(57)【要約】【課題】  ガラスランプ容器12の組成を改善することによって外部に漏れ出る紫外線による周辺部材の劣化を防止し、長寿命化を可能にする。【解決手段】  ガラスランプ容器12の内壁面に蛍光体層50を形成し、当該ランプ容器内に水銀と希ガス50を封入し、当該ランプ容器の両端部に一対の電極20を封装した冷陰極蛍光ランプ11において、ガラスランプ容器12の素材であるホウ珪酸ガラスにＣｅＯ2を適当量だけ含有させ、ランプから外部に放射される紫外線量を軽減するようにした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスランプ容器の内壁面に蛍光体層を形成し、当該ランプ容器内に水銀と希ガスを封入し、当該ランプ容器の両端部に一対の電極を封装した冷陰極蛍光ランプにおいて、
前記ガラスランプ容器の素材であるホウ珪酸ガラスにＣｅＯ2を含有させたことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
【請求項２】
前記ＣｅＯ2の含有率は、ホウ珪酸ガラスの１．５％〜２．５％であることを特徴とする請求項１記載の冷陰極蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶バックライト光源や小型照明用の光源として使用する例陰極蛍光ランプに関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に従来の冷陰極蛍光ランプ１５を示している。この冷陰極蛍光ランプ１５は、ガラスランプ容器１０の内壁面に蛍光体層５０を形成し、当該ランプ容器１０内に水銀と希ガスを充填剤６０として封入し、当該ランプ容器１０の両端部に一対の電極２０を封装した構造である。両端の電極２０からは導入線３０がランプ容器１０の外へ導出してある。
【０００３】
ガラスランプ容器１０の素材には、コバール又はタングステンを封着する熱膨張係数が４３〜５５×１０-7／℃のホウ珪酸ガラスである。
【０００４】
このような構成の冷陰極蛍光ランプ１５の発光原理は、電極２０間に電圧を印加することによってガラスランプ容器１０内で放電を発生させ、ランプ容器１０内に封入されている水銀を励起させて紫外線を発生させ、この紫外線によって蛍光体層５０の蛍光体を励起させて可視光を発生させ、ランプ容器１０外へ放射させるというものである。
【０００５】
このような図５に示した従来の冷陰極蛍光ランプ１５では、ランプ容器１０が漏れる紫外線の照射により導光板等の周辺部材が劣化しやすい問題点があった。
【０００６】
このような紫外線の漏れ出しを防ぐ対策として、従来、図６に示す構成の冷陰極蛍光ランプ１６が提案されている。この提案されている冷陰極蛍光ランプ１６は、図５に示した従来例の構成に対して、蛍光体層５０とガラスランプ容器１０の内周面との間に保護膜８０を形成したものである。この保護膜８０には、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化亜鉛、酸化セリウムなどから成るものである。
【０００７】
しかしながら、従来提案されている図６に示した冷陰極蛍光ランプ１６では、保護膜を形成することにより製造工程が複雑化すること、保護膜の膜厚のばらつきによって歩留まりが悪化することなどのために製造コストが高くなる問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような従来の技術的課題に鑑みてなされたもので、ガラスランプ容器の組成を改善することによって外部に漏れ出る紫外線による周辺部材の劣化を防止することができ、長寿命な冷陰極蛍光ランプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、ガラスランプ容器の内壁面に蛍光体層を形成し、当該ランプ容器内に水銀と希ガスを封入し、当該ランプ容器の両端部に一対の電極を封装した冷陰極蛍光ランプにおいて、前記ガラスランプ容器の素材であるホウ珪酸ガラスにＣｅＯ2を含有させたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の冷陰極蛍光ランプにおいて、前記ＣｅＯ2の含有率は、ホウ珪酸ガラスの１．５％〜２．５％であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガラスランプ容器の組成を改善することによって外部に漏れ出る紫外線による周辺部材の劣化を防止することができ、この結果としてバックライト等に組み込んだときの板面輝度率を向上させることができ、長寿命化が図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて詳説する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１１を示している。この実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１１は、ガラスランプ容器１２の内壁面に蛍光体層５０を形成し、当該ランプ容器１２内に水銀とＮｅ−Ａｒの混合ガスを充填剤６０として封入し、当該ランプ容器１０の両端部に一対の電極２０を封装した構造である。両端の電極２０からは導入線３０がランプ容器１２の外へ導出してある。
【００１４】
ガラスランプ容器１２の素材は、従来と同様のホウ珪酸ガラスと対して、ＣｅＯ2を所定の割合だけ含有させたものである。このＣｅＯ2の含有率は、ホウ珪酸ガラスに対してその１．５％〜２．５％である。含有量が１．５％より低ければ顕著な効果が現れない。逆に２．５％を超える含有量であれば、可視光の透過率が低下し、ランプの光束が低下するために好ましくない。
【００１５】
このような構成の冷陰極蛍光ランプ１１の発光原理は従来例と同様であり、電極２０間に電圧を印加することによってガラスランプ容器１２内で放電を発生させ、ランプ容器１２内に封入されている水銀を励起させて紫外線を発生させ、この紫外線によって蛍光体層５０の蛍光体を励起させて可視光を発生させ、ランプ容器１２外へ放射させるというものである。
