(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、
ガラス管と、
該ガラス管の少なくとも一つの末端に設置された凸状物であり且つ環状を呈する少なくとも一つのストッパと、
複数のセラミックガラス合成電極であって、それぞれ該ガラス管の両末端に設置され、且つ該ガラス管の該ストッパに当接し、これらセラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物とされる、上記複数のセラミックガラス合成電極と、
を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。
【請求項２】
請求項１記載のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、これらセラミックガラス合成電極は円柱とされ、並びに僅かに一つの内径を有し、且つこれらセラミックガラス合成電極の内部は直筒状を呈することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。
【請求項３】
請求項１記載のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、さらに、
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の外部表面に設置される複数の導体層を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。
【請求項４】
請求項１記載のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、さらに、
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の末端に設置される、複数のシール部品を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。
【請求項５】
請求項４記載のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、これらシール部品はそれぞれストッパを具え、該ストッパにより該セラミックガラス合成電極の末端に当接することを特徴とする、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯。
【請求項６】
セラミックガラス合成電極において、
電極本体であって、蛍光灯のガラス管の末端に設けられ、且つ円柱とされてセラミックガラス合成物であり、該円柱は僅かに一つの内径を有する、上記電極本体と、
該ガラス管の末端に位置して該電極本体に当接し、凸状物であり且つ環状を呈する少なくとも一つのストッパと、
を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極。
【請求項７】
請求項６記載のセラミックガラス合成電極において、さらに、
該電極本体の外部表面に設けられた導体層を包含することを特徴とする、セラミックガラス合成電極。
【請求項８】
請求項６記載のセラミックガラス合成電極において、該電極本体の内部は直筒状を呈することを特徴とする、セラミックガラス合成電極。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一種の電極と蛍光灯に係り、特に、セラミックガラス合成電極及びその蛍光灯を指し、接着剤の、蛍光灯のガラス管中への進入を防止して、蛍光灯の使用寿命を延長したものを指す。
【背景技術】
【０００２】
図１を参照されたい。それはＴＦＴ−ＬＣＤのバックライトモジュールの伝統的な冷陰極管蛍光灯の断面図である。該蛍光灯１００は、ガラス管１２０を包含し、それは一対の、ガラス管１２０の両末端に挿入されるカップ状金属電極１１０を包含し、二つのリード線１３０がそれぞれ二つの金属電極１１０の末端に接続されている。該蛍光灯１００を製造する時は、該蛍光灯１００をある真空レベルまで減圧し、その内に宇宙放射線により自然に出現する主要電子が出現し得る。該蛍光灯１００の製造プロセス中、減圧の後、続いて５０ｔｏｒｒ以上の圧力で、該蛍光灯１００に対してネオン−アルゴン（Ｎｅ−Ａｒ）ガス１５０を充填する。高電圧の交流電力を該蛍光灯１００の両末端に位置する金属電極１１０に印加する時、該主要電子は電場により加速され、これにより、該ネオン−アルゴンガス１５０をイオン化する。このイオン化が続いて進行する時、スパークプラズマが形成され得て、そのうち、陽イオン１６０及びマイナスの電子１４０が共同で存在する。陽イオン１６０及び電子１４０は二つの金属電極１１０に衝突し、並びにこれにより中性化する。この状況下で、衝突により二つの金属電極１１０より二次電子が発生し、これにより、連続放電が可能となる。このように、二次電子の発生は、連続光発射における重要な因子である。もし二次電子発射を促進できれば、高輝度を維持できる。
