JP3149780B2 - 外部電極式蛍光放電管 - Google Patents

外部電極式蛍光放電管

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JP3149780B2 JP08990896A JP8990896A JP3149780B2 JP 3149780 B2 JP3149780 B2 JP 3149780B2 JP 08990896 A JP08990896 A JP 08990896A JP 8990896 A JP8990896 A JP 8990896A JP 3149780 B2 JP3149780 B2 JP 3149780B2
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佳久 横川
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ファクシミリ、
複写機、イメージリーダ等の情報機器に利用される原稿
照明や、液晶ディスプレイパネルのバックライト等の用
途に利用される外部電極式蛍光放電管に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】OA機器の光源、液晶ディスプレイパネ
ルのバックライト等に使用される蛍光ランプにおいて、
例えば特開平4ー87249号にあるようにガラスバル
ブの外面に線状または帯状の複数本の外部電極を配設
し、これらの電極に高周波電圧を印加して点灯する外部
電極式蛍光放電管がある。
【0003】この外部電極式蛍光放電管は複数本の外部
電極に挟まれた内部放電空間に誘電体であるバルブの外
面に配設された外部電極を介して高周波電圧が印加さ
れ、ガラスバルブ内で放電を生ずる。この放電は外部電
極の大きさを所定の大きさにすることにより、放電電流
を大きくすることができ、バルブ内面の蛍光体全体を有
効に励起することができ、大幅に光出力を増加させるこ
とができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
高い光出力が得られる外部電極式蛍光放電管は、OA機
器や、液晶ディスプレイパネルのバックライトに搭載し
て使用するとき、昼間の明るい時には問題ないが、夜間
の暗黒状態では始動に時間がかかるという不具合が生じ
ることがあった。
【0005】本発明は、このような事情に基づいてなさ
れたものであり、外部電極式蛍光放電管における暗黒状
態での始動特性を改善することを目的としている。
【0006】
【課題を解決する手段】請求項1に記載の発明では、管
型のバルブの内部にHe、Ar、Xe、Kr等のいずれ
か一種類以上の希ガスが所定量封入密閉され、前記バル
ブの内面に蛍光体が塗布され、バルブの外面にバルブの
軸方向に線状または帯状の電極が二本以上配設されてい
る外部電極式蛍光放電管において、少なくとも前記電極
の高電圧側電極と低電圧側電極の間に位置するバルブの
内面に、あるいは前記電極のないバルブ端部近傍であっ
て少なくとも前記電極間に位置するバルブ内面部分の近
傍領域に、導電性物質を一箇所以上具備している外部電
極式蛍光放電管とすることで暗黒状態での始動特性を改
善するという前記課題を解決する。
【0007】また、請求項2に記載の発明では、前記導
電性物質はアルミニウム、銀、黒鉛、酸化錫、酸化イン
ジウム、バリウム、ニッケル等を一種類以上含んでいる
物質か、もしくは前記物質と結合剤の混合物質から選択
するものとする。
【0008】あるいは、請求項3に記載の発明では、前
記バルブの内面の一部の蛍光体を除去して、アパーチャ
を設けたりした外部電極式蛍光放電管においても前述の
導電性物質具備手段を講じた外部電極式蛍光放電管とす
ることで前記課題を解決する。
【0009】そして、請求項4に記載した発明では、電
極に印加する高周波電圧が高周波発振器と昇圧トランス
により得られる電源より供給される外部電極式蛍光放電
管においても前述の導電性物質具備手段を講じた外部電
極式蛍光放電管とすることで前記課題を解決する。
【0010】
【作用】外部電極式蛍光放電管において、少なくとも外
部電極の高電圧側電極と低電圧側電極の間に位置するバ
ルブの内面に、あるいは前記電極のないバルブ端部近傍
であって少なくとも前記電極間に位置するバルブ内面部
分の近傍領域に、導電性物質が存在することにより、バ
ルブの外面の電極に高周波電圧を印加したときに前記導
電性物質の近傍にある希ガスが電離されて蛍光放電管が
瞬時に始動しやすくなる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。本発明にかかる外部電極式蛍光放電管は、管型の
バルブの内部にHe、Ar、Xe、Kr等のいずれか一
種類以上の希ガスが所定量封入密閉され、前記バルブの
内面に蛍光体が塗布され、バルブの外面にバルブの軸方
向に線状または帯状の電極が複数本配設されている。そ
して、少なくとも前記電極の高電圧側電極と低電圧側電
極の間に位置するバルブの内面に、あるいは前記電極の
ないバルブ端部近傍であって少なくとも前記電極間に位
置するバルブ内面部分の近傍領域に、導電性物質を一箇
