JPS59154738A - 光源用真空「けい」光管 - 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】 この発明は、ファクシミ＋７用光源、複写機用光源、液
晶のバックライト用の光源等の光源に用いられる光源用
真空蛍光管に関するものである。

一般に真空蛍光管は、真突に保持された真空容器内に配
設した陰極から放出される電子がｆｌ極の表面に被着し
た蛍光体に射突することによって蛍光体が発光するの全
利珀したものである。この真空蛍光管は，比較的低い消
費電力できわめて明るく照度を高くとれることと、平面
状の光源でスペースファクターがよく、さらに従来の白
熱電球や蛍光灯等の光源よシも寿命が非常に長い等の特
長金有していることから、液晶表示装置のパックライト
用とか．ファクシミリ送信機の光源、複写機用の光源等
に検討されている。

従来のファクシミリ送信機や複写機の光源としては、蛍
光灯が多く使用されていたが下記のような欠点金有して
いた。

（１）蛍光灯が高い照度を維持できる期間が短いため父
換の頻度が高く、そのためにメンテナンス費用が犬にな
る。

（２）照度を高くする特殊な蛍光灯のために製造コスト
が高くなる。

（３）蛍光灯の両端部は、電極が設けられているために
輝度低下がさけられず５均一な照度全得るには大形化す
る。そのためにスペースファクターが悪くなる。

（４）蛍光灯は点灯装置金必要とする。

（５）蛍光灯は、ガス放電管であるためノイズ全発生し
やすい。

以上のような欠点があるために、蛍光灯を光源とすると
メンテナンスが面倒であると共に装置の大形化がさけら
れないという問題がある。

そこで本出願人は、従来の蛍光表示管の原理全利用した
光源である真空蛍光管を考案し出願してある。この先願
である真空蛍光管全ファクシミリ送信機用光源として用
いた場合を第１図第２図に〜示す。

第１図は、ファクシミリ送信機用光源の平面図で１第２
図は、要部拡大縦断説明図である。

１は、真空蛍光管の真空答器である。この真空容器１は
、ガラスで形成された基板１ａと側面板１ｂ＠面板１ｃ
から構成ぢれており、真空容器内は高真空状態に＠封、
封着ざれている。前記ガラス基板１ａの表Ｔｆ＋］には
Ａノ薄膜による陽極専体２が核着されている。陽極導体
２のほぼ中央の長手刀向にはスリット３が形成てれ、こ
の部分にはＡノ陽極導体が削除されている。前記陽極導
体２の表面に蛍光体層が＠着されている。また蛍光体層
４に対面してフィラメント状隘極５が張架配設されてい
る。前記陽極導体２および陰極５に電気的に接続してい
る外部端子６，７が真空容器を貫通して配設避れている
。よって光源として使用するときは、前記外部端子６、
７にアノード電圧と陰極電圧金かけると、陰極５から熱
電子が放出して蛍光体に衝突し蛍光体を発光させる。発
光した光は、ｉＩＪ面板Ｉｃｋ通して原稿面８を照射し
、スリット３を通リレンズ９ａで集光されてセンサー９
ｂで元′屯変換される。

第３図は、液晶表示装置用のバックライトの元σ１であ
る。この光源もガラスで形成された基板１ａと側面板１
ｂと前面板ＩＣから真空谷器１が構成されている。この
ガラス基板ｌａ上に陽極感体２を配設し、陽極導体２の
表面に蛍光体層４がほぼ全面に形成されている。この蛍
光体層４に対面してフィラメント状陰極５が配設されて
いる。

真空容器内は高真空状態に保持されている。

第４図は、第１図および第２図に示すファクシミリ用光
源に電圧をかけて光らせたときの基板温度及び輝度が時
間的経過とともにどのように変化するかを示す予備実験
のデーターのグラフである。