【０００３】
電子１４０が中性の水銀原子１７０に衝突する時、水銀原子１７０は励起される。励起された水銀原子１７０は接地状態に戻るとき、紫外光１８０を発射できる。紫外光１８０はガラス管１２０の内壁に塗布された蛍光物質１９０に入射し、並びにこれにより可視光１８１に変換される。これにより、電子１４０或いは陽イオン１６０が金属電極１１０に衝突し、金属電極１１０部分にスパッタリングを発生する。スパッタリングとスキャタリングを経た金属電極部品は水銀原子１７０が付着し、これにより複合物を形成する。この複合物が金属電極１１０付近に堆積する時、暗くなる現象が出現し得て、これは蛍光灯１００の寿命の短縮状況を形成し得る。ゆえに、寿命の短縮は、蛍光灯１００にとって、重大な問題である。
【０００４】
この問題を克服するため、現在すでに数種類の解決方法が提出されている。（１）該蛍光灯１００ないに充填されたネオン−アルゴンガス１５０の励起及びイオン化に基づき、ペニー効果を利用して放電開始電圧を下げる方法であり、こうしてこれら金属電極１１０に衝突する電子１４０或いは陽イオン１６０のパルスを減らし、これによりスパッタリングの発生を減らす。（２）ガス圧力をできるだけ下げることにより、放電開始電圧を減らす方法である。しかし、放電開始電圧が低いとき、金属電極１１０に衝突する陽イオン１６０或いは電子１４０の運動エネルギーは減少して、二次電子の金属電極１１０からの発射を減らし、こうして蛍光灯１００の輝度の減衰をもたらし得る。
【０００５】
この問題を克服するため、現在さらに、もう一種の方式が提出されており、それは選択的に作業性能が低い材料を採用して該金属電極１１０を製造し、こうして金属電極１１０の電子供給を助ける。しかし、この方式は製造コストをアップし得て、なぜならこのような材料の価格は高いためである。このほか、この方式はさらに、高価なホウケイ酸ガラスを該ガラス管１２０の材料として使用しなければならず、これにより該ガラス管１２０及び該リード線１３０の熱膨張係数を調整する。蛍光灯１００は低インピーダンスを有し、これによりそのインピーダンス成分は明らかに高くなり得るため、一つの変圧器が僅かに一つの蛍光灯１００しか駆動できず、総製造コストが増加することになる。このほか、ガラス管１２０の直径が増大し、これにより輝度が大幅に低減し、且つ該蛍光灯１００の機械強固性は比較的弱い。これにより、上述の蛍光灯１００は並びに大型直径を有する蛍光灯（管直径が４ｍｍ以上）をバックライトとして必要とする大型テレビに運用するのは容易でない。
【０００６】
この問題を解決するため、すでに外部電極を具えた蛍光灯が開発されており、図２に示されるように、ガラス管２１０の両末端の外部表面に、それぞれ導体層２２１が設置されるか、或いはそれぞれ金属カバーキャップ２２０に嵌め込まれると共に金属カバーキャップ２２０に接触する。図２の、外部電極を有する蛍光灯２００内で、蛍光物質はガラス管２１０の内部表面に塗布され、その両者末端はシールされる。ガラス管２１０の内部空間には、帯電ガスを包含する混合物が充填され、それはたとえば、アルゴン（Ａｒ）或いはネオン（Ｎｅ）を包含する不活性ガス及び水銀（Ｈｇ）ガスを包含する。導体層２２１は各種形状を有し、且つ該ガラス管２１０の両者末端の外部表面部分に設置され、それは銀或いは炭素とされ得る。このほか、ガラス管２１０の両末端には並びにそれぞれ金属カバーキャップ２２０が設置されている。
【０００７】
高圧交流電源（ＡＣ）が該導体層２２１に印加されるとき、金属カバーキャップ２２０に接触するガラス管２１０の両末端は、誘電材料の役割を果たし、強烈な誘導電場を発生する。さらに詳しく説明すると、金属カバーキャップ２２０に印加される電圧の分極がプラスであるとき、電子は該導体層２２１に接触するガラス管２１０内に累積する。反対に、電圧の分極がマイナスであるときは、すなわち、該導体層２２１に接触するガラス管２１０内に陽イオンが累積する。該交流電源の電場の連続分極変換により、ガラス管２１０の両末端の辺壁に累積する電荷は、ガラス管２１０の対向する両末端間で互換され得る。したがって、辺壁電荷が不活性ガスと一緒に供給される水銀ガスに衝突するとき、水素原子が励起される。その後、この励起過程中に発生した紫外光が該ガラス管２１０の内部辺壁に塗布された蛍光物質を励起し、これにより可視光が発射される。
【０００８】
