JP2004335416A

JP2004335416A - 冷陰極放電ランプ

Info

Publication number: JP2004335416A
Application number: JP2003133481A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Ishiyama; 政之石山
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2003-05-12
Filing date: 2003-05-12
Publication date: 2004-11-25

Abstract

【課題】冷陰極放電ランプのガラス管の表面部分及び導入線の封着部分における放熱性を向上させる。
【解決手段】ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂにガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーを混合することで、放熱性を向上させる。金属パウダーは、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ等のうちの少なくとも１つを用いて形成される。また、金属パウダーのガラスに対する比重を１〜１０％の範囲とすることで、放熱効果を得ると共に十分な光透過率が得られるようにする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明装置における光源として使用される冷陰極放電ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】
冷陰極放電ランプは、液晶表示装置や小型情報端末等の各種機器に用いられる照明装置の光源として有用されている。
【０００３】
従来の冷陰極放電ランプは、直管型のガラス管の内壁面に蛍光体層を形成し、ガラス管の内部に希ガス及び水銀を封入し、ガラス管の内部両端に一対の電極を配置し、この電極に接続された導入線をガラス管端部にビーズガラスで内部空間が気密になるように封着した構成である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の冷陰極放電ランプでは、ランプ点灯中に導入線の部分からのみ放熱を行うようになっていたため、ガラス管の有効発光部分における表面温度及び導入線を封着した封着部分における表面温度が高くなり、冷陰極放電ランプから放出される光量が低減してしまう原因となっていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ガラス管の表面部分及び導入線の封着部分における放熱性を向上させた冷陰極放電ランプを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る冷陰極放電ランプは、内壁面に蛍光体層が形成されたガラス管の内部に水銀及び希ガスを封入し、ガラス管の内部両端の各電極に接続された各導入線をビーズガラスでガラス管の端部にそれぞれ封着した冷陰極放電ランプにおいて、前記ガラス管及び前記ビーズガラスにガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーを混合したことを特徴とする。
【０００７】
本発明にあっては、ガラス管およびビーズガラスにガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーを混合したことで、ガラス管の表面部分及び導入線の封着部分における放熱効果を向上させるようにしている。
【０００８】
本冷陰極放電ランプにおいて、前記金属パウダーは、前記ガラス管及び前記ビーズガラスにおけるガラスに対する比重がそれぞれ１〜１０％の範囲にあることを特徴とする。
【０００９】
本発明にあっては、金属パウダーのガラスに対する比重を１〜１０％の範囲としたことで、放熱効果を得ると共に、冷陰極放電ランプから放出される光について十分な透過率が得られるようにしている。
【００１０】
本冷陰極放電ランプにおいて、前記ガラス管および前記ビーズガラスは、熱膨張係数が同じであることを特徴とする。
【００１１】
本発明にあっては、ガラス管とビーズガラスの熱膨張係数を同じにすることで、ランプ点灯時に導入線の封着部分に亀裂が生じないようにしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
図１の管軸方向の断面図に示すように、一実施の形態における冷陰極放電ランプは、直管型のガラス管１の内壁面に蛍光体層２を形成し、ガラス管１の内部にネオンとアルゴンを混合した希ガス及び水銀を封入し、ガラス管１の内部両端に有底筒状の一対の電極３ａ，３ｂを配置し、電極３ａ，３ｂの底部にそれぞれ接続された導入線４ａ，４ｂをガラス管１の端部にビーズガラス５ａ，５ｂで内部空間が気密になるようにそれぞれ封着した構成である。
【００１４】
ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂには、ガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーが予め混合されている。金属パウダーには、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ等のうちの少なくとも１つで形成されるものを用いる。ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂの製造は、ガラスが溶融している状態で金属パウダーを添加することで行う。
【００１５】
