JP3111743B2 - 蛍光ランプ及びその製造方法 - Google Patents

蛍光ランプ及びその製造方法

Info

Publication number
JP3111743B2
JP3111743B2 JP05105504A JP10550493A JP3111743B2 JP 3111743 B2 JP3111743 B2 JP 3111743B2 JP 05105504 A JP05105504 A JP 05105504A JP 10550493 A JP10550493 A JP 10550493A JP 3111743 B2 JP3111743 B2 JP 3111743B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
xenon
fluorescent lamp
gas
pressure
glass bulb
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP05105504A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06314562A (ja
Inventor
健夫 西勝
毅彦 櫻井
潤一郎 星崎
貞行 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=14409437&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP3111743(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP05105504A priority Critical patent/JP3111743B2/ja
Publication of JPH06314562A publication Critical patent/JPH06314562A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3111743B2 publication Critical patent/JP3111743B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Discharge Lamp (AREA)
  • Discharge Lamps And Accessories Thereof (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ファクシミリ、複写
機、イメージリーダなどの情報機器に利用される原稿照
明用や、大型ディスプレイ装置、電光掲示板などの表示
装置に利用される表示用蛍光ランプに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年、ファクシミリ、複写機、イメージ
リーダなどの情報機器の原稿照明用光源や、大型カラー
ディスプレイ装置などの表示用光源として蛍光ランプが
用いられている。これらの用途ではランプに対してより
小型、高輝度、長寿命で、かつ信頼性が高いことが求め
られている。従来の蛍光ランプはランプ内部に電極を有
することから多くの制約を受けており、そのためランプ
内部に電極を持たない蛍光ランプが考えられている。
【0003】図5(a)、(b)及び(c)は、例えば
特開平3−225745号公報に示された外部電極を持
った従来の蛍光ランプを示す斜視図、断面図及びその点
灯装置を示す回路図であり、図において、1は従来の蛍
光ランプ、2は内部にキセノンガスを主体とした希ガス
を封入した直管状のガラスバルブ、3はガラスバルブ2
の内面に形成された蛍光体層、4はランプ内で発生した
光をランプ外に照射する光出力部、5a及び5bは光出
力部4に沿う両側に、アルミ箔からなり、所定の幅員で
ガラスバルブ2の外壁にほぼ全長に亘って密着し、互い
に対向して配設された帯状の外部電極、6は外部電極5
a、5bを含めたガラスバルブ2上に被覆されたシリコ
ンレジンの透明な絶縁性被膜である。7はガラスバルブ
2の両端を気密に封止した封着ガラスである。また、8
は従来の蛍光ランプ1を点灯する高周波点灯回路、9は
高周波点灯回路8を介して外部電極5a、5bに接続さ
れ、所定の高周波電圧を印加する交流電源である。
【0004】外部電極5a及び5bに高周波点灯回路7
より、正弦波交流電圧を印加すると、外部電極5a、5
bに挟まれたガラスバルブ2の内部空間に、キセノンガ
スの放電を生じ、このキセノンガスの放電により紫外線
が発生し、ガラスバルブ2の内面に形成した蛍光体層3
を励起して可視光線を発生し、光出力部4よりランプ外
に照射する。
【0005】また我々の研究では、このようなガラスバ
ルブの内部に希ガスを封入し、外壁に外部電極を設けた
蛍光ランプは、電極間の放電によりガラスバルブ内側の
電極部表面上に希ガスのエキシマ(excimer)が
発生し、そのエキシマから放射される紫外線によって蛍
光体が励起され可視光線が照射することが分かってい
る。また、効率よく、より高輝度を得るには、外部電極
面積を大きくし、電極間距離を短くすればよいことが分
っていて、このような蛍光ランプが特願平4−2365
3号に示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の蛍
光ランプは、誘電体であるガラスバルブを介して外部電
極間で放電を行うので、ガラスバルブは薄い方がよい。
しかしガラスバルブを薄くするとバルブ内部の圧力と大
気圧との圧力差のため破損し易い。また端部の封止加工
に時間がかかり、製造が容易でない。
【0007】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ガラスバルブが薄くても破損し
にくい蛍光ランプを得ることを目的にする。また、端部
の非発光部分が小さく、製造が容易な蛍光ランプを得る
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる蛍光ラ
ンプにおいては、内壁に蛍光体を有し、外壁に1対以上
の導電体を有する透明な誘電体容器にキセノンを20〜
200Torr含む希ガスの混合ガスを400〜760
Torr封入したものである。
【0009】また、キセノン以外の希ガスとしてネオン
またはヘリウムを混合したものである。
【0010】また、ガスを導入したのち、誘電体容器の
導入部を加熱溶融して封じるようにしたものである。
【0011】
【作用】上記のように構成された蛍光ランプは、キセノ
ンが最も電離電圧、励起電圧が低いため、キセノンのみ
が選択的に励起されて紫外線を放射し、キセノン単独の
場合とあまり変わらない電圧で点灯し、ほぼ同じ輝度が
得られる。またランプ内部と外部の圧力が近いため、誘
電体容器に加わる圧力が小さく破損しにくい。
【0012】またネオンやヘリウムはキセノンに比べて
原子量がかなり小さいため、キセノンとの衝突による影
響が少ないため、大量に封入しても放電に必要な電圧や
輝度に殆ど影響しない。
【0013】また周囲の圧力と差が小さいため加熱溶融
したした際の誘電体容器の変形が小さい。
【0014】
【実施例】
実施例1.以下、この発明の一実施例を図を用いて説明
する。図1において、1はこの発明の蛍光ランプ、2は
蛍光ランプ1を構成する直径6mm、厚さ0.5mmの
