JPH03210758A - 蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｅ産業上の利用分野】 本発明は、主に大型カラーデイスプレィ装置等の表示素
子として用いられる蛍光ランプに関するものである。

［従来の技術１ 大型カラーデイスプレィ装置の表示素子用に用いられる
蛍光ランプとして、本発明者等は第１４図に示す放電空
間一体構造のものを提案した。この蛍光ランプは、１つ
の共通陰極１０と、４つの陽極７　＊ｔ　７　Ｃｙ　７
　Ｒ＊　７　Ｃとを備え、共通電極１０を電極室に収め
、この電極室に夫々の一端が連通する放電路４　Ｒ１４
Ｃｌ　４　Ｂ＊　４　Ｃを分岐形成してあり、夫々の放
電路４の他端に各陽極電極７を配置しである。なお、放
電路としては厳密には上記電極室部分も含むのであるが
、以下の説明では陽極電極７毎に分岐された部分のみを
放電路と呼ぶことにする。この蛍光ランプでは、各陽極
電極７と共通陰極１０との開に高電圧を印加することに
より、夫々の放電路４を発光させると共に、各陽極電極
７への印加電圧を独立に制御することにより任意の段調
光点灯を行うことができるようになっている。

さらに、具体的に説明すると、この蛍光ランプにおいて
は、上面が開口する箱状でセラミック等の可視光反射率
が比較的に高い非透光性素材からなる基体１の内部に十
字状の隔壁２を形成して、基体１の内部を４区画に仕切
り、この基体１の上面に透光性のガラスプレート８を被
着することにより、夫々の放電路４を形成しである。こ
こで、夫々の放電路４には、放電路４を長くしてランプ
効率を上げるためにパーティシコン３を形成しである。

そして、夫々の放電路４の内面には夫々の発光色を発光
する蛍光体を塗布してあり、ガラスプレート８で被着さ
れる基体１の上面が発光面となるようにしである。上記
基体１の下面には、上面が開口し内底面から共通陰極１
０を支持するステム９が一体に突設されたがラスパルプ
１１が被着され、プラスパルプ１１内部が電極室になる
。

各放電路４の一端には放電孔６　Ｒ＊　６　Ｇｔ　６　
Ｂｙ　６　Ｃを形成し、この放電孔６により各放電路４
を電極室に連通させである。なお、プラスパルプ１１の
下面からは排気管１２が突設されている。ところで、上
述の各部の封着はガラス７リフトにより行い、電極室及
び放電路４内にはアルゴン等の不活性〃スと水銀蒸気と
からなる放電用〃スカリ（大しである。

［発明が解決しようとする創１ ところで、この種の蛍光ランプは本末小型なものである
が、パーティンタン３等により夫々の放電路４を比較的
に長く形成しであるので、蛍光ランプの始動電圧は意外
と高くなっており、特に周囲温度が０°Ｃ以下の低温下
では４００　Ｖ以上に達する。

このように始動電圧が高いと、上記蛍光ランプを点灯す
る点灯回路を耐圧の高い部品を用いて構成する必要があ
り、また部品を実装するプリント基板の配線パターン間
の距離を大きくとる必要があり、コスト及び信頼性の面
で問題になっていた。

本発明は上述の点に鑑みて為されたものであり、その目
的とするところは、始動電圧を下げることができる蛍光
ランプを提供することにある。

［課題を解決するための手段ｌ 上記目的を達成するために、本発明は少なくとも１つの
放電路の長さを他の放電路の長さよりも短く形成しであ
る。

なお、少なくとも１つの放電路の断面積を他の放電路の
断面積よりも広く形成しても、上記目的を達成すること
が可能である。

また、輝度（効率）の低下をさらに少なくする場合には
、上記独立電極近傍の放電路の短縮により少なくとも１
つの放電路の長さを他の放電路の長さよりも短く形成す
ることが好ましい。

