JPH0733365Y2 - 蛍光放電灯 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は水銀封入型の蛍光放電灯に係り、特に液晶表示
素子のバックライト光源などに適用可能な小型で電力消
費量が小さな冷陰極型の蛍光放電灯に関するものであ
る。

〔従来技術〕

本出願人は先の出願（特願昭56-166059号）において、
ホローカソード型電極を採用して有効発光長を増す技術
について開示した。すなわち、バルブの軸線方向両端部
から外側に突出してバルブ内方に向く凹部を金属で形成
し、この凹部をホローカソード型電極とするものであ
る。このとき当該凹部の底には、水銀放出構体としてチ
タンと水銀を含む水銀アマルガム、そしてジルコニウム
やアルミニウムを含むゲッタ物質がニトロセルロース系
などのバインダで結合されて圧着固定されていた。この
ような水銀放出構体を内部に備える蛍光放電灯にあって
は、例えばバルブの気密封止後に水銀放出構体を高周波
で800℃程度に加熱することにより、当該構体がこの熱
で分解して水銀をバルブ内に放出し、このとき同時に放
出される水蒸気や酸素などの不純ガスがゲッタ物質で吸
収される。このようにして水銀が外部に逸散することを
規制すると共にバルブ内部を高真空に保つようになって
いる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、水銀放出合金やゲッタ物質がバインダを
介して圧着固定されている場合、当該バインダが水銀放
出処理のための熱で分解して窒素などの多量の不純ガス
を放出し、ゲッタ物質出で充分に捕獲することができな
いという問題点のあることが本発明者によって見出され
た。さらに、水銀放出処理の熱はバインダを介して圧着
固定されているアマルガムを剥離させ、剥離したものが
局部放電を引き起こして点灯状態が不安定になる虞もあ
る。

本考案の目的は、バルブの軸線方向両端部から外側に突
出してバルブ内方に向く凹部を利用して有効発光長を先
ず構造において、水銀放出構体を構成する物質の脱落や
不純ガスの増大を簡単に抑制することができる蛍光放電
灯を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するための手段として本考案の蛍光放電
灯は、内面に蛍光体被膜を有するバルブの両端部に、外
方に突出して凹状を呈する凹部をバルブの内方に向けて
持つキャップが気密封着され、前記キャップの凹部に、
水銀放出構体を挿入すると共にその上から、ゲッタ物質
を保有し栓体としても機能する電極部材を嵌着して、水
銀放出構体を電極部材で凹部内に固定保持して成り、前
記水銀放出構体はゲッタ物質及びこれを結合するための
バインダを非含有とする水銀アマルガムとされ、バルブ
内部のゲッタ作用は前記電極部材が保有するゲッタ物質
が担う構造を採用するものである。〔作用〕 上記した手段によれば、バルブ内のゲッタ作用は電極部
材のゲッタ物質が担うので、水銀放出構体は、水銀アマ
ルガムだけで構成できる。換言すれば、水銀アマルガム
にゲッタ物質をバインダにて結合させることを要せず、
水銀放出構体から水銀を放出させるための熱でバインダ
が分解して多量の不純ガスがバルブ内に発生する事態を
阻止することができる。このとき、凹部に挿入されてい
る水銀アマルガムをその上から嵌着された電極部材にて
押圧されて固定保持され、水銀アマルガムそれ自体がバ
ルブ内部にａつdraku飛散することはない。

これにより、バルブの軸線方向両端部から外側に突出し
てバルブ内方に向く凹部を利用して有効発光長を増す構
造において、水銀放出構体を構成する物質の脱落や不純
ガスの増大を抑制することを達成する。

〔実施例〕

第１図には本考案の一実施例に係る冷陰極型の蛍光放電
灯の断面図が示される。

同図に示される蛍光放電灯１は、特に制限されないが、
消費電力10数ワット、全長約500mm以下、そしてバルブ
内径が10数mm以下の冷陰極構造を持つ比較的小型のラン
プであって、液晶ディスプレイのバックライト光源、複
写機の露光光源やイレーズ光源などに利用されるもので
ある。

