JPH03141548A - 冷陰極蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はバルブ内に少なくとも一対のホロー形冷陰極を
封止する冷陰極蛍光ランプに係り、特に、ホロー形冷陰
極を改良した冷陰極蛍光ランプに関する。

（従来の技術） 従来、この種の冷陰極開口ランプとしてはバルブ内に封
止する一対の冷陰極を例えば第４図（Ａ）、　　（Ｂ）
で示すように構成したものがある。

この冷陰極１はその全体をホローカソード効果（光電効
果）を発生せしめるホロー形に形成すると共に、電極表
面積の増大を図ることにより、高輝度化を図っているも
のである。

すなわち、この冷陰極１は有底円筒状の外部電極２の一
対をそれらの開口端同士を対向させてバルブ内に封止し
、これら外部電極２内に図中上下方向で対向する上下一
対の平行平板状の内部電極３ａ、３ｂを同軸状にかつ全
長に亘って内蔵している。

一対の内部電極３ａ、３ｂはその幅方向の左右端部およ
び軸方向内端部を外部電極２の外周面および内底面にそ
れぞれ固着することにより電気的に接続しており、冷陰
極１全体としての電極表面積の増大を図っている。

また、上下一対の内部電極３ａ、３ｂは、その上下方向
の間隔ａと外部電極２との間隔すとをホローカソード効
果を発生せしめる間隔に設定しており、冷陰極１全体を
ホロー形に形成している。

したがって、この一対の冷陰極１，１間に、アルゴン等
の希ガス内の雰囲気中で所要の電圧を印加すると、各冷
陰極１の一対の内部電極３ａ、３ｂ間同士と、これら内
部電極３ａ、３ｂの外面と外部電極２の内周面との間（
図中網目で示す）において、高密度な負グローが発生し
て、ホローカソード効果が発生する。

すなわち、高密度かつ高エネルギのイオン等により外部
電極２と内部電極３ａ、３ｂの外表面が叩かれ、ここか
ら放出される二次電子の放出を促進させる。

これにより、各冷陰極１の電極降下電圧が低下し、放電
効率が向上して、ランプ効率が向上する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の冷陰極１では外部電極
２と内部電極３ａ、３ｂの両開口端が面一であるために
、第５図に示すようにこれら開口端部におけるスパッタ
リングにより、これら開口端部周縁に近接するバルブ４
の一部に金属等が飛散して付着し、著しく黒化させる。

そのために、バルブ１の外観を害する上に輝度を低下さ
せ、ランプ寿命を短くするという課題がある。

そこで、本発明は前記事情を考慮してなされたもので、
その目的はホロー形冷陰極の開口端部周縁のバルブの黒
化を低減できる冷陰極蛍光ランプを提供することにある
。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、従来の冷陰極蛍光ランプの課題が、ホロー形
冷陰極の開口端部においてもホローカソード効果により
スパッタリングを発生させている点にあることに鑑みて
なされたものであり、次のように構成される。

すなわち本発明は、バルブ内に少なくとも一対のホロー
形冷陰極を対向させて封止する冷陰極蛍光ランプにおい
て、前記ホロー形冷陰極は、ホローカソード効果を奏し
ない開口径に設定した筒状の外部電極内に、ホロー形内
部電極をホローカソード効果を奏する距離をおいて内包
せしめて電気的に接続し、前記内部電極の対向端を前記
外部電極の対向端よりもその内方へ後退させてなること
を特徴とする。

（作用） 一対のホロー形冷陰極間に所要の電圧が印加されると、
これら一対のホロー形冷陰極間で放電が発生する。

この放電時に各ホロー形冷陰極はホロー形内部電極内、
および、この内部電極と外部電極との間で負グローが発
生し、ホローカソード効果が発生する。

したがって、ホローカソード効果により、ホロー形冷陰
極から放出される二次電子の放出効率が向上し、放電効
率が向上して、ランプ効率が高まる。

そして、内部電極の対向端が外部電極の対向端よりも内
方へ後退しており、しかも、外部電極の開口端部の開口
径がホローカソード効果を発生させない間隔に設定され
ているので、この外部電極の開口端部ではホローカソー
ド効果によるスパッタリングが発生しない。

また、内部電極の開口端で発生したスパッタリングによ
る金属物質の飛散を、前記外部電極の開口端部内に止ど
めて、これより、さらに前方への飛散を低減することが
できる。

