JPH0473855A - 小型螢光ランプ - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は小型蛍光ランプに関し、特にラップトツブ型や
ブック型のパソコン、ワープロの液晶デイスプレィ装置
のバックライトに用いられる小型蛍光ランプに関するも
のである。

〔従来技術〕

ラップトツブ型やブック型のパソコン、ワープロのよう
に、液晶パネルを使用するデイスプレィ装置に使用され
るバックライト用の小型蛍光ランプは１通常の一般照明
用の蛍光ランプと異なり、寸法が小さくて消費電力も小
さく、同時に発光効率が高くて輝度が大きく、使用寿命
が長いことが要求される。ことに、これらの機器が民生
用のために、ランプ交換を行わないのが原則であり、１
万時間以上の点灯寿命を有することが要求される。

そして、輝度も、カラーデイスプレィ用の場合は２００
００ｎｔ近い値が要求される。このため、バックライト
用の小型蛍光ランプは、低消費電力に適合するように、
電流と電圧および始動用希ガスや水銀の封入量が定めら
れ、更には点灯寿命の観点からも最適な電極設計がなさ
れる。そして、高周波電源で点灯して要求される輝度と
演色性が得られるようにしている。

ところで、蛍光ランプを小型化するためには、電極も小
型化する必要がある。そこで、小型で温度上昇が早く１
発光効率が高くて輝度が大きく、かつ消費電力を少なく
するために、線径の細いタングステン素線をダブルコイ
ルに巻いたフィラメントコイルを有する熱陰極型の電極
が使用されることが多いが、ビデオカメラのビューファ
インダーに使用されるバックライト用小型蛍光ランプの
ように、消費電力がＩＷ以下１例えば０．５Ｗの小型蛍
光ランプの場合、フィラメントコイルの素線径はきわめ
て細くなるが、このように細くするとフィラメントコイ
ルの支持が困難で振動や衝撃に対して弱くなる。このた
め、第３図に示すように、ステンレスパイプからなる筒
状のスリーブ４１の一端４１ａに水銀ゲッター４４とと
もにリード線２が固定され、このスリーブ４１内にエミ
ッター物質を付着させたフィラメントコイル４９を配置
し、このスリーブ４１で素線径の細いフィラメントコイ
ル４９を保持するようにしたものが実用化されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら、ラップトツブ型やブック型のパソコン、
ワープロの液晶デイスプレィ装置のバックライトに用い
るために、消費電力を数Ｗに上げてパワーアップし、輝
度を大きくした場合に、消費電力がＩＷ以下のものと同
様に第３図に示す構造の熱陰極型電極を使用すると、細
いフィラメントコイルに付着できるエミッター物質の量
が少ないので、エミッター物質が早期に消耗してなくな
る。また、エミッター物質がフィラメントコイルから脱
落しやすく、更にはフィラメントコイルが損傷し易く、
どうしても点灯寿命が短くなってしまう。更には、高周
波電源で点灯するので小さな電極に負担がかかり１点灯
寿命に悪影響を与える問題点がある。

一方、冷陰極型の電極は、製造が簡単であり、点灯寿命
は長いものの点灯直後の輝度の立上りが遅くて到達輝度
が低い問題点を有する。

そこで本発明は、点灯寿命が長く、発光効率が高くて輝
度も大きく、液晶パネルのバックライトに適した小型蛍
光ランプを提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

かかる目的を達成するために、本発明は、内径が１０＋
ａｍ以下のガラスバルブ内に一対の電極が対向配置され
るとともに、希ガスと水銀が封入され、消費電力が１５
Ｗ以下の小型蛍光ランプにおいて。

希ガスの封入圧を８０　Ｔｏｒｒ〜１３０　Ｔｏｒｒに
し、電極を、有底筒状のスリーブと、接続線の先端に取
り付けられてスリーブ内に配設されたエミッター物質を
含有する焼結体とで構成する。

〔作　用〕

かかる構成の小型蛍光ランプにおいて、電極として、エ
ミッター物質を含有する焼結体がスリーブ内に配置され
たものを使用するので、エミッター物質を焼結体に多量
に含有させることができるとともに、焼結体はフィラメ
ントコイルよりも丈夫であり、点灯寿命が長くなる。ま
た、焼結体がスリーブで覆われているので、エミッター
物質がスリーブの内面に付着してバルブには飛散せず。

バルブが黒化しにくくて点灯寿命の延長に寄与する。次
に、希ガスの封入圧を８０　Ｔｏｒｒ〜１３０Ｔ。

ｒｒにしたので、ガスの熱伝導が抑えられ、点灯後の温
度上ｆ１．が早まって水銀の蒸発が促進される。

しかも、焼結体が接ｒｔ線の先端に取り付けられて熱陰
極として動作させるので、陰極降下電圧に対するアーク
降下電圧の比率が上昇し、発光効率が向上して輝度が高
くなり、点灯寿命と輝度特性を両立させることができる
。

〔実施例〕

第１図は、消費電力が５Ｗであり、ラップトツブ型やブ
ック型のパソコン、ワープロの液晶パネルのバックライ
トに用いられる輝度の大きな小型蛍光ランプを示す。バ
ルブ１は、内径が１０ｍｍ以下、例えば４．７ａ＋ｍ、
全長が２６０ｍｍの軟質ガラス管からなり、内面に三波
長蛍光体層が付着されている。そして、バルブ１の内部
には、微量の水銀とともに、希ガスとしてアルゴンガス
が封入されているが、その封入ガス圧は、８０Ｔｏｒｒ
を超えて１３０　Ｔｏｒｒ以下であり、例えば１００　
Ｔｏｒｒである。バルブ１の両端からジュメット線から
なる２本のリード線２がそれぞれ伸び出しており、トリ
ガーとして、一端が一方のリード線２に接続された近接
導体３がバルブ１の表面に沿って管軸方向に配置されて
いる。

