JPH0834762B2 - 電光表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、文字や画像を表示する
電光表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、競技場等において、文字や画像等
の表示を大型の表示面に表示する電光表示装置が使用さ
れるようになってきた。この装置は、表示面に数千ない
し数十万個の表示素子をなるべく小間隔で整列し、これ
ら表示素子を表示信号に応じて選択的に適宜点灯・制御
することにより、表示面上に所望の表示を行うようにな
っている。

【０００３】このような電光表示装置に用いる表示素子
として、消費電力が比較的少なく、輝度は比較的高い蛍
光ランプを使用することが提案されている。この表示用
蛍光ランプは前面に表示部を有した気密容器を具備して
おり、この容器は表示部内面の近くに放電路を形成する
ように構成されている。このように、表示部に放電路を
近づけると、表示に好都合である。

【０００４】ところで、蛍光ランプの光出力は、気密容
器の最冷部温度と密接な関係があり、またその最冷部の
温度に適正な範囲があることが知られている。蛍光ラン
プは、一般に気密容器の最冷部温度が４０〜６０℃の範
囲において高い輝度と高い発光効率が得られる。

【０００５】従来、一般照明用の直管形蛍光ランプにお
いて、低温雰囲気中で使用するために特別に設計された
ものとして、２重管形の蛍光ランプがある。例えば特公
昭５６−７０４１号公報（文献１）に開示されているこ
の種の蛍光ランプの場合は、その最冷部が管端部に形成
される。そして、管端部の最冷部が冷えすぎないように
所要の高い温度に保つための構成を提案している。すな
わち、外管ホルダーを耐熱ゴム製とし、かつ、このホル
ダーに仕切部を設けることによって、管端部空気層を保
温するようにしている。

【０００６】また、特公昭４６−２１４３５号公報（文
献２）に開示されている蛍光ランプの場合は、ランプ中
央部の水銀欠乏による光束低下を阻止するための構成を
提案している。すなわち、消灯後の放冷中、両端部の温
度を中央部分のそれより高くしようとして、外管ホルダ
ーを断熱および弾性スペーサーとし、金属口金を上記ス
ペーサーに支持するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表示用
蛍光ランプの場合、前面の表示部のみが外部に露出した
状態で電光表示装置本体に配設され、その他の非表示部
は隣接する表示用蛍光ランプの非表示部と互いに小間隔
で配置される。このため、表示部の温度は、外気に曝露
されている関係で、風の有無や外気温等により大きく変
化する。表示部の温度が低くなれば、最冷部は表示部と
なり、さらに表示部の温度が適正範囲から逸脱すれば、
水銀蒸気圧が低下して光出力が低下する問題がある。ま
た、表示部が最冷部になると、表示部に余剰水銀が凝集
し、表示に作用すべき光を吸収してしまい、このために
も表示面の輝度低下を引き起こす問題もある。特に表示
用の蛍光ランプは、前面の表示部が気密容器の全表面に
対してかなり小さい比率すなわち小面積であるから、余
剰水銀の凝集の影響は甚だ大きい。

【０００８】このような問題に対して、前記各文献に開
示の技術は、上記したようにバルブ形状の全く異なる表
示用蛍光ランプにそのまま適用することができない。す
なわち、文献１の仕切部を有する外管ホルダーは、その
まま表示用蛍光ランプに装着することができない。ま
た、敢えて装着しても前記したように小間隔で整列させ
て使用する表示用蛍光ランプの場合、ランプの周囲に外
管を配置することにより、小間隔を維持することが不可
能になり、従って表示装置に適用することができない。

【０００９】次に、文献２の断熱および弾性スペーサー
は管端部に金属口金を使用することを前提としてなりた
っているので、このような金属口金を使用しない表示用
蛍光ランプに対しては適用することは不可能である。さ
らに、文献２の技術は主たる発光部に水銀を凝集させよ
うとするものであり、本発明とは全く逆の思想に基づい
ている。

