JPS5866232A - 冷陰極螢光灯 - 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】 本発明は１表示用あるいは照明Ｉ＋１等に好適な冷陰極
螢光灯およびその製造方法の改良（１関する０従米の冷
陰極螢光灯は第１〜２図Ｃ二示Ｔよう（二。

内壁シー螢光物質ｆ　（例えば白色帯光灯はアンチモン
・マンガンで付活された］・ロゲン化燐酸カルシウム）
を薄く均等に塗布されたガラス管Ｉの両端部に少量の水
銀（点灯時で約０．（Ｊ（Ｊ３朋Ｈｇの蒸気圧）供給用
の水銀放出ゲッターｇを具備した放電電極３．３′をそ
れぞれ取付けたガラスステム２．２′が封着されて成る
。そして管内は、ステムから看内ｌ二通じる排気管（図
示せずンから排気された後同排気管を通じてアルゴン等
の不活性気体がＩＩＪ数’１．”ｏ　ｒ　ｒの圧力で封
入きれ、同排気管はステムの根元で封止溶断きれるＯ なお、ω、ω′は′冷極３．３’ｌ二接続きれたＩＪ−
ドワイヤーな示す。

こうして構成プれる詮光灯の聞用回路例を第３〜４図に
示Ｔ。第３図の回路では一方の極よｉ１補助抵抗１（、
八を介して他方の極の中空′電極の中心部へ導いてトリ
ガーをかげている０１だ、第４図の回路では一方の極よ
蕎）トリガーコートＣな介して他方の極の近傍へ導いて
トリガーをかけている０なお、第３〜４図において１回
路電圧ＶＢ、直列抵抗Ｊ（、ｓ　、　補助４抗Ｈ，Ａ、
　放電’ｔｉＲＩＬ　、　管電圧ＶＢ。

消費電力Ｗ、全長寸法りの一例を示ＴとＦ辰Ｑ）よう（
二なる。

ところで、このような冷陰極蛍光灯の放電電極３．３′
は、一般に円筒形または円錐形であり、その内面が陰極
として動作するＦ′ｆｒ副ホローカソード（ｈｏｌ　ｌ
ｏｗ　ｃａｔｈｏｄｅ　）放電の状態で動作する〇ホロ
ーカソード放電は放電維持電圧が低く、大きな放電電流
を供給できる等の特長があ１）、１だ正常なホローカソ
ード放電においては、負グローが放電電極外面（二１わ
らないため、陰極飛唾が少なく長寿命とＴることができ
、かつノイズが発生しないあるいは少ない等の利点な有
Ｔる○しかしながら、このような電極４４造では、螢光
溪を励起下るだめの水銀共鳴励起光は一方の放゛屯゛峨
極３の先端開口部から他方の放電電極３′の先＋４開口
部１での長さＬのみが有効であり、熱陰極螢光灯の場合
と異なり、４°、克′部分は先金な暗部となってし筐う
。このため、例えば発光長りが：３０朋必髪とされる小
型の螢光灯の場合、管長Ｌ＋え十免′は約６０ｍｍにな
り、これを点灯装置ｌ＋−取付けるためには１例えば第
２図で宗丁ようなペースｔ、ｔ’あるいは口金等を取着
Ｔる必要があ曝）、全長は６４　ｒｎｍ程度にも達する
０このように特に発光長が短かい螢光灯をよｔ）小型を
二製作しようとする場合には、その゛屯極可造が大きな
障害となっていた０ ぼた、このような′屯極客造では、１更用ζ二伴ない電
極からのスパッタリングにシってその周辺部のガラス管
内壁が黒化し、有効長りの両端部で外観上色ｌ１斑が生
じるという難点があった０本発明はかかる欠点を解消Ｔ
るためな芒れたもので、ガラス・ぽの両端部を特定形状
の金属製キャップで封止または封着すると共に、該キャ
ップにホロー５カンード型放′屯嘔極をガラス管の＠線
方同゛外万に突出して設け、１史用に際しては、このズ
出したル極自体？ロ笠として利用下る冷陰極蛍光灯およ
びその製造方法を提供するものであるＯ以下、本発明の
好ましい笑施例を図面（二沿って詳述Ｔる０ 第５図１ｍ、おいて、冷陰極蛍光灯は、内Ｗｌ＝螢元物
質ｆが塗布され少量の水銀およびアルコ°ン等の不活性
気体が封入される軟質ガラスのガラス＝ｇ　１を備えて
いる。ガラス管ｌの両端部４．４′Ｃ二は封止用の金属
製キャップ５．５′が備えられている０キヤツプ５．５
′はＮｉ−Ｆｅ合金、例えば軟質ガラス封着用のＮｉ５
０％−Ｆｅ合金であるｏ’Ｆた、キャップ５．５′は、
ガラスｖ１の両端部４．４′　　に気密封着これる封着
部５ａ、５ａ’と、封着部からガ。

