TW200405383A - Low-voltage discharge lamp and backlight device using the same - Google Patents

Description

200405383 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關各種液晶顯示裝置的背光所使用之低壓 放电燈管，尤特別的是，係有關具有使用壽命長且具備中 空構造的筒狀電極之細長管徑之冷陰極螢光燈管、及使用 該燈管之背光裝置。 【先前技術】 習知，隨著液晶顯示裝置朝多樣化的進展，對於背光 裝置用的低壓放電燈管，已針對其細管徑化、高亮度化及 耐久性等特性進行檢討。用以對應該等課題之一例，如眾 所:知，係以如鎳之低功函數材料所構成的電極做成棒狀 、筒狀、有底筒狀、帽狀等各種形狀，且儘可能小型化， 藉此來抑制低錢電燈管在點燈當中因濺Wsputtering) 所造成的電極消耗。 在日本專利特開平[137429號公報所揭示的 狀電極之情形，陰極輝光放電係配置於筒狀電極的内側 因繼生的電極材料之消耗飛散物係部份到達低屢放 的：壁，故可抑制黑化現象。再者，已濺姓的電極. 貝月b在同狀電極内回至丨丨雷士％走 1 U幻電極處再被利用，因此，除了 電極物質的消耗外亦能抑制汞的消耗，就㈣放電燈们 性能而言’採用上述小型筒狀電極等確實有其良效。

【發明内容】 然而’若欲將上述低塵放電燈管料要求更高 亮度之 200405383 大琶流域，或者基於液 、 w小w极乍化π儿叼罟豕而必須 再達—步縮小低屢放電燈管及電極時，將發生其他問題。 亦即，當電極更小、燈管電流更大時，為補償電極的 有效放”電表面積之不足，因而產生陰極輝光放電密度（將 電極的單位有效放電表面積之電流密度除以稀有氣體的封 入壓力之平方後所取得之值）的增加以及陰極下降電壓的 上升，而導致由正常輝光放電轉至異常輝光放電的現象。 違異常輝％ ’將使電極材料的減蝕量急速增加而提早消耗 低昼放電燈管之封入稀有氣體，造成燈管壽命的縮短。 另外因細官控化、高電流密度，以及低屢放電裝置 =間之縮小，低塵放電燈管在點燈中的環境溫度，亦會異 :上升至維持最適發光光束位準以上之溫度，造成發光光 束之減弱。 %本發明係提供一種低壓放電燈管，其特徵在於：包含 為1 5mm之玻璃管、以及配置在該玻璃管内的端部 之一對電極； 4電極包含選自IV—VI族之過渡金屬中至少1種過渡 金屬； 將水以及包含氬、氖之稀有氣體，封入該玻璃管的内 部； 盘低i放電燈官的陰極輝光放電密度（換算電流密度 /、封入稀有氣體組成指數α之關係，係滿足下式： α = J= I/CS-P2) (Ml φ , t /、甲J係電極的單位有效放電表面積之電流密度 2〇〇4〇5383 除以稀有氣體的封入壓力P之平方後所得之值；S係電極 的有效放電表面積（mm2) ; I係有效值燈管電流（mA ) ; p係 封入稀有氣體的壓力（kpa) ; α係封入稀有氣體組成指數 ’當氬的組成比Α與氖的組成比Ν的總和係α+Ν= 1時α = (90· 5Α+ 3· 4Ν) X 1(Γ3 所代表之常數）。 