JPH09102296A - 平面発光型蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平面発光型蛍光ランプの小型化が進むにつれ
電極も小さくなり電極でのスパッターが発生しやすくな
り、輝度の低下や放電集中による輝度むらなどの不具合
が発生するので、それらの不具合を抑えて長寿命の平面
発光型蛍光ランプを得るために電極でのスパッター発生
を抑えること。 【解決手段】 偏平な放電容器内面に蛍光体３が塗られ
ており、この放電容器内の側面に、一対の板状電極２
０、３０が対向配置されている平面発光型蛍光ランプに
おいて、前記電極のうちの陰極動作側の電極表面をセラ
ミックス被膜や炭素被膜または炭素を含む材料の被膜で
被覆することにより高周波放電の際の、陰極動作側の電
極表面からのスパッター発生を極力少なくすることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
のバックライトなどに使用される平面発光型蛍光ランプ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図面を用いて従来の技術を説明する。例
えば、液晶ディスプレイのバックライトとして用いられ
ている従来の平面発光型蛍光ランプの一例においては、
図１および図２に示すように、箱体内に収納された一対
の電極４ａ、４ｂと、これらの電極を収納して密閉され
た放電路を形成する偏平な箱体１があり、この箱体１上
にガラス上部板２が密閉配置されており、箱体１の底部
板６の内面およびガラス上部板２の内面には蛍光体３が
塗布されている。蛍光体３はガラス上部板２の内面より
底部板６の内面の方が厚く塗布されている。なお記号５
は前記蛍光ランプの製造の排気工程における排気管残部
を示している。

【０００３】密閉された空間内には希ガスと水銀蒸気、
あるいは希ガスのみが封入されており、一対の電極４
ａ、４ｂの間で高周波放電を電極面全体に起こさせるこ
とにより、水銀蒸気が励起されて発生する紫外線や希ガ
スが励起されて発生する紫外線は箱体１の底部板６の内
面およびガラス上部板２の内面に塗布された蛍光体３に
より、可視光に変換されて平面光としてガラス上部板２
から外部に放出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】平面発光型蛍光ランプ
の一対の電極４ａ、４ｂには冷陰極モードで動作する電
極が使用されている。この冷陰極モードで動作する電極
においては、ランプ点灯中に、例えば電極表面に形成さ
れている酸化物や電極表面に付着している不純物などの
飛散、あるいは電極内部よりの不純ガスの放出、あるい
は電極それ自体によるスパッターなどがあり、上部板２
の内面の蛍光体にスパッター被膜等が付着して、輝度の
低下や放電集中による輝度むら発生などの不具合が生じ
る。このような不具合を防ぐ目的で、電極には殆どの場
合において高融点金属が使用され、その上、放電面積を
大きくし電流密度を下げるように工夫され、且つ前処理
の電極の脱ガス処理などが十分な配慮でなされている。

【０００５】このように、平面発光型蛍光ランプにおい
ては、所定のランプ寿命を確保するために、電極面積を
広くし電流密度を下げ、且つ前処理を十分に行う等で電
極からのスパッター量を減少させているが、一方で最近
の平面発光型蛍光ランプにおいては、ますます小型化が
要求されており、小型になればなるほど電極の面積は小
さくならざるを得ず、つまりは電流密度が大きくなるこ
とになり、早期にスパッターが生じて輝度の低下や放電
集中による輝度むらなどの問題があった。本発明は、こ
のような問題を解決するためになされたものであり、そ
の目的とするところは、電極からのスパッターを極力少
なくし寿命の長い平面発光型蛍光ランプを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

＜手段１＞偏平な容器の内面に蛍光体が塗布されて、か
つ該容器の内部に一対の電極が対向配置されて、この二
極間で放電空間が形成され、高周波点灯される平面発光
型蛍光ランプにおいて、前記電極のうち、陰極動作側の
電極の表面をセラミックスで覆ったことを特徴とする平
面発光型蛍光ランプすることにより、課題を解決する。 ＜手段２＞偏平な容器の内面に蛍光体が塗布されて、か
つ該容器の内部に一対の電極が対向配置されて、この二
極間で放電空間が形成され、高周波点灯される平面発光
型蛍光ランプにおいて、前記電極のうち、陰極動作側の
電極の表面を、炭素または炭素を含む材料で覆ったこと
を特徴とする平面発光型蛍光ランプとすることにより、
課題を解決する。

