(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面に蛍光体層が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管、および前記ガラス管の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極を有する冷陰極低圧放電灯であって、前記蛍光体層の内壁面に紫外線透過性で、かつ可視光を反射する厚さ１００〜２００ｎｍの可視光反射膜を形成配置したことを特徴とする冷陰極低圧放電灯。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は冷陰極低圧放電灯に係り、さらに詳しくは小形，軽量で、輝度の向上を図った冷陰極低圧放電灯に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置は、ワードプロセッサー，パーソナルコンピューター，液晶テレビなどの表示部として広く実用化されており、用途もさらに広がる傾向にある。そして、液晶表示装置は、多種多様な用途に対応できる構造，機能を要求される傾向にあり、液晶バックライト用光源においても、小形，軽量で、より高輝度化などが望まれる。
【０００３】
ところで、液晶バックライト用光源としては、一般的に、冷陰極蛍光ランプ（冷陰極低圧放電灯）が使用されており、このような用途に対して、図２に要部構成を断面的に示すような冷陰極蛍光ランプが提供されている。すなわち、内壁面に、紫外線による刺激で発光する蛍光体層１が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管（ガラスバルブ）２と、このガラス管２の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極３，３′と、この一対の冷陰極３，３′に一端が接続し、他端側がガラス管２から封止導出された導入線４，４′とで構成されている。なお、要すれば、前記ガラス管２の内壁面と蛍光体層１との間に紫外線反射層を介挿することもある。
【０００４】
この種の冷陰極蛍光ランプは、導入線４，４′を介して各冷陰極３，３′に通電することによって発生した初期プラズマ中のイオンにより、各冷陰極３，３′から二次電子が放出され、ガラス管２内で放電が開始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギーで励起された水銀原子の共鳴遷移によって紫外線が放射され、この紫外線がガラス管２内壁面の蛍光体層１によって可視光に変換され，可視光を発光する放電灯として機能している。また、紫外線反射層を介挿した場合は、蛍光体層１による可視光変換に当たり、蛍光体層１を透過した紫外線が紫外線反射層で反射され、再び蛍光体層１に戻されて可視光に変換されるので、紫外線の利用効率が高まり、結果的に発光効率を高めることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液晶バックライト用光源としての冷陰極蛍光ランプに関しては、上記のように、市場の動向として、バックライトユニットの薄型，軽量，高輝度，長寿命化が重要視され、このような動向に伴い、組み込む光源（ランプ）についても、より一層の軽量化，小形化，高輝度化が望まれている。しかしながら、前記のごとく、ガラスバルブ２内壁面と蛍光体層１との間に、紫外線反射層を介挿させた場合でも、高輝度化という点ではなお問題がある。すなわち、冷陰極蛍光ランプが発光する光の進路は２方向に大別でき、ガラス管２壁側に向かう光はそのまま光照して利用されるが、ガラス管２の中心軸方向に向かう光は封入ガスなどによる吸収で損失し、結果的に蛍光体層で発光する可視光が十分有効に活用されないので、所望の高輝度が得られないという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事情に対処してなされたもので、バックライトユニットの薄型，軽量化などが可能な、小形，軽量で輝度の高い冷陰極低圧放電灯の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、内壁面に蛍光体層が設けられ、かつ希ガスを封有するガラス管、および前記ガラス管の両端部にそれぞれ封装された一対の冷陰極を有する冷陰極低圧放電灯であって、前記蛍光体層の内壁面に紫外線透過性で、かつ可視光を反射する厚さ１００〜２００ｎｍの可視光反射膜を形成配置したことを特徴とする冷陰極低圧放電灯である。
【０００８】
すなわち、本発明に係る冷陰極低圧放電灯は、発光ガラス管の内壁面に配設した蛍光体層上に、紫外線透過性の可視光反射層（薄膜）を形成したものである。そして、このような構成を採ったことにより、放電エネルギーで励起された放電媒体が放射する紫外線を蛍光体層が吸収し、この紫外線吸収に伴う励起によって発光する可視光が、発光ガラス管内の封入ガスによって吸収されるのを回避・低減して、発光する可視光の利用効率をさらに高めることを骨子としている。
【０００９】
本発明において、蛍光体層の内壁面（放電路面側）に、積層的に配設する紫外線透過性で、かつ可視光反射膜は、たとえばアルミナ，シリカ，酸化亜鉛などを素材として薄膜に形成されたものであり、また、前記可視光反射膜の形成は、前記素材の微粒子分散液、もしく金属塩や有機金属化合物の溶液を、形成されている蛍光体層面に塗布・焼成すればよく、このときの膜厚は、一般的に 100〜 200nm程度でよい。