又’本發明係提供一種低壓放電燈管，其特徵在於： 包含内徑為1〜5mm之玻璃管、以及配置在該玻璃管内的 端部之一對電極； 該電極包含選自IV-VI族之過渡金屬中至少1種過渡 金屬； 將汞以及包含氬、氖之稀有氣體，封入該玻璃管的内 部； 該低壓放電燈管的陰極輝光放電密度（換算電流密度 )J與封入稀有氣體組成指數α之關係，係滿足下式： a = J- I/(S*P2) ^1.5α (其中，j係電極的單位有效放電表面積之電流密度 除以稀有氣體的封入壓力p之平方後所得之值；s係電2 的有效放電表面積（_2);;[係有效值燈管電流（mA);p係 封入稀有氣體的壓力(kpa); “系封入稀有氣體組成指數 ’當氬的組成* A加上氖的組成比N及氪的組成比κ的總 和係八 + 糾1( = 1時〇：=(90.^+3.-+ 24 31〇><1〇_3所^ 表之常數）。 【實施方式】 200405383 本發明之低壓放電燈管， .T朴制小型電極的濺蝕與燈 官内封入稀有氣體之消耗， .,Α ^ 又吾使用哥命且能防止發光 光束的減弱。以下，說明本發明之實施形態。 本發明之低壓放電燈管的一 γ 广、 ^ 07例，其特徵在於：包含内 徑為 1〜5mm之玻璃管、以菸献$丄 配置在上述玻璃管内的端部 之一對電極；上述電極包含選白tv Vτ ^ 匕a &自1V—VI族之過渡金屬中至 少1種過渡金屬；將采以及包含氬、氖之稀有氣體，封入 上述玻=管的内部；上述低屡放電燈管的陰極輝光放電密 度（換异電流密度）j盘封入絲士# ，、封入稀有虱體組成指數α係滿足 下式·· a ^ I/(s-P2) ^ 1. 5 α (其中，J係電極的單位有效放電表面積之電流密度 除以稀有氣體的封入壓力Ρ之平方後所得之值；s係電極 的有效放電表面積（匪2) ; !係有效值燈管電流（Μ);ρ係 封入稀有氣體的壓力（kpa); α係封入稀有氣體組成指數 ，當氬的組成比Α與氖的組成比Ν的總和係Α + Ν=1時^ = (9(Κ5Α+3·4Ν) X 1(^3 所代表之常數）。 又’本發明之低壓放電燈管的另一例，其特徵在於·· 包含内徑為1〜5mm之玻璃管、以及配置在上述玻璃管内 的端部之一對電極；上述電極包含選自iV_VI族之過渡金 屬中至少1種過渡金屬；將汞以及包含氬、氖、氪之稀有 氣體’封入上述玻璃管的内部；上述低壓放電燈管的陰極 輝光放電密度（換算電流密度）j與封入稀有氣體組成指 數係滿足下式： 10 200405383 a = I/(S«P2) ^ 1. 5 α (其中’j係電極的單位有效放電表面積之電流密度 稀有氣體的封人塵力P之平方後所得之值；S係電極 抖有文放電表面積（mm2 ) ’· J係有效值燈管電流㈤）；p係 封^稀有氣體的麗力（kpa);㈣封入稀有氣體組成指數 々、且成比A加上氖的組成比N及氪的組成比K的總 口系 α+ν+κ=1 ^=(9〇 5α+3 4ν+24·3κ) X ⑴所 代表之常數）。 : 達成封入稀有氣體組成指數α與陰極輝光放電 松又之關係最佳化。又’因電極材料係限定於IV〜VI族 :υ ’可使因離子衝擊所產生之濺蝕率減低，且因 放Γ功函數，即使在大電流環境下，仍可抑制因電極的 ，。面積不足而從正常輝光放電移至異常輝光放電。因此 本:抑制電極之賤敍量增加’去除縮短低麼放電燈管使用 命命之要因。 、3再者，上述封入稀有氣體組成指數^的式中係數90.5 塵。_认3 ’係分別對應於氬、氖、氪在玻璃管内的分 又’本實施形態之低壓放電燈管中，較佳係以選自鈮 、’旦的至少1種金屬作為上述電極的主成分。 例如==性的錕、组等高溶點金屬作為電極材料，在 之2 ^力比或金屬猪之1次加工、或者是使成為筒狀 、 ϋ工，皆為易事。