伝統的な、外部電極を有する蛍光灯２００は、該ガラス管２１０の両末端部分の区域が誘電材料とされて並びに該導体層２２１が設置され、ゆえに、末端区域は拡大され得て、これにより、辺壁電荷の規模が増加し得て、それにより、蛍光灯２００の輝度がアップする。しかし、該導体層２２１は縦方向の延伸には制限があり、これにより、該導体層２２１の縦方向上の延伸部分では、輻射される光線は減少し得て、このために発光効率が低減する。
【０００９】
上述の欠点に基づき、特許文献１記載の「セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯」は、一種のセラミックガラス合成電極を提示し、このセラミックガラス合成電極はセラミックとガラスの合成物とされ、それは比較的高い誘電率、比較的高い二次電子発射効率を有し、並びに同じ電場下で比較的高い分極を有し、これにより、さらに多くの電子及び陽イオンを移動させて蛍光灯の輝度をアップできる。図３に示されるように、該セラミックガラス合成電極３００は中空円柱形を呈し、ガラス管の両末端に設置され、該セラミックガラス合成電極３００は二つの内径３１０と３１３を有し、この二つの内径３１０と３１３は並びに同じでなく、内径３１０は内径３１３より小さく、ゆえに、セラミックガラス合成電極３００の内部は階段状を呈し、内径３１３はガラス管の外径よりやや大きく、これにより、セラミックガラス合成電極３００は、ガラス管の末端に嵌合可能であり、内径３１０はすなわちガラス管の外径より小さい。
【００１０】
セラミックガラス合成電極３００がガラス管に嵌合される前に、ガラス管の末端の外表面には接着剤が塗布されなければならず、続いてさらに、セラミックガラス合成電極３００がガラス管の末端に嵌合されることで、セラミックガラス合成電極３００がガラス管の末端に固定される。ただし、接着剤のガラス管の外表面への塗布される剤量はコントロールが容易でなく、ゆえに、ガラス管の外表面において接着剤が塗布過多或いは塗布過少となりやすく、接着剤が少なすぎると、確実にセラミックガラス合成電極３００をガラス管の末端に固定できず、接着剤が多すぎると、ガラス管中に溢れて進入し、これによりガラス管内の混合ガスを汚染し、蛍光灯の発光効率と使用寿命に影響を与える。このほか、セラミックガラス合成電極３００の内径は並びに同じでなく、ゆえに、製造上一定の難度を有し、これにより製造工程の複雑度とコストがアップしてしまう。これにより、いかに接着剤を、セラミックガラス合成電極３００をガラス管の末端に嵌合するときにガラス管中に流入させないようにするかが、現在の重要な課題となっている。
【００１１】
これにより、本発明は上述の問題に対して、一種のセラミックガラス合成電極及びその蛍光灯を提出し、上述の周知の技術の欠点を改善するほか、蛍光灯の使用寿命を延長し、上述の問題を解決する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】台湾特許公開第２００８４２９２８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的の一つは、一種のセラミックガラス合成電極を提供することにあり、それは、中空円柱とされて且つ内径が同じであり、ゆえにその構造は簡単で製造に便利で製造コストを下げる目的を達成する。
【００１４】
本発明の目的の一つは、一種の、セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯を提供することにあり、そのガラス管の末端はストッパを具え、該ストッパはセラミックガラス合成電極がガラス管の末端に嵌合されるとき、セラミックガラス合成電極に当接してセラミックガラス合成電極のガラス管における位置を制限し、且つ接着剤がガラス管とセラミックガラス合成電極を接着するときにガラス管中に流入して、蛍光灯の使用寿命に影響を与えるのを防止する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、
ガラス管と、
該ガラス管の少なくとも一つの末端に設置される少なくとも一つのストッパと、
複数のセラミックガラス合成電極であって、それぞれ該ガラス管の両末端に設置され、且つ該ガラス管の該ストッパに当接し、これらセラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物とされる、上記複数のセラミックガラス合成電極と、
を包含する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、これらセラミックガラス合成電極は円柱とされ、並びに僅かに一つの内径を有し、且つこれらセラミックガラス合成電極の内部は直筒状を呈する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、さらに、
