JPH02213042A - 低圧放電灯 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、低圧放電灯に係り、特にバックライト用蛍光
ランプのような細径の低圧放電灯に関する。

〔従来の技術〕

熱陰極放電灯および冷陰極放電灯については、照明学会
線の照明ハンドブック（昭和５３年５月。

オーム社）の第７５９頁から第７６０頁に記載されてい
る。＊た、熱陰極形の蛍光灯については、同じ文献の第
１６０頁に記載されている。また、熱陰極の構造につい
ては、照明学会側のライティングハンドブック（昭和６
２年１１月、オーム社）の第１２１頁に記載されている
。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の熱陰極形低圧放ｆｌ灯においては、電極を通
電によって加熱するために、１個の電極の両端に接続さ
れた２本のリード線が必要であり、放電管の管端の構造
がａｍになるという欠点があった。特に、放電容器の寸
法が小さい場合には、上記の欠点は致命的であった。な
お、冷陰極形低圧放電灯は、リード線は電極１個につき
１本である場合が多いが、陰極降下電圧が高く、シたが
って効率が低いという欠点があった。

また、電流が０．１Ａ以下で、動作中の放電用ガスの圧
力が１００Ｔｏｒｒ以下で、定常点灯状態において陰極
を加熱しない、いわゆる自己加熱形の熱陰極を有する低
圧放電灯においては、アークスポットが安定に形、成さ
れず放電が不安定になり。

かつ寿命が短いという欠点があった。なお、高圧水銀灯
などのように、放電電流が０．５Ａ以上で、動作中にお
ける放電用ガスの圧力が千Ｔｏｒｒにもなるいわゆる高
輝度放電灯は、自己加熱形の熱陰極であるが、放電用ガ
スの圧力が高く、かつ放電電流が大きいので、アークス
ポットが安定に形成され、従って、１個の熱陰極に対し
て１個のリード線方式がＯｆ能になる。放ｔｔ１電流が
Ｏ，ＬＡ以下、放電用ガスの圧力がｌ　００　Ｔｏｒｒ
以下であるような低圧放電灯においては、アークスポッ
トが安定に形成できないため、１個の熱陰極に対して１
個のリード線方式は実現されていない。

本発明の目的は、管端部の構造が単純で、放電が安定で
、長寿命で、かつ高効率である低圧放電灯を提供するこ
とである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、電子放射物質を塗布したコイルの一端を支
持した構造の熱陰極を使用し、これを−本のリード線に
接続する構成によって達成される。

なお、ここで言う熱陰極とは、＃１極降下電圧が６０Ｖ
以下である電極であり、具体的には、二つの電極を１５
ｍ鳳以上のｊ１ｔＩ隔で！！［１，放電を行ったときの
放電電圧（実効値）が６０Ｖ以下になる電極である。

〔作用〕

電子放射物質を塗布したコイルの一端を支持した構造の
熱陰極にすると、管端の構造が単純になるという利点も
生じる。

前記コイルを中空円筒状にすると、放電始動時にグロー
が前期中空内に入り重接が効率良く加熱されるので、電
極を予熱しなくても放電始動特性が良好になる。また、
中空内においては飛散した電極物質が再び中空内に付着
して再使用されるので、実質的な電子放射物質の損耗が
少なくなり長寿命になる。前記中空部の内径りを１ｍ以
上５ｍｍ以下にすると上記の効果は特に著しくなる。す
なわち、Ｄが１ｍｍ未満においてはグローが前期中空内
に入りにくくなり、５−を越えると熱容量が大きくなっ
て放電始動電圧が高くなるという欠点が生じる。

上記の効果は、放電用ガスの主成分を希ガスとし、希ガ
スの原子量をＭとするときＴｏｒｒで表した希ガスの圧
力が２８０／Ｍ以上で２，０００／Ｍ以下にすることに
より、よりいっそう顕著になる。

前記熱電子放射物質としてＨａ、ＣａＷＯ，。

Ｂ　ａ、Ｙ、ＷＯ，、５Ｂ　ａ　Ｏ”　ｚＡｇ、ｏ、、
　Ｌａ　Ｂｇの中から選ばれた少なくとも一種を使用す
ると。

これらの物質は空気中で安定で、活性化も不要なので、
電極を高周波加熱などをする必要が無く、ランプ製造が
簡単になるという利点が生じる。また、前記熱電子放射
物質としてＢａＯ，ＳｒＯの中から選ばれた少なくとも
一種を使用し、前記ＢａＯ、ＳｒＯをＢａ、Ｓｒのアル
コキシドをもちいて電極上で生成する方式にすると、Ｂ
ａ。

