JPH1125916A - 冷陰極蛍光ランプおよび照明装置 - Google Patents

冷陰極蛍光ランプおよび照明装置

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JPH1125916A
JPH1125916A JP17270597A JP17270597A JPH1125916A JP H1125916 A JPH1125916 A JP H1125916A JP 17270597 A JP17270597 A JP 17270597A JP 17270597 A JP17270597 A JP 17270597A JP H1125916 A JPH1125916 A JP H1125916A
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JP
Japan
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lamp
electrons
fluorescent lamp
phosphor
cold
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JP17270597A
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English (en)
Inventor
Kiyosada Shiraishi
心判 白石
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Harison Electric Co Ltd
Original Assignee
Harison Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、暗黒中においても放電遅れの
ない冷陰極蛍光ランプおよびこのランプを装着したバッ
クライトなどの照明装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 内面に蛍光体被膜5が形成されたガラス
バルブ1と、この蛍光体被膜5上に形成された畜光性蛍
光体被膜6と、上記バルブ1に設けられた少なくとも一
対の冷陰極型電極4,4と、上記バルブ1内に封入され
た放電媒体とを備えている冷陰極蛍光ランプLおよびこ
のランプLを装着した照明装置8である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパソコンなどの情報
機器やテレビなどの表示機器あるいは照明器具などにお
いて使用される冷陰極蛍光ランプおよびこのランプを装
着した上記情報機器や表示機器のバックライト装置なら
びに照明器具などの照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】冷陰極蛍光ランプの構成は、内面に蛍光
体被膜が形成されたガラス管バルブの両端に一対の冷陰
極型の電極が設けられるとともに、このバルブ内には放
電を容易にし所定の発光をさせるための放電媒体として
アルゴンなどの希ガスと適量の水銀とが封入して構成さ
れている。
【0003】そして、この冷陰極蛍光ランプは電極に電
流を流してバルブ内に放電を生起させ、紫外線を発生し
てバルブ内面に塗布されている蛍光体を励起して、蛍光
体の種類によって白色、昼光色、青色、赤色などの所望
の色光をランプから放射するようになっている。
【0004】近年、冷陰極蛍光ランプも通常の照明用の
ほか、液晶を組込んだパソコン、ワープロ、電子手帳な
どの情報機器やテレビなどの表示機器のバックライトと
して多用されている。
【0005】そして、この蛍光ランプは入力が小さく、
通常の一般照明用の蛍光ランプに比べ、細径で小形化さ
れ低消費電力で、同時に高輝度、薄型化や小形化、省電
力化、高輝度化、長寿命化などの高性能化がすすめられ
ている。
【0006】一方、上記機器に装着したランプは交換が
行われないのが原則で、ランプも機器の寿命に合わせた
ものが要求されている。このため、バックライト用の小
形蛍光ランプは、低消費電力に適合するよう電流と電
圧、封入する希ガスの種類や水銀の量などとともに寿命
の観点からも最適な電極の設計がなされている。
【0007】また、上記のバックライト用などランプと
して、スイッチイン後ただちに点灯して機器を作動させ
るよう、始動性の向上が要求されている。
【0008】この種放電ランプは、電極に通電してもた