【作用１ 本発明は、上述のように少なくとも１つの放電路の長さ
を他の放電路の長さよりも短く形成して、上記長さを短
くした放電路における放電開始電圧を下げ、しかも各放
電路の一部が共通放電空間になっていることにより、長
さを短くした放電路における放電で他の放電路の放電を
誘発でき、蛍光ランプ全体としての放電開始電圧を下げ
ることができるようにしたものである。

なお、少なくとも１つの放電路の断面積を他の放電路の
断面積よりも広く形成しても、１つの放電路の放電開始
電圧を下げることにより、全体の放電開始電圧を下げる
ことができる。

さらに、独立電極近傍の放電路の短縮により少なくとも
１つの放電路の長さを他の放電路の長さよりも短く形成
すると、輝度（効率）の低下をさらに少なくすることが
できる。

［実施例１ 一般的に蛍光ランプの放電開始電圧を下げる場合には、
以下のような方法が考えられる。

１、封入した放電用が大の圧力を下げる。

２、電極間の距離を短くする。

３、放電路の断面積を大きくする。

４、始動用に補助電極を付加する。

しかし、上述の方法であると、通常の蛍光ランプの場合
には夫々に次のような問題がある。

１．の場合、蛍光ランプの寿命が短くなる。

２、．３．の場合、ランプ効率が低下する。

４、の場合、蛍光ランプの構造及び点灯回路の複雑化を
招き、コストアップとなる。

ところで、本発明がＮ象とする蛍光ランプは言わば複数
本の放電管を複合化した形態をとっており、しかも各放
電路の一部が共通放電空間になっている。このため、複
数の放電路のうちのいずれかで放電が開始されると、そ
の他の放電路も放電を開始する。つまり、放電が開始さ
れた放電路から他の放電路に電子やイオンが供給され、
これが他の放電路の放電の種になり、よっていずれかの
放電路で放電が開始されると、その他の放電路でもただ
ちに放電が開始されるのである。従って、本発明のＮ象
とする蛍光ランプでは、少なくとも１つの放電路の放電
開始電圧を下げれば、蛍光ランプ全体としての放電開始
電圧を下げることができるのである。しかも、この蛍光
ランプのように各放電路の一部が共通放電空間になって
いると、例えば１つの放電路における放電開始電圧を下
げるために、その放電路の長さを短くしたとしても、蛍
光ランプ全体から見た場合、全体的な放電路の短縮とし
ては１つだけの放電路の通常の蛍光ランプに比べて割合
を少なくでき、よって蛍光ランプ全体としてのランプ効
率の低下を少なく留めることができる。これは１つの放
電路の断面積を太き（した場合にも同様のことが言える
。

以下、少なくとも１つの放電路４の長さを他の放電路の
長さよりも短く形成して放電開始電圧を下げるようにし
た実施例について説明する。第１図がその実施例として
の蛍光ランプを示すものであり、図より明らかなように
本実施例の全体構造は従来例で説明した蛍光ランプと殆
ど同じものであるので、重複する説明は省略し、本実施
例の特徴とする部分についてのみ以下に説明する。

本実施例では１つの放電路４Ｒを短く形成した場合を示
す。つまり、第１図（ａ）に示すように、放電路４Ｒの
パーティシラン３゛の長さを他の放電路４Ｃｗ４Ｂ＊４
Ｃのパーティシラン３の長さよりも短く形成し、これに
より放電路４Ｒの長さを短くしである。このようにする
と、実質的に陽極電極７Ｒと共通陰極電極１０との距離
を短くすることができ、このためこの放電路４Ｐの放電
開始電圧が下がり、蛍光ランプ全体としての放電開始電
圧を下げることができる。

具体的な数値を以て本実施例の効果を説明すると、電極
間距離が約２６１１放電路幅が約３．５麟−の従来の蛍
光ランプは、周囲温度０℃においては放電開始電圧が最
大４３０ｖであったが、放電路４Ｒのパーティション３
゛を１．２輪輪短くすると、放電開始電圧は最大３７０
■となり、放電開始電圧を約６０Ｖ下げることができた
。このため、従来の点灯回路の構成部品では耐圧が６０
０ｖのものを用いる必要があったが、耐圧が４００ｖの
１う、ンク低いもので良（なった。しかも、放電開始電
圧を下げることができると、点灯回路の構成部品を実装
するプリント基板のパターン間距離も小さくでき、基板
の小型化、及び信頼性の向上を図れる。ところで、パー
ティシラン３゛の１．２ｍｍの短縮により、放電路４Ｒ
自体のランプ効率は約７％低下するが、蛍光ランプ全体
としてのランプ効率の低下はその約１／４の僅か２％以
内に抑えれた。