この蛍光放電灯１は、例えば石英ガラス、軟質ガラス、
又は硬質ガラスで成る直管型のバルブ２を備え、同バル
ブ２の内面には蛍光体被膜３が形成され、バルブ２の両
端部は、外方に突出して凹状を呈する凹部４をバルブの
内方に向けて持つキャップ5,6にて気密封止されてい
る。バルブ２の内部にはキセノンやアルゴンなどの不活
性ガス、そして水銀蒸気などが数10Torrから100Torr程
度の圧力で封入される。本実施例に従えば、前記キャッ
プ5,6の凹部４は円柱形状を有し、その内部には水銀放
出構体７が充填され、さらにその上から栓体としても機
能する電極部材８が嵌着される。この電極部材８は中実
円柱形状を有する。

前記水銀放出構体７は、特に制限されないが、チタンと
水銀を含む金属間化合物にて成る水銀アマルガムにて構
成され、粉状或いは固形状を呈し、バインダを含まな
い。前記電極部材８は、例えば、タングステン粉末にジ
ルコニウム，チタン，ニッケルなどの粉末を混合して焼
結成型した後、セシウム溶液を含浸乾燥させて成るもの
であり、放電開始時のγ作用などによる２次電子放出を
増大させるためのエミッタ作用及びバルブ内部の不純ガ
スなどを吸収するゲッタ作用を有する。

斯る蛍光放電灯の製造工程において、キャップ5,6でバ
ルブ２の両端部を気密封止した後、電極部材８の近傍を
高周波で800℃程度に加熱することにより、水銀放出構
体７がこの熱で分解して水銀をバルブ２内に放出する。
水銀放出構体７から放出される水銀蒸気は栓体として機
能する電極部材８と凹部４との嵌合隙間を通してバルブ
２の内部に拡散される。このとき同時に水銀構体７から
放出される水蒸気や酸素などの不純ガスは、その熱で活
性化される電極部材８のゲッタ作用によって吸収され
る。このようにして水銀が外部に逸散することを規制す
ると共にバルブ２内部を高真空に保つようになってい
る。

このとき、栓体として機能する電極部材８は、凹部４の
奥に充填されている水銀放出構体７がバルブ２内部に飛
散することを阻止する障壁として作用し、このことが、
水銀放出構体７にバインダを含めなくても済むように機
能する。したがって、その水銀放出処理のために熱が加
えられても、水銀放出構体７を構成する物質が脱落して
バルブ２の内部に飛散したり不純ガスが増大したりする
ことを抑制することができる。

このように構成された蛍光放電灯１の一対の電極部材8,
8の間で放電を発生させると、その陽光柱によって発せ
られる紫外線により蛍光体被膜３が励起されて可視光が
発生される。このとき、電極部材８は凹部４にて支持さ
れバルブ２内部への突出量は僅かである。換言すれば、
放電電極を支持する内部リード線による放電暗部がなく
なる。従って、電極部材８の対向端面間の距離によって
規定される有効発光長が長くなる。しかもキャップ5,6
が金属性である場合には、凹部４を構成するキャップ5,
6の突出部を電気的接続端子或いは支持体として直接利
用することができると共に、口金なども不要になり、全
長に対する有効発光長は一層長くなる。また、電極部材
８はバルブ２の端面から直接起立しており、その周囲に
おいては電流密度が高くなり、ホロー効果が期待でき
る。

このホロー効果という点において、電極部材それ自体を
ホローカソードとするには、第２図に示されるようにそ
の先端部に円筒形又は円錐形の開口部10を形成した電極
部材９を採用するとよい。これにより、大きな放電電流
を供給することができると共に、負グローが電極部材９
の外側に廻り込まず陰極のスパッタリングによる劣化を
減少させることができる。特に該電極部材９に形成され
る開口部10の深さを電極部材９の突出長さよりも大きく
しておけば、それに応じて有効発光長も長くなる。尚、
その電極部材９も前記同様エミッタ作用並びにゲッタ作
用を有し、栓体としても機能する。

ここで、キャップ5,6をバルブ２に封着するときの熱で
水銀放出構体７から水銀が放出されることに着目する
と、第３図に示されるように、前記水銀放出構体７を一
方のキャップ６にだけ充填しておき、他方のキャップ５
には前記電極部材８を直接嵌入するとよい。この場合に
は、当該他方のキャップ５が最初に封着される。次いで
水銀放出構体７を含むキャップ６が高周波などで封着さ
れ、そのときの熱で水銀放出構体７から水銀が放出され
ることになる。したがって、水銀放出構体７を活性化す
るための熱処理工程とキャップ６の封着工程を同時に行
うことができる。尚、第３図の構成においても第２図の
電極部材９を適用可能であることは言うまでもない。