又，銳、鈕等金屬在IV〜VT # 之過沪1 I Μ I 1方矢 U屬中亦屬於比較不易因製造燈管時的熱或摻雜氣 200405383 體而發生特性變化者，係物性穩定的電極材料，且因具備 低功函數之故，能夠不夸，丨双总击』 , 又义且& I程影響，使低壓放電燈管 具有穩定的使用壽命。此虛夕士 P此屣之主成分意指其佔全體的重量 比為90重量％以上者。 =’本實施形態之低壓放電燈管中，較佳係使上述電 極呈筒狀，且上述電極的外徑d(随）與上述破璃管的内徑 D(mm)滿足〇·4(_)式之關係。 因電極呈筒狀，故可利用筒狀電極的外表面與内表面 與”此利用外表面的棒狀電極相較，擴大了可用於放電 :電極有效放電表面積s，可延長低麼放電燈管的使用壽 〒。又’筒狀電極的外# d(mm)與玻璃管的内徑d(_)且 :之D— 〇·4(_)的關係，輝光放電不會及於筒狀電極的 :衣面’故輝光放電僅在筒狀電極的内表面進行，因此， 可^揮筒狀電極的中空效果，延長低壓放電燈管的壽命。 “再者上述電極的有效放電表面積S，意指實際發生 =電的部分之電極表面積’例如’使用筒狀電極時，其所 了為以下任一者：（1)僅指筒狀電極的内表面之面積， 或者疋’（li)指筒狀電極的内表面面積與外表面面積雙方 亦即，右是擴大玻璃管内徑與筒狀電極外徑之間隙，可 在筒狀電極的内表面及外表面雙面皆產生放電。 a 一又，本實施形態之低壓放電燈管中，在上述低壓放電 ^官之非調光點燈時之單位有效放電表面積之電流密度 /S係以1.5(mA/mm2)以下為佳。 稭此，能將電極部之燈管表面溫度控制在對液晶動作 12 200405383 具影響性的1 〇〇°C以下，因此，可將低壓放電燈管使用在 穩定的電流密度區域。 又’本實施形態之低壓放電燈管中，上述低壓放電燈 苔在5周光點燈時’係使用高頻點燈之脈寬調變驅動（p而 驅動）方式’且使有效值燈管電流I為電流之峰值。 因此，即使以獲得高晝質液晶晝面為目的而藉PWM驅 動之高頻點燈使峰值電流成為大電流，該電極仍保有良好 抗錢钱能力，因此能獲得穩定的低壓放電燈管使用壽命。 又，本實施形態之低壓放電燈管中，較佳係使上述玻 璃官的官厚t在〇· 15mm S t S 0· 20mm的範圍。 藉由將玻璃管厚設在上述範圍，與習知相較，可減少 玻璃官的外表面積，因此，即使是使低壓放電燈管以大電 狀電的|f況，仍可抑制燈管的放熱，可防止汞蒸氣壓的 降低，亦能延長燈管的使用壽命。 本务明的背光裝置的一例，其特徵係安裝有上述 低壓放電燈管。 精此，可侍到一適於大電流或具有薄型化特性的液晶 機器之背光裝置’並且，對於改善使用壽命亦具有良效。 又，將上述實施形態所示的低壓放電燈管，安裝在薄 里化小型化的液晶顯示等裝置，可實現因小型化及大電 級名度而構成為具備高亮度、長壽命之背光裝置。 再者，右依照以上構成，即使是以獲得高液晶畫質為 目的而採用大雷、、去& 机動作之PWM驅動之高頻點燈時，電極仍 具充份抗丨賤n 文可纹得穩定的低壓放電燈管使用壽命 200405383 特性。 接著’參照圖式說明本發明之實施形態。 圖1係表示本發明之低壓放電燈管之一例的截面圖。 在圖1之中，由冷陰極螢光燈管所構成之低壓放電燈管1 中’係將既定的汞或氬、氖等稀有氣體，封人由柯伐玻璃 、鈉鈣玻璃、硼矽酸玻璃或其他材料所構成之玻璃管2, 管内徑為1〜5mm範圍且為任意管長，在玻璃管之管端具 有冷陰極構成的-對電# 3，並且，在玻㈣2的内側面 被覆登光體4。