したがって本発明によれば、各冷陰極の開口端部におけ
るスパッタリングに起因するバルブの一部の黒化を低減
し、この黒化による輝度低下やランプ寿命の低下を防止
することができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を第１図〜第３図に基づいて説明す
る。

第２図は本発明に係る冷陰極蛍光ランプの一部切欠正面
図であり、図において、冷陰極蛍光ランプ１１は例えば
直管状のガラス製バルブ１２の軸方向両端部内に図中左
右一対のホロー形冷陰極１３．１３を同軸状に対向させ
て気密に封止している。

これら冷陰極１３の各外端部は例えば２本一対のリード
線１４．１４を介して口金１５の２本−対の口金ピン１
６．１６に電気的に接続されている。

また、バルブ１２はそのほぼ全内周面に蛍光膜１７を被
着しており、バルブ１２内には水銀と希ガスとを封入し
ている。

前記一対の冷陰極１３．１３は例えば第１図（Ａ）、　
　（Ｂ）に示すように構成され、例えばニッケル製有底
円筒状の外部電極１８の開口端同士をバルブ１２の軸方
向で同軸状に対向させている。

外部電極１８はその開口端（対向端）の直径ｘｏを、ホ
ローカソード効果を発生せしめるホロー間隔ａ（後述）
よりも大きくなるように設定しているので、この開口端
部ではホローカソード効果が発生しない。

ホローカソード効果とは電極内部に発生した負グローに
より、高エネルギ高密度のイオンや光子が電極内周面を
叩き、二次電子放出を促進させて、放電効率を高める現
象である。

また、外部電極１８はその内部に、上下一対の平行平板
状の内部電極１９ａ、１９ｂを同軸状に内蔵している。

上下一対の内部電極１９ａ、１９ｂは第１図（Ｂ）に示
すように、その底部（図中右端部）では底板１９ｃによ
り上下方向に一体的に結合されており、内部電極１９ａ
、１９ｂの幅方向左右端部が外部電極１８の内周面に固
着されて電気的に接続されている。内部電極１９ａ、１
９ｂ間の間隔ａはホローカソード効果を発生せしめるホ
ロー間隔ａに設定されている。

このホロー間隔ａは本発明者等が既に特願平１−９３６
２２号明細書に示したように、冷陰極表面の電流密度を
希ガスの封入圧力Ｐの２乗で割った換算電流密度Ｊが、 Ｊ≧１×１０　（ｍＡ／７・Ｐａｚ） ９ であり、しかも、ホロー間隔ａと封入ガス圧Ｐとの積が
、 ０．５≦ａ　・Ｐ　（ｍｍＫＰａ）≦０．２を満足する
ように設定している。

例えば、封入ガス圧Ｐを２６６０Ｐａとした場合、内部
電極１９ａ、１９ｂの上下方向の間隔ａを、 ０．２≦ａ　（■）≦０．８ に設定すれば、これら内部電極１９ａ、１９ｂ間におい
てホローカソード効果が発生する。

また、内部電極１９ａ、１９ｂと外部電極１３の内周面
との間隔すを前記ホロー間隔ａと同一範囲に設定するこ
とにより、ここでもホローカソード効果を得ることがで
きる。

そして、内部電極１９ａ、１９ｂはその開口端（対向端
）を外部電極１８の開口端（対向端）よりも、その内方
へ所要距離Ｘ後退させることにより、ホローカソード効
果を発生させるホロー間隔ａよりも大きい開口径ＸＯを
有する外部電極１８の開口端部にてホローカソード効果
を発生させないようになっている。

したがって、内部電極１９ａ、１９ｂの開口端よりも前
方の外部電極１８の開口端部ではホローカソード効果に
よるスパッタリングが発生しない。

次に本実施例の作用を説明する。

第２図で示す一対のホロー形冷陰極１３．１３間に所要
の電圧が印加されると、これら電極１３゜１３間で放電
が発生し、この放電がバルブ１２内の紫外線の原子に衝
突して紫外線が発生する。

この紫外線は蛍光膜１７を励起して所要色に発光し、冷
陰極蛍光ランプ１１が点灯する。

そして、この点灯時には、各冷陰極１３において上下一
対の内部電極１９ａ、１９ｂ間と、これら内部電極１９
ａ、１９ｂと外部電極１８との間でホローカソード効果
が発生する。