【実施例１】
【００１６】
［実施例］
本発明の実施例品は、ガラス管外径φ２．６ｍｍ、内径φ２．０ｍｍ、ガラス管長３００ｍｍの管状ガラスランプ容器の内部両端に電極外径φ１．７ｍｍ、電極長４．０ｍｍの電極を設けたものである。管状ガラスランプ容器の内壁面には、蛍光体層として三波長蛍光体を厚み２０μｍ形成した。また充填剤としてＮｅ−Ａｒの混合ガス（組成比：Ｎｅ／Ａｒ＝９０モル％／１０モル％）を封入圧８ｋＰａで封入し、水銀も３ｍｇ封入した。
【００１７】
そして、本発明の実施例品ではガラスランプ容器の素材として、ホウ珪酸ガラスに２．０％のＣｅＯ2を含有させたものを用いた。
【００１８】
［比較例］
比較例として、図５に示した構成の従来例品を用いた。寸法、充填剤、蛍光体層の仕様と実施例品と同じである。ただし、ガラスランプ容器の素材は、ホウ珪酸ガラス１００％であり、ＣｅＯ2を含有させていない。
【００１９】
本発明の実施例品と比較例である従来例品について、点灯時間と板面輝度維持率の特性を計測した。その結果は図２に示すものであった。これから、本発明の実施例品は従来例品に比べて板面輝度維持率が改善されていることが証明された。これは、ランプより発生する紫外線による周辺部材への劣化が改善された結果によるものである。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態の冷陰極蛍光ランプについて説明する。図３に示す第２の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１３は、管状ガラスランプ容器１０の内周壁に形成した保護層８１に特徴を有する。
【００２１】
近年、テレビジョン、モニタ等の液晶ディスプレイのバックライトに図５に示したような冷陰極蛍光ランプ１５が採用されているが、この冷陰極蛍光ランプ１５を低電流で使用する場合、電極部の発熱が低いため、図７のグラフに示すように発光効率が最適な温度まで上昇していない温度状態で使用している。加えて、現在、冷陰極蛍光ランプの高効率化のため、陰極降下電圧の低いＭｏ・Ｔａ・Ｗ等の材料で電極２０を形成しているが、その結果として、電極１７の発熱がいっそう低温度化している。そこで、発光効率を最適化するためには、ランプ管壁温度を上昇させる必要がある。
【００２２】
図３に示した本発明の第２の実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１３は、このランプ管壁温度を上昇させるのに適した構造を特徴とし、図６に示した従来例の構成に対して、保護膜８０に代えてシリカアルミナ系のセラミックス保護膜８１を用い、ガラスランプ容器１０の内壁面にこのセラミックス保護膜８１を形成し、さらにその内周面に蛍光体層７０を形成した構造である。なお、図３において、図５、図６に示した例陰極蛍光ランプと共通する要素には共通の符号を付して示してある。
【００２３】
このように、管状ガラスランプ容器１０の内壁面にシリカアルミ系のセラミックス保護膜８１を形成したことにより、電極２０が発生する熱の管外への放熱を減少させ、管内温度を上昇させることができ、発光効率を改善することができる。
【００２４】
具体的に、本発明の実施例として、ホウ珪酸ガラスを素材とするガラス管外径φ４．０ｍｍ、内径φ３．０ｍｍ、ガラス管長３００ｍｍの管状ガラスランプ容器に、電極として電極外径φ２．４ｍｍ、電極長４．０ｍｍのものを取り付けたものを用意した。そして管状ガラスランプ容器の内壁面にシリカアルミナ系セラミックス保護膜を形成し、さらにその内周面に蛍光体層を形成した。蛍光体層は三波長蛍光体であり、その厚みは２０μｍである。また充填剤としてＮｅ−Ａｒの混合ガス（組成比：Ｎｅ／Ａｒ＝９０モル％／１０モル％）を封入圧８ｋＰａで封入し、水銀も３ｍｇ封入した。
【００２５】
また、比較例として、図５に示した構成の従来例品を用いた。この従来例品は、寸法、充填剤、蛍光体層の仕様と実施例品と同じであるが、本発明の実施例品のように管状ガラスランプ容器の内壁面にセラミックス保護膜は形成せず、直接に蛍光体層を形成したものである。
【００２６】
本発明の実施例品と従来例品について、ランプ電流と輝度との関係を測定した結果を図４に示している。この結果から、本発明の実施例品の場合、従来例品よりも低いランプ電流によって同等の発光輝度を得ることができていることが分かる。つまり、本発明の実施例品は従来例品に比べて発光効率が改善されているのである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態の冷陰極蛍光ランプの軸方向断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の実施例品と比較例である従来例品について、点灯時間と板面輝度維持率との関係を測定した結果のグラフ。
【図３】本発明の第２の実施の形態の冷陰極蛍光ランプの軸方向断面図。
【図４】本発明の第２の実施の形態の実施例品と比較例である従来例品について、ランプ電流と輝度との関係を測定した結果のグラフ。
【図５】従来例の冷陰極蛍光ランプの軸方向断面図。
【図６】他の従来例の冷陰極蛍光ランプの軸方向断面図。
【図７】一般的な冷陰極蛍光ランプのランプ管壁温度と発光効率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】
【００２８】
１１  冷陰極蛍光ランプ
１２  ガラスランプ容器
２０  電極
３０  導入線
５０  蛍光体層
６０  充填剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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