【００１０】本発明は、ガラス部材を主体とする透光性
の表示部を前面に有し、その他の面を非表示部とした表
示用蛍光ランプを表示素子として使用するに際して、表
示部が外気温の影響を受けることなく、しかも適正温度
範囲に維持することにより、安定した表示を行い、か
つ、表示部に余剰水銀が凝集しないようにして、光出力
低下を抑制した電光表示装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の電光表
示装置は、電光表示装置本体と；ガラス部材を主体とす
る透光性の表示部を前面に有しその他の面を非表示部と
し表示部内面の近くに放電路を形成するための放電規制
部分を有して構成された気密容器、この容器内の背面側
に配設されたフィラメント電極、気密容器内に配設され
フィラメント電極との間で放電路に放電を生起させる対
向電極、気密容器内に封入された水銀および希ガスを含
む放電媒体、放電により発生した紫外線により励起され
て可視光を放射する蛍光体層、および表示部に配設され
た透光性熱絶縁層を備えてなり、電光表示装置本体に表
示部を外部に露出して配設された複数個の表示用蛍光ラ
ンプと；を具備している。

【００１２】電光表示装置本体とは、多数の表示用蛍光
ランプを小間隔で互いに隣接して整列配置するための手
段を備えているとともに、電光表示に必要な所要の各種
手段を備えている。

【００１３】表示用蛍光ランプの気密容器の表示部と
は、表示に用いられる面であり、非表示部とは表示部以
外の面をいう。放電路は、表示部の輝度が相対的に向上
するように表示部内面の近くに形成される。表示部内面
の近くに放電路を形成するための放電規制部分とは、容
器に構成されていればどのようなものでもよく、一体的
に構成されていても、別体で構成されていてもよい。

【００１４】透光性熱絶縁層とは、表示部を外気に対し
て熱絶縁する機能と表示光を透過する機能を備えた手段
であり、特定の構造に限定されるものではないが、例え
ば表示部の前面に配設された透光性中空体等を許容す
る。なお、実公昭４６−２１９３６号公報（文献３）に
は直管形蛍光ランプの外面に熱収縮性合成樹脂フィルム
を被覆することが開示されている。この文献３記載のも
のは広告、宣伝、表示等を目的としており、このフィル
ムは一般に膜厚が非常に小さいので、本発明でいう熱絶
縁の作用は期待できない。それにもかかわらず、文献３
のフィルムに熱絶縁作用があると仮定した場合、ランプ
の前周囲をフィルムで覆うので、ランプの温度が高くな
りすぎ、所要の明るさを得ることができないので、やは
り熱絶縁作用があるとするには無理がある。

【００１５】蛍光体層としては任意の色光を放射するも
のを使用できる。例えば白色系の他に、赤、緑または青
系の３原色を放射するものを一種もしくは複数種使用す
ることができる。また、蛍光体層の配設位置としては、
表示部から所望の発光が得られれば任意である。例え
ば、気密容器のほぼ全面に形成してもよい。

【００１６】請求項２の発明の電光表示装置は、表示用
蛍光ランプの放電路は表示部内面の近くで屈曲してい
る。

【００１７】

【作用】請求項１の発明においては、電光表示装置本体
に配設された複数個の表示用蛍光ランプに所要の電圧が
印加されると、フィラメント電極と対向電極との間、特
に表示部内面の近くに形成される放電路に放電が生起さ
れ、この放電により紫外線が発生し、この紫外線によっ
て蛍光体層が励起されて可視光を放射する。この可視光
はガラス部材を主体とする表示部から外部に透過し、電
光表示が行われる。また、表示部内面に近い位置で紫外
線を発生させることができるので、表示部の輝度向上に
効果的である。

