JPH07240174A - 低圧水銀蒸気放電灯および照明装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】Ｈｇディスペンサの水銀放出性能を高める。 【構成】バルブ１２内に、水銀ディスペンサとゲッター
の混合物１７を導体スリーブ１６内に充填した一対の冷
陰極１３ａ，１３ｂを内蔵する。これら導体スリーブ１
６の対向端１６ａを開口させる。一方、各導体スリーブ
に複数の孔を穿設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶ディスプレイのバッ
クライト等に好適な細径の冷陰極蛍光ランプ等の低圧水
銀蒸気放電灯および照明装置に係り、特に、冷陰極を改
良した低圧水銀蒸気放電灯および照明装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の細径の低圧水銀蒸気放電
灯、例えば冷陰極蛍光ランプの一例としては図７に示す
ように構成されたものがある。この冷陰極蛍光ランプ１
は例えば外直径が約５〜３mm程度の細径バルブ２内に、
図中左右一対の冷陰極３ａ，３ｂを内蔵し、これら冷陰
極３ａ，３ｂにそれぞれ接続された各外部導入線４ａ，
４ｂの先端部をバルブ２の外部へ気密に延出させてい
る。バルブ２のほぼ全内面には蛍光体膜５を被着してい
る。

【０００３】各冷陰極３ａ，３ｂは図８に示すようにニ
ッケル（Ｎｉ）等よりなる筒状の導体スリーブ６の対向
端６ａを開口し、この導体スリーブ６内に、例えばチタ
ン（Ｔｉ）と水銀（Ｈｇ）との合金等よりなるＨｇディ
スペンサと、例えばジルコニウム（Ｚｒ）とアルミニウ
ム（Ａｌ）との合金等よりなるゲッターとの混合粉末７
を充填して脱落しないように押し固めており、バルブ２
の外側から導体スリーブ６を高周波誘導加熱することに
より、Ｈｇディスペンサを加熱してＨｇを遊離させ、こ
のＨｇを導体スリーブ６の対向開口端６ａからバルブ２
内に適量放出させる一方、その際、Ｈｇと共にバルブ２
内に放出される不純ガスをゲッターにより吸収させるよ
うになっている。

【０００４】つまり、バルブ２の外直径が約５〜３mm程
度と細径小型であるために、バルブ２内に排気管を介し
て水銀を滴下することができない。このために、導体ス
リーブ６を介してＨｇディスペンサを加熱してバルブ２
内にＨｇを供給すると共に、その際にＨｇと共にバルブ
２内に放出される不純ガスをゲッターにより吸収し、放
電特性を安定させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の冷陰極蛍光ランプ１では、一対の冷陰極３
ａ，３ｂの各導体スリーブ６が各対向端６ａ側しか開口
していないために、Ｈｇディスペンサ７から遊離したＨ
ｇがこの導体スリーブ６の一開口端６ａからのみバルブ
２内へ放出されるので、そのＨｇ放出量が少ないという
課題がある。

【０００６】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は水銀ディスペンサの水銀放
出性能を高めることができる低圧水銀蒸気放電灯および
これを具備した照明装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために次のように構成される。

【０００８】本願の請求項１に記載の発明（以下、第１
の発明という）は、バルブ内に、一対の電極を有し、そ
の少なくとも１つが水銀ディスペンサを導体スリーブ内
に充填してなり、この導体スリーブの他方の電極に対向
する一端を開口させてなる低圧水銀蒸気放電灯におい
て、前記各導体スリーブに複数の孔を穿設したことを特
徴とする。

【０００９】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、バルブ内に、一対の電極を
有し、その少なくとも１つが水銀ディスペンサを導体ス
リーブ内に充填してなり、この導体スリーブの他方の電
極に対向する一端を開口させてなる低圧水銀蒸気放電灯
において、前記導体スリーブよりも低い透磁率よりなる
遮熱体を、前記バルブ内における前記導体スリーブの側
方に設けたことを特徴とする。