ラス管の軸線方向に突出Ｔる凹状部分８．８′　　とを
有している。封着部は、第５図ζ二示Ｔ芙施例て゛は、
ガラス管の両端部４．４′の外周に被嵌これる円周部分
６．６′と１円周部分６．６′　　から径方間内方Ｃ二
延びるリング部分７．７′とから成る。

キャップの凹状部８．８′の底部にはＺｒ、またはＴｉ
を主体とした水銀°放出ゲッター９．９′　　が川石（
例えばＩｔ／ｃ−＜の圧力］（二より具備されているＱ ガラス管１の両端部４．４′には、キャップ５゜５′の
Ｆ［部分６．６′およびリング部分７．７′上（二封着
婆れるガラス円筒部１（Ｊ、１（Ｊ’、およびガラスリ
ング部分＋１ＸＩ＋’　　がそれぞれ形成されている。

リング部分７．７′上Ｃ二封看されるガラ７０１７７部
分１１，１１’の中心開孔１２．１２′の内径はキャッ
プの凹状部分８．８′　　の内径と実質的に同径とされ
てホローカソード型放電電極１３，１３’　　を構成し
ている０ （ｂｌに示す如く凹状部分８を円錐形に下ることもでき
る。同図（ｃｌＣ二示すように、キャップ５の円周部分
６をガラス・ばｌの内＠（二被嵌して封着部分５ａを形
成してもよい０をらに、キャップ５に円周部分６を設け
ることなく、キャップのリング部が７上に、ガラス官Ｉ
　Ｏ）圃端部の内外径万回Ｃ二延ひるリング部分１１ｂ
、ｌｌｃを設けて封着部分５ａを形成してもよい。何れ
の、場合も、リング部分１１゜絶縁体１１ａ、ＩＪング
部分１１ｂにより、第５図の実施例と同様のホローカソ
ード型放電電極が形成されている。

なお、図示の実施例では、金属製キャップ５・−５′　
はその外径寸法がスリムライン螢光灯用ソケＪ！Ｌ／− ット（第９図）、複たは第１０にボ丁ヒユーズ型式のソ
ケットに適合できるものとした。

次（二、このように構成されてなる冷陰極螢光灯の製造
方法を第５図（ニボＴ実施例Ｉ（二つき説明する。

内壁に螢光物質？塗布した両端開口のガラス管を準備下
る〇 第５図に示すキャップ５（二水銀放出ゲッター９を圧着
によ＆）具備せしめ、軸純方向が垂直になるように立て
（第６図）、ガラス管Ｑ）一端の開口円筒部を上方から
キャップの円筒部分６内に被嵌させる。

ガラス管の一端並びにキャップの円筒部分６およびリン
グ部分７を、数１０　ｐｐｍの酸素を含む窒素雰囲気中
で高周波、カーボンヒータ、タングステンヒータＭ　（
第６図）などＣ二より加＄Ｔる。ガラス管の自重Ｃ二よ
り１円筒部分６に嵌合している軟化したガラスは順次径
方同内方へ延びてゆ、キ。