左の縦軸に基板温度を示し、右の縦軸に光源の輝度全示
し．横軸に経過時間全示したグラフである。

アノード電圧全ＯＮＬたときの基板温度は３２℃位であ
るが点灯したとたん基板温度が上り１０分後にほほ７０
℃位まで上ってしまい、その後ほぼ横ばいであった。こ
れに対し輝度は初期は８０００ｆｔ−Ｌ位はあるが、基
板温度が上るのとは逆．に輝度は下ってしまう。１０分
位経過すると６４００ｆｔ−Ｌ位に下りさらに除々に下
り３０分経過したら６３００ｆｔ−Ｌ位まで下ってしま
った。３２分頃から基板に風全送って、借冷すると基板
温度は、５０℃位まで下がシ３５分頃から下がる割合か
にふくなシ基板温度は、横ばいとなったので３７分頃か
らσらに空冷の風の強度金強くするとさらに温度が下９
４５℃まで下った。４０分で空冷を止めると基板はまた
温度が上がシはじめた。一方輝度は、基板温度が下がり
はじめると、その逆に上がｐはじめ、きらに温度が下が
ると輝度もさらに上がク最高７１００ｆｔ−Ｌ位まで上
った。

突冷全やめると輝度は、また下が９はじめた。

この予備実験のデーターから真空蛍光管の基板温度と輝
度の間には相関関係があることがわかる。

すなわち、基板温度を低くして蛍光体層の温度金下げる
と輝度も高くなり、発元効率がよくなることが知見した
。

従来の真空蛍光管は、いずれの光源においても前述した
とおＤＡＩの陽極導体２と，その表面に被着された蛍光
体層４から構成される陽極がガラスの基板ｌａ上にあ９
、陽極導体２に陽極電流を流し、陰極５に陰極電流を流
すと陽極導体２上の蛍光体層４が発光するとともに発熱
する。この熱が基板ｌａがガラスのため熱放散が悪いの
で蛍光体自身に蓄熱されてしまい蛍光体層４の温度が上
昇して発光効率が著しく下がり正常値の１４〜１／４に
なる。

発光効率が下がると輝度が下がシ、原稿面での照度が低
くなシ、かつ消費電カが大きいという問題点があった。

さらに蛍光体層の発熱は、ガラス基板１ａにも蓄熱し、
基板温度が上がる。そのために基板１ａが前面板１ｃに
比べ膨張する割合が大きいため、真空蛍光管の長さ方向
に反ｐの現象が発生する。従ってフィラメント状陰極と
陽極間の距離が変って長径方向の中間部分の発光が弱く
なり、さらに原稿面と蛍光体層間の距離が場所によって
違ってくるために原稿面での照度むらが生じるという問
題点もあった。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、
陽極を支持する尚極支持体の熱放散金よくすることにょ
凱蛍光体の温度金下げて発光効率全上げかつ輝度も高く
することが可能で、さらに反りによる照度ムラ全防ぎ安
定した長寿命の光源用真空管を提供することを目的とす
るものである。

本発明の目的全達成するために本発明の構成は、表面に
蛍光体が被着された陽極およびこの陽極を支持する陽極
支持体と、前面芥器により真空容器全形成し、この真空
各器内に前記陽極に対面して陰極全配設し、陰極より放
出される電子を加速して蛍光体Ｋ＠突ざせて発元させる
真空蛍光管であって．少なくとも真空容器の一部は、透
光性材料によ９゜構成されるとともに陽極および陽極支
持体は、高熱伝導材料によジ構成され几ことｔ特徴とす
る。

以下、図面に示す実施例によりこの発明の元源用真空蛍
光管を説明する。

第５図に示す第１実施例は、バックライト用光源である
。この光源の外囲器は、ガラスの前面容器１０と金属板
で形成された陽極支持体１１から構成され、真空容器内
は、Ｘ空に保持されている。前面容器１０は、透光性會
有するガラス前面板１０ａとガラスの側面板１０ｂから
なる枠体が固着されて構成されでいる。この前面容器１
０は、製造工程中で加熱されるので３００〜５００℃位
の耐熱性と光が透過する透元性を有しておればガラスに
限らず透光性セラミックスなど金用いてもよい。