電極3透過内部導入線5連接玻璃管2的 外部。 電極3由鈮、鈕或其他的IV—VI族之過渡金屬所構成 ，可形成為有底筒狀、無底筒狀、帽狀、棒狀等形狀。 螢光體4之被覆，可如圖！所示般，被覆在玻璃管2 的内側面全面，或者’至少須被覆一對電# 3的間隔“斤 對應之玻璃管2的内側面。 上述低壓放電燈管中，如上述，陰極輝光放電密度（ 換算電流密度）】與封人稀有氣體組成指數α的關係係滿 足 aS J= !/(s.p2) $ι·5〇；之條件。 圖2係圖j所示的低屢放電燈管之局部放大截面圖。 本實施形態之錢放電燈管中’電極3的外徑d(_)與玻 璃管2的内徑D(_)的關係，係使其間的間隙小至滿足d 2D—0.4(_)，因此，在電極3呈筒狀時，輝光放電並未 及於電極外側的微小細鏠’輝光放電僅在筒狀電極3的内 表面進行，能因中空效果而降低陰極下降電麼，可延長低 200405383 塵放電燈管之使用壽命。 又，當電極3為圖3或圖4所示形狀時，電極3 口端部之外徑d’(_)與玻璃管2之内徑D(_)之關係，： 滿足d’2D—0.4(_),如同上述般為較佳者。又，當電極 3為圖5所示形狀時，位於電極3的前端部附近且最靠： 玻璃管2部分之外徑d，，（龍），與玻璃f 2的内徑d(_之 關係，若滿足0.4(_)，如同上述般為較佳者。

再者，電極3形成為筒狀時，若使電極3的開口端部 與玻璃管2之最長距離M()_2_以下，無論電@ 3稍往玻 璃管2側傾斜，輝光放電仍不致及於電極外側的微小細縫 内0 又，本實施形態的低壓放電燈管之較佳構成，係使上 述電極3呈有底筒狀，並使電才亟3 &底部至面對上述底部 的玻璃管2表面的距離!^為〇·2_以下。一般之有底筒狀 電極3的底部，係與材質強度弱於其他部位的内部導入線 5藉接合而形成者，若冑L限定在此範圍内，輝光放電不 會及於電極的接合冑’可延長低壓放電燈管料命。然而 ，若L = 0,則在進行内部導入線5與玻璃2之密封時將造 成玻璃管2的裂痕，故L至少須具有相當於登光體膜厚之 0· 05mm 〇 又，本實施形態之低壓放電燈管中，其玻璃管的管厚 1係在0· 15_ g 〇· 2〇_的範圍，因此，即使以低壓放 電k &進行大電流放電，仍可抑制燈管的放熱，又，亦可 提昇燈管壽命。 15 200405383 以下藉由實施例，來詳述本發明之低壓放電燈管 (實施例1) 首先，在硼矽酸玻璃所構成之管外徑為18關、管内 徑為1.4_、管長約300_的玻璃管内面，以約的 膜厚被覆色溫5000k的三波長區域之發光螢光體，製作出 如圖1之低壓放電燈管。 接著，形成圖2所示之有底筒狀電極，其係Μ所構 成’外徑為1.1mm、内徑為〇.9_、長度為15_之電極 ’内部導人線係採用外徑為〇· 6mm的鶴線，以電阻炫接法 將内部導入線與筒狀電極連接。對玻璃管内封入15⑽“ g ，、，以及& 95%容量的氖氣與5%容量的氬氣所構成的氛^ 氬混合氣體，改變各種封入壓以試作燈管。

