JP2521823B2 - 冷陰極けい光ランプおよびこれを用いた表示装置 - Google Patents

冷陰極けい光ランプおよびこれを用いた表示装置

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JP2521823B2 JP1323901A JP32390189A JP2521823B2 JP 2521823 B2 JP2521823 B2 JP 2521823B2 JP 1323901 A JP1323901 A JP 1323901A JP 32390189 A JP32390189 A JP 32390189A JP 2521823 B2 JP2521823 B2 JP 2521823B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、バルブの端部に冷陰極を設け、かつバルブ
の内面にけい光体被膜を形成した冷陰極けい光ランプお
よびこれを用いた表示装置に関する。
(従来の技術) 最近、計測機器や電気機器などの表示盤に、キセノン
グロー放電灯を表示針として使用する試みがなされてい
る。
すなわちこのものは、発光管バルブを例えば内径が2m
m〜3mm程度のきわめて細い中空棒のガラス管で構成する
ことにより、この発光管バルブ自身を計器の表示針と
し、この放電灯の一端をメークの回転軸に取付け、この
回転軸に回動すると上記放電灯も一体的に旋回されるよ
うにし、このため放電灯が表示針の機能を奏し、しか
も、この放電灯を点灯させることによりこれ自身が発光
し、かつ表示目盛を照らすので格別な照明が不要である
などの利点がある。
このような計器の表示針として使用されるキセノング
ロー放電灯は、細長い放電空間を形成した棒状をなすバ
ルブの一端内部に電極を設けるとともに、このバルブの
外表面に軸方向に沿って帯状の外部電極を設け、かつ放
電空間に面した内面にけい光体被膜を設けてある。そし
て、上記内部電極としては、バルブが細いのでフィラメ
ントからなる熱陰極は使えず、したがって電極を小さく
構成することのできる冷陰極を使用している。冷陰極は
寿命特性に優れている等の利点もある。
また、放電空間にはキセノンXe、またはキセノンを主
体としその他ネオン、クリプトン、アルゴン等を混合し
たガスからなる希ガスを封入してある。
このようなランプは、上記内部電極と外部電極との間
に高周波電力を与えると、放電空間のキセノンを主体と
した希ガスがグロー放電を発生し、キセノンガス特有の
スペクトルの紫外線を放出するのでこの短波長光線によ
りけい光体を励起し、このけい光体から可視光を発する
ものである。
なお、バルブの外表面には、合成樹脂等からなる遮光
被膜を形成し、この遮光被膜にバルブの軸方向に伸びる
細い帯状の光透明用スリットを形成してあり、この細長
い帯状の光透過用スリットから光を放出するようになっ
ている。したがって、この種のけい光ランプはアパーチ
ャ形となっており、このため表示針となる発光部が極め
て細い針形とされている。
(発明が解決しようとする課題) このようなランプにおいては、点灯時間が長くなるに
従い電極物質が飛散し、この飛散物はバルブの内面に塗
布してある電極近傍のけい光体被膜の表面に付着する。
このような電極物質の付着は、初期段階でバルブ端部の
黒化を招き、さらに点灯時間が長くなると、電極物質が
けい光体被膜表面に堆積する量が増すので、この重さの
ためけい光体被膜の1部がバルブ壁から剥離して放電空
間に落下する現象が見られる。
この脱落物は飛散した電極構成金属とけい光体であ
り、ランプに振動が与えられる場合はバルブの内面に沿
って移動し、このため脱落物がけい光体被膜をこすり取
ってさらにけい光体被膜の剥離を助長する。また、脱落
物は光を遮断して影を作る不具合もある。
この現象について考察すると、冷陰極けい光ランプは
フィラメントからなる熱陰極を使うことができない程の
細いバルブに好適し、例えばバルブ径8mm程度以下のラ
ンプには都合が良い。
しかしながら、バルブ径が小さい場合は電極とけい光
体被膜との距離が近いので、電極物質の飛散による衝突
衝撃でけい光体被膜が剥がれることもあり、けい光体被
膜の剥離が極めて発生し易い。
また、バルブの内面から剥離したけい光体が冷陰極の
表面に付着する場合がある。この場合は、点灯中のラン
プ電流を低くし、明るさを低下させる。
すなわち、冷陰極による放電は電界効果によるもの
で、これは電極の表面積に応じて電子の放出量が左右さ