このために、外部電極１８と内部電極１９ａ。

１９ｂの二次電子の放出が促進されて放電効率が向上し
、ランプ効率が高まる。

そして、このとき、内部電極１９ａ、１９ｂの開口端と
外部電極１８の開口端との間ではスパッタリングが発生
しないので、外部電極１８と内部電極１９ａ、１９ｂの
開口端部とで発生したスパッタリングによる金属物質の
飛散が外部電極１８の開口端部内に殆ど止どまり、これ
よりもさらに外方へ放出される量を低減する。

したがって、この外部電極１８の開口端周縁部に近接す
るガラスバルブ１２の一部の黒化を低減することができ
る。

その結果、バルブ１２の一部の黒化による輝度低下やラ
ンプ寿命の低下、および輝度効率の低下を防止すること
ができる。

第３図（Ａ）、　　（Ｂ）は本発明の他の実施例を示し
ており、本実施例は前記実施例の内部電極１９ａ、１９
ｂを渦巻状の内部電極２０に置換した点に特徴があり、
これ以外は前記実施例と同様の構成であるので、第３図
（Ａ）、（Ｂ）中、第１図（Ａ）、（Ｂ）と共通する部
分には同一符号を付して、その重複した説明を省略する
。

渦巻状内部電極２０は例えば外部電極１８の軸長よりも
若干短い金属製帯板状を渦巻状に巻回して、外部電極１
８内に同軸状に収容され、渦巻状内部電極２０の底部が
外部電極１８の内底部に固着されて電気的に接続されて
いる。

また、渦巻状電極２０は渦巻状間隔をホローカソード効
果を発生せしめるホロー間隔ａを満す間隔に設定されて
おり、渦巻状内部電極２０内、および、渦巻状内部電極
２０の外周面と外部電極１８の内周面との間においても
ホローカソード効果が発生するように構成されている。

そして、渦巻状内部電極２０はその開口端を、外部電極
１８の開口端よりも内方へ所要距離Ｘだけ後退させてい
る。

したがって、渦巻状内部電極２０の開口端と外部電極１
８の開口端との間における開口径ＸＯがホロー間隔ａよ
りも大きくなるように設定されているので、この外部電
極１８の開口端部内ではホローカソード効果が発生せず
、スパッタリングが発生しない。

したがって本実施例においても、渦巻状内部電極２０の
開口端部で発生したスパッタリングによる金属物質の飛
散が外部電極１８の開口端部内で殆ど止どまり、これよ
りもさらに外方へ飛散する量を低減することができるの
で、この外部電極１８の開口端に近接するバルブの一部
の黒化を低減できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、外部電極により内包され
る内部電極の対向端を、この外部電極の対向端よりもそ
の内方へ後退させたので、この内部電極の対向端よりも
前方の外部電極の開口端部におけるホローカソード効果
によるスパッタリングを防止することができる。

したがって、内部電極の対向端のスパッタリングによる
金属物質の飛散の殆どを外部電極の対向端部内に止どめ
て、これよりもさらに外方へ放出されるのを低減するこ
とができる。

すなわち、本発明によれば、ホロー形冷陰極の外部電極
の開口端部周縁に近接するバルブの一部の黒化を低減し
、輝度の向上とランプ寿命の延長とを図ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は第２図で示すホロー形冷陰極の斜視図、
第１図（Ｂ）は同図（Ａ）の縦断面図、第２図は本発明
に係る冷陰極蛍光ランプの一実施例の全体構成を一部切
り欠いて示す正面図、第３図（Ａ）は本発明の他の実施
例の要部斜視図、第３図（Ｂ）は同図（Ａ）の縦断面図
、第４図（Ａ）は従来の冷陰極蛍光ランプの冷陰極の斜
視図、第４図（Ｂ）は同図（Ａ）の縦断面図、第５図は
第４図（Ａ）、　　（Ｂ）で示す従来のホロー形冷陰極
を組み込んだ蛍光ランプの一部拡大縦断面図である。 １１・・・冷陰極蛍光ランプ、１２・・・バルブ、１３
・・・ホロー形冷陰極、１８・・・外部電極、１９ａ。 １９ｂ・・・内部電極、２０・・・渦巻状内部電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. バルブ内に少なくとも一対のホロー形冷陰極を対向させ
   て封止する冷陰極蛍光ランプにおいて、前記ホロー形冷
   陰極は、ホローカソード効果を奏しない開口径に設定し
   た筒状の外部電極内に、ホロー形内部電極をホローカソ
   ード効果を奏する距離をおいて内包せしめて電気的に接
   続し、前記内部電極の対向端を前記外部電極の対向端よ
   りもその内方へ後退させてなることを特徴とする冷陰極
   蛍光ランプ。