【００１０】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、バルブ内に、一対の電極を
有し、その少なくとも１つが水銀ディスペンサを導体ス
リーブ内に充填してなり、この導体スリーブの他方の電
極に対向する一端を開口させてなる低圧水銀蒸気放電灯
において、前記バルブ内にて、前記スリーブの直径方向
両側方にてほぼ平行をなすように遮熱体を並設したこと
を特徴する。

【００１１】さらにまた、本願の請求項４に記載の発明
（以下、第４の発明という）は、請求項３記載の相互に
ほぼ平行をなす遮熱体に対して高周波磁界を平行に印加
して、導体スリーブを電磁誘導加熱することを特徴とす
る。

【００１２】また、本願の請求項５に記載の発明（以
下、第５の発明という）は、請求項１〜４のいずれか１
項に記載の低圧水銀蒸気放電灯を具備したことを特徴と
する。

【００１３】

【作用】

〈第１の発明〉Ｈｇ（水銀）ディスペンサを内蔵してい
る導体スリーブに複数の孔を穿設したので、導体スリー
ブの高周波誘導加熱により加熱されたＨｇディスペンサ
から遊離したＨｇは、導体スリーブの開口端と共に、複
数の孔からもバルブ内へ放出される。このために、Ｈｇ
ディスペンサの水銀放出性能が向上する。

【００１４】〈第２の発明〉導体スリーブの高周波誘導
加熱の加熱温度を高めることにより、Ｈｇディスペンサ
の加熱温度を高めると、Ｈｇディスペンサ自体のＨｇ放
出性能が向上するので、仮に、Ｈｇの放出口が導体スリ
ーブの一開口端のみであっても、バルブ内へのＨｇ放出
量が増大する。

【００１５】また、導体スリーブの加熱温度を高めるこ
とにより、この導体スリーブの外面に近接する細径のバ
ルブが溶融する可能性が生ずるが、この導体スリーブの
外面からの熱を遮熱体により遮熱すると共に、この遮熱
体が導体スリーブよりも透磁率が低いので、遮熱体自体
は誘導加熱しにくいために、バルブの溶融を未然に防止
することができる。

【００１６】〈第３，第４の発明〉バルブ内で導体スリ
ーブの両側方に配設された遮熱体が導体スリーブに対し
て平行をなすので、これら遮熱体に対して平行をなすよ
うに高周波磁界を印加することにより、遮熱体を殆ど高
周波誘導加熱させずに、導体スリーブのみを選択的に高
周波誘導加熱することができる。したがって、導体スリ
ーブからの熱を遮熱体により遮熱することができるの
で、導体スリーブに近接するバルブの溶融を防止するこ
とができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図６に基づい
て説明する。

【００１８】図１は本発明に係る冷媒放電灯の一実施例
の一部切欠縦断面図であり、この図において、冷陰極蛍
光ランプ１１は例えば外直径が約３mm程度（内径約２mm
程度）のバルブ１２内に、図中左右一対の冷陰極１３
ａ，１３ｂを内蔵し、これら冷陰極１３ａ，１３ｂにそ
れぞれ接続された各外部導入線１４ａ，１４ｂの先端部
をバルブ１２の外部へ気密に延出させている。各外部導
入線１４ａ，１４ｂはFeとＮｉの合金の外表面にＣｕを
被覆したジュメット線であり、ＦｅとＮｉの合金がバル
ブ１２のガラスの膨張係数とほぼ同等であり、しかも、
Ｃｕがガラスとのなじみを向上せしめるので、各外部導
入線１４ａ，１４ｂがバルブ１２の端部を貫通する封止
部の気密性を高めることができる。バルブ１２のほぼ全
内面には蛍光体膜１５を被着している。