【０００７】

【作用】陰極動作側の電極の表面をセラミックスあるい
は炭素または炭素を含む材料で覆うことにより、電極放
電面のベース金属の露出部分が少なくなる。セラミック
スの場合は、高周波で点灯する際にセラミックス被膜が
誘電体として機能し、直接に電極放電面のベース金属面
からの放電が起こらないのでスパッターの発生が抑制さ
れ、炭素または炭素を含む材料の場合は、電極放電面の
ベース金属と比べ炭素のスパッター率が低く、電極放電
面でのスパッターは低減される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明を詳
細に説明する。図３および図４は外形寸法が１８ｍｍ×
１５ｍｍ×４ｍｍ、消費電力が０．４Ｗの、平面発光型
蛍光ランプの斜視図および断面図を示す。図３におい
て、光放射面であるガラス上部板２はソーダ石灰ガラス
等の軟質ガラスからなり、底部板６および四角形の枠ス
ペーサ板１１はフォルステライト等のセラミックスから
なる。そして図４に示すように、底部板６および枠スペ
ーサ板１１は、一体に偏平な箱体を形成しており、枠ス
ペーサ板１１の上に、透光性のガラス上部板２が低融点
ガラス１３により封着されている。つまり、ガラス上部
板２、底部板６、枠スペーサ板１１によって偏平な密閉
された発光空間１２が画定されており、そしてガラス上
部板２の内面と底部板６の内面には蛍光体３が塗布され
ている。

【０００９】なお本発明の平面発光型蛍光ランプは一方
向への発光の利用のために、底部板６の蛍光体３はガラ
ス上部板２の蛍光体３よりも厚く塗布される。発光空間
１２内には、所定量のアルゴンとキセノンの混合ガス
と、場合によっては加えて水銀が封入されている。この
発光空間１２内の両端近傍に陰極動作側の電極２０と陽
極動作側の電極３０が対向配置され、陰極動作側の電極
２０と陽極動作側の電極３０との間で高周波放電が行わ
れるようになっている。また、底部板６および枠スペー
サ板１１は、ガラス上部板２と同じ材質の軟質ガラスと
し、その底部板６および枠スペーサ板１１の外面に反射
板を取り付けるようにしてもよい。

【００１０】陰極動作側の電極２０は図５に示すような
形状をしており、Ｔａ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ
合金等の高融点金属が使用されていて板状である。ま
た、低融点ガラスで封着される低融点ガラス封着部分２
１およびリード部分２２は帯状である。なお電極２０は
板状である必要はなく図７に示すように電極断面がＵ字
状や、図８に示すようにＶ字状でも良い。また図５で示
すようにリード部分２２までは一体で形成されている。
なお、電極２０とリード部分２２を一体で形成しないで
電極２０とリード部分２２をスポット溶接等で接合して
もよい。実施例では電極２０とリード部分２２が一体型
のため電極２０、低融点ガラス封着部分２１、リード部
分２２の境は区別できないが説明の都合上点線で示して
ある。

【００１１】さらに、図６に示すように陰極動作側の電
極２０の表面においてはアルミナ等のセラミックスや炭
素または炭素を含む材料の薄い被膜２３により覆われて
いる。なお、この被膜２３は陽極動作側の電極に対向す
る陰極動作側の電極表面を覆っていればよい。本発明の
陰極動作側の電極の被膜２３を形成する被覆材には炭素
もしくは炭素を含む材料が最も望ましい。何故なら、炭
素もしくは炭素を含む材料には、例えば炭素棒や鉛筆の
芯等のように、入手が容易であり扱いも簡単であるから
である。