ところで、第１図の場合には放電路４Ｒのみの長さを短
く形成したが、セラミック等で形成される基体１の成形
バランスを考慮して、対角位置の放電路（例えば、４　
ｃｓ　４　ｃ）のパーティシラン３を均等に短縮するよ
うにしても良い。

また、第２図に示すようにパーティシラン３を隔壁２か
ら突設されたＬ字状のパーティシラン３ａと、陽極電極
７に沿うように側壁内面か突設されたパーティシラン３
ｂとで形成し、第１図の蛍光ランプよりもさらに放電路
４の長さを長くして電極間距離を長くし、ランプ効率の
向上を図ったものにおいても本発明を同様にして適用で
きる。

つまり、第２図の場合には放電路４にのパーティション
３　ｍ’、　３　ｂ’の長さを他の放電路４のパーティ
ション３　ａｔ　３　ｂよりも短（形成しである。

第２図に示す構造で、電極間「離が約３７−鵠、放電路
幅が約２．５１の従来の蛍光ランプでは、周囲温度θ℃
における放電開始電圧は最大６４０■であったが、放電
路４Ｒの２つのパーティシラン３　ｍ’、　３　ｂ’の
長さを夫々０．８−一短縮すると、放電開始電圧は５５
０ｖとなり、放電開始電圧を約９０Ｖ下げることができ
た。この結果、従来の点灯回路では構成部品として耐圧
８００■のものを使用する必要があったが、耐圧６００
ｖの１ランク低いもので済むようになった。また、放電
開始電圧の低下により信頼性の向上を期待できる。なお
、この第２図構造の蛍光ランプにおけるランプ効率の低
下は３％以内に留どまった。なお、上述のように複数の
パーティシラン３を有すると、パーティシラン３の長さ
調整の自由度が高くなる利点がある。

ところで、第１図及び第２図の蛍光ランプと異なる構造
の蛍光ランプであっても放電空間一体Ｉ！１＋４のので
あれば、少なくとも１つの放電路４の長さを他の放電路
の長さよりも短く形成して放電開始電圧を下げることが
できる。第３図はその一例を示したもので、この蛍光ラ
ンプでは、３つの陽極電極７　Ｒ１７ｃｅ　７　ｎと１
つの共通陰極電極１０とを備え、基体１の上面に略矩形
状の放電路４Ｒ９４゜。

４Ｂを並設して夫々形成し、各放電路４の一端に陽極電
極７を配置し、他端に共通陰極電極１０が収めされた電
極室に連通する放電孔６Ｒ＝６Ｃ＊６Ｂを夫々形成しで
ある。なお、この蛍光ランプでは〃ラスバルブの代わり
にＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金（所謂４２６合金）で形成した
バルブ１１゛を用いである。

このような構造の蛍光２ンプで、少なくと６１つの放電
路４の長さを短く形成する場合、第３図に示すように放
電孔（第３図では６Ｒ）の形成位置を陽極電極（７Ｒ）
側にずらせれば良い。

例えば、第３図の構造で、電極間距離が約２５ＩＩ　１
１１、放電路幅が約４＋＋＋ｍの従来の蛍光ランプでは
、周囲温度０℃における放電開始電圧が最大４０５Ｖで
あったが、放電孔６Ｒのみを２１自論陽極電極７Ｒに近
付けて形成すると、放電開始電圧が最大３１５ｖとなり
、放電開始電圧を約９０Ｖ下げることができた。この構
造の蛍光ランプの場合、ランプ効率の低下は５％内に留
とめられた。