A上述4作的燈官組為⑷，為利於比較，以鎳為電極 材料’其他的條件則具同於(a)，以上述同樣的方法作成 燈管組（b)。將上述試作燈管組（a)、（b)之低屡放電燈管 、60kHz的间頻點燈之脈寬調變驅動（p龍駆動）方式來 進行調光點燈的實驗。在進行該點燈之際’改變電㈣電 流雄、度I / S來供點燈之用。 “在上述點燈實驗中，關於低壓放電燈管的稀有氣體之 消耗程度係以1 0000小時點燈時的測定數據來作確認，將 稀^氣體的封人壓力比實驗開始前（G小時）低的低屢放電 燈管’以縱轴作為電極的電流密度（I/S)、以橫轴作為稀 有氣體的封入壓力⑺作圖後，得到目6所示之稀有氣體 消耗邊界曲線。 _ 16 200405383 結果，圖6所示之曲線（A)表示試作燈管組（a)，曲線 (B)表示試作燈管組（b)，以各自的曲線（A)、（]6)為邊界， 異常輝光放電區域位於左側，正常輝光放電區域位於右側 。若依圖6所示，相較於使用鎳電極的試作燈管組（…之 異常與正常輝光放電區域之邊界曲線（3)(閾值），使用 鈮電極之試作燈管組（a)的邊界曲線（A)，在相同封入壓力 時的電流密度較大，故可確認鈮電極能較鎳電極為小尺寸 ’即使對燈管管徑要求須更細時’仍可抑制由正常輝光放 電轉成異常輝光放電，能長時間維持燈管的使用壽命。 因此，在低壓放電燈管之中，欲達成鎳電極更佳的細 管徑化、小電極化效果，必須確保以正常與異常輝光放電 之邊界曲線(A)與邊界曲線(B)所圍住的正常輝光放電區域 (實施例2) 接著’僅將上述試作燈管組（a)之封入氣體氬、氖的組 成比改變，製作出試作燈管組（c)，、經進行點燈實驗，確 認陰極輝光放電密度⑴，滿足下式條件時，亦不發生電 極濺敍增加致消耗稀有氣體現象，故能確保正常輝光放電 的持續’光束的劣化亦極微’能確保長使用壽命（5〇_小 時），迄使用壽命的末期尚具備良好的起動性。 式：a $ J= l/(s.p2) $ 1· 5 α (α=(90·5Α+3·4Ν) χ ΐ〇-3) 此處，上式的上限丨.5“系對應圖6的邊界曲線⑴， 上式的下限Q：亦同樣對應於邊界曲線（Β)。 200405383 在上述實驗中，陰極輝光放電密度⑴低於上式α時， 即使以錄電極亦可满s甘μ * 丨了滿足其使用*命特性，則本發明的優點 僅犬：在: 吏電極小型化’並無特別實用上的優點。 Α又® J超過1. 5 α時，在低堡放電燈管點燈中封入 氣體被封入電極的濺蝕物質，目而發生低壓放電燈管中的 封入屢下降現象。此時，因封入麼的下降造成義 ，故難確保所期望的使用壽命。 (實施例3 ) 狄著|作出—電極形狀異於圖2所示之上述試作燈 ::a)所採用者，亦即，燈管係如_ 7所示，將帽狀電 =插人電極棒7 ’且以各種條件來製作試作燈管組⑷以 / 又J)再者，上述試作燈管組（d)除 電極形狀外其他均同势 』、口弋作煜吕組（C)。另，帽狀電極6 、外徑0〇·9_ ’長度i係、2.5随，電極棒7的直 係 0· 6mm 〇 2 域内容經確認後，試作燈管組⑷的陰極輝光放電密 又丄’係與試作燈管組(c)的實驗結果相同， j= I/CS-P2) < 1 r ^ L = 二·5 α该式的低壓放電燈管亦不發生因電極 \、J曰加而/肖耗稀有氣體現象’可維持正常輝光放電，光 t化亦乂 ’能確保長使用壽命（40000 *時）。又，迄使 =可叩的末期尚維持良好的起動特性。相反的，未滿足上 式之低壓放電擦总 义 & ，务生了因電極的濺蝕而造成封入氣體 : 縮短使用壽命、或是光束劣化、或起動不良等， 有實用上的問題。 f 200405383 再延續上述實驗，以鈮以外的鈕及鉬作為電極材料， 以同於試作燈管組(c)的型式，製作出使用鈕電極的燈管 組（e)及使用鉬電極的燈管組（f)之各低壓放電燈管。