JPH06168705A

JPH06168705A - 低圧放電ランプおよび照明器具ならびに表示体

Info

Publication number: JPH06168705A
Application number: JP31760192A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tsutsui; 直樹筒井; Masasane Takagi; 将実高木; Akira Taya; 明田屋
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1992-09-30
Filing date: 1992-11-27
Publication date: 1994-06-14

Abstract

(57)【要約】【目的】細径のガラス管バルブを用いる一本のランプ
から複数種の異なる放射光を発することができる、照
明、表示や装飾などに適した放電ランプおよびこのラン
プを用いた照明器具および表示体を提供することを目的
とする。【構成】紫外線を放射する管形ガラスバルブ１外面の
管軸に沿う一部に可視光を放射する蛍光体膜４を形成
し、一方面側に紫外線を他方面側に可視光を放射するよ
うにした放電ランプＬおよびこの放電ランプＬと紫外線
照射により発光する蛍光体膜９を備えた照明器具、蛍光
体で面文字絵画などを描画した表示面とを備えている表
示体である。【作用】ランプの一面側から可視光を他面側からは紫
外線を放射させ、可視光はそのまま照明用や表示用と
し、紫外線は表示面に形成した蛍光体で描画した文字や
絵画を浮き出すように光らせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は細径化した管形ガラスバ
ルブにより形成された表示装置などに使用される冷陰極
放電ランプ、キセノングロー放電ランプなどの低圧放電
ランプおよびこのランプを用いた照明器具ならびに表示
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から紫外線放射用ランプとしては、
水銀ランプをはじめ殺菌用ランプ、ケミカルランプ、ブ
ラックライト蛍光ランプなど種々あり、使用するガラス
バルブの材質、バルブに塗布する蛍光体の種類などによ
り所定波長の紫外線放射を得ている。

【０００３】しかし、これらランプは殺菌用なら殺菌、
樹脂硬化用なら硬化とそれぞれ単機能しか果たさないも
のであった。

【０００４】最近、自動車用計器や電気機器などの表示
盤に、低圧放電ランプを直接表示指針として使用するこ
とが始められてきている。すなわち、このランプはたと
えばキセノングロー放電ランプのような低圧放電ランプ
で、ガラスバルブ内径が１ｍｍ〜４ｍｍ程度のきわめて
細径な中空の針状をなし、この放電ランプの一端を表示
盤の回転指針軸に取付け、この回転指針軸が回動すると
放電ランプも一体的に旋回されるようにし、このため放
電ランプが指針としての機能を奏し、しかもこの放電ラ
ンプを点灯させることによりランプ自身が発光しするの
で高い視認性を得られるなどの利点がある。

【０００５】このような表示盤の指針として使用される
放電ランプは、細長い管状の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生起さ
せるように構成されている。

【０００６】また、バルブの外表面には合成樹脂などか
らなる遮光膜を形成し、この遮光膜はバルブの軸方向に
伸びる細い帯状の光透過用のスリットを除いて形成して
あり、この細長い帯状のスリットから光を放出するよう
になっている。

【０００７】したがって、この種の放電ランプはアパー
チャ形のランプとなっており、発光部が極めて細い針形
とされ、バルブの一面側にしか光放射はされていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このようにランプ軸に
沿って光放射するアパーチャ形のランプとして自動車の
計器盤において、細幅のスリット部からの光放射のみで
あるので光量は多いものではなく指針としての見え方は
よいが、他の表示を照光させるには不十分であった。

【０００９】この発明は、細径のガラス管バルブを用い
る一本のランプから複数種の異なる放射光を発すること
ができる、照明や表示などに適した放電ランプをおよび
このランプを用いた照明器具ならびに表示体を提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の低圧放電ランプは，紫外線を放射する管形ガラスバル
ブの管軸に沿う一部に可視光を放射する蛍光体層を形成
し、一方面側に紫外線を他方面側に可視光を放射するよ
うにしたことを特徴としている。

