[发明专利]荧光灯及其制造方法、以及采用它的信息显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及荧光灯及其制造方法，还涉及采用荧光灯的信息显示装置。特别是本发明公开了适合于冷阴极荧光灯的荧光体层的结构。

背景技术

一般说来，对冷阴极荧光灯，在两端配置了电极的透光玻璃灯管的内表面形成荧光体的粒子膜。在该玻璃灯管内充填含有汞和一种或两种以上的稀有气体的可电离的混合气体。阳极光柱放电一在上述电极间开始，灯管内的汞就被激发和电离，伴随汞的激发而产生的共振线185nm和254nm的紫外线通过在灯管的内表面形成的荧光体转换成可见光。

近年来，作为液晶显示装置的背光光源的冷阴极荧光灯，由于伴随液晶显示器的薄型化而来的管径变细和液晶显示器的高亮度化，灯电流有增大的趋向。这种管径变细和大电流化使得波长185nm的紫外线的发射比例增加。短波长侧共振线的发射比例增加，伴随着点亮时间的流逝，增大了荧光灯的亮度降低比例。

亮度降低的主要原因可以分为三类。第一个主要原因是玻璃的着色。这主要是由汞的低压蒸气放电产生的紫外线的照射和汞离子的碰撞等引起。为了抑制玻璃的着色，提出了在荧光体层和玻璃灯管之间形成由Al₂O₃微粒等构成的基底保护膜来抑制紫外线对玻璃灯管的照射，此提案已得到实用化。

但是，只是用基底保护膜覆盖玻璃灯管的表面，不能够抑制作为亮度降低的第二个主要原因的荧光体变坏。上述短波长侧共振线(波长185nm的紫外线)的照射促使荧光体变坏。于是，在特开平7-316511号公报中提出了用连续被覆层包围荧光体粒子的表面以抑制荧光体的变坏。在该公报中还公开了借助于利用烷氧基金属溶液的溶胶-凝胶法以连续被覆层覆盖其表面的荧光体粒子。该荧光体粒子在其表面被预先覆盖之后，涂敷在玻璃灯管的内表面上。荧光体层一旦这样形成，就能够减缓离子对荧光体的撞击。

但是，如对荧光体离子的整体进行覆盖，则初始光通量大幅度降低。另外，只是在荧光体粒子的周围形成均匀的被覆膜，不能够抑制汞向荧光体粒子间的侵入。在玻璃灯管内，因两极性扩散，存在大量汞。这里，所谓两极性扩散系指电离了的汞离子与电子再结合发生电中和的现象。汞侵入荧光体层的内部，或物理性地吸附在荧光体粒子等的表面上，或形成氧化汞、汞齐等化合物而被消耗。

由汞消耗引起的发光效率下降是亮度降低的第三个主要原因。已知汞与钠形成汞齐而被消耗。因此，为抑制汞的消耗，提出了减少玻璃灯管中的钠含量的措施。但是，即使调整玻璃灯管的组分，也不能够抑制在荧光体层内部的汞消耗。在荧光体层内部的汞消耗因在荧光体层中掺入用于提高膜强度的Al₂O₃微粒而有所增加。这被认为是由于Al₂O₃微粒的比表面积大的缘故。

虽然如上所述，提出了针对亮度降低的各主要原因的各种措施，但当综合考虑上述三个主要原因时，这些措施未必充分。当采取上述现有的措施时，往往存在初始光通量降低等类的其他特性降低。用上述的现有措施也不能够既抑制亮度下降，又提高膜强度。

发明公开

本发明的荧光灯是包括透光容器和在该透光容器的内表面形成的荧光体层的荧光灯，其特征在于：该荧光体层包含众多荧光体粒子和以附着在该众多荧光体粒子的接触部分上、并且使荧光体粒子的表面局部露出的方式配置的金属氧化物。

按照本发明的荧光灯，借助于金属氧化物，荧光体粒子间的空隙被收窄。由于这样收窄了间隙，所以能够使到达荧光体层内部和玻璃灯管表面的紫外线(特别是波长185nm的紫外线)和汞减少。因此，玻璃灯管的着色、荧光体的变坏、汞消耗三者均得到抑制。由于并不是用金属氧化物覆盖荧光体粒子的整个表面，所以初始光通量不会大幅度降低。

本发明的荧光灯的制造方法的特征在于，包括：将其中散布着众多荧光体粒子、且溶解有金属化合物的荧光体层形成液涂敷在透光容器的内表面上的工序；以及借助于对涂敷了荧光体层形成液的上述透光容器加热使上述金属化合物成为金属氧化物，形成包含该金属氧化物和上述众多荧光体粒子的荧光体层的工序。

按照本发明的制造方法，可以合理而高效地制造具有在众多荧光体粒子间，以附着在这些粒子的接触部分上、并且使荧光体粒子的表面局部露出的方式形成金属氧化物的荧光体层的荧光灯。

本发明还提供具有上述荧光灯的信息显示装置。