专利名称：外面电极放电灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及作为液晶电视或笔记本电脑等的背光光源使用的外面电极放 电灯。
背景技术：
现在，作为液晶显示器的背光用的光源，外面电极放电灯正取代冷阴极荧
光灯成为主流。外面电极放电灯如日本专利特开2007 — 53117号公报(专利文 献l)记载的那样，是在内部具有密封的放电空间的线状的放电容器的外侧两 端形成有外面电极的灯。
在该外面电极放电灯中，已知的问题是黑暗起动特性不好，即放置于没有 来自外部的光入射的、背光的壳体内部等黑暗空间的灯的起动特性不好。为了 解决该问题，日本专利特开2004—253245号公报(专利文献2)和日本专利特 开2006—19100号公报(专利文献3)揭示的发明是在相当于配置了外部电极 的部分的荧光体内表面或者玻璃管内表面形成铯化合物等的层。另外，日本专 利特开2006_344585号公报(专利文献4)揭示的发明是在玻璃管内表面的几 乎所有部分形成例如含有铯化合物的保护层，在该保护层上的外部电极间形成 荧光体层。
专利文献l:日本专利特开2007 —53117号公报 专利文献2:日本专利特开2004—253245号公报 专利文献3:日本专利特开2006—19100号公报 专利文献4:日本专利特开2006—344585号公报
发明内容
然而，发明者进行试验的结果发现，专利文献2 4的发明中黑暗起动特 性几乎没有改善。即，即使在形成有外部电极的玻璃管内形成铯化合物等的膜，使其露出在放电空间，也会发生放电延迟现象。
本发明的目的在于提供黑暗起动特性较好的外面电极放电灯。 为了达到上述目的，本发明的外面电极放电灯的特征是，具备在内部形 成有放电空间的管状的放电容器，封入所述放电空间的放电介质，在所述放电 容器的内表面形成的荧光体层，在所述放电容器的端部外表面形成的外面电 极，以及在该外面电极附近的所述荧光体层的内表面形成露出在所述放电空间 的、所述放电容器的管轴方向的长度L为1.0mm以上的初始电子发射层；该 初始电子发射层形成于所述外面电极侧的端部和所述外面电极的边界的距离 Dl为30mm以下的管轴上的位置。
若采用本发明，可以提供黑暗起动特性较好的外面电极放电灯。
图1是说明本发明的第1实施形态的外面电极放电灯用的图。 图2是说明图1所示的用虛线的圆包围的范围X内的结构用的图。 图3是说明初始电子发射层从外部电极的边界离开的情况用的图。 图4是表示放大图2所示的Y部分的图。
图5是说明使电极边界到初始电子发射层的端部的距离Dl变化时的放电 开始时间用的图。
图6是说明本发明的第2实施形态的外面电极放电灯用的图。
标号说明
1放电容器
11放电空间
2荧光体层
21粒子
3a、 3b外面电极 3'边界
4初始电子发射层 41粒子
具体实施例方式
第1实施形态
下面，参照
本发明的实施形态的外面电极放电灯。
图1是说明本发明的第1实施形态的外面电极放电灯用的整体图，图2以 及图3是说明图1所示的用虚线圆包围的范围X内的结构用的图。
外面电极放电灯的容器例如由硼硅酸玻璃形成的放电容器1构成。放电容 器1是两端部密闭的细长管状，内部形成有放电空间ll。对放电空间ll封入 水银Hg以及稀有气体组成的放电介质。这里，氖Ne和氩Ar的混合气体较适 合作为稀有气体，可以增大氩Ar的比例，进行调整以提高灯的起动性等。
