JPH11213943A - 表示灯用蛍光ランプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の表示灯用蛍光ランプにおいては発光効
率が低く、特に寿命後半における輝度の低下が著しい問
題点を生じると共に、採用している陽極の形状により一
層の小型化が不可能である問題点を生じていた。 【解決手段】 本発明により、略四角形とした板状の陽
極４が１辺４ａを熱陰極３が含まれる面と略平行な面内
に位置し、熱陰極３とは３０°〜６０°の角度を有し、
且つ、１辺４ａよりもリード線２ａが熱陰極３側に突出
することのない略旗状として取付けられている表示灯用
蛍光ランプ１としたことで、板状とし薄型化した陽極４
により熱陰極３に生じる陰極スポットの熱電子放出量を
増加させ輝度の向上を可能とすると共に、１辺４ａに与
える寸法も自在として小型化を可能とし、課題を解決す
るものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蛍光ランプに関する
ものであり、詳細にはＳＦＬとも称され、一方の端部に
のみ電源端子が設けられて、白熱電球など一般的な表示
灯用の形状とされた蛍光ランプの構成に係るものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の表示灯用蛍光ランプ９０の構成の
例を示すものが図５および図６であり、この表示灯用蛍
光ランプ９０のステム９１には３本のリード線９１ａが
設けられていて、２本が電子放射性物質９２ａが塗布さ
れたフィラメントである熱陰極９２の支持のために用い
られ、残る１本がリング状とされた陽極９３の支持のた
めに用いられている。また、前記熱陰極９２と陽極９３
とは、内面に蛍光体９４ａが塗布されたバルブ９４で覆
われ、このバルブ９４の内面は排気、ガスおよび水銀の
封入が行われて表示灯用蛍光ランプ９０とされている。

【０００３】そして、表示灯用蛍光ランプ９０の点灯を
行う際には、前記熱陰極９２の両端に５ＶＤＣの電圧を
印加して電子を放出させると共に、熱陰極９２と陽極９
３間に２４ＶＤＣを印加し、熱陰極９２から放出される
熱電子を陽極９３に向かい放電させるものであり、この
放電により蛍光体９４ａを励起させて発光させるもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の構成の表示灯用蛍光ランプ９０においては、効
率が３．７lm/W程度であるために、表示灯として使用す
るときは充分であるが、例えば液晶表示器のバックライ
トなど照明用途として使用するときには光量が不足気味
となる問題点を生じている。

【０００５】また、この表示灯用蛍光ランプ９０におい
ては、前記陽極９３は内部を中空とし、その中空とした
部分にゲッタ材および水銀合金を保持させる構成である
ので、形成するに当たり寸法的な制約を受け、現状では
外径が４mm以下のものは生産されていない。従って、表
示灯用蛍光ランプ９０の寸法も前記陽極９３により限定
されるものとなり、より一層の小型化が不可能で市場の
要望に答えられないものとなる問題点を生じている。

【０００６】加えて、表示灯型蛍光ランプ９０において
は、熱陰極９２を採用しているので、使用開始直後は図
７に示すように、陽極９３との電位差が最も大きい位置
である熱陰極９２のグランド側の端部Ｓで放電を行うも
のとなるが、点灯時間の経過と共に電子放射性物質９２
ａの劣化などによる放電位置Ｐが中点Ｔ側に向かい移動
する。

【０００７】このとき、熱陰極９２に５Ｖの電圧が印加
されているとすれば、前記中点Ｔはグランド側の端部Ｓ
に対して略２．５Ｖ高い電位となるので、熱陰極９２と
陽極９３との間の電位は略２．５Ｖ低下するものとな
り、放電電流の減少を生じて表示灯型蛍光ランプ９０の
明るさは低下する。