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の外部表面に設置される複数の導体層を包含する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、さらに、
それぞれこれらセラミックガラス合成電極の末端に設置される、複数のシール部品を包含する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、これらシール部品はそれぞれストッパを具え、該ストッパにより該セラミックガラス合成電極の末端に当接する。
セラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯において、該ストッパは凸状物とされ且つ環状を呈する。
セラミックガラス合成電極において、
電極本体であって、蛍光灯のガラス管の末端に設けられ、且つ円柱とされてセラミックガラス合成物であり、該円柱は僅かに一つの内径を有する、上記電極本体を包含する。
セラミックガラス合成電極において、さらに、
該電極本体の外部表面に設けられた導体層を包含する。
セラミックガラス合成電極において、該電極本体の内部は直筒状を呈する。
セラミックガラス合成電極において、該電極本体は該ガラス管の末端に位置するストッパに当接する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯は、ガラス管、少なくとも一つのストッパ、複数のセラミックガラス合成電極を包含し、ストッパはガラス管の少なくとも一つの末端に設置され、これらセラミックガラス合成電極は、それぞれガラス管の両末端に設置され、且つガラス管のストッパに当接してセラミックガラス合成電極のガラス管における位置が制限され、且つ接着剤のガラス管中への流入が防止され、こうして蛍光灯の使用寿命が延長される。本発明のセラミックガラス合成電極は円柱とされると共にセラミックガラス合成物とされ、該円柱は一つだけの内径を有し、その構造は簡単で製造生産に便利であり、且つ製造コストを下げることができる。
【００１７】
総合すると、本発明は一種のセラミックガラス合成電極及びその蛍光灯であり、セラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物であり、それは蛍光灯のガラス管の末端に設置され、これによりセラミックガラス合成電極のガラス管における嵌合の位置を制限し、且つ接着剤がガラス管とセラミックガラス合成電極を接着する時に、ガラス管中に流入するのを防止し、こうして、蛍光灯の使用寿命を延長する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＴＦＴ−ＬＣＤのバックライトモジュールの伝統的な冷陰極蛍光灯の断面図である。
【図２】伝統的な外部電極を具えた蛍光灯の断面図である。
【図３】周知のセラミックガラス合成電極の断面図である。
【図４Ａ】本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の好ましい実施例の断面図である。
【図４Ｂ】本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の好ましい実施例の断面図である。
【図５Ａ】本発明のセラミックガラス合成電極の好ましい実施例の平面図である。
【図５Ｂ】本発明のセラミックガラス合成電極の好ましい実施例の断面図である。
【図６】本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の第２の好ましい実施例の断面図である。
【図７】本発明の好ましい実施例の誘電率−温度曲線図である。
【図８】本発明の好ましい実施例の輝度−誘電率曲線図である。
【図９】本発明の好ましい実施例の分極−電場曲線図である。
【図１０】本発明の好ましい実施例の分極−電場曲線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に本発明の技術内容、構造特徴、達成する目的及び作用効果について、以下に例を挙げ並びに図面を組み合わせて詳細に説明する。
【００２０】
図４Ａと図４Ｂを参照されたい。それは本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の第１実施例の断面図である。図示されるように、本発明の蛍光灯４００は、ガラス管４１２、複数のシール部品４２０、複数の電極４３０を包含する。該ガラス管４１２は、内部空間を有し、該内部空間は不活性ガス及び金属蒸気の混合物（図示せず）が充填される。このほか、該ガラス管４１２の内部表面には蛍光物質が塗布される。該ガラス管４１２の形状は、管形、Ｕ形或いは長方形とされ得る。図４Ａと図４Ｂ中、該ガラス管４１２は管形とされる。該ガラス管４１２は、ホウケイ酸ガラス、無鉛ガラス或いは石英ガラスで形成され得る。このほか、本発明の該ガラス管４１２の両末端はそれぞれストッパ４１４を具えている。本発明のある実施例では、これらストッパ４１４は突出物とされ且つ環状を呈する。