だちに点灯しない放電遅れが生じて、放電のきっかけと
なる熱電子、光電子、放射線や宇宙線などの初期電子が
存在しないと電離が円滑にできず、始動が困難になるこ
とが知られている。特に非予熱形の冷陰極型電極では予
熱型の熱陰極型電極に比べ始動が困難で、初期電子を電
子放射性物質からや補助光照射により得ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】この放電遅れは、ラン
プおよび点灯回路を改良することによりなされるが、こ
こではランプ側における始動性の向上を究明した。
【0010】そして、従来の冷陰極放電ランプでは、ラ
ンプの始動にかかる時間を短縮する手段として、冷陰極
型電極表面や電極と対面する蛍光体被膜上に電子放射性
物質(たとえばAl2 3 、MgO、SnO2 、Ca2
OやZrOなどの少くとも一種。)を塗布して構成され
ている。また、一部にはプロメチウム147などの放射
性元素を封入しているものもある。
【0011】しかし、前者の電極に電子放射性物質を形
成した場合は、製造工程が複雑で、被着膜厚が均一にで
きないとともに被着物質が剥離するなどの問題があり、
また、後者の放射性元素の場合は、取扱いを誤ると危険
で高度な専門知識を要する安全性に高い注意をはらう必
要がある。
【0012】また、上記は放電ランプ内で対処する手段
であるが、ランプ外からの手段として電極に補助光線を
当てて初期電子を放射させることも行われている。しか
し、この場合は、超小型電球や発光ダイオードを設ける
ことを要し、部品が増えて装置の組立に手間が掛り高価
となる欠点がある。
【0013】本発明は上記問題に鑑みなされたもので、
簡単な構成で暗黒中においても放電遅れのない冷陰極蛍
光ランプおよびこのランプを装着したバックライトなど
の照明装置を提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の冷陰極蛍光ランプは、内面に蛍光体被膜が形成された
ガラスバルブと、この蛍光体被膜上に形成された畜光性
蛍光体被膜と、上記バルブに設けられた少なくとも一対
の冷陰極型電極と、上記バルブ内に封入された放電媒体
とを具備していることを特徴とする。
【0015】蛍光ランプは、畜光性蛍光体の残光が照射
されているバルブ内において光電変換が行われ、放電開
始に必要な初期電子が、常時、生成されている。そし
て、ランプのスイッチイン時には常に放電に必要な初期
電子が生成されていて、この電子は希ガスと衝突を繰返
すことにより増加していくので、電極間の放電を速かに
行なうことができる。
【0016】また、畜光性蛍光体の被着形成面積(量)
によって、ランプの発光特性が変化する場合があり、畜
光性蛍光体の被着形成面積(量)は、残光輝度と残光時
間から必要な最小量を決定する。
【0017】なお、本発明でいう畜光性蛍光体とは、残
光特性がたとえばZnS:Cu蛍光体と比較して10倍
以上の残光時間を有するものをいう。
【0018】本発明の請求項2に記載の冷陰極蛍光ラン
プは、畜光性蛍光体が冷陰極型電極と対面する近傍の蛍
光体被膜上に形成されていることを特徴とする畜光性蛍
光体の形成が冷陰極型電極と対面する近傍であると、電
極付近では残光により、常時初期電子が供給されるかた
ちとなるに電極に所定の電圧が印加されると、即、放電
が開始する作用を奏する。
【0019】なお、畜光性(残光性)蛍光体は、一般の
蛍光体に比べて発光(輝度)強度の点で劣り、すなわち
紫外線を可視光に変換する効率が悪く、したがって、畜
光性(残光性)蛍光体をバルブの中央部に形成した場合
は発光(輝度)強度の低下が大きくなるため、光学的に
影響の少ない電極の近傍に形成するのが好ましい。
【0020】本発明の請求項3に記載の冷陰極蛍光ラン
プは、畜光性蛍光体がアルミン酸ストロンチウム化合
物、アルミン酸カルシウム化合物から選ばれた少なくと
も1種であることを特徴とする。
【0021】畜光性蛍光体としてアルミン酸ストロンチ
ウム化合物(Sr4 +Al1424:Eu,Dy)や(S
rAl2 4 :Eu,Dy)、アルミン酸カルシウム化
合物(CaAl2 4 :Eu,Dy)を用いることによ
り、上記請求項1および請求項2に記載と同様な作用を
奏する。
【0022】本発明の請求項4に記載の照明装置は、器
具本体と、この器具本体に設けられた請求項1ないし請
求項3のいずれか一に記載の冷陰極蛍光ランプと、上記
冷陰極蛍光ランプに接続された点灯回路装置とを具備し
ていることを特徴とする。
