JPH03187151A - 冷陰極けい光ランプおよびこれを用いた表示装置 - 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】 ［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２　
ｍｍ〜３■■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タの回転軸に取付け、
この回転軸が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である。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である。

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
い帯状の光透過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ｉ） 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
しで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、例えばバルブ径が８關程度以下のラ
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表面積が小さく
なるので内面に塗布されたけい光体被膜のバルブ壁に対
する摩擦力が小さくなるので結着力が小さくなる。この
ため、バルブ径の大きな熱陰極形ランプに比べてけい光
体の剥がれが発生し易い。しかも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） 本発明においては、冷陰極を封装したバルブ端部に、こ
の端部から上記冷陰極の高さよりも若干長めの範囲に亘
り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。

（作用） 本発明によると、冷陰極を封装したバルブ端部の内面に
はけい光体被膜を形成しないので、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
に蒸着するようになり、けい光体に付着しない。このた
めけい光体を剥離させる割合が減少し、脱落を防止する
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。

第２図においてｌ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ｉ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６０ｍｍ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、本大
施例では冷陰極４の近傍に非けい光体塗布領域３０を形
成しである。

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−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、５〜９０　Ｌｏｒｒ、好ましくは５
０　Ｌｏｒｒ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曲状をなしてバルブ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ｌＯ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ｌＯ
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ｌ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Ｉｆ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ＩＯ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３ｏ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を固定しである。

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２本の被覆コード
（図示しない）が押通され、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ｌ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１
０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２
１．２２のそれぞれ挾持片２３ａ　、　２３ｂが、第１
受電端子ｌＯ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
ｌ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ｌ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ＩＯ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給電端子舌片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Ｈ６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か細いことに
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ｌ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２Ｄが一体的に回動されて
ランプ１も一賭に旋回される。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ｌ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３
０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Ｍ６の表面にｍｔｉ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
が小さいので表面積が小さく、内面に塗布されたけい光
体被膜６のバルブ２壁に対する摩擦力が小さくなるので
結着力が小さくなる。このため、けい光体は比較的に剥
がれ易い。しかも冷陰ｔ！！ｉｉ４とバルブ壁との距離
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
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を助長する等
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を形成しであるから、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、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、または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して
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蒸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
の不具合も解沼される。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。 ｌ・・・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、２Ｄ・・・ランプホルダ、３０
・・・非けい光体塗布領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 バルブの端部に冷陰極を封装するとともに、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におい
   て、 冷陰極を設けたバルブの端部に、この端部から上記冷陰
   極の高さよりも若干長めの範囲に亘りけい光体被膜を形
   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
   る冷陰極けい光ランプ。