另外，在放电容器l的内表面，在覆盖灯的光发射区域的范围形成有荧光 体层2。作为荧光体层2，可根据目的用途，除了使用以R (红)、G (绿)、 B (蓝)发光的单波长荧光体，也可以使用混合了 RGB的3波长荧光体等。另 外，也可以对荧光体层2混合氧化铝A1203 (特别是a氧化铝)。
在放电容器1的两端，形成有沿着其外周面的外面电极3a、 3b。外面电极 3a、 3b除了可以通过例如将以锡Sn、锌Zn、锑Sb为主体的金属材料进行超 声波浸焊形成，也可以通过在端部安装金属帽、或通过在端部覆盖筒状金属以 焊锡连接来形成。
然后，在荧光体层2的内表面形成初始电子发射层4，使其至少一部分露 出在放电空间11。所谓该"至少一部分露出在放电空间11"，是指不必整个 层都露出， 一部分被其他的层覆盖也可以。但是，为得到本发明的作用效果， 外部电极3a的边界3'附近的初始电子发射层4的部分最好露出在放电空间11 。 另外，初始电子发射层4形成在荧光体层2的内表面，使该放电容器l的端部 侧端部和外面电极3a的边界3'的距离Dl (参照图3)为30mm以下，最好为 8mm。本实施形态中距离Dl二Omm，即如图2所示，初始电子发射层4的端 部和外面电极3a的边界3'—致。另一方面，关于初始电子发射层4的放电容 器1的中央侧端部，最好与外面电极3a的边界3'的距离D2为30mm以下。 另夕卜，由距离D1、D2决定的初始电子发射层4的轴向形成长度L最好为l.Omm 以上。
再进一步，使用图4详细说明初始电子发射层4。图4是表示放大图2所
5示的Y部分的图。
从图4可知，荧光体层2和初始电子发射层4是形成微观上在构成荧光体 层2的粒子21上进一步层叠构成初始电子发射层4的粒子41的状态。此时， 初始电子发射层4的粒子41 (例如平均粒子直径为4.5pm l(^m)最好形成 得大于荧光体层2的粒子21 (例如平均粒子直径为4.(Him 5.0nm)，并且对 于粒子21的平均粒子直径，粒子41的平均粒子直径为1.1 2.0倍比较好。
另外，初始电子发射层4可以使用初始电子发射性较好的材料，例如铝 Al、铯Cs、锶Sr、钾K的氧化物或者含有这些元素的化合物。S卩，可以使用 硫酸铯Cs2S04、醋酸铯CH3COOCs、氟化锶SrF2、磷酸钾K3P04、氧化铝A1203 等作为初始电子发射层4。另外，这其中初始电子发射性等较好的Cs化合物 特别适合。
这里，说明初始电子发射层4的形成方法。初始电子发射层4可以与例如 荧光体层2的涂布同样，通过从放电容器1的开口侧吸引浆化的具有初始电子 发射性的材料来进行涂布、即所谓的吸引涂布方式形成。此时，可以通过浆化 的材料的粘度和吸引的量等，来调节初始电子发射层4的厚度和轴向的长度L。 这里，初始电子发射层4不必在外面电极3a、 3b的双方形成。即，在将外面 电极3a、 3b的双方作为高压侧的时候，只要在任一方形成初始电子发射层4 即可；在将一方的外面电极作为高压、将另一方的外面电极作为低压或者接地 的时候，最好在高压侧形成初始电子发射层4。
下面表示本实施形态的外面电极放电灯的一个实施例。另外，下面说明的 试验若没有特别提及，则其尺寸、材料等基于该规格进行。 (实施例)
放电容器l:硼硅酸玻璃制，全长二733mm，外径二3.0mm，内径二2.0mm 放电介质水银Hg、氖Ne以及氩Ar的混合气体为50torr 荧光体层2: RGB的3波长荧光体，膜厚=13^1111，平均粒子直径=4.0|1111 电极3a、 3b:电极长二25mm
初始电子发射层4:硫酸铯CS2S04，轴向形成长度L=10mm，平均粒子 直径二4.5ijm