バルブ１の内部両端には一対の電極４が対向配置されて
おり、その電極間距離は２３０■である。

この電極４は、第２図に示すように、内径が１゜５ｍｍ
のステンレスパイプからなる筒状のスリーブ４１の一端
４１ａを圧潰して水銀ゲッター４４とともにリード線２
および接続線４３を固定したものであり、接続線４３の
先端部に焼結体４２が取り付けられている。

焼結体４２は、例えばニッケルとタングステンからなる
基体金属粉末を重量比で１００に対してバリウム、カル
シウム、ストロンチウムの酸化物からなるエミッター物
質を１５の割合でバインダーとともに混合し、コイル状
に巻いた接続線４３の先端部に塗布して１０００℃で水
素処理し、焼結と同時にエミッター物質の活性化を行っ
たものである。接続線４３は、線径が０　、１　ａｍφ
　のニクロム線からなり、点灯時に焼結体４２の熱が伝
導しにくく、焼結体４２が高温になって熱陰極として動
作するようにしである。更には、焼結体４２中のＷ　Ｎ
　ｉ合金の熱伝導度が低く、これも熱陰極として動作す
るのに寄与する。かかる焼結体４２は、第３図に示すフ
ィラメントコイル４９よりも丈夫であって点灯時にほと
んど損傷しない、また、フィラメントコイル４９の場合
よりも多量のエミッター物質を含有させることができる
。スリーブ４１の外側に取り付けられた水銀ゲッター４
４は、ニッケル板の一方の面に例えばＴｉ−Ｈｇ合金で
ある水銀化合物が付着され、他方の面に例えばＺｒ−Ａ
１合金からなるゲッター材が焼き付けられたものであり
、組立後に加熱すると水銀化合物がバルブ１内に水銀を
放出するとともに、ゲッター材がバルブ１内の不純ガス
を吸収する機能を併せ有する。このように、本発明の電
極４は、フィラメントコイルを必要としないので、製造
が簡単である。

しかして、希ガスの封入圧の異なる小型蛍光ランプを実
際に点灯し、希ガス封入圧と輝度の関係を調査した。封
入圧は６０．８０．１００．１２０．１５０Ｔｏｒｒの
５水準であり、いずれにしても従来の一般的な蛍光ラン
プよりもずっと高い封入圧である。そして、ランプ電流
が１３ｍＡ、ランプ電圧が３３０ｖ前後、周波数が８０
Ｋ）Ｌｚの高周波電力で点灯した。このとき、焼結体４
２は１０００に程度まで昇温し、熱陰極として動作する
。封入圧と輝度の関係を第４図に示すが、封入圧を従来
の一般的な蛍光ランプよりも高くして行くと、発光に寄
与しない陰極降下電圧に対するアーク降下電圧の比率が
上昇し、焼結体４２が熱陰極として動作することとあい
まって１発光効率が上がって輝度が高くなり、８０Ｔｏ
ｒｒのときに２００００ｎｔとなり、ワープロなどのバ
ックライトとして要求される輝度を満足する。そして、
１００　Ｔｏｒｒのときに２１０００ｎｔとなるが、１
００Ｔｏｒｒを超えると再び降下し、１３０Ｔｏｒｒを
超えると２００００ｎｔ以下になる。

つまり、希ガスの封入圧を８０　Ｔｏｒｒ〜１３０　Ｔ
ｏｒｒにすれば、ワープロなどのバックライトとして要
求される輝度を満足することができる。

次に、電極４は５丈夫な焼結体４２に多量のエミッター
物質を含有できるので、点灯寿命が長くなり、しかも、
焼結体４２がスリーブ４１で覆われているので１点灯時
にエミッター物質がスリーブ４１の内面に付着してバル
ブ１には付着せず。

バルブ１が黒化しにくい、更には希ガスの封入圧を高く
したのでエミッター物質が蒸発しにくくて１万時間以上
の点灯寿命を確保できた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明の小型蛍光ランプは、その
電極として、エミッター物質を含有する焼結体が接続線
の先端に取り付けられてスリーブ内に配置されたものを
使用するので、製造が簡単で点灯寿命が長く、また、希
ガスの封入圧を８０Ｔｏｒｒ〜１３０Ｔｏｒｒにすると
ともに、焼結体が熱陰極として動作するので１発光効率
が向上して輝度が高くなり、高い輝度と長い点灯寿命が
強く要求されるワープロなどの液晶デイスプレィ装置の
バックライト用蛍光ランプを始めとして、小型の照切器
具に使用される蛍光ランプとしても好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は小型蛍光ランプの正面図、第２図は電極の断面
図、第３図は従来例の説明図、第４図は希ガス封入圧と
輝度の関係図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 内径が１０ｍｍ以下のガラスバルブ内に一対の電極が対
   向配置されるとともに、希ガスと水銀が封入され、消費
   電力が１５Ｗ以下の小型蛍光ランプにおいて、 前記希ガスの封入圧が８０Ｔｏｒｒ〜１３０Ｔｏｒｒで
   あり、 前記電極は、有底筒状のスリーブと、接続線の先端に取
   り付けられてスリーブ内に配設されたエミッター物質を
   含有する焼結体からなることを特徴とする小型蛍光ラン
   プ。