以上本考案を実施例に基づいて詳細に説明したが、本考
案はその要旨を逸脱しない範囲において種々可能である
ことは言うまでもない。例えば上記実施例出は電極部材
８を中実円柱形状にしたが、円錐形状、円錐台形状、さ
らに先端部を板状にすることもできる。また、バルブの
形状は端なる円筒形であってもよい。

また、上記各実施例では液晶ディスプレイのバックライ
ト光源、複写機の露光光源やイレーズ光源などに適用さ
れるものとして説明したが、本考案はそれに限定され
ず、水銀放出構体を介して水銀を封入する条件の蛍光放
電灯に広く適用することができる。

〔考案の効果〕

以上本考案によれば以下の効果を得ることができる。

（１）バルブの内方に向けて凹部を持つキャップが同バ
ルブの両端部に気密封着された構造において、前記キャ
ップの凹部に水銀放出構体を充填すると共に、その上か
ら栓体としても機能する電極部材を嵌着するい構造を採
用することにより、栓体として機能する電極部材は、凹
部の奥に充填されている水銀放出構体がバルブ内部に飛
散することを阻止し、このことが、水銀放出構体にバイ
ンダを含めなくても済むように作用するから、バルブ内
方に向く凹部を利用して有効発光長を増す構造におい
て、水銀放出構体を構成する物質の脱落や不純ガスの増
大を抑制することができるという効果がある。

（２）電極部材の先端部に筒状若しくは円錐状の開口部
を形成しておくことにより、同電極部材をホローカソー
ドとして機能させることができるという効果がある。

（３）水銀放出構体を何れか一方のキャップにだけ充填
しておき、他方のキャップには前記電極部材を直接嵌入
し、当該電極部材を、ゲッタ作用並びにエミッタ作用を
有する物質で構成することにより、当該他方のキャップ
を最初に封着した後に水銀放出構体を含むキャップを高
周波などで封着すると、そのときの熱で同時に水銀放出
構体から水銀が放出されるため、そのキャップの封着と
水銀放出処理とを同一工程で行うことができる。

（４）キャップは金属性であるから、凹部を構成するキ
ャップの突出部を電気的接続端子或いは支持体として直
接利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る蛍光放電灯の断面図、 第２図はホローカソードを適用した他の実施例に係る蛍
光放電灯の断面図、 第３図は水銀放出構体を一方のキャップにだけ配置して
成るその他の実施例に係る蛍光放電灯の断面図である。 １……蛍光放電灯、２……バルブ、３……蛍光体被膜、
４……凹部、5,6……キャップ、７……水銀放出構体、
８……電極部材、９……電極部材、10……開口部。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】内面に蛍光体被膜を有するバルブの両端部
   に、外方に突出して凹状を呈する凹部をバルブの内方に
   向けて持つ金属製のキャップが気密封止され、前記キャ
   ップの凹部に、水銀放出構体を挿入すると共にその上か
   ら、ゲッタ物質を保有し栓体としても機能する電極部材
   を嵌着して、水銀放出構体を電極部材で凹部内に固定保
   持して成り、前記水銀放出構体はゲッタ物質及びこれを
   結合するためのバインダを非含有とする水銀アマルガム
   とされ、バルブ内部のゲッタ作用は前記電極部材が保有
   するゲッタ物質が担うものであることを特徴とする蛍光
   放電灯。
2. 【請求項２】内面に蛍光体被膜を有するバルブの両端部
   に、外方に突出して凹状を呈する凹部をバルブの内方に
   向けて持つ金属製のキャップが気密封止され、前記一方
   のキャップの凹部に、水銀放出構体を挿入すると共にそ
   の上から、ゲッタ物質を保有し栓体としても機能する電
   極部材を嵌着して、水銀放出構体を電極部材で凹部内に
   固定保持して成り、他方のキャップの凹部には電極部材
   を嵌着し、前記水銀放出構体はゲッタ物質及びこれを結
   合するためのバインダを非含有とする水銀アマルガムと
   され、バルブ内部のゲッタ作用は前記電極部材が保有す
   るゲッタ物質が担うものであることを特徴とする蛍光放
   電灯。
3. 【請求項３】前記電極部材は、その先端部に筒状若しく
   は円錐状の開口部を有する請求項１又は２記載の蛍光放
   電灯。