【００１９】各冷陰極１３ａ，１３ｂは図２に示す導体
スリーブ１６を、ニッケル（Ｎｉ）や鉄にＮｉメッキを
施した素材等により例えば有底または無底の円筒状に形
成し、一対の導体スリーブ１６の対向端１６ａ同士をそ
れぞれ開口し、この導体スリーブ１６内には、例えばチ
タン（Ti）と水銀（Ｈｇ）との合金よりなるＨｇディス
ペンサと、例えばジルコニウム（Ｚｒ）とアルミニウム
（Ａｌ）との合金よりなるゲッターとの混合粉末１７を
充填して脱落しないように押し固めている。つまり、バ
ルブ１２の外側から導体スリーブ１６を高周波誘導加熱
することにより、Ｈｇディスペンサを加熱してＨｇを遊
離させ、このＨｇを導体スリーブ１６の対向開口端６ａ
からバルブ１２内に適量放出させる一方、その際、Ｈｇ
と共にバルブ１２内に放出される不純ガスをゲッターに
より吸収させるようになっている。

【００２０】すなわち、バルブ１２の外直径が約３mm程
度と細径小型であるために、バルブ１２内に排気管を介
して水銀を滴下することができないので、導体スリーブ
１６を介してＨｇディスペンサを加熱してバルブ１２内
にＨｇを供給すると共に、その際にＨｇと共にバルブ１
２内に放出される不純ガスをゲッターにより吸収し、放
電特性を安定させるようになっている。

【００２１】そして、図２に示すように各導体スリーブ
１６は円形等所要形状の複数の小孔１８を穿設してい
る。なお、このように構成された冷陰極蛍光ランプ１１
の好ましいバルブ１２の管径は、外直径３mm，内直径２
０mm，管長２１２mm，ランプ電流６ｍＡ，ランプ電圧４
５０Ｖ，希ガス、例えばＮｅアルゴン混合ガス圧９０To
rrである。

【００２２】したがって、図１に示すようにバルブ１２
内に一対の冷陰極１３ａ，１３ｂを封入した後、図示し
ない高周波誘導加熱装置によりバルブ１２の外側から各
冷陰極１３ａ，１３ｂに高周波磁界を印加すると、各冷
陰極１３ａ，１３ｂの導体スリーブ１６が高周波誘導加
熱されて、この内部のＨｇディスペンサとゲッターとを
加熱する。

【００２３】すると、ＨｇディスペンサからＨｇが遊離
して、各導体スリーブ１６の対向開口端１６ａと複数の
小孔１８とからバルブ１２内へ放出される・つまり、Ｈ
ｇディスペンサから遊離したＨｇが導体スリーブ１６の
対向開口端１６ａと複数の小孔１８からバルブ１２内へ
放出されるので、Ｈｇ放出性能が向上する。

【００２４】また、このようなＨｇ放出の際には不純ガ
スもバルブ１２内へ放出されるが、この不純ガスはゲッ
ターにより吸収される。このために、不純ガスによる放
電安定性の低下を防止することができる。

【００２５】図３は本発明の他の実施例の一部切欠縦断
面図であり、この実施例の冷陰極蛍光ランプ２１は一対
の冷陰極２２ａ，２２ｂ等に特徴がある。

【００２６】各冷陰極２２ａ，２２ｂは図４でも示す導
体スリーブ２３をＮｉ等により例えば有底または無底の
円筒に形成し、各対向端２３ａ同士を開口させるが前記
実施例のように小孔１８は穿設していない。

【００２７】また、この導体スリーブ２３内には前記Ｈ
ｇディスペンサとゲッターとの混合粉末１７を充填して
脱落しないように押し固めており、各導体スリーブ２３
の外底面には外部導入線１４ａ，１４ｂを同心状に固着
し、各外部導入線１４ａ，１４ｂの途中には太径ジュメ
ット線２４をそれぞれ同心状に外嵌固着している。

【００２８】太径ジュメット線２４はＦｅとＮｉとの合
金の外面にＣｕを被覆してなり、FeとＮｉの合金の膨張
率がバルブ１２のガラスとほぼ同等であり、被覆Ｃｕが
ガラスとなじみ易いので、これら太径ジュメット線２４
をバルブ１２の端部と気密に貫通せしめる封止部の気密
性を高めることができる。

【００２９】また、太径ジュメット線２４が外部導入線
１４ａ，１４ｂよりも太径であるので、その分、バルブ
１２の封止部との接合面積を増大せしめて、封止部の強
度と気密性を高めることができる。

