JPH1125916A

JPH1125916A - 冷陰極蛍光ランプおよび照明装置

Info

Publication number: JPH1125916A
Application number: JP17270597A
Authority: JP
Inventors: Kiyosada Shiraishi; 心判白石
Original assignee: Harison Denki Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1997-06-30
Filing date: 1997-06-30
Publication date: 1999-01-29

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Ａｌ₂Ｏ₃、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＋Ａｌ₁₄Ｏ₂₄：Ｅｕ，Ｄｙ）や（Ｓ
ｒＡｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ，Ｄｙ）、アルミン酸カルシウム化
合物（ＣａＡｌ₂Ｏ₄：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（Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₄：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＋Ａｌ₁₄Ｏ₂₄：Ｅｕ，Ｄ
ｙやＳｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₄：Ｅｕ，Ｄｙ）蛍光体のほか、ア
ルミン酸カルシウム化合物（ＣａＡｌ₂Ｏ₄：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

【特許請求の範囲】

【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。
【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。
【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。
【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。