接著 ，在確認陰極放電密度（J)時，無論是試作燈管組（6)或 (〇，^與試作燈管組（c)相同，在滿足式：^ ^ j = "(S.P” $ 時’不發生因電極濺蝕而提早消耗封入 氣體的現象，可維持長使用壽命(5〇〇〇〇小時），起動特性 亦不變，光束劣化亦極微。相反的，未滿足上式之低壓放 電燈管生了因電極的㈣而造成封人氣體的消耗致縮 短使用哥命、或是光束劣化、或起動不良等，有實用上的 問題。 (實施例4) 接者，為確認如圖2所示之有底筒狀電極的外挥d鱼 玻璃管的内徑D之關係，製作出試作燈管組⑷時，僅;文 j電極的外徑d ’其他的條件則完全同於試作燈管組⑷， 藉由確認電極外徑與特性之關連。 ，"果，電極外徑與玻璃管的内徑D滿足d - D — 〇. 4(_)的關係時，將使筒狀電極與管内徑的間隔小到難 使電私至同狀電極外側，因此，點燈中的放電係以筒狀 電桎的内面為進行之主體，輝光放電僅在筒狀電極的内表 面進仃’可因筒狀電極的中空效果而減低陰極下降電壓並 能再利用㈣材料，故能維持低塵放電燈管的長使用壽命 7〇000小時以上）’亦不改變起動特性，且光束劣化亦少 200405383 相反的，在d<D — 0·4(_)時，輝光放電的一部份亦在 筒狀電極的外部進行’有-部份的濺㈣料無法再利用， 經確認’無法適用於50000小時以上之使用壽命。 (實施例5 ) 繼而，以玻璃管的内徑為5_、外徑為6_、管長為 500nm之低壓放電燈管，作為試作燈管組（h_1);另以玻璃 官的内徑為6mm、外徑為7mm、管長為5〇〇mm之低壓放電 燈管，作為試作燈管組（h-2)，除電極的尺寸外，其餘條 件倶與試作燈管組（a )的條件相同。 兩試作燈管之電極係皆為圖2所示之有底筒狀，且内 徑皆為2.5mm、外徑為3mm、長度為3随，經分別確認其特 性，兩者倶無使用壽命特性上的問題，實用上並無問題。 /然而，因試作燈管組（[1-2)較（h—丨）具有較大的玻璃管 内广因此使低壓放電燈管的表面溫度低了 5 °C左右。隨 著忒表面溫度的下降，低壓放電燈管内的汞蒸氣壓較最佳 =為低，因此使試作燈管組（h — 2)的低壓放電燈管點燈中 人王光束較（h-Ι)低了 ι〇%，無法形成液晶晝面所需的光 束故彳于知玻璃官的内徑大於5mm者其初始光束特性並不 理想。 。再者，根據上述各種實驗結果，為了防止具有小型電 °之細官徑低壓放電燈管中發生異常輝光放電，遂改變封 =稀有虱體的組成而製作出試作燈管組（丨），經確認，在 飞中3 3〜1〇%氬氣的低壓放電燈管，在40〜100kHz程度 的正弦波點燈時能達到充份的長使用壽命。 20 «43 200405383 亦即’封入氣體中含過多的氬，使得細管徑的低壓放 電燈官中電子的溫昇減少，因此增加其中的氖氣使電子溫 度上升以提昇發光光束。又，若未含任何氬氣，低壓放電 k官的點燈後之發光色成為以氖為主體的紅色，尤其是在 低溫下上述紅色放電將持續達數分鐘，故並不實用。 (實施例6 ) _人’將以上述各種試作燈管組（a)〜（丨）為實驗目標 且經證明具實用性之低壓放電燈管，安裝於具備超薄型液 曰曰月光源顯不系統之背光裝置，可實現即使採用小型電極 仍具備高亮度、長使用壽命特性，對背光裝置的小型薄型 化、高亮度化、及長使用壽命上具有重大貢獻。 (實施例7) 將1 500 μ g的汞、由95%容量的氖、3%容量的氬、及 2%容量的氪所構成氖、氬、氪的混合氣體，封入玻璃管内 ，除此之外的條件係同於實施例丨〜實施例6所示，來製 作低壓放電燈管。