JPH04292846A - 低圧放電ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有効発光長さを大きく
した低圧放電灯に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＶＴＲのカラービューファインダ
として小形の液晶表示装置が開発されており、このもの
は２３ｍｍ×１８ｍｍ程度の大きさの液晶表示パネルを
その背面からバックライトで照明するようになっている
。上記のような小さな面積の液晶表示パネルを照射する
光源としては、直管形けい光ランプやＵ字形あるいはＷ
字形のけい光ランプを用いると大き過ぎるから、きわめ
て小さな偏平形の冷陰極けい光ランプが使用されている
。

【０００３】偏平形の冷陰極けい光ランプは、上記液晶
表示パネルと同等の面積をもつ偏平な発光面を作ること
ができ、拡散板や反射板を用いなくても液晶表示パネル
を略均等に照射することができる。またランプを薄形に
することができるので、表示装置全体の厚みを薄形にす
ることもできる利点がある。ところで、この種の偏平形
冷陰極けい光ランプについて、従来の構造を図４および
図５にもとづき説明する。

【０００４】図において１は、断面が長円形の筒形をな
した偏平バルブであり、この偏平バルブ１の内面にはけ
い光体被膜２が形成されている。偏平形バルブ１の両端
開口部は閉塞部材としての平板形ステム３、３で気密に
閉塞されている。ステム３、３は平板形ガラスからなり
、いわゆるボタンステムであり、フリットガラス４、４
を介して偏平形バルブ１の両端開口部に気密の接合され
ている。このような平板形ステム３、３には、それぞれ
冷陰極５、５が取付けられている。冷陰極５、５は、例
えばニッケル板からなり、その一側面にジルコン−アル
ミニウムからなるゲッター６を塗布するとともに、他側
面に水銀−チタン合金からなる水銀放出構体７を付着さ
せて構成されている。なお、互いに対向する冷陰極５、
５は、ゲッター６を塗布した面が相互の対面するように
なっている。

【０００５】このようなプレート形の冷陰極５、５は、
それぞれウエルズ８、８に接合されており、これらウエ
ルズ８…はステム３を気密に貫通されて外部に導出され
ている。上記ウエルズ８、８は、高周波点灯回路９に接
続されており、したがってこの冷陰極けい光ランプは高
周波点灯される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような偏平形冷陰
極けい光ランプは、冷陰極５、５間で放電を発生するの
で有効発光領域Ｌ１　は冷陰極５、５間に発生し、これ
ら冷陰極５、５の背部は発光に対しては有効にならない
。 このためバルブ１の全長Ｌ２　に対する有効発光長さＬ
１　の占める割合Ｌ１　／Ｌ２　が小さく、逆に述べる
と有効発光長さＬ１　に対してランプの大きさが比較的
大きくなり、前記カラービューファインダなどのような
バックライトとしては、更に一層の小形化が望まれてい
る。

【０００７】有効発光領域Ｌ１　を大きくするには、ス
テム３から冷陰極５が突出する長さを短くすればよいが
、上記のようなニッケル板からなる固体冷陰極５の場合
、固体冷陰極５の一面を対向電極側に向けて突出高さを
低くする配慮をしても、この冷陰極５を支持するための
ウエルズ８の導入長さはある程度必要となるから冷陰極
５の突出高さを短くするのには限界がある。

【０００８】これに対し、本発明者等は、上記のような
ニッケル板からなる固体冷陰極５を用いずに、ステム３
の内面にニッケルまたはその他の導電金属からなるペ−
ストを塗布して被膜を形成し、この内面被膜を電極とし
て用いることを思いついた。

【０００９】このようにすれば、バルブの略全長が発光
するのでバルブ全体を有効発光領域として利用すること
ができ、したがってバルブの全長に対する有効発光長さ
の占める割合が大きくなり、逆に有効発光長さを従来と
同等にしておく場合はバルブの全長を短くすることがで
き、ランプの小形化に有効である。

【００１０】しかしながら被膜からなる電極は、これが
陰極（カソード）モードとして機能する場合はイオン衝
撃によるスパッタリングが激しく発生し、このため寿命
特性の問題がある。