Ｓｒのアルコキシドは数百度でＢａＯ、ＳｒＯになるの
で、ランプの管壁加熱用の熱源だけで良く、電極を高周
波加熱などをする必要が無く、ランプ製造が簡単になる
という利点が生じる。

〔実施例〕

第１図に、本発明の第１の実施例を示す、直管状の放電
管４の両端に、熱１１ｊｌ極１，２が封入されている。

第１図の実施例に使用した電極の側面図およびコイルの
一部を拡大した断面図を、それぞれ第２Ｊ１ｍ　（ａ）
および（ｂ）に示す、コイル２０の一端が電極支持棒２
４に取付けられている。コイル２０は、比較的太いタン
グステンの一法線２１に比較的細いタングステンの二次
線２２を緩く巻いた一次コイルを作り５この一次コイル
を素線としてピッチＰ２．巻芯径Ｍｌ）２で巻回して二
次コイルを形成し、前記二次コイルをピッチＰ３゜巻芯
径Ｍｌ）３で巻回して三次コイルを形成した構造である
。−法線２１は放電電流を支持線２４まで流し、かつコ
イル２０が一端支持に耐久られるような機械的強度を保
持する役割を有し、この−法線の直径は機械的な強度の
てんから０．０３ｍを越えることが債ましく、放電始動
時に電極の温度を素早く上昇させるために０．２膳以下
であることが望ましい、二次線２２は比較的細く、安定
なアークスポットを形成させる役割を有し、二次ｌｌＡ
２２の直径は０．０１ｍから０．０３馬の範囲が効果的
である。すなわち、直径が０，０１ｍ以下においてはア
ークスポットによって断線することがあり、０．０３−
を越えるとアークスポットが不安定になる。第２図（ｂ
）に示したように、電子放射物質２３はｍへコイル内に
充填されているが、二次コイル内、すなわちＭＤ２の部
分にも充填しても良い、電子放射物質２３はＢａ、Ｃａ
ＷＯ。

である。

熱陰極１，２はそれぞれ１本のリード線５．６に接続さ
れている。リード線が１本なので、放電管の管端の構造
が単純になり、製造が簡単であるという利点が生じる。

管端の構造が単純であるという利点は、放電管の内径が
８１以下の場合にその効果が大になる。

第１図に示したように、電極１，２を放電管４の管軸と
同軸に設けると、電極１，２と放電ＩＲ４の管壁との距
離が大きくなり、管端の黒化が発生しにくいという利点
が生じる。電極１，２と放電管４とを同軸に設けること
が、放電管４の内径が８１１Ｉｊｌ以下のものにおいて
特に有利になることは。

前述の放電管４の内径限定の理由からも自明である。

リードａ５，６は放電管４の管軸と同軸に設けられてい
る。従来は放電管の管端に口金を設けたり、放電管の管
壁の一部を固定する方法などによって放電管を光学的に
一定な場所に設置していたが、本実施例のように、リー
ド線５，６と放電管４の管軸とが同軸の場合には、リー
ド線５および６だけによって光学的な位置ぎめが出来、
すなわち、リード線だけでランプを固定できるという利
点が生じる。

放電管１の内面の少なくとも一部に、蛍光体３が塗布さ
れている。蛍光体塗布膜３が存在する場合には、電極１
．２を挿入する際に電極１，２が蛍光体膜３に接触し蛍
光体が脱落したり、管端の黒化がより目だつので、一つ
の電極に１本のリード線を設けた方式が、特に有利にな
る。

第３図は１本発明の別の実施例の電極で、比較的太いタ
ングステンの一次ａ１０に比較的細いタングステンの二
次線１１を緩く巻いた一次コイルを作り、この−次コイ
ルを索線として、巻芯径りを２■にして密に巻回して中
空円筒状である二次コイルを形成した構造である。すな
わち、中空部の内径は２Ｋｍになる。−法線の−＠１４
はリード線５あるいは６に接続される。電子放射物９ｔ
２３はｍへコイル内に充填されている。もちろん、電子
放射物質は中空円筒状である二次コイルの外側にも付着
していて良い、この実施例においては。