円筒部分６およびリング部分７上にガラス円筒部分１０
およびガラスリング部分１１を形成して両者の封着が行
なわれる。なお、この封着は、金属キャップの酸化物が
ガラスと爆着することにより行なわれるものと考えられ
る。同時に、リング部分７上ｌ二封着されるガラスリン
グ部分１１の中心開孔１２の内径を凹状部分８の内径と
同径としてホローカソード型放電電極１３が形成される
。

加熱手段として高周波加熱を用いた場合、第６図ｆ二示
すａ部分イニルべてｂ部分は小径であるため。

ガラス封着搗度約５ｏｏｃｖでａ部分を加熱してもｂ部
分の温度はｊ（ＪｔＪ〜４０（Ｊ″ＣＣ程度１）。

水銀放出あるいはゲッター剤の多量のガス吸収等によ【
）、水銀放出ゲッター９を劣化させることもなく良好な
封止が得られる０ このようにして一端を封止したガラスｇの他端と、第７
図にボ丁ように予じめ円筒部分６′およびリング°部分
７”　ｔニガラス膜１４を浴着して一一方間を垂直にし
たキャップ５′とをＪｌｃ空Ｗｌ器甲シー　５ 固定し・Ｉ　Ｘ　１０　　　Ｔｏｒｒ　　程度普で排気
し、更に管内のガス出しを行った後、アルゴンを主体と
した混合不活性気体を１０数Ｔｏｒｒ　　の圧力壕で導
入し、前記一端の封止と同様に高周波加熱などにより気
密封着する０この場合も、同筒部分６′およびリング部
分７′上にガラス円筒部分１０′。

およびガラスリング部分１１’が形成されて両者の封着
が行なわれる。同時に、リング部分７′上ｇ二封着きれ
るガラスリング部分１１’の中心開孔１２’の内径も凹
状部分８′の内径と同径ときれるから、同様にボローカ
ソード放電電極１３′が形成される。

このとき、封止部のガラスは低気圧中のため多少発泡下
るが、実用上十分な気密封着ができた。

なお、キャップ５．５′として、　Ｎｉ　４２％。

Ｏｒ　６％、残部Ｆｅ　（東芝ＳＮ’０−Ｋ）のような
Ｎｉ−０ｒ−Ｆｅ合金を高露点水素炉で予備ば化したも
のを用いた場合には、前述の封止工程は、ガラス管の一
端も他端も第６図について説明した形態において純粋な
不活性気体雰囲気中Ｃ二て実行することができ、従って
一端を第６図に示す形態で酸累を含む窒素雰囲気中で封
止することを要せず。

かつ他端′？第７図に示Ｔようなガラス膜を予じめ設け
て封止Ｔる必要がなくなって工数が減少Ｔる。

こうして封着、排気および気体導入工程の終了後に、赤
外１線加ｐ？器筐たはガスバーナーを用い。

ガラ長管両端部のキャップ５．５′の、底部（第６図ｂ
）ｌ二おける水銀放出ゲッター９．９′を加熱し、水銀
の放出と共Ｃニゲツタ−を活性化ζぜる０次に、エージ
ングを数１０分間行なう。

こうして構成される冷陰極螢光灯によれば、水銀兵鳴４
Ｊ起光が螢光体を励起してガラス管内に娠富（二発生Ｔ
る２　５３７Ａの遠紫外線を可視光に有効に変換下ると
共に、ゲッター作用シーよ（）不純ガスが吸収されるこ
と、およびホローカソード′４極＋４４造であることと
相俟って安矩な放電が傅られた０なお、実際に点灯ケ行
なう（二は第４図（二示す回り名がｆ受用できる。

以上の芙ｄ　？／１１では、封正工程中（−排気および
気体導入工程を遂行し、従って慣用の排気管な用いない
ものであるが、別法として一方の金属製キャップの一部
に金属製排気管を溶接等で取着し、封止工程後（二、従
来のように排気および気体導入工程を遂行し、排気・ｇ
を加圧溶断しても良好な結果が得られた。