【００２１】
これら電極４３０は、いずれもセラミックガラス合成電極とされ、それは、セラミックガラス合成物を包含し、高い誘電率と高い二次電子発射効率等の特性を有する。これら電極４３０はそれぞれ該ガラス管４１２の両末端に嵌合され、これら電極４３０の一つの末端はそれぞれ該ガラス管４１２の両末端に位置する該ストッパ４１４に当接する。これにより、これらストッパ４１４はこれら電極４３０の該ガラス管４１２における位置を制限するのに用いられ、すなわち、該ガラス管４１２のこれら電極４３０への進入の長さを制限する。これらシール部品４２０は、それぞれこれら電極４３０の他端に設置され、これらシール部品４２０の一つの末端はそれぞれストッパ４２３を具え、これら電極４３０の末端をストップするのに用いられ、これによりこれら電極４３０のシール部品４２０における位置を制限し、すなわちこれらシール部品４２０のこれら電極４３０における進入の長さを制限する。本発明の一つの実施例中、これらストッパ４２３は突出物とされ且つ環状を呈する。図４Ｂに示されるように、混合物の該ガラス管４１２への充填が完成した後、これらシール部品４２０が熱処理されることで、これらシール部品４２０の開口が封じられ、これらシール部品４２０がこれら電極４３０の開口を封じることにより、該ガラス管４１２の両末端がシールされる。
【００２２】
さらに強固にこれら電極４３０を該ガラス管４１２の両末端に固定するため、これら電極４３０がそれぞれ該ガラス管４１２の両末端に嵌合された後、接着剤４４０が該ガラス管４１２とこれら電極４３０の接合部分に塗布されることで、これら電極４３０が該ガラス管４１２の両末端に固定され、且つその後に該ガラス管４１２に充填されるガスの漏洩を防止でき、該接着剤４４０は該ガラス管４１２とこれら電極４３０の外表面に塗布される。このほか、さらに該接着剤４４０がこれら電極４３０とこれらシール部品４２０の接合部分に塗布されることで、これらシール部品４２０をこれら電極４３０において固定し、該接着剤４４０はこれら電極４３０とこれらシール部品４２０の外表面に塗布される。該接着剤４４０の熱膨張係数は、該ガラス管４１２及びこれら電極４３０の熱膨張係数の間である。該接着剤４４０が該ガラス管４１２、これら電極４３０とこれらシール部品４２０に塗布されるときには、熱処理を行う必要があり、その温度は該ガラス管４１２の軟化点より高くない。熱処理は該ガラス管４１２の減圧と該ガラス管４１２への混合物の充填の前に行われる。
【００２３】
これにより、該電極４３０の両末端はそれぞれ該ガラス管４１２の該ストッパ４１４と該シール部品４２０の該ストッパ４２３により当て止めされ、ゆえに該接着剤４４０は該電極４３０と該ガラス管４１２内に流入せず、該ガラス管４１２内部の混合物を汚染せず、これにより該蛍光灯４００の使用寿命に影響を与えない。このほか、本発明の該蛍光灯４００はさらに複数の導体層４５０を包含し、それはそれぞれこれら電極４３０の外部表面に設置される。本発明のある実施例中、これら導体層４５０の材料は銀或いは炭素とされる。
【００２４】
図５Ａ及び図５Ｂを参照されたい。それは本発明のセラミックガラス合成電極の好ましい実施例の平面図及び断面図である。図示されるように、該電極４３０は電極本体４３５を具え、それはセラミックガラス合成物とされ、且つ円柱とされる。このほか、それは中空とされて収容空間を有し、該蛍光灯４００の該ガラス管４１２の末端に設置される（図４Ａに示されるとおり）。このほか、該電極４３０は僅かに内径を有し、ゆえに、該電極４３０の内部は直筒状を呈し、且つ該電極４３０の内径は該ガラス管４１２の外径よりやや大きく、これにより該ガラス管４１２の末端に嵌合される。これにより、本発明の該電極４３０の構造は簡単で、製造生産に便利で、ゆえに生産効率をアップし生産コストを下げることができる。該電極本体４３５は該ガラス管４１２の末端と該シール部品４２０に嵌合されるとき、該電極本体４３５の両末端は、該ガラス管４１２の該ストッパ４１４と該シール部品４２０の該ストッパ４２３に当て止めされる（図４Ａに示されるとおり）。図４Ａに示される該導体層４５０はすなわち、該電極本体４３５の外表面に設置される。本発明の該電極４３０の材料は、蛍光物質セラミックガラス合成物とされ得て、その誘電率は比較的優れた温度安定性を有し、或いは摂氏−３０度或いはそれ以上でガラス転移温度を有さないセラミックガラス合成物とされ得る。該電極４３０はセラミックガラス合成物を利用し、粉末射出モールディング工程或いはドライプレス工程により形成される。
【００２５】