【００１１】本発明の請求項２に記載の低圧放電ランプ
は，管形ガラスバルブは３００ｎｍ以下の紫外線を透過
するガラスからなることを特徴としている。

【００１２】本発明の請求項３に記載の低圧放電ランプ
は，管形ガラスバルブの管軸に沿う一部に可視光を放射
する蛍光体層を残部に紫外線を放射する蛍光体層を形成
し、一方面側に紫外線を他方面側に可視光を放射するよ
うにしたことを特徴としている。

【００１３】本発明の請求項４に記載の低圧放電ランプ
は，管形ガラスバルブは３００ｎｍ以下の紫外線を透過
しないガラスからなり、バルブ内面に３００ｎｍ以下の
紫外線を吸収して、３００〜４００ｎｍの紫外線を放射
する蛍光体層を形成してあることを特徴としている。

【００１４】本発明の請求項５に記載の低圧放電ランプ
は，可視光を放射する蛍光体層に紫外線吸収物質または
紫外線反射物質の少なくとも一種を混入したことを特徴
としている。

【００１５】本発明の請求項６に記載の低圧放電ランプ
は，管形ガラスバルブと可視光を放射する蛍光体層との
間に紫外線吸収層を形成したことを特徴としている。

【００１６】本発明の請求項７に記載の低圧放電ランプ
は，管形ガラスバルブと可視光を放射する蛍光体層との
間に紫外線反射層を形成したことを特徴としている。

【００１７】本発明の請求項８に記載の照明器具は，紫
外線照射により発光する蛍光体膜を形成した基板と、こ
の基板の蛍光体膜に対面して紫外線の放射面を配置した
上記請求項１ないし請求項７に記載の低圧放電ランプと
を備えていることを特徴としている。

【００１８】本発明の請求項９に記載の表示体は，紫外
線照射により発光する蛍光体で文字絵画などを描画した
表示面を有する基板と、この表示面に対面して設けられ
た上記請求項１ないし請求項７に記載の低圧放電ランプ
とを備えていることを特徴としている。

【００１９】

【作用】ランプの一面側から可視光を他面側からは紫外
線を放射させ、可視光はそのまま照明用や表示用とし、
紫外線は照明光あるいは表示面に形成した蛍光体で描画
した文字や絵画を浮き出すように光らせることができ
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の第一の実施例を図１を参照し
て説明する。図１（ａ）は冷陰極放電ランプをたとえば
自動車の表示盤などのスピードメータの指針に使用する
状態、（ｂ）はランプの拡大断面を示す。このランプＬ
は横断面が円形の外径が約２．５ｍｍ、全長が約６０ｍ
ｍの細径化された指針状の３００ｎｍ以上の波長の紫外
線を透過するガラス、たとえば鉛ガラス（ブラックライ
ト蛍光ランプ用）からなるバルブ１の一端に形成した封
着部１１には冷陰極からなる内部電極２が封着してあ
る。

【００２１】このバルブ１の内面には３００ｎｍ以下の
波長の紫外線を吸収して３００〜４００ｎｍの波長の紫
外線を放射する蛍光体たとえばＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂか
らなる蛍光体膜３（ピーク波長３５１ｎｍ）が形成され
ており、かつこのバルブ１内にはキセノンやクリプトン
などの少なくとも１種からなる放電ガスが５〜９０Ｔｏ
ｒｒ封入されている。

【００２２】また、バルブ１外面の管軸方向には円周の
約１／４の幅範囲に亘りたとえばＹ（Ｐ、Ｖ）Ｏ₄: Ｅ
ｕで表される蛍光体、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ、Ｔｂで表さ
れる蛍光体、Ｓｒ₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂: Ｅｕ²⁺で
表される蛍光体からなる３波長蛍光体膜４が形成されて
おり、この反対面の管軸方向に沿って帯状をなす外部電
極５が設けられている。この外部電極５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帯状に所定長
さ部分に塗布、焼成して形成したものである。なお、２
１、５２はバルブ１の外面に形成した上記内部電極２お
よび外部電極５とそれぞれ接続した第１および第２の受
電端子部である。

