JP2008192340A

JP2008192340A - 冷陰極蛍光ランプ

Info

Publication number: JP2008192340A
Application number: JP2007022599A
Authority: JP
Inventors: Hirooki O; 宏興王; Hoki Haba; 方紀羽場; Yoshiko Harada; 佳子原田
Original assignee: Dialight Japan Co Ltd
Current assignee: Dialight Japan Co Ltd
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2008-08-21
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: JP5354859B2

Abstract

【課題】発光輝度が向上し、蛍光体の発光ちらつきが抑制された冷陰極蛍光ランプを提供すること。
【解決手段】本冷陰極蛍光ランプは真空封止されたランプ管１２内に蛍光膜１４付きのワイヤ状陽極１６が配置されると共に、かつ、電界電子放出膜１８付きのリング状陰極２０がワイヤ状陽極１６周りをリング状に配置されて構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空封止したランプ管内に蛍光膜付き陽極と電界電子放出膜付き陰極とを対向配置しこれら陽陰極間への電界印加により当該電界電子放出膜から陽極に向けて電子を放出させ、この電子を蛍光体に当てることにより当該蛍光体を励起発光させる冷陰極蛍光ランプに関するものである。

上記冷陰極蛍光ランプでは、ランプ管内面に蛍光膜付き陽極と、電界電子放出膜付き陰極とを対向配置し陽極に直流正電圧を印加して電界電子放出膜から電界放射により陽極に向けて電子を放出させ、この放出した電子を陽極上の蛍光体に衝突させて該蛍光体を励起発光させるようになっている(特許文献１)。

上記冷陰極蛍光ランプでは蛍光膜付き陽極をランプ管内面に形成するので、蛍光体の励起発光は陽極を当該蛍光体自身および陽極を透過しさらにランプ管を透過してランプ管外に放出する必要があり、励起発光の輝度が低下する。そのため蛍光膜を構成する蛍光体粒子を数層程度とするなどして蛍光膜を薄膜として励起発光の透過性を向上する必要があった。そのため蛍光膜の蛍光体粒子密度が低くなり蛍光膜からの励起発光輝度を十分に上げることが難しい。また蛍光膜への電子のチャージアップが起因して励起発光にちらつきが発生しやすい。この励起発光のちらつきは蛍光膜への電子チャージアップで電界電子放出膜から放出されてくる電子が蛍光膜で蹴られるいわゆる電子蹴られ現象により発生する。
特開２００２−３４３２７９号公報

本発明により解決すべき課題は、発光輝度の向上と発光ちらつき抑制とを図ることである。

本発明による冷陰極蛍光ランプは、真空封止されたランプ管内に蛍光膜付きのワイヤ状陽極が配置されると共に、かつ、電界電子放出膜付きのリング状陰極がランプ管内面とワイヤ状陽極との間に位置して上記ワイヤ状陽極周りをリング状に配置されて構成されていることを特徴とするものである。

本発明では、陰極とランプ管内面との間に陽極が配置されるのではなく、陽極とランプ管内面との間リング状陰極が配置されるので、リング状陰極の電界電子放出膜から放出した電子の衝突で蛍光膜が励起発光した場合、その励起発光は直接ランプ管を透過することができる結果、励起発光の輝度の低下は陽極や蛍光膜を透過させる必要がある場合よりも小さくなる。そのため蛍光膜は発光の透過性を考慮して薄膜に形成する必要はなく緻密な膜に成膜することが可能となり、発光輝度を大きくすることができるようになる。また、蛍光膜の電子チャージアップがあっても、発光が蛍光膜からランプ管に到達するまでに拡散されるようになる結果、発光ちらつきは軽減されるようになる。

本発明の好ましい一態様は、上記ランプ管が直管状であり、上記ワイヤ状陽極がランプ管内の略中央を管軸方向に沿って配置されていると共に、このワイヤ状陽極の両端側それぞれにリング状陰極が配置されていることである。

