JPH05182633A

JPH05182633A - 蛍光ランプ

Info

Publication number: JPH05182633A
Application number: JP34682791A
Authority: JP
Inventors: Katsuhide Misono; 園勝秀御; Hideto Mochizuki; 月秀人望; Miho Saito; 藤美保斉
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1991-12-27
Filing date: 1991-12-27
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】コイルが収容されるスリーブを小型、薄肉化
するとともに、黒化を抑制する。【構成】熱電子放射物質が表面に塗布されたコイル４
を金属製のスリーブに収容してなる電極を有する蛍光ラ
ンプであって、前記スリーブは低スパッタ率の金属の巻
線で形成したコイルスリーブ５から構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示器のバックラ
イト等に使用される小型の蛍光ランプに関する。

【０００２】

【従来の技術】ブック型のパーソナルコンピュータ、ワ
ードプロセッサ、あるいはＯＡ機器の進歩に伴って、液
晶表示器のバックライト、また光源として組み込まれる
蛍光ランプについても、小型化、低電力化、高効率化が
押し進められている。そこで、最近では、従来の熱陰極
形の蛍光ランプあるいは冷陰極形の蛍光ランプに較べ
て、高効率、長寿命であるとして注目を集めているもの
に、いわゆるホロー形電極を用いた小型蛍光ランプがあ
り、現在まで実用化されている。この種の小型蛍光ラン
プについての従来技術としては、例えば、特開平２ー１
８１３５２号公報に記載されている蛍光ランプを代表例
として挙げることができる。

【０００３】この蛍光ランプは、図１３に示されるよう
に、直管状の放電容器３０の両端に、ホロー形の熱電極
３１、３２を封入し、この熱電極３１、３２にそれぞれ
１本のリード線３３、３４を接続したもので、熱電極は
図１４に示すような構成となっている。すなわち、鉄−
ニッケル合金を材質とするスリーブ３５の内側に、熱電
子放射物質を塗布した二重コイル３６が挿入され、この
二重コイル３６の一端は押し潰し部３７の部分でスリー
ブ３５に対して接続固定されている。

【０００４】ここで、液晶バックライト用としてこの蛍
光ランプを用いる場合、一般に管径はφ３〜６mm程度の
ものが使用される。従って、スリーブ３５については、
できるだけ小型、肉薄であることが望まれる。また、始
動方式については、一般に予熱をおこなわずに始動時に
グローアーク転移させる方式が採用される。このため、
始動期間の電極に負荷されるダメージを減らすために
は、スリーブ３５はできるだけ小型、薄肉であるととも
に、その材料の物理特性について、特に熱伝導性、スパ
ッタ率ともに小さいことが望ましい。さらに、点灯中に
二重コイル３６はスリーブ３５に接触することがあるの
で、この観点からもスリーブ３５の熱伝導性は小さいほ
うが望ましい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、スリーブを小型、薄肉に成形加工することに専ら重
点が置かれ、可及的に薄肉に成形し易い材料、例えばニ
ッケル合金などが用いられている。この種の材料はスパ
ッタ率が大きいため、点滅に対して黒化し易いという難
点が指摘されている。ところで、コイルに塗布する熱電
子放射物質については、アルカリ土類酸化物が多く用い
られ、一般にこのアルカリ土類酸化物は大気中の水と反
応して容易に水酸化物となりやすい。このため、この種
の蛍光ランプの製造に際しては、熱電子放射物質をまず
炭酸塩の形態でコイルに塗布しておき、ガラス管の排気
工程にて電極を高周波誘導コイルやヒータによって加熱
し、炭酸塩を酸化物に分解している。従来は、炭酸塩の
熱電子放射物質が塗布されたコイルをスリーブと熱的に
接触させる分解に難点があった。また、これを促進する
ために、コイルには二重コイル、三重コイルを用いる場
合には、点灯中にコイルからの伝導で熱が逃げる問題が
あり、これを抑制するために、タングステンの巻線でそ
の線径が細いものが用いられる。しかし、このようなタ
ングステンの細線の二重コイルや三重コイルでは機械的
強度が弱く、熱電子放射物質の塗布工程あるいは、スリ
ーブとインナリードとの結線に難点があり、頻繁な点滅
によりコイルが切れ易く、また、スリーブから脱落し易
い不都合が指摘されている。他方、スリーブ、コイルと
もごく小型の部品であり、インナリードとの接合に際し
ての位置決め、溶接等の細かな作業の能率が悪い点も指
摘されている。そこで、本発明は、上記従来技術の有す
る問題点を解消し、黒化を抑制するとともに耐久性の向
上を図り、併せて、製造工程での組み立てを容易とする
蛍光ランプを提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、スリーブは低スパッタ率の金属の巻線で
形成したコイルスリーブから構成されるものである。