【００２３】また，Ｈは表示盤側に取付けられた電気絶
縁材料からなる断面略Ｕ字形に形成されたランプホルダ
で、長手方向に離間して第１および第２の給電端子片６
１、６２が固定されている。これら給電端子片６１、６
２は燐青銅板などの導電性の板ばねを略Ｕ字形に曲成し
たもので、この略Ｕ字形部内においてランプＬのバルブ
１を挟持するとともに給電をなす。また、このランプホ
ルダＨは表示盤（図示しない）の指針軸６３に固定され
ており、この指針軸６３が回動すると一体的に回動する
ようになっている。

【００２４】なお、上記指針軸６３は中空軸にて構成
し、この中空指針軸６３内には上記給電端子片６１、６
２と接続する２本の給電線（図示しない）が挿通されて
いる。また、給電線の他端は高周波電源（図示しない）
に接続されている。

【００２５】上記のような構成において、放電ランプＬ
は外面に蛍光体膜４を形成した面側が運転者と対面し、
内部電極２が封着された側の端部が上記ランプホルダＨ
に取付けられる。この取付けは略Ｕ字形をなす上記第１
および第２の給電端子片６１、６２の上方から、ランプ
Ｌの端部に形成した第１および第２の受電端子部２１、
５２を押し込むことによって、ランプＬはホルダＨに機
械的支持および電気的接続がなされる。

【００２６】このようにしてホルダＨに取付けられたラ
ンプＬは、内部電極２および外部電極５に高周波電源か
らコード、給電端子片６１、６２、受電端子部２１、５
２を通じ電力が供給される。この給電によってバルブ１
内において内部電極２と外部電極５との間でグロー放電
がなされる。そして、このバルブ１内に封入したキセノ
ンガスの陽光柱中の可視光はバルブ１を形成する鉛ガラ
ス（ブラックライト蛍光ランプ用）でカットされてしま
うが、グロー放電はバルブ１内面に形成された蛍光体膜
３を励起してバルブ１の外方にピーク波長３５１ｎｍを
放射する。この紫外線の放射によりバルブ１の外面に形
成した３波長蛍光体膜４は発光し明るくかつ演色性よく
帯状に光り指針として表示目盛りを差し示す。また、３
波長蛍光体膜４を形成しなかった側面からの紫外線は、
表示盤表面（基板）に予め蛍光体により描画された文
字、数字、記号や絵図、マークなどあるいは蛍光体物質
を混入した部材そのものを励起し発光させ、蛍光体の残
光性なども作用して指針が回動していく近傍の表示を明
るくし視認性、美的感覚を向上させることができる。ま
た、図２〜図６は他の実施例を示し、図中図１と同一部
分には同一の符号を付してその説明は省略する。

【００２７】図２は図１と同様にメータの指針などに用
いる冷陰極蛍光ランプＬで，このランプＬのバルブ１は
外径が約３ｍｍ（肉厚約０．５ｍｍ）のたとえば鉛ガラ
ス（ブラックライト蛍光ランプ用）からなり、バルブ１
内面の一部に管軸に沿いたとえばＣａＷＯ₄、（Ｌａ、
Ｃｅ）（Ｐ、Ｓｉ）Ｏ₄：Ｔｂ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕなどか
らなる蛍光体を混合して塗布、乾燥、焼成して可視光を
放射する蛍光体膜４が形成してある。また、上記蛍光体
膜４を形成した以外のバルブ１内面にはたとえばＢａＳ
ｉ₂Ｏ₅：Ｐｂからなる蛍光体膜３（ピーク波長３５１
ｎｍ）が形成してある。