【0023】この照明装置は、上記請求項1ないし請求
項3に記載の作用を有する冷陰極蛍光ランプを備えてい
るので、バックライト用など種々の機器の始動遅れを防
止できる。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図1
および図2を参照して説明する。図1は冷陰極蛍光ラン
プの一部切欠断面正面図、図2は図1のA−A線に沿っ
て切断した部分の横断面図である。
【0025】この冷陰極蛍光ランプは、たとえば直管形
のランプ電流が5mA以下のランプLで、硬質ガラスか
らなる管状のバルブ1は外径が約3.0mm、内径が約
2.0mm、全長が約160mmで、両端のそれぞれの
封止部2,2には導入線3が気密に封着されている。
【0026】この導入線3は図2に拡大して示すよう
に、バルブ1のガラスと熱膨張率を合わせたKOV線な
どからなる封着線を兼ねた外径が約0.6mmのもので
一端側に、外径が約0.5mmで長さが約3.0mmの
タングステン(W)を主体とする丸棒状の冷陰極型電極
4を互いの端面を突合わす状態で電気溶接により接続し
てある。
【0027】また、このバルブ1の内壁面にはたとえば
青色、緑色、赤色に発光領域を有する蛍光体を混合した
3波長形の蛍光体からなる蛍光体被膜5が塗布形成さ
れ、さらに、上記冷陰極型電極4,4と対面する近傍の
蛍光体被膜5部分上には畜光性蛍光体6たとえばアルミ
ン酸ストロンチウム化合物(Sr4 Al1424:Eu,
Dy)蛍光体がリング状に塗布形成されている。また、
バルブ1の内部には放電維持媒体としてネオン−アルゴ
ン(Ne−Ar)などの混合希ガスと水銀とが封入して
ある。
【0028】このような構成の蛍光ランプLは、常時、
畜光性蛍光体6の残光が照射されているバルブ内におい
て光電変換が行われ、放電開始に必要な初期電子が生成
される。そして、この蛍光ランプLを通常の高周波点灯
回路に接続して通電すると、上記初期電子は電界により
加速され、バルブ1内の希ガスと衝突を繰返して、バル
ブ1内に多数の電子を生成する。そして、この衝突によ
って生成された電子は、光電変換により生成された初期
電子と同様に、電界によって加速されるとともに、希ガ
スと衝突を繰返して、バルブ1内に多数の二次電子を生
成し、この二次電子の生成により冷陰極型電極4,4間
に放電を起こしランプLは点灯する。
【0029】なお、このランプLを点灯したとき、上記
電極4とほぼ対面して形成された畜光性蛍光体6は、上
記蛍光体被膜5に比べ発光強度の点で劣るが、蛍光体被
膜5に対し僅かな面積で、畜光性蛍光体6を全く形成し
てないランプと比べて僅かな発光特性の低下がみられる
が、実用的には全く問題ない。
【0030】そして、ランプLの再度の点灯は、経時し
ていても畜光性蛍光体6の残光により上述したと同様な
動作をして発光する。
【0031】そして、本発明者の試験によれば、上記蛍
光ランプLを情報機器や表示機器に装着して残光が存在
する場合は、ランプLの始動を補助できることが確認で
きた。
【0032】そして、たとえば上記図1および図2に示
す蛍光ランプLは図3に示すように、バックライトの光
源として照明装置(照明器具)7に組込まれ使用され
る。この図3において71はランプLを装着した反射
鏡、72は反射鏡71の開口部に載置された光拡散板
で、パソコンやテレビなどの液晶表示装置のバックライ
トとして、あるいは所定のディスプレイ装置が形成され
た表示板のバックライト用として使用される。ランプL
の放電遅れが解消できるところから、これら装置(器
具)7の始動性を向上できた。また、この照明装置(照
明器具)7は一般の照明器具としても使用できるもので
ある。
【0033】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
ない。たとえば、蛍光ランプは、希ガス発光によるラン
プなど他の細管形(放電路が小断面)の蛍光ランプに適
用できる。また、その用途もバックライト用に限らず、
照明用はもとより蛍光体被膜を形成した紫外線放射用の
ランプなどに適用できる。
【0034】また、ガラスバルブの材質は、アルミノシ
リケートガラスなどの硬質ガラスのほか、鉛ガラスやソ
ーダライムガラスなどの軟質ガラスであってもよく、そ
の形状は直管形状のものに限らず、U字形状やW字形状
などの屈曲したバルブあるいは直管状のものを複数本接
続して放電路を直列的に形成したバルブなどであっても
よい。
【0035】また、畜光性蛍光体としては、アルミン酸
