JP2655196B2 - 低圧放電灯およびこれを用いた表示装置 - Google Patents

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、細い中空状をなすバルブにより形成された
冷陰極放電灯、特にメータの指針として用いるのに好適
する低圧放電灯およびこれを用いた表示装置に関する。

（従来の技術） 最近、自動車用計器や電気機器などの表示盤における
表示指針に、低圧ガス放電灯を直接使用するメータが特
開平２−80918号公報等で提案されている。

このような表示指針は、例えばキセノングロー放電管
のような低圧放電灯を、バルブ内径が3mm以下のきわめ
て細い中空棒の針状にし、この放電灯の一端をメータの
回転指針軸に取付け、この回転指針軸が回転すると放電
灯も一体的に旋回されるようにし、このため細い放電灯
が指針の機能を奏し、しかも、この放電灯を点灯させる
とこれ自身が発光し、かつこの放電灯が表示目盛り部を
照らすので格別な照明が不要であるなどの利点がある。

このようなメータの指針として使用される放電灯は、
細長い中空棒状をなすバルブの内部に内部電極を設ける
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、これら内部電極と外部電極との間に高
周波電力を与えてバルブ内でグロー放電を発生させるよ
うに構成されている。

なお、バルブの外表面に合成樹脂よりなる遮光被膜を
形成し、この遮光被膜はバルブの軸方向に伸びる細い帯
状の光透過用スリットを除いて形成してあり、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、この種の放電灯はアパーチャ形の
ランプとなっており、バルブが細いことに加えて発光領
域がさらに細いので、指針が極めて細い針形なる。

ところで、このような構成の放電灯は、一端に内部電
極を封着してあるため、バルブ内部を排気しかつ内部に
キセノンガスを封入するにはバルブの他端から行わなけ
ればならない。したがって、この他端が最終封止切り部
分となる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来の場合、バルブの外表面に帯状に
形成された外部電極は上記バルブ先端の封止切り部には
届いていなく、この封止切り部の直前までしか形成され
ていなかった。

このため、バルブ先端の封止切り部の近傍では、外部
電極がバルブの一側しか形成されていなく、このバルブ
先端の封止切り部の近傍では、陽光柱がバルブ一側に偏
る傾向が見られ、この結果バルブ先端部で明るさが低下
し明るさがぼやける不具合がある。

本発明においては、封止切り先端部で明るさの低下を
防止し、くっきり見えるようにした低圧放電灯およびこ
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） 第１の請求項に記載の発明は、一端に内部電極が設け
られるとともに、他端に封止切り部が形成されたバルブ
と； このバルブの外表面に軸方向に沿って他端まで延長さ
れて形成されているとともに、延長先端部は上記バルブ
先端の放電空間とバルブ壁との境界部分における周方向
全周を覆っている外部電極と； この外部電極の延長先端部が露呈しないようにバルブ
他端側を被覆して上記バルブの軸方向に沿ったスリット
部を形成する遮光被膜と； を具備していることを特徴とする。

第２の請求項に記載の発明は、第１の請求項に記載の
低圧放電灯を光源として用いたことを特徴とする。

（作用） 第１の請求項の発明によると、外部電極がバルブの封
止切り先端部まで延長され、この延長先端部で、バルブ
の他端の放電空間とバルブ壁との境界部分における周方
向全周を覆っているから、陽光柱の先端部が周方向に拡
散し、よって陽光柱が曲りを生じなくなる。このため、
明るさが低下しなくなり、先端部まではっきりと明るく
なり、先端部がぼやけて見えるなどの不具合がなくな
る。

また、外部電極の延長先端部が露呈しないように、遮
光被膜を形成するようにしている。

第２の請求項の発明によると、先端部の輝度が向上し
た表示装置を提供することができる。

（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。

図において１は、計器の表示針に使用される冷陰極キ
セノングロー放電灯を示し、この放電灯１は内部に細長
い放電空間３を形成したバルブ２を備えている。このバ
ルブ２はガラスチューブからなり、例えば外径2.5mm、
内径1.5mm、全長60mm程度に形成され、針形状をなして
いる。

バルブ２の一端はピンチシール構造210となってお
り、他端は第３図および第４図に示す通り、チップオフ
構造250となっている。

上記バルブ２の一端に形成したピンチシール部210に
はリード線５が気密に貫通されている。このリード線５
は0.3mm程度のジュメット線からなり、放電空間３内に
延びた端部に内部電極４を固定してある。この内部電極
４は冷陰極により形成されており、この冷陰極４はニッ
ケル管からなり内部には図示しない電子放射物質（エミ
ッタ）を充填してある。

一方、上記チップオフ部250は第３図および第４図に
示すような形状を有している。

すなわち、チップオフ部250は、外面251および内面25
2がそれぞれ外および内に向かって突出する形状とされ
ている。このため、これら外面251と内面252の間には、
寸法l1で示すように、他の部分より肉厚の大きな肉厚部
255が形成されている。