将放置在黑暗中24小时的所述实施例的外面电极放电灯在黑暗中以65kHz、 2420Vrms的点灯条件进行点灯，放电开始时间为50msec。与未形成 有初始电子发射层4的以往的灯的放电开始时间为10000msec以上相比较，可 知本发明能显著改善黑暗起动特性。另外，即使重复点灯，其放电开始时间也 大致相等，具有重复性。
本实施例中之所以能得到这么好的黑暗起动特性，推测是因为在外部电极 放电灯中开始放电时对外部电极3a的边界3'的灯中央侧的放电空间ll提供的 初始电子较多。即可认为，由于在该部分的荧光体层2的内表面形成初始电子 发射层4，所以放电开始地点(图2表示的地点Z附近)的初始电子浓度升高， 放电概率提高，这与放电开始时间的縮短有关。
但是已经确认，即使在放电开始地点附近形成初始电子发射层4，而在其 被保护膜等完全覆盖的时候，也会阻碍初始电子的发射，黑暗起动特性没有改 善。另外，若初始电子发射层4的放电容器1的端部侧端部和外面电极3a的 边界3'的距离Dl为30mm以上，则无法提高放电开始地点Z附近的初始电子 浓度，如图5所示，放电开始时间会延迟。所以，最好这样形成初始电子发射 层4,使其一部分露出在放电空间11，并且距离Dl为30mm以下。另外，关 于距离Dl，最好为使放电开始时间为1000msec以下的8mm以下，并且最好 初始电子发射层4的放电容器1的端部侧与外面电极3a的边界3'—致(距离 Dl=0mm)。
另一方面，关于初始电子发射层4的放电容器1的中央侧端部和外面电极 3a的边界3，的距离D2，也与图5的结果一样，距离D2为30mm以上的部分 对黑暗起动特性的改善没有太大帮助。不仅如此，而且由于Cs化合物等是非 发光物质，会成为光束降低等的原因。所以，距离D2最好为30mm以下。但 是，由上述的距离Dl和D2决定的初始电子发射层4的轴向长度L比较好的 是设定为l.Omm以上，至多35mm以下，更好的是设定为1.00mm以上、30mm 以下，以使初始电子浓度足够高。
另外，像本发明那样在荧光体层4上层叠初始电子发射层4而构成的时候， 最好将构成初始电子发射层4的粒子41形成得大于构成荧光体层2的粒子21 。 这是为了抑制由于初始电子发射层4的制造途中或点灯中的稀有气体离子或水 银离子的冲击等、而使粒子41向放电容器1的内表面或粒子21内移动，抑制初始电子发射性的下降。另外，相对于粒子21的平均粒子直径，若粒子41的 平均粒子直径为1.1倍以上，则特别可以抑制粒子41的移动。但是， 一旦超过 2.0倍，则由于粒子21容易从粒子41剥离，因此并不理想。
所以，在第1实施形态中，通过在荧光体层2的内表面形成铯Cs化合物 作为初始电子发射层4，使其至少一部分露出在放电空间11，并将初始电子发 射层4的放电容器的端部侧端部与外面电极3a的边界3'的距离Dl设为30mm 以下，最好将距离D1设为Omm，从而由于可以提高放电开始地点Z附近的初 始电子浓度，所以可以实现黑暗起动特性较好的外面电极放电灯。
此时，通过将初始电子发射层4的放电容器1的中央侧端部和外面电极3a 的边界3'的距离D2设为30mm以下，可以改善黑暗起动特性，同时尽量减少 光束的降低等。
另外，由于构成初始电子发射层4的粒子41大于构成荧光体层2的粒子 21，所以可以抑制由于粒子41向粒子21内移动而导致初始电子发射性的降低。 第2实施形态
图6是说明本发明的第2实施形态的外面电极放电灯用的图。对于这之后 的实施形态的各部分，与第1实施形态的外面电极放电灯的各部分相同的部分 标注了相同的标号，省略对其的说明。