誘電体である鉛ガラス製の直状円筒状のガラスバルブ、
ガラスバルブの内壁のほぼ半面には蛍光体層3が形成さ
れており、残りの半面はランプ内部で発生した光をラン
プ外に照射する光出力部4となっている。5a、5bは
それぞれ幅5mmの導電体である外部電極で、ガラスバ
ルブ2の外壁に電極間距離0.8mmで設けられてい
る。ガラスバルブ2の内部にはキセノンを含む希ガスが
封入される。
【0015】このような構成の蛍光ランプ装置について
動作を説明する。高周波点灯回路はトランジスタインバ
ータ等で構成され、20〜200kHz程度の高周波電
圧を発生し、外部電極5に印加される。外部電極5a及
び5bの間には放電が発生し、その際発生した紫外線は
蛍光体層3を励起し、蛍光体によって決定される可視光
に変換される。蛍光体から発生した可視光は光出力部4
から照射される。
【0016】以下、この放電の特徴について詳しく説明
する。電圧は誘電体であるガラスバルブを介して、すな
わち外部電極と放電ガスの容量結合によりランプ内部に
印加される。放電電流は誘電体により制限され、グロー
放電からアーク放電といった形態には発展しない。また
特定の場所に放電が集中せず、外部電極に面したガラス
バルブ内面全体から放電が発生する。放電は外部電極間
に電圧を印加し、ランプ内部が放電可能な電界になると
開始する。その後、放電により発生した電子やイオンな
どの電荷がガラスバルブ表面に蓄積し、その結果、ラン
プ内部の電界が弱まり放電を持続することができなくな
り、放電が停止する。このため、電流は印加した電圧の
極性が反転した直後に多く流れ、電流はほぼパルス状に
なる。ランプ内部の放電状態を詳細に観察すると、外部
電極に面したガラスバルブ内面全体がほぼ一様な光に覆
われており、さらに対となる電極間に糸状の放電が多数
発生しているのが見られる。
【0017】図2、図3は蛍光ランプ1にキセノン10
0%のガスと容積比でキセノン20%、ネオン80%の
混合ガスを封入した場合の特性を示したものである。図
2はキセノンの圧力と放電開始電圧および最小維持電圧
の関係を示したものである。ここで最小維持電圧とは、
放電を継続するための最低の電圧である。図2よりキセ
ノンの圧力が高いほど電圧が上昇することが分かる。こ
のためキセノンの圧力を1気圧に近づけることは、放電
に必要な電圧が上昇するために好ましくない。しかしキ
セノン100%のガスとキセノン20%のガスでは、全
体の圧力では5倍も異なるにもかかわらず、キセノンの
圧力が同じであれば放電開始電圧および最小維持電圧は
ほとんど同じであることが分かる。
【0018】図3はキセノンの圧力と輝度の関係を示し
たものである。キセノンの圧力が高いほど、輝度は高く
なる。ただし200Torrではほぼ飽和する。またこ
の図より広い範囲にわたって、キセノン100%のガス
とキセノン20%の混合ガスはキセノンの圧力が同じで
あればほとんど同じ輝度を示すことが分かる。このよう
な現象は、ネオンの電離電圧や励起電圧が、キセノンに
比べてかなり高いため、励起や電離を伴う非弾性衝突
は、ほとんどキセノンのみに発生するためである。
【0019】図2、図3より混合ガスを用いることによ
って放電に必要な電圧を上げることなく、また輝度を低
下させることなく全体の圧力を大幅に増加可能である。
ただしキセノンの圧力が、あまりに低いと十分な輝度が
得られないため最低20Torr程度必要である。また
キセノンの圧力が200Torr程度で、輝度が飽和す
るため、それ以下の圧力がよい。また従来のキセノンの
圧力は数十Torrであるため、ランプの中と外では約
1気圧の圧力差があった。この圧力差による破損の可能
性を軽減するためには、この圧力差を1/2以下にする
ことが望ましい。このため全体の圧力としては400T
orr以上760Torr以下がよい。
【0020】実施例2.直径3mm、厚さ0.3mmの
ガラスバルブを用いた蛍光ランプ1にキセノン20%と
クリプトン、アルゴン、ネオン、ヘリウムをそれぞれ8
0%混合したガスを500Torr封入した。導電体5
は幅2.5mm、間隔0.4mmとした。これらのラン
プの特性を表1に示す。
【0021】表1より原子量の小さい希ガスを混合した
ものほど、キセノン単独の場合の特性に近い特性を示す
ことが分かる。特にネオンとヘリウムの混合ガスは混合
による影響が少なく、混合するガスとして好ましいこと
が分かる。これは原子量の小さな希ガスほどキセノンと
の電離電圧、励起電圧の差が大きいためと考えられる。
【0022】実施例3.図4はガラスバルブの端部を加
熱溶融して封止する工程を示す図である。図4(a)に
おいてガラスバルブ2は下の一端が閉塞されており、上
の端部は開口している。図示しないが上の端部はガスボ
ンベに接続されている。上の端部からキセノンガス30
%であるネオンとキセノンの混合ガスを500Torr
導入した後、ガスバーナー10で局部的に加熱する。加
熱された部分がガラスの軟化点以上になると図4(b)
のようにガラスが変形を始める。さらに図4(c)のよ
うに加熱をしながらガラスバルブを下方に引くことによ
って加熱部分は溶融し端部が閉塞される。
【0023】ガラスバルブはバルブ内部と外部の圧力差
により、加熱部分が内側にへこむ形に変形する。圧力差
が1気圧に近い状態では、内側に大きくへこみ、発光に
寄与しない部分が生じる。この実施例の場合は内部と外
部の圧力差が小さいため変形の速度が遅く、かつ変形の
程度が少ない。このため端部ぎりぎりまで発光させるこ
とができる。原理的には内部と外部の圧力差が0のとき
に最も変形が少ない。ただしガラスバルブを加熱するこ
とによって、内部のガスが加熱され、圧力が上昇するた
め、封入するガスの圧力は1気圧より低いことが必要で
ある。適切な封入ガスの圧力は、加熱条件によって決ま
る。この実施例では、加熱熔着にガスバーナーを使用し
ているが、レーザーを使用すれば短時間に局部的な加熱
で済むため、ほぼ1気圧のガスを封入することができ
る。
【0024】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0025】キセノンと他の希ガスの混合ガスを使用し
たので、放電開始電圧、輝度等の特性を変えることなく
高いガス圧を封入することができて破損しにくくなり、
製造が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例1を示す蛍光ランプの斜視図
である。
【図2】この発明の実施例1を示すキセノンの圧力と放
電開始電圧、最小維持電圧の関係を示す図である。
【図3】この発明の実施例1を示すキセノンの圧力と輝
度の関係を示す図である。
【図4】この発明の実施例3を示すランプの封止工程を
示す図である。
【図5】従来の蛍光ランプを示す図である。
【符号の説明】
1 蛍光ランプ 2 ガラスバルブ 3 蛍光体層 5 外部電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 貞行 鎌倉市大船二丁目14番40号 三菱電機株 式会社 生活システム研究所内 (56)参考文献 特開 平3−225745(JP,A) 特開 平5−82101(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 65/00 H01J 61/16 H01J 9/395