【００２８】そして、このバルブ１を加熱しモールドを
用い短径（短辺）の外径が約２．０ｍｍ、長径（長辺）
の外径が約３．８ｍｍの横断面を長円形としてあり、図
示しないがバルブ１の一端に電極を封着してある。ま
た、バルブ１の長径（長辺）側にはカーボンフェノール
や銀エポキシなどのペーストを所定長さ帯状に塗布し外
部電極５を構成している。また、８はメータなどの表示
板（基板）、９はこの表示板８に形成したＺｎＳ：Ｃｕ
蛍光体などの被膜である。

【００２９】このような構成のランプ１も図１に示した
ランプホルダに装着して点灯させれば、上記実施例と同
様に蛍光体膜４を形成した面側には可視光が、また反対
面側からは紫外線（ピーク波長３５１ｎｍ）が放射され
る。

【００３０】そして、本実施例の場合は図２において上
方の可視光が放射される面は短径（短辺）な幅狭のバル
ブ１全面で，従来のように遮光膜の一部を開口して形成
された光放射でないのでエッジ部の直線性がよく発光
し、指針として視認性を高めることができる。また、図
２において下方から放射される紫外線はメータの表示板
８のＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体膜９を照射し、この表示板８を
発光させ所定の表示を行なわせることができる。なお、
上記外部電極５を構成する被膜は可視光放射と紫外線放
射を区分する効果も有し、外部電極５被膜を形成しない
ランプＬの場合には別途遮光膜などを形成してもよい。

【００３１】また、図３はバルブ１内に電極を有しない
ランプＬで、外径約２．４ｍｍ、内径約１．４ｍｍ、全
長約１００ｍｍの鉛ガラス（ブラックライト蛍光ランプ
用）からなるバルブ１の内面にはＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ
蛍光体膜３が形成されているとともに内部に約１００Ｔ
ｏｒｒのキセノンガスが封入されている。また、バルブ
１の外面には第一実施例と同じ３波長形の蛍光体膜４が
形成されている。そして、バルブ１の管軸に沿って互い
に対向する外面位置に外部電極５ａ、５ｂが形成してあ
る。

【００３２】このような構成のランプ１も図示しないラ
ンプホルダに装着して点灯させれば、上記実施例と同様
に３波長形の蛍光体膜４を形成した面側には可視光が、
また反対面側からは紫外線（ピーク波長３５１ｎｍ）が
放射され、それぞれの対応物に作用する。

【００３３】また、図４はバルブ１を２００ｎｍ以上の
波長の紫外線が透過する硼硅酸ガラスや石英ガラスなど
で形成した実施例であって、バルブ１の内面には蛍光体
膜が形成してなく、バルブ１の内部には水銀およびアル
ゴンガスを封入してあるとともにその両端に電極２、２
が設けてある。また、バルブ１の外面には上記実施例と
同様に３波長形の蛍光体膜４が形成してある。

【００３４】このような構成のランプ１を図示しないラ
ンプホルダに装着して点灯させれば、両端の電極２、２
間の放電により流れる電子が水銀原子と衝突して紫外線
を発生し、バルブ１を透過した紫外線が外面の３波長形
の蛍光体膜４を励起して、この蛍光体膜４面からは可視
光を放射する。また、この蛍光体膜４が形成していない
面側からは紫外線が放射される。

【００３５】したがって、このランプＬもバルブ１の一
面側には可視光を、他面側には紫外線を放射し上記の実
施例と同様の作用効果を奏する。

【００３６】なお、この図４と同形のランプＬで、バル
ブ１の材質を３００ｎｍ以下の波長の紫外線が透過しな
い鉛ガラスやソーダ石灰ガラスなどに変え、バルブ１の
内面にＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂ蛍光体膜３を形成しても、
上述の実施例と同様の作用効果を奏する。