このような肉厚部255を形成すると、このバルブ２の
チップオフ部250は他の部分よりも機械的強度が向上
し、このチップオフ部250が何かに接触しても破損する
割合が低くなる。

また、このようにバルブ２の他端をチップオフ構造に
すると、この端部から放電空間３内部の空気の排気を行
うことができるので、バルブ２の途中に格別な排気チュ
ーブを接続する必要がなくなる。このため、バルブ２の
他端まで一様な断面形状とすることができ、放電空間３
の断面積が上記内面252に達するまでほとんど変わらな
いから内部に発生するグロー放電の陽光柱の太さも先端
まで変化しない。

さらに、バルブ２の内面に形成した後述するけい光体
被膜６は、チップオフ部250の内面252よりも一層先端側
に寄った位置まで塗布することができる。このため、バ
ルブ２は先端まで充分に発光し、指針として目盛りを差
し示す場合に有利となり、発光長さを長くすることがで
きる。

前記バルブ２の上記放電空間３に面した内面にはけい
光体被膜６が形成されており、かつこのバルブ２内には
キセノンガスが５〜40Torr、好ましい範囲は20〜40Torr
程度充填されている。

バルブ２の外表面には、軸方向に沿って帯状をなす外
部電極７が設けられている。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バルブ２
の軸方向に沿って帯状に塗着し、これを焼成して構成し
たものである。

この外部電極７は、その一端は内部電極４と対向する
部分に位置し、他端はバルブ２のチップオフ部250の先
端面まで延びている。

この場合、外部電極７の幅はバルブ２の周方向長さの
1/3以上の範囲、つまり120゜以上の角度をなす領域に形
成されており、チップオフ部250においてはこのチップ
オフ部250を外部電極７が完全に覆っている。

つまり、外部電極７は、チップオフ部250の外面251か
ら上記肉厚部255の肉厚寸法l1よりも大きな寸法l2の範
囲に亘りこのチップオフ部250を覆っており、このため
外部電極７は、第３図において外部電極７のみを斜線領
域で示すように、チップオフ部250の放電空間とバルブ
壁の境界部分における周方向全周に連続して形成されて
いるものである。

上記バルブ２には、内部の冷陰極４を封止した端部の
外表面に第１の受電端子10が形成されている。この第１
の受電端子10は被膜状に形成されており、上記リード線
５に接続されている。したがってこの第１の受電端子10
は冷陰極４に接続されている。

また、バルブ２の外表面には、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
導電性ペーストを塗布してこれを焼成したものであり、
所定の幅を有して周方向に延びている。この第２の受電
端子11は上記外部電極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。

さらに、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を覆って塗布され、この塗布膜を
焼成して形成されている。

遮光被膜８は、この外部電極７を設けた面と反対側の
面に位置して軸方向に伸びる光透過用スリット部９を形
成してある。つまり光透過用スリット部９は、遮光被膜
８を形成しない素通し部分で形成されている。

さらに説明すると、バルブ２の外表面には第５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を遮光被膜８が覆っており、この
外部電極７に対して180度対向した他面に、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。

光透過用スリット部９の幅は外部電極７の幅より小さ
く形成されている。

バルブ２内の光は上記光透過用スリット部９のみを通
じて外部に放出され、このための放電灯１はアパーチャ
形をなしているものである。

なお、第２の受電端子11は、第６図に示すように遮光
被膜８で覆われていなく、ランプ１の外表面に露出され
ているものである。

また、チップオフ部250において上記遮光被膜８は、
チップオフ部250の外面251から上記外部電極７で覆った
範囲の寸法l2よりも大きな寸法l3の範囲に亘りこのチッ
プオフ部250を覆っており、このため遮光被膜８はチッ
プオフ部250で外部電極７を完全に覆い隠しているもの
である。

このように構成したキセノン放電灯１は、ランプホル
ダ20に取付けられる。

ランプホルダ20は合成樹脂等のような電気絶縁材料に
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を保持している。

これら給電端子舌片21,22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６図に示す
ように、互いに対向する挟持片222、222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、本実施例の回動軸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内に図示しない２本の被
覆コードが挿通され、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、他端は図示しない高周波電源に接続さ
れている。

上記放電灯１は、その内部電極４をピンチシール側の
端部が上部ランプホルダ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11は、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
対向しており、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222,222が、第１受電端子10および
第２の受電端子11を挟持し、バルブ２を支持する。した
がって放電灯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は高周波電
源に接続される。

このような構成の実施例について作用を説明する。

放電灯１の内部電極４と外部電極７の間に高周波電力
を供給すると、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する。

このグロー放電は、放電空間３内に充填したキセノン
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が可視光を発生する。

けい光体被膜６から出る光は、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、幅の狭いスリット部９がさらに光の帯を規制
するので、この放電灯１は針のような細い帯の光を発す
る。

したがって、この放電灯１で表示目盛を差し示し、こ
れが光るので他に格別な光源は不要となる。

上記ランプホルダ20は回動軸25に固定され、この回動
軸25が回転するとランプホルダ20も一体的に回動され
る。よって、ランプホルダ20に取り付けられた放電灯１
も一緒に旋回され、表示目盛を差し示すことができる。