【００１１】したがって、本発明の目的は、バルブ全長
に対する有効発光長さを大きくすることができるととも
に、イオン衝撃による陰極のスパッタリングを防止して
長寿命となる低圧放電ランプを提供しようとするもので
ある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、バルブ内に一
対の電極を対向して配置した低圧放電ランプにおいて、
一方の電極はバルブの一端を気密に貫通したウエルズに
支持された固体電極とし、他方の電極はバルブの他端を
閉塞する絶縁性閉塞体の内面に形成された導電被膜より
なる被膜電極とし、上記固体電極をカソードにしかつ上
記被膜電極をアノードとして用いることを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明によれば、一方の電極はウエルズに支持
された固体電極とし、他方の電極はバルブの他端を閉塞
する閉塞体の内面に形成された被膜電極としたから、有
効発光長さを大きくすることができる。しかもこの場合
、固体電極をカソードにしかつ上記被膜電極をアノード
として用いるので、被膜電極でスパッタリングが生じる
ことがなく、ランプ寿命を長くすることができる。

【００１４】

【実施例】以下本発明について、図１および図２に示す
第１の実施例にもとづき説明する。同図において、先に
説明した図４および図５の場合と同一であってよい部材
は同一番号を用いて説明を省略する。本実施例は、一方
の電極として従来と同様な固体形の電極５を用い、他方
の電極として被膜電極１０を用いている。

【００１５】つまり、バルブ１の一端に設けられた固体
電極５は、例えばニッケル板からなる冷陰極である。こ
の冷陰極５の表面積は、ランプ電流と希ガスの封入圧力
により決定され、点灯モードを正規グロー域とする換算
電流密度（電極の電流密度／封入圧２　）から計算する
ことができ、アルゴンの封入圧が６０Ｔｏｒｒ、定格ラ
ンプ電流を３１ｍＡとすると、冷陰極５の必要表面積は
２０ｍｍ２　程度であってよい。

【００１６】このような固体形冷陰極５はウエルズ８、
８に接合されており、これらウエルズ８、８はバルブ１
の端部を閉塞したステム３を気密に貫通されて外部に導
出されている。

【００１７】なお、固体電極５の一側面にはジルコン−
アルミニウムからなるゲッター６を塗布してあるととも
に、他側面には水銀−チタン合金からなる水銀放出構体
７を付着させて構成されている。なお、ゲッター６は放
電空間に対向する面に設けられている。

【００１８】他方の被膜電極１０は、バルブ１の他端を
閉塞したステム３の内面に塗布形成されている。この被
膜電極１０はニッケルなどからなり、例えばニッケル粉
末と添加物粉末、ガラス粉末およびビヒクル（展色剤）
を所定割合で混合してペーストを作り、このペーストを
スクリーン印刷塗布方法により所定の大きさおよびパタ
−ンでステム３の内面に塗布する。これを乾燥後、６０
０℃程度に加熱して焼成する。なお、被膜電極１０の膜
厚は３０μｍ程度である。この被膜電極１０はバルブ１
の端部に接合されたステム３を気密に貫通したウエルズ
８、８に接合されている。これらウエルズ８、８はバル
ブ１の端部を閉塞したステム３を気密に貫通されて外部
に導出されている

【００１９】上記固体形冷陰極５と被膜電極１０は、パ
ルス点灯回路１１に接続される。パルス点灯回路１１は
、プラスのパルスを発する電源回路とされており、例え
ばオン／オフのデュ−ティ比が０．１程度であり、１２
ＫＨｚ程度の周波数でパルスを出すようになっている。

【００２０】この場合、固体形冷陰極５はパルスの陰極
側に接続されてカソード電極となり、被膜電極１０はパ
ルスの陽極側に接続されてアノード電極となるように上
記パルス点灯回路１１に接続される。なお、バルブ１内
には水銀−チタン合金からなる水銀放出構体７より放出
される水銀と、アルゴン等の希ガスが封入される。この
ような構成の冷陰極けい光ランプは、固体形冷陰極５が
カソード電極となり、かつ被膜電極１０がアノード電極
となって、パルス放電をなす。

