片持ちで支
持している。第２のリード線７はその先端が第２のボス
部９から突出され、この第２のボス部９に向けて延在す
る前記放電電極３の他端と当該第２のボス部９に挿通支
持された第２のリード線の側端との間に所定の間隙１０
が形成されている。

【００１２】このように構成された冷陰極平面型蛍光灯
１を点灯駆動するには、夫々コンデンサを介して一方の
第１のリード線６と導電層５とに高周波電流を供給する
と共に、他方の第１のリード線６を直流電源に接続する
ことによって、平面的な発光を得る。これとは別に、容
器２に収容した放電電極３と３の間で放電させると、放
電開始直後に瞬間的に平行放電を得ることができる現象
に着目して、双方の第１のリード線６，６を介して一対
の放電電極３を十数キロヘルツの交流パルス電圧で駆動
することによって、平面発光を得ることもできる。

【００１３】ここで、冷陰極平面型蛍光灯１の点灯駆動
開始時において、第２のリード線７と放電電極３との間
では補助放電が行われる。このとき、第２のリード線７
は、交流的な接地電位が与えられ或はフローティングに
される。これにより、例えば放電電極３，３が１０数キ
ロヘルツの交流パルス電圧のような高周波電圧で駆動さ
れると、一対の放電電極３，３の間のギャップに比べて
小さな間隙１０の補助放電用ギャップに放電が生起さ
れ、これが放電電極３，３の間の放電開始に寄与する初
期電子を生成して、暗黒中においても放電電極３，３間
における放電開始の遅れを防止する。すなわち、冷陰極
形式の蛍光灯において、暗黒中では外来光による電極の
光電効果により生ずる光電子の発生が断たれるため、電
子なだれの生成に必要な初期電子が不足して放電開始が
遅れるという所謂暗黒効果を生ずる。前記間隙１０で発
生される補助放電は、冷陰極平面型蛍光灯における暗黒
効果対策として位置付けられ、蛍光灯の起動時に斯る補
助放電を生起させて初期電子を補うものである。

【００１４】斯る補助放電のための構造において、補助
放電用間隙１０は、第１のリード線６に片持ちで支持さ
れた放電電極３の端部と、第２のリード線７の側面部と
の間に確保されている。したがって、容器２にボタン型
ステム４を数百度の温度で熔着したりするときの熱の影
響で放電電極３が撓んでも、その撓み量に比べて補助放
電用間隙１０の変化は実質的に無視し得るほど小さくさ
れ、放電電極３の変形によって補助放電用間隙１０が失
われて補助放電できなくなる事態を阻止し、極めて簡単
な構成によって信頼性の極めて高い暗黒効果対策を実現
することができる。

【００１５】更に、前記放電電極３は、その長手方向の
中央部から僅に折曲されて折曲凹部が前記容器２の内方
に向けられている。したがって、放電電極３をまっすぐ
にしておく場合に比べ、対向配置された放電電極３の間
での放電面積の増大すなわち有効発光長の増大を図るこ
とができる。

【００１６】図３にはパイプ形式の放電電極を採用した
実施例が示される。図１の実施例との相違点は放電電極
の構造である。本実施例の放電電極３０は、前記水銀放
出構体及び合金ゲッター１１がニッケル又はステンレス
などの金属製パイプに圧入充填され、当該金属製パイプ
の外周部にはその軸方向に延存し且つ対向電極に向いて
貫通溝を構成する割り端部３１が形成されて成る。割り
端部３１は水銀蒸気を放出できる程度の大きさがあれば
充分である。この構造においては、水銀放出構体及び合
金ゲッター１１の全面が常にイオン衝撃等にさらされ
ず、しかも露出面積も小さく、且つ、水銀放出構体及び
合金ゲッター１１は圧入で充填されているため、水銀放
出構体及び合金ゲッター１１が容器２内部に脱落する事
態を防止でき、上記実施例と同様の効果を得ることがで
きる。尚、図３に実施例において対向電極３２は、ニッ
ケル、鉄とニッケルの合金、又はステンレス製板或はワ
イヤで構成され、専ら前記放電電極３０がカソードとさ
れるように駆動される。双方を放電電極３０で構成する
ことは妨げられない。