このように、本実施の形態は、ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂに、ガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーを混合することで、ガラス管１の表面部分及び導入線４ａ，４ｂの封着部分における放熱効果を向上させ、ランプ光量の増加を図るものである。
【００１６】
また、ガラス管１とビーズガラス５ａ，５ｂの熱膨張係数が異なっていると、ランプ点灯中に温度が上昇したときに導入線４ａ，４ｂを封着した封着部分に亀裂が生じるおそれがある。そこで、本実施の形態では、このような亀裂が生じることを防止するため、ガラス管１とビーズガラス５ａ，５ｂの熱膨張係数を同じにする。
【００１７】
ここで、冷陰極放電ランプのより具体的な一実施例について説明する。本実施例では、ガラス管１の径方向断面の外径を２．４ｍｍ、内径を２．０ｍｍのほぼ真円とし、ガラス管１の両端間の長さを１５０ｍｍとする。希ガスには、ネオンとアルゴルの混合ガスを用いる。
【００１８】
金属パウダーは、ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂにおいてその比重が高くなる程、放熱の効果が高くなる一方、ランプ外部への光の透過量が減少するため、金属パウダーの比重は適切な範囲とする必要がある。
【００１９】
図２のグラフに示すように、ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂにおける金属パウダーの比重が１〜１０％の範囲では、電極部での管壁温度が１〜１０℃低減され、またガラス管１の光透過率は９９．５〜８７．５％であり、十分な放熱効果及び光透過率を確保できることが確認された。特に、金属パウダーの比重が１〜５％の範囲は、放熱効果を得つつ９６％以上の透過率を確保できることから最適な範囲であるということができる。なお、ここでいう光透過率は、金属パウダーの配合比重が０％のときを光透過率１００％とした相対値で示したものである。
【００２０】
次に、比較例の冷陰極放電ランプについて説明する。図３の管軸方向断面図に示すように、比較例の冷陰極放電ランプは、実施例におけるガラス管１とビーズガラス５ａ，５ｂを、金属パウダーが混合されていないガラス管６とビーズガラス７ａ，７ｂにそれぞれ置き換えた構成である。ガラス管６の各部の寸法は、ガラス管１と同一である。その他、図３において図１と同一物には同一の符号を付すこととし、ここでは重複した説明は省略する。
【００２１】
図４のランプ光量特性の表に示すように、実施例では比較例に対して輝度が２．４％向上し、全光束が２．８％向上することが確認された。
【００２２】
また、図５のガラス管表面の温度特性に示すように、ガラス管の端部から中央部までの７５ｍｍの全範囲において、実施例の方が比較例よりもガラス管の表面温度が低いことが確認された。なお、同図では、ガラス管の端部から１０ｍｍ
までの部分は、電極が配置されているため高温となっている。
【００２３】
したがって、本実施の形態によれば、ガラス管１およびビーズガラス５ａ，５ｂにガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーを混合したことで、ガラス管１の表面部分及び導入線４ａ，４ｂの封着部分における放熱性を向上でき、もって冷陰極放電ランプが放出する光量を増加させることができる。
【００２４】
本実施の形態によれば、ガラス管１とビーズガラス５ａ，５ｂにおけるガラスに対する金属パウダーの比重をそれぞれ１〜１０％の範囲としたことで、放熱効果を得ると共に十分な光透過率を得ることができる。
【００２５】
本実施の形態によれば、ガラス管１とビーズガラス５ａ，５ｂの熱膨張係数を同じにしたことで、ランプ点灯時に導入線の封着部分における亀裂の発生を防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の冷陰極放電ランプによれば、ガラス管の表面部分及び導入線の封着部分における放熱性を向上でき、ランプ光量を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態における冷陰極放電ランプの構成を示す管軸方向断面図である。
【図２】金属パウダーの配合比重とガラス管の光透過率、電極部の低減温度との関係を示すグラフである。
【図３】比較例の冷陰極放電ランプの構成を示す管軸方向断面図である。
【図４】実施例と比較例のランプ光量特性を示す表である。
【図５】実施例と比較例のガラス管表面の電極部分の温度特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１，６…ガラス管、２…蛍光体層
３ａ，３ｂ…電極、４ａ，４ｂ…導入線
５ａ，５ｂ，７ａ，７ｂ…ビーズガラス

Claims

内壁面に蛍光体層が形成されたガラス管の内部に水銀及び希ガスを封入し、ガラス管の内部両端の各電極に接続された各導入線をビーズガラスでガラス管の端部にそれぞれ封着した冷陰極放電ランプにおいて、
前記ガラス管及び前記ビーズガラスにガラスよりも熱伝導率が高い金属パウダーを混合したことを特徴とする冷陰極放電ランプ。
前記金属パウダーは、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａのうちの少なくとも１つを用いて形成されることを特徴とする請求項１記載の冷陰極放電ランプ。
前記金属パウダーは、前記ガラス管及び前記ビーズガラスにおけるガラスに対する比重がそれぞれ１〜１０％の範囲にあることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷陰極放電ランプ。
前記ガラス管及び前記ビーズガラスは、熱膨張係数が同じであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の冷陰極放電ランプ。