【００１８】ところで、各表示用蛍光ランプの表示部に
は透光性熱絶縁層が配設されているため、表示部が外部
に露出しているにもかかわらず、外気の影響が透光性熱
絶縁層により阻止ないし低減される。このため、外気の
影響が表示用蛍光ランプの気密容器に直接およぶことが
なくなる。従って、気密容器内の温度が外気温に合わせ
て敏感に変化することがなく、このため水銀蒸気圧の変
動が抑制されて光出力の変動が小さくなり、安定した電
光表示を実現することができる。また、熱絶縁層により
表示部が表示用蛍光ランプの作動中保温されるため、表
示部内面が放電によって加熱されやすくなり、最冷部が
表示部に形成されることはなく、従って余剰水銀は表示
部以外の部分に凝集されるようになり、これにより表示
部に余剰水銀が凝集して光出力が減少するという問題は
生じない。

【００１９】請求項２の発明においては、さらに放電が
表示部内面の近くで屈曲され、表示に寄与する光量を増
やせる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００２１】図１は本発明の電光表示装置の実施例の斜
視図である。図において、電光表示装置１１は、電光表
示装置本体１２と、この装置本体の前面に配設された複
数個の表示用蛍光ランプ１３とから構成されている。電
光表示装置本体１１は電光表示に必要な周知の手段を備
えている。

【００２２】図２は本発明に用いられる表示用蛍光ラン
プの一例を示す縦断面図、図３は同じく図２に対して直
交する断面の縦断面図である。

【００２３】各図において、２１は気密容器で、例えば
円筒状の部材２１ａの一端をガラスを主体とする例えば
半球状の部材２１ｂとを気密に接合し、さらに円筒状の
部材の他端をステム２１ｃによって気密に接合すること
によって構成されている。２２は表示部で気密容器の前
面に形成されており、内面に蛍光体層２３が形成されて
いる。気密容器２１のその他の面は非表示部となってい
る。また、気密容器２１の内部には０．００５〜０．０
０６ｍｍＨｇの蒸気圧を生じるのに十分な量の水銀およ
び数ｍｍＨｇの圧力を呈する希ガスを含む放電媒体が封
入されている。２４はフィラメント電極、２５はフィラ
メント形を可とする対向電極である。少なくともフィラ
メント電極２３は気密容器２１内の背面側に配設されて
いる。対向電極２５はフィラメント電極との間で放電を
形成するように気密容器２１内に適宜配設される。容器
２１は、表示部２２内面の近くに放電路を形成するよう
に構成されている。この放電路を形成する手段の一形態
として、容器に部分２６を一体的に形成してもよく、例
えばフィラメント電極と同様に背面側に対向電極２５を
配設し、両電極の間を例えば衝立状の放電規制部分２６
によって仕切るようにしてもよい。

【００２４】２７は透光性熱絶縁層で、表示部２２の前
面に配設されている。透光性熱絶縁層２７は、例えば中
空で内部を真空にすることによって構成されている。

【００２５】次に、実施例の作用を説明する。図１の電
光表示装置１１においては、電光表示本体１２の前面に
配設された多数の表示用蛍光ランプがそれぞれ表示すべ
き文字または画像の絵素の全部または一部を構成するの
で、各蛍光ランプをそれぞれ個々に点灯・制御すること
により、全体として所要の文字または画像等表示するこ
とができる。

【００２６】図２、３において表示用蛍光ランプ１３の
両電極２４、２５間に所要の電圧を印加すると、フィラ
メント電極２４と対向電極２５との間に放電規制部材２
６によって表示部２２に近接した位置でＵ字状に屈曲し
て水銀蒸気放電が生起し、紫外線が発生する。この紫外
線によって蛍光体層２３が励起され、可視光が表示部２
２から外部に放射される。

【００２７】前記のように各表示用蛍光ランプ１３は、
その前面の表示部２２が熱絶縁層２７によって被覆され
ているため、表示部２２の温度が外気によって非表示部
のそれより低下することはなく、最冷部は非表示部に形
成される。