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内壁に蛍光体を有し、外壁に一対以上の
    電極を有する透明な誘電体容器の内部に放電ガスを封入
    し、上記電極に高周波電圧を印加する蛍光ランプにおい
    て、上記放電ガスとしてキセノンを含む希ガスからなる
    混合ガスを400乃至760torr用いたことを特徴
    とする蛍光ランプ。
  2. 【請求項2】 上記混合ガスはネオンまたはヘリウムを
    含むことを特徴とする請求項1記載の蛍光ランプ。
  3. 【請求項3】 上記キセノンは20乃至200Torr
    であることを特徴とする請求項1または2記載の蛍光ラ
    ンプ。
  4. 【請求項4】 内壁に蛍光体を有し、外壁に一対以上の
    電極を有する透明な誘電体容器の内部に、キセノンを含
    む希ガスからなる混合ガスを400乃至760Torr
    導入した後、上記誘電体容器のガス導入部を加熱溶融し
    て封止することを特徴とする蛍光ランプの製造方法。
JP05105504A 1993-05-06 1993-05-06 蛍光ランプ及びその製造方法 Expired - Lifetime JP3111743B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05105504A JP3111743B2 (ja) 1993-05-06 1993-05-06 蛍光ランプ及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05105504A JP3111743B2 (ja) 1993-05-06 1993-05-06 蛍光ランプ及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06314562A JPH06314562A (ja) 1994-11-08
JP3111743B2 true JP3111743B2 (ja) 2000-11-27