【００３０】そして、図５にも示すように各導体スリー
ブ２３の外側面の左右両側方には、微少間隙を置いて左
右一対の遮熱板２５ａ，２５ｂをほぼ平行に並設し、そ
の図中両下端を各外部導入線１４ａ，１４ｂに接続して
いる。

【００３１】各遮熱板２５ａ，２５ｂは導体スリーブ２
３の透磁率よりも低く、かつ仕事関数の低い金属、例え
ばモリブデン（Ｍｏ）やタングステン（Ｗ）やニッケル
（Ni）等により例えば平板に形成されるが、円弧板でも
よく、その形状には限定されない。

【００３２】そして、この実施例では各導体スリーブ２
３に、各対の遮熱板２５ａ，２５ｂに対して磁界が平行
をなすように高周波誘導加熱する。すると、磁界に対し
て平行をなす各遮熱板２５ａ，２５ｂは高周波誘導加熱
されにくく、導体スリーブ２３が主に誘導加熱される。

【００３３】このために、各導体スリーブ２３内のＨｇ
ディスペンサが加熱されてＨｇを遊離せしめ、このＨｇ
が各導体スリーブ２３の対向開口端２３ａからバルブ１
２内へ放出される。

【００３４】Ｈｇは各導体スリーブ２３の対向開口端２
３ａから主に放出されるので、これではバルブ１２内へ
のＨｇの放出量が少ない。そこで、導体スリーブ２３の
高周波誘導加熱温度を前記実施例の場合よりも高くする
ことによりＨｇ放出量を増大せしめる。

【００３５】このとき、導体スリーブ２３の発生熱は一
対の遮熱板２５ａ，２５ｂにより遮熱されるので、導体
スリーブ２３に近接するバルブ１２の溶融ないし軟化を
未然に防止することができる。

【００３６】図６は前記各実施例の冷陰極蛍光ランプ１
１または２１を液晶表示装置のバックライトの光源とし
て組み込む場合の一実施例を、一部縦断面で示す斜視図
であり、図において、液晶表示装置３１は外底面に反射
膜３２ａを形成した導光板３２と、その例えば幅方向両
端部の側方に配置される前記冷陰極蛍光ランプ１１また
は２１とを、内面を反射面に形成しているランプケース
３３内に内蔵し、この導光板３２の出光面３２ｂ上に拡
散シート３４を配設している。この拡散シート３４上に
は、ＬＣＤパネル（液晶表示パネル）３５を、その背面
を密着させて載置し、このＬＣＤパネル３５の図中上端
部における幅方向両端部を、ランプケース３３の左右一
対の鉤状開口端部３３ａ，３３ｂにより左右方向で挟持
しており、ＬＣＤパネル３５のドライブ回路等は図示省
略している。

【００３７】この液晶表示装置３１は、前記したように
Ｈｇ放出性能に優れた冷陰極蛍光ランプ１１または２１
により、ＬＣＤパネル３５の背面を照明するので、ＬＣ
Ｄパネル３５の輝度を高めることができる。なお、前記
ＬＣＤパネル３５を、文字や図形等により所要の表示を
した誘導板等の表示板や看板等に置換して、薄型避難誘
導灯や導光板式看板等に構成してもよい。また、前記各
実施例では左右一対の冷陰極１３ａと１３ｂ，２２ａと
２２ｂの両者にそれぞれＨｇディスペンサとゲッターと
を充填した場合について説明したが、本発明はその一方
でもよく、他方は単なるニッケル（Ｎｉ）板でもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本願第１の発明は、
Ｈｇ（水銀）ディスペンサを内蔵している導体スリーブ
に複数の孔を穿設したので、導体スリーブの高周波誘導
加熱により加熱されたＨｇディスペンサから遊離したＨ
ｇで導体スリーブの開口端と共に、複数の孔からも供給
内へ放出される。このために、バルブ内への水銀放出性
能が向上する。

