JP3616195B2

JP3616195B2 - 蛍光放電管

Info

Publication number: JP3616195B2
Application number: JP13461596A
Authority: JP
Inventors: 信人辻川
Original assignee: ウエスト電気株式会社
Priority date: 1996-05-29
Filing date: 1996-05-29
Publication date: 2005-02-02
Anticipated expiration: 2016-05-29
Also published as: JPH09320533A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン、ワープロ等のＯＡ機器、液晶テレビ等の液晶表示装置のバックライトとして有用される蛍光放電管に関し、特に使用される条件である明・暗の雰囲気に拘らず安定した始動特性で点灯する蛍光放電管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記蛍光放電管は、近年ますます細管化が進み、最近ではガラス管の外径が３．０ｍｍφのような極細のものまで商品化されており、上記したような各種機器の液晶表示装置の照明用として非常に有用されている。これら機器は、ユーザによって種々の周囲温度、明るさ等の異なる場所で使用されることから、蛍光放電管としては、発光輝度や点灯電圧等の特性が安定していることの他に、使用される明るさの雰囲気、すなわち周囲の明るさの明・暗の条件に拘らず始動特性に差がなく点灯することが要求されている。この始動特性を改善するために、タングステン、タンタル等の金属粉末を焼結した金属焼結体にセシウムを主成分としたエミッタ材を含浸させた焼結電極を使用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
焼結電極にエミッタ材を含浸させて始動特性を改善しているといえども、明・暗の雰囲気での始動特性には依然として著しい差があり、特に暗い雰囲気での使用ともなると、その始動特性は、明るい雰囲気の始動特性に比べると悪く、スイッチオンして蛍光放電管に電圧を印加開始してから点灯開始するまでの時間は相当遅くなっている。
【０００４】
したがって本発明は、明・暗の雰囲気に拘らず安定した始動特性で、速やかに点灯する蛍光放電管を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の蛍光放電管は、ガラス管の両端に相対向して封止される一対の主電極の近傍のガラス管内面に導電性物質を塗布して設けたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ガラス管と、このガラス管内面に塗布される蛍光体膜と、前記ガラス管の両端に封止される第１と第２の主電極と、前記ガラス管の内部に封入される希ガスとからなる冷陰極蛍光灯において、導電性物質が前記ガラス管内面の前記第１と第２の主電極の少なくとも一方の主電極近傍に形成されていることを特徴とする冷陰極蛍光灯である。この一対の主電極いずれか一方の近傍のガラス管内面に導電性物質を塗布するだけで、明・暗の雰囲気における点灯始動特性、特に暗い雰囲気での始動特性を極めて良好なものにすることができ、明・暗の指導特性の差をなくすることができる。
【０００７】
本発明の請求項２に記載の発明は、第1と第２の主電極は、棒状の金属体である冷陰極蛍光灯であり、導電性物質を設けたことにより、従来のようなエミッタ材を含浸させた焼結電極を使用せずとも、単なる棒状の金属体でも良い。
本発明の請求項３に記載の発明は、導電性物質は、カーボンの粉末である冷陰極蛍光灯であり、カーボン粉末を塗布するだけでその物質の作用により明・暗の始動特性を著しく改善できる。
【０００８】
本発明の請求項４に記載の発明は、導電性物質は、第1と第２の主電極の少なくともいずれか一方の主電極がガラス管内方に突出した部分の最先端から当該主電極が前記ガラス管に封止される封止部分までの範囲に設けられてなる冷陰極蛍光灯であり、導電性物質をこの範囲に塗布することによって、発光に何等影響を及ぼさずに明・暗の始動特性を改善することができる。
【０００９】
本発明の請求項５に記載の発明は、導電性物質は、０．１μｍΦ〜１０μｍΦの大きさの金属粉末である冷陰極蛍光灯である。導電性物質の粒子の大きさは、この範囲のものを使用することによって、ガラス管に対する接着強度を低下させることなく、しかも始動特性を十分改善させることができる。
以下本発明の実施の形態について、図面とともに説明する。
【００１０】
図１は、本発明の蛍光放電管の実施の形態を示す断面図であり、図において、１はガラス管、２、３は例えばタングステン材料で作られ必要な長さに切断され表面を研磨した棒状の主電極、４はガラス管１の内面に約２０μｍ程度の厚さで塗布された蛍光体膜、５は主電極の近傍でガラス管１の内面に薄く、例えば蛍光体膜４の厚みと略同程度の厚みで塗布された導電性の物質であり、ガラス管１の内部には、例えば５％のアルゴンと９５％のネオンの混合ガスを必要とする発光輝度に応じた圧力で封入されており、更に水銀がガラス管１の内部に拡散されている。
【００１１】
この導電性物質５は、図３に示すようにカーボンの微粉末を主体とし、これにニトロセルロース、酢酸ブチル等のバインダーを混合した混合液６の容器７中にガラス管１を浸漬して塗布、乾燥、ガラス管の外表面と内面の不要部分に塗布された導電性物質を除去した後、高温加熱してガラス管１の内面の必要部分の導電性物質を焼成して施される。
【００１２】
図２は、図１のＡ−Ａ線の縦断面図であり、導電性物質５が主電極２の近傍のガラス管１の内面に施されている状態を示したものである。この導電性物質５の主材料であるカーボンの微粉末は、ガラス管１への接着強度の点からできるかぎり小さい程よいが、種々の大きさのもので強度を確認した結果、０．１μｍφ〜１０μｍφの大きさが必要である。また、導電性物質の塗布範囲は、ガラス管１内に突出した主電極２の最先端部分から主電極のガラス管１の封止部分に至る範囲に塗布するのが好ましい。その理由は、導電性物質５は塗布部分は光の透過率が極端に悪く、一方放電は主電極１、２の最先端部の間で発生するので、導電性物質５の塗布が主電極２の最先端部を超えて施されることは放電による発光を遮ることになり、僅かであっても発光に影響を及ぼすことになるからである。
【００１３】
次に、かかる本発明の蛍光放電管による明・暗の始動特性の改善の程度を確認すべく、実際に蛍光放電管を作成して、従来の蛍光放電管との比較を行った。
本発明の蛍光放電管として、ガラス管１には外径３ｍｍφ、内径２ｍｍ、全長２００ｍｍのものを使用し、主電極２、３には０．５ｍｍφの表面処理を施したタングステン棒を使用し、主電極２、３の間隔を１８０ｍｍにして主電極２、３をガラス管１の両端に封止し、また、図１に示す範囲に蛍光体膜４を約２０μｍの厚みで塗布し、上記した導電性物質５として約１μｍφのカーボン粉末とニトロセルロースのバインダーと混合したものをガラス管１の内面に図１に示す範囲に塗布して上記したようにして焼成して施した。更にガラス管１内には、５％のアルゴンと９５％のネオンの混合ガスを約８０Ｔｏｒｒ封入し、内部に水銀を拡散させて本発明の蛍光放電管を２５本作成した。
【００１４】
一方従来の蛍光放電管として、ガラス管、使用する封入ガス及びガス圧、水銀の拡散、塗布する蛍光体膜の厚みと塗布範囲、ガラス管の両端に封止される一対の主電極の間隔、一方の主電極の材料等の要件については本発明の蛍光放電管と同一にし、他方の主電極にはタングステン粉末の焼結体に炭酸セシウムのエミッタ材を含浸させた焼結電極を用いて２５本作成した。
【００１５】
かかる本発明と従来の蛍光放電管を図４に示す測定装置で始動特性を測定した。この測定装置は、電圧インバータ回路８の動作スイッチ９−１をオン動作させると、このスイッチに連動したオシロスコープ１１の同期スイッチ９−２のオンにより、電圧インバータ回路８の電圧発生動作の開始と同時に、オシロスコープ１１のスイープ動作が開始し、電圧インバータ回路８の出力側に接続されたバラストコンデンサー１０に接続された被測定蛍光放電管Ｘが放電し点灯すると、その発光を光検出器１２が受光し、その受光波形がオシロスコープ１１の画面に表示されるので、その受光波形が表示された時間を測定することによって点灯までの始動特性が測定できるものである。
【００１６】
この測定装置によって、本発明と従来の蛍光放電管の点灯までの始動特性を測定し、以下の結果を得た。
【００１７】
【表１】