本発明の好ましい一態様は、上記ランプ管が直管状であり、上記ワイヤ状陽極がランプ管内の略中央を管軸方向に沿って配置されていると共に、このワイヤ状陽極の略中央側に１つのリング状陰極が配置されていることである。

本発明の好ましい一態様は、上記ランプ管がサークル状である。

本発明によれば、蛍光体の発光ちらつきを抑制して均一に発光させることができるとともに、全体の輝度を向上させ、発光効率を大きくアップさせることができる。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプを説明する。

図１は、実施形態の冷陰極蛍光ランプの斜視図、図２は図１の冷陰極蛍光ランプの側面図である。

これらの図を参照して、この冷陰極蛍光ランプ１０は、直管状で内部を真空封止されたランプ管１２を備える。図中のランプ管１２の両端は図解の都合で開放状態で示していて真空封止の構造は詳細に示していない。ランプ管１２の材料はこの種のランプに用いる周知材料でよく特に限定しない。ランプ管１２はその直径の大きさに限定されないが、その直径が管軸方向に一様であり好ましくは断面円形の長円筒形になっている。ランプ管１２内には、蛍光膜１４付きのワイヤ状陽極１６が配置されている。このワイヤ状陽極１６の形状等は特に限定しないが、好ましくは断面円形で一様な直径を有しランプ管１２の管内中心を管軸方向にワイヤ状に延びて配置されている。ランプ管１２の直径や長さとワイヤ状陽極１６の直径や長さとの比率等は図解の都合で特に示しておらず、実施の形態では図示の直径や長さの比率に限定するものでは何等ない。

ワイヤ状陽極１６表面の蛍光膜１４は電子線照射により励起して可視光で発光する蛍光膜であり塗布等により所要の膜厚および膜密度で形成されている。蛍光体１４は、周知の蛍光体でよく、特に限定されない。蛍光体１４は、陽極１６にスラリー塗布法、スクリーン印刷法、電気永動法、沈降法等により塗布等により形成することができる。陽極１６は、従来のように透明導電膜であるＩＴＯ（酸化インジウム・錫）で構成する必要はない。また、ランプ管１２が細い場合にその広い内面に陽極１６を形成することは難しいが、実施の形態ではランプ管１２内面に陽極１６を形成する工程がないのでコスト的には有利である。また、従来のように陽極１６表面に蛍光膜１４を形成することは必ずしも容易な形成工程ではないが、実施の形態でワイヤ状陽極１６表面に蛍光材の溶液に浸漬するだけで蛍光膜１４をワイヤ状陽極１６表面に形成することができ製造コストが安く済む。

このワイヤ状陽極１６の両端周りそれぞれには、電界電子放出膜１８付きのリング状陰極２０がリング状に配置されている。両リング状陰極２０は好ましくは略完全な円形で共に略同じ直径を有する。ワイヤ状陽極１６とリング状陰極２０との間隔はこれら両極１６，２０間に所定直流高電圧が印加されたときに電界電子放出膜１８から電界放射により電子放出が行われる間隔に設定することができる。電界電子放出膜１８は、多数の電子放出性能を有するｎｍオーダーの微細突起からなる炭素膜から構成されている。この炭素膜は、カーボンナノチューブ、カーボンナノウォール、針状炭素膜、等により構成されていて微細な突起の先端への電界集中で電子放出するものである。なお、ワイヤ状陽極１６の直径や長さとリング状陰極２０の直径や大きさ等の比率は図解の都合で示したものであり、実施の形態では図示の比率関係に限定するものでは何等ない。

以上の構成を備えた実施の形態の冷陰極蛍光ランプ１０においては、図示略の直流電源からワイヤ状陽極１６と両リング状陰極２０との間に直流電圧が印加されると、ワイヤ状陽極１６と両リング状陰極２０との間に電界が発生し、両リング状陰極２０の電界電子放出膜１８から電界放射により矢印２２で示す向きで電子が放出される。この放出した電子は蛍光膜１４に電子衝突し該蛍光膜１４は矢印２４で示すように励起発光する。