以上述べたように一連の工程により製造これた冷陰極螢
光灯によれば、ホローカソード型放電電極がガラス−青
の軸線方間外方に突出しているため。

螢光体を塗布したガラス管の外−寸法（第３図Ｌ）が発
光長となる。従って、従来の蛍光灯（第１〜２図）Ｃニ
ルべ発光長が全長ｇ二対し有効にとることができ１例え
ば発光長３０朋が必要な場合、全長は約４８朋と小型に
な６）；また点灯装置として第９〜１０図のようなスリ
ムライン螢光灯用ソケット１５に取付けるには、ホロー
カソード型放電電極としての突出凹状部８を電気的接続
端子および文持体として使用することＩ：より、従来の
ような付加的なペースや口金（第２図）を要することな
く、凹状部８ａ体が口金として利用でき、ソケット１５
の弾性セグメント１６．１６’−二圧入することにより
点灯装置に竪易ｇ二威看Ｔることができる等その効果は
頗る遥太である。

１だ、ホローカソード型放電電極はガラス゛ｄＯ）軸線
方向外万ｌ二突出しているので、電極物′ぽがスパッタ
リングｌ二よ（）池数してガラス管壁な黒化Ｔることも
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来公知υ〕冷隙＋Ｊｊ！、螢光灯の説明図、
第２図は第１図の蛍光灯を点灯ＶＣ債に取着下るための
ベース部の況明図、第３図〜第４図は蛍光灯を便用Ｔる
場合θ）回路図、第５図は本発明による冷陰極螢光灯り
）−実施例を示す説明図、第６図〜第７図は＄５図の螢
光灯？製造する工程を示Ｔ説明図、第８図は本発明によ
る冷陰極螢光灯の他の実施桝Ｉを示Ｔ説明図、第９〜ｌ
Ｏ図は第５図の蛍光灯を点灯装置ｆ：取信するための説
明図である。 ｆ・・・・螢光吻質 ■・・・・ガラス骨 ４．４′・・１間、端部 ５．５′　・・キャップ ５ａ、５ａ’　　　・・封着部 ８〜８′　・・・凹状部分 ９・・・水銀放出ゲッター １．３．１３’　　・・、ホローカソード型放電電極代
理人　弁理士　　守谷−雄 茶　ｌ　図 第　３　図　　　　弔　４　図 第　０　帽 第６図　　　　第７図 第 　　− ６） ♂ 第　ｉｏ　　ａ 畿 ／ ｃノ） 〒 ／ （ｄ） ご：＝工亀 萄 ／１６′ 〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　内壁に螢光物質が塗布され少量の水銀およびアル
   ゴン等の不活性気体が封入されるガラス菅？備え、前記
   ガラス′Ｕの両端部に気密封着される封着部と、該封着
   部から前記ガラス’ｇ　ｏ）軸曜方間外方に突出する凹
   状部分とを府下る金属製キャップを備え、前記凹状部分
   の底部には水銀放出ゲラしたこと？特徴と下る冷陰極螢
   尤灯。 ２　内壁Ｃ二帯光物・瓜を塗布したガラス管内ｆ二少量
   の水銀および゛アルボッ等Ｑ）不活性気体を封入してな
   る冷陰極蛍光灯？製造下るにあたり、前記ガラス管の両
   端部Ｃ１気ぞ封着σれる封着部と、該封着部から前記ガ
   ラス・ｄの１４１］ｄ万同外万≦二突出し紙部Ｃ二水銀
   放出ゲッターを具備した凹状部分とを府下る金属製キャ
   ップを設け、前記ガラス管のば両端部および前記キャッ
   プの該封着部を加熱して両者の気密封着を行なうと共に
   、前記ガラス管の内部に面する該凹状部分をホローカソ
   ード型放電゛屯極シニ形成し、前記封着工程中あるいは
   その後に。 前記ガラス管内の排気な行ってからアルゴン弄び）不活
   性気体を封入し、前記水銀放出ゲッターを加熱して水銀
   を放出させ、かつゲッターを活性化することを特徴と下
   る冷陰極螢光灯の製造方法。