【００１７】図４にはその他の放電電極の構造が示され
る。同図の（Ａ）は板状電極、（Ｂ）は棒状電極を示
し、（Ｃ）はそれらの横断面を示す。図４に示される放
電電極は、前記水銀放出構体及び合金ゲッター１１を多
孔質焼結体３３，３５に圧入して構成される。孔に圧入
された水銀放出構体及び合金ゲッター１１は粒状物３４
とされ、焼結体３３，３５の表面の孔はその粒状物３４
の粒径よりも小さくされている。これは水銀放出構体及
び合金ゲッター１１の圧入時に多孔質焼結体３３，３５
もある程度圧縮されることによって達成される。図４に
示される電極構造は、図１の放電電極３並びに図３の放
電電極３０に代えて採用することができる。この構造に
おいては、水銀放出構体及び合金ゲッター１１は粒状物
３４として多孔質焼結体３３，３５の孔に強固に保持さ
れるので、イオン衝撃等によって水銀放出構体及び合金
ゲッター１１が容器２内部に脱落する事態を防止でき、
図１に示される実施例と同様の効果を得ることができ
る。

【００１８】以上本考案者によってなされた考案を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本考案はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。例えば前
記ゲッター材の材質は上記実施例に限定されず、バリウ
ム、カルシウム、ストロンチウムなどを主体とする酸化
物などに変更することも可能である。また、上記実施例
では、水銀放出構体と合金ゲッターを共に放電電極の一
面に配置したが、夫々別々に放電電極の表裏面に配置し
て、各々をメッシュ部材で被覆するようにしてもよい。
また、平面型蛍光灯の場合に放電電極の支持構造は上記
実施例のような片持ち支持構造に限定されず、放電電極
の両端部をリード線で支持し、その中央部背面側との間
で補助放電ギャップを構成する第３のリード線を設ける
ようにしてもよい。さらに本発明に係る蛍光放電灯は表
示デバイスのバックライト光源のほかに広く適用可能で
ある。また、補助電極として機能されるリード線７の先
端部には、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、炭酸
バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、又は
酸化アルミニウム、或はそれらの混合物をエミッター物
質として塗布しておくことができる。蛍光放電灯の駆動
形式によっては当該リード線が一時的にでもカソードと
されることがあるからである。また、それらの代わりに
若しくはそれらと共に、蛍光物質及びエミッタ物質とし
ての作用を持つ硫化亜鉛を塗布すると、蛍光放電灯の起
動時にそれが瞬時に発光して、暗黒効果に対する良好な
対策手段となる。また、リード線７の先端部に前記多孔
質焼結体を設け、そこに上記物質を圧入することもでき
る。それらの処理は、駆動形式にしたがって一方のリー
ド線７に対して施せば済む場合もある。また、図１に示
される実施例では水銀放出構体及び合金ゲッター１１は
凹部３Ａに圧着固定され、その上からメッシュ部材１２
を放電電極３の表面にスポット溶接したが、板の表面或
は表裏面に水銀放出構体及び合金ゲッター１１が塗布さ
れている場合、その全体を表裏に亘って包むようにメッ
シュ部材１２を配置してもよい。

【００１９】

【考案の効果】本考案に係る蛍光放電灯によれば以下の
効果がある。 （１）水銀放出構体から水銀を放出するときの熱、容器
をステムなどで封止するときの熱、更には点灯時におけ
るイオン衝撃などで、水銀放出構体、ゲッター材、エミ
ッター材の粉や粒が脱落しようとしても、その上を覆う
メッシュ部材の目は斯る粉や粒径よりも小さいから、容
器の内周面に向けてその様な粉体や粒体が飛散する事態
を防止することができる。同様に、多孔質焼結体を利用
する電極構造及びパイプ圧入形式の電極構造において
も、それに圧入された水銀放出構体、ゲッター材、エミ
ッター材がイオン衝撃を受けても脱落する事態を防止す
ることができる。 （２）上記により、本考案に係る蛍光放電灯を、表示デ
バイスに近接配置されるバックライト光源として利用す
る場合には、容器内部で脱落したゲッター材などの粉や
粒が発光光を遮って表示デバイスに対してあたかもドッ
ト抜けがあるように作用することによって表示デバイス
による表示性を能低下させる事態の発生を確実に阻止す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】メッシュ部材を利用する冷陰極平面型蛍光灯の
一実施例説明図である。