結果，除了上述的α =(9〇·5Α+3·4Ν + 24· 3Κ) X 1 0 3的關係成立外，其餘結果係同於實施例1〜 貫施例6所示。 上述本發明之低壓放電燈管中，於發明的實施形態或 實施例中所述的材料、尺寸、形狀等並不侷限於此，可選 擇任意内容。例如，對玻璃管的材料選用，亦可使用未在 實施例提及之包含柯伐破璃等的其他玻璃材料，亦同樣具 有良好效果。又，電極的形狀亦可選擇任意形狀。 如以上所述，依本發日月，對於具有廣範圍的電流區域

21 200405383 (含大電流區域）之小型低壓放電燈管而< § ，可抑制圭f人 氣體提早消耗現象，即使採用小型電極彳 、 )σ丁實規古古 長使用壽命，對背光裝置的小型薄型化、古 同π度、 、向亮 g E ^ 命化極具貢獻，其工業價值頗大。 又、長哥 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圃1係本發明之低壓放電燈管的— 、

圖2係m之要部放大截面圖。1截面圖。 =3係用於本發明的電極之另—例的截面圖。 二：係用於本么明的電極之另一例的截面圖。 二係用於本1明的電極之另—例的截。 〃圖6係將電極的電流密度與 係以稀有氣體消耗邊界曲線來表示之圖4 ,、入壓力泛 圖7係本發明之電極之另-例的：面圖。 (二）元件代表符號

1 低壓放電燈管 2 玻璃管 3 電極 螢光體 内部導入線 帽狀電極 電極棒 電極之間隔 22 200405383 d 電極之外徑 D 玻璃管之内徑 d’ 電極開口端部之外徑 d" 電極最靠近玻璃管部分之外徑 Μ 電極的開口端部與玻璃管之最長距離 L 電極底部與玻璃管的距離 t 玻璃管的管厚

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Claims (1)

1. 200405383 拾、申請專利範圍： 5mm 1 · 一種低壓放電燈管，其特徵在於 之玻璃管、以及配置在該玻璃管内 :包含内徑為1〜 的立而部之一對電極 該電極包含選自 金屬； IV-VI族之過渡金屬中至少 1種過渡 封入該玻璃管的内 將釆以及包含氬、氖之稀有氣體 部； 該低壓放電燈管的陰極輝光放電密度（換算電流密度 )J與封入稀有氣體組成指數α之關係，係滿足下式：又 α ^ J- I/(S-P2) ^ 1. 5α (其中，j係電極的單位有效放電表面積之電流密度 除以稀有氣體的封入壓力Ρ之平方後所得之值；s係電ς 的有效放電表面積"係有效值燈管電流 封：稀有氣體的麼力(kpa); α 4系封入稀有氣體組成指數 ，當氬的組成比Α與氖的組成比Ν的總和係Α + Ν=ι時“ = (90·5Α+3·4Ν) X 1〇-3 所代表之常數）。 2 ·如申凊專利範圍第丨項之低壓放電燈管，其中，誃 電極係以選自鈮及鈕的至少丨種金屬作為主成分。 3·如申請專利範圍第丨項之低壓放電燈管，其中，該 電極係呈筒狀，且電極的外徑d(mm)與玻璃管的内= Μ·)係滿足d-D—〇·4(_)式之關係。 工 ^ 4·如申請專利範圍第1項之低壓放電燈管，其中，該 電極係呈筒狀’且電極的開口端部之外徑d(_)與玻璃管 24 84? 200405383 的内控ΰ (mm )係滿足d g D — 0 · 4 (mm)式之關係。 5·如申請專利範圍第1項之低壓放電燈管，其中，該 電極係呈筒狀，且電極的開口端部與玻璃管的最長距離Μ 係〇· 2mm以下。 6 ·如申請專利範圍第1項之低壓放電燈管，其中，該 電極係呈有底筒狀，且電極底部至面對底部的玻璃管表面 的距離L係0· 2mm以下。