なお、ワイヤ状陽極１６とリング状陰極２０に対する電源印加としては、ワイヤ状陽極１６とリング状陰極２０との間に直流電源を接続して印加する方式や、ワイヤ状陽極に直流電源の正極を接続し、この直流電源の負極を接地する一方、両リング状陰極２０間に高周波を印加する方式、等があり、実施の形態はその電源印加方式に限定されない。

上記では、リング状陰極２０の電界電子放出膜１８から放出した電子の衝突で蛍光膜１４が励起発光した場合、その励起発光は蛍光膜１４や陽極１６を透過するのではなく、直接、ランプ管１２を透過することができる結果、励起発光はその輝度をほとんど低下することなくランプ管１２外に放出される結果、発光輝度が従来よりも大きくなる。また、上記蛍光膜１４は、その発光をランプ管１２外に放出させるに際して発光の透過性を考慮して薄膜に形成する必要はなく緻密な膜に成膜することが可能となるので、この点からも発光輝度を大きくすることができるようになる。さらに、蛍光膜１４がチャージアップしても、蛍光膜１４からの発光はランプ管１２に到達するまでに拡散されている結果、発光ちらつきを軽減することができる。

図３を参照して他の実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプ１０ａを説明すると、この冷陰極蛍光ランプ１０ａはリング状陰極２０がワイヤ状陽極１６の両端部位ではなく中央部位に１つ設けられている。

この冷陰極蛍光ランプ１０ａの場合、ワイヤ状陽極１６とリング状陰極２０との間の直流電源の印加で矢印２２で示す向きでリング状陰極２０から電子放出が行われ、これにより蛍光膜１４が矢印２４で示すように励起発光することができるようになっている。

図４を参照してさらに他の実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプ１０ｂを説明すると、この冷陰極蛍光ランプ１０ｂはサークル状であり、ワイヤ状陽極１６がこのサークル状のランプ管１２の管内中心をサークル状に配設されている。また、リング状陰極２０はワイヤ状陽極１６の円周方向数箇所に設けられている。この冷陰極蛍光ランプ１０ｂの場合、ワイヤ状陽極１６とリング状陰極２０との間の直流電源の印加で矢印で示す向きでリング状陰極２０から電子放出が行われ、これにより蛍光膜１４が励起発光することができるようになっている。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内で、種々な変更ないしは変形を含むものである。

図１は、本発明の実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプの斜視図である。図２は図１の冷陰極蛍光ランプの側面図である。図３は、本発明の他の実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプの側面図である。図４は、本発明のさらに他の実施の形態に係る冷陰極蛍光ランプの斜視図である。

符号の説明

１０，１０ａ，１０ｂ冷陰極蛍光ランプ
１２ランプ管
１４蛍光膜
１６ワイヤ状陽極
１８電界電子放出膜
２０リング状陰極

Claims

真空封止されたランプ管内に蛍光膜付きのワイヤ状陽極が配置されると共にこのワイヤ状陽極周りに電界電子放出膜付きのリング状陰極が１つないし複数配置されて構成されている、ことを特徴とする冷陰極蛍光ランプ。
上記ランプ管が直管状であり、上記ワイヤ状陽極がランプ管内の略中央を管軸方向に沿ってワイヤ状に配置されていると共に、このワイヤ状陽極の両端側それぞれにリング状陰極が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
上記ランプ管が直管状であり、上記ワイヤ状陽極がランプ管内の略中央を管軸方向に沿ってワイヤ状に配置されていると共に、このワイヤ状陽極の略中央側に１つのリング状陰極が配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載の冷陰極蛍光ランプ。
上記ランプ管がサークル状であり、上記ワイヤ状陽極がランプ管内の略中央を管軸方向に沿ってワイヤ状に配置されていると共に、このワイヤ状陽極周りを数箇所に複数のリング状陰極が配置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。