該蛍光灯４００の該ガラス管４１２及びこれらシール部品４２０の全ての内部辺壁には、これら電極４３０以外は、いずれも蛍光物質が塗布される。該蛍光灯４００内に充填されるガスは、ネオン（Ｎｅ）、アルゴン（Ａｒ）、及び水銀ガスを包含する。水銀ガスでなければ、代わりにキセノンガス（Ｘｅ）を使用できる。該ガラス管４１２にガスを充填する前には、先に該ガラス管４１２を減圧する必要があり、減圧の方式は、真空ポンプを図４Ａに示されるような該ガラス管４１２の両末端に接続し、該ガラス管４１２内の空気を抜き取る。その後、ネオン、アルゴン及び水銀を包含するガスを該ガラス管４１２内に充填する。続いて、これらシール部品４２０に対して熱処理を行ない、これらシール部品４２０の開口をシールし、こうして該ガラス管４１２の両末端をシールする。
【００２６】
これら電極４３０のセラミックガラス合成物の好ましい実施例は、高度スパッタリング抵抗性を有する溶融モールドガラス、たとえば、ガラス溶融材料とされる。スパッタリングは該蛍光灯４００のこれら電極４３０の内部の局部損傷の現象とされ、これはアルゴン陽イオンのような不活性元素、水銀イオン或いは電子がこれら電極４３０の内部辺壁に衝突することで形成される。本発明のある実施例中、該ガラス管４１２は該セラミックガラス合成物の熱膨張係数に類似の熱膨張係数を有する無鉛ガラスで形成される。
【００２７】
図６を参照されたい。それは本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の第２の好ましい実施例の断面図である。図示されるように、この実施例の該蛍光灯４００の一つの電極４６０はカップ状を呈し、該電極４６０はまたセラミックガラス合成電極とされ、それは該電極４３０と同様に円柱とされ、並びに一つだけの内径を有し内部は直筒状を呈する。該電極４６０は該ガラス管４１２の一つの末端に嵌合され、並びに該ガラス管４１２の該ストッパ４１４に当接し、該電極４６０と該ガラス管４１２の接合部分に該接着剤４４０が塗布されて、該電極４６０が該ガラス管４１２の末端に固定され、並びに該ガラス管４１２内のガスの漏出により該蛍光灯４００の使用寿命に影響が生じるのを防止する。この実施例の該電極４６０はカップ状を呈し、ゆえに、直接に該ガラス管４１２の一つの末端を封じることができ、該シール部品４２０を使用する必要がない。
【００２８】
本発明のある具体的実施例によると、該電極４３０と４６０の材料は以下の組成成分を有する。
【００２９】
配合材料１
（ＣａＯ- ＭｇＯ- ＳｒＯ- ＺｒＯ2-ＴｉＯ2 ）＋溶融ガラス材料Ａ
【００３０】
この配合材料１の材料は、以下の表１に表示される組成成分比（サンプルＥＣ１からＥＣ６）を有し、並びにその誘電率及び誘電損失を室温で測定した。その結果は以下の表１に表示されるとおりである。
【００３１】
【表１】
0005684408.tif 000002
【００３２】
この実施例の溶融ガラス材料添加物に使用されるのは、ガラス管に用いられる無鉛ガラスＳＦ−４４である。その熱膨張係数は、９５×１０-7／Ｋであり、これにより０．６ｍｏｌのＢａＯ及び０．４ｍｏｌのＣａＯを、１ｍｏｌのＳｉＯ2 に加入して該熱膨張係数を調整する。或いは、該サンプルの総量値に基づき０．３〜１０ｗｔ％の溶融ガラス材料を加え、これは無鉛ガラスと同じ組成成分を有し、その後、さらに摂氏１０００度でこれら成分を合成する。これにより、さらに３ｗｔ％のＭｎＯ及びＡｌ2 Ｏ3 を添加する。
【００３３】
表１から明らかに分かるように、ＴｉＯ2 の割合が高くなると、誘電率もアップする。該蛍光灯を製造するとき、１０００Ｖrms 以上の交流電源を該電極に使用される組成成分のセラミックガラス合成物に印加すると、熱の発生は該誘電損失の減少と正比例の関係で減少する。この状況で、該誘電損失はＭｎＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の添加により約０．１％まで減少する。このほか、該蛍光灯の温度変化に基づく安定性を高めるため、該セラミックガラス合成物の誘電率は高温安定性を有しているべきである。個別の組成成分の誘電率の高温安定性は図７に示されるとおりである。図７から分かるように、全ての電極組成成分は、摂氏マイナス３０度から２５０度の温度範囲内で安定した誘電率変化を有する。したがって、誘電率が低いときに、温度安定性は高くなることが観察される。これにより、本発明の第１実施例の電極組成成分は、一般のガラスより高い誘電率を有し、且つその誘電率は比較的優れた温度安定性を現出する。
【００３４】