【００２１】このため、被膜電極１０が陰極になること
がなく、したがって本質的に飛散し易い被膜電極１０が
イオン衝撃を受けることがないから被膜電極１０のスパ
ッタリングを防止することができる。このため、電極寿
命が長くなり、管壁の黒化も防止でき、ランプ寿命も長
くなる。

【００２２】そして、被膜電極１０はステム３の内面に
直接塗布して形成したものであるから、図４および図５
に示す従来の偏平形冷陰極けい光ランプに比べて電極間
距離Ｌ１　を長くすることができる。このため、バルブ
１の全長Ｌ２　が従来と同じ場合は、有効発光長さを長
くすることができる。また、逆に有効発光長さが従来と
同等でよい場合は、バルブ１の全長Ｌ２　を短くするこ
とができ、ランプの小形、コンパクト化に有効となる。

【００２３】例えば、従来の場合、有効発光長さＬ１　
が１６ｍｍでバルブ１の全長Ｌ２　が２３ｍｍ（したが
ってそれぞれの冷陰極５の高さは約３．５ｍｍ）であっ
たが、本実施例の場合は有効発光長さＬ１　を従来と同
等に１６ｍｍとするとバルブ１の全長Ｌ２　を２０．５
ｍｍ（一方の冷陰極５の高さは約３．５ｍｍ）とするこ
とができた。

【００２４】なお、上記実施例の場合、ランプをプラス
のパルスを発する点灯回路で点灯させるようにしたが、
本発明はこれに限らず、被膜電極１０がカソードとなら
ない点灯形態であればよく、通常の直流電源や、直流に
整流された商用電源などを用いてもよい。

【００２５】また、上記実施例の場合、固体電極５が冷
陰極の場合を説明したが、本発明は図３に示す他の実施
例のように固体電極５がフィラメントからなる予熱形電
極２０の場合であってもよい。この場合、フィラメント
からなる予熱形電極２０は常に通電して予熱させる必要
があるが、このような状態であっても、極性が反転して
被膜電極１０がカソードとなることがないように、常に
固体電極５を被膜電極１０よりも低いパルスレベルに維
持する必要がある。

【００２６】さらに、上記実施例の場合、断面が偏平な
バルブ１の開口端部にステム３を接合する場合について
説明したが、本発明はバルブの断面形状に制約される、
断面が円形でもよく、また偏平形には限らず直管形、環
形、屈曲形ランプであってもよい。さらに、本発明は、
液晶表示パネルを使用する場合に限らず、通常の照明用
ランプであってもよい。また、バルブ内に水銀を封入せ
ずに、キセノンやネオン、アルゴン、クリプトンの少な
くとも１種を混合した希ガス放電灯としてもよい。この
ような希ガス放電灯の場合、バルブの内面にけい光体被
膜を形成しない場合でも実施可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、一
方の電極はウエルズに支持された固体電極とし、他方の
電極はバルブの他端を閉塞する閉塞体の内面に形成され
た被膜電極としたから、両電極とも固体電極とする場合
に比べて有効発光長さを大きくすることができる。しか
もこの場合、固体電極をカソードにしかつ上記被膜電極
をアノードとして用いるので、被膜電極がイオン衝撃を
受けることがなく、よって被膜電極がスパッタリングが
生じることがなく、ランプ寿命を長くすることができる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す偏平形けい光ランプの
分解した斜視図。

【図２】同実施例におけるランプの組立て状態の断面図
。

【図３】本発明の他の実施例を示す偏平形けい光ランプ
の断面図。

【図４】本発明の背景技術を示す偏平形冷陰極けい光ラ
ンプの分解した斜視図。

【図５】同例におけるランプの組立て状態の断面図。

【符号の説明】

１…バルブ、３…ステム、５…固体形冷陰極、１０…被
膜電極、１１…パルス点灯回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　バルブ内に一対の電極を対向して配置
   した低圧放電ランプにおいて、一方の電極はバルブの一
   端を気密に貫通したウエルズに支持された固体電極とし
   、他方の電極はバルブの他端を閉塞する絶縁性閉塞体の
   内面に形成された導電被膜からなる被膜電極とし、上記
   固体電極をカソードにするとともに、上記被膜電極をア
   ノードとして用いることを特徴とする低圧放電ランプ。