【００１２】陰極動作側の電極表面をセラミックスある
いは炭素または炭素を含む材料の被膜で被覆した平面発
光型蛍光ランプとするという本発明は、いままで上述の
実施例で説明してきたガラス上部板、底部板、枠スペー
サ板という別個の部材を組み合わせた構造の平面発光型
蛍光ランプ以外にも、円筒状のランプ容器を押しつぶし
て偏平形状を一体的に構成した平面発光型蛍光ランプで
あって、蛍光体が前記ランプ容器内面の全周に塗布さ
れ、その内面の一方の平面の蛍光体を厚く塗ったり、容
器外側の前記一方の平面の外面にあたる面に反射板や反
射テープを配置したりして、もう片方の平面から一方向
に放出される光を利用する平面発光型蛍光ランプにも適
用できる。

【００１３】次に本発明の実験例について説明する。表
１は陰極動作側の電極全表面を炭素で覆った場合、及び
陰極動作側の電極の陽極動作側の電極に対向する面（陽
極対向面）のみを炭素またはアルミナで覆った場合およ
び従来電極（平板電極）の場合の点灯時間と輝度維持率
の関係である。輝度維持率は、ガラス上部板に塗布され
た蛍光体面上の中央輝度を輝度計を使い測定し、その測
定結果をもとに計算により算出した。

【００１４】

【表１】 点灯時間と輝度維持率の関係 表１から分かるように、従来電極の平面発光型蛍光ラン
プと比較して、陰極動作側の電極表面に炭素被覆したラ
ンプと陰極動作側の電極表面にアルミナ被覆したランプ
はいずれも輝度維持率が高い。特に炭素被覆が良好な結
果となっている。

【００１５】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
平面発光型蛍光ランプは、陰極動作側の電極表面をセラ
ミックスや炭素もしくは炭素を含む材料で覆うことによ
り、陰極動作側の電極部分でのスパッターを抑制し輝度
維持率の高い長寿命の平面発光型蛍光ランプとすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の平面発光型蛍光ランプの斜視図を示す。

【図２】従来の平面発光型蛍光ランプの電極部の斜視図
を示す。

【図３】本発明の平面発光型蛍光ランプの斜視図を示
す。

【図４】本発明の平面発光型蛍光ランプの断面図を示
す。

【図５】本発明の平面発光型蛍光ランプの電極部の斜視
図を示す。

【図６】本発明の平面発光型蛍光ランプの陰極動作側の
電極部側面の拡大図を示す。

【図７】本発明の平面発光型蛍光ランプの陽極動作側の
電極部の変形例（電極断面がＵ字形状）の斜視図を示
す。

【図８】本発明の平面発光型蛍光ランプの陽極動作側の
電極部の変形例（電極断面がＶ字形状）の斜視図を示
す。

【符号の説明】

１ 箱体 ２ ガラス上部板 ３ 蛍光体 ５ 排気管残部 ６ 底部板 １１ 枠スペーサ板 １２ 発光空間 １３ 低融点ガラス ２０ 陰極動作側の電極 ２１ 低融点ガラス封着部 ２２ 陰極動作側のリード部 ２３ 被膜 ３０ 陽極動作側の電極 ３２ 陽極動作側のリード部

フロントページの続き (72)発明者 数永 健二 兵庫県姫路市別所町佐土1194番地 ウシオ 電機株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏平な容器の内面に蛍光体が塗布され
   て、かつ該容器の内部に一対の電極が対向配置されて、
   この二極間で放電空間が形成され、高周波点灯される平
   面発光型蛍光ランプにおいて、 前記電極のうち、陰極動作側の電極の表面をセラミック
   スで覆ったことを特徴とする平面発光型蛍光ランプ。
2. 【請求項２】 偏平な容器の内面に蛍光体が塗布され
   て、かつ該容器の内部に一対の電極が対向配置されて、
   この二極間で放電空間が形成され、高周波点灯される平
   面発光型蛍光ランプにおいて、 前記電極のうち、陰極動作側の電極の表面を、炭素また
   は炭素を含む材料で覆ったことを特徴とする平面発光型
   蛍光ランプ。