   7·如申請專利範圍第1項之低壓放電燈管，其中，該 低壓放電燈管之非調光點燈時的單位有效放電表面積之電 流密度Ι/S係1.5(mA/mm2)以下。 8·如申請專利範圍第1項之低壓放電燈管，其中，該 低壓放電燈管在調光點燈時，係使用高頻點燈之脈寬調變 驅動（PWM驅動）方式，且使有效值燈管電流}為電流之 峰值。 9. 如申請專利範圍第1項之低壓放電燈管，其中，該 玻璃管的管厚t係在〇.l5mm stg〇.2〇_的範圍。 〆 10. —種背光裝置，其特徵在於：係安裝有申請專利範 圍第1至9項中任一項之低壓放電燈管而構成者。 11. 一種低壓放電燈管，其特徵在於：包含内徑為1〜 5mm之玻璃管、以及配置在該玻璃管内的端部之一對電極 該電極包含選自IV-VI族之過渡金屬中至少i種過渡 金屬； 將汞以及包含氬、氖之稀有氣體’封入該玻璃管的内 25 200405383 部； 该低壓放電燈管的陰極輝本 J h位掉丸放電密度（換算電流密度 )J與封入稀有氣體組成指數 _ 〇 妖α之關係，係滿足下式： a ^ J= I/CS-P2) ^ 1. 5α (其中，J係電極的單办古μ #而士 1# 早位有效放電表面積之電流密度 除以稀有氣體的封人壓Α Ρ之平方後所得之值；s係電極 的有效放電表面積（-2) ; 1係有效值燈管電流(mA);P係 封入稀有氣體的壓力（kpa) ; 〇後& λ & 士 ^⑽ ，α係封入稀有氣體組成指數 ，當氬的組成比Α加上氖的組成Λ Ν及氪的組成比⑽ 和係A + N + K = l時 αΚ90·5Α+3·4Ν+24·3Κ) X 1〇_3 所代表之常數） 12 ·如申請專利範圍第丨丨項之低壓放電燈管，其中， 该電極係以選自鈮及鈕的至少丨種金屬作為主成分。 13·如申請專利範圍第u項之低壓放電燈管，其中， 孩包極係呈筒狀，且電極的外徑d(mm)與玻璃管的内徑 D(mm)係滿足d — D — 〇β 4(mm)式之關係。 14 ·如申清專利範圍第j1項之低壓放電燈管，其中， 該電極係呈筒狀，且電極的開口端部之外徑d(mra)與玻璃 管的内徑D (mm)係滿足d — D — 〇 · 4 (mm)式之關係。 15.如申請專利範圍第11項之低壓放電燈管，其中， 該電極係呈筒狀，且電極的開口端部與玻璃管的最長距離 Μ係0· 2mm以下。 1 6·如申請專利範圍第n項之低壓放電燈管，其中， 26 200405383 該電極係呈有底筒狀，且電極底部至面對底部的玻璃管表 面的距離L係〇· 2mm以下。 1 7 ·如申請專利範圍第1丨項之低壓放電燈管，其中， 該低壓放電燈管之非調光點燈時的單位有效放電表面積之 電流密度Ι/S係1. 5(mA/mm2)以下。 18.如申請專利範圍第U項之低壓放電燈管，其中， 5亥低壓放電燈管在調光點燈時’係使用高頻點燈之脈寬調 變驅動（PWM驅動）方式，且使有效值燈管電流I為電流 之峰值。 1 9 ·如申請專利範圍第11項之低壓放電燈管，其中， 該玻璃管的管厚t係在0· 15mm S 0. 20mm的範圍。 2〇· —種背光裝置，其特徵在於：係安裝有申請專利範 圍第11至1 9項中任一項之低壓放電燈管而構成者。 拾壹、圖式： 如次頁 27