【０００７】また、本発明は、上記目的を達成するため
に、コイルスリーブの軸線に対して偏心してコイルを収
容して構成されるものである。

【０００８】さらに、本発明は上記目的を達成するため
に、インナリード側に外延するコイルスリーブの一部に
外径、内径ともに小径の異径コイル部を設け、この異径
コイル部の内径部にコイルのレグ部を挿入して構成した
ものである。

【０００９】さらにまた、本発明は上記目的を達成する
ために、異径コイル部をコイルスリーブと別部材として
前記コイルスリーブに螺合接合するように構成したもの
である。

【００１０】

【作用】本発明によれば、巻線コイルで形成することに
より、コイルスリーブ５を可及的に小型、薄肉に成形す
ることができる。しかも、接触し合う巻線同志の接触抵
抗があるため、従来のように単純な円筒形状のスリーブ
を同じ材質で成形した場合に較べて、熱抵抗が大きくな
り、点灯直後のコイルの昇温時間を短くして、グロー放
電時の電極のダメージを抑制することができる。さら
に、コイルスリーブの材質にタングステンなどのスパッ
タ率の低い材料を適用しているので、管壁の黒化が抑制
される。

【００１１】また、コイルスリーブに対してその軸線か
ら偏心してコイルを収容するように構成することによ
り、高周波誘導コイルによって加熱して、コイルの表面
に塗布した熱電子放射物質を炭酸塩から酸化物に分解す
る工程では、コイルの表面の温度が上昇し易すく、熱電
子放射物質の活性化が促進され確実に分解される。

【００１２】さらに、インナリード側に外延するコイル
スリーブの一部に外径、内径ともに小径の異径コイル部
を設け、この異径コイル部の内径部にコイルのレグ部を
挿入するように構成することにより、電極を組み立てる
際にインナリードに対して、コイルスリーブの外延部の
異径コイル部を外嵌した後、コイルのレグ部をこの異径
コイル部を案内として挿入することによって、これらの
非常に小型の部品の位置決めが容易となる。

【００１３】さらにまた、異径コイル部をコイルスリー
ブと別部材として前記コイルスリーブに螺合接合するよ
うに構成することにより、コイルスリーブの中空部に収
容されるコイルは、異径コイル部の螺合側の端部に当接
して位置決めがされる。こののち、異径コイル部をかし
めることによってコイルのレグ部とインナリードとが固
定される。従って、電極を組み立てたものをガラス管の
両端に取り付けた後、高周波誘導コイルで加熱して熱電
子放射物質を炭酸塩から酸化物に分解する工程では、コ
イルはインナリード側からの冷却効果を受け難い位置に
あるので、十分に昇温されて熱電子放射物質の活性化、
分解が効率良く、確実に行われる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明による蛍光ランプの一実施例に
ついて添付の図面を参照して説明する。図１は、蛍光ラ
ンプの全体の縦断面図で、直管状のその内周面に蛍光体
が塗布されたガラス管１の封止された両端部に、その詳
細については後述するホロー形熱陰極としての電極２、
３が取り付けられた構成となっている。この場合、ガラ
ス管１の内部には、Ａｒガスが封入されている。なお、
この実施例では、ガラス管１の外径は４mm、電極２、３
の間の距離は２０〜２００mmで、液晶表示器のバックラ
イトとして使用される小型蛍光ランプの仕様となってい
る。次に、図２は前記電極２の構成を詳細に示すもの
で、熱電子放射物質が表面に塗布されたコイル４がコイ
ルスリーブ５内に収容された構造となっている。コイル
４のレグ部４ａとコイルスリーブ５のリード部５ａはイ
ンナーリード６にスポット溶接によって接合されてい
る。