れ、表面積が大きい方が放出電子量が多いから点灯中の
電流値が高くなる。しかしながら、上記のように剥がれ
落ちたけい光体が冷陰極の表面に付着すると、表面が覆
われるので表面積が小さくなり、このためランプ電流が
低くなって明るさが低下する不具合がある。
本発明においては、けい光体被膜の剥がれを防止し、
ランプ電流の低下による明るさの低下を防止することが
できる冷陰極けい光ランプおよびこれを用いた表示装置
を提供しようとするものである。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 請求項1に記載の発明は、内径が8mm以下の管形バル
ブの少なくとも一方の端部に冷陰極を封装した冷陰極け
い光ランプにおいて、上記冷陰極が封装したバルブの端
部に、けい光体被膜を形成しない非けい光体塗布領域を
形成したことを特徴とする。
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の冷
陰極けい光ランプを表示装置に用いたことを特徴とす
る。
(作用) 請求項1の発明によると、冷陰極が封装されたバルブ
端部にけい光体被膜が形成されていないので、バルブ表
面がむき出しとなっており、電極物質が飛散してもバル
ブ表面に付着し、しかしけい光体には付着しなくなる。
したがって、内径が8mm以下の細い冷陰極けい光ランプ
であっても、電極物質の付着によるけい光体に剥離され
る割合が低減され、また剥離されたけい光体が冷陰極に
付着してランプ電流を低下させるなどの不具合を防止す
ることができる。
また、請求項2の発明によると、上記冷陰極けい光ラ
ンプを指針等としてメータなどの表示装置に用いること
ができ、この場合、上記請求項1に記載の冷陰極けい光
ランプの利点を有効に生かすことができる。
(実施例) 以下本発明について、図面に示す一実施例にもとづき
説明する。
第2図において1は、計器の表示針に使用される冷陰
極キセノングローけい光ランプを示し、このランプ1は
内部に細長い放電空間3を形成したガラスバルブ2を備
えている。ガラスバルブ2は、例えば外径2.5mm、全長6
0mm程度としてあり、略針状に形成されている。
バルブ2の一端内部には冷陰極4が封装されており、
この冷陰極4はバルブ2の封止端を気密に貫通されたジ
ュメット線などからなるリード線5に、ニッケルなどか
らなる円筒形電極ヘッド4aを接合して構成されており、
この電極ヘッド4aには、ホウ化ランタンなどのランタニ
ド系希土類で代表される電子放射性物質4bが充填されて
いる。
バルブ2には、上記放電空間3に面した内面にけい光
体被膜6が形成されている。この場合、従来はバルブ2
の内面全体に亘りけい光体被膜6を形成していたが、本
実施例では冷陰極4の近傍に非けい光体塗布領域30を形
成してある。
非けい光体塗布領域30は、バルブ2の上記冷陰極4を
封止した端部からこの冷陰極4における電極ヘッド4aの
高さよりも若干長い領域に亘り、最初からけい光体を塗
布しない、または一旦塗布したけい光体被膜を剥がす等
の方法により形成されている。なお、バルブ2内にはキ
セノンガスが、5〜90torr、好ましくは50torr程度封入
されている。
バルブ2の外表面には、軸方向に沿って外部電極7が
設けらている。この外部電極7はカーボンフェノールま
たは銀エポキシなどのペーストを帯状をなしてバルブ2
の先端部から上記内部の冷陰極4近傍までの所定長さに
亘り塗着し、これを焼成して構成したものである。
上記バルブ2には、内部冷陰極4を封止した端部の外
表面に第1の受電端子10が被膜状に形成されている。そ
して、この第1の受電端子10は上記バルブ2の封止端を
気密に貫通されたリード線5に接続され、内部の冷陰極
4と接続されているものである。
また、バルブ2に外表面には、上記第1の受電端子10
に対して軸方向に離間した位置に第2の受電端子11が形
成されている。第2の受電端子11も、銀エポキシなどの
導電性ペーストよりなり、所定の幅を有して周方向に形
成されており、上記外部電極7に接続されている。な
お、第2の受電端子11は後述する遮光被膜8のスリット
部9を避けて形成されている。
バルブ2の外表面には遮光被膜8が形成されている。
遮光被膜8はカーボン、エポキシ樹脂および接着剤の
成分を有しており、バルブ2の上記外部電極7を設けた
面にこの外部電極7を覆って形成されているとともに、
この外部電極7を設けた面と反対側の面には軸方向に伸
