CCFLの発光原理をご説明いたします。
構造
細いガラス管の両端に電極を取り付け、中にアルゴン(Ar)やネオン(Ne)などの不活性ガス及び水銀(Hg)を封入しています。

放電のメカニズム
放電の開始
電極間に高電圧を印加することで電界を発生させ、気体中に存在する初期電子(バルブ内にはじめから存在する電子)を加速させて封入ガスに衝突、電離※1させることで(α作用)、過渡的な放電が始まります。正イオン化したそれらの物質は陰極に衝突し、2次電子が放出されます(γ作用)。放出された2次電子は陽極に向かって加速され、封入ガスと衝突し、再び電離※1を促します。

放電の維持
電離※1を促す電子と電離して飛び出した電子が、更に他の封入ガスに衝突することで次々と電離を引き起こし、2個が4個、4個が8個のようにねずみ算式に電子が増加する現象「電子なだれ」が発生します。これにより放電が開始され、γ作用による2次電子を電子供給源とし、α作用によりそれらを増殖することで放電を維持します。

発光のメカニズム
紫外線の発光
紫外線は電子の衝突により励起※2されたHgが基底状態へと戻る際に発せられます。しかし、電子は非常に小さく、およそ(r=0.282×10-5nm)と言われており、Hg原子(r=0.141nm)に衝突する確率が低いため、効率が良くありません。そのため、Hgの励起効率を高めるためにArやNeなどの不活性ガスを封入しています。これらの物質は放電の維持とHgへのエネルギー伝達において大きな役割を担っています。

可視光への変換
管内壁面に塗布された蛍光体を紫外線で励起し、可視光に変換します。蛍光体の種類によって様々な色の光を作ることができます。