【００３９】本願第２の発明は、導体スリーブの高周波
誘導加熱の加熱温度を高めることにより、Ｈｇディスペ
ンサの加熱温度を高めると、Ｈｇディスペンサ自体のＨ
ｇ放出性能が向上するので、仮に、Ｈｇの放出口が導体
スリーブの一開口端のみであっても、バルブ内へのＨｇ
放出量が増大する。

【００４０】また、導体スリーブの加熱温度を高めるこ
とにより、この導体スリーブの外面に近接する細径のバ
ルブが溶融する可能性が生ずるが、この導体スリーブの
外面からの熱を遮熱体により遮熱すると共に、この遮熱
体が導体スリーブよりも透磁率が低いので、遮熱体自体
は誘導加熱しにくいために、バルブの溶融を未然に防止
することができる。

【００４１】本願第３および第４の発明は、バルブ内で
導体スリーブの両側方に配設された遮熱体が導体スリー
ブに対して平行をなすので、これら遮熱体に対して平行
をなすように高周波磁界を印加することにより、遮熱体
を殆ど高周波誘導加熱させずに、導体スリーブのみを選
択的に高周波誘導加熱することができる。したがって、
導体スリーブからの熱を遮熱体により遮熱することがで
きるので、導体スリーブに近接するバルブの溶融を防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷陰極放電灯の一実施例の一部切
欠縦断面図。

【図２】図１で示す冷陰極の拡大斜視図。

【図３】本発明の他の実施例の一部切欠縦断面図。

【図４】図３で示す冷陰極の拡大斜視図。

【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う切断部の端面図。

【図６】図１または図３等で示す冷陰極蛍光ランプを具
備した表示装置の一例の一部を縦断面で示す斜視図。

【図７】従来の冷陰極放電灯の一部切欠縦断面図。

【図８】図７で示す冷陰極蛍光ランプの拡大斜視図。

【符号の説明】

１１，１２ 冷陰極蛍光ランプ １３ａと１３ｂ，２２ａと２２ｂ 一対の冷陰極蛍光ラ
ンプ ２１１４ａ，１４ｂ 外部導入線 １５ 蛍光体膜 １６，２３ 導体スリーブ １６ａ，２３ａ 対向開口端 １７ Ｈｇディスペンサとゲッターとの混合粉末 １８ 小孔 ２４ 太径ジュメット線 ２５ａ，２５ｂ 一対の遮熱板 ３１ 表示装置 ３２ 導光体 ３２ａ 反射面 ３３ ランプケース ３４ 拡散板 ３５ ＬＣＤパネル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブ内に、一対の電極を有し、その少
   なくとも１つが水銀ディスペンサを導体スリーブ内に充
   填してなり、この導体スリーブの他方の電極に対向する
   一端を開口させてなる低圧水銀蒸気放電灯において、前
   記各導体スリーブに複数の孔を穿設したことを特徴とす
   る低圧水銀蒸気放電灯。
2. 【請求項２】 バルブ内に、一対の電極を有し、その少
   なくとも１つが水銀ディスペンサを導体スリーブ内に充
   填してなり、この導体スリーブの他方の電極に対向する
   一端を開口させてなる低圧水銀蒸気放電灯において、前
   記導体スリーブよりも低い透磁率よりなる遮熱体を、前
   記バルブ内における前記導体スリーブの側方に設けたこ
   とを特徴とする低圧水銀蒸気放電灯。
3. 【請求項３】 バルブ内に、一対の電極を有し、その少
   なくとも１つが水銀ディスペンサを導体スリーブ内に充
   填してなり、この導体スリーブの他方の電極に対向する
   一端を開口させてなる低圧水銀蒸気放電灯において、前
   記バルブ内にて、前記スリーブの直径方向両側方にてほ
   ぼ平行をなすように遮熱体を並設したことを特徴する低
   圧水銀蒸気放電灯。
4. 【請求項４】 請求項３記載の相互にほぼ平行をなす遮
   熱体に対して高周波磁界を平行に印加して、導体スリー
   ブを電磁誘導加熱することを特徴とする加熱方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか１項に記載の低
   圧水銀蒸気放電灯を具備したことを特徴とする照明装
   置。