本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の性能は、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯より優れている。その比較結果は、以下の表２に示されるとおりである。この比較結果は、同じ直径及び同じ長さの本発明の蛍光灯と伝統的な蛍光灯を比較したものである。Ｔｅｋｔｒｏｎｉｘの高電圧プローブ及び電流センサを利用し、該蛍光灯の両者末端に印加された電流及び電圧を測定し、その後、ＢＭ−７Ａ輝度計を用いて輝度を測定した。結果は以下の表２に示されるとおりである。
【００３５】
【表２】
0005684408.tif 000003
【００３６】
表２から分かるように、本発明の蛍光灯は、該ＥＣ１電極を利用し、このＥＣ１電極は、該第１実施例中で、最低の誘電率を有する電極であり、本発明の蛍光灯の長さは、伝統的な蛍光灯の長さと同じである。該伝統的な蛍光灯の入力パワーは９ワットであり、本発明の蛍光灯の入力パワーは１６ワットであり、これにより、約１．７倍にアップしている。このほか、本発明の蛍光灯の輝度は該伝統的な蛍光灯の４．２倍である。このほか、インバータを利用して二つの蛍光灯を駆動し、これにより、蛍光灯の平行駆動を実現できる。
【００３７】
異なる個別のセラミックガラス合成電極を利用し、該誘電率に基づき変化する輝度を決定できる。結果は以下の表３に示されるとおりである。
【００３８】
【表３】
0005684408.tif 000004
【００３９】
表３から分かるように、入力パワーが同じであるとき、輝度は誘電率と正比例の関係をなす。さらにこの関係を簡単に説明するため、図８に輝度と誘電率の間の関係を示す。
【００４０】
このほか、第１実施例の電極の蛍光灯と伝統的な蛍光灯の効果を比較するため、３２インチのＴＦＴ−ＬＣＤテレビのバックライトモジュールの外部電極を有する蛍光灯の性質と本発明の蛍光灯の性質を比較した。結果は以下の表４に示されるとおりである。
【００４１】
【表４】
0005684408.tif 000005
【００４２】
表４から分かるように、本発明の蛍光灯の輝度は、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯の輝度より高い。
【００４３】
上述したように、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯と比較すると、本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯は、平行駆動時に３倍或いはそれ以上の高輝度を達成できる。
【００４４】
本発明の第２実施例によると、該セラミックガラス合成電極は以下に列記された材料組成成分を有する。
【００４５】
配合材料２
（ＣａＯ- ＭｇＯ- ＳｒＯ- ＺｒＯ2-ＴｉＯ2 ）＋溶融ガラス材料Ｂ
【００４６】
この配合材料２の材料は、以下の表５に表示される組成成分比を有し、並びにその誘電率及び誘電損失を室温で測定した。その結果は以下の表５に表示されるとおりである。
【００４７】
【表５】
0005684408.tif 000006
【００４８】
この実施例の溶融ガラス材料添加物に使用されるのは、ガラス管に用いられるホウケイ酸ガラスである。その熱膨張係数は、３３×１０-7／Ｋであり、これにより該セラミックガラス合成物内に加えて熱膨張係数を調整する成分は、７５ｗｔ％のＳｉＯ2 、１８ｗｔ％のＢ2 Ｏ3 、４ｗｔ％のＮａ2 Ｏ、２ｗｔ％のＫ2 Ｏ及び１ｗｔ％のＡｌ2 Ｏ3 を包含する。摂氏１１００度でこの溶融ガラス材料を合成し、その後、さらに表５の組成成分の総量値により０．３〜１０ｗｔ％の量を添加する。このほか、ＭｎＯ及びＡｌ2 Ｏ3 を添加物として利用し得る。該添加物の量は３ｗｔ％に設定され得る。
【００４９】
該セラミックガラス合成電極の熱膨張係数は３６〜６０×１０-7／Ｋであり、これは該ガラス添加物量の増加に伴い漸次減少する。同時に、該溶融ガラス材料成分のタイプに基づき、この実施例の該誘電率と配合材料１の誘電率と異なる。表５は５ｗｔ％の溶融ガラス材料Ｂを増加した時の、各電極組成成分の誘電率及び誘電損失を表示する。表５から分かるように、ＴｉＯ2 の割合が高くなると、誘電率もアップする。該蛍光灯を製造するとき、１０００Ｖrms 以上の交流電源を該電極に使用される組成成分のセラミックガラス合成物に印加すると、熱の発生は該誘電損失の減少と正比例の関係で減少する。こうして、ＭｎＯ及びＡｌ2 Ｏ3 の増加により誘電損失を約０．１％まで減らせる。
【００５０】
上述の組成成分のセラミックガラス合成電極を利用し、第１実施例中の方法により蛍光灯を製造し、その性能を伝統的な外部電極を具えた蛍光灯と比較した。その結果は、以下の表６に示されるとおりである。
【００５１】
【表６】
0005684408.tif 000007
【００５２】