本实施形态中，从外面电极3a的边界3'向放电容器1的端部方向也突出 形成有初始电子发射层4。这是为了防止发生由于制造误差而在放电开始地点 Z附近未形成初始电子发射层4的不正常的情况。但是，在形成了初始电子发 射层4使其与外部电极3a重叠的放电容器1的部分，由于电子碰撞而玻璃变 薄，容易形成堑沟状的洼坑，所以放电容器1的端部侧端部和外面电极3a的 边界3'的距离Dl最好为-1.5mm以下(设从边界3'到放电容器1的中央侧为 正)。
所以，在第2实施形态中，可以得到第1实施形态的效果，同时可以防止 发生由于制造误差而在放电开始地点Z附近无法形成初始电子发射层4的不正 常的情况。
另外，本发明的实施形态并非限于上面的描述，例如也可以变更如下。 本发明不限于直管型的外面电极放电灯，也可以适用于U字型、L字型和其他各种形状的灯。
初始电子发射层4不限于形成圆筒状，若能够维持放电开始地点的初始电 子浓度高的状态，也可以是部分的形成状态。
权利要求
1. 一种外面电极放电灯，其特征在于，具备在内部形成有放电空间的管状的放电容器；封入所述放电空间的放电介质；在所述放电容器的内表面形成的荧光体层；在所述放电容器的端部外表面形成的外面电极；以及在该外面电极附近的所述荧光体层的内表面形成露出在所述放电空间的、所述放电容器的管轴方向的长度L为1.0mm以上的初始电子发射层，该初始电子发射层形成于所述外面电极侧的端部和所述外面电极的边界的距离D1为30mm以下的管轴上的位置。
2. 如权利要求l所述的外面电极放电灯，其特征在于， 所述初始电子发射层的所述放电容器的中央侧的端部和所述外面电极的边界的距离D2为30mm以下。
3. 如权利要求l所述的外面电极放电灯，其特征在于， 所述初始电子发射层由从铝A1、铯Cs、锶Sr或者钾K的氧化物或者含有它们任意一个的化合物中选择的一个或者多个物质形成。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的外面电极放电灯，其特征在于， 构成所述初始电子发射层的粒子的平均粒子直径大于构成所述荧光体层的粒子的平均粒子直径。
5. 如权利要求l所述的外面电极放电灯，其特征在于， 所述初始电子发射层跨越所述外面电极的边界而形成。
6. 如权利要求5所述的外面电极放电灯，其特征在于，所述初始电子发射层的所述放电容器的中央侧的端部和所述外面电极的 边界的距离D2为30mm以下。
7. 如权利要求5所述的外面电极放电灯，其特征在于， 所述初始电子发射层由从铝A1、铯Cs、锶Sr或者钾K的氧化物或者含有它们任意一个的化合物中选择的一个或者多个物质形成。
8. 如权利要求5至7中任一项所述的外面电极放电灯，其特征在于， 构成所述初始电子发射层的粒子的平均粒子直径大于构成所述荧光体层的粒子的平均粒子直径。
全文摘要
本发明提供黑暗起动特性较好的外面电极放电灯。本发明的外面电极放电灯的特征是，具备在内部形成有放电空间(11)的放电容器(1)，封入所述放电空间(11)的放电介质，在所述放电容器(1)的内表面形成的荧光体层(2)，在所述放电容器(1)的外表面形成的外面电极(3a、3b)，以及在荧光体层(2)的内表面形成至少其一部分露出在所述放电空间(1)的初始电子发射层(4)；该初始电子发射层(4)形成得使该初始电子发射层(4)的放电容器(1)的端部侧端部和外面电极(3a)的边界(3’)的距离D1为30mm以下。
文档编号H01J65/00GK101483131SQ20081016889
公开日2009年7月15日 申请日期2008年9月27日 优先权日2008年1月10日
发明者上野宏辅, 西原隆史 申请人:哈利盛东芝照明株式会社