【００２８】図４は蛍光ランプの表面最冷部温度と表示
面輝度の関係を示すグラフである。図から明らかなよう
にこの種の蛍光ランプにおいては、最冷部温度が４０〜
６０℃の場合に高い輝度が得られるが、本発明によれ
ば、この最適温度範囲を容易に実現することができる。
また、表示部が保温されるため、余剰水銀が表示部に凝
集することはない。

【００２９】図５は本発明に用いる表示用蛍光ランプの
他の例を示す縦断面図である。なお、図２および３と同
一部分には同一符号を付し、説明は省略する。この例は
透光性熱絶縁層２７を、表示部２２の前面に蓋体２８を
一体的に被冠させて接合することにより、構成してい
る。この例では、蛍光ランプを製作してから、蓋体２８
を被冠させることができるので、表示用蛍光ランプの製
造が容易となる。

【００３０】図６は本発明に用いる表示用蛍光ランプの
さらに他の例を示す縦断面図である。

【００３１】なお、図２および３と同一部分には同一符
号を付し、説明は省略する。この例は気密容器２１内に
おいて、各電極２４、２５を包囲して筒体２９、３０を
ステム２１ｃに封着したものである。各筒体２９、３０
の先端は開放されているので、電極２４、２５間に生起
する放電は表示部に近接した位置でＵ字状に屈曲する。

【００３２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ガラス部材を
主体とする透光性の表示部を前面に有し、その他の面を
非表示部とした表示用蛍光ランプを表示素子として使用
するに際して、表示部には透光性熱絶縁層を配設してい
るので、表示部が外気の影響を受けることなく、表示部
を適正温度範囲に維持することができ、表示部内面の近
くで生起された放電が最冷部になりにくく、このため安
定した表示を行える。また、表示部に余剰水銀が凝集し
ないか事実上問題ない程度に低減できるので、水銀凝集
による光出力低下を効果的に抑制した電光表示装置を提
供することができる。

【００３３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加えて、表示部内面の近くで放電が屈曲するの
で、表示に寄与する光量を増加させることのできる電光
表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電光表示装置の実施例の斜視図

【図２】本発明に用いられる表示用蛍光ランプの一例を
示す縦断面図

【図３】同じく図２に対して直交する断面の縦断面図

【図４】蛍光ランプの表面最冷部温度と表示面輝度の関
係を示すグラフ

【図５】本発明に用いられる表示用蛍光ランプの他の例
を示す縦断面図

【図６】本発明に用いられる表示用蛍光ランプのさらに
他の例を示す縦断面図

【符号の説明】

１１：電光表示装置 １２：電光表示装置本体 １３：表示用蛍光ランプ ２１：気密容器 ２２：表示部 ２３：蛍光体層 ２４：フィラメント電極 ２５：対向電極 ２７：透光性熱絶縁層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 茂 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地東芝電材 株式会社堀川町事業場内 (56)参考文献 特開 昭49−9965（ＪＰ，Ａ) 特公 昭46−21435（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭46−21936（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭56−7041（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電光表示装置本体と； ガラス部材を主体とする透光性の表示部を前面に有しそ
   の他の面を非表示部とし表示部内面の近くに放電路を形
   成するための放電規制部分を有して構成された気密容
   器、この容器内の背面側に配設されたフィラメント電
   極、気密容器内に配設されフィラメント電極との間で放
   電路に放電を生起させる対向電極、気密容器内に封入さ
   れた水銀および希ガスを含む放電媒体、放電により発生
   した紫外線により励起されて可視光を放射する蛍光体
   層、および表示部に配設された透光性熱絶縁層を備えて
   なり、電光表示装置本体に表示部を外部に露出して配設
   された複数個の表示用蛍光ランプと； を具備していることを特徴とする電光表示装置。
2. 【請求項２】表示用蛍光ランプの放電路は表示部内面の
   近くで屈曲していることを特徴とする請求項１記載の電
   光表示装置。