【００３７】また、図５はバルブ１を３００ｎｍ以上の
波長の紫外線が透過する鉛ガラスなどで形成した実施例
であって、バルブ１の内面下半側にはたとえば３（Ｂ
ａ、Ｍｇ）Ｏ・８Ａｌ₂Ｏ₃：Ｅｕ、（Ｌａ、Ｃｅ）
（Ｐ、Ｓｉ）Ｏ₄：Ｔｂ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕなどの蛍光体
を混合して形成した可視光を放射する蛍光体膜４が，内
面上半側にはＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂなどの紫外線を放射
する蛍光体膜３が形成してあり、バルブ１の内部には希
ガスおよび水銀が封入してあるとともにその両端に電極
２、２が設けてある。また，７はバルブ１の外面に形成
したアルミニウムテープなどからなる遮光膜である。そ
して、このランプＬはスタンドの反射笠Ｒ（基板）と組
合わせ使用され、この反射笠Ｒの紫外線を放射する蛍光
体膜３と対向する内面にはたとえばＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体
膜９が形成してある。

【００３８】このような構成のスタンドのランプＬを点
灯すると、両端の電極２、２間の放電によって紫外線を
発生し、この紫外線がバルブ１の内面下半側の混合蛍光
体膜４を励起して、バルブ１の下面側からは可視光を放
射する。また、バルブ１の内面上半側の蛍光体膜３面側
からは紫外線が放射され、この紫外線によって反射笠Ｒ
の内面に形成されたＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体膜９も発光す
る。

【００３９】したがってこのスタンドは、ランプＬのバ
ルブ１の下面側からは可視光が直接放射されるほか反射
笠Ｒ（基板）からもＺｎＳ：Ｃｕ蛍光体膜９の発光によ
る増光が加わり、下方照射面の照度を高めることができ
る。また、バルブ１の横側面に形成した遮光膜７によっ
てバルブ１の上下から放射される可視光および紫外線は
指向される。

【００４０】また、図６は上記図５のランプＬと同様に
バルブ１内面に蛍光体膜３、４が形成されているもので
あるが、可視光を放射する蛍光体膜４とバルブ１面との
間にはＴｉＯ₂（酸化チタン）などからなる紫外線吸収
膜１０ａあるいはＡｌ₂Ｏ₃（アルミナ）などからなる
紫外線反射膜１０ｂが設けられている。

【００４１】このようにバルブ１内面に紫外線吸収膜１
０ａを形成したものは、可視光を放射する蛍光体膜４内
において紫外線を吸収して、可視光を放射する面からの
紫外線放射を低減させることができる。また、紫外線反
射膜１０ｂを形成したものは、可視光を放射する蛍光体
膜４に入射した紫外線を反射し、紫外線放射面方向へ向
かわせる作用をなす。

【００４２】なお、本発明は上記の紫外線吸収膜や紫外
線反射膜に変え可視光を放射する蛍光体中にＴｉＯ
₂（酸化チタン）などからなる紫外線吸収物質やＡｌ₂
Ｏ₃（アルミナ）などからなる紫外線反射物質あるいは
両物質を混入して蛍光体膜４を形成しても、上記と同様
の作用効果を奏する。

【００４３】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば、蛍光体は記述した可視光放射用は３波長
形蛍光体、単色蛍光体やこれらの混合蛍光体、紫外線放
射用はＢａＳｉ₂Ｏ₅：Ｐｂに限らず他の紫外線を放射
する蛍光体であってもよい。また、バルブに塗布する蛍
光体は内面であっても外面であってもあるいは内外両面
であってもよく、バルブ材質に応じ適宜選べばよい。ま
た、可視光放射用や紫外線放射用の蛍光体膜の形成範囲
は実施例に限らず、要求される所望の特性に合わせ決め
ればよい。

【００４４】さらに、バルブの形状は直管形に限らずＵ
字形、Ｗ字形、環形などに屈曲してあってもよく、断面
形状も円形、楕円形あるいは長円形などであってもよ
い。また、電極はバルブの内部でも外面でもよく、冷陰
極形に限らず熱陰極形であっても差し支えない。