【００１８】
この結果を見れば、その差は一目瞭然であり、明るい雰囲気ではその始動特性は、本発明品と従来品との差異は殆ど無い。しかし、暗い雰囲気では本発明の蛍光放電管はｎ＝２５本の全てが起動スイッチ９−１のオンと殆ど同時の１ｍｓ以下で放電・点灯しているのに対し、従来品は２５本中２１本の８４％が１００ｍｓ以上の非常に遅い時間で点灯しており、起動スイッチのオンから点灯するまでの始動特性はきわめて悪く、いかに本発明の蛍光放電管がその始動特性において優れたものであるかが明白である。
【００１９】
本実施の形態においては、一方の主電極の近傍のガラス管内面に導電性物質を塗布したものであるが、両主電極の近傍のガラス管内面に塗布しても良い。また、導電性物質としては、他の金属粉末例えばアルミニウム、ニッケル、ジルコニウム等の金属粉末でも良いが、価格、導電特性の点ではカーボン粉末が特に優れている。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように本発明は、ガラス管の両端に封止される一対の主電極の少なくともいずれか一方の近傍のガラス管内面に導電性物質を塗布するだけで、明・暗の始動特性、特に暗い雰囲気での始動特性が著しく改善された蛍光放電管を提供することができる。
【００２１】
また、一対の主電極には金属棒を切断し表面を研磨処理しただけのもので良いので、従来の金属粉末を固めた金属棒を焼結し、それにエミッタ材を含浸させるといった工数の多い加工処理を施した焼結電極を使用しないので、結果的に安価な蛍光放電管を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による蛍光放電管を示す断面図
【図２】図１に係る蛍光放電管のＡ−Ａ線の縦断面図
【図３】導電性物質を塗布する状態を示す塗布状態図
【図４】蛍光放電管の始動特性を測定する測定装置の概略図
【符号の説明】
１ガラス管
２、３主電極
４蛍光体膜
５導電性物質

Claims

ガラス管と、このガラス管内面に塗布される蛍光体膜と、前記ガラス管の両端に封止される第１と第２の主電極と、前記ガラス管の内部に封入される希ガスとからなる冷陰極蛍光灯において、導電性物質が前記ガラス管内面の前記第１と第２の主電極の少なくとも一方の主電極近傍に形成されていることを特徴とする冷陰極蛍光灯。
第1と第２の主電極は、棒状の金属体である請求項１に記載の冷陰極蛍光灯。
導電性物質は、カーボンの粉末である請求項１に記載の冷陰極蛍光灯。
導電性物質は、第1と第２の主電極の少なくともいずれか一方の主電極がガラス管内方に突出した部分の最先端から当該主電極が前記ガラス管に封止される封止部分までの範囲に設けられてなる請求項１に記載の冷陰極蛍光灯。
導電物質は、０．１〜１０μｍΦの大きさの金属粉末である請求項１に記載の冷陰極蛍光灯。