電子放射物質２３は、　Ｂ　ａ　（ＯＣＨｓ）　＊　＊
Ｂ　ａ　（ＯＣｚＨｓ）　ｚ、Ｓ　ｒ　（ＯＣＨｚ）　
ｍｙＳ　ｒ　（ＯＣｚＨｓ）　Ｒから選ばれた少なくと
も一種をコイルに充填し、これを電極を放電容器に封止
する際の加熱や、あるいは放電管の管壁を加熱すること
などによってＢａＯ、ＳｒＯに変換することによって形
成される。上記のように、Ｂａ、Ｓｒのアルコキシドを
もちいて電極上でＢ　ａ　Ｏ、ＳｒＯを生成する方式に
すると、Ｂａ、Ｓｒのアルコキシドは数百度でＢａＯ，
ＳｒＯになるので、ランプの管壁加熱用の熱源だけで良
く、電極を高周波加熱などをする必要が無く、ランプ製
造が簡単になるという利点が生じる。

第１＠において、電極として第３図の構造のものを使用
し、放電管４を内径５．７ｍｓ、長さ２７０Ｉｌｌｌの
ソーダガラス管とし、内面に蛍光体３として希土類蛍光
体Ｙｚ　Ｏｓ　：　Ｅｌ）　−ＭｇＡ　Ｑ　１１０１６
：　Ｃａ、’ｒｂ、３Ｓｒｓ（ＰＯ，）、−Ｃａ（１ｍ
の混合物を塗布した。放電用ガスは、１０Ｔｏｒｒのア
ルゴンと水銀蒸気である。

上記の本発明の低圧放電灯を３０ｋＨｚ、２０ｍＡの放
ｌ！電流で点灯したところ、放電始動時にはグローが円
筒の中空部に入り、良好な始動特性を示し、電極１，２
は、陰極降下電圧が１６Ｖの熱Ｐｌｉ極として安定に＃
ｊ作し、円筒によってアークが絞られアークスポットも
安定であり、輝度は１２０００ｎｔが得られ、冷陰極蛍
光ランプの約１．７倍の効率が得られた。また、リード
線５゜６だけによって放電灯を固定するだけで、光学的
に最適な位置を保つ事ができた。このように、単純な支
持構造で光学的位置を確保できるので、薄形化が強く要
求される液晶用のバラクラに最適である。

前記の実施例では一本の支持線を使用した場合について
述べたが、支持線が二本であっても電極の一端のみを支
える構造の電極なので、ｔＪ造は従来よりもはるかに単
純になる。

第４図は、本発明の別の実施例で、電極支持線を折り曲
げて電極の先端部が放電灯の管端部を向くようにしたも
のである。＊極の一端だけを支持しているので上記のよ
うな支持線の折り曲げが容易に可能になる。この実施例
では放電管の管端部も充分に発光するという利点が生じ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、放電始動特性が良好で、放電が安定で
、長寿命で、かつ高効率である低圧放電灯が得られる。

また、単純な管端構造の低圧放電灯が得られ、Ｉｌ造方
法が簡単になり、放電灯の取りつけも容易になるという
利点が生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図は本発明の本発明の一実施例の断面
図、第２（ａ）および（ｂ）は本発明の実施例の電極の
側面図およびコイルの一部分の拡大断面図、第３図は本
発明の実施例の電極の断面図である。 １．２・・・熱陰極、２０・・・コイル、１０．２１・
・・−火線、１１．２２・・・二次線、１３・・・中空
部。 第　　１ 図 纂　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子放射物質を塗布したコイルの一端を支持した構
   造の熱陰極を有することを特徴とする低圧放電灯。 ２、放電用ガスの主成分を希ガスとし、上記希ガスの原
   子量をＭとするときＴｏｒｒで表した上記希ガスの圧力
   が２８０／Ｍ以上で２，０００／Ｍ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の低圧放電灯。 ３、前記コイルが中空円筒状であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項あるいは第２項記載の低圧放電灯。 ４、前記中空部の内径が１ｍｍ以上５ｍｍ以下であるこ
   とを特徴とする特許請求範囲第３項記載の低圧放電灯。 ５、前記熱電子放射物質としてＢａ＿２ＣａＷＯ＿３、
   Ｂａ＿２Ｙ＿２ＷＯ＿３、５ＢａＯ・２Ａｌ＿２Ｏ＿３
   、ＬａＢ＿■の中から選ばれた少なくとも一種を使用し
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１つの項記載の低圧放電灯。 ６、前記熱電子放射物質としてＢａＯ、ＳｒＯの中から
   選ばれた少なくとも一種を使用し、前記ＢａＯ、ＳｒＯ
   をＢａ、Ｓｒのアルコキシドをもちいて電極上で生成す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項ま
   でのいずれか１つの項記載の低圧放電灯。