［実施例２１ 本実施例は少なくとも１つの放電路４の断面積を他の放
電路４の断面積よりも広く形成して、放電開始電圧を下
げるようにしたものである。

その−例を第４図に示す。第４図の蛍光ランプは第１の
実施例の第１図の蛍光ランプと同じ構造のもので、放電
孔６Ｒを他の放電孔６ｃ、６Ｒｙ６ｒ、よりも大きく形
成することにより、放電路４Ｒの断面積を他の放電路４
　Ｃ＝　４　Ｂｔ　４　Ｃよりも大きくしである。つま
り、放電路４を局部的に絞る放電孔６を大きくすること
により、放電路４のインピーダンスを下げ、実質的に放
電路４の面積を大きくしたと同等にしたのである。

例えば、電極間距離が約２６１１ｍ、放電路幅が約３．
５−一で、周囲温度０℃における放電開始電圧は最大４
３０ｖの従来の蛍光ランプで、放電路４Ｒの放電孔６Ｒ
のみを半径２．０輪鴫から半径２．７　ｍｓ＋に拡大す
ると、放電開始電圧は最大４００■となり、放電開始電
圧を約３０Ｖ下げることができた。

なお、この放電孔６にの拡大により、放電路４Ｒ自体の
ランプ効率は約２％低下するが、蛍光ランプ全体として
はその約１／４の僅が０　、５％以内に抑えることがで
きた。従って、少なくとも１つの放電路４の長さを長く
した場合と同様の効果が得られる。なお、この場合にも
セラミック等で形成される基体１の成形バランスを考廉
して、対角位置の放電孔（例えば、６　ｃ＝　６　ｃ）
を均等に拡大するようにしても良い。

他の放電路４の断面積を大きくする方法としては、＃５
図に示すように、放電路４Ｒに臨む隔壁２部分を削るこ
とでも実現でき、例えば電極間距離が約２６飴曽、放電
路幅が約３．５１６１１の従来の蛍光ランプの放電路４
Ｒの放電路幅を３．８１にした場合、放電開始電圧は最
大３６０■となり、約７０Ｖ低下させることができた。

この場合のランプ効率の低下は２％以内に留とめられた
。

第６図及び第７図はランプ効率を良くした第１の実施例
の第２図の構造の蛍光ランプにおいて、少なくとも１つ
の放電路４の断面積を太き（して放電開始電圧を下がる
ようにしたものである。第６図では放電孔６Ｒを他の放
電孔６により大きくしたもので、第７図は放電路４Ｒに
臨む隔壁２ｆｆｌＳ分を削って放電路幅を広げたもので
ある。

例えば、第６図の構造で、電極間距離が約３７輸輸、放
電路幅が約２．５輪鴨の従来の蛍光ランプでは、周囲温
度０°Ｃにおける放電開始電圧が最大６４０Ｖであった
が、半径１．８ｍｌｌ１の放電孔６Ｒを一辺２　、５　
ｌ１１Ｍの正方形に形成する（第６図）と、放電開始電
圧は最大５８５■となり、また放電路幅を２．７ＩｎＩ
１１とする（第７図）と、放電開始電圧は最大５６０ｖ
となった。なお、この場合のランプ効率の低下は第６図
及び第７図の方法で夫々１％、３％以内に留とめられた
。

さらに他の例を第８図及び第９図に示す。この蛍光ラン
プの構造は第１の実施例の第３図の蛍光ランプと同じも
ので、第８図の場合には放電孔６Ｒを大きく形成し、第
９図は放電路４Ｒの幅を広くしたものである。なお、第
８図及び第９図では夫々の放電孔６が略矩形孔となって
いる。

第８図の構造で、電極間距離が約２５１１放電路幅が約
４鐘鑓の従来の蛍光ランプでは、周囲温度０℃における
放電開始電圧が最大４２０ｖであったが、放電孔６Ｒの
放電路４Ｒの艮手力向に沿う幅を２輪−から４１にする
（第８図）と、放電開始電圧を最大３７５Ｖに下げるこ
とができ、また放電路４Ｒの幅を４．４　ｉａｍとする
（第９図）と、放電開始電圧を最大３３０ｖに下げるこ
とができた。この場合のランプ効率の低下は夫々１．５
％、４％内に留どめらな。