【００４５】さらに、本発明の照明器具はスタンドに限
らず、反射笠などを用いる他の照明器具であってもよ
い。

【００４６】さらにまた、本発明は表示盤における回動
する指針に限らず、静止して表示するものでもよく、ま
た、表示盤に限らず装飾照明など表示体や装飾体に適用
してもよい。さらに、蛍光体で描画した文字絵画などは
紫外線のみの照射により光るものでも、あるいは可視光
でも視認でき紫外線の照射によりさらに明るく光るよう
になっていてもよい。

【００４７】さらにまた、本発明でいう表示体（基板）
などの表示面に文字絵画などを描画表示する蛍光体とは
蛍光体物質を混入した部材をも含めていう。

【００４８】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、細
径のガラス管バルブを用いたランプの一面側からは可視
光を他面側からは紫外線を放射させるようにしたので、
１本のランプで同時に異なる照明効果のある２役を果た
すことができ、照明用や表示用などに効果のある低圧放
電ランプ、照明器具、表示体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明表示体の要部の第一の実施例を示し、
（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は（ａ）図におけるＡ−Ａ
線に沿った切断面の拡大横断面図である。

【図２】本発明の放電ランプおよび表示体の他の実施例
を示す横断面図である。

【図３】本発明放電ランプの他の実施例を示し、（ａ）
図は一部切欠断面正面図、（ｂ）図は（ａ）図における
Ｂ−Ｂ線に沿った切断面の横断面図である。

【図４】本発明放電ランプの他の実施例を示す一部切欠
断面正面図である。

【図５】本発明放電ランプの他の実施例を示す横断面図
である。

【図６】本発明放電ランプの他の実施例を示す横断面図
である。

【符号の説明】

Ｌ：ランプ１：バルブ２：内部電極３、４、９：蛍光体膜５：外部電極８：基板（表示板）Ｈ：ランプホルダＲ：反射笠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｊ 65/00 Ａ 9057−5Ｅ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線を放射する管形ガラスバルブの管
軸に沿う一部に可視光を放射する蛍光体層を形成し、一
方面側に紫外線を他方面側に可視光を放射するようにし
たことを特徴とする低圧放電ランプ。
【請求項２】管形ガラスバルブは３００ｎｍ以下の紫
外線を透過するガラスからなることを特徴とする請求項
１に記載の低圧放電ランプ。
【請求項３】管形ガラスバルブの管軸に沿う一部に可
視光を放射する蛍光体層を残部に紫外線を放射する蛍光
体層を形成し、一方面側に紫外線を他方面側に可視光を
放射するようにしたことを特徴とする低圧放電ランプ。
【請求項４】管形ガラスバルブは３００ｎｍ以下の紫
外線を透過しないガラスからなり、バルブ内面に３００
ｎｍ以下の紫外線を吸収して、３００〜４００ｎｍの紫
外線を放射する蛍光体層を形成してあることを特徴とす
る請求項３に記載の低圧放電ランプ。
【請求項５】可視光を放射する蛍光体層に紫外線吸収
物質または紫外線反射物質の少なくとも一種を混入した
ことを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の低圧
放電ランプ。
【請求項６】管形ガラスバルブと可視光を放射する蛍
光体層との間に紫外線吸収層を形成したことを特徴とす
る請求項１ないし請求項４に記載の低圧放電ランプ。
【請求項７】管形ガラスバルブと可視光を放射する蛍
光体層との間に紫外線反射層を形成したことを特徴とす
る請求項１ないし請求項４に記載の低圧放電ランプ。
【請求項８】紫外線照射により発光する蛍光体膜を形
成した基板と、この基板の蛍光体膜に対面して紫外線の
放射面を配置した上記請求項１ないし請求項７に記載の
低圧放電ランプとを備えていることを特徴とする照明器
具。
【請求項９】紫外線照射により発光する蛍光体で文字
絵画などを描画した表示面を有する基板と、この表示面
に対面して設けられた上記請求項１ないし請求項７に記
載の低圧放電ランプとを備えていることを特徴とする表
示体。