びて遮光被膜8を形成しない光透過用スリット部9が形
成されている。
つまり、バルブ2の外表面には第4図に断面して示す
ように、一方の面に外部電極7が設けられており、この
外部電極7に対して180度対向した他側面に、遮光被膜
8を形成していない光透過用スリット部9が形成されて
いるものである。
したがって、バルブ2内の光は光透過用スリット部9
のみを通じて外部に放出され、このためこのけい光ラン
プ、つまりランプ1はアパーチャ形をなしているもので
ある。
なお、上記遮光被膜8は、上記光透過用スリット部9
の外に、第1の受電端子10および第2の受電端子11を除
いてバルブ2の全面に形成されており、第1の受電端子
10および第2の受電端子11はランプ1の外表面に露出さ
れているものであり、これに対し前記非けい光体塗布領
域30は遮光被膜8により覆われている。
このように構成したキセノングローけい光ランプ1
は、ランプホルダ20に取付けられる。
ランプホルダ20は電気絶縁材料により断面U字形に形
成されており、長手方向に離間して第1および第2の給
電端子舌片21,22を固定してある。これら給電端子舌片2
1,22はリン青銅などのような導電性の板ばねを略U字形
に屈曲してなり、第4図の想像線で示すように、互いに
対向する挟持片23a,23bによってバルブ2を挟持するも
のである。
上記ランプホルダ20は計器の表示回動軸25に固定され
ており、この回動軸25が回転すると一体的に旋回される
ようになっている。
なお、本実施冷の回動軸25は、図示しないが中空軸に
て構成され、この中空表示軸25内に2本の被覆コード
(図示しない)が挿通され、これら被覆コードの一端は
それぞれ前記第1および第2の給電端子舌片21,22に接
続されているとともに、他端は高周波電源に接続されて
いる。
上記ランプ1はその内部電極4を封装した端部側が上
記ランプホルダ20に取付けられるようになっている。す
なわち、バルブ2の外表面に形成した第1の受電端子10
および第2の受電端子膜11をランプホルダ20側の第1の
給電端子舌片21および第2の給電端子舌片22に対向させ
て、このランプ1をランプホルダ20の開口部側から押し
込むと、第1および第2の給電端子舌片21、22のそれぞ
れ挟持片23a,23bが、第1受電端子10および第2の受電
端子11の表面部分を挟持してバルブ2を機械的に支持す
る。したがってランプ1はランプホルダ20に固定され
る。
この場合、第1および第2の給電端子舌片21、22はそ
れぞれ第1受電端子10および第2受電端子11と電気的に
接触するので、内部電極4および外部電極7が高周波電
源に接続される。
このような構成による実施例の作用を説明する。
ランプ1を、内部電極4を封装した端部側をランプホ
ルダ20に取り付けると、内部電極4および外部電極7に
接続されたそれぞれ第1受電端子10および第2受電端子
11が、ランプホルダ20の第1給電端子舌片21および第2
給電舌片22に機械的および電気的に接続され、これら第
1給電端子舌片21および第2給電端子舌片22を介して高
周波電力が供給される。このため放電空間3内におい
て、内部電極4と外部電極7との間でグロー放電が発生
される。
このグロー放電は放電空間3内に封入したキセノンガ
スを励起し、キセノンガス特有のスペクトルの紫外線を
放出させる。この短波長光線はけい光体被膜6を励起
し、このけい光体被膜6から可視光を発生させる。
けい光体被膜6から出る発光はスリット部9より外部
に放出される。このため、もともとバルブ2が細いこと
に加えてスリット部9がさらに細い光の帯を呈するの
で、このランプ1は表示針として表示目盛を差し示すの
に好適する。しかもこれ自身が光るから、他に格別な光
源が不要である。
そして、上記ランプホルダ20を支持した回動軸25が回
転されると、ランプホルダ20が一体的に回動されてラン
プ1も一緒に旋回される。このため表示目盛を差し示す
ことができる。
このようなランプ1において、点灯時間が長くなるに
従い冷陰極4を構成しているニッケルやランタニド系希
土類などの電子放射性物質が飛散し、この飛散物はバル
ブ2の内表面に付着する。
この電極物質の付着は冷陰極4の近傍に発生するが、
本実施例では冷陰極4の近傍、すなわちバルブ2の冷陰
極4を封止した端部から冷陰極4における電極ヘッド4a
の高さよりも若干長い領域に亘り非けい光体塗布領域30
を形成したので、上記電極物質の飛散は、バルブ2の内