【００１０】
本発明においては、要すれば発光ガラス管の内壁面に、可視光透過性で、かつ紫外線を反射する紫外線反射層を介して蛍光体層を設けた構造とすることもできる。すなわち、前記蛍光体層内壁面に可視光反射膜を配設する構造において、蛍光体層の下地層として、可視光を透過しながら紫外線を反射する紫外線反射層を介挿すると、紫外線による蛍光体層における可視光の発光効率も向上する。ここで、放電媒体の励起によって放射される波長λの紫外線の反射率を高めるためには、多層型の紫外線反射層が望ましい。すなわち、屈折率の高い物質層および屈折率の低い物質層の各層ごとの厚さをλ／4nに設定して積層型化することが望ましい（ nは各物質の屈折率である）。
【００１１】
このように、紫外線反射層を併設した場合は、冷陰極低圧放電灯の発光の高効率化などが助長される。つまり、蛍光体層中の蛍光体を励起し、所要の可視光に変換される紫外線が反射層で反射されて、再び蛍光体の励起に寄与するのでより効率的な可視光変換が図られ、発光効率の大幅な向上となる。
【００１２】
上記のような構成を採ることによって、発光輝度の向上や発光効率の向上が図られるので、同等の発光強度，輝度を期待する場合、冷陰極低圧放電灯の小形，軽量化が図られることにもなる。つまり、可視光反射による蛍光体が発光する可視光の効率的な利用（可視光の吸収・損失回避）、すぐれた耐用性などによって、発光の高効率化や小形軽量化など図られた冷陰極低圧放電灯が提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
次に図１を参照して実施例を説明する。
【００１４】
図１は冷陰極低圧放電灯の要部構成例を断面的に示したものである。図１において、５は紫外線による刺激で発光する蛍光体層６が内壁面に設けられ、かつ放電媒体、たとえば希ガスや水銀を封有する外径 3.0mm，内径 2.0mmのガラス管、７は前記蛍光体層６面に一体的てきに設けられた紫外線透過性で、かつ可視光を反射する反射膜、８，８′は前記ガラス管５の両端部にそれぞれ封入された一対の冷陰極、９，９′は前記冷陰極８，８′に一端が接続し、他端側がガラス管５から封止導出された導入線である。ここで、可視光反射膜７は、たとえばエチルシリケートのエチルアルコール系溶液を蛍光体層６面に塗布，自然乾燥し、かつ塗布，自然乾燥後、その都度、 600℃程度の温度で15分間程度焼成することにより形成されたものである。
【００１５】
上記冷陰極蛍光ランプは、導入線９，９′を介して各冷陰極８，８′に通電すると、この通電で発生した初期プラズマ中のイオンによって、各冷陰極８，８′から二次電子を放出し、ガラス管５内で放電を開始する。そして、この放電開始に伴う放電エネルギーは、放電媒体（封入ガス）であるたとえば水銀原子の共鳴励起によって紫外線を放射する。そして、この放射された紫外線をガラス管５内壁面の蛍光体層６が吸収，励起して、可視光に変換して発光に寄与する。そして、蛍光ランプ（ガラス管５）の管璧側に放射された可視光は、管璧を透過して蛍光ランプ外に放射される。
【００１６】
一方、蛍光ランプ（ガラス管５）の軸方向に放射される可視光は、蛍光体層６面に積層敵に配置されている可視光反射膜７によって、管璧側に反射されて管璧を透過して蛍光ランプ外に放射される。つまり、可視光反射膜７は、蛍光体層６の紫外線吸収，励起に支障を与えず良好な可視光変換性を呈する一方、放電媒体による変換可視光の吸収などを抑制，防止して、蛍光ランプ外への可視光放射を助長するので小形，軽量でありながら、発光輝度（発光強度）の高い冷陰極放電灯として機能する。
【００１７】
上記冷陰極低圧放電灯について、常温状態下，ランプ電流 5mAでそれぞれ点灯試験を行ったところ、陰極降下電圧も 100 V r・ m・ s程度であり、輝度，効率とも、従来の同等規格の冷陰極低圧放電灯に比べて 5％程度向上していた。
【００１８】
本発明は上記実施例に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形を採ることができる。たとえば、冷陰極の構成，蛍光体層中の蛍光体なども特に限定されるものではない。
【００１９】
【発明の効果】
本発明に係る冷陰極低圧放電灯によれば、紫外線の吸収，変換によって発光する可視光の利用効率が向上するため、冷陰極低圧放電灯の発光の高輝度化が容易に図られるし、また、コンパクト化なども達成できる。すなわち、陽光柱中領域に放射され、かつこの領域での吸収，損失などにより発光に寄与しない可視光が、可視光反射膜によって大幅に抑制，防止もしくは低減されるため、蛍光体層で発光した可視光の利用効率が高まることになり、冷陰極低圧放電灯の輝度が大幅に向上する。
【００２０】
この発光輝度の大幅な向上は、一方では冷陰極低圧放電灯の消費電力の低減化や冷陰極低圧放電灯の小形，軽量化を可能とするので、たとえば小形で高品位な液晶表示装置の実現にも寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷陰極低圧放電灯の要部構成例を示す断面図。
【図２】従来の冷陰極低圧放電灯の要部構成を示す断面図。
【符号の説明】
１，６……蛍光体層
２，５……ガラス管
３，３′，８，８′……冷陰極
４，４′，９，９′……導入線
７……紫外線透過性の可視光反射膜
【図１】
0003667414.tif 000002
【図２】
0003667414.tif 000003