なお、上述した各具体例の放電路幅を広げる方法と放電
孔を拡大する方法とを組み今わせて、さらに放電開始電
圧を下げることも可能である。

［実施例３１ 本実施例は第１の実施例と同様に少なくとも１つの放電
路４の長さを他の放電路４よりも短くして放電開始電圧
を下げるようにしたものであるが、本実施例の場合には
特に陽極電極７側の放電路４の長さを短くした点に特徴
がある。

第１０図にその一例を示し、蛍光ランプの構造は第１の
実施例の第１図のものと同じであり、本実施例では陽極
電極７Ｒを共通陰極電極１０に近付けて、放電路４Ｒの
内の陽極電極７Ｐ側の放電路を短くするようにしたもの
である。この構造で、電極間距離が約２６ｍｍ、放電路
幅が約３．５１で、周囲温度θ℃における放電開始電圧
が最大４３０■の従来の蛍光ランプにおいて、陽極電極
７Ｒを１．５−共通陰極電極１０に近付けると、放電開
始電圧は最大３６０ｖになった。従って、ｔＩＳｌ及び
第２の実施例の場合と同様の効果が得られた。

なお、陽極電極７Ｒを共通陰極電極１０に近付けて電極
間距離を小さくすると、放電路４Ｒ自体のランプ効率は
約５％低下するが、蛍光ランプ全体としてはその略１／
４の僅か１．２％以内に留とめられた。ここで、上述の
ように陽極電極７を共通陰極′ＩＩＬ極１０に近付けて
電極間距離を短くした蛍光ランプ、第１の実施例のよう
にパーティション３の長さを短くして電極間距離を短く
した蛍光ランプ、及び従来の蛍光ランプで輝度分布を比
較すると、第１１図から明らかなように図中の太い破線
で示す陽極電極７を共通陰極電極１０に近付けて電極間
距離を短くした蛍光ランプの方が、図中細い破線で示す
パーティション３の長さを短くして電極間距離を短くし
た蛍光ランプよりも輝度（効率）低下が少なくなり、図
中実線で示す従来の蛍光ランプに比べても輝度（効率）
低下が少なくなる。

ところで、第１０図の場合には放電路４Ｒの陽極電極７
Ｒのみを共通陰極電極１０に近付けてあったが、セラミ
ック等で形成される基体１の成形バランスを考慮して、
対角位置の放電路（例えば、４ｃ＋４ｒ、）に配置され
る陽極電極７　Ｃ＊　７　Ｃを均等に共通陰極電極１０
に近付けても同等の効果が得られる。

第１２図は第１の実施例の第２図の蛍光ランプに相当す
る蛍光ランプにおいて、特に陽極電極７側の放電路４の
長さを短くして放電開始電圧を下げるようにしたもので
、この蛍光ランプでは各放電路４のパーティシラン３ａ
はすべて同じ長さ及び形状に形成してあり、放電路４Ｒ
のパーティシタン３ｂ’だけを他のパーティション３１
）よりも短く形成しである。例えば、第１２図に示す構
造で、電極間距離が約３７＋ａｍ、放電路幅が約２　、
５　ｍｍで、周囲温度０℃における放電開始電圧が最大
６４０■の従来の蛍光ランプにおいて、放電路４Ｒのパ
ーティション３ｂ’の長さを夫々１．５短縮すると、放
電開始電圧は５５０　Ｖとなり、放電開始電圧を約９０
Ｖ下げることができた。なお、この第２図構造の蛍光ラ
ンプにおけるランプ効率の低下は２゜５％以内に留とめ
られた。ここで、上述のようにパーティション３ｂ’に
より放電路４Ｒの長さを短くした蛍光ランプ、パーティ
シラン３ａの長さを短くして放電路４Ｒの長さを短くし
た蛍光ランプ、及び従来の蛍光ランプで輝度分布を比較
すると、第１３図から明らかなように図中の太い破線で
示すパーティション３ｂ’により放電路４Ｐの良さを短
くした蛍光ランプの方が、図中細い破線で示すパーティ
ション３ａの長さを短くして放電路４Ｒの長さを短くし
た蛍光ランプよりも輝度（効率）低下が少なくなり、図
中実線で示す従来の蛍光ランプに比べても輝度（効率）
低下が少なくなる。なお、上述のパーティション３ｂ’
だけを短くする方法は、ガラスバルブ１１との位置関係
から陽極電極７Ｐの位置を移動できない場合に有効な方
法である。