面に直接付着し、ガラスに蒸着することになる。
そして、この電極物質の付着はバルブ2の黒化を招く
が、直接ガラスに付着しているので、けい光体被膜6を
剥がす心配はない。
点灯時間が長くなると、電極物質の堆積量が増すが、
直接ガラスに付着しているので、付着した電極物質の剥
がれは生じ難い。
すなわち、けい光体被膜6の表面に電極物質が付着し
てこれが次第に堆積すると、けい光体被膜6の1部を剥
離させて、けい光体被膜と電極物質が一緒に落下する。
特に、上記した冷陰極4を用いるランプでは、バルブ
径が小さいので冷陰極4とバルブ壁との距離が近くなっ
ていることから、電極物質の飛散による衝突衝撃でけい
光体被膜が剥がれ易い。
これに対し、冷陰極4近傍にけい光体被膜6を形成し
ないようにしておけば、上記通り、電極物質の飛散はバ
ルブ2の内面に直接付着するのでけい光体を剥離するこ
とがなくなる。
このため、剥離により脱落した電極構成金属とけい光
体がランプに振動が与えられた場合にバルブ2の内面に
沿って移動することはなく、よって脱落物がけい光体被
膜をこすり取ってさらにけい光体被膜の剥離の助長する
等の不具合が防止される。
また、バルブの内面から剥離したけい光体が冷陰極4
の表面に付着することも防止され、電極ヘッド4aの表面
を覆うこともなくなるので表面積が大きく確保され、放
出電子量を多くするので点灯中の電流値が高くなる。こ
の結果、ランプの明るさを高く維持することができる。
なお、非けい光体塗布領域30にはけい光体被膜が存在
しないので、外部より冷陰極4が素通しで見えることが
心配されるが、本実施例ではバルブ2の外面に遮光被膜
8を形成してあるから、冷陰極4の素通し部が遮光被膜
8で隠され、外観の低下が防止される。
なお、本発明の上記実施例の構成に制約されるもので
はない。
すなわち、バルブ内に封入されるガスはキセノンのみ
に制約されるものではなく、キセノンを主体としこれに
ネオン、アルゴン、クリプトン等の少なくとも1種を混
合して封入してもよく、またキセノングローランプには
制約されず、水銀が封入された冷陰極けい光ランプであ
ってもよい。
また、上記実施例では本発明のランプを計器の表示針
として使用する場合について説明したが、本発明はこれ
に限らず、液晶表示装置のバックライトなどに使用され
る冷陰極けい光ランプであってもよい。
そして、バルブは直線形状に限らず、屈曲形状のもの
であってもよく、かつ冷陰極はバルブの両端部に封装さ
れてもよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、バルブ端部に封
装した冷陰極の近傍はけい光体被膜を形成しないように
したので、ガラス表面がむき出しとなっており、電極物
質が飛散してもこのガラス表面に付着するようになるか
らけい光体被膜に付着して剥離させることが防止され
る。このため、けい光体被膜の剥離脱落を助長させるこ
とがなく、脱落物による影の発生がなくなり、また剥離
脱落物が冷陰極の表面に付着してランプ電流を低下させ
る等の不具合も解消される。このため長時間に亘り所定
の明るさを保つことができ、長寿命になる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例を示し、第1図はメータの指針
として使用されるキセノングローけい光ランプの端部を
示す断面図、第2図はこのランプ全体とランプホルダと
を分解して示す斜視図、第3図はその平面図、第4図は
第3図中IV−IV線の断面図である。 1……キセノングローけい光ランプ、2……バルブ、3
……放電空間、4……冷陰極、6……けい光体被膜、7
……外部電極、8……遮光被膜、9……光透過用スリッ
ト部、20……ランプホルダ、30……非けい光体塗布領
域。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内径が8mm以下の管形バルブと; 上記バルブの少なくとも一方の端部に封装された冷陰極
    と; 上記冷陰極が封装された上記バルブ端部の上記冷陰極の
    近傍にけい光体被膜を形成しない非けい光体塗布領域を
    有してバルブの内面に形成されたけい光体被膜と; を具備していることを特徴とする冷陰極けい光ランプ。
  2. 【請求項2】請求項1に記載の冷陰極けい光ランプを有
    することを特徴とする表示装置。
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