所以上具備している。そして、高周波電源が前記電極に
接続される。これにより、前記外部電極式蛍光放電管は
電極に挟まれたバルブ内部の放電空間において希ガス放
電を生ずる。この放電により発生する紫外線によって、
バルブ内面に塗布された蛍光体が励起されて紫外線が可
視光に変換されてその可視光が前記バルブ外部へ放射さ
れる。
【0012】次に実施例について図を用いて説明する。
図1は本発明にかかる第一の実施例の説明図であり、外
部電極式蛍光放電管とその点灯回路図の概略を表してい
る。図2は図1におけるAーA断面を矢印の方向に見た
説明図を示している。図1及び図2において、管型のガ
ラスバルブ1は所定の真空排気がされた後、キセノンガ
スが充填され、ガラスバルブ1の両端100,101が
閉塞されており、前記バルブ1の内面には蛍光体6が塗
布されており、有効発光面9として利用する部分のバル
ブ内面に位置する蛍光体6は除去されて、前記蛍光体6
のエッジ102,103によって幅が規定されるアパー
チャ7が設けられている。
【0013】ここで、有効発光面9とはガラスバルブ外
面において電極に挟まれた領域であって、光の取り出し
方向の領域のガラスバルブ外面をいう。
【0014】第一の実施例の外部電極式蛍光放電管は帯
状電極を三本有しており、電極4は前記バルブ1の軸方
向に沿って設けた帯状電極であり、電極2、3は電極4
から等間隔の位置に設けられている帯状電極である。な
お、電極4はアパーチャ7と対向する位置に設けられて
おり、また、電極2、3のエッジ104,105は蛍光
体のエッジ102,103で決まるアパーチャ7の開口
の縁に沿わせて配置してある。
【0015】前述の帯状電極2、3、4はアルミニウム
テープでできている。これらの帯状電極2、3、4には
図示しないがシリコンレジンの透明な絶縁性被膜が被覆
されている。なお前記帯状電極はアルミニウムテープの
他にも銅テープといった金属テープや、銀ペースト等の
ような導電性塗料などでもよい。電極2と電極4との間
に対応するバルブ1の内面もしくは電極3と電極4との
間に対応するバルブ1の内面に具備された導電性物質8
として、ここでは銀ペーストを用いており、当該銀ペー
ストは塗布後400℃で焼成固着している。
【0016】なお、上述の説明では導電性物質8として
銀ペーストを選択したが、その他にアルミニウム、黒
鉛、酸化錫、酸化インジウム、バリウム、ニッケル等を
一種以上含んでいる物質か、もしくは前記物質と結合剤
との混合物質を適宜使用することができる。また、導電
性物質8の具備の方法としては、バルブ内面においてバ
ルブ材料に直接溶着する方法や塗布による方法や接着剤
等による固着などが採用できる。そして、導電性物質8
は点状である必要はなく、バルブ軸方向に細長い形状で
あったり、バルブ周方向に細長い形状であってもよい。
【0017】図1では高周波電源5は電極2、3と電極
4に接続されており、電極4には高電圧側を接続し、電
極2、3には接地電圧GNDを接続している。図8に高
周波電源5の電気回路図を示す。
【0018】高周波電圧の印加により、外部電極式蛍光
放電管は電極4と電極2、3に挟まれたバルブ1の内部
の放電空間に、キセノンの放電を生ずる。このキセノン
の放電により生じる紫外線がバルブ1の内面に塗布され
ている蛍光体6を励起し、可視光に変換され、その可視
光が有効発光面9からバルブ外部へ放射される。
【0019】図3および図4は本発明の第二の実施例と
して外部電極が二本対向配置されている例を示してい
る。各部位の記号は図1および図2とそれぞれ対応して
いる。図4は図3においてBーB断面を矢印の方向に見
た場合の説明図を示している。
【0020】なお、図2および図4では導電性物質8を
具備している部位の蛍光体6を除去した状態を示してい
るが、特に蛍光体6を除去せずに蛍光体6の上に導電性
物質8を具備しても構わない。
【0021】また、導電性物質8は少なくとも電極の高
電圧側電極と低電圧側電極の間に対応するバルブの内面
に具備しておればよく、前記の対応するバルブの内面か
らはみ出て電極の高電圧側電極と低電圧側電極の部位に
対応するバルブ内面にかかるように具備していてもよ
い。
【0022】さらに、第三の実施例として図5に示した
ように前記電極のないバルブ端部近傍であって少なくと
も前記電極間に位置するバルブ内面部分の近傍領域に、
導電性物質8を具備している場合も暗黒始動性改善の効
果がある。図6は図5の蛍光放電管の電極のないバルブ
端部近傍のCーC断面を矢印の方向に見た場合の説明図
を示している。この場合は、電極のないバルブ端部近傍
であって少なくとも前記電極間に位置するバルブ内面部
分の近傍領域に、前記導電性物質を具備している。
【0023】また、図7に本発明の第四の実施例を示す
が、図7のように前記電極のバルブ軸方向の端部に位置
するバルブ内面部分を含む部位に導電性物質8を具備し
ている場合も暗黒始動性改善の効果がある。
【0024】図9は、上記蛍光放電管の暗黒状態におけ
る始動特性の効果を確認する点灯試験結果のデータの説
明図である。この試験では、試料Aは外部電極の高電圧
側電極と低電圧側電極の間に位置するバルブの内面の封