【０００８】さらに時間が経過すると放電位置Ｐは熱陰
極９２のホット側の端部Ｕに向かい移動するものとな
り、上記と同様に熱陰極９２と陽極９３との間の電位の
低下を生じるが、このとき同時に放電距離も長くなり、
これらが相乗されて放電位置Ｐが中点Ｔを超えて移動す
る時点、言い換えれば寿命の中間点を経過した後の輝度
の低下が著しい問題点も生じ、これらの点の解決が課題
とされるものとなっていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は前記した従来の
課題を解決するための具体的手段として、電子放射性物
質が塗布されたフィラメントである熱陰極と、該熱陰極
から適宜距離として設けた陽極とがステムを貫通する３
本のリード線に取付けられてなる表示灯用蛍光ランプに
おいて、前記リード線の２本に前記熱陰極が架設される
と共に、残るリード線の１本には、略四角形とした板状
の陽極が１辺を前記熱陰極が含まれる面と略平行な面内
に位置し、前記熱陰極とは３０°〜６０°の角度を有
し、且つ、前記１辺よりもリード線が前記熱陰極側に突
出することのない略旗状として取付けられていることを
特徴とする表示灯用蛍光ランプを提供することで課題を
解決するものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明を図に示す実施形
態に基づいて詳細に説明する。図１および図２に符号１
で示すものは本発明に係る表示灯用蛍光ランプ（以下、
蛍光ランプ１と略称する）であり、この蛍光ランプ１は
ステム２に３本のリード線２ａが貫通して設けられ、２
本が電子放射性物質３ａが塗布された熱陰極３の架設に
用いられると共に、残る１本が陽極４の支持のために用
いられるものである点は従来例のものと同様である。

【００１１】また、前記熱陰極３と陽極４とは内面に蛍
光体５ａが塗布されたバルブ５で覆われ、このバルブ５
は前記ステム２とで封止が行われて、内部の排気が行わ
れるものである点も従来例と同様であるが、本発明によ
り前記陽極４は適宜な板厚ｔを有する板状の部材を用い
て略四角形に形成されるものとしている。尚、このとき
に、前記陽極４の板厚ｔは、少なくとも従来例のリング
状の陽極よりも薄いものとされている。

【００１２】上記の形状とされた陽極４は、四角形とさ
れた形状の１辺４ａを、熱陰極に対峙して設置されるも
のであるが、このときに、前記熱陰極３は、例えばバル
ブ５の軸Ｚに直交する平面内に位置するように架設され
ていれば、前記１辺４ａは上記熱陰極３が存在する平面
と平行な平面内に位置するように配置される。

【００１３】本発明では熱陰極３と陰極４との、上記軸
Ｚ方向から見たときの両者の成す角度αが図２にも示す
ように３０°〜６０°の範囲として設定されている。ま
た、本発明では、陽極４のリード線２ａに対する取付形
状も規定するものであり、陽極４はスポット溶接など適
宜な手段でリード線２ａに取付けられるものであるが、
このときに、リード線２ａの先端が前記１辺４ａよりも
熱陰極３側に突出することがないものとされている。

【００１４】また、前記陽極４とリード線２ａとは前記
１辺４ａの端部で接合されていて、あたかも旗状の形態
を成すものとされている。そして、陽極４の一方の面に
は水銀合金が塗布などにより取付けられ、他方の面には
Ｚｒ、Ａｌなどによるゲッター材が取付けられている。

【００１５】上記の構成としたことで、本発明の蛍光ラ
ンプ１は、陽極４が板部材で形成され従来例のものより
も薄くされたことで、電界強度がより一層に強くなり、
電子放射性物質３ａが塗布された熱陰極３上に発生する
陰極スポット（輝点）が小さくなる。

【００１６】この結果として、陰極スポットの温度が上
昇し、熱電子放出の効率が向上し、累積電離が多く起こ
るものとなり紫外線の放出量が増加して蛍光ランプ１の
発光効率が向上し、従来例のものよりも、より明るい蛍
光ランプ１が得られるものとなるのである。

【００１７】また、従来例のものが熱陰極に対し陽極が
直交して設けられていたのに対し、本発明では３０°〜
６０°と熱陰極３に対する陽極４の角度をより平行に近
付けたことで、前記の陰極スポットが蛍光ランプ１の点
灯時間の経過と共に、熱陰極３のグランド側からホット
側に移動するときの陽極４との間に生じる距離の変化量
を少なくすることが可能となる。

【００１８】また、このときに、本発明により、陽極４
の１辺からリード線２ａが突出することのないものとさ
れているので、リード線２ａの突端からの放電が防止さ
れ、熱陰極３との間の放電は常に陽極４とで行われるも
のとなり、安定した点灯状態が得られるものとなる。

【００１９】従って、図３に従来例の輝度変化曲線ＢＯ
との比較で示すように、本発明の蛍光ランプ１の輝度変
化曲線ＢＮは、点灯時間に対する輝度の低下の度合いが
緩やかであり、従来例のものに較べて寿命末期まで高い
レベルとして明るさを保持させることが可能となる。

【００２０】加えて、本発明では陽極４を四角形の板状
としたことで、例えば所定の板厚を有するニッケル板の
市場に流通している規定寸法のものからプレス加工など
で切り出すのみで形成できるものとなり、容易に得られ
るものとなると共に、その形状の設定も自在となる。