【００１５】この実施例では、コイル４は、図３に示さ
れるように、コイル４としては、二重コイルが使用され
ている。その仕様・寸法を表１に示す。このコイルに塗
布する熱電子放射物質は、Ｂａ、Ｓｒ、Ｃａの他、Ｂａ
−Ｍ−Ｏ（Ｍ；Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｖ，Ｔｉ，Ｚｒ）や希
土類元素の酸化物、ホウ化物でもよい。なお、コイル４
については、蛍光ランプの用途等に応じてシングルコイ
ル、あるいは、三重コイルとして構成することもでき
る。

【００１６】一方、コイルスリーブ５については、この
実施例では、表２に示す仕様・寸法の巻線の線径０．１
５mmのタングステンを主成分とする合金製の密着巻きコ
イルが使用されている。ここで、密着巻きコイルとは、
図４において、コイルのたがいに隣接する巻線間の距離
をｌ、巻線の直径をｄとすると、コイルのピッチＰ
（％）が、となること、すなわち、ｌ＝ｄであるようなコイルをい
う。このようなコイルスリーブ５の材質としては、タン
グステンの他、同様にスパッタ率の小さなタンタルを主
成分とする合金でも同等の効果を得ることができる。表１二重コイルの仕様・寸法ＦＤ３ＭＧ（０．０３２mm）ＭＤ１０．１mm ＭＤ２０．５mm ＣＬ２．０mmＴＴ８次に、以上のように構成される実施例の作用について、
説明する。コイルスリーブ５は、タングステン合金など
を材質とする密着コイルをスリーブとして構成してい
る。このため、細い線径の巻線を用いることで、コイル
スリーブ５を可及的に小型、薄肉に成形することができ
る。しかも、コイルスリーブ５を密着巻きのコイルとす
ることによって、互いに接触し合う巻線同志の接触抵抗
があるため、従来のように単純な円筒形状のスリーブを
同じ材質で成形した場合に較べて、熱抵抗が大きくなり
（熱伝導性が低下し）、従って、点灯直後のコイル４の
昇温時間を短くして、グロー放電時の電極のダメージを
抑制することができる。また、点灯中では、収納される
コイル４がコイルスリーブ５に接触することがあって
も、前記した熱伝導性の低下によりコイル４の熱がコイ
ルスリーブ５を介して逃げる度合いが少なくなり、安定
したスポットを形成することができる。さらに、コイル
スリーブ５の材質にタングステンなどのスパッタ率の低
い材料を適用しているので、管壁の黒化を抑制する上で
効果がある。実際、本実施例の蛍光ランプをランプ電流
１０〜２０ｍＡで点灯した場合、従来の円筒スリーブに
コイルを収容した従来型のホロー形電極のものに較べ
て、早くアークへ転移し、また、５秒点灯、５秒消灯の
点滅サイクルを繰り返した場合でも、管壁黒化の発生が
抑制されることが確認された。

【００１７】次に、請求項４記載の発明の実施例につい
て、図５乃至図７を参照して説明する。この実施例によ
る蛍光ランプは、第１実施例の電極に替えて図５に示す
電極１０を設けて構成したものである。この実施例で
は、コイルスリーブ５の内部に収容されるコイル１１
は、その表面に（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃａ）ＣＯ_３に微量のＺ
ｒＯ_２を添加した熱電子放射物質を塗布したコイルが使
用され、このコイル１１はコイルスリーブ５の軸線１２
から偏心した位置に位置決めされている。この場合、コ
イル１１のレグ部１１ａとコイルスリーブ５のリード部
５ａをクランプ部材１４を用いてインナリード６に接合
することでコイル１１が偏心するように構成している。
なお、熱電子放射物質については、（Ｂａ，Ｓｒ，Ｃ
ａ）ＣＯ_３の他、ＢａＯ・ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３、あるい
は、これらの物質にＺｒＯ_２、Ｙ_２Ｏ_３を添加したもの
であってもよい。

【００１８】なお、コイル１１については、１４ＭＧの
タングステン製の巻線を直径０．３mmのマンドレルに巻
いて成形した全長２．５mmの密着巻きのシングルコイル
が使用されている。

【００１９】しかして、この第２実施例によれば、コイ
ルスリーブ５に対してその軸線から偏心してコイル１１
を収容するようにしている。このため、ランプ製造にお
いて、高周波誘導コイルによって加熱して、コイル１１
の表面に塗布した熱電子放射物質を炭酸塩から酸化物に
分解する工程では、コイル１１の表面の温度が上昇し易
すく、熱電子放射物質の活性化が促進され確実に分解さ
れる。