陽極支持体ｌ１は、熱伝導性のよい材料かつ前記前面各
器１０の材料の膨張係数とほほ等しい値を有することが
必要である。この実施例は、高熱伝導材料に金属を用い
た場合てある金属は、Ｎｉが４２′Ｘ、Ｃｒが６％，残
りはＦｅｋ主成分とする、４２６合金である。４２６合
金の他１３Ｃｒ合金や１８Ｃｒ合金やＦｅＮｉ合金等で
もよい。これらの合金はガラスとほほ同じ膨張係数を有
する。前記合金は導通性金有しているので別に陽極導体
′ｆｔ設ける必要がなく第５図に示すように陽極支持体
１１を直接陽極導体とし、これに直接蛍光体層１４全印
刷法等によって被着形成させる。そして前面容器１０内
にフィラメント状の陰極１５’ｋ配設する。前記陽極支
持体１１と前記ガラス前面容器１０と全ガラス封着材Ｒ
で封着したのち図示しない排気管から排気することによ
り真空答器内は高真空状態に保持する。また１い極支持
体１１に接続して外部端子１６’ｚ配設する。この実施
例の構造は以上説明レじうに陽極支持体全高熱伝導材料
の一つである金属で形成したので蛍光体層１４の発熱は
陽極支持体１ｌに伝導する。陽極支持体ｌ１の裏面は、
真空容器ｌＯの外側に現われているのでこの部分を冷却
することにより陽極支持体１１の温度を下げることがで
きる。陽極支持体１ｌの温度が下がることにより蛍光体
層１４の温度金下げることができる。従って蛍光体層１
４の温度消光全防ぎ発元効率をよくシ、輝度を上げるこ
とができる。

第６図に示す第２実施例は、ファクシミリ送信機用光源
である。この真空容器１０は、第１実施例と同様のガラ
スの前面容器１０であり，透光性前面板１０ａ”ｋ有し
ている。１０ｂは透光性前面板１０ａに固着されている
ガラスの側面板である。

陽極支持体１１は、４２６合金、１３Ｃｒ合金、１８Ｃ
ｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金等の金属の高熱伝導材料によっ
て形成されている。陽極支持体１１には長さ方向に複数
の補助エンボス全配設して陽極支持体１ｌの機械的強度
を補強する。また陽極支持体１１の長手方向に透孔１３
ヲ穿設し，てスリット’６形成し透光性窓部１２ヲ形成
する。透孔１３の裏面に透光性のガラス板全ガラス到着
材により封着して透光性窓部１２會配設する。陽極支持
体ｌ１の一部は、外部端子１６ヲ形成する。陽極支持体
１１の内側には陽極支持体を直接陽極導体とし、この表
面に蛍光体層１４ヲ配設するとともに蛍光体層１４に対
面して陰極１５ｆｆｉ配設する。陰極の外部端子は、導
電性を有する陽極支持体と絶縁して外側にだす。前記前
面容器ｌＯと陽極支持体１１ヲ気密に封着し内部を真空
にする。

このファクシミリ用光源は、以上説明したように構成て
れているのであるが使用方法は、第２図に示す従来例と
同様であるので説明金略する。この場合も蛍光体層ｌ４
の発熱全陽極支持体１ｌに伝導させ、陽極支持体１１ｉ
裏面より冷却することにより蛍光体１４の温度全下げて
蛍光体の温度消光を防ぎ発光効率がよく、輝度が高い光
源が得られるので原稿面の照度も高くできるというすぐ
れた効果？生ずる。また温度変化による反９を防止でき
るので照度ムラを少なくできる。

第７図に示す第３実施例は，前面容器１０がガラス平面
板のみでラシ、陽極支持体１ｌが基板１１ａお犬び側面
板１ｌｂが一体の箱形に形成式れてお９、基板１１ａの
ほぼ中央部付近の長手方向に透孔を穿設してその裏面に
透光性ガラス板を封着するのは第２実施例と同じである
。この同極支持体１１の底７＋ｆｊに蛍光体１４’ｋ被
着し，蛍光体に対面してフィラメント状陰極１５’！ｉ
−張架配設する。その後ガラスのＭｉＪ面答器１０と金
属の箱形状の陽極支持体１１を封着材で封着ちせる。こ
の実施例では陽極支持体が箱形であるので、外気と接す
る面積が多きく、冷却効果がよシ大きくなるし、また箱
形であるのでエンボスを設けなくても強度が犬であシ変
形が防止てΣれる。