［発明の効果１ 本発明は上述のように、少なくとも１つの放電路の長さ
を他の放電路の長さよりも短く形成しであるので、上記
長さを短くした放電路における電極間の距離を短くして
、この放電路における放電開始電圧を下げることができ
、このため一部が共通放電空間になった他の放電路の放
電を、長さを短くした放電路における放電で誘発でき、
蛍光ランプ全体としての放電開始電圧を下げることがで
き、従って点灯回路の構成部品として耐圧の低いものを
使用でき、コストの低減が図れ、また上記構成部品が実
装されるプリント基板のパターン開鉗離を小さくでき、
点灯回路の小型化及び信頼性を向上を図れる利点がある
。なお、電極間の距離を短くした場合にはランプ効率の
低下を招くが、蛍光ランプとして一部が共通放電空間に
なった所謂複数の放電管を複合化した形態のものを対象
としているので、蛍光ランプ全体としてのランプ効率の
低下を小さく留めることができる。

なお、少なくとも１つの放電路の断面積を他の放電路の
断面積よりも広く形成しても、１つの放電路の放電開始
電圧を下げることにより、全体の放電開始電圧を下げる
ことができる。

さらに、独立電極近傍の放電路の短縮により少なくとも
１つの放電路の長さを他の放電路の長さよりも短く形成
すると、輝度（効率）の低下をさらに少なくすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）？（ｂ）は本発明の第１の実施例の第１の
具体例の平面図及び断面図、第２図（ａ）、（ｂ）は第
２の具体例の平面図及び断面図、第３図（ａ）、（ｂ）
は第３の具体例の平面図及び断面図、第４図（ａ）。 （ｂ）は第２の実施例の第１の具体例の平面図及び断面
図、第５図は第２の具体例の平面図、第６図（ａ）＊（
ｂ）は第３の具体例の平面図及び断面図、第７図は第４
の具体例の平面図、第８図（ａ）、（ｂ）はｆｊＳ５の
具体例の平面図及び断面図、第９図は第６の具体例の平
面図、第１０図（ａ）、（ｂ）は第３の実施例の第１の
具体例の平面図及び断面図、第１１図は同上の輝度分布
を示す特性図、第１２図（ａ）。 （ｂ）は第２の具体例の平面図及び断面図、第１３図は
同上の輝度分布を示す特性図、第１４図（ａ）。 （１））は従来例の平面図及び断面図である。 ４　Ｒｔ　４　Ｃｔ　４　Ｂは放電路、７　Ｒｔ　７　
（、＋　７　Ｂは陽極電極、１０は共通陰極電極である
。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）１つの共通電極と、複数の独立電極とを備え、共
   通電極側が共通で各独立電極側が独立電極毎に分岐され
   た放電路が形成され、各独立電極と共通電極との間に高
   電圧を印加して各分岐放電路部分を発光させる蛍光ラン
   プにおいて、少なくとも１つの放電路の長さを他の放電
   路の長さよりも短く形成して成る蛍光ランプ。
2. （２）１つの共通電極と、複数の独立電極とを備え、共
   通電極側が共通で各独立電極側が独立電極毎に分岐され
   た放電路が形成され、各独立電極と共通電極との間に高
   電圧を印加して各分岐放電路部分を発光させる蛍光ラン
   プにおいて、少なくとも１つの放電路の断面積を他の放
   電路の断面積よりも広く形成して成る蛍光ランプ。
3. （３）上記独立電極近傍の放電路の短縮により少なくと
   も１つの放電路の長さを他の放電路の長さよりも短く形
   成して成る請求項１記載の蛍光ランプ。