【００２０】また、この実施例のようにコイル１１にシ
ングルコイルを用いることにより、コイル１１とコイル
スリーブ５の間に十分な空間が形成される。従って、こ
の空間は負グローに満たされることになるので、シング
ルコイルの線径を太くしても点灯開始後に昇温しにくく
なることはなく、線径を太くして機械的強度の強化を図
ることができる。従って、頻繁な点滅によってコイル１
１が切れたり、コイルスリーブ５からの脱落を防止する
などの改善を図ることができるようになる。

【００２１】次に、図６、図７は、以上の第２実施例の
変形例を示した図である。この内、図６は、密着巻きコ
イルを用いたコイルスリーブ５に代替して、円筒スリー
ブ１４を用い、これに偏心させてコイル１１を収容して
電極を構成している。図７は、蛍光ランプのガラス管に
偏平断面のものを採用した場合に、ガラス管に対応させ
て偏平形円筒スリーブ１５に偏心させてコイル１１を収
容して電極を構成した変形例である。この場合、円筒ス
リーブ１４、偏平形円筒スリーブ１５とも、第１実施例
におけるコイルスリーブ５と同様にその材質としては、
タングステン、タンタル等のスパッタ率の低い金属が黒
化防止の観点からは望ましいが、その他、Ｍｏ、Ｎｉ、
Ｆｅ、ＳＵＳ等の材料を用いて構成しても、熱電子放射
物質の熱分解の促進としいう点については同等の効果を
得ることができる。

【００２２】次に、請求項６記載の発明の実施例につい
て、図８を参照して説明する。この実施例では、コイル
４が収容されるコイルスリーブ１６について、そのイン
ナリード６側に外延する一部に外径、内径ともに小さく
した異径コイル部１７を一体に設けた構成としている。
このコイルスリーブ１６の異径コイル部１７の内径部に
は、インナリード６、コイル４のレグ部４ａが挿入され
るとともに、これらはスポット溶接にて接合されてい
る。このコイルスリーブ１６の異径コイル部１７の内径
はコイル４の外径よりも小さな寸法となっており、コイ
ル４のレグ部４ａを異径コイル部１７に挿入したとき
に、ストッパとして働くようになっている。

【００２３】以上のように構成される第３実施例によれ
ば、電極を組み立てる際にインナリード６に対して、コ
イルスリーブ１６の外延部の異径コイル部１７を外嵌し
た後、コイル４のレグ部４ａをこの異径コイル部１７を
案内として挿入することによって、これらの非常に小型
の部品の位置決めが容易となり、能率良く接合すること
ができるようになる。なお、コイル４については、この
実施例では、二重コイルとして構成しているが、これに
限定されるものではなく、シングルコイルや三重コイル
を用いることもできる。また、コイルスリーブ１６につ
いてはその異径コイル部１７をも含めて、その巻線の巻
き方を密着巻きとしているが、異径コイル部１７につい
ては、図９に示されるように非密着巻きとしても、コイ
ル４のレグ部４ａのガイドとしての機能という点では同
等の効果を得られるように構成することができる。次
に、請求項７記載の発明の実施例について、図１０を参
照して説明する。この実施例では、熱電子放射物質が塗
布されたコイル４が収容されるコイルスリーブ５のイン
ナリード６側の端部に別部材の密着巻き形の異径コイル
部１７ａを螺合して接合し、この異径コイル部１７ａの
中空部にインナリード６、コイル４のレグ部４ａを挿入
し異径コイル部をかしめることによって固定するように
している。

【００２４】以上のように構成される第４実施例では、
第３実施例と同様に異径コイル部１７ａが組み立ての際
にコイル４のレグ部４ａのガイドとして機能し、これら
小さな部品の位置決めが容易になり接合の作業性が向上
する。そして、これに加えて、コイルスリーブ５の中空
部に収容されるコイル４は、異径コイル部１７ａの螺合
端にて規制され、内部に奥まった位置に位置決めされる
ことになる。従って、電極を組み立てたものをガラス管
の両端に取り付けた後、高周波誘導コイルで加熱して熱
電子放射物質を炭酸塩から酸化物に分解する工程では、
コイル４はインナリード６側からの冷却効果を受け難い
位置にあるので、十分に昇温されて熱電子放射物質の活
性化、分解が効率良く、確実に行われる利点がある。