着部100の近傍に直径約2mm程度の導電性物質を具
備した外部電極式蛍光放電管を使用した。試料Bは導電
性物質を具備しない従来のままの外部電極式蛍光放電管
である。
【0025】なお、封入ガスはXeに限らずHe、A
r、Krでもよい。また、電極は帯状に限らず線状のも
のでもよい。
【0026】試料A、Bとも各々10本製作し、各々2
0ルックス以上の昼光状態下及び0.3ルックス以下の
暗黒状態下に48時間以上放置した後、36kHz:1
400Vrmsの高周波電圧を印加させ、印加後点灯ま
での始動時間を測定しその平均値を求めたものである。
このデータから理解されるように、昼光状態下において
は各試料とも差はないものの、暗黒状態下での始動特性
は顕著な差があり、導電性物質を塗布しない試料Bでは
電圧印加後点灯までの始動時間が数秒かかったのに対
し、導電性物質を固着した試料Aでは電圧印加後0.0
5秒以内に点灯した。
【0027】図10は、図8に示した回路の他の実施例
である。主コンデンサC2 から、もう一個のトランスT
2 を取り出し、トランスT1 とトランスT2 との中間を
接地電圧GNDとしている。このような場合、トランス
の巻き始め、巻き終わりの取り方、その他電気回路素子
の数値の選び方によって、電極2,3と、電極4との位
相を180°ずらし、両電極間に印加する電圧を二倍に
することができ、放電電流も増加させることができる。
図11は、上記の位相の180°ずれた波形の様子を示
したものである。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、バ
ルブの外面にバルブの軸方向に線状または帯状の電極が
二本以上配設されている外部電極式蛍光放電管におい
て、少なくとも前記電極の高電圧側電極と低電圧側電極
の間に位置するバルブの内面に、あるいは前記電極のな
いバルブ端部近傍であって少なくとも前記電極間に位置
するバルブ内面部分の近傍領域に、導電性物質を一箇所
以上具備していることにより、暗黒状態下での前記放電
管の始動性が改善される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の説明図である。
【図2】図1の蛍光放電管のA−A断面を矢印の方向に
見た場合の説明図である。
【図3】本発明の他の実施例の説明図である。
【図4】図3の蛍光放電管のB−B断面を矢印の方向に
見た場合の説明図である。
【図5】本発明の他の実施例の説明図である。
【図6】図5の蛍光放電管のC−C断面を矢印の方向に
見た場合の説明図である。
【図7】本発明の他の実施例の説明図である。
【図8】本発明に使用される高周波電源の一例の説明図
である。
【図9】暗黒状態における始動特性の効果を確認するた
めの点灯試験結果のデータの説明図である。
【図10】本発明に使用される高周波電源の他の例の説
明図である。
【図11】電圧波形の位相の説明図である。
【符号の説明】
1 ガラスバルブ 2 外部電極 3 外部電極 4 外部電極 5 高周波電源 6 蛍光体 7 アパーチャ 8 導電性物質 9 有効発光面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 小島 寛史 (56)参考文献 実開 平4−16865(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 65/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管型のバルブの内部にHe、Ar、X
    e、Kr等のいずれか一種類以上の希ガスが所定量封入
    密閉され、前記バルブの内面に蛍光体が塗布され、バル
    ブの外面にバルブの軸方向に線状または帯状の電極が二
    本以上配設されている外部電極式蛍光放電管において、
    少なくとも前記電極の高電圧側電極と低電圧側電極の間
    に位置するバルブの内面に、あるいは前記電極のないバ
    ルブ端部近傍であって少なくとも前記電極間に位置する
    バルブ内面部分の近傍領域に、導電性物質を一箇所以上
    具備していることを特徴とする外部電極式蛍光放電管。
  2. 【請求項2】 前記導電性物質がアルミニウム、銀、黒
    鉛、酸化錫、酸化インジウム、バリウム、ニッケル等を
    一種類以上含んでいる物質か、もしくは前記物質と結合
    剤の混合物質であることを特徴とする請求項1に記載の
    外部電極式蛍光放電管。
  3. 【請求項3】 前記バルブの内面の一部の蛍光体を除去
    して、アパーチャを設けたことを特徴とする請求項1に
    記載の外部電極式蛍光放電管。
  4. 【請求項4】 前記電極に印加する高周波電圧が、高周
    波発振器と昇圧トランスにより得られる電源より供給さ
    れることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか
    に一項に記載の外部電極式蛍光放電管。
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