上記実施例の外部電極７は、チップオフ部250の外面2
51から上記肉厚部255の肉厚寸法l1よりも大きな寸法l2
の範囲に亘りこのチップオフ部250を覆っており、この
ため外部電極７は、チップオフ部250の放電空間３とバ
ルブ壁の境界部分における周方向全周に連続して形成さ
れているから、放電空間３で陽光柱が偏ることはない。
すなわち、陽光柱は内部電極４と外部電極７との間に発
生するが、外部電極７をバルブ２の先端部で放電空間３
とバルブ壁の境界部分に周方向全周に連続して形成して
あるので、内部電極４に対する放電条件が周方向に同一
条件となり、陽光柱が一側に曲がることはなく、むしろ
拡散する。

このため、バルブ２先端部で明るさが低下したりぼや
けを発生する等の現象が無くなり、先端までくっきりと
明るく輝くことになる。

第７図ないし第９図においては、外部電極の形成範囲
と明るさの具合を調べた結果を示してあり、これにもと
づき説明する。

第７図の場合は、外部電極７の幅をバルブ２の先端ま
で均一幅で延長して形成した状態を示し、この場合は陽
光柱の先端が下向きに曲り、バルブ２の先端部の輝度が
低下する。このため先端部の明るさがぼやける。

第８図の場合は、外部電極７の幅をバルブ２の先端ま
で均一幅で延長し、かつ先端部では先端突出面を覆った
状態を示し、この場合も陽光柱の先端がやや下向きに曲
り、バルブ２の先端部の輝度が若干低下する。このため
先端部の明るさがややぼやける。

第９図は上記実施例の場合であり、外部電極７の幅を
バルブ２の先端まで均一幅で延長し、かつ先端部の肉厚
部255を完全に覆った状態を示し、この場合は陽光柱の
偏りが認められず、バルブ２の先端部の輝度が向上して
先端部がはっきりと明るくなり、スリット部９の先端形
状がシャープな明るさで見られる。

このことから上記実施例のように、外部電極７をチッ
プオフ部250の周方向全周に連続して形成すれば、先端
部の明るさが向上することが確認される。

なお、本発明は上記実施例の構成に制約されるもので
はない。

すなわち、上記実施例では内部電極を冷陰極とした
が、本発明は内部電極が冷陰極で構成されることに限ら
ず、熱陰極であつてもよい。

また、バルブ内に封入される放電ガスはキセノンのみ
に制約されるものではなく、キセノンに加えてネオン、
アルゴン、クリプトンの少なくとも１種を混合した混合
ガスを封入してもよい。

そして、バルブ内部に水銀を封入してもよい。

さらに、上記実施例では本発明の放電灯を計器の表示
針として使用する場合について説明したが、本発明は液
晶表示装置のバックライトや、ランプ支持部材、表示パ
ネル、ランプホルダーおよびハウジングなどを含む表示
装置の光源として用いられる低圧放電灯であってもよ
い。

そして、バルブは直線形状に限らず、屈曲形状のもの
であってもよい。

［発明の効果］ 以上説明した通り第１の請求項の発明によれば、外部
電極がバルブの封止切り先端部まで延長され、この延長
先端部で、バルブの他端の放電空間とバルブ壁との境界
部分における周方向全周を覆っているから、陽光柱の先
端部が周方向に拡散し、よって陽光柱が曲りを生じなく
なる。このため、明るさが低下しなくなり、先端部まで
はっきりと明るくなり、先端部がぼやけて見えるなどの
不具合がなくなる。

また、第２の請求項の発明によると、端部の輝度が向
上した表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はキセノングロ
ー放電灯を計器の指針として用いた場合を分解して示す
斜視図、第２図はキセノングロー放電灯の平面図、第３
図は外部電極の形成範囲を示すバルブ先端部の側面図、
第４図は第２図のIV−IV線に沿う断面図、第５図は第２
図のＶ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は第２図中IV−IV線
に沿う断面図、第７図ないし第９図はそれぞれ外部電極
の形成範囲と輝度分布の変化を示す説明図である。 １……キセノングロー放電灯、２……バルブ、 ３……放電空間、４……内部電極、６……けい光体被
膜、 ７……内部電極、８……遮光被膜、９……スリット部、 20……ランプホルダ、 250……チップオフ部、255……肉厚部。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一端に内部電極が設けられるとともに、他
   端に封止切り部が形成されたバルブと； このバルブの外表面に軸方向に沿って他端まで延長され
   て形成されているとともに、延長先端部は上記バルブ先
   端の放電空間とバルブ壁との境界部分における周方向全
   周を覆っている外部電極と； この外部電極の延長先端部が露呈しないようにバルブ他
   端側を被覆して上記バルブの軸方向に沿ったスリット部
   を形成する遮光被膜と； を具備していることを特徴とする低圧放電灯。
2. 【請求項２】上記第１の請求項に記載の低圧放電灯を光
   源として用いたことを特徴とする表示装置。