【００２５】ここで、図１１は、この第４実施例の変形
例を示した図で、異径コイル部１７ａには、非密着巻き
形の二重コイルを用いている。また、図１２に示すよう
に、比較的太い線材１８を螺旋状に巻いたものにさらに
細い線材１９を螺旋状に巻いた非密着形のコイルを異径
コイル部２０として用いることもできる。この場合、異
径コイル部２０をコイルスリーブ５に螺合した場合に、
線材１９は、螺合接合度の調整機能を果たすものであ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、コイルが収容されるスリーブに巻線で形成し
たコイルスリーブを用いているので、可及的にスリーブ
が小型、薄肉となり、これに加えてスパッタ率の低い材
質を用いられるので、黒化を抑制することができる。ま
た、コイルスリーブの軸線に対して偏心してコイルを収
容して構成することにより、コイルの表面の温度が上昇
し易すくなり、熱電子放射物質の活性化が促進され確実
に分解される効果が得られる。さらに、インナリード側
に外延するコイルスリーブの一部に外径、内径ともに小
径の異径コイル部を設け、この異径コイル部の内径部に
コイルのレグ部を挿入して構成することにより、コイル
のレグ部をこの異径コイル部を案内として挿入すること
によって、これらの非常に小型の部品の位置決めが容易
となる。さらにまた、異径コイル部をコイルスリーブと
別部材として前記コイルスリーブに螺合接合することに
より、コイルは異径コイル部の螺合端にて規制されて内
部に奥まった位置に位置決めされるので、コイルはイン
ナリード側からの冷却効果を受け難い位置で十分に昇温
されて熱電子放射物質の活性化、分解が効率良く、確実
に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による蛍光ランプの一実施例を示す断面
図。

【図２】請求項１の発明に対応する実施例による蛍光ラ
ンプの電極の断面図。

【図３】図２の電極を構成するコイルの断面図。

【図４】図２の電極を構成するコイルスリーブの断面
図。

【図５】請求項４の発明に対応する実施例の蛍光ランプ
の電極の断面図。

【図６】図５の電極の変形例を示す断面図。

【図７】図５の電極の別の変形例の斜視図。

【図８】請求項６の発明に対応する実施例の蛍光ランプ
の電極の断面図。

【図９】図８の電極の変形例のコイルを示した断面図。

【図１０】請求項７の発明に対応する実施例の蛍光ラン
プの電極の断面図。

【図１１】図１０の電極の変形例の断面図。

【図１２】図１０の電極の別の変形例の断面図。

【図１３】従来のホロー形電極を備えた蛍光ランプの断
面図。

【図１４】図１３の電極の断面図。

【符号の説明】

１ガラス管２電極３電極４コイル４ａレグ部５コイルスリーブ５ａリード部６インナリード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱電子放射物質が表面に塗布されたコイル
を金属製のスリーブに収容してなる電極を有する蛍光ラ
ンプにおいて、前記スリーブは低スパッタ率の金属の巻線で形成したコ
イルスリーブからなることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項２】請求項１に記載の蛍光ランプにおいて、コ
イルスリーブは密着巻きコイルであることを特徴とする
蛍光ランプ。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の蛍光ラン
プにおいて、コイルスリーブの材質はタングステンまた
はタンタルを主成分とする合金であることを特徴とする
蛍光ランプ。
【請求項４】熱電子放射物質が表面に塗布されたコイル
を金属製のスリーブに収容してなる電極を有する蛍光ラ
ンプにおいて、前記コイルスリーブの軸線に対して偏心
してコイルを収容したことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項５】請求項４に記載の蛍光ランプにおいて、ス
リーブは低スパッタ率の金属を材質とするコイルスリー
ブからなり、前記コイルスリーブに収容されるコイルは
シングルコイルであることを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項６】熱電子放射物質が表面に塗布されたコイル
を金属製のスリーブに収容してなる電極を有する蛍光ラ
ンプにおいて、インナリード側に外延するコイルスリー
ブの一部に外径、内径ともに小径の異径コイル部を設
け、この異径コイル部の内径部にコイルのレグ部を挿入
するようにしたことを特徴とする蛍光ランプ。
【請求項７】請求項６に記載の蛍光ランプにおいて、異
径コイル部をコイルスリーブと別部材として前記コイル
スリーブに螺合接合するようにしたことを特徴とする蛍
光ランプ。