【００２１】これを、具体的に説明すれば、例えば前記
した水銀合金の必要量を保持するために陽極４の面積と
して１５mm² が必要であると仮定した場合、陽極４の形
状として、例えば２×７．５mm、２．５×６mm、３×５
mm、３．５×４．３mm、４×３．８mmの四角形などが代
表的なものとして考えられる。

【００２２】このときに、熱陰極３に対峙させるための
１辺４ａとしては上記の何れの寸法であっても選択が可
能であるので、この蛍光ランプ１の使用されるバルブ５
の内径に応じて形状および１辺４ａとする辺を決定すれ
ば良いものであり、従って、水銀合金の不足を生じるこ
となく蛍光ランプ１の一層の小型化、小径化が可能とな
る。

【００２３】図４に示すものは、本発明の別の実施形態
であり、この実施形態では陽極６は熱陰極３に対峙させ
る１辺６ａ側に波形状が表れるように波板加工が施され
ている。このようにすることで、陽極６は同じ投影面積
での表面積を増すものとなる。従って、同じ表面積であ
れば投影面積は減ずることができるので、水銀合金の必
要量を保持する陽極６の一層の小型化が可能となり、即
ち、蛍光ランプ１の小型化が可能となる。

【００２４】以上に説明したように、本発明により、リ
ード線の２本に熱陰極が架設されると共に、残るリード
線の１本には略四角形とした板状の陽極が１辺を前記熱
陰極が含まれる面と略平行な面内に位置し、前記熱陰極
とは３０°〜６０°の角度を有し、且つ、前記１辺より
もリード線が熱陰極側に突出することのない略旗状とし
て取付けられている表示灯用蛍光ランプとしたことで、
板状とし薄型化した陽極により熱陰極に生じる陰極スポ
ットの熱電子放出量を増加させ、表示灯用蛍光ランプの
輝度を向上させるものである。

【００２５】加えて、陽極を四角形としその１辺を熱陰
極と、より平行に近い状態として設置することで、点灯
時間の経過と共に生じる明るさの減少の度合いの少ない
ものとし、寿命末期においてもより明るい表示灯用蛍光
ランプの提供を可能とするものであり、もって、この種
の表示灯用蛍光ランプの性能向上に極めて優れた効果を
奏するものである。

【００２６】加えて、陽極を四角形としその１辺を熱陰
極と対峙させて放電を行わせる構成としたことで、簡易
な形成手段で様々な寸法の陽極が得られるものとし、更
には、陽極に波板加工を行うことで一層の陽極の小型化
を可能とし、これにより水銀合金の保持量を確保できる
状態で、１辺に与える寸法を自由とし、この種の表示灯
用蛍光ランプの小型化にも優れた効果を奏するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る表示灯用蛍光ランプの実施形態
を示す断面図である。

【図２】 図１のＡ―Ａ線に沿う断面図である。

【図３】 本発明に係る表示灯用蛍光ランプの点灯時間
に対する輝度変化を従来例との比較で示すグラフであ
る。

【図４】 同じく本発明に係る表示灯用蛍光ランプの別
の実施形態を要部で示す斜視図である。

【図５】 従来例を示す断面図である。

【図６】 図５のＢ―Ｂ線に沿う断面図である。

【図７】 従来例における陰極スポットの移動状態を示
す説明図である。

【符号の説明】

１……表示灯用蛍光ランプ ２……ステム ２ａ……リード線 ３……熱陰極 ３ａ……電子放射性物質 ４、６……陽極 ４ａ、６ａ……陽極の１辺 ５……バルブ ５ａ……蛍光体 α……熱陰極と陽極とが成す角 Ｚ……バルブの軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子放射性物質が塗布されたフィラメン
   トである熱陰極と、該熱陰極から適宜距離として設けた
   陽極とがステムを貫通する３本のリード線に取付けられ
   てなる表示灯用蛍光ランプにおいて、前記リード線の２
   本に前記熱陰極が架設されると共に、残るリード線の１
   本には、略四角形とした板状の陽極が１辺を前記熱陰極
   が含まれる面と略平行な面内に位置し、前記熱陰極とは
   ３０°〜６０°の角度を有し、且つ、前記１辺よりもリ
   ード線が前記熱陰極側に突出することのない略旗状とし
   て取付けられていることを特徴とする表示灯用蛍光ラン
   プ。
2. 【請求項２】 前記陽極は、前記１辺側に波形状が表れ
   るように波板加工が施されていることを特徴とする請求
   項１記載の表示灯用蛍光ランプ。