ストロンチウム化合物(Sr4 +Al1424:Eu,D
yやSr4 Al1424:Eu,Dy)蛍光体のほか、ア
ルミン酸カルシウム化合物(CaAl2 4 :Eu,D
y)蛍光体など残光時間の長い蛍光体が使用できる。ま
た、畜光性蛍光体の塗布形成面積(量)によって、ラン
プの発光特性が変化する場合があり、畜光性蛍光体の塗
布形成面積(量)は、残光輝度と残光時間から算出して
決めればよい。また、その塗布形成箇所も電極と対面し
た近傍部分に限らず、他の箇所でもよく、その塗布形状
もリング状に限らず斑点状に複数箇所に分けて形成して
もよい。
【0036】また、冷陰極型電極の形成材料は、放電に
より溶融や損耗し難いものを選ぶことはいうまでもな
く、タングステン系のものに限らず、ニッケル(N
i)、鉄−ニッケル(Fe−Ni)合金、アルミニウム
−ジルコニウム(Al−Zr)合金などであってもよ
い。また、形状は棒状、板状、筒状、く字状などであっ
てもよく、1本のランプに設けられる電極数は2個以上
あってもよい。
【0037】さらに、ランプに封入する希ガスはネオン
(Ne)−アルゴン(Ar)に限らずネオン(Ne)、
アルゴン(Ar)、クリプトン(Kr)やキセノン(X
e)などを単独あるいは混合したガスであってもよく、
これもランプ特性に合わせ、混合比や封入圧を適宜決め
ればよい。
【0038】
【発明の効果】本発明の請求項1ないし請求項3の記載
によれば、ランプの始動遅れを解消した冷陰極蛍光ラン
プを提供することができる。
【0039】本発明の請求項4の記載によれば、上記請
求項1ないし請求項3に記載と同様な効果を奏する冷陰
極蛍光ランプを備えているので、バックライト用など種
々の機器の始動性を向上した照明装置を提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の冷陰極蛍光ランプの実施の形態を示す
一部切欠断面正面図である。
【図2】図1中のA−A線に沿って切断した部分の横断
面図である。
【図3】本発明に係るバックライトの実施の形態を示
す、分解斜視図である。
【符号の説明】
L:冷陰極型蛍光ランプ 1:ガラスバルブ 3:導入線 4:冷陰極型電極 5:蛍光体被膜 6:畜光性蛍光体被膜 7:照明装置(照明器具) 71:反射鏡 72:光拡散板

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内面に蛍光体被膜が形成されたガラスバ
    ルブと、この蛍光体被膜上に形成された畜光性蛍光体被
    膜と、上記バルブに設けられた少なくとも一対の冷陰極
    型電極と、上記バルブ内に封入された放電媒体とを具備
    していることを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】 畜光性蛍光体が冷陰極型電極と対面する
    近傍の蛍光体被膜上に形成されていることを特徴とする
    請求項1に記載の冷陰極蛍光ランプ。
  3. 【請求項3】 畜光性蛍光体がアルミン酸ストロンチウ
    ム化合物、アルミン酸カルシウム化合物から選ばれた少
    なくとも1種であることを特徴とする請求項1または請
    求項2に記載の冷陰極蛍光ランプ。
  4. 【請求項4】 器具本体と、この器具本体に設けられた
    請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の冷陰極蛍
    光ランプと、上記冷陰極蛍光ランプに接続された点灯回
    路装置とを具備していることを特徴とする照明装置。
JP17270597A 1997-06-30 1997-06-30 冷陰極蛍光ランプおよび照明装置 Pending JPH1125916A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002125548A (ja) * 2000-10-31 2002-05-08 Toray Monofilament Co Ltd 釣 糸
CN100426095C (zh) * 2006-08-14 2008-10-15 友达光电股份有限公司 背光模块的光源结构
JP2010097861A (ja) * 2008-10-17 2010-04-30 Hitachi Ltd 表示装置およびプラズマディスプレイパネル

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