Family

ID=14409437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05105504A Expired - Lifetime JP3111743B2 (ja) 1993-05-06 1993-05-06 蛍光ランプ及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3111743B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06314562A (ja) 1994-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900002446B1 (ko) 불활성 가스 방전등 장치
JP3943131B2 (ja) 放電ランプの点灯方法
US4751435A (en) Dual cathode beam mode fluorescent lamp with capacitive ballast
JP2000173549A (ja) 高輝度放電ランプ用ア―ク管
US4521718A (en) Beam mode lamp with voltage modifying electrode
JPH0917329A (ja) 冷陰極放電ランプおよびランプの点灯装置ならびに照明装置
JP3156262B2 (ja) 低圧放電灯
JP3111743B2 (ja) 蛍光ランプ及びその製造方法
JP2001243921A (ja) 希ガス放電ランプおよび照明装置
JP3540333B2 (ja) 蛍光ランプ装置
JP3399355B2 (ja) 外部電極型放電ランプ
US8102107B2 (en) Light-emitting devices having excited sulfur medium by inductively-coupled electrons
JPH06314561A (ja) 放電ランプ
JPH06181050A (ja) 希ガス放電灯装置
JP2001118544A (ja) 外面電極蛍光ランプ
EP0948030A2 (en) Rare gaseous discharge lamp, lighting circuit, and lighting device
JPH05190150A (ja) 放電ランプ
JPH05242870A (ja) 放電ランプ
JPH06163008A (ja) 希ガス放電灯
JP2613688B2 (ja) 光放射電子管点灯装置
JP2004281367A (ja) 光源装置およびそれを用いた液晶ディスプレイ
JP2000223079A (ja) 蛍光ランプおよび照明装置
JPH06163005A (ja) 希ガス放電灯
JP2003036814A (ja) 放電ランプおよび照明装置
JP2004152605A (ja) 放電ランプ及び液晶バックライト装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090922

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100922

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110922

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120922

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130922

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term