【図２】本考案の実施例に係る冷陰極平面型蛍光灯の外
観斜視図である。

【図３】パイプ圧入形式の放電電極を利用する冷陰極平
面型蛍光灯の一実施例説明図である。

【図４】多孔質焼結体を利用する放電電極に関する説明
図である。

【符号の説明】 １ 冷陰極平面型蛍光灯 ２ 容器 ３ 放電電極 ３Ａ 凹部 ４ ボタン型ステム ５ 導電層 ６ 第１のリード線 ７ 第２のリード線 ８ 第１のボス部 ９ 第２のボス部 １０ 間隙 １１ 水銀放出構体及び合金ゲッター １２ メッシュ部材 ３０ 放電電極 ３１ 割り端部 ３３，３５ 多孔質焼結体 ３４ 水銀放出構体及び合金ゲッターの粒状物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 61/26 H01J 61/24 H01J 61/067

Claims (6)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面に蛍光体を塗布した容器と、容器の
   開口部を封止した封止部材と、封止された容器に充填さ
   れた不活性ガスと、前記封止部材を介して容器の内部に
   導入されたリード線と、該リード線に接続された放電電
   極と、放電電極の表面に設けられたゲッター材と、当該
   ゲッター材の粒径よりも小さな多数の開口を以ってその
   ゲッター材を被覆したメッシュ部材と、を備えて成る蛍
   光放電灯。
2. 【請求項２】 前記ゲッター材は、ジルコニウムとチタ
   ンのうちから選ばれたものと、アルミニウムとニッケル
   の中から選ばれたものから成る金属間化合物を主体と
   し、エミッタ作用を有する合金ゲッターである、請求項
   １記載の蛍光放電灯。
3. 【請求項３】 チタンと水銀の金属間化合物を主体とす
   る水銀放出合金、及び熱でこれが分解されて残留した分
   解生成物を、前記放電電極の表面にさらに有し、前記メ
   ッシュ部材の開口は、前記水銀放出合金及び分解生成物
   の粒径よりも小さくされて成るものである請求項２記載
   の蛍光放電灯。
4. 【請求項４】 内面に蛍光体を塗布した容器と、容器の
   開口部を封止した封止部材と、封止された容器に充填さ
   れた不活性ガスと、前記封止部材を介して前記容器の内
   部に導入されたリード線と、該リード線に接続された放
   電電極とを備え、 前記放電電極は、ジルコニウムとチタンのうちから選ば
   れたもの、及びアルミニウムとニッケルの中から選ばれ
   たものから成る金属間化合物を主体としてエミッタ作用
   を有する合金ゲッターと、チタンと水銀の金属間化合物
   を主体とする水銀放出合金とを、多孔質焼結体に圧入し
   て成るものであることを特徴とする蛍光放電灯。
5. 【請求項５】 内面に蛍光体を塗布した容器と、容器の
   開口部を封止した封止部材と、封止された容器に充填さ
   れた不活性ガスと、前記封止部材を介して前記容器の内
   部に導入されたリード線と、該リード線に接続された放
   電電極とを備え、 前記放電電極は、ジルコニウムとチタンのうちから選ば
   れたもの、及びアルミニウムとニッケルの中から選ばれ
   たものから成る金属間化合物を主体としてエミッタ作用
   を有する合金ゲッターと、チタンと水銀の金属間化合物
   を主体とする水銀放出合金とが、金属製パイプに圧入充
   填され、当該金属製パイプの外周部にはその軸方向に延
   存し且つ対向電極に向いて貫通溝を構成する割り端部が
   形成されて成るものであることを特徴とする蛍光放電
   灯。
6. 【請求項６】 前記容器は偏平中空状であって、その偏
   平面が表示デバイスに対向される、バックライト光源と
   されるものである請求項１乃至５の何れか１項記載の蛍
   光放電灯。