本発明は以上説明した実施例、および図面に限定ざれる
ものでなく、本発明の要旨全変更しない範囲で種々変形
して実施されるものである。

例えば、陽極支持体は、金属の他に，ＢｅｄｓＡＪ２０
３ｂｌＭｇＱ等の熱伝導材料の単体およびそれらの物質
を含むセラミックスや、金属との複合材でも熱伝導性の
高いものはすべて含むものである。

本発明は、以上説明したように、真空容器の一部である
陽極支持体全高熱伝導材料により構成したので、陽極で
の発熱を陽極支持体を介して放散てせ、さらにその外壁
を冷却することにより、陽極の蛍光体の温度を下げるこ
とができる。したがって蛍光体の温度全下げ温度消光を
防ぐことかで向上と き、発光効率げ１輝度の発光を保持することができる効
果がある。またこの発明の光源全ファックス送信機用に
使用するときは、原稿面での照度を高くすることができ
長寿命にできる効果もある。

きらに陽極支持体の熱膨張による基板および真空蛍光管
の反シ全防止できるので原稿面照度のムラ全防止できる
効果を有する。

また高熱伝導材料に導電性を有する金属全使用するとき
は、陽極導体金設けることなく、陽極支持体に直接蛍光
体層を設けることができ、工程を省略できるとともに構
造を簡単にすることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は，従来のファックス用光源の平面図、第２図は
従来のファソクス用光源の要部全断面した説明図、第３
図は、従来のバンクライト用光源の縦断面図、第４図は
、基板温度と輝度と経過時間との関係金示すグラフ、第
５図は，本発明のバンクライト用光源の実施例の縦断面
図、第６図は、本発明のファックス用光源の実施例の縦
断面図，第７図は、ファックス用光源の他の実施例の縦
断面図である。 廿０・・・真空容器１１・・・陽極支持体・１２・・・
透光性窓部１３・・・スリット１４・・・蛍光体層１５
・・・陰極 １７８

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面に蛍光体が被着された陽極およびこの陽極を
   支持する陽極支持体と、前面容器により真空容器全形成
   し、この真空容器内に前記陽極に対面して陰極全配設し
   、陰極よシ放出される電子を加速して蛍光体に衝突ざせ
   て発光させる真空蛍光管であって、少なくとも真空容器
   の一部は、透光性材料によ９構成されるとともに陽極お
   よび陽極支持体は、高熱伝導材料により構成されたこと
   を特徴とする元源用真空蛍光管。
2. （２）透光性材料が耐熱性を有するガラスまたはセラミ
   ックスである特許請求の範囲第１項記載の光『用真空蛍
   光管。
3. （３）陽極または陽極支持体を構成する高熱伝導材料が
   前面容器の材料の膨張係数とほぼ等しい膨張係数を有す
   る特許請求の範囲第１項記載の光源用真空蛍光管。
4. （４）前面容器がガラスで形成され、陽極をガラスの膨
   張係数とほぼ等しい４２６合金、１３Ｃｒ合金１８Ｃｒ
   合金等で構成されｔ特許請求の範囲Ｗ４１項記載の光源
   用真空蛍光管。
5. （５）陽極支持体がＢｅＯ．Ａノ２０３、ＭｇＯ等の高
   熱伝導材料の単体およびそれらを含むセラミソクスよシ
   構成された特許請求の範囲第１項記載の光源用真空蛍光
   管。
6. （６）陽極または陽極支持体に透光性窓部全配設すると
   ともにこの透光性窓部を除く部分の陽極上に蛍光体を被
   着配設した特許５青求の範囲第１項記載の光源用真空蛍
   光管。
7. （７）陽称または陽極支持体に設けた透光性窓部には、
   ガラス、セラミックスなどの透光性材料によシ気密封着
   した蓋を配設した特許請求の範囲第１項または第６項記
   載の光源用真空蛍光管。
8. （８）陽極または陽極支持体が基板形状であυ、複数の
   補強エンボス全配設した特許請求の範囲第１項または第
   ６項および第７項記載の光源用真空蛍光管。