表６から分かるように、第２実施例のセラミックガラス合成電極で構成された蛍光灯の輝度は、伝統的な外部電極を具えた蛍光灯の少なくとも３倍の輝度を有し、並びに平行駆動処理を実現できる。ホウケイ酸ガラスを該蛍光灯のガラス管に利用する状況で、該セラミックガラス合成物のガラス成分をコントロールして熱膨張係数を調整できる。こうして、該ガラスシール材料を熱処理して該ガラス管及び該蛍光灯をシールする時、熱膨張係数の差により失効が形成されるのを防止でき、並びにさらに輝度をアップできる。
【００５３】
さらに詳細に本発明の蛍光灯の輝度がアップする原因をご了解いただくため、表１の各組成成分の電極の分極に対して、測定を行ない、分極は、電極に印加される電場により定まり得る。結果は、図９に示されるようであり、図９は電極に印加される電場と電極の分極間の関係の磁気ヒステリシス曲線である。図９に示される磁気ヒステリシス曲線により、磁気ヒステリシス％を決定できる。磁気ヒステリシス損失が増加する時、交流電力電場下の熱損失は高くなり得る。ゆえに、磁気ヒステリシス損失が比較的低い時に、安定した駆動処理を実現できる。本発明は以下の公式を利用して該磁気ヒステリシス損失を決定する。
【００５４】
すなわち、図１０に示されるように、１０ｋＶ／ｍｍでの最大分極はＰｍａｘと表示され、並びに０ｋＶ／ｍｍでの分極差は△Ｐと表示され、すなわち、磁気ヒステリシス損失は以下のように表示され得る。
【００５５】
磁気ヒステリシス損失（％）＝△Ｐ／Ｐmax ×１００
【００５６】
以上の公式により、図１０のデータを利用して該磁気ヒステリシス損失を決定する。その結果は、以下の表７に示されるとおりである。
【００５７】
【表７】
0005684408.tif 000008
【００５８】
これらの結果からわかるように、伝統的なガラス電極と較べると、１０ｋＶ／ｍｍの高電場下で、本発明の蛍光灯は、安定した磁気ヒステリシス損失を現出する。
【００５９】
これにより、ガラスのみで形成された伝統的な外部電極を具えた蛍光灯に較べると、本発明のセラミックガラス合成電極を具えた蛍光灯の特徴は、同じ電場が印加される時に、該蛍光灯内に出現するイオン或いは電子が少なくとも２倍の量で帯電或いは放電を行う。このほか、単独にガラスで形成された伝統的な外部電極を具えた蛍光灯に較べると、低い磁気ヒステリシス損失を有する本発明の蛍光灯は、高電圧下で安定した温度において光線を提供する。本発明の該セラミックガラス合成物は分極値を有し、該分極値はガラスの分極値より高く、該ガラスの分極値は１０ｋＶの電場下では最大分極値が０．０３１μＣ／ｃｍ2であり、並びに分極曲線と電場変化は線形依存性を有する。
【００６０】
上述の実施例中、該ＭｎＯ- ＳｒＯ成分の代わりとして、イオン半径上１５％或いはそれ以下の差異を有する酸化物を使用できる。代替え可能な酸化物の例は、以下の表８に示されるとおりである。
【００６１】
【表８】
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【００６２】
総合すると、本発明は一種のセラミックガラス合成電極及びその蛍光灯であり、セラミックガラス合成電極はセラミックガラス合成物であり、それは蛍光灯のガラス管の末端に設置され、これによりセラミックガラス合成電極のガラス管における嵌合の位置を制限し、且つ接着剤がガラス管とセラミックガラス合成電極を接着する時に、ガラス管中に流入するのを防止し、こうして、蛍光灯の使用寿命を延長する。本発明のセラミックガラス合成電極は電極本体を包含し、それは蛍光灯のガラス管の末端に設けられ、且つ円柱とされて該円柱は僅かに一つの内径を有する。
【００６３】
以上は本発明の好ましい実施例の説明に過ぎず、並びに本発明を限定するものではなく、本発明に提示の精神より逸脱せずに完成されるその他の同等の効果の修飾或いは置換は、いずれも本発明の権利請求範囲内に属する。
【符号の説明】
【００６４】
１００  冷陰極蛍光灯
１１０  金属電極
１２０  ガラス管
１３０  リード線
１４０  電子
１５０  Ｎｅ−Ａｒガス
１６０  陽イオン
１７０  水銀原子
１８０  紫外光
１８１  可視光
１９０  蛍光物質
２００  外部電極蛍光灯
２１０  ガラス管
２２０  金属カバーキャップ
２２１  導体層
３００  合成電極
３１０  内径
３１３  内径
４００  蛍光灯
４１２  ガラス管
４１４  ストッパ
４２０  シール部品
４２３  ストッパ
４３０  電極
４３５  電極本体
４４０  接着剤
４５０  導体層
４６０  電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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